Quantitative Analysis Questions in Hindi

(D) $AgBr$ का मोलर द्रव्यमान $= 108 + 80 = 188 \ g/mol$ है।
$0.2397 \ g$ $AgBr$ में $Br$ का द्रव्यमान $= \frac{80}{188} \times 0.2397 \ g = 0.102 \ g$ है।
$Br$ का प्रतिशत $= \frac{Br \text{ का द्रव्यमान}}{\text{कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100$.
$Br$ का प्रतिशत $= \frac{0.102}{0.15} \times 100 = 68\%$.
निकटतम पूर्णांक $68$ है।

(D) कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान = $0.8 \ g$.
नाइट्रोजन का प्रतिशत = $42 \ \%$.
नाइट्रोजन का द्रव्यमान = $\frac{42}{100} \times 0.8 = 0.336 \ g$.
नाइट्रोजन के मोल = $\frac{0.336}{14} = 0.024 \ mol$.
चूंकि $1 \ mol$ $N$,$1 \ mol$ $NH_3$ उत्पन्न करता है,इसलिए $NH_3$ के मोल = $0.024 \ mol$.
अभिक्रिया: $2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$.
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$2 \ mol$ $NH_3$,$1 \ mol$ $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करता है।
अतः,आवश्यक $H_2SO_4$ के मोल = $\frac{0.024}{2} = 0.012 \ mol$.
$M = \frac{n}{V(L)}$ का उपयोग करने पर,$1 = \frac{0.012}{V(L)}$.
$V(L) = 0.012 \ L = 12 \ mL$.

(A) $AgCl$ का मोलर द्रव्यमान $= 107.87 + 35.5 = 143.37 \ g/mol$.
निर्मित $AgCl$ के मोलों की संख्या $= \frac{0.3849 \ g}{143.37 \ g/mol} = 0.0026846 \ mol$.
चूंकि $1 \ mol$ $AgCl$ में $1 \ mol$ $Cl$ होता है,इसलिए $Cl$ के मोल $= 0.0026846 \ mol$.
क्लोरीन का द्रव्यमान $= 0.0026846 \ mol \times 35.5 \ g/mol = 0.0953 \ g$.
यौगिक $A$ में क्लोरीन का प्रतिशत $= \frac{\text{क्लोरीन का द्रव्यमान}}{\text{यौगिक } A \text{ का द्रव्यमान}} \times 100$.
$\% \ Cl = \frac{0.0953 \ g}{0.5 \ g} \times 100 = 19.06 \ \%$.
निकटतम पूर्णांक में पूर्णांकित करने पर,हमें $19$ प्राप्त होता है।

(A) कार्बनिक यौगिक का भार $= 0.2 \ g$.
$STP$ पर $N_2$ का आयतन $= 22.400 \ mL = 22.4 \times 10^{-3} \ L$.
$N_2$ के मोल $= \frac{22.4 \times 10^{-3} \ L}{22.4 \ L \ mol^{-1}} = 10^{-3} \ mol$.
उत्सर्जित $N_2$ का द्रव्यमान $= 10^{-3} \ mol \times 28 \ g \ mol^{-1} = 28 \times 10^{-3} \ g$.
नाइट्रोजन का प्रतिशत $= \frac{N_2 \text{ का द्रव्यमान}}{\text{यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100$.
नाइट्रोजन का प्रतिशत $= \frac{28 \times 10^{-3} \ g}{0.2 \ g} \times 100 = \frac{0.028}{0.2} \times 100 = 14 \%$.

(A) $CO_2$ में कार्बन का द्रव्यमान इस प्रकार परिकलित किया जाता है: $\text{C का द्रव्यमान} = \frac{12}{44} \times CO_2 \text{ का द्रव्यमान}$।
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $\text{C का द्रव्यमान} = \frac{12}{44} \times 0.20 \, g = 0.05454 \, g$।
कार्बनिक यौगिक में कार्बन का प्रतिशत है: $\% \, C = \frac{\text{C का द्रव्यमान}}{\text{यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100$।
$\% \, C = \frac{0.05454}{0.30} \times 100 = 18.18 \, \%$।
निकटतम पूर्णांक में बदलने पर,हमें $18 \, \%$ प्राप्त होता है।

(A) $AgCl$ का मोलर द्रव्यमान $= 108 + 35.5 = 143.5 \ g \ mol^{-1}$ है।
$0.40 \ g$ $AgCl$ में $Cl$ का द्रव्यमान $= \frac{35.5}{143.5} \times 0.40 \ g \approx 0.09895 \ g$ है।
$Cl$ का प्रतिशत $= \frac{Cl \text{ का द्रव्यमान}}{\text{कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100$.
$Cl$ का प्रतिशत $= \frac{0.09895}{0.25} \times 100 = 39.58 \ \%$.
निकटतम पूर्णांक $40$ है।

(D) $AgBr$ का मोलर द्रव्यमान $= 108 + 80 = 188 \ g/mol$.
$0.40 \ g$ $AgBr$ में $Br$ का द्रव्यमान $= \frac{80}{188} \times 0.40 \ g$.
$Br$ का प्रतिशत $= \frac{Br \text{ का द्रव्यमान}}{\text{कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100$.
$Br$ का प्रतिशत $= \frac{(\frac{80}{188} \times 0.40)}{0.5} \times 100$.
$Br$ का प्रतिशत $= \frac{32}{188 \times 0.5} \times 100 = \frac{32}{94} \times 100 \approx 34.04 \ \%$.
निकटतम पूर्णांक $34 \ \%$ है।

