Acids and Bases Questions in Hindi

(N/A) ऑटो-प्रोटोलेसिस का अर्थ है जल का स्वतः-आयनन,जहाँ जल के अणु एक-दूसरे के साथ अभिक्रिया करके आयन बनाते हैं।
इसे निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाया जाता है:
$H_2O_{(l)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons H_3O^{+}_{(aq)} + OH^{-}_{(aq)}$
महत्व:
ऑटो-प्रोटोलेसिस के कारण,जल उभयधर्मी (amphoteric) प्रकृति प्रदर्शित करता है,जिसका अर्थ है कि यह अम्ल और क्षार दोनों के रूप में कार्य कर सकता है।
यह अपने से अधिक शक्तिशाली अम्लों के साथ क्षार के रूप में और अपने से अधिक शक्तिशाली क्षारों के साथ अम्ल के रूप में कार्य करता है।
उदाहरण:
$1$. अम्ल के रूप में: $H_2O_{(l)} + NH_{3(aq)} \longrightarrow NH_{4(aq)}^{+} + OH^{-}_{(aq)}$
$2$. क्षार के रूप में: $H_2O_{(l)} + H_2S_{(aq)} \longrightarrow H_3O^{+}_{(aq)} + HS^{-}_{(aq)}$

(B) अमोनिया $(NH_3)$ पानी के साथ अभिक्रिया करके अमोनियम हाइड्रॉक्साइड $(NH_4OH)$ बनाता है,जो विलयन में हाइड्रॉक्साइड आयन $(OH^-)$ प्रदान करता है।
$NH_3(aq) + H_2O(l) \rightleftharpoons NH_4^+(aq) + OH^-(aq)$
$OH^-$ आयनों की उपस्थिति के कारण,अमोनिया का जलीय विलयन प्रकृति में क्षारीय होता है।

(N/A) अम्ल की प्रबलता उसके $pK_{a}$ मान के व्युत्क्रमानुपाती होती है,जिसका अर्थ है कि छोटा $pK_{a}$ मान एक अधिक प्रबल अम्ल को दर्शाता है।
$1$. प्रबल अम्ल: $pK_{a} < 1$.
$2$. मध्यम प्रबल अम्ल: $1 < pK_{a} < 5$.
$3$. दुर्बल अम्ल: $5 < pK_{a} < 15$.
$4$. अत्यंत दुर्बल अम्ल: $pK_{a} > 15$.

(N/A) मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड,$Mg(OH)_{2}$,सोडियम हाइड्रोजनकार्बोनेट,$NaHCO_{3}$ की तुलना में एक बेहतर एंटासिड है।
मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड पानी में अघुलनशील है,इसलिए यह पेट के $pH$ को तटस्थता से ऊपर नहीं बढ़ने देता है,जिससे और अधिक एसिड के उत्पादन को रोका जा सकता है।
इसके विपरीत,सोडियम हाइड्रोजनकार्बोनेट पानी में घुलनशील है। इसकी अधिक मात्रा पेट के वातावरण को क्षारीय (alkaline) बना सकती है,जो पेट को और अधिक एसिड पैदा करने के लिए उत्तेजित करती है,जिससे स्थिति और खराब हो सकती है।

(A) हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ गैस के जलीय विलयन को $Hydrochloric \ acid$ (हाइड्रोक्लोरिक अम्ल) के रूप में जाना जाता है।

(B) $H_{2}SO_{4}$ और $HNO_{3}$ के बीच की अभिक्रिया अम्ल-क्षार प्रकार की अभिक्रिया है।
इस प्रक्रिया में,$H_{2}SO_{4}$ एक अम्ल (प्रोटॉन दाता) के रूप में और $HNO_{3}$ एक क्षार (प्रोटॉन स्वीकर्ता) के रूप में कार्य करता है।
अभिक्रिया: $HNO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightleftharpoons H_{2}NO_{3}^{+} + HSO_{4}^{-} \rightleftharpoons NO_{2}^{+} + H_{3}O^{+} + HSO_{4}^{-}$.

(N/A) प्रकृति से अम्ल: $(i)$ हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$ जठर रस (gastric juice) में मौजूद होता है,जो पाचन के लिए आवश्यक है। $(ii)$ नींबू और संतरे के रस में साइट्रिक अम्ल पाया जाता है। $(iii)$ इमली में टार्टरिक अम्ल पाया जाता है।
प्रकृति से क्षारक: एक सामान्य उदाहरण मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड $(Mg(OH)_2)$ है,जिसका उपयोग अक्सर एंटासिड के रूप में किया जाता है। क्षारक आमतौर पर लाल लिटमस पेपर को नीला कर देते हैं,स्वाद में कड़वे होते हैं और छूने पर साबुन जैसे महसूस होते हैं।
प्रकृति से लवण: एक सामान्य उदाहरण सोडियम क्लोराइड $(NaCl)$ है,जिसे साधारण नमक भी कहा जाता है। यह हमारे आहार का एक महत्वपूर्ण घटक है और हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$ तथा सोडियम हाइड्रॉक्साइड $(NaOH)$ के बीच उदासीनीकरण अभिक्रिया द्वारा बनता है।

(N/A) परिभाषा: आर्हेनियस सिद्धांत के अनुसार,अम्ल वे पदार्थ हैं जो जल में वियोजित होकर हाइड्रोजन आयन $(H_{(aq)}^{+})$ देते हैं। आर्हेनियस सिद्धांत के अनुसार,क्षार वे पदार्थ हैं जो हाइड्रॉक्सिल आयन $(OH_{(aq)}^{-})$ उत्पन्न करते हैं।
अम्ल का सामान्य सूत्र $HX$ है और क्षार का सामान्य सूत्र $MOH$ है।
जलीय विलयन में अम्ल $HX$ का आयनीकरण:
$HX_{(aq)} \longrightarrow H_{(aq)}^{+} + X_{(aq)}^{-}$
या
$HX_{(aq)} + H_{2}O_{(l)} \longrightarrow H_{3}O_{(aq)}^{+} + X_{(aq)}^{-}$
नोट: एक मुक्त प्रोटॉन $H^{+}$ अत्यधिक सक्रिय होता है और जलीय विलयन में स्वतंत्र रूप से अस्तित्व में नहीं रह सकता है। इसलिए,यह पानी के अणु के ऑक्सीजन परमाणु के साथ जुड़कर हाइड्रोनियम आयन $(H_{3}O^{+})$ बनाता है।
$H_{(aq)}^{+} + H_{2}O_{(l)} \longrightarrow H_{3}O_{(aq)}^{+}$
जलीय विलयन में क्षार $MOH$ का आयनीकरण:
$MOH_{(aq)} \longrightarrow M_{(aq)}^{+} + OH_{(aq)}^{-}$
आर्हेनियस अवधारणा की सीमाएँ:
$(i)$ यह केवल जलीय विलयनों पर लागू होती है।
$(ii)$ यह अमोनिया $(NH_{3})$ जैसे पदार्थों की क्षारीयता की व्याख्या नहीं करती है,जिनमें हाइड्रॉक्सिल समूह नहीं होता है।
$(iii)$ यह $H^{+}$ आयन की स्थिरता की व्याख्या नहीं करती है।

