Acids and Bases Questions in Hindi

(A) ब्रोंस्टेड-लोरी अम्ल को एक ऐसे पदार्थ के रूप में परिभाषित किया जाता है जो $H^+$ आयनों को छोड़ता है,जबकि ब्रोंस्टेड-लोरी क्षार को एक ऐसे पदार्थ के रूप में परिभाषित किया जाता है जो $H^+$ आयनों को स्वीकार करता है।
दिए गए विकल्पों में,$Na_2CO_3$ $H^+$ आयनों को स्वीकार करके क्षार के रूप में कार्य करता है।
$SO_4^{2-}$ केवल $H^+$ आयनों को स्वीकार करके $HSO_4^-$ बना सकता है,इसलिए यह केवल क्षार के रूप में कार्य करता है।
$HSO_4^-$ $H^+$ को स्वीकार करके $H_2SO_4$ बना सकता है (क्षार के रूप में) और $H^+$ को मुक्त करके $SO_4^{2-}$ बना सकता है (अम्ल के रूप में)।
इसलिए,$HSO_4^-$ ब्रोंस्टेड अम्ल और ब्रोंस्टेड क्षार दोनों के रूप में कार्य कर सकता है।

(B) ब्रोंस्टेड-लोरी अम्ल एक प्रोटॉन $(H^+)$ दाता होता है,और ब्रोंस्टेड-लोरी क्षार एक प्रोटॉन $(H^+)$ ग्राही होता है।
$HCO_3^{-}$ के लिए:
$1$. क्षार के रूप में: $HCO_3^{-} + H^{+} \rightleftharpoons H_2CO_3$
$2$. अम्ल के रूप में: $HCO_3^{-} \rightleftharpoons H^{+} + CO_3^{2-}$
चूंकि $HCO_3^{-}$ प्रोटॉन दान और ग्रहण दोनों कर सकता है,इसलिए यह एक उभयधर्मी (एम्फोटेरिक) स्पीशीज के रूप में कार्य करता है।

(C) एक लवण अपने जलीय विलयन में $H^{+}$ आयन तभी प्रदान कर सकता है जब उसमें कम से कम एक आयनित होने योग्य हाइड्रोजन परमाणु ऑक्सीजन से सीधे जुड़ा हो ($-OH$ समूह)।
$NaH_2PO_2$ (सोडियम हाइपोफॉस्फाइट) में कोई $P-OH$ बंध नहीं होता है,इसलिए यह $H^{+}$ आयन नहीं दे सकता।
$Na_2HPO_3$ (सोडियम फॉस्फाइट) में कोई $P-OH$ बंध नहीं होता है,इसलिए यह $H^{+}$ आयन नहीं दे सकता।
$Na_2HPO_4$ (डाईसोडियम हाइड्रोजन फॉस्फेट) में $P-OH$ बंध होता है,जो इसे पानी में वियोजित होकर $H^{+}$ आयन मुक्त करने की अनुमति देता है: $Na_2HPO_4 \rightleftharpoons 2Na^{+} + HPO_4^{2-} + H^{+}$.
अतः,केवल $Na_2HPO_4$ ही $H^{+}$ आयन प्रदान कर सकता है।

(C) दुर्बल अम्ल $HF$ के वियोजन के लिए:
$HF + H_2O \rightleftharpoons H_3O^{+} + F^{-}$,$K_a = \frac{[H_3O^{+}][F^{-}]}{[HF]}$
इसके संयुग्मी क्षार $F^{-}$ के जल-अपघटन के लिए:
$F^{-} + H_2O \rightleftharpoons HF + OH^{-}$,$K_b = \frac{[HF][OH^{-}]}{[F^{-}]}$
$K_a$ और $K_b$ का गुणा करने पर:
$K_a \times K_b = \frac{[H_3O^{+}][F^{-}]}{[HF]} \times \frac{[HF][OH^{-}]}{[F^{-}]} = [H_3O^{+}][OH^{-}] = K_w$
अतः,सही संबंध $K_a \times K_b = K_w$ है।

(A) ब्रोंस्टेड-लोरी अवधारणा के अनुसार,प्रोटॉन $(H^+)$ दाता अम्ल के रूप में कार्य करता है।
$1$. अग्र अभिक्रिया में,$[Al(H_2O)_6]^{+3}$ प्रोटॉन को $HCO_3^-$ को दान करता है जिससे $[Al(H_2O)_5OH]^{+2}$ और $H_2CO_3$ बनते हैं। अतः,$[Al(H_2O)_6]^{+3}$ (जिसे $(A)$ के रूप में चिह्नित किया गया है) अम्ल के रूप में कार्य करता है।
$2$. पश्च अभिक्रिया में,$H_2CO_3$ (जिसे $(D)$ के रूप में चिह्नित किया गया है) प्रोटॉन को $[Al(H_2O)_5OH]^{+2}$ को दान करता है जिससे $[Al(H_2O)_6]^{+3}$ और $HCO_3^-$ बनते हैं। अतः,$H_2CO_3$ अम्ल के रूप में कार्य करता है।
इसलिए,ब्रोंस्टेड-लोरी अम्ल के रूप में व्यवहार करने वाली स्पीशीज $(A)$ और $(D)$ हैं।

