“کیمسٹری مالیکیولز اور ان کے تبدیلیوں کا سائنس ہے۔ یہ ایک سو عناصر کا اتنا نہیں بلکہ ان سے بننے والے لامحدود قسم کے مالیکیولز کا سائنس ہے۔”

روالڈ ہوفمین

سائنس کو فطرت کی وضاحت اور سمجھنے کے لیے علم کو منظم کرنے کی ایک مسلسل انسانی کوشش کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔ آپ نے اپنی پچھلی کلاسوں میں سیکھا ہے کہ ہم فطرت میں موجود مختلف مادوں اور روزمرہ زندگی میں ان میں ہونے والی تبدیلیوں کا سامنا کرتے ہیں۔ دودھ سے دہی بننا، لمبے وقت تک رکھنے پر گنے کے رس سے سرکہ بننا اور لوہے میں زنگ لگنا کچھ ایسی تبدیلیوں کی مثالیں ہیں جن کا ہم کئی بار سامنا کرتے ہیں۔ سہولت کے لیے، سائنس کو مختلف شاخوں میں تقسیم کیا گیا ہے: کیمسٹری، طبیعیات، حیاتیات، ارضیات، وغیرہ۔ سائنس کی وہ شاخ جو مادی مادوں کی تیاری، خصوصیات، ساخت اور تعاملات کا مطالعہ کرتی ہے، کیمسٹری کہلاتی ہے۔

کیمسٹری کی ترقی

کیمسٹری، جیسا کہ ہم آج سمجھتے ہیں، ایک بہت پرانا شعبہ نہیں ہے۔ کیمسٹری کو اپنے آپ کے لیے نہیں پڑھا گیا، بلکہ یہ دو دلچسپ چیزوں کی تلاش کے نتیجے میں سامنے آئی:

i. فلاسفرز اسٹون (پارس) جو تمام کم تر دھاتوں جیسے کہ لوہے اور تانبے کو سونے میں تبدیل کر دے گا۔

ii. ‘ایلیکسیر آف لائف’ جو لافانیت عطا کرے گا۔

قدیم ہندوستان کے لوگوں کو جدید سائنس کے ظہور سے بہت پہلے ہی بہت سے سائنسی مظاہر کا علم تھا۔ انہوں نے اس علم کو زندگی کے مختلف شعبوں میں لاگو کیا۔ کیمسٹری کی ترقی بنیادی طور پر 1300-1600 عیسوی کے دوران الکیمی اور ایٹروکیمسٹری کی شکل میں ہوئی۔ جدید کیمسٹری نے $18^{\text {th }}$ صدی کے یورپ میں شکل اختیار کی، الکیمی کی روایات کے چند صدیوں بعد جو عربوں کے ذریعے یورپ میں متعارف کرائی گئی تھیں۔

دیسی ثقافتوں - خاص طور پر چینی اور ہندوستانی - کی اپنی الکیمی کی روایات تھیں۔ ان میں کیمیائی عمل اور تکنیکوں کا بہت علم شامل تھا۔