(N/A) हाइड्रोजन आयन $(H^{+})$ स्वयं एक नग्न प्रोटॉन है जिसका आकार बहुत छोटा (त्रिज्या $\approx 10^{-15} \ m$) होता है और यह एक तीव्र विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है।
इसलिए,प्रोटॉन ऑक्सीजन परमाणु पर उपलब्ध दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) में से एक के साथ उपसहसंयोजक बंध (coordinate bond) द्वारा जुड़कर हाइड्रोनियम आयन $(H_{3}O^{+})$ बनाता है।
यह हाइड्रोनियम आयन $(H_{3}O^{+})$ त्रिकोणीय पिरामिडीय ज्यामिति रखता है। $H_{3}O^{+}$ का अस्तित्व कई यौगिकों में पाया गया है,जैसे ठोस अवस्था में $H_{3}O^{+}Cl^{-}$।
इसके अतिरिक्त,हाइड्रोनियम आयन और अधिक जलयोजित होकर विभिन्न आयनिक प्रजातियां जैसे $H_{5}O_{2}^{+}$,$H_{7}O_{3}^{+}$,$H_{9}O_{4}^{+}$ आदि बनाता है।
अतः,प्रोटॉन जलीय विलयन में स्वतंत्र रूप से अस्तित्व में नहीं रहता है; इसके बजाय,यह हाइड्रोनियम आयन या ऑक्सोनियम आयन के रूप में मौजूद रहता है।

(N/A) डेनिश रसायनज्ञ जोहान्स ब्रोंस्टेड और अंग्रेजी रसायनज्ञ थॉमस एम. लोरी ने अम्ल और क्षार की अधिक व्यापक परिभाषा दी।
परिभाषा: ब्रोंस्टेड-लोरी सिद्धांत के अनुसार,अम्ल वह पदार्थ है जो हाइड्रोजन आयन $(H^{+})$ दान करने में सक्षम है और क्षार वह पदार्थ है जो हाइड्रोजन आयन $(H^{+})$ स्वीकार करने में सक्षम है। संक्षेप में,अम्ल प्रोटॉन दाता हैं और क्षार प्रोटॉन स्वीकर्ता हैं।
उदाहरण $1$: $H_{2}O$ में $NH_{3}$ के घुलने की प्रक्रिया पर विचार करें:
$NH_{3(aq)} + H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons NH_{4(aq)}^{+} + OH_{(aq)}^{-}$
इस अभिक्रिया में,जल का अणु प्रोटॉन दाता (अम्ल) के रूप में और अमोनिया का अणु प्रोटॉन स्वीकर्ता (क्षार) के रूप में कार्य करता है। विपरीत अभिक्रिया में,$H^{+}$ का स्थानांतरण $NH_{4}^{+}$ से $OH^{-}$ की ओर होता है। यहाँ,$NH_{4}^{+}$ एक ब्रोंस्टेड अम्ल के रूप में और $OH^{-}$ एक ब्रोंस्टेड क्षार के रूप में कार्य करता है।
संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म: अम्ल-क्षार का वह युग्म जो केवल एक प्रोटॉन से भिन्न होता है,उसे 'संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म' कहा जाता है।
$(i)$ $NH_{4}^{+}$ और $NH_{3}$
$(ii)$ $H_{2}O$ और $OH^{-}$
यहाँ,$OH^{-}$ अम्ल $H_{2}O$ का संयुग्मी क्षार है,और $H_{2}O$ $OH^{-}$ का संयुग्मी अम्ल है। $NH_{4}^{+}$ क्षार $NH_{3}$ का संयुग्मी अम्ल है,और $NH_{3}$ $NH_{4}^{+}$ का संयुग्मी क्षार है।
नोट: संयुग्मी अम्ल में एक प्रोटॉन अधिक होता है और प्रत्येक संयुग्मी क्षार में एक प्रोटॉन कम होता है। यदि ब्रोंस्टेड अम्ल प्रबल है तो उसका संयुग्मी क्षार दुर्बल होता है और इसके विपरीत।
उदाहरण $2$: जल में हाइड्रोक्लोरिक अम्ल का आयनीकरण: $HCl_{(aq)} + H_{2}O_{(l)} \rightarrow H_{3}O_{(aq)}^{+} + Cl_{(aq)}^{-}$. यहाँ,$HCl$ $H_{2}O$ अणु को प्रोटॉन दान करके अम्ल के रूप में कार्य करता है,जो क्षार के रूप में कार्य करता है।

(N/A) परिभाषा: संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म रासायनिक स्पीशीज का वह जोड़ा है जो केवल एक प्रोटॉन $(H^+)$ से भिन्न होता है। जब कोई अम्ल एक प्रोटॉन खो देता है,तो वह अपना संयुग्मी क्षार बनाता है,और जब कोई क्षार एक प्रोटॉन प्राप्त करता है,तो वह अपना संयुग्मी अम्ल बनाता है।
दी गई स्पीशीज के लिए:
$1$. $HNO_2$: संयुग्मी क्षार $NO_2^-$ है।
$2$. $CN^{-}$: संयुग्मी अम्ल $HCN$ है।
$3$. $HClO_4$: संयुग्मी क्षार $ClO_4^-$ है।
$4$. $F^{-}$: संयुग्मी अम्ल $HF$ है।
$5$. $OH^{-}$: संयुग्मी अम्ल $H_2O$ है।
$6$. $CO_3^{2-}$: संयुग्मी अम्ल $HCO_3^-$ है।
$7$. $S^{2-}$: संयुग्मी अम्ल $HS^{-}$ है।

(N/A) परिभाषा: $1923$ में जी.एन. लुईस ने अम्ल को एक ऐसी प्रजाति के रूप में परिभाषित किया जो इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकार करती है और क्षार को एक ऐसी प्रजाति के रूप में जो इलेक्ट्रॉन युग्म दान करती है।
ब्रोंस्टेड-लोरी और लुईस क्षार की तुलना: क्षार के संबंध में,ब्रोंस्टेड-लोरी और लुईस अवधारणाओं के बीच बहुत कम अंतर है,क्योंकि दोनों ही मामलों में क्षार एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म प्रदान करता है। उदाहरण के लिए,लुईस क्षार $NH_{3}$,$H^{+}$ को इलेक्ट्रॉन युग्म दान करके $NH_{4}^{+}$ बनाता है। इस प्रकार,$NH_{3}$ दोनों सिद्धांतों में क्षार के रूप में कार्य करता है।
ब्रोंस्टेड-लोरी और लुईस अम्ल की तुलना: ब्रोंस्टेड-लोरी अवधारणा में,एक अम्ल में प्रोटॉन $(H^{+})$ का होना आवश्यक है। हालाँकि,लुईस अवधारणा में,कई अम्लों में प्रोटॉन नहीं होता है। इलेक्ट्रॉन-न्यून प्रजातियाँ जैसे $BF_{3}$,$AlCl_{3}$,$FeCl_{3}$,$NO_{2}^{+}$,$Mg^{2+}$,और $Co^{3+}$ लुईस अम्ल के रूप में कार्य कर सकती हैं। इस प्रकार,सभी लुईस अम्ल ब्रोंस्टेड-लोरी अम्ल के रूप में कार्य नहीं करते हैं।
अभिक्रिया का उदाहरण: $BF_{3} + :NH_{3} \longrightarrow F_{3}B:NH_{3}$
यहाँ,$BF_{3}$ लुईस अम्ल है और $:NH_{3}$ लुईस क्षार है।
$H_{2}O$,$NH_{3}$,और $OH^{-}$ जैसी प्रजातियाँ जो इलेक्ट्रॉन युग्म दान कर सकती हैं,लुईस क्षार के रूप में कार्य करती हैं।

