Acids and Bases Questions in Gujarati

(A) $HCl$ એ પ્રબળ એસિડ છે જે પાણીમાં સંપૂર્ણપણે આયનીકરણ પામે છે: $HCl \rightarrow H^{+} + Cl^{-}$.
તે પ્રબળ વિદ્યુતવિભાજ્ય હોવાથી,$H^{+}$ આયનોની સાંદ્રતા એસિડની સાંદ્રતા જેટલી એટલે કે $0.1 \ M$ હોય છે.
$NH_4Cl$ એ નિર્બળ બેઇઝ અને પ્રબળ એસિડનો ક્ષાર છે,જે જળવિભાજન દ્વારા ખૂબ જ ઓછા પ્રમાણમાં $H^{+}$ આયનો આપે છે.
$NaHCO_3$ અને $Na_2CO_3$ બેઝિક ક્ષારો છે જે દ્રાવણમાં $OH^{-}$ આયનો ઉત્પન્ન કરે છે,જેનાથી $H^{+}$ આયનોની સાંદ્રતા ઘટે છે.
તેથી,$0.1 \ M \ HCl$ ના દ્રાવણમાં $H^{+}$ આયનોની સંખ્યા મહત્તમ હોય છે.

(B) બ્રોન્સ્ટેડ-લોરી સિદ્ધાંત મુજબ,બ્રોન્સ્ટેડ એસિડ એ પદાર્થ છે જે પ્રોટોન $(H^+)$ આપી શકે છે.
$CH_3NH_3^+$,$H_2O$,અને $HSO_4^-$ બધામાં ઓછામાં ઓછો એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોય છે જે પ્રોટોન દાતા તરીકે કાર્ય કરી શકે છે.
$CH_3COO^-$ એ એસિટિક એસિડનો સંયુગ્મી બેઇઝ છે અને તેની પાસે દાન કરવા માટે કોઈ એસિડિક પ્રોટોન નથી.
તેથી,$CH_3COO^-$ એ બ્રોન્સ્ટેડ એસિડ નથી.

(A) હાઇડ્રોક્સાઇડ આયનની સાંદ્રતા $[OH^-] = 0.05 \ mol \ L^{-1} = 5 \times 10^{-2} \ mol \ L^{-1}$ છે.
$pOH = - \log[OH^-] = - \log(5 \times 10^{-2}) = 2 - \log 5 = 2 - 0.699 = 1.301$.
$25^{\circ}C$ તાપમાને $pH + pOH = 14$ હોવાથી,$pH = 14 - 1.301 = 12.699$ મળે.
$pH > 7$ હોવાથી,દ્રાવણ બેઝિક છે.

(D) એસિડિક ક્ષાર એ એવો ક્ષાર છે જે તેની રચનામાં ઓછામાં ઓછો એક વિસ્થાપનીય હાઇડ્રોજન પરમાણુ ધરાવે છે.
$Na_2HPO_4$ એ એસિડિક ક્ષાર છે કારણ કે તે એસિડિક હાઇડ્રોજન પરમાણુ ધરાવે છે જે જલીય દ્રાવણમાં $H^{+}$ આયન તરીકે મુક્ત થઈ શકે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(d)$ છે.

(B) $pH$ માપક્રમ જલીય દ્રાવણની એસિડિકતા અથવા બેઝિકતા માપે છે.
નિસ્યંદિત પાણી તટસ્થ છે અને તેનો $pH$ $7$ છે.
$NH_3$ (એમોનિયા) એક નિર્બળ બેઇઝ છે. જ્યારે તે પાણીમાં ઓગળે છે,ત્યારે તે નીચે મુજબની પ્રક્રિયા કરે છે: $NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$.
આ પ્રક્રિયા $OH^-$ આયનોની સાંદ્રતા વધારે છે,જેનાથી દ્રાવણ બેઝિક બને છે $(pH > 7)$.
$NH_3$ વાયુ જ્યાં સુધી પાણીમાં ઓગળે નહીં ત્યાં સુધી તેનો $pH$ હોતો નથી.
$Cl_2$ થી સંતૃપ્ત પાણી $HCl$ અને $HOCl$ બનાવે છે,જે દ્રાવણને એસિડિક બનાવે છે $(pH < 7)$.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી પાણીમાં $NH_3$ નું દ્રાવણ સૌથી વધુ $pH$ ધરાવે છે.

(B) લુઈસ બેઈઝ એટલે એવો પદાર્થ જે ઇલેક્ટ્રોનની એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) નું દાન કરી શકે.
$NH_3$ માં નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે તે ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતી સ્પીસીઝને દાન કરી શકે છે.
તેથી,$NH_3$ લુઈસ બેઈઝ તરીકે વર્તે છે.

