STD 10 SCIENCE MOST IMP MARCH 2024 – SECTION D

ધોરણ ૧૦ વિજ્ઞાન વિષય (વિભાગ D)મા STD 10 SCIENCE SECTION D MOST IMP QUESTIONS ANSWERS MARCH 2024 બોર્ડની પરિક્ષામાં પૂછાય શકે તેવા તમામ પ્રકરણોના પ્રશ્નોના આદર્શ અને સંંપૂર્ણ ઉત્તરો આપવામાં આવ્યા છે.

વિભાગ – D માં આપેલ પ્રશ્ન નં. 47 થી 54 પૈકી 8 પ્રશ્નોમાંથી કોઇપણ 5 પ્રશ્નોના ઉત્તર લખવાના રહેશે. અને દરેક પ્રશ્નના 4 ગુણ રહેશે. બ્લ્યુ પ્રિન્ટ પ્રમાણે વિભાગ D માં નીચે આપેલ પ્રકરણમાંથી પ્રશ્ન પુછાશે.

અહીયા પ્રકરણ – 2,4,5,10,12,13 ના પ્રશ્નોના આદર્શ અને સંંપૂર્ણ ઉત્તરો આપવામાં આવ્યા છે. પ્રશ્નોના અંતમાં તમે તેની પીડીએફ ફાઇલ પણ ડાઉનલોડ કરી શકશો.

પ્રકરણ – 2 એસિડ, બેઇઝ અને ક્ષાર

(1) ટૂંકનોંધ લખો. બેકિંગ સોડા(ખાવાનો સોડા—NaHCO₃) અથવા બેકિંગ સોડાની બનાવટ અને ઉપયોગો લખો.

ઉત્તર :- બનાવટ :- સોડિયમ ક્લોરાઇડના જલીય દ્રાવણમાં CO₂(g) અને NH₃(g) પસાર કરતા બેકિંગ સોડા બને છે.

NaCl(aq)+H₂O(l)+CO₂(g)+NH₃(g) →  NH₄Cl(aq)+NaHCO₃(aq)

સોડિયમ કાર્બોનેટના જલીય દ્રાવણમાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુ પસાર કરતા બેકિંગ સોડા પ્રાપ્ત થાય છે.

Na₂CO₃(aq)+H₂O(l)+CO₂(g) →  2NaHCO₃(aq)

બેકિંગ સોડાનુ રાસાયણિક નામ સોડિયમ હાઈડ્રોજન કાર્બોનેટ અથવા સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ છે.

ખોરાક રાંધતી વખતે તેને જ્યારે ગરમ કરવામાં આવે છે ત્યારે નીચે મુજબ પ્રક્રિયા થાય છે અને સોડિયમ કાર્બોનેટ બને છે.

2NaHCO₃(s) → Na₂CO₃(s)+H₂O(l)+CO₂(g)      

ઉપયોગો:- → તેને ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે અથવા પાણી સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે ત્યારે તેમાંથી ઉદભવતા CO₂ વાયુને લીધે પાઉં,કેક તથા ભજીયા ફૂલે છે પરિણામે તે નરમ અને પોચા બને છે. → એસિડિટીમાં રાહત મેળવવા એન્ટાસિડ તરીકે. → સોડા ઍસિડ અગ્નિશામકમાં આગ બુઝાવવા. → ચેપ નાશક તરીકે → પ્રયોગશાળામાં પ્રક્રિયક તરીકે. → ઘરગથ્થુ ઉપયોગ તરીકે

(2) ટૂંકનોંધ લખો. ધોવાનો સોડા (વોશિંગ સોડા – Na₂CO₃.10H₂O) અથવા ધોવાના સોડાની બનાવટ અને ઉપયોગો લખો.

ઉત્તર :- બનાવટ :- બેકિંગ સોડાને ગરમ કરવાથી સોડિયમ કાર્બોનેટ મળે છે.

2NaHCO₃(s) → Na₂CO₃(s)+H₂O(l)+CO₂(g)

સોડિયમ કાર્બોનેટનું પુનઃ સ્ફ્ટિકીકરણ કરવાથી ધોવાનો સોડા મળે છે.

Na₂CO₃(s)+10H₂O(l) →  Na₂CO₃.10H₂O(s)

ઉપયોગો:- → કાચ અને સાબુ જેવા સંયોજનોના ઉત્પાદનમાં. →બોરેક્ષ જેવા સોડિયમ સંયોજનની બનાવટમાં. →ઘરમાં સફાઈકર્તાતરીકે. →પાણીની સ્થાયી કઠિનતાદૂર કરવા માટે. →કાગળ અને કાપડ ઉદ્યોગમાં. →પ્રયોગશાળામાં પ્રક્રિયક તરીકે

(3) ટૂંકનોંધ લખો. વિરંજન પાવડર (બ્લીચિંગ પાઉડર) અથવા બ્લીચિંગ પાવડરની બનાવટ અને ઉપયોગો લખો.

ઉત્તર :- બનાવટ:– ક્લોરિનની શુષ્ક ફોડેલા ચૂના(Ca(OH)₂ ) સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા વિરંજન પાઉડર બને છે.

Cl₂+Ca(OH)₂  → CaOCl₂ +H₂O          

વિરંજન પાઉડરને CaOCl₂ દ્વારા દર્શાવાય છે. જેનું રાસાયણિક નામ કેલ્શિયમ ઓક્સિક્લોરાઈડ છે.

વિરંજન પાઉડરનો ઉપયોગ:- →ટેક્સટાઈલ ઉદ્યોગમાં સુતરાઉ તેમજ લિનનના વિરંજન માટે. → કાગળ ઉદ્યોગમાં લાકડાના માવાના વિરંજન માટે. → લોન્ડ્રીમાં ધોયેલા કપડાંના વિરંજન માટે. → અનેક રાસાયણિક ઉદ્યોગોમાં ઓક્સિડેશન કર્તા તરીકે. → પીવાના પાણીને જંતુરહિત કરવા જંતુનાશક તરીકે.

(4) ટૂંકનોંધ લખો. પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ (POP) અથવા પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસની બનાવટ અને ઉપયોગ લખો.

ઉત્તર :- બનાવટ:- જ્યારે જીપ્સમ (ચિરોડી) ને 373 K તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે ત્યારે તે પાણીના અણુઓ ગુમાવીને પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ બને છે.

CaSO₄.2H₂O(s) → CaSO₄.½H₂O(s)+1½ H₂O(g)

 જિપ્સમ                        પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ

આમ, પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ કેલ્શિયમ સલ્ફેટનો હેમી (અડધો) હાઈડ્રેટ છે.

પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ સફેદ પાઉડર છે.પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસને પાણી સાથે મિશ્ર કરતા તે સખત ઘન પદાર્થ જીપ્સમમાં ફેરવાય છે.

CaSO₄ .½H₂O (s)+1½ H₂O(g) → CaSO₄.2H₂O(s)

પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ                                    જિપ્સમ    

ઉપયોગો:- → બાંધકામ ઉદ્યોગમાં તથા પ્લાસ્ટરમાં થાય છે. → ફ્રેકચર થયેલા હાડકાને સાચી સ્થિતિમાં ગોઠવવા માટે પ્લાસ્ટર તરીકે. → દાંતના ચોકઠા માટેના બીબાં બનાવવા માટે. →રમકડા અને પૂતળા બનાવવા માટે. → બ્લેકબોર્ડ પર લખવાના ચોક બનાવવા માટે. → પ્રયોગશાળામાં સાધનો અથવા પાત્રોને હવાચુસ્ત કરવા માટે.

(5) સોડીયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ્ના ઉત્પાદન માટેની ક્લોર આલ્કલી ક્રિયા અને ઉપયોગ લખો. અથવા ટૂંકનોંધ લખો. સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (NaOH)

ઉત્તર :- બનાવટ:- સોડિયમ ક્લોરાઇડના જલીય દ્રાવણનું વિદ્યુતવિભાજન કરતા એનોડ પાસે ક્લોરિન વાયુ મુક્ત થાય છે. જ્યારે કેથોડ પાસે હાઈડ્રોજન વાયુ મુક્ત થાય છે. તથા દ્રાવણમાં સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ બને છે.

2NaCl(aq)+2H₂O → 2NaOH(aq)+Cl₂(g)+H₂(g)                  

આ પદ્ધતિને ક્લોર આલ્કલી ક્રિયા તરીકે પણ ઓળખાય છે. કારણ કે તેમાં ઉત્પન્ન થતી નીપજો ક્લોર એટલે ક્લોરિન અને આલ્કલી એટલે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ છે.

