“હાઈડ્રોજન, જે બ્રહ્માંડમાં સૌથી વધુ પ્રમાણમાં મળી આવતું તત્વ છે અને પૃથ્વીની સપાટી પર ત્રીજા ક્રમે સૌથી વધુ પ્રમાણમાં મળી આવે છે, તેને ઊર્જાના મુખ્ય ભવિષ્યના સ્ત્રોત તરીકે કલ્પના કરવામાં આવી રહી છે.”

પ્રકૃતિમાં આપણી આસપાસના તમામ તત્વોમાં હાઈડ્રોજનની અણુ રચના સૌથી સરળ છે. અણુ સ્વરૂપમાં તેમાં માત્ર એક પ્રોટોન અને એક ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. જો કે, તત્વીય સ્વરૂપમાં તે દ્વિઅણુક $\left(\mathrm{H_2}\right)$ અણુ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને તેને ડાયહાઈડ્રોજન કહેવામાં આવે છે. તે અન્ય કોઈપણ તત્વ કરતાં વધુ સંયોજનો બનાવે છે. શું તમે જાણો છો કે ઊર્જાના સ્ત્રોત તરીકે હાઈડ્રોજનના ઉપયોગથી ઊર્જા સંબંધિત વૈશ્વિક ચિંતાને મોટા પ્રમાણમાં દૂર કરી શકાય છે? હકીકતમાં, હાઈડ્રોજનનું ઔદ્યોગિક મહત્વ ઘણું વધારે છે જેમ કે તમે આ એકમમાં શીખશો.

9.1 આવર્ત કોષ્ટકમાં હાઈડ્રોજનનું સ્થાન

હાઈડ્રોજન આવર્ત કોષ્ટકનું પ્રથમ તત્વ છે. જો કે, ભૂતકાળમાં તેનું આવર્ત કોષ્ટકમાં સ્થાન ચર્ચાનો વિષય રહ્યું છે. તમે હવે સુધીમાં જાણી ગયા હશો કે આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્વો તેમની ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના અનુસાર ગોઠવવામાં આવે છે.

હાઈડ્રોજનની ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના $1 s^{1}$ છે. એક તરફ, તેની ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના ક્ષાર ધાતુઓની બાહ્ય ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના ( $n s^{1}$ ) જેવી છે, જે આવર્ત કોષ્ટકના પ્રથમ સમૂહની છે. બીજી તરફ, હેલોજન્સની જેમ ( $n s^{2} n p^{5}$ રચના સાથે જે આવર્ત કોષ્ટકના સત્તરમા સમૂહની છે), તે અનુરૂપ નોબલ ગેસ રચના, હિલિયમ $\left(1 s^{2}\right)$ કરતાં એક ઇલેક્ટ્રૉનથી ઓછી છે. તેથી, હાઈડ્રોજનમાં ક્ષાર ધાતુઓ સાથે સામ્યતા છે, જે એક ઇલેક્ટ્રૉન ગુમાવીને એકધન આયન બનાવે છે, તેમજ હેલોજન્સ સાથે પણ સામ્યતા છે, જે એક ઇલેક્ટ્રૉન મેળવીને એકણ આયન બનાવે છે. ક્ષાર ધાતુઓની જેમ, હાઈડ્રોજન ઑક્સાઇડ, હેલાઇડ અને સલ્ફાઇડ બનાવે છે. જો કે, ક્ષાર ધાતુઓથી વિપરીત, તેની આયનીકરણ એન્થાલ્પી ખૂબ જ વધારે છે અને સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં તે ધાત્વીય લક્ષણો ધરાવતું નથી. હકીકતમાં, આયનીકરણ એન્થાલ્પીની દ્રષ્ટિએ, હાઈડ્રોજન હેલોજન્સ સાથે વધુ સામ્યતા ધરાવે છે, $\Delta_{i} H$ ની $\mathrm{Li}$ $520 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}, \mathrm{~F}$ છે અને $\mathrm{H}$ ની $1312 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$ છે. હેલોજન્સની જેમ, તે દ્વિઅણુક અણુ બનાવે છે, તત્વો સાથે સંયોજિત થઈને હાઈડ્રાઇડ અને મોટી સંખ્યામાં સહસંયોજક સંયોજનો બનાવે છે. જો કે, પ્રતિક્રિયાશીલતાની દ્રષ્ટિએ, તે હેલોજન્સની તુલનામાં ખૂબ જ ઓછી છે.

