Hydrogen peroxide Questions in Gujarati

(D) પોટેશિયમ સુપરઓક્સાઈડ $(KO_2)$ ની પાણી સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $2KO_2 + 2H_2O \to 2KOH + H_2O_2 + O_2$.
આમ,નીપજ $(X)$ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ છે.
$H_2O_2$ વાયુ અવસ્થામાં ખુલ્લી ચોપડી જેવું બંધારણ ધરાવે છે.
$H_2O_2$ ના વિઘટનને રોકવા માટે તેમાં યુરિયા ઉમેરીને તેને સ્થાયી કરવામાં આવે છે.
$H_2O_2$ પ્રકાશ પ્રત્યે સંવેદનશીલ છે અને પ્રકાશની હાજરીમાં પાણી અને ઓક્સિજનમાં વિઘટન પામે છે,તેથી તેને મીણ-લાઇનવાળી રંગીન બોટલોમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિધાનો સાચા છે.

(D) પ્રતિક્રિયા $A + Na_2S_2O_3 \rightarrow B + Na_2S_4O_6$ પરથી,$A$ એ $I_2$ છે અને $B$ એ $NaI$ છે.
પ્રતિક્રિયા $C + A \rightarrow B_2H_6 + B + H_2$ પરથી,જ્યાં $A = I_2$ અને $B = NaI$,$C$ એ $NaBH_4$ છે.
$NaBH_4 + I_2 \rightarrow B_2H_6 + NaI + H_2$.
$B_2H_6 + NaH \rightarrow NaBH_4$ $(C)$.
વિકલ્પોનું મૂલ્યાંકન:
$A$. $B$ $(NaI)$ પાણીમાં દ્રાવ્ય છે અને દ્રાવણ રંગહીન છે,કથ્થઈ નથી.
$B$. સંયોજન $C$ $(NaBH_4)$ માં આયનીય અને સહસંયોજક બંધ હોય છે,સવર્ગ સહસંયોજક બંધ નથી.
$C$. $B$ $(NaI)$ નું જલીય દ્રાવણ લેયર ટેસ્ટમાં કથ્થઈ સ્તર આપતું નથી.
$D$. સંયોજન $B$ $(NaI)$ સ્ટાર્ચ સાથે વાદળી રંગ આપતું નથી.

(B) $1$. કાળો ફોસ્ફરસ એ સ્તરીય બંધારણ ધરાવતો ફોસ્ફરસનો અત્યંત પોલિમરિક પ્રકાર છે.
$2$. $H_2O_2$ નું બંધારણ ખુલ્લા પુસ્તક જેવું હોય છે,જે અસમતલીય અને ધ્રુવીય છે.
$3$. ક્લોરલ $(CCl_3CHO)$ માં $-OH$ સમૂહ હોતો નથી,તેથી તે આંતર-આણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ બનાવી શકતું નથી.
$4$. આઇસોહાઇપોફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_4P_2O_6)$ માં $P-P$ લિંકેજ હોય છે,પરંતુ તે ટેટ્રાબેઝિક એસિડ છે,ટ્રાયબેઝિક નથી.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે $H_2O_2$ ધ્રુવીય છે પણ સમતલીય નથી.

(D) $H_2O_2$ (હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ) એક બહુમુખી રાસાયણિક સંયોજન છે.
$1$. તે એસિડિક અને બેઝિક બંને માધ્યમોમાં ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
$2$. તે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તાઓની હાજરીમાં રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
$3$. $H_2O_2$ ખૂબ જ નિર્બળ એસિડ છે,જે પાણી કરતા પણ નિર્બળ છે,અને તે બેઝ સાથે હાઇડ્રોપેરોક્સાઇડ બનાવે છે.
$4$. તે બેઝિક ગુણધર્મો ધરાવતું નથી.
તેથી,$H_2O_2$ બેઝિક ગુણધર્મો ધરાવે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(D) હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ ઉલ્લેખિત તમામ ગુણધર્મો દર્શાવે છે:
$(i)$ તે નવજાત ઓક્સિજન મુક્ત કરવાની ક્ષમતાને કારણે હળવા જંતુનાશક તરીકે કાર્ય કરે છે.
$(ii)$ તેનો ઉપયોગ રોકેટ પ્રોપેલન્ટ તરીકે થાય છે કારણ કે તેનું વિઘટન મોટી માત્રામાં ઊર્જા અને ઓક્સિજન મુક્ત કરે છે.
$(iii)$ તે રંગદ્રવ્યોનું ઓક્સિડેશન કરીને કાપડ,કાગળ અને વાળ માટે બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
$(iv)$ તે એસિડિક અને બેઝિક બંને માધ્યમોમાં પ્રબળ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.