ઉપયોગો:- → ધાતુ ઉપરથી ગ્રીસ દૂર કરવા માટે → સાબુની બનાવટમાં. → પેટ્રોલિયમના શુદ્ધિકરણમાં. → સુતરાઉ કાપડને સુંવાળું બનાવવા. → પ્રયોગશાળામાં પ્રક્રિયક તરીકે.

(6) દૈનિક જીવનમાં pH નું મહત્વ સમજાવો.

ઉત્તર :- 

સજીવના અસ્તિત્વમાં pHનું મહત્વ:-

સામાન્ય રીતે માનવ શરીરમાં થતી  દેહધાર્મિક ક્રિયાઓ 7 થી 8 pHની મર્યાદામાં થાય છે. જો આ pHમાં ફેરફાર થાય તો જૈવિક પ્રક્રિયાઓમાં ખલેલ પહોંચે છે.

સામાન્ય પાણીની pH લગભગ 7 હોય છે જ્યારે વરસાદી પાણીની pH લગભગ 5.6ની આસપાસ હોય છે.જે વરસાદની pH 5.6 કરતા ઓછી હોય તેવા વરસાદને એસિડવર્ષા કહે છે.એસિડવર્ષાનું પાણી જ્યારે નદી, તળાવ કે જળાશયોમાં ભળે છે ત્યારે તેમાંના પાણીની pH ઘટે છે. પરિણામે આ જળાશયોની માછલીઓ, સૂક્ષ્મ જીવો અને જલજ વનસ્પતિઓનું અસ્તિત્વ જોખમાય છે.

જમીનમાં pHનું મહત્વ:-

વનસ્પતિના તંદુરસ્ત વિકાસ માટે વિશિષ્ટ pH મર્યાદા ની જરૂરિયાત હોય છે.

જે જમીનની pH 6.5 થી 7.3ની વચ્ચે હોય તેવી જમીનમાં છોડની વૃદ્ધિ અને વિકાસ સારો થાય છે. આથી ખેડૂત એસિડિક જમીનને તટસ્થ કરવા જમીનમાં લાઈમ(CaO) ઉમેરે છે. અને બેઝિક જમીનને તટસ્થ કરવા જમીનમાં જિપ્સમ(CaSO₄.2H₂O) ઉમેરે છે.

પાચનતંત્રમાં pHનું મહત્વ:-

ખોરાકના પાચનમાં જઠર અગત્યનો ભાગ ભજવે છે. જઠર હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ ઉત્પન્ન કરે છે તે જઠરને નુકસાન પહોંચાડ્યા વગર ખોરાકનું પાચન કરવામાં મદદ કરે છે. પરંતુ અપચા દરમિયાન જઠર ખૂબ વધુ માત્રામાં એસિડ ઉત્પન્ન કરતો હોવાથી જઠરમાં દર્દ અને બળતરા થાય છે, જેને એસિડિટી કહે છે.

એસિડિટીના ઉપચાર માટે બેઇઝનો ઉપયોગ થાય છે. જેને એન્ટાસિડ(પ્રતિ એસિડ પદાર્થ )કહે છે. તે જઠરમાં રહેલા વધારાના એસિડનું તટસ્થીકરણ કરે છે. એન્ટાસિડ તરીકે બેઝિક પદાર્થો જેવા કે ખાવાનો સોડા(NaHCO₃) અને મિલ્ક ઓફ મેગ્નેશિયા Mg(OH)₂ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

દાંતનું ક્ષયન રોકવામાં pHનું મહત્વ:-

જ્યારે મોંના અંદરના ભાગની pH 5.5 કરતાં ઘટી જાય ત્યારે દાંતનો સડો(ક્ષયન) શરૂ થાય છે. દાંતનું ઉપરનું પડ કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટ(Ca₃(PO4)₂)જેવા કઠિન પદાર્થોનું બનેલું હોય છે. જે પાણીમાં ઓગળતું નથી પરંતુ મોંની અંદરની pH 5.5 કરતાં ઘટી જાય ત્યારે તે પડ ખવાઈ જાય છે, જેને દાંતનું ક્ષયન કહે છે.

મોંમા હાજર બેક્ટેરિયા જમ્યા પછી મોંમા બાકી રહી ગયેલા ખોરાકના કણો અને શર્કરાના વિઘટનથી એસિડ ઉત્પન્ન કરે છે. જે દાંતના ક્ષયન માટે જવાબદાર છે. આથી ખોરાક ખાધા પછી દાંત સાફ કરવા જોઈએ. દાંત ચોખ્ખા કરવા માટે વપરાતી ટૂથપેસ્ટમાં સામાન્ય રીતે બેઝિક પદાર્થ હોય છે. જે વધારાના ઍસિડને તટસ્થ કરે છે પરિણામે દાંતનો સડો અટકાવી શકાય છે.

મધમાખીના ડંખની અસરના ઉપચારમાં:-

મધમાખી જ્યારે ડંખ મારે છે ત્યારે તેનો ડંખ એસિડ મુક્ત કરે છે. જેના લીધે દર્દ અને સોજો આવે છે. મધમાખીના ડંખની અસરમાં રાહત મેળવવા માટે ખાવાના સોડા  જેવા બેઝિક પદાર્થના જલીય દ્રાવણને ડંખની આસપાસના ભાગમાં લગાવવામાં આવે છે જે ઍસિડિક ઝેરનું તટસ્થીકરણ કરે છે.

આ ઉપરાંત કૌવચ એની (Nettle) નામની એક વનસ્પતિના પાંદડાના ડંખ મારતા રોમ મિથેનોઇક એસિડ મુક્ત કરે છે. આથી તેના સ્પર્શથી દાહક દર્દ અનુભવાય છે.

7.(i) તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા કોને કહે છે? બે ઉદાહરણ આપો. (ii) શા માટે દહીં અને ખાટા પદાર્થોને પિત્તળ તેમજ તાંબાના વાસણોમાં ન રાખવા જોઈએ?

ઉત્તર :- (i) જે પ્રક્રિયામાં એસિડ અને બેઇઝ વચ્ચે પ્રક્રિયા થઈ ક્ષાર અને પાણી બને છે, તે પ્રક્રિયાને તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા કહે છે.

એસિડ + બેઇઝ → ક્ષાર + પાણી

(i) NaOH+HCl → NaCl +H₂O

બેઇઝ     એસિડ    ક્ષાર      પાણી

(ii) 2KOH + H₂SO₄ → K₂SO₄ +H₂O

બેઇઝ       એસિડ         ક્ષાર      પાણી

(ii) દહીં અને ખાટા પદાર્થો એસિડ ધરાવે છે. જે પિત્તળ તેમજ તાંબાના વાસણો સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને ઝેરી પદાર્થો બનાવે છે. તે માનવ શરીર માટે નુકશાન કારક હોવાથી દહીં અને તેના જેવા બીજા ખાટા પદાર્થોને પિત્તળ કે તાંબાના વાસણોમાં રાખવા ન જોઇએ.

8.(i) શા માટે નિસ્યંદિત પાણી વિદ્યુતનું વહન કરતું નથી? જ્યારે વરસાદી પાણી વિદ્યુતનું વહન કરે છે?. (ii) તાજા દૂધની pH 6 છે. જો તેનુ દહીમાં રૂપાંતર થાય તો તેની pHના ફેરફાર વિશે તમે શુ વિચારો છો?

ઉત્તર :- (i) નિસ્યંદિત પાણીએ શુદ્ધ પાણી છે અને તે આયનો ધરાવતું નથી. જ્યારે વરસાદનું પાણી એસિડ જેવી અશુદ્ધિઓ ધરાવે છે. જે પાણીમાં ઓગળતા આયનો મુક્ત કરે છે. આમ, નિસ્યંદિત પાણીમાં આયનો ન હોવાથી તેમાં વિદ્યુતનું વહન થતું નથી. જ્યારે વરસાદી પાણીમાં આયનો હોવાથી તે વિદ્યુતનું વહન કરે છે.

(ii) દૂધનું જયારે દહીમાં રૂપાંતર થાય છે ત્યારે લેક્ટિક એસિડ બને છે.તેને લીધે pHનું મૂલ્ય ઘટે છે અને દહી સ્વાદે ખાટું લાગે છે.

(9) એક દૂધવાળો તાજા દૂધમાં ખૂબ જ અલ્પ  માત્રામાં બેકિંગ સોડા ઉમેરે છે.(a) તે તાજા દૂધની pHને 6 થી ઓછી બેઝિક તરફ શા માટે ફેરવે છે? (b) શા માટે આવું દૂધ દહીં બનવા માટે વધુ સમય લે છે ?

