Titrations Questions in Hindi

(B) माना $Na_2CO_3$ का द्रव्यमान $x \ g$ और $NaOH$ का द्रव्यमान $y \ g$ है।
फिनोलफ्थेलिन सूचक का उपयोग करने पर,$NaOH$ पूर्णतः उदासीन हो जाता है और $Na_2CO_3$ का $NaHCO_3$ में परिवर्तन होता है (अर्ध-उदासीनीकरण)।
$NaOH$ के मिली-तुल्यांक + $Na_2CO_3$ के मिली-तुल्यांक (आधे) = $300 \times 0.1 = 30$.
$\frac{y}{40} \times 1000 + \frac{x}{106} \times 1000 = 30$ ... $(1)$
जब मिथाइल ऑरेंज मिलाया जाता है,तो शेष $NaHCO_3$ उदासीन हो जाता है।
$Na_2CO_3$ के मिली-तुल्यांक (शेष आधे) = $25 \times 0.2 = 5$.
$\frac{x}{106} \times 1000 = 5$ ... $(2)$
$(2)$ से,$\frac{x}{106} \times 1000 = 5$.
इस मान को $(1)$ में रखने पर:
$\frac{y}{40} \times 1000 + 5 = 30$
$\frac{y}{40} \times 1000 = 25$
$y = \frac{25 \times 40}{1000} = 1 \ g$.

(A) फेरस अमोनियम सल्फेट (मोहर लवण) और $KMnO_4$ के बीच की अभिक्रिया:
$MnO_4^- + 8H^+ + 5Fe^{2+} \rightarrow Mn^{2+} + 5Fe^{3+} + 4H_2O$.
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \, \text{मोल } KMnO_4$,$5 \, \text{मोल } Fe^{2+}$ के साथ अभिक्रिया करता है।
$20 \, mL$ घोल में $Fe^{2+}$ के मोल:
कुल मोल ($100 \, mL$ में) $= \frac{3.92}{392} = 0.01 \, \text{मोल}$.
$20 \, mL$ में मोल $= 0.01 \times \frac{20}{100} = 0.002 \, \text{मोल}$.
$0.002 \, \text{मोल } Fe^{2+}$ के लिए आवश्यक $KMnO_4 = \frac{0.002}{5} = 0.0004 \, \text{मोल}$.
यह मात्रा $18 \, mL$ $KMnO_4$ में है।
$KMnO_4$ की सांद्रता ($g/L$ में) $= \frac{0.0004 \, \text{मोल}}{18 \, mL} \times 1000 \, mL \times 158 \, g/mol = 3.51 \, g/L$.
दिए गए विकल्पों के अनुसार,निकटतम मान $3.476 \, g$ है।

(B) एक कार्बनिक रंजक,जैसे कि इओसिन,जिसका उपयोग अधिशोषण की प्रक्रिया द्वारा अवक्षेपण अनुमापन के अंतिम बिंदु का पता लगाने के लिए किया जाता है,उसे $Adsorption$ $indicator$ (अधिशोषण सूचक) कहा जाता है।
यह तकनीक आमतौर पर $Argentometry$ में उपयोग की जाती है,जो सिल्वर$(I)$ आयन से संबंधित अनुमापन का एक प्रकार है।
आमतौर पर,इसका उपयोग ज्ञात सांद्रता वाले सिल्वर नाइट्रेट घोल के खिलाफ अनुमापन करके नमूने में मौजूद क्लोराइड की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया जाता है।
क्लोराइड आयन सिल्वर$(I)$ आयनों के साथ प्रतिक्रिया करके अघुलनशील सिल्वर क्लोराइड बनाते हैं:
$Ag^+_{(aq)} + Cl^-_{(aq)} \rightarrow AgCl_{(s)} \ (K = 5.88 \times 10^9)$
फ्लोरेसिन और इओसिन इस प्रतिक्रिया में उपयोग किए जाने वाले अधिशोषण सूचकों के सामान्य उदाहरण हैं:
$NaCl_{(aq)} + AgNO_{3(aq)} \rightarrow AgCl_{(s)} + NaNO_{3(aq)}$

(A) आयोडोमेट्रिक अनुमापन में,स्टार्च के घोल का उपयोग सूचक के रूप में किया जाता है क्योंकि यह $I_2$ के साथ नीला-काला संकुल बनाता है।
जैसे-जैसे अनुमापन आगे बढ़ता है,$I_2$ सोडियम थायोसल्फेट $(Na_2S_2O_3)$ द्वारा उपभोग कर लिया जाता है।
नीले रंग का गायब होना अनुमापन के अंतिम बिंदु को दर्शाता है।

(B) $Na_2CO_3$ (दुर्बल क्षार) और $H_2SO_4$ (प्रबल अम्ल) के अनुमापन में मिथाइल ऑरेंज का उपयोग सूचक के रूप में किया जाता है।
यह $3.1$ से $4.4$ के $pH$ रेंज में रंग परिवर्तन दर्शाता है,जो इस अभिक्रिया के अम्लीय अंतिम बिंदु (end point) के अनुरूप है।