(C) एक एम्फिप्रोटिक प्रजाति वह है जो प्रोटॉन $(H^+)$ दान और स्वीकार दोनों कर सकती है।
$H_3O^+$ केवल प्रोटॉन दान कर सकता है,इसलिए यह एम्फिप्रोटिक नहीं है।
$H_2O$ प्रोटॉन स्वीकार करके $H_3O^+$ बना सकता है और प्रोटॉन दान करके $OH^-$ बना सकता है।
$HPO_4^{2-}$ प्रोटॉन स्वीकार करके $H_2PO_4^-$ बना सकता है और प्रोटॉन दान करके $PO_4^{3-}$ बना सकता है।
$HCO_3^-$ प्रोटॉन स्वीकार करके $H_2CO_3$ बना सकता है और प्रोटॉन दान करके $CO_3^{2-}$ बना सकता है।
$H_2PO_4^-$ प्रोटॉन स्वीकार करके $H_3PO_4$ बना सकता है और प्रोटॉन दान करके $HPO_4^{2-}$ बना सकता है।
$H_2PO_3^-$ प्रोटॉन स्वीकार करके $H_3PO_3$ बना सकता है और प्रोटॉन दान करके $HPO_3^{2-}$ बना सकता है।
अतः,विकल्प $C$ में दी गई सभी प्रजातियाँ एम्फिप्रोटिक हैं।

(C) Brønsted-Lowry सिद्धांत के अनुसार,अम्ल एक प्रोटॉन $(H^+)$ दाता है और क्षार एक प्रोटॉन स्वीकर्ता है।
अभिक्रिया $NH_4^+ + S^{2-} \rightleftharpoons NH_3 + HS^-$ में,$NH_4^+$ एक प्रोटॉन को $S^{2-}$ को दान करके अम्ल के रूप में कार्य करता है।
$NH_3$,$NH_4^+$ अम्ल का संयुग्मी क्षार है।
$HS^-$,$S^{2-}$ क्षार का संयुग्मी अम्ल है।
अतः,$NH_3$ और $HS^-$ एक संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म का प्रतिनिधित्व करते हैं।

(A) संयुग्मी अम्ल तब बनता है जब कोई क्षार एक प्रोटॉन $(H^+)$ स्वीकार करता है।
किसी स्पीशीज का संयुग्मी अम्ल ज्ञात करने के लिए,हम उसमें एक $H^+$ आयन जोड़ते हैं।
$H_2PO_4^-$ आयन के लिए,प्रोटॉन जोड़ने की प्रक्रिया इस प्रकार है:
$H_2PO_4^- + H^+ \rightarrow H_3PO_4$।
अतः,$H_2PO_4^-$ का संयुग्मी अम्ल $H_3PO_4$ है।

(C) अम्ल की प्रबलता उसके $K_a$ मान के समानुपाती और उसके $pK_a$ मान के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
$pK_a = -\log(K_a)$.
तुलना करने के लिए हम सभी मानों को $pK_a$ में बदलते हैं:
$HA_1: pK_a = 10$.
$HA_2: K_a = 10^{-4} \implies pK_a = -\log(10^{-4}) = 4$.
$HA_3: pK_a = 2$.
$HA_4: K_a = 10^{-7} \implies pK_a = -\log(10^{-7}) = 7$.
$pK_a$ मानों की तुलना करने पर: $2 < 4 < 7 < 10$.
चूंकि सबसे कम $pK_a$ वाला अम्ल सबसे प्रबल होता है,इसलिए $HA_3$ सबसे प्रबल अम्ल है।

(A) संयुग्मी क्षार की प्रबलता उसके संबंधित अम्ल की प्रबलता के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
$(A)$ $H_2S$ $(pK_a \approx 7)$ $H_2O$ $(pK_a \approx 15.7)$ की तुलना में अधिक प्रबल अम्ल है,इसलिए $H_2O$ $(2)$ का संयुग्मी क्षार अधिक प्रबल है।
$(B)$ ग्लूटारिमाइड $(3)$ में दो कार्बोनिल समूह इलेक्ट्रॉन घनत्व को खींचते हैं,जिससे यह पाइपरिडीन$-2-$ओन $(4)$ की तुलना में अधिक प्रबल अम्ल बन जाता है। अतः,पाइपरिडीन$-2-$ओन $(4)$ का संयुग्मी क्षार अधिक प्रबल है।
$(C)$ $CH_3C \equiv CH$ $(5)$ ($sp$ संकरित कार्बन) $CH_3CH = CH_2$ $(6)$ ($sp^2$ संकरित कार्बन) की तुलना में अधिक प्रबल अम्ल है। अतः,$CH_3CH = CH_2$ $(6)$ का संयुग्मी क्षार अधिक प्रबल है।
इसलिए,अधिक प्रबल संयुग्मी क्षार वाले अम्ल $2, 4, 6$ हैं।

(A) साम्यावस्था अभिक्रिया है: $(CH_3)_3CO^- + H_2O \rightleftharpoons (CH_3)_3COH + OH^-$.
अम्ल-क्षार अभिक्रियाएं हमेशा दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार बनाने की दिशा में आगे बढ़ती हैं।
$pK_a$ मानों की तुलना करने पर: $H_2O$ $(pK_a = 15.7)$ $(CH_3)_3COH$ $(pK_a = 18)$ की तुलना में एक प्रबल अम्ल है।
चूंकि अभिक्रिया प्रबल अम्ल से दुर्बल अम्ल की ओर बढ़ती है,इसलिए साम्यावस्था दाईं ओर (उत्पादों की ओर) स्थित होती है।
अतः,$(CH_3)_3CO^-$,$OH^-$ की तुलना में एक प्रबल क्षार है,और साम्यावस्था दुर्बल क्षार $(OH^-)$ और दुर्बल अम्ल $((CH_3)_3COH)$ के निर्माण का समर्थन करती है।
इस प्रकार,$t$-ब्यूटोक्साइड प्रमुख आयनिक प्रजाति है यह गलत है,और साम्यावस्था उत्पादों के पक्ष में है।

