Buffer solution Questions in Gujarati

(A) હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ $pH = pK_a + \log\frac{[\text{salt}]}{[\text{acid}]}$ છે.
જ્યારે એસિડ અડધું તટસ્થ થાય છે,ત્યારે ક્ષારની સાંદ્રતા બાકી રહેલા એસિડની સાંદ્રતા જેટલી હોય છે,એટલે કે $[\text{salt}] = [\text{acid}]$.
આ કિંમત સમીકરણમાં મૂકતા: $pH = pK_a + \log(1)$.
કારણ કે $\log(1) = 0$,તેથી $pH = pK_a$.
આપેલ $pK_a = 4.30$ હોવાથી,$pH = 4.30$ થશે.

(A) બફર દ્રાવણ નિર્બળ એસિડ અને તેના સંયુગ્મી બેઇઝ અથવા નિર્બળ બેઇઝ અને તેના સંયુગ્મી એસિડના મિશ્રણથી બને છે.
વિકલ્પ $(A)$ માં,$1 \text{ મોલ } HC_2H_3O_2$ (નિર્બળ એસિડ) એ $0.5 \text{ મોલ } NaOH$ (પ્રબળ બેઇઝ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને $0.5 \text{ મોલ } NaC_2H_3O_2$ (સંયુગ્મી બેઇઝ) બનાવે છે અને $0.5 \text{ મોલ } HC_2H_3O_2$ બાકી રહે છે.
આમ,દ્રાવણમાં નિર્બળ એસિડ અને તેનો સંયુગ્મી બેઇઝ બંને હોવાથી તે બફર તરીકે કાર્ય કરે છે.

(A) એસિડિક બફરનું $pH$ હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે:
$pH = pK_a + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
આપેલ છે:
$[Salt] = [CH_3COONa] = 0.2 \ mol/L$
$[Acid] = [CH_3COOH] = 1.5 \ mol/L$
$K_a = 1.8 \times 10^{-5}$
$pK_a = -\log(1.8 \times 10^{-5}) = 5 - \log(1.8) = 5 - 0.255 = 4.745$
હવે,કિંમતો સમીકરણમાં મૂકતા:
$pH = 4.745 + \log(\frac{0.2}{1.5})$
$pH = 4.745 + \log(0.1333)$
$pH = 4.745 - 0.875 = 3.87$
આપેલા વિકલ્પો મુજબ,સાચો જવાબ $3.86$ છે.

(D) એસિડિક બફર એ નિર્બળ એસિડ અને તેના પ્રબળ બેઇઝ સાથેના ક્ષારનું મિશ્રણ છે.
$CH_3COOH$ (નિર્બળ એસિડ) અને $CH_3COONa$ (ક્ષાર) એસિડિક બફર બનાવે છે.
$H_2CO_3$ (નિર્બળ એસિડ) અને $Na_2CO_3$ (ક્ષાર) એસિડિક બફર બનાવે છે.
$H_3PO_4$ (નિર્બળ એસિડ) અને $Na_3PO_4$ (ક્ષાર) એસિડિક બફર બનાવે છે.
$HClO_4$ એ પ્રબળ એસિડ છે. પ્રબળ એસિડ અને તેના પ્રબળ બેઇઝ સાથેના ક્ષારનું મિશ્રણ બફર દ્રાવણ તરીકે કામ કરતું નથી કારણ કે તે $pH$ માં થતા ફેરફારોને અસરકારક રીતે રોકી શકતું નથી.

(B) આપેલ છે,નિર્બળ એસિડનો વિયોજન અચળાંક $K_a = 1 \times 10^{-4}.$
બફર દ્રાવણની $pH = 5$ છે.
એસિડિક બફર માટે હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા:
$pH = pK_a + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
પ્રથમ,$pK_a$ ની ગણતરી કરો:
$pK_a = -\log(K_a) = -\log(1 \times 10^{-4}) = 4.$
સમીકરણમાં કિંમતો મૂકતા:
$5 = 4 + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
$\log \frac{[Salt]}{[Acid]} = 5 - 4 = 1.$
બંને બાજુ એન્ટિલોગ લેતા:
$\frac{[Salt]}{[Acid]} = 10^1 = 10.$
તેથી,$[Salt]/[Acid]$ નો ગુણોત્તર $10 : 1$ છે.

(A) જો બફર દ્રાવણમાં થોડી માત્રામાં એસિડ અથવા આલ્કલી ઉમેરવામાં આવે,તો તે તેને અઆયનીકૃત એસિડ અથવા બેઝમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
આમ,$pH$ અપ્રભાવિત રહે છે અથવા બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો તેની એસિડિટી/આલ્કલાઇનિટી અચળ રહે છે.
ઉદાહરણ તરીકે:
$H_3O^{+} + A^{-} \rightleftharpoons H_2O + HA$
$OH^{-} + HA \rightarrow H_2O + A^{-}$
જો એસિડ ઉમેરવામાં આવે,તો તે સંયુગ્મી બેઝ $A^{-}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અવિભાજિત $HA$ બનાવે છે.
તે જ રીતે,જો બેઝ/આલ્કલી ઉમેરવામાં આવે,તો $OH^{-}$ એ $HA$ સાથે જોડાઈને $H_2O$ અને $A^{-}$ આપે છે,અને આમ,બફર દ્રાવણની એસિડિટી/આલ્કલાઇનિટી જાળવી રાખે છે.

(B) બેઝિક બફર માટે,$pOH$ ની ગણતરી હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે:
$pOH = pK_b + \log \frac{[Salt]}{[Base]}$
આપેલ છે: $[Base] = [NH_3] = 0.30 \ M$,$[Salt] = [NH_4^+] = 0.20 \ M$,અને $K_b = 1.8 \times 10^{-5}$.
$pK_b = -\log(1.8 \times 10^{-5}) = 5 - \log(1.8) = 5 - 0.255 = 4.745$.
$pOH = 4.745 + \log \frac{0.20}{0.30} = 4.745 + \log(0.667) = 4.745 - 0.176 = 4.569$.
$pH + pOH = 14$ હોવાથી,
$pH = 14 - 4.569 = 9.431 \approx 9.43$.