આ હકીકત હોવા છતાં કે હાઈડ્રોજન, એક ચોક્કસ અંશે ક્ષાર ધાતુઓ અને હેલોજન્સ બંને સાથે સામ્યતા ધરાવે છે, તે તેમનાથી પણ અલગ પડે છે. હવે યોગ્ય પ્રશ્ન ઊભો થાય છે કે તેને આવર્ત કોષ્ટકમાં ક્યાં મૂકવું જોઈએ? હાઈડ્રોજન અણુમાંથી ઇલેક્ટ્રૉનની ખોયથી કેન્દ્રક $\left(\mathrm{H}^{+}\right)$ નું $\sim 1.510^{-3} \mathrm{pm}$ કદ મળે છે. આ 50 થી $200 \mathrm{pm}$ ના સામાન્ય અણ્વીય અને આયનીય કદની તુલનામાં અત્યંત નાનું છે. પરિણામે, $\mathrm{H}^{+}$ મુક્ત રીતે અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી અને હંમેશા અન્ય અણુઓ અથવા અણુઓ સાથે સંકળાયેલું હોય છે. આમ, તે વર્તણૂકમાં અનન્ય છે અને તેથી, તેને આવર્ત કોષ્ટકમાં અલગથી મૂકવું શ્રેષ્ઠ છે (એકમ 3).

9.2 ડાયહાઈડ્રોજન, $\mathrm{H_2}$

9.2.1 ઉપલબ્ધતા

ડાયહાઈડ્રોજન બ્રહ્માંડમાં સૌથી વધુ પ્રમાણમાં મળી આવતું તત્વ છે (બ્રહ્માંડના કુલ દળનો $70 \%$) અને સૌર વાતાવરણમાં મુખ્ય તત્વ છે. વિશાળ ગ્રહો જુપિટર અને શનિ મુખ્યત્વે હાઈડ્રોજનના બનેલા છે. જો કે, તેના હલકા સ્વભાવને કારણે, તે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં ઘણું ઓછું પ્રમાણમાં (દળ દ્વારા $0.15 \%$) મળી આવે છે. અલબત્ત, સંયુક્ત સ્વરૂપમાં તે પૃથ્વીની પપ્પડી અને સમુદ્રોનો $15.4 \%$ બનાવે છે. સંયુક્ત સ્વરૂપમાં પાણી ઉપરાંત, તે વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓના ઊતકો, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, પ્રોટીન્સ, હાઈડ્રાઇડ્સ જેમાં હાઈડ્રોકાર્બન્સ અને અન્ય ઘણા સંયોજનો શામેલ છે તેમાં મળી આવે છે.

9.2.2 હાઈડ્રોજનના સમસ્થાનિકો

હાઈડ્રોજનના ત્રણ સમસ્થાનિકો છે: પ્રોટિયમ, ${ _1}^{1} \mathrm{H}$, ડ્યુટેરિયમ, ${ _1}^{2} \mathrm{H}$ અથવા D અને ટ્રિટિયમ, ${ _1}^{3} \mathrm{H}$ અથવા T. શું તમે અનુમાન લગાવી શકો છો કે આ સમસ્થાનિકો એકબીજાથી કેવી રીતે અલગ પડે છે? આ સમસ્થાનિકો ન્યુટ્રૉનની હાજરીની દ્રષ્ટિએ એકબીજાથી અલગ પડે છે. સામાન્ય હાઈડ્રોજન, પ્રોટિયમમાં કોઈ ન્યુટ્રૉન નથી, ડ્યુટેરિયમ (ભારે હાઈડ્રોજન તરીકે પણ ઓળખાય છે)માં એક અને ટ્રિટિયમમાં કેન્દ્રકમાં બે ન્યુટ્રૉન હોય છે. વર્ષ 1934માં, એક અમેરિકન વૈજ્ઞાનિક, હેરોલ્ડ સી. યુરેને ભૌતિક પદ્ધતિઓ દ્વારા દળાંક 2 ના હાઈડ્રોજન સમસ્થાનિકને અલગ કરવા માટે નોબલ પુરસ્કાર મળ્યો હતો.

