📚 Topic: Acids, Bases and Salts / அமிலங்கள், காரங்கள் மற்றும் உப்புகள்
🎯 Key Points / முக்கிய குறிப்புகள்
1. An acid is a substance that releases H⁺ (H₃O⁺) ions in water. / அமிலம் என்பது நீரில் கரையும்போது H⁺ (H₃O⁺) அயனிகளை வெளியிடும் பொருள்.
2. A base is a substance that releases OH⁻ ions in water; a water-soluble base is called an alkali. / காரம் என்பது நீரில் கரையும்போது OH⁻ அயனிகளை வெளியிடும் பொருள்; நீரில் கரையும் காரத்தை “அல்கலி” என்பர்.
3. Acids turn blue litmus red; bases turn red litmus blue. / அமிலங்கள் நீல லிட்மஸை சிவப்பாக்கும்; காரங்கள் சிவப்பு லிட்மஸை நீலமாக்கும்.
4. The pH scale ranges from 0–14: less than 7 is acidic, 7 is neutral, more than 7 is basic. / pH அளவுகோல் 0–14 வரை உள்ளது: 7க்கு கீழ் அமிலத்தன்மை, 7 நடுநிலை, 7க்கு மேல் காரத்தன்மை.
5. Neutralization: Acid + Base → Salt + Water. / நடுநிலைமாக்கல்: அமிலம் + காரம் → உப்பு + நீர்.
6. Common indicators: litmus, methyl orange, phenolphthalein, universal indicator. / பொதுவான காட்டிகள்: லிட்மஸ், மெத்தில் ஆரஞ்சு, பினாப்தலீன், உலகளாவிய காட்டி.
7. Strong acids: HCl, H₂SO₄, HNO₃. Weak acids: acetic acid, carbonic acid, citric acid. / வலிமையான அமிலங்கள்: HCl, H₂SO₄, HNO₃. பலவீனமான அமிலங்கள்: அசிட்டிக், கார்பானிக், சிட்ரிக் அமிலம்.
8. Strong bases: NaOH, KOH. Weak bases: NH₄OH, Mg(OH)₂. / வலிமையான காரங்கள்: NaOH, KOH. பலவீனமான காரங்கள்: NH₄OH, Mg(OH)₂.
9. Tamarind contains tartaric acid; lemon and citrus fruits contain citric acid; vinegar contains acetic acid; curd/sour milk contains lactic acid. / புளியில் டார்டாரிக் அமிலம்; எலுமிச்சையில் சிட்ரிக் அமிலம்; வினிகரில் அசிட்டிக் அமிலம்; தயிரில் லாக்டிக் அமிலம் உள்ளது.
10. Antacids (e.g., milk of magnesia) neutralize excess stomach HCl. / வயிற்றில் அதிகமான HCl-ஐ நடுநிலைமாக்க ஆன்டாசிட்கள் (எ.கா. மில்க் ஆஃப் மெக்னீசியா) பயன்படுகின்றன.
11. Amphoteric oxides (like Al₂O₃, ZnO) react with both acids and bases. / ஆம்போடெரிக் ஆக்சைடுகள் (Al₂O₃, ZnO போன்றவை) அமிலம் மற்றும் காரம் இரண்டுடனும் வினைபுரியும்.
12. Common salt (NaCl) is obtained from sea water by evaporation and is the raw material for washing soda, baking soda, and bleaching powder. / பொது உப்பு (NaCl) கடல் நீரிலிருந்து ஆவியாதல் மூலம் பெறப்படுகிறது; சலவை சோடா, பேக்கிங் சோடா, ப்ளீச்சிங் பவுடர் ஆகியவற்றின் மூலப்பொருள்.
13. Baking soda (NaHCO₃) is used in cooking and as an antacid; washing soda (Na₂CO₃·10H₂O) is used in glass, soap, and paper industries. / பேக்கிங் சோடா சமையலுக்கும் ஆன்டாசிடாகவும்; சலவை சோடா கண்ணாடி, சோப்பு, காகித தொழிற்சாலைகளில் பயன்படுகிறது.