(D) આ દ્રાવણમાં નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ અને તેનો સંયુગ્મી ક્ષાર $(CH_3COONa)$ છે,જે એસિડિક બફર બનાવે છે.
એસિડિક બફર માટે $[H^{+}]$ ની સાંદ્રતા હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ દ્વારા મળે છે:
$[H^{+}] = K_a \times \frac{[acid]}{[salt]}$
આપેલ છે:
$K_a = 1.8 \times 10^{-5}$
$[acid] = [CH_3COOH] = 0.10\, M$
$[salt] = [CH_3COONa] = 0.20\, M$
કિંમતો મૂકતા:
$[H^{+}] = 1.8 \times 10^{-5} \times \frac{0.10}{0.20}$
$[H^{+}] = 1.8 \times 10^{-5} \times 0.5$
$[H^{+}] = 0.9 \times 10^{-5} = 9.0 \times 10^{-6}\, mol/L$

(D) બેઝિક બફર દ્રાવણ માટે,$pOH$ હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$pOH = pK_b + \log \frac{[salt]}{[base]}$
અહીં $[salt] = [B^{-}]$ અને $[base] = [HB]$ છે,અને તેમની સાંદ્રતા સમાન હોવાથી $\frac{[B^{-}]}{[HB]} = 1$ થાય.
$pK_b = -\log(K_b) = -\log(10^{-10}) = 10$.
આ કિંમતો સમીકરણમાં મૂકતા:
$pOH = 10 + \log(1) = 10 + 0 = 10$.
$25^{\circ}C$ તાપમાને $pH + pOH = 14$ હોવાથી:
$pH = 14 - pOH = 14 - 10 = 4$.

(B) બફર દ્રાવણ નિર્બળ એસિડ અને તેના સંયુગ્મી બેઝ (પ્રબળ બેઝ સાથેનો ક્ષાર) અથવા નિર્બળ બેઝ અને તેના સંયુગ્મી એસિડ (પ્રબળ એસિડ સાથેનો ક્ષાર) ના મિશ્રણ દ્વારા બને છે.
$HNO_2$ એ નિર્બળ એસિડ છે અને $NaNO_2$ એ પ્રબળ બેઝ $(NaOH)$ સાથેનો તેનો ક્ષાર છે.
તેથી,$HNO_2$ અને $NaNO_2$ ની જોડી એસિડિક બફર દ્રાવણ બનાવે છે.

(D) બફર દ્રાવણ માટે,હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ: $pH = pK_a + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
અહીં $50\%$ એસિડ આયનીકરણ પામે છે,તેથી ક્ષારની સાંદ્રતા અને એસિડની સાંદ્રતા સમાન છે,એટલે કે $[Salt] = [Acid]$.
સમીકરણમાં કિંમત મૂકતા: $pH = 4.5 + \log(1) = 4.5 + 0 = 4.5$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $25^{\circ}C$ તાપમાને,$pH + pOH = 14$.
તેથી,$pOH = 14 - pH = 14 - 4.5 = 9.5$.

(C) એસિડિક બફર માટે હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ $pH = pK_a + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$ છે.
આપેલ છે: $pH = 4.5$,$pK_a = 4.2$,$[Salt] = 1 \ M$,$[Acid] = 1 \ M$.
ધારો કે બેન્ઝોઇક એસિડનું કદ $V \ mL$ છે. તો $C_6H_5COONa$ નું કદ $(300 - V) \ mL$ થશે.
મોલારિટી સમાન હોવાથી,સાંદ્રતાનો ગુણોત્તર કદના ગુણોત્તર જેટલો થાય: $\frac{[Salt]}{[Acid]} = \frac{300 - V}{V}$.
કિંમતો મૂકતા: $4.5 = 4.2 + \log \frac{300 - V}{V}$.
$0.3 = \log \frac{300 - V}{V}$.
$\log 2 = 0.3$ હોવાથી,$\log 2 = \log \frac{300 - V}{V}$.
$2 = \frac{300 - V}{V}$.
$2V = 300 - V$.
$3V = 300$.
$V = 100 \ mL$.

(B) નિર્બળ એસિડ $HA$ ના $NaOH$ સાથેના ટાઇટ્રેશન માટે,$pH$ હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $pH = pK_{a} + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$.
આપેલ છે $K_{a} = 10^{-5}$,તેથી $pK_{a} = -\log(10^{-5}) = 5$.
એક-તૃતીયાંશ તટસ્થીકરણ સમયે,બનેલા ક્ષારનું પ્રમાણ $1/3$ છે અને બાકી રહેલ એસિડ $1 - 1/3 = 2/3$ છે.
આ કિંમતોને સમીકરણમાં મૂકતા: $pH = 5 + \log \frac{1/3}{2/3} = 5 + \log(1/2) = 5 - \log 2$.

(D) $HA$ ના પ્રારંભિક મોલ $= 0.10 \ M \times 0.100 \ L = 0.01 \ mol$.
ધારો કે ઉમેરેલ $KOH$ નું કદ $V \ L$ છે. ઉમેરેલ $KOH$ ના મોલ $= 0.2 \times V$.
$pH = 5.00$ પર,$[H^+] = 10^{-5} \ M$.
$K_a = 10^{-5}$ હોવાથી,હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ મુજબ: $pH = pK_a + \log(\frac{[Salt]}{[Acid]})$.
$5.00 = 5.00 + \log(\frac{[A^-]}{[HA]})$,જેનો અર્થ છે કે $\log(\frac{[A^-]}{[HA]}) = 0$,તેથી $[A^-] = [HA]$.
આ અડધા-તુલ્યબિંદુ (half-equivalence point) પર થાય છે.
અડધા-તુલ્યબિંદુ પર,ઉમેરેલ $KOH$ ના મોલ $= \frac{1}{2} \times HA$ ના પ્રારંભિક મોલ $= 0.005 \ mol$.
$0.2 \times V = 0.005 \ mol \implies V = 0.025 \ L = 25 \ mL$.