ઉત્તર :- (a) તાજા દૂધમાં બેકિંગ સોડા ઉમેરવામાં આવે, તો pHનું મૂલ્ય 6થી વધે છે, કારણ કે બેકિંગ સોડા બેઝિક ગુણ ધરાવે છે. (b) દૂધમાં ખૂબ જ અલ્પ  માત્રામાં બેકિંગ સોડા ઉમેરતાં દૂધ બેઝિક બને છે.તેથી દૂધમાં રહેલ લેક્ટિક એસિડનું તટસ્થીકરણ થાય છે અને તેથી દૂધ દહીંમાં રૂપાંતરિત થવા માટે વધુ સમય લે છે.

10.(i) સાંદ્ર એસિડની મંદ કરતી વખતે શા માટે તેને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે?  (ii) ક્ષાર પરિવારનો અર્થ લખો. સોડિયમ ક્ષાર, ક્લોરાઇડ ક્ષાર, અને મેગ્નેશિયમ ક્ષાર પરિવારના બે – બે ઉદાહરણ આપો.

ઉત્તર :- (i) સાંદ્ર એસિડને મંદ કરતી વખતે જો એસિડમાં પાણી ઉમેરવામાં આવે તો ઉત્પન્ન થતી ઉષ્મા મિશ્રણને બહારની તરફ ઉછાળી શકે છે અને દાઝી શકાય છે. ઘણી વખત અતિશય સ્થાનિક ઉષ્માને કારણે કાચનું પાત્ર તૂટી પણ શકે છે. આથી એસિડને મંદ કરવા માટે એસિડમાં પાણી ઉમેરવાને બદલે એસિડને હંમેશા પાણીમાં ખૂબ જ ધીરે ધીરે હલાવતા રહીને ઉમેરવો જોઈએ. જેથી ઉત્પન્ન થતી ઉષ્મા સમગ્ર પાણીમાં પ્રસરી જાય છે પરિણામે કોઈ હાનિ થતી નથી.

(ii) એક સમાન ધન અથવા ઋણ આયનો ધરાવતા ક્ષારોને ક્ષાર પરિવાર કહે છે.

સોડીયમ ક્ષાર પરિવારના ઉદાહરણ: NaCl ,Na₂SO₄

ક્લોરાઇડ ક્ષાર પરિવારના ઉદાહરણ: NaCl , KCl

મેગ્નેશિયમ ક્ષાર પરિવારના ઉદાહરણ: MgCl_{2  ,} MgSO₄

STD 10 SCIENCE MOST IMP MARCH 2024 – SECTION D

4 – કાર્બન અને તેના સંયોજનો

(1) કાર્બનના કયા બે ગુણધર્મો વધુ સંખ્યામાં કાર્બન સંયોજનો બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે?

ઉત્તર :- કાર્બન વધુ સંખ્યામાં સંયોજનો બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, જે નીચેનાં પરિબળો પર આધાર રાખે છેઃ

(1) કાર્બનનો કેટેનેશન ગુણઃ- કાર્બન પરમાણુ અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે બંધ બનાવવાની અદ્વિતીય ક્ષમતા ધરાવતો હોવાથી ખૂબ જ વધુ સંખ્યામાં અણુઓ (સંયોજનો) બને છે. કાર્બનના આ ગુણધર્મને કેટેનેશન કહે છે. → આ સંયોજનો કાર્બનની લાંબી શૃંખલા, કાર્બનની શાખિત શૃંખલા અથવા વલયોમાં ગોઠવાયેલા કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવે છે.

→ કાર્બન પરમાણુ એક્લબંધ અથવા દ્વિબંધ અથવા ત્રિબંધ દ્વારા પણ અન્ય પરમાણુઓ સાથે જોડાઈ શકે છે. → જે કાર્બનિક સંયોજનોમાં કાર્બન પરમાણુઓ માત્ર એક્લબંધથી જોડાયેલા હોય તેવાં કાર્બનનાં સંયોજનોને સંતૃપ્ત સંયોજનો (Saturated Compounds) કહે છે.→ જે કાર્બનિક સંયોજનોમાં બે કે તેથી વધુ કાર્બન પરમાણુઓ દ્વિબંધ કે ત્રિબંધથી જોડાયેલા હોય તેવાં કાર્બનનાં સંયોજનોને અસંતૃપ્ત સંયોજનો (Unsaturated Compounds) કહે છે.

→ કાર્બન સંયોજનોમાં જે હદે કેટેનેશનનો ગુણધર્મ જોવા મળે છે, તે કોઈ બીજા તત્ત્વમાં જોવા મળતો નથી. સિલિકોન હાઇડ્રોજન સાથે જે સંયોજનો બનાવે છે, તેમાં સાત અથવા આઠ પરમાણુઓ સુધીની જ શૃંખલા હોય છે. પરંતુ આ સંયોજનો અતિ ક્રિયાશીલ હોય છે.→ કાર્બન – કાર્બન બંધ ખૂબ જ પ્રબળ હોવાથી કાર્બન પરમાણુઓના એકબીજા સાથે જોડાણથી મોટી સંખ્યામાં સ્થાયી સંયોજનો બને છે.

(2) કાર્બનની સંયોજકતા :- કાર્બનની સંયોજક્તા ચાર છે. તેથી તે કાર્બનના અન્ય ચાર પરમાણુઓ અથવા કેટલાક અન્ય એક સંયોજક તત્ત્વોના પરમાણુઓ સાથે બંધ બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. → કાર્બન એ ઑક્સિજન, હાઇડ્રોજન, નાઇટ્રોજન, સલ્ફર, ક્લોરિન તથા અનેક અન્ય તત્ત્વો સાથે વિશિષ્ટ ગુણધર્મોવાળા સંયોજનો બનાવે છે. આ વિશિષ્ટ ગુણધર્મો સંયોજનમાં હાજર રહેલા કાર્બન સિવાયના તત્ત્વ પર પણ આધાર રાખે છે.

→ કાર્બન પરમાણુ મોટા ભાગનાં અન્ય તત્ત્વો સાથે ખૂબ જ પ્રબળ બંધ બનાવે છે, જે સંયોજનોને અપવાદ રૂપે સ્થાયી બનાવે છે. → કાર્બનનું કદ નાનું હોવાથી પરમાણુ કેન્દ્ર દ્વારા ભાગીદારી પામેલા ઇલેક્ટ્રૉન – યુગ્મોને મજબૂતાઈથી જકડી રાખે છે. આથી કાર્બન દ્વારા પ્રબળ બંધોનું નિર્માણ થાય છે. મોટા પરમાણુઓ ધરાવતાં તત્ત્વો દ્વારા બનતા બંધ અત્યંત નિર્બળ હોય છે.

(2) સમાનધર્મી શ્રેણી એટલે શું?તેની લાક્ષણિકતાઓ જણાવો.

ઉત્તર : વ્યાખ્યા : કાર્બનિક સંયોજનોની એવી શ્રેણી કે જેમાં કાર્બન – શૃંખલામાં રહેલા હાઇડ્રોજનને સમાન પ્રકારના ક્રિયાશીલ સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપિત કરવામાં આવેલ હોય, તેને સમાનધર્મી શ્રેણી કહે છે. અથવા

સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ ધરાવતાં જે કાર્બનિક સંયોજનોની શ્રેણીનો દરેક સભ્ય તેની પહેલાના કે પછીના ક્રમિક સભ્યથી કાર્બન અને હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની ચોક્કસ સંખ્યા (-CH2) માં તફાવત ધરાવતો હોય, તો તે કાર્બનિક સંયોજનોની શ્રેણીને સમાનધર્મી શ્રેણી કહે છે.

લાક્ષણિકતાઓ:-

• સમાનધર્મી શ્રેણીના દરેક સંયોજનમાં રહેલા તત્વો અને ક્રિયાશીલ સમૂહ સમાન હોય છે.
• શ્રેણીના દરેક સભ્યને સામાન્ય સૂત્રથી દર્શાવી શકાય છે. જેમકે આલ્કેન શ્રેણીના દરેક સભ્યને સૂત્ર C_nH_2n+2 થી દર્શાવી શકાય છે.
• શ્રેણીના કોઈપણ બે ક્રમિક સભ્યોના આણવીય સૂત્ર વચ્ચે CH₂ જેટલો તફાવત હોય છે.
• શ્રેણીના કોઈપણ બે ક્રમિક સભ્યોના આણ્વીય દળ માં 14u જેટલો તફાવત હોય છે.
• શ્રેણીના દરેક સભ્યના નામકરણમાં સન્માન પૂર્વગ અથવા પ્રત્યય લાગે છે.
• શ્રેણીના દરેક સભ્યોમા જો સમાન ક્રિયાશીલ સમૂહ હોય તો શ્રેણીનો દરેક સભ્ય સમાન રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ આપે છે.
• કોઈપણ સમાનધર્મી શ્રેણીમાં જેમ જેમ આણ્વીય દળ વધે તેમ-તેમ ભૌતિક ગુણધર્મોમાં ક્રમબદ્ધતા જોવા મળે છે. કારણ કે આણ્વીય દળ વધવાથી ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ વધે છે. અન્ય ભૌતિક ગુણધર્મો જેમકે દ્રાવ્યતા પણ સમાન ક્રમબદ્ધતા દર્શાવે છે. પરંતુ રાસાયણિક ગુણધર્મો એકસમાન જળવાઈ રહે છે.

