Quantitative Analysis Questions in Gujarati

(D) $AgBr$ નું મોલર દળ $= 108 + 80 = 188 \ g/mol$ છે.
$0.2397 \ g$ $AgBr$ માં $Br$ નું દળ $= \frac{80}{188} \times 0.2397 \ g = 0.102 \ g$ છે.
$Br$ ની ટકાવારી $= \frac{Br \text{ નું દળ}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ}} \times 100$.
$Br$ ની ટકાવારી $= \frac{0.102}{0.15} \times 100 = 68\%$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $68$ છે.

(D) કાર્બનિક સંયોજનનું દળ = $0.8 \ g$.
નાઈટ્રોજનની ટકાવારી = $42 \ \%$.
નાઈટ્રોજનનું દળ = $\frac{42}{100} \times 0.8 = 0.336 \ g$.
નાઈટ્રોજનના મોલ = $\frac{0.336}{14} = 0.024 \ mol$.
$1 \ mol$ $N$ એ $1 \ mol$ $NH_3$ ઉત્પન્ન કરે છે,તેથી $NH_3$ ના મોલ = $0.024 \ mol$.
પ્રક્રિયા: $2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$.
સ્ટોઈકિયોમેટ્રી મુજબ,$2 \ mol$ $NH_3$ એ $1 \ mol$ $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,જરૂરી $H_2SO_4$ ના મોલ = $\frac{0.024}{2} = 0.012 \ mol$.
$M = \frac{n}{V(L)}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા,$1 = \frac{0.012}{V(L)}$.
$V(L) = 0.012 \ L = 12 \ mL$.

(A) $AgCl$ નું મોલર દળ $= 107.87 + 35.5 = 143.37 \ g/mol$.
બનેલા $AgCl$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{0.3849 \ g}{143.37 \ g/mol} = 0.0026846 \ mol$.
$1 \ mol$ $AgCl$ માં $1 \ mol$ $Cl$ હોવાથી,$Cl$ ના મોલ $= 0.0026846 \ mol$.
ક્લોરિનનું દળ $= 0.0026846 \ mol \times 35.5 \ g/mol = 0.0953 \ g$.
સંયોજન $A$ માં ક્લોરિનની ટકાવારી $= \frac{\text{ક્લોરિનનું દળ}}{\text{સંયોજન } A \text{ નું દળ}} \times 100$.
$\% \ Cl = \frac{0.0953 \ g}{0.5 \ g} \times 100 = 19.06 \ \%$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં રાઉન્ડ ઓફ કરતા,આપણને $19$ મળે છે.

(A) કાર્બનિક સંયોજનનું વજન $= 0.2 \ g$.
$STP$ પર $N_2$ નું કદ $= 22.400 \ mL = 22.4 \times 10^{-3} \ L$.
$N_2$ ના મોલ $= \frac{22.4 \times 10^{-3} \ L}{22.4 \ L \ mol^{-1}} = 10^{-3} \ mol$.
ઉત્સર્જિત $N_2$ નું દળ $= 10^{-3} \ mol \times 28 \ g \ mol^{-1} = 28 \times 10^{-3} \ g$.
નાઈટ્રોજનની ટકાવારી $= \frac{N_2 \text{ નું દળ}}{\text{સંયોજનનું દળ}} \times 100$.
નાઈટ્રોજનની ટકાવારી $= \frac{28 \times 10^{-3} \ g}{0.2 \ g} \times 100 = \frac{0.028}{0.2} \times 100 = 14 \%$.

(A) $CO_2$ માં કાર્બનનું દળ આ રીતે ગણવામાં આવે છે: $\text{C નું દળ} = \frac{12}{44} \times CO_2 \text{ નું દળ}$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $\text{C નું દળ} = \frac{12}{44} \times 0.20 \, g = 0.05454 \, g$.
કાર્બનિક સંયોજનમાં કાર્બનની ટકાવારી: $\% \, C = \frac{\text{C નું દળ}}{\text{સંયોજનનું દળ}} \times 100$.
$\% \, C = \frac{0.05454}{0.30} \times 100 = 18.18 \, \%$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં ફેરવતા,આપણને $18 \, \%$ મળે છે.

(A) $AgCl$ નું મોલર દળ $= 108 + 35.5 = 143.5 \ g \ mol^{-1}$ છે.
$0.40 \ g$ $AgCl$ માં $Cl$ નું દળ $= \frac{35.5}{143.5} \times 0.40 \ g \approx 0.09895 \ g$ થાય.
$Cl$ ની ટકાવારી $= \frac{Cl \text{ નું દળ}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ}} \times 100$.
$Cl$ ની ટકાવારી $= \frac{0.09895}{0.25} \times 100 = 39.58 \ \%$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $40$ છે.

(D) $AgBr$ નું મોલર દળ $= 108 + 80 = 188 \ g/mol$.
$0.40 \ g$ $AgBr$ માં $Br$ નું દળ $= \frac{80}{188} \times 0.40 \ g$.
$Br$ ની ટકાવારી $= \frac{Br \text{ નું દળ}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ}} \times 100$.
$Br$ ની ટકાવારી $= \frac{(\frac{80}{188} \times 0.40)}{0.5} \times 100$.
$Br$ ની ટકાવારી $= \frac{32}{188 \times 0.5} \times 100 = \frac{32}{94} \times 100 \approx 34.04 \ \%$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $34 \ \%$ છે.

