Acids and Bases Questions in Hindi

(A) जब कोई क्षार प्रोटॉन $(H^{+})$ स्वीकार करता है,तो संयुग्मी अम्ल बनता है।
$NH_{3} + H^{+} \rightarrow NH_{4}^{+}$
$HCO_{3}^{-} + H^{+} \rightarrow H_{2}CO_{3}$
$H_{2}O + H^{+} \rightarrow H_{3}O^{+}$
$HSO_{4}^{-} + H^{+} \rightarrow H_{2}SO_{4}$
अतः,सही मिलान $(a$ $\rightarrow iii), (b$ $\rightarrow i), (c$ $\rightarrow ii), (d$ $\rightarrow iv)$ है।

(D) एक अम्ल प्रोटॉन खोकर जो ऋणायन बनाता है,उसे उसका संयुग्मी क्षार कहा जाता है।
ब्रोंस्टेड-लोरी सिद्धांत के अनुसार,एक प्रबल अम्ल एक दुर्बल संयुग्मी क्षार बनाता है और एक दुर्बल अम्ल एक प्रबल संयुग्मी क्षार बनाता है।
दिए गए हैलाइड आयनों $(F^{-}, Cl^{-}, Br^{-}, I^{-})$ के लिए,संबंधित अम्ल $HF, HCl, HBr$ और $HI$ हैं।
इन हाइड्रोहेलिक अम्लों में $HI$ सबसे प्रबल अम्ल है और $HF$ सबसे दुर्बल अम्ल है।
चूंकि $HF$ सबसे दुर्बल अम्ल है,इसलिए इसका संयुग्मी क्षार $F^{-}$ सबसे प्रबल संयुग्मी क्षार है।

(D) ब्रोंस्टेड-लोरी अम्ल एक प्रोटॉन ($H^{+}$ आयन) दाता होता है,जबकि ब्रोंस्टेड-लोरी क्षार एक प्रोटॉन ($H^{+}$ आयन) स्वीकारकर्ता होता है।
$HSO_4^{-} + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_4 + OH^{-}$ (ब्रोंस्टेड क्षार के रूप में कार्य करता है)
$HSO_4^{-} + H_2O \rightleftharpoons SO_4^{2-} + H_3O^{+}$ (ब्रोंस्टेड अम्ल के रूप में कार्य करता है)
अतः,$HSO_4^{-}$ ब्रोंस्टेड अम्ल और ब्रोंस्टेड क्षार दोनों के रूप में कार्य करता है।

(C) $BF_3$ इलेक्ट्रॉन-न्यून यौगिक है,अर्थात यह इलेक्ट्रॉन युग्म ग्राही (लुईस अम्ल) के रूप में कार्य करता है।
$BF_3$ में,केंद्रीय $B$ परमाणु $sp^2$ संकरित है और यह अष्टक नियम को पूरा नहीं करता है क्योंकि इसके संयोजी कोश में केवल $6$ बंधित इलेक्ट्रॉन होते हैं।

(B) संयुग्मी क्षार की प्रबलता उसके संबंधित अम्ल की प्रबलता के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
दिए गए हाइड्रोहेलिक अम्लों में,अम्लीय प्रबलता का क्रम $HF < HCl < HBr < HI$ है।
इसलिए,उनके संयुग्मी क्षारों की क्षारीय प्रबलता का क्रम $F^{-} > Cl^{-} > Br^{-} > I^{-}$ है।
अतः,$F^{-}$ सबसे प्रबल संयुग्मी क्षार है।

(C) ब्रोंस्टेड-लोरी सिद्धांत के अनुसार,संयुग्मी अम्ल तब बनता है जब कोई क्षार एक प्रोटॉन $(H^{+})$ स्वीकार करता है।
किसी प्रजाति का संयुग्मी अम्ल ज्ञात करने के लिए,हम उसमें एक $H^{+}$ आयन जोड़ते हैं।
$HSO_4^{-}$ में $H^{+}$ जोड़ने पर $H_2SO_4$ प्राप्त होता है।
$NH_3$ में $H^{+}$ जोड़ने पर $NH_4^{+}$ प्राप्त होता है।
अतः,संयुग्मी अम्ल $H_2SO_4$ और $NH_4^{+}$ हैं।
इसलिए,सही विकल्प $C$ है।