(A) સંયુગ્મી બેઇઝની પ્રબળતા તેના અનુરૂપ એસિડની પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
ક્લોરિનના ઓક્સીએસિડની એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $HClO < HClO_2 < HClO_3 < HClO_4$ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં $HClO$ સૌથી નિર્બળ એસિડ હોવાથી,તેનો સંયુગ્મી બેઇઝ $ClO^-$ સૌથી પ્રબળ બ્રોન્સ્ટેડ બેઇઝ છે.

(B) પ્રોટોનિક એસિડ એ એવો પદાર્થ છે જે જલીય દ્રાવણમાં પ્રોટોન ($H^+$ આયન) આપી શકે છે.
$SO_2(OH)_2$ (સલ્ફ્યુરિક એસિડ),$PO(OH)_3$ (ફોસ્ફોરિક એસિડ),અને $SO(OH)_2$ (સલ્ફ્યુરસ એસિડ) બધામાં ઓક્સિજન સાથે જોડાયેલા આયનીકરણ પામી શકે તેવા $H$ પરમાણુઓ હોય છે,જે $H^+$ આયન તરીકે મુક્ત થઈ શકે છે.
$B(OH)_3$ (બોરિક એસિડ) એ લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે,જે પાણીમાંથી $OH^-$ આયન સ્વીકારીને $[B(OH)_4]^-$ બનાવે છે અને પાણીના અણુમાંથી $H^+$ મુક્ત કરે છે,પોતાનામાંથી નહીં. તેથી,તે પ્રોટોનિક એસિડ નથી.

(A) $pK_a$ મૂલ્ય $pK_a = -\log(K_a)$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે.
એસિડ $A$ માટે,$pK_a = 4$,તેથી $K_a(A) = 10^{-4}$.
એસિડ $B$ માટે,$pK_a = 5$,તેથી $K_a(B) = 10^{-5}$.
એસિડની પ્રબળતાનો ગુણોત્તર તેમના વિયોજન અચળાંકના ગુણોત્તર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\frac{K_a(A)}{K_a(B)} = \frac{10^{-4}}{10^{-5}} = 10$.
તેથી,એસિડ $A$ એ એસિડ $B$ કરતા $10$ ગણો વધુ પ્રબળ છે.

(B) બે એસિડની સાપેક્ષ પ્રબળતા તેમના વિયોજન અંશના ગુણોત્તર દ્વારા આપવામાં આવે છે,જે તેમના વિયોજન અચળાંકના ગુણોત્તરના વર્ગમૂળ જેટલી હોય છે:
$\frac{\text{Strength}_1}{\text{Strength}_2} = \sqrt{\frac{K_{a_1}}{K_{a_2}}}$
આપેલ છે કે $K_{a_1} = 3.14 \times 10^{-4}$ અને $K_{a_2} = 1.96 \times 10^{-5}$.
$\frac{\text{Strength}_1}{\text{Strength}_2} = \sqrt{\frac{3.14 \times 10^{-4}}{1.96 \times 10^{-5}}} = \sqrt{\frac{31.4 \times 10^{-5}}{1.96 \times 10^{-5}}} \approx \sqrt{16} = 4$.
આમ,સાપેક્ષ પ્રબળતા $4:1$ છે.

(C) નિર્બળ એસિડનું વિયોજન: $HA \rightleftharpoons H^{+} + A^{-}$,જ્યાં $K_a = \frac{[H^{+}][A^{-}]}{[HA]} = 1.0 \times 10^{-5}$ $(I)$.
નિર્બળ એસિડની પ્રબળ બેઇઝ સાથેની પ્રક્રિયા: $HA + OH^{-} \rightleftharpoons A^{-} + H_2O$,જેનો સંતુલન અચળાંક $K = \frac{[A^{-}]}{[HA][OH^{-}]}$ $(II)$ છે.
પાણીનો આયનીય ગુણાકાર: $H_2O \rightleftharpoons H^{+} + OH^{-}$,જ્યાં $K_w = [H^{+}][OH^{-}] = 1.0 \times 10^{-14}$ $(III)$.
$(I)$ ને $(III)$ વડે ભાગતા: $\frac{K_a}{K_w} = \frac{[H^{+}][A^{-}]}{[HA]} \times \frac{1}{[H^{+}][OH^{-}]} = \frac{[A^{-}]}{[HA][OH^{-}]} = K$.
તેથી,$K = \frac{K_a}{K_w} = \frac{1.0 \times 10^{-5}}{1.0 \times 10^{-14}} = 1.0 \times 10^{9}$.