14. Plaster of Paris (CaSO₄·½H₂O) is made by heating gypsum and is used for making casts for fractured bones. / ப்ளாஸ்டர் ஆஃப் பாரிஸ் ஜிப்சத்தை சூடாக்குவதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது; எலும்பு முறிவுக்கு காஸ்ட் இடுவதற்குப் பயன்படுகிறது.
15. Water of crystallization is the fixed number of water molecules present in one formula unit of a salt (e.g., blue vitriol CuSO₄·5H₂O). / படிக நீர் என்பது ஒரு உப்பின் ஒரு சூத்திர அலகில் உள்ள நிலையான நீர் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை (எ.கா. நீலத்துத்தம் CuSO₄·5H₂O).
📖 Detailed Notes / விரிவான குறிப்புகள்
Acids, bases, and salts form one of the most consistently tested chapters in TNPSC General Science, appearing across Group 1, Group 2, Group 4, and VAO examinations. The chapter builds on simple, everyday chemistry that examiners like to frame through practical scenarios — food, digestion, industrial products — rather than abstract theory, so candidates should focus on application-based understanding rather than rote memorization alone.
An acid is defined as a substance that furnishes hydrogen ions (H⁺) or hydronium ions (H₃O⁺) when dissolved in water. Acids taste sour, turn blue litmus paper red, and react with active metals like zinc or magnesium to release hydrogen gas. Acids are classified by source as organic (found in living things, e.g., citric acid in citrus fruits, acetic acid in vinegar, lactic acid in curd, tartaric acid in tamarind, formic acid in ant stings and nettle stings) and mineral or inorganic acids (manufactured, e.g., hydrochloric acid, sulphuric acid, nitric acid). Acids are also classified by strength: strong acids ionize almost completely in water (HCl, H₂SO₄, HNO₃), while weak acids ionize only partially (acetic acid, carbonic acid, citric acid).
A base is a substance that releases hydroxide ions (OH⁻) in aqueous solution. Bases taste bitter, feel soapy to touch, and turn red litmus blue. A base that is soluble in water is specifically called an alkali — all alkalis are bases, but not all bases are alkalis (since some bases like copper hydroxide are insoluble). Common strong bases include sodium hydroxide (caustic soda) and potassium hydroxide (caustic potash); common weak bases include ammonium hydroxide and magnesium hydroxide (milk of magnesia).
The strength of acids and bases is measured using the pH scale, devised by Danish chemist S.P.L. Sørensen, ranging from 0 to 14. A pH of exactly 7 is neutral (pure water); values below 7 indicate increasing acidity as the number decreases; values above 7 indicate increasing alkalinity as the number increases. pH plays a critical biological role: human blood is maintained at a slightly alkaline pH of about 7.35–7.45, gastric (stomach) juice is strongly acidic at about pH 1.5–3.5 to aid digestion, and soil pH affects which crops can be grown — most plants prefer near-neutral soil (pH 6–7.5).
Indicators are substances that change color depending on whether a solution is acidic, basic, or neutral. Litmus (a purple dye extracted from lichens) is the most common natural indicator. Other laboratory indicators include methyl orange (red in acid, yellow in base) and phenolphthalein (colorless in acid, pink in base). A universal indicator is a blended mixture that displays a range of colors corresponding closely to the actual pH value, allowing more precise estimation than litmus alone. Red cabbage juice, turmeric, and China rose extract are common natural indicators used in demonstrations.
