Salt hydrolysis Questions in Hindi

(B) दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार के लवण के लिए जल-अपघटन स्थिरांक $(K_h)$ का सूत्र इस प्रकार है:
$K_h = \frac{K_w}{K_a \times K_b}$
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$K_h = \frac{1 \times 10^{-14}}{(1.75 \times 10^{-5}) \times (4.6 \times 10^{-10})}$
$K_h = \frac{1 \times 10^{-14}}{8.05 \times 10^{-15}}$
$K_h = \frac{10}{8.05} \approx 1.242$

(A) $NaOCl$ एक प्रबल क्षार और दुर्बल अम्ल का लवण है।
जल-अपघटन की मात्रा $(h)$ का सूत्र $h = \sqrt{\frac{K_h}{C}}$ है।
यहाँ $K_h = 10^{-6}$ और $C = 0.01 \ M = 10^{-2} \ M$ दिया गया है।
$h = \sqrt{\frac{10^{-6}}{10^{-2}}} = \sqrt{10^{-4}} = 10^{-2}$.
जल-अपघटन का प्रतिशत = $h \times 100 = 10^{-2} \times 100 = 1\%$.

(C) दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार के लवण के लिए जल-अपघटन की मात्रा $(h)$ का सूत्र $h = \sqrt{K_h}$ होता है।
चूंकि $K_h = \frac{K_w}{K_a \times K_b}$,इसलिए $h$ के व्यंजक में सांद्रता $(C)$ पद नहीं होता है।
अतः,दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार से बने लवणों के लिए जल-अपघटन की मात्रा तनुता से स्वतंत्र होती है।
$NH_4CN$ और $CH_3COONH_4$ दोनों दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार के लवण हैं।

(C) अमोनियम बेंजोएट $(C_6H_5COONH_4)$ एक दुर्बल अम्ल (बेंजोइक अम्ल,$K_a$) और दुर्बल क्षार (अमोनियम हाइड्रॉक्साइड,$K_b$) से बना लवण है।
दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार के लवण के लिए,जल-अपघटन की मात्रा $(h)$ लवण के विलयन की सांद्रता $(C)$ से स्वतंत्र होती है।
जल-अपघटन स्थिरांक $(K_h)$ का सूत्र $K_h = \frac{K_w}{K_a \times K_b}$ है।
जल-अपघटन की मात्रा $(h)$ का सूत्र $h = \sqrt{K_h}$ है।
अतः,$h = \sqrt{\frac{K_w}{K_a \times K_b}}$ प्राप्त होता है।

(B) दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार के लवण के लिए,जल-अपघटन की मात्रा $(h)$ का सूत्र है: $h = \sqrt{\frac{K_w}{K_a \times C}}$
दिया गया है: $K_w = 10^{-14}$,$K_a = 1.4 \times 10^{-9}$,और $C = 1/100 = 10^{-2} \ M$.
मान रखने पर: $h = \sqrt{\frac{10^{-14}}{1.4 \times 10^{-9} \times 10^{-2}}}$
$h = \sqrt{\frac{10^{-14}}{1.4 \times 10^{-11}}} = \sqrt{\frac{10^{-3}}{1.4}} = \sqrt{0.714 \times 10^{-3}} = \sqrt{7.14 \times 10^{-4}}$
$h \approx 2.67 \times 10^{-2} \approx 2.7 \times 10^{-2}$.

(C) $FeCl_3$ एक प्रबल अम्ल $(HCl)$ और दुर्बल क्षार $(Fe(OH)_3)$ का लवण है।
जब इसे पानी में घोला जाता है,तो $Fe^{3+}$ आयन का जल-अपघटन (hydrolysis) होता है।
अभिक्रिया है: $Fe^{3+} + 3H_2O \rightleftharpoons Fe(OH)_3 + 3H^+$.
$H^+$ आयनों के उत्पादन के कारण,विलयन अम्लीय हो जाता है।

(C) जल-अपघटन की मात्रा $h = \frac{4.88}{100} = 0.0488$.
सांद्रता $C = \frac{n}{V} = \frac{1 \ mol}{99.2 \ L} = 0.01008 \ M$.
दुर्बल क्षार और प्रबल अम्ल के लवण के लिए,जल-अपघटन स्थिरांक $K_h = C h^2$ द्वारा दिया जाता है।
$K_h = 0.01008 \times (0.0488)^2$.
$K_h = 0.01008 \times 0.00238144 \approx 2.4 \times 10^{-5}$.

