Acids and Bases Questions in Gujarati

(A) પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$.
આ પ્રક્રિયામાં,$NH_3$ એ બ્રોન્સ્ટેડ-લોરી બેઇઝ તરીકે વર્તે છે કારણ કે તે પ્રોટોન $(H^+)$ સ્વીકારે છે.
પાણી $(H_2O)$ એ બ્રોન્સ્ટેડ-લોરી એસિડ તરીકે વર્તે છે કારણ કે તે $NH_3$ ને પ્રોટોન $(H^+)$ આપે છે અને $OH^-$ બનાવે છે.
તેથી,પાણી એસિડ તરીકે વર્તે છે.

(B) $Br\text{ø}nsted-Lowry$ સિદ્ધાંત મુજબ,એસિડ એ પદાર્થ છે જે પ્રોટોન ($H^+$ આયન) આપી શકે છે.
$H_3O^+$ પ્રોટોન આપીને $H_2O$ બનાવે છે,તેથી તે $Br\text{ø}nsted-Lowry$ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
$SO_4^{2-}$,$OH^-$,અને $Cl^-$ એ સંયુગ્મી બેઇઝ છે જે પ્રોટોન સ્વીકારી શકે છે,તેથી તેઓ $Br\text{ø}nsted-Lowry$ બેઇઝ છે.

(B) $CH_3COOH$ એ નિર્બળ એસિડ છે. બ્રોન્સ્ટેડ-લોરીના સિદ્ધાંત મુજબ,નિર્બળ એસિડનો સંયુગ્મિત બેઇઝ પ્રબળ હોય છે. તેથી,$CH_3COOH$ એ નિર્બળ એસિડ હોવાથી તેનો સંયુગ્મિત બેઇઝ $CH_3COO^-$ એ પ્રબળ સંયુગ્મિત બેઇઝ છે.

(B) $Br\o nsted$ એસિડ એ પ્રોટોન $(H^+)$ દાતા છે,અને $Br\o nsted$ બેઇઝ એ પ્રોટોન $(H^+)$ સ્વીકારનાર છે.
જે સંયોજનો બંને તરીકે વર્તી શકે તેને ઉભયધર્મી (amphoteric) કહેવાય છે.
$HSO_4^-$ પ્રોટોન આપીને $SO_4^{2-}$ બનાવી શકે છે અને પ્રોટોન સ્વીકારીને $H_2SO_4$ બનાવી શકે છે.
$NH_3$ પ્રોટોન આપીને $NH_2^-$ બનાવી શકે છે અને પ્રોટોન સ્વીકારીને $NH_4^+$ બનાવી શકે છે.
$HCO_3^-$ પ્રોટોન આપીને $CO_3^{2-}$ બનાવી શકે છે અને પ્રોટોન સ્વીકારીને $H_2CO_3$ બનાવી શકે છે.
$Na_2CO_3$ એ $2Na^+$ અને $CO_3^{2-}$ માં વિયોજિત થાય છે. $CO_3^{2-}$ આયન ફક્ત પ્રોટોન સ્વીકારીને $HCO_3^-$ અથવા $H_2CO_3$ બનાવી શકે છે; તે પ્રોટોન આપી શકતું નથી કારણ કે તેમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ નથી.
તેથી,$Na_2CO_3$ એ $Br\o nsted$ એસિડ તરીકે વર્તી શકતું નથી.

(A) આર્હેનિયસ સિદ્ધાંત એસિડને એવા પદાર્થો તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે જે પાણીમાં $H^+$ આયનોની સાંદ્રતા વધારે છે અને બેઇઝને એવા પદાર્થો તરીકે જે પાણીમાં $OH^-$ આયનોની સાંદ્રતા વધારે છે.
વિધાન $A$ ખોટું છે કારણ કે આર્હેનિયસ સિદ્ધાંત માત્ર જલીય દ્રાવણો પૂરતો મર્યાદિત છે અને તે બિન-જલીય દ્રાવકોમાં એસિડિક અથવા બેઝિક ગુણધર્મો સમજાવી શકતો નથી.
વિધાન $B$ સાચું છે કારણ કે $AlCl_3$ એ લુઈસ એસિડ છે,આર્હેનિયસ એસિડ નથી.
વિધાન $C$ સાચું છે કારણ કે $Na_2CO_3$ એ પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ અને નિર્બળ એસિડ $(H_2CO_3)$ નો ક્ષાર છે,જે જળવિભાજનને કારણે તેનું દ્રાવણ આલ્કલાઇન બનાવે છે,ભલે તે ઘન અવસ્થામાં $OH^-$ આયનો ધરાવતું ન હોય.
વિધાન $D$ સાચું છે કારણ કે $CO_2$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $H_2CO_3$ બનાવે છે,જે વિયોજન પામીને $H^+$ આયનો આપે છે,પરંતુ $CO_2$ પોતે $H^+$ આયનો ધરાવતું નથી.