(D) એમોનિયા દ્વારા સલ્ફ્યુરિક એસિડના તટસ્થીકરણ માટેની પ્રક્રિયા: $2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$.
વપરાયેલ $H_2SO_4$ ના મિલિ-ઇક્વિવેલન્ટ્સ $(meq)$ = $Molarity \times Volume \times n\text{-factor} = 1 \ M \times 12.5 \ mL \times 2 = 25 \ meq$.
$1 \ meq$ $NH_3$ એ $1 \ meq$ $H_2SO_4$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,તેથી મુક્ત થયેલ $NH_3$ ના $meq = 25 \ meq$.
નાઈટ્રોજનનું દળ = $\frac{meq \times 14}{1000} = \frac{25 \times 14}{1000} = 0.35 \ g$.
નાઈટ્રોજનની ટકાવારી = $\frac{\text{નાઈટ્રોજનનું દળ}}{\text{સંયોજનનું દળ}} \times 100 = \frac{0.35}{0.55} \times 100 = 63.63\%$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,આપણને $64\%$ મળે છે.

(B) કેલ્ડાલ પદ્ધતિમાં નાઇટ્રોજનની ટકાવારી માટેનું સૂત્ર: $\% \text{N} = \frac{1.4 \times \text{એસિડની મોલારિટી} \times \text{એસિડની બેઝિકતા} \times \text{એસિડનું કદ (mL માં)}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ (g માં)}}$
અહીં,$\text{મોલારિટી} = 2 \ M$,$H_2SO_4$ ની $\text{બેઝિકતા} = 2$,$\text{કદ} = 2.5 \ mL$,અને $\text{દળ} = 0.25 \ g$.
કિંમતો મૂકતા:
$\% \text{N} = \frac{1.4 \times 2 \times 2 \times 2.5}{0.25}$
$\% \text{N} = \frac{1.4 \times 10}{0.25} = \frac{14}{0.25} = 56$
તેથી,નાઇટ્રોજનની ટકાવારી $56\%$ છે.

(A) કાર્બનિક સંયોજનનું દળ $= 0.45 \ g$
મળેલ $AgBr$ નું દળ $= 0.36 \ g$
$AgBr$ ના મોલ $= \frac{0.36 \ g}{188 \ g \ mol^{-1}} = 0.001915 \ mol$
$1 \ mol$ $AgBr$ માં $1 \ mol$ $Br$ હોવાથી,$Br$ ના મોલ $= 0.001915 \ mol$
બ્રોમિનનું દળ $= 0.001915 \ mol \times 80 \ g \ mol^{-1} = 0.1532 \ g$
$Br$ ની ટકાવારી $= \frac{\text{Br નું દળ}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ}} \times 100$
$Br$ ની ટકાવારી $= \frac{0.1532 \ g}{0.45 \ g} \times 100 = 34.04 \ \%$

(A) પગલું $1$: શુષ્ક $N_2$ વાયુનું દબાણ ગણો.
$P_{N_2} = P_{total} - P_{H_2O} = 759 \ mm \ Hg - 14.2 \ mm \ Hg = 744.8 \ mm \ Hg$.
પગલું $2$: એકમોને પ્રમાણિત મૂલ્યોમાં ફેરવો.
$P = \frac{744.8}{760} \ atm$,$V = \frac{22.78}{1000} \ L$,$T = 280 \ K$,$R = 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
પગલું $3$: આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = nRT$ નો ઉપયોગ કરીને $N_2$ ના મોલ ગણો.
$n_{N_2} = \frac{PV}{RT} = \frac{744.8 \times 22.78}{760 \times 0.082 \times 280 \times 1000} \approx 0.000971 \ mol$.
પગલું $4$: $N_2$ નું દળ અને ટકાવારી ગણો.
$Mass_{N_2} = 0.000971 \times 28 \ g/mol = 0.027188 \ g$.
$\%N = \frac{Mass_{N_2}}{Mass_{sample}} \times 100 = \frac{0.027188}{0.125} \times 100 \approx 21.75\%$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $22$ છે.

(B) સાચું સંયોજન શોધવા માટે,આપણે દરેક વિકલ્પમાં નાઇટ્રોજનની ટકાવારીની ગણતરી કરીએ છીએ: $\text{N ની ટકાવારી} = \frac{\text{N નું પરમાણ્વીય દળ}}{\text{સંયોજનનું આણ્વીય દળ}} \times 100$.
$A$. નાઇટ્રોબેન્ઝીન $(C_6H_5NO_2)$: આણ્વીય દળ = $123 \ g/mol$. $\%N = \frac{14}{123} \times 100 = 11.38 \%$.
$B$. પિરિડિન $(C_5H_5N)$: આણ્વીય દળ = $79 \ g/mol$. $\%N = \frac{14}{79} \times 100 = 17.72 \%$.
$C$. નાઇટ્રોમિથેન $(CH_3NO_2)$: આણ્વીય દળ = $61 \ g/mol$. $\%N = \frac{14}{61} \times 100 = 22.95 \%$.
$D$. એનિલીન $(C_6H_7N)$: આણ્વીય દળ = $93 \ g/mol$. $\%N = \frac{14}{93} \times 100 = 15.05 \%$.
આ મૂલ્યોની સરખામણી આપેલ $17.7 \%$ સાથે કરતા,સંયોજન પિરિડિન છે.

(B) $BaSO_4$ નું આણ્વીય દળ $= 137 + 32 + (4 \times 16) = 233 \ g/mol$ છે.
સલ્ફરની ટકાવારી નીચેના સૂત્ર દ્વારા ગણવામાં આવે છે:
$\% \text{ સલ્ફર} = \frac{32}{233} \times \frac{\text{બનેલા } BaSO_4 \text{ નું વજન}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું વજન}} \times 100$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$\% \text{ સલ્ફર} = \frac{32}{233} \times \frac{1.4439}{0.471} \times 100$.
$= 0.137339 \times 3.0656 \times 100 \approx 42.10\%$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $42$ છે.

