जिप्सम और प्लास्टर ऑफ पेरिस
Gypsum & Plaster of Paris — Full Chapter Notes
Class 10 Science | Chemical Reactions & Salts | NCERT / CBSE Board Exam Notes
प्रश्न / Question जिप्सम
को 373K पर गर्म करने पर क्या प्राप्त होता है? What is obtained when gypsum is heated at 373 K? (A) बुझा
हुआ चूना (Slaked lime) (B) प्लास्टर ऑफ पेरिस (Plaster of Paris) ✔ — सही उत्तर / Correct Answer (C) बेकिंग
सोडा (Baking soda) (D) विरंजक चूर्ण (Bleaching powder) |
1. What is Gypsum?
Gypsum is a soft, naturally occurring mineral. Chemically, it is hydrated calcium sulphate, written as CaSO₄·2H₂O
(calcium sulphate dihydrate). The formula shows that two molecules of water are chemically combined with each calcium sulphate unit — this bound water is called the "water of crystallization".Gypsum is mined from sedimentary rock deposits
and is the raw material from which Plaster of Paris, cement, and fertilisers
are manufactured. It is a key topic under the chapter "Chemical Reactions
and Equations / Acids, Bases and Salts" in CBSE Class 10 Science.
2. Heating Gypsum at 373 K — The
Key Reaction
When gypsum is heated to exactly 373 K
(100°C), it loses three-fourths of its water of crystallization and converts
into a white powder called Plaster of Paris (POP) — calcium sulphate
hemihydrate, CaSO₄·½H₂O.
CaSO₄·2H₂O →(Heat, 373 K)→ CaSO₄·½H₂O + 1½ H₂O ↑
Fig. 1 — Gypsum converts to Plaster of Paris on heating at 373 K
•
The
reaction is reversible and mildly exothermic when it sets back.
•
Heating
exactly at 373 K is critical: this is the temperature at which POP is correctly
formed.
•
If gypsum
(or POP) is heated well above 373 K, ALL the water of crystallization is lost,
forming anhydrous CaSO₄, called
"dead burnt plaster." This form does NOT set with water and is
chemically unreactive — hence it is of no use in construction.
3. Setting of Plaster of Paris
(Reverse Reaction)
When Plaster of Paris is mixed with water, it
slowly absorbs water and re-forms gypsum, hardening into a solid mass. This is
why POP is stored in moisture-proof containers — even atmospheric moisture can
trigger the same reaction and spoil the powder.
CaSO₄·½H₂O + 1½ H₂O → CaSO₄·2H₂O (hard
solid)
Fig. 2 — Setting reaction: Plaster of Paris + water → Gypsum (hard mass)
4. Properties of Plaster of
Paris
|
गुणधर्म / Property |
विवरण / Details |
|
Chemical formula |
CaSO₄·½H₂O (calcium sulphate hemihydrate) |
|
Appearance |
White powder |
|
Formed from |
Gypsum (CaSO₄·2H₂O)
heated at 373 K |
|
Sets into |
Gypsum, a hard solid, on mixing with water |
|
Storage |
Airtight / moisture-proof containers |
|
Nature of reaction |
Exothermic on setting; reversible with
gypsum |
5. Uses of Plaster of Paris
•
Making
toys, decorative showpieces, and statues.
•
Casting
broken bones (orthopaedic plaster casts) in medicine.
•
Making
smooth, decorative surfaces and false ceilings in construction.
•
Preparing
moulds for dentistry and sculpture work.
•
Manufacturing
chalk sticks and fire-resistant building products.
6. Quick Revision Points (Board
Exam Focused)
•
Gypsum =
CaSO₄·2H₂O; Plaster of Paris = CaSO₄·½H₂O.
•
Correct
heating temperature = 373 K (100°C) — a favourite fill-in-the-blank / MCQ.
•
Overheating
beyond 373 K → dead burnt plaster (CaSO₄, no water of crystallization, does not set).
•
POP +
water → gypsum (sets hard); this is why it must be kept dry.
•
This
concept links to the broader topic of "water of crystallization",
also seen in blue copper sulphate crystals (CuSO₄·5H₂O).
1. जिप्सम क्या है?