(D) अमोनिया द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड के उदासीनीकरण की अभिक्रिया: $2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$.
उपयोग किए गए $H_2SO_4$ के मिली-तुल्यांक $(meq)$ = $Molarity \times Volume \times n\text{-factor} = 1 \ M \times 12.5 \ mL \times 2 = 25 \ meq$.
चूंकि $1 \ meq$ $NH_3$,$1 \ meq$ $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करता है,इसलिए उत्पन्न $NH_3$ के $meq = 25 \ meq$.
नाइट्रोजन का द्रव्यमान = $\frac{meq \times 14}{1000} = \frac{25 \times 14}{1000} = 0.35 \ g$.
नाइट्रोजन का प्रतिशत = $\frac{\text{नाइट्रोजन का द्रव्यमान}}{\text{यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100 = \frac{0.35}{0.55} \times 100 = 63.63\%$.
निकटतम पूर्णांक में,हमें $64\%$ प्राप्त होता है।

(B) केल्डाल विधि में नाइट्रोजन के प्रतिशत के लिए सूत्र: $\% \text{N} = \frac{1.4 \times \text{अम्ल की मोलरता} \times \text{अम्ल की क्षारकता} \times \text{अम्ल का आयतन (mL में)}}{\text{कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान (g में)}}$
यहाँ,$\text{मोलरता} = 2 \ M$,$H_2SO_4$ की $\text{क्षारकता} = 2$,$\text{आयतन} = 2.5 \ mL$,और $\text{द्रव्यमान} = 0.25 \ g$ है।
मान रखने पर:
$\% \text{N} = \frac{1.4 \times 2 \times 2 \times 2.5}{0.25}$
$\% \text{N} = \frac{1.4 \times 10}{0.25} = \frac{14}{0.25} = 56$
अतः,नाइट्रोजन का प्रतिशत $56\%$ है।

(A) कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान $= 0.45 \ g$
प्राप्त $AgBr$ का द्रव्यमान $= 0.36 \ g$
$AgBr$ के मोल $= \frac{0.36 \ g}{188 \ g \ mol^{-1}} = 0.001915 \ mol$
चूंकि $1 \ mol$ $AgBr$ में $1 \ mol$ $Br$ होता है,इसलिए $Br$ के मोल $= 0.001915 \ mol$
ब्रोमीन का द्रव्यमान $= 0.001915 \ mol \times 80 \ g \ mol^{-1} = 0.1532 \ g$
$Br$ का प्रतिशत $= \frac{\text{Br का द्रव्यमान}}{\text{कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100$
$Br$ का प्रतिशत $= \frac{0.1532 \ g}{0.45 \ g} \times 100 = 34.04 \ \%$

(A) चरण $1$: शुष्क $N_2$ गैस का दबाव ज्ञात करें।
$P_{N_2} = P_{total} - P_{H_2O} = 759 \ mm \ Hg - 14.2 \ mm \ Hg = 744.8 \ mm \ Hg$.
चरण $2$: इकाइयों को मानक मानों में बदलें।
$P = \frac{744.8}{760} \ atm$,$V = \frac{22.78}{1000} \ L$,$T = 280 \ K$,$R = 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
चरण $3$: आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ का उपयोग करके $N_2$ के मोल ज्ञात करें।
$n_{N_2} = \frac{PV}{RT} = \frac{744.8 \times 22.78}{760 \times 0.082 \times 280 \times 1000} \approx 0.000971 \ mol$.
चरण $4$: $N_2$ का द्रव्यमान और प्रतिशत ज्ञात करें।
$Mass_{N_2} = 0.000971 \times 28 \ g/mol = 0.027188 \ g$.
$\%N = \frac{Mass_{N_2}}{Mass_{sample}} \times 100 = \frac{0.027188}{0.125} \times 100 \approx 21.75\%$.
निकटतम पूर्णांक $22$ है।

(B) सही यौगिक ज्ञात करने के लिए,हम प्रत्येक विकल्प में नाइट्रोजन की प्रतिशत मात्रा की गणना करते हैं: $\text{N का प्रतिशत} = \frac{\text{N का परमाणु द्रव्यमान}}{\text{यौगिक का मोलर द्रव्यमान}} \times 100$.
$A$. नाइट्रोबेंजीन $(C_6H_5NO_2)$: मोलर द्रव्यमान = $123 \ g/mol$. $\%N = \frac{14}{123} \times 100 = 11.38 \%$.
$B$. पिरिडीन $(C_5H_5N)$: मोलर द्रव्यमान = $79 \ g/mol$. $\%N = \frac{14}{79} \times 100 = 17.72 \%$.
$C$. नाइट्रोमेथेन $(CH_3NO_2)$: मोलर द्रव्यमान = $61 \ g/mol$. $\%N = \frac{14}{61} \times 100 = 22.95 \%$.
$D$. ऐनिलीन $(C_6H_7N)$: मोलर द्रव्यमान = $93 \ g/mol$. $\%N = \frac{14}{93} \times 100 = 15.05 \%$.
इन मानों की तुलना दिए गए $17.7 \%$ से करने पर,यौगिक पिरिडीन है।

(B) $BaSO_4$ का आणविक द्रव्यमान $= 137 + 32 + (4 \times 16) = 233 \ g/mol$ है।
सल्फर की प्रतिशत मात्रा की गणना निम्नलिखित सूत्र द्वारा की जाती है:
$\% \text{ सल्फर} = \frac{32}{233} \times \frac{\text{प्राप्त } BaSO_4 \text{ का भार}}{\text{कार्बनिक यौगिक का भार}} \times 100$.
दिए गए मानों को रखने पर:
$\% \text{ सल्फर} = \frac{32}{233} \times \frac{1.4439}{0.471} \times 100$.
$= 0.137339 \times 3.0656 \times 100 \approx 42.10\%$.
निकटतम पूर्णांक $42$ है।