قدیم ہندوستان میں، کیمسٹری کو راسائن شاستر، رس تنتر، رس کریا یا رس ودیا کہا جاتا تھا۔ اس میں دھات کاری، طب، کاسمیٹکس، شیشہ، رنگوں وغیرہ کی تیاری شامل تھی۔ سندھ میں موئن جو دڑو اور پنجاب میں ہڑپہ میں کی گئی منظم کھدائی ثابت کرتی ہے کہ ہندوستان میں کیمسٹری کی ترقی کی کہانی بہت پرانی ہے۔ آثار قدیمہ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ تعمیراتی کام میں پکی اینٹوں کا استعمال کیا جاتا تھا۔ یہ برتن سازی کے بڑے پیمانے پر پیداوار کو ظاہر کرتا ہے، جسے ابتدائی ترین کیمیائی عمل سمجھا جا سکتا ہے، جس میں مادوں کو ملا کر، سانچے میں ڈھال کر اور آگ کا استعمال کرتے ہوئے حرارت دی جاتی تھی تاکہ مطلوبہ خصوصیات حاصل کی جا سکیں۔ موئن جو دڑو میں چمکدار برتنوں کے باقیات ملے ہیں۔ تعمیراتی کام میں جپسم سیمنٹ استعمال کیا گیا ہے۔ اس میں چونا، ریت اور $\mathrm{CaCO}_{3}$ کے آثار شامل ہیں۔ ہڑپہ کے لوگوں نے فیئنس بنایا، ایک قسم کا شیشہ جو زیورات میں استعمال ہوتا تھا۔ انہوں نے دھاتوں، جیسے سیسہ، چاندی، سونا اور تانبے سے مختلف اشیاء کو پگھلایا اور بنایا۔ انہوں نے قلعی اور آرسینک کا استعمال کرتے ہوئے مصنوعات بنانے کے لیے تانبے کی سختی کو بہتر بنایا۔ جنوبی ہندوستان کے ماسکی (1000-900 قبل مسیح) اور شمالی ہندوستان کے ہستیناپور اور ٹیکسلا (1000-200 قبل مسیح) میں شیشے کی کئی اشیاء ملی ہیں۔ شیشے اور چمک کو دھاتی آکسائیڈز جیسے رنگنے والے اجزا کے اضافے سے رنگا جاتا تھا۔

ہندوستان میں تانبے کی دھات کاری برصغیر میں کیلکولیتھک ثقافتوں کے آغاز سے ہی ہے۔ بہت سے آثار قدیمہ کے شواہد اس خیال کی تائید کرتے ہیں کہ تانبے اور لوہے کے نکالنے کی ٹیکنالوجیز مقامی طور پر تیار کی گئی تھیں۔

رگ وید کے مطابق، چمڑے کی دباغت اور کپاس کی رنگیگری $1000-400 \mathrm{BCE}$ کے دوران کی جاتی تھی۔ شمالی ہندوستان کے سیاہ پالش شدہ برتنوں کی سنہری چمک کو دوبارہ نہیں بنایا جا سکا اور یہ اب بھی ایک کیمیائی راز ہے۔ یہ برتن اس مہارت کی نشاندہی کرتے ہیں جس کے ساتھ بھٹی کے درجہ حرارت کو کنٹرول کیا جا سکتا تھا۔ کوتلیہ کے ارتھ شاستر میں سمندر سے نمک کی پیداوار کا بیان ہے۔

قدیم ویدک ادب میں بیان کردہ بہت سے بیانات اور مواد کو جدید سائنسی نتائج سے مطابقت پذیر دکھایا جا سکتا ہے۔ تانبے کے برتن، لوہا، سونا، چاندی کے زیورات اور ٹیراکوٹا ڈسکس اور پینٹڈ گرے پوٹری شمالی ہندوستان کے بہت سے آثار قدیمہ کے مقامات پر ملے ہیں۔ سشروت سمجھتا الکلیز کی اہمیت کی وضاحت کرتا ہے۔ چرک سمجھتا قدیم ہندوستانیوں کا ذکر کرتا ہے جو گندھک کے تیزاب، نائٹرک تیزاب اور تانبے، قلعی اور جست کے آکسائیڈز؛ تانبے، جست اور لوہے کے سلفیٹس اور سیسے اور لوہے کے کاربونیٹس کی تیاری کا طریقہ جانتے تھے۔

رسوپنشد بارود کے مرکب کی تیاری بیان کرتا ہے۔ تمل متون بھی گندھک، کوئلہ، سالٹ پیٹر (یعنی پوٹاشیم نائٹریٹ)، پارہ، کافور وغیرہ کا استعمال کرتے ہوئے آتشبازی کی تیاری بیان کرتے ہیں۔