પ્રબળ સ્વરૂપ પ્રોટિયમ છે. પૃથ્વી પરનું હાઈડ્રોજન મુખ્યત્વે HD ના સ્વરૂપમાં ડ્યુટેરિયમનો $0.0156 \%$ ધરાવે છે. ટ્રિટિયમની સાંદ્રતા પ્રોટિયમના દરેક $10^{18}$ અણુઓ દીઠ લગભગ એક અણુ છે. આ સમસ્થાનિકોમાંથી, માત્ર ટ્રિટિયમ રેડિયોએક્ટિવ છે અને નીચી ઊર્જા $\beta^{-}$ કણો ( $t, 12.33$ વર્ષ) ઉત્સર્જિત કરે છે.

કોષ્ટક 9.1 હાઈડ્રોજનના અણ્વીય અને ભૌતિક ગુણધર્મો

સમસ્થાનિકોની સમાન ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના હોવાથી, તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મો લગભગ સમાન હોય છે. એકમાત્ર તફાવત તેમની પ્રતિક્રિયાઓના દરમાં છે, જે મુખ્યત્વે તેમની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પીમાં તફાવતને કારણે છે (કોષ્ટક 9.1). જો કે, ભૌતિક ગુણધર્મોમાં આ સમસ્થાનિકો તેમના મોટા દળના તફાવતોને કારણે નોંધપાત્ર રીતે અલગ પડે છે.

9.3 ડાયહાઈડ્રોજનની તૈયારી, $\mathrm{H_2}$

ધાતુઓ અને ધાતુ હાઈડ્રાઇડ્સમાંથી ડાયહાઈડ્રોજન તૈયાર કરવા માટે ઘણી પદ્ધતિઓ છે.

9.3.1 ડાયહાઈડ્રોજનની પ્રયોગશાળા તૈયારી

(i) તે સામાન્ય રીતે ગ્રેન્યુલેટેડ ઝિંકની તનુકર્તા હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ સાથેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.

$\mathrm{Zn}+2 \mathrm{H}^{+} \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+}+\mathrm{H_2}$

(ii) તે ઝિંકની જલીય ક્ષાર સાથેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા પણ તૈયાર કરી શકાય છે.

$$ \begin{aligned} & \mathrm{Zn}+2 \mathrm{NaOH} \rightarrow \underset{\text { Sodium zincate }}{\mathrm{Na_2} \mathrm{ZnO_2}} +\mathrm{H_2} \\ \end{aligned} $$

9.3.2 ડાયહાઈડ્રોજનનું વ્યાવસાયિક ઉત્પાદન નીચે મુજબ છે:

સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી પ્રક્રિયાઓ નીચે રૂપરેખાંકિત કરવામાં આવી છે:

(i) પ્લેટિનમ ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ કરીને એસિડયુક્ત પાણીના વિદ્યુતવિભાજનથી હાઈડ્રોજન મળે છે.

$$ 2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}(1) \xrightarrow[\text { Traces of acid } / \text { base }]{\text { Electrolyis }} 2 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g}) $$

(ii) ઉચ્ચ શુદ્ધતા (>99.95 %) ડાયહાઈડ્રોજન નિકલ ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે ગરમ જલીય બેરિયમ હાઈડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા મળે છે.

(iii) તે સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઇડ અને ક્લોરિનના ઉત્પાદનમાં બ્રાઇન દ્રાવણના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા ઉપ-ઉત્પાદન તરીકે મળે છે. વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન, જે પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે તે છે:

ઍનોડ પર: $2 \mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{Cl_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{e}^{-}$

કેથોડ પર: $2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}$ (l) $+2 \mathrm{e}^{-} \rightarrow \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq})$

સમગ્ર પ્રતિક્રિયા છે

$$ \begin{gathered} 2 \mathrm{Na}^{+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \\ \downarrow \\ \mathrm{Cl_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{Na}^{+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq}) \end{gathered} $$

(iv) ઉચ્ચ તાપમાને ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં હાઈડ્રોકાર્બન અથવા કોક પર વરાળની પ્રતિક્રિયાથી હાઈડ્રોજન મળે છે.