(3) સાબુની સફાઈ પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ સમજાવો.

ઉત્તરઃ સાબુના અણુ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક ઍસિડના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષાર છે. → સાબુના અણુના બંને છેડા અલગ ગુણધર્મો ધરાવે છે. એક છેડો જળઅનુરાગી છે, જે પાણી સાથે પારસ્પરિક ક્રિયા કરે છે, જ્યારે બીજો છેડો જળવિરાગી છે, જે હાઇડ્રોકાર્બન સાથે પારસ્પરિક ક્રિયા કરે છે. → જ્યારે સાબુ પાણીની સપાટી પર હોય, ત્યારે સાબુની જળવિરાગી (હાઇડ્રોફોબિક) ‘પૂંછડી’ પાણીમાં દ્રાવ્ય થશે નહિ અને તે પાણીની સપાટી પર ગોઠવાય છે. જ્યારે સાબુનું જળઅનુરાગી (હાઇડ્રોફિલિક) ‘શીર્ષ’ પાણીમાં દ્રાવ્ય થશે.

→ પાણીની અંદર આ અણુઓની એક વિશિષ્ટ પ્રકારની ગોઠવણી હોય છે, જે હાઇડ્રોકાર્બન ભાગને પાણીની બહાર રાખે છે. → આવું અણુઓનો મોટો સમૂહ બનવાને કારણે થાય છે, જેમાં જળવિરાગી પૂંછડી ઝૂમખા (ગુચ્છ)ના અંદરના ભાગમાં હોય છે, જ્યારે તેનો આયનીય છેડો ઝૂમખાની સપાટી પર હોય છે. → આ સંરચનાને મિસેલ કહે છે.

→ મિસેલના રૂપમાં સાબુ સફાઈ કરવા સક્ષમ હોય છે, કારણ કે તેલી મેલ મિસેલના કેન્દ્રમાં એકત્રિત થાય છે. → આ મિસેલ દ્રાવણમાં કલિલ સ્વરૂપે રહે છે. → આયન – આયન વચ્ચેના અપાકર્ષણના કારણે તે અવક્ષેપિત થવા માટે એકઠા થતા નથી. → આમ, મિસેલમાં નિલંબિત થયેલા મેલને સરળતાથી ધોઈ શકાય છે.

5.(i) પેન્ટેન માટે તમે કેટલા બંધારણીય સમઘટકો દોરી શકો? (ii) નીચે દર્શાવેલ સંયોજનોનાં બંધારણ દોરો. (1) ઇથેનોઇક ઍસિડ (2) બ્રોમોપેન્ટેન (3) બ્યુટેનોન (4) હેક્ઝેનાલ.

(6) (i) હાઇડ્રોજનીકરણ એટલે શું? તેની ઔદ્યોગિક ઉપયોગિતા શું છે? (ii) સંતૃપ્ત અને અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનને વિભેદિત કરવા ઉપયોગમાં લેવાતી એક કસોટી જણાવો.

ઉત્તર :- (i) અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજનની નિકલ અથવા પેલેડિયમ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ડાયહાઇડ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા થઈ સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન બનવાની ક્રિયાને હાઇડ્રોજનીકરણ કહે છે. ઉપયોગ:- હાઇડ્રોજીનેશનથી ઔદ્યોગિક ધોરણે વનસ્પતિ તેલમાંથી વનસ્પતિ ઘી બનાવી શકાય છે.

(ii)માખણ સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજન છે, જ્યારે રાંધવા માટે વપરાતું તેલ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન સંયોજન છે. → અસંતૃપ્ત સંયોજન આલ્કલાઇન KMnO4 નો ગુલાબી રંગ દૂર કરે છે. → માખણમાં થોડા પ્રમાણમાં આલ્કલાઇન KMnO4 ઉમેરવાથી તેનો ગુલાબી રંગ દૂર થતો નથી, જ્યારે રાંધવા માટે વપરાતા તેલમાં થોડા પ્રમાણમાં આલ્કલાઈન KMnO4  ઉમેરતા તેનો ગુલાબી રંગ દૂર થાય છે.

STD 10 SCIENCE MOST IMP MARCH 2024 – SECTION D

પ્રકરણ – 5 જૈવિક ક્રિયાઓ

1. જૈવિક ક્રિયાઓ એટલે શું ? સજીવો માટે અગત્યની જૈવિક ક્રિયાઓ ટૂંકમાં સમજાવો.

ઉત્તર :- બધા જ સજીવો દ્વારા કરવામાં આવતી મુખ્ય ક્રિયાઓ જે સજીવનું અસ્તિત્વ જાળવી રાખવા માટે જરૂરી છે તેને જૈવિક ક્રિયાઓ કહે છે.

સજીવો માટે અગત્યની જૈવિક ક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે.

(1) પોષણ:-  ઊર્જાના સ્ત્રોતની ખોરાક રૂપે બહારથી સજીવના શરીરની અંદર દાખલ કરવાની ક્રિયાને પોષણ કહે છે.

મોટાભાગના ખાદ્ય પદાર્થો કાર્બન આધારિત છે. આ કાર્બન સ્ત્રોતોની જટિલતાને અનુસરીને વિવિધ સજીવો વિવિધ પ્રકારની પોષણ ક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરે છે.

(2) શ્વસન :-  સજીવ કોષોમાં કોષીય જરૂરિયાત માટે ઊર્જા પૂરી પાડવા ગ્લુકોઝ જેવા ખોરાક સ્રોતનું  ઓક્સિજનનની હાજરી કે ગેરહાજરીમાં વિઘટન થવાની ક્રિયાને શ્વસન કહે છે. શ્વસન દ્વારા ખાદ્ય પદાર્થોનું વિઘટન થઈ મુક્ત થતી ઉર્જા ATPમાં રૂપાંતર થાય છે.

મોટાભાગના સજીવો શ્વસનમાં ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરતા હોવાથી જારક જેવી સજીવો જ્યારે કેટલાક આ ક્રિયામાં ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરતા ન હોવાથી તેને અજારકજીવી સજીવો કહે છે.

(3) વહન :- એકકોષી સજીવોમાં સજીવની સમગ્ર સપાટી પર્યાવરણ સાથે સીધા સંપર્કમાં હોય છે. આથી તેમાં ખોરાક ગ્રહણ માટે, વાયુઓની આપ લે માટે કે ઉત્સર્ગદ્રવ્યોને નિકાલ માટે કોઈ વિશિષ્ટ અંગની જરૂરિયાત હોતી નથી.

જ્યારે બહુકોષી સજીવોમાં બધા જ કોષો પર્યાવરણ સાથે સીધા સંપર્કમાં હોતા નથી તેથી બધા કોષો સુધી ખોરાક ઓક્સિજનને લઈ જવા તેમજ નકામા ઉત્સર્ગદ્રવ્યોને દૂર કરવા માટે ચોક્કસ વહનતંત્રની આવશ્યકતા હોય છે.

(4) ઉત્સર્જન:– આ ક્રિયા દ્વારા નાઇટ્રોજનયુક્ત હાનિકારક ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો દૂર કરવામાં આવે છે. એક કોષીય પ્રાણીઓ કોષ સપાટી દ્વારા પ્રસરણની ક્રિયાથી ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો દૂર કરે છે. જ્યારે બહુકોષી સજીવો માં  ઉત્સર્જન માટે વિશિષ્ટ પેશી, અંગ કે તંત્ર હોય છે.

2. મનુષ્યના પાચનતંત્રની આકૃતિ દોરી સમજાવો.

ઉત્તર :- મુખથી મળ દ્વાર સુધી લંબાયેલી લાંબી નળીને પાચન નળી કે પાચન ગુહા કહે છે.

આપણે વિવિધ પ્રકારનો ખોરાક ખાઈએ છીએ. આ ખોરાક પાચન માર્ગમાં પસાર થાય ત્યારે તેનું નાના કણોમાં રૂપાંતર થવાની ક્રિયા થાય છે.

મુખમાં પાચન:- મુખમાં દાંત વડે ખોરાક નાના ટુકડાઓમાં રૂપાંતર થાય છે.