ناگارجن ایک عظیم ہندوستانی سائنسدان تھے۔ وہ ایک معروف کیمیا دان، الکیمسٹ اور دھات کار تھے۔ ان کا کام رس رتناکر پارہ مرکبات کی تشکیل سے متعلق ہے۔ انہوں نے سونا، چاندی، قلعی اور تانبے جیسی دھاتوں کے نکالنے کے طریقوں پر بھی بحث کی ہے۔ ایک کتاب، رسارناوام، $800 \mathrm{CE}$ کے آس پاس ظاہر ہوئی۔ یہ مختلف مقاصد کے لیے مختلف بھٹیوں، تندوروں اور کروسیبلز کے استعمال پر بحث کرتی ہے۔ یہ ان طریقوں کو بیان کرتی ہے جن کے ذریعے شعلے کے رنگ سے دھاتوں کی شناخت کی جا سکتی ہے۔

چکرپانی نے پارہ سلفائیڈ دریافت کیا۔ صابن کی ایجاد کا سہرا بھی انہیں جاتا ہے۔ انہوں نے صابن بنانے کے لیے اجزاء کے طور پر سرسوں کے تیل اور کچھ الکلیز کا استعمال کیا۔ ہندوستانیوں نے صابن بنانا $18^{\text {th }}$ صدی $\mathrm{CE}$ میں شروع کیا۔ صابن بنانے کے لیے ایرنڈا کا تیل اور مہوا پودے کے بیج اور کیلشیم کاربونیٹ استعمال کیے جاتے تھے۔

اجنتا اور ایلورا کی دیواروں پر ملنے والی پینٹنگز، جو زمانوں کے بعد بھی تازہ نظر آتی ہیں، قدیم ہندوستان میں حاصل کیے گئے سائنس کے اعلیٰ معیار کی گواہی دیتی ہیں۔ وراہمہیر کا برہت سمجھتا ایک قسم کا انسائیکلوپیڈیا ہے، جو چھٹی صدی $\mathrm{CE}$ میں تصنیف کیا گیا تھا۔ یہ گھروں اور مندروں کی دیواروں اور چھتوں پر لگانے کے لیے چپکنے والے مواد کی تیاری کے بارے میں معلومات دیتا ہے۔ یہ مکمل طور پر مختلف پودوں، پھلوں، بیجوں اور چھالوں کے عرق سے تیار کیا جاتا تھا، جن کو ابال کر مرتکز کیا جاتا تھا، اور پھر مختلف رالوں سے علاج کیا جاتا تھا۔ ایسے مواد کا سائنسی طور پر ٹیسٹ کرنا اور ان کے استعمال کا جائزہ لینا دلچسپ ہوگا۔

کئی کلاسیکی متون، جیسے ایتھرو وید (1000 قبل مسیح) کچھ رنگنے والے مادوں کا ذکر کرتے ہیں، استعمال ہونے والے مواد ہلدی، مڈر، سورج مکھی، اورپیمنٹ، کوچینیل اور لاک تھے۔ رنگنے کی خصوصیت رکھنے والے کچھ دیگر مادے کمپلیکا، پٹنگا اور جٹوکا تھے۔

وراہمہیر کے برہت سمجھتا میں خوشبوؤں اور کاسمیٹکس کے حوالے ملتے ہیں۔ بالوں کو رنگنے کے نسخے پودوں، جیسے انڈگو اور معدنیات جیسے لوہے کا پاؤڈر، سیاہ لوہا یا اسٹیل اور کھٹے چاول کے پانی کے تیزابی عرق سے بنائے جاتے تھے۔ گندھایوکلی خوشبوؤں، منہ کی خوشبوؤں، نہانے کے پاؤڈر، خوشبو اور ٹالکم پاؤڈر بنانے کے نسخے بیان کرتی ہے۔

کاغذ ہندوستان میں $17^{\text {th }}$ صدی میں جانا جاتا تھا جیسا کہ چینی مسافر آئی-تسنگ کے بیان سے پتہ چلتا ہے۔ ٹیکسلا میں کھدائی سے پتہ چلتا ہے کہ ہندوستان میں چوتھی صدی سے سیاہی کا استعمال کیا جاتا تھا۔ سیاہی کے رنگ چاک، سرخ سیسہ اور منیم سے بنائے جاتے تھے۔