जिप्सम एक मुलायम, प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला
खनिज है। रासायनिक रूप से यह जलयोजित कैल्शियम सल्फेट है, जिसे CaSO₄·2H₂O (कैल्शियम सल्फेट डाइहाइड्रेट) लिखा जाता है। इस सूत्र से पता चलता है कि
प्रत्येक कैल्शियम सल्फेट इकाई के साथ जल के दो अणु रासायनिक रूप से जुड़े होते हैं
— इस बंधित जल को "क्रिस्टलीकरण का जल" (Water of Crystallization) कहा जाता
है।
जिप्सम तलछटी चट्टानों (sedimentary rocks) से खनन
किया जाता है और यह प्लास्टर ऑफ पेरिस, सीमेंट तथा उर्वरकों के निर्माण का मूल कच्चा
माल है। यह CBSE कक्षा 10 विज्ञान के अध्याय "रासायनिक अभिक्रियाएँ एवं समीकरण
/ अम्ल, क्षार एवं लवण" का एक महत्वपूर्ण विषय है।
2. जिप्सम को 373K पर गर्म करना —
मुख्य अभिक्रिया
जब जिप्सम को ठीक 373 K (100°C) तापमान पर गर्म किया
जाता है, तो यह अपने क्रिस्टलीकरण जल का तीन-चौथाई भाग खो देता है और एक सफेद चूर्ण
— प्लास्टर ऑफ पेरिस (POP) यानी कैल्शियम सल्फेट हेमीहाइड्रेट (CaSO₄·½H₂O) — में परिवर्तित हो जाता है।
CaSO₄·2H₂O →(गर्म करने पर, 373 K)→ CaSO₄·½H₂O + 1½ H₂O ↑
•
यह अभिक्रिया
उत्क्रमणीय (reversible) है और जमने पर हल्की ऊष्माक्षेपी (exothermic) होती है।
•
ठीक 373 K पर
गर्म करना अत्यंत महत्वपूर्ण है — इसी तापमान पर सही ढंग से POP बनता है।
•
यदि जिप्सम
(या POP) को 373 K से बहुत अधिक तापमान पर गर्म किया जाए, तो पूरा क्रिस्टलीकरण जल
निकल जाता है और निर्जल (anhydrous) CaSO₄ बनता है, जिसे "डेड बर्न प्लास्टर" (Dead Burnt Plaster) कहते
हैं। यह जल के साथ मिलकर जमता नहीं है और रासायनिक रूप से निष्क्रिय होता है — इसलिए
निर्माण कार्य में बेकार है।
3. प्लास्टर ऑफ पेरिस का जमना (विपरीत
अभिक्रिया)
जब प्लास्टर ऑफ पेरिस को पानी में मिलाया जाता है,
तो यह धीरे-धीरे पानी सोखकर पुनः जिप्सम बनाता है और एक ठोस, कठोर पिंड में जम जाता
है। यही कारण है कि POP को नमी-रोधी (moisture-proof) पात्रों में संग्रहित किया जाता
है — वायुमंडलीय नमी भी यही अभिक्रिया शुरू कर सकती है और चूर्ण को खराब कर सकती है।
CaSO₄·½H₂O + 1½ H₂O → CaSO₄·2H₂O (कठोर ठोस)
4. प्लास्टर ऑफ पेरिस के गुण
|
गुणधर्म / Property |
विवरण / Details |
|
रासायनिक सूत्र |
CaSO₄·½H₂O (कैल्शियम सल्फेट हेमीहाइड्रेट) |
|
स्वरूप |
सफेद चूर्ण |
|
बनने का स्रोत |
जिप्सम (CaSO₄·2H₂O)
को 373 K पर गर्म करने से |
|
जमकर बनता है |
जिप्सम — पानी मिलाने पर कठोर ठोस पिंड |
|
भंडारण |
वायुरोधी / नमी-रोधी पात्र |
|
अभिक्रिया की प्रकृति |
जमते समय ऊष्माक्षेपी; जिप्सम के साथ उत्क्रमणीय |
5. प्लास्टर ऑफ पेरिस के उपयोग
•
खिलौने, सजावटी
वस्तुएँ और मूर्तियाँ बनाने में।
•
चिकित्सा में
टूटी हुई हड्डियों पर प्लास्टर चढ़ाने (ऑर्थोपेडिक कास्ट) में।
•
निर्माण कार्य
में चिकनी, सजावटी सतहें और फॉल्स सीलिंग बनाने में।
•
दंत चिकित्सा
और मूर्तिकला के साँचे (moulds) तैयार करने में।
•
चॉक और अग्नि-प्रतिरोधी
भवन-निर्माण सामग्री बनाने में।
6. त्वरित पुनरावृत्ति बिंदु (बोर्ड
परीक्षा हेतु)
•
जिप्सम =
CaSO₄·2H₂O; प्लास्टर ऑफ पेरिस = CaSO₄·½H₂O।
•
सही ताप =
373 K (100°C) — यह MCQ और रिक्त स्थान भरने वाले प्रश्नों में सबसे अधिक पूछा जाता
है।
•
373 K से अधिक
गर्म करने पर → डेड बर्न प्लास्टर (CaSO₄, कोई क्रिस्टलीकरण जल नहीं, जमता नहीं)।
•
POP + पानी
→ जिप्सम (कठोर होकर जमता है); इसीलिए इसे सूखा रखना आवश्यक है।
•
यह अवधारणा
"क्रिस्टलीकरण के जल" के व्यापक विषय से जुड़ी है, जो नीले कॉपर सल्फेट क्रिस्टल
(CuSO₄·5H₂O) में भी देखी जाती है।
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