Solubility Questions in Gujarati

(N/A) વાયુની દ્રાવ્યતા એટલે ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણે ચોક્કસ જથ્થાના દ્રાવકમાં ઓગળી શકતા વાયુરૂપ દ્રાવ્યનો મહત્તમ જથ્થો.
ઓક્સિજન પાણીમાં ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં ઓગળે છે. આ ઓગળેલા ઓક્સિજનને કારણે જ તમામ જળચર જીવન ટકી રહે છે. બીજી તરફ,હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ વાયુ $(HCl)$ પાણીમાં અત્યંત દ્રાવ્ય છે.
પ્રવાહીમાં વાયુઓની દ્રાવ્યતા દબાણ અને તાપમાન દ્વારા ખૂબ અસર પામે છે.
$(i)$ દબાણની અસર: દબાણ વધવાથી વાયુઓની દ્રાવ્યતા વધે છે. દ્રાવકમાં વાયુઓના દ્રાવણ માટે,આકૃતિ $(a)$ માં દર્શાવ્યા મુજબની સિસ્ટમ ધ્યાનમાં લો. નીચેનો ભાગ દ્રાવણ છે અને ઉપરનો ભાગ $P$ દબાણ અને $T$ તાપમાને વાયુરૂપ સિસ્ટમ છે. ધારો કે આ સિસ્ટમ ગતિશીલ સંતુલનની સ્થિતિમાં છે,એટલે કે,આ પરિસ્થિતિઓમાં દ્રાવણના તબક્કામાં પ્રવેશતા અને બહાર નીકળતા વાયુના કણોનો દર સમાન છે.
હવે,વાયુને નાના કદમાં સંકુચિત કરીને દ્રાવણના તબક્કા પર દબાણ વધારો [આકૃતિ $(b)$]. આનાથી દ્રાવણની ઉપર એકમ કદ દીઠ વાયુના કણોની સંખ્યા વધશે અને વાયુના કણો દ્રાવણની સપાટી પર અથડાઈને તેમાં પ્રવેશવાનો દર પણ વધશે. વાયુની દ્રાવ્યતા ત્યાં સુધી વધશે જ્યાં સુધી નવું સંતુલન પ્રાપ્ત ન થાય,જેના પરિણામે દ્રાવણની ઉપરના વાયુના દબાણમાં વધારો થાય છે અને આમ તેની દ્રાવ્યતા વધે છે.
$(ii)$ તાપમાનની અસર: પ્રવાહીમાં વાયુઓની દ્રાવ્યતા તાપમાન વધવાની સાથે ઘટે છે. જ્યારે વાયુઓ ઓગળે છે ત્યારે તેઓ પ્રવાહી તબક્કામાં હોય છે અને ઓગળવાની આ ઘટનાને સંઘનન કહેવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક સ્વભાવની છે. તેથી,તાપમાન વધારવાથી દ્રાવ્યતા ઘટે છે.

(N/A) હેન્રીનો નિયમ જણાવે છે કે અચળ તાપમાને,બાષ્પ કલામાં વાયુનું આંશિક દબાણ $(p)$ એ દ્રાવણમાં રહેલા વાયુના મોલ અંશ $(x)$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે. તેને આ રીતે દર્શાવવામાં આવે છે: $p = K_{H} \cdot x$,જ્યાં $K_{H}$ એ હેન્રીના નિયમનો અચળાંક છે.
સમજૂતી:
$1$. આ નિયમ વાયુના દબાણ અને દ્રાવકમાં તેની દ્રાવ્યતા વચ્ચેનો જથ્થાત્મક સંબંધ દર્શાવે છે.
$2$. સમાન તાપમાને અલગ-અલગ વાયુઓ માટે $K_{H}$ ના મૂલ્યો અલગ-અલગ હોય છે,જે વાયુના સ્વભાવ પર આધાર રાખે છે.
$3$. આપેલા દબાણે $K_{H}$ નું મૂલ્ય જેટલું વધારે,તેટલી વાયુની પ્રવાહીમાં દ્રાવ્યતા ઓછી.
$4$. આંશિક દબાણ વિરુદ્ધ મોલ અંશનો આલેખ ઉગમબિંદુમાંથી પસાર થતી સીધી રેખા મળે છે.
ઉપયોગિતાઓ:
$1$. સોફ્ટ ડ્રિંક્સ અને સોડા વોટરમાં $CO_{2}$ ની દ્રાવ્યતા વધારવા માટે,બોટલોને ઊંચા દબાણે સીલ કરવામાં આવે છે.
$2$. સ્કુબા ડાઇવર્સ ઊંચા દબાણે નાઇટ્રોજનની ઝેરી અસરો (જેને 'ધ બેન્ડ્સ' કહેવાય છે) ટાળવા માટે હિલિયમ સાથે મિશ્રિત હવાના સિલિન્ડરનો ઉપયોગ કરે છે.
$3$. ઊંચાઈવાળા વિસ્તારોમાં ઓક્સિજનનું આંશિક દબાણ જમીન સપાટી કરતા ઓછું હોય છે,જેના કારણે પર્વતારોહકોના લોહીમાં ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટી જાય છે,જે નબળાઈ અને સ્પષ્ટ વિચારવાની ક્ષમતામાં ઘટાડો (એનોક્સિયા) પ્રેરે છે.

(N/A) દ્રાવ્યતા: કોઈ પદાર્થની દ્રાવ્યતા એટલે ચોક્કસ તાપમાને ચોક્કસ જથ્થાના દ્રાવકમાં ઓગળી શકતા પદાર્થનો મહત્તમ જથ્થો. તે દ્રાવ્ય અને દ્રાવકના સ્વભાવ તેમજ તાપમાન અને દબાણ પર આધાર રાખે છે.
સંતૃપ્ત દ્રાવણ: જે દ્રાવણમાં સમાન તાપમાન અને દબાણે વધુ દ્રાવ્ય ઓગાળી શકાતો નથી,તેને સંતૃપ્ત દ્રાવણ કહેવામાં આવે છે. આ સ્થિતિમાં,ઓગળેલા દ્રાવ્ય અને ન ઓગળેલા દ્રાવ્ય વચ્ચે ગતિશીલ સંતુલન અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

(A) દ્રાવણીકરણ એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં દ્રાવ્ય (ઘન,પ્રવાહી અથવા વાયુ) દ્રાવકમાં ઓગળીને એક સમાંગ મિશ્રણ બનાવે છે જેને દ્રાવણ કહેવાય છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,દ્રાવ્યના કણો દ્રાવકમાં સમાન રીતે વિખેરાઈ જાય છે.