(B) प्रबल अम्लों को मानक विलयन के रूप में प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि वे प्रबल और दुर्बल दोनों क्षारों के साथ पूर्णतः अभिक्रिया करते हैं,जिससे तुल्यता बिंदु के निकट $pH$ में तीव्र परिवर्तन सुनिश्चित होता है,जो अंतिम बिंदु (endpoint) का पता लगाना आसान बनाता है। अतः,इनका उपयोग प्रबल और दुर्बल दोनों क्षारों के अनुमापन के लिए किया जा सकता है।

(A) अम्ल और क्षार के उदासीनीकरण के लिए,कुल मिली-तुल्यांक $(N \times V)$ बराबर होने चाहिए।
$HCl$ के कुल मिली-तुल्यांक = $0.1 \ N \times 100 \ mL = 10 \ meq$.
मिलाए गए $NaOH$ के मिली-तुल्यांक = $0.2 \ N \times 30 \ mL = 6 \ meq$.
उदासीनीकरण के लिए शेष $HCl$ के मिली-तुल्यांक = $10 \ meq - 6 \ meq = 4 \ meq$.
माना कि आवश्यक $KOH$ का आयतन $V \ mL$ है। चूंकि $KOH$ की नॉर्मलता $0.25 \ N$ है,इसलिए:
$0.25 \ N \times V \ mL = 4 \ meq$.
$V = \frac{4}{0.25} = 16 \ mL$.

(B) तुल्यता के नियम के अनुसार,उदासीनीकरण अभिक्रियाओं के लिए,अम्ल के तुल्यांक = क्षार के तुल्यांक।
$N_1V_1 = N_2V_2$
यहाँ,$N_1 = \frac{1}{10} \ N$,$V_1 = 8 \ mL$,और $V_2 = 20 \ mL$ है।
मान रखने पर:
$\frac{1}{10} \times 8 = N_2 \times 20$
$0.8 = N_2 \times 20$
$N_2 = \frac{0.8}{20} = 0.04 \ N$
अतः,$Na_2CO_3$ विलयन की नॉर्मलता $0.04 \ N$ है।

(D) प्रबल अम्ल और दुर्बल क्षार के अनुमापन में मिथाइल ऑरेंज सूचक का उपयोग किया जाता है।
मिथाइल ऑरेंज एक सूचक है जिसका उपयोग अम्ल-क्षार अनुमापन के तुल्यांक बिंदु (equivalence point) को दर्शाने के लिए किया जाता है,जहाँ तुल्यांक बिंदु पर $pH$ अम्लीय सीमा (आमतौर पर $3.1$ से $4.4$) में होता है।
अम्लीय वातावरण में यह लाल हो जाता है और क्षारीय वातावरण में (या $4.4$ और उससे अधिक $pH$ पर) यह पीला हो जाता है।
इसे हेलियान्थिन के सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ उपचार द्वारा तैयार किया जाता है; हेलियान्थिन को डायज़ोटाइज़्ड सल्फानिलिक एसिड के $N,N$-डाइमिथाइलऐनिलीन के साथ युग्मन (coupling) द्वारा प्राप्त किया जाता है।

(B) अधिशोषण द्वारा अवक्षेपण अनुमापन के अंतिम बिंदु का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले एक कार्बनिक रंजक,इओसिन (Eosin) को एडसॉर्प्शन इंडिकेटर कहा जाता है।
इस प्रक्रिया को अर्जेंटोमेट्रिक अनुमापन भी कहा जाता है।

(A) उदासीनीकरण अभिक्रिया: $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$ है।
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mole$ $HCl$,$1 \ mole$ $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करता है।
अनुमापन सूत्र $M_1V_1 = M_2V_2$ का उपयोग करने पर:
माना $M_1$,$HCl$ की मोलरता है और $V_1 = 20 \ mL$ है।
$M_2 = 0.01 \ M$,$NaOH$ की मोलरता है और $V_2 = 19.85 \ mL$ है।
$M_1 \times 20 = 0.01 \times 19.85$
$M_1 = \frac{0.1985}{20} = 0.009925 \ M$।
सार्थक अंकों के आधार पर,मोलरता $0.0099 \ M$ है।

(A) अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है: $Ba(OH)_2 + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + 2H_2O$.
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mole$ $Ba(OH)_2$,$2 \ moles$ $HCl$ के साथ अभिक्रिया करता है।
मोलरता समीकरण का उपयोग करते हुए: $\frac{M_1 V_1}{n_1} = \frac{M_2 V_2}{n_2}$,जहाँ $M_1$ और $V_1$,$Ba(OH)_2$ के लिए हैं और $M_2$ और $V_2$,$HCl$ के लिए हैं।
दिया गया है: $V_1 = 25 \ mL$,$M_2 = 0.1 \ M$,$V_2 = 35 \ mL$,$n_1 = 1$,$n_2 = 2$.
$\frac{M_1 \times 25}{1} = \frac{0.1 \times 35}{2}$.
$M_1 = \frac{0.1 \times 35}{25 \times 2} = \frac{3.5}{50} = 0.07 \ M$.

(A) फेरस अमोनियम सल्फेट का तुल्यांकी भार $392 \, g/eq$ है।
लवण के घोल की नॉर्मलता $N_1 = \frac{3.92}{392} \times \frac{1000}{100} = 0.1 \, N$ है।
अनुमापन सूत्र $N_1V_1 = N_2V_2$ का उपयोग करने पर:
$0.1 \times 20 = N_2 \times 18$.
$KMnO_4$ घोल की नॉर्मलता $(N_2)$ $= \frac{2}{18} = \frac{1}{9} \, N$ प्राप्त होती है।
अम्लीय माध्यम में $KMnO_4$ का तुल्यांकी भार $31.6 \, g/eq$ है।
$KMnO_4$ की सांद्रता ($g/L$ में) $= \text{नॉर्मलता} \times \text{तुल्यांकी भार} = \frac{1}{9} \times 31.6 \approx 3.51 \, g/L$.