(B) એસિડિક બફરનું $pH$ હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $pH = pK_a + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$.
અહીં $pH = 5$ અને $K_a = 10^{-5}$ આપેલ છે.
પ્રથમ,$pK_a$ ની ગણતરી કરો: $pK_a = -\log(K_a) = -\log(10^{-5}) = 5$.
સમીકરણમાં કિંમતો મૂકતા: $5 = 5 + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$.
$0 = \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$.
બંને બાજુ એન્ટિલોગ લેતા: $\frac{[Salt]}{[Acid]} = 10^0 = 1$.
તેથી,ક્ષાર અને એસિડની સાંદ્રતાનો ગુણોત્તર $1 : 1$ છે.

(C) મિથાઈલ એમોનિયમ નાઈટ્રેટ $(CH_3NH_3NO_3)$ નું આણ્વીય દળ $= 94 \ g/mol$ છે.
ક્ષારના મિલીમોલ $= \frac{5.076}{94} \times 1000 = 54 \ mmol$.
નિર્બળ બેઝના મિલીમોલ $= 120 \times 0.225 = 27 \ mmol$.
બેઝિક બફર માટે હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા:
$pOH = pK_b + \log \frac{[Salt]}{[Base]}$
$pK_b = -\log(4 \times 10^{-4}) = 3.4$.
$pOH = 3.4 + \log \left( \frac{54}{27} \right) = 3.4 + 0.3 = 3.7$.
$pH = 14 - 3.7 = 10.3$.

(A) મિશ્રણમાં નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ અને પ્રબળ બેઇઝ સાથેનો તેનો ક્ષાર $(CH_3COO)_2Ba$ છે,જે એસિડિક બફર બનાવે છે.
હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ: $pH = pK_a + \log \left( \frac{[Salt]}{[Acid]} \right)$.
$(CH_3COO)_2Ba$ નું સંપૂર્ણ આયનીકરણ થાય છે: $(CH_3COO)_2Ba \rightarrow 2CH_3COO^- + Ba^{2+}$.
$[CH_3COO^-]$ ની સાંદ્રતા = $2 \times 0.05 \ M = 0.1 \ M$.
આપેલ છે કે $[CH_3COOH] = 0.1 \ M$.
કિંમતો મૂકતા: $pH = 4.74 + \log \left( \frac{0.1}{0.1} \right)$.
કારણ કે $\log(1) = 0$,તેથી $pH = 4.74 + 0 = 4.74$.

(B) $1$. $NH_4Cl$ ના પ્રારંભિક મોલ $= 0.1 \ M \times 0.060 \ L = 0.006 \ mol$.
$2$. તુલ્યબિંદુ ત્યારે મળે છે જ્યારે ઉમેરેલા $NaOH$ ના મોલ $NH_4Cl$ ના મોલ જેટલા હોય,એટલે કે $0.006 \ mol$.
$3$. તુલ્યબિંદુ માટે જરૂરી $NaOH$ નું કદ $= \frac{0.006 \ mol}{0.2 \ M} = 0.030 \ L = 30 \ mL$.
$4$. $\frac{1}{3}$ તુલ્યબિંદુએ,ઉમેરેલા $NaOH$ ના મોલ $= \frac{1}{3} \times 0.006 = 0.002 \ mol$.
$5$. પ્રક્રિયા: $NH_4^+ + OH^- \rightarrow NH_3 + H_2O$.
$6$. પ્રક્રિયા પછી: $NH_4^+ = 0.004 \ mol$,$NH_3 = 0.002 \ mol$.
$7$. કુલ કદ $= 60 \ mL + 10 \ mL = 70 \ mL = 0.070 \ L$.
$8$. આ બેઝિક બફર બનાવે છે: $pOH = pK_b + \log \frac{[NH_4^+]}{[NH_3]}$.
$9$. $K_h = \frac{K_w}{K_b} = 10^{-9}$ હોવાથી,$K_b = 10^{-5}$.
$10$. $pOH = 5 + \log(2) = 5.301$.
$11$. $pH = 14 - 5.301 = 8.699$.

(D) આ એક બેઝિક બફર છે જે નિર્બળ બેઝ $NH_4OH$ અને તેના ક્ષાર $(NH_4)_2SO_4$ નું બનેલું છે.
બેઝિક બફર માટે,$pOH$ હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $pOH = pK_b + \log \frac{[Salt]}{[Base]}$.
આપેલ છે: $n_{(NH_4)_2SO_4} = 1 \ mol$,તેથી $[NH_4^+] = 2 \times 1 = 2 \ mol$ (કારણ કે એક મોલ ક્ષાર બે મોલ એમોનિયમ આયનો આપે છે).
$n_{NH_4OH} = 1 \ mol$.
$pK_b = -\log(10^{-5}) = 5$.
$pOH = 5 + \log \frac{2}{1} = 5 + 0.3 = 5.3$.
$pH + pOH = 14$ હોવાથી,$pH = 14 - 5.3 = 8.7$.

(B) મિશ્રણનું કુલ કદ $100 \ mL$ છે. મિશ્રણ કર્યા પછી $HSO_4^-$ ની સાંદ્રતા $0.01 \ M$ અને $SO_4^{2-}$ ની સાંદ્રતા $0.01 \ M$ થાય છે.
$HSO_4^- \rightleftharpoons H^+ + SO_4^{2-}$
પ્રારંભિક સાંદ્રતા: $[HSO_4^-] = 0.01 \ M$,$[SO_4^{2-}] = 0.01 \ M$,$[H^+] = 0 \ M$.
સંતુલન સમયે: $[HSO_4^-] = 0.01(1-\alpha)$,$[H^+] = 0.01\alpha$,$[SO_4^{2-}] = 0.01 + 0.01\alpha$.
$pK_{a2} = 2$ આપેલ છે,તેથી $K_a = 10^{-2}$.
$10^{-2} = \frac{[H^+][SO_4^{2-}]}{[HSO_4^-]} = \frac{0.01\alpha(1+\alpha)}{1-\alpha}$.
$1 - \alpha = \alpha + \alpha^2 \Rightarrow \alpha^2 + 2\alpha - 1 = 0$.
$\alpha$ માટે ઉકેલતા: $\alpha = \sqrt{2} - 1$.
$[H^+] = 0.01\alpha = 10^{-2}(\sqrt{2} - 1)$.
$pH = -\log[H^+] = 2 - \log(\sqrt{2} - 1)$.

