Chemical stoichiometry Questions in Gujarati

(A) સૈદ્ધાંતિક વજન પદાર્થની $100\%$ શુદ્ધતાના આધારે ગણવામાં આવે છે.
નમૂનો અશુદ્ધ હોવાથી,તેની ટકાવારી શુદ્ધતા $100\%$ કરતા ઓછી હોય છે.
શુદ્ધ સંયોજનની જરૂરી માત્રા મેળવવા માટે,આપણે અશુદ્ધિઓને સરભર કરવા માટે અશુદ્ધ નમૂનાનો વધુ જથ્થો લેવો પડે છે.
તેથી,જરૂરી અશુદ્ધ પદાર્થનું વજન શુદ્ધ પદાર્થ માટે ગણવામાં આવેલા સૈદ્ધાંતિક વજન કરતા વધારે હશે.

(C) $STP$ પર,કોઈપણ આદર્શ વાયુના $1 \ mole$ નું કદ $22.4 \ L$ હોય છે.
આપેલ છે કે વાયુના $5.8 \ L$ નું દળ $7.5 \ g$ છે.
તેથી,વાયુના $22.4 \ L$ (મોલર દળ) નું દળ નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$\text{મોલર દળ} = \frac{7.5 \ g}{5.8 \ L} \times 22.4 \ L/mol \approx 28.96 \ g/mol \approx 29 \ g/mol$.
આપેલા વિકલ્પોના મોલર દળ નીચે મુજબ છે:
$NO = 14 + 16 = 30 \ g/mol$
$N_2O = 28 + 16 = 44 \ g/mol$
$CO = 12 + 16 = 28 \ g/mol$
$CO_2 = 12 + 32 = 44 \ g/mol$
ગણતરી કરેલ મોલર દળ $29 \ g/mol$ એ $CO$ $(28 \ g/mol)$ ની સૌથી નજીક છે.

(A) $STP$ પર,કોઈપણ આદર્શ વાયુના $1 \ mol$ નું કદ $22.4 \ L$ હોય છે.
આપેલ છે કે વાયુના $1 \ L$ નું વજન $1.16 \ g$ છે.
તેથી,વાયુનું મોલર દળ એ $STP$ પર $22.4 \ L$ વાયુનું વજન છે.
મોલર દળ $= 1.16 \ g/L \times 22.4 \ L/mol = 25.984 \ g/mol \approx 26 \ g/mol$.
આને વિકલ્પોના મોલર દળ સાથે સરખાવતા:
$C_2H_2 = (2 \times 12) + (2 \times 1) = 26 \ g/mol$.
$CO = 12 + 16 = 28 \ g/mol$.
$O_2 = 2 \times 16 = 32 \ g/mol$.
$CH_4 = 12 + (4 \times 1) = 16 \ g/mol$.
આમ,વાયુ $C_2H_2$ છે.

(D) દ્વિ-બેઝિક એસિડ $(H_2A)$ અને બેરિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(Ba(OH)_2)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા: $H_2A + Ba(OH)_2 \rightarrow BaA + 2H_2O$ છે.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \text{ મોલ}$ $Ba(OH)_2$ એ $1 \text{ મોલ}$ દ્વિ-બેઝિક એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$Ba(OH)_2$ ના મોલની સંખ્યા $= \text{મોલારિટી} \times \text{કદ (L માં)} = 0.25 \ M \times 0.025 \ L = 0.00625 \ mol$.
એસિડ દ્વિ-બેઝિક હોવાથી,એસિડના મોલની સંખ્યા પણ $0.00625 \ mol$ થશે.
એસિડનું આણ્વીય દળ $= \frac{\text{દળ}}{\text{મોલ}} = \frac{1.25 \ g}{0.00625 \ mol} = 200 \ g/mol$.

(D) $BaCO_3$ ના વિઘટન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$BaCO_3(s) \to BaO(s) + CO_2(g)$
$BaCO_3$ નું આણ્વીય દળ = $137 + 12 + (3 \times 16) = 197 \ g/mol$.
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,$1 \ mol$ $BaCO_3$ $(197 \ g)$ એ $1 \ mol$ $CO_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે,જે $STP$ પર $22.4 \ L$ કદ રોકે છે.
તેથી,$9.85 \ g$ $BaCO_3$ માંથી ઉત્પન્ન થતા $CO_2$ નું કદ:
$V = \frac{22.4 \ L}{197 \ g} \times 9.85 \ g = 1.12 \ L$.

(B) ઇથિલિન $(C_2H_4)$ ના દહન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$C_2H_4 + 3O_2 \to 2CO_2 + 2H_2O$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ:
$1 \, \text{મોલ}$ $C_2H_4$ $(28 \, g)$ ને $3 \, \text{મોલ}$ $O_2$ $(3 \times 32 = 96 \, g)$ ની જરૂર પડે છે.
તેથી,$28 \, g$ $C_2H_4$ માટે $96 \, g$ $O_2$ જરૂરી છે.
$2.8 \, kg$ $(2800 \, g)$ $C_2H_4$ માટે જરૂરી $O_2$ નું દળ:
$\text{Mass of } O_2 = \frac{96 \, g}{28 \, g} \times 2800 \, g = 9600 \, g = 9.6 \, kg$.

