મુખ્ય વિષયવસ્તુ
રસાયણવિજ્ઞાન લાઈબ્રેરી
Course: રસાયણવિજ્ઞાન લાઈબ્રેરી > Unit 13
Lesson 1: ઍસિડ, બેઇઝ, અને pH- આર્હેનિયસ ઍસિડ અને બેઇઝ
- આર્હેનિયસ ઍસિડ અને બેઇઝ
- pH, pOH, અને pH માપક્રમ
- બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ અને બેઈઝ
- બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ અને બેઈઝ
- પાણીનું ઓટો આયનીકરણ
- પાણીનું ઓટોઆયનીકરણ અને Kw
- pH ની વ્યાખ્યા
- ઍસિડ પ્રબળતા, એનાયન કદ, અને બંધ ઊર્જા
- નિર્બળ ઍસિડ અને પ્રબળ ઍસિડ ઓળખીએ
- નિર્બળ બેઇઝ અને પ્રબળ બેઇઝ ઓળખીએ
- ઍસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયાનો પરિચય
© 2023 Khan Academyઉપયોગના નિયમોગોપનીયતા નીતિCookie Notice
pH, pOH, અને pH માપક્રમ
pH, pOH, અને pH માપક્રમની વ્યાખ્યાઓ. પ્રબળ ઍસિડ અથવા બેઇઝ દ્રાવણની pH ની ગણતરી કરવી. ઍસિડ પ્રબળતા અને દ્રાવણની pH વચ્ચેનો સંબંધ.
મુખ્ય બાબતો
- આપણે નીચેના સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracketઅને start text, p, H, end text ની વચ્ચે રૂપાંતરણ કરી શકીએ:
- આપણે નીચેના સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracketઅને start text, p, O, H, end text ની વચ્ચે રૂપાંતરણ કરી શકીએ:
- 25, degrees, start text, C, end text આગળ કોઈ પણ જલીય દ્રાવણ માટે:
start text, p, H, end text, plus, start text, p, O, H, end text, equals, 14.
- open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket ની સાંદ્રતામાં 10 ના અવયવના દરેક વધારા માટે, start text, p, H, end text 1 એકમ વડે ઘટશે, અને ઊલટું.
- ઍસિડ પ્રબળતા open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket અને start text, p, H, end text સાંદ્રતા બંને અને નક્કી કરે.
પરિચય
જલીય દ્રાવણમાં, ઍસિડને એવી પ્રજાતિ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં છે જે start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesisની સાંદ્રતા વધારે છે, જ્યારે બેઈઝ start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis ની સાંદ્રતા વધારે છે. દ્રાવણમાં આ આયનની સાંદ્રતા ઓછી હોઈ શકે, અને તેઓ ખુબ વધુ વિસ્તાર પણ ધરાવે છે.
ઉદાહરણ માટે, 25, degrees, start text, C, end text આગળ શુદ્ધ પાણીનો નમૂનો start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript અને start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript ના 1, point, 0, times, 10, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, space, M, end text ધરાવે. સરખામણીમાં, જઠર ઍસિડમાં start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript ની સાંદ્રતા લગભગ 1, point, 0, times, 10, start superscript, minus, 1, end superscript, start text, M, end text સુધી જઈ શકે, તેનો અર્થ થાય કે જઠર ઍસિડ માટે open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket લગભગ શુદ્ધ પાણી કરતા મૂલ્યના 6 ક્રમ જેટલો મોટો છે!
આવી જટિલ સંખ્યાઓ સાથે કામ કરવાનું અવગણવા, વૈજ્ઞાનિકોને આ સાંદ્રતાઓને start text, p, H, end text અથવા start text, p, O, H, end text મૂલ્યોમાં રૂપાંતરિત કરી. start text, p, H, end text અને start text, p, O, H, end text ની વ્યાખ્યાઓને જોઈએ.
start text, p, H, end text અને start text, p, O, H, end text ની વ્યાખ્યાઓ
open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket અને start text, p, H, end text ને સંબંધિત કરવા
જલીય દ્રાવણ માટે start text, p, H, end text નીચેના સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket પરથી ગણવામાં આવે છે:
લોઅરકેસ start text, p, end text `, `, minus, start text, l, o, g, end text, start subscript, 10, end subscript, " દર્શાવે છે. તમે વારંવાર જોશો કે લોકો સંક્ષેપ તરીકે બેઝ 10 ભાગ છોડી દે છે.