(A) $1$. પ્રક્રિયકોના મોલની ગણતરી:
$n(Ba(OH)_2) = 0.5 \ L \times 0.1 \ M = 0.05 \ mol$.
$n(OH^-) = 2 \times 0.05 = 0.1 \ mol$.
$n(NH_4Cl) = 0.5 \ L \times 0.6 \ M = 0.3 \ mol$.
$2$. પ્રક્રિયા: $Ba(OH)_2 + 2NH_4Cl \rightarrow BaCl_2 + 2NH_3 + 2H_2O$.
$0.1 \ mol$ $OH^-$ એ $0.1 \ mol$ $NH_4^+$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $0.1 \ mol$ $NH_3$ બનાવે છે.
બાકી રહેલ $NH_4^+ = 0.3 - 0.1 = 0.2 \ mol$.
$3$. દ્રાવણમાં $NH_3$ $(0.1 \ mol)$ અને $NH_4^+$ $(0.2 \ mol)$ છે,જે બેઝિક બફર બનાવે છે.
કુલ કદ = $0.5 + 0.5 + 1.0 = 2.0 \ L$.
$[NH_3] = 0.1 / 2 = 0.05 \ M$,$[NH_4^+] = 0.2 / 2 = 0.1 \ M$.
$4$. હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા:
$pOH = pK_b + log([NH_4^+] / [NH_3]) = -log(10^{-5}) + log(0.1 / 0.05) = 5 + log(2) = 5 + 0.3 = 5.3$.
$pH = 14 - pOH = 14 - 5.3 = 8.7$.

(D) બફર દ્રાવણ નિર્બળ એસિડ અને તેના સંયુગ્મી બેઝ અથવા નિર્બળ બેઝ અને તેના સંયુગ્મી એસિડના મિશ્રણ દ્વારા બને છે.
વિકલ્પ $D$ માં,આપણી પાસે $10 \ mL$ $0.1 \ M$ $H_2S$ (નિર્બળ એસિડ) અને $15 \ mL$ $0.1 \ M$ $Na_2S$ (નિર્બળ એસિડ અને પ્રબળ બેઝનો ક્ષાર) છે.
પ્રક્રિયા: $H_2S + Na_2S \rightarrow 2NaHS$.
શરૂઆતના મોલ: $H_2S = 1 \ mmol$,$Na_2S = 1.5 \ mmol$.
પ્રક્રિયા પછી: $H_2S$ વપરાઈ જાય છે,$NaHS$ બને છે $(1 \ mmol)$,અને $Na_2S$ બાકી રહે છે $(0.5 \ mmol)$.
આ $NaHS$ (નિર્બળ એસિડ) અને $Na_2S$ (સંયુગ્મી બેઝ) નું મિશ્રણ બનાવે છે,જે એસિડિક બફર સિસ્ટમ બનાવે છે.

(B) એસિડિક બફર માટે હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ: $pH = pK_a + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
આપેલ છે: $K_a = 2 \times 10^{-5}$,તેથી $pK_a = -\log(2 \times 10^{-5}) = 5 - \log 2 = 5 - 0.301 = 4.699 \approx 4.7$.
સમીકરણમાં કિંમતો મૂકતા:
$5.18 = 4.7 + \log \frac{[CH_3COO^{-}]}{[CH_3COOH]}$
$0.48 = \log \frac{[CH_3COO^{-}]}{[CH_3COOH]}$
કારણ કે $\log 3 \approx 0.477$,તેથી $\log 3 \approx 0.48$.
તેથી,$\frac{[CH_3COO^{-}]}{[CH_3COOH]} \approx 3 : 1$.

(D) માનવ રક્તમાં હાજર બફર સિસ્ટમ કાર્બોનિક એસિડ-બાયકાર્બોનેટ બફર સિસ્ટમ છે,જે $H_2CO_3/HCO_3^-$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
આ સિસ્ટમ રક્તના $pH$ ને $7.35$ થી $7.45$ ની રેન્જમાં જાળવી રાખવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.

(A) સોડિયમ ફોર્મેટ $(HCOONa)$ અને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ $(HCl)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા:
$HCOONa + HCl \rightarrow HCOOH + NaCl$
શરૂઆતના મોલ:
$n(HCOONa) = 0.250 \ M \times 20 \ mL = 5 \ mmol$
$n(HCl) = 0.100 \ M \times 30 \ mL = 3 \ mmol$
અહીં $HCl$ સીમિત પ્રક્રિયક હોવાથી તે સંપૂર્ણ વપરાઈ જશે.
પ્રક્રિયા પછીના અંતિમ મોલ:
$n(HCOONa) = 5 - 3 = 2 \ mmol$
$n(HCOOH) = 3 \ mmol$
દ્રાવણનું કુલ કદ = $20 \ mL + 30 \ mL = 50 \ mL$.
પરિણામી દ્રાવણ એ બફર દ્રાવણ છે જેમાં નિર્બળ એસિડ $(HCOOH)$ અને તેનો સંયુગ્મી બેઝ $(HCOO^-)$ છે.
હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા:
$pH = pK_a + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
$pH = 3.75 + \log \frac{(2 \ mmol / 50 \ mL)}{(3 \ mmol / 50 \ mL)}$
$pH = 3.75 + \log \frac{2}{3}$
$pH = 3.75 + (0.301 - 0.477) = 3.75 - 0.176 = 3.574$
બે દશાંશ સ્થળ સુધી રાઉન્ડ ઓફ કરતા,$pH = 3.57$.