(A) फिनोल्फथेलिन एक दुर्बल कार्बनिक अम्ल है। $Na_2CO_3$ और $HCl$ के अनुमापन में,फिनोल्फथेलिन पहले तुल्यांक बिंदु पर रंग बदलता है जहाँ $Na_2CO_3$,$NaHCO_3$ में परिवर्तित हो जाता है। इस बिंदु पर विलयन रंगहीन हो जाता है।

(C) माना तनु $HCl$ विलयन की नॉर्मलता $N_1$ है और इसका आयतन $V_1 = 20 \, mL$ है।
$NaOH$ के लिए,$N_2 = 0.1 \, N$ और $V_2 = 25 \, mL$ है।
अनुमापन सूत्र $N_1 V_1 = N_2 V_2$ का उपयोग करने पर:
$N_1 \times 20 = 0.1 \times 25$
$N_1 = \frac{0.1 \times 25}{20} = 0.125 \, N$.
यह $N_1$ तनु विलयन $(1 \, L)$ की नॉर्मलता है।
मूल $10 \, mL$ सांद्र $HCl$ की नॉर्मलता ज्ञात करने के लिए,तनुकरण समीकरण $N_{conc} V_{conc} = N_{dil} V_{dil}$ का उपयोग करने पर:
$N_{conc} \times 10 \, mL = 0.125 \, N \times 1000 \, mL$
$N_{conc} = \frac{0.125 \times 1000}{10} = 12.5 \, N$.

(C) मिथाइल ऑरेंज एक दुर्बल क्षारीय सूचक है जिसका $pH$ परास लगभग $3.1$ से $4.4$ होता है।
यह प्रबल अम्ल और दुर्बल क्षार,या प्रबल अम्ल और प्रबल क्षार के अनुमापन के लिए उपयुक्त है।
दिए गए विकल्पों में,$HCl$ (प्रबल अम्ल) और $NaOH$ (प्रबल क्षार) का अनुमापन सबसे उपयुक्त विकल्प है।

(D) फिनोलफथेलिन $8.2$ से $10.0$ की pH सीमा वाला एक दुर्बल कार्बनिक अम्ल सूचक है। यह प्रबल क्षार और प्रबल अम्ल,या दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार के अनुमापन के लिए उपयुक्त है।
$HCl$ एक प्रबल अम्ल है।
$NaOH$,$RbOH$,और $KOH$ सभी प्रबल क्षार हैं।
$NH_4OH$ एक दुर्बल क्षार है।
प्रबल अम्ल $(HCl)$ और दुर्बल क्षार $(NH_4OH)$ के अनुमापन का तुल्यांक बिंदु अम्लीय सीमा (pH $< 7$) में प्राप्त होता है। चूंकि फिनोलफथेलिन क्षारीय सीमा (pH $8.2-10.0$) में रंग बदलता है,इसलिए यह इस अनुमापन के लिए अनुपयुक्त है।

(A) आयोडोमेट्रिक अनुमापन में,एक ऑक्सीकरण एजेंट अम्लीय या उदासीन माध्यम में आयोडाइड आयनों $(I^-)$ के साथ प्रतिक्रिया करके आयोडीन $(I_2)$ मुक्त करता है।
मुक्त आयोडीन $(I_2)$ को सोडियम थायोसल्फेट $(Na_2S_2O_3)$ के मानक घोल के साथ अनुमापित किया जाता है।
अभिक्रिया $Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6I^- \to 2Cr^{3+} + 3I_2 + 7H_2O$ आयोडीन के मुक्त होने को दर्शाती है,जिसके बाद अनुमापन अभिक्रिया $I_2 + 2S_2O_3^{2-} \to S_4O_6^{2-} + 2I^-$ होती है।
इसलिए,विकल्प $A$ आयोडोमेट्रिक अनुमापन प्रक्रिया का सही वर्णन करता है।

(B) ऑक्सेलिक अम्ल का $KMnO_4$ के साथ अनुमापन $H_2SO_4$ की उपस्थिति में किया जाता है क्योंकि $H_2SO_4$ रेडॉक्स अभिक्रिया में हस्तक्षेप किए बिना अम्लीय माध्यम प्रदान करता है।
यदि $HCl$ का उपयोग किया जाता है,तो $KMnO_4$ एक प्रबल ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है और $HCl$ को $Cl_2$ गैस में ऑक्सीकृत कर देता है:
$2KMnO_4 + 16HCl \to 2KCl + 2MnCl_2 + 8H_2O + 5Cl_2$.
इस पार्श्व अभिक्रिया के कारण,$KMnO_4$ की खपत बढ़ जाती है,जिससे ऑक्सेलिक अम्ल की सांद्रता का सटीक निर्धारण नहीं हो पाता है।