(A) હેન્રીના નિયમ મુજબ,$P = K_H \times X$,જ્યાં $X$ એ દ્રાવણમાં વાયુનો મોલ અંશ છે.
આપેલ છે: $P = 2 \times 10^{-8} \ bar$,$K_H = 6.02 \times 10^{-4} \ bar$.
$X = \frac{P}{K_H} = \frac{2 \times 10^{-8}}{6.02 \times 10^{-4}} \approx 3.322 \times 10^{-5}$.
વાયુનું પ્રમાણ ખૂબ ઓછું હોવાથી,પાણીના મોલ $n_{H_2O} = \frac{900 \ g}{18 \ g/mol} = 50 \ mol$.
$X = \frac{n_{CO_2}}{n_{CO_2} + n_{H_2O}} \approx \frac{n_{CO_2}}{n_{H_2O}}$.
$n_{CO_2} = X \times n_{H_2O} = 3.322 \times 10^{-5} \times 50 = 1.661 \times 10^{-3} \ mol$.
$n_{CO_2} = 1.661 \ \text{મિલિમોલ}$.

હેન્રીના નિયમ મુજબ,$P = K_H \times x$,જ્યાં $x$ એ દ્રાવણમાં વાયુનો મોલ અંશ છે.
$x = P / K_H = 0.987 \ bar / (7.648 \times 10^4 \ bar) = 1.29 \times 10^{-5}$.
$1 \ L$ પાણીમાં $1000 \ g$ પાણી હોય છે,તેથી પાણીના મોલની સંખ્યા $n_{H_2O} = 1000 \ g / 18 \ g/mol = 55.55 \ mol$ છે.
મંદ દ્રાવણો માટે,$x = n_{N_2} / n_{H_2O}$,તેથી $n_{N_2} = x \times n_{H_2O} = 1.29 \times 10^{-5} \times 55.55 \ mol = 7.16 \times 10^{-4} \ mol$.
મિલિમોલમાં રૂપાંતર કરતા: $7.16 \times 10^{-4} \ mol \times 1000 \ mmol/mol = 0.716 \ mmol \approx 0.72 \ mmol$.

(N/A) પ્રવાહીમાં વાયુઓનું સંતુલન બંધ સોડા વોટરની બોટલ દ્વારા સારી રીતે સમજી શકાય છે,જેમાં $CO_{2}$ વાયુ ઊંચા દબાણે હોય છે. પ્રવાહીમાં દ્રાવ્ય થયેલા $CO_{2}$ ના અણુઓ અને વાયુ સ્વરૂપમાં રહેલા અણુઓ વચ્ચે સંતુલન હોય છે:
$CO_{2(g)} \rightleftharpoons CO_{2(aq)}$
આ પ્રક્રિયા હેન્રીના નિયમ દ્વારા સંચાલિત થાય છે,જે મુજબ અચળ તાપમાને,દ્રાવકના નિશ્ચિત કદમાં દ્રાવ્ય થયેલા વાયુનું દળ,દ્રાવકની સપાટી પર રહેલા વાયુના આંશિક દબાણના સમપ્રમાણમાં હોય છે:
$\text{દ્રાવ્યતા} \propto \text{દબાણ} \text{ (અચળ } T\text{ પર)}$
જ્યારે બોટલ સીલ હોય છે,ત્યારે $CO_{2}$ નું ઊંચું દબાણ તેની વધુ દ્રાવ્યતા જાળવી રાખે છે. બોટલ ખોલતાની સાથે જ,પ્રવાહી પરનું દબાણ ઘટીને વાતાવરણીય દબાણ જેટલું થઈ જાય છે. પરિણામે,સંતુલન ડાબી બાજુ ખસે છે,જેના કારણે દ્રાવ્ય થયેલો $CO_{2}$ વાયુ સ્વરૂપે બહાર નીકળી જાય છે જ્યાં સુધી નવા નીચા આંશિક દબાણે નવું સંતુલન સ્થપાય નહીં. આ દ્રાવ્ય વાયુના ઘટાડાને કારણે જ ખુલ્લી રાખેલી સોડા વોટર 'ફ્લેટ' (ગેસ વગરની) થઈ જાય છે.

(N/A) બંધ સોડા વોટરની બોટલમાં $CO_{2}$ વાયુના ઊંચા દબાણ હેઠળ સંતૃપ્ત દ્રાવણ હોય છે. પાણીમાં ઓગળેલા $CO_{2}$ ના અણુઓ અને વાયુ સ્વરૂપમાં રહેલા અણુઓ વચ્ચે સંતુલન હોય છે:
$CO_{2(g)} \rightleftharpoons CO_{2(aq)}$ ... $(I)$
(અચળ દબાણ અને તાપમાને)
હેન્રીનો નિયમ જણાવે છે કે અચળ તાપમાને દ્રાવકના આપેલા કદમાં ઓગળેલા વાયુનું દળ,દ્રાવણની સપાટી ઉપર રહેલા વાયુના આંશિક દબાણના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
ગાણિતિક રીતે,$m \propto p$ અથવા $p = K_{H} \cdot x$,જ્યાં $p$ એ વાયુનું આંશિક દબાણ છે,$x$ એ દ્રાવણમાં વાયુનો મોલ અંશ છે અને $K_{H}$ એ હેન્રીનો અચળાંક છે.
બંધ બોટલમાં પ્રવાહી ઉપર $CO_{2}$ નું દબાણ ઊંચું હોવાથી,પાણીમાં $CO_{2}$ ની દ્રાવ્યતા વધુ હોય છે. જ્યારે બોટલ ખોલવામાં આવે છે,ત્યારે પ્રવાહી ઉપરનું $CO_{2}$ નું દબાણ ઘટીને વાતાવરણીય દબાણ જેટલું થઈ જાય છે. હેન્રીના નિયમ મુજબ,દબાણ ઘટતા વાયુની દ્રાવ્યતા ઘટે છે. પરિણામે,વધારાનો ઓગળેલો $CO_{2}$ દ્રાવણમાંથી બહાર નીકળી જાય છે જેથી નવું સંતુલન સ્થપાય છે,જેના કારણે સોડા વોટર 'ફ્લેટ' (ગેસ વગરનું) થઈ જાય છે.

(A) સંતૃપ્ત દ્રાવણ એટલે એવું દ્રાવણ કે જેમાં આપેલ તાપમાને વધુ દ્રાવ્ય ઓગળી શકતું નથી.
જ્યારે ખાંડના સંતૃપ્ત દ્રાવણને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે પાણીમાં ખાંડની દ્રાવ્યતા તાપમાન સાથે વધે છે.
પરિણામે,દ્રાવણમાં વધુ ખાંડ ઓગળી શકે છે,જેનાથી અગાઉનું સંતૃપ્ત દ્રાવણ ઊંચા તાપમાને અસંતૃપ્ત બની જાય છે.