(D) બફર દ્રાવણ એ નિર્બળ એસિડ અને તેના સંયુગ્મી બેઇઝ અથવા નિર્બળ બેઇઝ અને તેના સંયુગ્મી એસિડનું મિશ્રણ છે.
$P$: $10 \ mL, 0.1 \ M \ NaOH$ (પ્રબળ બેઇઝ) + $5 \ mL, 0.1 \ M \ HCl$ (પ્રબળ એસિડ). આ પ્રક્રિયાથી $NaCl$ અને વધારાનો $NaOH$ મળે છે,જે બફર નથી.
$Q$: $10 \ mL, 0.1 \ M \ NaOH$ + $15 \ mL, 0.1 \ M \ CH_3COOH$. $NaOH$ એ $CH_3COOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CH_3COONa$ (સંયુગ્મી બેઇઝ) અને બાકી રહેલ $CH_3COOH$ (નિર્બળ એસિડ) બનાવે છે. આ એક એસિડિક બફર છે.
$R$: $10 \ mL, 0.1 \ M \ NH_3$ (નિર્બળ બેઇઝ) + $10 \ mL, 0.1 \ M \ NH_4Cl$ (સંયુગ્મી એસિડ). આ એક બેઝિક બફર છે.
$S$: $10 \ mL, 0.05 \ M \ NaF$ (સંયુગ્મી બેઇઝ) + $5 \ mL, 0.1 \ M \ HF$ (નિર્બળ એસિડ). આ એક એસિડિક બફર છે.
તેથી,$Q$,$R$,અને $S$ બફર તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) એસિડિક બફર માટે હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ:
$pH = pK_a + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
અહીં $HA$ અને $NaA$ બંનેની સાંદ્રતા $1 \ M$ હોવાથી,તેમના સાંદ્રતાનો ગુણોત્તર તેમના કદના ગુણોત્તર જેટલો થશે.
ધારો કે $HA$ નું કદ $x \ mL$ છે. તેથી $NaA$ નું કદ $(300 - x) \ mL$ થશે.
કિંમતો મૂકતા:
$4.5 = 4.2 + \log \frac{300 - x}{x}$
$0.3 = \log \frac{300 - x}{x}$
$\log 2 = 0.3$ હોવાથી:
$\log 2 = \log \frac{300 - x}{x}$
$2 = \frac{300 - x}{x}$
$2x = 300 - x$
$3x = 300$
$x = 100 \ mL$

(A) એસિડિક બફર માટે હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$pH = pK_{a} + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
અહીં,ક્ષાર $[HCO_{3}^{-}]$ છે અને એસિડ $[H_{2}CO_{3}]$ છે.
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$7.4 = 6.1 + \log \frac{[HCO_{3}^{-}]}{[H_{2}CO_{3}]}$
બંને બાજુથી $6.1$ બાદ કરતા:
$1.3 = \log \frac{[HCO_{3}^{-}]}{[H_{2}CO_{3}]}$
બંને બાજુ એન્ટિલોગ લેતા:
$\frac{[HCO_{3}^{-}]}{[H_{2}CO_{3}]} = 10^{1.3} \approx 20$
આમ,ગુણોત્તર આશરે $20$ છે.

(A) પ્રક્રિયા: $NaOH_{(aq)} + CH_3COOH_{(aq)} \to CH_3COONa_{(aq)} + H_2O_{(l)}$
$NaOH$ ના પ્રારંભિક મોલ = $20 \ mL \times 0.1 \ M = 2 \ mmol$.
$CH_3COOH$ ના પ્રારંભિક મોલ = $30 \ mL \times 0.2 \ M = 6 \ mmol$.
પ્રક્રિયા પછી,$2 \ mmol$ $CH_3COONa$ બને છે અને $4 \ mmol$ $CH_3COOH$ બાકી રહે છે.
આ એક એસિડિક બફર દ્રાવણ બનાવે છે.
હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા: $pH = pK_a + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
$pH = 4.74 + \log \frac{2}{4}$
$pH = 4.74 - 0.3010 = 4.439 \approx 4.44$.

(D) નિર્બળ એસિડના ટાઇટ્રેશન માટે,$pH$ હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $pH = pK_a + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$.
તટસ્થીકરણના $1/4$ તબક્કે,$[Salt] = 1/4$ અને $[Acid] = 3/4$ છે. તેથી,$pH_1 = pK_a + \log \frac{1/4}{3/4} = pK_a + \log(1/3) = pK_a - \log 3$.
તટસ્થીકરણના $3/4$ તબક્કે,$[Salt] = 3/4$ અને $[Acid] = 1/4$ છે. તેથી,$pH_2 = pK_a + \log \frac{3/4}{1/4} = pK_a + \log 3$.
$pH$ માં તફાવત $\Delta pH = pH_2 - pH_1 = (pK_a + \log 3) - (pK_a - \log 3) = 2 \log 3$ છે.

(D) આપેલ દ્રાવણ નિર્બળ બેઇઝ $(NH_4OH)$ અને પ્રબળ એસિડ સાથેના તેના ક્ષાર $(NH_4Cl)$ ધરાવે છે,જે બેઝિક બફર દ્રાવણ બનાવે છે.
બફર દ્રાવણની $pH$ હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $pOH = pK_b + \log \frac{[Salt]}{[Base]}$.
બફર દ્રાવણમાં થોડું નિસ્યંદિત પાણી ઉમેરવાથી ક્ષાર અને બેઇઝ બંનેની સાંદ્રતા સમાન મંદન ગુણાંક દ્વારા બદલાય છે,તેથી ગુણોત્તર $\frac{[Salt]}{[Base]}$ અચળ રહે છે.
તેથી,પાણી સાથે મંદન કરવા પર બફર દ્રાવણની $pH$ (અને $pOH$) બદલાતી નથી.
$NH_4OH$,$NH_4Cl$,અથવા $NaOH$ ઉમેરવાથી ક્ષાર અને બેઇઝનો ગુણોત્તર બદલાશે,જેનાથી $pH$ બદલાશે.