(D) ब्रोंस्टेड अम्ल एक प्रोटॉन $(H^{+})$ दाता है,और ब्रोंस्टेड क्षार एक प्रोटॉन $(H^{+})$ स्वीकर्ता है। उभयधर्मी प्रजातियाँ दोनों के रूप में कार्य कर सकती हैं।
$1$. $HCl$: केवल अम्ल के रूप में कार्य करता है।
$2$. $ClO_4^{-}$: केवल क्षार के रूप में कार्य करता है।
$3$. $OH^{-}$: केवल क्षार के रूप में कार्य करता है।
$4$. $H^{+}$: केवल अम्ल के रूप में कार्य करता है।
$5$. $H_2O$: अम्ल और क्षार दोनों के रूप में कार्य करता है।
$6$. $HSO_4^{-}$: अम्ल और क्षार दोनों के रूप में कार्य करता है।
$7$. $SO_4^{2-}$: केवल क्षार के रूप में कार्य करता है।
$8$. $H_2SO_4$: केवल अम्ल के रूप में कार्य करता है।
$9$. $Cl^{-}$: केवल क्षार के रूप में कार्य करता है।
अतः,केवल $H_2O$ और $HSO_4^{-}$ ही ब्रोंस्टेड अम्ल और क्षार दोनों के रूप में कार्य कर सकते हैं। कुल संख्या $2$ है।

(D) किसी अम्ल की अम्लीय शक्ति उसके वियोजन स्थिरांक ($K_{a}$ मान) के सीधे समानुपाती होती है।
दिए गए $K_{a}$ मान हैं:
$A = 1.8 \times 10^{-4}$
$B = 5 \times 10^{-10}$
$C = 3 \times 10^{-8}$
मानों की तुलना करने पर: $1.8 \times 10^{-4} > 3 \times 10^{-8} > 5 \times 10^{-10}$।
अतः,अम्लीय शक्ति का सही क्रम $A > C > B$ है।

(B) $pK_a$ मान अम्ल की प्रबलता के व्युत्क्रमानुपाती होता है। प्रबल अम्लों का $pK_a$ मान कम होता है।
हाइड्रोहेलिक अम्लों की अम्लीय प्रबलता का क्रम $HF < HCl < HBr < HI$ है।
इनके $pK_a$ मान इस प्रकार हैं:
$HF$ $(pK_a \approx 3.1)$
$HCl$ $(pK_a \approx -6.0)$
$HBr$ $(pK_a \approx -9.0)$
$HI$ $(pK_a \approx -9.5)$
अतः,$HF$ दिए गए विकल्पों में सबसे दुर्बल अम्ल है और इसका $pK_a$ मान सबसे अधिक है।
इसलिए,सही विकल्प $(B)$ है।

(B) नींबू का रस और संतरे का रस दोनों ही साइट्रिक अम्ल के समृद्ध स्रोत हैं।
साइट्रिक अम्ल नींबू,संतरे और चकोतरा जैसे खट्टे फलों में पाया जाने वाला मुख्य कार्बनिक अम्ल है।
इसलिए,दोनों में साइट्रिक अम्ल होता है।

(A) अम्ल की सापेक्ष शक्ति उसके आयनन स्थिरांक $(K_a)$ के सीधे आनुपातिक होती है।
बड़ा $K_a$ मान एक मजबूत अम्ल को दर्शाता है क्योंकि यह जलीय विलयन में अधिक सीमा तक आयनित होता है।
दिए गए $K_a$ मानों की तुलना करने पर:
$HCN: 4.9 \times 10^{-10}$ $(4)$
$HClO: 3.0 \times 10^{-8}$ $(2)$
$HCOOH: 1.8 \times 10^{-4}$ $(1)$
$HNO_2: 4.5 \times 10^{-4}$ $(3)$
$K_a$ के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित करने पर: $4.9 \times 10^{-10} < 3.0 \times 10^{-8} < 1.8 \times 10^{-4} < 4.5 \times 10^{-4}$।
अतः,अम्लीय शक्ति का बढ़ता क्रम $4 < 2 < 1 < 3$ है।

(A) दिए गए अम्लों के लिए अम्ल वियोजन स्थिरांक $(K_a)$ के मान इस प्रकार हैं:
$A$. फिनोल $(C_6H_5OH)$: $K_a \approx 1.0 \times 10^{-10}$ (मिलान $III$)
$B$. बेंजोइक अम्ल $(C_6H_5COOH)$: $K_a \approx 6.5 \times 10^{-5}$ (मिलान $IV$)
$C$. हाइपोक्लोरस अम्ल $(HClO)$: $K_a \approx 3.0 \times 10^{-8}$ (मिलान $II$)
$D$. एसिटिक अम्ल $(CH_3COOH)$: $K_a \approx 1.75 \times 10^{-5}$ (मिलान $V$)
अतः,सही मिलान $A-III, B-IV, C-II, D-V$ है।