(D) दी गई अभिक्रिया है: $KF + HCOOH \rightleftharpoons HCOOK + HF$.
$pK_a$ मानों की तुलना करने पर: $pK_a(HCOOH) = 3.8$ और $pK_a(HF) = 3.2$.
चूंकि $pK_a(HF) < pK_a(HCOOH)$,इसलिए $HF$,$HCOOH$ की तुलना में एक मजबूत अम्ल है।
अतः,कथन $(B)$ सत्य है।
मजबूत अम्लों के संयुग्मी क्षार कमजोर होते हैं। चूंकि $HF$ एक मजबूत अम्ल है,इसलिए इसका संयुग्मी क्षार $F^-$,फॉर्मिक अम्ल के संयुग्मी क्षार $HCOO^-$ की तुलना में कमजोर है।
इस प्रकार,$HCOO^-$ ($KO_2CH$ में उपस्थित) $F^-$ ($KF$ में उपस्थित) की तुलना में एक मजबूत क्षार है। इसलिए,कथन $(D)$ सत्य है।
कथन $(H)$ सत्य है क्योंकि $F^-$ मजबूत अम्ल $HF$ का संयुग्मी क्षार है।
अम्ल-क्षार अभिक्रियाएं हमेशा कमजोर अम्ल और कमजोर क्षार के निर्माण की दिशा में आगे बढ़ती हैं।
चूंकि $HF$ (मजबूत अम्ल) उत्पाद पक्ष पर है और $HCOOH$ (कमजोर अम्ल) अभिकारक पक्ष पर है,इसलिए साम्यावस्था अभिकारकों की ओर स्थानांतरित होगी। इसलिए,कथन $(E)$ सत्य है।
सही कथन $(B), (D), (E)$ और $(H)$ हैं।

(A) आयन की क्षारीय शक्ति उनके संयुग्मी अम्ल की अम्लीय शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
संयुग्मी अम्ल हैं: $(p) \text{CH}_4, (q) \text{NH}_3, (r) \text{H}_2\text{O}, (s) \text{HF}$।
इन अम्लों की अम्लीय शक्ति का क्रम है: $\text{HF} > \text{H}_2\text{O} > \text{NH}_3 > \text{CH}_4$।
अतः,उनके संयुग्मी क्षार की क्षारीय शक्ति का क्रम है: $\text{CH}_3^{-} > \text{NH}_2^{-} > \text{OH}^{-} > \text{F}^{-}$,जो $p > q > r > s$ के अनुरूप है।

(A) साम्यावस्था अभिक्रिया है: $CH_3OH + (CH_3)_2NH \rightleftarrows CH_3O^- + (CH_3)_2NH_2^+$.
$pK_a$ मानों की तुलना करने पर: $CH_3OH$ का $pK_a = 15.2$ और $(CH_3)_2NH_2^+$ का $pK_a = 10.7$ है।
चूंकि $15.2 > 10.7$,$CH_3OH$ एक दुर्बल अम्ल $(WA)$ है $(CH_3)_2NH_2^+$ की तुलना में।
अतः,$(CH_3)_2NH_2^+$ प्रबल अम्ल $(SA)$ है।
अम्ल-क्षार साम्यावस्था में,उस ओर साम्यावस्था होती है जहाँ दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार होते हैं।
यहाँ,$CH_3OH$ $(1)$ $WA$ है और $(CH_3)_2NH$ $(2)$ $WB$ है।

(D) अम्ल-क्षार अभिक्रिया हमेशा दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार के निर्माण की दिशा में आगे बढ़ती है।
विकल्प $A$ में,$EtO^-$ एक प्रबल क्षार है $C_6H_5O^-$ की तुलना में और $C_6H_5OH$ एक प्रबल अम्ल है $EtOH$ की तुलना में,इसलिए अग्र अभिक्रिया को प्राथमिकता मिलती है।
विकल्प $B$ में,$KH$ एक बहुत प्रबल क्षार है,इसलिए अग्र अभिक्रिया को प्राथमिकता मिलती है।
विकल्प $C$ में,$Me_3CO^-$ एक प्रबल क्षार है $OH^-$ की तुलना में,इसलिए अग्र अभिक्रिया को प्राथमिकता मिलती है।
विकल्प $D$ में,$CH_3O^-$ एक प्रबल क्षार है $C_{10}H_7O^-$ (नेफ्थॉक्साइड आयन) की तुलना में और $C_{10}H_7OH$ (नेफ्थॉल) एक प्रबल अम्ल है $CH_3OH$ की तुलना में। इसलिए,साम्यावस्था बाईं ओर रहती है,जिसका अर्थ है कि पश्च अभिक्रिया को प्राथमिकता मिलती है।

(A) किसी ऋणायन (anion) की क्षारीय प्रबलता उसके संयुग्मी अम्ल (conjugate acid) की अम्लीय प्रबलता के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
दिए गए हैलाइड्स के संयुग्मी अम्ल $HF$,$HCl$,$HBr$ और $HI$ हैं।
इन हाइड्रोहेलिक अम्लों की अम्लीय प्रबलता का क्रम $HI > HBr > HCl > HF$ है।
चूंकि अम्लीय प्रबलता $HI$ से $HF$ की ओर घटती है,इसलिए संबंधित संयुग्मी क्षार की क्षारीय प्रबलता $I^{-} < Br^{-} < Cl^{-} < F^{-}$ के क्रम में बढ़ती है।
अतः,घटती हुई क्षारीय प्रबलता का सही क्रम $F^{-} > Cl^{-} > Br^{-} > I^{-}$ है।
इसलिए,सही विकल्प $A$ है।