(B) ડુમાસ પદ્ધતિમાં,નાઈટ્રોજન ધરાવતા કાર્બનિક સંયોજનને $CO_2$ ના વાતાવરણમાં $CuO$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,જે $CO_2$ અને $H_2O$ ની સાથે મુક્ત $N_2$ વાયુ આપે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $C_xH_yN_z + (2x + \frac{y}{2}) CuO \rightarrow x CO_2 + \frac{y}{2} H_2O + \frac{z}{2} N_2 + (2x + \frac{y}{2}) Cu$.
દહન દરમિયાન બનેલા નાઈટ્રોજન ઓક્સાઈડ $(NO_x)$ ના કોઈપણ અંશને ગરમ કોપર ગોઝ પરથી પસાર કરીને ફરીથી $N_2$ વાયુમાં રિડક્શન કરવામાં આવે છે.

(D) કેરિયસ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કાર્બનિક સંયોજનોમાં હેલોજન,સલ્ફર અને ફોસ્ફરસના જથ્થાત્મક અંદાજ માટે થાય છે.
આપેલ પ્રક્રિયામાં,$BaCl_2$ સાથે અવક્ષેપ '$Z$' નું નિર્માણ સલ્ફેટ આયનો $(SO_4^{2-})$ ની હાજરી સૂચવે છે,જેનો અર્થ છે કે '$Z$' એ $BaSO_4$ છે.
આ પુષ્ટિ કરે છે કે કાર્બનિક સંયોજન '$X$' માં સલ્ફર છે.
આપેલ વિકલ્પોમાંથી,મિથિઓનાઇન $(C_5H_{11}NO_2S)$ એ એક એમિનો એસિડ છે જેમાં સલ્ફર પરમાણુ હોય છે.
તેથી,'$X$' એ મિથિઓનાઇન છે.

(C) $CO_2$ ના મોલ $= \frac{0.220}{44} = 0.005 \ mol$.
$C$ ના મોલ $= 0.005 \ mol$.
$C$ નું દળ $= 0.005 \times 12 = 0.06 \ g$.
આપેલ $C$ ની $\%$ $= 24$,તેથી $\frac{0.06}{W} \times 100 = 24$,જ્યાં $W$ એ કાર્બનિક સંયોજનનું દળ છે.
$W = \frac{6}{24} = 0.25 \ g$.
$H_2O$ ના મોલ $= \frac{0.126}{18} = 0.007 \ mol$.
$H$ ના મોલ $= 2 \times 0.007 = 0.014 \ mol$.
$H$ નું દળ $= 0.014 \times 1 = 0.014 \ g$.
$H$ ની $\%$ $= \frac{0.014}{0.25} \times 100 = 5.6$.
$5.6 = 56 \times 10^{-1}$.

(D) કેરિયસ પદ્ધતિમાં,$Br$ નું દળ મળેલા $AgBr$ ના દળ પરથી ગણવામાં આવે છે.
$AgBr$ ના મોલ = $\frac{0.376 \ g}{188 \ g \ mol^{-1}} = 0.002 \ mol$.
$1 \ mol$ $AgBr$ માં $1 \ mol$ $Br$ હોવાથી,$Br$ ના મોલ = $0.002 \ mol$.
$Br$ નું દળ = $0.002 \ mol \times 80 \ g \ mol^{-1} = 0.16 \ g$.
$Br$ ની ટકાવારી = $\frac{Br \text{ નું દળ}}{\text{સંયોજનનું દળ}} \times 100 = \frac{0.16 \ g}{0.400 \ g} \times 100 = 40 \%$.

(B) જેલ્ડાલ પદ્ધતિમાં,કાર્બનિક સંયોજનને સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.
$CuSO_4$ ને પ્રક્રિયા મિશ્રણમાં ઉદ્દીપક તરીકે ઉમેરવામાં આવે છે,જે કાર્બનિક નાઈટ્રોજનયુક્ત સંયોજનના પાચનની પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવે છે.

(B) પ્રક્રિયા: $H_2SO_4 + 2NH_3 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$.
$H_2SO_4$ ના મિલિમોલ = $10 \ mL \times 2 \ M = 20 \ mmol$.
$1 \ mol$ $H_2SO_4$ એ $2 \ mol$ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,તેથી $NH_3$ ના મિલિમોલ = $20 \times 2 = 40 \ mmol$.
$1 \ mol$ $NH_3$ માં $1 \ mol$ $N$ હોય છે,તેથી $N$ ના મિલિમોલ = $40 \ mmol$.
$N$ નું દળ = $\frac{40}{1000} \times 14 \ g = 0.56 \ g$.
$N$ ની ટકાવારી = $\frac{N \text{ નું દળ}}{\text{સંયોજનનું દળ}} \times 100 = \frac{0.56}{1} \times 100 = 56 \%$.

(A) જેલ્ડાલ પદ્ધતિ પિરિડિન જેવા વલયમાં નાઈટ્રોજન ધરાવતા સંયોજનો માટે લાગુ પડતી નથી,કારણ કે વલયમાં રહેલા નાઈટ્રોજન પરમાણુને જેલ્ડાલ પદ્ધતિની પરિસ્થિતિઓમાં સરળતાથી એમોનિયમ સલ્ફેટ $(NH_4)_2SO_4$ માં રૂપાંતરિત કરી શકાતો નથી.
તેથી,વિધાન $I$ અને વિધાન $II$ બંને ખોટા છે.