(D) રિડક્શનકર્તા એ પદાર્થ છે જેનું પોતાનું ઓક્સિડેશન થાય છે,એટલે કે ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક વધે છે.
$Cl_2 + H_2O_2 \to 2HCl + O_2$ પ્રક્રિયામાં,$H_2O_2$ માં ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ છે,જે $O_2$ માં વધીને $0$ થાય છે.
તેથી,આ પ્રક્રિયામાં $H_2O_2$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
અન્ય વિકલ્પો ($A$,$B$,અને $C$) માં,$H_2O_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે કારણ કે ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી ઘટીને $-2$ ($H_2O$ માં) થાય છે.

(D) $H_2O_2$ ના $90 \%$ દ્રાવણને ઘન $CO_2 +$ ઈથર બાથ સાથે ઠંડુ કરવામાં આવે છે.
સ્ફટિકીકરણ શરૂ થાય ત્યાં સુધી ઠંડુ કરવાનું ચાલુ રાખવામાં આવે છે.
$H_2O_2$ ના સ્ફટિકોને અલગ કરવામાં આવે છે,ઓગાળવામાં આવે છે અને ફરીથી થીજવવામાં આવે છે જેથી વધુ સાંદ્રતા પ્રાપ્ત કરી શકાય અને પાણીના છેલ્લા અંશો દૂર કરી શકાય.

(D) $H_2O_2$ નું બંધારણ અસમતલીય (non-planar) હોય છે.
$O-O$ બંધ એક ખૂણે હોય છે અને બે $O-H$ બંધ અલગ-અલગ સમતલમાં હોય છે.
આ બંધારણને 'અડધું ખુલ્લું પુસ્તક' (half-open book) જેવું બંધારણ કહેવામાં આવે છે,જેમાં પુસ્તકના બે પાના બે $O-H$ સમતલો દર્શાવે છે.

(B) $H_2O_2$ એ આછા વાદળી રંગનું પ્રવાહી છે અને તે ઓઝોન દ્વારા ઓક્સિડાઇઝ થઈ શકે છે $(O_3 + H_2O_2 \rightarrow H_2O + 2O_2)$.
$H_2O_2$ ઓક્સિડાઇઝિંગ અને રિડ્યુસિંગ બંને એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
$H_2O_2$ ની રચના બિન-સમતલીય (non-planar) અને ખુલ્લા પુસ્તક જેવી હોય છે,જેમાં બે $OH$ બંધ એક જ સમતલમાં હોતા નથી,કારણ કે વાયુ અવસ્થામાં ડાયહેડ્રલ ખૂણો $111.5^{\circ}$ અને ઘન અવસ્થામાં $90.2^{\circ}$ હોય છે.
તેથી,વિધાન કે બે $OH$ બંધ એક જ સમતલમાં છે તે ખોટું છે.

(A) ધાતુના ઓક્સાઇડ જે મંદ એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ આપે છે તેને પેરોક્સાઇડ કહેવામાં આવે છે. બધા પેરોક્સાઇડમાં પેરોક્સાઇડ આયન $(O_2)^{2-}$ હોય છે જેની રચના $-O-O-$ છે.
$PbO_2$ માં પેરોક્સાઇડ આયન $(O_2)^{2-}$ હોતો નથી અને તેને પેરોક્સાઇડ તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાતું નથી.
$PbO_2$ માં $O^{2-}$ આયનો હોય છે અને $Pb$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે,જ્યારે $H_2O_2$,$SrO_2$ અને $BaO_2$ માં $[O-O]^{2-}$ આયનો (પેરોક્સાઇડ આયનો) હોય છે.
આમ,વિકલ્પ $A$ સાચો છે.