(C) क्षारीय सामर्थ्य संयुग्मी क्षार (ऋणायन) के स्थायित्व के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
$1$. $CH_3 - CH_2 - CO_2^-$: ऋण आवेश अनुनाद द्वारा दो ऑक्सीजन परमाणुओं पर विस्थानीकृत होता है,जिससे यह सबसे अधिक स्थायी और सबसे कम क्षारीय हो जाता है।
$2$. $CH_3 - CH_2 - C \equiv C^-$: ऋण आवेश $sp$-संकरित कार्बन परमाणु पर है। $sp$ कार्बन की उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण,यह अपेक्षाकृत स्थायी है।
$3$. $CH_3 - CH_2 - S^-$: ऋण आवेश बड़े सल्फर परमाणु पर है। सल्फर के बड़े आकार के कारण,आवेश का वितरण हो जाता है,जिससे यह ऑक्सीजन ऋणायन की तुलना में अधिक स्थायी हो जाता है।
$4$. $CH_3 - CH_2 - O^-$: ऋण आवेश छोटे,अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु पर है,जिससे यह सबसे कम स्थायी और सबसे अधिक क्षारीय हो जाता है।
क्षारीयता का सही क्रम: $D > B > A > C$.

(A) डाइकार्बोक्सिलिक एसिड की अम्लीय शक्ति दो कार्बोक्सिलिक एसिड समूहों के बीच की दूरी पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे दो $-COOH$ समूहों के बीच कार्बन परमाणुओं की संख्या बढ़ती है,एक $-COOH$ समूह का दूसरे पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रेरक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) कम हो जाता है।
ऑक्जेलिक एसिड $(HOOC-COOH)$ में समूहों के बीच $0$ कार्बन परमाणु होते हैं।
मैलोनिक एसिड $(HOOC-CH_2-COOH)$ में समूहों के बीच $1$ कार्बन परमाणु होता है।
हेप्टेनडायोइक एसिड $(HOOC-(CH_2)_5-COOH)$ में समूहों के बीच $5$ कार्बन परमाणु होते हैं।
दूरी बढ़ने के साथ अम्लीय शक्ति घटती है: $\text{ऑक्जेलिक} > \text{मैलोनिक} > \text{हेप्टेनडायोइक}$।
चूंकि $pK_a = -\log(K_a)$,उच्च $K_a$ का अर्थ निम्न $pK_a$ होता है।
इसलिए,$pK_a$ मानों का सही क्रम $pK_1 < pK_2 < pK_3$ है।
विकल्प $(a)$ में $pK_1 > pK_2 > pK_3$ दिया गया है,जो कि गलत क्रम है।

(A) अम्ल-क्षार अभिक्रिया हमेशा दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार के निर्माण की दिशा में आगे बढ़ती है।
अभिक्रिया $(I)$ के लिए:
बाईं ओर का अम्ल $CH_3NH_2$ $(pK_a = 35)$ है और दाईं ओर का अम्ल $CH_3CH_3$ $(pK_a = 50)$ है।
चूंकि $50 > 35$,$CH_3CH_3$ $CH_3NH_2$ की तुलना में दुर्बल अम्ल है। अतः,साम्यावस्था दाईं ओर अनुकूल है।
अभिक्रिया $(II)$ के लिए:
बाईं ओर का अम्ल $H_2O$ $(pK_a = 15.7)$ है और दाईं ओर का अम्ल $HF$ $(pK_a = 3.2)$ है।
चूंकि $15.7 > 3.2$,$H_2O$ $HF$ की तुलना में दुर्बल अम्ल है। अतः,साम्यावस्था बाईं ओर अनुकूल है।

(D) अम्ल-क्षार संतुलन हमेशा दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार के निर्माण को प्राथमिकता देता है।
विकल्प $(d)$ में,अभिकारक अम्ल एनिलिनियम आयन ($C_6H_5NH_3^+$,$pK_a \approx 4.6$) है और उत्पाद अम्ल फेनिलऑक्सोनियम आयन ($C_6H_5OH_2^+$,$pK_a < 0$) है।
चूंकि एनिलिनियम आयन फेनिलऑक्सोनियम आयन की तुलना में बहुत दुर्बल अम्ल है,इसलिए संतुलन बाईं ओर (अभिकारक पक्ष) रहता है।
अतः,पश्च अभिक्रिया को प्राथमिकता मिलती है।

(D) हेंडरसन-हेसलबाक समीकरण के अनुसार: $pH = pK_a + \log \frac{[A^-]}{[HA]}$।
यदि $pH > pK_a$ है,तो संयुग्मी क्षार $[A^-]$ की सांद्रता अम्ल $[HA]$ की सांद्रता से अधिक होती है।
यदि $pH < pK_a$ है,तो अम्ल $[HA]$ की सांद्रता संयुग्मी क्षार $[A^-]$ की सांद्रता से अधिक होती है।
एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ के लिए $pK_a = 4.8$ और $pH = 7.0$ पर:
चूंकि $7.0 > 4.8$,इसलिए संयुग्मी क्षार $CH_3COO^{-}$ प्रमुख प्रजाति है।
इथेनॉल $(CH_3CH_2OH)$ के लिए $pK_a = 16.0$ और $pH = 7.0$ पर:
चूंकि $7.0 < 16.0$,इसलिए अविभाजित अम्ल $CH_3CH_2OH$ प्रमुख प्रजाति है।
अतः,मौजूद प्रमुख प्रजातियां $CH_3COO^{-}$ और $CH_3CH_2OH$ हैं।