(A) ફોસ્ફિનના વિઘટન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2PH_{3(g)} \to 2P_{(s)} + 3H_{2(g)}$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$2 \ mL$ $PH_3$ વાયુ $3 \ mL$ $H_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે,જ્યારે ફોસ્ફરસ ઘન સ્વરૂપે મળે છે.
$100 \ mL$ $PH_3$ માટે,ઉત્પન્ન થતા $H_2$ નું કદ:
$V_{H_2} = \frac{3}{2} \times 100 \ mL = 150 \ mL$
કદમાં થતો ફેરફાર એ વાયુના અંતિમ કદ અને પ્રારંભિક કદ વચ્ચેનો તફાવત છે:
$\text{કદમાં વધારો} = 150 \ mL - 100 \ mL = 50 \ mL$.

(B) પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $Mg + 2HCl \to MgCl_2 + H_2$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,$1 \ mol$ $Mg$ $(24 \ g)$ એ $1 \ mol$ $H_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
$STP$ એ,કોઈપણ વાયુના $1 \ mol$ નું કદ $22.4 \ L$ હોય છે.
તેથી,$24 \ g$ $Mg$ એ $STP$ એ $22.4 \ L$ $H_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$12 \ g$ $Mg$ માટે,ઉત્પન્ન થતા $H_2$ નું કદ: $\frac{22.4 \ L}{24 \ g} \times 12 \ g = 11.2 \ L$.

(A) પ્રમાણિત તાપમાન અને દબાણ $(STP)$ પર,કોઈપણ વાયુના $22.4 \ L$ એ $1 \ mole$ વાયુ દર્શાવે છે.
આપેલ છે કે $2.24 \ L$ વાયુનું દળ $4.4 \ g$ છે.
તેથી,$22.4 \ L$ (જે $1 \ mole$ છે) વાયુનું દળ નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$\text{મોલર દળ} = \frac{4.4 \ g}{2.24 \ L} \times 22.4 \ L/mol = 44 \ g/mol$.
$CO_2$ નું મોલર દળ $12 + (2 \times 16) = 44 \ g/mol$ છે.
આમ,તે વાયુ $CO_2$ છે.

(D) $STP$ પર વાયુની ઘનતા નીચેના સૂત્ર દ્વારા ગણવામાં આવે છે: $\text{Density} = \frac{\text{Molecular weight}}{\text{Molar volume at STP}}$.
આપેલ છે,આણ્વીય દળ $= 45$ અને $STP$ પર મોલર કદ $= 22.4 \ L \ mol^{-1}$.
તેથી,$\text{Density} = \frac{45}{22.4} \approx 2.01 \ g \ L^{-1}$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) $CO_2$ નું આણ્વીય દળ $12 + 2 \times 16 = 44 \ g/mol$ છે.
$CO_2$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{\text{દળ}}{\text{આણ્વીય દળ}} = \frac{4.4 \ g}{44 \ g/mol} = 0.1 \ mol$.
$STP$ પર,કોઈપણ વાયુનો $1 \ mol$ $22.4 \ L$ કદ રોકે છે.
તેથી,$0.1 \ mol$ $CO_2$ દ્વારા રોકાયેલ કદ $= 0.1 \ mol \times 22.4 \ L/mol = 2.24 \ L$.

(C) કેલ્શિયમ ફોસ્ફાઇડ $(Ca_3P_2)$ અને પાણી વચ્ચેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Ca_3P_2 + 6H_2O \to 2PH_3 + 3Ca(OH)_2$
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$1 \text{ મોલ}$ $Ca_3P_2$ એ $6 \text{ મોલ}$ $H_2O$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2 \text{ મોલ}$ ફોસ્ફિન $(PH_3)$ અને $3 \text{ મોલ}$ કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(Ca(OH)_2)$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) પ્રવાહી $HCl$ ની ઘનતા $1.17 \ g/cc$ છે.
આનો અર્થ એ છે કે $1 \ cc$ $HCl$ નું દળ $1.17 \ g$ છે.
તેથી,$1000 \ cc$ $(1 \ L)$ $HCl$ નું દળ $1170 \ g$ થાય.
$HCl$ નું આણ્વીય દળ $36.5 \ g/mol$ છે.
મોલારિટી = $\frac{\text{દ્રાવ્યનું દળ (ગ્રામમાં)}}{\text{આણ્વીય દળ} \times \text{દ્રાવણનું કદ (લીટરમાં)}}$.
મોલારિટી = $\frac{1170 \ g}{36.5 \ g/mol \times 1 \ L} = 32.05 \ mol/L$.