(C) ઓક્સોએસિડની પ્રબળતા મધ્યસ્થ પરમાણુ સાથે જોડાયેલા હાઈડ્રોક્સિલ રહિત ઓક્સિજન પરમાણુઓની સંખ્યા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
આવા ઓક્સિજન પરમાણુઓની સંખ્યા જેટલી વધારે,મધ્યસ્થ પરમાણુનો ઓક્સિડેશન આંક તેટલો વધારે અને એસિડ તેટલો પ્રબળ.
$A$: $SO(OH)_2$ એ $H_2SO_3$ છે.
$B$: $SO_2(OH)_2$ એ $H_2SO_4$ છે.
$C$: $ClO_3(OH)$ એ $HClO_4$ છે.
$D$: $PO(OH)_3$ એ $H_3PO_4$ છે.
આમાં,$HClO_4$ માં ક્લોરિનનો ઓક્સિડેશન આંક સૌથી વધુ $(+7)$ છે અને તેમાં સૌથી વધુ હાઈડ્રોક્સિલ રહિત ઓક્સિજન પરમાણુઓ છે,તેથી તે સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.

(D) દ્રાવક સિસ્ટમની વ્યાખ્યા મુજબ,એસિડ એ પદાર્થ છે જે દ્રાવકના લાક્ષણિક કેટાયનની સાંદ્રતામાં વધારો કરે છે.
પ્રવાહી એમોનિયામાં,સ્વ-આયનીકરણ $2NH_3 \rightleftharpoons NH_4^+ + NH_2^-$ છે.
લાક્ષણિક કેટાયન $NH_4^+$ છે.
તેથી,કોઈપણ પદાર્થ જે પ્રવાહી એમોનિયામાં $NH_4^+$ આયનોની સાંદ્રતા વધારે છે તે એસિડ તરીકે કાર્ય કરે છે.
$NH_4^+$ પોતે દ્રાવક $NH_3$ નો સંયુગ્મી એસિડ છે અને આ સિસ્ટમમાં એસિડ તરીકે કાર્ય કરે છે.
આમ,$NH_4^+$ અને આ દ્રાવકમાં $NH_4^+$ ઉત્પન્ન કરતી કોઈપણ સ્પીસીઝ એસિડ ગણાય છે.

(B) $Li_2O$ અને $K_2O$ બેઝિક ઓક્સાઈડ છે જે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $OH^{-}$ આયનો આપે છે ($Li_2O + H_2O \rightarrow 2LiOH$; $K_2O + H_2O \rightarrow 2KOH$)
$Fe_2O_3$ એ ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ છે જે પાણીમાં વ્યવહારિક રીતે અદ્રાવ્ય છે.
$SO_3$ એ એસિડિક ઓક્સાઈડ છે જે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $H_2SO_4$ બનાવે છે,જે $H^{+}$ આયનો આપે છે,$OH^{-}$ નહીં.
તેથી,સાચો જવાબ $SO_3$ છે.

(C) બ્રોન્સ્ટેડ-લોરી સિદ્ધાંત મુજબ,એસિડ એ પ્રોટોન $(H^+)$ દાતા છે.
પુરોગામી પ્રક્રિયામાં: $HCO_3^- (aq) + OH^- (aq) \rightarrow CO_3^{2-} (aq) + H_2O (l)$,$HCO_3^-$ એ $OH^-$ ને પ્રોટોન આપે છે,તેથી $HCO_3^-$ બ્રોન્સ્ટેડ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
પ્રતિગામી પ્રક્રિયામાં: $CO_3^{2-} (aq) + H_2O (l) \rightarrow HCO_3^- (aq) + OH^- (aq)$,$H_2O$ એ $CO_3^{2-}$ ને પ્રોટોન આપે છે,તેથી $H_2O$ બ્રોન્સ્ટેડ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
તેથી,બ્રોન્સ્ટેડ એસિડ $HCO_3^-$ અને $H_2O$ છે.

(C) એસિડિક પ્રબળતા એસિડના વિયોજન અચળાંક $(K_a)$ પર આધાર રાખે છે.
$H_2SO_4$ એ ખૂબ ઊંચા $K_a$ મૂલ્ય ધરાવતો પ્રબળ ખનિજ એસિડ છે.
$CH_3COOH$ એ $K_a \approx 1.8 \times 10^{-5}$ સાથેનો નિર્બળ કાર્બનિક એસિડ છે.
$H_2CO_3$ એ એસિટિક એસિડ કરતા નિર્બળ એસિડ છે,જેનું $K_a \approx 4.3 \times 10^{-7}$ છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ઉતરતો ક્રમ $H_2SO_4 > CH_3COOH > H_2CO_3$ છે.
આમ,ચડતો ક્રમ $H_2CO_3 < CH_3COOH < H_2SO_4$ થશે.