When an acid reacts with a base, they neutralize each other to produce a salt and water — this is called a neutralization reaction, and it is typically exothermic (releases heat). Salts are ionic compounds formed by the partial or complete replacement of the hydrogen ion of an acid with a metal or ammonium ion. Salts are classified as normal salts (e.g., NaCl), acid salts (retain replaceable hydrogen, e.g., NaHSO₄), and basic salts (contain hydroxide ions, e.g., basic lead nitrate). The nature of a salt solution — acidic, basic, or neutral — depends on the strength of the parent acid and base: a salt of a strong acid and strong base is neutral (NaCl), strong acid and weak base gives an acidic salt (NH₄Cl), and weak acid with strong base gives a basic/alkaline salt (Na₂CO₃).
Several salts have major industrial and household importance that TNPSC frequently tests directly. Sodium chloride (common salt) is extracted from seawater and rock salt deposits and serves as the starting material for manufacturing sodium hydroxide, washing soda, and bleaching powder via the chlor-alkali process. Sodium bicarbonate (baking soda, NaHCO₃) is used in cooking, fire extinguishers, and as a mild antacid. Sodium carbonate (washing soda, Na₂CO₃·10H₂O) is used in glass, soap, and paper manufacturing and for softening hard water. Calcium sulphate hemihydrate (Plaster of Paris), obtained by heating gypsum at 373 K, is used medically for supporting fractured bones and in the construction and toy industries. Bleaching powder (calcium oxychloride, CaOCl₂) is used for disinfecting drinking water and bleaching cotton and linen in the textile industry.
An important related concept is water of crystallization — a fixed number of water molecules chemically combined within one formula unit of certain salts, giving them a definite crystalline shape. Examples include gypsum (CaSO₄·2H₂O), blue vitriol/copper sulphate (CuSO₄·5H₂O), and washing soda (Na₂CO₃·10H₂O). When such hydrated salts are heated, they lose their water of crystallization and become anhydrous (e.g., blue copper sulphate crystals turn white on heating and blue again on adding water — a classic test for the presence of water). Candidates should remember these formulas precisely, as TNPSC often tests exact chemical formulas and hydration numbers directly.
📖 தமிழில் விரிவான குறிப்புகள் (Detailed Notes in Tamil)
அமிலங்கள், காரங்கள் மற்றும் உப்புகள் என்பது TNPSC பொது அறிவியல் தேர்வுகளில் தொடர்ந்து கேட்கப்படும் ஒரு முக்கிய பாடப்பகுதியாகும். இது Group 1, Group 2, Group 4, VAO ஆகிய அனைத்து தேர்வுகளிலும் இடம்பெறுகிறது. இப்பாடம் அன்றாட வாழ்வில் காணப்படும் எளிய வேதியியல் கருத்துகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது என்பதால், மனனத்தை விட புரிதலுடன் படிப்பது தேர்வில் அதிக பயனளிக்கும்.
நீரில் கரையும்போது ஹைட்ரஜன் அயனிகளை (H⁺) அல்லது ஹைட்ரோனியம் அயனிகளை (H₃O⁺) வெளியிடும் பொருள் அமிலம் எனப்படும். அமிலங்கள் புளிப்பு சுவை கொண்டவை, நீல லிட்மஸ் காகிதத்தை சிவப்பாக மாற்றும், மேலும் துத்தநாகம், மெக்னீசியம் போன்ற உலோகங்களுடன் வினைபுரிந்து ஹைட்ரஜன் வாயுவை வெளியிடும். மூலத்தின் அடிப்படையில் அமிலங்களை இயற்கை அமிலங்கள் (உயிரினங்களில் காணப்படுபவை — எலுமிச்சையில் சிட்ரிக் அமிலம், வினிகரில் அசிட்டிக் அமிலம், தயிரில் லாக்டிக் அமிலம், புளியில் டார்டாரிக் அமிலம்) மற்றும் கனிம அமிலங்கள் (செயற்கையாக தயாரிக்கப்படுபவை — ஹைட்ரோகுளோரிக், சல்பூரிக், நைட்ரிக் அமிலங்கள்) என பிரிக்கலாம். வலிமையின் அடிப்படையில் வலிமையான அமிலங்கள் (HCl, H₂SO₄, HNO₃ — நீரில் முழுமையாக அயனியாகும்) மற்றும் பலவீனமான அமிலங்கள் (அசிட்டிக், கார்பானிக், சிட்ரிக் — பகுதியளவே அயனியாகும்) என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.