(B) ड्यूमा विधि में,नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक यौगिक को $CO_2$ के वातावरण में $CuO$ के साथ गर्म किया जाता है,जिससे $CO_2$ और $H_2O$ के साथ मुक्त $N_2$ गैस प्राप्त होती है।
रासायनिक अभिक्रिया: $C_xH_yN_z + (2x + \frac{y}{2}) CuO \rightarrow x CO_2 + \frac{y}{2} H_2O + \frac{z}{2} N_2 + (2x + \frac{y}{2}) Cu$.
दहन के दौरान बने नाइट्रोजन ऑक्साइड $(NO_x)$ के किसी भी अंश को गर्म कॉपर गॉज के ऊपर से गुजारकर वापस $N_2$ गैस में अपचयित (reduce) किया जाता है।

(D) कैरियस विधि का उपयोग कार्बनिक यौगिकों में हैलोजन,सल्फर और फास्फोरस के मात्रात्मक आकलन के लिए किया जाता है।
दी गई प्रक्रिया में,$BaCl_2$ के साथ अवक्षेप '$Z$' का बनना सल्फेट आयनों $(SO_4^{2-})$ की उपस्थिति को दर्शाता है,जिसका अर्थ है कि '$Z$',$BaSO_4$ है।
यह पुष्टि करता है कि कार्बनिक यौगिक '$X$' में सल्फर मौजूद है।
दिए गए विकल्पों में से,मेथियोनीन $(C_5H_{11}NO_2S)$ एक अमीनो एसिड है जिसमें सल्फर परमाणु होता है।
इसलिए,'$X$' मेथियोनीन है।

(C) $CO_2$ के मोल $= \frac{0.220}{44} = 0.005 \ mol$.
$C$ के मोल $= 0.005 \ mol$.
$C$ का द्रव्यमान $= 0.005 \times 12 = 0.06 \ g$.
दिया गया $C$ का $\%$ $= 24$,इसलिए $\frac{0.06}{W} \times 100 = 24$,जहाँ $W$ कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान है।
$W = \frac{6}{24} = 0.25 \ g$.
$H_2O$ के मोल $= \frac{0.126}{18} = 0.007 \ mol$.
$H$ के मोल $= 2 \times 0.007 = 0.014 \ mol$.
$H$ का द्रव्यमान $= 0.014 \times 1 = 0.014 \ g$.
$H$ का $\%$ $= \frac{0.014}{0.25} \times 100 = 5.6$.
$5.6 = 56 \times 10^{-1}$.

(D) कैरियस विधि में,$Br$ का द्रव्यमान प्राप्त $AgBr$ के द्रव्यमान से ज्ञात किया जाता है।
$AgBr$ के मोल = $\frac{0.376 \ g}{188 \ g \ mol^{-1}} = 0.002 \ mol$.
चूंकि $1 \ mol$ $AgBr$ में $1 \ mol$ $Br$ होता है,इसलिए $Br$ के मोल = $0.002 \ mol$.
$Br$ का द्रव्यमान = $0.002 \ mol \times 80 \ g \ mol^{-1} = 0.16 \ g$.
$Br$ की प्रतिशत मात्रा = $\frac{Br \text{ का द्रव्यमान}}{\text{यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100 = \frac{0.16 \ g}{0.400 \ g} \times 100 = 40 \%$.

(B) जेल्डाल विधि में,कार्बनिक यौगिक को सांद्र $H_2SO_4$ के साथ गर्म किया जाता है।
$CuSO_4$ को अभिक्रिया मिश्रण में उत्प्रेरक के रूप में मिलाया जाता है,जो कार्बनिक नाइट्रोजनयुक्त यौगिक के पाचन की प्रक्रिया को तेज करता है।

(B) अभिक्रिया: $H_2SO_4 + 2NH_3 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$.
$H_2SO_4$ के मिलीमोल = $10 \ mL \times 2 \ M = 20 \ mmol$.
चूंकि $1 \ mol$ $H_2SO_4$,$2 \ mol$ $NH_3$ के साथ अभिक्रिया करता है,इसलिए $NH_3$ के मिलीमोल = $20 \times 2 = 40 \ mmol$.
$1 \ mol$ $NH_3$ में $1 \ mol$ $N$ होता है,इसलिए $N$ के मिलीमोल = $40 \ mmol$.
$N$ का द्रव्यमान = $\frac{40}{1000} \times 14 \ g = 0.56 \ g$.
$N$ का प्रतिशत = $\frac{N \text{ का द्रव्यमान}}{\text{यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100 = \frac{0.56}{1} \times 100 = 56 \%$.

