મુખ્ય વિષયવસ્તુ

રસાયણવિજ્ઞાન લાઈબ્રેરી

Course: રસાયણવિજ્ઞાન લાઈબ્રેરી > Unit 13

Lesson 1: ઍસિડ, બેઇઝ, અને pH

બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ અને બેઈઝ

મુખ્ય બાબતો

બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ કોઈ પણ પદાર્થ છે જે પ્રોટોન—start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript દાન કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઇઝ કોઈ પણ પદાર્થ છે જે પ્રોટોન સ્વીકારવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, જેમાં start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript સાથે બંધ બનાવવા માટે અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોનયુગ્મની જરૂર હોય છે.
પાણી ઉભયગુણધર્મી છે, જેનો અર્થ થાય કે તે બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ અને બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઇઝ બંને તરીકે વર્તી શકે.
પ્રબળ ઍસિડ અને બેઈઝનું જલીય દ્રાવણમાં સંપૂર્ણ વિયોજન થાય છે, જયારે નિર્બળ ઍસિડ અને બેઈઝનું આંશિક જ થાય છે.
બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડનો સંયુગ્મ બેઇઝ ઍસિડ પ્રોટોનનું દાન આપે પછી બને છે. બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઈઝનો સંયુગ્મ ઍસિડ બેઇઝ પ્રોટોન સ્વીકારે પછી બને છે.
સંયુગ્મ ઍસિડ-બેઇઝ જોડમાં બે પદાર્થો પાસે સમાન આણ્વીય સૂત્ર હોય છે સિવાય કે ઍસિડ પાસે સંયુગ્મ બેઇઝની સરખામણીમાં વધારાનો start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript હોય છે.

પરિચય

આર્હેનિયસ ઍસિડ અને બેઇઝ પરના અગાઉના આર્ટીકલ માં, આપણે શીખ્યા કે આર્હેનિયસ ઍસિડ કોઈ પણ પદાર્થ હોઈ શકે જે જલીય દ્રાવણમાં start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript ની સાંદ્રતા વધારે છે અને આર્હેનિયસ બેઇઝ કોઈ પણ પદાર્થ હોઈ શકે જે જલીય દ્રાવણમાં start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript ની સાંદ્રતા વધારે છે. આર્હેનિયસ સિદ્ધાંતની મુખ્ય મર્યાદા એ છે કે આપણે ઍસિડ-બેઇઝની વર્તણુક ફક્ત પાણીમાં જ દર્શાવી શકીએ. આ આર્ટીકલમાં, આપણે વધુ વ્યાપક બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી સિદ્ધાંત જોઈશું, જે બહોળા પ્રમાણમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ પર લાગુ પાડી શકાય.

ઍસિડ અને બેઈઝની બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી સિદ્ધાંત

બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી સિદ્ધાંત રાસાયણિક પદાર્થો વચ્ચે પ્રોટોનના સ્થળાંતરના સંદર્ભમાં ઍસિડ-બેઇઝ આંતરક્રિયાઓ દર્શાવે છે. બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ કોઈ પણ પદાર્થ છે જે પ્રોટોન, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript નું દાન કરી શકે, અને બેઇઝ એ કોઈ પદાર્થ છે જે પ્રોટોનને સ્વીકારી શકે. રાસાયણિક બંધારણના સંદર્ભમાં, તેનો અર્થ થાય કે બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ હાઇડ્રોજન ધરાવતો હોવો જોઈએ જેનું start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript તરીકે વિયોજન થાય છે. પ્રોટોન સ્વીકારવા માટે, બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઇઝ પાસે પ્રોટોન સાથે નવો બંધ બનાવવા માટે ઓછામાં ઓછો એક અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોવો જોઈએ.

બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી વ્યાખ્યાઓનો ઉપયોગ કરીને, ઍસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયા એ કોઈ પણ પ્રક્રિયા છે જેમાં પ્રોટોનનું ઍસિડથી બેઈઝમાં સ્થળાંતર થાય છે. આપણે કોઈ પણ દ્રાવકમાં, તેમજ વાયુ અવસ્થામાં ઍસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયાઓની ચર્ચા કરવા બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી વ્યાખ્યાઓનો ઉપયોગ કરી શકીએ ઉદાહરણ તરીકે, ઘન એમોનિયમ ક્લોરાઈડ, start text, N, H, end text, start subscript, 4, end subscript, start text, C, l, end text, left parenthesis, s, right parenthesis બનાવવા માટે હાઇડ્રોજન ક્લોરાઈડ વાયુ, start text, H, end text, start text, C, l, end text, left parenthesis, g, right parenthesis, સાથેની, એમોનિયા વાયુ, start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis, ની પ્રક્રિયાને ધ્યાનમાં લો..

start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis, plus, start color #11accd, start text, H, end text, end color #11accd, start text, C, l, end text, left parenthesis, g, right parenthesis, right arrow, start text, N, end text, start color #11accd, start text, H, end text, end color #11accd, start subscript, 4, end subscript, start text, C, l, end text, left parenthesis, s, right parenthesis

નીચે બતાવ્યા મુજબ, પ્રક્રિયકો અને નીપજોની લુઈસ રચનાનો ઉપયોગ કરીને પણ આ પ્રક્રિયાને દર્શાવી શકાય:

આ પ્રક્રિયામાં, start color #11accd, start text, H, end text, end color #11accd, start text, C, l, end text પોતાના પ્રોટોનનું દાન—ભૂરામાં બતાવેલું—start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript ને કરે છે. તેથી, start text, H, C, l, end text બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ તરીકે કામ કરે છે. start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript પાસે અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે, જે પ્રોટોન સ્વીકારવા ઉપયોગી છે, તેથી start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઇઝ છે.

નોંધો કે આર્હેનિયસ સિદ્ધાંત મુજબ, ઉપરની પ્રક્રિયા ઍસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયા થશે નહિ કારણકે તે પાણીમાં start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript અથવા start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript બનાવતા નથી. તેમછતાં, રસાયણવિજ્ઞાનમાંminusstart text, N, H, end text, start subscript, 4, end subscript, start text, C, l, end text બનાવવા માટે start text, H, C, l, end text થી start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript સુધી પ્રોટોનનું સ્થળાંતરminusજલીય અવસ્થામાં જે કઈ થાય છે એને ઘણું સમાન છે.

આ વ્યાખ્યાઓ સાથે વધુ પરિચય મેળવવા માટે, કેટલાક વધુ ઉદાહરણ જોઈએ.

બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ અને બેઇઝને ઓળખવા

નાઇટ્રિક ઍસિડ અને પાણી વચ્ચેની પ્રક્રિયામાં, નાઇટ્રિક ઍસિડ, start text, H, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, પ્રોટોનનું દાન—ભૂરામાં બતાવેલું—પાણીને કરે છે, તેથી બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ તરીકે વર્તે છે.

start color #11accd, start text, H, end text, end color #11accd, start text, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, l, right parenthesis, right arrow, start color #11accd, start text, H, end text, end color #11accd, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis

પાણી નાઇટ્રિક ઍસિડ પાસેથી પ્રોટોન સ્વીકારીને start color #11accd, start text, H, end text, end color #11accd, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript બનાવે છે, તેથી પાણી બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઇઝ તરીકે વર્તે છે. આ પ્રક્રિયા નીપજના નિર્માણની વધુ તરફેણ કરે છે, પ્રક્રિયાના તીરને ફક્ત જમણી બાજુ જ દોરવામાં આવે છે.

હવે પાણીમાં એમોનિયા, start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript ને સમાવતી પ્રક્રિયાને જોઈએ.

start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start color #11accd, start text, H, end text, end color #11accd, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, l, right parenthesis, \rightleftharpoons, start text, N, end text, start color #11accd, start text, H, end text, end color #11accd, start subscript, 4, end subscript, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis

આ પ્રક્રિયામાં, પાણી તેનો એક પ્રોટોન એમોનિયાને આપે છે. પ્રોટોન ગુમાવ્યા પછી, પાણી હાઈડ્રોક્સાઇડ, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript બને છે. આ પ્રક્રિયામાં પાણી પ્રોટોનનો દાતા છે, તેથી તે બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ તરીકે વર્તે છે. એમોનિયા પાણી પાસેથી પ્રોટોન સ્વીકારીને એમોનિયમ આયન, start text, N, H, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, plus, end superscript બનાવે છે. તેથી, એમોનિયા બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઇઝ તરીકે વર્તે છે.