(A) किसी यौगिक की अम्लता उसके $pK_a$ मान के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
पिक्रिक एसिड ($2,4,6$-ट्राइनाइट्रोफिनोल) तीन $-NO_2$ समूहों के प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव के कारण एक बहुत ही प्रबल अम्ल है,जो फिनोक्साइड आयन को स्थिर करता है,जिसके परिणामस्वरूप इसका $pK_a$ लगभग $0.4$ होता है।
एसिटिक एसिड एक मध्यम प्रबल कार्बनिक अम्ल है जिसका $pK_a$ लगभग $4.75$ है।
फिनोल एक दुर्बल अम्ल है जिसका $pK_a$ लगभग $10.0$ है।
अतः,$pK_a$ मानों का सही क्रम है: पिक्रिक एसिड $(0.4)$ < एसिटिक एसिड $(4.75)$ < फिनोल $(10.0)$.

(B) हाइड्राज़ोइक अम्ल $(HN_3)$ का वियोजन निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया जाता है:
$HN_3 \rightleftharpoons N_3^{-} + H^{+}$
परिभाषा के अनुसार,जब कोई अम्ल एक प्रोटॉन $(H^{+})$ त्यागता है,तो संयुग्मी क्षार बनता है।
अतः,हाइड्राज़ोइक अम्ल $(HN_3)$ का संयुग्मी क्षार एज़ाइड आयन,$N_3^{-}$ है।

(C) अम्ल की प्रबलता उसके वियोजन स्थिरांक $K_a$ के मान के समानुपाती होती है।
दिए गए $K_a$ मान: $HCN$ $(6.2 \times 10^{-10})$,$HNO_2$ $(4.0 \times 10^{-4})$,$HF$ $(7.2 \times 10^{-4})$।
अतः,अम्लीय प्रबलता का क्रम $HCN < HNO_2 < HF$ है।
चूंकि एक प्रबल अम्ल का संयुग्मी क्षार एक दुर्बल क्षार होता है,इसलिए क्षारीय प्रबलता का क्रम अम्लीय प्रबलता के क्रम का उल्टा होगा।
इसलिए,क्षारीय प्रबलता का बढ़ता हुआ क्रम $F^{-} < NO_2^- < CN^{-}$ है।

(A) किसी प्रजाति की प्रोटॉन बंधुता सीधे उसकी क्षारीयता (basicity) से संबंधित होती है। एक मजबूत क्षार की प्रोटॉन बंधुता अधिक होती है।
क्रम निर्धारित करने के लिए,हम उनके संबंधित संयुग्मी अम्लों ($HI$,$HF$,$H_2S$,और $NH_3$) की अम्लीयता देखते हैं।
अम्लीयता का क्रम $HI > HF > H_2S > NH_3$ है।
संयुग्मी क्षारों की क्षारीयता (और प्रोटॉन बंधुता) उनके संयुग्मी अम्लों की अम्लीयता के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
अतः,प्रोटॉन बंधुता का सही क्रम $I^{-} < F^{-} < HS^{-} < NH_2^{-}$ है।

(B) क्षार की सामर्थ्य प्रोटॉन $(H^{+})$ को स्वीकार करने की उसकी क्षमता द्वारा निर्धारित की जाती है।
अभिक्रिया $(ii)$ में,$CN^{-}$ जल के साथ अभिक्रिया करके $OH^{-}$ बनाता है। साम्यावस्था स्थिरांक $K_b = 1.6 \times 10^{-5}$ इस अभिक्रिया की सीमा को दर्शाता है।
चूंकि $OH^{-}$,$CN^{-}$ के वियोजन का उत्पाद है,और $K_b$ का मान अपेक्षाकृत अधिक है,इसलिए $OH^{-}$,$CN^{-}$ से अधिक प्रबल क्षार है।
संयुग्मी क्षारों की तुलना करने पर: $OH^{-}$,$H_2O$ का संयुग्मी क्षार है,और $CN^{-}$,$HCN$ का संयुग्मी क्षार है।
चूंकि $HCN$ एक दुर्बल अम्ल $(K_a = 6.2 \times 10^{-10})$ है और $H_2O$ एक अत्यंत दुर्बल अम्ल है,इसलिए दुर्बल अम्ल का संयुग्मी क्षार अधिक प्रबल होता है।
अतः,सापेक्ष क्षारीय सामर्थ्य का क्रम $OH^{-} > CN^{-} > H_2O$ है।

(C) किसी स्पीशीज की क्षारीय सामर्थ्य उसके संयुग्मी अम्ल के स्थायित्व के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
$(I)$ संयुग्मी अम्ल $CH_3COOH$ है $(pK_a \approx 4.75)$
$(II)$ संयुग्मी अम्ल $CH_3CH_3$ है $(pK_a \approx 50)$
$(III)$ संयुग्मी अम्ल $NH_3$ है $(pK_a \approx 38)$
$(IV)$ संयुग्मी अम्ल $C_6H_5OH$ है $(pK_a \approx 10)$
चूंकि अम्लीय सामर्थ्य का क्रम $CH_3COOH > C_6H_5OH > NH_3 > CH_3CH_3$ है,इसलिए क्षारीय सामर्थ्य का क्रम इसका उल्टा होगा: $CH_3CH_2^- > NH_2^- > C_6H_5O^- > CH_3COO^-$.
अतः,सही क्रम $(II) > (III) > (IV) > (I)$ है।