(D) जब $CH_3COONa$ को पानी में घोला जाता है,तो यह $CH_3COO^-$ और $Na^+$ आयनों में पूर्णतः वियोजित हो जाता है।
चूंकि $CH_3COO^-$ एक दुर्बल अम्ल $(CH_3COOH)$ का संयुग्मी क्षार है,इसलिए यह पानी के साथ अभिक्रिया करके $CH_3COOH$ और $OH^-$ आयन बनाता है।
विलयन के $pH$ को बदलने के लिए आयन की पानी के साथ इस अभिक्रिया को लवण का जल-अपघटन (salt hydrolysis) कहा जाता है।
इस पूरी प्रक्रिया में लवण का वियोजन और ऋणायन का जल-अपघटन दोनों शामिल हैं।

(B) $MgCl_2$ एक दुर्बल क्षार $(Mg(OH)_2)$ और प्रबल अम्ल $(HCl)$ से बना लवण है।
प्रबल अम्ल और दुर्बल क्षार के लवण के लिए,जल-अपघटन स्थिरांक $(K_h)$ और दुर्बल क्षार के वियोजन स्थिरांक $(K_b)$ के बीच संबंध है: $K_h = \frac{K_w}{K_b}$।

(C) $pH$ निर्धारित करने के लिए,हम लवणों की प्रकृति का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $NaCl$ एक प्रबल अम्ल $(HCl)$ और प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है,इसलिए इसका विलयन उदासीन होता है $(pH \approx 7)$।
$2$. $NH_4Cl$ एक दुर्बल क्षार $(NH_4OH)$ और प्रबल अम्ल $(HCl)$ का लवण है,इसलिए इसका विलयन अम्लीय होता है $(pH < 7)$।
$3$. $CH_3COONa$ एक दुर्बल अम्ल $(CH_3COOH)$ और प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है,इसलिए इसका विलयन क्षारीय होता है $(pH > 7)$।
$4$. $CH_3COONH_4$ एक दुर्बल अम्ल $(CH_3COOH)$ और दुर्बल क्षार $(NH_4OH)$ का लवण है,इसलिए इसका विलयन लगभग उदासीन होता है $(pH \approx 7)$।
अतः,$CH_3COONa$ के विलयन का $pH$ मान सबसे अधिक है।

(A) दिया गया है: सांद्रता $C = 0.1 \, M$,जल-अपघटन की मात्रा $h = 1 \% = 0.01 = 10^{-2}$।
दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार के लवण के लिए,जल-अपघटन स्थिरांक $K_h = C h^2$ होता है।
$K_h = 0.1 \times (10^{-2})^2 = 0.1 \times 10^{-4} = 10^{-5}$।
हम जानते हैं कि $K_h = \frac{K_w}{K_a}$,इसलिए $K_a = \frac{K_w}{K_h} = \frac{10^{-14}}{10^{-5}} = 10^{-9}$।
उत्पन्न $CH_3COOH$ की सांद्रता $[CH_3COOH] = C \times h = 0.1 \times 10^{-2} = 10^{-3} \, M$ है।
अतः,मान $10^{-5}, 10^{-9}, 10^{-3}$ हैं।

(A) दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार के लवण के लिए,$pH$ का सूत्र इस प्रकार है:
$pH = 7 + \frac{1}{2}pK_a - \frac{1}{2}pK_b$
चूंकि $pK_b > pK_a$ दिया गया है,इसलिए $(\frac{1}{2}pK_a - \frac{1}{2}pK_b)$ पद ऋणात्मक होगा।
अतः,$pH = 7 - \text{धनात्मक मान}$,जिसका अर्थ है कि $pH < 7$।