(C) કેરિયસ કસોટીનો ઉપયોગ કાર્બનિક સંયોજનમાં હેલોજન અથવા સલ્ફરની હાજરી શોધવા માટે થાય છે. $Na_2O_2$ સાથેની પ્રક્રિયા સલ્ફરનું સલ્ફેટ આયનો $(SO_4^{2-})$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે,જે $BaCl_2$ ઉમેરતા $BaSO_4$ ના સફેદ અવક્ષેપ બનાવે છે.
નીપજ પોઝિટિવ કેરિયસ કસોટી આપે તે માટે,કાર્બનિક સંયોજનમાં સલ્ફર હોવું આવશ્યક છે.
પ્રક્રિયા $A$ માં,$PhSNa$ એ $S_NAr$ પ્રક્રિયામાં ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે $F$ પરમાણુને બદલીને $SPh$ જૂથ ધરાવતી નીપજ બનાવે છે. આમ,નીપજમાં સલ્ફર હોય છે.
પ્રક્રિયા $D$ માં,$PhSNa$ એ $S_N2$ પ્રક્રિયામાં ન્યુક્લિયોફાઇલ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે $Cl$ પરમાણુને બદલીને $SPh$ જૂથ ધરાવતી નીપજ બનાવે છે. આમ,નીપજમાં સલ્ફર હોય છે.
$A$ અને $D$ બંને એવી નીપજો આપે છે જેમાં સલ્ફર હોય છે,જે પોઝિટિવ કેરિયસ કસોટી આપશે. તેથી,સાચા વિકલ્પો $A$ અને $D$ છે.

(D) $4$-બ્રોમોબેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલની $Red \ P/Br_2$ સાથેની પ્રક્રિયા $-OH$ સમૂહને $-Br$ વડે બદલીને $4$-બ્રોમોબેન્ઝાઈલ બ્રોમાઈડ $(R)$ બનાવે છે.
$R$ નું આણ્વીય સૂત્ર $C_7H_6Br_2$ છે.
$R$ નું આણ્વીય દળ $= (7 \times 12) + (6 \times 1) + (2 \times 80) = 250 \ g/mol$.
$1.00 \ g$ માં $R$ ના મોલ $= \frac{1.00 \ g}{250 \ g/mol} = 0.004 \ mol$.
$R$ ના દરેક અણુમાં $2$ બ્રોમિન પરમાણુઓ હોય છે. તેથી,Carius પદ્ધતિમાં $1 \ mol$ $R$,$2 \ mol$ $AgBr$ ઉત્પન્ન કરે છે.
બનતા $AgBr$ ના મોલ $= 2 \times 0.004 \ mol = 0.008 \ mol$.
$AgBr$ નું આણ્વીય દળ $= 108 + 80 = 188 \ g/mol$.
બનતા $AgBr$ નું દળ $= 0.008 \ mol \times 188 \ g/mol = 1.504 \ g \approx 1.50 \ g$.

(B) $AgCl$ નું મોલર દળ $= 108 + 35.5 = 143.5 \ g \ mol^{-1}$ છે.
ઉત્પન્ન થયેલ $AgCl$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{143.5 \times 10^{-3} \ g}{143.5 \ g \ mol^{-1}} = 10^{-3} \ mol$.
$1 \ mol$ $AgCl$ માં $1 \ mol$ $Cl$ હોવાથી,ક્લોરિનનું દળ $= 10^{-3} \ mol \times 35.5 \ g \ mol^{-1} = 35.5 \times 10^{-3} \ g = 35.5 \ mg$.
ક્લોરિનની ટકાવારી $= \frac{\text{Cl નું દળ}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ}} \times 100 = \frac{35.5 \ mg}{180 \ mg} \times 100 = 19.72 \% \approx 20 \%$.

(B) $BaSO_4$ નું મોલર દળ $= 137 + 32 + (4 \times 16) = 233 \ g \ mol^{-1}$ છે.
$BaSO_4$ ના મિલીમોલ $= \frac{466 \ mg}{233 \ g \ mol^{-1}} = 2 \ mmol$ છે.
$1 \ mol$ $BaSO_4$ માં $1 \ mol$ $S$ હોવાથી,$S$ ના મોલ $= 2 \ mmol = 2 \times 10^{-3} \ mol$ થાય.
$S$ નું દળ $= 2 \times 10^{-3} \ mol \times 32 \ g \ mol^{-1} = 0.064 \ g = 64 \ mg$ થાય.
$S$ ની ટકાવારી $= \frac{S \text{ નું દળ}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ}} \times 100 = \frac{64 \ mg}{160 \ mg} \times 100 = 40 \%$ થાય.

(A) વિધાન $I$ સાચું છે: ડુમા પદ્ધતિ એ કાર્બનિક સંયોજનોમાં નાઈટ્રોજનના જથ્થાત્મક અનુમાન માટેની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે,જેમાં નાઈટ્રોજન $N_2$ વાયુ તરીકે મુક્ત થાય છે.
વિધાન $II$ ખોટું છે: વર્ણવેલ પ્રક્રિયા,જેમાં કાર્બનિક સંયોજનને સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે ગરમ કરીને એમોનિયમ સલ્ફેટ બનાવવામાં આવે છે,તે જેલ્ડાલ પદ્ધતિ છે,ડુમા પદ્ધતિ નથી.
તેથી,વિધાન $I$ સાચું છે પરંતુ વિધાન $II$ ખોટું છે.

(A) $AgBr$ નું મોલર દળ $= 108 + 80 = 188 \ g \ mol^{-1}$ છે.
બ્રોમિનની ટકાવારી $= \frac{Br \text{ નું પરમાણ્વીય દળ}}{AgBr \text{ નું મોલર દળ}} \times \frac{AgBr \text{ નું દળ}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ}} \times 100$.
બ્રોમિનની ટકાવારી $= \frac{80}{188} \times \frac{0.15}{0.25} \times 100$.
બ્રોમિનની ટકાવારી $= \frac{80}{188} \times 0.6 \times 100 = \frac{4800}{188} \approx 25.53 \%$.
$25.53 \% = 255.3 \times 10^{-1} \%$ હોવાથી,નજીકનો પૂર્ણાંક $255 \times 10^{-1} \%$ છે.