(D) $H_2O_2$ એસિડિક અને બેઝિક બંને માધ્યમોમાં ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે,ઉદાહરણ તરીકે,$2Fe^{2+} + H_2O_2 + 2H^+ \rightarrow 2Fe^{3+} + 2H_2O$.
તે પ્રબળ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટોની હાજરીમાં રિડ્યુસિંગ એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે,ઉદાહરણ તરીકે,$2MnO_4^- + 6H^+ + 5H_2O_2 \rightarrow 2Mn^{2+} + 8H_2O + 5O_2$.
તે જલીય દ્રાવણમાં ખૂબ જ નિર્બળ એસિડ તરીકે પણ કામ કરે છે,જે $H_2O_2 \rightleftharpoons H^+ + HO_2^-$ તરીકે વિયોજન પામે છે. તેથી,તે આ તમામ ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

(B) $H_2O_2$ બનાવવાની પદ્ધતિઓમાં નીચે મુજબની પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. $2-$ઈથાઈલ એન્થ્રાક્વિનોલનું ઓક્સિડેશન એ $H_2O_2$ બનાવવા માટેની ઔદ્યોગિક પદ્ધતિ છે.
$2$. $BaO_2 \cdot 8H_2O$ ની મંદ એસિડ સાથેની પ્રક્રિયા એ પ્રયોગશાળાની પદ્ધતિ છે.
$3$. $K_2S_2O_8$ જેવા પેરોક્સોડાયસલ્ફેટનું સંપૂર્ણ જળવિભાજન $H_2O_2$ આપે છે.
$4$. $H_2S_2O_7$ (ઓલિયમ) નું જળવિભાજન કરવાથી $H_2SO_4$ મળે છે,$H_2O_2$ નહીં. તેથી,વિકલ્પ $B$ એ $H_2O_2$ બનાવવાની પદ્ધતિ નથી.

(C) પેરોક્સો-ડાયસલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2S_2O_8)$,જે માર્શલ એસિડ તરીકે પણ ઓળખાય છે,તેના જળવિભાજનથી હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ મળે છે.
આ પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે:
$1. H_2S_2O_8 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 + H_2SO_5$ (પેરોક્સોમોનોસલ્ફ્યુરિક એસિડ)
$2. H_2SO_5 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 + H_2O_2$
કુલ પ્રક્રિયા: $H_2S_2O_8 + 2H_2O \rightarrow 2H_2SO_4 + H_2O_2$

(B) ઓક્સિજન સ્પીસીઝની સ્થિરતા બંધ ક્રમાંક $(bond order)$ અને વીજભાર ઘનતા પર આધાર રાખે છે. ઓક્સાઈડ આયન $(O^{2-})$ તેની પૂર્ણ કક્ષાની રચનાને કારણે સૌથી વધુ સ્થિર છે. પેરોક્સાઈડ આયન $(O_2^{2-})$ નો બંધ ક્રમાંક $1$ છે અને સુપરઓક્સાઈડ આયન $(O_2^-)$ નો બંધ ક્રમાંક $1.5$ છે. જોકે,આલ્કલી ધાતુઓની હાજરીમાં થર્મોડાયનેમિક સ્થિરતાનો ક્રમ $Oxide > Peroxide > Superoxide$ છે.

(B) $H_2O_2$ એ આછા વાદળી રંગનું પ્રવાહી છે અને તે ઓઝોન દ્વારા $O_2$ માં ઓક્સિડાઇઝ થઈ શકે છે.
$H_2O_2$ વિવિધ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં ઓક્સિડાઇઝિંગ અને રિડ્યુસિંગ બંને એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેની નોન-પ્લેનર,ઓપન-બુક જેવી રચનાને કારણે,બે $OH$ બંધ એક જ સમતલમાં હોતા નથી.
તેથી,વિધાન કે બે $OH$ બંધ એક જ સમતલમાં છે તે ખોટું છે.

(B) $1$. $H_2O_2$ દ્રાવણની મોલારિટી $(M)$ ગણો:
$M = \frac{H_2O_2 \text{ નું દળ}}{\text{મોલર દળ} \times \text{દ્રાવણનું કદ } (L)}$
$M = \frac{6.8 \, g}{34 \, g/mol \times 0.2 \, L} = 1 \, M$
$2$. વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ અને મોલારિટી વચ્ચેનો સંબંધ વાપરો:
$\text{વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ} = M \times 11.2$
$\text{વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ} = 1 \times 11.2 = 11.2 \, V$

(B) બ્લીચિંગ એજન્ટો કાં તો નવજાત ઓક્સિજન મુક્ત કરીને અથવા રિડક્શન દ્વારા કાર્ય કરે છે.
$H_2O_2$ નવજાત ઓક્સિજન મુક્ત કરીને બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે: $H_2O_2 \rightarrow H_2O + [O]$.
$O_3$ નવજાત ઓક્સિજન મુક્ત કરીને બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે: $O_3 \rightarrow O_2 + [O]$.
$Cl_2$ ભેજની હાજરીમાં નવજાત ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરે છે: $Cl_2 + H_2O \rightarrow 2HCl + [O]$.
$SO_2$ રિડક્શન દ્વારા બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
આપેલા તમામ વિકલ્પો બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે વપરાય છે.

