If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

જો તમે વેબ ફિલ્ટરની પાછળ હોવ, તો કૃપા કરીને ખાતરી કરો કે ડોમેન્સ *.kastatic.org અને *.kasandbox.org અનબ્લોક થયા છે.

મુખ્ય વિષયવસ્તુ

રસાયણવિજ્ઞાન લાઈબ્રેરી

Course: રસાયણવિજ્ઞાન લાઈબ્રેરી > Unit 13

Lesson 1: ઍસિડ, બેઇઝ, અને pH
વિજ્ઞાન
રસાયણવિજ્ઞાન લાઈબ્રેરી
ઍસિડ અને બેઇઝ
ઍસિડ, બેઇઝ, અને pH
© 2023 Khan Academyઉપયોગના નિયમોગોપનીયતા નીતિCookie Notice

પાણીનું ઓટોઆયનીકરણ અને Kw

Google વર્ગખંડ
પાણીનું ઓટોઆયનીકરણ અને આયનીકરણ અચળાંક Kw, જલીય દ્રાવણમાં [H⁺] અને [OH⁻] વચ્ચેનો સંબંધ. 

મુખ્ય બાબતો

  • પાણી start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript અને start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript આયન બનાવવા માટે ઓટોઆયનીકરણ પ્રક્રિયા કરી શકે.
  • 25, degrees, start text, C, end text. આગળ પાણીના ઓટોઆયનીકરણ માટે સંતુલન અચળાંક, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, 10, start superscript, minus, 14, end superscript છે.
  • તટસ્થ દ્રાવણ માટે, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket
  • એસિડિક દ્રાવણ માટે, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, is greater than, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket
  • બેઝિક દ્રાવણ માટે, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, is greater than, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket
  • 25, degrees, start text, C, end text આગળ જલીય દ્રાવણ માટે, નીચેનો સંબંધ હંમેશા સાચો છે:
K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, equals, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, equals, 10, start superscript, minus, 14, end superscript
start text, p, H, end text, plus, start text, p, O, H, end text, equals, 14
  • ખુબ જ વધુ મંદ ઍસિડ અને બેઈઝ દ્રાવણ માટે open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket અને open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket માં પાણીના ઓટોઆયનીકરણનો ફાળો અસરાકારક બની જાય છે.

પાણી ઉભયગુણધર્મી છે

ઍસિડ-બેઈઝ પ્રક્રિયાઓ માટે સૌથી સામાન્ય દ્રાવકોમાંનું એક પાણી છે. બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ અને બેઈઝ પરના અગાઉના આર્ટીકલ માં ચર્ચા કર્યા મુજબ, પાણી ઉભયગુણધર્મી છે, બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ અથવા બેઇઝ કોઈ પણ તરીકે કામ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.

મહાવરો 1: પ્રક્રિયામાં પાણીની ભૂમિકા ઓળખવી

નીચેની પ્રક્રિયાઓમાં, પાણી ઍસિડ, બેઈઝ, અથવા બંનેમાંથી કોઈ પણ નહિની ભૂમિકા ભજવે છે કે નહિ તે ઓળખો.
1