(D) બફર દ્રાવણ નિર્બળ એસિડ અને તેના સંયુગ્મી બેઝ (પ્રબળ બેઝનો ક્ષાર) ના મિશ્રણ દ્વારા બને છે.
વિકલ્પ $D$ માં,આપણી પાસે $500 \ mL$ $0.2 \ N \ CH_3COOH$ $(0.1 \ \text{equivalent})$ અને $500 \ mL$ $0.1 \ N \ NaOH$ $(0.05 \ \text{equivalent})$ છે.
પ્રક્રિયા છે: $CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O$.
પ્રક્રિયા પછી,$0.05 \ \text{equivalent}$ $CH_3COOH$ બાકી રહે છે અને $0.05 \ \text{equivalent}$ $CH_3COONa$ બને છે.
મિશ્રણમાં નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ અને તેનો ક્ષાર $(CH_3COONa)$ બંને હોવાથી,તે એસિડિક બફર તરીકે કાર્ય કરે છે.

(D) બફર દ્રાવણ માટે,હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ આ મુજબ છે: $pH = pK_a + \log \frac{[A^-]}{[HA]}$
જ્યારે $50\%$ એસિડ તટસ્થ થાય છે,ત્યારે ક્ષારની સાંદ્રતા $[A^-]$ એ બાકી રહેલા એસિડની સાંદ્રતા $[HA]$ જેટલી હોય છે.
આમ,$[A^-] = [HA]$,જેનો અર્થ છે કે $\frac{[A^-]}{[HA]} = 1$.
કિંમતો મૂકતા: $pH = 4.5 + \log(1) = 4.5 + 0 = 4.5$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $25^{\circ}C$ તાપમાને $pH + pOH = 14$ થાય છે.
તેથી,$pOH = 14 - 4.5 = 9.5$.

(C) બફર દ્રાવણ એવું દ્રાવણ છે જે થોડા પ્રમાણમાં એસિડ અથવા બેઇઝ ઉમેરવા છતાં $pH$ માં થતા ફેરફારનો વિરોધ કરે છે.
આ ગુણધર્મ એટલા માટે છે કારણ કે બફરમાં એવા ઘટકો હોય છે જે ઉમેરેલા $H_3O^{+}$ અથવા $OH^{-}$ આયનોને તટસ્થ કરી શકે છે.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો,નિર્બળ એસિડ ઘટક ઉમેરેલા બેઇઝ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,અને સંયુગ્મી બેઇઝ ઘટક ઉમેરેલા એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,જેનાથી દ્રાવણની $pH$ જળવાઈ રહે છે.

(B) બફર દ્રાવણ નિર્બળ એસિડ અને તેના પ્રબળ બેઝ સાથેના ક્ષાર અથવા નિર્બળ બેઝ અને તેના પ્રબળ એસિડ સાથેના ક્ષાર દ્વારા બને છે.
$(a)$ $NH_4OH$ (નિર્બળ બેઝ) અને $NH_4Cl$ (નિર્બળ બેઝ અને પ્રબળ એસિડનો ક્ષાર) બેઝિક બફર બનાવે છે.
$(b)$ $HCl$ (પ્રબળ એસિડ) અને $NaCl$ (પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઝનો ક્ષાર) બફર બનાવતા નથી.
$(c)$ $NH_4OH + HCl$ ($2:1$ મોલ ગુણોત્તરમાં):
$NH_4OH + HCl \rightarrow NH_4Cl + H_2O$
પ્રારંભિક: $2 \text{ mol}, 1 \text{ mol}, 0, 0$
પ્રક્રિયા પછી: $1 \text{ mol}, 0, 1 \text{ mol}, 1 \text{ mol}$
પરિણામી મિશ્રણમાં $1 \text{ mol}$ $NH_4OH$ (નિર્બળ બેઝ) અને $1 \text{ mol}$ $NH_4Cl$ (ક્ષાર) હાજર છે,જે બેઝિક બફર તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,$(a)$ અને $(c)$ બંને બફર અસર દર્શાવે છે.

(D) બફર દ્રાવણનો $pH$ હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે: $pH = pK_a + \log_{10} \frac{[Salt]}{[Acid]}$.
શરૂઆતનું $pH$ ગણતરી:
$pH = 4.74 + \log \frac{(0.02 \times 200) / 300}{(0.01 \times 100) / 300} = 4.74 + \log \frac{4}{1} = 4.74 + 0.60 = 5.34$.
$700 \ mL$ $1 \ M \ NaCl$ ઉમેર્યા પછી:
$NaCl$ એ તટસ્થ ક્ષાર છે અને તે એસિડ-બેઇઝ સંતુલનમાં ભાગ લેતું નથી. તેને ઉમેરવાથી માત્ર દ્રાવણનું મંદન થાય છે.
મંદન પછી ક્ષાર અને એસિડની સાંદ્રતાનો ગુણોત્તર સમાન રહેતો હોવાથી,$pH$ $5.34$ પર અચળ રહે છે.

(D) $NH_4Cl$ અને $NaOH$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા:
$NH_4Cl + NaOH \rightarrow NH_4OH + NaCl$
શરૂઆતના મોલ:
$n(NH_4Cl) = 0.2 \ M \times 0.050 \ L = 10 \ mmol$
$n(NaOH) = 0.1 \ M \times 0.075 \ L = 7.5 \ mmol$
પ્રક્રિયા પછી:
$n(NH_4Cl) = 10 - 7.5 = 2.5 \ mmol$
$n(NH_4OH) = 7.5 \ mmol$
આ એક બેઝિક બફર દ્રાવણ બનાવે છે જેમાં નિર્બળ બેઝ $(NH_4OH)$ અને તેનો ક્ષાર $(NH_4Cl)$ છે.
બેઝિક બફર માટે હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા:
$pOH = pK_b + \log \frac{[Salt]}{[Base]}$
$pOH = 4.74 + \log \frac{2.5}{7.5} = 4.74 + \log \frac{1}{3}$
$pOH = 4.74 - 0.477 = 4.263$
હવે,$pH$ ગણો:
$pH = 14 - pOH = 14 - 4.263 = 9.737 \approx 9.74$

(C) એસિડિક બફર માટે,અસરકારક $pH$ રેન્જ $pH = pK_a \pm 1$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ રેન્જ $(4 - 6)$ છે,તેથી એસિડ $HX$ નો $pK_a$ $5$ છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે સંયુગ્મ એસિડ-બેઝ જોડી માટે $pK_a$ અને $pK_b$ વચ્ચેનો સંબંધ $pK_a + pK_b = pK_w$ છે.
$25^{\circ}C$ તાપમાને,$pK_w = 14$ છે.
તેથી,$pK_b = 14 - pK_a = 14 - 5 = 9$.

