Chemical stoichiometry Questions in Gujarati

(D) મિથેન $(CH_4)$ નું મોલર દળ $12 + (4 \times 1) = 16 \ g/mol$ છે.
$CH_4$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{\text{આપેલ દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{32 \ g}{16 \ g/mol} = 2 \ mol$.
$STP$ પર,કોઈપણ આદર્શ વાયુનો $1 \ mol$ $22.4 \ dm^3$ કદ રોકે છે.
તેથી,$2 \ mol$ $CH_4$ દ્વારા રોકાયેલ કદ $= 2 \times 22.4 \ dm^3 = 44.8 \ dm^3$.

(C) $He$ ના મોલની સંખ્યા આ રીતે ગણવામાં આવે છે: $n = \frac{\text{દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{2 \ g}{4 \ g \ mol^{-1}} = 0.5 \ mol$.
$STP$ પર,કોઈપણ આદર્શ વાયુનો $1 \ mol$ $22.4 \ dm^3$ કદ રોકે છે.
તેથી,$0.5 \ mol$ $He$ વાયુ દ્વારા રોકાયેલ કદ: $V = 0.5 \ mol \times 22.4 \ dm^3 \ mol^{-1} = 11.2 \ dm^3$.

(B) ઈથેન $(C_2H_6)$ નું આણ્વીય દળ $(2 \times 12) + (6 \times 1) = 30 \ g/mol$ છે.
ઈથેનના મોલની સંખ્યા $= \frac{\text{દળ}}{\text{આણ્વીય દળ}} = \frac{75 \ g}{30 \ g/mol} = 2.5 \ mol$.
$S$.$T$.$P$. પર,કોઈપણ આદર્શ વાયુનો $1 \ mol$ $22.4 \ dm^3$ કદ રોકે છે.
રોકાયેલ કદ $= 2.5 \ mol \times 22.4 \ dm^3/mol = 56 \ dm^3$.

(D) $S.T.P.$ પર આદર્શ વાયુનું મોલર કદ $22.4 \ dm^3 \ mol^{-1}$ છે.
મિથેન $(CH_4)$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{\text{આપેલ કદ}}{\text{S.T.P. પર મોલર કદ}} = \frac{33.6 \ dm^3}{22.4 \ dm^3 \ mol^{-1}} = 1.5 \ mol$.
મિથેન $(CH_4)$ નું આણ્વીય દળ $= 12 + (4 \times 1) = 16 \ g \ mol^{-1}$.
મિથેનનું દળ $= \text{મોલ} \times \text{આણ્વીય દળ} = 1.5 \ mol \times 16 \ g \ mol^{-1} = 24 \ g$.
$kg$ માં રૂપાંતર કરતા: $24 \ g = 24 \times 10^{-3} \ kg = 2.4 \times 10^{-2} \ kg$.

(D) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $2 KClO_{3(s)} \longrightarrow 2 KCl_{(s)} + 3 O_{2(g)}$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,$3 \ mol$ $O_2$ સાથે $2 \ mol$ $KCl$ ઉત્પન્ન થાય છે.
$S.T.P.$ પર,$1 \ mol$ વાયુ $22.4 \ L$ કદ રોકે છે.
તેથી,$3 \ mol$ $O_2 = 3 \times 22.4 \ L = 67.2 \ L$.
$KCl$ નું મોલર દળ $= 39 + 35.5 = 74.5 \ g \ mol^{-1}$.
તેથી,$2 \ mol$ $KCl = 2 \times 74.5 \ g = 149 \ g$.
પ્રક્રિયા મુજબ,$67.2 \ L$ $O_2$ એ $149 \ g$ $KCl$ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,$33.6 \ L$ $O_2$ દ્વારા ઉત્પન્ન થતું $KCl = \frac{149 \times 33.6}{67.2} = 74.5 \ g$.

(A) ઈથીનના હાઇડ્રોજનેશન માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ: $CH_2=CH_2 + H_2 \rightarrow CH_3-CH_3$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mole$ ઈથીન ($C_2H_4$,મોલર દળ $28 \ g/mol$) $1 \ mole$ ઈથેન ($C_2H_6$,મોલર દળ $30 \ g/mol$) બનાવે છે.
ઈથેનનું મોલર દળ $(2 \times 12) + (6 \times 1) = 30 \ g/mol$ છે.
$6.0 \ g$ ઈથેન તૈયાર કરવા માટે જરૂરી મોલની સંખ્યા $n = \frac{6.0 \ g}{30 \ g/mol} = 0.2 \ mol$ છે.
આમ,$0.2 \ mole$ ઈથેન બનાવવા માટે $0.2 \ mole$ ઈથીનની જરૂર પડે.