(C) લુઇસ એસિડ એટલે એવી પદાર્થ જે ઇલેક્ટ્રોનની એક જોડી સ્વીકારી શકે.
$CO_2$ એ લુઇસ એસિડ તરીકે વર્તે છે કારણ કે કાર્બન પરમાણુ ઇલેક્ટ્રોનની ઉણપ ધરાવે છે અને ન્યુક્લિયોફાઇલ્સ પાસેથી ઇલેક્ટ્રોન જોડી સ્વીકારી શકે છે.
$NH_4Cl$ એ ક્ષાર છે,$MgCl_2$ એ આયનીય સંયોજન છે,અને $H_2O$ સામાન્ય રીતે ઓક્સિજન પરમાણુ પર રહેલી અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન જોડીને કારણે લુઇસ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે.

(D) તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા એસિડ અને બેઇઝ વચ્ચે થાય છે,જેના પરિણામે ક્ષાર અને પાણી મળે છે. પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝના તટસ્થીકરણ માટેની ચોખ્ખી આયનીય પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $H^{+}(aq) + OH^{-}(aq) \rightarrow H_2O(l)$. આમ,તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયાની મુખ્ય નિપજ પાણીના અણુઓ છે.

(B) સંયુગ્મિત બેઇઝની પ્રબળતા તેના અનુરૂપ એસિડની પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
પ્રબળ એસિડ નિર્બળ સંયુગ્મિત બેઇઝ ધરાવે છે અને નિર્બળ એસિડ પ્રબળ સંયુગ્મિત બેઇઝ ધરાવે છે.
આપેલ સંયુગ્મિત બેઇઝ માટેના અનુરૂપ એસિડ નીચે મુજબ છે:
$ClO_4^-$ એ $HClO_4$ (ખૂબ જ પ્રબળ એસિડ) માંથી આવે છે.
$HCO_3^-$ એ $H_2CO_3$ (નિર્બળ એસિડ) માંથી આવે છે.
$F^-$ એ $HF$ (નિર્બળ એસિડ) માંથી આવે છે.
$HSO_4^-$ એ $H_2SO_4$ (પ્રબળ એસિડ) માંથી આવે છે.
એસિડની પ્રબળતાની સરખામણી કરતા: $HClO_4 > H_2SO_4 > HF > H_2CO_3$.
તેથી,સંયુગ્મિત બેઇઝની પ્રબળતાનો ક્રમ $HCO_3^- > F^- > HSO_4^- > ClO_4^-$ છે.
આમ,આપેલ વિકલ્પોમાં $HCO_3^-$ એ સૌથી પ્રબળ સંયુગ્મિત બેઇઝ છે.

(B) $Br\o nsted$ એસિડ એ એવો પદાર્થ છે જે પ્રોટોન $(H^+)$ નું દાન કરી શકે છે.
$CH_3NH_3^+$ પ્રોટોનનું દાન કરીને $CH_3NH_2$ બનાવે છે.
$H_2O$ પ્રોટોનનું દાન કરીને $OH^-$ બનાવે છે.
$HSO_4^-$ પ્રોટોનનું દાન કરીને $SO_4^{2-}$ બનાવે છે.
$CH_3COO^-$ એ એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ નો સંયુગ્મી બેઇઝ છે અને તે પ્રોટોનનું દાન કરી શકતો નથી; તે પ્રોટોન સ્વીકારીને $Br\o nsted$ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે.

(D) એસિડ એ એવો પદાર્થ છે જે પ્રોટોન $(H^+)$ નું દાન કરે છે.
$HCl$ એસિડ તરીકે ત્યારે જ વર્તે છે જ્યારે તે બેઇઝ સાથે પ્રક્રિયા કરે જે પ્રોટોન સ્વીકારી શકે.
$1$. $HCl + NH_3 \rightarrow NH_4^+ + Cl^-$ (અહીં $NH_3$ બેઇઝ છે,$HCl$ એસિડ તરીકે વર્તે છે).
$2$. $HCl + C_2H_5OH \rightarrow C_2H_5OH_2^+ + Cl^-$ (અહીં $C_2H_5OH$ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે,$HCl$ એસિડ તરીકે વર્તે છે).
$3$. $HCl + H_2O \rightarrow H_3O^+ + Cl^-$ (અહીં $H_2O$ બેઇઝ છે,$HCl$ એસિડ તરીકે વર્તે છે).
$4$. $C_6H_6$ (બેન્ઝીન) એ અધ્રુવીય દ્રાવક છે અને તેની પાસે $HCl$ માંથી પ્રોટોન સ્વીકારવા માટે કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી. તેથી,$C_6H_6$ માં $HCl$ એસિડ તરીકે વર્તતું નથી.