(B) जल की कठोरता ज्ञात करने के लिए $Ca^{2+}$ और $Mg^{2+}$ जैसे धातु आयनों के कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक अनुमापन के लिए $EDTA$ ($Ethylenediaminetetraacetic$ $acid$) के डायसोडियम लवण का उपयोग किया जाता है।
इस अनुमापन में,एक सूचक $(D^{3-})$ धातु आयन $M^{2+}$ के साथ लाल रंग का संकुल बनाता है।
$i.$ $M^{2+} + D^{3-} \rightarrow [MD]^{-}$ (लाल संकुल)
$ii.$ $[MD]^{-} + EDTA^{4-} \rightarrow [M(EDTA)]^{2-} + D^{3-}$ (नीला मुक्त सूचक)
$EDTA$ धातु आयन के साथ अधिक स्थायी संकुल बनाता है,जिससे सूचक मुक्त हो जाता है और अंतिम बिंदु पर रंग लाल से नीला हो जाता है।

(A) $HCl$ की उपस्थिति में $KMnO_4$ के साथ ऑक्सेलिक एसिड का अनुमापन असंतोषजनक परिणाम देता है क्योंकि $KMnO_4$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है और यह ऑक्सेलिक एसिड के ऑक्सीकरण के साथ-साथ $HCl$ को भी $Cl_2$ गैस में ऑक्सीकृत कर देता है।
इसके परिणामस्वरूप अनुमापन में त्रुटि होती है क्योंकि उपयोग किए गए $KMnO_4$ का आयतन केवल ऑक्सेलिक एसिड के ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक आयतन से अधिक होता है।

(D) $1$. $Ce^{+4}$ एक प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट है क्योंकि यह आसानी से $Ce^{+3}$ में अपचयित हो जाता है। यह अपचायक के रूप में कार्य नहीं करता है।
$2$. शुद्ध $PH_3$ को $PH_4I$ को $KOH$ या $NaOH$ जैसे प्रबल क्षार के साथ गर्म करके तैयार किया जाता है,न कि $CH_3COOH$ के साथ।
$3$. यूरिया,सल्फामिक एसिड और थायोयूरिया का उपयोग नाइट्रेट आयनों $(NO_3^-)$ को नहीं,बल्कि नाइट्राइट आयनों $(NO_2^-)$ को नष्ट करने के लिए किया जाता है।
$4$. बोरिक एसिड एक बहुत ही कमजोर एसिड है $(K_a \approx 5.8 \times 10^{-10})$,और $NaOH$ के साथ इसका अनुमापन संतोषजनक नहीं है क्योंकि अंतिम बिंदु स्पष्ट नहीं होता है। इसे एक मजबूत जटिल एसिड बनाने के लिए ग्लिसरॉल जैसे पॉलीओल्स को जोड़ने की आवश्यकता होती है।

(A) अनुमापन में दो चरण होते हैं:
$1$. $HCl$ एक प्रबल अम्ल है और पहले $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करता है: $H^+ + Cl^- + Na^+ + OH^- \rightarrow H_2O + Na^+ + Cl^-$. अत्यधिक गतिशील $H^+$ आयनों का स्थान $Na^+$ आयन ले लेते हैं,जिससे चालकता में कमी आती है।
$2$. $HCl$ के उदासीन होने के बाद,$HCN$ (दुर्बल अम्ल) $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करता है: $HCN + Na^+ + OH^- \rightarrow CN^- + Na^+ + H_2O$. जैसे-जैसे $HCN$ का $Na^+ + CN^-$ में रूपांतरण होता है,आयनों की सांद्रता बढ़ती है,जिससे चालकता में थोड़ी वृद्धि होती है।
$3$. दोनों अम्लों के उदासीन होने के बाद,अतिरिक्त $NaOH$ मिलाने से $Na^+$ और $OH^-$ आयन जुड़ते हैं,जिससे चालकता में तीव्र वृद्धि होती है।
अतः,ग्राफ में पहले कमी,फिर थोड़ी वृद्धि,और उसके बाद तीव्र वृद्धि दिखाई देती है। यह ग्राफ $A$ के पैटर्न से मेल खाता है।

(NONE) $Ca(HCO_3)_2$ और $H_2SO_4$ के बीच की अभिक्रिया: $Ca(HCO_3)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + 2H_2O + 2CO_2$.
तुल्यता बिंदु पर,$Ca(HCO_3)_2$ के मिलीतुल्यांक $H_2SO_4$ के मिलीतुल्यांक के बराबर होते हैं।
$n_{eq}(Ca(HCO_3)_2) = n_{eq}(H_2SO_4) = M \times n_{factor} \times V(L) = \frac{1}{20} \times 2 \times 0.040 = 0.004 \ eq$.
चूंकि $1 \ mol \ Ca(HCO_3)_2$,$1 \ mol \ CaCO_3$ $(100 \ g/mol)$ के बराबर है,इसलिए $CaCO_3$ का द्रव्यमान $0.004 \ mol \times 100 \ g/mol = 0.4 \ g$ है।
$ppm$ में कठोरता = $\frac{CaCO_3 \text{ का द्रव्यमान } (g)}{\text{पानी का आयतन } (mL)} \times 10^6 = \frac{0.4}{500} \times 10^6 = 800 \ ppm$.

