Equilibrium MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Equilibrium - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संप्रत्यय:

अम्लों के आयनन स्थिरांक

• आयनन स्थिरांक (Kₐ) जल में अम्ल के वियोजन के लिए साम्य स्थिरांक का प्रतिनिधित्व करता है।
• एसिटिक अम्ल जैसे बहुप्रोटिक अम्ल के लिए, आयनन चरणों में होता है, प्रत्येक का अपना आयनन स्थिरांक (Kₐ₁, Kₐ₂, आदि) होता है।
• कुल आयनन स्थिरांक (K) व्यक्तिगत Kₐ मानों से संबंधित है, और अम्ल की प्रबलता आमतौर पर प्रत्येक क्रमिक आयनन चरण के साथ घटती जाती है।

व्याख्या:

• विकल्प A: log K = log Kₐ₁ + log Kₐ₂ सही नहीं है। कुल आयनन स्थिरांक K केवल लघुगणक के रूप में व्यक्तिगत आयनन स्थिरांक का योग नहीं है। सही संबंध साम्य व्यंजकों से प्राप्त किया जाएगा, लेकिन यह log K = log Kₐ₁ + log Kₐ₂ के रूप का पालन नहीं करता है।
• विकल्प B: CH₃COOH, CH₃COO⁻ से अधिक प्रबल अम्ल है। यह कथन सत्य है क्योंकि एसिटिक अम्ल (CH₃COOH) एक दुर्बल अम्ल है और एसीटेट आयन (CH₃COO⁻) बनाने के लिए वियोजित होता है। संयुग्मी क्षार CH₃COO⁻ मूल अम्ल CH₃COOH से बहुत कमजोर है।
• विकल्प C: Kₐ₁ > Kₐ₂ सत्य है। एसिटिक अम्ल जैसे बहुप्रोटिक अम्लों में, पहला आयनन स्थिरांक (Kₐ₁) हमेशा दूसरे (Kₐ₂) से अधिक होता है, यह दर्शाता है कि पहला वियोजन चरण दूसरे से अधिक प्रबल है।
• विकल्प D: Kₐ = (Kₐ₂ + Kₐ₁) / 2 सही नहीं है। कुल आयनन स्थिरांक K व्यक्तिगत Kₐ मानों का औसत नहीं है, बल्कि यह व्यक्तिगत वियोजन चरणों से प्राप्त साम्य सांद्रताओं के गुणनफल को शामिल करता है।

इसलिए, सही उत्तर है: केवल B और C।

सिद्धांत:

AB₂ और XY विलयनों से AY₂ का अवक्षेपण

• जब दो लवण विलयनों AB₂ और XY को मिलाया जाता है, तो AY₂ का अवक्षेप तब बनेगा जब आयनिक गुणनफल (Qsp) विलेयता गुणनफल स्थिरांक (Ksp) से अधिक हो।
• आयनिक गुणनफल की गणना इस प्रकार की जाती है:

  Qsp = [A⁺][Y^-]²

• चूँकि समान आयतन मिलाए जाते हैं, इसलिए A⁺ और Y⁻ की सांद्रता आधी हो जाएगी, जिससे:
  • मिश्रण के बाद आयनों की नई सांद्रता: [A⁺]/2 और [Y^-]/2।
• अवक्षेपण के लिए, Qsp, Ksp से अधिक होना चाहिए।

व्याख्या:

• प्रत्येक संयोजन के लिए, A⁺ और Y^- की तनुकृत सांद्रता का उपयोग करके आयनिक गुणनफल Qsp की गणना की जाती है:

विकल्प 1:
Qsp = (2.5 x 10⁻³ / 2) x (2 x 10⁻⁴ / 2)²
Qsp = 1.25 x 10⁻³ x 1 x 10⁻⁸
Qsp = 1.25 x 10⁻¹¹
चूँकि Qsp < Ksp, कोई अवक्षेपण नहीं होता है।