ایسا لگتا ہے کہ ابال کا عمل ہندوستانیوں کو اچھی طرح معلوم تھا۔ وید اور کوتلیہ کے ارتھ شاستر میں کئی قسم کی شرابوں کا ذکر ہے۔ چرک سمجھتا میں آسواس بنانے کے لیے پودوں کی چھال، تنے، پھول، پتے، لکڑی، اناج، پھل اور گنے جیسے اجزاء کا بھی ذکر ہے۔

یہ تصور کہ مادہ بالآخر ناقابل تقسیم بلڈنگ بلاکس سے بنا ہے، ہندوستان میں چند صدیوں قبل مسیح میں فلسفیانہ قیاس آرائیوں کے حصے کے طور پر سامنے آیا۔ اچاریہ کنڈ، جو $600 \mathrm{BCE}$ میں پیدا ہوئے، اصل میں کشیپ کے نام سے جانے جاتے تھے، ‘جوہری نظریہ’ کے پہلے حامی تھے۔ انہوں نے بہت چھوٹے ناقابل تقسیم ذرات کا نظریہ تشکیل دیا، جس کا انہوں نے نام ‘پارمانو’ (جوہروں کے قابل موازنہ) رکھا۔ انہوں نے ویشیشک سوتر کی تصنیف کی۔ ان کے مطابق، تمام مادے چھوٹے یونٹس کے مجموعے ہیں جنہیں جوہر (پارمانو) کہا جاتا ہے، جو ابدی، ناقابل تباہی، کروی، فوق الحس اور اپنی اصل حالت میں حرکت میں ہیں۔ انہوں نے وضاحت کی کہ اس انفرادی ہستی کو کسی بھی انسانی عضو کے ذریعے محسوس نہیں کیا جا سکتا۔ کنڈ نے اضافہ کیا کہ جوہروں کی اقسام ہیں جو مختلف مادوں کی کلاسوں کی طرح مختلف ہیں۔ انہوں نے کہا کہ یہ (پارمانو) دیگر مجموعات کے درمیان جوڑے یا تینوں بنا سکتے ہیں اور ان دیکھی قوتیں ان کے درمیان تعامل کا سبب بنتی ہیں۔ انہوں نے جان ڈالٹن (1766-1844) سے تقریباً 2500 سال پہلے اس نظریہ کو تصور کیا۔

چرک سمجھتا ہندوستان کی قدیم ترین آیورویدک رزمیہ ہے۔ یہ بیماریوں کے علاج کی وضاحت کرتا ہے۔ دھاتوں کے ذرے کے سائز میں کمی کا تصور واضح طور پر چرک سمجھتا میں زیر بحث ہے۔ ذرے کے سائز میں انتہائی کمی کو نینو ٹیکنالوجی کہا جاتا ہے۔ چرک سمجھتا میں بیماریوں کے علاج میں دھاتوں کے بھسم کے استعمال کی وضاحت ہے۔ آج کل، یہ ثابت ہو چکا ہے کہ بھسم میں دھاتوں کے نینو ذرات ہوتے ہیں۔

الکیمی کے زوال کے بعد، ایٹروکیمسٹری ایک مستحکم حالت تک پہنچی، لیکن یہ بھی $20^{\text {th }}$ صدی میں مغربی طبی نظام کے تعارف اور عمل کی وجہ سے زوال پذیر ہوئی۔ اس جمود کے دور میں، آیوروید پر مبنی دواسازی کی صنعت موجود رہی، لیکن یہ بھی بتدریج زوال پذیر ہوئی۔ ہندوستانیوں کو نئی تکنیکوں کو سیکھنے اور اپنانے میں تقریباً 100-150 سال لگے۔ اس دوران، غیر ملکی مصنوعات کی بھرمار ہو گئی۔ نتیجتاً، مقامی روایتی تکنیکیں بتدریج زوال پذیر ہوئیں۔ جدید سائنس انیسویں صدی کے بعد کے حصے میں ہندوستانی منظر نامے پر ظاہر ہوئی۔ انیسویں صدی کے وسط تک، یورپی سائنسدان ہندوستان آنے لگے اور جدید کیمسٹری ترقی کرنے لگی۔