લાળગ્રંથિમાંથી આવતા લાળરસ વડે ખોરાક પોચો અને ભીનો બને છે. લાળરસમાં રહેલો એમાયલેઝ (ટાયલિન) ઉત્સેચક ખોરાકના જટિલ અણુ સ્ટાર્ચનું શર્કરામાં વિઘટન કરે છે.

સ્ટાર્ચ  →  માલટોઝ (શર્કરા)

ખોરાક ચાવવાની ક્રિયા દરમિયાન જીભ ખોરાકને લાળ સાથે ભેળવે છે.

તરંગવત સંકોચન (પરિસંકોચન) :-

પાચનમાર્ગના અસ્તરમાં રહેલા સ્નાયુઓના લયબદ્ધ સંકોચનથી ખોરાક નીચેની દિશામાં આગળ વધે છે. આ હલન-ચલનથી ખોરાક પાચન નળીમાં પસાર થાય ત્યારે તેના પર યોગ્ય ક્રિયા થઈ શકે છે

મુખથી જઠર સુધી ખોરાક અન્ન નળી મારફતે જાય છે.

જઠરમા પાચન :–

જઠરની દિવાલમાં જઠર ગ્રંથિઓ આવેલી છે. તે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ(HCl),પેપ્સીન અને શ્લેષ્મનો સ્ત્રાવ કરે છે, આ મિશ્રણને જઠરરસ કહે છે.

જઠરની સ્નાયુમય દિવાલ ખોરાકને જઠર સાથે મિશ્ર કરે છે.

હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ એસિડિક માધ્યમ તૈયાર કરી પેપ્સિન ઉત્સેચકની પ્રક્રિયામાં મદદ કરે છે.

શ્લેષ્મ જઠરના આંતરિક અસ્તરને એસિડ અને પેપ્સિનની અસર સામે રક્ષણ આપે છે.

જઠરમાંથી ખોરાકનો આતરડાંમાં પ્રવેશ મુદ્રિકા સ્નાયુપેશી દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.

નાના આંતરડામાં પાચન:-

નાનું આંતરડું પાચનમાર્ગનું સૌથી લાંબામાં લાંબુ અને ગૂંચળામય અંગ છે. તે કાર્બોદિત, પ્રોટીન, અને ચરબીના પૂર્ણ પાચન કરે છે.

જઠરમાંથી એસિડિક ખોરાક નાના આંતરડામાં પ્રવેશે છે. નાનું આંતરડું યકૃતમાંથી પિત્તરસ અને સ્વાદુપિંડમાંથી સ્વાદુરસ મેળવે છે.

પિતરસ નું કાર્ય: પિત્તરસ જઠરમાંથી આવતા એસિડિક ખોરાકને આલ્કલી બનાવે છે તેથી સ્વાદુરસના ઉત્સેચકો કાર્ય કરી શકે.

પિત્તક્ષારો ચરબીના મોટા ગોળકોને ચરબીનાં ઘટકોમાં રૂપાંતરિત કરે છે. જેને તૈલોદીકરણ કહે છે.

સ્વાદુરસનું કાર્ય:  સ્વાદુપિંડ સ્વાદુરસનો સ્ત્રાવ કરે છે. સ્વાદુરસમાં પ્રોટીનના પાચન માટે ટ્રિપ્સિન, કાર્બોદિતના પાચન માટે એમાયલેઝ અને ચરબીના પાચન માટે લાયપેઝ ઉત્સેચકો હોય છે.

આંત્રરસનું કાર્ય:‌ નાના આંતરડાની દીવાલમાં આવેલી ગ્રંથિઓ આંત્રરસનો સ્ત્રાવ કરે છે. આંતરડામાં આવેલા ઉત્સેચકો પ્રોટીનનું એમીનો એસીડમાં, કાર્બોદિતનું ગ્લુકોઝમાં, અને ચરબીનું ફેટી એસીડ અને ગ્લીસરોલમાં રૂપાંતર કરે છે.

3. મનુષ્યના શ્વસનતંત્રની આકૃતિ દોરી સમજાવો.

ઉત્તર :- 

મનુષ્યના શ્વસનતંત્રમાં સંકળાયેલા અંગો:-

નસકોરા અને નાસિકા માર્ગ:- નસકોરા દ્વારા હવા શરીરમાં દાખલ થાય છે. આ માર્ગમાં આવેલા બારીક રોમ દ્વારા હવામાં રહેલી ધૂળ અને અન્ય અશુદ્ધિઓ ગળાય છે. જેમાં માર્ગનું શ્લેષ્મ અસ્તર મદદરૂપ થાય છે.

ગળામાં રહેલા અંગો :- કંઠનળી,સ્વરયંત્ર અને શ્વાસનળી હવાના વહન માટે એક સળંગ માર્ગ બનાવે છે.

શ્વાસનળી ગળાથી ઉરસીયગુહામાં ફેફસાં સુધી લંબાયેલી છે. ગ્રીવાના પ્રદેશમાં રહેલી કાસ્થિની વલયમય રચનાઓથી હવાના પસાર થવાનો માર્ગ રુંધાઈ જતો નથી.

ફેફસા:- ઉરસીય ગુહામાં એક જોડ ફેફસાં આવેલા છે. ફેફસામાં હવાનો માર્ગ નાની નાની નલિકાઓમાં વિભાજન પામે છે અને અંતે ફુગ્ગા જેવી રચના વાયુકોષ્ઠો માં પરિણમે છે.

વાયુકોષ્ઠોની દીવાલ પર રુધિરકેશિકાની જાળીરૂપ રચના હોય છે. વાયુકોષ્ઠોની સપાટી દ્વારા વાત વિનિમય થાય છે.

4. મનુષ્યના ઉત્સર્જનતંત્રની આકૃતિ દોરી સમજાવો.

ઉત્તર :- મનુષ્યના ઉત્સર્જનતંત્રમાં એક જોડ મૂત્રપિંડ, એક જોડ મૂત્રવાહિની, મૂત્રાશય અને મૂત્રમાર્ગનો સમાવેશ થાય છે.

મૂત્રપિંડ :- એક જોડ મૂત્રપિંડ ઉદરમાં કરોડસ્તંભની પાર્શ્વ બાજુએ આવેલા છે.

મૂત્રવાહિની:- મૂત્રપિંડ અને મૂત્રાશય સાથે જોડાણ કરતી એક જોડ લાંબી નલિકા છે. મૂત્ર પિંડમાં નિર્માણ થયેલું મૂત્ર મૂત્રવાહિની દ્વારા મૂત્રાશયમાં જાય છે.

મૂત્રાશય :- તે મૂત્રનો સંગ્રહ કરતી સ્નાયુમય કોથળી છે. તેમાં મૂત્રનો હંગામી સંગ્રહ થાય છે.

મૂત્રમાર્ગ:- મૂત્રાશયથી શરીરની બહાર ખુલતા છિદ્ર સુધી લંબાયેલો માર્ગ છે. તેના દ્વારા મૂત્રનું ઉત્સર્જન થાય છે.

5. મનુષ્યના હ્રદયની અંત:સ્થ રચના દર્શાવતી નામનિર્દેશિત આકૃતિ દોરી તેમા રુધિરનુ પરિવહન સમજાવો.

ઉત્તર :-

હૃદય આપણી મૂઠ્ઠી કદનું એક સ્નાયુલ અંગ છે.મનુષ્યના હૃદયના વિવિધ ખાનાઓ ઓક્સિજનયુક્ત રુધિર અને ઓક્સિજનવિહીન રુધિરને મિશ્ર થતું અટકાવે છે .

મનુષ્યના હૃદયમાં પરિવહન પથ:-

હૃદયના ઉપરના રૂધિર એકત્ર કરતા બે ખંડો કર્ણકો અને નીચેના બે ખંડો ક્ષેપકો છે. જે હૃદયમાંથી રુધિરને બહાર ધકેલે છે.

ડાબા ખંડોમાં

ફેફસામાંથી ફુપ્ફુસ શિરાઓ દ્વારા ઓક્સિજનયુક્ત રુધિર હૃદયના ડાબા કર્ણકમાં આવે છે. રુધિર મેળવતી વખતે ડાબું કર્ણક શિથિલન પામે છે.

હવે ડાબુ કર્ણક સંકોચન પામે ત્યારે ડાબું ક્ષેપક શિથિલન પામે છે. આથી ડાબા કર્ણકનું રુધિર ડાબા ક્ષેપકમાં દાખલ થાય છે. જ્યારે ડાબુ ક્ષેપક સંકોચન પામે ત્યારે રુધિર ધમની કાંડમાં ધકેલાઈ અને શરીરના વિવિધ ભાગોને રુધિર પૂરું પાડે છે.