(D) $BaSO_4$ નું મોલર દળ $= 137 + 32 + (4 \times 16) = 233 \ g \ mol^{-1}$ છે.
$BaSO_4$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{0.40 \ g}{233 \ g \ mol^{-1}} \approx 0.001717 \ mol$ છે.
$1 \ mol \ BaSO_4$ માં $1 \ mol \ S$ હોવાથી,સલ્ફરનું દળ $= \frac{0.40}{233} \times 32 \ g \approx 0.05494 \ g$ થાય.
સલ્ફરની ટકાવારી $= \frac{\text{સલ્ફરનું દળ}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ}} \times 100 = \frac{0.05494}{0.20} \times 100 = 27.47 \% \approx 27.5 \%$.
$27.5 \%$ ને $275 \times 10^{-1} \%$ તરીકે દર્શાવતા,જવાબ $275$ મળે છે.

(D) શુષ્ક $N_2$ વાયુનું દબાણ $= (715 - 15) \ mm \ Hg = 700 \ mm \ Hg$.
આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = nRT$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $P = \frac{700}{760} \ atm$,$V = 60 \times 10^{-3} \ L$,$R = 0.0821 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$,અને $T = 300 \ K$.
$n_{N_2} = \frac{700 \times 60 \times 10^{-3}}{760 \times 0.0821 \times 300} \approx 2.24 \times 10^{-3} \ mol$.
$N_2$ નું દળ $= 2.24 \times 10^{-3} \times 28 \ g \approx 0.06272 \ g$.
$\% \ N = \frac{N_2 \text{ નું દળ}}{\text{સંયોજનનું દળ}} \times 100 = \frac{0.06272}{0.5} \times 100 \approx 12.544 \% \approx 12.57 \%$.

(A) સંયોજન $X$ એ પાઇપરેઝિન $(C_4H_{10}N_2)$ છે.
તેનું મોલર દળ $(4 \times 12) + (10 \times 1) + (2 \times 14) = 86 \ g \ mol^{-1}$ છે.
નાઈટ્રોજન પરમાણુઓ માટે પરમાણુ સંરક્ષણના સિદ્ધાંત $(POAC)$ નો ઉપયોગ કરતા:
$n_{X} \times 2 = n_{N_2} \times 2$
$n_{N_2} = n_{X} = \frac{0.42 \ g}{86 \ g \ mol^{-1}} \approx 0.0048837 \ mol$.
$STP$ પર,$1 \ mol$ વાયુ $22.4 \ L$ અથવા $22400 \ mL$ જગ્યા રોકે છે.
$N_2$ નું કદ $= 0.0048837 \ mol \times 22400 \ mL \ mol^{-1} \approx 109.39 \ mL$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં રાઉન્ડ કરતા,આપણને $109 \ mL$ મળે છે. આપેલ વિકલ્પોમાંથી $111$ સૌથી નજીક હોવાથી,સાચો જવાબ $111$ છે.

(A) શુષ્ક $N_2$ વાયુનું દબાણ $= P_{total} - P_{aqueous} = 715 \ mm \ Hg - 15 \ mm \ Hg = 700 \ mm \ Hg = \frac{700}{760} \ atm$.
$N_2$ વાયુનું કદ $= 60 \ mL = 60 \times 10^{-3} \ L$.
આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = nRT$ નો ઉપયોગ કરતા,$N_2$ ના મોલની સંખ્યા:
$n = \frac{PV}{RT} = \frac{(700/760) \times (60 \times 10^{-3})}{0.0821 \times 300} \approx 0.00224 \ mol$.
$N_2$ નું દળ $= n \times \text{મોલર દળ} = 0.00224 \times 28 \approx 0.0627 \ g$.
નાઈટ્રોજનની ટકાવારી $= \frac{N_2 \text{નું દળ}}{\text{સંયોજનનું દળ}} \times 100 = \frac{0.0627}{0.4} \times 100 \approx 15.68 \% \approx 15.71 \%$.

(A) પગલું $1$: સૂકા $N_2$ વાયુનું આંશિક દબાણ શોધો.
$P_{N_2} = 900 - 15 = 885 \ mm \ Hg$.
પગલું $2$: $PV = nRT$ નો ઉપયોગ કરીને $N_2$ ના મોલ શોધો.
$n = \frac{(885/760) \times 0.150}{0.0821 \times 300} \approx 0.00711 \ mol$.
પગલું $3$: નાઈટ્રોજનનું દળ = $0.00711 \times 28 = 0.199 \ g$.
પગલું $4$: નાઈટ્રોજનની ટકાવારી = $\frac{0.199}{1} \times 100 = 19.9 \% \approx 20 \%$.

(B) $1$. સૂકા $N_2$ વાયુનું દબાણ ગણો: $P_{N_2} = 715 - 15 = 700 \ mm \ Hg = \frac{700}{760} \ atm$.
$2$. આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = nRT$ નો ઉપયોગ કરીને $N_2$ ના મોલ ગણો: $n_{N_2} = \frac{700}{760} \times \frac{50 \times 10^{-3}}{0.0821 \times 300} \approx 0.001826 \ mol$.
$3$. $N$ પરમાણુઓનું દળ ગણો: $N \ \text{નું }\ \text{દળ }= 2 \times n_{N_2} \times 14 \ g/mol = 2 \times 0.001826 \times 14 \approx 0.05113 \ g = 51.13 \ mg$.
$4$. $N$ ની ટકાવારી ગણો: $\% \ N = \frac{51.13 \ mg}{292 \ mg} \times 100 \approx 17.51 \%$.
$5$. નજીકનો પૂર્ણાંક $18 \%$ છે.