विकल्प 2:
Qsp = (7.5 x 10⁻⁵ / 2) x (3 x 10⁻⁴ / 2)²
Qsp = 3.75 x 10⁻⁵ x 2.25 x 10⁻⁸
Qsp = 8.44 x 10⁻¹³
चूँकि Qsp < Ksp, कोई अवक्षेपण नहीं होता है।

विकल्प 3:
Qsp = (1.5 x 10⁻² / 2) x (1.5 x 10⁻² / 2)²
Qsp = 7.5 x 10⁻³ x 5.625 x 10⁻⁴
Qsp = 4.22 x 10⁻⁶
चूँकि Qsp > Ksp, AY₂ का अवक्षेपण होता है।

विकल्प 4:
Qsp = (1.0 x 10⁻⁴ / 2) x (1.25 x 10⁻³ / 2)² = 5.0 x 10⁻⁵ x 7.8125 x 10⁻⁷ = 3.91 x 10⁻¹¹
चूँकि Qsp < Ksp, कोई अवक्षेपण नहीं होता है।

• गणना से, केवल विकल्प 3 Qsp > Ksp देता है, जिससे AY₂ का अवक्षेपण होता है।

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 3 है।

अवधारणा:

ले चैटेलियर का सिद्धांत और अक्रिय गैस का योग:

• जब किसी अभिक्रिया मिश्रण में स्थिर आयतन पर एक अक्रिय गैस मिलाई जाती है, तो कुल दाब बढ़ जाता है लेकिन अभिकारकों और उत्पादों के आंशिक दाब अपरिवर्तित रहते हैं।
• इसलिए, साम्यावस्था संरचना नहीं बदलती है।
• आदर्श गैस नियम: PV = nRT ⇒ P = (n/V)RT

व्याख्या:

• दिया गया है:
  • प्रारंभिक मोल: H₂ = 16, N₂ = 4
  • प्रारंभिक दाब = P, आयतन = 1 L, T = स्थिर
• साम्यावस्था अभिक्रिया है:

  N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

• मान लीजिये अभिक्रिया की सीमा a है, इसलिए:
  • साम्यावस्था पर N₂ = 4 - a
  • साम्यावस्था पर H₂ = 16 - 3a
  • NH₃ का निर्माण = 2a
  • साम्यावस्था पर कुल मोल = (4 - a) + (16 - 3a) + 2a = 20 - 2a
• आदर्श गैस नियम का उपयोग करके:
  • प्रारंभिक: P = 20RT (चूँकि प्रारंभिक कुल मोल = 20)
  • साम्यावस्था पर नया दाब: (9/10)P = (20 - 2a)RT
  • प्रतिस्थापन: (9/10) × 20RT = (20 - 2a)RT ⇒ a = 1
• साम्यावस्था पर कुल मोल = 20 - 2a = 18
• अब, स्थिर आयतन पर x मोल अक्रिय गैस मिलाने पर:
  • नए कुल मोल = 18 + x
  • आवश्यक दाब = P
  • P = (18 + x)RT = 20RT ⇒ x = 2 का उपयोग करके

इसलिए, x का मान 2 है।

सिद्धांत:

pH और हाइड्रोजन आयन सांद्रता

• pH विलयन की अम्लता या क्षारीयता का माप है। इसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

  pH = -log [H+]

• pH पैमाना लघुगणकीय है, जिसका अर्थ है कि हाइड्रोजन आयन सांद्रता ([H+]) में 10 के गुणक से परिवर्तन के परिणामस्वरूप pH में 1 इकाई का परिवर्तन होता है। इसलिए, यदि हाइड्रोजन आयन सांद्रता 1000 के गुणक से बदलती है, तो pH 3 इकाइयों से बदल जाएगा।

व्याख्या:

• यह दिया गया है कि हाइड्रोजन आयन सांद्रता 1000 के गुणक से बदलती है, हम pH में परिवर्तन की गणना इस प्रकार कर सकते हैं:

• Δ[H+] = 1000

  ΔpH = −log Δ[H+] = −log 103

  = -3

• इसका अर्थ है कि pH 3 इकाइयों से घटता है।

इसलिए, सही उत्तर 3 इकाइयों से घटता है।

अवधारणा :

घुलनशीलता उत्पाद और सामान्य आयन प्रभाव

• एक सामान्य आयन युक्त घोल में लवण की घुलनशीलता की गणना घुलनशीलता गुणनफल (K _sp ) का उपयोग करके की जाती है।
• जल में बेरियम आयोडेट का पृथक्करण इस प्रकार दर्शाया जाता है:

  बा(NO ₃ ) ₂ + 2NaIO ₃ → Ba(IO ₃ ) ₂ + 2NaNO ₃

• घुलनशीलता उत्पाद अभिव्यक्ति है:

  के _एसपी = [बा ²⁺ ] × [आईओ ₃ ^- ] ²

स्पष्टीकरण :

• Ba(NO ₃ ) ₂ के मिलीमोल = 200 × 0.01 = 2 मिलीमोल।
• _NaIO3 के मिलीमोल = 100 × 0.1 = 10 मिलीमोल।
• घोल का कुल आयतन = 300 एमएल.
• 
• _IO3 की सांद्रता ^- :

  [आईओ ₃ ^- ] = 6 मिलीमोल / 300 एमएल = 1/50 एम।

• घुलनशीलता उत्पाद अभिव्यक्ति:

  1.58 × 10 ^-9 = [बीए ²⁺ ] × (1/50) ²

• [Ba ²⁺ ] के लिए हल:

  [बा ²⁺ ] = 1.58 × 10 ^-9 × 50 ² = 3.95 × 10 ^-6 मोल डीएम ^-3

अत: जलीय विलयन में बेरियम आयोडेट की घुलनशीलता 3.95 × 10 ^-6 mol dm ^-3 है, अतः X का मान 3.95 है।

अवधारणा:

pH पैमाना:

• pH विलयन में अम्ल की सांद्रता का मापन है।
• इसे 1 से 14 के पैमाने से मापा जाता है।
• यदि विलयन अम्लीय या क्षारीय है, तो यह निम्नलिखित मापदंडों पर निर्भर करता है।
  • pH < 7 - अम्लीय
  • pH > 7 - क्षारीय
  • pH = 7 - उदासीन

निष्कर्ष:

• इसलिए, उपरोक्त व्याख्या से, यह स्पष्ट है कि pH जितना अधिक होगा, अम्ल उतना ही दुर्बल होगा, और pH जितना कम होगा, क्षार उतना ही दुर्बल होगा।
• इसलिए, कथन 2 और 4 सही हैं।

Additional Information

• 25 डिग्री सेल्सियस पर पानी का पीएच 7. है। जब इसे 100 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, तो पानी का पीएच घटकर 6.14 हो जाता है।
• पानी के तापमान को बढ़ाने पर, संतुलन फिर से तापमान को कम करने के लिए बढ़ेगा।
• यह अतिरिक्त गर्मी को अवशोषित करके होता है।
• हाइड्रोजन आयन और हाइड्रॉक्साइड आयन शुद्ध पानी में एक ही सांद्रता में रहेंगे और अगर इसका पीएच बदल जाए तो भी पानी तटस्थ रहता है।

गणना:

ऐसीटिक बफर का pH -

• बफर विलयन - बफर विलयन दुर्बल अम्ल और उसके संयुग्मी क्षारक या दुर्बल क्षारक और उसके संयुग्म अम्ल का मिश्रण होता है। यह एक ऐसा विलयन होता है जो इसके अंदर H+ आयन सांद्रता को बनाए रखते हुए कम मात्रा में प्रबल अम्ल या प्रबल क्षारक के साथ अपने pH को बनाए रखने के लिए जाना जाता है।
• दो प्रकार के बफर विलयन होते हैं
  • ऐसीटिक बफर -  pH<7 के लिए अत्यधिक विशिष्ट और एक दुर्बल अम्ल और इसके संयुग्म क्षारक का मिश्रण है।
  • दुर्बल बफर - pH> 7 के लिए अत्यधिक विशिष्ट और दुर्बल क्षारक और इसके संयुग्म अम्ल का मिश्रण है।
• ऐसीटिक बफर का pH सूत्र द्वारा दिया जाता है -
  • ​pH = pKa + log ([लवण]/[अम्ल])

