AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 10th Lesson P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 10th Lesson P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
బోరాన్, థాలియం ఆక్సిడేషన్ స్థితుల మార్పు విధానాన్ని చర్చించండి.
జవాబు:

  • బోరాన్ తక్కువ పరిమాణం కలిగి ఉండి అలోహస్వభావం కలిగి ఉండును. కావున – 3 ఆక్సీకరణ స్థితి ప్రదర్శిస్తుంది.
  • ‘Al’ +3 స్థితిని ప్రదర్శిస్తుంది.
  • Ga, In మరియు Tl లు +1 మరియు +3 స్థితులు ప్రదర్శిస్తాయి.
  • Tl జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట ప్రభావం వలన +1 స్థిరమైన స్థితిని ప్రదర్శిస్తుంది.

ప్రశ్న 2.
TlCl3 అధిక స్థిరత్వాన్ని ఎట్లా వివరిస్తారు?
జవాబు:
TlCl3 అస్థిరమైనది Tl+3 స్థిరమైనది కాదు. TlCl స్థిరమైనది. జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట ప్రభావం వలన T+ స్థిరమైనది.

ప్రశ్న 3.
BF3 లూయీ ఆమ్లంగా ఎందుకు ప్రవర్తిస్తుంది?
జవాబు:
BF3 ఎలక్ట్రాన్ కొరత సమ్మేళనం. దీనికి ఎలక్ట్రాన్ జంటను స్వీకరించే స్వభావం కలదు. ఎలక్ట్రాన్ జంటలు స్వీకర్తలను లూయి ఆమ్లాలు అంటారు. కావున BF3 లూయి ఆమ్లం.

ప్రశ్న 4.
బోరిక్ ఆమ్లం ప్రోటాన్ ఇచ్చే ఆమ్లమా? వివరించండి.
జవాబు:
బోరిక్ ఆమ్లం ఒక బలహీన ఏకక్షార ఆమ్లం. బోరిక్ ఆమ్లంలో సమతల BO3 యూనిట్లు హైడ్రోజన్ బంధాలతో కలుపబడతాయి. కావున ఇది ప్రోటాన్ నిచ్చే ఆమ్లం కాదు. (ప్రోటిక్ ఆమ్లం కాదు)

ప్రశ్న 5.
బోరిక్ ఆమ్లాన్ని వేడిచేస్తే ఏమవుతుంది?
జవాబు:
బోరిక్ ఆమ్లాన్ని 370 K పైన వేడిచేసినపుడు మెటాబోరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడును. దీనిని వేడిచేయగా బోరిక్ ఆక్సైడ్ ఏర్పడును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 1

ప్రశ్న 6.
BF3, BH4 ల ఆకారాలను వర్ణించండి. ఈ కణాలలో బోరాన్ సంకరకరణం రాయండి.
జవాబు:
→ BF3 అణువు సమతల త్రిభుజాకారం
‘B’ యొక్క సంకరీకరణం ‘sp²’.
→ BH4 అణు-టెట్రాహెడ్రల్ ఆకృతి
‘B’ యొక్క సంకరీకరణం ‘sp³’.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్

ప్రశ్న 7.
Ga పరమాణు వ్యాసార్థం Al కంటే ఎందుకు తక్కువ ఉంటుంది. వివరించండి.
జవాబు:
గాలియంలో ఉపాంత్యకర్పరంలో 10- ఎలక్ట్రాన్లు కలవు. ఈ ఎలక్ట్రాన్ల వల్ల పరిరక్షక ప్రభావం తక్కువగా ఉంటుంది. కావున ‘Ga’ లో కేంద్రక ఆవేశం పెరుగును. కావున Ga యొక్క పరమాణు వ్యాసార్థం ‘Al8’ కంటే తక్కువగా ఉండును.

ప్రశ్న 8.
జడజంట ప్రభావాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
బంధ నిర్మాణంలో పాల్గొనడానికి ‘ns’ ఎలక్ట్రాన్లు వ్యతిరిక్తతను చూపడాన్ని “జడ జంట ప్రభావం” అంటారు.
ఉదా : ఈ ప్రభావం వలననే ‘థాలియం’ “+1” ఆక్సీకరణ స్థితిని ప్రదర్శిస్తుంది.

ప్రశ్న 9. ఈకింది సమీకరణాలను తుల్యంచేసి రాయండి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 2
జవాబు:
a) 1) బోరాన్ ట్రైఫ్లోరైడు లిథియం హైడ్రైడ్తో క్షయకరణం చెందిస్తే డైబోరేన్ ఏర్పడుతుంది.
2BF3 + 6LiH → B2H6 + 6 LiF
b) 3) నీటితో చర్య జరిపి బోరిక్ ఆమ్లాన్ని, హైడ్రోజన్ న్ను ఇస్తుంది.
B22H6 + 6H2O → 2H3BO3 + 6H2
c) 4) సోడియం ఎమాల్గంతో చర్య జరిపి సంకలన పదార్థాన్ని ఇస్తుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 3

ప్రశ్న 10.
బోరిక్ ఆమ్లం బహ్వణుకగా ఎందుకు ఉంటుంది?
జవాబు:
బోరిక్ ఆమ్లం పొరలవంటి జాలకం కలిగియుండును. ఈ నిర్మాణంలో BO3 యూనిట్లు హైడ్రోజన్ బంధాలతో కలుపబడి పాలిమర్ (బహ్వణుక)గా ఏర్పడును.

ప్రశ్న 11.
డైబోరేన్, బోరజీన్లలో బోరాన్ సంకరకరణం ఏమిటి?
జవాబు:

  • డైబోరేన్ ‘B’ సంకరీకరణం sp³
  • బోరజీన్లో ‘B’ సంకరీకరణం sp²

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్

ప్రశ్న 12.
13 గ్రూప్ మూలకాల ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని రాయండి.
జవాబు:
IIA గ్రూపు మూలకాలు సాధారణ ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసము ns²np¹.

  • B – 1s²2s²2p¹
  • Al – [Ne] 3s²3p¹
  • Ga – [Ar] 3d1o4s²4p¹
  • In − [Kr] 4d1o5s²5p¹
  • Tl − [Xe] 5d1o 6s² 6p¹

ప్రశ్న 13.
బోరజీన్ సాంకేతికాన్ని రాయండి. దాని సాధారణ నామం ఏమిటి?
జవాబు:
బోరజీన్ అణు ఫార్ములా B3N3H6.
దీని సాధారణ నామం “ఇనార్గానిక్ బెంజీన్” ఎందుకనగా ఇది బెంజీన్ వంటి నిర్మాణం కలిగియుండును.

ప్రశ్న 14.
(a) బొరాక్స్ (b) కోలిమనైట్ సాంకేతికాలు ఇవ్వండి.
జవాబు:
a) బొరాక్స్ ఫార్ములా Na2BO7. 10H2O.

b) కొలేమనైట్ ఫార్ములా Ca2B6O11.5H2O.

ప్రశ్న 15.
అల్యూమినియం ఉపయోగాలు రెండు రాయండి.
జవాబు:
‘Al’ ఉపయోగాలు :

  1. ఎలక్ట్రికల్ కేబుల్లను చేయడానికి దీనిని ఉపయోగిస్తారు.
  2. ట్రేలు, పటాల ఫ్రేమ్లను చేయడానికి వాడతారు.
  3. విమాన విడిభాగాల తయారీలో వాడతారు.
  4. AI మిశ్రమలోహాలను పైపులు, తీగలు తయారుచేయుటకు ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 16.
కింది చర్యల్లో ఏమి జరుగుతుంది?
a) LiAlH4, BCl3, మిశ్రమాన్ని అనార్థ ఈథర్లో వెచ్చబెట్టినప్పుడు
b) బోరాక్స్న H2SO4 తో వేడిచేసినప్పుడు
జవాబు:
a) LiAlH4 BCl3 లను పొడి ఈథర్లో కరిగించి, వేడిచేస్తే డైబోరేన్ (B2H6) తయారగును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 4

b) బోరాకన్ను H2SO4తో వేడిచేసినపుడు బోరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడును.
Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O → Na2SO4 + 4H3BO3

ప్రశ్న 17.
ఆర్థోబోరిక్ ఆమ్ల నిర్మాణాన్ని గీయండి.
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 5

ప్రశ్న 18.
AlCl3 ద్విఅణుక నిర్మాణాన్ని రాయండి.
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 6

ప్రశ్న 19.
లోహ బోరైడ్లను (10B) రక్షణ కవచాలుగా వాడతారు.
జవాబు:
బోరాన్- 10 (10B) కి నూట్రాన్లను శోషించుకొనే సామర్థ్యం కలదు. కావున లోహబోరైడ్లు (10B కలిగినవై) ను న్యూక్లియర్ పరిశ్రమలలో రక్షణ కవచాలుగా ఉపయోగిస్తారు.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
అల్యూమినియమ్కు ద్విస్వభావికం ఉన్నదని రుజువుచేసే చర్యలు రాయండి.
జవాబు:
1. ఆమ్లాలతో చర్య :
i) విలీన లేదా గాఢ ఆమ్లాలు Al ని కరిగించుకుని H2 నిస్తాయి.
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

గాఢ HNO3 తో Al క్రియారహితం అవుతుంది. ఇది లోహపు తలంపై పలుచని ఆక్సైడ్ పొర ఏర్పడటం వల్ల క్రియా రాహిత్యం వస్తుంది.