(A) લુઇસ બેઇઝ એટલે એવી પદાર્થ જે ઇલેક્ટ્રોનની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) નું દાન કરી શકે.
$CH_4$ (મિથેન) માં મધ્યસ્થ કાર્બન પર કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોતી નથી,કારણ કે તેના તમામ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન સહસંયોજક બંધમાં ભાગ લે છે.
તેથી,$CH_4$ લુઇસ બેઇઝ તરીકે વર્તી શકતું નથી.
$C_2H_5OH$ (ઇથેનોલ) માં ઓક્સિજન પર,એસિટોનમાં ઓક્સિજન પર અને દ્રિતીયક એમાઈનમાં નાઇટ્રોજન પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,તેથી તે બધા લુઇસ બેઇઝ તરીકે વર્તી શકે છે.

(A) સંયુગ્મ બેઈઝ આપેલ એસિડમાંથી પ્રોટોન $(H^{+})$ દૂર કરવાથી બને છે.
$HPO_4^{2-}$ સ્પીસીઝ માટે,એક $H^{+}$ આયન દૂર કરવાથી $PO_4^{3-}$ બને છે.
પ્રક્રિયા: $HPO_4^{2-} \rightarrow H^{+} + PO_4^{3-}$.
તેથી,$HPO_4^{2-}$ નો સંયુગ્મ બેઈઝ $PO_4^{3-}$ છે.

(C) બ્રોન્સ્ટેડ-લોરી બેઇઝની પ્રબળતા તેના સંયુગ્મી એસિડની પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$1$. આપેલા બેઇઝના સંયુગ્મી એસિડ નીચે મુજબ છે: $H_2$ ($H^{-}$ માટે),$H_2O$ ($OH^{-}$ માટે),$HCl$ ($Cl^{-}$ માટે),અને $H_2CO_3$ ($HCO_3^{-}$ માટે).
$2$. આ એસિડમાં,$HCl$ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.
$3$. $HCl$ સૌથી પ્રબળ એસિડ હોવાથી,તેનો સંયુગ્મી બેઇઝ $Cl^{-}$ સૌથી નિર્બળ બેઇઝ હશે.

(A) $NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$ પ્રક્રિયામાં,$NH_3$ એ $H_2O$ પાસેથી પ્રોટોન $(H^+)$ સ્વીકારીને $NH_4^+$ બનાવે છે.
અહીં $H_2O$ એ $NH_3$ ને પ્રોટોન $(H^+)$ આપે છે,તેથી તે બ્રોન્સ્ટેડ-લોરી એસિડ તરીકે વર્તે છે.

(C) બ્રોન્સ્ટેડ-લોરી સિદ્ધાંત મુજબ,બેઇઝ એ પ્રોટોન $(H^+)$ સ્વીકારનાર છે.
આપેલ પ્રક્રિયામાં: $HC_2O_4^{-} + PO_4^{3-} \rightarrow HPO_4^{2-} + C_2O_4^{2-}$
$1$. $HC_2O_4^{-}$ એસિડ તરીકે વર્તે છે કારણ કે તે પ્રોટોનનું દાન કરીને $C_2O_4^{2-}$ બને છે.
$2$. $PO_4^{3-}$ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે કારણ કે તે પ્રોટોન સ્વીકારીને $HPO_4^{2-}$ બને છે.
$3$. પ્રતિગામી પ્રક્રિયામાં,$HPO_4^{2-}$ એસિડ તરીકે અને $C_2O_4^{2-}$ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે.
તેથી,બે બ્રોન્સ્ટેડ બેઇઝ $PO_4^{3-}$ અને $C_2O_4^{2-}$ છે.

(C) $Lewis$ બેઇઝ એટલે એવો પદાર્થ જે ઇલેક્ટ્રોનની એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) 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.
$Cu^{2+}$,$AlCl_3$ અને $BF_3$ એ ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતી સ્પીસીઝ છે અને તે $Lewis$ એસિડ તરીકે વર્તે છે કારણ કે તેઓ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારી શકે છે.

(C) લુઇસ એસિડ એટલે ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારનાર.
$SO_3$ (સલ્ફર ટ્રાયોક્સાઇડ) માં સલ્ફર પરમાણુ ઇલેક્ટ્રોનની ઉણપ ધરાવે છે,જે બેઇઝ પાસેથી ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારી શકે છે.
$CaO$ એ બેઝિક ઓક્સાઇડ છે.
$CH_3NH_2$ (મિથાઈલ એમાઈન) લુઇસ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે કારણ કે નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હાજર હોય છે.

(B) બ્રોન્સ્ટેડ-લોરી સિદ્ધાંત મુજબ,જ્યારે એસિડ પ્રોટોન $(H^+)$ ગુમાવે છે ત્યારે સંયુગ્મ બેઈઝ બને છે.
આ સંબંધ આ રીતે દર્શાવી શકાય: $\text{Acid} \rightleftharpoons \text{Conjugate Base} + H^+$.
ક્લોરાઈડ આયન $(Cl^-)$ માટે,તેનો અનુરૂપ એસિડ તેમાં પ્રોટોન $(H^+)$ ઉમેરીને મેળવી શકાય છે:
$Cl^- + H^+ \rightarrow HCl$.
તેથી,$Cl^-$ એ $HCl$ નો સંયુગ્મ બેઈઝ છે.