પાણીનું ઓટો આયનીકરણ

ઍસિડ અને બેઈઝ એકબીજા સાથે પ્રક્રિયા કરે છે, તે બતાવે છે કે પાણી પણ પોતાની જ સાથે પ્રક્રિયા કરી શકે! તે થોડું વિચિત્ર લાગે, પણ તે થાય છેminusપાણીનો અણુ બીજાની સાથે ખુબ જ નાના પાયે પ્રોટોનની અદલાબદલી કરે છે. આપણે આ પ્રક્રિયાને પાણીનું ઓટોઆયનીકરણ, અથવા સ્વ-આયનીકરણ કહીએ છીએ.
પ્રોટોનની અદલાબદલીને નીચેના સંતુલિત સમીકરણ વડે લખી શકાય:
start text, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, l, 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, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis
પાણીના બે અણુઓ બતાવવા માટે સ્પેસ ફીલિંગ મૉડેલ, જ્યાં પાણીના દરેક અણુને બે નાના રાખોડી ગોળા (હાઇડ્રોજન) વચ્ચે ફસાયેલા મોટા લાલ ગોળા (ઓક્સિજન) વડે દર્શાવ્યો છે. નીપજ હાઇડ્રોનિયમ આયન છે, જેની પાસે 3 હાઇડ્રોજન અને ધન વીજભાર છે, તેમજ હાઇડ્રોક્સાઈડ છે, જેની પાસે એક હાઇડ્રોજન અને ઋણ વીજભાર છે.
પાણીનો એક અણુ (નારંગી ગોળો) તેના પાડોશી પાણીના અણુ, જે પ્રોટોન સ્વીકારીને બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઈઝ તરીકે વર્તે છે, ને પ્રોટોનનું દાન કરે છે. પ્રતિવર્તી એસીડ-બેઇઝ પ્રક્રિયાની નીપજો હાઇડ્રોનિયમ અને હાઈડ્રોક્સાઇડ છે.
પાણીનો એક અણુ પ્રોટોનનું દાન કરે છે અને બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી ઍસિડ તરીકે વર્તે છે, જ્યારે પાણીનો બીજો અણુ પ્રોટોન સ્વીકારે છે, બ્રોનસ્ટેડ-લૉરી બેઈઝ તરીકે વર્તે છે. આના પરિણામે હાઇડ્રોનિયમ અને હાઇડ્રોક્સાઈડ આયનનું નિર્માણ 1, colon, 1 મોલર ગુણોત્તરમાં થાય. શુદ્ધ પાણીના કોઈ પણ નમૂનામાં, હાઇડ્રોનિયમ, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, અને હાઈડ્રોક્સાઇડ, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, ની મોલર સાંદ્રતા સમાન હોવી જોઈએ:
open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, space, space, start text, શ, ુ, દ, ્, ધ, space, પ, ા, ણ, ી, મ, ા, ં, end text
નોંધો કે આ પ્રક્રિયા પ્રતિવર્તી છે. કારણકે પાણી નિર્બળ ઍસિડ અને નિર્બળ બેઈઝ છે, તેથી બિન-આયનીકરણ પાણીની સાપેક્ષમાં હાઇડ્રોનિયમ અને હાઈડ્રોક્સાઇડ ખુબ જ નાની સાંદ્રતામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આ સાંદ્રતાઓ કેટલી નાની છે? આ પ્રક્રિયા માટે સંતુલન અચળાંક (તેને ઓટોઆયનીકરણ અચળાંક પણ કહેવાય છે) નું અવલોકન કરીને તે શોધીએ, જેની વિશિષ્ટ સંજ્ઞા K, start subscript, start text, w, end text, end subscript છે.

ઓટોઆયનીકરણ અચળાંક, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript

ઓટોઆયનીકરણ અચળાંક માટેની પદાવલિ
K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, equals, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, start text, left parenthesis, E, q, point, space, 1, right parenthesis, end text
યાદ રાખો કે જ્યારે સંતુલન પદાવલિઓ લખીએ, ત્યારે ઘન અને પ્રવાહીની સાંદ્રતાઓનો સમાવેશ કરતા નથી. તેથી, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript માટેની પદાવલિ પાણીની સાંદ્રતાનો સમાવેશ કરશે નહિ, જે શુદ્ધ પ્રવાહી છે.
આપણે open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket નો ઉપયોગ કરીને 25, degrees, start text, C, end text આગળ કિંમતની ગણતરી કરી શકીએ, જે પાણીની start text, p, H, end text સાથે સંબંધિત છે. 25, degrees, start text, C, end text આગળ, શુદ્ધ પાણીની start text, p, H, end text 7 છે. તેથી, આપણે શુદ્ધ પાણીમાં હાઇડ્રોનિયમ આયનની સાંદ્રતાની ગણતરી કરી શકીએ:
open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, 10, start superscript, minus, start text, p, H, end text, end superscript, equals, 10, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, space, M, end text, space, space, start text, end text, 25, degrees, start text, C, end text આગળ
અંતિમ વિભાગમાં, આપણે જોયું કે શુદ્ધ પાણીના ઓટોઆયનીકરણ દરમિયાન હાઇડ્રોનિયમ અને હાઈડ્રોક્સાઇડ 1, colon, 1 માં મોલર ગુણોત્તર બનાવે છે. આપણે 25, degrees, start text, C, end text આગળ શુદ્ધ પાણીમાં હાઈડ્રોક્સાઇડની સાંદ્રતાની ગણતરી કરવા આ સંબંધનો ઉપયોગ કરી શકીએ:
open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, equals, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, 10, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, space, M, end text, space, space, start text, space, end text, 25, degrees, start text, C, end text આગળ
આની કલ્પના કરવી થોડી અઘરી છે, પણ 10, start superscript, minus, 7, end superscript ખુબ જ નાની સંખ્યા છે! પાણીના નમૂનાની અંદર, પાણીના અણુનો ફક્ત નાનો અપૂર્ણાંક જ આયનીકરણ સ્વરૂપમાં હશે.
હવે આપણે open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket અને open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket જાણીએ છીએ, આપણે 25, degrees, start text, C, end textઆગળ K, start subscript, start text, w, end text, end subscript ની ગણતરી કરવા માટે સંતુલન પદાવલિમાં આ કિંમતોનો ઉપયોગ કરી શકીએ:
K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, equals, left parenthesis, 10, start superscript, minus, 7, end superscript, right parenthesis, times, left parenthesis, 10, start superscript, minus, 7, end superscript, right parenthesis, equals, 10, start superscript, minus, 14, end superscript, space, space, start text, end text, 25, degrees, start text, C, end text આગળ
ખ્યાલ ચકાસણી: 25, degrees, start text, C, end text આગળ પાણીના એક લિટરમાં હાઈડ્રોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોનિયમ આયન કેટલા છે?