(A) जल में किसी अम्ल के आयनन की मात्रा उसके अम्ल वियोजन स्थिरांक $(K_a)$ पर निर्भर करती है। उच्च $K_a$ मान एक प्रबल अम्ल को दर्शाता है,जो अधिक सीमा तक आयनित होता है।
पिक्रिक अम्ल ($2,4,6$-ट्राइनाइट्रोफिनोल) एक बहुत ही प्रबल कार्बनिक अम्ल है,जिसका कारण ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर तीन $-NO_2$ समूहों का प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षी प्रभाव है,जो फिनोक्साइड आयन को स्थिर करता है।
इसकी अम्लता प्रबल खनिज अम्लों के बराबर होती है,जिससे जल में इसका आयनन एसिटिक अम्ल,फॉर्मिक अम्ल या बेंजोइक अम्ल जैसे कार्बोक्सिलिक अम्लों की तुलना में काफी अधिक होता है।

(B) क्लोरोप्लेटिनिक एसिड का रासायनिक सूत्र $H_2PtCl_6 \cdot xH_2O$ है।
जलीय घोल में,यह दो $H^+$ आयनों को मुक्त करने के लिए वियोजित होता है,जिसे $H_2[PtCl_6]$ सूत्र द्वारा दर्शाया जाता है।
चूंकि यह प्रति अणु दो प्रतिस्थापनीय हाइड्रोजन आयन प्रदान करता है,इसलिए इसे डाइबेसिक एसिड के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(A) ब्रोंस्टेड-लोरी अवधारणा के अनुसार,एक अम्ल एक प्रोटॉन $(H^+)$ दाता होता है और एक क्षार एक प्रोटॉन स्वीकर्ता होता है।
$A$. $H_2S$ प्रोटॉन देकर $HS^-$ बना सकता है,लेकिन यह प्रोटॉन स्वीकार करके $H_3S^+$ नहीं बना सकता। अतः,यह केवल एक ब्रोंस्टेड अम्ल के रूप में कार्य करता है।
$B$. $H_2O$ प्रोटॉन देकर $OH^-$ और प्रोटॉन स्वीकार करके $H_3O^+$ बना सकता है। अतः,यह उभयधर्मी है।
$C$. $HCO_3^-$ प्रोटॉन देकर $CO_3^{2-}$ और प्रोटॉन स्वीकार करके $H_2CO_3$ बना सकता है। अतः,यह उभयधर्मी है।
$D$. $NH_3$ प्रोटॉन स्वीकार करके $NH_4^+$ बना सकता है,लेकिन यह जलीय घोल में ब्रोंस्टेड अम्ल के रूप में कार्य नहीं करता है। अतः,यह केवल एक ब्रोंस्टेड क्षार के रूप में कार्य करता है।
इसलिए,$H_2S$ एक ब्रोंस्टेड अम्ल है लेकिन ब्रोंस्टेड क्षार नहीं है।

(D) $Al(OH)_3$ प्रकृति में उभयधर्मी है,जिसका अर्थ है कि यह अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया कर सकता है।
उदाहरण के लिए,यह $HCl$ (अम्ल) के साथ अभिक्रिया करके $AlCl_3$ बनाता है और $NaOH$ (क्षार) के साथ अभिक्रिया करके $Na[Al(OH)_4]$ बनाता है।

(D) $HCl$ पानी में अत्यधिक घुलनशील है क्योंकि यह पानी में आयनित हो जाता है और पानी के अणुओं के साथ $ion-dipole$ अन्योन्यक्रिया बनाता है। इसलिए,इसे पानी के ऊपर एकत्र नहीं किया जा सकता है।

(B) $1$. Cis-butene dioic acid (मेलिक एसिड) में,पहला वियोजन $X_1^-$ में अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन की ओर ले जाता है,जो इसे स्थिर करता है। यह पहले वियोजन को आसान बनाता है,इसलिए $K_{a_1} > K'_{a_1}$ है।
$2$. $X_1^-$ का $X_2^{2-}$ में दूसरा वियोजन अधिक कठिन है क्योंकि इसमें अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन को तोड़ना और इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण को दूर करना शामिल है,इसलिए $K_{a_2} < K'_{a_2}$ है।
$3$. चूंकि $K_{a_2} < K'_{a_2}$ है,इसलिए संयुग्मी क्षार $X_2^{2-}$,$Y_2^{2-}$ से अधिक मजबूत है।
$4$. $X_1^-$ अंतःआणविक $H$-बंधन द्वारा स्थिर होता है,जो इसे $Y_1^-$ से कमजोर क्षार बनाता है। इसलिए,कथन '$X_1^-$ प्रजाति $Y_1^-$ प्रजाति से अधिक क्षारीय है' गलत है।

(D) $Na_2CO_3$ की अम्ल के साथ अभिक्रिया से $CO_2$ उत्पन्न होती है।
चूंकि ऑक्साइड का पानी में विलयन $Na_2CO_3$ मिलाने पर $CO_2$ देता है,इसलिए ऑक्साइड की प्रकृति अम्लीय होनी चाहिए।
अम्लीय ऑक्साइड आमतौर पर अधातुओं के ऑक्साइड होते हैं।
उदाहरण के लिए,$SO_2$ एक अधातु ऑक्साइड है जो पानी में अम्लीय विलयन बनाता है,जो $Na_2CO_3$ के साथ इस प्रकार अभिक्रिया करता है:
$Na_2CO_3 + SO_2 \longrightarrow Na_2SO_3 + CO_2$.