(B) एक संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म एक प्रोटॉन $(H^{+})$ द्वारा भिन्न होता है।
अभिक्रिया $HCl_{(aq)} + H_2O_{(aq)} \rightleftharpoons H_3O^{+}_{(aq)} + Cl^{-}_{(aq)}$ में:
$1$. $HCl$ एक अम्ल के रूप में कार्य करता है और एक प्रोटॉन खोकर अपना संयुग्मी क्षार $Cl^{-}$ बनाता है। अतः,$(HCl, Cl^{-})$ एक संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म है।
$2$. $H_2O$ एक क्षार के रूप में कार्य करता है और एक प्रोटॉन स्वीकार करके अपना संयुग्मी अम्ल $H_3O^{+}$ बनाता है। अतः,$(H_3O^{+}, H_2O)$ एक संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म है।

(A) एक संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म एक प्रोटॉन $(H^+)$ से भिन्न होता है।
अभिक्रिया $NH_{3(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons NH_{4(aq)}^+ + OH_{(aq)}^-$ में:
$1$. $NH_3$ एक क्षार के रूप में कार्य करता है और प्रोटॉन स्वीकार करके अपना संयुग्मी अम्ल $NH_4^+$ बनाता है। अतः,$(NH_3, NH_4^+)$ एक संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म है।
$2$. $H_2O$ एक अम्ल के रूप में कार्य करता है और प्रोटॉन दान करके अपना संयुग्मी क्षार $OH^-$ बनाता है। अतः,$(H_2O, OH^-)$ एक संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म है।

(A) $Br\o nsted-Lowry$ सिद्धांत के अनुसार,अम्ल एक प्रोटॉन $(H^{+})$ दाता होता है।
अग्र अभिक्रिया में,$CH_{3}COOH$ प्रोटॉन दान करता है,इसलिए $CH_{3}COOH$ अम्ल है।
पश्च अभिक्रिया में,$H_{3}O^{+}$ प्रोटॉन दान करता है,इसलिए $H_{3}O^{+}$ संयुग्मी अम्ल है।
अतः,अम्ल के रूप में कार्य करने वाली स्पीशीज $CH_{3}COOH$ और $H_{3}O^{+}$ हैं।

(A) ब्रोंस्टेड-लौरी सिद्धांत के अनुसार,एक दुर्बल अम्ल का संयुग्मी क्षार प्रबल होता है और एक प्रबल अम्ल का संयुग्मी क्षार दुर्बल होता है।
$CH_3COOH$ एक दुर्बल अम्ल है,इसलिए इसका संयुग्मी क्षार $CH_3COO^{-}$ एक प्रबल क्षार है।
$H_3O^{+}$ एक प्रबल अम्ल है,इसलिए इसका संयुग्मी क्षार $H_2O$ एक दुर्बल क्षार है।
अतः,$CH_3COO^{-}$ की तुलना में $H_2O$ दुर्बल क्षार है।

(B) लुईस अम्ल इलेक्ट्रॉन-युग्म ग्राही होते हैं,जबकि लुईस क्षार इलेक्ट्रॉन-युग्म दाता होते हैं।
$1$. $CO_2$: कार्बन इलेक्ट्रॉन-न्यून है,इसलिए यह लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है।
$2$. $BCl_3$: बोरॉन का अष्टक अपूर्ण ($6$ इलेक्ट्रॉन) है,इसलिए यह लुईस अम्ल है।
$3$. $NH_3$: नाइट्रोजन के पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है,इसलिए यह लुईस क्षार है।
$4$. $CH_3NH_2$: नाइट्रोजन के पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है,इसलिए यह लुईस क्षार है।
$5$. $NO_2^+$: धनात्मक आवेश के कारण यह इलेक्ट्रॉन-युग्म स्वीकार करता है,इसलिए यह लुईस अम्ल है।
$6$. $C_6H_5NH_3^+$: नाइट्रोजन पर धनात्मक आवेश के कारण यह लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है।
अतः,वर्गीकरण इस प्रकार है:
अम्ल: $CO_2, BCl_3, NO_2^+, C_6H_5NH_3^+$
क्षार: $NH_3, CH_3NH_2$

(A) लुईस अम्ल एक इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकर्ता है,जबकि ब्रोंस्टेड अम्ल एक प्रोटॉन $(H^{+})$ दाता है।
$1$. $CO_{2}$: इसमें दान करने के लिए कोई $H$ परमाणु नहीं है,इसलिए यह ब्रोंस्टेड अम्ल नहीं है। यह $OH^{-}$ जैसे क्षार से इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकार करके लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है।
$2$. $BCl_{3}$: इसका अष्टक अधूरा है (इलेक्ट्रॉन की कमी),इसलिए यह लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है। इसमें कोई $H$ परमाणु नहीं है,इसलिए यह ब्रोंस्टेड अम्ल नहीं है।
$3$. $NO_{2}^{+}$: इसमें इलेक्ट्रॉन की कमी है (धनात्मक आवेश),इसलिए यह लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है। इसमें कोई $H$ परमाणु नहीं है,इसलिए यह ब्रोंस्टेड अम्ल नहीं है।
$4$. $NH_{3}$ और $CH_{3}NH_{2}$: ये ब्रोंस्टेड क्षार (प्रोटॉन स्वीकर्ता) और लुईस क्षार (इलेक्ट्रॉन युग्म दाता) हैं।
$5$. $C_{6}H_{5}NH_{3}^{+}$: यह एक ब्रोंस्टेड अम्ल है क्योंकि यह प्रोटॉन दान कर सकता है।
अतः,जो प्रजातियाँ केवल लुईस अम्ल हैं लेकिन ब्रोंस्टेड अम्ल नहीं हैं,वे $CO_{2}, BCl_{3}$ और $NO_{2}^{+}$ हैं।

(N/A) अम्ल से एक प्रोटॉन $(H^{+})$ हटाकर संयुग्मी क्षार प्राप्त किया जाता है।
$HF - H^{+} \rightarrow F^{-}$
$CH_{3}NH_{3}^{+} - H^{+} \rightarrow CH_{3}NH_{2}$
$H_{3}PO_{4} - H^{+} \rightarrow H_{2}PO_{4}^{-}$
$HPO_{4}^{2-} - H^{+} \rightarrow PO_{4}^{3-}$