(B) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $2 Na(s) + 2 C_2H_5OH(\ell) \rightarrow 2 C_2H_5O^-Na^+ + H_2(g) \uparrow$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$2 \times 23 \ g$ $Na$ એ $1 \text{ mole}$ $H_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
$46 \ g$ $Na$ એટલે $2 \text{ moles}$ $Na$.
તેથી,$46 \ g$ $Na$ માંથી $1 \text{ mole}$ $H_2$ ઉત્પન્ન થશે.
$1 \text{ mole}$ $H_2$ નું દળ $= 2 \ g$.
$kg$ માં રૂપાંતર: $2 \ g = 2 \times 10^{-3} \ kg$.

(A) પરમાણુ અર્થતંત્ર માટેનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$\text{Atom Economy} = \left( \frac{\text{Formula weight of desired product}}{\text{Sum of formula weights of all reactants}} \right) \times 100 \%$
આપેલ છે:
$\text{Sum of formula weights of all reactants} = 274 \ u$
$\text{Atom Economy} = 50 \%$
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$50 = \left( \frac{\text{Formula weight of desired product}}{274 \ u} \right) \times 100$
$0.5 = \frac{\text{Formula weight of desired product}}{274 \ u}$
$\text{Formula weight of desired product} = 0.5 \times 274 \ u = 137 \ u$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) વાયુનું મોલર દળ $(M)$ તેની બાષ્પ ઘનતા $(VD)$ સાથે આ સૂત્ર દ્વારા સંબંધિત છે: $M = 2 \times VD$।
આપેલ છે $VD = 16$,તેથી $M = 2 \times 16 = 32 \ g/mol$।
મોલની સંખ્યા $(n)$ આ રીતે ગણવામાં આવે છે: $n = \frac{\text{દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{8 \ g}{32 \ g/mol} = 0.25 \ mol$।
$STP$ પર,$1 \ mol$ આદર્શ વાયુ $22.4 \ dm^3$ કદ રોકે છે।
તેથી,$0.25 \ mol$ વાયુ દ્વારા રોકાયેલ કદ: $V = 0.25 \ mol \times 22.4 \ dm^3/mol = 5.6 \ dm^3$।

(D) $STP$ પર,કોઈપણ વાયુનો $1 \ mol$ એ $22.4 \ dm^3$ કદ રોકે છે.
$CO_2$ નું મોલર દળ $12 + (2 \times 16) = 44 \ g/mol$ છે.
આમ,$STP$ પર $22.4 \ dm^3$ $CO_2$ નું દળ $44 \ g$ છે.
તેથી,$STP$ પર $4.48 \ dm^3$ $CO_2$ નું દળ નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$\text{દળ} = \frac{44 \ g}{22.4 \ dm^3} \times 4.48 \ dm^3 = 8.8 \ g$.
દળને $kg$ માં ફેરવવા માટે,આપણે $1000$ વડે ભાગાકાર કરીએ છીએ:
$8.8 \ g = 8.8 \times 10^{-3} \ kg$.

(C) મિથેનના દહન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$CH_4(g) + 2O_2(g) \longrightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l)$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$1 \ mole$ $CH_4$ ને $2 \ moles$ $O_2$ ની જરૂર પડે છે.
$\text{S.T.P.}$ પર,$1 \ mole$ વાયુનું કદ $22.4 \ dm^3$ હોય છે.
તેથી,$2 \ moles$ $O_2$ નું કદ $2 \times 22.4 \ dm^3 = 44.8 \ dm^3$ થાય.
$0.25 \ mole$ $CH_4$ માટે જરૂરી $O_2$ નું કદ:
$V = 0.25 \times 44.8 \ dm^3 = 11.2 \ dm^3$.

(D) $\text{STP}$ પર, $1 \ mol$ કોઈપણ આદર્શ વાયુ $22.4 \ dm^3$ કદ રોકે છે।
તેથી, $2.5 \ mol$ એમોનિયા વાયુ દ્વારા રોકાયેલ કદ નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$V = n \times 22.4 \ dm^3 \ mol^{-1}$
$V = 2.5 \ mol \times 22.4 \ dm^3 \ mol^{-1} = 56.0 \ dm^3$.