(A) પ્રવાહી એમોનિયાનું સ્વ-આયનીકરણ (ઓટો-પ્રોટોલિસિસ) સંતુલન પ્રક્રિયા દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે:
$2NH_3(l) \rightleftharpoons NH_4^+(am) + NH_2^-(am)$
સ્વ-આયનીકરણ અચળાંક $(K_{am})$ એ બનતા આયનોની સાંદ્રતાના ગુણાકાર તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે:
$K_{am} = [NH_4^+][NH_2^-]$

(C) $Br\o nsted$ એસિડ પ્રોટોન $(H^+)$ દાતા છે,અને $Br\o nsted$ બેઇઝ પ્રોટોન $(H^+)$ સ્વીકારનાર છે.
જે પદાર્થો પ્રોટોનનું દાન અને સ્વીકાર બંને કરી શકે છે તેને ઉભયધર્મી (amphoteric) કહેવામાં આવે છે.
$NH_3$ પ્રોટોન સ્વીકારીને $NH_4^+$ બનાવે છે (બેઇઝ તરીકે),પરંતુ સામાન્ય સ્થિતિમાં પ્રોટોનનું દાન કરી શકતું નથી.
$CN^-$ પ્રોટોન સ્વીકારીને $HCN$ બનાવે છે (બેઇઝ તરીકે),પરંતુ પ્રોટોનનું દાન કરી શકતું નથી.
$HSO_4^-$ પ્રોટોનનું દાન કરીને $SO_4^{2-}$ બનાવે છે (એસિડ તરીકે) અને પ્રોટોન સ્વીકારીને $H_2SO_4$ બનાવે છે (બેઇઝ તરીકે).
તેથી,$HSO_4^-$ એ $Br\o nsted$ એસિડ અને $Br\o nsted$ બેઇઝ બંને તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) આપેલ પ્રક્રિયામાં: $HBr + H_2O \rightleftharpoons H_3O^{+} + Br^{-}$.
$HBr$ એસિડ તરીકે વર્તે છે કારણ કે તે $H_2O$ ને પ્રોટોન $(H^{+})$ આપે છે.
$H_2O$ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે કારણ કે તે પ્રોટોન સ્વીકારે છે.
જ્યારે એસિડ $(HBr)$ પ્રોટોન ગુમાવે છે,ત્યારે તે તેનો સંયુગ્મિત બેઇઝ $(Br^{-})$ બનાવે છે.
$HBr$ પ્રબળ એસિડ હોવાથી,તેનો સંયુગ્મિત બેઇઝ $Br^{-}$ એ નિર્બળ બેઇઝ છે.
તેથી,સાચો જવાબ $Br^{-}$ છે.

(A) જે પદાર્થ પ્રોટોન $(H^+)$ આપી શકે અને સ્વીકારી પણ શકે તેને ઉભયગુણી (amphoteric) કહેવાય છે.
$1$. બેઇઝ તરીકે: $HSO_4^- + H^+ \rightleftharpoons H_2SO_4$
$2$. એસિડ તરીકે: $HSO_4^- \rightleftharpoons SO_4^{2-} + H^+$
તેથી,$HSO_4^-$ એસિડ અને બેઇઝ બંને તરીકે વર્તે છે.

(B) એસિડિકતા નક્કી કરવા માટે,આપણે સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતા અથવા એસિડિક પ્રોટોન સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોન-ખેંચનાર સમૂહોની પ્રકૃતિ જોઈએ છીએ.
$1$. $HSO_3F$ (ફ્લોરોસલ્ફોનિક એસિડ) એ સુપર એસિડ છે,જે તેને આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી પ્રબળ એસિડ બનાવે છે.
$2$. $H_3O^+$ (હાઇડ્રોનિયમ આયન) એ $-1.7$ ના $pK_a$ મૂલ્ય સાથેનો પ્રબળ એસિડ છે.
$3$. $HSO_4^-$ (બાયસલ્ફેટ આયન) નું $pK_a$ મૂલ્ય આશરે $1.99$ છે.
$4$. $HCO_3^-$ (બાયકાર્બોનેટ આયન) એ $10.3$ ના $pK_a$ મૂલ્ય સાથેનો નિર્બળ એસિડ છે.
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,એસિડિકતાનો ક્રમ: $HCO_3^- < HSO_4^- < H_3O^+ < HSO_3F$ મળે છે,જે $(i) < (iii) < (ii) < (iv)$ ને અનુરૂપ છે.