நீரில் கரையும்போது ஹைட்ராக்சைடு அயனிகளை (OH⁻) வெளியிடும் பொருள் காரம் எனப்படும். காரங்கள் கசப்பு சுவை கொண்டவை, தொடும்போது சோப்பு போன்ற உணர்வைத் தரும், மேலும் சிவப்பு லிட்மஸை நீலமாக மாற்றும். நீரில் கரையக்கூடிய காரத்தை “அல்கலி” என்று குறிப்பாக அழைப்பர் — எல்லா அல்கலிகளும் காரங்கள்தான், ஆனால் எல்லா காரங்களும் அல்கலிகள் அல்ல. NaOH (காஸ்டிக் சோடா), KOH (காஸ்டிக் பொட்டாஷ்) ஆகியவை வலிமையான காரங்கள்; அம்மோனியம் ஹைட்ராக்சைடு, மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடு (மில்க் ஆஃப் மெக்னீசியா) ஆகியவை பலவீனமான காரங்கள்.
அமிலங்கள் மற்றும் காரங்களின் வலிமையை அளவிட pH அளவுகோல் பயன்படுகிறது, இது 0 முதல் 14 வரை உள்ளது. pH மதிப்பு சரியாக 7 எனில் நடுநிலை (தூய நீர்); 7க்கு கீழ் சென்றால் அமிலத்தன்மை அதிகரிக்கும்; 7க்கு மேல் சென்றால் காரத்தன்மை அதிகரிக்கும். மனித இரத்தம் சற்று காரத்தன்மை கொண்ட pH 7.35–7.45 அளவில் பராமரிக்கப்படுகிறது; வயிற்று சாறு செரிமானத்திற்கு உதவும் வகையில் pH 1.5–3.5 அளவில் கடும் அமிலத்தன்மை கொண்டது; மண்ணின் pH விவசாய பயிர்களை பாதிக்கிறது — பெரும்பாலான தாவரங்கள் நடுநிலைக்கு அருகிலான மண்ணை (pH 6–7.5) விரும்புகின்றன.
ஒரு கரைசல் அமிலமா, காரமா அல்லது நடுநிலையா என்பதை காட்டி பொருட்கள் மூலம் அறியலாம். லிட்மஸ் (லைகனிலிருந்து பெறப்படும் ஊதா நிற சாயம்) மிகவும் பொதுவான இயற்கை காட்டியாகும். மெத்தில் ஆரஞ்சு (அமிலத்தில் சிவப்பு, காரத்தில் மஞ்சள்), பினாப்தலீன் (அமிலத்தில் நிறமற்றது, காரத்தில் இளஞ்சிவப்பு) ஆகியவை ஆய்வக காட்டிகள். உலகளாவிய காட்டி என்பது pH மதிப்பிற்கு ஏற்ப பல்வேறு நிறங்களைக் காட்டும் கலவையாகும். சிவப்பு முட்டைக்கோஸ் சாறு, மஞ்சள், சீன ரோஜா சாறு ஆகியவை இயற்கை காட்டிகளாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
அமிலமும் காரமும் வினைபுரியும்போது ஒன்றையொன்று நடுநிலையாக்கி உப்பையும் நீரையும் உருவாக்குகின்றன — இது நடுநிலைமாக்கல் வினை எனப்படும், இது பொதுவாக வெப்பத்தை வெளியிடும் வெப்பம் உமிழும் வினையாகும். ஒரு அமிலத்தின் மாற்றத்தக்க ஹைட்ரஜன் அயனி முழுவதுமாகவோ பகுதியாகவோ உலோகம் அல்லது அம்மோனியம் அயனியால் மாற்றப்படும்போது உருவாகும் அயனி சேர்மங்கள் உப்புகள் எனப்படும். வலிமையான அமிலமும் வலிமையான காரமும் சேர்ந்து உருவாகும் உப்பு நடுநிலையாக இருக்கும் (NaCl); வலிமையான அமிலமும் பலவீனமான காரமும் சேர்ந்தால் அமில உப்பு (NH₄Cl); பலவீனமான அமிலமும் வலிமையான காரமும் சேர்ந்தால் கார உப்பு (Na₂CO₃) உருவாகும்.
