Hydrogen peroxide Questions in Gujarati

(C) સહસંયોજક ત્રિજ્યા એટલે એકલ સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલા બે સમાન પરમાણુઓના કેન્દ્રો વચ્ચેના અંતરના અડધા ભાગ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
$Hydrogen$ $peroxide$ $(H_2O_2)$ માં,ઓક્સિજન પરમાણુઓ એકલ $O-O$ બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,ઓક્સિજનની એકલ-બંધિત સહસંયોજક ત્રિજ્યા $(S.B.C.R.)$ $H_2O_2$ માં $O-O$ બંધ લંબાઈ પરથી નક્કી કરવામાં આવે છે.

(D) પેરોક્સાઇડનું જળવિભાજન હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ આપે છે.
$Na_2O_2 + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2O_2$
$BaO_2 \cdot 8H_2O + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 + H_2O_2 + 8H_2O$
$Na_2O_2$ અને $BaO_2$ બંને પેરોક્સાઇડ છે અને પાણી અથવા મંદ એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $H_2O_2$ ઉત્પન્ન કરે છે. $PbO_2$ એ ડાયોક્સાઇડ છે (પેરોક્સાઇડ નથી) અને તે જળવિભાજન પર $H_2O_2$ ઉત્પન્ન કરતું નથી.

(B) સાચો વિકલ્પ $B$ એટલે કે $Na_2O_2$ છે.
સમજૂતી:
$Na_2O_2$ એ પેરોક્સાઈડ છે. જ્યારે તે $H_2SO_4$ જેવા મંદ એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે હાઈડ્રોજન પેરોક્સાઈડ $(H_2O_2)$ ઉત્પન્ન કરે છે:
$Na_2O_2 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O_2$
અન્ય ઓક્સાઈડ જેવા કે $PbO_2$,$MnO_2$ અને $TiO_2$ એ પેરોક્સાઈડ નથી; તેઓ ઉચ્ચ ઓક્સાઈડ છે જેમાં પેરોક્સાઈડ $(-O-O-)$ બંધારણ હોતું નથી,તેથી તેઓ મંદ એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી $H_2O_2$ આપતા નથી.

(A) આ પ્રક્રિયા પરોક્સિડાયસલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2S_2O_8)$ નું જળવિભાજન છે:
$H_2S_2O_8 + H_2O \longrightarrow H_2SO_4 + H_2SO_5$
$H_2SO_5$ (પરોક્સિમોનોસલ્ફ્યુરિક એસિડ) ના વધુ જળવિભાજનથી મળે છે:
$H_2SO_5 + H_2O \longrightarrow H_2SO_4 + H_2O_2$
આમ,સંપૂર્ણ જળવિભાજનની અંતિમ નીપજો $H_2SO_4$ (સલ્ફ્યુરિક એસિડ) અને $H_2O_2$ (હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ) છે.
$H_2SO_4$ એ સલ્ફરનું $-ic$ પ્રત્યય ધરાવતું ઓક્સિએસિડ છે (સલ્ફ્યુરિક એસિડ).
$H_2O_2$ એ ઓક્સિએસિડ નથી.
તેથી,સલ્ફર પરમાણુ ધરાવતી નીપજ $-ic$ પ્રત્યય ધરાવતું ઓક્સિએસિડ છે.

(C) પેરોક્સાઇડ બંધ $O-O$ જોડાણ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત થાય છે,જ્યાં ઓક્સિજનની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $-1$ હોય છે.
$BaO_2$ (બેરિયમ પેરોક્સાઇડ) માં $O_2^{2-}$ આયન હોય છે,જેમાં $O-O$ સિંગલ બોન્ડ જોવા મળે છે.
$Pb_2O_3$ એ $PbO$ અને $PbO_2$ નું મિશ્ર ઓક્સાઇડ છે.
$SiO_2$ એ $Si-O-Si$ બંધ ધરાવતું નેટવર્ક ઘન પદાર્થ છે.
$PbO_2$ એ ડાયોક્સાઇડ છે જેમાં ઓક્સિજનની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $-2$ છે.