जहाँ, pKa = अम्ल पृथक्करण स्थिरांक के ऋणात्मक लघुगणक।

चूंकि ऐसीटिक अम्ल एक दुर्बल अम्ल होता है और सोडियम ऐसिटेट एक प्रबल क्षारक (NaOH) के साथ इसका संयुग्मी लवण है, वे एक ऐसीटिक बफर बनाते हैं जिसका pH सूत्र द्वारा गणना की जाती है -

pH = pKa + log ([लवण]/[अम्ल])

रासायनिक अभिक्रिया - CH3COOH + NaOH \(\rightarrow\) CH3COONa +H2O

गणना -

दिया गया,

• pKa = 4.57 (ऐसीटिक अम्ल का वियोजन स्थिरांक)
• [अम्ल] = 0.01 M (ऐसीटिक अम्ल की सांद्रता)
• [लवण] = 0.10 M (लवण की सांद्रता)

इन सभी मानों को सूत्र में रखिए,

pH = pKa + log ([लवण]/[अम्ल])

=4.57 + log(0.10 / 0.01)

=4.57 + log(10)

= 4.57 + 1 ---- (∵ log10 = 1)

=5.57

इसलिए, बफर विलयन का pH = 5.57 है

अत: सही उत्तर विकल्प 2 है।

रासायनिक साम्यावस्था : प्रतिवर्ती अभिक्रिया की एक सामान्य स्थिति पर विचार करें

A + B ⇔ C + D

• समय के साथ, अग्र अभिक्रिया की दर कम हो जाती है, और पश्च अभिक्रिया की दर में वृद्धि होती है।
• एक क्षण के साथ, एक ऐसी अवस्था पर पहुँच जाता है जहाँ अग्र और पश्च अभिक्रिया  की दर समान हो जाती है और अभिकारक और उत्पाद की सांद्रता स्थिर हो जाती है।
• संतुलन गतिशील है

सही उत्‍तर कोल्बे है।

Key Points 

• एसिटिक एसिड का संश्लेषण
  • एसिटिक एसिड पहली बार 1845 में जर्मन वैज्ञानिक हरमन कोल्बे द्वारा अकार्बनिक घटकों से बनाया गया था।
  • उन्होंने क्लोरीन के साथ कार्बन डाइसल्फ़ाइड बनाया, और अंतिम परिणाम कार्बन टेट्राक्लोराइड था।
  • उसके बाद, उष्मीय अपघटन के माध्यम से टेट्राक्लोरेथिलीन का उत्पादन किया गया था, जलीय क्लोरीनीकरण के माध्यम से ट्राइक्लोरोएसेटिक एसिड बनाया गया था, और एसिटिक एसिड अंततः इलेक्ट्रोलाइटिक कमी के माध्यम से उत्पादित किया गया था।
  • उन्होंने विशेष रूप से हाइड्रोकार्बन से बने अकार्बनिक पदार्थों का इस्तेमाल किया।
  • कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन अकार्बनिक तत्व हैं जिनका उपयोग एसिटिक एसिड बनाने के लिए किया जाता है जबकि एसिटिक एसिड कार्बनिक होता है।
  • एसिटिक एसिड का एक रासायनिक सूत्र होता है और यह एक दुर्बल अम्ल होता है।
  • कोल्बे का काम अभूतपूर्व था क्योंकि उन्होंने अकार्बनिक से कार्बनिक रसायनों को संश्लेषित किया था।
  • बैक्टीरियल किण्वन के अलावा, एसिटिक अम्ल को कृत्रिम रूप से भी बनाया जाता है।
  • कुछ फलों में यह प्राकृतिक रूप से होता है।