2. క్షారాలతో చర్య :
Al లోహం ద్విస్వభావ లోహం. అది క్షారాలతో H2ని ఇస్తుంది. మెటా అల్యూమినేట్ లేదా అల్యూమినేట్ ఏర్పడుతుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 7
పై చర్యలు అల్యూమినియం ద్విస్వభావాన్ని ఋజువు చేస్తున్నాయి.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్

ప్రశ్న 2.
ఎలక్ట్రాన్ కొరత గల సమ్మేళనాలంటే ఏమిటి? BCl3 ఎలక్ట్రాన్ కొరత గల సమ్మేళనమా? వివరించండి.
జవాబు:
ఎలక్ట్రాన్ కొరత అణువులు :
ఈ అణువులో అన్నీ కోవలెంట్ బంధాలు ఏర్పడటానికి అవసరమయిన ఎలక్ట్రాన్లు అందుబాటులో ఉండవు. కాబట్టి ఒక వింతయిన సందర్భం ఏర్పడుతుంది.
ఉదా : డైబోరేన్ (B2H6), టెట్రా బోరేన్ (B4H10) మొదలగునవి.

  • BCl3 ఎలక్ట్రాన్ కొరత సమ్మేళనం.
  • BCl3 ‘B’ 8 ఎలక్ట్రాన్లకు బదులు 6 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉండును.
  • ఇది ఎలక్ట్రాన్ జంటను స్వీకరిస్తుంది. ఇవి లూయి ఆమ్లం.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 8

ప్రశ్న 3.
BF3, BF4 లో B – F బంధ దూరాలు వరుసగా 130 pm, 143 pm ఎందుకు వేరువేరుగా ఉన్నాయో కారణాలు సూచించండి.
జవాబు:
BF3 గురించి :

  • BF3లో ‘B’ వేలన్సీ కర్పరంలో మూడు బంధ ఎలక్ట్రాన్ జంటలను కలిగి ఉండును.
  • ‘B’ పరమాణువు sp² సంకరీకరణం చెందును.
  • అణువు ఆకృతి సమతల త్రిభుజాకారం..

BF4 గురించి :

  • BF4 లో. ‘B’ వేలన్సీ కర్పరంలో నాలుగు బంధ ఎలక్ట్రాన్ జంటలను కలిగి ఉండును.
  • ‘B’ పరమాణువు sp³ సంకరీకరణం చెందును.
  • అణువు ఆకృతి టెట్రాహెడ్రల్.
  • పైన చెప్పిన కారణాల వలన BF3 లో బంధదైర్ఘ్యం, BF4 లో బంధ దైర్ఘ్యం వేరువేరుగా ఉన్నాయి.

ప్రశ్న 4.
B – Cl బంధానికి బంధ భ్రామకం ఉంది కాని BCl3 అణువుకు ద్విధ్రువ భ్రామకం సున్నా ఉంటుంది. వివరించండి.
జవాబు:

  • B – Cl బంధం ధృవణ బంధం కావున బంధభ్రామకం కలదు.
  • BCl3 అణువు అధృవ అణువు కారణం ఇది సౌష్ఠవ నిర్మాణం కలిగి ఉంటుంది. (సమతల త్రిభుజాకారం)
  • సౌష్టవ అణువులకు ద్విధృవ భ్రామకం సున్నా.
    ∴ μ (BCl3) = 0

ప్రశ్న 5.
బోరిక్ ఆమ్లం నిర్మాణాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
ఆమ్లం పొరలవంటి జాలకం కలిగియుండును. ఈ నిర్మాణంలో BO3 యూనిట్లు హైడ్రోజన్ బంధాలతో కలుపబడి పాలిమర్ (బహ్వణుక)గా ఏర్పడును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 5

ప్రశ్న 6.
ఏమి జరుగుతుంది?
a) బోరాక్స్న ప్రబలంగా వేడిచేస్తే
b) బోరిక్ ఆమ్లాన్ని నీటికి కలిపితే
c) అల్యూమినియాన్ని సజల NaOH తో వేడిచేస్తే
d) అమ్మోనియాతో BF చర్య జరిపినపుడు
e) ఆర్థ అల్యూమినాను సజల NaOH ద్రావణంతో చర్య జరిపినప్పుడు
జవాబు:
a) బోరాక్స్ను ప్రబలంగా వేడిచేస్తే చివరగా గాజువంటి పదార్థం ఏర్పడును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 9

b) బోరిక్ ఆమ్లంనకు నీటిని కలిపితే బోరిక్ ఆమ్లం నీటి నుండి OH అయాన్ను స్వీకరిస్తుంది.
B(OH)3 + 2H2O → [B(OH)4] + H3O+

c) ‘Al’ ను సజల NaOH తో చర్య జరిపితే సోడియం మెటాల్యుమినేట్ ఏర్పడి హైడ్రోజన్ వాయువు వెలువడును.
2Al + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2

d) BF, ని NH3 తో చర్య జరిపినపుడు NH3. BF3 సమ్మేళనం ఏర్పడును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 10
లూయి ఆమ్లం, లూయి క్షారం.

e) ఆర్ద్ర అల్యూమినాను సజల NaOH ద్రావణంతో చర్య జరిపితే సోడియం మెటాల్యుమినేట్ ఏర్పడును.
Al2O3.2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2O

ప్రశ్న 7.
కారణాలు తెలపండి.
a) అల్యూమినియం పాత్రలలో గాఢ HNO3 రవాణా చేయవచ్చు
b) సజల NaOH అల్యూమినియం ముక్కల మిశ్రమాన్ని మురుగు కాలువను తెరవడానికి వాడతారు. c) అల్యూమినియం మిశ్రమలోహాన్ని విమానాలను తయారుచేయడానికి వాడతారు.
d) అల్యూమినియం పాత్రలను రాత్రంతా నీళ్ళలో పెట్టకూడదు.
e) అల్యూమినియం తీగలను ప్రసార కేబుల్ తయారీకి వాడతారు.
జవాబు:
a) Al మరియు గాఢ HNO3 కి మధ్య చర్యారాహిత్యం (passivity) కలదు. అందువలన అల్యూమినియం పాత్రలలో గాఢ HNO3ని రవాణా చేయవచ్చు.

b) సజల NaOH మరియు ‘Al’ ముక్కల మిశ్రమాన్ని మురుగుకాలువను తెరవడానికి ఉపయోగిస్తారు. దీనికి కారణం ఈ మిశ్రమం మురుగుకాలువను శుభ్రపరుస్తుంది.
2A + 2NaOH – 2NaAlO2 + H2

c) Al తేలికయిన, బలమైన లోహం. గాలిలో క్షయం చెందదు. మంచి విద్యుద్వాహకం కాబట్టి దీనిని విమాన విడిభాగాలను తయారుచేయడానికి వాడతారు.

d) అల్యూమినియం పాత్రలను రాత్రంతా నీటిలో పెట్టకూడదు. ‘ ‘Al’ నీటితో చర్య జరిపి H2 ను ఉష్ణాన్ని విడుదల చేయును. దీనివలన రంగు పోతుంది. కొన్ని సందర్భాలలో Al సమ్మేళనాలు విషపూరితమైనవి.

e) అల్యూమినియం తీగలను ప్రసార కేబుల్ తయారీకి వాడతారు. దీనికి కారణం దాని యొక్క మంచి విద్యుద్వాహకత మరియు వాతావరణంలో లోహక్షమత్వం జరుగదు.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్

ప్రశ్న 8.
Ga, In మరియు Tl లలో ఋణవిద్యుదాత్మకత భేదం ఎందుకు ఎక్కువగా మారదో వివరించండి.
జవాబు:

  • Ga, In మరియు Tl ల ఋణ విద్యుదాత్మక విలువలు 1.6, 1.7,1.8.
  • Ga, In మరియుTl లో గల -ఎలక్ట్రాన్లు బాహ్య కక్ష్యలోని ఎలక్ట్రాన్లను సరిగా పరిరక్షణ చేయలేవు. (కేంద్రక ఆకర్షణ నుండి).
  • దీనికి కారణం వివిధ ఆర్బిటాళ్ళ పరిరక్షణ ప్రభావం క్రమం
    s > p> d > f.
  • Ga, In మరియు Tl లు ఒకే సంఖ్యలో ఉపాంత కర్పర ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉన్నాయి.
  • కావున Ga, In మరియు Tl ల ఋణ విద్యుదాత్మక విలువల భేదం ఎక్కువగా మారదు.