$\mathrm{C_\mathrm{n}} \mathrm{H_2 \mathrm{n} 2} \quad \mathrm{nH_2} \mathrm{O} \quad \underset{\mathrm{Ni}}{1270 \mathrm{~K}} \quad \mathrm{nCO} \quad\left(\begin{array}{lll}2 \mathrm{n} & 1\end{array}\right) \mathrm{H_2}$

ઉદાહરણ તરીકે,

$\mathrm{CH_4}(\mathrm{~g})+\mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) \xrightarrow[N i]{1270 \mathrm{~K}} \mathrm{CO}(\mathrm{g})+3 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})$

$\mathrm{CO}$ અને $\mathrm{H_2}$ ના મિશ્રણને વોટર ગેસ કહેવામાં આવે છે. કારણ કે $\mathrm{CO}$ અને $\mathrm{H_2}$ ના આ મિશ્રણનો ઉપયોગ મેથેનોલ અને ઘણા હાઈડ્રોકાર્બન્સના સંશ્લેષણ માટે થાય છે, તેને સંશ્લેષણ ગેસ અથવા ‘સિનગેસ’ પણ કહેવામાં આવે છે. આજકાલ ‘સિનગેસ’ સિવેજ, સોદર, સ્ક્રેપ લાકડું, અખબારો વગેરેથી ઉત્પન્ન થાય છે. કોલસામાંથી ‘સિનગેસ’ ઉત્પન્ન કરવાની પ્રક્રિયાને ‘કોલ ગેસિફિકેશન’ કહેવામાં આવે છે.

$\mathrm{C}(\mathrm{s})+\mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) \xrightarrow{1270 \mathrm{~K}} \mathrm{CO}(\mathrm{g})+\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})$

સિનગેસ મિશ્રણના કાર્બન મોનોક્સાઇડની ઉત્પ્રેરક તરીકે આયર્ન ક્રોમેટની હાજરીમાં વરાળ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ડાયહાઈડ્રોજનનું ઉત્પાદન વધારી શકાય છે.

$\mathrm{CO}(\mathrm{g})+\mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) \xrightarrow[\text { catalyst }]{673 \mathrm{~K}} \mathrm{CO_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})$

આને વોટર-ગેસ શિફ્ટ પ્રતિક્રિયા કહેવામાં આવે છે. કાર્બન ડાયોક્સાઇડને સોડિયમ આર્સેનાઇટ દ્રાવણ સાથે સ્ક્રબિંગ દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે.

હાલમાં, ઔદ્યોગિક ડાયહાઈડ્રોજનનો $\sim 77 \%$ પેટ્રોકેમિકલ્સમાંથી, $18 \%$ કોલસામાંથી, $4 \%$ જલીય દ્રાવણોના વિદ્યુતવિભાજનથી અને $1 \%$ અન્ય સ્ત્રોતોમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે.

9.4 ડાયહાઈડ્રોજનના ગુણધર્મો

9.4.1 ભૌતિક ગુણધર્મો

ડાયહાઈડ્રોજન એક રંગહીન, ગંધહીન, સ્વાદહીન, જ્વલનશીલ વાયુ છે. તે હવા કરતાં હલકો છે અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે. તેના અન્ય ભૌતિક ગુણધર્મો ડ્યુટેરિયમ સાથે કોષ્ટક 9.1 માં આપવામાં આવ્યા છે.