(D) જ્યારે ફોર્મિક એસિડને $NaOH$ સાથે ટાઇટ્રેટ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે બફર દ્રાવણ તરીકે વર્તે છે.
એસિડિક બફર માટે,હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ છે: $pH = pK_a + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
$1/5$ તટસ્થીકરણ સમયે:
$[Salt] = 1/5$ અને $[Acid] = 4/5$
$pH_1 = pK_a + \log \frac{1/5}{4/5} = pK_a + \log(1/4)$
$4/5$ તટસ્થીકરણ સમયે:
$[Salt] = 4/5$ અને $[Acid] = 1/5$
$pH_2 = pK_a + \log \frac{4/5}{1/5} = pK_a + \log(4)$
$pH$ માં તફાવત = $pH_2 - pH_1 = (pK_a + \log 4) - (pK_a + \log(1/4))$
તફાવત = $\log 4 - \log(1/4) = \log 4 - (-\log 4) = 2 \log 4$

(B) બફર દ્રાવણ એ નિર્બળ એસિડ અને તેના સંયુગ્મી બેઝ અથવા નિર્બળ બેઝ અને તેના સંયુગ્મી એસિડનું મિશ્રણ છે.
$1$. $NH_3$ (નિર્બળ બેઝ) + $NH_4Cl$ (નિર્બળ બેઝ અને પ્રબળ એસિડનો ક્ષાર,જે $NH_4^+$ સંયુગ્મી એસિડ આપે છે) બેઝિક બફર બનાવે છે.
$2$. $HCl$ (પ્રબળ એસિડ) + $NaCl$ (પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઝનો ક્ષાર) બફર બનાવતું નથી કારણ કે $HCl$ પ્રબળ એસિડ છે.
$3$. $NH_3 + HCl$ ($2:1$ મોલ ગુણોત્તરમાં): અહીં,$1$ મોલ $HCl$ એ $1$ મોલ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $1$ મોલ $NH_4Cl$ બનાવે છે. બાકીનો $1$ મોલ $NH_3$ પ્રક્રિયા વગરનો રહે છે. આમ,આપણી પાસે $NH_3$ (નિર્બળ બેઝ) અને $NH_4Cl$ (સંયુગ્મી એસિડ) નું મિશ્રણ છે,જે બફર તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,સંયોજનો $1$ અને $3$ બફર અસર દર્શાવે છે.

(C) બફર દ્રાવણ નિર્બળ એસિડ અને તેના સંયુગ્મી બેઝ અથવા નિર્બળ બેઝ અને તેના સંયુગ્મી એસિડના મિશ્રણ દ્વારા બને છે.
$0.4 \, mol \, HNO_2$ (નિર્બળ એસિડ) એ $0.2 \, mol \, NaOH$ (પ્રબળ બેઝ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને $0.2 \, mol \, NaNO_2$ (સંયુગ્મી બેઝ) બનાવે છે અને $0.2 \, mol \, HNO_2$ બાકી રહે છે.
આમ,અંતિમ મિશ્રણમાં નિર્બળ એસિડ $(HNO_2)$ અને તેનો સંયુગ્મી બેઝ $(NO_2^-)$ બંને હોવાથી તે એસિડિક બફર તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) એસિડિક બફર માટે,હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$pH = pK_a + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
આપેલ છે $K_a = 10^{-5}$,તેથી $pK_a = -\log(10^{-5}) = 5$.
આપેલ છે $pH = 6$.
આ કિંમતો સમીકરણમાં મૂકતા:
$6 = 5 + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
$6 - 5 = \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
$1 = \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$
બંને બાજુ એન્ટિલોગ લેતા:
$\frac{[Salt]}{[Acid]} = 10^1 = 10$
તેથી,ક્ષાર અને એસિડની સાંદ્રતાનો ગુણોત્તર $10: 1$ છે.

(D) પ્રક્રિયા: $NH_3 + HCl \to NH_4Cl$
$HCl$ ના મોલ = $0.2 \, M \times 0.025 \, L = 0.005 \, mol$
$NH_3$ ના મોલ = $0.2 \, M \times 0.050 \, L = 0.010 \, mol$
$HCl$ એ સીમિત પ્રક્રિયક હોવાથી,તે $0.005 \, mol$ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $0.005 \, mol$ $NH_4Cl$ બનાવે છે.
બાકી રહેલા $NH_3$ ના મોલ = $0.010 - 0.005 = 0.005 \, mol$
આ એક બેઝિક બફર દ્રાવણ બનાવે છે.
હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ મુજબ:
$pOH = pK_b + \log \frac{[Salt]}{[Base]}$
$pOH = 4.75 + \log \frac{0.005}{0.005} = 4.75$
$pH = 14 - pOH = 14 - 4.75 = 9.25$

(D) જે દ્રાવણોમાં થોડા પ્રમાણમાં એસિડ કે બેઇઝ ઉમેરવાથી $pH$ ના મૂલ્યમાં થતા ફેરફારનો વિરોધ થાય છે,તેને બફર દ્રાવણો કહેવામાં આવે છે.
કારણ કે $pH = -\log[H_3O^+]$,અચળ $pH$ નો અર્થ એ છે કે $H_3O^+$ ની સાંદ્રતા અસરકારક રીતે અચળ રહે છે.