(D) $H_2O_2$ નું ઉત્પાદન ઘણી પદ્ધતિઓ દ્વારા કરી શકાય છે:
$1$. $H_2S_2O_8$ (પેરોક્સોડાયસલ્ફ્યુરિક એસિડ) નું જળવિભાજન: $H_2S_2O_8 + 2H_2O \rightarrow 2H_2SO_4 + H_2O_2$.
$2$. સાંદ્ર $H_2SO_4$ નું વિદ્યુતવિભાજન: આ પ્રક્રિયા પેરોક્સોડાયસલ્ફ્યુરિક એસિડ આપે છે,જેનું જળવિભાજન કરવાથી $H_2O_2$ મળે છે.
$3$. મર્કની પ્રક્રિયા: આમાં બેરિયમ પેરોક્સાઈડ $(BaO_2)$ ની મંદ સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $H_2O_2$ અને બેરિયમ સલ્ફેટ $(BaSO_4)$ મેળવવામાં આવે છે: $BaO_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 + H_2O_2$.
આમ,આપેલા તમામ વિકલ્પો $H_2O_2$ ની તૈયારી માટે માન્ય પદ્ધતિઓ છે,તેથી સાચો જવાબ $D$ છે.

(D) $H_2O_2$ અત્યંત અસ્થિર છે અને ગરમ કરવાથી તેનું વિઘટન થાય છે. તેથી,તેને ઉકાળીને કે સાદા નિસ્યંદન દ્વારા શુદ્ધ કરી શકાતું નથી. પાણીના છેલ્લા અંશોને અંશતઃ સ્ફટિકીકરણ દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે,જેમાં મિશ્રણને ઠંડુ કરવામાં આવે છે જેથી $H_2O_2$ ના સ્ફટિકો બને અને અશુદ્ધિઓ દૂર થાય.

(A) બેઝિક માધ્યમમાં,$H_2O_2$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને $I_2$ નું રિડક્શન કરીને આયોડાઈડ આયનો $(I^{-})$ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$I_{2(s)} + H_2O_{2(aq)} + 2OH^{-}_{(aq)} \rightarrow 2I^{-}_{(aq)} + 2H_2O_{(l)} + O_{2(g)}$
તેથી,સાચી નીપજ $I^{-}$ છે.

(C) $H_2O_2$ જ્યારે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા સાથે પ્રક્રિયા કરે છે ત્યારે તે રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે,જ્યાં તેનું ઓક્સિડેશન થઈને $O_2$ બને છે.
$1$. એસિડિક માધ્યમમાં $KMnO_4$ સાથે: $2KMnO_4 + 3H_2SO_4 + 5H_2O_2 \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O + 5O_2$.
$2$. એસિડિક માધ્યમમાં $K_2Cr_2O_7$ સાથે: $K_2Cr_2O_7 + 4H_2SO_4 + 3H_2O_2 \rightarrow K_2SO_4 + Cr_2(SO_4)_3 + 7H_2O + 3O_2$.
$3$. $Ag_2O$ સાથે: $Ag_2O + H_2O_2 \rightarrow 2Ag + H_2O + O_2$.
આમ,$I, II$ અને $III$ સાચા છે.

(C) $1$. પ્રક્રિયા $Ag_2O + H_2O_2 \to 2Ag + H_2O + O_2$ સાચી રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે જ્યાં $H_2O_2$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
$2$. પ્રક્રિયા $PbS + 4H_2O_2 \to PbSO_4 + 4H_2O$ સાચી રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે જ્યાં $H_2O_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
$3$. પ્રક્રિયા $Fe^{2+} + H_2O_2 \xrightarrow{\text{basic}} Fe^{3+} + 2OH^-$ ખોટી છે કારણ કે બેઝિક માધ્યમમાં $Fe^{2+}$ નું $Fe^{3+}$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે,પરંતુ સ્ટોઇકિયોમેટ્રી અને વીજભાર સંતુલન યોગ્ય રીતે દર્શાવેલ નથી.
$4$. પ્રક્રિયા $Mn^{2+} + H_2O_2 \xrightarrow{\text{basic}} Mn^{4+} + 2OH^-$ એ બેઝિક માધ્યમમાં $Mn^{2+}$ નું $Mn^{4+}$ માં ઓક્સિડેશનનું સાચું નિરૂપણ છે.