(B) $\% \text{ atom economy} = \frac{\text{ઇચ્છિત નીપજનો સૂત્રભાર}}{\text{બધા જ પ્રક્રિયકોના સૂત્રભારનો સરવાળો}} \times 100$
$\% \text{ atom economy} = \frac{75}{225} \times 100 = 33.3\%$

(C) મિથેનના દહન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $CH_4 + 2 O_2 \rightarrow CO_2 + 2 H_2 O$
મિથેન $(CH_4)$ ના મોલની ગણતરી: $CH_4$ નું આણ્વીય દળ $= 12 + (4 \times 1) = 16 \ g/mol$. મોલ $= \frac{1.6 \ g}{16 \ g/mol} = 0.1 \ mol$.
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,$1 \ mol$ $CH_4$ માંથી $2 \ mol$ $H_2 O$ ઉત્પન્ન થાય છે. તેથી,$0.1 \ mol$ $CH_4$ માંથી $0.1 \times 2 = 0.2 \ mol$ $H_2 O$ ઉત્પન્ન થશે.
પાણી $(H_2 O)$ ના દળની ગણતરી: $H_2 O$ નું આણ્વીય દળ $= (2 \times 1) + 16 = 18 \ g/mol$. દળ $= 0.2 \ mol \times 18 \ g/mol = 3.6 \ g$.

(A) $\text{Atom economy} = \frac{\text{Mass of desired product}}{\text{Molar mass of all reactants}} \times 100$
$\text{Atom economy} = \frac{27}{36} \times 100 = 75 \%$

(D) એમોનિયાના સંશ્લેષણ માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g)$
ગે-લ્યુસેકના વાયુમય કદના નિયમ મુજબ,અચળ તાપમાન અને દબાણે વાયુઓ કદના સાદા ગુણોત્તરમાં પ્રક્રિયા કરે છે.
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$1 \ L$ $N_2$ એ $3 \ L$ $H_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2 \ L$ $NH_3$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$2 \ L$ $NH_3$ બનાવવા માટે $3 \ L$ $H_2$ વાયુની જરૂર પડે છે.

(B) સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે શેરડીની ખાંડ (સુક્રોઝ) ની નિર્જલીકરણ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_{12}H_{22}O_{11} \xrightarrow{\text{Conc. } H_2SO_4} 12C + 11H_2O$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mol$ $C_{12}H_{22}O_{11}$ માંથી $11 \ mol$ $H_2O$ મળે છે.
$C_{12}H_{22}O_{11}$ નું આણ્વીય દળ $= 342 \ g/mol$ છે.
ખાંડના મોલની સંખ્યા $= \frac{34.2 \ g}{342 \ g/mol} = 0.1 \ mol$.
$1 \ mol$ ખાંડ $11 \ mol$ $H_2O$ ઉત્પન્ન કરે છે,તેથી $0.1 \ mol$ ખાંડ $0.1 \times 11 = 1.1 \ mol$ $H_2O$ ઉત્પન્ન કરશે.
$1.1 \ mol$ $H_2O$ નું દળ $= 1.1 \ mol \times 18 \ g/mol = 19.8 \ g$.

(A) સાંદ્ર $H_2SO_4$ દ્વારા ખાંડ $(C_{12}H_{22}O_{11})$ ની નિર્જલીકરણ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$C_{12}H_{22}O_{11} \rightarrow 12C + 11H_2O$
પ્રથમ,ખાંડના મોલની સંખ્યા ગણો:
$C_{12}H_{22}O_{11}$ નું આણ્વીય દળ $= (12 \times 12) + (22 \times 1) + (11 \times 16) = 342 \ g/mol$.
ખાંડના મોલ $= \frac{17.1 \ g}{342 \ g/mol} = 0.05 \ mol$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mol$ ખાંડ $12 \ mol$ કાર્બન (કોલસો) ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$0.05 \ mol$ ખાંડ $0.05 \times 12 = 0.6 \ mol$ કાર્બન ઉત્પન્ન કરશે.
કોલસાનું દળ $= 0.6 \ mol \times 12 \ g/mol = 7.2 \ g$.

(A) પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \longrightarrow H_2O_{(l)}$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ \text{mole}$ $H_2O$ $(18 \ g)$ બનાવવા માટે $0.5 \ \text{moles}$ $O_2$ ની જરૂર પડે છે.
$S.T.P$ પર,$1 \ \text{mole}$ વાયુ $22.4 \ dm^3$ જગ્યા રોકે છે,તેથી $0.5 \ \text{moles}$ $O_2$ એ $11.2 \ dm^3$ જગ્યા રોકે છે.
આમ,$18 \ g$ $H_2O$ મેળવવા માટે $11.2 \ dm^3$ $O_2$ જરૂરી છે.
$9 \ g$ $H_2O$ માટે,જરૂરી $O_2$ નું કદ: $\frac{11.2 \ dm^3}{18 \ g} \times 9 \ g = 5.6 \ dm^3$.