(A) जेल्डाल विधि वलय (ring) में नाइट्रोजन युक्त यौगिकों,जैसे पिरिडीन,के लिए लागू नहीं होती है,क्योंकि वलय में उपस्थित नाइट्रोजन परमाणु को जेल्डाल विधि की परिस्थितियों में आसानी से अमोनियम सल्फेट $(NH_4)_2SO_4$ में परिवर्तित नहीं किया जा सकता है।
अतः,कथन $I$ और कथन $II$ दोनों गलत हैं।

(C) कैरियस परीक्षण का उपयोग कार्बनिक यौगिक में हैलोजन या सल्फर की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है। $Na_2O_2$ के साथ उपचार सल्फर को सल्फेट आयनों $(SO_4^{2-})$ में ऑक्सीकृत करता है,जो $BaCl_2$ मिलाने पर $BaSO_4$ का सफेद अवक्षेप बनाते हैं।
उत्पाद के धनात्मक कैरियस परीक्षण देने के लिए,कार्बनिक यौगिक में सल्फर होना चाहिए।
अभिक्रिया $A$ में,$PhSNa$ एक $S_NAr$ अभिक्रिया में न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है,जो $F$ परमाणु को प्रतिस्थापित करके $SPh$ समूह युक्त उत्पाद बनाता है। अतः,उत्पाद में सल्फर होता है।
अभिक्रिया $D$ में,$PhSNa$ एक $S_N2$ अभिक्रिया में न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है,जो $Cl$ परमाणु को प्रतिस्थापित करके $SPh$ समूह युक्त उत्पाद बनाता है। अतः,उत्पाद में सल्फर होता है।
$A$ और $D$ दोनों ऐसे उत्पाद देते हैं जिनमें सल्फर होता है,जो धनात्मक कैरियस परीक्षण देंगे। इसलिए,सही विकल्प $A$ और $D$ हैं।

(D) $4$-ब्रोमोबेंज़िल अल्कोहल की $Red \ P/Br_2$ के साथ अभिक्रिया $-OH$ समूह को $-Br$ द्वारा प्रतिस्थापित करके $4$-ब्रोमोबेंज़िल ब्रोमाइड $(R)$ बनाती है।
$R$ का आणविक सूत्र $C_7H_6Br_2$ है।
$R$ का आणविक द्रव्यमान $= (7 \times 12) + (6 \times 1) + (2 \times 80) = 250 \ g/mol$.
$1.00 \ g$ में $R$ के मोल $= \frac{1.00 \ g}{250 \ g/mol} = 0.004 \ mol$.
$R$ के प्रत्येक अणु में $2$ ब्रोमीन परमाणु होते हैं। इसलिए,Carius विधि में $1 \ mol$ $R$,$2 \ mol$ $AgBr$ उत्पन्न करता है।
प्राप्त $AgBr$ के मोल $= 2 \times 0.004 \ mol = 0.008 \ mol$.
$AgBr$ का आणविक द्रव्यमान $= 108 + 80 = 188 \ g/mol$.
प्राप्त $AgBr$ का द्रव्यमान $= 0.008 \ mol \times 188 \ g/mol = 1.504 \ g \approx 1.50 \ g$.

(B) $AgCl$ का मोलर द्रव्यमान $= 108 + 35.5 = 143.5 \ g \ mol^{-1}$ है।
उत्पन्न $AgCl$ के मोलों की संख्या $= \frac{143.5 \times 10^{-3} \ g}{143.5 \ g \ mol^{-1}} = 10^{-3} \ mol$.
चूंकि $1 \ mol$ $AgCl$ में $1 \ mol$ $Cl$ होता है,इसलिए क्लोरीन का द्रव्यमान $= 10^{-3} \ mol \times 35.5 \ g \ mol^{-1} = 35.5 \times 10^{-3} \ g = 35.5 \ mg$.
क्लोरीन का प्रतिशत $= \frac{Cl \text{ का द्रव्यमान}}{\text{कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100 = \frac{35.5 \ mg}{180 \ mg} \times 100 = 19.72 \% \approx 20 \%$.

(B) $BaSO_4$ का मोलर द्रव्यमान $= 137 + 32 + (4 \times 16) = 233 \ g \ mol^{-1}$ है।
$BaSO_4$ के मिलीमोल $= \frac{466 \ mg}{233 \ g \ mol^{-1}} = 2 \ mmol$ है।
चूंकि $1 \ mol$ $BaSO_4$ में $1 \ mol$ $S$ होता है,इसलिए $S$ के मोल $= 2 \ mmol = 2 \times 10^{-3} \ mol$ हैं।
$S$ का द्रव्यमान $= 2 \times 10^{-3} \ mol \times 32 \ g \ mol^{-1} = 0.064 \ g = 64 \ mg$ है।
$S$ का प्रतिशत $= \frac{S \text{ का द्रव्यमान}}{\text{कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100 = \frac{64 \ mg}{160 \ mg} \times 100 = 40 \%$ है।

(A) कथन $I$ सत्य है: ड्यूमा विधि कार्बनिक यौगिकों में नाइट्रोजन के मात्रात्मक आकलन के लिए उपयोग की जाने वाली एक मानक तकनीक है,जिसमें नाइट्रोजन $N_2$ गैस के रूप में निकलती है।
कथन $II$ असत्य है: वर्णित प्रक्रिया,जिसमें कार्बनिक यौगिक को सांद्र $H_2SO_4$ के साथ गर्म करके अमोनियम सल्फेट बनाया जाता है,वह जेल्डाल विधि है,न कि ड्यूमा विधि।
अतः,कथन $I$ सत्य है लेकिन कथन $II$ असत्य है।

(A) $AgBr$ का मोलर द्रव्यमान $= 108 + 80 = 188 \ g \ mol^{-1}$ है।
ब्रोमीन का प्रतिशत $= \frac{Br \text{ का परमाणु द्रव्यमान}}{AgBr \text{ का मोलर द्रव्यमान}} \times \frac{AgBr \text{ का द्रव्यमान}}{\text{कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100$.
ब्रोमीन का प्रतिशत $= \frac{80}{188} \times \frac{0.15}{0.25} \times 100$.
ब्रोमीन का प्रतिशत $= \frac{80}{188} \times 0.6 \times 100 = \frac{4800}{188} \approx 25.53 \%$.
चूंकि $25.53 \% = 255.3 \times 10^{-1} \%$,इसलिए निकटतम पूर्णांक $255 \times 10^{-1} \%$ है।