(B) चरण $1$: $Ba(OH)_2$ के प्रारंभिक मिलीमोल की गणना करें।
$\text{मोलरता }= 0.1 \ M$,$\text{आयतन }= 300 \ mL$.
$Ba(OH)_2$ के मिलीमोल = $0.1 \times 300 = 30 \ mmol$.
$Ba(OH)_2$ के मिलीइक्विवेलेंट = $30 \times 2 = 60 \ meq$.
चरण $2$: मिलाए गए $HCl$ के मिलीइक्विवेलेंट की गणना करें।
$\text{मोलरता }= 0.2 \ M$,$\text{आयतन }= 100 \ mL$.
$HCl$ के मिलीइक्विवेलेंट = $0.2 \times 100 \times 1 = 20 \ meq$.
चरण $3$: $HCl$ के साथ अभिक्रिया के बाद शेष $Ba(OH)_2$ की गणना करें।
$Ba(OH)_2$ के शेष $meq = 60 - 20 = 40 \ meq$.
चरण $4$: शेष $Ba(OH)_2$ को $H_2SO_4$ के साथ अनुमापित करें।
$H_2SO_4$ की नॉर्मलता = $0.5 \ M \times 2 = 1 \ N$.
$\text{तुल्यता }\ \text{बिंदु}: Ba(OH)_2$ के $meq = H_2SO_4$ के $meq$.
$40 = 1 \times V$.
$V = 40 \ mL$.

(A) ऑक्सेलिक एसिड और $KMnO_4$ के अनुमापन में,अभिक्रिया अम्लीय माध्यम ($H_2SO_4$ का उपयोग करके) में होती है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2KMnO_4 + 3H_2SO_4 + 5(COOH)_2 \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O + 10CO_2 \uparrow$
पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है और इसका रंग गहरा बैंगनी होता है।
जैसे-जैसे अनुमापन आगे बढ़ता है,मिलाया गया $KMnO_4$ ऑक्सेलिक एसिड द्वारा उपभोग कर लिया जाता है। जब सारा ऑक्सेलिक एसिड अभिक्रिया कर लेता है,तो $KMnO_4$ की अगली बूंद बिना अभिक्रिया के रह जाती है,जो विलयन को हल्का गुलाबी रंग प्रदान करती है।
इसलिए,$KMnO_4$ स्वयं एक स्व-सूचक के रूप में कार्य करता है।

(C) प्राथमिक मानक एक ऐसा अभिकर्मक है जो शुद्ध,स्थिर होता है और जिसका मोलर द्रव्यमान अधिक होता है।
ऑक्सेलिक एसिड $(H_2C_2O_4 \cdot 2H_2O)$ एक ठोस,स्थिर यौगिक है जो इन मानदंडों को पूरा करता है और इसका उपयोग आमतौर पर अनुमापन (titration) द्वारा $NaOH$ विलयन के मानकीकरण के लिए किया जाता है।

(D) ऑक्सेलिक एसिड डाइहाइड्रेट $(H_2C_2O_4 \cdot 2H_2O)$ का आणविक द्रव्यमान $126 \ g/mol$ है।
चूंकि ऑक्सेलिक एसिड की क्षारीयता $2$ है,इसलिए इसका तुल्यांकी द्रव्यमान $126 / 2 = 63 \ g/eq$ है।
ऑक्सेलिक एसिड घोल की नॉर्मलता $(N)$ की गणना इस प्रकार की जाती है:
$N = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{तुल्यांकी द्रव्यमान} \times \text{आयतन (L में)}} = \frac{6.3}{63 \times 0.250} = 0.4 \ N$.
उदासीनीकरण के लिए तुल्यता के नियम $(N_1 V_1 = N_2 V_2)$ का उपयोग करते हुए:
$0.4 \ N \times 10 \ mL = 0.1 \ N \times V_2$.
$V_2 = \frac{0.4 \times 10}{0.1} = 40 \ mL$.

(A) चरण $1$: $Na_2CO_3$ के साथ अभिक्रिया का उपयोग करके $HCl$ की नॉर्मलता निर्धारित करें।
$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2$.
तुल्यता के नियम का उपयोग करते हुए: $N_1V_1 = N_2V_2$.
$Na_2CO_3$ के लिए,$N = M \times \text{संयोजकता कारक} = 0.1 \times 2 = 0.2 \ N$.
$N_{HCl} \times 25 \ mL = 0.2 \ N \times 30 \ mL$.
$N_{HCl} = \frac{6}{25} = 0.24 \ N$.
चरण $2$: $NaOH$ के लिए आवश्यक $HCl$ का आयतन निर्धारित करें।
$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$.
$HCl$ और $NaOH$ के लिए $N_1V_1 = N_2V_2$ का उपयोग करते हुए।
$0.24 \ N \times V_{HCl} = 0.2 \ M \times 1 \times 30 \ mL$.
$0.24 \times V_{HCl} = 6$.
$V_{HCl} = \frac{6}{0.24} = 25 \ mL$.