(D) હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ એસિડિક અને બેઝિક બંને માધ્યમોમાં ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે,તે $Fe^{2+}$ નું $Fe^{3+}$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે.
તે $KMnO_4$ અથવા $Ag_2O$ જેવા પ્રબળ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટોની હાજરીમાં રિડ્યુસિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે જલીય દ્રાવણમાં ખૂબ જ નિર્બળ દ્વિ-બેઝિક એસિડ તરીકે પણ કાર્ય કરે છે,કારણ કે તે $H^+$ આયનો આપવા માટે વિયોજન પામે છે: $H_2O_2 \rightleftharpoons H^+ + HO_2^-$.
તેથી,$H_2O_2$ ત્રણેય ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

(C) $PbO_2$ એ સાચું પેરોક્સાઇડ નથી કારણ કે તે મંદ એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરવા પર $H_2O_2$ મુક્ત કરતું નથી.
સાચા પેરોક્સાઇડમાં ઓક્સિજન-ઓક્સિજન સિંગલ બોન્ડ ($-O-O-$ લિંકેજ) હોય છે.
$Na_2O_2$,$CaO_2$,અને $H_2O_2$ માં પેરોક્સાઇડ આયન $(O_2^{2-})$ હોય છે.
$PbO_2$ (લેડ $(IV)$ ઓક્સાઇડ) માં,લેડ પરમાણુ બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે દ્વિબંધ $(O=Pb=O)$ દ્વારા જોડાયેલ છે. તે ડાયોક્સાઇડ છે,પેરોક્સાઇડ નથી.

(C) $H_2O_2$ નું વિઘટન એસીટેનિલાઈડ જેવા સ્ટેબિલાઈઝર ઉમેરીને અટકાવવામાં આવે છે.
એસીટેનિલાઈડ એક નેગેટિવ કેટાલિસ્ટ અથવા સ્ટેબિલાઈઝર તરીકે કાર્ય કરે છે,જે $H_2O_2$ ના $H_2O$ અને $O_2$ માં થતા વિઘટનના દરને ધીમો પાડે છે.

(D) $H_2O_2$ જ્યારે $O_2$ માં ઓક્સિડેશન પામે છે ત્યારે તે રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે (ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી $0$ થાય છે).
વિકલ્પ $D$ માં,$Ag_2O + H_2O_2 \to 2Ag + H_2O + O_2$,$H_2O_2$ માં ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી વધીને $0$ થાય છે,જે દર્શાવે છે કે $H_2O_2$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે અને તે રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.
વિકલ્પ $A$,$B$ અને $C$ માં,$H_2O_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે કારણ કે તે $H_2O$ માં રિડક્શન પામે છે (ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી $-2$ થાય છે).

(A) $1$. $H_2O_2$ એ નવજાત ઓક્સિજનના મુક્ત થવાને કારણે બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે $(H_2O_2 \rightarrow H_2O + [O])$. આ બ્લીચિંગ ક્રિયા કામચલાઉ છે કારણ કે બ્લીચ થયેલી સામગ્રી વાતાવરણીય ઓક્સિજન દ્વારા ફરીથી ઓક્સિડાઇઝ થઈ શકે છે. તેથી,તે કાયમી બ્લીચિંગ અસર દર્શાવે છે તે વિધાન ખોટું છે.
$2$. $H_2O_2$ ની નોર્માલિટી $\text{Normality} = \frac{\text{Volume strength}}{5.6}$ તરીકે ગણવામાં આવે છે. $20 \ vol$ $H_2O_2$ માટે,નોર્માલિટી $\frac{20}{5.6} \ N$ છે,જે સાચું છે.
$3$. $H_2O_2$ નો ઉપયોગ જૂના તેલના ચિત્રોના સફેદ રંગને પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે કાળા લેડ સલ્ફાઇડ $(PbS)$ ને સફેદ લેડ સલ્ફેટ $(PbSO_4)$ માં ઓક્સિડાઇઝ કરીને કરવામાં આવે છે: $PbS + 4H_2O_2 \rightarrow PbSO_4 + 4H_2O$. આ સાચું છે.
$4$. $H_2O_2$ ખરેખર $50\%$ $H_2SO_4$ ના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા પેરોક્સિડાયસલ્ફ્યુરિક એસિડ બનાવવા માટે બનાવવામાં આવે છે,જે પછી હાઇડ્રોલાઇઝ થાય છે. આ સાચું છે.