مندرجہ بالا بحث سے، آپ نے سیکھا ہے کہ کیمسٹری مادے کی ترکیب، ساخت، خصوصیات اور تعامل سے متعلق ہے اور روزمرہ زندگی میں انسانوں کے لیے بہت مفید ہے۔ ان پہلوؤں کو مادے کے بنیادی اجزاء کے حوالے سے بہترین طور پر بیان اور سمجھا جا سکتا ہے جو جوہر اور مالیکیول ہیں۔ اسی لیے، کیمسٹری کو جوہروں اور مالیکیولز کا سائنس بھی کہا جاتا ہے۔ کیا ہم ان ہستیوں (جوہروں اور مالیکیولز) کو دیکھ، تول اور محسوس کر سکتے ہیں؟ کیا مادے کی دی گئی مقدار میں جوہروں اور مالیکیولز کی تعداد گننا ممکن ہے اور ان ذرات کی تعداد اور کمیت کے درمیان مقداری تعلق قائم کرنا ممکن ہے؟ ہمیں اس یونٹ میں ان میں سے کچھ سوالات کے جواب ملیں گے۔ ہم مزید وضاحت کریں گے کہ مادے کی طبیعی خصوصیات کو مناسب اکائیوں کے ساتھ عددی اقدار کا استعمال کرتے ہوئے کس طرح مقداری طور پر بیان کیا جا سکتا ہے۔

1.1 کیمسٹری کی اہمیت

کیمسٹری سائنس میں مرکزی کردار ادا کرتی ہے اور اکثر سائنس کی دیگر شاخوں کے ساتھ گھل مل جاتی ہے۔

کیمسٹری کے اصول متنوع علاقوں میں لاگو ہوتے ہیں، جیسے کہ موسم کے نمونے، دماغ کا کام کرنا اور کمپیوٹر کا آپریشن، کیمیائی صنعتوں میں پیداوار، کھادوں، الکلیز، تیزابوں، نمکیات، رنگوں، پولیمرز، ادویات، صابن، ڈٹرجنٹس، دھاتوں، مرکب دھاتوں، وغیرہ کی تیاری، بشمول نئے مواد۔

کیمسٹری قومی معیشت میں بڑے پیمانے پر حصہ ڈالتی ہے۔ یہ خوراک، صحت کی دیکھ بھال کی مصنوعات اور زندگی کے معیار کو بہتر بنانے کے لیے دیگر مواد کی انسانی ضروریات کو پورا کرنے میں بھی اہم کردار ادا کرتی ہے۔ اس کی مثال کھادوں کی مختلف اقسام کی بڑے پیمانے پر پیداوار، کیڑے مار ادویات اور حشرات کشوں کی بہتر قسم ہے۔ کیمسٹری قدرتی ذرائع سے زندگی بچانے والی ادویات کے الگ کرنے کے طریقے فراہم کرتی ہے اور ایسی ادویات کی ترکیب کو ممکن بناتی ہے۔ ان میں سے کچھ ادویات سیس پلاٹن اور ٹیکسول ہیں، جو کینسر تھراپی میں مؤثر ہیں۔ دوا AZT (ازیدوتھیمیدین) ایڈز کے مریضوں کی مدد کے لیے استعمال ہوتی ہے۔

کیمسٹری کسی قوم کی ترقی اور نمو میں بڑے پیمانے پر حصہ ڈالتی ہے۔ کیمیائی اصولوں کی بہتر تفہیم کے ساتھ اب مخصوص مقناطیسی، برقی اور نوری خصوصیات رکھنے والے نئے مواد کو ڈیزائن اور ترکیب کرنا ممکن ہو گیا ہے۔ اس سے سپر کنڈکٹنگ سیرامکس، کنڈکٹنگ پولیمرز، آپٹیکل فائبرز وغیرہ کی پیداوار ہوئی ہے۔ کیمسٹری نے ایسی صنعتوں کے قیام میں مدد کی ہے جو افادیت کی اشیاء، جیسے تیزاب، الکلیز، رنگ، پولیمرز، دھاتیں، وغیرہ تیار کرتی ہیں۔ یہ صنعتیں کسی قوم کی معیشت میں بڑے پیمانے پر حصہ ڈالتی ہیں اور روزگار پیدا کرتی ہیں۔