(A) પાણીમાં $CO_2$ વાયુનું ઓગળવું એ ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે,જેને આ રીતે દર્શાવી શકાય: $CO_2(g) + H_2O(l) \rightleftharpoons H_2CO_3(aq) + \text{Heat}$.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા માટે તાપમાન ઘટાડવાથી સંતુલન પુરોગામી દિશામાં ખસે છે.
તેથી,સોડા વોટરની બોટલને ઠંડી જગ્યાએ રાખવાથી પ્રવાહીમાં $CO_2$ વાયુની દ્રાવ્યતા વધે છે,જેથી તે લાંબા સમય સુધી ફીણયુક્ત રહે છે.

(C) હેન્રીનો નિયમ $P = K_H \times \chi$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\chi$ એ દ્રાવણમાં વાયુનો મોલ અંશ છે.
પ્રથમ,પાણીના મોલની ગણતરી કરો: $n_{H_2O} = \frac{540 \ g}{18 \ g/mol} = 30 \ mol$.
$2 \ mmol = 2 \times 10^{-3} \ mol$ ખૂબ જ નાનું હોવાથી,કુલ મોલ $\approx 30 \ mol$ લેતા.
મોલ અંશ $\chi_{O_2} = \frac{n_{O_2}}{n_{H_2O}} = \frac{2 \times 10^{-3}}{30} = \frac{2}{3} \times 10^{-4} \approx 0.667 \times 10^{-4}$.
$K_H = \frac{P_{O_2}}{\chi_{O_2}} = \frac{2 \times 10^{-8}}{0.667 \times 10^{-4}} = 3 \times 10^{-4} \ bar$.

(N/A) દ્રાવ્યતાનો નિયમ "સમાન સમાનને ઓગાળે છે" એ દ્રાવણમાં રહેલા આંતર-આણ્વીય બળો પર આધારિત છે.
જો દ્રાવ્ય-દ્રાવ્ય કણો અને દ્રાવક-દ્રાવક કણો વચ્ચેના આંતર-આણ્વીય આકર્ષણો,દ્રાવ્ય-દ્રાવક કણો વચ્ચેના આકર્ષણો જેવા જ હોય,તો દ્રાવ્ય દ્રાવકમાં ઓગળે છે.
ધ્રુવીય દ્રાવ્ય ધ્રુવીય દ્રાવકમાં ઓગળે છે કારણ કે બંનેમાં મજબૂત દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ અથવા હાઇડ્રોજન બંધન હોય છે.
અધ્રુવીય દ્રાવ્ય અધ્રુવીય દ્રાવકમાં ઓગળે છે કારણ કે બંનેમાં નબળા લંડન ડિસ્પર્શન બળો હોય છે.

(N/A) હેન્રીનો નિયમ ગાણિતિક રીતે $p = K_H X$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે (જ્યાં,$p$ એ બાષ્પ કલામાં વાયુનું આંશિક દબાણ છે અને $X$ એ દ્રાવણમાં વાયુનો મોલ અંશ છે).
આ સમીકરણ પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે,આપેલા દબાણે હેન્રીના નિયમના અચળાંક $K_H$ નું મૂલ્ય જેટલું વધારે,તેટલી પ્રવાહીમાં વાયુની દ્રાવ્યતા ઓછી હોય છે.

(N/A) તે નોંધપાત્ર છે કે હેન્રીના નિયમના અચળાંક $(K_H)$ ના મૂલ્યો તાપમાનમાં ઘટાડો થવાથી વધે છે. આ કારણોસર,આપેલ દબાણે પાણીમાં ઓક્સિજનની દ્રાવ્યતા તાપમાનમાં ઘટાડો થવાથી વધે છે. તેથી,નીચા તાપમાને વધુ ઓક્સિજનની હાજરી જલીય સજીવોને ગરમ પાણીની સરખામણીમાં ઠંડા પાણીમાં વધુ આરામદાયક બનાવે છે.

(N/A) $(i)$ હેન્રીના નિયમ મુજબ,વાયુનું આંશિક દબાણ તેની પ્રવાહીમાં દ્રાવ્યતાના સમપ્રમાણમાં હોય છે. જ્યારે સ્કુબા ડાઇવર્સ સપાટી તરફ આવે છે,ત્યારે બાહ્ય દબાણમાં ક્રમશઃ ઘટાડો થાય છે. દબાણમાં આ ઘટાડાને કારણે રુધિરમાં ઓગળેલા વાયુઓ (મુખ્યત્વે $N_2$) ની દ્રાવ્યતા ઘટે છે,જેના પરિણામે રુધિરમાં નાઈટ્રોજનના પરપોટા બને છે. આ પરપોટા રુધિરકેશિકાઓને અવરોધે છે અને બેન્ડ્સ તરીકે ઓળખાતી પીડાદાયક અને જોખમી તબીબી સ્થિતિ સર્જે છે.
$(ii)$ ઊંચાઈવાળા સ્થળોએ,ઓક્સિજનનું આંશિક દબાણ જમીનની સપાટી કરતા ઘણું ઓછું હોય છે. હેન્રીના નિયમ મુજબ,આ નીચા આંશિક દબાણને કારણે વ્યક્તિના રુધિર અને પેશીઓમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટી જાય છે. રુધિરમાં ઓક્સિજનનું આ ઓછું પ્રમાણ નબળાઈ અને શ્વાસ લેવામાં અગવડતા પેદા કરે છે,જેને એનોક્સિયા (anoxia) કહેવામાં આવે છે.
$(b)$ જ્યારે સોડા વોટરની બોટલ ખોલવામાં આવે છે,ત્યારે પ્રવાહીની ઉપર રહેલા $CO_2$ નું આંશિક દબાણ અચાનક ઘટી જાય છે. હેન્રીના નિયમ મુજબ,દબાણ ઘટવાથી $CO_2$ ની દ્રાવ્યતા ઘટે છે,જેના કારણે ઓગળેલ $CO_2$ ઝડપથી પરપોટા સ્વરૂપે બહાર આવે છે,જે ફીણ (fizz) ઉત્પન્ન કરે છે.