Additional Information  

• कोल्बे का काम अभूतपूर्व था क्योंकि उन्होंने अकार्बनिक से कार्बनिक रसायनों को संश्लेषित किया था।
• बैक्टीरियल किण्वन के अलावा, एसिटिक एसिड को कृत्रिम रूप से भी बनाया जाता है।
•  कुछ फलों में यह प्राकृतिक रूप से होता है।

सही उत्तर 7 से कम है।

Key Points 

• जब एक प्रबल अम्ल और एक दुर्बल क्षार के उदासीनीकरण से लवण बनता है, तो परिणामी घोल अम्लीय होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रबल अम्ल जल में पूरी तरह से अलग हो जाता है, जिससे (H+) आयनों की उच्च सांद्रता मिलती है, जबकि दुर्बल क्षार पूरी तरह से अलग नहीं होता है और इसलिए (H+) को बेअसर करने के लिए कम (OH-) आयन प्रदान करता है। परिणामस्वरूप, घोल में (H+) सांद्रता (OH-) सांद्रता से अधिक होती है, जिससे घोल अम्लीय हो जाता है।

इसलिए, प्रबल अम्ल और दुर्बल क्षार से बने नमक का pH मान 7 से कम होता है

• प्रबल अम्लों के धनायन जल-अपघटित नहीं होते हैं और इसलिए प्रबल अम्लों और प्रबल क्षारों द्वारा निर्मित लवणों के विलयन उदासीन होते हैं, अर्थात उनका pH 7 होता है, जबकि प्रबल क्षारों और दुर्बल अम्लों द्वारा निर्मित लवणों के विलयन क्षारीय होते हैं, अर्थात उनका pH>7 होता है।
• लवण जो प्रबल क्षार और दुर्बल अम्ल से प्राप्त होते हैं, जल-अपघटित होते हैं, जिससे उनका pH 7 से अधिक होता है।
• एक दुर्बल क्षार के pH मान की परास 7.1 से 10 होती है, जबकि एक प्रबल क्षार के pH मान की परास 10.1 से 14 होती है।
• सभी पदार्थों को उदासीन (लगभग pH 7), क्षारीय (pH, 7 से अधिक), या अम्लीय (pH, 7 से कम) के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है, और pH हमें यह भी बताता है कि वह पदार्थ कितना प्रबल या दुर्बल है। उदाहरण के लिए, pH = 8 वाला पदार्थ एक बहुत दुर्बल क्षार है, लेकिन pH = 3 वाला पदार्थ एक प्रबल अम्ल है।

सही उत्तर केवल II है।

Key Pointsअम्ल और प्राकृतिक स्त्रोत की सूची:

व्याख्या:

उत्क्रमणीय अभिक्रिया एक रासायनिक अभिक्रिया होती है जहां अभिकारक उत्पाद बनाते हैं, जो बदले में अभिकारकों को वापस बनाने के लिए एक साथ अभिक्रिया करते हैं। उत्क्रमणीय अभिक्रियाएं एक साम्यावस्था बिंदु तक पहुंच जाएंगी जहां अभिकारकों और उत्पादों की सांद्रता में और परिवर्तन नहीं होंगे।

साम्यावस्था स्थिरांक के अनुसार, K_c

\({{\rm{K}}_{\rm{c}}} = \frac{{{{\left[ {{\rm{product}}} \right]}^{\rm{m}}}}}{{{{\left[ {{\rm{reactant}}} \right]}^{\rm{n}}}}}\)

दिए गए पहले समीकरण पर विचार कीजिये:

\({A_2}\left( g \right)\; + \;{B_2}\;\left( g \right)\begin{array}{*{20}{c}} {{K_1}}\\ \rightleftharpoons \end{array}\;2AB\left( g \right)\)