(B) તટસ્થીકરણની પ્રક્રિયા $NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$ છે.
તટસ્થીકરણ માટે,$NaOH$ ના તુલ્યાંકની સંખ્યા $HCl$ ના તુલ્યાંકની સંખ્યા જેટલી હોવી જોઈએ.
$HCl$ ના તુલ્યાંકની સંખ્યા $= N \times V \text{ (} L \text{ માં)} = 0.1 \ N \times 1.5 \ L = 0.15 \ \text{તુલ્યાંક}$.
$NaOH$ નો $n$-ફેક્ટર $1$ હોવાથી,તેનું તુલ્ય વજન તેના આણ્વીય દળ જેટલું થાય,જે $23 + 16 + 1 = 40 \ g/mol$ છે.
$NaOH$ નું દળ $= \text{તુલ્યાંકની સંખ્યા} \times \text{તુલ્ય વજન} = 0.15 \times 40 = 6 \ g$.

(A) સિલ્વર કાર્બોનેટના ઉષ્મીય વિઘટન માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2Ag_2CO_3 \xrightarrow{\Delta} 4Ag + 2CO_2 + O_2$
$Ag_2CO_3$ નું આણ્વીય દળ $(2 \times 108) + 12 + (3 \times 16) = 276 \, g/mol$ છે.
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$2 \, mol$ $Ag_2CO_3$ $(2 \times 276 = 552 \, g)$ માંથી $4 \, mol$ સિલ્વર અવશેષ $(4 \times 108 = 432 \, g)$ મળે છે.
તેથી,$2.76 \, g$ $Ag_2CO_3$ માંથી મળતું વજન:
$\text{Ag નું દળ} = \frac{432 \, g \times 2.76 \, g}{552 \, g} = 2.16 \, g$.

(C) આપેલ છે કે $100 \ g$ હિમોગ્લોબિન $(Hb)$ માં $0.33 \ g$ આયર્ન $(Fe)$ હોય છે.
તેથી,$67200 \ g$ $Hb$ માં $Fe$ નું દળ:
$\text{Mass of } Fe = \frac{67200 \times 0.33}{100} = 221.76 \ g$.
હિમોગ્લોબિનના એક અણુમાં આયર્ન પરમાણુઓની સંખ્યા:
$\text{Number of } Fe \text{ atoms} = \frac{221.76}{56} = 3.96 \approx 4$.
આમ,હિમોગ્લોબિનના એક અણુમાં $4$ આયર્ન પરમાણુઓ હાજર છે.

(C) એમોનિયમ સલ્ફેટમાંથી $NH_3$ ના ઉત્પાદન માટેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $(NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2NH_3 + 2H_2O$.
તટસ્થીકરણની પ્રક્રિયા: $NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl$.
આ બંનેને જોડતા,તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ: $(NH_4)_2SO_4 \equiv 2NH_3 \equiv 2HCl$.
આપેલ મોલર દળ: $(NH_4)_2SO_4 = 132 \ g/mol$ અને $HCl = 36.5 \ g/mol$.
તત્વયોગમિતિ મુજબ,$1 \ mol$ $(NH_4)_2SO_4$ એ $2 \ mol$ $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$132 \ g$ $(NH_4)_2SO_4$ એ $2 \times 36.5 \ g = 73 \ g$ $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$292 \ g$ $HCl$ માટે જરૂરી $(NH_4)_2SO_4$ નો જથ્થો: $(132 / 73) \times 292 = 132 \times 4 = 528 \ g$.

(B) પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $2Al + \frac{3}{2}O_2 \to Al_2O_3$ છે.
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$\frac{3}{2}$ મોલ $O_2$ એ $2$ મોલ $Al$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
અહીં $1\frac{1}{2}$ મોલ (એટલે કે $\frac{3}{2}$ મોલ) $O_2$ વપરાય છે,તેથી $2$ મોલ $Al$ ની જરૂર પડશે.
$Al$ નું આણ્વીય દળ $27 \ g/mol$ છે.
તેથી,$Al$ નું વજન $= 2 \ mol \times 27 \ g/mol = 54 \ g$ થાય.

(D) પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$2Al + 2NaOH + 6H_2O \to 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,$2 \ mol$ $Al$ $(2 \times 27 \ g = 54 \ g)$ $3 \ mol$ $H_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$27 \ g$ $Al$ $(1 \ mol)$ $1.5 \ mol$ $H_2$ ઉત્પન્ન કરશે.
$STP$ પર $H_2$ નું કદ $= 1.5 \ mol \times 22.4 \ L/mol = 33.6 \ L$.

(D) સલ્ફરના દહન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$S(s) + O_2(g) \to SO_2(g)$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,$1 \ mol$ $O_2$ એ $1 \ mol$ $SO_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$SO_2$ નું આણ્વીય દળ $32 + (2 \times 16) = 64 \ g/mol$ છે.
તેથી,$1 \ mol$ $O_2$ એ $64 \ g$ $SO_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$5.0 \ mol$ $O_2$ માટે,ઉત્પન્ન થતા $SO_2$ નું વજન:
$5.0 \ mol \times 64 \ g/mol = 320 \ g$.