(D) $BaSO_4$ का मोलर द्रव्यमान $= 137 + 32 + (4 \times 16) = 233 \ g \ mol^{-1}$ है।
$BaSO_4$ के मोलों की संख्या $= \frac{0.40 \ g}{233 \ g \ mol^{-1}} \approx 0.001717 \ mol$ है।
चूंकि $1 \ mol \ BaSO_4$ में $1 \ mol \ S$ होता है,इसलिए सल्फर का द्रव्यमान $= \frac{0.40}{233} \times 32 \ g \approx 0.05494 \ g$ है।
सल्फर का प्रतिशत $= \frac{\text{सल्फर का द्रव्यमान}}{\text{कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100 = \frac{0.05494}{0.20} \times 100 = 27.47 \% \approx 27.5 \%$.
$27.5 \%$ को $275 \times 10^{-1} \%$ के रूप में व्यक्त करने पर,मान $275$ है।

(D) शुष्क $N_2$ गैस का दाब $= (715 - 15) \ mm \ Hg = 700 \ mm \ Hg$।
आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ का उपयोग करने पर,जहाँ $P = \frac{700}{760} \ atm$,$V = 60 \times 10^{-3} \ L$,$R = 0.0821 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$,और $T = 300 \ K$।
$n_{N_2} = \frac{700 \times 60 \times 10^{-3}}{760 \times 0.0821 \times 300} \approx 2.24 \times 10^{-3} \ mol$।
$N_2$ का द्रव्यमान $= 2.24 \times 10^{-3} \times 28 \ g \approx 0.06272 \ g$।
$\% \ N = \frac{N_2 \text{ का द्रव्यमान}}{\text{यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100 = \frac{0.06272}{0.5} \times 100 \approx 12.544 \% \approx 12.57 \%$।

(A) यौगिक $X$ पाइपरज़ीन $(C_4H_{10}N_2)$ है।
इसका मोलर द्रव्यमान $(4 \times 12) + (10 \times 1) + (2 \times 14) = 86 \ g \ mol^{-1}$ है।
नाइट्रोजन परमाणुओं के लिए परमाणु संरक्षण के सिद्धांत $(POAC)$ को लागू करने पर:
$n_{X} \times 2 = n_{N_2} \times 2$
$n_{N_2} = n_{X} = \frac{0.42 \ g}{86 \ g \ mol^{-1}} \approx 0.0048837 \ mol$.
$STP$ पर,$1 \ mol$ गैस $22.4 \ L$ या $22400 \ mL$ आयतन घेरती है।
$N_2$ का आयतन $= 0.0048837 \ mol \times 22400 \ mL \ mol^{-1} \approx 109.39 \ mL$.
निकटतम पूर्णांक में पूर्णांकित करने पर,हमें $109 \ mL$ प्राप्त होता है। दिए गए विकल्पों में से $111$ सबसे निकट है,इसलिए सही उत्तर $111$ है।

(A) शुष्क $N_2$ गैस का दाब $= P_{total} - P_{aqueous} = 715 \ mm \ Hg - 15 \ mm \ Hg = 700 \ mm \ Hg = \frac{700}{760} \ atm$.
$N_2$ गैस का आयतन $= 60 \ mL = 60 \times 10^{-3} \ L$.
आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ का उपयोग करते हुए,$N_2$ के मोलों की संख्या:
$n = \frac{PV}{RT} = \frac{(700/760) \times (60 \times 10^{-3})}{0.0821 \times 300} \approx 0.00224 \ mol$.
$N_2$ का द्रव्यमान $= n \times \text{मोलर द्रव्यमान} = 0.00224 \times 28 \approx 0.0627 \ g$.
नाइट्रोजन का प्रतिशत $= \frac{N_2 \text{का द्रव्यमान}}{\text{यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100 = \frac{0.0627}{0.4} \times 100 \approx 15.68 \% \approx 15.71 \%$.

(A) चरण $1$: शुष्क $N_2$ गैस का आंशिक दाब ज्ञात करें।
$P_{N_2} = 900 - 15 = 885 \ mm \ Hg$.
चरण $2$: $PV = nRT$ का उपयोग करके $N_2$ के मोल ज्ञात करें।
$n = \frac{(885/760) \times 0.150}{0.0821 \times 300} \approx 0.00711 \ mol$.
चरण $3$: नाइट्रोजन का द्रव्यमान = $0.00711 \times 28 = 0.199 \ g$.
चरण $4$: नाइट्रोजन का प्रतिशत = $\frac{0.199}{1} \times 100 = 19.9 \% \approx 20 \%$.

(B) $1$. शुष्क $N_2$ गैस का दाब ज्ञात करें: $P_{N_2} = 715 - 15 = 700 \ mm \ Hg = \frac{700}{760} \ atm$.
$2$. आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ का उपयोग करके $N_2$ के मोल ज्ञात करें: $n_{N_2} = \frac{700}{760} \times \frac{50 \times 10^{-3}}{0.0821 \times 300} \approx 0.001826 \ mol$.
$3$. $N$ परमाणुओं का द्रव्यमान ज्ञात करें: $N \ \text{का }\ \text{द्रव्यमान }= 2 \times n_{N_2} \times 14 \ g/mol = 2 \times 0.001826 \times 14 \approx 0.05113 \ g = 51.13 \ mg$.
$4$. $N$ का प्रतिशत ज्ञात करें: $\% \ N = \frac{51.13 \ mg}{292 \ mg} \times 100 \approx 17.51 \%$.
$5$. निकटतम पूर्णांक $18 \%$ है।

