2015 AP રસાયણવિજ્ઞાન free response 4

સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડની દ્રાવ્યતા વિષે નીચેના પ્રશ્નના જવાબ આપો તેવોએ આપણને દ્રવ્યતા ગુણાકાર આપ્યો છે શૃંદ્ધ પાણીમાં ધન કેલ્શ્યિમ હાઈડ્રોકસાઈડના વિયોજન માટે સમતોલીત રાસાયણિક સમીકરણ લખો તો હવે આપણે અહીં કેલ્સશ્યિમ હાઇડ્રોક્સાઈડથી સરુવાત કરીયે CA OH ટ્વાઈસ તે અહીં સંતુલન પામશે કંઈક આ પ્રમાણે હવે જયારે આપણે તેન પાણીમાં ઉમેરીએ ત્યારે આપણને તેનું જાણીયે દ્રાવણ મળે આપણી પાસે અહીં કેલ્શિયમ હાઈડ્રોકસાઈડ ધન અવસ્થામાં છે જયારે તેનું પાણીમા વિયોજ થાય ત્યારે આપણેને જલીય દ્રાવણમાં CA ૨ પ્લસ આયર્ન જોવા મળે જલીય દ્રાવણમાં અને તેની સાથે સાથે જલીય દ્રાવણમાં હાઈડ્રોકસાઈડ આયર્ન પણ જોવા મળે જલીય દ્રાવણમાં હાઈડ્રોકસાઈડ આયર્ન હવે આપણી પાસે દરેક કેલ્શિયમ માટે એ હાઇડ્રોક્સાઈડ છે આમ આપણું આ સમીકરણ સંતુલિત છે બંને બાજુ એક કેલ્શિયમ છે અને બંને બાજુ બે હાઇડ્રોક્સાઈડ છે હવે આપણે B ભાગ જોયાંશુ ૦.૧૦ મોલર કેલ્શિયમ નાઇટ્રેઇટમાં કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડની મોલર દ્રાવતાની ગણતરી કરો આપણને અહીં શુદ્ધ પાણી નહિ પંરતુ કેલ્શિયમ નાઈટ્રાઈટ આપવામાં આવ્યું છે આપણને તેની મોલર સાંદ્રતા પણ આપી છે તેની મોલાર સાંદ્રતા ૦.૧ મોલર છે જો તમે કદાચ ઓળખ્યું હોય તો અહીં આ નાઈટ્રાઈટ ક્ષાર છે અને તે ખુબજ વધારે દ્રાવ્ય હોય છે માટે અહીં આ ખુબજ વધારે દ્રાવ્ય હોય છે તે ખુબજ વધારે દ્રાવ્ય ક્ષાર છે તો આપણે તેન કઈ રીતે વિચારી શકીયે ? આપણે અહીં કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડની મોલર દ્રાવ્યતા વિશે કઈ રીતે વિચારી શકીયે ? જો તમારી પાસે પહેલીથી જ કેલ્સિયમ હોય તો આ વધારાનું કેટલું કેટલું કેલ્શિયમ દ્રાવ્ય થાય શકે ? કેલ્શિયમની જેટલી પણ સાંદ્રતા દ્રાવ્ય થાય તેન કરતા હાઇડ્રોક્સાઈડની સાંદ્રતા બમણી દ્રાવ્યતા થશે તમે કદાચ પહેલેથી અનુમાન લગાવી લીધો હશે કે તેમાં દ્રાવ્યતા ગુણાકારનો સમાવેશ થાય છે તેથી દ્રવ્યતા ગુણાકાર બરાબર જે બે આયનોનું વિયોજ થાય છે તે બે આયર્નના સાંદ્રતાનો ગુણાકાર અહીં કેલ્શિયમ આયર્ન અને હાયડ્રોજન આયર્નનો વિયોજન થાય પરિણામે કેલ્શિયમ ૨ પ્લસ આયર્નની સાંદ્રતા ગુણ્યાં હાઇડ્રોક્સાઈડ આયર્નની સાંદ્રતા આપણે જાણીયે છીએ કે કેલ્સિયમ આયર્નના એક મોલ માટે આપણી પાસે હાઇડ્રોક્સાઈડના બે મોલ છે માટે આપણે તેનો વર્ગ કરીશું હવે તમારામાંથી કેટલાક કહશે કે અહીં આ સંતુલન અચળાંક જેવું લાગે છે પરંતુ જો તમે સંતુલન અચળાંક સાથે કામ કરી રહ્યા હોવ તો તમે અહીં આનો ભાગાકાર પ્રક્રિયાકની સાંદ્રતા સાથે કરશો આપણે અહીં સંતુલન અચળાંકનો ઉપયોગ પણ કરી શકીયે પરંતુ આ કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડ ધન અવસ્થામાં છે તો અહીં શું થાય રહ્યું છે આપણે તેની કલ્પના કરીયે કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડ ધન અવસ્થામાં છે એટલેકે આપણી પાસે અહીં કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડનો ટુકડો છે અને તે શુદ્ધ પાણીને અંદર મુકેલો છે હવે આપણે અહીં સંતૃપ્ત થઈ ગયા છે આપણી પાસે અહીં ઘણા બધા આયનો છે તેથી જેટલીબી વાર કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડનું વિયોજન થાય દ્રાવણમાંથી તેનો તેજ સમાન જાધ્ધો પાછો બને છે જો તમે સંતુલન અચળાંકનો ઉપાયો કરવા માંગતા હોવ તો તમે અહીં આનો ભાગાકાર ધન કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડની સાંદ્રતા વડે કરશો આપણે ક્યારે મોલારીટીના સનદર્ભમાં ધન પદાર્થની સ્નાદ્રતા વિશે વિચારતા નથી પરંતુ તે અચલ રહે છે જયારે પણ કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડનું આયનોમાં વિચલન થાય ત્યારે તેના ધનફાલમાં ઘટાડો થાય છે અને જયારે તે ફરી પાછો બને છે ત્યારે તેન ઘનફળમાં વધારો થાય છે પરિણામે અહીં સાંદ્રતા અચળ છે તેથીજ આપણે તેનો બંને બાજુ ગુણાકાર કરીયે છીએ જેના પરિણામે આપણને દ્રાવ્યતા ગુણાકાર મળે છે આમ આ રીતે દ્રવ્યતત ગુણાકાર એટલેકે સોલ્યુંબલીટી મેળવી શકાય આપણે તેન વિશે કોઈક બીજા વિડીઓમાં ઊંડાળમાં વાત કરીશું પરંતુ હવે આપણે તેનો ઉપયોગ કઈ રીતે કરી શકીયે ? આપણી પાસે અહીં પહેલીથીજ કેલ્શિયમ આયર્ન છે આપણી પાસે અહીં પહેલીથીજ આપણી પાસે અહીં પહેલીથીજ ૦.૦૧ મોલર જેટલા કેલ્શિયમ આયર્ન વિયોજન પામેલા છે આટલા કેલ્શિયમ આયર્ન વિયોજન પામેલા છે હવે આપણે કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડનું વિયોજન કરીને આપણે કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડનું વિયોજન કરીને તેમાં X મોલર જેટલા આયર્ન ઉમેરી રહ્યા છીએ કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડનું વિયોજન કરી X મોલર જેટલા કેલ્શિયમ આયર્ન ઉમેરીએ છીએ કેલ્શિયમ આયર્ન ઉમેરીએ છીએ અહીં આપણે તેને સાંદ્રતાના સંદર્ભમાં લખીશું આનો અર્થ એ થાય કે આપણી પાસે બે X મોલર આપણી પાસે બે X મોલર હાઇડ્રોક્સાઈડ આયર્નની સાંદ્રતા છે કેલ્શિયમ આયર્નની સાંદ્રતા જે કંઈક પણ સાંદ્રતા હોય હાઇડ્રોક્સાઈડ આયર્નની સાંદ્રતા બમણી હશે કારણકે આપણી પાસે કેલ્શિયમના એક અણું માટે કારણકે આપણી પાસે કેલ્શિયમના દરેક એક અણું માટે કાયડ્રોકસાઈડના બે અણું છે તો હવે આપણે ડરાવતા ગુણાકાર સાથે આનો ઉપયોગ કઈ રીતે કરી શકીયે ? હવે તમને આ પહેલેથીજ આપવામાં આવ્યું છે તે ૦.૦૧ મોલર છે માટે ૦.10 મોલર અને પછી તમે તેમાં X ને ઉમેરી રહ્યા છો આમ કેલચિયામ આયર્નની સાંદ્રતા આ થશે એક જે તમારી પાસે પહેલેથીજ છે અને એક જેને તમે ઉમેરી રહ્યા છો ત્યાર બાદ તમારી પાસે હાઇડ્રોક્સાઈડ આયર્નની સાંદ્રતા ૨ X છે જેનો તમે વર્ગ કરો છો કરણકે કેલ્શિયમના દરેક અણું માટે તમારી પાસે હાઇડ્રોક્સાઈડના બે અણું છે હવે આના બરાબર ડરાવતા ગુણાકાર જે આપણે આપવામાં આવ્યો છે તે ૧.૩ ગુણ્યાં ૧૦ ની માઈનસ ૬ ઘાત છે જેને આપણે અહીં લખીશું ૧.