(A) એસિડિક પ્રબળતા પ્રોટોન $(H^+)$ આપવાની ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે.
પ્રબળ એસિડના સંયુગ્મી બેઇઝ નિર્બળ હોય છે.
તેમના સંયુગ્મી બેઇઝની સરખામણી કરતા:
$NH_3$ ($NH_4^+$ માંથી),$OH^-$ ($H_2O$ માંથી),$H_2O$ ($H_3O^+$ માંથી),$F^-$ ($HF$ માંથી) અને $O^{2-}$ ($OH^-$ માંથી).
આ સંયુગ્મી બેઇઝની બેઝિક પ્રબળતાનો ક્રમ $O^{2-} > NH_3 > OH^- > F^- > H_2O$ છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ તેનાથી ઉલટો થશે: $OH^- < H_2O < NH_4^+ < HF < H_3O^+$.

(D) એસિડિક સ્પીસીઝ પ્રોટોન $(H^+)$ મુક્ત કરવા સક્ષમ હોવી જોઈએ.
$1$. $[Al(H_2O)_6]^{+3}$ એ લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે અને સંકલિત પાણીના અણુઓમાંથી $H^+$ મુક્ત કરી શકે છે.
$2$. $[Fe(H_2O)_6]^{+3}$ પણ લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે અને $H^+$ મુક્ત કરી શકે છે.
$3$. $HPO_4^{-2}$ એ ઉભયગુણી છે અને $PO_4^{-3}$ બનાવવા માટે પ્રોટોનનું દાન કરી શકે છે.
$4$. $ClO_4^-$ એ પ્રબળ એસિડ $(HClO_4)$ નો સંયુગ્મી બેઈઝ છે. $HClO_4$ એ ખૂબ જ પ્રબળ એસિડ હોવાથી,તેનો સંયુગ્મી બેઈઝ $ClO_4^-$ નહિવત બેઝિકતા ધરાવે છે અને તે પ્રોટોનનું દાન કરી શકતું ન હોવાથી કોઈ એસિડિક ગુણધર્મ ધરાવતું નથી.

(C) બ્રોન્સ્ટેડ-લોરી સિદ્ધાંત મુજબ,જ્યારે એસિડ પ્રોટોન $(H^{+})$ નું દાન કરે છે ત્યારે સંયુગ્મ બેઈઝ બને છે.
$HBr$ એસિડ માટે,પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$HBr \rightarrow H^{+} + Br^{-}$
તેથી,$HBr$ નો સંયુગ્મ બેઈઝ $Br^{-}$ છે.

(C) સંયુગ્મી એસિડ-બેઈઝની જોડી માત્ર એક પ્રોટોન $(H^+)$ દ્વારા અલગ પડે છે.
$H_2SO_4$ અને $HSO_4^-$ જોડી માટે,સંબંધ નીચે મુજબ છે:
$H_2SO_4 \rightleftharpoons H^+ + HSO_4^-$
અહીં,$H_2SO_4$ એસિડ તરીકે વર્તે છે અને $HSO_4^-$ તેનો સંયુગ્મી બેઈઝ છે.
તેથી,$H_2SO_4, HSO_4^-$ એ સંયુગ્મી એસિડ-બેઈઝની જોડી છે.

(A) $Brønsted-Lowry$ સિદ્ધાંત મુજબ,બેઇઝ એવો પદાર્થ છે જે પ્રોટોન $(H^{+})$ સ્વીકારી શકે છે.
$I^{-}$ એ પ્રબળ એસિડ $HI$ નો સંયુગ્મી બેઇઝ છે,જેનો અર્થ છે કે તેની પાસે ઇલેક્ટ્રોનની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે અને તે પ્રોટોન સ્વીકારીને $HI$ બનાવી શકે છે.
$H_3O^{+}$,$HCl$ અને $NH_4^{+}$ એ બધા $Brønsted$ એસિડ છે કારણ કે તેઓ પ્રોટોનનું દાન કરી શકે છે.
તેથી,$I^{-}$ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે.

(B) $CO_2$ એ એસિડિક ઓક્સાઇડ છે. જ્યારે તે પાણીમાં ઓગળે છે,ત્યારે તે કાર્બોનિક એસિડ $(H_2CO_3)$ બનાવે છે:
$CO_2(g) + H_2O(l) \rightleftharpoons H_2CO_3(aq)$.
કાર્બોનિક એસિડના નિર્માણને કારણે દ્રાવણમાં $H^+$ આયનોની સાંદ્રતા વધે છે.
તેથી,પરિણામી દ્રાવણની $pH$ $7$ કરતા ઓછી થાય છે.

(B) સંયુગ્મી બેઝની બેઝીક પ્રબળતા તેમના અનુરૂપ સંયુગ્મી એસિડની એસિડિક પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
અહીં સંયુગ્મી એસિડ્સ છે: $(a) H_2O, (b) NH_3, (c) HF$.
આ એસિડ્સની એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ: $HF > H_2O > NH_3$ છે.
એસિડિક પ્રબળતા $HF > H_2O > NH_3$ હોવાથી,તેમના સંયુગ્મી બેઝની બેઝીક પ્રબળતાનો ક્રમ ઉલટો થશે: $NH_2^{-} > OH^{-} > F^{-}$.
તેથી,સાચો ક્રમ $NH_2^{-} > OH^{-} > F^{-}$ છે.