(B) बेकिंग पाउडर में $Ca(H_2PO_4)_2$ (कैल्शियम डाइहाइड्रोजन फॉस्फेट) का कार्य एक अम्ल स्रोत के रूप में कार्य करना है।
जब मिश्रण को नम किया जाता है,तो $Ca(H_2PO_4)_2$,$NaHCO_3$ (सोडियम बाइकार्बोनेट) के साथ प्रतिक्रिया करके $CO_2$ गैस छोड़ता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $Ca(H_2PO_4)_2 + 2NaHCO_3 \rightarrow CaHPO_4 + Na_2HPO_4 + 2H_2O + 2CO_2$।
यह $CO_2$ गैस आटे को फूलने में मदद करती है।

(D) जो यौगिक एक-दूसरे के साथ अभिक्रिया करते हैं,वे जलीय विलयन में एक साथ नहीं रह सकते।
$I.$ $NaH_2PO_4$ और $NaHCO_3$ एक साथ रह सकते हैं क्योंकि वे आपस में अभिक्रिया नहीं करते हैं।
$II.$ $Na_2CO_3$ और $NaHCO_3$ दोनों एक साथ रह सकते हैं।
$III.$ $NaOH$ और $NaH_2PO_2$ एक साथ रह सकते हैं।
$IV.$ $NaHCO_3$ (अम्लीय लवण) और $NaOH$ (प्रबल क्षार) अभिक्रिया करके $Na_2CO_3$ और $H_2O$ बनाते हैं:
$NaHCO_3 + NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$
अतः,केवल $IV$ में दिया गया युग्म एक साथ अस्तित्व में नहीं रह सकता है।

(A) जब $KHSO_4$ को $H_2SO_4$ के सांद्र विलयन में मिलाया जाता है,तो यह इस प्रकार वियोजित होता है: $KHSO_4 \rightarrow K^+ + HSO_4^-$.
$HSO_4^-$ आयन एक दुर्बल अम्ल के रूप में कार्य करता है और विलयन में आगे वियोजित होता है: $HSO_4^- \rightleftharpoons H^+ + SO_4^{2-}$.
विलयन में अतिरिक्त $H^+$ आयनों के मुक्त होने से $H^+$ आयनों की कुल सांद्रता बढ़ जाती है।
चूंकि अम्लता $H^+$ आयनों की सांद्रता के सीधे आनुपातिक होती है,इसलिए विलयन की अम्लता बढ़ जाती है।

(B) उभयधर्मी पदार्थ अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करते हैं।
$Zn(OH)_2$ क्षार के साथ अभिक्रिया करते समय अम्ल के रूप में कार्य करता है:
$Zn(OH)_{2(s)} + 2OH^{-}_{(aq)} \longrightarrow [Zn(OH)_4]^{2-}_{(aq)}$
$Zn(OH)_2$ अम्ल के साथ अभिक्रिया करते समय क्षार के रूप में कार्य करता है:
$Zn(OH)_{2(s)} + 2H^{+}_{(aq)} \longrightarrow Zn^{2+}_{(aq)} + 2H_2O_{(l)}$
अतः,सेट $1$ और सेट $3$ $Zn(OH)_2$ की उभयधर्मी प्रकृति को दर्शाते हैं।

(C) प्रोटॉन आकर्षण केंद्रीय परमाणु पर इलेक्ट्रॉन लोनपेयर की उपलब्धता पर निर्भर करता है।
$NH_3$ में नाइट्रोजन परमाणु पर एक लोनपेयर होता है जो $H_2O$,$H_2S$ या $PH_3$ की तुलना में दान करने के लिए अधिक आसानी से उपलब्ध है।
नाइट्रोजन के छोटे आकार और उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व के कारण,$NH_3$ एक मजबूत लुईस बेस के रूप में कार्य करता है।
इसलिए,अभिक्रिया इस प्रकार है: $NH_3 + H^+ \to NH_4^+$.

(A) अम्लीय सामर्थ्य $pKa$ मान के व्युत्क्रमानुपाती होता है $(Acidic \ Strength \ \propto \frac{1}{pKa})$।
अम्लीय सामर्थ्य का क्रम इस प्रकार है: $HClO_4 > HNO_3 > H_2CO_3 > B(OH)_3$।
$HClO_4$ एक बहुत ही प्रबल अम्ल है,जबकि $B(OH)_3$ (बोरिक अम्ल) एक बहुत ही दुर्बल लुईस अम्ल है।
अतः,$pKa$ के बढ़ते मानों का सही क्रम है:
$HClO_4 < HNO_3 < H_2CO_3 < B(OH)_3$।

(A) एक प्रबल क्षार का संयुग्मी अम्ल दुर्बल होता है।
$F^{-}$,$Cl^{-}$,$Br^{-}$ और $I^{-}$ के संयुग्मी अम्ल क्रमशः $HF$,$HCl$,$HBr$ और $HI$ हैं।
उनकी 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 अधिक क्षारीय आयन है।

(A) क्लोरीन के ऑक्सीअम्लों की अम्लता केंद्रीय क्लोरीन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था के साथ बढ़ती है। इसलिए,$HClO$ (ऑक्सीकरण अवस्था $+1$) $HClO_3$ (ऑक्सीकरण अवस्था $+5$) से दुर्बल है।
$HCl$ और $HBr$ की तुलना में,$Cl$ के छोटे आकार के कारण $H-Cl$ की बंध वियोजन ऊर्जा $H-Br$ से अधिक होती है,जिसके कारण $HClO$ दिए गए विकल्पों में सबसे दुर्बल अम्ल माना जाता है।