9.4.2 રાસાયણિક ગુણધર્મો

ડાયહાઈડ્રોજનની રાસાયણિક વર્તણૂક (અને તે માટે કોઈપણ અણુની) મોટા પ્રમાણમાં બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. $\mathrm{H}-\mathrm{H}$ બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી કોઈપણ તત્વના બે અણુઓ વચ્ચેના એક બંધ માટે સૌથી વધુ છે. આ હકીકત પરથી તમે કયા તારણો દોરશો? આ પરિબળને કારણે જ ડાયહાઈડ્રોજનનું તેના અણુઓમાં વિયોજન માત્ર $\sim 0.081 \%$ આસપાસ $2000 \mathrm{~K}$ છે જે $5000 \mathrm{~K}$ પર $95.5 \%$ સુધી વધે છે. તેમજ, ઉચ્ચ $\mathrm{H}-\mathrm{H}$ બંધ એન્થાલ્પીને કારણે તે ઓરડાના તાપમાને પ્રમાણમાં નિષ્ક્રિય છે. આમ, અણ્વીય હાઈડ્રોજન ઉચ્ચ તાપમાને ઇલેક્ટ્રિક આર્કમાં અથવા પારજાંબલી વિકિરણો હેઠળ ઉત્પન્ન થાય છે. કારણ કે તેનું કક્ષક $1 s^{1}$ ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના સાથે અપૂર્ણ છે, તે લગભગ તમામ તત્વો સાથે સંયોજિત થાય છે. તે (i) એકમાત્ર ઇલેક્ટ્રૉન ગુમાવીને $\mathrm{H}^{+}$ આપવા, (ii) એક ઇલેક્ટ્રૉન મેળવીને $\mathrm{H}^{-}$ બનાવવા, અને (iii) ઇલેક્ટ્રૉન શેર કરીને એક સહસંયોજક બંધ બનાવવા દ્વારા પ્રતિક્રિયાઓ પૂર્ણ કરે છે.

ડાયહાઈડ્રોજનની રસાયણશાસ્ત્ર નીચેની પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા સમજાવી શકાય છે:

હેલોજન્સ સાથે પ્રતિક્રિયા: તે હેલોજન્સ, $\mathrm{X_2}$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને હાઈડ્રોજન હેલાઇડ્સ, $\mathrm{HX}$, $\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{X_2}(\mathrm{~g}) \rightarrow 2 \mathrm{HX}(\mathrm{g}) \quad(\mathrm{X}=\mathrm{F}, \mathrm{Cl}, \mathrm{Br}, \mathrm{I})$ આપે છે.

ફ્લોરિન સાથેની પ્રતિક્રિયા અંધકારમાં પણ થાય છે, જ્યારે આયોડિન સાથે તેને ઉત્પ્રેરકની જરૂર પડે છે.

ડાયઑક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા: તે ડાયઑક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને પાણી બનાવે છે. પ્રતિક્રિયા ખૂબ જ ઉષ્માક્ષેપક છે.

$2 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{O_2}(\mathrm{~g}) \xrightarrow{\text { catalyst or heating }} 2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}(\mathrm{l})$;

$$ \Delta H^{\ominus}=-285.9 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} $$

ડાયનાઇટ્રોજન સાથે પ્રતિક્રિયા: ડાયનાઇટ્રોજન સાથે તે એમોનિયા બનાવે છે.

$$ \begin{aligned} & & 3 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{N_2}(\mathrm{~g}) \xrightarrow{\text { 673K, 200atm }} 2 \mathrm{NH_3}(\mathrm{~g}) ; \\ & & \Delta H^{\ominus}=-92.6 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} \end{aligned} $$

આ હેબર પ્રક્રિયા દ્વારા એમોનિયાના ઉત્પાદનની પદ્ધતિ છે.

ધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયાઓ: ઘણી ધાતુઓ સાથે તે ઉચ્ચ તાપમાને સંયોજિત થઈને અનુરૂપ હાઈડ્રાઇડ્સ આપે છે (વિભાગ 9.5)

$\mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+2 \mathrm{M}(\mathrm{g}) \rightarrow 2 \mathrm{MH}(\mathrm{s})$

જ્યાં $\mathrm{M}$ એક ક્ષાર ધાતુ છે

ધાતુ આયનો અને ધાતુ ઑક્સાઇડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયાઓ: તે જલીય દ્રાવણમાં કેટલાક ધાતુ આયનો અને ધાતુઓના ઑક્સાઇડ્સ (લોખંડ કરતાં ઓછા સક્રિય)ને અનુરૂપ ધાતુઓમાં ઘટાડે છે.