(C) આ સંયોજનોની એસિડિકતા તેમના સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતા અને વિસ્થાપકોની પ્રેરક અસર (inductive effect) પર આધાર રાખે છે.
$1$. $Cl$ પરમાણુની પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક અસરને કારણે $ClCH_2COOH$ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.
$2$. $HCOOH$ એ $CH_3COOH$ કરતા વધુ એસિડિક છે કારણ કે $CH_3COOH$ માં રહેલ મિથાઈલ સમૂહ ઇલેક્ટ્રોન દાતા છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનને અસ્થિર બનાવે છે.
$3$. કાર્બોક્સિલિક એસિડની સરખામણીમાં $HCN$ ખૂબ જ નિર્બળ એસિડ છે.
તેથી,એસિડિકતાનો સાચો ક્રમ: $ClCH_2COOH > HCOOH > CH_3COOH > HCN$ છે.

(C) એસિડનો સંયુગ્મ બેઈઝ તેમાંથી પ્રોટોન $(H^+)$ દૂર કરવાથી બને છે.
$HSO_3^-$ એસિડ માટે,એક $H^+$ આયન દૂર કરવાથી સલ્ફાઈટ આયન,$SO_3^{2-}$ બને છે.
પ્રક્રિયા: $HSO_3^- \rightarrow H^+ + SO_3^{2-}$.

(C) લુઇસના સિદ્ધાંત મુજબ,બેઇઝ એ એવી સ્પીસીઝ છે જે ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરી શકે છે.
$OH^{-}$,$H_2O$ અને $NH_3$ બધા પાસે ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે જે તેઓ દાન કરી શકે છે.
$Ag^{+}$ એ ધાતુનો કેટાયન છે જે ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારનાર તરીકે વર્તે છે,તેથી તે લુઇસ એસિડ છે,લુઇસ બેઇઝ નથી.

(B) આપેલ સંબંધ $pK_{b1} < pK_{b2}$ છે.
$pK_b = -\log(K_b)$ હોવાથી,ઓછું $pK_b$ મૂલ્ય એ વધુ $K_b$ મૂલ્ય સૂચવે છે.
તેથી,$K_{b1} > K_{b2}$.
વધુ $K_b$ મૂલ્ય એટલે બેઇઝ વધુ પ્રબળ છે.
$AOH$ એ $BOH$ કરતા વધુ પ્રબળ બેઇઝ છે.
પ્રબળ બેઇઝ વધુ $OH^-$ આયનો આપે છે,જે વધુ $pH$ મૂલ્ય તરફ દોરી જાય છે.
આમ,$AOH$ ની $pH$ એ $BOH$ કરતા વધારે છે.
પ્રશ્ન પૂછે છે કે કયો બેઇઝ સૌથી વધુ $pH$ ધરાવતો નથી,જે $BOH$ છે.

(A) બ્રોન્સ્ટેડ બેઈઝ એ પદાર્થ છે જે પ્રોટોન $(H^+)$ સ્વીકારી શકે છે.
$NO_3^-$ એ પ્રબળ એસિડ $HNO_3$ નો સંયુગ્મી બેઈઝ છે અને તે પ્રોટોન સ્વીકારીને $HNO_3$ બનાવી શકે છે.
$H_3O^+$,$NH_4^+$,અને $CH_3COOH$ એ બ્રોન્સ્ટેડ એસિડ છે કારણ કે તેઓ પ્રોટોનનું દાન કરી શકે છે.

(C) $Br\o nsted-Lowry$ ના સિદ્ધાંત મુજબ,એસિડ-બેઇઝ જોડ એક પ્રોટોન $(H^+)$ દ્વારા અલગ પડે છે.
આપેલ પ્રક્રિયામાં:
$NH_4^+$ (એસિડ) એક પ્રોટોન ગુમાવીને $NH_3$ (સંયુગ્મી બેઇઝ) બનાવે છે.
$S^{2-}$ (બેઇઝ) એક પ્રોટોન મેળવીને $HS^-$ (સંયુગ્મી એસિડ) બનાવે છે.
તેથી,$NH_4^+/NH_3$ અને $S^{2-}/HS^-$ એ સંયુગ્મી એસિડ-બેઇઝ જોડ છે.

(D) $Br\ddot{o}nsted$ એસિડ એ પ્રોટોન $(H^+)$ દાતા છે,અને $Br\ddot{o}nsted$ બેઇઝ એ પ્રોટોન $(H^+)$ સ્વીકારનાર છે.
જે પદાર્થ પ્રોટોન આપી અને સ્વીકારી બંને શકે તેને ઉભયધર્મી (amphoteric) કહેવાય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$HCO_3^-$ એસિડ તરીકે વર્તી શકે છે: $HCO_3^- \rightarrow H^+ + CO_3^{2-}$.
તે બેઇઝ તરીકે પણ વર્તી શકે છે: $HCO_3^- + H^+ \rightarrow H_2CO_3$.
તેથી,$HCO_3^-$ એ $Br\ddot{o}nsted$ એસિડ અને $Br\ddot{o}nsted$ બેઇઝ બંને તરીકે વર્તે છે.