(C) પોટેશિયમ ક્લોરેટના વિઘટન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$2KClO_3 \longrightarrow 2KCl + 3O_2$
$KClO_3$ નું મોલર દળ:
$M(KClO_3) = 39 + 35.5 + 3 \times 16 = 122.5 \ g/mol$
$KCl$ નું મોલર દળ:
$M(KCl) = 39 + 35.5 = 74.5 \ g/mol$
$KClO_3$ ના મોલની ગણતરી:
$n(KClO_3) = \frac{12.25 \ g}{122.5 \ g/mol} = 0.1 \ mol$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,$2 \ mol$ $KClO_3$ માંથી $2 \ mol$ $KCl$ મળે છે. તેથી,$0.1 \ mol$ $KClO_3$ માંથી $0.1 \ mol$ $KCl$ મળશે.
ઉત્પન્ન થયેલ $KCl$ નું દળ:
$Mass = n \times M = 0.1 \ mol \times 74.5 \ g/mol = 7.45 \ g$

(D) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ છે: $2 KClO_{3(s)} \longrightarrow 2 KCl_{(s)} + 3 O_{2(g)}$.
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$2 \ mol$ $KClO_3$ માંથી $3 \ mol$ $O_2$ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.
$S.T.P.$ પર,આદર્શ વાયુનું મોલર કદ $22.4 \ L \ mol^{-1}$ હોય છે.
તેથી,ઉત્પન્ન થતા $3 \ mol$ $O_2$ વાયુનું કદ $3 \times 22.4 \ L = 67.2 \ L$ થશે.

(C) મિથેનના દહન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$CH_{4}(g) + 2O_{2}(g) \longrightarrow CO_{2}(g) + 2H_{2}O(l)$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$1 \ mol \ CH_{4}$ ના સંપૂર્ણ દહન માટે $2 \ mol \ O_{2}$ ની જરૂર પડે છે.
$S.T.P.$ પર,$1 \ mol$ વાયુ $22.4 \ dm^{3}$ કદ રોકે છે.
તેથી,$2 \ mol \ O_{2}$ નું કદ $2 \times 22.4 \ dm^{3} = 44.8 \ dm^{3}$ થાય.
$0.25 \ mol \ CH_{4}$ માટે જરૂરી $O_{2}$ નું કદ:
$0.25 \ mol \times 2 \times 22.4 \ dm^{3}/mol = 11.2 \ dm^{3}$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightarrow 2NH_{3(g)}$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ મુજબ,મોલર દળ છે:
$N_2 = 28 \ g/mol$,$H_2 = 2 \ g/mol$,$NH_3 = 17 \ g/mol$.
$2 \ mol$ $NH_3$ $(2 \times 17 \ g = 34 \ g)$ માટે,જરૂરી $H_2$ નું પ્રમાણ $3 \ mol$ $(3 \times 2 \ g = 6 \ g)$ છે.
તેથી,$34 \ g$ એમોનિયા ઉત્પન્ન કરવા માટે $6 \ g$ ડાયહાઈડ્રોજનની જરૂર પડે છે.

(C) $\text{Percent atom economy} = \frac{\text{ઇચ્છિત નીપજનું સૂત્રભાર}}{\text{પ્રક્રિયામાં વપરાયેલા તમામ પ્રક્રિયકોના સૂત્રભારનો સરવાળો}} \times 100$
$\text{Percent atom economy} = \frac{65 \ u}{78 \ u} \times 100 = 83.33 \% \approx 83 \%$

(A) પરમાણુ અર્થતંત્રનું સૂત્ર આ મુજબ છે: $\text{Atom economy} = \frac{\text{Desired product weight}}{\text{Reactant weight}} \times 100$
આપેલ છે: $\text{Atom economy} = 75$,$\text{Product weight} = 54 \ u$.
ધારો કે પ્રક્રિયકનું વજન $x$ છે.
$75 = \frac{54}{x} \times 100$
$x = \frac{54 \times 100}{75}$
$x = \frac{5400}{75} = 72 \ u$
તેથી,પ્રક્રિયકનું સૂત્ર વજન $72 \ u$ છે.

(A) ટકાવારી પરમાણુ અર્થતંત્રનું સૂત્ર:
$\text{ટકાવારી પરમાણુ અર્થતંત્ર} = \frac{\text{ઇચ્છિત નીપજનું સૂત્ર વજન}}{\text{બધા પ્રક્રિયકોનું સૂત્ર વજન}} \times 100$
આપેલ છે:
$\text{પ્રક્રિયકોનું સૂત્ર વજન} = 45 \ u$
$\text{નીપજોનું સૂત્ર વજન} = 35 \ u$
ગણતરી:
$\text{ટકાવારી પરમાણુ અર્થતંત્ર} = \frac{35}{45} \times 100 = 77.77... \% \approx 77.8 \%$

(B) $\text{ટકાવારી પરમાણુ અર્થતંત્ર} = \frac{\text{ઇચ્છિત નીપજનું સૂત્ર દળ}}{\text{પ્રક્રિયામાં વપરાયેલા તમામ પ્રક્રિયકોના સૂત્ર દળનો સરવાળો}} \times 100$
$\text{ટકાવારી પરમાણુ અર્થતંત્ર} = \frac{46}{92} \times 100 = 50 \%$