ప్రశ్న 9.
సరైన ఉదాహరణతో బోరాక్స్ పూస పరీక్షను వివరించండి. [Mar. ’13]
జవాబు:
బొరాక్స్ పూస పరీక్ష :
ఈ పరీక్షను గుణాత్మక విశ్లేషణలో కాటయాన్ల ను గుర్తించడానికి ఉపయోగిస్తారు. బొరాక్స్ను వేడి చేయడం వల్ల అది ఉబ్బి, కాంతి నిరోధక పదార్థం, అనార్ధ సోడియమ్ టెట్రా బోరేట్ అవుతుంది. దాన్ని గలనం చేస్తే బొరాక్స్ గ్లాస్ ఏర్పడుతుంది. అందులో సోడియమ్ మెటాబోరేట్, B2O3 లు ఉంటాయి. బోరిక్ ఎన్ హైడ్రైడ్, (B2O3), లోహపు ఆక్సైడ్తో కలిసి మెటాబోరేట్లను రంగుగల పూసలుగా ఏర్పడుతుంది. దీనిలో చర్యలు క్రింది విధంగా జరుగుతాయి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 11

ప్రశ్న 10.
డైబోరేన్ నిర్మాణాన్ని వివరించండి. [A.P. & T.S. Mar, ’15]
జవాబు:
డైబోరేన్ నిర్మాణం :
ఎలక్ట్రాన్ వివర్తన ప్రయోగాలు, రామన్ వర్ణపటం ఆధారంగా డైబోరేన్లో BH2 సమూహాలు ఉన్నాయని మిగిలిన రెండు హైడ్రోజన్లలో ఒక హైడ్రోజన్ పరమాణువు ఈ తలానికి పైన, వేరొక H పరమాణువు తలానికి క్రింద ఉన్నాయని తెలిసింది. ఈ రెండు H పరమాణువులు రెండు BH2 సమూహాలను కలుపుటకై వారధి వలె ఉంటాయి. అందువలన వాటిని వారధి హైడ్రోజన్లు అంటారు. ఈ వారధులు పైన ఒకటి క్రింద ఒకటి ఉంటాయి. ఈ వారధిలో ఒక్కొక్క దానిలో రెండు ఎలక్ట్రాన్లు మూడు పరమాణువులను కలుపుతాయి. అందువలన దీనిని మూడు కేంద్రకాలు గల ఎలక్ట్రాన్ జంట బంధం అంటారు. దీనినే బనానా బంధం అని లేక టౌ బంధం అనికూడా అంటారు.

డైబోరేన్ బోరాన్ పరమాణువు sp³ సంకరీకరణం పొందుతుంది. అపుడు ప్రతి బోరాన్ మీద నాలుగు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్ళు ఏర్పడతాయి. వాటిలో మూడింటిలో బంధ ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి. ఒక sp³ సంకర ఆర్బిటాల్ మాత్రం ఖాళీగా ఉంటాయి. ప్రతి బోరాన్ పరమాణువులోని బంధ ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న రెండు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్ళు రెండు H పరమాణువులలోని 1s ఆర్బిటాళ్ళతో ఆవరింపు చేసుకుని B – H బంధాలను ఇస్తాయి. ఇపుడు ఒక బోరాన్ వద్ద ఉన్న బంధ ఎలక్ట్రాన్ గల sp³ సంకర ఆర్బిటాల్ వేరొక బోరాన్ వద్ద గల ఖాళీ sp³ సంకర ఆర్బిటాల్ మరియు హైడ్రోజన్ యొక్క 1s ఆర్బిటాల్ కలిసి అస్థానీకృత ఆర్బిటాలు ఇస్తాయి. ఇందులోని జంట ఎలక్ట్రాన్లు మూడు కేంద్రకాలను ఆవరించుకుని రెండు BH2 సమూహాలున్న తలాలకు ఒకటి పైన రెండవది క్రింద ఉంటాయి. ఈ రకమైన బంధాలు డైబోరేన్లో రెండు ఉంటాయి.

దీనిలో Hb బ్రిడ్జిలో గల హైడ్రోజన్లను సూచిస్తుంది. ఒక తలంలో రెండు హైడ్రోజన్ల మధ్య కోణం 121.5°. వారధి హైడ్రోజన్ల మధ్య కోణం 97° ఉంటుంది.

దీనిలో ‘Hb‘ బ్రిడ్జిలో గల హైడ్రోజన్లను సూచిస్తుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 12

ప్రశ్న 11.
ఆమ్లాలతో అల్యూమినియం చర్యలను వివరించండి.
జవాబు:
ఆమ్లాలతో ‘Al’ చర్య :
i) విలీన లేదా గాఢ HCl, Al ని కరిగించుకుని H2 నిస్తాయి.
2 Al + 6 HCl → 2 AlCl + 3H2

ii) విలీన H2SO4 తో H2 ఉత్పన్నమవుతుంది.
2 Al + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3 H2
గాఢ H2SO4, Al లోహాన్ని కరిగించుకుని SO2 ని ఇస్తుంది.
2 Al + 6 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6 H2O

iii) అతివిలీన HNO3 ని NH4NO3 గా Al క్షయకరణం చేస్తుంది.
8 Al + 30 HNO3 → 8 Al(NO3)3 + 3 NH4NO3 + 9 H2O

గాఢ HNO3 తో ‘Al’ క్రియారహితం అవుతుంది. ఇది లోహపు తలంపై పలుచని ఆక్సైడ్ పొర ఏర్పడటం వల్ల క్రియారాహిత్యం వస్తుంది.

ప్రశ్న 12.
గ్రూపు 13లో బోరాన్ అసంగత ప్రవర్తనను సంక్షిప్తంగా రాయండి.
జవాబు:
బోరాన్ గ్రూపులో మిగతా మూలకాలతో చెప్పుకోతగినంత విభిన్నంగా ఉంటుంది. క్రింది అంశాలలో బోరాన్, మిగిలిన మూలకాల మధ్య తేడాలను చూడవచ్చు. పరమాణు సైజు చిన్నది కావటం, ఉపాంత కక్ష్య విన్యాసంలో తేడా ఈ భిన్న ప్రవృత్తికి కారణం కావచ్చు. బోరాన్ మొదటి అయొనైజేషన్ పొటన్షియల్ ఎక్కువగా ఉంటుంది.