(D) પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઝ વચ્ચેની તટસ્થીકરણ એન્થાલ્પી અચળ હોય છે અને તે આશરે $-13.7 \ kcal$ (અથવા $-57.1 \ kJ$) હોય છે.
$HCl$ એ પ્રબળ એસિડ છે અને $KOH$ તથા $NaOH$ પ્રબળ બેઝ છે.
તેથી,$(b)$ અને $(c)$ બંને પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઝના તટસ્થીકરણનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

(D) તટસ્થીકરણની ઉષ્મા એટલે જ્યારે $1 \ gram$ તુલ્યાંક એસિડનું $1 \ gram$ તુલ્યાંક બેઇઝ દ્વારા તટસ્થીકરણ થાય ત્યારે મુક્ત થતી ઉષ્મા.
પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝ વચ્ચેની પ્રક્રિયા માટે એન્થાલ્પી ફેરફાર આશરે $-57.1 \ kJ \ mol^{-1}$ અથવા $-13.7 \ kcal \ mol^{-1}$ જેટલો અચળ હોય છે,કારણ કે આ પ્રક્રિયા મૂળભૂત રીતે $H^+$ અને $OH^-$ આયનોમાંથી પાણી બનવાની પ્રક્રિયા છે.
જ્યારે નિર્બળ એસિડ અથવા નિર્બળ બેઇઝનો ઉપયોગ થાય છે,ત્યારે મુક્ત થતી ઉષ્માનો અમુક ભાગ નિર્બળ ઇલેક્ટ્રોલાઇટના વિયોજનમાં વપરાય છે.
$NaOH$ એ પ્રબળ બેઇઝ છે અને $HCl$ એ પ્રબળ એસિડ છે,તેથી તેમની તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયામાં નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ અથવા નિર્બળ બેઇઝ $(NH_4OH)$ ધરાવતી પ્રક્રિયાઓની તુલનામાં સૌથી વધુ ઉષ્મા મુક્ત થાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(B) પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝ માટે તટસ્થીકરણ ઉષ્મા અચળ (આશરે $-57.1 \ kJ \ mol^{-1}$) હોય છે કારણ કે બંને જલીય દ્રાવણમાં સંપૂર્ણપણે આયનીકરણ પામે છે.
તેથી,દરેક કિસ્સામાં ચોખ્ખી રાસાયણિક પ્રક્રિયા માત્ર હાઇડ્રોજન આયનો અને હાઇડ્રોક્સાઇડ આયનોના સંયોજનથી પાણી બનવાની છે:
$H^{+}(aq) + OH^{-}(aq) \rightarrow H_2O(l)$.

(D) પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઝનું તટસ્થીકરણ $H^{+}$ આયનો અને $OH^{-}$ આયનો વચ્ચે પાણી બનાવવા માટેની પ્રક્રિયા છે: $H^{+}(aq) + OH^{-}(aq) \rightarrow H_2O(l)$.
પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઝ જલીય દ્રાવણમાં સંપૂર્ણપણે આયનીકરણ પામે છે,તેથી ચોક્કસ એસિડ કે બેઝ ગમે તે હોય,ચોખ્ખી પ્રક્રિયા હંમેશા સમાન રહે છે.
તેથી,કોઈપણ પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઝ માટે તટસ્થીકરણની એન્થાલ્પી અચળ હોય છે,જે આશરે $-57.1 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.

(C) કોઈપણ પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝ માટે તટસ્થીકરણની એન્થાલ્પી અચળ હોય છે કારણ કે ચોખ્ખી પ્રક્રિયા $H^{+}$ અને $OH^{-}$ આયનોમાંથી પાણીનું નિર્માણ છે:
$H^{+} (aq) + OH^{-} (aq) \to H_{2}O (l)$,$\Delta H = -13.7 \, kcal$.
$HCl$ અને $H_{2}SO_{4}$ બંને પ્રબળ એસિડ હોવાથી અને $NaOH$ પ્રબળ બેઇઝ હોવાથી,પાણીના એક મોલ દીઠ મુક્ત થતી ઉષ્મા સમાન રહે છે,એટલે કે $13.7 \, kcal$.

(D) એમ્ફોટેરિક પદાર્થ (અથવા એમ્ફિપ્રોટિક સ્પીસીઝ) એ છે જે એસિડ (પ્રોટોન દાન કરીને) અને બેઇઝ (પ્રોટોન સ્વીકારીને) બંને તરીકે વર્તી શકે છે.

સ્પીસીઝ	એસિડ તરીકે ($H^+$ દાન કરે છે)	બેઇઝ તરીકે ($H^+$ સ્વીકારે છે)
$HClO_3^-$	$ClO_3^{2-}$	$H_2ClO_3$
$H_2PO_4^-$	$HPO_4^{2-}$	$H_3PO_4$
$HS^-$	$S^{2-}$	$H_2S$

આપેલ તમામ સ્પીસીઝ પ્રોટોનનું દાન અને સ્વીકાર કરી શકે છે,તેથી સાચો જવાબ $D$ છે.