(A) लुईस अवधारणा के अनुसार,एक क्षार वह पदार्थ है जो उपसहसंयोजक बंध बनाने के लिए इलेक्ट्रॉन युग्म का दान कर सकता है।
$NH_3$ अणु में,नाइट्रोजन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।
चूंकि $NH_3$ इस इलेक्ट्रॉन युग्म को इलेक्ट्रॉन-न्यून प्रजाति को दान कर सकता है,इसलिए यह एक लुईस क्षार के रूप में कार्य करता है।

(D) एक संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म केवल एक प्रोटॉन $(H^+)$ से भिन्न होता है।
$(a)$ $HPO_3^{2-}$ और $PO_3^{3-}$ एक $H^+$ से भिन्न हैं,इसलिए वे एक संयुग्मी युग्म बनाते हैं।
$(b)$ $H_2PO_4^{-}$ और $HPO_4^{2-}$ एक $H^+$ से भिन्न हैं,इसलिए वे एक संयुग्मी युग्म बनाते हैं।
$(c)$ $H_3PO_4$ और $H_2PO_4^{-}$ एक $H^+$ से भिन्न हैं,इसलिए वे एक संयुग्मी युग्म बनाते हैं।
$(d)$ $H_2PO_4^{-}$ और $PO_4^{3-}$ दो प्रोटॉन $(2H^+)$ से भिन्न हैं,इसलिए वे संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म नहीं बनाते हैं।

(A) $1$. विकल्प $A$: ब्रोंस्टेड-लोरी सिद्धांत अम्लों को प्रोटॉन दाता के रूप में परिभाषित करता है। $BCl_3$ एक लुईस अम्ल है क्योंकि यह इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकार करता है,लेकिन इसमें दान करने के लिए कोई प्रोटॉन नहीं होता है। अतः,यह सिद्धांत इसकी अम्लता की व्याख्या नहीं कर सकता। यह कथन सही है।
$2$. विकल्प $B$: $0.01 \ M \ NaOH$ के लिए,$[OH^-] = 10^{-2} \ M$ है। अतः,$pOH = -\log(10^{-2}) = 2$। इसलिए,$pH = 14 - 2 = 12$। यह कथन गलत है।
$3$. विकल्प $C$: $25^{\circ}C$ पर जल का आयनिक गुणनफल $(K_w)$ $10^{-14} \ mol^2 \ L^{-2}$ होता है,$10^{-10}$ नहीं। यह कथन गलत है।
$4$. विकल्प $D$: सही समीकरण $pH = -\log [H^+]$ है। यह कथन गलत है।

(D) दिए गए अम्लों के लिए अम्ल वियोजन स्थिरांक $(K_a)$ इस प्रकार हैं:
$HCN$: $K_a = 4.9 \times 10^{-10}$ $(III)$
$H_2C_2O_4$ (ऑक्सालिक अम्ल): $K_a = 5.6 \times 10^{-2}$ $(IV)$
$H_2S$: $K_a = 8.9 \times 10^{-8}$ $(II)$
नियासिन (विटामिन $B_3$): $K_a = 1.5 \times 10^{-5}$ $(V)$
अतः,सही मिलान $A-III, B-IV, C-II, D-V$ है।

(D) $H_3PO_4$ जैसे त्रि-क्षारकीय अम्ल के लिए तीन आयनन स्थिरांक होते हैं। कुल आयनन स्थिरांक $(K)$ तीनों चरणों के आयनन स्थिरांकों का गुणनफल होता है।
चरण $1$: $H_3PO_4 \rightleftharpoons H^+ + H_2PO_4^-$; $K_1 = \frac{[H^+][H_2PO_4^-]}{[H_3PO_4]}$ $(i)$
चरण $2$: $H_2PO_4^- \rightleftharpoons H^+ + HPO_4^{2-}$; $K_2 = \frac{[H^+][HPO_4^{2-}]}{[H_2PO_4^-]}$ $(ii)$
चरण $3$: $HPO_4^{2-} \rightleftharpoons H^+ + PO_4^{3-}$; $K_3 = \frac{[H^+][PO_4^{3-}]}{[HPO_4^{2-}]}$ $(iii)$
तीनों समीकरणों को जोड़ने पर कुल अभिक्रिया प्राप्त होती है: $H_3PO_4 \rightleftharpoons 3H^+ + PO_4^{3-}$.
कुल साम्य स्थिरांक $K = \frac{[H^+]^3[PO_4^{3-}]}{[H_3PO_4]}$ है।
तीनों चरणबद्ध साम्य स्थिरांकों को गुणा करने पर:
$K_1 \times K_2 \times K_3 = \frac{[H^+][H_2PO_4^-]}{[H_3PO_4]} \times \frac{[H^+][HPO_4^{2-}]}{[H_2PO_4^-]} \times \frac{[H^+][PO_4^{3-}]}{[HPO_4^{2-}]}$
$K_1 \times K_2 \times K_3 = \frac{[H^+]^3[PO_4^{3-}]}{[H_3PO_4]} = K$
अतः,$K = K_1 \times K_2 \times K_3$.