  1. బోరాన్ ఒక అలోహం. Al ద్వంద్వ స్వభావం గల లోహం. Ga, In, Tl లు లోహాలు.
  2. బోరాన్ ఎప్పుడూ కోవలెంట్ సమ్మేళనాలను మాత్రమే ఏర్పరుస్తుంది. మిగిలిన మూలకాలు అయానిక సమ్మేళనాలను ఇవ్వవచ్చు.
  3. బోరాన్లు సిలికాన్తో కర్ణ సంబంధాలుంటాయి. ఇదే విధమయిన సంబంధాలను మిగిలిన మూలకాలు చూపించవు.
  4. ఆమ్లాల నుంచి హైడ్రోజను బోరాన్ స్థానభ్రంశం చేయదు. కానీ మిగతా మూలకాలు, లోహాలు కావడం వల్ల, అనుకూల పరిస్థితులలో హైడ్రోజన్ ను స్థానభ్రంశం చేస్తాయి.
  5. B2O3, SiO2 వలెనే ఆమ్లఆక్సైడ్, మిగతా మూలకాల ట్రై ఆక్సైడ్లు ద్విస్వభావ ఆక్సైడ్లుగానీ, క్షార ఆక్సైడ్లుగానీ అవుతాయి.
    ఉదా : Al2O3 ⇒ ద్విస్వభావ ఆక్సైడ్, TlOH ⇒ బలమైన క్షారం.
  6. B(OH)3 లేదా H3BO3 ఆమ్లం, ఇతర మూలకాల హైడ్రాక్సైడ్లు ద్విస్వభావమైనవి లేదా క్షార స్వభావం కలవి.
  7. సరళ బోరేట్లు, సిలికేట్లు తేలికగా పొలిమరీకరణం చెంది పాలీ ఆమ్లాలను ఇస్తాయి. మిగిలిన మూలకాలు ఆ విధమయిన పాలిమర్లను ఇవ్వవు.
  8. బోరాన్ అత్యధిక కోవలెన్సీ 4 మాత్రమే. కాని ఇతర మూలకాలకు అత్యధిక కోవలెన్సీ 6.
  9. బోరాన్ స్థిరమయిన కోవలెంట్ హైడ్రైడ్లనిస్తుంది. మిగిలిన మూలకాలతో స్థిరమయిన హైడ్రోజన్ సమ్మేళనాలు ఏర్పరచటం కష్టం.
  10. బోరాన్ ఎప్పుడూ కాటయాన్ గా కనబడదు. అయితే ఇతర మూలకాలు త్రి సంయోజక కాటయాన్లున్న చాలా సమ్మేళనాలను ఇస్తాయి.
  11. BF3 మినహా మిగిలిన బోరాన్ హాలైడ్లు జలవిశ్లేషణ తేలిగ్గా జరుపుతాయి. జల విశ్లేషణ తీవ్ర చర్య. కాని ఇతర మూలకాల హాలైడ్లు పాక్షిక జల విశ్లేషణను జరుపుతాయి లేదా అసలు జరపవు.

ప్రశ్న 13.
అల్యూమినియం సజల HNO3 చర్య జరుపుతుంది కాని గాఢ HNO3 తో చర్య జరుపదు. వివరించండి.
జవాబు:
a) అతి విలీన HNO3 ని NH4NO3 గా Al క్షయకరణం చేస్తుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 13

b) గాఢ HNO3 తో Al క్రియారహితం అవుతుంది. ఇది లోహపు తలంపై పలుచని ఆక్సైడ్ పొర ఏర్పడటం వల్ల క్రియా రాహిత్యం వస్తుంది.

ప్రశ్న 14.
డైబోరేన్ను తయారుచేసే రెండు పద్ధతులు రాయండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
డైబోరేన్ న్ను (B2H6) తయారు చేయు విధానాలు :
1. పారిశ్రామిక పద్ధతి : బోరాన్ ట్రై ఫ్లోరైడ్ను లిథియమ్ హైడ్రైడ్తో 450° K వద్ద క్షయీకరించడం.
2 BF3 + 6 LiH → B2H6 + 6 LiF

2. ప్రయోగశాల పద్ధతి :
a) బోరాన్ ట్రైక్లోరైడ్ను లిథియమ్ అల్యూమినియమ్ హైడ్రైడ్తో పొడి ఈథర్లో క్షయకరణం చేయడం. దీనిలో దిగుబడి 99.4% B2H6
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 14
b) బోరాన్ ట్రై క్లోరైడ్, హైడ్రోజన్ మిశ్రమంలో నిశ్శబ్ద విద్యుత్ ఉత్సర్గం జరిపితే B2H6 తయారవుతుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 15

ప్రశ్న 15.
డైబోరేన్ ఈ కిందివాటితో ఏ విధంగా చర్య జరుపుతుంది?
a) H2O b) CO c) N(CH3)3
జవాబు:
a) H2O తో చర్య :
B2H6 నీటితో చర్యజరిపి బోరికామ్లాన్ని ఇస్తుంది. హైడ్రోజన్ వెలువడుతుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 16

b) డైబోరేన్ (B2H6) ఈ క్రింది పరిస్థితులలో ‘CO’ తో చర్యనొందుతుంది.
i) 1000°C ఉష్ణోగ్రత
మరియు ii) 2 అట్మా.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 17
c) డైబోరేన్ N(CH3)3 తో చర్య జరిపి అడక్ట్ (సంకలన సమ్మేళనం) ను ఏర్పరచును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 18

ప్రశ్న 16.
Al2O3 ద్విస్వభావం కలదని సరైన చర్యలతో వివరించండి.
జవాబు:

  1. ద్విస్వభావ ఆక్సైడ్లు ఆమ్ల మరియు క్షార రెండు స్వభావాలను కలిగి ఉంటాయి.
  2. Al2O3 ద్విస్వభావ ఆక్సైడ్ ఆమ్ల మరియు క్షార రెండు స్వభావాలను కలిగి ఉంటుంది.
  3. A2O3 ఆమ్లాలతో క్షారాలతో రెండింటితో చర్య జరిపి లవణాలను, నీటిని ఏర్పరుస్తుంది.

చర్యలు :
ఆమ్లాలతో
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + H2O

క్షారాలతో :
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

ప్రశ్న 36.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 19
B (ఆకుపచ్చని అంచుజ్వాల) A, B లను గుర్తించండి.
(సూచన : A = H3BO3 B = (C2H5)3 BO3. )
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 20

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
బోరాక్స్న, బోరిక్ ఆమ్లాన్ని ఎలా తయారుచేస్తారు ? వాటిమీద ఉష్ణం చర్యను వివరించండి.
జవాబు:
బోరాక్స్ తయారీ :
బోరిక్ ఆమ్లంను వేడిచేయగా టెట్రాబోరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడును. దీనిని NaOH తో చర్య జరుపగా బోరాక్స్ ఏర్పడును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 21

బోరిక్ ఆమ్లం తయారీ :
బోరాక్స్న గాఢ H2SO4 తో చర్య జరిపినపుడు బోరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడును.
Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O → 4H3BO3 + Na2SO4

బోరాక్స్న వేడిచేయగా :
బోరాక్సన్న ప్రబలంగా వేడిచేస్తే చివరగా గాజువంటి పదార్థం ఏర్పడును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 22

ప్రశ్న 2.
డైబోరేన్ ను ఎలా తయారుచేస్తారు ? దాని నిర్మాణాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
డైబోరేన్ న్ను (B2H6) తయారు చేయు విధానాలు :
1. పారిశ్రామిక పద్ధతి : బోరాన్ ట్రై ఫ్లోరైడ్ను లిథియమ్ హైడ్రైడ్తో 450° K వద్ద క్షయీకరించడం.
2 BF3 + 6 LiH → B2H6 + 6 LiF

2. ప్రయోగశాల పద్ధతి :
a) బోరాన్ ట్రైక్లోరైడ్ను లిథియమ్ అల్యూమినియమ్ హైడ్రైడ్తో పొడి ఈథర్లో క్షయకరణం చేయడం. దీనిలో దిగుబడి 99.4% B2H6
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 23

b) బోరాన్ ట్రై క్లోరైడ్, హైడ్రోజన్ మిశ్రమంలో నిశ్శబ్ద విద్యుత్ ఉత్సర్గం జరిపితే B2H6 తయారవుతుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 24

డైబోరేన్ నిర్మాణం :
ఎలక్ట్రాన్ వివర్తన ప్రయోగాలు, రామన్ వర్ణపటం ఆధారంగా డైబోరేన్లో ఒకే తలంలో ఉండే రెండు BH2 సమూహాలు ఉన్నాయని మిగిలిన రెండు హైడ్రోజన్లలో ఒక హైడ్రోజన్ పరమాణువు ఈ తలానికి పైన, వేరొక H పరమాణువు తలానికి క్రింద ఉన్నాయని తెలిసింది. ఈ రెండు H పరమాణువులు రెండు BH2 సమూహాలను కలుపుటకై వారధి వలె ఉంటాయి. అందువలన వాటిని వారధి హైడ్రోజన్ లు అంటారు. ఈ వారధులు పైన ఒకటి క్రింద ఒకటి ఉంటాయి. ఈ వారధిలో ఒక్కొక్క దానిలో రెండు ఎలక్ట్రాన్లు మూడు పరమాణువులను కలుపుతాయి. అందువలన దీనిని మూడు కేంద్రకాలు గల ఎలక్ట్రాన్ జంట బంధం అంటారు. దీనినే బనానా బంధం అని లేక టౌ బంధం అనికూడా అంటారు.