(A) પ્રોટોનિક એસિડ એ પદાર્થ છે જે ધ્રુવીય દ્રાવકમાં પ્રોટોન $(H^+)$ દાતા તરીકે કાર્ય કરે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,$HCl$ એ પ્રોટોનિક એસિડ છે કારણ કે તે પાણીમાં વિયોજિત થઈને પ્રોટોન મુક્ત કરે છે,જે પછી હાઇડ્રોનિયમ આયન બનાવે છે:
$HCl + H_2O \rightleftharpoons [H_3O]^+ + Cl^-$
તેથી,સાચી વ્યાખ્યા એ છે કે તે એક સંયોજન છે જે ધ્રુવીય દ્રાવકમાં સોલ્વેટેડ હાઇડ્રોજન આયન બનાવે છે.

(A) $NaHCO_3$ એ ઉભયગુણી પદાર્થ (એસિડિક ક્ષાર) છે અને $NaOH$ એ પ્રબળ બેઇઝ છે. \\ જ્યારે તેઓ એક જ દ્રાવણમાં હાજર હોય છે,ત્યારે તેઓ એસિડ-બેઇઝ તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા કરે છે: \\ $NaHCO_3 + NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$. \\ તેથી,તેઓ દ્રાવણમાં એકસાથે રહી શકતા નથી કારણ કે તેઓ પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ કાર્બોનેટ અને પાણી બનાવે છે.

(C) $H_3PO_4$ એ ટ્રાયપ્રોટિક એસિડ છે,જેનો અર્થ છે કે તેમાં ત્રણ આયનીકરણ પામી શકે તેવા હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ છે. તેનું વિયોજન ત્રણ ક્રમિક તબક્કામાં થાય છે:
$1$. $H_3PO_4 ⇌ H^{+} + H_2PO_4^-$
$2$. $H_2PO_4^- ⇌ H^{+} + HPO_4^{2-}$
$3$. $HPO_4^{2-} ⇌ H^{+} + PO_4^{3-}$

(D) જ્યારે એમોનિયા $(NH_3)$ પાણીમાં ઓગળે છે,ત્યારે તે એમોનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NH_4OH)$ બનાવવા માટે પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયા કરે છે,જે આગળ જતાં એમોનિયમ આયનો $(NH_4^+)$ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ આયનો $(OH^-)$ માં વિયોજિત થાય છે.
સંતુલન આ રીતે દર્શાવવામાં આવે છે: $NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4OH \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$.
તેથી,દ્રાવણમાં $NH_4^+$,$OH^-$,અને અવિભાજિત $NH_4OH$ ના અણુઓ હોય છે.

(D) એસિડ ક્ષાર એવો ક્ષાર છે જેમાં ઓછામાં ઓછો એક વિસ્થાપનીય હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોય છે જે વિદ્યુતઋણ પરમાણુ (સામાન્ય રીતે ઓક્સિજન) સાથે જોડાયેલ હોય છે.
$NaH_2PO_3$ માં બે વિસ્થાપનીય $H$ પરમાણુઓ છે.
$NaH_2PO_2$ માં બે વિસ્થાપનીય $H$ પરમાણુઓ છે.
$Na_3HP_2O_6$ માં એક વિસ્થાપનીય $H$ પરમાણુ છે.
$Na_4P_2O_7$ (સોડિયમ પાયરોફોસ્ફેટ) એ પાયરોફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_4P_2O_7)$ ના સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ સાથેના સંપૂર્ણ તટસ્થીકરણ દ્વારા બનતો સામાન્ય ક્ષાર છે. તેમાં કોઈ વિસ્થાપનીય $H$ પરમાણુઓ નથી.
તેથી,$Na_4P_2O_7$ એ એસિડ ક્ષાર નથી.

(B) $HNO_3$ એક પ્રબળ એસિડ છે જે પાણીમાં સંપૂર્ણપણે આયનીકરણ પામે છે.
પ્રક્રિયા: $HNO_3(aq) + H_2O(l) \rightarrow H_3O^+(aq) + NO_3^-(aq)$.
આમ,તે નાઈટ્રેટ આયન $(NO_3^-)$ અને હાઈડ્રોનિયમ આયન $(H_3O^+)$ આપે છે.

(D) યુરિયાને નાઈટ્રોજનયુક્ત ખાતર તરીકે પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે તે જમીનમાં એસિડિટી પેદા કરતું નથી.
એમોનિયમ સલ્ફેટ,$(NH_4)_2SO_4$,જમીનમાં એસિડિક અવશેષો છોડે છે,જે લાંબા ગાળે પાક માટે નુકસાનકારક હોઈ શકે છે.
યુરિયા,$NH_2CONH_2$,તટસ્થ છે અને તેમાં વજન દ્વારા આશરે $46.6 \%$ નાઈટ્રોજન હોય છે,જે તેને અત્યંત કાર્યક્ષમ ખાતર બનાવે છે.