संयुग्मी अम्ल दिए गए क्षार में एक प्रोटॉन $(H^{+})$ जोड़ने से बनता है।
$1$. $HS^{-}$ के लिए,संयुग्मी अम्ल $HS^{-} + H^{+} \rightarrow H_{2}S$ है।
$2$. $NH_{3}$ के लिए,संयुग्मी अम्ल $NH_{3} + H^{+} \rightarrow NH_{4}^{+}$ है।
$3$. $C_{6}H_{5}COO^{-}$ के लिए,संयुग्मी अम्ल $C_{6}H_{5}COO^{-} + H^{+} \rightarrow C_{6}H_{5}COOH$ है।
$4$. $OH^{-}$ के लिए,संयुग्मी अम्ल $OH^{-} + H^{+} \rightarrow H_{2}O$ है।
अतः,संयुग्मी अम्ल $H_{2}S, NH_{4}^{+}, C_{6}H_{5}COOH, H_{2}O$ हैं।

(N/A) संयुग्मी अम्ल $H^+$ जोड़ने पर बनता है और संयुग्मी क्षार $H^+$ हटाने पर बनता है।
$(i)$ $(CH_3)_2NH$ के लिए: संयुग्मी अम्ल $(CH_3)_2NH_2^+$ है और संयुग्मी क्षार $(CH_3)_2N^-$ है।
$(ii)$ $HPO_4^{2-}$ के लिए: संयुग्मी अम्ल $H_2PO_4^-$ है और संयुग्मी क्षार $PO_4^{3-}$ है।
$(iii)$ $HS^-$ के लिए: संयुग्मी अम्ल $H_2S$ है और संयुग्मी क्षार $S^{2-}$ है।

(N/A) $(i)$ $CH_3NH_2$ (क्षार) $+ H_2O$ (अम्ल) $\rightleftharpoons$ $CH_3NH_3^+ + OH^-$
$(ii)$ $CO_2$ (अम्ल) $+ H_2O$ (क्षार) $\rightleftharpoons$ $H_2CO_3$
$(iii)$ $H_2PO_4^-$ (अम्ल) $+ CO_3^{2-}$ (क्षार) $\rightleftharpoons$ $HPO_4^{2-} + HCO_3^-$
$(iv)$ $NH_2NH_2$ (क्षार) $+ H_2O$ (अम्ल) $\rightleftharpoons$ $NH_2NH_3^+ + OH^-$
$(v)$ $C_6H_6$ (क्षार) $+ NO_2^+$ (अम्ल) $\rightleftharpoons$ $C_6H_5NO_2 + H^+$
$(vi)$ $C_6H_6$ (अम्ल) $+ NH_2^-$ (क्षार) $\rightleftharpoons$ $C_6H_5^- + NH_3$

(N/A) अम्ल से प्रोटॉन $(H^+)$ हटाने पर संयुग्मी क्षार बनते हैं।
$1$. $HClO_4$ के लिए,संयुग्मी क्षार $ClO_4^-$ है।
$2$. $H_2SO_4$ के लिए,संयुग्मी क्षार $HSO_4^-$ है।
$3$. $HNO_3$ के लिए,संयुग्मी क्षार $NO_3^-$ है।
$4$. $HPO_4^{2-}$ के लिए,संयुग्मी क्षार $PO_4^{3-}$ है।
चूंकि $HClO_4$,$H_2SO_4$,और $HNO_3$ प्रबल अम्ल हैं,इसलिए उनके संयुग्मी क्षार ($ClO_4^-$,$HSO_4^-$,$NO_3^-$) बहुत दुर्बल होते हैं। $HPO_4^{2-}$ एक दुर्बल अम्ल है,इसलिए इसका संयुग्मी क्षार $PO_4^{3-}$ अपेक्षाकृत अधिक प्रबल है।

(A) दी गई अभिक्रिया में,$HCl$ एक प्रोटॉन को $H_2O$ में दान करके ब्रोंस्टेड-लॉरी अम्ल के रूप में कार्य करता है। परिणामी $H_3O^{+}$ आयन $H_2O$ का संयुग्मी अम्ल है। $HCl$ और $H_3O^{+}$ में से,$HCl$ एक प्रबल अम्ल है क्योंकि यह जलीय विलयन में पूर्णतः वियोजित हो जाता है।

(A) अभिक्रिया $HCl_{(aq)} + H_2O_{(aq)} \rightleftharpoons H_3O^{+}_{(aq)} + Cl^{-}_{(aq)}$ में,$H_2O$ प्रोटॉन $(H^+)$ स्वीकार करके $H_3O^+$ बनाता है,इसलिए यह क्षारक के रूप में कार्य करता है।
$Cl^-$ प्रबल अम्ल $HCl$ का संयुग्मी क्षारक है।
ब्रोंस्टेड-लॉरी सिद्धांत के अनुसार,एक प्रबल अम्ल का संयुग्मी क्षारक हमेशा एक बहुत ही दुर्बल क्षारक होता है।
अतः,$H_2O$ और $Cl^-$ क्षारक हैं,और $Cl^-$ दुर्बल क्षारक है।

(A-D) आर्हेनियस अम्ल-क्षार सिद्धांत: इस सिद्धांत के अनुसार,अम्लता या क्षारीयता की प्रबलता जलीय विलयन में उनके आयनीकरण पर निर्भर करती है।
- प्रबल अम्ल: वे अम्ल जो जलीय विलयन में पूर्णतः आयनित हो जाते हैं। उदाहरण: परक्लोरिक अम्ल $(HClO_4)$,हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$,हाइड्रोब्रोमिक अम्ल $(HBr)$,हाइड्रोआयोडिक अम्ल $(HI)$,नाइट्रिक अम्ल $(HNO_3)$ और सल्फ्यूरिक अम्ल $(H_2SO_4)$।
- प्रबल क्षार: वे क्षार जो जलीय विलयन में पूर्णतः आयनित हो जाते हैं। उदाहरण: लिथियम हाइड्रॉक्साइड $(LiOH)$,सोडियम हाइड्रॉक्साइड $(NaOH)$,पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड $(KOH)$,सीज़ियम हाइड्रॉक्साइड $(CsOH)$ और बेरियम हाइड्रॉक्साइड $(Ba(OH)_2)$।
- दुर्बल अम्ल-क्षार: इनका जलीय विलयन में आंशिक आयनीकरण होता है। उदाहरण: $Mg(OH)_2$ और $Ca(OH)_2$ दुर्बल क्षार हैं; $HCN, H_2S, H_3PO_4$ दुर्बल अम्ल हैं।
$(B)$ ब्रोंस्टेड-लोरी अम्ल-क्षार सिद्धांत: एक प्रबल अम्ल अच्छा प्रोटॉन दाता होता है और एक प्रबल क्षार अच्छा प्रोटॉन ग्राही होता है।
- प्रबल अम्ल: प्रबल अम्ल आसानी से प्रोटॉन दान करते हैं। इनके संयुग्मी क्षार बहुत दुर्बल होते हैं। उदाहरण: $(HClO_4, HCl, HBr, HI, HNO_3, H_2SO_4)$ प्रबल अम्ल हैं क्योंकि ये अच्छे प्रोटॉन दाता हैं।
- संयुग्मी क्षार: इन प्रबल अम्लों के संयुग्मी क्षार जैसे $(ClO_4^-, Cl^-, Br^-, I^-, NO_3^-, HSO_4^-)$ पानी की तुलना में बहुत दुर्बल क्षार होते हैं।