డైబోరేన్ బోరాన్ పరమాణువు sp³ సంకరీకరణం పొందుతుంది. అపుడు ప్రతి బోరాన్ మీద నాలుగు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్ళు ఏర్పడతాయి. వాటిలో మూడింటిలో బంధ ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి. ఒక sp³ సంకర ఆర్బిటాల్ మాత్రం ఖాళీగా ఉంటాయి. ప్రతి బోరాన్ పరమాణువులోని బంధ ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న రెండు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్ళు రెండు H పరమాణువులలోని 1s ఆర్బిటాళ్ళతో ఆవరింపు చేసుకుని B – H బంధాలను ఇస్తాయి. ఇపుడు ఒక బోరాన్ వద్ద ఉన్న బంధ ఎలక్ట్రాన్ గల sp³ సంకర ఆర్బిటాల్ వేరొక బోరాన్ వద్ద గల ఖాళీ sp³ సంకర ఆర్బిటాల్ మరియు హైడ్రోజన్ యొక్క 1s ఆర్బిటాల్ కలిసి అస్థానీకృత ఆర్బిటాల్ను ఇస్తాయి. ఇందులోని జంట ఎలక్ట్రాన్లు మూడు కేంద్రకాలను ఆవరించుకుని రెండు BH2 సమూహాలున్న తలాలకు ఒకటి పైన రెండవది క్రింద ఉంటాయి. ఈ రకమైన బంధాలు డైబోరేన్లో రెండు ఉంటాయి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 12

దీనిలో Hb బ్రిడ్జిలో గల హైడ్రోజన్లను సూచిస్తుంది. ఒక తలంలో రెండు హైడ్రోజన్ల మధ్య కోణం 121.5°. వారధి హైడ్రోజన్ల మధ్య కోణం 97° ఉంటుంది.

దీనిలో ‘Hb‘ బ్రిడ్జిలో గల హైడ్రోజన్లను సూచిస్తుంది.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్

ప్రశ్న 3.
డైబోరేన న్ను తయారుచేసే ఏవైనా రెండు పద్ధతులు రాయండి. అది ఈ కింది వాటితో ఏ విధంగా చర్య జరుపుతుంది?
a) కార్బన్ మోనాక్సైడ్ b) అమ్మోనియా
జవాబు:
డైబోరేన్ను (B2H6) తయారు చేయు విధానాలు :

1. పారిశ్రామిక పద్ధతి : బోరాన్ ట్రై ఫ్లోరైడ్ను లిథియమ్ హైడ్రైడ్తో 450° K వద్ద క్షయీకరించడం.
2 BF3 + 6 LiH → B2H6 + 6 LiF

2. ప్రయోగశాల పద్ధతి :
a) బోరాన్ ట్రైక్లోరైడ్ను లిథియమ్ అల్యూమినియమ్ హైడ్రైడ్తో పొడి ఈథర్లో క్షయకరణం చేయడం. దీనిలో దిగుబడి 99.4% B2H6.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 14

b) బోరాన్ ట్రై క్లోరైడ్, హైడ్రోజన్ మిశ్రమంలో నిశ్శబ్ద విద్యుత్ ఉత్సర్గం జరిపితే B2H6 తయారవుతుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 15

c) డైబోరేన్ (B2H6) ఈ క్రింది పరిస్థితులలో ‘CO’ తో చర్యనొందుతుంది.
i) 1000°C ఉష్ణోగ్రత మరియు ii) 2 అట్మా పీడనం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 17

d) బోరాన్ హైడ్రైడ్ (డైబోరేన్, B2H6) మరియు NH3 ల మిశ్రమాన్ని వేడిగొట్టం ద్వారా పంపినపుడు బోరజోల్ ఏర్పడును.

120°C వద్ద అమ్మోనియాతో చర్య జరిపి డై అమ్మోనియేట్ ఆఫ్ డైబోరేన్ను ఇస్తుంది. దీనిని వేడిచేస్తే బోరజోల్ అనే సమ్మేళనం ఏర్పడుతుంది. బోరజోల్కు బెంజీన్ ను పోలిన చక్రీయ నిర్మాణం, ధర్మాలు ఉంటాయి. అందువలన బోరజోల్ను ఇనార్గినిక్ బెంజీన్ అంటారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ 25

సాధించిన సమస్యలు (Solved Problems)

ప్రశ్న 1.
Al3+, Al, Tl3+/Tl ల ప్రమాణ ఎలక్ట్రోడ్ శక్మాల EΘ విలువలు వరుసగా -1.66 V, + 1.26 V, ద్రావణంలో M3+ అయాన్ ఏర్పాటు గురించి ఊహించి రెండు లోహాల ధన విద్యుదాత్మక స్వభావాన్ని పోల్చండి.
సాధన:
రెండు అర్ధఘటచర్యల ప్రమాణ ఎలక్ట్రోడ్ శక్మాల విలువలు అల్యూమినియంకు Al3+(జల) అయాన్లుగా మారే ప్రవృత్తి ఎక్కువని సూచిస్తుంది. ద్రావణంలో Tl3+ అస్థిరమైనదే కాకుండా అది బలమైన ఆక్సీకరణి కూడా. అందువల్ల Tl+ ద్రావణంలో Tl3+ కంటే ఎక్కువ స్థిరమైనది. అల్యూమినియమ్ తేలికగా Al3+ అయాన్లను ఏర్పరుస్తుంది కనుక థాలియమ్ కంటే ఎక్కువ ధన విద్యుదాత్మక స్వభావం ఉంటుంది.

ప్రశ్న 2.
అనార్ద్ర అల్యూమినియం క్లోరైడ్ సీసా చుట్టూ తెల్లటి పొగలు కనబడతాయి. కారణం తెలపండి.
సాధన:
ఆర్ద్ర వాతావరణంలో అనార్ద్ర అల్యూమినియం క్లోరైడ్ పాక్షికంగా జలవిశ్లేషన చెంది HCl వాయువును విడుదల చేస్తుంది. ఆర్ద్ర HCl తెల్లని రంగులో కనబడుతుంది.

ప్రశ్న 3.
బోరాన్కు BF63- అయాన్ను ఏర్పరిచే సమర్ధత లేదు. వివరించండి.
సాధన:
బోరాన్లో d ఆర్బిటాల్ల లభ్యత లేదు కనక బోరాన్కు దాని అష్టకాన్ని విస్తరింపజేసే సామర్థ్యం లేదు. అందువల్ల బోరాన్ గరిష్ఠ సమయోజనీయత 4 కంటే మించదు.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 10 P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్

ప్రశ్న 4.
బోరికామ్లం బలహీన ఆమ్లం. ఎందుకు?
సాధన:
ఎందుకంటే ఇది స్వతహాగా H+ అయాన్లను విడుదల చేయలేదు. ఇది అష్టక ప్రాప్తి పొందడానికి నీటి నుంచి OH అయాన్లను గ్రహించడం ద్వారా H+ అయాన్లను విడుదల చేస్తుంది.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 9th Lesson S బ్లాక్ మూలకాలు Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 9th Lesson S బ్లాక్ మూలకాలు

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
ఆవర్తన పట్టికలో కర్ణ సంబంధం ఉండటానికి గల కారణాలను తెలపండి.
జవాబు:
ఆవర్తన పట్టికలో రెండో పీరియడ్లోని ఒక గ్రూపు మూలకానికి మూడో పీరియడ్లోని రెండవ గ్రూపు మూలకానికి సారూప్య ధర్మాలుంటాయి. దీన్ని కర్ణ సంబంధం అంటారు.
ఉదా : (Li, Mg) ; (Be, Al) ; (B, Si)

కారణము :
కర్ణ సంబంధం ఉన్నా ఆయా మూలక పరమాణువుల (లేదా అయాన్ల) పరిమాణాలు సమానంగా ఉండటం లేదా వాటి ఋణ విద్యుదాత్మకత విలువలు సమానంగా వుంటాయి. కర్ణ సంబంధం గల సారూప్య మూలకాలకు ఒకేలాంటి ధృవణ సామర్థ్యం ఉంటుంది.