(D) એસિડિક ક્ષાર એ એવો ક્ષાર છે જે તેની રચનામાં ઓછામાં ઓછો એક વિસ્થાપનીય હાઇડ્રોજન પરમાણુ ધરાવે છે,જે જલીય દ્રાવણમાં $H^{+}$ આયનો મુક્ત કરવા માટે વિયોજિત થઈ શકે છે.
$Na_2HPO_4$ નું વિયોજન નીચે મુજબ થાય છે: $Na_2HPO_4 \rightarrow 2Na^{+} + HPO_4^{2-}$.
$HPO_4^{2-}$ આયન વધુ વિયોજન પામી શકે છે: $HPO_4^{2-} \rightleftharpoons H^{+} + PO_4^{3-}$.
તે $H^{+}$ આયનો મુક્ત કરી શકતું હોવાથી,$Na_2HPO_4$ ને એસિડિક ક્ષાર તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(C) $NH_3$ અને $PH_3$ બંને બેઝિક સ્વભાવ ધરાવે છે કારણ કે તેમના મધ્યસ્થ પરમાણુ ($N$ અને $P$) પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) હાજર હોય છે.

(C) સલ્ફ્યુરસ એસિડ $H_{2}SO_{3}$ છે.
સલ્ફ્યુરસ એસિડમાંથી બનતા ક્ષારને સલ્ફાઇટ કહેવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,સલ્ફ્યુરસ એસિડની સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સાથેની પ્રક્રિયા:
$H_{2}SO_{3} + 2NaOH \to Na_{2}SO_{3} + 2H_{2}O$
અહીં,$Na_{2}SO_{3}$ એ સોડિયમ સલ્ફાઇટ છે.

(A) એસિડની પ્રબળતા તેના સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતા અને $H-X$ બંધની ધ્રુવીયતા પર આધાર રાખે છે.
$HBr$ અને $HCl$ પ્રબળ ખનિજ એસિડ છે જે પાણીમાં સંપૂર્ણપણે આયનીકરણ પામે છે.
ક્લોરિનના ઓક્સોએસિડ્સમાં,એસિડિક પ્રબળતા ક્લોરિન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા ઓક્સિજન પરમાણુઓની સંખ્યા વધવાની સાથે વધે છે,કારણ કે ક્લોરિનનો ઓક્સિડેશન આંક વધે છે અને સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતા વધે છે.
$HClO_3$ એક પ્રબળ એસિડ છે,જ્યારે $HClO$ (હાઇપોક્લોરસ એસિડ) એક નિર્બળ એસિડ છે કારણ કે $ClO^-$ આયન અન્ય આપેલા એસિડના સંયુગ્મી બેઇઝની તુલનામાં ઓછો સ્થિર છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $HClO$ સૌથી નિર્બળ એસિડ છે.

(D) એનાયનની બેઝિકતા તેના સંયુગ્મી એસિડની પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$HF$,$HCl$,$HBr$,અને $HI$ એ અનુક્રમે $F^{-}$,$Cl^{-}$,$Br^{-}$,અને $I^{-}$ ના સંયુગ્મી એસિડ છે.
એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $HF < HCl < HBr < HI$ છે.
તેથી,બેઝિકતાનો ક્રમ $F^{-} > Cl^{-} > Br^{-} > I^{-}$ છે.
આમ,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $F^{-}$ સૌથી વધુ બેઝિક છે.

(A) એસિડિક પ્રબળતા પ્રોટોન $(H^+)$ ગુમાવ્યા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$HClO_4$ માં,સંયુગ્મી બેઝ $ClO_4^-$ પરનો ઋણ વીજભાર ચાર ઓક્સિજન પરમાણુઓ પર વિસ્થાનિકૃત (delocalized) થાય છે,જે તેને સૌથી વધુ સ્થિર સંયુગ્મી બેઝ બનાવે છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ: $HClO_4 > H_2SO_4 > HNO_3 > HCl$ છે.
આમ,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $HClO_4$ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.