(C) હાઇડ્રાઇડ એ એવું સંયોજન છે જેમાં હાઇડ્રોજન ઓછા વિદ્યુતઋણ તત્વ સાથે જોડાયેલ હોય છે. $H_2O_2$ (હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ) માં,હાઇડ્રોજન ઓક્સિજન સાથે જોડાયેલ છે. રાસાયણિક વર્ગીકરણના સંદર્ભમાં,$H_2O_2$ ને ઓક્સિજન $(O_2)$ ના હાઇડ્રાઇડ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે કારણ કે તે હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજનનું દ્વિસંગી સંયોજન છે. તેથી,$O_2$ સાચો વિકલ્પ છે.

(D) $H_2O_2$ એ અસ્થિર સંયોજન છે જે $H_2O$ અને $O_2$ માં વિઘટન પામે છે.
આ વિઘટનને રોકવા માટે,દ્રાવણમાં $H_3PO_4$,એસેટાનિલાઈડ અથવા યુરિયા જેવા સ્ટેબિલાઈઝર્સ ઉમેરવામાં આવે છે.
તેથી,યુરિયાનો ઉપયોગ કરીને $H_2O_2$ ના વિઘટનની ઝડપ ઘટાડી શકાય છે તે વિધાન સાચું છે.

(D) $H_2O_2$ એ ડાયમેગ્નેટિક અણુ છે કારણ કે તેમાં બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે.
તે તેના પ્રબળ ઓક્સિડેશન ગુણધર્મને કારણે એન્ટિસેપ્ટિક તરીકે કાર્ય કરે છે,જે બેક્ટેરિયાનો ઓક્સિડેશન દ્વારા નાશ કરે છે.
$H_2O_2$ ના વિઘટનને $H_2O$ અને $O_2$ માં થતું અટકાવવા માટે સ્ટેબિલાઇઝર તરીકે $H_3PO_4$ (ફોસ્ફોરિક એસિડ) ઉમેરવામાં આવે છે.
તેથી,આપેલ તમામ વિધાનો સાચા છે.

(D) આધુનિક ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં,$H_2O_2$ મુખ્યત્વે $2$-ethylanthraquinol ના સ્વયં-ઓક્સિડેશન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં $2$-ethylanthraquinone નું ઉદ્દીપકીય હાઇડ્રોજનેશન કરીને $2$-ethylanthraquinol બનાવવામાં આવે છે,જે ત્યારબાદ હવા દ્વારા ઓક્સિડેશન પામીને $2$-ethylanthraquinone ને પુનઃસ્થાપિત કરે છે અને $H_2O_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.

(B) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $H_2O_2 + 2H^+ + 2I^- \rightarrow I_2 + 2H_2O$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \, \text{mole}$ $H_2O_2$ માંથી $1 \, \text{mole}$ $I_2$ મળે છે.
$H_2O_2$ નું આણ્વીય દળ $= 34 \, g/mol$.
$I_2$ નું આણ્વીય દળ $= 254 \, g/mol$.
આમ,$254 \, g$ $I_2$ એ $34 \, g$ $H_2O_2$ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,$0.5 \, g$ $I_2$ એ: $\frac{34}{254} \times 0.5 = 0.0669 \, g$ $H_2O_2$ દ્વારા ઉત્પન્ન થશે.
$10 \, mL$ દ્રાવણનું દળ $10 \, g$ છે (કારણ કે $d = 1 \, g/mL$).
$H_2O_2$ ની ટકાવારી શુદ્ધતા $= \frac{H_2O_2 \text{ નું દળ}}{\text{દ્રાવણનું દળ}} \times 100 = \frac{0.0669}{10} \times 100 = 0.669 \, \%$.