(C) $NaCN$ एक प्रबल क्षार $(NaOH)$ और दुर्बल अम्ल $(HCN)$ का लवण है।
जब इसे पानी में घोला जाता है,तो इसका जल-अपघटन होता है:
$CN^- + H_2O \rightleftharpoons HCN + OH^-$
चूंकि विलयन में $OH^-$ आयन उत्पन्न होते हैं,इसलिए परिणामी विलयन की प्रकृति क्षारीय हो जाती है।

(C) दिया गया लवण $CH_3COONa$ एक दुर्बल अम्ल $(CH_3COOH)$ और प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है।
ऐसे लवण के लिए,$[H^{+}]$ की सांद्रता का सूत्र है:
$[H^{+}] = \sqrt{\frac{K_w \times K_a}{C}}$
दिया है:
$K_w = 10^{-14}$
$K_a = 10^{-5}$
$C = 0.1 \, M = 10^{-1} \, M$
मान रखने पर:
$[H^{+}] = \sqrt{\frac{10^{-14} \times 10^{-5}}{10^{-1}}} = \sqrt{10^{-19} \times 10^{1}} = \sqrt{10^{-18}} = 10^{-9} \, M$

(B) $Na_2SO_4$ एक प्रबल अम्ल $(H_2SO_4)$ और प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है,इसलिए इसका विलयन उदासीन है $(pH \approx 7)$।
$NH_4Cl$ एक प्रबल अम्ल $(HCl)$ और दुर्बल क्षार $(NH_4OH)$ का लवण है,इसलिए इसका विलयन अम्लीय है $(pH < 7)$।
$KNO_3$ एक प्रबल अम्ल $(HNO_3)$ और प्रबल क्षार $(KOH)$ का लवण है,इसलिए इसका विलयन उदासीन है $(pH \approx 7)$।
$Na_3PO_4$ एक दुर्बल अम्ल $(H_3PO_4)$ और प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है,इसलिए इसका विलयन क्षारीय है $(pH > 7)$।
अतः,$NH_4Cl$ का $pH$ न्यूनतम है।

(D) क्षारीय लवण का निर्माण एक बहु-अम्लीय क्षार के अम्ल द्वारा आंशिक उदासीनीकरण से होता है।
$2PbCO_3 \cdot Pb(OH)_2$ (व्हाइट लेड) एक क्षारीय लवण है क्योंकि इसमें कार्बोनेट आयन $(CO_3^{2-})$ के साथ-साथ हाइड्रॉक्साइड आयन $(OH^-)$ भी उपस्थित होता है।

(D) दी गई अभिक्रिया $X^{-} + H_2O \rightleftharpoons HX + OH^{-}$ ऋणायन $X^{-}$ के जल-अपघटन को दर्शाती है।
यह अभिक्रिया $OH^{-}$ आयन उत्पन्न करती है,जिससे विलयन क्षारीय हो जाता है।
इस प्रकार का जल-अपघटन तब होता है जब लवण दुर्बल अम्ल $(HX)$ और प्रबल क्षार $(MOH)$ से बना होता है।
ऐसे लवण $(MX)$ में,ऋणायन $X^{-}$ जल के साथ अभिक्रिया करके दुर्बल अम्ल $(HX)$ बनाता है और विलयन में $OH^{-}$ आयन मुक्त करता है।

(A) $CH_3COONa$ एक प्रबल क्षार $(NaOH)$ और दुर्बल अम्ल $(CH_3COOH)$ का लवण है।
दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार के लवण का $pH$ सूत्र द्वारा दिया जाता है: $pH = \frac{1}{2} [pK_w + pK_a + log C]$।
तनुकरण करने पर,सांद्रता $C$ घट जाती है।
जैसे-जैसे $C$ घटता है,$log C$ का मान अधिक ऋणात्मक हो जाता है,जिससे $pH$ का मान कम हो जाता है।
अतः,विलयन का $pH$ घट जाता है।

(A) दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार के लवण के लिए,जल-अपघटन स्थिरांक $K_h = \frac{K_w}{K_a}$ होता है।
दोनों पक्षों का ऋणात्मक लघुगणक (negative logarithm) लेने पर:
$-\log K_h = -\log \left( \frac{K_w}{K_a} \right)$
$-\log K_h = -(\log K_w - \log K_a)$
$-\log K_h = -\log K_w + \log K_a$
पदों को व्यवस्थित करने पर:
$pK_h = pK_w - pK_a$
अतः,$pK_a + pK_h = pK_w$.