(A) પાણીમાં ઓક્સિજન વાયુની દ્રાવ્યતા એ એક પ્રમાણભૂત ભૌતિક ગુણધર્મ છે.
$293 \, K$ તાપમાને,$100 \, cm^3$ પાણીમાં ઓક્સિજન વાયુની દ્રાવ્યતા આશરે $3.08 \, cm^3$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) $NaCl$ ના જલીય દ્રાવણમાં,ક્ષાર $Na^{+}_{(aq)}$ અને $Cl^{-}_{(aq)}$ આયનોમાં વિયોજિત થાય છે.
આ આયનો ધ્રુવીય પાણીના અણુઓ સાથે આંતરક્રિયા કરે છે.
$Na^{+}$ આયન અને $H_{2}O$ અણુના ઓક્સિજન છેડા વચ્ચે,તથા $Cl^{-}$ આયન અને $H_{2}O$ અણુના હાઇડ્રોજન છેડા વચ્ચેના આકર્ષણને આયન-દ્રીધ્રુવીય આકર્ષણ કહેવામાં આવે છે.

(N/A) સોડિયમ ક્લોરાઈડ $(NaCl)$,જે સામાન્ય રીતે મીઠા તરીકે ઓળખાય છે,તે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ $(HCl)$ અને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ વચ્ચેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા બનતું આયનીય સંયોજન છે.
$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$
તેની ઘન અવસ્થામાં,તે ધન વીજભારિત સોડિયમ આયનો $(Na^+)$ અને ઋણ વીજભારિત ક્લોરાઈડ આયનો $(Cl^-)$ ના સ્ફટિક લેટીસ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જે પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે.
પાણી એ આશરે $80$ ના ઉચ્ચ ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતું ધ્રુવીય દ્રાવક છે. જ્યારે $NaCl$ ને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે $Na^+$ અને $Cl^-$ આયનો વચ્ચેના સ્થિર વિદ્યુતીય બળો આ ઉચ્ચ ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંકને કારણે નોંધપાત્ર રીતે ઘટી જાય છે.
પરિણામે,આયનો છૂટા પડે છે અને પાણીના અણુઓ દ્વારા ઘેરાઈ જાય છે. પાણીના અણુનો ઓક્સિજન પરમાણુ (જે આંશિક ઋણ વીજભાર ધરાવે છે) તે $Na^+$ આયન તરફ ગોઠવાય છે,જ્યારે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ (જે આંશિક ધન વીજભાર ધરાવે છે) તે $Cl^-$ આયન તરફ ગોઠવાય છે. આયનોને પાણીના અણુઓ દ્વારા ઘેરવાની આ પ્રક્રિયાને જલીયકરણ (hydration) કહેવામાં આવે છે,જે જલીય દ્રાવણમાં આયનોને સ્થિર કરે છે.

(N/A) પાણીમાં આયનીય ઘન પદાર્થોની દ્રાવ્યતા નોંધપાત્ર રીતે અલગ હોય છે.
કેટલાક આયનીય ઘન પદાર્થો,જેમ કે $CaF_2$,ખૂબ જ દ્રાવ્ય હોય છે,જ્યારે $LiF$ (લિથિયમ ફ્લોરાઈડ) જેવા અન્ય પદાર્થોની દ્રાવ્યતા ખૂબ ઓછી હોય છે અને તેને અદ્રાવ્ય ગણવામાં આવે છે. ક્ષારની દ્રાવ્યતા મુખ્યત્વે બે પરિબળો પર આધાર રાખે છે:
$(i)$ ક્ષારની લેટીસ એન્થાલ્પી: આ એક મોલ ઘન ક્ષારને તેના ઘટક આયનોમાં તોડવા માટે જરૂરી ઉર્જા છે. લેટીસ એન્થાલ્પી જેટલી વધારે,સ્ફટિક લેટીસને તોડવા માટે તેટલી જ વધુ ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
$(ii)$ આયનોની સોલ્વેશન એન્થાલ્પી: આ તે ઉર્જા છે જે એક મોલ ઘન ક્ષાર દ્રાવકમાં ઓગળે ત્યારે મુક્ત થાય છે. ક્ષારને ઓગળવા માટે,આયન-દ્રાવક આંતરક્રિયાઓમાંથી મુક્ત થતી ઉર્જા (સોલ્વેશન એન્થાલ્પી) સ્ફટિક લેટીસમાં આયનોને પકડી રાખતા મજબૂત સ્થિર વિદ્યુત બળો (લેટીસ એન્થાલ્પી) ને દૂર કરવા માટે પૂરતી હોવી જોઈએ.
તેથી,ક્ષાર ત્યારે જ દ્રાવકમાં દ્રાવ્ય થાય છે જ્યારે સોલ્વેશન એન્થાલ્પી લેટીસ એન્થાલ્પી કરતા વધારે હોય. જો સોલ્વેશન એન્થાલ્પી લેટીસ એન્થાલ્પી કરતા ઓછી હોય,તો ક્ષાર અદ્રાવ્ય રહે છે.

(B) હેન્રીના નિયમ મુજબ,$P = K_{H} \cdot X$,જ્યાં $X$ એ વાયુનો મોલ અંશ છે.
$55.5 \ m$ દ્રાવણ માટે,દ્રાવ્યના મોલ $= 55.5 \ mol$ અને પાણીના મોલ $= 55.5 \ mol$.
મોલ અંશ $X = \frac{55.5}{55.5 + 55.5} = 0.5$.
$\delta$ માટે: $P_{\delta} = 0.5 \ kbar \times 0.5 = 0.25 \ kbar = 250 \ bar$.
તેથી,વિકલ્પ $B$ સાચો છે.
$\gamma$ માટે: $P_{\gamma} = 2 \times 10^{-5} \ kbar \times 0.5 = 0.01 \ bar$.
તાપમાન વધતા વાયુઓની દ્રાવ્યતા ઘટે છે,તેથી વિકલ્પ $C$ પણ સાચો છે.
$K_{H}$ એ દ્રાવ્યતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,$\gamma$ ની દ્રાવ્યતા સૌથી વધુ છે.

(D) હેન્રીના નિયમ મુજબ,$P = K_H \cdot x$,જ્યાં $x$ એ પાણીમાં $O_2$ નો મોલ અંશ છે.
$20 \ kPa = (8.0 \times 10^{4} \ kPa) \cdot x$
$x = \frac{20}{8.0 \times 10^{4}} = 2.5 \times 10^{-4}$.
કારણ કે $x = \frac{n_{O_2}}{n_{O_2} + n_{H_2O}} \approx \frac{n_{O_2}}{n_{H_2O}}$ (કારણ કે $n_{O_2} \ll n_{H_2O}$).
$1 \ dm^{3}$ પાણી માટે,દળ $= 1000 \ g$,તેથી $n_{H_2O} = \frac{1000}{18} = 55.55 \ mol$.
$n_{O_2} = x \cdot n_{H_2O} = (2.5 \times 10^{-4}) \times 55.55 = 1.38875 \times 10^{-2} \ mol$.
આ મોલર દ્રાવ્યતા $mol \ dm^{-3}$ માં છે,જે $1388.75 \times 10^{-5} \ mol \ dm^{-3}$ થાય છે.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં રાઉન્ડ ઓફ કરતા,આપણને $1389$ મળે છે.