(D) પેરોક્સી બંધને $O-O$ એકલ બંધ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
$H_2O_2$ (હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ) નું બંધારણ $H-O-O-H$ છે,જેમાં $O-O$ પેરોક્સી બંધ હોય છે.
$O_2F_2$ (ડાયોક્સિજન ડાયફ્લોરાઇડ) નું બંધારણ $F-O-O-F$ છે,જેમાં પણ $O-O$ પેરોક્સી બંધ હોય છે.
$O_3$ (ઓઝોન) માં સંસ્પંદન બંધારણ હોય છે જેમાં એક બંધ સવર્ગ સહસંયોજક બંધ હોય છે,પરંતુ તેના સંસ્પંદન સંકરિત બંધારણમાં તેને $O-O$ એકલ બંધ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે અને રાસાયણિક રીતે તેમાં પેરોક્સી જેવી લિંકેજ હોવાનું માનવામાં આવે છે.
તેથી,આપેલ તમામ સંયોજનોમાં પેરોક્સી બંધ હાજર છે.

(C) $H_2O_2$ માં રહેલા પાણીના છેલ્લા અંશને ઠારણ (Freezing) દ્વારા દૂર કરી શકાય છે. $H_2O_2$ ને શૂન્યાવકાશ નિસ્યંદન દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવે છે,પરંતુ પાણીના અંતિમ અંશને દ્રાવણને ઠારીને દૂર કરવામાં આવે છે,જેમાં $H_2O_2$ સ્ફટિકીકરણ પામે છે જ્યારે પાણી પ્રવાહી અવસ્થામાં રહે છે.

(D) $H_2O_2$ (હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ) એક પ્રબળ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે.
તે રેશમ,ઊન અને વાળ જેવી નાજુક વસ્તુઓ માટે બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે વપરાય છે.
તે પ્રબળ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટોની હાજરીમાં રિડ્યુસિંગ એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે.
તેનો ઉપયોગ ગંદા પાણીમાં ઓક્સિજન પૂરો પાડીને તેની એરોબિક સ્થિતિ પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે થાય છે.
તે એનરોબિક સ્થિતિ પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે વાપરી શકાતું નથી કારણ કે તે ઓક્સિજન મુક્ત કરે છે,જે એરોબિક સ્થિતિને પ્રોત્સાહન આપે છે.

(C) $H_2O_2$ અને ક્લોરિન $(Cl_2)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $H_2O_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl + O_2$.
આ પ્રક્રિયામાં $HCl$ ઉત્પન્ન થાય છે,જે એક પ્રબળ એસિડ છે.
$HCl$ ના ઉત્પાદનને કારણે દ્રાવણમાં $H^+$ આયનોની સાંદ્રતા વધે છે,જેનાથી $pH$ ઘટે છે ($6$ કરતા ઓછી થાય છે).
વધુમાં,આ પ્રક્રિયામાં ઓક્સિજન વાયુ $(O_2)$ મુક્ત થાય છે.

(A) $H_2O_2$ ની નોર્માલિટી $(N)$ અને કદ સાંદ્રતા $(V)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $V = 5.6 \times N$.
અહીં નોર્માલિટી $N = 1.5 \ N$ આપેલ છે.
સૂત્રમાં કિંમત મૂકતા: $V = 5.6 \times 1.5$.
$V = 8.4$.
આમ,$1.5 \ N \ H_2O_2$ ની કદ સાંદ્રતા $8.4$ છે.

(B) $H_2O_2$ ની $g/L$ માં સાંદ્રતા અને તેની વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\text{સાંદ્રતા} (g/L) = \text{વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ} \times 3.03$.
આપેલ છે,વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ = $20 \ V$.
તેથી,$\text{સાંદ્રતા} = 20 \times 3.03 = 60.6 \ g/L$.
$H_2O_2$ ના વધુ સચોટ મોલર દળ $(34.014 \ g/mol)$ અને $STP$ પર વાયુના મોલર કદ $(22.4 \ L)$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\text{સાંદ્રતા} = \frac{\text{વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ} \times 68}{22.4} = \frac{20 \times 68}{22.4} \approx 60.71 \ g/L$.

(A) $H_2O_2$ રિડક્શનકર્તા તરીકે ત્યારે વર્તે છે જ્યારે તેનું ઓક્સિડેશન થઈને $O_2$ બને છે ($O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી $0$ થાય છે).
પ્રક્રિયા $A$ માં: $PbO_{2(s)} + H_2O_{2(aq)} \to PbO_{(s)} + H_2O_{(l)} + O_{2(g)}$,$H_2O_2$ માં $O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી વધીને $0$ થાય છે,જે દર્શાવે છે કે $H_2O_2$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
પ્રક્રિયા $B$,$C$ અને $D$ માં,$H_2O_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે કારણ કે તેનું રિડક્શન થઈને $H_2O$ બને છે ($O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી ઘટીને $-2$ થાય છે).