(A) $CuSO_4$ एक प्रबल अम्ल $(H_2SO_4)$ और दुर्बल क्षार $(Cu(OH)_2)$ का लवण है।
पानी में,$Cu^{2+}$ आयनों का जल-अपघटन होता है:
$Cu^{2+} + 2H_2O ⇌ Cu(OH)_2 + 2H^+$
चूंकि विलयन में $H^+$ आयन उत्पन्न होते हैं,इसलिए कॉपर सल्फेट का जलीय विलयन अम्लीय हो जाता है।

(A) जल-अपघटन की मात्रा $(h)$ का सूत्र है: $h = \sqrt{\frac{K_h}{C}}$
दिया गया है: $K_h = 2.5 \times 10^{-10}$ और $C = 0.1 \ M = 10^{-1} \ M$
मान रखने पर: $h = \sqrt{\frac{2.5 \times 10^{-10}}{10^{-1}}}$
$h = \sqrt{2.5 \times 10^{-9}}$
$h = \sqrt{25 \times 10^{-10}}$
$h = 5 \times 10^{-5}$

(A) लवण जल-अपघटन आयन और पानी के बीच की अभिक्रिया है जो विलयन की $pH$ को बदलती है।
$NaCN$ एक प्रबल क्षार $(NaOH)$ और दुर्बल अम्ल $(HCN)$ का लवण है। इसमें ऋणायन $CN^-$ जल-अपघटित होता है: $CN^- + H_2O \rightleftharpoons HCN + OH^-$.
$NH_4Cl$ एक दुर्बल क्षार $(NH_4OH)$ और प्रबल अम्ल $(HCl)$ का लवण है,जिसमें धनायन $NH_4^+$ जल-अपघटित होता है।
$CuSO_4$ और $FeCl_3$ दुर्बल क्षार और प्रबल अम्ल के लवण हैं,जिनमें धातु धनायन जल-अपघटित होते हैं।
अतः,$NaCN$ वह लवण है जिसमें ऋणायन का जल-अपघटन होता है।

(C) सोडियम एसीटेट $(CH_3COONa)$ एक दुर्बल अम्ल $(CH_3COOH)$ और प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है।
जब इसे पानी में घोला जाता है,तो इसका ऋणायनिक जल-अपघटन होता है:
$CH_3COO^- + H_2O \rightleftharpoons CH_3COOH + OH^-$
$OH^-$ आयनों के उत्पादन के कारण,विलयन क्षारीय हो जाता है।
इसलिए,सोडियम एसीटेट के जलीय विलयन की $pH$ $7$ से अधिक होती है।

(C) आइए जलीय विलयन में लवणों की प्रकृति का विश्लेषण करें:
$(1)$ $FeCl_3$ एक प्रबल अम्ल $(HCl)$ और दुर्बल क्षार $(Fe(OH)_3)$ का लवण है। यह अम्लीय विलयन बनाने के लिए धनायनिक जल-अपघटन (cationic hydrolysis) करता है। अतः,कथन $(1)$ गलत है।
$(2)$ $NH_4Cl$ एक प्रबल अम्ल $(HCl)$ और दुर्बल क्षार $(NH_4OH)$ का लवण है। यह अम्लीय विलयन बनाने के लिए धनायनिक जल-अपघटन करता है। अतः,कथन $(2)$ सही है।
$(3)$ $NaCN$ एक दुर्बल अम्ल $(HCN)$ और प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है। यह क्षारीय विलयन बनाने के लिए ऋणायनिक जल-अपघटन (anionic hydrolysis) करता है। अतः,कथन $(3)$ गलत है।
$(4)$ $Na_2CO_3$ एक दुर्बल अम्ल $(H_2CO_3)$ और प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है। यह क्षारीय विलयन बनाने के लिए ऋणायनिक जल-अपघटन करता है। अतः,कथन $(4)$ सही है।
चूंकि कथन $(1)$ और $(3)$ गलत हैं,इसलिए सही विकल्प $C$ है।