(N/A) $K_{a}$ मान की विशेषताएँ और उपयोग निम्नलिखित हैं:
$(i)$ $K_{a}$ का मान जितना अधिक होगा,अम्ल उतना ही अधिक प्रबल होगा।
$(ii)$ $K_{a}$ एक विमाहीन राशि है।
$(iii)$ $K_{a}$ के मान का उपयोग करके दुर्बल अम्ल की $[H^{+}]$ सांद्रता और $pH$ की गणना की जा सकती है।
$(iv)$ $K_{a}$ मान की सहायता से आयनन की मात्रा $\alpha$ की गणना की जा सकती है।
$(v)$ $pK_{a}$ की गणना $K_{a}$ के मान का उपयोग करके $pK_{a} = -\log(K_{a})$ के रूप में की जाती है।
यदि $pK_{a}$ का मान अधिक है,तो अम्ल कम प्रबल हो जाता है।

(N/A) $(i)$ $K_{b}$ का मान जितना अधिक होता है,क्षार उतना ही प्रबल होता है।
$(ii)$ $K_{b}$ एक विमाहीन राशि है।
$(iii)$ $K_{b}$ की सहायता से दुर्बल क्षार के $[OH^{-}]$ की गणना की जाती है और फिर $pOH$ ज्ञात किया जाता है।
$(iv)$ क्षार के आयनन की मात्रा $(\alpha)$ की गणना $K_{b}$ के मान द्वारा की जा सकती है।
$(v)$ $pK_{b}$ की गणना $K_{b}$ के मान का उपयोग करके की जाती है: $pK_{b} = -\log(K_{b})$। यदि $pK_{b}$ का मान अधिक है,तो क्षार कम प्रबल होता है।

(A) दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार जलीय विलयन में आंशिक रूप से वियोजित होते हैं,जिससे अविघटित अणुओं और आयनों के बीच साम्य स्थापित होता है।

$A$. दुर्बल अम्ल	आयनिक साम्य
$1$. एसिटिक अम्ल $(CH_{3}COOH)$	$CH_{3}COOH_{(aq)} + H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons H_{3}O^{+}_{(aq)} + CH_{3}COO^{-}_{(aq)}$
$2$. बेंजोइक अम्ल $(C_{6}H_{5}COOH)$	$C_{6}H_{5}COOH_{(aq)} + H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons H_{3}O^{+}_{(aq)} + C_{6}H_{5}COO^{-}_{(aq)}$
$3$. हाइड्रोसाइनिक अम्ल $(HCN)$	$HCN_{(aq)} + H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons H_{3}O^{+}_{(aq)} + CN^{-}_{(aq)}$
$4$. फॉर्मिक अम्ल $(HCOOH)$	$HCOOH_{(aq)} + H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons H_{3}O^{+}_{(aq)} + HCOO^{-}_{(aq)}$

$B$. दुर्बल क्षार	आयनिक साम्य
$1$. अमोनिया $(NH_{3})$	$NH_{3(aq)} + H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons N{H_{4}}^{+}_{(aq)} + OH^{-}_{(aq)}$
$2$. एनिलीन $(C_{6}H_{5}NH_{2})$	$C_{6}H_{5}NH_{2(aq)} + H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons C_{6}H_{5}N{H_{3}}^{+}_{(aq)} + OH^{-}_{(aq)}$
$3$. मिथाइल एमाइन $(CH_{3}NH_{2})$	$CH_{3}NH_{2(aq)} + H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons CH_{3}N{H_{3}}^{+}_{(aq)} + OH^{-}_{(aq)}$
$4$. डाइमिथाइल एमाइन $(CH_{3})_{2}NH$	$(CH_{3})_{2}NH_{(aq)} + H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons (CH_{3})_{2}N{H_{2}}^{+}_{(aq)} + OH^{-}_{(aq)}$

(N/A) $NH_3$ (अमोनिया) एक दुर्बल क्षार है और इसका संयुग्मी अम्ल $NH_4^+$ है। $NH_3$ के लिए जल में निम्नलिखित साम्यावस्था स्थापित होती है:
$(i) NH_{3(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons NH_{4(aq)}^{+} + OH_{(aq)}^{-}$
$K_b = \frac{[NH_4^+][OH^{-}]}{[NH_3]}$
$NH_4^+$ एक संयुग्मी अम्ल के रूप में कार्य करता है। जलीय विलयन में इसकी साम्यावस्था इस प्रकार है:
$(ii) NH_{4(aq)}^{+} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons H_3O_{(aq)}^{+} + NH_{3(aq)}$
दुर्बल अम्ल $NH_4^+$ के लिए आयनन स्थिरांक $K_a$ है:
$K_a = \frac{[H_3O^{+}][NH_3]}{[NH_4^+]}$
अभिक्रिया $(i)$ और $(ii)$ को जोड़ने पर नेट अभिक्रिया प्राप्त होती है:
$2H_2O_{(l)} \rightleftharpoons H_3O_{(aq)}^{+} + OH_{(aq)}^{-}$
यह जल का स्वतः-आयनन है,जहाँ $K_w = [H_3O^{+}][OH^{-}]$.
साम्य स्थिरांकों $K_a$ और $K_b$ का गुणा करने पर:
$K_a \times K_b = \frac{[H_3O^{+}][NH_3]}{[NH_4^+]} \times \frac{[NH_4^+][OH^{-}]}{[NH_3]}$
$K_a \times K_b = [H_3O^{+}][OH^{-}] = K_w$
अतः,एक संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म के लिए,$K_a \times K_b = K_w$ होता है।

(N/A) $NH_3$ (अमोनिया) एक दुर्बल क्षार है और इसका संयुग्मी अम्ल $NH_4^+$ है। $NH_3$ के लिए निम्नलिखित साम्यावस्था स्थापित होती है:
$(i) NH_{3(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons NH_{4(aq)}^+ + OH_{(aq)}^-$
$K_b = \frac{[NH_4^+][OH^-]}{[NH_3]}$
$NH_4^+$ का संयुग्मी अम्ल $NH_3$ है। जलीय विलयन में इसकी साम्यावस्था है:
$(ii) NH_{4(aq)}^+ + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons H_3O_{(aq)}^+ + NH_{3(aq)}$
दुर्बल अम्ल $NH_4^+$ का आयनन स्थिरांक $K_a$ है:
$K_a = \frac{[H_3O^+][NH_3]}{[NH_4^+]}$
अभिक्रिया $(i)$ और $(ii)$ को जोड़ने पर कुल अभिक्रिया प्राप्त होती है:
$(i) + (ii) = 2H_2O_{(l)} \rightleftharpoons H_3O_{(aq)}^+ + OH_{(aq)}^-$
यह जल का स्वतः-आयनन है,जहाँ $K_w = [H_3O^+][OH^-] = 1.0 \times 10^{-14}$.
साम्य स्थिरांकों $K_a$ और $K_b$ का गुणा करने पर:
$K_a \times K_b = \frac{[H_3O^+][NH_3]}{[NH_4^+]} \times \frac{[NH_4^+][OH^-]}{[NH_3]}$
$K_a \times K_b = [H_3O^+][OH^-] = K_w$
अतः,$K_a \times K_b = K_w$.