ઉદાહરણ માટે, આપણી પાસે open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, 1, times, 10, start superscript, minus, 5, end superscript, start text, space, M, end text સાથેનું દ્રાવણ છે, તો આપણે Eq. 1aનો ઉપયોગ કરીને start text, p, H, end textની ગણતરી કરી શકીએ:
દ્રાવણની start text, p, H, end text આપેલાની સાથે, આપણે open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket પણ શોધી શકીએ:
open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket અને start text, p, O, H, end text ને સંબંધિત કરવા
જલીય દ્રાવણ માટે start text, p, O, H, end text ને open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket માટેની સમાન રીતે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય:
ઉદાહરણ માટે, આપણી પાસે open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, equals, 1, times, 10, start superscript, minus, 12, end superscript, start text, space, M, end text સાથેનું દ્રાવણ છે, તો આપણે Eq. 2aનો ઉપયોગ કરીને start text, p, O, H, end textની ગણતરી કરી શકીએ:
દ્રાવણની start text, p, O, H, end text આપેલાની સાથે, આપણે open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket પણ શોધી શકીએ:
start text, p, H, end text અને start text, p, O, H, end text ને સંબંધિત કરવા
પાણીમાં start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript અને start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript ની સંતુલન સાંદ્રતાના આધારે, નીચેનો સંબંધ 25, degrees, start text, C, end text આગળ કોઈ પણ જલીય દ્રાવણ માટે સાચો છે:
આ સંબંધનો ઉપયોગ કરીને start text, p, H, end text અને start text, p, O, H, end text ની વચ્ચે રૂપાંતરણ કરી શકાય. Eq. 1a/b અને Eq. 2a/b ના સંયોજન સાથે, આપણે હંમેશા open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket અને open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket સાથે start text, p, O, H, end textઅને/અથવા start text, p, H, end text ને સંબંધિત કરી શકીએ આ સમીકરણની તારવણી માટે, પાણીના સ્વઆયનીકરણ પર આર્ટીકલ ચકાસો.
ઉદાહરણ 1: પ્રબળ બેઇઝ દ્રાવણના start text, p, H, end text ની ગણતરી કરવી
જો આપણે 25, degrees, start text, C, end text આગળ 1, point, 0, start text, space, L, end text જલીય દ્રાવણ બનાવવા માટે start text, N, a, O, H, end text ના 1, point, 0, start text, space, m, m, o, l, end text નો ઉપયોગ કરીએ, તો આ દ્રાવણની start text, p, H, end text શું છે?
આપણે open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, start text, p, H, end text, અને start text, p, O, H, end text વચ્ચેના સંબંધનો ઉપયોગ કરીને દ્રાવણ start text, N, a, O, H, end text ની start text, p, H, end text શોધી શકીએ. ચાલો ગણતરીને એક પછી એક સ્ટેપમાં જોઈએ.
સ્ટેપ 1. start text, N, a, O, H, end text ની મોલર સાંદ્રતાની ગણતરી
મોલર સાંદ્રતા બરાબર દ્રાવ્યના મોલ પ્રતિ દ્રાવણના લીટર:
start text, N, a, O, H, end text ની મોલર સાંદ્રતાની ગણતરી કરવા માટે, આપણે start text, N, a, O, H, end text ના મોલ અને દ્રાવણના કદ માટેની જ્ઞાત કિંમતોનો ઉપયોગ કરી શકીએ:
દ્રાવણમાં start text, N, a, O, H, end text ની સાંદ્રતા 1, point, 0, times, 10, start superscript, minus, 3, end superscript, start text, space, M, end text છે.