(D) દ્રાવણની નોર્માલિટી $(N)$ શોધવાનું સૂત્ર $N = M \times n$-factor છે.
$H_3PO_4$ એ ટ્રાયબેઝિક એસિડ છે,તેથી તેનો $n$-factor $3$ છે.
આપેલ મોલારિટી $(M)$ = $1 \, M$.
તેથી,$N = 1 \times 3 = 3 \, N$.

(B) નોર્માલિટી $(N)$ અને મોલારિટી $(M)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $N = M \times \text{n-factor}$.
સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ માટે,તેની બેઝિસિટી (n-factor) $2$ છે કારણ કે તે અણુ દીઠ $2$ પ્રોટોન ($H^+$ આયનો) મુક્ત કરી શકે છે.
આપેલ મોલારિટી $(M)$ = $2 \ M$.
તેથી,$N = 2 \times 2 = 4 \ N$.

(A) દ્વિબેઝિક એસિડ માટે,તુલ્ય વજન $E = \frac{\text{આણ્વીય વજન}}{2} = \frac{200}{2} = 100 \ g/eq$ થાય.
ડેસીનોર્મલ સાંદ્રતા એટલે નોર્માલિટી $N = \frac{1}{10} = 0.1 \ N$.
નોર્માલિટીનું સૂત્ર $N = \frac{W \times 1000}{E \times V(mL)}$ છે,જ્યાં $W$ એ ગ્રામમાં વજન છે.
કિંમતો મૂકતા: $0.1 = \frac{W \times 1000}{100 \times 100}$.
$0.1 = \frac{W \times 1000}{10000} \implies 0.1 = \frac{W}{10}$.
$W = 0.1 \times 10 = 1 \ g$.

(B) વજન ટકાવારી અને વિશિષ્ટ ઘનતા આપેલ હોય ત્યારે નોર્માલિટી $(N)$ માટેનું સૂત્ર:
$N = \frac{10 \times \text{વિશિષ્ટ ઘનતા} \times \text{વજન ટકાવારી}}{\text{તુલ્ય વજન}}$
આપેલ છે:
વિશિષ્ટ ઘનતા = $1.71$
વજન ટકાવારી = $80\%$
$H_2SO_4$ નું તુલ્ય વજન = $\frac{98}{2} = 49$
ગણતરી:
$N = \frac{10 \times 1.71 \times 80}{49}$
$N = \frac{1368}{49} \approx 27.91$
તેથી,નોર્માલિટી આશરે $27.9$ છે.

(D) $NaOH$ અને $HCl$ વચ્ચેની તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા માટે,આપણે $N_1V_1 = N_2V_2$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
$NaOH$ માટે આપેલ છે: $N_1 = M/10 = 0.1 \, N$ અને $V_1 = 20 \, mL$.
$HCl$ માટે આપેલ છે: $N_2 = M/20 = 0.05 \, N$.
કિંમતો મૂકતા: $0.1 \times 20 = 0.05 \times V_2$.
$2 = 0.05 \times V_2$.
$V_2 = 2 / 0.05 = 40 \, mL$.

(A) ધારો કે દ્રાવણ $A$ નું કદ $x \,L$ છે. તો દ્રાવણ $B$ નું કદ $(2 - x) \,L$ થશે.
નોર્માલિટીના સમીકરણ $N_1V_1 + N_2V_2 = N_3V_3$ નો ઉપયોગ કરતા:
$0.5x + 0.1(2 - x) = 0.2 \times 2$
$0.5x + 0.2 - 0.1x = 0.4$
$0.4x = 0.2$
$x = 0.5 \,L$ ($A$ નું કદ)
$B$ નું કદ $= 2 - 0.5 = 1.5 \,L$.
આમ,$0.5 \,L$ $A$ અને $1.5 \,L$ $B$ ની જરૂર પડશે.

(D) મિશ્રણની નોર્માલિટી માટેનું સૂત્ર $N_{mix}V_{mix} = N_1V_1 + N_2V_2 + N_3V_3$ છે.
આપેલ છે:
$N_1 = 1, V_1 = 5 \, mL$
$N_2 = 1/2, V_2 = 20 \, mL$
$N_3 = 1/3, V_3 = 30 \, mL$
$V_{mix} = 1000 \, mL$
કિંમતો મૂકતા:
$N_{mix} \times 1000 = (1 \times 5) + (1/2 \times 20) + (1/3 \times 30)$
$N_{mix} \times 1000 = 5 + 10 + 10 = 25$
$N_{mix} = 25 / 1000 = 0.025 = 1/40 = N/40$.

