Quantitative Analysis Questions in Gujarati

(D) $Carius$ પદ્ધતિ એ કાર્બનિક સંયોજનોમાં હેલોજનના જથ્થાત્મક અંદાજ માટે વપરાતી પ્રમાણિત વિશ્લેષણાત્મક તકનીક છે.
આ પદ્ધતિમાં,કાર્બનિક સંયોજનના ચોક્કસ દળને $Carius$ ટ્યુબ તરીકે ઓળખાતી સખત કાચની નળીમાં $AgNO_3$ ની હાજરીમાં ધૂમ્રપાન કરતા $HNO_3$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.
સંયોજનમાં હાજર હેલોજન $AgNO_3$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને સિલ્વર હેલાઇડ $(AgX)$ ના અવક્ષેપ બનાવે છે,જેને પછી ગાળીને,ધોઈને,સૂકવીને અને તોલીને હેલોજનની ટકાવારીની ગણતરી કરવામાં આવે છે.

(A) સલ્ફરની ટકાવારી નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે:
$\text{સલ્ફરની ટકાવારી} = \frac{32 \times BaSO_4 \text{ નું વજન } \times 100}{233 \times \text{સંયોજનનું વજન}}$
આપેલ છે:
$BaSO_4 \text{ નું વજન } = 0.233 \ g$
$\text{સંયોજનનું વજન} = 0.16 \ g$
કિંમતો મૂકતા:
$\text{સલ્ફરની ટકાવારી} = \frac{32 \times 0.233 \times 100}{233 \times 0.16} = 20 \%$

(C) જેલ્ડાલ પદ્ધતિ એવા સંયોજનો માટે લાગુ પડતી નથી જેમાં નાઈટ્રોજન નાઈટ્રો ગ્રુપ $(-NO_2)$,એઝો ગ્રુપ $(-N=N-)$ અથવા વલયમાં (જેમ કે પિરિડિન) હાજર હોય,કારણ કે આ નાઈટ્રોજન પરમાણુઓ જેલ્ડાલ પદ્ધતિની પરિસ્થિતિઓમાં એમોનિયમ સલ્ફેટમાં રૂપાંતરિત થઈ શકતા નથી.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$C_6H_5-N=N-C_6H_5$ એ એઝો સંયોજન (એઝોબેન્ઝીન) છે,જે જેલ્ડાલ પદ્ધતિમાં પ્રતિભાવ આપતું નથી.

(A) કાર્બનિક સંયોજનનું દળ = $0.2425 \ g$
મળેલ $AgCl$ નું દળ = $0.5253 \ g$
$Cl$ નું મોલર દળ = $35.5 \ g/mol$
$AgCl$ નું મોલર દળ = $108 + 35.5 = 143.5 \ g/mol$
$Cl$ ની ટકાવારી = $\frac{Cl \text{ નું મોલર દળ}}{AgCl \text{ નું મોલર દળ}} \times \frac{AgCl \text{ નું દળ}}{\text{કાર્બનિક સંયોજનનું દળ}} \times 100$
$Cl$ ની ટકાવારી = $\frac{35.5}{143.5} \times \frac{0.5253}{0.2425} \times 100$
$Cl$ ની ટકાવારી = $0.24738 \times 2.16618 \times 100 \approx 53.58\%$

(A) ઉત્પન્ન થયેલ $CO_2$ નું દળ = $0.1837 \ g$.
ઉત્પન્ન થયેલ $H_2O$ નું દળ = $0.15 \ g$.
$C$ નું દળ = $\frac{12}{44} \times 0.1837 = 0.0501 \ g$.
$H$ નું દળ = $\frac{2}{18} \times 0.15 = 0.0167 \ g$.
$O$ નું દળ = $\text{કુલ દળ} - (C \text{ નું દળ} + H \text{ નું દળ}) = 0.25 - (0.0501 + 0.0167) = 0.1832 \ g$.
$O$ ની ટકાવારી = $\frac{0.1832}{0.25} \times 100 = 73.28\% \approx 73\%$.

(C) સલ્ફરની ટકાવારી નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે:
$\% S = \frac{\text{Atomic mass of } S}{\text{Molar mass of } BaSO_4} \times \frac{\text{Mass of } BaSO_4 \text{ formed}}{\text{Mass of organic compound}} \times 100$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$\% S = \frac{32}{233} \times \frac{0.4813}{0.314} \times 100$
$\% S = 0.137339 \times 1.5328 \times 100$
$\% S \approx 21.05 \%$

(D) $1$. $C$ ની ટકાવારીની ગણતરી:
$CO_2$ ના મોલ = $\frac{1.32 \ g}{44 \ g \ mol^{-1}} = 0.03 \ mol$.
$C$ નું દળ = $0.03 \ mol \times 12 \ g \ mol^{-1} = 0.36 \ g$.
$\% C = \frac{0.36 \ g}{1.0 \ g} \times 100 = 36\%$.
$2$. $Br$ ની ટકાવારીની ગણતરી:
$AgBr$ ના મોલ = $\frac{0.75 \ g}{188 \ g \ mol^{-1}} \approx 0.00399 \ mol$.
$Br$ નું દળ = $0.00399 \ mol \times 80 \ g \ mol^{-1} \approx 0.3192 \ g$.
$\% Br = \frac{0.3192 \ g}{0.53 \ g} \times 100 \approx 60.2\%$.
$3$. $H$ ની ટકાવારીની ગણતરી:
$\% H = 100 - (\% C + \% Br) = 100 - (36 + 60.2) = 3.8\%$.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં લેતા,આપણને $4\%$ મળે છે.