حالیہ برسوں میں، کیمسٹری نے ماحولیاتی انحطاط کے کچھ دباؤ والے پہلوؤں سے نمٹنے میں کامیابی کے ساتھ مدد کی ہے۔ ماحول کے لیے خطرناک ریفریجریٹس، جیسے سی ایف سیز (کلوروفلورو کاربنز)، جو سٹریٹوسفیئر میں اوزون کی کمی کے ذمہ دار ہیں، کے محفوظ متبادل کامیابی کے ساتھ ترکیب کیے گئے ہیں۔ تاہم، بہت سے بڑے ماحولیاتی مسائل کیمیا دانوں کے لیے تشویش کا باعث بنے ہوئے ہیں۔ ایسا ہی ایک مسئلہ گرین ہاؤس گیسز، جیسے میتھین، کاربن ڈائی آکسائیڈ، وغیرہ کا انتظام ہے۔ حیاتی کیمیائی عمل کی سمجھ، کیمیائی مادوں کی بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے انزائمز کا استعمال اور نئے غیر معمولی مواد کی ترکیب مستقبل کی نسلوں کے کیمیا دانوں کے لیے بعض فکری چیلنجز ہیں۔ ہندوستان جیسے ترقی پذیر ملک کو ایسے چیلنجز قبول کرنے کے لیے باہمت اور تخلیقی کیمیا دانوں کی ضرورت ہے۔ ایک اچھا کیمیا دان بننے اور ایسے چیلنجز قبول کرنے کے لیے، کیمسٹری کے بنیادی تصورات کو سمجھنے کی ضرورت ہے، جو مادے کے تصور سے شروع ہوتے ہیں۔ آئیے مادے کی نوعیت سے شروع کرتے ہیں۔

1.2 مادے کی نوعیت

آپ پہلے ہی اپنی پچھلی کلاسوں سے مادے کی اصطلاح سے واقف ہیں۔ جو چیز کمیت رکھتی ہے اور جگہ گھیرتی ہے، اسے مادہ کہتے ہیں۔ ہمارے اردگرد ہر چیز، مثال کے طور پر، کتاب، قلم، پنسل، پانی، ہوا، تمام جاندار، وغیرہ، مادے سے بنے ہیں۔ آپ جانتے ہیں کہ ان کی کمیت ہوتی ہے اور وہ جگہ گھیرتے ہیں۔ آئیے مادے کی حالتوں کی خصوصیات کو یاد کرتے ہیں، جو آپ نے اپنی پچھلی کلاسوں میں سیکھی تھیں۔

1.2.1 مادے کی حالتیں

آپ واقف ہیں کہ مادہ تین طبیعی حالات میں موجود ہو سکتا ہے، یعنی ٹھوس، مائع اور گیس۔ ان تینوں حالتوں میں مادے کے تشکیل دینے والے ذرات کو جیسا کہ شکل 1.1 میں دکھایا گیا ہے، ظاہر کیا جا سکتا ہے۔

ٹھوس میں ذرات ایک منظم طریقے سے ایک دوسرے کے بہت قریب ہوتے ہیں اور حرکت کی زیادہ آزادی نہیں ہوتی۔ مائعات میں، ذرات ایک دوسرے کے قریب ہوتے ہیں لیکن وہ گھوم سکتے ہیں۔ تاہم، گیسوں میں، ذرات ٹھوس یا مائع حالت میں موجود ذرات کے مقابلے میں دور ہوتے ہیں اور ان کی حرکت آسان اور تیز ہوتی ہے۔ ذرات کی اس طرح کی ترتیب کی وجہ سے، مادے کی مختلف حالتیں درج ذیل خصوصیات ظاہر کرتی ہیں:

(i) ٹھوس کا معین حجم اور معین شکل ہوتی ہے۔

(ii) مائعات کا معین حجم ہوتا ہے لیکن معین شکل نہیں ہوتی۔ وہ اس برتن کی شکل اختیار کر لیتے ہیں جس میں رکھے جاتے ہیں۔