(N/A) दुर्बल क्षार $B$ के लिए,जलीय विलयन में साम्यावस्था इस प्रकार है:
$B_{(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons BH^{+}_{(aq)} + OH^{-}_{(aq)} \quad \dots (i)$
क्षार वियोजन स्थिरांक $K_b$ इस प्रकार है:
$K_b = \frac{[BH^{+}][OH^{-}]}{[B]}$
संयुग्मी अम्ल $BH^{+}$ के लिए,वियोजन साम्यावस्था इस प्रकार है:
$BH^{+}_{(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons B_{(aq)} + H_3O^{+}_{(aq)} \quad \dots (ii)$
अम्ल वियोजन स्थिरांक $K_a$ इस प्रकार है:
$K_a = \frac{[B][H_3O^{+}]}{[BH^{+}]}$
$K_a$ और $K_b$ का गुणा करने पर:
$K_a \times K_b = \left( \frac{[B][H_3O^{+}]}{[BH^{+}]} \right) \times \left( \frac{[BH^{+}][OH^{-}]}{[B]} \right)$
$K_a \times K_b = [H_3O^{+}][OH^{-}] = K_w$
दोनों पक्षों का ऋणात्मक लघुगणक (log) लेने पर:
$-\log(K_a \times K_b) = -\log(K_w)$
$-\log K_a - \log K_b = -\log K_w$
$pK_a + pK_b = pK_w$

उदाहरण के लिए,जलीय घोल में द्विभास्मिक अम्ल $H_2X$ का आयनीकरण दो चरणों में दर्शाया जाता है:
$(i) \ H_2X_{(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons H^{+}_{(aq)} + HX^{-}_{(aq)}$
$(ii) \ HX^{-}_{(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons H^{+}_{(aq)} + X^{2-}_{(aq)}$
यदि इन चरणों के लिए साम्य स्थिरांक क्रमशः $K_{a1}$ और $K_{a2}$ हैं,तो:
$K_{a1} = \frac{[H^{+}][HX^{-}]}{[H_2X]}$ और $K_{a2} = \frac{[H^{+}][X^{2-}]}{[HX^{-}]}$
कुल अभिक्रिया $(i)$ और $(ii)$ का योग है:
$H_2X_{(aq)} + 2H_2O_{(l)} \rightleftharpoons 2H^{+}_{(aq)} + X^{2-}_{(aq)}$
कुल साम्य स्थिरांक $K_a$ इस प्रकार है:
$K_a = \frac{[H^{+}]^2 [X^{2-}]}{[H_2X]} = K_{a1} \times K_{a2}$
किसी भी बहुप्रोटिक अम्ल के लिए,कुल वियोजन स्थिरांक व्यक्तिगत आयनीकरण स्थिरांकों का गुणनफल होता है:
$K_a = K_{a1} \times K_{a2} \times K_{a3} \dots$
सामान्यतः,$K_{a1} > K_{a2} > K_{a3} \dots$ क्योंकि ऋणात्मक आयन से धनात्मक प्रोटॉन को हटाना उत्तरोत्तर कठिन होता जाता है।

पॉलीप्रोटिक अम्ल वे अम्ल हैं जिनमें प्रति अणु एक से अधिक आयनित होने योग्य प्रोटॉन होते हैं। इन्हें पॉलीबेसिक अम्ल भी कहा जाता है।
$1$. डाईप्रोटिक अम्ल: वह अम्ल जिसमें प्रति अणु दो आयनित होने योग्य प्रोटॉन होते हैं। यह दो चरणों में आयनित होता है:
$(i)$ $H_2X + H_2O \rightleftharpoons H_3O^{+} + HX^{-}, K_{a(1)}$
$(ii)$ $HX^{-} + H_2O \rightleftharpoons H_3O^{+} + X^{2-}, K_{a(2)}$
यहाँ,$K_{a(1)} > K_{a(2)}$। उदाहरण: $H_2SO_4$,$H_2CO_3$,$H_2C_2O_4$।
$2$. ट्राईप्रोटिक अम्ल: वह अम्ल जिसमें प्रति अणु तीन आयनित होने योग्य प्रोटॉन होते हैं। यह तीन चरणों में आयनित होता है:
$(i)$ $H_3A + H_2O \rightleftharpoons H_3O^{+} + H_2A^{-}, K_{a(1)}$
$(ii)$ $H_2A^{-} + H_2O \rightleftharpoons H_3O^{+} + HA^{2-}, K_{a(2)}$
$(iii)$ $HA^{2-} + H_2O \rightleftharpoons H_3O^{+} + A^{3-}, K_{a(3)}$
यहाँ,$K_{a(1)} > K_{a(2)} > K_{a(3)}$। उदाहरण: $H_3PO_4$।

पॉलीप्रोटिक अम्ल: वे अम्ल जिनमें प्रति अणु एक से अधिक आयनित होने योग्य प्रोटॉन होते हैं। इन्हें पॉलीबेसिक अम्ल भी कहा जाता है।
डाईप्रोटिक अम्ल: वह अम्ल जिसमें प्रति अणु दो आयनित होने योग्य प्रोटॉन होते हैं। इन्हें डाईबेसिक अम्ल भी कहा जाता है।
डाईप्रोटिक अम्ल $(H_2X)$ के लिए सामान्य आयनीकरण:
$H_2X_{(aq)} \rightleftharpoons 2H^+_{(aq)} + X^{2-}_{(aq)}$
आयनीकरण दो चरणों में होता है:
$(i) H_2X + H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + HX^- \quad K_{a1}$
$(ii) HX^- + H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + X^{2-} \quad K_{a2}$
यहाँ,$K_{a1} > K_{a2}$ और कुल वियोजन स्थिरांक $K_a = K_{a1} \times K_{a2}$ होता है।
डाईप्रोटिक अम्ल के उदाहरण: ऑक्सेलिक अम्ल $(H_2C_2O_4)$,सल्फ्यूरिक अम्ल $(H_2SO_4)$,कार्बोनिक अम्ल $(H_2CO_3)$ और सल्फ्यूरस अम्ल $(H_2SO_3)$।
ट्राईप्रोटिक अम्ल के उदाहरण: फॉस्फोरिक अम्ल $(H_3PO_4)$ और साइट्रिक अम्ल।
पॉलीप्रोटिक अम्ल के विलयन में,$H_2A$,$HA^-$,और $A^{2-}$ जैसी विभिन्न अम्लीय प्रजातियों का मिश्रण साम्यावस्था में मौजूद रहता है।