(B) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ મુજબ: $2 \ mol$ $MnO_4^-$,$5 \ mol$ $C_2O_4^{2-}$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી સંબંધનો ઉપયોગ કરતા: $\frac{n_{MnO_4^-}}{2} = \frac{n_{C_2O_4^{2-}}}{5}$.
આપેલ છે: $V_{MnO_4^-} = 20 \ mL$,$M_{MnO_4^-} = 0.1 \ M$.
$n_{MnO_4^-} = M \times V = 0.1 \times 20 = 2 \ mmol$.
તેથી,$n_{C_2O_4^{2-}} = \frac{5}{2} \times n_{MnO_4^-} = 2.5 \times 2 = 5 \ mmol$.
વિકલ્પ $(B)$ તપાસતા: $50 \ mL$ $0.1 \ M$ $H_2C_2O_4$ માં $n = 50 \times 0.1 = 5 \ mmol$ મળે છે. જે જરૂરિયાત સાથે મેળ ખાય છે.

(C) ફિનોલ્ફથેલીન $Na_2CO_3$ નું $NaHCO_3$ માં આંશિક તટસ્થીકરણ સૂચવે છે.
$Meq. \text{ of } Na_2CO_3 + Meq. \text{ of } NaOH = Meq. \text{ of } HCl$
$\frac{W}{E} \times 1000 + \frac{W}{E} \times 1000 = N \times V$
(ધારો કે $Na_2CO_3 = a \, g$,$NaOH = b \, g$)
$\frac{a}{53} \times 1000 + \frac{b}{40} \times 1000 = 300 \times 0.1$ ..... $(1)$
આપેલ માહિતી પરથી,$a = Na_2CO_3 = 0.53 \, g$.

(B) પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$Ba(OH)_2 + CO_2 \to BaCO_3 + H_2O$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,$1 \ mol$ $Ba(OH)_2$ એ $1 \ mol$ $BaCO_3$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$0.205 \ mol$ $Ba(OH)_2$ એ $0.205 \ mol$ $BaCO_3$ ઉત્પન્ન કરશે.
$BaCO_3$ નું આણ્વીય દળ = $137 + 12 + (3 \times 16) = 197 \ g/mol$.
ઉત્પન્ન થયેલ $BaCO_3$ નું દળ = $\text{મોલ} \times \text{આણ્વીય દળ} = 0.205 \ mol \times 197 \ g/mol = 40.385 \ g$.
આપેલા વિકલ્પો મુજબ,દળ આશરે $40.5 \ g$ છે.

(B) $AgNO_3$ માટે: પ્રક્રિયા $2AgNO_3 + H_2S \rightarrow Ag_2S + 2HNO_3$ છે.
$2 \ mol$ $AgNO_3$ એ $1 \ mol$ $H_2S$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$AgNO_3$ નો જથ્થો $= 100 \ mL \times 1 \ M = 100 \ mmol$.
જરૂરી $H_2S = \frac{100}{2} = 50 \ mmol$.
$CuSO_4$ માટે: પ્રક્રિયા $CuSO_4 + H_2S \rightarrow CuS + H_2SO_4$ છે.
$1 \ mol$ $CuSO_4$ એ $1 \ mol$ $H_2S$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$CuSO_4$ નો જથ્થો $= 100 \ mL \times 1 \ M = 100 \ mmol$.
જરૂરી $H_2S = 100 \ mmol$.
જરૂરી $H_2S$ નો ગુણોત્તર $= \frac{50}{100} = \frac{1}{2}$ અથવા $1:2$.

(C) સંબંધિત રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$2CuSO_4 + 4KI \to 2CuI_2 + 2K_2SO_4$
$2CuI_2 \to Cu_2I_2 + I_2$
$I_2 + 2Na_2S_2O_3 \to 2NaI + Na_2S_4O_6$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \text{ મોલ } CuSO_4 \cdot 5H_2O$ એ $0.5 \text{ મોલ } I_2$ ઉત્પન્ન કરે છે,જે $1 \text{ મોલ } Na_2S_2O_3$ (હાઈપો) સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
આમ,$CuSO_4 \cdot 5H_2O$ નું તુલ્ય વજન તેના આણ્વીય વજન $(250 \ g/eq)$ જેટલું છે.
હાઈપોના તુલ્યાંક = $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ ના તુલ્યાંક
$N \times V(L) = \frac{x}{\text{તુલ્ય વજન}}$
$0.1 \times \frac{100}{1000} = \frac{x}{250}$
$0.01 = \frac{x}{250}$
$x = 2.5 \ g$.

(D) તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$HNO_3 + KOH \to KNO_3 + H_2O$
પ્રથમ,$HNO_3$ ના મોલની સંખ્યા ગણો:
$HNO_3$ નું આણ્વીય દળ $= 1 + 14 + (3 \times 16) = 63 \, g/mol$
$HNO_3$ ના મોલ $= \frac{12.6 \, g}{63 \, g/mol} = 0.2 \, mol$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,$1 \, mol$ $HNO_3$ એ $1 \, mol$ $KOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,$0.2 \, mol$ $HNO_3$ ને $0.2 \, mol$ $KOH$ ની જરૂર પડશે.
હવે,$KOH$ નું દળ ગણો:
$KOH$ નું આણ્વીય દળ $= 39 + 16 + 1 = 56 \, g/mol$
$KOH$ નું દળ $= 0.2 \, mol \times 56 \, g/mol = 11.2 \, g$.