شکل 1.1 ٹھوس، مائع اور گیس حالت میں ذرات کی ترتیب

(iii) گیسوں کا نہ تو معین حجم ہوتا ہے اور نہ ہی معین شکل۔ وہ اس برتن کی جگہ کو مکمل طور پر گھیر لیتے ہیں جس میں رکھے جاتے ہیں۔

مادے کی یہ تینوں حالتیں درجہ حرارت اور دباؤ کی شرائط کو تبدیل کرکے باہم تبدیل ہو سکتی ہیں۔

ٹھوس $\stackrel{ \text { heat }}{\underset{\text { cool }}{\rightleftharpoons}}$ مائع $\stackrel{ \text { heat }}{\underset{\text { cool }}{\rightleftharpoons}}$ گیس

گرم کرنے پر، ایک ٹھوس عام طور پر مائع میں تبدیل ہو جاتا ہے، اور مائع مزید گرم کرنے پر گیس (یا بخارات) میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ الٹے عمل میں، ایک گیس ٹھنڈا ہونے پر مائع میں تبدیل ہو جاتی ہے اور مائع مزید ٹھنڈا ہونے پر ٹھوس میں جم جاتا ہے۔

1.2.2. مادے کی درجہ بندی

کلاس نہم (باب 2) میں، آپ نے سیکھا تھا کہ میکروسکوپک یا بڑے پیمانے پر، مادے کو مرکب یا خالص مادے کے طور پر درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ انہیں مزید ذیلی تقسیم کیا جا سکتا ہے جیسا کہ شکل 1.2 میں دکھایا گیا ہے۔

جب کسی مادے کے تمام تشکیل دینے والے ذرات کیمیائی نوعیت میں ایک جیسے ہوں، تو اسے خالص مادہ کہا جاتا ہے۔ ایک مرکب میں کئی قسم کے ذرات ہوتے ہیں۔

ایک مرکب میں دو یا زیادہ خالص مادوں کے ذرات ہوتے ہیں جو اس میں کسی بھی تناسب میں موجود ہو سکتے ہیں۔ لہٰذا، ان کی ترکیب متغیر ہوتی ہے۔ مرکب بنانے والے خالص مادے اس کے اجزاء کہلاتے ہیں۔ آپ کے اردگرد موجود بہت سے مادے مرکب ہیں۔ مثال کے طور پر، پانی میں شکر کا محلول، ہوا، چائے، وغیرہ، سب مرکب ہیں۔ ایک مرکب ہم جنس یا غیر ہم جنس ہو سکتا ہے۔ ایک ہم جنس مرکب میں، اجزاء ایک دوسرے کے ساتھ مکمل طور پر مل جاتے ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ مرکب کے اجزاء کے ذرات مرکب کے بڑے حصے میں یکساں طور پر تقسیم ہوتے ہیں اور اس کی ترکیب ہر جگہ یکساں ہوتی ہے۔ شکر کا محلول اور ہوا ہم جنس مرکبوں کی مثالیں ہیں۔ اس کے برعکس، ایک غیر ہم جنس مرکب میں، ترکیب ہر جگہ یکساں نہیں ہوتی اور کبھی کبھار مختلف اجزاء نظر آتے ہیں۔ مثال کے طور پر، نمک اور شکر، اناج اور دالیں کچھ گندگی (اکثر پتھر کے ٹکڑے) کے ساتھ، غیر ہم جنس مرکب ہیں۔ آپ روزمرہ زندگی میں سامنے آنے والے مرکبوں کی بہت سی مزید مثالیں سوچ سکتے ہیں۔ یہاں یہ ذکر کرنا قابل قدر ہے کہ مرکب کے اجزاء کو جسمانی طریقوں، جیسے سادہ ہاتھ سے چننا، فلٹریشن، قلمی سازی، تقطیر، وغیرہ کا استعمال کرتے ہوئے الگ کیا جا سکتا ہے۔