(C) જેલ્ડાલ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કાર્બનિક સંયોજનોમાં નાઈટ્રોજનના જથ્થાત્મક અંદાજ માટે થાય છે. જો કે,તે નાઈટ્રો ગ્રુપ $(-NO_2)$,એઝો ગ્રુપ $(-N=N-)$ અથવા વિષમચક્રીય વલયો (જેમ કે પિરિડિન) ધરાવતા સંયોજનો માટે લાગુ પડતી નથી,કારણ કે આ સંયોજનોમાં રહેલા નાઈટ્રોજનનું જેલ્ડાલ પદ્ધતિની પરિસ્થિતિઓમાં એમોનિયમ સલ્ફેટમાં જથ્થાત્મક રૂપાંતરણ થઈ શકતું નથી. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$CH_3-CH_2-NH_2$ (ઈથાઈલ એમાઈન) એક એલિફેટિક એમાઈન છે જેમાં નાઈટ્રોજન વલયમાં કે નાઈટ્રો/એઝો ગ્રુપમાં નથી,તેથી તેના માટે જેલ્ડાલ પદ્ધતિ લાગુ પડે છે.

(D) કેરિયસ પદ્ધતિમાં બ્રોમિનની ટકાવારી માટેનું સૂત્ર:
$Br$ ની ટકાવારી = $\frac{Br \text{ નું પરમાણ્વીય દળ}}{AgBr \text{ નું મોલર દળ}} \times \frac{AgBr \text{ નું દળ}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ}} \times 100$
$Br$ નું પરમાણ્વીય દળ = $80 \ g/mol$.
$AgBr$ નું મોલર દળ = $188 \ g/mol$.
$AgBr$ નું દળ = $0.12 \ g$.
કાર્બનિક સંયોજનનું દળ = $0.15 \ g$.
$Br$ ની ટકાવારી = $\frac{80}{188} \times \frac{0.12}{0.15} \times 100$
$Br$ ની ટકાવારી = $0.4255 \times 0.8 \times 100 = 34.04 \%$.

(A) નાઈટ્રોજનની ટકાવારી નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે: $\text{Percentage of } N = \frac{28 \times V \times 100}{22400 \times m}$
જ્યાં $V = 41.9 \ mL$ એ $\text{STP}$ પર $N_2$ નું કદ છે અને $m = 0.3 \ g$ એ કાર્બનિક સંયોજનનું દળ છે.
કિંમતો મૂકતા: $\text{Percentage of } N = \frac{28 \times 41.9 \times 100}{22400 \times 0.3} = \frac{117320}{6720} = 17.458 \% \approx 17.5 \%$.

(B) જેલ્ડાલ પદ્ધતિમાં નાઈટ્રોજનની ટકાવારી શોધવાનું સૂત્ર:
$\text{નાઈટ્રોજનની ટકાવારી} = \frac{1.4 \times N \times V}{W}$
જ્યાં:
$N = HCl \text{ ની નોર્માલિટી} = 1 \ N$
$V = HCl \text{ નું વપરાયેલ કદ} = 30 \ cm^3$
$W = \text{કાર્બનિક સંયોજનનું વજન} = 1.2 \ g$
કિંમતો મૂકતા:
$\text{નાઈટ્રોજનની ટકાવારી} = \frac{1.4 \times 1 \times 30}{1.2} = \frac{42}{1.2} = 35 \%$

(A) કેલ્ડાલ પદ્ધતિમાં નાઈટ્રોજનની ટકાવારી શોધવાનું સૂત્ર:
$Percentage \ of \ N = \frac{1.4 \times N \times V}{W}$
જ્યાં:
$N = 0.1 \ N$ (એસિડની નોર્માલિટી)
$V = 30 \ cm^{3}$ (વપરાયેલ એસિડનું કદ)
$W = 5 \ g$ (ખોરાકના નમૂનાનું વજન)
કિંમતો મૂકતા:
$Percentage \ of \ N = \frac{1.4 \times 0.1 \times 30}{5} = \frac{4.2}{5} = 0.84 \%$

(A) $1$. $H_2SO_4$ ના મિલિમોલની ગણતરી: $50 \ mL \times 0.5 \ M = 25 \ mmol$.
$2$. વધારાના $H_2SO_4$ ને તટસ્થ કરવા માટે વપરાયેલ $NaOH$ ના મિલિમોલ: $60 \ mL \times 0.5 \ M = 30 \ mmol$.
$3$. $2 \ mol \ NaOH$ એ $1 \ mol \ H_2SO_4$ ને તટસ્થ કરે છે,તેથી $NaOH$ દ્વારા તટસ્થ થયેલ $H_2SO_4 = 30 / 2 = 15 \ mmol$.
$4$. એમોનિયા સાથે પ્રક્રિયા કરનાર $H_2SO_4$ ના મિલિમોલ = $25 - 15 = 10 \ mmol$.
$5$. $1 \ mol \ H_2SO_4$ એ $2 \ mol \ NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,તેથી $NH_3$ (અને નાઈટ્રોજન) ના મિલિમોલ = $10 \times 2 = 20 \ mmol$.
$6$. નાઈટ્રોજનનું દળ = $20 \ mmol \times 14 \ g/mol = 280 \ mg$.
$7$. નાઈટ્રોજનની ટકાવારી = $(\text{નાઈટ્રોજનનું દળ} / x) \times 100 = 56$.
$8$. $(280 / x) \times 100 = 56 \implies x = 28000 / 56 = 500 \ mg$.

(C) કાર્બનિક સંયોજનમાં,ફોસ્ફરસનું અનુમાન સંયોજનને ધૂમ્રાયમાન નાઈટ્રિક એસિડ સાથે ગરમ કરીને કરવામાં આવે છે,જે ફોસ્ફરસને ફોસ્ફોરિક એસિડ $H_3PO_4$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
ત્યારબાદ ફોસ્ફોરિક એસિડને એમોનિયમ મોલિબ્ડેટ ઉમેરીને એમોનિયમ ફોસ્ફોમોલિબ્ડેટ તરીકે અવક્ષેપિત કરવામાં આવે છે.
આ અવક્ષેપને એમોનિયામાં ઓગાળીને મેગ્નેશિયા મિશ્રણ $(MgCl_2 + NH_4Cl + NH_4OH)$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે જેથી તે $MgNH_4PO_4$ તરીકે અવક્ષેપિત થાય.
અંતે,અવક્ષેપને ધોઈ,સૂકવી અને ગરમ કરીને મેગ્નેશિયમ પાયરોફોસ્ફેટ,$Mg_2P_2O_7$ મેળવવામાં આવે છે.