(A) આઇસોબ્યુટેન અને $n$-બ્યુટેન એ સમાન આણ્વિય સૂત્ર $C_4H_{10}$ ધરાવતા આઇસોમર્સ છે.
$C_4H_{10}$ ના દહન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$C_4H_{10} + \frac{13}{2} O_2 \to 4CO_2 + 5H_2O$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mol$ $C_4H_{10}$ $(58 \ g)$ ને $\frac{13}{2} \ mol$ $O_2$ $(208 \ g)$ ની જરૂર પડે છે.
$5 \ kg$ $(5000 \ g)$ $C_4H_{10}$ માટે જરૂરી $O_2$ નું દળ:
$\text{Mass of } O_2 = \frac{5000 \times 208}{58} \approx 17931 \ g = 17.9 \ kg$.

(B) પાણીનું વિદ્યુતવિભાજન સમીકરણ: $2H_2O(l) \to 2H_2(g) + O_2(g)$.
ઉત્પન્ન થયેલ વાયુના કુલ મોલ $n_{total} = \frac{16.8 \ L}{22.4 \ L/mol} = 0.75 \ mol$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$2 \ mol$ $H_2$ અને $1 \ mol$ $O_2$ એ $2 \ mol$ $H_2O$ માંથી મળે છે. તેથી $H_2:O_2$ નો ગુણોત્તર $2:1$ છે.
ધારો કે $O_2$ ના મોલ $x$ છે,તો $H_2$ ના મોલ $2x$ થાય.
$x + 2x = 0.75 \implies 3x = 0.75 \implies x = 0.25 \ mol$ $O_2$.
તેથી,$H_2$ ના મોલ $= 0.5 \ mol$.
સંતુલિત સમીકરણ મુજબ,$2 \ mol$ $H_2$ એ $2 \ mol$ $H_2O$ માંથી મળે છે,તેથી $0.5 \ mol$ $H_2$ એ $0.5 \ mol$ $H_2O$ માંથી મળે.
$H_2O$ નું દળ $= 0.5 \ mol \times 18 \ g/mol = 9 \ g$.

(A) ઓઝોન બનાવવા માટેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $3O_2(g) \to 2O_3(g)$ છે.
$O_2$ નું પ્રારંભિક કદ = $150 \ mL$.
$10\%$ $O_2$ નું $O_3$ માં રૂપાંતર થાય છે,તેથી પ્રક્રિયા પામેલ $O_2$ નું કદ = $150 \times 0.10 = 15 \ mL$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$3 \ mL$ $O_2$ માંથી $2 \ mL$ $O_3$ ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,$15 \ mL$ $O_2$ માંથી $\frac{2}{3} \times 15 = 10 \ mL$ $O_3$ ઉત્પન્ન થશે.
બાકી રહેલ $O_2$ નું કદ = $150 - 15 = 135 \ mL$.
વાયુમય મિશ્રણનું કુલ કદ = $135 \ mL \ (O_2) + 10 \ mL \ (O_3) = 145 \ mL$.
ટર્પેન્ટાઇન ઓઇલ $O_3$ વાયુનું શોષણ કરે છે,તેથી બાકી રહેલા વાયુ $(O_2)$ નું કદ = $135 \ mL$.

(B) રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2$.
$CaCO_3$ નું આણ્વીય દળ = $40 + 12 + (3 \times 16) = 100 \ g/mol$.
$HCl$ નું આણ્વીય દળ = $1 + 35.5 = 36.5 \ g/mol$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mol$ $CaCO_3$ $(100 \ g)$ એ $2 \ mol$ $HCl$ ($2 \times 36.5 = 73 \ g$ શુદ્ધ $HCl$) સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
આપણી પાસે $100 \ g$ $CaCO_3$ હોવાથી,આપણને $73 \ g$ શુદ્ધ $HCl$ ની જરૂર પડશે.
$HCl$ દ્રાવણ $50\%$ શુદ્ધ છે,એટલે કે $100 \ g$ દ્રાવણમાં $50 \ g$ શુદ્ધ $HCl$ હોય છે.
તેથી,જરૂરી $50\%$ $HCl$ દ્રાવણનું વજન = $\frac{73 \ g}{0.50} = 146 \ g$.