شکل 1.2 مادے کی درجہ بندی

خالص مادوں کی مرکبوں سے مختلف خصوصیات ہوتی ہیں۔ خالص مادوں کے تشکیل دینے والے ذرات کی مقررہ ترکیب ہوتی ہے۔ تانبا، چاندی، سونا، پانی اور گلوکوز خالص مادوں کی کچھ مثالیں ہیں۔ گلوکوز میں کاربن، ہائیڈروجن اور آکسیجن ایک مقررہ تناسب میں ہوتے ہیں اور اس کے ذرات ایک جیسی ترکیب کے ہوتے ہیں۔ لہٰذا، دیگر تمام خالص مادوں کی طرح، گلوکوز کی ایک مقررہ ترکیب ہوتی ہے۔ نیز، اس کے اجزاء - کاربن، ہائیڈروجن اور آکسیجن - کو سادہ جسمانی طریقوں سے الگ نہیں کیا جا سکتا۔

خالص مادوں کو مزید عناصر اور مرکبات میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ کسی عنصر کے ذرات میں صرف ایک قسم کے جوہر ہوتے ہیں۔ یہ ذرات جوہروں یا مالیکیولز کی شکل میں موجود ہو سکتے ہیں۔ آپ پچھلی کلاسوں سے جوہروں اور مالیکیولز سے واقف ہو سکتے ہیں؛ تاہم، آپ یونٹ 2 میں ان کے بارے میں تفصیل سے پڑھیں گے۔ سوڈیم، تانبا، چاندی، ہائیڈروجن، آکسیجن، وغیرہ، عناصر کی کچھ مثالیں ہیں۔ ان کے تمام جوہر ایک قسم کے ہوتے ہیں۔ تاہم، مختلف عناصر کے جوہر نوعیت میں مختلف ہوتے ہیں۔ کچھ عناصر، جیسے سوڈیم یا تانبا، میں ان کے تشکیل دینے والے ذرات کے طور پر جوہر ہوتے ہیں، جبکہ کچھ دیگر میں، تشکیل دینے والے ذرات مالیکیول ہوتے ہیں جو دو یا زیادہ جوہروں سے بنتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ہائیڈروجن، نائٹروجن اور آکسیجن گیسوں میں مالیکیول ہوتے ہیں، جن میں دو جوہر مل کر اپنے متعلقہ مالیکیول بناتے ہیں۔ یہ شکل 1.3 میں واضح کیا گیا ہے۔

شکل 1.3 جوہروں اور مالیکیولز کی ایک نمائندگی

جب مختلف عناصر کے دو یا زیادہ جوہر ایک مقررہ تناسب میں ملتے ہیں، تو ایک مرکب کا مالیکیول حاصل ہوتا ہے۔ مزید برآں، ایک مرکب کے اجزاء کو جسمانی طریقوں سے سادہ مادوں میں الگ نہیں کیا جا سکتا۔ انہیں کیمیائی طریقوں سے الگ کیا جا سکتا ہے۔ کچھ مرکبات کی مثالیں پانی، امونیا، کاربن ڈائی آکسائیڈ، شکر، وغیرہ ہیں۔ پانی اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کے مالیکیولز کو شکل 1.4 میں ظاہر کیا گیا ہے۔

شکل 1.4 پانی اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کے مالیکیولز کی تصویر

نوٹ کریں کہ پانی کے ایک مالیکیول میں دو ہائیڈروجن جوہر اور ایک آکسیجن جوہر ہوتا ہے۔ اسی طرح، کاربن ڈائی آکسائیڈ کے ایک مالیکیول میں ایک کاربن جوہر کے ساتھ دو آکسیجن جوہر ہوتے ہیں۔ اس طرح، مختلف عناصر کے جوہر ایک مرکب میں ایک مقررہ اور معین تناسب میں موجود ہوتے ہیں اور یہ تناسب ایک خاص مرکب کی خصوصیت ہوتا ہے۔ نیز، ایک مرکب کی خصوصیات اس کے تشکیل دینے والے عناصر کی خصوصیات سے مختلف ہوتی ہیں۔ مثال کے طور پر، ہائیڈروجن اور آکسیجن گیس ہیں، جبکہ ان کے م