(N/A) अम्ल की प्रबलता उसके $H^+$ आयनों को दान करने की क्षमता द्वारा निर्धारित होती है।
$(i)$ बंध प्रबलता: जैसे-जैसे $H-A$ बंध की प्रबलता घटती है,बंध को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा कम हो जाती है,जिससे $HA$ एक प्रबल अम्ल बन जाता है।
$(ii)$ बंध ध्रुवीयता: जैसे-जैसे $H$ और $A$ के बीच विद्युत ऋणात्मकता का अंतर बढ़ता है,बंध अधिक ध्रुवीय हो जाता है,जिससे $H^+$ का निकलना आसान हो जाता है। अतः,$\text{ध्रुवीयता} \propto \text{अम्लीयता}$.
$(iii)$ आवर्त में प्रवृत्ति: आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर $A$ की विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है,जिससे बंध की ध्रुवीयता बढ़ती है। उदाहरण के लिए: $CH_4 < NH_3 < H_2O < HF$। यहाँ,$A$ की विद्युत ऋणात्मकता बढ़ने के साथ अम्ल की प्रबलता बढ़ती है।
$(iv)$ समूह में प्रवृत्ति: समूह में ऊपर से नीचे जाने पर $A$ का आकार बढ़ता है,जिससे $H-A$ बंध की प्रबलता काफी कम हो जाती है। यह प्रमुख कारक है। उदाहरण के लिए: $HF < HCl < HBr < HI$। यहाँ,$A$ का आकार बढ़ने के साथ अम्ल की प्रबलता बढ़ती है।

(A) संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म के लिए,अम्ल के वियोजन स्थिरांक $(K_a)$ और उसके संयुग्मी क्षार के वियोजन स्थिरांक $(K_b)$ के बीच का संबंध समीकरण $K_a \times K_b = K_w$ द्वारा दिया जाता है।
दिया गया है $K_a = 1.8 \times 10^{-4}$ और $298 \ K$ पर $K_w = 1.0 \times 10^{-14}$।
मान रखने पर: $K_b = \frac{K_w}{K_a} = \frac{1.0 \times 10^{-14}}{1.8 \times 10^{-4}}$।
$K_b = 0.555 \times 10^{-10} = 5.55 \times 10^{-11}$।

(A) संयुग्मी अम्ल-क्षार युग्म के लिए,वियोजन स्थिरांकों के बीच संबंध $K_a \times K_b = K_w$ होता है।
दिया गया है: $K_a = 1.76 \times 10^{-5}$ और $298 \ K$ पर $K_w = 1.00 \times 10^{-14}$।
$K_b = \frac{K_w}{K_a} = \frac{1.00 \times 10^{-14}}{1.76 \times 10^{-5}}$.
$K_b \approx 5.68 \times 10^{-10}$.

(A) किसी अम्ल का संयुग्मी क्षार उसमें से एक प्रोटॉन $({H^+})$ हटाकर प्राप्त किया जाता है।
${H_2}PO_3^-$ के लिए,एक ${H^+}$ हटाने पर ${HPO_3^{2-}}$ प्राप्त होता है।
किसी क्षार का संयुग्मी अम्ल उसमें एक प्रोटॉन $({H^+})$ जोड़कर प्राप्त किया जाता है।
${HCO_3^-}$ के लिए,एक ${H^+}$ जोड़ने पर ${H_2CO_3}$ प्राप्त होता है।
अतः,संयुग्मी क्षार ${HPO_3^{2-}}$ है और संयुग्मी अम्ल ${H_2CO_3}$ है।

(N/A) $1$. ब्रोंस्टेड-लोरी क्षार एक प्रोटॉन $(H^+)$ स्वीकर्ता है। $NH_3$ में नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म (lone pair) होता है,जो इसे प्रोटॉन स्वीकार करके अमोनियम आयन $(NH_4^+)$ बनाने की अनुमति देता है। इस प्रकार,$NH_3 + H^+ \rightarrow NH_4^+$.
$2$. लुईस क्षार एक इलेक्ट्रॉन युग्म दाता है। चूंकि $NH_3$ के पास एकाकी युग्म है,यह इसे इलेक्ट्रॉन-न्यून प्रजाति को दान कर सकता है,जिससे यह लुईस क्षार के रूप में कार्य करता है।
$3$. लुईस अम्ल एक इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकर्ता है। $BF_3$ का अष्टक अधूरा है ($B$ के चारों ओर केवल $6$ इलेक्ट्रॉन हैं),जो इसे इलेक्ट्रॉन-न्यून बनाता है और यह इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकार करने में सक्षम है।
$4$. ब्रोंस्टेड-लोरी अम्ल एक प्रोटॉन $(H^+)$ दाता है। $BF_3$ में कोई हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है,इसलिए यह प्रोटॉन दान नहीं कर सकता है,और इसलिए,यह ब्रोंस्टेड-लोरी अम्ल के रूप में कार्य नहीं कर सकता है।

(C) टॉयलेट क्लीनिंग लिक्विड में आमतौर पर $HCl$ (हाइड्रोक्लोरिक एसिड) होता है।
त्वचा पर एसिड को बेअसर करने के लिए,जलीय $NaHCO_{3}$ (सोडियम बाइकार्बोनेट) जैसे हल्के क्षार का उपयोग किया जाता है।
$NaOH$ से बचना चाहिए क्योंकि यह अत्यधिक संक्षारक (corrosive) होता है और गंभीर रासायनिक जलन पैदा कर सकता है।

(B) $H_{2}CO_{3}$ (कार्बोनिक एसिड) से अधिक अम्लीय यौगिक $NaHCO_{3}$ के साथ प्रतिक्रिया करके $CO_{2}$ मुक्त करते हैं।
$(CH_{3})_{3}NH^{+}Cl^{-}$ एक दुर्बल क्षार और प्रबल अम्ल का लवण है,जो धनायन $(CH_{3})_{3}NH^{+}$ को $HCO_{3}^{-}$ के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए पर्याप्त अम्लीय बनाता है:
$(CH_{3})_{3}NH^{+}Cl^{-} + NaHCO_{3} \longrightarrow (CH_{3})_{3}N + NaCl + H_{2}CO_{3}$
$H_{2}CO_{3} \longrightarrow H_{2}O + CO_{2} \uparrow$
अतः,विकल्प $B$ सही उत्तर है।

(D) जल की उभयधर्मी प्रकृति को ब्रोंस्टेड-लोरी अम्ल/क्षार अवधारणा द्वारा समझाया जाता है,न कि लुईस अवधारणा द्वारा।
अभिक्रिया $H_{2}O + NH_{3} \rightleftharpoons NH_{4}^{+} + OH^{-}$ में,जल एक ब्रोंस्टेड-लोरी अम्ल (प्रोटॉन दाता) के रूप में कार्य करता है।
अभिक्रिया $H_{2}S + H_{2}O \rightleftharpoons H_{3}O^{+} + HS^{-}$ में,जल एक ब्रोंस्टेड-लोरी क्षार (प्रोटॉन स्वीकर्ता) के रूप में कार्य करता है।
चूंकि अभिकथन $A$ में लुईस अवधारणा का दावा किया गया है,इसलिए $A$ असत्य है।
कारण $R$ इन अभिक्रियाओं में जल के व्यवहार का सही वर्णन करता है,इसलिए $R$ सत्य है।
अतः,$A$ असत्य है लेकिन $R$ सत्य है।