(C) जेल्डाल विधि का उपयोग कार्बनिक यौगिकों में नाइट्रोजन के मात्रात्मक आकलन के लिए किया जाता है। हालाँकि,यह उन यौगिकों पर लागू नहीं होती है जिनमें नाइट्रोजन नाइट्रो समूह $(-NO_2)$,एज़ो समूह $(-N=N-)$,या हेट्रोसायक्लिक वलय (जैसे पिरिडीन) में मौजूद होता है,क्योंकि इन यौगिकों में मौजूद नाइट्रोजन को जेल्डाल विधि की स्थितियों के तहत अमोनियम सल्फेट में मात्रात्मक रूप से परिवर्तित नहीं किया जा सकता है। दिए गए विकल्पों में से,$CH_3-CH_2-NH_2$ (एथिल एमाइन) एक एलिफैटिक एमाइन है जिसमें नाइट्रोजन वलय या नाइट्रो/एज़ो समूह का हिस्सा नहीं है,इसलिए इस पर जेल्डाल विधि लागू होती है।

(D) कैरियस विधि में ब्रोमीन की प्रतिशत मात्रा का सूत्र है:
$Br$ का प्रतिशत = $\frac{Br \text{ का परमाणु द्रव्यमान}}{AgBr \text{ का मोलर द्रव्यमान}} \times \frac{AgBr \text{ का द्रव्यमान}}{\text{कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100$
$Br$ का परमाणु द्रव्यमान = $80 \ g/mol$।
$AgBr$ का मोलर द्रव्यमान = $188 \ g/mol$।
$AgBr$ का द्रव्यमान = $0.12 \ g$।
कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान = $0.15 \ g$।
$Br$ का प्रतिशत = $\frac{80}{188} \times \frac{0.12}{0.15} \times 100$
$Br$ का प्रतिशत = $0.4255 \times 0.8 \times 100 = 34.04 \%$।

(A) नाइट्रोजन का प्रतिशत निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके निकाला जाता है: $\text{Percentage of } N = \frac{28 \times V \times 100}{22400 \times m}$
जहाँ $V = 41.9 \ mL$ $\text{STP}$ पर $N_2$ का आयतन है और $m = 0.3 \ g$ कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान है।
मान रखने पर: $\text{Percentage of } N = \frac{28 \times 41.9 \times 100}{22400 \times 0.3} = \frac{117320}{6720} = 17.458 \% \approx 17.5 \%$.

(B) जेल्डाल विधि में नाइट्रोजन के प्रतिशत का सूत्र है:
$\text{नाइट्रोजन का प्रतिशत} = \frac{1.4 \times N \times V}{W}$
जहाँ:
$N = HCl \text{ की नॉर्मलता} = 1 \ N$
$V = HCl \text{ का प्रयुक्त आयतन} = 30 \ cm^3$
$W = \text{कार्बनिक यौगिक का भार} = 1.2 \ g$
मान रखने पर:
$\text{नाइट्रोजन का प्रतिशत} = \frac{1.4 \times 1 \times 30}{1.2} = \frac{42}{1.2} = 35 \%$

(A) केल्डाल विधि में नाइट्रोजन के प्रतिशत का सूत्र है:
$Percentage \ of \ N = \frac{1.4 \times N \times V}{W}$
जहाँ:
$N = 0.1 \ N$ (अम्ल की नॉर्मलता)
$V = 30 \ cm^{3}$ (उपयोग किए गए अम्ल का आयतन)
$W = 5 \ g$ (भोजन के नमूने का भार)
मान रखने पर:
$Percentage \ of \ N = \frac{1.4 \times 0.1 \times 30}{5} = \frac{4.2}{5} = 0.84 \%$

(A) $1$. $H_2SO_4$ के मिलीमोल की गणना: $50 \ mL \times 0.5 \ M = 25 \ mmol$.
$2$. अतिरिक्त $H_2SO_4$ को उदासीन करने के लिए आवश्यक $NaOH$ के मिलीमोल: $60 \ mL \times 0.5 \ M = 30 \ mmol$.
$3$. $2 \ mol \ NaOH$,$1 \ mol \ H_2SO_4$ को उदासीन करता है,अतः $NaOH$ द्वारा उदासीन किया गया $H_2SO_4 = 30 / 2 = 15 \ mmol$.
$4$. अमोनिया के साथ अभिक्रिया करने वाले $H_2SO_4$ के मिलीमोल = $25 - 15 = 10 \ mmol$.
$5$. $1 \ mol \ H_2SO_4$,$2 \ mol \ NH_3$ के साथ अभिक्रिया करता है,अतः $NH_3$ (और नाइट्रोजन) के मिलीमोल = $10 \times 2 = 20 \ mmol$.
$6$. नाइट्रोजन का द्रव्यमान = $20 \ mmol \times 14 \ g/mol = 280 \ mg$.
$7$. नाइट्रोजन का प्रतिशत = $(\text{नाइट्रोजन का द्रव्यमान} / x) \times 100 = 56$.
$8$. $(280 / x) \times 100 = 56 \implies x = 28000 / 56 = 500 \ mg$.