(C) $HF$ और $HNO_3$ के बीच अभिक्रिया के संदर्भ में,$HF$ एक क्षार के रूप में कार्य करता है क्योंकि यह $HNO_3$ से प्रोटॉन स्वीकार करके $H_2F^+$ और $NO_3^-$ बनाता है।
$HF + HNO_3 \rightarrow H_2F^+ + NO_3^-$.
दिए गए विकल्पों में से,$HF$ एकमात्र ऐसा पदार्थ है जो $HNO_3$ जैसे प्रबल अम्ल की उपस्थिति में क्षार के रूप में कार्य कर सकता है।

(B) ब्रोंस्टेड-लोरी सिद्धांत के अनुसार,क्षार एक प्रोटॉन स्वीकर्ता होता है।
दी गई अभिक्रिया में,$HNO_3$,$HF$ से एक प्रोटॉन $(H^+)$ स्वीकार करके $H_2NO_3^+$ बनाता है।
अतः,$HNO_3$ क्षार के रूप में कार्य करता है।

(C) अमोनियम सल्फेट $(NH_4)_2SO_4$ एक शारीरिक रूप से अम्लीय उर्वरक है।
जब इसे मिट्टी में मिलाया जाता है,तो यह जल-अपघटन के माध्यम से $H^+$ आयन उत्पन्न करता है,जो मिट्टी की अम्लता को बढ़ाते हैं।
इसलिए,अमोनियम सल्फेट का नियमित उपयोग मिट्टी को अम्लीय बना देता है।

(C) एक आर्हेनियस अम्ल वह पदार्थ है जो जलीय घोल में $H^+$ आयनों की सांद्रता को बढ़ाता है।
$HNO_3$,$HClO_4$,और $H_3PO_4$ प्रबल या मध्यम अम्ल हैं जो सीधे $H^+$ आयनों को मुक्त करने के लिए वियोजित होते हैं।
$H_3BO_3$ (बोरिक अम्ल) एक लुईस अम्ल है। यह पानी में $H^+$ आयन देने के लिए वियोजित नहीं होता है; इसके बजाय,यह पानी से $OH^-$ आयन को स्वीकार करके $[B(OH)_4]^-$ बनाता है और पानी के अणु से ही $H^+$ आयनों को मुक्त करता है।
इसलिए,$H_3BO_3$ शास्त्रीय अर्थ में आर्हेनियस अम्ल नहीं है क्योंकि इसमें आयनित होने योग्य $H^+$ प्रोटॉन नहीं होते हैं।

(C) एम्फिप्रोटिक प्रजातियाँ वे होती हैं जो ब्रोंस्टेड-लोरी अम्ल (प्रोटॉन दान करके) और ब्रोंस्टेड-लोरी क्षार (प्रोटॉन स्वीकार करके) दोनों के रूप में कार्य कर सकती हैं।
$1. H_2PO_4^-$: $H_3PO_4$ बनाने के लिए $H^+$ स्वीकार कर सकता है और $HPO_4^{2-}$ बनाने के लिए $H^+$ दान कर सकता है।
$2. H_2PO_3^-$: $H_3PO_3$ बनाने के लिए $H^+$ स्वीकार कर सकता है और $HPO_3^{2-}$ बनाने के लिए $H^+$ दान कर सकता है।
$3. H_2O$: $H_3O^+$ बनाने के लिए $H^+$ स्वीकार कर सकता है और $OH^-$ बनाने के लिए $H^+$ दान कर सकता है।
अतः,$H_2PO_4^-, H_2PO_3^-, H_2O$ का समूह एम्फिप्रोटिक प्रजातियों का है।

(C) ब्रोंस्टेड-लोरी सिद्धांत के अनुसार,एक अम्ल को प्रोटॉन $(H^{+})$ दाता के रूप में परिभाषित किया गया है,जबकि एक क्षार को प्रोटॉन $(H^{+})$ स्वीकर्ता के रूप में परिभाषित किया गया है।
इसलिए,अम्ल वह पदार्थ है जो प्रोटॉन देता है।

(B) दो अम्लों की सापेक्ष शक्ति उनके वियोजन स्थिरांक $(K_a)$ के वर्गमूल के अनुपात द्वारा दी जाती है:
$\text{Relative Strength} = \sqrt{\frac{K_{a1}}{K_{a2}}} = \sqrt{\frac{3.0 \times 10^{-4}}{1.8 \times 10^{-5}}} = \sqrt{\frac{30 \times 10^{-5}}{1.8 \times 10^{-5}}} = \sqrt{\frac{30}{1.8}} = \sqrt{16.66} \approx 4.08 \approx 4$.
अतः,$HA_1$ और $HA_2$ की शक्ति का अनुपात $4 : 1$ है।

(C) लुईस अम्ल को इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकार करने वाले के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$NH_3$ में नाइट्रोजन पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है और यह लुईस क्षार के रूप में कार्य करता है।
$H_2O$ में ऑक्सीजन पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं और यह लुईस क्षार के रूप में कार्य करता है।
$HCl$ एक ब्रोंस्टेड-लौरी अम्ल है,लेकिन लुईस अर्थ में इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकार करने के लिए इसमें अपूर्ण अष्टक नहीं होता है।
$SO_2$ में केंद्रीय सल्फर परमाणु के पास रिक्त $d$-कक्षक होते हैं और यह इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकार कर सकता है,जिससे यह एक लुईस अम्ल बन जाता है।