(C) $1$. જલીય માધ્યમમાં,$H-F$ બંધની ઊંચી બંધ વિયોજન ઉર્જાને કારણે $HCl$ એ $HF$ કરતા પ્રબળ એસિડ છે. તેથી,વિકલ્પ $A$ ખોટો છે.
$2$. ઓક્સોએસિડની એસિડિકતા મધ્યસ્થ પરમાણુના ઓક્સિડેશન આંક સાથે વધે છે. $HClO_4$ માં $Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ છે,જ્યારે $HClO_3$ માં તે $+5$ છે. તેથી,$HClO_4$ એ $HClO_3$ કરતા પ્રબળ એસિડ છે. તેથી,વિકલ્પ $B$ ખોટો છે.
$3$. $HNO_3$ માં $N$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ છે અને $HNO_2$ માં તે $+3$ છે. ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન આંક અને વધુ સંસ્પંદન-સ્થાયી સંયુગ્મી બેઝને કારણે $HNO_3$ એ $HNO_2$ કરતા પ્રબળ એસિડ છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો છે.
$4$. $H_2SO_3$ એ $H_3PO_3$ કરતા પ્રબળ એસિડ છે કારણ કે $S$ એ $P$ કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ છે,જે $O-H$ બંધના વધુ ધ્રુવીભવન તરફ દોરી જાય છે. તેથી,વિકલ્પ $D$ ખોટો છે.

(A) $Br\text{\o}nsted-Lowry$ સિદ્ધાંત મુજબ,એસિડ એ પ્રોટોન $(H^+)$ દાતા છે.
$NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$ પ્રક્રિયામાં:
$1$. $H_2O$ એ $NH_3$ ને પ્રોટોન આપે છે અને $OH^-$ બનાવે છે,તેથી $H_2O$ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
$2$. પ્રતિગામી પ્રક્રિયામાં,$NH_4^+$ એ $OH^-$ ને પ્રોટોન આપે છે અને $NH_3$ તથા $H_2O$ બનાવે છે,તેથી $NH_4^+$ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
આમ,$H_2O$ અને $NH_4^+$ એસિડ છે.

(A) $1$. $Lewis$ બેઇઝ એ પદાર્થ છે જે ઇલેક્ટ્રોનની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરી શકે છે. $NH_3$ માં નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે તેને પ્રબળ $Lewis$ બેઇઝ બનાવે છે.
$2$. $Bronsted$ એસિડ એ પ્રોટોન $(H^+)$ દાતા છે. $NH_3$ પ્રોટોન ગુમાવીને $NH_2^-$ બનાવે છે,આમ તે $Bronsted$ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
$3$. $Bronsted$ બેઇઝ એ પ્રોટોન $(H^+)$ સ્વીકારનાર છે. $NH_3$ પ્રોટોન સ્વીકારીને $NH_4^+$ બનાવે છે,આમ તે $Bronsted$ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે.
$4$. તેથી,$NH_3$ ત્રણેય શરતોનું પાલન કરે છે.

(B) એમોનિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(NH_4OH)$ એ નિર્બળ બેઈઝ છે.
જલીય દ્રાવણમાં,તેનું $NH_4^+$ અને $OH^-$ આયનોમાં આંશિક વિયોજન થાય છે.
તે પાણીમાં સંપૂર્ણપણે વિયોજન પામતું ન હોવાથી,તેને નિર્બળ વિદ્યુતવિભાજ્ય તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(D) બેઇઝની પ્રબળતા તેના સંયુગ્મી એસિડની પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$1$. આપેલા બેઇઝના સંયુગ્મી એસિડ નીચે મુજબ છે: $CH_3COOH$ ($CH_3COO^-$ માટે),$CH_4$ ($CH_3^-$ માટે),$CH_3OH$ ($CH_3O^-$ માટે),અને $HCl$ ($Cl^-$ માટે).
$2$. એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ: $HCl > CH_3COOH > CH_3OH > CH_4$ છે.
$3$. $HCl$ સૌથી પ્રબળ એસિડ હોવાથી,તેનો સંયુગ્મી બેઇઝ $Cl^-$ સૌથી નિર્બળ બેઇઝ છે.

(A) $BF_3$ (બોરોન ટ્રાયફ્લોરાઇડ) માં મધ્યસ્થ બોરોન પરમાણુની આસપાસ અષ્ટક અપૂર્ણ હોય છે.
તે તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારી શકે છે.
લુઇસના ખ્યાલ મુજબ,એસિડ એ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારનાર છે.
તેથી,$BF_3$ એ લુઇસ એસિડ છે.