ઓટોઆયનીકરણ અચળાંક, start text, p, H, end text, અને start text, p, O, H, end text વચ્ચેનો સંબંધ

હકીકત એ છે કે 25, degrees, start text, C, end text આગળ K, start subscript, start text, w, end text, end subscript બરાબર 10, start superscript, minus, 14, end superscript રસપ્રદ અને નવા ઉપયોગી સમીકરણ તરફ લઈ જાય છે. જો આપણે અગાઉના વિભાગના start text, E, q, point, space, 1, end text ની બંને બાજુએ ઋણ લઘુગુણક લઈએ, તો આપણને નીચેનું મળે:
−log⁡Kw=−log⁡([H3O+][OH−])=−(log⁡[H3O+]+log⁡[OH−])=−log⁡[H3O+]+(−log⁡[OH−])=pH+pOH\begin{aligned}-\log{K_\text{w}}&=-\log({[\text{H}_3\text{O}^+}][\text{OH}^-])\\ \\ &=-\big(\log[\text{H}_3\text{O}^+]+\log[\text{OH}^-]\big)\\ \\ &=-\log[\text{H}_3\text{O}^+]+(-\log[\text{OH}^-])\\ \\ &=\text{pH}+\text{pOH}\end{aligned}
આપણે minus, log, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript ને start text, p, end text, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript તરીકે લખી શકીએ, જેના બરાબર 25, degrees, start text, C, end text આગળ 14 છે:
start text, p, end text, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, equals, start text, p, H, end text, plus, start text, p, O, H, end text, equals, 14, space, space, start text, આ, ગ, ળ, space, end text, 25, degrees, start text, C, end text, start text, left parenthesis, E, q, point, space, 2, end text, right parenthesis
આમ, 25, degrees, start text, C, end text આગળ કોઈ પણ જલીય દ્રાવણ માટે start text, p, H, end text અને start text, p, O, H, end text નો સરવાળો હંમેશા 14 થાય છે. યાદ રાખો કે આ સંબંધ બીજા તાપમાન આગળ સાચો નથી, કારણકે K, start subscript, start text, w, end text, end subscript તાપમાન પર આધાર રાખે છે!

ઉદાહરણ 1: start text, p, H, end text પરથી open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket ની ગણતરી કરવી

જલીય દ્રાવણ પાસે 25, degrees, start text, C, end text આગળ 10 ની start text, p, H, end text છે.
દ્રાવણમાં હાઇડ્રોક્સાઇડ આયનની સાંદ્રતા શું છે?