(D) ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ એ પદાર્થ છે જે ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે અને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયામાં રિડક્શન પામે છે.
પ્રતિક્રિયા $PbS + 4H_2O_2 \to PbSO_4 + 4H_2O$ માં:
$1$. $PbS$ માં સલ્ફર $(S)$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $-2$ થી બદલાઈને $PbSO_4$ માં $+6$ થાય છે. આ એક ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે.
$2$. $H_2O_2$ માં ઓક્સિજનની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $-1$ થી બદલાઈને $H_2O$ માં $-2$ થાય છે. આ એક રિડક્શન પ્રક્રિયા છે.
જેથી $H_2O_2$ રિડક્શન પામે છે,તે ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
વિકલ્પ $A$,$B$,અને $C$ માં,$H_2O_2$ રિડ્યુસિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે કારણ કે $H_2O_2$ માં ઓક્સિજનનું $-1$ થી $0$ ( $O_2$ માં) ઓક્સિડેશન થાય છે.

(A) $H_2O_2$ જ્યારે પ્રબળ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે ત્યારે તે રિડ્યુસિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે. એસિડિક માધ્યમમાં,$H_2O_2$ એ $MnO_4^-$ નું $Mn^{2+}$ માં રિડક્શન કરે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2KMnO_4 + 3H_2SO_4 + 5H_2O_2 \to K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O + 5O_2$
આ પ્રતિક્રિયામાં,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ થી બદલાઈને $+2$ થાય છે,અને $H_2O_2$ નું $O_2$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.

(D) સાચો વિકલ્પ: $D$. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_{2}O_{2})$ એસિડિક અને બેઝિક બંને માધ્યમોમાં ઓક્સિડાઇઝિંગ અને રિડ્યુસિંગ એજન્ટ તરીકે વર્તે છે.
$H_{2}O_{2}$ ઓક્સિડન્ટ તરીકે:
એસિડિક માધ્યમમાં: $H_{2}O_{2} + 2H^{+} + 2e^{-} \longrightarrow 2H_{2}O$
બેઝિક માધ્યમમાં: $H_{2}O_{2} + 2e^{-} \longrightarrow 2OH^{-}$
$H_{2}O_{2}$ રિડક્ટન્ટ તરીકે:
એસિડિક માધ્યમમાં: $H_{2}O_{2} \longrightarrow O_{2} + 2H^{+} + 2e^{-}$
બેઝિક માધ્યમમાં: $H_{2}O_{2} + 2OH^{-} \longrightarrow 2H_{2}O + O_{2} + 2e^{-}$

(C) $H_2O_2$ ની વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ અને મોલારિટી $(M)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\text{Volume strength} = 11.35 \times M$.
અહીં $M = 1 \, M$ આપેલ છે.
તેથી,$\text{Volume strength} = 11.35 \times 1 = 11.35$.

(A) $H_2O_2$ ની વિઘટન પ્રક્રિયા: $2H_2O_2 \to 2H_2O + O_2 \uparrow$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$2 \times 34 \ g = 68 \ g$ $H_2O_2$ એ $STP$ પર $22.4 \ L$ $O_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$11.2 \ L$ $O_2$ એ $\frac{68 \ g}{22.4 \ L} \times 11.2 \ L = 34 \ g$ $H_2O_2$ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
આનો અર્થ એ છે કે $1 \ L$ $(1000 \ mL)$ દ્રાવણમાં $34 \ g$ $H_2O_2$ હાજર છે.
$g/L$ માં સાંદ્રતા = $34 \ g/L$.
ટકાવારી સાંદ્રતા = $\frac{34}{10} = 3.4\%$.

(D) પરહાઇડ્રોલ એ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ ના $30\%$ (વજન દ્વારા) જલીય દ્રાવણનું વ્યાપારી નામ છે. તેનો ઉપયોગ પ્રયોગશાળાના રીએજન્ટ તરીકે અને વિવિધ ઔદ્યોગિક ઉપયોગોમાં થાય છે.