ధృవణ సామర్థ్యం అంటే అయానిక ఆవేశానికి, అయానిక వ్యాసార్థం వర్గానికి గల నిష్పత్తి.

ప్రశ్న 2
K, Rb ల ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాలను పూర్తిగా రాయండి.
జవాబు:
ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసాలు :
K(z = 19) = [Ar] 4s¹ (లేదా) 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s¹
Rb (z = 37) = [Kr] 5s¹ (లేదా) 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s² 4p6 5s¹

ప్రశ్న 3.
లిథియమ్ లవణాలు చాలావరకు ఆర్ద్రీకృతమై ఉంటాయి. ఎందుకు?
జవాబు:
Li+ అయాన్ యొక్క హైడ్రేషన్ ఎంథాల్పీ చాలా ఎక్కువ. దీనికి హైడ్రేషన్ ఎంథాల్పీ అవధి ఎక్కువ. కావున Li లవణాల చాలా ఆర్ద్రీకృతమై ఉంటాయి.

ప్రశ్న 4.
క్షారలోహాలలో దేనికి అసాధారణ సాంద్రత ఉంటుంది? గ్రూపు 1 మూలకాల సాంద్రతల మార్పులో క్రమం ఏమిటి?
జవాబు:
‘K’ మూలకానికి అసాధారణ సాంద్రత ఉంటుంది. ‘K’ యొక్క స్ఫటిక జాలకంలో అంతరపరమాణుక దూరాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి.
→ IA గ్రూపు మూల కాల సాంద్రత క్రమం
Li < Na > K < Rb < Cs

ప్రశ్న 5.
సోడియమ్ కంటే లిథియమ్ నీటితో జరిపే చర్యాతీక్షణత తక్కువ. కారణాలను తెలపండి.
జవాబు:
సోడియం కంటే లిథియం నీటితో జరిపే చర్యా తీక్షణత తక్కువ.

వివరణ :

  • లిథియంకు పరమాణు పరిమాణం తక్కువ.
  • లిథియంకు హైడ్రేషన్ శక్తి చాలా ఎక్కువ.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు

ప్రశ్న 6.
క్షారలోహాల హాలైడ్లలో లిథియమ్ అయొడైడ్ అత్యధిక కోవలెంట్ ధర్మం కలది. కారణాలను తెలపండి.
జవాబు:
క్షారలోహాల హాలైడ్లలో లిథియం అయొడైడ్ అత్యధిక కోవలెంట్ ధర్మం కలది.

వివరణ :

  • Li+అయాన్ కు దృవణతా సామర్థ్యం ఎక్కువ.
  • Li+కు పరమాపరిమాణం తక్కువ
  • Li+అయాన్ ఎలక్ట్రాన్ సమూహంను I అయాన్పై విస్థారం చేయు సామర్థ్యం ఎక్కువ.

ప్రశ్న 7.
క్షారలోహ హైడ్రోజన్ కార్బొనేట్ కంటే లిథియమ్ హైడ్రోజన్ కార్బోనేట్ ఏవిధంగా విభేదిస్తుంది?
జవాబు:
క్షారలోహ హైడ్రోజన్ కార్బొనేట్లలో లిథియం హైడ్రోజన్ కార్బొనేట్ విభేదిస్తుంది. లిథియం హైడ్రోజన్ కార్బొనేట్ ఘన పదార్థంగా ఉండదు. మిగతా హైడ్రోజన్ కార్బొనేట్ ఘన పదార్థాలుగా ఉంటాయి.

ప్రశ్న 8.
ఏవైనా రెండు క్షారమృత్తిక లోహాల ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసాలను పూర్తిగా రాయండి.
జవాబు:
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం :
అన్ని క్షారలోహాల బాహ్య స్థాయి సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసము “ns¹”.

మూలకము ఫార్ములా ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసము
లిథియమ్ Li3 1s2 2s1 [లేదా] [He] 2s1
సోడియమ్ Na11 1s2 2s2 2p6 3s1 [లేదా] [Ne] 3s1
పొటాషియమ్ K19 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 [లేదా] [Ar] 4s1
రుబిడియమ్ Rb37 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s1 [లేదా] [Kr] 5s1
సీసియమ్ Cs55 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 6s1 [లేదా] [xe] 6s1
ప్రాన్షియమ్ Fr87 [Rn] 7s1

ప్రశ్న 9.
క్షారమృత్తిక లోహాల ద్రవీభవన, బాష్పీభవన స్థానాల మార్పుల గురించి చెప్పండి.
జవాబు:

  • క్షార మృత్తిక లోహాల యొక్క ద్రవీభవన భాష్పీభవన స్థానాలు వాటి సంబంధిత క్షారలోహాల ద్రవీభవన, భాష్పీభవనస్థానాల కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి. దీనికి కారణం వాటి తక్కువ పరిమాణం.
  • తక్కువ అయనీకరణ శక్తి విలువలు కలిగియుండుట వలన వీటి ద్రవీభవన, భాష్పీభవన స్థానాలు సరైన క్రమంలో ఉండవు.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు

ప్రశ్న 10.
గ్రూపు 2 మూలకాలు జ్వాలకు కలిగించే స్వాభావిక రంగులు ఏమిటి?
జవాబు:

మూలకం జ్వాల స్వాభావిక రంగు
కాల్షియం ఇటుక ఎరుపు
స్ట్రాన్షియం కెంపు
బేరియం ఆపిల్ పచ్చ
బెరిలియం రంగులేదు
మెగ్నీషియం రంగులేదు

ప్రశ్న 11.
మెగ్నీషియమ్ లోహాన్ని గాలిలో మండిస్తే ఏం జరుగుతుంది? [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
మెగ్నీషియం లోహాన్ని గాలిలో మండిస్తే కాంతివంతంగా మండి MgO మరియు Mg3N2 లను ఏర్పరచును.
2Mg + O2 → 2MgO
3Mg + N2 → Mg3N2

ప్రశ్న 12.
లిథియమ్ కార్బొనేటికి మిగిలిన క్షారలోహాల కార్బొనేట్ల వలె ఉష్ణ స్థిరత్వం లేదు. వివరించండి.
జవాబు:
లిథియం కార్బొనేట్కు మిగిలిన ‘క్షార లోహాల కార్బొనేట్ల వలె ఉష్ణస్థిరత్వం లేదు.

వివరణ :

  • ‘Li’ కు తక్కువ పరమాణు పరిమాణం కలదు. ఇది (O33 అయానన్ను దృవణత చెందించి స్థిరమైన Li, మరియు CO, లను ఏర్పరచును.
  • గ్రూపులో కిందికి వెళ్ళే కొలది ధన విద్యుదాత్మకత పెరిగి కార్బొనేట్ల ఉష్ణస్థిరత్వం పెరుగును.

ప్రశ్న 13.
గ్రూపు 2 లోహాలు ద్రవ అమ్మోనియాలో అమ్మోనియేటెడ్ లోహ అయాన్లు ఏర్పడటానికి తుల్య సమీకరణాన్ని రాయండి.
జవాబు:
క్షార మృత్తిక లోహాలు ద్రవ అమ్మోనియాలో కరిగి చిక్కని నీలం నలుపు రంగు గల ద్రావణాలను ఏర్పరచును. ఇందులో అమ్మోనియేటెడ్ అయాన్లు ఏర్పరచును.
M + (x + y) NH3 → [M(NH3)x]2+ + 2 [e(NH3)x]

ప్రశ్న 14.
క్షార మృతిక లోహాల ఫ్లోరైడ్లు నీటిలో ఆయా క్లోరైడ్ ల కంటే అల్ప ద్రావణీయత ఉన్నవి. ఎందుకు?
జవాబు:
క్షారమృత్తిక లోహాల ఫ్లోరైడ్లు నీటిలో ఆయా క్లోరైడ్ల కంటే అల్ప ద్రావణీయత కలిగి ఉన్నవి. దీనికి కారణం ఫ్లోరైడ్లకు అధిక జాలక శక్తి కలిగి ఉండును.

