ప్ర‌శ్న‌లు - జ‌వాబులు

ప్ర: pH ని నిర్వచించండి. 10^-8 M HCl ద్రావణం pH ఎంత?
జ: హైడ్రోజన్ అయాన్ గాఢత యొక్క రుణ సంవర్గమానాన్ని pH అంటారు.
       

       
ప్ర: సమతాస్థితి స్థిరాంకం అంటే ఏమిటి? కింది చర్యకు K_p, K_C లను, వాటి మధ్య సంబంధాన్ని రాయండి.   

       
జ: సమతాస్థితి స్థిరాంకం: సమతాస్థితి వద్ద క్రియాజన్యాల మోలార్ గాఢతల లబ్ధానికి క్రియాజనకాల గాఢతల లబ్ధానికి ఉన్న నిష్పత్తి.

ప్ర: నీటి అయానిక లబ్ధం అంటే ఏమిటి? 25^oC వద్ద దీని విలువ ఎంత? దాని యూనిట్లు ఏమిటి?
జ: శుద్ధజలం లేదా జలద్రావణంలో ఉండే H⁺, OH^- అయాన్ల గాఢతల లబ్ధమే నీటి అయానిక లబ్ధం.
      K_w = 1.0 × 10^-14 మోల్² / లీటరు² 
           యూనిట్లు = మోల్² / లీటరు²
 

ప్ర: కాంజుగేట్ ఆమ్ల-క్షార జంట అంటే ఏమిటి?
   ఎ) H₂O   బి)  HCO₃^-    సి) HSO₄^- ల కాంజుగేట్ ఆమ్ల, క్షారాలను తెలపండి.
జ: ఒక ప్రోటాన్ వ్యత్యాసం ఉన్న ఆమ్లక్షార జంటనే కాంజుగేట్ ఆమ్ల క్షార జంట అంటారు. క్షారం ఒక ప్రోటాన్‌ని స్వీకరిస్తే కాంజుగేట్ ఆమ్లం, ఆమ్లం ఒక ప్రోటాన్‌ని దానం చేస్తే కాంజుగేట్ క్షారం ఏర్పడతాయి.
H₂O : కాంజుగేట్ ఆమ్లం H₃O⁺, కాంజుగేట్ క్షారం OH^-
HCO₃^- : కాంజుగేట్ ఆమ్లం  H₂CO₃ ,  కాంజుగేట్ క్షారం CO₃^-2
HSO₄^- : కాంజుగేట్ ఆమ్లం H₂SO₄ , కాంజుగేట్ క్షారం SO₄^-2

ప్ర: లూయీ ఆమ్ల క్షార సిద్ధాంతాన్ని తగిన ఉదాహరణలతో వివరించండి.
జ: లూయీ ఆమ్లం: వేరొక పదార్థం నుంచి ఎలక్ట్రాన్ జంటను స్వీకరించి, సమన్వయ సమయోజనీయ బంధాన్ని ఏర్పరిచే పదార్థం.
లూయీ ఆమ్లాల్లో రకాలు:
* అన్ని కేటయాన్లు (CO⁺³, Fe⁺³) 
   ఎలక్ట్రాన్ షష్ఠిమూలకాలు (O, S) 
* ఖాళీ d ఆర్బిటాళ్లున్న అణువులు (SF₄, SiF₄)
* అసంపూర్ణ అష్టకం ఉన్న అణువులు (AlCl₃, BCl₃).
లూయీ క్షారం: వేరొక పదార్థానికి ఎలక్ట్రాన్ జంటను దానం చేసి సమన్వయ సమయోజనీయ బంధం ఏర్పరిచే పదార్థం.
లూయీ క్షారాల్లో రకాలు:
¤ అన్ని ఆనయాన్లు (F^-, Cl^-)
¤ ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ జంటలున్న అణువులు (R  H,   H₃)
¤ బహుబంధాలున్న అణువులు (C₂H₂, C₂H₄).