જમણા ખંડોમાં

હૃદયના જમણી તરફનો ઉપરનો ખંડ જમણું કર્ણક શિથિલન પામે ત્યારે શરીરના વિવિધ ભાગોમાંથી ઓક્સિજનવિહીન રુધિર તેમાં આવે છે.  

જમણું કર્ણક સંકોચન પામતા આ રુધિર જમણા ક્ષેપકમાં દાખલ થાય છે.આ સમયે જમણું ક્ષેપક શિથિલન પામે છે.

જમણા ક્ષેપકમાંથી આ રુધિરને ઓક્સિજનયુક્ત થવા માટે ફેફસામાં ધકેલવામાં આવે છે.

જ્યારે કર્ણક કે ક્ષેપક સંકોચન પામે ત્યારે વાલ્વ તેની વિરુદ્ધ દિશામાં રૂધિર પ્રવાહ ને અટકાવે છે.

ક્ષેપકને શરીરના વિવિધ ભાગોમાં રુધિર ધકેલવાનું હોવાથી કર્ણકની તુલનામાં કે ક્ષેપકની દીવાલ જાડી અને સ્નાયુમય હોય છે.

6. ગ્લુકોઝના વિઘટનના વિવિધ પરિપથ સમજાવો.

ઉત્તર :-

પોષણની ક્રિયામાં કોષમાં લેવાયેલા ખાદ્ય પદાર્થોનો ઊર્જા પ્રાપ્ત કરવા માટે ઉપયોગ થાય છે.

કેટલાક સજીવો ગ્લુકોઝના સંપૂર્ણ વિઘટન માટે ઓક્સિજન નો ઉપયોગ કરે છે જેને જારક શ્વસન કહે છે.

કેટલાક સજીવો ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કર્યા વગર ગ્લુકોઝનું અપૂર્ણ વિઘટન કરે છે જેને અજારક શ્વસન કહે છે.

ગ્લુકોઝનું વિઘટન:-

ઉર્જા મુક્ત કરવાની બધી અવસ્થાઓના પ્રથમ તબક્કામાં ગ્લુકોઝ (છ કાર્બનયુક્ત) અણુઓનું પાયરુવેટ (3 કાર્બનયુક્ત) અણુમાં વિઘટન થાય છે. આ ક્રિયા કોષરસ માં થાય છે.

પાયરુવેટ નું અજારક ચયાપચય:-

ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં પાયરુવેટનું ઇથેનોલ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં રૂપાંતર થાય છે જેને અજારક શ્વસન કહે છે.આ ક્રિયા યીસ્ટમાં આથવણ દરમિયાન થાય છે.

જ્યારે આપણી સ્નાયુપેશી માં ઓક્સિજન નો અભાવ હોય ત્યારે પાયરુવેટનું લેક્ટિક એસિડ(3 કાર્બનયુક્ત)માં રૂપાંતર થાય છે.

પાયરુવેટનું જારક ચયાપચય:-

ત્રણ કાર્બન ધરાવતા પાયરુવેટ અણુંનું ઓક્સિજનની હાજરીમાં 3 અણુ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણીમાં વિઘટન થાય છે જેને જારક શ્વસન કહે છે.ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરી પાયરુવેટનું વિઘટન કણાભસૂત્રોમા થાય છે.

અજારક શ્વસનની તુલનામાં જારક શ્વસનમાં ખૂબ જ વધારે ઉર્જા મુક્ત થાય છે.

કોષીય શ્વસન દ્વારા મુક્ત થતી ઊર્જાએ ATP ના અણુના સંશ્લેષણમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.

STD 10 SCIENCE MOST IMP MARCH 2024 – SECTION D

પ્રકરણ – 10 માનવ આંખ અને રંગબેરંગી દુનિયા

(1) માનવ આંખની નામનિર્દેશનવાળી સરળ રેખાકૃતિ દોરી તેના મુખ્ય ભાગોના કાર્ય સમજાવો.

ઉત્તર :- માનવ આંખના મુખ્ય ભાગોની નામનિર્દેશનવાળી આકૃતિ નીચે મુજબ છે.

તેમના મુખ્ય ભાગોના કાર્ય નીચે મુજબ છે.

આંખના ડોળા(eye ball)નો આકાર લગભગ ગોળાકાર હોય છે જેનો વ્યાસ આશરે3cm હોય છે.

પારદર્શક પટલ:- આંખની આગળનો પારદર્શક ભાગ જે બહારની તરફ વળેલો હોય છે તેને પારદર્શક પટલ કહે છે. તે ગોળાકાર અને પાતળો પારદર્શક અંતરપટ છે. આ અંતરપટ આંખ પર પડતા પ્રકાશના કિરણોનું વક્રીભવન કરે છે.

કનિનીકા:-(આઈરિસ) :- પારદર્શક પટલના પાછળના ભાગે કનીનિકા નામની રચના જોવા મળે છે. તે ઘેરો સ્નાયુમય પડદો છે. જે કીકીનું કદ નાનું મોટું કરે છે. કનીનીકાનો રંગ એ જ આંખનો રંગ દર્શાવે છે.

કીકી(pupil):- કનીનિકાની મધ્યમાં આવેલા નાના પરિવર્તનશીલ છિદ્રને કીકી કહે છે. પ્રકાશ કીકી દ્વારા આંખમાં પ્રવેશે છે. કીકી આંખમાં પ્રવેશતા પ્રકાશની માત્રાનું નિયંત્રણ કરે છે.

જ્યારે પ્રકાશ ખૂબ તેજસ્વી હોય છે ત્યારે કનીનિકા કીકીને સંકોચે છે. અને કીકી આંખમાં ઓછો પ્રકાશ પ્રવેશવા દે છે. જ્યારે પ્રકાશ ઝાંખો હોય ત્યારે કનીનિકા વડે કીકી વિસ્તરણ પામે છે અને કીકી આંખમાં વધારે પ્રકાશ પ્રવેશવા દે છે.

નેત્રમણિ:- કનીનિકાની પાછળ નેત્રમણિ (આંખનોલેન્સ) આવેલ છે જે બહિર્ગોળ લેન્સ છે. તે પારદર્શક નરમ અને જેલી જેવા પદાર્થનો પ્રોટીનનો બનેલો છે.

સિલિયરી સ્નાયુઓ વડે નેત્રમણિ કેન્દ્રલંબાઈ અને તેથી તેનો અભિસારી પાવર થોડી માત્રામાં બદલી શકાય છે. તે નેત્રપટલ પર વસ્તુનું વાસ્તવિક અને ઊલટું પ્રતિબિંબ રચે છે.

સિલિયરી સ્નાયુઓ :- નેત્રમણિને તેના સ્થાનમાં જકડી રાખતા સ્નાયુમય બંધારણને સિલિયરી સ્નાયુઓ કહે છે. તે નેત્રમણિની વક્રતામાં ફેરફાર કરી તેની કેન્દ્રલંબાઈ બદલી શકે છે.

સિલિયરી સ્નાયુઓની ઢીલી અથવા આરામની સ્થિતિમાં લેન્સ પાતળો હોય છે. એટલે તેની કેન્દ્રલંબાઈ વધારે અને પાવર ઓછો હોય છે. પરિણામે આંખ દૂરની વસ્તુને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકે છે.

જ્યારે સિલિયરી સ્નાયુઓ તંગ અથવા સંકુચિત થાય ત્યારે લેન્સની જાડાઈમાં વધારો થાય અને કેન્દ્રલંબાઈ ઘટે છે જેથી પાવર વધે છે જેથી આંખ નજીકની વસ્તુ સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકવા સક્ષમ બને છે.

નેત્રપટલ(રેટિના):-  આંખના લેન્સની પાછળ અને આંખના ડોળાની પાછળના ભાગમાં એક પડદો હોય છે. જેને નેત્રપટલ કહે છે. જેના પર વસ્તુનું વાસ્તવિક અને ઊલટું પ્રતિબિંબ રચાય છે. તે વિપુલ માત્રામાં પ્રકાશ સંવેદી કોષો ધરાવે છે.

જે બે પ્રકારના હોય છે.

દંડકોષો:- આ કોષો પ્રકાશની તીવ્રતા પરત્વે સંવેદી  હોય છે.

શંકુ કોષો:- આ કોષો પ્રકાશના રંગ પરત્વે સંવેદી હોય છે.

પ્રકાશની હાજરીથી આ પ્રકાશ સંવેદી કોષો સક્રિય બને છે અને વિદ્યુત સંદેશા ઉત્પન્ન કરે છે. આ વિદ્યુત સંદેશા દ્રષ્ટિ ચેતા મારફતે મગજને પહોંચાડાય છે.