(C) दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार से बने लवण के विलयन का $pH$ (जैसे,$CH_3COONH_4$) निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$pH = 7 + \frac{1}{2}pK_a - \frac{1}{2}pK_b$
चूंकि इस व्यंजक में सांद्रता का कोई पद नहीं है,इसलिए ऐसे लवण विलयन का $pH$ तनुकरण पर निर्भर नहीं करता है।
अतः,$pH$ स्थिर रहता है।

(B) $NaHSO_4$ एक अम्लीय लवण है क्योंकि इसमें एक प्रतिस्थापनीय हाइड्रोजन परमाणु होता है और यह एक प्रबल अम्ल $(H_2SO_4)$ और एक दुर्बल क्षार $(NaOH)$ से व्युत्पन्न है। $NaH_2PO_3$ भी एक अम्लीय लवण है। $HCOONa$ (सोडियम फॉर्मेट) एक दुर्बल अम्ल $(HCOOH)$ और एक प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है,जो इसे एक क्षारीय लवण बनाता है। अतः,$HCOONa$ अम्लीय लवण नहीं है।

(A) ये लवण दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार से बने हैं।
जल-अपघटन की मात्रा $(x)$ का सूत्र: $x = \sqrt{\frac{K_h}{C}} = \sqrt{\frac{K_w}{K_a \times C}}$ है।
यदि सांद्रता $(C)$ समान है,तो $x \propto \sqrt{\frac{1}{K_a}}$ होगा।
$KCN$ के लिए,अम्ल $HCN$ है $(K_a = 7.2 \times 10^{-10})$।
$CH_3COOK$ के लिए,अम्ल $CH_3COOH$ है $(K_a = 1.8 \times 10^{-5})$।
चूंकि $K_a(CH_3COOH) > K_a(HCN)$,इसलिए $x_1 > x_2$ होगा क्योंकि $x$,$K_a$ के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

(D) अमोनियम साइनाइड $(NH_4CN)$ एक दुर्बल अम्ल $(HCN)$ और दुर्बल क्षार $(NH_4OH)$ का लवण है।
ऐसे लवणों के लिए,$pH$ का सूत्र $pH = 7 + \frac{1}{2}(pK_a - pK_b)$ होता है।
यह सूत्र दर्शाता है कि विलयन का $pH$ लवण की सांद्रता पर निर्भर नहीं करता है।
इसलिए,पानी मिलाने (तनुकरण) से विलयन के $pH$ में कोई परिवर्तन नहीं होता है।
अतः,$pH \, 7.02$ ही रहेगा।

(D) $KCN$ एक दुर्बल अम्ल $(HCN)$ और प्रबल क्षार $(KOH)$ का लवण है।
ऐसे लवण के लिए $pH$ का सूत्र: $pH = 7 + \frac{1}{2}pK_a + \frac{1}{2}\log C$ है।
यहाँ $K_a = 10^{-7}$,इसलिए $pK_a = 7$ है। $C = 10^{-3} \ M$ है।
$pH = 7 + \frac{1}{2}(7) + \frac{1}{2}\log(10^{-3}) = 7 + 3.5 - 1.5 = 9$ है।
जल-अपघटन की मात्रा $(h)$ का सूत्र: $h = \sqrt{\frac{K_w}{K_a \times C}} = \sqrt{\frac{10^{-14}}{10^{-7} \times 10^{-3}}} = \sqrt{10^{-4}} = 10^{-2}$ है।
$[OH^-]$ की सांद्रता: $[OH^-] = C \times h = 10^{-3} \times 10^{-2} = 10^{-5} \ M$ है।

(A) दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार के लवण के लिए जल-अपघटन स्थिरांक $K_h$ का सूत्र इस प्रकार है:
$K_h = \frac{K_w}{K_a \times K_b}$
दोनों पक्षों में $-log$ लेने पर:
$-log K_h = -log K_w - (-log K_a) - (-log K_b)$
$-log K_h = -log K_w + log K_a + log K_b$
अतः,$pK_h = pK_w - pK_a - pK_b$ प्राप्त होता है।