સ્ટેપ 2: start text, N, a, O, H, end text ના વિયોજનના આધારે open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket ની ગણતરી
કારણકે start text, N, a, O, H, end text પ્રબળ બેઇઝ છે, તેથી તેનું જલીય દ્રાવણમાં તેના ઘટક આયનોમાં સંપૂર્ણ વિયોજન થશે:
આ સંતુલિત સમીકરણ આપણને જણાવે છે કે start text, N, a, O, H, end text ના દરેક મોલ જલીય દ્રાવણમાં start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript ના એક મોલનું નિર્માણ કરે છે. તેથી, આપણી પાસે start text, N, a, O, H, end text અને open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket ની વચ્ચે નીચેનો સંબંધ છે:
સ્ટેપ 3: Eq. 2aનો ઉપયોગ કરીને open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket પરથી start text, p, O, H, end text ની ગણતરી
હવે આપણે start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript ની સાંદ્રતા જાણીએ છીએ, આપણે Eq. 2a નો ઉપયોગ કરીને start text, p, O, H, end text ગણી શકીએ:
આપણા દ્રાવણની start text, p, O, H, end text 3, point, 00 છે.
સ્ટેપ 4: Eq. 3 નો ઉપયોગ કરીને start text, p, O, H, end text પરથી start text, p, H, end text ની ગણતરી
આપણે Eq. 3 નો ઉપયોગ કરીને start text, p, O, H, end text પરથી start text, p, H, end text ગણી શકીએ. અજ્ઞાત, start text, p, H, end text માટે ઉકેલવા ફરીથી ગોઠવતા:
start text, p, H, end text શોધવા માટે સ્ટેપ 3 માં શોધેલી start text, p, O, H, end text ની કિંમત આપણે મૂકી શકીએ:
તેથી, આપણા દ્રાવણ start text, N, a, O, H, end text ની start text, p, H, end text 11, point, 00 છે.
The start text, p, H, end text માપક્રમ: એસિડિક, બેઝિક, અને તટસ્થ દ્રાવણ
દ્રાવણની સાપેક્ષ એસિડિકતા અથવા બેઝિકતા માપવા માટે સરળ રીત open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket ને start text, p, H, end text માં ફેરવવાની છે. start text, p, H, end text માપક્રમ વિવિધ પદાર્થોને તેમના start text, p, H, end text મૂલ્યોને કારણે સરળતાથી ક્રમ આપવામાં મદદ કરે છે.
start text, p, H, end text માપક્રમ એ ઋણ લઘુગણકીય માપક્રમ છે. લઘુગણકીય ભાગ એટલે start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript ની સાંદ્રતામાં થતા 10 ના અવયવના દરેક ફેરફાર માટે start text, p, H, end text 1 એકમ જેટલી બદલાય છે. લોગની આગળ ઋણની નિશાની જણાવે છે કે start text, p, H, end text અને open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket ની વચ્ચે વ્યસ્ત સંબંધ છે; જ્યારે start text, p, H, end text વધે, ત્યારે open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, અને ઊલટું.
નીચેની ચિત્ર કેટલાક સામાન્ય ઘરગથ્થું પદાર્થો માટે start text, p, H, end text મૂલ્યો સાથે start text, p, H, end text માપક્રમ બતાવે છે. આ start text, p, H, end text મૂલ્યો 25, degrees, start text, C, end text આગળ દ્રાવણ માટે છે. નોંધો કે ઋણ start text, p, H, end text મૂલ્ય હોવું શક્ય છે.
25, degrees, start text, C, end text આગળ જલીય દ્રાવણ માટે યાદ રાખવા જેવી કેટલીક મહત્વની શબ્દાવલી:
- તટસ્થ દ્રાવણ માટે, start text, p, H, end text, equals, 7.
- એસિડિક દ્રાવણ પાસે start text, p, H, end text, is less than, 7 હોય છે.