રીત 1: સમી. 1 નો ઉપયોગ કરવો

આ પ્રશ્નને ઉકેલવાની એક રીત પ્રથમ start text, p, H, end text પરથી open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket શોધવાની છે:
[H3O+]=10−pH=10−10 M\begin{aligned}[\text{H}_3\text{O}^+]&=10^{-\text{pH}}\\ \\ &=10^{-10}\,\text M\\\end{aligned}
Eq. 1 નો ઉપયોગ કરીને open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket ની ગણતરી આપણે કરી શકીએ:
Kw=[H3O+][OH−]   ઉકેલવા માટે ફરીથી ગોઠવો [OH−][OH−]=Kw[H3O+]કિંમતો મૂકો Kw અને [H3O+]=10−1410−10=10−4 M\begin{aligned}K_\text{w}&=[\text{H}_3\text{O}^+][\text{OH}^-]~~~\quad\quad\text{ઉકેલવા માટે ફરીથી ગોઠવો }[\text{OH}^-]\\ \\ [\text{OH}^-]&=\dfrac{K_\text{w}}{[\text{H}_3\text{O}^+]}\qquad\quad\qquad\text{કિંમતો મૂકો }K_\text w \,\text{અને [H}_3 \text O^+]\\ \\ &=\dfrac{10^{-14}}{10^{-10}}\\ \\ &=10^{-4}\text{ M}\end{aligned}

રીત 2: સમી. 2 નો ઉપયોગ કરવો

ને ગણવાની બીજી રીત દ્રાવણમાં start text, p, O, H, end text પરથી open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket ની ગણતરી કરવાની છે. આપણે start text, p, H, end text પરથી દ્રાવણમાં start text, p, O, H, end text ની ગણતરી કરવા સમી. 2 નો ઉપયોગ કરી શકીએ. સમી. 2 ગોઠવતા અને start text, p, O, H, end text માટે ઉકેલતા, આપણને મળે:
pOH=14−pH=14−10=4\begin{aligned}\text{pOH}&=14-\text{pH}\\ \\ &=14-10\\ \\ &=4\end{aligned}
હવે આપણે open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket માટે ઉકેલવા start text, p, O, H, end text માટેના સમીકરણનો ઉપયોગ કરી શકીએ.
[OH−]=10−pOH=10−4 M\begin{aligned}[\text{OH}^-]&=10^{-\text{pOH}}\\ \\ &=10^{-4}\text{ M}\end{aligned}
પ્રાશ ઉકેલવા માટે કોઈ પણ રીતનો ઉપયોગ કરતા, 25, degrees, start text, C, end text આગળ 10 ની start text, p, H, end text સાથે કોઈ પણ જલીય દ્રાવણ માટે હાઈડ્રોક્સાઇડ આયનની સાંદ્રતા 10, start superscript, minus, 4, end superscript, start text, space, M, end text છે.

એસિડિક, બેઝિક, અને તટસ્થ દ્રાવણની વ્યાખ્યાઓ

આપણે જોઈ ગયા કે શુદ્ધ પાણીમાં start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript અને start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript ની સાંદ્રતાઓ સમાન છે, અને તે બંને પાસે 25, degrees, start text, C, end text આગળ કિંમત 10, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, space, M, end text છે. જ્યારે હાઇડ્રોનિયમ અને હાઈડ્રોક્સાઇડ બંનેની સાંદ્રતા સમાન હોય, ત્યારે આપણે કહીએ કે દ્રાવણ તટસ્થ છે. જલીય દ્રાવણ start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript અને start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript ની સાપેક્ષ સાંદ્રતાઓને આધારે એસિડિક અથવા બેઝિક હોઈ શકે.
  • તટસ્થ દ્રાવણ માટે, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket
  • એસિડિક દ્રાવણ માટે, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, is greater than, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket
  • બેઝિક દ્રાવણ માટે, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, is greater than, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket

મહાવરો 2: 0, degrees, start text, C, end text આગળ પાણીની start text, p, H, end text ની ગણતરી કરવી

જો 0, degrees, start text, C, end text આગળ શુદ્ધ પાણીના નમૂનાનું start text, p, end text, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript 14, point, 9 હોય, તો આ તાપમાન આગળ શુદ્ધ પાણીની start text, p, H, end text શું છે?
કોઈ એક જવાબ પસંદ કરો:

મહાવરો 3: 40, degrees, start text, C, end text આગળ પાણીની start text, p, end text, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript ની ગણતરી કરવી