$$ \begin{aligned} & \mathrm{H_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{Pd}^{2+}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{Pd}(\mathrm{s})+2 \mathrm{H}^{+}(\mathrm{aq}) \\ & \mathrm{yH_2}(\mathrm{~g})+\mathrm{M_\mathrm{x}} \mathrm{O_\mathrm{y}}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{xM}(\mathrm{s})+\mathrm{yH_2} \mathrm{O}(\mathrm{l}) \end{aligned} $$

સંયોજક સંયોજનો સાથે પ્રતિક્રિયાઓ: તે ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં ઘણા સંયોજક સંયોજનો સાથે પ્રતિક્રિયા કરે છે અને વ્યાવસાયિક મહત્વના ઉપયોગી હાઈડ્રોજનીકૃત ઉત્પાદનો આપે છે. ઉદાહરણ તરીકે: (i) નિકલનો ઉત્પ્રેરક તરીકે ઉપયોગ કરીને વનસ્પતિ તેલોનું હાઈડ્રોજનીકરણ ખાવાલાયક ચરબી (માર્જરિન અને વનસ્પતિ ઘી) આપે છે.

(ii) ઓલેફિન્સના હાઈડ્રોફોર્મિલેશનથી એલ્ડિહાઇડ્સ મળે છે જે આગળ ઘટાડો પામીને આલ્કોહોલ આપે છે.

$$ \begin{aligned} & \mathrm{H_2}+\mathrm{CO}+\mathrm{RCH}=\mathrm{CH_2} \rightarrow \mathrm{RCH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CHO} \\ & \mathrm{H_2}+\mathrm{RCH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CHO} \rightarrow \mathrm{RCH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{OH} \end{aligned} $$

સમસ્યા 9.1

ડાયહાઈડ્રોજનની (i) ક્લોરિન, (ii) સોડિયમ, અને (iii) કોપર(II) ઑક્સાઇડ સાથેની પ્રતિક્રિયાઓ પર ટિપ્પણી કરો.

ઉકેલ

(i) ડાયહાઈડ્રોજન ક્લોરિનને ક્લોરાઇડ $\left(\mathrm{Cl}^{-}\right)$ આયનમાં ઘટાડે છે અને પોતે ક્લોરિન દ્વારા $\mathrm{H}^{+}$ આયનમાં ઑક્સિડાઇઝ થઈને હાઈડ્રોજન ક્લોરાઇડ બનાવે છે. $\mathrm{H}$ અને $\mathrm{Cl}$ વચ્ચે એક ઇલેક્ટ્રૉન જોડી શેર થાય છે જે સહસંયોજક અણુની રચના તરફ દોરી જાય છે.

(ii) ડાયહાઈડ્રોજન સોડિયમ દ્વારા ઘટાડીને $\mathrm{NaH}$ બનાવવામાં આવે છે. $\mathrm{Na}$ થી $\mathrm{H}$ સુધી એક ઇલેક્ટ્રૉન સ્થાનાંતરિત થાય છે જે આયનીય સંયોજન, $\mathrm{Na}^{+} \mathrm{H}^{-}$ ની રચના તરફ દોરી જાય છે.

(iii) ડાયહાઈડ્રોજન કોપર(II) ઑક્સાઇડને શૂન્ય ઑક્સિડેશન અવસ્થામાં તાંબુમાં ઘટાડે છે અને પોતે $\mathrm{H_2} \mathrm{O}$ માં ઑક્સિડાઇઝ થાય છે, જે એક સહસંયોજક અણુ છે.

9.4.3 ડાયહાઈડ્રોજનના ઉપયોગો

• ડાયહાઈડ્રોજનનો સૌથી મોટો એક ઉપયોગ એમોનિયાના સંશ્લેષણમાં છે જેનો ઉપયોગ નાઇટ્રિક એસિડ અને નાઇટ્રોજનયુક્ત ખાતરોના ઉત્પાદનમાં થાય છે.
• સોયાબ