(D) આ દ્રાવણ એ નિર્બળ એસિડ (એસિટિક એસિડ) અને તેના ક્ષાર (સોડિયમ એસિટેટ) થી બનેલું બફર દ્રાવણ છે.
હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ: $pH = pK_a + \log \frac{[salt]}{[acid]}$
પ્રથમ,મોલની સંખ્યા શોધો:
એસિટિક એસિડના મોલ = $\frac{5 \ g}{60 \ g/mol} = 0.0833 \ mol$
સોડિયમ એસિટેટના મોલ = $\frac{7.5 \ g}{82 \ g/mol} = 0.0915 \ mol$
હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણમાં કિંમતો મૂકતા:
$pH = 4.76 + \log \left( \frac{0.0915}{0.0833} \right) = 4.76 + \log(1.098) \approx 4.80$
આમ,$4.80$ એ $4.76 < pH < 5.0$ ની વચ્ચે આવે છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) પગલું $1$: પ્રક્રિયકોના મિલિમોલ $(m.mol)$ ગણો.
$H_2SO_4$ ના $m.mol = 20 \ mL \times 0.1 \ M = 2 \ m.mol$.
$NH_4OH$ ના $m.mol = 30 \ mL \times 0.2 \ M = 6 \ m.mol$.
પગલું $2$: સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ લખો.
$H_2SO_4 + 2NH_4OH \to (NH_4)_2SO_4 + 2H_2O$.
પગલું $3$: અંતિમ મિશ્રણનું બંધારણ નક્કી કરો.
શરૂઆતમાં: $H_2SO_4 = 2 \ m.mol$,$NH_4OH = 6 \ m.mol$.
પ્રક્રિયા પછી: $H_2SO_4$ સીમિત પ્રક્રિયક છે. બાકી રહેલ $NH_4OH = 6 - (2 \times 2) = 2 \ m.mol$. બનેલ $(NH_4)_2SO_4 = 2 \ m.mol$.
પગલું $4$: બેઝિક બફર માટે હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને $pOH$ ગણો.
$pOH = pK_b + \log \frac{[Salt]}{[Base]} = 4.7 + \log \frac{2}{2} = 4.7 + 0 = 4.7$.
પગલું $5$: $pH$ ગણો.
$pH = 14 - pOH = 14 - 4.7 = 9.3 \approx 9.4$.

(D) બફર દ્રાવણ એ નિર્બળ એસિડ અને તેના સંયુગ્મી બેઝ (ક્ષાર) અથવા નિર્બળ બેઝ અને તેના સંયુગ્મી એસિડ (ક્ષાર) નું મિશ્રણ છે.
$PhCOOH$ (બેન્ઝોઇક એસિડ) એ નિર્બળ એસિડ છે અને $PhCOOK$ (પોટેશિયમ બેન્ઝોએટ) એ પ્રબળ બેઝ સાથેનો તેનો ક્ષાર છે.
તેથી,$PhCOOH$ અને $PhCOOK$ નું મિશ્રણ એસિડિક બફર દ્રાવણ બનાવે છે.
અન્ય વિકલ્પો નિર્બળ એસિડ-સંયુગ્મી બેઝ અથવા નિર્બળ બેઝ-સંયુગ્મી એસિડની જોડી દર્શાવતા નથી.

(B) નિર્બળ એસિડ $(HCN)$ અને પ્રબળ બેઇઝ સાથેના તેના ક્ષાર $(KCN)$ નું મિશ્રણ એસિડિક બફર દ્રાવણ બનાવે છે.
એસિડિક બફર માટે,$pH$ હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$pH = pK_a + \log \left(\frac{[Salt]}{[Acid]}\right)$
$CN^{\Theta}$ નો $pK_b = 4.7$ આપેલ છે,તેથી $HCN$ નો $pK_a$:
$pK_a = 14 - 4.7 = 9.3$
ક્ષાર $(KCN)$ અને એસિડ $(HCN)$ ના મોલની સંખ્યા સમાન $(2.5 \ mol)$ હોવાથી,ગુણોત્તર $\frac{[Salt]}{[Acid]} = 1$ થશે.
તેથી,$pH = 9.3 + \log(1) = 9.3 + 0 = 9.3$.

(A) આપેલ દ્રાવણ એ બેઝિક બફર છે જે નિર્બળ બેઝ $(NH_4OH)$ અને પ્રબળ એસિડ સાથેના તેના ક્ષાર $(NH_4Cl)$ નું બનેલું છે.
બેઝિક બફર માટે હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણ મુજબ,$pOH = pK_b + \log \frac{[Salt]}{[Base]}$.
બફર દ્રાવણને પાણી વડે મંદ કરવાથી ક્ષાર અને બેઝની સાંદ્રતાનો ગુણોત્તર બદલાતો નથી,કારણ કે બંનેની સાંદ્રતા સમાન પ્રમાણમાં ઘટે છે.
તેથી,બફર દ્રાવણમાં થોડી માત્રામાં પાણી ઉમેરવાથી તેના $pH$ માં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.

(C) મોલની સંખ્યા $=$ સાંદ્રતા $\times$ કદ.
$NaOH$ ના મોલ $= (0.2 \, M) \times (10 \, mL) = 2 \, \text{millimoles}$.
$HCN$ ના મોલ $= (0.2 \, M) \times (20 \, mL) = 4 \, \text{millimoles}$.
પ્રક્રિયા: $HCN + NaOH \longrightarrow NaCN + H_2O$.
$NaOH$ એ સીમિત પ્રક્રિયક હોવાથી,$2 \, \text{millimoles}$ $NaOH$ એ $2 \, \text{millimoles}$ $HCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2 \, \text{millimoles}$ $NaCN$ બનાવશે.
બાકી રહેલ $HCN = 4 - 2 = 2 \, \text{millimoles}$.
આ એક એસિડિક બફર દ્રાવણ બનાવે છે. હેન્ડરસન-હેસલબેક સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા: $pH = pKa + \log \frac{[Salt]}{[Acid]}$.
કદ સમાન હોવાથી,આપણે મોલના ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ: $pH = 5 + \log \frac{2}{2} = 5 + \log(1) = 5 + 0 = 5$.
તેથી,પરિણામી મિશ્રણનો $pH$ $5$ છે.