(A) ફોસ્ફરસની ટકાવારી માટેનું સૂત્ર: $\text{Percentage of P} = \frac{62}{222} \times \frac{\text{mass of } Mg_2P_2O_7}{\text{mass of organic compound}} \times 100$.
આપેલ છે: કાર્બનિક સંયોજનનું દળ $= 0.31 \ g$,$Mg_2P_2O_7$ નું દળ $= 0.444 \ g$,$Mg_2P_2O_7$ નું મોલર દળ $= 222 \ g \ mol^{-1}$.
$1 \ mol$ $Mg_2P_2O_7$ માં $2 \ mol$ $P$ હોવાથી,$0.444 \ g$ $Mg_2P_2O_7$ માં $P$ નું દળ $\frac{2 \times 31}{222} \times 0.444 = 0.124 \ g$ થાય.
$P$ ની ટકાવારી $= \frac{0.124}{0.31} \times 100 = 40 \%$.

(B) કેરિયસ પદ્ધતિ એ કાર્બનિક સંયોજનોમાં હેલોજન,સલ્ફર અને ફોસ્ફરસના જથ્થાત્મક અંદાજ માટે વપરાતી પ્રમાણિત વિશ્લેષણાત્મક તકનીક છે.
આ પદ્ધતિમાં,કાર્બનિક સંયોજનના જાણીતા દળને કેરિયસ ટ્યુબ તરીકે ઓળખાતી સખત કાચની નળીમાં ધૂમ્રાયમાન નાઈટ્રિક એસિડ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.
સલ્ફરનું ઓક્સિડેશન સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં થાય છે,જેને ત્યારબાદ બેરિયમ ક્લોરાઈડ $(BaCl_2)$ ઉમેરીને બેરિયમ સલ્ફેટ $(BaSO_4)$ તરીકે અવક્ષેપિત કરવામાં આવે છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી,સલ્ફર એ આ પદ્ધતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવતું તત્વ છે.

(C) એમોનિયા અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ વચ્ચેની પ્રક્રિયા: $2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$ છે.
$25 \ mL$ $1 \ M \ H_2SO_4$ માં $25 \ mmol$ એસિડ હોય છે.
$1 \ mol$ $H_2SO_4$ એ $2 \ mol$ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું હોવાથી,મુક્ત થયેલ $NH_3$ નું પ્રમાણ $2 \times 25 \ mmol = 50 \ mmol$ છે.
$50 \ mmol$ $NH_3$ માં નાઈટ્રોજનનું દળ $50 \times 10^{-3} \ mol \times 14 \ g/mol = 0.7 \ g$ છે.
નાઈટ્રોજનની ટકાવારી: $\frac{\text{નાઈટ્રોજનનું દળ}}{\text{નમૂનાનું દળ}} \times 100 = \frac{0.7 \ g}{1 \ g} \times 100 = 70\%$.

(B) કેલ્ડાલ પદ્ધતિમાં,નાઈટ્રોજન ધરાવતા કાર્બનિક પદાર્થને સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.
કાર્બનિક સંયોજનમાં રહેલો નાઈટ્રોજન જથ્થાત્મક રીતે એમોનિયમ સલ્ફેટ,$(NH_4)_2SO_4$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
જ્યારે આ દ્રાવણને વધારાના આલ્કલી $(NaOH)$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે એમોનિયા $(NH_3)$ વાયુ મુક્ત થાય છે.
આ મુક્ત થયેલ $NH_3$ ને ત્યારબાદ પ્રમાણિત એસિડ અથવા બોરિક એસિડના દ્રાવણમાં શોષવામાં આવે છે અને ટાઇટ્રેશન દ્વારા નાઈટ્રોજનનું પ્રમાણ નક્કી કરવામાં આવે છે.
આમ,કાર્બનિક $N$ નું અંતે એમોનિયા $(NH_3)$ તરીકે અનુમાન કરવામાં આવે છે.

(B) સૌ પ્રથમ,કુલ દબાણમાંથી જલીય તણાવ બાદ કરીને શુષ્ક નાઈટ્રોજનનું દબાણ શોધો:
$P_{N_2} = 750 \ mm \ Hg - 30 \ mm \ Hg = 720 \ mm \ Hg$.
ત્યારબાદ,સંયુક્ત ગેસ નિયમનો ઉપયોગ કરીને નાઈટ્રોજનના કદને $STP$ સ્થિતિમાં ફેરવો:
$V_{STP} = \frac{720 \times 82 \times 273}{760 \times 300} \approx 70.68 \ mL$.
છેલ્લે,નાઈટ્રોજનની ટકાવારી શોધવા માટેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરો:
$\text{નાઈટ્રોજનની ટકાવારી} = \frac{28}{22400} \times \frac{V_{STP}}{\text{સંયોજનનું દળ}} \times 100$.
ગણતરી મુજબ જવાબ $8.835 \ \%$ આવે છે,પરંતુ વિકલ્પો મુજબ $88.36 \ \%$ સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) શુષ્ક $N_2$ વાયુનું દબાણ $P_{dry} = P_{total} - P_{aqueous} = 740 - 15 = 725 \ mm \ Hg$ છે.
$STP$ $(P_2 = 760 \ mm \ Hg, T_2 = 273 \ K)$ પર આદર્શ વાયુ સમીકરણનો ઉપયોગ કરતા:
$\frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 V_2}{T_2} \Rightarrow \frac{725 \times 50}{300} = \frac{760 \times V_2}{273}$.
$V_2 = \frac{725 \times 50 \times 273}{300 \times 760} \approx 43.47 \ mL$.
$STP$ પર $22400 \ mL$ $N_2$ નું વજન $28 \ g$ હોવાથી,$N_2$ નું દળ:
$\text{Mass} = \frac{28 \times 43.47}{22400} \approx 0.0543 \ g$.
$N_2$ ની ટકાવારી = $\frac{N_2 \text{ નું દળ}}{\text{સંયોજનનું દળ}} \times 100 = \frac{0.0543}{1} \times 100 = 5.43 \%$.
આપેલા વિકલ્પો મુજબ,$5.42 \%$ સાચો જવાબ છે.