(A) इस अनुमापन में,एक प्रबल अम्ल $(HCl)$ को एक प्रबल क्षार $(NaOH)$ में मिलाया जाता है।
प्रारंभ में,विलयन में $NaOH$ होता है,इसलिए $pH$ उच्च (क्षारीय) होता है।
जैसे-जैसे $HCl$ मिलाया जाता है,$pH$ धीरे-धीरे कम होता जाता है।
तुल्यता बिंदु (equivalence point) के पास,$pH$ में तीव्र गिरावट आती है क्योंकि $OH^-$ आयनों की सांद्रता तेजी से कम हो जाती है।
तुल्यता बिंदु के बाद,अतिरिक्त $HCl$ के कारण विलयन अम्लीय हो जाता है और $pH$ एक निम्न मान पर स्थिर हो जाता है।
ग्राफ $(a)$ अम्ल टाइट्रेंट के आयतन में वृद्धि के साथ $pH$ में इस सिग्मोइडल गिरावट को सही ढंग से दर्शाता है।

(A) ऑक्सेलिक एसिड और $KMnO_4$ के अनुमापन में,अभिक्रिया एक रेडॉक्स अनुमापन है।
$KMnO_4$ ऑक्सीकरण एजेंट और स्व-सूचक दोनों के रूप में कार्य करता है।
प्रारंभ में,ऑक्सेलिक एसिड के कारण विलयन रंगहीन होता है।
जैसे-जैसे $KMnO_4$ मिलाया जाता है,यह ऑक्सेलिक एसिड के साथ अभिक्रिया करके रंगहीन $Mn^{2+}$ आयन बनाता है।
तुल्यता बिंदु (equivalence point) पर,अतिरिक्त $KMnO_4$ की पहली बूंद विलयन को स्थायी हल्का गुलाबी रंग प्रदान करती है,जो अंतिम बिंदु (end point) को इंगित करती है।
इसलिए,$KMnO_4$ एक स्व-सूचक के रूप में कार्य करता है।

(B) $HCl$ के कुल मिली-तुल्यांक $NaOH$ और $KOH$ के मिली-तुल्यांकों के योग के बराबर होने चाहिए।
$N_1V_1 = N_2V_2 + N_3V_3$
दिए गए मानों को रखने पर:
$0.1 \times 110 = (0.2 \times 30) + (0.25 \times V_{KOH})$
$11 = 6 + 0.25 \times V_{KOH}$
$11 - 6 = 0.25 \times V_{KOH}$
$5 = 0.25 \times V_{KOH}$
$V_{KOH} = \frac{5}{0.25} = 20 \, mL$

(A) उदासीनीकरण अभिक्रिया है: $H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$।
अनुमापन सूत्र $n_1 M_1 V_1 = n_2 M_2 V_2$ का उपयोग करते हुए,जहाँ $n$ अम्लता/क्षारकता कारक है।
$H_2SO_4$ के लिए,$n_1 = 2$ और $NaOH$ के लिए,$n_2 = 1$ है।
मान रखने पर: $2 \times M_1 \times 25 \ mL = 1 \times 0.164 \ M \times 32.63 \ mL$।
$M_1 = \frac{0.164 \times 32.63}{2 \times 25} = \frac{5.35132}{50} = 0.107 \ M$।

(C) जल की कठोरता का निर्धारण $EDTA$ (एथिलीनडायमीनटेट्राएसेटिक एसिड) के डिसोडियम लवण का उपयोग करके कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक अनुमापन द्वारा किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,$EDTA$ जल में उपस्थित $Ca^{2+}$ और $Mg^{2+}$ जैसे धातु आयनों के साथ स्थिर संकुल बनाता है,जो जल की कठोरता के लिए उत्तरदायी होते हैं।
इस अनुमापन में आमतौर पर इरियोक्रोम ब्लैक $T$ $(EBT)$ का उपयोग सूचक के रूप में किया जाता है।

(B) ऑक्जेलिक एसिड डाइहाइड्रेट $(H_2C_2O_4 \cdot 2H_2O)$ का मोलर द्रव्यमान $126 \ g/mol$ है।
चूंकि यह एक द्वि-क्षारकीय (dibasic) एसिड है,इसका तुल्यांकी द्रव्यमान $\frac{126}{2} = 63 \ g/eq$ है।
ऑक्जेलिक एसिड विलयन की नॉर्मलता = $\frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{तुल्यांकी द्रव्यमान} \times \text{आयतन (L में)}} = \frac{6.3}{63 \times 0.250} = 0.4 \ N$.
$10 \ mL$ विलयन के लिए अनुमापन सूत्र $N_1 V_1 = N_2 V_2$ का उपयोग करने पर:
$0.4 \ N \times 10 \ mL = 0.1 \ N \times V_2$.
$V_2 = \frac{4}{0.1} = 40 \ mL$.

(B) $I_2$ के जलीय विलयन की सांद्रता का निर्धारण आयोडोमेट्रिक अनुमापन द्वारा किया जाता है।
इस प्रक्रिया में,$I_2$ सोडियम थायोसल्फेट $(Na_2S_2O_3)$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम टेट्राथायोनेट $(Na_2S_4O_6)$ और सोडियम आयोडाइड $(NaI)$ बनाता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$I_2 + 2Na_2S_2O_3 \to Na_2S_4O_6 + 2NaI$