(C) એટમ ઇકોનોમી એ રાસાયણિક પ્રક્રિયાની કાર્યક્ષમતાનું માપ છે,જે દર્શાવે છે કે પ્રક્રિયકોના કેટલા પરમાણુઓ ઇચ્છિત નીપજમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
તેનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$\%$ એટમ ઇકોનોમી $= \frac{\text{ઇચ્છિત નીપજનું આણ્વીય દળ}}{\text{તમામ પ્રક્રિયકોના આણ્વીય દળનો સરવાળો}} \times 100$

(B) એટમ ઇકોનોમી એ તમામ સંકળાયેલા પરમાણુઓ અને ઉત્પાદિત ઇચ્છિત નીપજોના સંદર્ભમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાની રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતા છે.
$\text{ટકાવારી એટમ ઇકોનોમી} = \frac{\text{ઇચ્છિત નીપજનું સૂત્ર વજન}}{\text{બધા પ્રક્રિયકોના સૂત્ર વજનનો સરવાળો}} \times 100$
$= \frac{123}{246} \times 100$
$= 50.00 \%$

(A) દ્રાવણની નોર્માલિટી $(N)$ અને મોલારિટી $(M)$ વચ્ચેનો સંબંધ: $N = M \times \text{n-factor}$.
$H_2SO_4$ માટે, n-factor $2$ છે.
તેથી, $2 \,M \,H_2SO_4$ ની નોર્માલિટી $2 \times 2 = 4 \,N$ થાય.
મંદન સમીકરણ $N_1 V_1 = N_2 V_2$ નો ઉપયોગ કરતા:
$4 \,N \times V_1 = 0.2 \,N \times 100 \,mL$.
$V_1 = \frac{0.2 \times 100}{4} \,mL$.
$V_1 = 5 \,mL$.

(C) સમાન પદાર્થના દ્રાવણ માટે,મંદન સૂત્રનો ઉપયોગ થાય છે:
$N_1V_1 = N_2V_2$
અહીં,$N_1 = 2 \ N$ અને $V_1 = 0.1 \ dm^3$ છે.
ડેસીનોર્મલ દ્રાવણ એટલે $N_2 = \frac{1}{10} \ N = 0.1 \ N$.
કિંમતો મૂકતા:
$2 \ N \times 0.1 \ dm^3 = 0.1 \ N \times V_2$
$V_2 = \frac{2 \times 0.1}{0.1} = 2 \ dm^3$.

(D) $STP$ પર કોઈપણ આદર્શ વાયુના $1 \ mol$ નું કદ $22.4 \ dm^3$ હોય છે.
આપેલ એમોનિયા વાયુના મોલની સંખ્યા $(n) = 3 \ mol$.
$STP$ પર વાયુનું કદ $= n \times 22.4 \ dm^3 \ mol^{-1}$.
કદ $= 3 \ mol \times 22.4 \ dm^3 \ mol^{-1} = 67.2 \ dm^3$.

(D) ઓગળેલા $CO_2$ ના મોલની ગણતરી નીચે મુજબ થાય છે:
$n = M \times V(L)$
$n = 0.1 \times \frac{200}{1000} = 0.02 \ mol$
$S.T.P$ પર,$1 \ mol$ આદર્શ વાયુ $22.4 \ L$ કદ રોકે છે.
તેથી,$S.T.P$ પર $0.02 \ mol$ $CO_2$ નું કદ:
$V = n \times 22.4 \ L/mol$
$V = 0.02 \times 22.4 \ L = 0.448 \ L$

(D) ડાલ્ટનના આંશિક દબાણના નિયમ મુજબ,અચળ તાપમાન અને કદ પર વાયુનું આંશિક દબાણ તેના મોલની સંખ્યાના સમપ્રમાણમાં હોય છે $(P_i = n_i \times \frac{RT}{V})$.
$Ne$ નું આંશિક દબાણ $He$ ના આંશિક દબાણ જેટલું થાય તે માટે,તેમના મોલની સંખ્યા સમાન હોવી જોઈએ $(n_{Ne} = n_{He})$.
પ્રથમ,$He$ ના મોલ $(n_{He})$ ની ગણતરી કરો:
$n_{He} = \frac{\text{દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{4 \ g}{4 \ g/mol} = 1 \ mol$.
$n_{Ne} = n_{He}$ હોવાથી,$Ne$ ના જરૂરી મોલ $1 \ mol$ છે.
હવે,$Ne$ ના દળની ગણતરી કરો:
$Ne$ નું દળ $= n_{Ne} \times Ne$ નું મોલર દળ $= 1 \ mol \times 20 \ g/mol = 20 \ g$.