(D) $CH_3COONH_4$ जैसे दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार के लवण के लिए,जल-अपघटन की मात्रा $(h)$ का सूत्र है: $h = \sqrt{K_h} = \sqrt{\frac{K_w}{K_a \times K_b}}$।
चूंकि एक निश्चित तापमान पर $K_w$,$K_a$ और $K_b$ स्थिरांक हैं,इसलिए ऐसे लवणों के लिए जल-अपघटन की मात्रा $(h)$ लवण के विलयन की सांद्रता पर निर्भर नहीं करती है।
अतः,दी गई सभी सांद्रताओं के लिए जल-अपघटन की मात्रा समान है।

(D) एलम (जैसे,पोटेशियम एलम,$KAl(SO_4)_2 \cdot 12H_2O$) एक प्रबल अम्ल $(H_2SO_4)$ और दुर्बल क्षार $(Al(OH)_3)$ का लवण है।
जब इसे पानी में घोला जाता है,तो यह जल-अपघटन (hydrolysis) के माध्यम से $H^+$ आयन उत्पन्न करता है।
$H^+$ आयनों की उपस्थिति के कारण,विलयन अम्लीय हो जाता है।
इसलिए,एलम के जलीय विलयन की $pH < 7$ होती है।

(C) $K_2S$ एक दुर्बल अम्ल $(H_2S)$ और प्रबल क्षार $(KOH)$ का लवण है।
जल में,यह ऋणायनिक जल-अपघटन करता है: $S^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HS^- + OH^-$.
$OH^-$ आयनों के उत्पादन के कारण,विलयन क्षारीय हो जाता है।
अतः,$K_2S$ विलयन का $pH$ $7$ से अधिक होता है।

(D) प्रबल अम्ल और दुर्बल क्षार के लवण के लिए,जल-अपघटन स्थिरांक $K_h$ का सूत्र इस प्रकार है:
$K_h = \frac{K_w}{K_b}$
दिया गया है:
$K_w = 10^{-12}$
$K_b = 10^{-5}$
मान रखने पर:
$K_h = \frac{10^{-12}}{10^{-5}} = 10^{-7}$

(A) धनायनिक जल-अपघटन धनायन के आवेश घनत्व (charge density) के सीधे समानुपाती होता है।
आवेश घनत्व को आवेश और आकार (आयनिक त्रिज्या) के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
दिए गए आयनों में,$Al^{3+}$ की आयनिक त्रिज्या सबसे छोटी है और इसका आवेश $+3$ है।
चूंकि $Al^{3+}$ का आवेश-आकार अनुपात सबसे अधिक है,इसलिए यह धनायनिक जल-अपघटन की अधिकतम क्षमता प्रदर्शित करता है।

(C) $NaCN$ एक प्रबल क्षार और दुर्बल अम्ल का लवण है।
ऐसे लवण के जल-अपघटन के लिए,जल-अपघटन स्थिरांक $K_h$ का सूत्र $K_h = C h^2$ है,जहाँ $C$ सांद्रता है और $h$ जल-अपघटन की मात्रा है।
दिया गया है: $C = 0.01 \ M$ और $h = 3.37 \% = 0.0337$।
मान रखने पर: $K_h = 0.01 \times (0.0337)^2$।
$K_h = 0.01 \times 0.00113569 = 1.13569 \times 10^{-5} \approx 1.13 \times 10^{-5}$।

(D) लवण का जल-अपघटन उन लवणों में होता है जो दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार,या प्रबल अम्ल और दुर्बल क्षार,या दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार से बने होते हैं।
$Na_3PO_4$ एक दुर्बल अम्ल $(H_3PO_4)$ और प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है,इसलिए इसका ऋणायनिक जल-अपघटन होता है।
$CH_3COONa$ एक दुर्बल अम्ल $(CH_3COOH)$ और प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है,इसलिए इसका भी ऋणायनिक जल-अपघटन होता है।
$NaNO_3$ एक प्रबल अम्ल $(HNO_3)$ और प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है,इसलिए इसका जल-अपघटन नहीं होता है।
अतः,$(A)$ और $(B)$ दोनों का जल-अपघटन होता है।