(B) હેન્રીના નિયમ મુજબ,$P = K_H \times \chi$,જ્યાં $\chi$ એ વાયુનો મોલ અંશ છે.
આપેલ છે: $P = 0.835 \ bar$,$K_H = 1.67 \times 10^3 \ bar$,પાણીનું કદ = $0.9 \ L = 900 \ g$.
પાણીના મોલ $(n_{H_2O})$ = $\frac{900 \ g}{18 \ g/mol} = 50 \ mol$.
ઓગળેલા વાયુનું પ્રમાણ ખૂબ ઓછું હોવાથી,$\chi_{CO_2} \approx \frac{n_{CO_2}}{n_{H_2O}}$.
$0.835 = 1.67 \times 10^3 \times \frac{n_{CO_2}}{50}$.
$n_{CO_2} = \frac{0.835 \times 50}{1.67 \times 10^3} = 0.025 \ mol$.
$x \ mmol = 0.025 \times 1000 = 25 \ mmol$.
તેથી,$x$ નું મૂલ્ય $25$ છે.

(D) હેન્રીના નિયમ મુજબ: $P = K_{H} \times \chi_{CO_{2}}$
આપેલ છે:
$P = 0.835 \ bar$
$K_{H} = 1.67 \ kbar = 1670 \ bar$
$CO_{2}$ નો જથ્થો ખૂબ ઓછો હોવાથી,મોલ અંશ $\chi_{CO_{2}} \approx \frac{n_{CO_{2}}}{n_{H_{2}O}}$ લઈ શકાય.
$n_{H_{2}O} = \frac{1000 \ g}{18 \ g \ mol^{-1}} = 55.55 \ mol$
$0.835 = 1670 \times \frac{n_{CO_{2}}}{55.55}$
$n_{CO_{2}} = \frac{0.835 \times 55.55}{1670} = 0.02777 \ mol$
$CO_{2}$ નું દળ $= n_{CO_{2}} \times CO_{2}$ નું આણ્વીય દળ $= 0.02777 \times 44 = 1.222 \ g$
$X = 1.222 \times 10^{3} \times 10^{-3} \ g = 1222 \times 10^{-3} \ g$
આમ,$X = 1222$.

(B) હેન્રીના નિયમ મુજબ,$p = K_H \times x$,જ્યાં $x$ એ દ્રાવણમાં વાયુનો મોલ અંશ છે.
આપેલ છે $p = 0.920 \; bar$ અને $K_H = 46.82 \; kbar = 46820 \; bar$.
$x = \frac{p}{K_H} = \frac{0.920}{46820} \approx 1.965 \times 10^{-5}$.
દ્રાવ્યતા ખૂબ ઓછી હોવાથી,$1 \; L$ $(1000 \; g)$ પાણીમાં $H_2O$ ના મોલ $n_{H_2O} = \frac{1000}{18} \approx 55.55 \; mol$ થાય.
$x = \frac{n_{O_2}}{n_{O_2} + n_{H_2O}} \approx \frac{n_{O_2}}{n_{H_2O}}$.
$n_{O_2} = x \times n_{H_2O} = (1.965 \times 10^{-5}) \times 55.55 \approx 1.09 \times 10^{-3} \; mol$.
$n_{O_2} \approx 1.09 \; \text{millimoles}$.
નજીકનો પૂર્ણાંક $1$ છે.

(C) હેન્રીના નિયમ મુજબ,$p = K_{H} \times \chi$,જ્યાં $p$ એ વાયુનું આંશિક દબાણ છે,$K_{H}$ એ હેન્રીનો અચળાંક છે અને $\chi$ એ દ્રાવણમાં વાયુનો મોલ અંશ છે.
આનો અર્થ એ છે કે $\chi = \frac{p}{K_{H}}$.
આપેલ આંશિક દબાણ $p$ માટે,દ્રાવ્યતા (મોલ અંશ $\chi$ દ્વારા દર્શાવેલ) એ હેન્રીના અચળાંક $K_{H}$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે (એટલે કે $\chi \propto \frac{1}{K_{H}}$).
આપેલ $K_{H}$ મૂલ્યો: $Ar (40.30) > O_{2} (34.86) > CO_{2} (1.67) > CH_{4} (0.41) \ kbar$.
દ્રાવ્યતા $K_{H}$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,દ્રાવ્યતાનો ક્રમ $CH_{4} > CO_{2} > O_{2} > Ar$ થશે.

(D) હેન્રીના નિયમ મુજબ,$p = K_H \chi$,જ્યાં $K_H$ એ હેન્રીનો અચળાંક છે અને $\chi$ એ મોલ અંશ (દ્રાવ્યતા) છે.
સમીકરણને ફરીથી ગોઠવતા,આપણને $\chi = \frac{p}{K_H}$ મળે છે.
આનો અર્થ એ છે કે આપેલ દબાણ $p$ માટે,દ્રાવ્યતા $\chi$ એ હેન્રીના નિયમના અચળાંક $K_H$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
તેથી,આપેલ દબાણે સૌથી ઓછી દ્રાવ્યતા ધરાવતો વાયુ સૌથી વધુ $K_H$ મૂલ્ય ધરાવશે.
આલેખના આધારે,જ્યાં $G_1$ સૌથી ઓછો ઢાળ (સૌથી ઓછી દ્રાવ્યતા) દર્શાવે છે,તેથી $G_1$ હેન્રીના નિયમના અચળાંકનું સૌથી વધુ મૂલ્ય ધરાવે છે.

(A) આલેખ પરથી જોઈ શકાય છે કે $40^{\circ} C$ તાપમાને પાણીમાં $KNO_3$ ની દ્રાવ્યતા આશરે $100 \ g$ પાણી દીઠ $200 \ g$ છે.
$\therefore$ $50 \ g$ પાણીમાં ઓગળતા $KNO_3$ નો જથ્થો:
$= \frac{200 \ g}{100 \ g} \times 50 \ g = 100 \ g$
આમ,સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.