- બેઝિક દ્રાવણ પાસે start text, p, H, end text, is greater than, 7 હોય છે.
start text, p, H, end text મૂલ્ય જેટલું ઓછું, દ્રાવણ તેટલું જ વધુ એસિડિક અને start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript ની સાંદ્રતા એટલી જ વધારે. start text, p, H, end text મૂલ્ય જેટલું વધુ, દ્રાવણ તેટલું જ વધુ બેઝિક અને start text, H, end text, start superscript, plus, end superscriptની સાંદ્રતા એટલી જ ઓછી. આપણે દ્રાવણની એસિડિકતા અથવા બેઝિકતાને start text, p, O, H, end textના સંદર્ભમાં પણ દર્શાવી શકીએ, પણ start text, p, H, end text નો ઉપયોગ કરવો થોડો વધુ સામાન્ય છે. સદનસીબે, આપણે start text, p, H, end text અને start text, p, O, H, end text ના મૂલ્યો વચ્ચે સરળતાથી રૂપાંતરણ કરી શકીએ.
ખ્યાલ ચકાસણી: ઉપર આપેલા માપક્રમના આધારે, કયું દ્રાવણ વધુ એસિડિક છેminusનારંગીનો રસ, અથવા વિનેગર?
ઉદાહરણ 2: મંદ પ્રબળ ઍસિડ દ્રાવણની start text, p, H, end text નક્કી કરવી
આપણી પાસે 4, point, 0 ની start text, p, H, end text સાથે નાઇટ્રિક ઍસિડનું 100, start text, space, m, L, end text દ્રાવણ છે. આપણે 1, point, 0, start text, space, L, end text કુલ કદ મેળવવા માટે પાણી ઉમેરીને દ્રાવણને મંદ કરીએ છીએ.
મંદ દ્રાવણની start text, p, H, end text શું છે?
આ પ્રશ્ન ઉકેલવા માટેની ઘણી રીત છે. આપણે બે જુદી જુદી રીત જોઈશું.
રીત 1. લોગ માપક્રમના ગુણધર્મોનો ઉપયોગ
યાદ કરો કે start text, p, H, end text માપક્રમ ઋણ લઘુગણકીય માપક્રમ છે. તેથી, જો start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript ની સાંદ્રતા 10 ના એક જ અવયવ વડે ઘટે, તો start text, p, H, end text 1 એકમ વડે વધશે.
મંદ કર્યા બાદ મૂળભૂત કદ, 100, start text, space, m, L, end text, કુલ કદનું એક દશાંશ છે, તેથી દ્રાવણમાં start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript ની સાંદ્રતા 10 ના અવયવ વડે ઘટે છે. તેથી, દ્રાવણની start text, p, H, end text 1 એકમ વધશે:
તેથી, મંદ દ્રાવણની start text, p, H, end text 5, point, 0 છે.
રીત 2. start text, p, H, end text ની ગણતરી કરવા start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript ના મોલનો ઉપયોગ
સ્ટેપ 1: start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript ના મોલની ગણતરી
દ્રાવણમાં start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript ના મોલની ગણતરી આપણે મૂળભૂત દ્રાવણની start text, p, H, end text અને કદનો ઉપયોગ કરી શકીએ.
સ્ટેપ 2: મંદ કર્યા બાદ start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript ની મોલારિટીની ગણતરી
મંદ કર્યા બાદ કુલ કદ અને મૂળભૂત દ્રાવણ પરથી start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript ના મોલનો ઉપયોગ કરીને મંદ દ્રાવણની મોલારીટીની ગણતરી કરી શકાય.
સ્ટેપ 3: open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket પરથી start text, p, H, end text ની ગણતરી
અંતે, start text, p, H, end text ની ગણતરી કરવા આપણે Eq. 1a નો ઉપયોગ કરી શકીએ:
રીત 2 આપણને રીત 1 ની જેમ જ સમાન જવાબ આપે, વાહ!