(B) ચૂનાના પથ્થરને ગરમ કરવા માટેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા:
$CaCO_3(s) \to CaO(s) + CO_2(g)$
ચૂનાના પથ્થરનું આપેલ દળ = $10 \ g$.
તે $90\%$ શુદ્ધ હોવાથી,શુદ્ધ $CaCO_3$ નું દળ = $10 \times 0.90 = 9 \ g$.
$CaCO_3$ નું મોલર દળ = $40 + 12 + (3 \times 16) = 100 \ g/mol$.
$CaCO_3$ ના મોલની સંખ્યા = $\frac{9 \ g}{100 \ g/mol} = 0.09 \ mol$.
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,$1 \ mol$ $CaCO_3$ એ $1 \ mol$ $CO_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$0.09 \ mol$ $CaCO_3$ એ $0.09 \ mol$ $CO_2$ ઉત્પન્ન કરશે.
$NTP$ પર,કોઈપણ વાયુના $1 \ mol$ નું કદ $22.4 \ L$ હોય છે.
$CO_2$ નું કદ = $0.09 \ mol \times 22.4 \ L/mol = 2.016 \ L$.

(B) અવક્ષેપન પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$Cd^{2+} + H_2S \rightarrow CdS + 2H^+$
$Cu^{2+} + H_2S \rightarrow CuS + 2H^+$
$Cd(NO_3)_2$ માટે:
$\text{મોલ }= \text{મોલારિટી }\times \text{કદ }= 1 \ M \times 0.020 \ L = 0.020 \ mol = 20 \ mmol$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી $1:1$ હોવાથી,$20 \ mmol \ H_2S$ ની જરૂર પડે છે.
$CuSO_4$ માટે:
$\text{મોલ }= \text{મોલારિટી }\times \text{કદ }= 0.5 \ M \times 0.020 \ L = 0.010 \ mol = 10 \ mmol$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી $1:1$ હોવાથી,$10 \ mmol \ H_2S$ ની જરૂર પડે છે.
આમ,જરૂરી $H_2S$ નો ગુણોત્તર $20:10 = 2:1$ છે.

(B) મેગ્નેશિયમની એસિડ સાથેની પ્રક્રિયાનું સંતુલિત સમીકરણ:
$Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mol$ $Mg$ એ $1 \ mol$ $H_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$Mg$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{12 \ g}{24 \ g/mol} = 0.5 \ mol$.
તેથી,$0.5 \ mol$ $Mg$ એ $0.5 \ mol$ (અથવા $1/2 \ mol$) $H_2$ ઉત્પન્ન કરશે.

(A) પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $Mg + \frac{1}{2} O_2 \to MgO$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$0.5 \ mol$ $O_2$,$1 \ mol$ $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,$1.5 \ mol$ $O_2$,$\frac{1.5}{0.5} = 3 \ mol$ $Mg$ સાથે પ્રક્રિયા કરશે.
$Mg$ નું મોલર દળ $24 \ g/mol$ છે.
$Mg$ નું દળ = $\text{મોલ} \times \text{મોલર દળ} = 3 \ mol \times 24 \ g/mol = 72 \ g$.

(A) પાણીની કઠિનતા $Mg^{2+}$ આયનોની વોશિંગ સોડા $(Na_2CO_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને દૂર કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા: $Mg^{2+} + Na_2CO_3 \rightarrow MgCO_3 + 2Na^+$.
$Mg^{2+}$ ના મિલી-ઇક્વિવેલન્ટ (meq) = $\frac{\text{દળ (mg માં)}}{\text{તુલ્યભાર}}$.
$Mg^{2+}$ નો તુલ્યભાર = $\frac{\text{પરમાણ્વીય દળ}}{\text{સંયોજકતા}} = \frac{24}{2} = 12$.
$Mg^{2+}$ ના meq = $\frac{12.00 \ mg}{12} = 1 \text{ meq}$.
તેથી,જરૂરી વોશિંગ સોડાના મિલી-ઇક્વિવેલન્ટ $1$ છે.

(C) બોરોન ટ્રાયક્લોરાઈડના હાઈડ્રોજન દ્વારા રિડક્શન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$2BCl_3(g) + 3H_2(g) \to 2B(s) + 6HCl(g)$
પ્રથમ,ઉત્પન્ન થયેલ બોરોન $(B)$ ના મોલની ગણતરી કરો:
$n(B) = \frac{\text{દળ}}{\text{પરમાણ્વીય દળ}} = \frac{21.6 \ g}{10.8 \ g/mol} = 2 \ mol$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$2 \ mol$ $B$ ઉત્પન્ન કરવા માટે $3 \ mol$ $H_2$ વાયુની જરૂર પડે છે.
તેથી,$H_2$ ના જરૂરી મોલ $3 \ mol$ છે.
$STP$ ($273 \ K$ અને $1 \ atm$) પર,કોઈપણ આદર્શ વાયુના $1 \ mol$ નું કદ $22.4 \ L$ હોય છે.
તેથી,જરૂરી $H_2$ નું કદ:
$V = 3 \ mol \times 22.4 \ L/mol = 67.2 \ L$

(D) ધાતુના ઓક્સાઈડ $MO$ માં,ઓક્સિજન પરમાણુની સંયોજકતા $-2$ છે.
સૂત્ર $MO$ હોવાથી,ધાતુ $M$ ની સંયોજકતા $+2$ હોવી જોઈએ.
ફોસ્ફેટ આયન $[PO_4]^{3-}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,જેની સંયોજકતા $-3$ છે.
તટસ્થ સંયોજન બનાવવા માટે,વીજભાર સંતુલિત હોવો જોઈએ: $3 \times (+2) + 2 \times (-3) = 0$.
તેથી,ફોસ્ફેટનું સૂત્ર $M_3(PO_4)_2$ છે.