(A) ચાલો પ્રક્રિયાઓનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. $PbO + H_2O_2 \rightarrow PbO_2 + H_2O$. કોઈ વાયુ ઉત્પન્ન થતો નથી.
$2$. $2KMnO_4 + 3H_2SO_4 + 5H_2O_2 \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O + 5O_2(g)$. $O_2$ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.
$3$. $PbS + 4H_2O_2 \rightarrow PbSO_4 + 4H_2O$. કોઈ વાયુ ઉત્પન્ન થતો નથી.
$4$. $Cl_2 + H_2O_2 \rightarrow 2HCl + O_2(g)$. $O_2$ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.
નોંધ: આ પ્રકારના પ્રમાણિત રસાયણવિજ્ઞાનના પ્રશ્નોના સંદર્ભમાં,$PbO + H_2O_2$ એ ઉત્તમ ઉદાહરણ છે જ્યાં $H_2O_2$ વાયુ મુક્ત કર્યા વિના ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) $H_2O_2$ ની વિદ્યુતીય બનાવટમાં $50\%$ $H_2SO_4$ ના દ્રાવણનું વિદ્યુતવિભાજન કરવામાં આવે છે.
એનોડ પર $HSO_4^-$ આયનોનું ઓક્સિડેશન થઈને પરોક્સિડાયસલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2S_2O_8)$ બને છે,જેનું જળવિભાજન કરવાથી $H_2O_2$ મળે છે.
હાઇડ્રોજન વાયુ કેથોડ પર મુક્ત થાય છે,એનોડ પર નહીં.
તેથી,એનોડ પર હાઇડ્રોજન મુક્ત થાય છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ જલીય દ્રાવણમાં ખૂબ જ નિર્બળ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
તેનું વિયોજન સમીકરણ: $H_2O_2 \rightleftharpoons H^+ + HO_2^-$ છે.
$298 \ K$ તાપમાને $H_2O_2$ માટે એસિડ વિયોજન અચળાંક $(K_a)$ આશરે $1.5 \times 10^{-12}$ છે.
તેથી,$K_a$ નો ક્રમ $10^{-12}$ છે.

(B) હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ ઓક્સિડેશનકર્તા અને રિડક્શનકર્તા બંને તરીકે વર્તી શકે છે કારણ કે $H_2O_2$ માં ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ છે.
તેનું રિડક્શન થઈને $H_2O$ (ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-2$) બની શકે છે અથવા ઓક્સિડેશન થઈને $O_2$ (ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $0$) બની શકે છે.
$H_2SO_4$ મુખ્યત્વે ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
$KMnO_4$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
$KOH$ એક બેઇઝ છે અને સામાન્ય રીતે આ સંદર્ભમાં ઓક્સિડેશનકર્તા કે રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તતું નથી.

(B) ફેન્ટનનો પ્રક્રિયક એ $FeSO_4$ અને $H_2O_2$ નું મિશ્રણ છે.
તેનો ઉપયોગ પ્રદૂષકો અથવા ગંદા પાણીના ઓક્સિડેશન માટે થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં હાઇડ્રોક્સિલ રેડિકલ $(\cdot OH)$ ઉત્પન્ન થાય છે જે અત્યંત સક્રિય પ્રજાતિઓ છે.

(A) $H_2O_2$ ના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં $2-$ઇથાઇલ એન્થ્રાક્વિનોલનું સ્વયં-ઓક્સિડેશન કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$2-$ઇથાઇલ એન્થ્રાક્વિનોલનું હવા દ્વારા ઓક્સિડેશન થઈને $H_2O_2$ અને $2-$ઇથાઇલ એન્થ્રાક્વિનોન મળે છે.
ત્યારબાદ $2-$ઇથાઇલ એન્થ્રાક્વિનોનનું પેલેડિયમ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં $H_2$ દ્વારા રિડક્શન કરીને ફરીથી $2-$ઇથાઇલ એન્થ્રાક્વિનોલ મેળવવામાં આવે છે,જેથી આ પ્રક્રિયા ચક્રીય બને છે.