40, degrees, start text, C, end text આગળ શુદ્ધ પાણીની start text, p, H, end text 6, point, 75 માપવામાં આવી છે.
આ માહિતીને આધારે, 40, degrees, start text, C, end textઆગળ પાણીની start text, p, end text, K, start subscript, start text, w, end text, end subscriptશું છે?
કોઈ એક જવાબ પસંદ કરો:

ઓટોઆયનીકરણ અને લ શેટેલિયરનો સિદ્ધાંત

આપણે જાણીએ છીએ કે શુદ્ધ પાણીમાં, હાઈડ્રોકસાઇડ અને હાઇડ્રોનિયમની સાંદ્રતાઓ સમાન હોય છે. મોટા ભાગના સમયે, આપણને બીજા ઍસિડ અને બેઈઝ ધરાવતા જલીય દ્રાવણોના અભ્યાસમાં રસ હોય છે. તે પરિસ્થિતિમાં, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket અને open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket નું શું થાય?
જે ક્ષણે આપણે પાણીમાં બીજા ઍસિડ અને બેઇઝને ઓગાળીએ, આપણે open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket અને/અથવા open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket બદલીએ છીએ જેથી સાંદ્રતાનો ગુણાકાર બરાબર K, start subscript, start text, w, end text, end subscript ન થાય. તેનો અર્થ થાય કે પ્રક્રિયા સંતુલન આગળ નથી. લ શેટેલિયરનો સિદ્ધાંત આપણને જણાવે છે કે પ્રક્રિયા સાંદ્રતાના ફેરફારને સંતુલિત કરવા ને નવું સંતુલન સ્થાપિત કરવા ખસશે.
ઉદાહરણ તરીકે, જો આપણે શુદ્ધ પાણીમાં ઍસિડ ઉમેરીએ તો? 25, degrees, start text, C, end text આગળ શુદ્ધ પાણી પાસે હાઇડ્રોનિયમ આયન સાંદ્રતા 10, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, M, end text છે, ઉમેરેલો ઍસિડ start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript ની સાંદ્રતા વધારે છે. સંતુલન પાછું મેળવવા માટે, પ્રક્રિયા કેટલાક વધારાના start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript નો ઉપયોગ કરીને પ્રતિગામી પ્રક્રિયાની તરફેણ કરે. પરિણામે જ્યાં સુધી open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket અને open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket નો ગુણાકાર ફરીથી 10, start superscript, minus, 14, end superscript જેટલો ન થાય ત્યાં સુધી start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript ની સાંદ્રતા ઘટે છે.
જયારે પ્રક્રિયા પાછી તેની નવી સંતુલન અવસ્થા આગળ પહોંચી જાય, આપણે જાણીએ છીએ:
  • open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, is greater than, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket કારણકે ઉમેરેલો ઍસિડ open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket વધારે છે. આમ, આપણું દ્રાવણ એસિડિક છે!
  • open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, is less than, 10, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, M, end text કારણકે પ્રતિગામી પ્રક્રિયાની તરફેણ કરતા સંતુલન ફરી મેળવવા open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket ઘટે છે.
યાદ રાખવા જેવી મહત્વની બાબત એ છે કે કોઈ પણ જલીય ઍસિડ-બેઈઝ પ્રક્રિયાને પાણીના ઓટોઆયનીકરણ માટે સંતુલન સાંદ્રતાના ખસેડવા તરીકે દર્શાવી શકાય. આ ઘણું ઉપયોગી છે, કારણકે તેનો અર્થ થાય કે આપણે બધી જ જલીય ઍસિડ-બેઈઝ પ્રક્રિયાઓ પર સમી. 1 અને સમી. 2 લાગુ પાડી શકીએ, ફક્ત શુદ્ધ પાણી પર નહિ!

ખુબ જ મંદ ઍસિડ અને બેઇઝ દ્રાવણ માટે ઓટોઆયનીકરણ મહત્વનું છે.