(A) લુઈસ એસિડ-બેઈઝ સિદ્ધાંત મુજબ,એસિડ એ પદાર્થ છે જે ઇલેક્ટ્રોનની એક જોડી સ્વીકારી શકે છે.
$H^{+}$ આયનમાં ખાલી $1s$ કક્ષક હોવાથી,તે સવર્ગ સહસંયોજક બંધ બનાવવા માટે ઇલેક્ટ્રોનની જોડી સ્વીકારી શકે છે.
તેથી,$H^{+}$ આયન લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.

(C) જ્યારે પાણી અન્ય પદાર્થ પાસેથી પ્રોટોન $(H^+)$ સ્વીકારે છે ત્યારે તે બેઝ તરીકે વર્તે છે.
પ્રક્રિયા $(i)$ માં,$H_2O$ એ $H_2CO_3$ બનાવવા માટે પ્રક્રિયક તરીકે વર્તે છે,પરંતુ તે બ્રોન્સ્ટેડ-લોરી બેઝ તરીકે વર્તતું નથી.
પ્રક્રિયા $(ii)$ માં,$NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$,પાણી $NH_3$ ને પ્રોટોન આપે છે અને એસિડ તરીકે વર્તે છે.
પ્રક્રિયા $(iii)$ માં,$HCl + H_2O \rightleftharpoons Cl^- + H_3O^+$,પાણી $HCl$ પાસેથી પ્રોટોન સ્વીકારીને $H_3O^+$ બનાવે છે,આમ તે બેઝ તરીકે વર્તે છે.
તેથી,માત્ર પ્રક્રિયા $(iii)$ પાણીનો બેઝિક ગુણધર્મ દર્શાવે છે.

(C) $1$. $HOCl$ (હાઈપોક્લોરસ એસિડ) જલીય દ્રાવણમાં પ્રોટોન $(H^+)$ દાન કરીને બ્રોન્સ્ટેડ-લોરી એસિડ તરીકે વર્તે છે: $HOCl + H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + OCl^-$.
$2$. $B(OH)_3$ (બોરિક એસિડ) જલીય દ્રાવણમાં પાણીમાંથી ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારીને લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે: $B(OH)_3 + 2H_2O \rightleftharpoons [B(OH)_4]^- + H_3O^+$.
$3$. બંને સંયોજનો જલીય દ્રાવણમાં એસિડિક ગુણધર્મ દર્શાવતા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B) બેઇઝનો સંયુગ્મી એસિડ તેમાં પ્રોટોન $(H^+)$ ઉમેરવાથી બને છે.
$NH_3$ બેઇઝ માટે,સંયુગ્મી એસિડ આ પ્રક્રિયા દ્વારા બને છે: $NH_3 + H^+ \rightarrow NH_4^+$.
તેથી,$NH_3$ નો સંયુગ્મી એસિડ $NH_4^+$ છે.

(A) એમોનિયા $(NH_3)$ એક નિર્બળ બેઇઝ છે જે પાણી સાથે નીચે મુજબ પ્રક્રિયા કરે છે:
$NH_3(aq) + H_2O(l) \rightleftharpoons NH_4^+(aq) + OH^-(aq)$
આ પ્રક્રિયામાં,$NH_3$ પાણીમાંથી પ્રોટોન સ્વીકારીને એમોનિયમ આયન $(NH_4^+)$ બનાવે છે અને હાઇડ્રોક્સાઇડ આયન $(OH^-)$ મુક્ત કરે છે.
$OH^-$ આયનોની સાંદ્રતામાં વધારો દ્રાવણને બેઝિક બનાવે છે,જેના કારણે પાણીના આયનીય ગુણાકાર $(K_w = [H_3O^+][OH^-])$ ને લીધે $H_3O^+$ આયનોની સાંદ્રતામાં ઘટાડો થાય છે.
તેથી,$OH^-$ આયન આ ફેરફાર માટે જવાબદાર છે.

(A) એસિડનો સંયુગ્મિત બેઇઝ એસિડમાંથી એક પ્રોટોન $(H^+)$ દૂર કરવાથી બને છે.
બાયકાર્બોનેટ આયન $(HCO_3^-)$ માંથી એક $H^+$ આયન દૂર કરવાથી કાર્બોનેટ આયન $(CO_3^{2-})$ મળે છે.
પ્રક્રિયા: $HCO_3^- \rightarrow H^+ + CO_3^{2-}$.
તેથી,$HCO_3^-$ નો સંયુગ્મિત બેઇઝ $CO_3^{2-}$ છે.

(D) સંયુગ્મિત એસિડ આપેલ બેઇઝમાં પ્રોટોન $(H^+)$ ઉમેરવાથી બને છે.
$Zn(OH)_2$ સ્પીસીઝ માટે,પ્રોટોન $(H^+)$ ઉમેરતા $[Zn(OH)_2H]^+$ બને છે,જેને $[Zn(OH)(H_2O)]^+$ તરીકે લખી શકાય.
આપેલા વિકલ્પો જોતા,એક પણ વિકલ્પ $Zn(OH)_2$ નો સાચો સંયુગ્મિત એસિડ દર્શાવતો નથી.