(B) ધાતુના ક્લોરાઇડનું સૂત્ર $MCl_2$ છે. ક્લોરાઇડ આયન $Cl^-$ હોવાથી,ધાતુ $M$ ની સંયોજકતા $+2$ હોવી જોઈએ,એટલે કે $M^{2+}$.
ફોસ્ફેટ આયન $PO_4^{3-}$ છે.
ધાતુ $M$ ના ફોસ્ફેટનું સૂત્ર નક્કી કરવા માટે,આપણે ક્રિસ-ક્રોસ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીએ છીએ:
$M^{2+}$ અને $PO_4^{3-}$.
સંયોજકતાની અદલાબદલી કરતા,આપણને $M_3(PO_4)_2$ મળે છે.

(A) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $C_{(s)} + H_2O_{(l)} \to CO_{(g)} + H_{2(g)}$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mol$ $C$ એ $1 \ mol$ $CO$ અને $1 \ mol$ $H_2$ ઉત્પન્ન કરે છે,એટલે કે કુલ $2 \ mol$ વાયુ.
$C$ નું પરમાણ્વીય દળ = $12 \ g/mol$.
$C$ ના મોલ = $\frac{48.0 \ g}{12 \ g/mol} = 4 \ mol$.
$1 \ mol$ $C$ માંથી $2 \ mol$ વાયુ મળે,તો $4 \ mol$ $C$ માંથી $4 \times 2 = 8 \ mol$ વાયુ મળે.
$STP$ એ,$1 \ mol$ વાયુનું કદ $22.4 \ L$ હોય છે.
ઉત્પન્ન થતા વાયુઓનું કુલ કદ = $8 \ mol \times 22.4 \ L/mol = 179.2 \ L$.

(D) $STP$ પર,કોઈપણ આદર્શ વાયુનો $1 \ mole$ $22.4 \ L$ કદ રોકે છે.
આપેલ છે કે $2.24 \ L$ વાયુનું દળ $4.4 \ g$ છે.
તેથી,$22.4 \ L$ વાયુનું દળ $\frac{4.4}{2.24} \times 22.4 = 44 \ g$ થશે.
વાયુનું મોલર દળ $44 \ g/mol$ છે.
વિકલ્પોના મોલર દળ સાથે સરખામણી કરતા:
$O_2 = 32 \ g/mol$
$CO = 28 \ g/mol$
$NO_2 = 46 \ g/mol$
$CO_2 = 44 \ g/mol$
આમ,વાયુ $CO_2$ છે.

(C) $CO_2$ નું આણ્વીય દળ $12 + (2 \times 16) = 44 \ g/mol$ છે.
$NTP$ પર,કોઈપણ વાયુના $1 \ mol$ નું કદ $22.4 \ L$ હોય છે.
તેથી,$44 \ g$ $CO_2$ નું કદ $22.4 \ L$ થાય.
$4.4 \ g$ $CO_2$ નું કદ $= \frac{22.4 \ L}{44 \ g} \times 4.4 \ g = 2.24 \ L$.

(B) $200 \ mL$ દ્રાવણમાં હાજર $CO_2$ ના મોલની સંખ્યા:
$n = \text{મોલારિટી} \times \text{કદ (L માં)} = 0.1 \times \frac{200}{1000} = 0.02 \ mol$.
$STP$ પર $1 \ mol$ આદર્શ વાયુ $22.4 \ L$ કદ રોકે છે,તેથી $0.02 \ mol$ $CO_2$ નું કદ:
$V = 0.02 \ mol \times 22.4 \ L/mol = 0.448 \ L$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.

(B) વાયુનું આણ્વીય દળ નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે: $M = 2 \times \text{બાષ્પ ઘનતા} = 2 \times 11.2 = 22.4 \ g/mol$.
$N.T.P.$ પર,કોઈપણ વાયુનો $1 \ mol$ $22.4 \ L$ કદ રોકે છે.
મોલર દળ $22.4 \ g/mol$ હોવાથી,વાયુના $22.4 \ g$ એ $22.4 \ L$ કદ રોકે છે.
તેથી,$11.2 \ g$ વાયુ દ્વારા રોકાયેલ કદ: $\frac{22.4 \ L}{22.4 \ g} \times 11.2 \ g = 11.2 \ L$ છે.