જ્યારે ઍસિડ અને બેઇઝ વિશે પ્રથમ વાર શીખીએ ત્યારે સામાન્ય રીતે પાણીના ઓટોઆયનીકરણનો પરિચય આપવામાં આવે છે, અને કેટલાક અગત્યના સમીકરણને તારવવા તેનો ઉપયોગ થાય છે જેની ચર્ચા આપણે આ આર્ટીકલમાં કરી ગયા. તેમ છતાં, આપણે ઘણી વાર પાણીના આયનીકરણના ફાળાનો સમાવેશ કર્યા વગર જલીય દ્રાવણ માટે open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket અને start text, p, H, end text ની ગણતરી કરીએ છીએ. આપણે આવું કરી શકીએ કારણકે વધારાના ઍસિડ અથવા બેઇઝ પરથી મળતા આયનની સરખામણીમાં ઓટોઆયનીકરણ open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket અથવા open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket ને થોડા જ આયન આપે છે.
ફક્ત એક જ પરિસ્થિતિ જ્યારે આપણે પાણીના ઓટોઆયનીકરણને યાદ રાખવાની જરૂર છે જ્યારે ઍસિડ અથવા બેઈઝની સાંદ્રતા ઘણી જ મંદ હોય. વાસ્તવમાં, તેનો અર્થ થાય કે જ્યારે start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript અથવા start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript ની સાંદ્રતા start text, 10, end text, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, M, end text ના મૂલ્યના ક્રમ ~2 માં (અથવા તેનાથી ઓછી) હોય ત્યારે આપણે ઓટોઆયનીકરણ પરથી ફાળાનો સમાવેશ કરવાની જરૂર છે. ખુબ જ મંદ ઍસિડ દ્રાવણના start text, p, H, end text ની ગણતરી કઈ રીતે કરી શકાય આપણે તેનું ઉદાહરણ જોઈશું.

ઉદાહરણ 2: ખુબ જ મંદ ઍસિડ દ્રાવણના start text, p, H, end text ની ગણતરી કરવી

ચાલો start text, p, H, end text of a 6, point, 3, times, 10, start superscript, minus, 8, end superscript, start text, M, end text start text, H, C, l, end text દ્રાવણના start text, p, H, end text ની ગણતરી કરીએ. start text, H, C, l, end textનું પાણીમાં સંપૂર્ણ વિયોજન થાય છે, તેથી start text, H, C, l, end text ના કારણે દ્રાવણમાં હાઇડ્રોનિયમ આયનની સાંદ્રતા 6, point, 3, times, 10, start superscript, minus, 8, end superscript, start text, M, end text છે.

પ્રયત્ન 1: પાણીના ઓટોઆયનીકરણને અવગણવું

જો આપણે પાણીના ઓટોઆયનીકરણને અવગણીએ અને ફક્ત start text, p, H, end text ના સૂત્રનો જ ઉપયોગ કરીએ, તો આપણને મળે:
pH=−log[H+]=−log[6.3×10−8]=7.20\begin{aligned}\text{pH}&=-\text{log}[\text H^+]\\ \\ &=-\text{log}[6.3 \times 10^{-8}]\\ \\ &=7.20\end{aligned}
સરળ! આપણી પાસે 7 કરતા વધુ start text, p, H, end text સાથે જલીય ઍસિડ દ્રાવણ છે. પણ, ઊભા રહો, શું તે બેઝિક દ્રાવણ ન બને? તે સાચું હોઈ શકે નહિ!

પ્રયત્ન 2: open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket માં ઓટોઆયનીકરણના ફાળાનો સમાવેશ કરો