૩ ગુણ્યાં ૧૦ ની માઈનસ ૬ ઘાત હવે જો તમે આને ઉકેલવાનો પ્રયત્ન કરો તો તે ખુબજ જટિલ થાય અહીં આ ચાર X નો વર્ગ થાય અને જો પછી તમે તેને આ કૌંસ સાથે ગુનો તો તમને X ની ત્રણ ઘાત મળે આમ આને ઉકેલવું શરણ નથી પરંતુ અહીં ગણતરી શરણ બનાવવા અને તેને ઉકેલવા આપણે એક ધારણા કરીશું આપણે તે ધારણ એટલા માટે કરીશું કારણકે આ નાઇટ્રેટ ક્ષાર ખુબજ વધારે દ્રાવ્ય છે જો આપણે તેની સરખામણી હાઇડ્રોક્સાઈડ ક્ષાર સાથે કરીયે તો તે ખુબજ વધારે દ્રાવ્ય છે પરિણામે આપણે અહીં ધારણા કરીશું આપણે હિયા આ ભાગને લગભગ ૦.૧૦ જેટ્લુજ લયશું કારણકે અહીં આ X એ ૦.૦૧ કરતા ખુબજ નાનું છે આને ઉકેલવું ખુબજ જટિલ છે પરંતુ આપણે તેમાં એક એવો પદાર્થ ઉમેરી રહ્યા છીએ જે ઓછું દ્રાવ્ય છે અહીં આ પહેલેથીજ સનાતૃપ્ત દ્રાવણ છે તેની સાંદ્રતા ખુબજ વધારે છે હવે જો આપણે અહીં X ને અવગણીએ તો પણ આ બંનેનો ગુણાકાર દ્રાવ્યતા ગુણાકાર જેટલોજ થાય જો આપણે તે પ્રમાણેની ધારણા કરીયે તો આપણને ૧.૩ ગુણ્યાં ૧૦ ની માઈનસ ૬ ઘાત બરાબર ૦.૧૦ ગુણ્યાં ૪ X નો વર્ગ મળે અથવા X નો વર્ગ બરાબર ૧.૩ ગુણ્યાં ૧૦ માઈનસ ૬ ઘાત ભાગ્ય ૦.૧૦ ગુણ્યાં ૪ ૦.૪૦ થશે હવે જો આપણે X માટે ઉકેલવું હોય તો આપણે બંને બાજુ વર્ગમૂળ લય શકીયે તેની ગણતરી કરવા આપણે કેલ્કયુલેટરનો ઉપાયો કરીશું ૧.૩ ગુણ્યાં ૧.૩ ગુણ્યાં ૧૦ ની માઈનસ ૬ ઘાત ગુણ્યાં ૧૦ ની માઈનસ ૬ ઘાત x ની કેલ્કયુલેટરનો ઉપાયો કરીશું ૧.૩ ગુણ્યાં ૧.૩ ગુણ્યાં ૧૦ ની માઈનસ ૬ ઘાત ગુણ્યાં ૧૦ ની માઈનસ ૬ ઘાત જેના બરાબર આ જવાબ આવે અને હવે તેનો ભગકર ૦.૪૦ સાથે કરીયે અહીં આ X નો વર્ગ છે જો આપણે તેનો વર્ગમૂળ લઈએ તો આપણને X મળે X બરાબર ૦.૦૦૧૮ થાય આમ X બરાબર લગફગ ૦.૦૦૧૮ મોલર હવે તમે જો ઈચ્છો તો અહીં આ કિંમતને આ પદાવલિમાં મૂકી શકો તમે જોશો કે તમને તેનો જવાબ ૧.૩ ગુણ્યાં ૧૦ ની માઈનસ ૬ ની નજીકજ મળે છે હવે આપણે ભાગ C જોયીયે નીચેના બોક્સમાં કારણ દર્શાવતી આકૃતિને પૂર્ણ કરો જેમાં CA લસ આયર્નની આસપાસ યોગ્ય દિકવિન્યાસ સાથે જેમાં CA લસ આયર્નની આસપાસ યોગ્ય દિકવિન્યાસ સાથે આપણે જાણીયે છીએ કે પાણીનો અણું ધ્રુવીય હોય છે જો અહીં આ ઓક્સિજન હોય અને આ બે હાયડ્રોજન હોય તો અબંધકારક યુગ્મ અહીં હશે તેથી ઓક્સિજન પાસે આંશિક ઋણ વીજભાર અને હાયડ્રોજન પાસે આંશિક ધન વીજભાર હોય છે આ પ્રમાણે હવે આપણે પાણીના ચાર અણુઓ દર્શાવીએ એક અણું આ પ્રમાણે આવશે અને જો તેને યોગ્ય દિકવિન્યાસ સાથે દર્શાવવું હોય તો બે હાયડ્રોજન અહીં આવે કારણકે ઓક્સિજન આંશિક ઋણ વિધુતભારીત છે અને આ ધન વિધુતભારીત તે બંનેની વચ્ચે આકર્ષણ થાય જો આપણે બીજા નુંની વાત કરીયે તો તે અહીં આ પ્રમાણે આવશે ત્યાર બાદ ત્રીજો અણું આ પ્રમાણે અને ચોથું અણું આ પ્રમાણે જો તમારે વધુ સ્પષ્ટ બતાવવું હોય તો અહીં આ બધા ઓક્સિજન છે અને બાકીના બંધ હાયડ્રોજન છે અહીં આ બધા હાયડ્રોજન છે હાયડ્રોજન આંશિક ધન વિધુતભાર ધરાવે અને તેથી તેવો આ કેલ્શિયમ આયર્નથી દૂર હશે તેમની વચ્ચે અપાકર્ષણ થાય અને બીજી બાજુ ઓક્સિજનની પાસે અબંધકારક યુગ્મ હોય એટલેકે તેવો આંશિક ઋણ વિધુતભાર ધરાવે તે કેલ્શિયમ આયર્ન તરફ આકર્ષાયેલા રહે