(D) $NaOH$ जैसे क्षार की सांद्रता का निर्धारण प्राथमिक मानक अम्ल के साथ अनुमापन द्वारा किया जाता है।
ऑक्सेलिक एसिड $(H_{2}C_{2}O_{4} \cdot 2H_{2}O)$ एक प्राथमिक मानक है,जिसका अर्थ है कि इसे सटीक रूप से तौलकर ज्ञात सांद्रता का विलयन तैयार किया जा सकता है।
$H_{2}SO_{4}$ जैसे प्रबल अम्ल प्राथमिक मानक नहीं होते हैं क्योंकि वे आर्द्रताग्राही (hygroscopic) होते हैं और समय के साथ उनकी सांद्रता बदल जाती है।
अनुमापन में,आमतौर पर $NaOH$ विलयन को ब्यूरेट में और प्राथमिक मानक ऑक्सेलिक एसिड विलयन को शंक्वाकार फ्लास्क में रखा जाता है।
इसलिए,सही सेटअप ब्यूरेट में $NaOH$ और शंक्वाकार फ्लास्क में जलीय ऑक्सेलिक एसिड है।

(A) नहीं,$KMnO_4$ के साथ अनुमापन $HCl$ की उपस्थिति में नहीं किए जा सकते हैं।
$HCl$ एक अपचायक (reducing agent) है और यह $KMnO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $Cl_2$ गैस उत्पन्न करता है।
अभिक्रिया: $2KMnO_4 + 16HCl \rightarrow 2KCl + 2MnCl_2 + 8H_2O + 5Cl_2$ है।
यह अभिक्रिया अनुमापन प्रक्रिया में बाधा डालती है क्योंकि यह टाइट्रेंट का उपभोग करती है और गैस उत्पन्न करती है,जिससे गलत परिणाम प्राप्त होते हैं।

(N/A) साबुन में अतिरिक्त क्षार की मात्रा का निर्धारण एक उपयुक्त सूचक के साथ मानक अम्ल विलयन का उपयोग करके अम्ल-क्षार अनुमापन (acid-base titration) द्वारा किया जा सकता है।
अतिरिक्त क्षार का स्रोत आमतौर पर वह अनभिकृत $NaOH$ या $KOH$ होता है जो साबुनीकरण प्रक्रिया (वसा/तेल का जलअपघटन) पूरी होने के बाद साबुन के मिश्रण में शेष रह जाता है।

(N/A) $KMnO_{4}$ और ऑक्सालेट का अनुमापन सामान्य तापमान पर नहीं किया जाता है,बल्कि $50^{\circ}C - 70^{\circ}C$ का तापमान बनाए रखा जाता है। सामान्य तापमान पर अभिक्रिया की दर बहुत धीमी होती है और यह अभिक्रिया प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न $Mn^{2+}$ आयनों द्वारा स्वतः-उत्प्रेरित (autocatalyzed) होती है।

(B) $KMnO_4$ और ऑक्सेलिक एसिड के बीच की अभिक्रिया कमरे के तापमान पर बहुत धीमी होती है।
घोल को गर्म करने से आवश्यक सक्रियण ऊर्जा मिलती है और प्रभावी टक्करों की आवृत्ति बढ़ जाती है,जिससे अभिक्रिया की दर बढ़ जाती है।

(D) $HCl$ और $NaOH$ के बीच अम्ल-क्षार अनुमापन में,आमतौर पर निम्नलिखित उपकरणों और अभिकर्मकों का उपयोग किया जाता है:
$1$. टाइट्रेंट $(NaOH)$ रखने के लिए $Burette$।
$2$. एनालाइट $(HCl)$ का सटीक आयतन मापने के लिए $Pipette$।
$3$. ब्यूरेट को पकड़ने के लिए $Clamp$ स्टैंड।
$4$. अम्ल-क्षार संकेतक के रूप में $Phenolphthalein$।
$5$. धोने और विलयन तैयार करने के लिए $Distilled water$।
$6$. रंग परिवर्तन को स्पष्ट रूप से देखने के लिए शंक्वाकार फ्लास्क के नीचे $Porcelain tile$ रखा जाता है।
$7$. इस अनुमापन के लिए $Bunsen burner$ और $measuring cylinder$ की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि यह कमरे के तापमान पर किया जाता है और इसमें मापक सिलेंडर के बजाय सटीक वॉल्यूमेट्रिक कांच के उपकरणों की आवश्यकता होती है।

(C) पाठ्यांकों से प्राप्त $HCl$ का सबसे सटीक आयतन $5.0 \, mL$ है।
तुल्यता बिंदु पर,$Na_{2}CO_{3}$ के मिली-तुल्यांक $(meq)$ $HCl$ के मिली-तुल्यांक के बराबर होते हैं।
माना $Na_{2}CO_{3}$ विलयन की मोलरता $M$ है।
अभिक्रिया: $Na_{2}CO_{3} + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}$ है।
$Na_{2}CO_{3}$ के लिए $n$-कारक $2$ है और $HCl$ के लिए $1$ है।
सूत्र का उपयोग करते हुए: $M_{1} \times V_{1} \times n_{1} = M_{2} \times V_{2} \times n_{2}$
$M \times 10 \, mL \times 2 = 0.2 \, M \times 5.0 \, mL \times 1$
$20 \times M = 1.0$
$M = 0.05 \, mol/L$
$mM$ (मिलीमोलर) में बदलने के लिए,हम $1000$ से गुणा करते हैं:
$0.05 \times 1000 = 50 \, mM$.