(A) दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार के लवण के लिए जल-अपघटन स्थिरांक $(K_h)$ का सूत्र है: $K_h = \frac{K_w}{K_a}$।
दिया गया है: $K_w = 1.0 \times 10^{-14}$ और $K_a (HNO_2) = 4.5 \times 10^{-4}$।
मान रखने पर: $K_h = \frac{1.0 \times 10^{-14}}{4.5 \times 10^{-4}}$।
$K_h = 0.222 \times 10^{-10} = 2.22 \times 10^{-11}$।

(A) मिश्रित लवण वह लवण है जिसमें एक से अधिक प्रकार के धनायन या ऋणायन होते हैं।
$Ca(OH)Cl$ एक हाइड्रॉक्सी लवण है (मिश्रित लवण का एक प्रकार जिसमें $OH^-$ और $Cl^-$ ऋणायन होते हैं)।
$NaKSO_4$ एक द्विक लवण है जिसमें दो अलग-अलग धनायन ($Na^+$ और $K^+$) होते हैं।
$NaHSO_4$ एक अम्लीय लवण है जिसमें एक प्रतिस्थापनीय हाइड्रोजन परमाणु होता है।
अतः,$Ca(OH)Cl$ मिश्रित लवण का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।

(C) जल-अपघटन स्थिरांक $K_h$,अम्ल $(K_a)$ और क्षार $(K_b)$ के वियोजन स्थिरांक और जल के आयनिक गुणनफल $(K_w)$ से संबंधित है।
दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार के लवण (जैसे,$CH_3COONa$) के लिए,जल-अपघटन स्थिरांक $K_h = K_w / K_a$ द्वारा दिया जाता है।
प्रबल अम्ल और दुर्बल क्षार के लवण (जैसे,$NH_4Cl$ या $FeCl_3$) के लिए,सूत्र $K_h = K_w / K_b$ है।
दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार के लवण (जैसे,$CH_3COONH_4$) के लिए,सूत्र $K_h = K_w / (K_a \times K_b)$ है।
अतः,$K_h = K_w / K_a$ सूत्र $CH_3COONa$ पर लागू होता है।

(A) लवण का जल-अपघटन तब होता है जब लवण एक दुर्बल अम्ल और/या दुर्बल क्षार से बना हो।
$1$. $Na_2SO_4$ एक प्रबल अम्ल $(H_2SO_4)$ और प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है। प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार के लवण जल में जल-अपघटन नहीं करते हैं।
$2$. $(NH_4)_2SO_4$ एक दुर्बल क्षार $(NH_4OH)$ और प्रबल अम्ल $(H_2SO_4)$ का लवण है,जो धनायनिक जल-अपघटन करता है।
$3$. $NH_4CN$ एक दुर्बल क्षार $(NH_4OH)$ और दुर्बल अम्ल $(HCN)$ का लवण है,जो धनायनिक और ऋणायनिक दोनों प्रकार का जल-अपघटन करता है।
अतः,$Na_2SO_4$ जल-अपघटन नहीं करता है।

(B) दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार के लवण के लिए,जल-अपघटन स्थिरांक $(K_h)$ का सूत्र इस प्रकार है:
$K_h = \frac{K_w}{K_a \times K_b}$
अतः,$K_h$,$(K_a \times K_b)^{-1}$ के समानुपाती होता है।

(C) दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार से बने लवण का $pH$ ज्ञात करने का सूत्र है:
$pH = 7 + \frac{1}{2}(pK_a - pK_b)$
दिया गया है:
$pK_a = 4.80$
$pK_b = 4.78$
सूत्र में मान रखने पर:
$pH = 7 + \frac{1}{2}(4.80 - 4.78)$
$pH = 7 + \frac{1}{2}(0.02)$
$pH = 7 + 0.01$
$pH = 7.01$