(D) પ્રથમ,$H_2O_2$ ના મોલની સંખ્યા ગણો: $n = \frac{\text{દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{3.4 \ g}{34 \ g/mol} = 0.1 \ mol$.
ત્યારબાદ,દ્રાવણની મોલારિટી $(M)$ ગણો: $M = \frac{n}{V(L)} = \frac{0.1 \ mol}{112 \times 10^{-3} \ L} = \frac{0.1}{0.112} \approx 0.8928 \ M$.
કદ શક્તિ અને મોલારિટી વચ્ચેનો સંબંધ: $\text{Volume strength} = M \times 11.2$.
તેથી,$\text{Volume strength} = \frac{0.1}{0.112} \times 11.2 = \frac{0.1 \times 11.2}{0.112} = \frac{1.12}{0.112} = 10 \ V$.

(B) $H_2O_2$ માં $O-O$ બંધની લંબાઈ $1.48 \, \mathring{A}$ છે.
$O_2F_2$ માં,ફ્લોરિનની ઊંચી વિદ્યુતઋણતાને કારણે,$O-F$ બંધમાં $p$-કેરેક્ટર વધુ હોય છે,જે બેન્ટના નિયમ મુજબ $O-O$ બંધમાં $s$-કેરેક્ટર વધારે છે.
વધારે $s$-કેરેક્ટરને કારણે બંધની લંબાઈ ટૂંકી થાય છે.
આમ,$O_2F_2$ માં $O-O$ બંધની લંબાઈ $1.22 \, \mathring{A}$ છે.
તેથી,$H_2O_2$ અને $O_2F_2$ માટે બંધની લંબાઈ અનુક્રમે $1.48 \, \mathring{A}$ અને $1.22 \, \mathring{A}$ છે.

(C) $H_2S_2O_8 + H_2O \to H_2SO_4 + H_2SO_5$
$H_2S_2O_8$ (પેરોક્સોડાય-સલ્ફ્યુરિક એસિડ) ના જળવિભાજનથી એક મોલ $H_2SO_4$ (સલ્ફ્યુરિક એસિડ) અને એક મોલ $H_2SO_5$ (પેરોક્સોમોનો-સલ્ફ્યુરિક એસિડ) મળે છે.

(D) $H_2O_2$ ઉષ્મીય રીતે અસ્થિર છે અને તે સરળતાથી વિઘટન પામે છે: $H_2O_{2(l)} \to H_2O_{(l)} + \frac{1}{2}O_{2(g)}$.
તેનું વિઘટન પાત્રના કાચમાં હાજર આલ્કલી ધાતુઓ જેવી અશુદ્ધિઓ દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે,જે તેને સ્થિર દ્રાવક તરીકે અયોગ્ય બનાવે છે.

(B) એસિડિટી નક્કી કરવા માટે,આપણે વિયોજન અચળાંક અથવા સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતાની તુલના કરીએ છીએ.
$H_2O$ એ આશરે $15.7$ ના $pK_a$ સાથે ખૂબ જ નિર્બળ એસિડ છે.
$H_2O_2$ એ ઓક્સિજન પરમાણુની પ્રેરક અસરને કારણે $H_2O$ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે,જેનો $pK_a$ આશરે $11.6$ છે.
$CO_2$ પાણીમાં કાર્બોનિક એસિડ $(H_2CO_3)$ બનાવે છે,જે $H_2O_2$ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે,જેનો $pK_a$ આશરે $6.35$ છે.
તેથી,એસિડિટીનો વધતો ક્રમ $H_2O < H_2O_2 < CO_2$ છે.

(D) $A: 2OF \xrightarrow{\text{Dimerisation}} F-O-O-F$ (પેરોક્સી બંધારણ ધરાવે છે).
$B: H_4P_2O_8 + H_2O \rightarrow 2H_3PO_4 + H_2O_2$ ($H_2O_2$ માં પેરોક્સી બંધારણ હોય છે).
$C: 2Na + \text{excess } O_2 \xrightarrow{\Delta} Na_2O_2$ ($Na^+ O^--O^- Na^+$,પેરોક્સી બંધારણ ધરાવે છે).
આપેલ તમામ પ્રક્રિયાઓમાં પેરોક્સી બંધારણ ધરાવતી નીપજ મળે છે,તેથી સાચો જવાબ $D$ છે.