சில உப்புகள் தொழில்துறை மற்றும் வீட்டுப் பயன்பாட்டில் மிக முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை. பொது உப்பு (NaCl) கடல் நீர் மற்றும் பாறை உப்பு படிவுகளிலிருந்து பெறப்படுகிறது; இது காஸ்டிக் சோடா, சலவை சோடா, ப்ளீச்சிங் பவுடர் ஆகியவற்றின் தயாரிப்புக்கான மூலப்பொருளாகும். பேக்கிங் சோடா (NaHCO₃) சமையல், தீ அணைப்பான்கள், லேசான ஆன்டாசிடாக பயன்படுகிறது. சலவை சோடா (Na₂CO₃·10H₂O) கண்ணாடி, சோப்பு, காகிதத் தொழிற்சாலைகளில் மற்றும் கடின நீரை மென்மையாக்கவும் பயன்படுகிறது. ஜிப்சத்தை 373K வெப்பநிலையில் சூடாக்குவதன் மூலம் பெறப்படும் ப்ளாஸ்டர் ஆஃப் பாரிஸ், முறிந்த எலும்புகளுக்கு காஸ்ட் இடவும், கட்டுமான மற்றும் பொம்மைத் தொழிலிலும் பயன்படுகிறது. ப்ளீச்சிங் பவுடர் (கால்சியம் ஆக்ஸிகுளோரைடு) குடிநீரை கிருமி நீக்கம் செய்யவும், பருத்தி/சணல் துணிகளை வெளுக்கவும் பயன்படுகிறது.
படிக நீர் என்பது சில உப்புகளின் ஒரு சூத்திர அலகில் இணைந்திருக்கும் நிலையான எண்ணிக்கையிலான நீர் மூலக்கூறுகளைக் குறிக்கும், இது அவற்றுக்கு ஒரு திட்டவட்டமான படிக வடிவத்தை அளிக்கிறது. ஜிப்சம் (CaSO₄·2H₂O), நீலத்துத்தம் (CuSO₄·5H₂O), சலவை சோடா (Na₂CO₃·10H₂O) ஆகியவை இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகள். இந்த படிகநீர் கொண்ட உப்புகளை சூடாக்கும்போது நீரை இழந்து நீரிலி நிலைக்கு மாறும் (எ.கா. நீல நிற காப்பர் சல்பேட் படிகங்கள் சூடாக்கும்போது வெண்மையாகவும், மீண்டும் நீர் சேர்க்கும்போது நீலமாகவும் மாறும் — இது நீரின் இருப்பை உறுதிப்படுத்தும் ஒரு பாரம்பரிய சோதனை). இந்த சூத்திரங்களையும் நீரேற்ற எண்களையும் துல்லியமாக நினைவில் வைத்துக்கொள்வது தேர்வில் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