(C) સાચો જવાબ $(c)$ છે.
આપેલા દ્રાવ્યતા આલેખ પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે તાપમાન વધવાની સાથે $KCl$ ની દ્રાવ્યતા વધે છે. તેથી,વિધાન $(c)$ ખોટું છે.
$(a)$ આલેખ પરથી સ્પષ્ટ છે કે ઓરડાના તાપમાને $KNO_3$ અને $KCl$ ની દ્રાવ્યતાના મૂલ્યો અલગ છે,તેથી તે સમાન નથી. આમ,વિધાન $(a)$ સાચું છે.
$(b)$ $KNO_3$ અને $KCl$ બંનેના વક્ર તાપમાન વધવાની સાથે ઉપરની તરફ જાય છે,જે દર્શાવે છે કે તેમની દ્રાવ્યતા તાપમાન સાથે વધે છે. આમ,વિધાન $(b)$ સાચું છે.
$(d)$ $KNO_3$ ના વક્રનો ઢાળ $KCl$ ના વક્ર કરતા ઘણો વધારે છે,જેનો અર્થ છે કે તાપમાન વધતા $KNO_3$ ની દ્રાવ્યતા $KCl$ કરતા ઘણી વધારે વધે છે. આમ,વિધાન $(d)$ સાચું છે.

(A) હેન્રીના નિયમ મુજબ, પ્રવાહીમાં વાયુની દ્રાવ્યતા એ હેન્રીના નિયમના અચળાંક $(K_{H})$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
ગાણિતિક રીતે, $S \propto 1 / K_{H}$.
તેથી, $K_{H}$ નું મૂલ્ય જેટલું વધારે, તેટલી તેની પાણીમાં દ્રાવ્યતા ઓછી.
આપેલા $K_{H}$ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$Ar (40.3) > CO_{2} (1.67) > CH_{4} (0.413) > HCHO (1.83 \times 10^{-5})$.
આમ, પાણીમાં દ્રાવ્યતાનો સાચો ક્રમ:
$Ar < CO_{2} < CH_{4} < HCHO$ છે.

(D) વિધાન $A$ સાચું છે કારણ કે હિલિયમનો ઉપયોગ ડાઇવિંગના સાધનોમાં ઓક્સિજન માટે મંદકારક તરીકે થાય છે જેથી ઊંચા દબાણે નાઈટ્રોજનની ઝેરી અસરોથી બચી શકાય.
કારણ $R$ ખોટું છે કારણ કે હિલિયમની લોહીમાં દ્રાવ્યતા ખૂબ ઓછી હોય છે,જે તેને પસંદ કરવાનું વાસ્તવિક કારણ છે,$O_2$ માં તેની દ્રાવ્યતા નહીં.
તેથી,$A$ સાચું છે પણ $R$ ખોટું છે.

(A) હેન્રીના નિયમ મુજબ,આપેલ દબાણે વાયુની દ્રાવ્યતા એ હેન્રીના નિયમના અચળાંક $(K_H)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
ગાણિતિક રીતે,$\text{દ્રાવ્યતા} \propto \frac{1}{K_H}$.
આપેલ $K_H$ ના મૂલ્યો:
$A = 145 \text{ kbar}$
$B = 2 \times 10^{-5} \text{ kbar}$
$C = 35 \text{ kbar}$
$K_H$ ના મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $A (145) > C (35) > B (2 \times 10^{-5})$.
દ્રાવ્યતા એ $K_H$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,દ્રાવ્યતાનો ક્રમ $K_H$ ના મૂલ્યોના ક્રમથી ઉલટો હશે.
તેથી,દ્રાવ્યતાનો ક્રમ $B > C > A$ છે.

(A) કુલ દબાણ $P_T = 5 \ atm$. હવામાં નાઈટ્રોજનનો મોલ અંશ $0.8$ છે.
નાઈટ્રોજનનું આંશિક દબાણ $P_{N_2} = P_T \times X_{air} = 5 \times 0.8 = 4 \ atm$.
હેન્રીના નિયમ મુજબ,$P_{N_2} = K_H \cdot X_{sol}$,જ્યાં $X_{sol}$ એ દ્રાવણમાં $N_2$ નો મોલ અંશ છે.
$X_{sol} = \frac{P_{N_2}}{K_H} = \frac{4}{1.0 \times 10^5} = 4 \times 10^{-5}$.
$X_{sol} = \frac{n_{N_2}}{n_{N_2} + n_{H_2O}} \approx \frac{n_{N_2}}{n_{H_2O}}$ કારણ કે $n_{N_2} \ll n_{H_2O}$.
$n_{H_2O} = 10 \ moles$ આપેલ છે,તેથી $4 \times 10^{-5} = \frac{n_{N_2}}{10}$.
આમ,$n_{N_2} = 4 \times 10^{-4} \ moles$.

(D) હેન્રીના નિયમનો અચળાંક $K_{H}$ એ પ્રવાહીમાં વાયુની દ્રાવ્યતાનું માપ છે.
પ્રાયોગિક ડેટા મુજબ,પાણીમાં $He$,$N_2$ અને $CH_4$ જેવા વાયુઓ માટે $K_{H}$ નું મૂલ્ય તાપમાન સાથે અમુક બિંદુ સુધી વધે છે અને પછી ઘટે છે.
વધુમાં,આપેલ તાપમાને,$K_{H}$ ના મૂલ્યો $He > N_2 > CH_4$ ક્રમનું પાલન કરે છે.
આલેખ $D$ આ વર્તણૂકને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે જ્યાં $He$,$N_2$ અને $CH_4$ માટે $K_{H}$ ના મૂલ્યો એક ટોચ દર્શાવે છે અને સાચા સાપેક્ષ ક્રમનું પાલન કરે છે.

(A) હેન્રીનો નિયમ $p = K_{H} \cdot x$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $p$ એ વાયુનું આંશિક દબાણ છે,$K_{H}$ એ હેન્રીના નિયમનો અચળાંક છે,અને $x$ એ દ્રાવણમાં વાયુના મોલ અંશ છે.
આ સંબંધ પરથી,$x = p / K_{H}$.
આ દર્શાવે છે કે આપેલ આંશિક દબાણ $p$ માટે,દ્રાવ્યતા $(x)$ એ $K_{H}$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
તેથી,$K_{H}$ નું ઊંચું મૂલ્ય પ્રવાહીમાં વાયુની ઓછી દ્રાવ્યતા સૂચવે છે.
વિધાન $A$ ખોટું છે કારણ કે તે જણાવે છે કે ઊંચું $K_{H}$ વધુ દ્રાવ્યતા તરફ દોરી જાય છે.