(B) दी गई अभिक्रिया फॉर्मेट आयन $(HCOO^-)$ के जल-अपघटन को दर्शाती है,जो एक दुर्बल अम्ल $(HCOOH)$ और एक प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है।
दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार के लवण के जल-अपघटन के लिए,जल-अपघटन की मात्रा $(h)$,जल-अपघटन स्थिरांक $(K_h)$ और लवण की सांद्रता $(C)$ के साथ निम्नलिखित सूत्र द्वारा संबंधित है:
$K_h = C h^2$
इसे $h$ के लिए व्यवस्थित करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$h = \sqrt{\frac{K_h}{C}}$
अतः,सही संबंध $h = \sqrt{\frac{K_h}{C}}$ है।

(D) दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार से बना लवण जल-अपघटन के बाद क्षारीय विलयन देता है $(pH > 7)$।

(B) मिथाइल एमाइन हाइड्रोक्लोराइड $(CH_3NH_3Cl)$ एक प्रबल अम्ल $(HCl)$ और दुर्बल क्षार $(CH_3NH_2)$ का लवण है।
ऐसे लवण के लिए,जल-अपघटन स्थिरांक $(K_h)$ का सूत्र है:
$K_h = \frac{K_w}{K_b}$
यहाँ $K_w = 10^{-14}$ और $K_b = 5 \times 10^{-4}$ दिया गया है।
मान रखने पर:
$K_h = \frac{10^{-14}}{5 \times 10^{-4}} = 0.2 \times 10^{-10}$.

(A) $CH_3COONH_4$ लवण एक दुर्बल अम्ल $(CH_3COOH)$ और एक दुर्बल क्षार $(NH_4OH)$ से बनता है।
दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार के लवण के लिए,जल-अपघटन की मात्रा $(h)$ का सूत्र है: $h = \sqrt{K_h} = \sqrt{\frac{K_w}{K_a \times K_b}}$।
चूंकि दिए गए तापमान पर $K_w$,$K_a$ और $K_b$ स्थिरांक हैं,इसलिए जल-अपघटन की मात्रा $(h)$ लवण के विलयन की सांद्रता पर निर्भर नहीं करती है।
अतः,$x_1 = x_2$।

(B) अमोनियम एसीटेट एक दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार का लवण है।
ऐसे लवणों के लिए,जल-अपघटन की मात्रा $(h)$ विलयन की सांद्रता से स्वतंत्र होती है और इसे निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$h = \sqrt{K_h}$
दिया गया है $K_h = 3.175 \times 10^{-5}$।
$h = \sqrt{3.175 \times 10^{-5}} = \sqrt{31.75 \times 10^{-6}} \approx 5.63 \times 10^{-3}$।

(A) सोडियम एसीटेट $(CH_3COONa)$ एक दुर्बल अम्ल $(CH_3COOH)$ और प्रबल क्षार $(NaOH)$ का लवण है।
ऐसे लवणों के लिए $pH$ का सूत्र है: $pH = 7 + \frac{1}{2}pK_a + \frac{1}{2}\log C$.
दिया गया है: $C = 0.018 \, M = 1.8 \times 10^{-2} \, M$ और $K_a = 1.8 \times 10^{-5}$.
सबसे पहले,$pK_a$ ज्ञात करें: $pK_a = -\log(K_a) = -\log(1.8 \times 10^{-5}) \approx 4.75$.
अब,मानों को सूत्र में रखने पर:
$pH = 7 + \frac{1}{2}(4.75) + \frac{1}{2}\log(1.8 \times 10^{-2})$
$pH = 7 + 2.375 + \frac{1}{2}(0.255 - 2)$
$pH = 7 + 2.375 - 0.8725 = 8.5025 \approx 8.5$.

(B) सोडियम एसीटेट $(CH_3COONa)$ का जल में जल-अपघटन (hydrolysis) इस प्रकार होता है:
$CH_3COO^{-} + H_2O ⇌ CH_3COOH + OH^{-}$
जल-अपघटन अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,उत्पन्न होने वाले प्रत्येक मोल $CH_3COOH$ के लिए,एक मोल $OH^{-}$ भी उत्पन्न होता है।
अतः,सोडियम एसीटेट के जलीय विलयन में,बने हुए एसिटिक एसिड की सांद्रता उत्पन्न हाइड्रोक्साइड आयनों की सांद्रता के बराबर होती है:
$[CH_3COOH] = [OH^{-}]$