(D) ब्रोंस्टेड अम्ल वह स्पीशीज है जो $H^{+}$ आयनों का दान कर सकती है,और ब्रोंस्टेड क्षार वह है जो $H^{+}$ आयनों को स्वीकार कर सकती है।
$HCO_3^{-}$ दोनों के रूप में कार्य कर सकता है:
$HCO_3^{-} + H^{+} \rightleftharpoons H_2CO_3$ (ब्रोंस्टेड क्षार के रूप में)
$HCO_3^{-} \rightleftharpoons H^{+} + CO_3^{2-}$ (ब्रोंस्टेड अम्ल के रूप में)
ऐसी स्पीशीज को उभयधर्मी (amphoteric) स्पीशीज कहा जाता है।

(B) संयुग्मी क्षार एक अम्ल से प्रोटॉन $(H^+)$ को हटाने से बनता है।
$HCO_3^-$ से एक प्रोटॉन हटाने पर $CO_3^{2-}$ प्राप्त होता है।
$NH_3$ से एक प्रोटॉन हटाने पर $NH_2^-$ प्राप्त होता है।
अतः,संयुग्मी क्षार $CO_3^{2-}$ और $NH_2^-$ हैं।
$HCO_3^- \rightleftharpoons CO_3^{2-} + H^+$
$NH_3 \rightleftharpoons NH_2^- + H^+$

(B) संयुग्मी क्षार की क्षारीय प्रबलता उसके संबंधित अम्ल की अम्लीय प्रबलता के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
संबंधित अम्लों की अम्लीय प्रबलता का क्रम है:
$HCl > CH_3COOH > H_2O > ROH$
चूंकि $HCl$ सबसे प्रबल अम्ल है,इसलिए इसका संयुग्मी क्षार $Cl^{-}$ सबसे दुर्बल क्षार है।
चूंकि $ROH$ (अल्कोहल),$H_2O$ से दुर्बल अम्ल है,इसलिए इसका संयुग्मी क्षार $RO^{-}$,$OH^{-}$ से अधिक प्रबल क्षार है।
अतः,क्षारीय प्रबलता का घटता क्रम है:
$RO^{-} > OH^{-} > CH_3COO^{-} > Cl^{-}$

(D) द्वि-प्रोटिक अम्ल वह अम्ल है जो प्रति अणु दो प्रोटॉन ($H^+$ आयन) दान कर सकता है।
$1$. $H_3PO_4$: त्रि-प्रोटिक अम्ल।
$2$. $H_2SO_4$: द्वि-प्रोटिक अम्ल।
$3$. $H_3PO_3$: द्वि-प्रोटिक अम्ल (दो $P-OH$ बंध होते हैं)।
$4$. $H_2CO_3$: द्वि-प्रोटिक अम्ल।
$5$. $H_2S_2O_7$: द्वि-प्रोटिक अम्ल।
$6$. $H_3BO_3$: एक-प्रोटिक अम्ल (लुईस अम्ल)।
$7$. $H_3PO_2$: एक-प्रोटिक अम्ल (एक $P-OH$ बंध होता है)।
$8$. $H_2CrO_4$: द्वि-प्रोटिक अम्ल।
$9$. $H_2SO_3$: द्वि-प्रोटिक अम्ल।
द्वि-प्रोटिक अम्ल हैं: $H_2SO_4, H_3PO_3, H_2CO_3, H_2S_2O_7, H_2CrO_4, H_2SO_3$।
कुल संख्या = $6$।

(A) तापमान में वृद्धि उदासीनीकरण अभिक्रिया के दौरान मुक्त हुई ऊष्मा की मात्रा के सीधे समानुपाती होती है। \\ प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार के बीच उदासीनीकरण की ऊष्मा सबसे अधिक होती है। \\ विकल्प $(A)$ में,$30 \ mmol \ HCl$ (प्रबल अम्ल) और $30 \ mmol \ NaOH$ (प्रबल क्षार) पूर्णतः उदासीन होते हैं। \\ विकल्प $(B)$ में,$CH_3COOH$ एक दुर्बल अम्ल है,इसलिए इसके वियोजन में कुछ ऊष्मा अवशोषित हो जाती है,जिससे $(A)$ की तुलना में तापमान में कम वृद्धि होती है। \\ विकल्प $(C)$ और $(D)$ में अभिक्रिया करने वाले मोलों की संख्या $(A)$ की तुलना में कम है। \\ अतः,तापमान में सबसे अधिक वृद्धि विकल्प $(A)$ में होती है।

(D) $H_3PO_4 \rightleftharpoons H^{+} + H_2PO_4^{-}; K_{a_1}$
$H_2PO_4^{-} \rightleftharpoons H^{+} + HPO_4^{2-}; K_{a_2}$
$HPO_4^{2-} \rightleftharpoons H^{+} + PO_4^{3-}; K_{a_3}$
इन चरणों को जोड़ने पर,कुल अभिक्रिया: $H_3PO_4 \rightleftharpoons 3H^{+} + PO_4^{3-}$ प्राप्त होती है।
कुल आयनन स्थिरांक $K = K_{a_1} \times K_{a_2} \times K_{a_3}$ है।
दोनों पक्षों का $\log$ लेने पर: $\log K = \log K_{a_1} + \log K_{a_2} + \log K_{a_3}$। अतः,कथन $A$ सत्य है।
पॉलीबेसिक अम्लों के लिए,आयनन स्थिरांक का क्रम $K_{a_1} > K_{a_2} > K_{a_3}$ होता है क्योंकि जैसे-जैसे ऋण आवेश बढ़ता है,$H^{+}$ आयन को मुक्त करने की प्रवृत्ति कम हो जाती है। अतः,कथन $C$ सत्य है।
चूंकि $K_{a_1} > K_{a_2} > K_{a_3}$,इसलिए $H_3PO_4$ सबसे प्रबल अम्ल है,जिससे कथन $B$ सत्य है।
कथन $D$ गलत है क्योंकि ऐसा कोई संबंध नहीं होता है।

(C) क्षारीय शक्ति निर्धारित करने के लिए,हम यौगिकों की प्रकृति का विश्लेषण करते हैं:
$(I)$ $KOH$ एक प्रबल क्षार है।
$(II)$ $Zn(OH)_2$ एक उभयधर्मी (amphoteric) हाइड्रॉक्साइड है।
$(III)$ $HNO_3$ एक प्रबल अम्ल है।
$(IV)$ $Ca(OH)_2$ एक प्रबल क्षार है।
क्षारीयता की तुलना करने पर: $KOH$ (समूह $1$) $Ca(OH)_2$ (समूह $2$) की तुलना में अधिक प्रबल क्षार है। $Zn(OH)_2$ उभयधर्मी है,जिसका अर्थ है कि यह प्रबल क्षार की तुलना में दुर्बल क्षार के रूप में कार्य करता है लेकिन प्रबल अम्ल $HNO_3$ से अधिक क्षारीय है।
अतः,क्षारीय शक्ति का सही क्रम $I > IV > II > III$ है।