(B) $H_2O_2$ એ પેરોક્સાઇડ છે. તેના ઉત્પાદન માટે,આપણને પેરોક્સાઇડ સ્ત્રોતની જરૂર છે.
$1$. $BaO_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 + H_2O_2$ (આ એક પ્રમાણભૂત પદ્ધતિ છે).
$2$. $PbO_2$ એ ડાયોક્સાઇડ છે,પેરોક્સાઇડ નથી. પ્રક્રિયા $PbO_2 + H_2SO_4 \rightarrow PbSO_4 + H_2O + \frac{1}{2}O_2$ માં $H_2O_2$ ઉત્પન્ન થતું નથી.
$3$. $2$-ઇથાઇલ એન્થ્રાક્વિનોલનું હવામાં ઓક્સિડેશન એ $H_2O_2$ ઉત્પાદન માટેની ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયા છે.
$4$. $(NH_4)_2SO_4$ નું વિદ્યુત વિભાજન એમોનિયમ પેરોક્સોડાયસલ્ફેટ ઉત્પન્ન કરે છે,જેનું જળવિભાજન કરવાથી $H_2O_2$ મળે છે.

(A) હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ સાથે ક્લોરિનની પ્રક્રિયા એ ઓક્સિડેશન-રિડક્શન પ્રક્રિયા છે જેમાં $Cl_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $H_2^{18}O_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl + ^{18}O_2$.
આ પ્રક્રિયામાં,$H_2^{18}O_2$ માં રહેલા ઓક્સિજન પરમાણુઓ આણ્વિય ઓક્સિજન $(^{18}O_2)$ તરીકે મુક્ત થાય છે,જ્યારે ક્લોરિનનું રિડક્શન થઈને $HCl$ સ્વરૂપે ક્લોરાઇડ આયનો $(Cl^-)$ મળે છે.

(B) પરમોનોસલ્ફ્યુરિક એસિડ,જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $H_2SO_5$ છે,તે સામાન્ય રીતે $Caro's$ એસિડ તરીકે ઓળખાય છે.

(C) સોડિયમ પેરોક્સાઇડ $(Na_2O_2)$ ની પાણી $(H_2O)$ સાથેની પ્રક્રિયાથી સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ અને ઓક્સિજન વાયુ $(O_2)$ ઉત્પન્ન થાય છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ આ મુજબ છે: $2Na_2O_2 + 2H_2O \to 4NaOH + O_2$.

(C) $H_2S_2O_7$ (ઓલિયમ) માં $S-O-S$ બંધન હોય છે અને તેમાં પરઓક્સો $(O-O)$ બંધન હોતું નથી.
$CF_3CO_3H$,$H_2S_2O_8$ અને $H_2SO_5$ બધામાં પરઓક્સો બંધન હોય છે.

(D) $Pb(NO_3)_2$ ને ગરમ કરતા $PbO$,$NO_2$ અને $O_2$ મળે છે.
$KClO_3$ ને ગરમ કરતા $KCl$ અને $O_2$ મળે છે.
$HgO$ ને ગરમ કરતા $Hg$ અને $O_2$ મળે છે.
$MnO_2$ એ સ્થાયી ઓક્સાઇડ છે અને સામાન્ય ગરમ કરવાથી તે $O_2$ આપતું નથી; તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર $KClO_3$ ના વિઘટન માટે ઉદ્દીપક તરીકે થાય છે.

(D) રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $BaO_2 + H_2SO_4 \to BaSO_4 + H_2O_2$.
નીપજોમાં સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ તત્વ ઓક્સિજન $(O)$ છે.
$BaSO_4$ માં ઓક્સિજનની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $-2$ છે.
$H_2O_2$ માં ઓક્સિજનની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $-1$ છે.

(B) પેરોકસાઇડમાં પેરોકસાઇડ આયન,$O_2^{2-}$,હોય છે,જેમાં $O-O$ એકલ બંધ જોવા મળે છે.
$BaO_2$ માં,$Ba$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે,તેથી $O_2$ એકમ પર $-2$ વીજભાર હોવો જોઈએ,જે પેરોકસાઇડ આયન $(O_2^{2-})$ દર્શાવે છે.
$KO_2$ એ સુપરઓક્સાઇડ $(O_2^-)$ છે.
$MnO_2$ અને $NO_2$ એ ડાયોક્સાઇડ છે જેમાં ઓક્સિજન $-2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.

(C) લાંબા સમય સુધી રાખવાથી,હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું સ્વયં-ઓક્સિડેશન અથવા અસમાનતા (disproportionation) નીચે મુજબ થાય છે:
$2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2$
પ્રકાશ આ વિઘટન પ્રક્રિયા માટે ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડને હંમેશા કાળી બોટલોમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે,જે પ્રકાશને અટકાવે છે અને સ્વયં-ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયાને દબાવે છે.