અગાઉની બે પ્રક્રિયામાં,આપણે જોયું કે પાણી બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઇઝ—નાઇટ્રિક ઍસિડ સાથેની પ્રક્રિયામાં—અને બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી એસીડ—એમોનિયા સાથેની પ્રક્રિયામાં. બંને તરીકે વર્તે છે. પ્રોટોનનું દાન અને સ્વીકારવાની આ ક્ષમતાને કારણે, પાણી ઉભયગુણધર્મી અથવા એમ્ફીપ્રોટીક તરીકે ઓળખાય છે, તેનો અર્થ થાય કે તે બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ અથવા બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઇઝ કોઈ પણ તરીકે કામ કરી શકે.

[પૂર્વગ એમ્ફીનો અર્થ શું થાય?]

પ્રબળ અને નિર્બળ ઍસિડ: વિયોજન થાય, કે વિયોજન ન થાય?

પ્રબળ ઍસિડનું જલીય દ્રાવણમાં તેના ઘટક આયનોમાં સંપૂર્ણ વિયોજન થાય છે. નાઇટ્રિક ઍસિડ એ પ્રબળ ઍસિડનું ઉદાહરણ છે. હાઇડ્રોનિયમ, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, અને નાઇટ્રેટ, start text, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, start superscript, minus, end superscript, આયન બનાવવા તેનું પાણીમાં સંપૂર્ણ વિયોજન થાય છે. પ્રક્રિયા થઈ ગયા પછી, ત્યાં દ્રાવણમાં કોઈ પણ અવિયોજીત start text, H, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript અણુ જોવા મળતો નથી.

વિપરીત રીતે, નિર્બળ ઍસિડનું તેના ઘટક આયનોમાં સંપૂર્ણ વિયોજન થતું નથી. નિર્બળ ઍસિડનું ઉદાહરણ એસિટિક ઍસિડ, start text, C, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, C, O, O, H, end text છે, જે વિનેગરમાં હાજર હોય છે. એસિટિક ઍસિડ હાઇડ્રોનિયમ અને એસિટેટ આયન, start text, C, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, C, O, O, end text, start superscript, minus, end superscript બનાવવા માટે પાણીમાં આંશિક વિયોજીત થાય છે:

start text, C, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, C, O, O, H, end text, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, l, right parenthesis, \rightleftharpoons, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, C, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, C, O, O, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis

નોંધો કે આ પ્રક્રિયામાં, આપણી પાસે બંને દિશામાં જતો એરો છે: \leftrightharpoons. આ બતાવે છે કે એસિટિક ઍસિડનું વિયોજન ગતિશીલ સંતુલન છે જ્યાં એસિટિક ઍસિડ અણુઓની અસરકારક સાંદ્રતા હશે જે તટસ્થ start text, C, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, C, O, O, H, end text અણુઓ તરીકે તેમજ વિયોજીત આયન, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript અને start text, C, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, C, O, O, end text, start superscript, minus, end superscript ના સ્વરૂપમાં હાજર હોય છે.

પ્રબળ ઍસિડનું જલીય દ્રાવણ, ડાબી બાજુ, અને નિર્બળ ઍસિડનું, જમણી બાજુ. (a) હાઈડ્રોક્લોરિક ઍસિડ પ્રબળ ઍસિડ છે જેનું પાણીમાં સંપૂર્ણ વિયોજન થાય છે. (b) હાઈડ્રોફ્લોરિક ઍસિડ નિર્બળ ઍસિડ છે જેનું પ્રોટોન અને ફ્લોરાઈડ આયનમાં આંશિક વિયોજન થાય છે.

સામાન્ય પ્રશ્ન છે કે, "કંઈક પ્રબળ અથવા નિર્બળ ઍસિડ છે એવું તમે ક્યારે જાણી શકો?" આ સારો સવાલ છે! ટૂંકો જવાબ છે કે ત્યાં ફક્ત થોડા જ પ્રબળ ઍસિડ છે, અને બાકીના બધાને જ નિર્બળ ઍસિડ ગણવામાં આવે છે. એકવાર આપણે સામાન્ય પ્રબળ ઍસિડ સાથે પરિચિત થઈ જઈએ, પછી આપણે રસાયણવિજ્ઞાનના પ્રશ્નોમાં પ્રબળ અને નિર્બળ ઍસિડને સરળતાથી ઓળખી શકીએ.