(B) પગલું $1$: સૂકા $N_2$ વાયુનું દબાણ શોધો. $P_{N_2} = 715 - 15 = 700 \ mm = \frac{700}{760} \ atm$.
પગલું $2$: $N_2$ ના મોલ શોધવા માટે આદર્શ વાયુ સમીકરણ $PV = nRT$ નો ઉપયોગ કરો. $n_{N_2} = \frac{(700/760) \times 0.070}{0.0821 \times 300} \approx 0.00263 \ mol$.
પગલું $3$: $N_2$ નું દળ શોધો. $W_{N_2} = 0.00263 \times 28 \approx 0.07364 \ g$.
પગલું $4$: નાઈટ્રોજનની ટકાવારી શોધો. $\% \ N = \frac{0.07364}{0.50} \times 100 \approx 14.73 \% \approx 15 \% $.

(C) $H_2SO_4$ ના તુલ્યાંક = $1 \times 0.015 \times 2 = 0.03 \ eq$.
મુક્ત થયેલ $NH_3$ ના મોલ = $0.03 \ mol$.
નાઈટ્રોજનનું દળ = $0.03 \times 14 = 0.42 \ g$.
નાઈટ્રોજનની ટકાવારી = $\frac{0.42}{1} \times 100 = 42\%$.

(B) ક્લોરિન વોટર ઉમેરતા $CHCl_3$ સ્તરમાં જાંબલી રંગનું નિર્માણ આયોડિન $(I_2)$ ની હાજરી સૂચવે છે.
કેરિયસ પદ્ધતિમાં,મળતા અવક્ષેપ સિલ્વર આયોડાઇડ $(AgI)$ છે.
$AgI$ નું મોલર દળ $= 107.87 + 126.9 = 234.77 \approx 235 \ g \ mol^{-1}$.
આયોડિનની ટકાવારી નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$\% \text{ of } I = \frac{I \text{ નું પરમાણ્વીય દળ}}{AgI \text{ નું આણ્વીય દળ}} \times \frac{\text{અવક્ષેપનું દળ}}{\text{સંયોજનનું દળ}} \times 100$
$\% \text{ of } I = \frac{127}{235} \times \frac{0.12}{0.15} \times 100$
$\% \text{ of } I = 0.5404 \times 0.8 \times 100 = 43.23 \%$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $43 \%$ છે.

(A) કેરિયસ પદ્ધતિમાં સલ્ફરની ટકાવારી શોધવાનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$\text{સલ્ફરની ટકાવારી} = \frac{32}{233} \times \frac{BaSO_4 \text{ નું દળ}}{\text{પદાર્થનું દળ}} \times 100$
આપેલ છે:
પદાર્થનું દળ $= 0.2 \text{ g}$
$BaSO_4$ નું દળ $= 0.6 \text{ g}$
કિંમતો મૂકતા:
$\text{સલ્ફરની ટકાવારી} = \frac{32}{233} \times \frac{0.6}{0.2} \times 100$
$\text{સલ્ફરની ટકાવારી} = \frac{32}{233} \times 3 \times 100$
$\text{સલ્ફરની ટકાવારી} = \frac{9600}{233} \approx 41.2\%$
સૌથી નજીકની પૂર્ણાંક કિંમત $41$ છે.

(B) $1$. $BaSO_4$ ના મોલ $= \frac{0.4813}{233} \approx 0.0020656 \text{ mol}$.
$2$. $BaSO_4$ ના દરેક મોલમાં $1$ મોલ સલ્ફર પરમાણુ હોય છે,તેથી સલ્ફરના મોલ $= 0.0020656 \text{ mol}$.
$3$. સલ્ફરનું દળ $= 0.0020656 \times 32 \approx 0.0661 \text{ g}$.
$4$. કાર્બનિક સંયોજન $(X)$ નું દળ $= 2.0 \times 10^{-3} \times 76 = 0.152 \text{ g}$.
$5$. સલ્ફરની ટકાવારી $(\%S) = (\frac{0.0661}{0.152}) \times 100 \approx 43.48\%$.
$6$. પ્રશ્ન મુજબ,$\% \times 10^{-1}$ સ્વરૂપમાં કિંમત $434.8$ થાય છે. નજીકના પૂર્ણાંક તરીકે $435$ મળે છે.