(C) एक कार्बनिक यौगिक में,फास्फोरस का आकलन यौगिक को धूम्रायमान नाइट्रिक एसिड के साथ गर्म करके किया जाता है,जो फास्फोरस को फास्फोरिक एसिड $(H_3PO_4)$ में परिवर्तित कर देता है।
इसके बाद फास्फोरिक एसिड को अमोनियम मोलिब्डेट मिलाकर अमोनियम फास्फोमोलिब्डेट के रूप में अवक्षेपित किया जाता है।
इस अवक्षेप को अमोनिया में घोलकर मैग्नीशिया मिश्रण $(MgCl_2 + NH_4Cl + NH_4OH)$ के साथ उपचारित किया जाता है ताकि यह $MgNH_4PO_4$ के रूप में अवक्षेपित हो जाए।
अंत में,अवक्षेप को धोया,सुखाया और गर्म किया जाता है जिससे मैग्नीशियम पाइरोफॉस्फेट,$Mg_2P_2O_7$ प्राप्त होता है।

(A) फास्फोरस की प्रतिशत मात्रा का सूत्र: $\text{Percentage of P} = \frac{62}{222} \times \frac{\text{mass of } Mg_2P_2O_7}{\text{mass of organic compound}} \times 100$.
दिया गया है: कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान $= 0.31 \ g$,$Mg_2P_2O_7$ का द्रव्यमान $= 0.444 \ g$,$Mg_2P_2O_7$ का मोलर द्रव्यमान $= 222 \ g \ mol^{-1}$.
चूंकि $1 \ mol$ $Mg_2P_2O_7$ में $2 \ mol$ $P$ होता है,इसलिए $0.444 \ g$ $Mg_2P_2O_7$ में $P$ का द्रव्यमान $\frac{2 \times 31}{222} \times 0.444 = 0.124 \ g$ है।
$P$ की प्रतिशत मात्रा $= \frac{0.124}{0.31} \times 100 = 40 \%$.

(B) कैरियस विधि कार्बनिक यौगिकों में हैलोजन,सल्फर और फास्फोरस के मात्रात्मक आकलन के लिए उपयोग की जाने वाली एक मानक विश्लेषणात्मक तकनीक है।
इस विधि में,कार्बनिक यौगिक के एक ज्ञात द्रव्यमान को कैरियस ट्यूब नामक कठोर कांच की नली में धूम्रायमान नाइट्रिक एसिड के साथ गर्म किया जाता है।
सल्फर का ऑक्सीकरण सल्फ्यूरिक एसिड में हो जाता है,जिसे बाद में बेरियम क्लोराइड $(BaCl_2)$ मिलाकर बेरियम सल्फेट $(BaSO_4)$ के रूप में अवक्षेपित किया जाता है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से,सल्फर वह तत्व है जिसे इस विधि द्वारा निर्धारित किया जाता है।

(C) अमोनिया और सल्फ्यूरिक एसिड के बीच अभिक्रिया: $2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$ है।
$25 \ mL$ $1 \ M \ H_2SO_4$ में $25 \ mmol$ एसिड होता है।
चूंकि $1 \ mol$ $H_2SO_4$,$2 \ mol$ $NH_3$ के साथ अभिक्रिया करता है,इसलिए उत्पन्न $NH_3$ की मात्रा $2 \times 25 \ mmol = 50 \ mmol$ है।
$50 \ mmol$ $NH_3$ में नाइट्रोजन का द्रव्यमान $50 \times 10^{-3} \ mol \times 14 \ g/mol = 0.7 \ g$ है।
नाइट्रोजन का प्रतिशत: $\frac{\text{नाइट्रोजन का द्रव्यमान}}{\text{नमूने का द्रव्यमान}} \times 100 = \frac{0.7 \ g}{1 \ g} \times 100 = 70\%$.

(B) केल्डाल विधि में,नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक पदार्थ को सांद्र $H_2SO_4$ के साथ गर्म किया जाता है।
कार्बनिक यौगिक में मौजूद नाइट्रोजन मात्रात्मक रूप से अमोनियम सल्फेट,$(NH_4)_2SO_4$ में परिवर्तित हो जाता है।
जब इस घोल को अतिरिक्त क्षार $(NaOH)$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो अमोनिया $(NH_3)$ गैस निकलती है।
इस निकली हुई $NH_3$ को फिर नाइट्रोजन की मात्रा का अनुमान लगाने के लिए मानक एसिड या बोरिक एसिड के घोल में अवशोषित किया जाता है।
इस प्रकार,कार्बनिक $N$ का अंतिम आकलन अमोनिया $(NH_3)$ के रूप में किया जाता है।

(B) सबसे पहले,कुल दाब से जलीय तनाव को घटाकर शुष्क नाइट्रोजन का दाब ज्ञात करें:
$P_{N_2} = 750 \ mm \ Hg - 30 \ mm \ Hg = 720 \ mm \ Hg$.
इसके बाद,संयुक्त गैस नियम का उपयोग करके नाइट्रोजन के आयतन को $STP$ स्थितियों में बदलें:
$V_{STP} = \frac{720 \times 82 \times 273}{760 \times 300} \approx 70.68 \ mL$.
अंत में,नाइट्रोजन का प्रतिशत ज्ञात करने के लिए सूत्र का उपयोग करें:
$\text{नाइट्रोजन का प्रतिशत} = \frac{28}{22400} \times \frac{V_{STP}}{\text{यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100$.
गणना के अनुसार उत्तर $8.835 \ \%$ आता है,लेकिन विकल्पों के आधार पर $88.36 \ \%$ सही विकल्प $B$ है।