આ દ્રાવણની સાંદ્રતા ઘણી જ મંદ છે, તેથી હાઈડ્રોક્લોરિક ઍસિડ પરથી હાઇડ્રોનિયમની સાંદ્રતા પાણીના આયનીકરણ પરથી open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket ના ફાળાની ખુબ જ નજીક છે. તેનો અર્થ:
  • આપણે open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket માં ઓટોઆયનીકરણના ફાળાનો સમાવેશ કરીએ છીએ
  • પાણીનું ઓટોઆયનીકરણ સંતુલિત પ્રક્રિયા છે, તેથી આપણે K, start subscript, start text, w, end text, end subscript માટેની પદાવલીનો ઉપયોગ કરીને open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket માટે ઉકેલવું જોઈએ:
K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, equals, open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, equals, 1, point, 0, times, 10, start superscript, minus, 14, end superscript
જો આપણે કહીએ કે start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript અને start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript ની સંતુલિત સાંદ્રતામાં ઓટોઆયનીકરણનો ફાળો x છે, તો સંતુલન આગળ સાંદ્રતાઓ નીચે મુજબ થશે
open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, 6, point, 3, times, 10, start superscript, minus, 8, end superscript, start text, M, end text, plus, x
open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, equals, x
સંતુલન પદાવલિમાં સંતુલન સાંદ્રતાઓની કિંમત મૂકતા, આપણને મળે:
Kw=(6.3×10−8 M+x)x=1.0×10−14=x2+6.3×10−8x\begin{aligned}K_\text{w} &=(6.3 \times 10^{-8}\,\text M+x)x=1.0\times10^{-14}\\ \\ &=x^2+6.3 \times 10^{-8}x\end{aligned}
પદાવલીને ફરીથી ગોઠવીએ જેથી બધાના બરાબર 0 થાય તેનાથી આપણને નીચેનું દ્વિઘાત સમીકરણ મળે:
0, equals, x, squared, plus, 6, point, 3, times, 10, start superscript, minus, 8, end superscript, x, minus, 1, point, 0, times, 10, start superscript, minus, 14, end superscript
આપણે દ્વિઘાત સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને x માટે ઉકેલી શકીએ, જે આપણને નીચેનો ઉકેલ આપે:
x, equals, 7, point, 3, times, 10, start superscript, minus, 8, end superscript, start text, M, end text, comma, minus, 1, point, 4, times, 10, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, M, end text
start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript ની સાંદ્રતા ઋણ હોઈ શકે નહિ, તેથી આપણે બીજા ઉકેલને દૂર કરી શકીએ. જો આપણે start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript ની સંતુલન સાંદ્રતા મેળવવા માટે x ની પ્રથમ કિંમત મૂકીએ અને start text, p, H, end text ની ગણતરી કરીએ, તો આપણને મળે:
pH=−log[H+]=−log[6.3×10−8+x]=−log[6.3×10−8+7.3×10−8]=−log[1.36×10−7]=6.87\begin{aligned}\text{pH}&=-\text{log}[\text H^+]\\ \\ &=-\text{log}[6.3 \times 10^{-8}+x]\\ \\ &=-\text{log}[6.3 \times 10^{-8}+7.3 \times 10^{-8}]\\ \\ &=-\text{log}[1.36 \times 10^{-7}]\\ \\ &=6.87\end{aligned}
તેથી આપણે જોઈ શકીએ કે આપણે પાણીના ઓટોઆયનીકરણનો સમાવેશ કરીએ છીએ, આપણા ખુબ મંદ start text, H, C, l, end text દ્રાવણ પાસે start text, p, H, end text છે જે નિર્બળ એસિડિક છે. વાહ!

સારાંશ

  • પાણી start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript અને start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript આયન બનાવવા માટે ઓટોઆયનીકરણ પ્રક્રિયા કરી શકે.
  • 25, degrees, start text, C, end text. આગળ પાણીના ઓટોઆયનીકરણ માટે સંતુલન અચળાંક, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, 10, start superscript, minus, 14, end superscript છે.
  • તટસ્થ દ્રાવણ માટે, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket
  • એસિડિક દ્રાવણ માટે, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, is greater than, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket
  • બેઝિક દ્રાવણ માટે, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, is greater than, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket
  • 25, degrees, start text, C, end text આગળ જલીય દ્રાવણ માટે, નીચેનો સંબંધ હંમેશા સાચો છે:
K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, equals, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, equals, 10, start superscript, minus, 14, end superscript
start text, p, H, end text, plus, start text, p, O, H, end text, equals, 14
  • ખુબ જ વધુ મંદ ઍસિડ અને બેઈઝ દ્રાવણ માટે open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket અને open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket માં પાણીના ઓટોઆયનીકરણનો ફાળો અસરાકારક બની જાય છે.

વાર્તાલાપમાં જોડાવા માંગો છો?

લોગ ઇન
No posts yet.
શું તમે અંગ્રેજી સમજો છો? ખાનએકેડેમીની અંગ્રેજીની સાઇટ પર વધુ ચર્ચા થતી જોવા માટે અહીં ક્લિક કરો.