(B) હેન્રીના નિયમ મુજબ,વાયુની દ્રાવ્યતા $S = \frac{P}{K_H}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $P$ એ આંશિક દબાણ છે અને $K_H$ એ હેન્રીનો અચળાંક છે.
આંશિક દબાણ $P$ સમાન હોવાથી,દ્રાવ્યતા $S$ એ $K_H$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(S \propto \frac{1}{K_H})$.
તેથી,જે વાયુ માટે $K_H$ નું મૂલ્ય ન્યૂનતમ હશે તેની દ્રાવ્યતા મહત્તમ હશે.
આપેલા $K_H$ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$6.5 \times 10^{-4} \ bar$ એ સૌથી નાનું મૂલ્ય છે,જે વાયુ $B$ માટે છે.

(B) હેન્રીના નિયમ મુજબ,પ્રવાહીમાં વાયુની દ્રાવ્યતા $P = K_H \times x$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $P$ એ વાયુનું આંશિક દબાણ છે,$K_H$ એ હેન્રીનો અચળાંક છે અને $x$ એ દ્રાવણમાં વાયુનો મોલ અંશ છે.
આપેલ છે: $P = 2.4 \ atm$,$K_H = 3000 \ atm$.
$x = \frac{P}{K_H} = \frac{2.4}{3000} = 8 \times 10^{-4}$.
દ્રાવણ મંદ હોવાથી,$1 \ L$ $(1000 \ g)$ પાણીમાં પાણીના મોલની સંખ્યા $n_{H_2O} = \frac{1000}{18} \approx 55.56 \ mol$ છે.
મોલ અંશ $x = \frac{n_{CO_2}}{n_{CO_2} + n_{H_2O}} \approx \frac{n_{CO_2}}{n_{H_2O}}$.
તેથી,$n_{CO_2} = x \times n_{H_2O} = (8 \times 10^{-4}) \times 55.56 \approx 0.0444 \ mol$.
$CO_2$ નું દળ $n_{CO_2} \times \text{મોલર દળ} = 0.0444 \ mol \times 44 \ g/mol \approx 1.95 \ g$ છે.

(A) હેન્રીના નિયમ મુજબ,પ્રવાહીમાં વાયુની દ્રાવ્યતા $P = K_{H} \times x$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $P$ એ આંશિક દબાણ છે,$K_{H}$ એ હેન્રીના નિયમનો અચળાંક છે અને $x$ એ દ્રાવણમાં વાયુનો મોલ અંશ છે.
દ્રાવ્યતા $(x)$ માટે સૂત્ર: $x = P / K_{H}$.
બધા વાયુઓ માટે આંશિક દબાણ $(P)$ સમાન હોવાથી,દ્રાવ્યતા $(x)$ એ હેન્રીના નિયમના અચળાંક $(K_{H})$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં છે.
તેથી,જે વાયુ માટે $K_{H}$ નું મૂલ્ય સૌથી ઓછું હશે,તેની પાણીમાં દ્રાવ્યતા સૌથી વધુ હશે.
આપેલા મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $34.86 < 69.16 < 88.84 < 144.97$.
સૌથી ઓછું મૂલ્ય $34.86 \ kbar$ છે.

(A) ઘન દ્રાવ્યની પ્રવાહી દ્રાવકમાં દ્રાવ્યતા તાપમાન પર આધાર રાખે છે.
આપેલ દ્રાવ્યતા વક્રના આધારે:
- $NaCl$ અને $KCl$ ની દ્રાવ્યતા તાપમાનમાં વધારા સાથે ખૂબ જ ઓછી બદલાય છે.
- $NaBr$ ની દ્રાવ્યતા પણ નાઈટ્રેટ્સની તુલનામાં પ્રમાણમાં ઓછો વધારો દર્શાવે છે.
- આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$KBr$ એ $NaCl$,$NaBr$ અને $KCl$ ની સરખામણીમાં તાપમાન સાથે દ્રાવ્યતામાં વધુ નોંધપાત્ર વધારો દર્શાવે છે.
- $KNO_3$ અને $NaNO_3$ જેવા ક્ષારો તાપમાન સાથે દ્રાવ્યતામાં સૌથી વધુ વધારો દર્શાવે છે.

(D) મોટાભાગના ક્ષારોની દ્રાવ્યતા તાપમાન વધવાથી વધે છે કારણ કે દ્રાવ્ય થવાની પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક હોય છે.
જોકે,$Na_2SO_4$ જેવા કેટલાક ક્ષારો માટે,$32.4 \ ^\circ C$ થી વધુ તાપમાને દ્રાવ્યતા ઘટે છે કારણ કે તે ડેકાહાઇડ્રેટ સ્વરૂપમાંથી નિર્જળ સ્વરૂપમાં ફેરવાય છે,જે ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માક્ષેપક દ્રાવ્યતા પ્રક્રિયા માટે,તાપમાનમાં વધારો સંતુલનને પાછળની દિશામાં ખસેડે છે,જેનાથી દ્રાવ્યતા ઘટે છે.

(D) મોટાભાગના ક્ષારોની દ્રાવ્યતા તાપમાન વધવાની સાથે વધે છે. જોકે,$Na_2SO_4$ (ખાસ કરીને ડેકાહાઇડ્રેટ સ્વરૂપ,$Na_2SO_4 \cdot 10H_2O$) જેવા અમુક ક્ષારો માટે,તાપમાન વધવાની સાથે દ્રાવ્યતા ઘટે છે,કારણ કે તે નિર્જળ સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

(A) $Na_2SO_4$ નું પાણીમાં ઓગળવું એ ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે.
જ્યારે કોઈ પદાર્થ ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા દ્વારા પાણીમાં ઓગળે છે,ત્યારે તાપમાન વધવાની સાથે તેની દ્રાવ્યતા ઘટે છે.
તેથી,$Na_2SO_4$ ની પાણીમાં દ્રાવ્યતા તાપમાન વધવાની સાથે ઘટે છે.

(D) $KNO_3$ નું પાણીમાં ઓગળવું એ ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા છે,એટલે કે તે ઉષ્માનું શોષણ કરે છે $(\Delta H_{sol} > 0)$।
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા માટે,તાપમાનમાં વધારો સંતુલનને પુરોગામી દિશામાં ખસેડે છે.
આના પરિણામે $KNO_3$ ની દ્રાવ્યતામાં $NaCl$ અથવા $KCl$ જેવા ક્ષારોની તુલનામાં નોંધપાત્ર વધારો થાય છે.