ప్ర: పారిశ్రామిక పద్ధతిలో సల్ఫర్ ట్రయాక్సైడ్ సంశ్లేషణ విధానాన్ని తెలపండి.
జ: 

పీడన ప్రభావం: పీడనాన్ని పెంచితే సమతాస్థితి కుడివైపు (లీషాట్లియర్ సూత్రానుసారం) జరుగుతుంది. కానీ అధిక పీడనం వద్ద ఆమ్ల స్వభావం ఉండే SO₃ అధికంగా ఏర్పడటం వల్ల టవర్లు క్షయం చెందుతాయి. కాబట్టి మధ్యస్థ (తగు) పీడనం 1.5 - 1.7 అట్మాస్పియర్లను మాత్రమే ఉపయోగిస్తారు.
ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం: ఇది ఉష్ణమోచక చర్య కాబట్టి ఉష్ణోగ్రత ను తగ్గించాలి. కానీ తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద చర్య రేటు తక్కువగా ఉంటుంది. అందుకే SO₃ అధిక దిగుబడి కోసం తగు ఉష్ణోగ్రత (673 K) ను ఉపయోగిస్తారు.
గాఢత ప్రభావం: చర్యకు SO₂ లేదా O₂ లేదా రెండింటినీ కలపడం వల్ల లేదా SO₃ ని తొలగించడం వల్ల సమతాస్థితి కుడివైపు జరిగి అధికంగా ఏర్పడుతుంది. V₂O₅ని ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగిస్తారు.

ప్ర: సజాతీయ సమతాస్థితి, విజాతీయ సమతాస్థితి అంటే ఏమిటి? ఒక్కో ఉదాహరణ ఇవ్వండి.
జ: సజాతీయ సమతాస్థితి: క్రియాజనకాలు, క్రియాజన్యాలు అన్నీ ఒకే భౌతికస్థితిలో ఉన్న సమతాస్థితి.
ఉదా: 
                 

విజాతీయ సమతాస్థితి: క్రియాజనకాలు, క్రియాజన్యాలు అన్నీ వేర్వేరు భౌతికస్థితుల్లో ఉన్న సమతాస్థితి.
ఉదా: 
      
ప్ర: ''లవణ జలవిశ్లేషణ" అంటే ఏమిటి? CH₃COONa జలద్రావణానికి క్షారత్వం ఉంటుంది. వివరించండి.
జ: ఒక జలద్రావణంలో లవణంలో ఉన్న ఆనయాన్ లేదా కేటయాన్ లేదా రెండూ నీటితో చర్య జరిపి H⁺ లేదా OH^- లేదా రెండింటినీ ఇచ్చే చర్యను లవణ జలవిశ్లేషణ అంటారు. CH₃COONa లవణం CH₃COOH (బలహీన ఆమ్లం), NaOH (బలమైన క్షారం)ల నుంచి ఏర్పడింది. CH₃COOH కాంజుగేట్ అయిన CH₃COO^- బలమైన క్షారం. ఇది ఆనయాన్ జలవిశ్లేషణ జరిపి OH^- అయాన్‌లను ఇవ్వడం వల్ల ద్రావణానికి క్షారత్వం ఉంటుంది.

ప్ర: ''ద్రావణీయతా లబ్ధం" అంటే ఏమిటి?Ag₂CrO₄ ద్రావణీయత 1.3 × 10^-4 మోల్స్/లీటరు ఉంటే దాని ద్రావణీయతా లబ్ధం ఎంత?
జ: ఒక సంతృప్త లవణ ద్రావణంలో ఉన్న కేటయాన్, ఆనయాన్ గాఢతల లబ్ధాన్ని ద్రావణీయతా లబ్ధం అంటారు.

     
   K_sp = (2 S)² (S) = 4 S³ = 4(1.3 × 10-4)³
                              = 8.79 × 10^-12

ప్ర: బ్రాన్‌స్టెడ్ క్షారం అంటే ఏమిటి? ఒక ఉదాహరణ ఇవ్వండి.
జ: ప్రోటాన్ స్వీకర్తను బ్రాన్‌స్టెడ్ క్షారం అంటారు.
ఉదా: H₂O, OH-, SO₄^-2
 

ప్ర: 'ఉభయ సామాన్య అయాన్ ప్రభావం' అంటే ఏమిటి?
జ: ఒక బలహీన విద్యుద్విశ్లేష్యకానికి, ఉభయ కేటయాన్ ఉన్న బలమైన విద్యుద్విశ్లేష్యాన్ని కలిపితే, బలహీన విద్యుద్విశ్లేష్య ద్రావణీయత తగ్గిపోయే ప్రక్రియనే ఉభయ సామాన్య అయాన్ ప్రభావం అంటారు.

ఉదా: CH₃COOHకి CH₃COONaని కలిపితే CH₃COOH అయనీకరణం తగ్గిపోతుంది.