(A) ઉભયગુણી પદાર્થ એ છે જે એસિડ અને બેઇઝ બંને તરીકે વર્તી શકે છે.
$HCO_3^-$ પ્રોટોન સ્વીકારીને $H_2CO_3$ બનાવી શકે છે અથવા પ્રોટોન આપીને $CO_3^{2-}$ બનાવી શકે છે.
$H_2O$ પ્રોટોન સ્વીકારીને $H_3O^+$ બનાવી શકે છે અથવા પ્રોટોન આપીને $OH^-$ બનાવી શકે છે.
$NH_3$ પ્રોટોન સ્વીકારીને $NH_4^+$ બનાવી શકે છે અથવા પ્રોટોન આપીને $NH_2^-$ બનાવી શકે છે.
$HNO_3$ એક પ્રબળ એસિડ છે અને તે ફક્ત પ્રોટોન દાતા તરીકે વર્તે છે; તે ઉભયગુણી ગુણધર્મ દર્શાવતું નથી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(D) વિયોજન અચળાંક $(K_a)$ એ પદાર્થની એસિડિકતાનું માપ છે.
$1$. $CH_3NH_3^+Cl^-$ એ નિર્બળ બેઇઝ $(CH_3NH_2)$ અને પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ નો ક્ષાર છે,જે તેને એસિડિક બનાવે છે.
$2$. $C_6H_5OH$ (ફિનોલ) નો $pK_a$ આશરે $10$ છે.
$3$. $C_6H_5CH_2OH$ (બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ) ખૂબ જ નિર્બળ એસિડિક છે $(pK_a \approx 15-16)$.
$4$. $CH_3C \equiv CH$ (પ્રોપાઈન) ખૂબ જ નિર્બળ એસિડિક છે $(pK_a \approx 25)$.
આમ,$CH_3NH_3^+$ એ અન્ય કરતા વધુ એસિડિક છે,તેથી $CH_3NH_3^+Cl^-$ નો વિયોજન અચળાંક સૌથી વધુ છે.

(D) દ્રાવણની નોર્માલિટી $(N)$ નું સૂત્ર: $N = M \times n$-ફેક્ટર છે,જ્યાં $M$ મોલારિટી છે અને $n$-ફેક્ટર એ એસિડની બેઝિકતા છે.
દરેક એસિડના $1 \ mole$ ને $1 \ L$ પાણીમાં ઓગાળતા,બધા માટે મોલારિટી $(M)$ $1 \ M$ થાય છે.
$HCl$ માટે,$n$-ફેક્ટર = $1$,તેથી $N = 1 \times 1 = 1 \ N$.
$HClO_4$ માટે,$n$-ફેક્ટર = $1$,તેથી $N = 1 \times 1 = 1 \ N$.
$HNO_3$ માટે,$n$-ફેક્ટર = $1$,તેથી $N = 1 \times 1 = 1 \ N$.
$H_3PO_4$ માટે,તે ટ્રાયપ્રોટિક એસિડ છે ($n$-ફેક્ટર = $3$),તેથી $N = 1 \times 3 = 3 \ N$.
આમ,$H_3PO_4$ એ $1 \ N$ સાંદ્રતા ધરાવતું દ્રાવણ આપતું નથી.

(D) સાઇટ્રિક એસિડ $(HOOC-CH_2-C(OH)(COOH)-CH_2-COOH)$ માં ત્રણ કાર્બોક્સિલિક એસિડ $(-COOH)$ સમૂહો હોય છે,જે જલીય દ્રાવણમાં ત્રણ પ્રોટોન $(H^+)$ મુક્ત કરી શકે છે,તેથી તે ટ્રાયબેઝિક એસિડ છે.
- ઓક્ઝેલિક એસિડ $(HOOC-COOH)$ ડાયબેઝિક છે.
- ટાર્ટરિક એસિડ $(HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH)$ ડાયબેઝિક છે.
- લેક્ટિક એસિડ $(CH_3-CH(OH)-COOH)$ મોનોબેઝિક છે.

(B) એસિડની પ્રબળતા તેના જલીય દ્રાવણમાં પ્રોટોન ($H^+$ આયનો) મુક્ત કરવાની ક્ષમતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
$CH_3COOH$ (એસેટિક એસિડ) એક નિર્બળ એસિડ છે કારણ કે તે પાણીમાં આંશિક રીતે વિયોજન પામે છે.
તેની સામે,$H_2SO_4$ (સલ્ફ્યુરિક એસિડ) એક પ્રબળ એસિડ છે જે લગભગ સંપૂર્ણ વિયોજન પામે છે.
તેથી,સલ્ફ્યુરિક એસિડની તુલનામાં એસેટિક એસિડનો આયનીકરણ અંશ ઓછો હોય છે.

(C) લીંબુના રસમાં આશરે $5\%$ થી $6\%$ સાઇટ્રિક એસિડ હોય છે.
આ એસિડ તેને ખાટો સ્વાદ આપે છે અને તેનું $pH$ મૂલ્ય આશરે $2.2$ જેટલું હોય છે.

(D) સમજૂતી: $HN_3$ (હાઈડ્રેઝોઈક એસિડ) એ $N_3^-$ અને $H^+$ માં વિયોજન પામે છે. $H^+$ આયનો મુક્ત થવાને કારણે તે એસિડ તરીકે વર્તે છે.
$N_2H_4$ (હાઈડ્રેઝીન) માં નાઈટ્રોજન પરમાણુ પર અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે તે દાન કરી શકે છે,તેથી તે બેઝ છે.
$NH_2OH$ (હાઈડ્રોક્સિલ એમાઈન) બેઝિક છે કારણ કે તે પ્રોટોન સ્વીકારી શકે છે.
$(CH_3)_3N$ (ટ્રાયમિથાઈલ એમાઈન) એ તૃતીયક એમાઈન છે અને નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે તે નિર્બળ બેઝ તરીકે વર્તે છે.