(C) $N_2$ ના મોલ $= \frac{7}{28} = 0.25 \ mol$
$Ar$ ના મોલ $= \frac{8}{40} = 0.20 \ mol$
કુલ મોલ $= 0.25 + 0.20 = 0.45 \ mol$
$N_2$ નો મોલ અંશ $(X_{N_2})$ $= \frac{0.25}{0.45} = \frac{5}{9}$
$N_2$ નું આંશિક દબાણ $= X_{N_2} \times P_{total}$
$N_2$ નું આંશિક દબાણ $= \frac{5}{9} \times 27 \ bar = 15 \ bar$

(A) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $H_{2(g)} + Cl_{2(g)} \longrightarrow 2 HCl_{(g)}$.
એવોગેડ્રોના નિયમ મુજબ,અચળ તાપમાન અને દબાણે,વાયુઓનું કદ તેમના મોલની સંખ્યાના પ્રમાણમાં હોય છે.
પ્રક્રિયકોનું પ્રારંભિક કદ: $V_1 = 100 \ mL (H_2) + 100 \ mL (Cl_2) = 200 \ mL$.
નિપજોનું અંતિમ કદ: $V_2 = 200 \ mL (HCl)$.
કદમાં ફેરફાર: $\Delta V = V_2 - V_1 = 200 \ mL - 200 \ mL = 0 \ mL = 0 \ dm^3$.
થયેલ કાર્ય $(W)$: $W = -P_{ext} \Delta V$.
કારણ કે $\Delta V = 0$,તેથી $W = -1 \ bar \times 0 \ dm^3 = 0 \ J$.

(A) સમતાપી પ્રતિવર્તી વિસ્તરણમાં થતું કાર્ય $W = -2.303 nRT \log_{10} (V_2/V_1)$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં $R$, $T$ અને કદમાં થતો ફેરફાર $(\Delta V = 10 \ dm^3)$ અચળ હોવાથી, કાર્ય $W$ એ મોલની સંખ્યા $n$ ના સમપ્રમાણમાં છે $(W \propto n)$.
મોલની સંખ્યા $n = \text{દળ} / \text{મોલર દળ}$ છે.
બધા વાયુઓ માટે દળ સમાન હોવાથી, $n \propto 1/M$, જ્યાં $M$ એ મોલર દળ છે.
તેથી, $W \propto 1/M$.
કાર્ય મહત્તમ કરવા માટે, આપણે સૌથી ઓછું મોલર દળ ધરાવતો વાયુ પસંદ કરવો જોઈએ.
મોલર દળ નીચે મુજબ છે: $H_2 = 2 \ g/mol$, $N_2 = 28 \ g/mol$, $Cl_2 = 71 \ g/mol$, અને $O_2 = 32 \ g/mol$.
$H_2$ નું મોલર દળ સૌથી ઓછું હોવાથી, $H_2$ માટે કાર્ય મહત્તમ હશે.

(C) મિથેન $(CH_{4})$ નું આણ્વીય દળ $16 \ g \ mol^{-1} = 16 \times 10^{-3} \ kg \ mol^{-1}$ છે.
આપેલ છે કે $1 \ mol$ $(16 \times 10^{-3} \ kg)$ $CH_{4}$ માટે દહન ઉષ્મા $-800 \ kJ$ છે.
$4 \times 10^{-4} \ kg$ $CH_{4}$ માટે દહન ઉષ્મા શોધવા માટે,આપણે એકમ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીએ છીએ:
$\Delta H = \frac{-800 \ kJ}{16 \times 10^{-3} \ kg} \times (4 \times 10^{-4} \ kg)$
$\Delta H = -800 \times \frac{4 \times 10^{-4}}{16 \times 10^{-3}}$
$\Delta H = -800 \times \frac{4}{16} \times 10^{-1}$
$\Delta H = -800 \times 0.25 \times 0.1 = -20 \ kJ$.

(C) ઇથેનોલ અને સોડિયમ ધાતુ વચ્ચેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા:
$2C_2H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$2 \ mol$ ઇથેનોલ $1 \ mol$ $H_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
$S.T.P.$ પર,$1 \ mol$ વાયુ $22400 \ mL$ કદ રોકે છે.
તેથી,$22400 \ mL$ $H_2$ એ $2 \times 46 \ g$ ઇથેનોલ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
$280 \ mL$ $H_2$ માટે જરૂરી ઇથેનોલ:
$\frac{2 \times 46 \times 280}{22400} \ g$
$= \frac{92 \times 280}{22400} \ g$
$= \frac{92}{80} \ g = 1.15 \ g$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B) ધાતુ '$M$' ની આલ્કોહોલ $(ROH)$ સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
$M + nROH \rightarrow M(OR)_n + \frac{n}{2} H_2$
અહીં આપેલ છે કે $1 \ mol$ '$M$' એ $1.5 \ mol$ $H_2$ આપે છે,તેથી આપણે $H_2$ ના તત્વયોગમિતિય ગુણાંકને $1.5$ સાથે સરખાવી શકીએ:
$\frac{n}{2} = 1.5$
$n = 1.5 \times 2 = 3$
તેથી,ધાતુ '$M$' ની સંયોજકતા $3$ છે.