મગજ આ સંદેશાઓનું અર્થઘટન કરે છે. અને આપણે વસ્તુ ને જોઈ શકીએ છીએ.

દ્રષ્ટિ ચેતા:- વિદ્યુત સંદેશા દ્રષ્ટિ ચેતા મારફતે નેત્રપટલ થી મગજ સુધી પહોંચાડાય છે. જ્યાં વસ્તુના પ્રતિબિંબની ઓળખ થાય છે.

તરલ રસ:- પારદર્શક પટલ અને આંખના લેન્સની વચ્ચેની જગ્યામાં શ્યાન અને પારદર્શક પ્રવાહી આવેલ છે. જેને તરલ રસ કહે છે. જે વક્રીભૂત પ્રકાશ નેત્રપટલ પર કેન્દ્રિત કરવામાં મદદ કરે છે. ઉપરાંત તે આંખની અંદરનું દબાણ નિયંત્રિત કરે છે.

કાચરસ :- આંખના લેન્સ અને નેત્રપટલ ની વચ્ચેની જગ્યામાં પારદર્શક જેલી આવેલ હોય છે જેને કાચરસ કહે છે.

(2) લઘુદ્રષ્ટિની ખામી (માયોપિઆ) થવાના કારણો અને તેને કેવી રીતે નિવારી શકાય છે? યોગ્ય આકૃતિ દ્વારા સમજાવો.

ઉત્તર :-

લઘુદ્રષ્ટિની ખામી થવાના કારણો:-

આંખના લેન્સની વક્રતા વધારે હોવી (લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ ઘટવી) અથવા

આંખનો ડોળો લાંબો થવો (નેત્રપટલ અને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર વધવું)

આ કારણોને લીધે દૂરની વસ્તુમાંથી આવતા પ્રકાશના કિરણો નેત્રપટલ પર કેન્દ્રિત થતા નથી. પરંતુ નેત્રપટલની આગળ કેન્દ્રિત થાય છે.

ખામીનું નિવારણ :- લઘુદ્રષ્ટિની ખામીનું નિવારણ કરવા વ્યક્તિએ યોગ્ય કેન્દ્રલંબાઈવાળા અંતર્ગોળ લેન્સના ચશ્મા પહેરવા જોઈએ.

આમ, દૂરની વસ્તુમાંથી આવતા પ્રકાશના સમાંતર કિરણો અંતર્ગોળ લેન્સ દ્વારા નેત્રપટલ પર કેન્દ્રિત કરી શકાય છે.

(3) ગુરુ દ્રષ્ટિની ખામી (હાઈપરમેટ્રોપીઆ) થવાના કારણો જણાવો. તેને કેવી રીતે નિવારી શકાય યોગ્ય આકૃતિ દ્વારા તે દર્શાવો.

ઉત્તર :-

ગુરુ દ્રષ્ટિની ખામી થવાના કારણો:–

આંખના લેન્સની ખૂબ ઓછી વક્રતાના લીધે કેન્દ્રલંબાઈમાં ઘણો વધારો. અથવા

આંખનો ડોળો ખૂબ નાનો થવો. (નેત્રપટલ અને આંખના લેન્સ વચ્ચેનું અંતર ઘટવું)

આ કારણને લીધે 25cm અંતરે રહેલી વસ્તુમાંથી આવતા કિરણો નેત્રપટલ પર કેન્દ્રિત થતા નથી, પરંતુ નેત્રપટલ ની પાછળ કેન્દ્રિત થાય છે.

ખામીનું નિવારણ:- ગુરુ દ્રષ્ટિની ખામીવાળી આંખનું નિવારણ કરવા વ્યક્તિએ યોગ્ય કેન્દ્ર લંબાઈવાળા બહિર્ગોળ લેન્સના ચશ્માં પહેરવા જોઈએ.

જેનાથી સામાન્ય નજીક બિંદુથી આવતા પ્રકાશના કિરણો બહિર્ગોળ લેન્સ દ્વારા કેન્દ્રિત થાય છે.

(4) પ્રેસબાયોપિઆ એટલે શું? પ્રેસબાયોપિઆ થવાના કારણો જણાવો. આ ખામી કેવી રીતે નિવારી શકાય છે?

ઉત્તર :- મોટી ઉંમરવાળી વ્યક્તિઓ આંખની જે ખામીને કારણે સહેલાઈથી વાંચી કે લખી શકતી નથી. તેને પ્રેસબાયોપિઆ કહે છે.

સામાન્ય રીતે ઉંમર વધવાની સાથે આંખની સમાવેશ ક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે. મોટાભાગના લોકો માટે નજીક બિંદુ ધીમે-ધીમે દૂર થતું જાય છે. જેથી ચશ્મા ઉપયોગ વગર નજીકના પદાર્થોને તેઓ સરળતાથી અને સ્પષ્ટ રીતે જોઇ શકતા નથી.

કેટલીકવાર આંખનું દૂર બિંદુ અનંત અંતરેથી વ્યક્તિ તરફ ખસે છે. જેથી ચશ્માના ઉપયોગ વગર દૂરની વસ્તુ જોવામાં પણ તકલીફ પડે છે.આમ, ઘણીવાર વ્યક્તિ માયોપિઆ અને હાઇપરમેટ્રોપીઆ બંને થી પીડાય છે.

પ્રેસબાયોપિઆ થવાના કારણો:- આ ખામી આંખના સિલિયરી સ્નાયુઓ નબળા પડવાથી અને આંખના લેન્સની સ્થિતિસ્થાપકતા ઓછી થવાથી ઉદભવે છે. પ્રેસબાયોપિઆના મુખ્ય કારણમાં આંખ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈમાં વધારો થાય છે. પરંતુ આંખના ડોળાની લંબાઈ સામાન્ય હોય છે.

ખામી નું નિવારણ:- જે વ્યક્તિ લઘુદ્રષ્ટિની ખામી અને ગુરુદ્રષ્ટિ ખામી એમ બન્ને પ્રકારની ખામીથી પીડાય છે. આવી વ્યક્તિને દ્વિકેન્દ્રી લેન્સ (બાયફોકલ લેન્સ) ની જરૂર પડે છે.

બાયફોકલ લેન્સમાં અંતર્ગોળ અને બહિર્ગોળ લેન્સ એમ બંને લેન્સ હોય છે. બાયફોકલ લેન્સનો ઉપરનો ભાગ અંતર્ગોળ લેન્સ ધરાવે છે. જે દૂરની વસ્તુઓ જોવામાં વપરાય છે.જ્યારે નીચેનો ભાગ બહિર્ગોળ લેન્સ ધરાવે છે જે નજીકની વસ્તુ જોવામાં મદદરૂપ થાય છે.

(5) કાચના પ્રિઝમ વડે પ્રકાશનું વિભાજન આકૃતિ દોરી સમજાવો.

ઉત્તર :-

જ્યારે શ્વેત પ્રકાશને પ્રિઝમ માંથી પસાર કરવામાં આવે ત્યારે સાત રંગના (જાનીવાલીપીનારા) પટ્ટા આપણને પડદા પર જોવા મળે છે.

જાંબલી રંગના પ્રકાશનું વિચલન સૌથી વધારે અને રાતા રંગના પ્રકાશનું વિચલન સૌથી ઓછું થાય છે.

આથી ,પડદા પર જાંબલી રંગનો પટ્ટો સૌથી નીચે અને રાતા રંગનો પટ્ટો સૌથી ઉપર હોય છે.

આમ, થવાનું કારણ પ્રિઝમ પોતે આપાત સફેદ પ્રકાશને રંગના પટ્ટા માં વિભાજિત કરે છે તે છે.

(6) પ્રાકૃતિક વર્ણપટનું ઉદાહરણ આપો. આકાશમાં મેઘ ધનુષ્યના નિર્માણની ઘટના આકૃતિ દોરી સમજાવો.

ઉત્તર :- મેઘધનુષ્યએ વરસાદ પડ્યા પછી આકાશમાં જોવા મળતો પ્રાકૃતિક વર્ણપટ છે. ચોમાસામાં વાતાવરણમાં લટકતા પાણીના સૂક્ષ્મબુંદો પર આપાત થતા સૂર્યપ્રકાશનું વક્રીભવન થઈ વિભાજન થાય છે. જેના લીધે મેઘધનુષ્ય રચાય છે. મેઘધનુષ્ય હંમેશા આકાશમાં સૂર્યની વિરુદ્ધ દિશામાં રચાય છે. તેથી સૂર્ય તરફ પીઠ ફેરવીને ઊભા રહેવાથી આકાશમાં મેઘધનુષ્ય જોઈ શકાય છે.