(B) मान लीजिए $NaOH$ के मिली-तुल्यांक $x$ हैं और $Na_{2}CO_{3}$ के मिली-तुल्यांक $y$ हैं।
पहले अंतिम बिंदु पर (फिनोलफथेलिन संकेतक),$NaOH$ उदासीन हो जाता है और $Na_{2}CO_{3}$ को $NaHCO_{3}$ में परिवर्तित किया जाता है:
$x + y = \frac{1}{10} \times 17.5 = 1.75 \text{ meq} \dots (1)$
दूसरे अंतिम बिंदु पर (मिथाइल ऑरेंज संकेतक),$NaHCO_{3}$ उदासीन हो जाता है:
$y = \frac{1}{10} \times 1.5 = 0.15 \text{ meq} \dots (2)$
$Na_{2}CO_{3}$ का द्रव्यमान = $\text{मिली-तुल्यांक} \times \text{तुल्यांकी भार} \times 10^{-3}$
$= 0.15 \times 53 \times 10^{-3} = 0.00795 \ g$
$Na_{2}CO_{3}$ का भार प्रतिशत = $\frac{0.00795}{0.4} \times 100 = 1.9875 \%$
निकटतम पूर्णांक में पूर्णांकित करने पर,हमें $2 \%$ प्राप्त होता है।

(A) $NaOH$ का सुसंगत आयतन $(iii, iv, v)$ रीडिंग का औसत है,जो $4.4\, mL$ है।
तुल्यता के सिद्धांत का उपयोग करते हुए: $NaOH$ के तुल्यांक = $H_2C_2O_4$ के तुल्यांक।
$M_{NaOH} \times V_{NaOH} \times n_{factor} = M_{acid} \times V_{acid} \times n_{factor}$.
$NaOH$ के लिए,$n_{factor} = 1$ और ऑक्सेलिक एसिड के लिए,$n_{factor} = 2$ है।
$M \times 4.4 \times 1 = 1.25 \times 10.0 \times 2$.
$M = \frac{25}{4.4} \approx 5.68\, M$.
निकटतम पूर्णांक में पूर्णांकित करने पर,उत्तर $6\, M$ प्राप्त होता है।

(B) संतुलित रेडॉक्स अभिक्रिया: $6Fe^{2+} + Cr_{2}O_{7}^{2-} + 14H^{+} \rightarrow 6Fe^{3+} + 2Cr^{3+} + 7H_{2}O$.
तुल्यता बिंदु पर,$Fe^{2+}$ के मिली-तुल्यांक = $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ के मिली-तुल्यांक।
$Fe^{2+}$ के लिए,n-कारक $1$ है।
$K_{2}Cr_{2}O_{7}$ के लिए,n-कारक $6$ है।
माना $Fe^{2+}$ की मोलरता $M$ है।
$M \times 10 \times 1 = 0.02 \times 15 \times 6$.
$10M = 1.8$.
$M = 0.18 \ M = 18 \times 10^{-2} \ M$.
अतः,$x$ का मान $18$ है।

(D) तुल्यता बिंदु पर,$KMnO_4$ के तुल्यांक = ऑक्जेलिक एसिड डाइहाइड्रेट के तुल्यांक।
$n_{eq} (KMnO_4) = n_{eq} (H_2C_2O_4 \cdot 2H_2O)$
$0.05 \times 10 \times 5 = M_{oxalic} \times 10 \times 2$
$M_{oxalic} = 0.125 \, M$
ऑक्जेलिक एसिड डाइहाइड्रेट का आणविक द्रव्यमान $= 126 \, g/mol$.
सांद्रता ($g/L$ में) $= 0.125 \times 126 = 15.75 \, g/L = 1575 \times 10^{-2} \, g/L$.

(B) अभिक्रियाओं के रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार:
$2 Cu^{2+} \equiv I_{2} \equiv 2 S_{2}O_{3}^{2-}$.
अतः,$Cu^{2+}$ के $n_{\text{eq.}} = S_{2}O_{3}^{2-}$ के $n_{\text{eq.}}$
$S_{2}O_{3}^{2-}$ के $n_{\text{eq.}} = M \times V \times n_{\text{factor}} = 0.02 \times 20 \times 1 = 0.4 \, \text{mmol}$.
चूंकि $Cu^{2+}$ के $n_{\text{eq.}} = 0.4 \, \text{mmol}$ और $n_{\text{factor}} = 1$ है,इसलिए $Cu^{2+}$ के $n_{\text{mol}} = 0.4 \, \text{mmol}$.
$[Cu^{2+}] = \frac{n_{\text{mol}}}{V_{\text{solution}}} = \frac{0.4 \, \text{mmol}}{10 \, mL} = 0.04 \, M = 4 \times 10^{-2} \, M$.
अतः,मान $4$ है।

(A) तुल्यता बिंदु पर,$FeCl_{2}$ के तुल्यांक = $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ के तुल्यांक।
$N_{1}V_{1} = N_{2}V_{2}$
$K_{2}Cr_{2}O_{7}$ के लिए $n$-कारक $= 6$ है।
$K_{2}Cr_{2}O_{7}$ का तुल्यांकी द्रव्यमान $= \frac{294}{6} = 49 \, g \, eq^{-1}$।
नॉर्मलता $(N) = \frac{1.225}{49 \times 0.250} = 0.1 \, N$।
अनुमापन सूत्र $N_{FeCl_{2}} \times 10 = 0.1 \times 25$ का उपयोग करने पर,
$N_{FeCl_{2}} = 0.25 \, N$।