(A) $H_2O_2$ એ અસ્થાયી સંયોજન છે જે પાણી અને ઓક્સિજનમાં વિઘટન પામે છે.
$H_2O_2$ ને સ્થિર કરવા અને તેના વિઘટનને રોકવા માટે એસિટેનીલાઇડ,ફોસ્ફોરિક એસિડ અથવા ગ્લિસરોલ જેવા સ્ટેબિલાઇઝર્સ ઉમેરવામાં આવે છે.
$MnO_2$ ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે અને તે વાસ્તવમાં $H_2O_2$ ના વિઘટનને ઝડપી બનાવે છે.

(A) આલ્કલાઇન માધ્યમમાં,$H_2O_2$ નિર્બળ એસિડ તરીકે વર્તે છે અને હાઇડ્રોપેરોક્સાઇડ આયન $(HO_2^-)$ બનાવવા માટે વિયોજન પામે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $H_2O_2 + OH^- \rightarrow HO_2^- + H_2O$.

(A) $H_2O_2$ ની કદ સાંદ્રતા (volume strength) અને પ્રતિશત સાંદ્રતા વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\text{પ્રતિશત સાંદ્રતા} = \frac{\text{કદ સાંદ્રતા}}{5.6} \times 1.7$.
આપેલ કદ સાંદ્રતા = $10 \ V$.
પ્રતિશત સાંદ્રતા = $\frac{10}{5.6} \times 1.7 \approx 3.036 \%$.
આમ,પ્રતિશત સાંદ્રતા લગભગ $3 \%$ છે.

(D) જ્યારે $BaO_2$ (બેરિયમ પેરોક્સાઇડ) $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે $H_2O_2$ આપે છે. પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $BaO_2 + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2O_2$.
$MnO_2$ અને $PbO_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Cl_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે,$H_2O_2$ નહીં.
$BaO$ (બેરિયમ ઓક્સાઇડ) $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $BaCl_2$ અને $H_2O$ બનાવે છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી કોઈ પણ $(MnO_2, PbO_2, BaO)$ $HCl$ સાથે $H_2O_2$ આપતું નથી.

(B) હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ ની બનાવટ સામાન્ય રીતે ધાતુના પેરોક્સાઇડ પર મંદ એસિડની પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે.
ચોક્કસ રીતે,સોડિયમ પેરોક્સાઇડ $(Na_2O_2)$ મંદ સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ આપે છે:
$Na_2O_2 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O_2$
અન્ય ઓક્સાઇડ જેવા કે $PbO_2$ અને $MnO_2$ એ ડાયોક્સાઇડ છે અને તે મંદ એસિડ સાથે $H_2O_2$ આપતા નથી.

(B) દ્રાવણની નોર્માલિટી $(N)$ શોધવાનું સૂત્ર: $N = \frac{\text{દળ (ગ્રામમાં)}}{\text{તુલ્યભાર} \times \text{કદ (લિટર)}}$.
$H_2O_2$ માટે,મોલર દળ $34 \ g/mol$ છે. $H_2O_2$ માટે $n$-ફેક્ટર $2$ હોવાથી,તુલ્યભાર $\frac{34}{2} = 17 \ g/eq$ થાય.
અહીં $N = 1.5 \ N$ અને $V = 1 \ L$ આપેલ છે,તેથી: $1.5 = \frac{\text{દળ}}{17 \times 1}$.
આમ,$\text{દળ} = 1.5 \times 17 = 25.5 \ g$.

(D) $H_2O_2$ નું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન હાલમાં $2$-ઇથાઇલએન્થ્રાક્વિનોલના સ્વયં-ઓક્સિડેશન દ્વારા કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$2$-ઇથાઇલએન્થ્રાક્વિનોલનું હવા દ્વારા ઓક્સિડેશન થઈને $H_2O_2$ અને $2$-ઇથાઇલએન્થ્રાક્વિનોન મળે છે.
ત્યારબાદ $2$-ઇથાઇલએન્થ્રાક્વિનોનનું પેલેડિયમ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં $H_2$ વાયુ વડે રિડક્શન કરીને ફરીથી $2$-ઇથાઇલએન્થ્રાક્વિનોલ મેળવવામાં આવે છે,જેથી આ પ્રક્રિયા ચક્રીય બને છે.