નીચેનું ટેબલ કેટલાક સામાન્ય પ્રબળ ઍસિડની યાદી બતાવે છે.

સામાન્ય પ્રબળ ઍસિડ

નામ	સૂત્ર
હાઈડ્રોક્લોરિક ઍસિડ	start text, H, C, l, end text
હાઈડ્રોબ્રોમિક ઍસિડ	start text, H, B, r, end text
હાઈડ્રોઆયોડિક ઍસિડ	start text, H, I, end text
સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ	start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript
નાઇટ્રિક ઍસિડ	start text, H, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript
પરક્લોરિક ઍસિડ	start text, H, C, l, O, end text, start subscript, 4, end subscript

પ્રબળ અને નિર્બળ બેઇઝ

પ્રબળ બેઇઝ એવો બેઇઝ છે જેનું જલીય દ્રાવણમાં સંપૂર્ણ આયનીકરણ થાય છે. પ્રબળ બેઈઝનું ઉદાહરણ સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઇડ, start text, N, a, O, H, end text છે. પાણીમાં, સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું સંપૂર્ણ વિયોજન થઈને સોડિયમ આયન અને હાઇડ્રોક્સાઇડ આયન આપે છે:

start text, N, a, O, H, end text, left parenthesis, a, q, right parenthesis, right arrow, start text, N, a, end text, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis

આમ, જો આપણે પાણીમાં સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું દ્રાવણ બનાવીએ, તો આપણા અંતિમ દ્રાવણમાં ફક્ત start text, N, a, end text, start superscript, plus, end superscript અને start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript જ હાજર હશે. આપણે કોઈ પણ અવિયોજીત start text, N, a, O, H, end text ની અપેક્ષા રાખતા નથી.

ચાલો હવે પાણીમાં એમોનિયા, start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript, ને જોઈએ. એમોનિયા નિર્બળ બેઇઝ છે, તેથી પાણીમાં તેનું આંશિક આયનીકરણ જ થશે:

start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, l, right parenthesis, \rightleftharpoons, start text, N, H, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis

કેટલાક અમોનિયા અણુઓ પાણી પાસેથી પ્રોટોન સ્વીકારીને એમોનિયમ આયન અને હાઇડ્રોક્સાઇડ આયન બનાવે છે. ગતિશીલ સંતુલનમાં પરિણમેં છે, જેમાં એમોનિયા અણુઓ સતત પાણી સાથે પ્રોટોનની અદલાબદલી કરે છે, અને એમોનિયમ આયન સતત હાઇડ્રોક્સાઇડને પ્રોટોનનું દાન કરે છે. દ્રાવણમાં મુખ્ય ઘટક આયનીકરણ ન પામેલો એમોનિયા, start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript, છે કારણકે એમોનિયા થોડા પ્રમાણમાં જ પાણીને પ્રોટોન વિનાનું કરશે.

સમૂહ 1 અને સમૂહ 2 હાઇડ્રોક્સાઇડ ધરાવતા સામાન્ય પ્રબળ બેઇઝ.

[અદ્રાવ્ય સંયોજન પ્રબળ બેઇઝ કઈ રીતે હોઈ શકે?]

તટસ્થ નાઇટ્રોજન-ધરાવતા સંયોજનો જેમ કે એમોનિયા, ટ્રાયમિથાઈલએમાઇન, પિરિમીડીન ધરાવતા સામાન્ય પ્રબળ બેઇઝ.

ઉદાહરણ 1: હાઇડ્રોજન ફોસ્ફેટ સાથે ઍસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયા લખવી

હાઇડ્રોજન ફોસ્ફેટ, start text, H, P, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, 2, minus, end superscript, નિર્બળ બેઇઝ તરીકે વર્તી શકે, અથવા જલીય દ્રાવણમાં નિર્બળ ઍસિડ તરીકે વર્તી શકે.

પાણીમાં નિર્બળ બેઇઝ તરીકે વર્તતા હાઇડ્રોજન ફોસ્ફેટની પ્રક્રિયા માટે સંતુલિત સમીકરણ શું છે?