(A) મુખ્ય વિચાર: જેલ્ડાલ પદ્ધતિ એવા સંયોજનો માટે લાગુ પડતી નથી જેમાં નાઈટ્રોજન નાઈટ્રો $(-NO_2)$,એઝો $(-N=N-)$ સમૂહમાં હોય અથવા નાઈટ્રોજન વિષમચક્રીય વલયમાં (જેમ કે પિરિડિન) હાજર હોય.
$I$. એનિલિન $(C_6H_5NH_2)$: નાઈટ્રોજન એમિનો $(-NH_2)$ સમૂહમાં છે,જેનું જેલ્ડાલ પદ્ધતિ દ્વારા અનુમાન કરી શકાય છે.
$II$. એઝોબેન્ઝીન $(C_6H_5-N=N-C_6H_5)$: તેમાં એઝો $(-N=N-)$ સમૂહ છે,તેથી તેનું અનુમાન કરી શકાતું નથી.
$III$. નાઈટ્રોબેન્ઝીન $(C_6H_5NO_2)$: તેમાં નાઈટ્રો $(-NO_2)$ સમૂહ છે,તેથી તેનું અનુમાન કરી શકાતું નથી.
$IV$. પિરિડિન $(C_5H_5N)$: નાઈટ્રોજન વિષમચક્રીય એરોમેટિક વલયનો ભાગ છે,તેથી તેનું અનુમાન કરી શકાતું નથી.
તેથી,સંયોજનો $II, III,$ અને $IV$ નું જેલ્ડાલ પદ્ધતિ દ્વારા અનુમાન કરી શકાતું નથી.
આમ,વિકલ્પ $(A)$ સાચો જવાબ છે.

(B) ડુમાસ પદ્ધતિમાં,નાઈટ્રોજનની ટકાવારી ગણવા માટેનું સૂત્ર:
$\% \text{ of nitrogen} = \frac{28 \times V \times 100}{22400 \times W}$
જ્યાં $V$ એ $STP$ પર $N_2$ નું કદ ($mL$ માં) છે અને $W$ એ કાર્બનિક સંયોજનનું દળ ($g$ માં) છે.
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$\% \text{ of nitrogen} = \frac{28 \times 45 \times 100}{22400 \times 0.3} = \frac{126000}{6720} = 18.75 \%$
આમ,નાઈટ્રોજનની ટકાવારી આશરે $18.7 \%$ છે.

(D) કાર્બનિક સંયોજનમાં ફોસ્ફરસનું અનુમાન મેગ્નેશિયા મિશ્રણનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
$Mg_2P_2O_7$ ના $1 \ mol$ માં $2 \ mol$ ફોસ્ફરસ $(P)$ હોય છે.
$Mg_2P_2O_7$ નું મોલર દળ $= 222.6 \ g/mol$.
$0.22 \ g$ $Mg_2P_2O_7$ માં ફોસ્ફરસનું દળ $= \frac{2 \times 31}{222.6} \times 0.22 \ g = 0.06127 \ g$.
ફોસ્ફરસની ટકાવારી $= \frac{0.06127}{0.12} \times 100 \approx 51.06 \%$.
આપેલા વિકલ્પો મુજબ સાચો જવાબ $51.20 \%$ છે.

(B) $1$. $H_2SO_4$ ના મિલીમોલની ગણતરી: $60 \ mL \times 0.1 \ M = 6 \ mmol$.
$2$. તટસ્થીકરણ માટે વપરાયેલ $NaOH$ ના મિલીમોલ: $20 \ mL \times 0.1 \ M = 2 \ mmol$.
$3$. $2 \ mmol \ NaOH$ એ $1 \ mmol \ H_2SO_4$ ને તટસ્થ કરે છે,તેથી પ્રક્રિયા ન પામેલ $H_2SO_4 = 1 \ mmol$.
$4$. $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરનાર $H_2SO_4 = 6 - 1 = 5 \ mmol$.
$5$. $1 \ mol \ H_2SO_4$ એ $2 \ mol \ NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,તેથી $NH_3$ ના મિલીમોલ = $5 \times 2 = 10 \ mmol$.
$6$. નાઈટ્રોજનનું દળ = $10 \times 10^{-3} \ mol \times 14 \ g/mol = 0.14 \ g$.
$7$. નાઈટ્રોજનની ટકાવારી = $(0.14 / 0.933) \times 100 \approx 15.05\%$.
$8$. $C_6H_5NH_2$ માટે નાઈટ્રોજનની ટકાવારી = $(14 / 93) \times 100 \approx 15.05\%$.
$9$. આમ,સંયોજન $C_6H_5NH_2$ છે.

(C) નાઈટ્રોજનના અંદાજ માટે Kjeldahl's પદ્ધતિમાં,કાર્બનિક સંયોજનને $CuSO_4$ અને $K_2SO_4$ જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા કાર્બનિક સંયોજનમાં રહેલા નાઈટ્રોજનને એમોનિયમ સલ્ફેટ,$(NH_4)_2SO_4$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.