(B) $H_2O_2$ ની રચના બિન-સમતલીય 'ઓપન બુક' (open book) જેવી હોય છે.
આ રચનામાં,વાયુ અવસ્થામાં $111.5^{\circ}$ અને ઘન અવસ્થામાં $90.2^{\circ}$ ના ડાયહેડ્રલ ખૂણાને કારણે બે $-OH$ બંધ અલગ-અલગ સમતલમાં હોય છે.
તેથી,બે $-OH$ બંધ એક જ સમતલમાં છે તે વિધાન ખોટું છે.
$H_2O_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા અને રિડક્શનકર્તા બંને તરીકે વર્તે છે,તે આછું ભૂરું પ્રવાહી છે,અને તેનું ઓઝોન દ્વારા ઓક્સિડેશન થઈ શકે છે $(O_3 + H_2O_2 \rightarrow H_2O + 2O_2)$.

(B) વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ અને $g/L$ માં સાંદ્રતા વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\text{સાંદ્રતા } (g/L) = \frac{\text{વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ} \times 68}{22.4}$.
અહીં વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ = $20$ આપેલ છે.
કિંમત મૂકતા: $\text{સાંદ્રતા} = \frac{20 \times 68}{22.4} = \frac{1360}{22.4} \approx 60.71 \ g/L$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) $H_2O_2$ ઉષ્મીય રીતે અસ્થાયી છે અને વાતાવરણીય દબાણે ગરમ કરવાથી તે $H_2O$ અને $O_2$ માં વિઘટન પામે છે.
$H_2O_2$ ના મંદ દ્રાવણનું સંકેન્દ્રણ કરવા માટે,$H_2O_2$ નું વિઘટન કર્યા વિના પાણીને દૂર કરવું જરૂરી છે.
આ પ્રક્રિયા ઘટાડેલા દબાણ હેઠળ (વેક્યુમ ડિસ્ટિલેશન) પાણીનું સાવચેતીપૂર્વક બાષ્પીભવન કરીને કરવામાં આવે છે,કારણ કે $H_2O_2$ નું ઉત્કલનબિંદુ પાણી કરતા વધારે હોય છે.

(A) $H_2O_2$ ની નોર્માલિટી $(N)$ અને કદ પ્રબળતા $(V)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $V = 5.6 \times N$.
અહીં,$N = 3.0 \ N$ આપેલ છે.
કિંમત મૂકતા: $V = 5.6 \times 3.0 = 16.8$.
આમ,$3.0 \ N$ $H_2O_2$ ના દ્રાવણની કદ પ્રબળતા $16.8$ થશે.

(C) $1$. $H_2O_2$ માં $O-O$ બંધલંબાઈ $148 \text{ pm}$ છે, જ્યારે $O_2F_2$ માં તે $121.7 \text{ pm}$ છે. આમ, $H_2O_2$ માં $O-O$ બંધલંબાઈ મોટી છે, નાની નથી। તેથી, વિધાન $A$ ખોટું છે。
$2$. $H_2O_2$ એ સહસંયોજક અણુ છે, આયોનિક સંયોજન નથી। તેથી, વિધાન $R$ ખોટું છે。
$3$. બંને વિધાનો ખોટા હોવાથી, સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) $H_2O_2$ નું વિઘટન નીચે મુજબ થાય છે: $2H_2O_2(aq) \rightarrow 2H_2O(l) + O_2(g)$.
કદ શક્તિ એટલે $H_2O_2$ ના એકમ કદ દીઠ $STP$ એ ઉત્પન્ન થતા $O_2$ વાયુનું કદ.
આપેલ છે: $H_2O_2$ ના દ્રાવણનું કદ = $100 \, cm^3$,ઉત્પન્ન થતા $O_2$ નું કદ = $1000 \, cm^3$.
કદ શક્તિ = $\frac{STP \text{ એ } O_2 \text{ નું કદ}}{H_2O_2 \text{ ના દ્રાવણનું કદ}} = \frac{1000 \, cm^3}{100 \, cm^3} = 10$.
તેથી,આ નમૂનો $10$ કદનું $H_2O_2$ છે.