હાઇડ્રોજન ફોસ્ફેટ બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઇઝ તરીકે વર્તે છે, તેથી પાણી બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ તરીકે વર્તતો હોવો જોઈએ. આનો અર્થ થાય કે પાણી હાઈડ્રોક્સાઇડ ઉત્પન્ન કરવા માટે પ્રોટોનનું દાન કરશે હાઇડ્રોજન ફોસ્ફટમાં પ્રોટોનનો ઉમેરો start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, P, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, minus, end superscript ના નિર્માણમાં પરિણમે:

start text, H, P, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, 2, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, right arrow, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, P, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis

આ ઉદાહરણમાં હાઇડ્રોજન ફોસ્ફેટ નિર્બળ બેઇઝ તરીકે કામ કરે છે, તેથી પ્રક્રિયા પ્રતિવર્તી છે એવું બતાવવા માટે આપણે આપણી એકંદર પ્રક્રિયામાં સંતુલન તીર, \rightleftharpoons, બતાવવાની જરૂર છે. આ પાણીમાં નિર્બળ બેઇઝ તરીકે વર્તતા હાઇડ્રોજન ફોસ્ફેટની પ્રક્રિયા માટે નીચેનું સંતુલિત સમીકરણ આપે:

start text, H, P, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, 2, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, l, right parenthesis, \rightleftharpoons, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, P, O, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis

હાઇડ્રોજન ફોસ્ફેટ જેવું કંઈક ઍસિડ અથવા બેઇઝ તરીકે વર્તે એ આપણે કઈ રીતે જાણી શકીએ? ટૂંકો જવાબ છે કે જયારે વિવિધ પ્રક્રિયાઓ શક્ય હોય, જુદી જુદી સંતુલન પ્રક્રિયાઓ પાસે જુદા જુદા સંતુલન અચળાંક પણ હોય છે. કયું સંતુલન તરફેણ કરશે એ દ્રાવણની pH અને દ્રાવણમાં બીજા કયા ઘટકો છે એના પર આધાર રાખે છે. જ્યારે આપણે બફર અને અનુમાપન વિશે શીખીશું ત્યારે આ પ્રશ્નને વધુ ઊંડાણમાં જોઈશું!

ખ્યાલ ચકાસણી: જો હાઇડ્રોજન ફોસ્ફેટ જલીય દ્રાવણમાં નિર્બળ ઍસિડ તરીકે કામ કરે તો આપણું સંતુલિત સમીકરણ કેવું દેખાશે?

[જવાબ બતાવો]

સંયુગ્મ ઍસિડ-બેઇઝ જોડ

હવે આપણી પાસે બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ અને બેઇઝની સમજ છે, આપણે આ આર્ટીકલમાં અંતિમ સંકલ્પના વિશે ચર્ચા કરી શકીએ: સંયુગ્મ ઍસિડ-બેઇઝ જોડ. બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયામાં, બેઇઝ પ્રોટોન સ્વીકારે પછી સંયુગ્મ ઍસિડ બને છે. વિપરીત રીતે, ઍસિડ તેના પ્રોટોનનું દાન કરે પછી સંયુગ્મ બેઇઝ બને છે. સંયુગ્મ ઍસિડ-બેઇઝ જોડમાં બે ઘટકો પાસે એકસમાન આણ્વીય સૂત્ર હોય છે સિવાય કે ઍસિડ પાસે સંયુગ્મ બેઇઝની સરખામણીમાં start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript વધારે છે.

ઉદાહરણ 2: પ્રબળ ઍસિડનું વિયોજન

પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતા પ્રબળ ઍસિડ start text, H, C, l, end text ને ફરીથી ધ્યાનમાં લઈએ:

start text, H, C, l, end text, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, l, right parenthesis, right arrow, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, C, l, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis

~~~~~~~~~~\greenD{\text{ઍસિડ}}~~~~~~~~~~~~\purpleC{\text{બેઇઝ}}~~~~~~~~~~~~~~\purpleC{\text{ઍસિડ}}~~~~~~~~~~~\greenD{\text{બેઇઝ}}

space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start color #1fab54, start text, ઍ, સ, િ, ડ, end text, end color #1fab54, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start color #aa87ff, start text, બ, ે, ઇ, ઝ, end text, end color #aa87ff, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start color #aa87ff, start text, ઍ, સ, િ, ડ, end text, end color #aa87ff, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start color #1fab54, start text, બ, ે, ઇ, ઝ, end text, end color #1fab54

આ પ્રક્રિયામાં, start text, H, C, l, end text પાણીને પ્રોટોનનું દાન કરે છે; તેથી, start text, H, C, l, end text બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ તરીકે કામ કરે છે. start text, H, C, l, end text પોતાના પ્રોટોનનું દાન કરી લે પછી, start text, C, l, end text, start superscript, minus, end superscript આયન રચાય છે; આમ, start text, C, l, end text, start superscript, minus, end superscript એ start text, H, C, l, end text નો સંયુગ્મ બેઇઝ છે.

start color #1fab54, start text, સ, ં, ય, ુ, ગ, ્, મ, space, જ, ો, ડ, space, 1, end text, end color #1fab54, equals, start text, H, C, l, end text, start text, space, અ, ન, ે, space, end text, start text, C, l, end text, start superscript, minus, end superscript

પાણી start text, H, C, l, end text પાસેથી પ્રોટોન સ્વીકારે છે, તેથી પાણી બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઇઝ તરીકે વર્તે છે. જ્યારે પાણી પ્રોટોન સ્વીકારે, ત્યારે start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript રચાય છે. તેથી, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text નો સંયુગ્મ ઍસિડ start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript છે.

start color #aa87ff, start text, સ, ં, ય, ુ, ગ, ્, મ, space, જ, ો, ડ, space, 2, end text, end color #aa87ff, equals, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start text, space, અ, ન, ે, space, end text, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript

આપણી પ્રક્રિયામાં સંયુગ્મ ઍસિડ-બેઇઝ જોડ એક બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ અને એક બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઇઝ ધરાવે છે; ઍસિડ અને બેઇઝ એક જ પ્રોટોન વડે જુદા પડે છે. એ સામાન્ય રીતે સાચું હશે કે બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ અને બેઇઝ બે સંયુગ્મ ઍસિડ-બેઈઝ જોડ ધરાવશે.

ઉદાહરણ 3: નિર્બળ બેઈઝનું આયનીકરણ

પાણીમાં નિર્બળ બેઇઝ એમોનિયાની પ્રક્રિયાને ધ્યાનમાં લો:

start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, l, right parenthesis, \rightleftharpoons, start text, N, H, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis

~~~~~~~~~~\greenD{\text{બેઇઝ}}~~~~~~~~~~~~\purpleC{\text{ઍસિડ}}~~~~~~~~~~~~\greenD{\text{ઍસિડ}}~~~~~~~~~~~~~\purpleC{\text{બેઇઝ}}

space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start color #1fab54, start text, બ, ે, ઇ, ઝ, end text, end color #1fab54, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start color #aa87ff, start text, ઍ, સ, િ, ડ, end text, end color #aa87ff, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start color #1fab54, start text, ઍ, સ, િ, ડ, end text, end color #1fab54, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, space, start color #aa87ff, start text, બ, ે, ઇ, ઝ, end text, end color #aa87ff

આ પ્રક્રિયામાં એમોનિયા પાણી પાસેથી પ્રોટોન સ્વીકારે છે, અને તેથી તે બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઇઝ તરીકે કામ કરે છે. પાણી પાસેથી પ્રોટોન સ્વીકારતા, એમોનિયા start text, N, H, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, plus, end superscript બનાવે છે. તેથી, start text, N, H, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, plus, end superscript એમોનિયાનો સંયુગ્મ ઍસિડ છે.

start color #1fab54, start text, સ, ં, ય, ુ, ગ, ્, મ, space, જ, ો, ડ, space, 1, end text, end color #1fab54, equals, start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, space, અ, ન, ે, space, end text, start text, N, H, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, plus, end superscript

પાણી, એમોનિયાને પ્રોટોનનું દાન કરીને, બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ તરીકે વર્તે છે. પાણી પોતાના પ્રોટોનનું દાન એમોનિયાને કરે એ પછી, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript રચાય છે. તેથી, પાણીનો સંયુગ્મ બેઇઝ start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript છે.

start color #aa87ff, start text, સ, ં, ય, ુ, ગ, ્, મ, space, જ, ો, ડ, space, 2, end text, end color #aa87ff, equals, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, start text, space, અ, ન, ે, space, end text, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript

એમોનિયા નિર્બળ બેઇઝ છે, તેથી એમોનિયમ આયન હાઇડ્રોક્સાઇડને ફરી પાછું પ્રોટોનનું દાન કરીને એમોનિયા અને પાણી ફરીથી બનાવી શકે. આમ, ગતિશીલ સંતુલન અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આ નિર્બળ ઍસિડ અને બેઇઝ ધરાવતી પ્રક્રિયાઓ માટે હંમેશા સાચું છે.