અહીં, પાણીની બુંદો અતિ નાના પ્રિઝમ તરીકે વર્તે છે. જે બુંદમાં દાખલ થતાં પ્રકાશનું પ્રથમ વક્રીભવન અને વિભાજન ત્યાર બાદ આંતરિક પરાવર્તન અને અંતે બુંદમાંથી બહાર નીકળતી વખતે પ્રકાશનું વક્રીભવન થાય છે.

પ્રકાશના વિભાજન અને આંતરિક પરાવર્તનને લીધે જુદા જુદા રંગો અવલોકનકર્તાની આંખો સુધી પહોંચે છે.

મેઘ ધનુષ્યના અવલોકન માટે ની શરતો:-

વરસાદ પડ્યા પછી અથવા પાણીનો ફૂવારો ઊડતો હોય ત્યાં.

સૂર્ય અવલોકનકર્તા ની પાછળ હોવો જોઈએ.

STD 10 SCIENCE MOST IMP MARCH 2024 – SECTION D

પ્રકરણ–૧૨ વિદ્યુતપ્રવાહની ચુંબકીય અસરો

Q-1. સોલેનોઇડ એટલે શું? વિદ્યુત પ્રવાહધારિત સોલેનોઇડને લીધે ઉદભવતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર ની ચર્ચા કરો.

ઉત્તર :–

→ અલગ કરેલા તાંબાના તારના અત્યંત નજીક આવેલા ઘણા વર્તુળાકાર આંટા વડે બનતા નળાકારને સોલેનોઇડ કહે છે.

→ વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત સોલેનોઇડને કારણે રચાતી ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓને ગજીયા ચુંબકની ક્ષેત્ર રેખાઓ સાથે સરખાવી શકાય.

→ સોલેનોઈડનો એક છેડો ચુંબકીય ઉત્તર ધ્રુવ N અને બીજો છેડો ચુંબકીય દક્ષિણ ધ્રુવ S તરીકે વર્તે છે. → સોલેનોઇડના અંદરના વિસ્તારમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખાઓ પરસ્પર સમાંતર છે. જે દર્શાવે છે કે સોલેનોઇડના અંદરના વિસ્તારમાં દરેક બિંદુએ ચુંબકીય ક્ષેત્ર સમાન હોય છે.

→ વિદ્યુતપ્રવાહ ધારિત સોલેનોઇડનો ઉપયોગ નરમ લોખંડના ટુકડાને તેની અંદર મૂકી મેગ્નેટાઇઝ કરી શકાય છે. આ રીતે બનતા ચુંબકને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ કહે છે.

Q-2. સામાન્ય ઘરેલું વિદ્યુત પરિપથની આકૃતિ દોરી ઘરેલુ વાયરીંગ પદ્ધતિની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓની ચર્ચા કરો.

ઉત્તર :–

• આપણને આપણા ઘરોમાં વિદ્યુત પાવર પુરવઠો મેઇન સપ્લાય mains દ્વારા મળે છે. તે ઓવરહેડ વિદ્યુતના થાંભલા અથવા ભૂમિગત કેબલો દ્વારા આપણા સુધી પહોંચે છે.
• આ સપ્લાય લાઈવ/પોઝિટિવ વાયર (લાલ આવરણ), ન્યુટ્રલ/નેગેટીવ વાયર(કાળું આવરણ) અને અર્થીંગ વાયર (લીલું આવરણ) દ્વારા આવે છે.
• લાઈવ વાયર અને ન્યુટ્રલ વાયર વચ્ચે વિદ્યુત સ્થિતિમાનનો તફાવત 220V હોય છે. અને ACની આવૃત્તિ 50Hz છે. ઘરમાં લગાડેલ મીટર બોર્ડમાં આ વાયરો મુખ્ય ફ્યૂઝમાં પસાર થઈ વિદ્યુત મીટરમાં દાખલ થાય છે.
• તેમને મેઇન સ્વિચમાંથી પસાર કરી ઘરના લાઇન વાયરો સાથે જોડવામાં આવે છે.
• આ વાયરો ઘરના જુદા જુદા પરિપથોને વિદ્યુત ઊર્જા પૂરી પાડે છે.
• ઘણીવાર ઘરોમાં બે અલગ પરિપથ હોય છે. એક 15A વિદ્યુત પ્રવાહ રેટીંગ ધરાવતો પરિપથ કે જે વધુ પાવર રેટીંગ ધરાવતા વિદ્યુત ઉપકરણ જેવા કે ગીઝર, એર કુલર વગેરે માટે વપરાય છે.
• જ્યારે બીજો 5A વિદ્યુત પ્રવાહ રેટીંગ ધરાવતો પરિપથ કે જે બલ્બ, પંખા ,રેડિયો વગેરે માટે વપરાય છે.
• અર્થિંગ વાયર મોટેભાગે ઘરની નજીક ઊંડે જમીનમાં ધાતુની પ્લેટ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
• ઘરની અંદર એક અલગ પરિપથમાં અલગ અલગ ઉપકરણો લાઈવ અને ન્યુટ્રલ વાયરો વચ્ચે જોડવામાં આવે છે. દરેક ઉપકરણ ને અલગ ON/OFF switch  હોય છે. જેથી ઇચ્છાનુસાર તેમા વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરી શકાય.

દરેક ઉપકરણ ને સમાન વિદ્યુતસ્થિતિમાન નો તફાવત મળે એટલા માટે તેમને એકબીજા સાથે સમાંતર જોડવામાં આવે છે.

Q-3.શોર્ટસર્કિટીંગ અને ઓવરલોડિંગ વચ્ચે નો તફાવત જણાવો.

ઉત્તર :– શોર્ટસર્કિટીંગ:-  જો લાઈવ વાયર અને ન્યુટ્રલ વાયરનું પ્લાસ્ટિક અવાહક આવરણ તૂટી જાય ત્યારે બન્ને વાયરો એકબીજાના સીધા સંપર્કમાં આવે છે. તેને શોર્ટસર્કિટીંગ કહે છે.

આ કિસ્સામાં પરિપથમાં  વિદ્યુત પ્રવાહ ખૂબ જ વધી જાય છે, જેથી વાયર ખૂબ ગરમ થાય છે અને આગ પણ લાગી શકે છે.

ઓવરલોડિંગ:-  જો ઉચ્ચ પાવર રેટીંગવાળા ઘણા બધા વિદ્યુત સાધનો એક સાથે ચાલુ કરવામાં આવે તો તે સાધનો પરિપથમાંથી ખૂબ જ મોટા પ્રમાણમાં વિદ્યુત પ્રવાહ ખેંચે છે. આને ઓવરલોડિંગ કહે છે.

તેથી ઘરેલુ વાયરિંગમાં તાંબા અથવા એલ્યુમિનિયમના વાયર અતિ ઊંચા તાપમાને ગરમ થાય છે તેનાથી આગ પણ લાગી શકે છે.

Q-4. અર્થિંગ વાયરનું કાર્ય શું છે?  અથવા  ધાતુના સાધનોનું અર્થિંગ શા માટે કરવું જરૂરી છે?

ઉત્તર :– અર્થિંગ વાયરનો ઉપયોગ ધાતુ આવરણ ધરાવતા વિદ્યુત સાધનોની સુરક્ષા માટે થાય છે.

અર્થિંગ વાયરને ધાતુની સપાટી સાથે જોડવામાં આવે છે.

વિદ્યુત સાધનમાંથી લીક થયેલ વિદ્યુત પ્રવાહ જમીનમાં સહેલાઈથી જતો રહે છે. અને વાપરનારને વિદ્યુત શોકથી રક્ષણ મળે છે.

તેથી ધાતુના સાધનો જેવા કે વિદ્યુત ઈસ્ત્રી, ટોસ્ટર, ટેબલ પંખો, રેફ્રિજરેટર વગેરેની  અર્થિંગ કરવું જરૂરી છે.

પીડીએફ ફાઇલ ડાઉનલોડ કરવા માટે અહી ક્લિક કરો. :- CLICK HERE

વિભાગ – C માં આપેલ પ્રશ્ન નં – 38 થી 46 પૈકી 9 પ્રશ્નોમાંથી 6 ના ઉત્તર લખવાના રહેશે. અને દરેક પ્રશ્નના 3 ગુણ રહેશે. બ્લ્યુ પ્રિન્ટ પ્રમાણે વિભાગ C માં નીચે આપેલ પ્રકરણમાંથી પ્રશ્ન પુછાશે.

વિભાગ – B ની પીડીએફ ફાઇલ મેળવવા માટે અહી ક્લિક કરો. CLICK HERE

વિભાગ – C ની પીડીએફ ફાઇલ મેળવવા માટે અહી ક્લિક કરો.CLICK HERE