ప్రశ్న 15.
ఆర్ద్ర Mg(NO3)2 ని వేడిచేస్తే ఏమౌతుంది? దానికి తుల్య సమీకరణాన్ని ఇవ్వండి.
జవాబు:
ఆర్ద్ర Mg(NO3)2 లవణాన్ని వేడి చేయగా మొదట ఆరు నీటి అణువులను కోల్పోయి తరువాత వేడి చేయగా ఆక్సైడ్ను ఏర్పరచును.
2Mg(NO3)2 → 2MgO + 4NO2 + O2

ప్రశ్న 16.
క్షారమృత్తిక లోహ హైడ్రాక్సైడ్ల జల ద్రావణీయత గ్రూపులో పైనుంచి కిందికి పెరుగుతుంది. ఎందుకో చెప్పండి.
జవాబు:
క్షార మృత్తిక లోహాల హైడ్రాక్సైడ్లో ఆనయాన్ సాధారణం, కాటయాన్ వ్యాసార్థం జాలక ఎంథాల్పీని ప్రభావితం చేయును. హైడ్రేషన్ ఎంథాల్పీ జాలక ఎంథాల్పీకంటే ఎక్కువ. దీనికి కారణం అయానిక పరిమాణం పెరుగును. కావున ద్రావణీయత పెరుగును.

ప్రశ్న 17.
క్షారమృతిక లోహాల కార్బొనేట్ల, సల్ఫేట్ల జలద్రావణీయత గ్రూపులో కిందికి పోయిన కొద్దీ ఎందుకు తగ్గుతుంది?
జవాబు:
ఆనయాన్ పరిమాణం కాటయాన్ కంటే చాలా ఎక్కువ. గ్రూపులో జాలక ఎంథాల్పీ దాదాపుగా సమానంగా ఉండును. గ్రూపులో హైడ్రేషన్ ఎంథాల్పీ తగ్గటం వలన క్షారమృత్తిక లోహ కార్బోనేట్లు, సల్ఫేట్ల ద్రావణీయత తగ్గును.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు

ప్రశ్న 18.
పోర్ట్లాండ్ సిమెంట్ సగటు సంఘటనాన్ని తెలపండి.
జవాబు:
పోర్ట్లాండ్ సిమెంట్ సంఘటనం
CaO – 50 – 60%
SiO2 – 20 – 25%
Al2O3 – 5 – 10%
MgO – 2 – 3%
Fe2O3 – 1 – 2%
మరియు SO2 – 1 – 2%

ప్రశ్న 19.
సిమెంట్కి జిప్సమ్ని ఎందుకు కలుపుతారు? [T.S. Mar. ’15 Mar. ’13]
జవాబు:
సిమెంటు జిప్సం కలుపుట వలన సెట్టింగ్ నెమ్మదిగా జరిగి సిమెంట్ తగినంత గట్టిపడుతుంది.

ప్రశ్న 20.
ప్రకృతిలో క్షారలోహాలు స్వేచ్ఛా స్థితిలో ఎందుకు దొరకవు?
జవాబు:
క్షారలోహాలు చాలా చురుకైనవి. అందుచేత అవి స్వేచ్ఛా స్థితిలో దొరకవు. ఎప్పుడూ సంయోగస్థితిలోనే దొరుకుతాయి. ప్రకృతిలో భూతలంపైన అవి విస్తారంగా వితరణ చెంది ఉంటాయి. పరిమాణు సంఖ్య పెరిగే కొలదీ విస్తృతి తగ్గుతుంది.

Na మరియు K లు అతి విస్తారంగా దొరికే క్షారలోహాలు. అవి వాటి హాలైడ్లుగా ఎక్కువగా దొరుకుతాయి.
క్షార లోహాలు త్వరితగతిన ఎలక్ట్రాన్ కోల్పోయి M+ గా మారుతాయి.

ప్రశ్న 21.
సాల్వే పద్ధతిలో పొటాషియమ్ కార్బొనేట్ని తయారు చేయలేం. ఎందుకు?
జవాబు:
పోటాషియం కార్బొనేట్ను సాల్వేపద్ధతిలో తయారు చేయలేము.

వివరణ :
పొటాషియం బై కార్బొనేట్ అధిక ద్రావణీయత కలిగియుండును.
అమ్మోనియం బైకార్బొనేట్ను సంతృప్త KC కు కలుపగా అవక్షేపం ఏర్పడును.

ప్రశ్న 22.
కాప్టిక్ సోడా ముఖ్యమైన ఉపయోగాలను వివరించండి. [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
ఉపయోగాలు :

  • పెట్రోల్ను శుద్ధి చేయుటలో ఉపయోగిస్తారు.
  • బాక్సైట్ను శుద్ధి చేయుటలో ఉపయోగిస్తారు.
  • సబ్బులు, కాగితం తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
  • కృత్రిమ సిల్కు తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
  • చాలా రసాయనాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
  • వస్త్ర పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు.
  • ప్రయోగశాలలో రసాయన కారకంగా ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 23.
సోడియమ్ కార్బొనేట్ ముఖ్యమైన ఉపయోగాలను వివరించండి.
జవాబు:
ఉపయోగాలు :

  • Na2CO3 ని గాజు తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
  • Na2CO3 ని బోరాక్స్, కాస్టిక్ సోడా తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
  • కాగితం, రంగుల, వస్త్ర పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు.
  • నీటిలోని కఠినత్వాన్ని తొలగించుటకు ఉపయోగిస్తారు.
  • లాండ్రీలలో ఉపయోగిస్తారు.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు

ప్రశ్న 24.
పొడిసున్నం ముఖ్య ఉపయోగాలను వివరించండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
ఉపయోగాలు :

  • చక్కెరను శుద్ధి చేయుటలో ఉపయోగిస్తారు.
  • రంజన ద్రవ్యాలను తయారుచేయుటలో ఉపయోగిస్తారు.
  • Na2CO3, NaOH ల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
  • ఇది చవకైన క్షారరూపం మరియు సిమెంట్ తయారీలో ఉపయోగపడును.

ప్రశ్న 25.
(i) BeCl2 (బాష్పం) (ii) BeCl2 (ఘనపదార్థం) ల నిర్మాణాలను గీయండి.
జవాబు:
(i) BeCl2 (బాష్పం) 1200K వద్ద ఈ కింది రేఖీయ రూపంలో ఉండును.
Cl – Be – Cl

(ii) ఘనస్థితిలో BeCl2 శృంఖల నిర్మాణం కలిగియుండును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 1

ప్రశ్న 26.
ప్లాస్టర్ ఆఫ్ పారిస్ ప్రాముఖ్యతను వివరించండి. క్షారమృత్తిక లోహాల కార్బొనేట్లలో దేనికి అధిక ఉష్ణ స్థిరత్వం ఉంటుంది? ఎందుకు?
జవాబు:

  • నీటితో ప్లాస్టర్ ఆఫ్ పారిస్ సెట్టింగ్ జరుగును. ఇది ఒక ముఖ్యమైన ధర్మం.
  • 5 నుండి 15 ని.ల వ్యవధిలోనే ఇది గట్టిపడగలదు.
  • దీనిని ఎక్కువగా భవన నిర్మాణాలలో, ప్లాస్టర్లలో ఉపయోగిస్తారు.
  • దంతవైద్యంలో ఉపయోగిస్తారు.
  • విగ్రహాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
  • ఎముకలు విరిగినా, నొప్పులు పట్టినా శరీర అవయవాలు కదలకుండా ఉండుటకు ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 27.
కింది చర్యలకు తుల్య సమీకరణాలను రాయండి.
i) Na2O2 నీరు రసాయన చర్య ii) నీటితో KO చర్య
జవాబు:
i) Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + H2O2

ii) K2O + H2O → 2KOH

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
ఆక్సీకరణ జ్వాలకు క్షారలోహాలు, వాటి సమ్మేళనాలు స్వాభావిక రంగులను ఇస్తాయి. కారణాలను వివరించండి.
జవాబు:
ఆక్సీకరణ జ్వాలకు క్షారలోహాలు, వాటి సమ్మేళనాలు స్వాభావిక రంగులను ఇస్తాయి.

వివరణ :

  • జ్వాల నుండి వెలువడే ఉష్ణం బాహ్య కర్పరంలోని ఎలక్ట్రాన్ను అధికశక్తి స్థాయికి ఉద్రికత్తపరుస్తాయి.
  • అధికశక్తి స్థాయిలోని ఎలక్ట్రాన్ శక్తిని విడుదల చేసి భూస్థాయికి చేరును. ఇది దృగ్గోచర ప్రాంతంలో ఉండును.