(C) $Cl^{-}$ एक लुईस क्षार है,लुईस अम्ल नहीं,क्योंकि इसका अष्टक पूर्ण है और इसके पास दान करने के लिए इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म है।
$1.0 \times 10^{-8} \ M \ HCl$ के लिए,जल से प्राप्त $H^{+}$ के योगदान पर विचार करना आवश्यक है,जिसके परिणामस्वरूप $pH$ $7$ से थोड़ा कम (लगभग $6.98$) प्राप्त होता है।
$25^{\circ} C$ पर जल का आयनिक गुणनफल $(K_w)$ $1.0 \times 10^{-14} \ mol^2 \ L^{-2}$ होता है।
$AlCl_{3}$ अपूर्ण अष्टक के कारण लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है,जिसे ब्रोंस्टेड-लोरी सिद्धांत द्वारा नहीं समझाया जा सकता है।

(A) अम्ल की प्रबलता अम्ल वियोजन स्थिरांक $(K_a)$ के सीधे समानुपाती होती है। हाइड्रोहेलिक अम्लों के लिए अम्ल प्रबलता का क्रम $HI > HBr > HCl > HF$ है।
दिए गए $K_a$ मानों की तुलना करने पर:
$HI: 3.2 \times 10^9$ $(i)$
$HBr: 1.0 \times 10^9$ $(iv)$
$HCl: 1.3 \times 10^6$ $(iii)$
$HF: 3.5 \times 10^{-4}$ $(ii)$
अतः,सही मिलान $A-(i), B-(ii), C-(iii), D-(iv)$ है।

(D) हाइड्रोजन हैलाइड्स में सबसे प्रबल अम्ल $HI$ है।
जैसे-जैसे हैलोजन का आकार बढ़ता है,बंध लंबाई बढ़ती है और परिणामस्वरूप बंध ऊर्जा घटती है।
इसलिए,$HI$ आसानी से $H^{\oplus}$ आयन मुक्त करता है और उच्च अम्लीय प्रकृति प्रदर्शित करता है।

(C) द्विप्रोटिक अम्ल वह अम्ल है जो प्रति अणु दो प्रोटॉन ($H^+$ आयन) दान कर सकता है।
$1$. साइट्रिक अम्ल $(C_6H_8O_7)$ एक त्रिप्रोटिक अम्ल है।
$2$. क्रोमिक अम्ल $(H_2CrO_4)$ एक द्विप्रोटिक अम्ल है।
$3$. ऑक्सेलिक अम्ल $(H_2C_2O_4)$ एक द्विप्रोटिक अम्ल है।
$4$. पाइरोसल्फ्यूरिक अम्ल $(H_2S_2O_7)$ एक द्विप्रोटिक अम्ल है।
$5$. सल्फ्यूरस अम्ल $(H_2SO_3)$ एक द्विप्रोटिक अम्ल है।
अतः,दी गई सूची में $4$ द्विप्रोटिक अम्ल हैं।

(A) ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड $H_3PO_4$ है। यह इस प्रकार वियोजित होता है:
$(I)$. $H_3PO_4 \rightleftharpoons H_2PO_4^{-} + H^{+}$
$(II)$. $H_2PO_4^{-} \rightleftharpoons HPO_4^{2-} + H^{+}$
$(III)$. $HPO_4^{2-} \rightleftharpoons PO_4^{3-} + H^{+}$
चूंकि यह पूर्ण वियोजन पर $3$ $H^{+}$ आयन मुक्त करता है,इसलिए वियोज्य प्रोटॉन की संख्या $3$ है.

(A) ऑक्सो-अम्लों की अम्लीय प्रबलता केंद्रीय परमाणु की ऑक्सीकरण संख्या बढ़ने के साथ बढ़ती है।
$HClO_{3}$ के लिए,$Cl$ की ऑक्सीकरण संख्या $+5$ है।
$HClO_{2}$ के लिए,$Cl$ की ऑक्सीकरण संख्या $+3$ है।
$HOCl$ के लिए,$Cl$ की ऑक्सीकरण संख्या $+1$ है।
$HOBr$ के लिए,$Br$ की ऑक्सीकरण संख्या $+1$ है।
चूंकि $HClO_{3}$ में केंद्रीय परमाणु की ऑक्सीकरण संख्या सबसे अधिक है,इसलिए यह दिए गए यौगिकों में सबसे प्रबल ब्रोंस्टेड अम्ल है।