❓ Practice MCQs / பயிற்சி வினாக்கள்
1. Which acid is present in tamarind? / புளியில் காணப்படும் அமிலம் எது?
(a) Citric acid (b) Tartaric acid (c) Acetic acid (d) Lactic acid
(a) சிட்ரிக் அமிலம் (b) டார்டாரிக் அமிலம் (c) அசிட்டிக் அமிலம் (d) லாக்டிக் அமிலம்
2. The pH value of a neutral solution is: / நடுநிலை கரைசலின் pH மதிப்பு:
(a) 0 (b) 7 (c) 14 (d) 10
3. Which of the following is used to make Plaster of Paris? / ப்ளாஸ்டர் ஆஃப் பாரிஸ் தயாரிக்க பயன்படுவது எது?
(a) Gypsum (b) Limestone (c) Rock salt (d) Marble
(a) ஜிப்சம் (b) சுண்ணாம்புக்கல் (c) பாறை உப்பு (d) பளிங்குக்கல்
4. Which gas is released when an acid reacts with a metal like zinc? / துத்தநாகம் அமிலத்துடன் வினைபுரியும்போது வெளியாகும் வாயு எது?
(a) Oxygen (b) Hydrogen (c) Carbon dioxide (d) Nitrogen
(a) ஆக்ஸிஜன் (b) ஹைட்ரஜன் (c) கார்பன் டை ஆக்சைடு (d) நைட்ரஜன்
5. Common salt is the raw material for all of the following EXCEPT: / பொது உப்பு எதன் மூலப்பொருள் அல்ல?
(a) Washing soda (b) Baking soda (c) Bleaching powder (d) Plaster of Paris
(a) சலவை சோடா (b) பேக்கிங் சோடா (c) ப்ளீச்சிங் பவுடர் (d) ப்ளாஸ்டர் ஆஃப் பாரிஸ்
Answers / விடைகள்: 1-(b), 2-(b), 3-(a), 4-(b), 5-(d)
💡 Memory Tips / நினைவாற்றல் குறிப்புகள்
1. Remember “BLUE Base, RED aciD backwards” — Base turns litmus BLUE, Acid turns litmus RED. / “காரம் — நீலம், அமிலம் — சிவப்பு” என நினைவில் வையுங்கள்.
2. pH scale like a thermometer: 0-6 cold (acidic), 7 room temp (neutral), 8-14 hot (basic) — helps recall direction. / pH அளவுகோலை தெர்மாமீட்டர் போல நினைத்துக்கொள்ளுங்கள்: 0-6 குளிர் (அமிலம்), 7 நடுநிலை, 8-14 வெப்பம் (காரம்).
3. “TACL” for common fruit acids: Tamarind-Tartaric, Apple(citrus)-Citric, Curd-Lactic — link fruit initials to acid names. / பழங்களின் அமிலங்களை முதல் எழுத்துடன் இணைத்து நினைவில் வையுங்கள்.
4. Baking soda = NaHCO₃ (single H, single Na — “Baking is simple”); Washing soda = Na₂CO₃·10H₂O (double Na, 10 water — “Washing needs more work/water”). / பேக்கிங் சோடாவில் ஒரு Na, சலவை சோடாவில் இரண்டு Na மற்றும் 10 நீர் மூலக்கூறுகள் என நினைவில் கொள்ளுங்கள்.
5. POP (Plaster of Paris) — “P for Paris, P for Plaster, P for Patch-up (broken bones)”. / POP — “P” மூன்று முறை: பாரிஸ், ப்ளாஸ்டர், பேட்ச்-அப் (எலும்பு).
🔗 Previous Year Questions / முந்தைய ஆண்டு வினாக்கள்
1. Juice of tamarind turns blue litmus to red because of the presence of an acid called: (a) Methanoic acid (b) Acetic acid (c) Tartaric acid (d) Oxalic acid — Answer: (c) Tartaric acid.
2. The oxide which can react with both HCl and KOH to give the corresponding salt and water is: (a) CuO (b) Al₂O₃ (c) Na₂O (d) K₂O — Answer: (b) Al₂O₃ (amphoteric oxide).
3. The taste of tomato juice (pH 4.6) is: (a) Sweet (b) Bitter (c) Slightly sour (d) Neutral — Answer: (c) Slightly sour, since pH below 7 indicates acidity.