(D) ઇથેનોલ અને સોડિયમ ધાતુ વચ્ચેની પ્રક્રિયાનું સંતુલિત સમીકરણ:
$2C_2H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$2 \ mol$ ઇથેનોલ $1 \ mol$ $H_2$ વાયુ આપે છે.
$STP$ પર,$1 \ mol$ વાયુ $22400 \ mL$ કદ ધરાવે છે.
$H_2$ નું આપેલ કદ = $560 \ mL$.
$H_2$ ના મોલ = $\frac{560}{22400} = 0.025 \ mol$.
જરૂરી ઇથેનોલના મોલ = $2 \times 0.025 = 0.05 \ mol$.
ઇથેનોલનું દળ = $0.05 \ mol \times 46 \ g \ mol^{-1} = 2.3 \ g$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $(COOH)_2 + 2NaOH \rightarrow (COONa)_2 + 2H_2O$ છે.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mole$ ઓક્ઝેલિક એસિડ $2 \ moles$ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$NaOH$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{\text{દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{0.064 \ g}{40 \ g/mol} = 0.0016 \ mol$.
$2 \ moles$ $NaOH$ એ $1 \ mole$ ઓક્ઝેલિક એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,તેથી ઓક્ઝેલિક એસિડના મોલ $= \frac{0.0016}{2} = 0.0008 \ mol$.
ઓક્ઝેલિક એસિડનું કદ $= 25 \ cm^3 = 0.025 \ L$.
મોલારિટી $(M) = \frac{\text{દ્રાવ્યના મોલ}}{\text{દ્રાવણનું કદ } (L) \text{ માં}} = \frac{0.0008 \ mol}{0.025 \ L} = 0.032 \ M$.

(B) પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $2KMnO_4 + 3H_2SO_4 + 5H_2C_2O_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O + 10CO_2$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$2 \text{ મોલ } KMnO_4$ એ $5 \text{ મોલ } H_2C_2O_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તુલ્યભારના ખ્યાલનો ઉપયોગ કરતા: $n_{factor} \times M \times V = \text{અચળ}$.
એસિડિક માધ્યમમાં $KMnO_4$ માટે,$n_{factor} = 5$.
$H_2C_2O_4$ માટે,$n_{factor} = 2$.
તુલ્યભાર સરખાવતા: $n_{factor,1} \times M_1 \times V_1 = n_{factor,2} \times M_2 \times V_2$.
$5 \times 0.025 \times 20 = 2 \times 0.1 \times V$.
$2.5 = 0.2 \times V$.
$V = \frac{2.5}{0.2} = 12.5 \ mL$.

(C) ધારો કે $CaO$ નું દળ $x \text{ g}$ છે. તો $BaO$ નું દળ $(10 - x) \text{ g}$ થશે.
$HCl$ ના મોલ = $\text{મોલારિટી} \times \text{કદ (L માં)} = 2.5 \times 0.1 = 0.25 \text{ mol}$.
પ્રતિક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$
$BaO + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2O$
$HCl$ ના કુલ મોલ = $2 \times (CaO \text{ ના મોલ}) + 2 \times (BaO \text{ ના મોલ})$
$0.25 = 2 \times (\frac{x}{56} + \frac{10 - x}{153})$
$0.125 = \frac{153x + 560 - 56x}{56 \times 153}$
$0.125 \times 8568 = 97x + 560$
$1071 = 97x + 560$
$97x = 511$
$x = 5.268 \text{ g}$
$CaO$ ની ટકાવારી = $\frac{5.268}{10} \times 100 = 52.68 \% \approx 52.6 \%$.

(A) ઓર્થોફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_{3}PO_{4})$ એ ટ્રાયબેઝિક એસિડ છે,એટલે કે તેની બેઝિસિટી $3$ છે.
નોર્માલિટી અને મોલારિટી વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $\text{Normality} = \text{Molarity} \times \text{basicity}$.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $\text{Normality} = 3 \ M \times 3 = 9 \ N$.