સારાંશ

બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ કોઈ પણ પદાર્થ છે જે પ્રોટોન—start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript દાન કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઇઝ કોઈ પણ પદાર્થ છે જે પ્રોટોન સ્વીકારવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, જેમાં start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript સાથે બંધ બનાવવા માટે અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોનયુગ્મની જરૂર હોય છે.
પાણી ઉભયગુણધર્મી છે, જેનો અર્થ થાય કે તે બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ અને બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઇઝ બંને તરીકે વર્તી શકે.
પ્રબળ ઍસિડ અને બેઈઝનું જલીય દ્રાવણમાં સંપૂર્ણ વિયોજન થાય છે, જયારે નિર્બળ ઍસિડ અને બેઈઝનું આંશિક જ થાય છે.
બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડનો સંયુગ્મ બેઇઝ ઍસિડ પ્રોટોનનું દાન આપે પછી બને છે. બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઈઝનો સંયુગ્મ ઍસિડ બેઇઝ પ્રોટોન સ્વીકારે પછી બને છે.
સંયુગ્મ ઍસિડ-બેઇઝ જોડમાં બે પદાર્થો પાસે સમાન આણ્વીય સૂત્ર હોય છે સિવાય કે ઍસિડ પાસે સંયુગ્મ બેઇઝની સરખામણીમાં વધારાનો start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript હોય છે.

[એટ્રીબ્યુશન અને રેફરન્સ]

મહાવરો 1: ઍસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયાઓને ઓળખવી

બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી સિદ્ધાંતને આધારે, નીચેનામાંથી કઈ ઍસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયાઓ છે?

(પસંદગી A)
start text, L, i, O, H, end text, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, H, B, r, end text, left parenthesis, a, q, right parenthesis, right arrow, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, l, right parenthesis, plus, start text, L, i, B, r, end text, left parenthesis, a, q, right parenthesis
(પસંદગી B)
2, start text, C, r, end text, left parenthesis, s, right parenthesis, plus, 3, start text, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis, right arrow, 2, start text, C, r, C, l, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, s, right parenthesis
(પસંદગી C)
start text, Z, n, end text, left parenthesis, s, right parenthesis, plus, 2, start text, H, C, l, end text, left parenthesis, a, q, right parenthesis, right arrow, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis, plus, start text, Z, n, C, l, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis
(પસંદગી D)
start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript, plus, start text, N, H, end text, start subscript, 3, end subscript, \rightleftharpoons, start text, N, H, end text, start subscript, 4, end subscript, start superscript, plus, end superscript, plus, start text, N, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start superscript, minus, end superscript

[હિંટ 1]

[હિંટ 2]

[હિંટ 3]

મહાવરો 2: સંયુગ્મ ઍસિડ-બેઇઝ જોડ ઓળખવા

હાઈડ્રોફ્લોરીક ઍસિડ, start text, H, F, end text, નિર્બળ ઍસિડ છે જેનું નીચેના સમીકરણ મુજબ પાણીમાં વિયોજન થાય છે:

start text, H, F, end text, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, l, right parenthesis, \rightleftharpoons, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, start text, F, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis

આ પ્રક્રિયામાં start text, H, F, end text નો સંયુગ્મ બેઇઝ કયો છે?

(પસંદગી A)
start text, F, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, g, right parenthesis
(પસંદગી B)
start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis
(પસંદગી C)
start text, F, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis
(પસંદગી D)
start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, l, right parenthesis

[હિંટ 1]

[હિંટ 2]

વાર્તાલાપમાં જોડાવા માંગો છો?

લોગ ઇન

વડે ગોઠવવું:

No posts yet.

શું તમે અંગ્રેજી સમજો છો? ખાનએકેડેમીની અંગ્રેજીની સાઇટ પર વધુ ચર્ચા થતી જોવા માટે અહીં ક્લિક કરો.