(C) બેઝિક માધ્યમમાં,$H_2O_2$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
બેઝ $(OH^-)$ ની હાજરીમાં આયોડિન $(I_2)$ અને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$I_2 + 5H_2O_2 + 2OH^- \rightarrow 2IO_3^- + 6H_2O$.
તેથી,મુખ્ય નીપજ $IO_3^-$ છે.

(C) $H_2O_2$ નું બંધારણ અસમતલીય (non-planar) અને ખુલ્લા પુસ્તક જેવું હોય છે જેથી ઓક્સિજન પરમાણુઓની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેનું અપાકર્ષણ ન્યૂનતમ થાય.
આ અસમતલીય ભૂમિતિને કારણે,બે $O-H$ બંધ અલગ-અલગ સમતલમાં હોય છે.
તેથી,બે હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ એક જ સમતલમાં હોય છે તે વિધાન ખોટું છે.

(D) પેરોક્સો ડાયસલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2S_2O_8)$ નું જળવિભાજન બે તબક્કામાં થાય છે.
પ્રથમ,$H_2S_2O_8 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 + H_2SO_5$ (પેરોક્સો મોનોસલ્ફ્યુરિક એસિડ).
બીજું,$H_2SO_5 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 + H_2O_2$.
આમ,એક મોલ પેરોક્સો ડાયસલ્ફ્યુરિક એસિડના સંપૂર્ણ જળવિભાજનથી એક મોલ સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$,એક મોલ પેરોક્સો મોનોસલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_5)$ અને એક મોલ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ મળે છે.

(B) $H_2O_2$ માં $O-O$ બંધલંબાઈ $148 \text{ pm}$ છે।
$O_2F_2$ માં $O-O$ બંધલંબાઈ $121.7 \text{ pm}$ છે।
$121.7 \text{ pm} < 148 \text{ pm}$ હોવાથી, ફ્લોરિન પરમાણુઓની વધુ વિદ્યુતઋણતાને કારણે $O_2F_2$ માં $O-O$ બંધલંબાઈ $H_2O_2$ કરતા ઓછી હોય છે.

(B) રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $BaO_2 + H_2SO_4 \longrightarrow BaSO_4 + H_2O_2$ છે.
નીપજો $BaSO_4$ અને $H_2O_2$ માં સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ તત્ત્વ ઓક્સિજન $(O)$ છે.
$BaSO_4$ માં ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-2$ છે.
$H_2O_2$ (હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ) માં ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ છે.
આમ,નીપજોમાં સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ તત્ત્વ (ઓક્સિજન) ના ઓક્સિડેશન આંક $-2$ અને $-1$ છે.

(A) $H_2O_2$ ની વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ અને નોર્માલિટી $(N)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $N = \frac{\text{Volume strength}}{5.6}$.
અહીં,વોલ્યુમ સ્ટ્રેન્થ = $10 \, V$.
તેથી,$N = \frac{10}{5.6} \approx 1.78 \, N$.

(D) $H_2O_2$ માં $O-O$ બંધ લંબાઈ $148 \text{ pm}$ છે, જ્યારે $O_2F_2$ માં તે $121.7 \text{ pm}$ છે.
તેથી, $H_2O_2$ માં $O-O$ બંધ લંબાઈ વાસ્તવમાં $O_2F_2$ કરતા લાંબી છે.
વધુમાં, $H_2O_2$ એ સહસંયોજક સંયોજન છે, આયનીય સંયોજન નથી.
વિધાન અને કારણ બંને ખોટા હોવાથી, સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) $H_2O_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા અને રિડક્શનકર્તા બંને તરીકે વર્તી શકે છે કારણ કે $H_2O_2$ માં ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ છે,જે વધીને $0$ ($O_2$ માં) અથવા ઘટીને $-2$ ($H_2O$ માં) થઈ શકે છે.
ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે:
$PbS + 4H_2O_2 \to PbSO_4 + 4H_2O$
રિડક્શનકર્તા તરીકે:
$Ag_2O + H_2O_2 \to 2Ag + H_2O + O_2$