(B) $1$. કેલ્શિયમ બાયકાર્બોનેટ $(Ca(HCO_3)_2)$ અસ્થાયી કઠિનતા માટે જવાબદાર છે,કાયમી કઠિનતા માટે નહીં. તેથી,વિકલ્પ $A$ ખોટો છે.
$2$. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ ની રચના અસમતલીય છે અને તેના તમામ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે,જે તેને પ્રતિચુંબકીય બનાવે છે. તેથી,વિકલ્પ $B$ સાચો છે.
$3$. કેલ્ગોન પદ્ધતિમાં $Ca^{2+}$ અને $Mg^{2+}$ આયનોને દૂર કરવા માટે સોડિયમ હેક્સામેટાફોસ્ફેટ $(Na_6P_6O_{18})$ નો ઉપયોગ થાય છે,એનાયન વિનિમયનો નહીં. તેથી,વિકલ્પ $C$ ખોટો છે.
$4$. માત્ર વિકલ્પ $B$ સાચો હોવાથી,વિકલ્પ $D$ ખોટો છે.

(B) $H_2O_2$ ની રચના સમતલીય નથી; તે ઓક્સિજન પરમાણુઓ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેના અપાકર્ષણને ઘટાડવા માટે ઓપન બુક (ખુલ્લા પુસ્તક જેવી) રચના અપનાવે છે.
વાયુ અવસ્થામાં,$O-O-H$ બંધકોણ $101.5^{\circ}$ છે અને $O-O$ એકલ બંધની લંબાઈ $1.48 \mathring{A}$ છે.
આ અસમતલીય ભૂમિતિ અણુની સ્થિરતા માટે આવશ્યક છે.

(C) $H_2O_2$ (હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ) એ પ્રકાશ પ્રત્યે સંવેદનશીલ સંયોજન છે. તે પ્રકાશની હાજરીમાં પાણી અને ઓક્સિજનમાં વિઘટન પામે છે: $2H_2O_2(aq) \rightarrow 2H_2O(l) + O_2(g)$. આ ફોટોકેમિકલ વિઘટનને રોકવા માટે,તેને ઘેરા રંગની (કાળી) બોટલોમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે. વધુમાં,કાચની ખરબચડી સપાટી દ્વારા થતા ઉદ્દીપકીય વિઘટનને રોકવા માટે તેને ઘણીવાર મીણ-લાઇનવાળી કાચની બોટલોમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે.

(B) જૂના લેડ પેઇન્ટિંગ્સમાં ઘણીવાર લેડ પિગમેન્ટ્સ હોય છે જે વાતાવરણીય $H_2S$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને કાળું લેડ સલ્ફાઇડ $(PbS)$ બનાવે છે.
$H_2O_2$ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે અને કાળા $PbS$ ને સફેદ લેડ સલ્ફેટ $(PbSO_4)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $PbS(s) + 4H_2O_2(aq) \rightarrow PbSO_4(s) + 4H_2O(l)$.

(C) પ્રક્રિયા $H_2S + H_2O_2 \to S + 2H_2O$ માં,$H_2S$ માં સલ્ફરનો ઓક્સિડેશન આંક $-2$ થી વધીને $0$ થાય છે (ઓક્સિડેશન).
તે જ સમયે,$H_2O_2$ માં ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી ઘટીને $-2$ થાય છે (રિડક્શન).
$H_2O_2$ નું રિડક્શન થતું હોવાથી,તે ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
તેથી,આ પ્રક્રિયા $H_2O_2$ નો ઓક્સિડેશનકર્તા સ્વભાવ દર્શાવે છે.
આથી,વિકલ્પ $C$ સાચો છે.

(D) રિડક્શનકર્તા એ પદાર્થ છે જે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે અને તેનું ઓક્સિડેશન થાય છે.
પ્રક્રિયા $(II)$ માં,$H_2O_2 \to O_2 + 2H^{+} + 2e^-$,$H_2O_2$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે અને તેનું ઓક્સિડેશન થાય છે,તેથી તે રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
પ્રક્રિયા $(IV)$ માં,$H_2O_2 + 2OH^{-} \to O_2 + 2H_2O + 2e^-$,$H_2O_2$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે અને તેનું ઓક્સિડેશન થાય છે,તેથી તે રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
પ્રક્રિયા $(I)$ અને $(III)$ માં,$H_2O_2$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે અને તેનું રિડક્શન થાય છે,તેથી તે ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
આમ,$H_2O_2$ પ્રક્રિયા $(II)$ અને $(IV)$ માં રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.