(A) शुष्क $N_2$ गैस का दाब $P_{dry} = P_{total} - P_{aqueous} = 740 - 15 = 725 \ mm \ Hg$ है।
$STP$ $(P_2 = 760 \ mm \ Hg, T_2 = 273 \ K)$ पर आदर्श गैस समीकरण का उपयोग करने पर:
$\frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 V_2}{T_2} \Rightarrow \frac{725 \times 50}{300} = \frac{760 \times V_2}{273}$.
$V_2 = \frac{725 \times 50 \times 273}{300 \times 760} \approx 43.47 \ mL$.
चूंकि $STP$ पर $22400 \ mL$ $N_2$ का भार $28 \ g$ होता है,इसलिए $N_2$ का द्रव्यमान:
$\text{Mass} = \frac{28 \times 43.47}{22400} \approx 0.0543 \ g$.
$N_2$ का प्रतिशत = $\frac{N_2 \text{ का द्रव्यमान}}{\text{यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100 = \frac{0.0543}{1} \times 100 = 5.43 \%$.
दिए गए विकल्पों के अनुसार,$5.42 \%$ सही उत्तर है।

(A) मुख्य विचार: जेल्डाल विधि उन यौगिकों के लिए लागू नहीं होती है जिनमें नाइट्रोजन नाइट्रो $(-NO_2)$,एज़ो $(-N=N-)$ समूहों में होता है,या नाइट्रोजन विषमचक्रीय वलय (जैसे पिरिडीन) में उपस्थित होता है।
$I$. एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$: नाइट्रोजन अमीनो $(-NH_2)$ समूह में है,जिसका आकलन जेल्डाल विधि द्वारा किया जा सकता है।
$II$. एज़ोबेंजीन $(C_6H_5-N=N-C_6H_5)$: इसमें एज़ो $(-N=N-)$ समूह होता है,इसलिए इसका आकलन नहीं किया जा सकता है।
$III$. नाइट्रोबेंजीन $(C_6H_5NO_2)$: इसमें नाइट्रो $(-NO_2)$ समूह होता है,इसलिए इसका आकलन नहीं किया जा सकता है।
$IV$. पिरिडीन $(C_5H_5N)$: नाइट्रोजन एक विषमचक्रीय सुगंधित वलय का हिस्सा है,इसलिए इसका आकलन नहीं किया जा सकता है।
अतः,यौगिकों $II, III,$ और $IV$ का आकलन जेल्डाल विधि द्वारा नहीं किया जा सकता है।
इसलिए,विकल्प $(A)$ सही उत्तर है।

(B) ड्यूमा विधि में,नाइट्रोजन का प्रतिशत ज्ञात करने का सूत्र है:
$\% \text{ of nitrogen} = \frac{28 \times V \times 100}{22400 \times W}$
जहाँ $V$,$STP$ पर $N_2$ का आयतन ($mL$ में) है और $W$,कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान ($g$ में) है।
दिए गए मानों को रखने पर:
$\% \text{ of nitrogen} = \frac{28 \times 45 \times 100}{22400 \times 0.3} = \frac{126000}{6720} = 18.75 \%$
अतः,नाइट्रोजन का प्रतिशत लगभग $18.7 \%$ है।

(D) कार्बनिक यौगिक में फॉस्फोरस का आकलन मैग्नीशिया मिश्रण का उपयोग करके किया जाता है।
$Mg_2P_2O_7$ के $1 \ mol$ में $2 \ mol$ फॉस्फोरस $(P)$ होता है।
$Mg_2P_2O_7$ का मोलर द्रव्यमान $= 222.6 \ g/mol$.
$0.22 \ g$ $Mg_2P_2O_7$ में फॉस्फोरस का द्रव्यमान $= \frac{2 \times 31}{222.6} \times 0.22 \ g = 0.06127 \ g$.
फॉस्फोरस का प्रतिशत $= \frac{0.06127}{0.12} \times 100 \approx 51.06 \%$.
दिए गए विकल्पों के अनुसार सही उत्तर $51.20 \%$ है।

(B) $1$. $H_2SO_4$ के मिलीमोल की गणना: $60 \ mL \times 0.1 \ M = 6 \ mmol$.
$2$. उदासीनीकरण के लिए प्रयुक्त $NaOH$ के मिलीमोल: $20 \ mL \times 0.1 \ M = 2 \ mmol$.
$3$. $2 \ mmol \ NaOH$ को $1 \ mmol \ H_2SO_4$ उदासीन करता है,अतः अप्रयुक्त $H_2SO_4 = 1 \ mmol$.
$4$. $NH_3$ के साथ अभिक्रिया करने वाला $H_2SO_4 = 6 - 1 = 5 \ mmol$.
$5$. $1 \ mol \ H_2SO_4$ अभिक्रिया करता है $2 \ mol \ NH_3$ के साथ,अतः $NH_3$ के मिलीमोल = $5 \times 2 = 10 \ mmol$.
$6$. नाइट्रोजन का द्रव्यमान = $10 \times 10^{-3} \ mol \times 14 \ g/mol = 0.14 \ g$.
$7$. नाइट्रोजन का प्रतिशत = $(0.14 / 0.933) \times 100 \approx 15.05\%$.
$8$. $C_6H_5NH_2$ के लिए नाइट्रोजन का प्रतिशत = $(14 / 93) \times 100 \approx 15.05\%$.
$9$. अतः,यौगिक $C_6H_5NH_2$ है।

(C) नाइट्रोजन के आकलन के लिए Kjeldahl's विधि में,कार्बनिक यौगिक को $CuSO_4$ और $K_2SO_4$ जैसे उत्प्रेरक की उपस्थिति में सांद्र $H_2SO_4$ के साथ गर्म किया जाता है।
यह प्रक्रिया कार्बनिक यौगिक में मौजूद नाइट्रोजन को अमोनियम सल्फेट,$(NH_4)_2SO_4$ में परिवर्तित कर देती है।