(C) ઓક્સિએસિડ એ એવો એસિડ છે જેમાં ઓક્સિજન પરમાણુ હાઇડ્રોજન પરમાણુ અને ઓછામાં ઓછા એક અન્ય તત્વ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
$H_3PO_3$ (ફોસ્ફરસ એસિડ) માં ઓક્સિજન,હાઇડ્રોજન અને ફોસ્ફરસ હોય છે,તેથી તે ઓક્સિએસિડ છે.
$Ba(OH)_2$ અને $Mg(OH)_2$ બેઝ (હાઇડ્રોક્સાઇડ) છે.
$HCl$ એ હાઇડ્રાસિડ (બાઈનરી એસિડ) છે કારણ કે તેમાં ઓક્સિજન હોતો નથી.

(B) તટસ્થીકરણ એન્થાલ્પી એ ઉષ્મા છે જે ત્યારે મુક્ત થાય છે જ્યારે $1 \text{ ગ્રામ તુલ્યાંક}$ એસિડ $1 \text{ ગ્રામ તુલ્યાંક}$ બેઈઝ દ્વારા તટસ્થ થાય છે.
પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઈઝ માટે,તટસ્થીકરણ એન્થાલ્પી $-57.1 \text{ kJ/mol}$ જેટલી અચળ હોય છે.
જ્યારે એસિડ અથવા બેઈઝમાંથી કોઈ એક નિર્બળ હોય,ત્યારે નિર્બળ ઇલેક્ટ્રોલાઇટના વિયોજનમાં થોડી ઉર્જા વપરાય છે.
તેથી,નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઈઝ વચ્ચેની પ્રક્રિયા માટે તટસ્થીકરણ એન્થાલ્પી સૌથી ઓછી (ઓછી ઋણ) હોય છે,જેમ કે $NH_4OH$ અને $CH_3COOH$.

(B) $NaOH$ ભેજશોષક છે અને વાતાવરણના $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Na_2CO_3$ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા: $2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$.
આ પ્રક્રિયાને કારણે,દ્રાવણમાં $NaOH$ નું પ્રમાણ ઘટે છે,જેના પરિણામે $NaOH$ દ્રાવણની પ્રબળતા (મોલારિટી) ઘટે છે.

(B) એસિડનો સંયુગ્મિત બેઇઝ એસિડના અણુમાંથી પ્રોટોન $(H^+)$ દૂર કરીને બને છે.
હાઇડ્રાઝોઇક એસિડ $(N_3H)$ માટે,પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$N_3H \rightarrow H^+ + N_3^-$
આમ,$N_3H$ નો સંયુગ્મિત બેઇઝ $N_3^-$ છે.

(A) લૂઈસ બેઈઝ એટલે એવી સ્પીસીઝ કે જે ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરી શકે.
$NH_3$ માં નાઈટ્રોજન પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
$H_2O$ માં ઓક્સિજન પર બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
$OH^{-}$ માં ઓક્સિજન પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
$CO_3^{2-}$ માં ઓક્સિજન પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
આપેલા તમામ વિકલ્પો લૂઈસ બેઈઝ છે.

(C) એસિડ એટલે એવી પદાર્થ જે પ્રોટોન $(H^{+})$ નું દાન કરી શકે.
પ્રક્રિયા $NH_3 + Na \rightarrow NaNH_2 + \frac{1}{2}H_2$ માં,એમોનિયાનો અણુ પ્રોટોન ગુમાવીને એમાઇડ આયન $(NH_2^-)$ બનાવે છે.
અહીં $NH_3$ પ્રોટોન દાતા તરીકે વર્તે છે,તેથી તે બ્રોન્સ્ટેડ-લોરી એસિડ તરીકે વર્તે છે.
અન્ય પ્રક્રિયાઓમાં,$NH_3$ પ્રોટોન સ્વીકારીને બેઇઝ તરીકે વર્તે છે.

(D) ઉભયગુણધર્મી પદાર્થ એટલે એવો પદાર્થ જે એસિડ અને બેઇઝ બંને તરીકે વર્તી શકે છે.
$H_2O$ પ્રોટોન સ્વીકારીને $H_3O^+$ બનાવે છે (બેઇઝ તરીકે) અને પ્રોટોનનું દાન કરીને $OH^-$ બનાવે છે (એસિડ તરીકે).
તેથી,$H_2O$ એ ઉભયગુણધર્મી પદાર્થ છે.