(A) ધારો કે ઓક્સાઈડ આયનોની કુલ સંખ્યા $100$ છે. તો ધાતુ આયનો $M$ ની સંખ્યા $96$ છે.
ધારો કે $M^{2+}$ આયનોની સંખ્યા $x$ છે અને $M^{3+}$ આયનોની સંખ્યા $(96 - x)$ છે.
સંયોજન વિદ્યુતની દ્રષ્ટિએ તટસ્થ હોવાથી,કુલ ધન વીજભાર કુલ ઋણ વીજભાર જેટલો હોવો જોઈએ.
કુલ ઋણ વીજભાર $= 100 \times 2 = 200$.
કુલ ધન વીજભાર $= 2x + 3(96 - x) = 200$.
$2x + 288 - 3x = 200$.
$-x = 200 - 288 = -88$.
$x = 88$ ($M^{2+}$ આયનોની સંખ્યા).
$M^{3+}$ આયનોની સંખ્યા $= 96 - 88 = 8$.
$M^{3+}$ ની ટકાવારી $= \frac{8}{96} \times 100 = 8.33 \% \approx 8.3 \%$.

(C) મિથેનની દહન પ્રક્રિયા: $CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$
શરૂઆતમાં: $20 \ mL$ $CH_4$ અને $50 \ mL$ $O_2$ લેવામાં આવે છે.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ \text{કદ}$ $CH_4$ ને $2 \ \text{કદ}$ $O_2$ ની જરૂર પડે છે.
તેથી,$20 \ mL$ $CH_4$ એ $2 \times 20 = 40 \ mL$ $O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરશે.
બાકી રહેલ $O_2 = 50 \ mL - 40 \ mL = 10 \ mL$.
ઉત્પન્ન થયેલ $CO_2$ નું કદ = $20 \ mL$.
ઓરડાના તાપમાને $H_2O$ પ્રવાહી સ્વરૂપે હોવાથી,તેનું કદ નગણ્ય છે.
બાકી રહેલા વાયુનું કુલ કદ = $\text{બાકી }\ \text{રહેલ }\ O_2 \ \text{નું }\ \text{કદ }+ CO_2 \ \text{નું }\ \text{કદ }= 10 \ mL + 20 \ mL = 30 \ mL$.

(C) સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $Fe_{2}O_{3} + 3 CO \longrightarrow 2 Fe + 3 CO_{2}$.
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$1 \ mole$ $Fe_{2}O_{3}$ એ $3 \ moles$ $CO$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$STP$ પર,$1 \ mole$ વાયુનું કદ $22.4 \ dm^{3}$ હોય છે.
તેથી,$3 \ moles$ $CO$ નું કદ $= 3 \times 22.4 \ dm^{3} = 67.2 \ dm^{3}$ થાય.

(A) સંબંધિત રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 + 2NaCl$
$CaCO_3 \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_2$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mol$ $CaO$ એ $1 \ mol$ $CaCO_3$ માંથી મળે છે,જે $1 \ mol$ $CaCl_2$ માંથી બને છે.
$CaO$ નું મોલર દળ $= 40 + 16 = 56 \ g/mol$.
$CaCl_2$ નું મોલર દળ $= 40 + 2 \times 35.5 = 111 \ g/mol$.
$CaO$ નું આપેલ દળ $= 0.56 \ g$,જે $0.56 / 56 = 0.01 \ mol$ છે.
તેથી,$CaCl_2$ ના મોલ $= 0.01 \ mol$.
$CaCl_2$ નું દળ $= 0.01 \times 111 = 1.11 \ g$.
મિશ્રણમાં $NaCl$ નું દળ = કુલ દળ - $CaCl_2$ નું દળ $= 4.44 \ g - 1.11 \ g = 3.33 \ g$.
$NaCl$ ની ટકાવારી $= (3.33 / 4.44) \times 100 = 75\%$.

(A) સંબંધિત રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$CaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} \rightarrow CaCO_{3} + 2NaCl$
$CaCO_{3} \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_{2}$
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$1 \ mol$ $CaO$ એ $1 \ mol$ $CaCO_{3}$ માંથી મળે છે,જે $1 \ mol$ $CaCl_{2}$ માંથી બને છે.
$CaO$ નું મોલર દળ $= 40 + 16 = 56 \ g/mol$.
$CaO$ ના મોલ $= \frac{0.56 \ g}{56 \ g/mol} = 0.01 \ mol$.
તેથી,$CaCl_{2}$ ના મોલ $= 0.01 \ mol$.
$CaCl_{2}$ નું મોલર દળ $= 40 + (2 \times 35.5) = 111 \ g/mol$.
$CaCl_{2}$ નું દળ $= 0.01 \ mol \times 111 \ g/mol = 1.11 \ g$.
મિશ્રણમાં $NaCl$ નું દળ $= 4.44 \ g - 1.11 \ g = 3.33 \ g$.
$NaCl$ ની ટકાવારી $= \frac{3.33 \ g}{4.44 \ g} \times 100 = 75 \%$.