(D) મોટાભાગના આલ્કલી ધાતુના ક્ષારોની દ્રાવ્યતા તાપમાન સાથે નોંધપાત્ર રીતે વધે છે,પરંતુ $NaBr$ ની દ્રાવ્યતામાં $KNO_3$ અથવા $NaNO_3$ જેવા અન્ય ક્ષારોની તુલનામાં તાપમાન સાથે પ્રમાણમાં ઓછો ફેરફાર જોવા મળે છે. આ $NaBr$ ની લેટીસ ઉર્જા અને જલીયકરણ ઉર્જાના સંતુલનને કારણે છે.

(A) પેલેડિયમમાં $H_2$ વાયુનું દ્રાવણ એ ઘન દ્રાવણનું ઉદાહરણ છે,જેમાં વાયુ દ્રાવ્ય છે અને ઘન દ્રાવક છે.
આ પ્રણાલીમાં,$H_2$ ના અણુઓ પેલેડિયમ ધાતુની સપાટી પર અધિશોષિત થાય છે અને ત્યારબાદ ધાતુની લેટીસમાં પ્રસરણ પામે છે.
તેથી,સાચું વર્ગીકરણ દ્રાવ્ય તરીકે વાયુ અને દ્રાવક તરીકે ઘન છે.

(A) ધ્રુવીય દ્રાવ્યની ધ્રુવીય દ્રાવકમાં દ્રાવ્યતા મુખ્યત્વે દ્રાવ્ય અને દ્રાવકના અણુઓ વચ્ચેની અનુકૂળ આંતરક્રિયાઓને કારણે હોય છે. આ આંતરક્રિયાઓ દ્રાવણ બનવાની પ્રક્રિયા માટે નિર્ણાયક છે.
આ માટેનું સૌથી યોગ્ય કારણ એ છે કે જ્યારે દ્રાવ્ય - દ્રાવ્ય,દ્રાવક - દ્રાવક અને દ્રાવ્ય - દ્રાવક આંતરક્રિયાઓ સમાન મૂલ્યની હોય છે. આ સંતુલન દ્રાવ્યને અસરકારક રીતે ઓગળવા દે છે,કારણ કે દ્રાવક દ્રાવ્યના અણુઓને તોડી શકે છે અને મિશ્રણમાં સમાન આંતરઆણ્વીય બળો જાળવી રાખે છે.
સાચો જવાબ: $A$. દ્રાવ્ય - દ્રાવ્ય આંતરક્રિયાઓ,દ્રાવ્ય - દ્રાવક આંતરક્રિયાઓ અને દ્રાવક - દ્રાવક આંતરક્રિયાઓ સમાન મૂલ્યની હોય છે.

(D) આપેલા વિકલ્પોમાંથી,સોડિયમ સલ્ફેટ $(Na_2SO_4)$ તાપમાનમાં વધારો થતાં દ્રાવ્યતામાં ઘટાડો દર્શાવે છે.
આ વર્તણૂક અસામાન્ય છે કારણ કે મોટાભાગના આયનીય ઘન પદાર્થો માટે,તાપમાન વધવાની સાથે દ્રાવ્યતા વધે છે.
જો કે,$Na_2SO_4$ માટે,તેનું ઓગળવું એ ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે,જેનો અર્થ છે કે તે પાણીમાં ઓગળતી વખતે ગરમી મુક્ત કરે છે.
લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,જો ઓગળવાની પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક હોય,તો તાપમાન વધારવાથી સંતુલન અદ્રાવ્ય ઘન પદાર્થ તરફ ખસશે,જેનાથી ઊંચા તાપમાને દ્રાવ્યતા ઘટશે.
અન્ય ક્ષારો માટે દ્રાવ્યતાના વલણો:
- $(1)$ $NaCl$ (સોડિયમ ક્લોરાઈડ): $NaCl$ ની દ્રાવ્યતા તાપમાન સાથે વધે છે.
- $(2)$ $KNO_3$ (પોટેશિયમ નાઈટ્રેટ): $KNO_3$ ની દ્રાવ્યતા તાપમાન સાથે નોંધપાત્ર રીતે વધે છે.
- $(3)$ $NaNO_3$ (સોડિયમ નાઈટ્રેટ): $NaNO_3$ ની દ્રાવ્યતા પણ તાપમાન સાથે વધે છે.

(A) કાર્બોનેટેડ પાણી (સોડા-વોટર) પાણીમાં ઊંચા દબાણ હેઠળ $CO_2$ વાયુ ઓગાળીને તૈયાર કરવામાં આવે છે.
અહીં દ્રાવ્ય વાયુ $(CO_2)$ છે અને દ્રાવક પ્રવાહી (પાણી) છે, તેથી તે $Gas \ in \ liquid$ (પ્રવાહીમાં વાયુ) પ્રકારના દ્રાવણ તરીકે વર્ગીકૃત થયેલ છે.

(A) પ્રવાહીમાં વાયુઓની દ્રાવ્યતા વાયુ અને દ્રાવકના સ્વભાવ પર આધાર રાખે છે.
$O_2$ એ અધ્રુવીય વાયુ છે અને ઓરડાના તાપમાને પાણીમાં ખૂબ ઓછી દ્રાવ્યતા દર્શાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,$CO_2$,$NH_3$ અને $HCl$ જેવા વાયુઓ પાણીમાં વધુ દ્રાવ્ય છે કારણ કે તેઓ કાં તો પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અથવા સ્વભાવે ધ્રુવીય છે.

(A) $Na_2SO_4$ ક્ષાર માટે,તાપમાન વધવાની સાથે દ્રાવ્યતા ઘટે છે કારણ કે $Na_2SO_4$ નું પાણીમાં ઓગળવું એ ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે,એટલે કે $\Delta_{sol}H < 0$ છે.
લી શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા માટે તાપમાન વધારવાથી સંતુલન પાછળની દિશામાં ખસે છે,જેનાથી દ્રાવ્યતા ઘટે છે.
જ્યારે $NaCl$,$NaBr$ અને $KCl$ માટે,દ્રાવ્યતાની પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક છે,તેથી તાપમાન વધવાની સાથે તેમની દ્રાવ્યતા વધે છે.

(A) હેન્રીના નિયમ મુજબ,ઓગળેલા વાયુની સાંદ્રતા $(C)$ એ પ્રવાહીની સપાટી પરના તેના આંશિક દબાણ $(P)$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
સૂત્ર: $C = K_H \times P$
આપેલ છે:
$K_H = 0.15 \ mol \ dm^{-3} \ atm^{-1}$
$P = 0.15 \ atm$
કિંમતો મૂકતા:
$C = 0.15 \ mol \ dm^{-3} \ atm^{-1} \times 0.15 \ atm$
$C = 0.0225 \ mol \ dm^{-3}$
તેથી,સાંદ્રતા $0.0225 \ M$ છે.