સામાન્ય રીતે, રીત 2 થોડા વધુ સ્ટેપ લેશે, પણ start text, p, H, end text માં ફેરફાર શોધવા તે હંમેશા ઉપયોગી છે. જ્યારે 10 ના ગુણિત તરીકે સાંદ્રતામાં ફેરફાર થાય ત્યારે રીત 1 ટૂંકી છે. રીત 1 નો ઉપયોગ start text, p, H, end text માં ફેરફારનું અનુમાન લગાવવા ઝડપી રીત છે.
start text, p, H, end text અને ઍસિડની પ્રબળતા વચ્ચેનો સંબંધ
start text, p, H, end text માટેના સમીકરણને આધારે, આપણે જાણીએ છીએ કે start text, p, H, end text સાથે open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket સંબંધિત છે. તેમછતાં, એ યાદ રાખવું જરૂરી છે કે start text, p, H, end text હંમેશા ઍસિડની પ્રબળતા સાથે સીધો સંબંધ ધરાવતું નથી.
ઍસિડની પ્રબળતા દ્રાવણમાં એસીડના જે જથ્થાનું વિયોજન થાય છે તેના પર આધાર રાખે છે: ઍસિડ જેટલું વધુ પ્રબળ, આપેલી ઍસિડ સાંદ્રતા આગળ open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket વધુ. ઉદાહરણ તરીકે, પ્રબળ ઍસિડ start text, H, C, l, end text ના 1, point, 0, start text, M, end text દ્રાવણ પાસે નિર્બળ ઍસિડ start text, H, F, end text ના 1, point, 0, start text, M, end text દ્રાવણ કરતા start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript ની સાંદ્રતા વધુ હશે. આમ, એકસમાન સાંદ્રતા આગળ મોનોપ્રોટીક ઍસિડનાં બે દ્રાવણ માટે, start text, p, H, end text ઍસિડ પ્રબળતાના સમપ્રમાણમાં થશે.
વધુ સામાન્ય રીતે, ઍસિડ પ્રબળતા અને સાંદ્રતા બંને નક્કી કરે. તેથી, આપણે હંમેશા એ ન ધારી શકીએ કે પ્રબળ ઍસિડ દ્રાવણની start text, p, H, end text નિર્બળ ઍસિડ દ્રાવણની start text, p, H, end text કરતા ઓછી હશે. ઍસિડ સાંદ્રતા પણ મહત્વ ધરાવે છે!
સારાંશ
- આપણે નીચેના સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracketઅને start text, p, H, end text ની વચ્ચે રૂપાંતરણ કરી શકીએ:
- આપણે નીચેના સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracketઅને start text, p, O, H, end text ની વચ્ચે રૂપાંતરણ કરી શકીએ:
- open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket ની સાંદ્રતામાં 10 ના અવયવના દરેક વધારા માટે, start text, p, H, end text 1 એકમ વડે ઘટશે, અને ઊલટું.
- 25, degrees, start text, C, end text આગળ કોઈ પણ જલીય દ્રાવણ માટે:
start text, p, H, end text, plus, start text, p, O, H, end text, equals, 14.
- ઍસિડ પ્રબળતા open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket અને start text, p, H, end text સાંદ્રતા બંને અને નક્કી કરે.
પ્રશ્ન 1: 25, degrees, start text, C, end text આગળ પ્રબળ બેઇઝ દ્રાવણની start text, p, H, end text ની ગણતરી કરવી
આપણે start text, C, a, left parenthesis, O, H, right parenthesis, end text, start subscript, 2, end subscript ની 0, point, 025, start text, space, M, end text સાંદ્રતા સાથે 200, start text, space, m, L, end text નું દ્રાવણ બનાવીએ છીએ. પછી વધારાનું પાણી ઉમેરીને દ્રાવણને 1, point, 00, start text, space, L, end text સુધી મંદ કરવામાં આવે છે.
મંદ કર્યા બાદ દ્રાવણની start text, p, H, end text શું છે?
વાર્તાલાપમાં જોડાવા માંગો છો?
No posts yet.