\({K_1} = \frac{{{{\left[ {AB} \right]}^2}}}{{\left[ {{A_2}} \right]\left[ {{B_2}} \right]}}\)

दिए गए दूसरे समीकरण पर विचार कीजिये:

\(6AB\left( g \right)\begin{array}{*{20}{c}} {{K_2}}\\ \rightleftharpoons \end{array}\;3{A_2}\left( g \right) + 3{B_2}\left( g \right)\)

\({K_2} = \frac{{{{\left[ {{A_2}} \right]}^3}{{\left[ {{B_2}} \right]}^3}}}{{{{\left[ {AB} \right]}^6}}}\)

\(= \frac{1}{{{{\left( {\frac{{{{\left[ {AB} \right]}^2}}}{{\left[ {{A_2}} \right]\left[ {{B_2}} \right]}}} \right)}^3}}}\)

\(= \frac{1}{{K_1^3}}\)

 → K2 = K1-3

 अवधारणा:

अम्ल​ और क्षार की लुईस अवधारणा इस प्रकार है:

लुईस अम्ल और क्षार के बीच अन्योन्य क्रिया-

• लुईस अम्ल में रिक्त कक्ष होते है जिसे LUMO कहा जाता है।
• लुईस क्षार ने होमो नामक वाले कक्ष पूर्ण होते है।
• HOMO से इलेक्ट्रॉन घनत्व लुईस अम्ल के LUMO को दान किया जाता है।
• एक सरल HOMO और LUMO की अन्योन्य क्रिया नीचे दिखायी गयी है:

इलेक्ट्रॉन घनत्व का यह दान अम्ल और क्षार के बीच सहसंयोजक बनाता है,

स्पष्टीकरण:

BCl₃ -

• BCl3 अणु में एक रिक्त p कक्षा है क्योंकि इसका अष्टक पूर्ण नहीं  होता है।
• यह इस कक्षा को एक इलेक्ट्रॉन युग्म इंति स्वीकार कर सकता है

इस प्रकार यह इलेक्ट्रॉन की कमी और एक लुईस अम्ल है

FeCl3:

• Fe एक संक्रमण धातु है जिसमें रिक्त d कक्षा होते हैं।
• यह रिक्त 4d कक्ष में एक युग्म को आसानी से स्वीकार कर सकता है और लुईस अम्ल के रूप में कार्य कर सकता है।

​

इस प्रकार, BCl3, FeCl3 लुईस अम्ल का एक युग्म है।

Additional Information

• AlCl3: AlCl3  रिक्त p कक्ष भी हैं और इस प्रकार एक इलेक्ट्रोनरागी है।

• प्रोटॉन स्वीकार करने वाले ब्रान्स्टेड लोरी क्षार हैं, जबकि प्रोटॉन दाता ब्रान्स्टेड-लोरी अम्ल हैं

इस प्रकार, HCl,  HNO3 और H2CO3 NH4+ ब्रान्स्टेड अम्ल हैं।

सही उत्तर उच्च दबाव और कम तापमान है।

Key Points

• यह समीकरण इक्वीलिब्रियम का एक उदाहरण है।
• इक्वीलिब्रियम एक ऐसी स्थिति है जो तब होती है जब रासायनिक प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती होती है, और आगे और पीछे की प्रतिक्रियाएं एक साथ, एक ही दर पर होती हैं।
• Le Chatlier का सिद्धांत- "अगर संतुलन में एक रासायनिक प्रणाली एकाग्रता, तापमान या कुल दबाव में बदलाव का अनुभव करती है, तो संतुलन उस बदलाव को कम करने के लिए शिफ्ट हो जाएगा"
• नाइट्रोजन या हाइड्रोजन में कोई भी कमी बाईं ओर की प्रतिक्रिया को खींचती है।
• अमोनिया या तापमान में कोई भी कमी दाईं ओर की प्रतिक्रिया को खींचती है।