ప్రశ్న 2.
కాంతి విద్యుత్ ఘటాల ఎలక్ట్రోడ్లుగా సీసియమ్, పొటాషియమ్ల ఏ ధర్మాలు ఉపయోగపడతాయి?
జవాబు:

  • క్షారలోహాలు వాటి జ్వాల పరీక్షల ద్వారా గుర్తించవచ్చు. మరియు జ్వాల ఫోటోమెట్రి ద్వారా కనుగొనవచ్చు.
  • కాంతితో ఈ లోహలను చర్యజరిపినపుడు, ఆ లోహపరమాణువు ఎలక్ట్రాన్ కోల్పోవుటకు సరైన శక్తిని శోషించుకొనును.
  • కావున సీసియమ్, పొటాషియంలను కాంతి విద్యుద్ఘాటాల ఎలక్ట్రోడ్లుగా ఉపయోగపడతాయి.

ప్రశ్న 3.
క్షార లోహాలు గాలితో చర్యపై లఘు వ్యాఖ్యను రాయండి.
జవాబు:
O2 తో చర్య :
క్షారలోహాలన్నీ ఆక్సిజన్ వేడి చేసినప్పుడు చర్య జరిపి వాటి ఆక్సైజ్లనిస్తాయి. దీనిలో ఉష్ణశక్తి విడుదలవుతుంది. అలా ఏర్పడిన ఆక్సైడ్ లోహం చర్యాశీలతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
4 Li + O2 → 2 Li2O (మోనాక్సైడ్)
Rb + O2 → RbO2 (సూపరాక్సైడ్)
2 Na + O2 → Na2 O2 (పెరాక్సైడ్)
Cs + O2 → 2 CsO2 (సూపరాక్సైడ్)
2K + O2 → K2 O2 (పెరాక్సైడ్)

  • లిథియమ్ ఎక్కువగా LiO ను ఇస్తుంది. K, Rb, Cs లు O2 తో సూపరాక్సైడ్లను ఇస్తాయి.
  • క్షారలోహ అయాన్ పరిమాణం పెరిగిన కొద్దీ జాలక శక్తి పెరుగుతుంది. కాబట్టి సూపరాక్సైడ్ స్థిరత్వం పెరుగుతుంది.
  • భార క్షారలోహాల సూపరాక్సైడ్ జాలక శక్తి అధికం. కాబట్టి వాటికి స్థిరత్వాలు ఎక్కువ.

ప్రశ్న 4.
కింది లోహాలు ఒక్కొక్కదానికి ఏవైనా రెండు ఉపయోగాలను రాయండి.
(i) లిథియమ్ (ii) సోడియమ్
జవాబు:
(i) లిథియం ఉపయోగాలు :
మిశ్రమ లోహాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
ఉదా : 1) Li-Pb మిశ్రమలోహం మోటార్ ఇంజన్లలో బేరింగ్లుగా వాడతారు.
2) Li-Al మిశ్రమలోహాలు విమాన భాగాల తయారీలో వాడతారు.

  • ఉష్ణకేంద్రక చర్యలలో ఉపయోగిస్తారు.
  • విద్యుత్ రసాయన ఘటాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.

(ii) సోడియం లోహం – ఉపయోగాలు :

  1. కర్బన రసాయన చర్యల్లో కారకంగా వాడతారు.
  2. ఐసోప్రీన్ పాలిమరీకరణం చెంది రబ్బర్ ఏర్పడటంలో ఉత్ప్రేరకంగా వాడతారు.
  3. సోడియమ్ ఎమాల్గమ్ (Na – Hg) ఒక మంచి క్షయకరణి.
  4. ద్రవ Na లోహాన్ని న్యూక్లియర్ రియాక్టర్లలో కూలెంట్గా వాడతారు.
  5. Na మిశ్రమ లోహాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు

ప్రశ్న 5.
వాషింగ్ సోడా ధర్మాలను రాయండి. [Mar. ’14]
జవాబు:

  • Na2CO3 తెల్లటి (రంగులేని) స్ఫటిక ఘనపదార్థం.
  • ఇది డెకాహైడ్రేట్గా ఉండును. దీనినే వాషింగ్ సోడా (Na2Ca3. 10H2O) అంటారు.
  • ఇది నీటిలో కరుగును.
  • Na2CO3. 10H2O వేడిచేయగా నీటి అణువులను కోల్పోయి మోనోహైడ్రేట్గా మారును. దీనిని 373k కంటే ఎక్కువగా వేడిచేసినపుడు సోడా మాషన్ను ఏర్పరచును.

చర్యలు :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 2
→ Na2CO3 జల ద్రావణం క్షారస్వభావం కలిగియుండును. (PH > 7) ఇది ఆనయానిక్ జలవిశ్లేషణ వలన.
CO3-2 + H2O → HCO3 + OH

ప్రశ్న 6.
సోడియమ్ కార్బొనేట్ ఉపయోగాలను రాయండి.
జవాబు:
ఉపయోగాలు :

  • Na2CO3 ని గాజు తయారీలో ఉపయోగిస్తారు..
  • Na2CO3 ని బోరాక్స్, కాస్టిక్ సోడా తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
  • కాగితం, రంగుల, వస్త్ర పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు.
  • నీటిలోని కఠినత్వాన్ని తొలగించుటకు ఉపయోగిస్తారు.
  • లాండ్రీలలో ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 7.
ముడి సోడియమ్ క్లోరైడ్ నుంచి శుద్ధ లవణాన్ని మీరు ఎట్లా తయారుచేస్తారు?
జవాబు:

  • ముడి NaCl ను తక్కువ పరిమాణంలో నీటిలో కరిగించి మలినాలను వడపోసినపుడు శుద్ధ NaCl లవణం ఏర్పడును.
  • ఈ ద్రావణాన్ని HCl తో సంతృప్తపరచవలెను. అపుడు శుద్ధ NaCl స్ఫటికాలు వేరువుతాయి.
  • Ca మరియు Mg క్లోరైడ్లు NaCl కంటే అధికంగా కరుగుతాయి. కావున ఇవి ద్రావణంలోనే ఉంటాయి.

ప్రశ్న 8.
కాష్టనర్ కెల్నర్ పద్ధతి గురించి మీకేమి తెలుసు? దానిలో ఉన్న సూత్రాన్ని రాయండి.
జవాబు:
కాస్ట్నర్ – కెల్నర్ పద్ధతి – NaOH తయారీ :
దీనిని మెర్క్యురి – కాథోడ్ పద్ధతి అని కూడా అంటారు.

సూత్రం :
ఈ పద్ధతిలో మెర్క్యురిని కాథోడ్గా ఉపయోగించి బ్రైన్ ద్రావణాన్ని విద్యుద్విశ్లేషణం చేయుట ద్వారా NaOH ను తయారు చేస్తారు. ఆనోడ్ వద్ద క్లోరిన్ వాయువు, కాథోడ్ వద్ద సోడియం అమాల్గం ఏర్పడతాయి. ఈ సోడియం అమాల్గం నీటితో చర్య జరిపి NaOH ద్రావణం మరియు H2 వాయువులను యిస్తాయి.

ఘట చర్యలు :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 3

ప్రశ్న 9.
కాప్టిక్ సోడా అనువర్తనాలను రాయండి.
జవాబు:

  • పెట్రోల్ను శుద్ధి చేయుటలో ఉపయోగిస్తారు.
  • బాక్సెట్ను శుద్ధి చేయుటలో ఉపయోగిస్తారు.
  • సబ్బులు, కాగితం తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
  • కృత్రిమ సిల్కు తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
  • చాలా రసాయనాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
  • వస్త్ర పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు.
  • ప్రయోగశాలలో రసాయన కారకంగా ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 10.
Na+, K+ అయాన్ల ప్రాముఖ్యతను జీవరసాయన శాస్త్రంలో చెప్పండి.
జవాబు:

  1. కణాల్లోని కర్బన అణువులతో ఉన్న ఋణావేశాలను లోహ అయాన్ల పై నుండే ఆవేశాలు తుల్యం చేస్తాయి. కణాలలో ద్రవాభిసరణ పీడనాన్ని కూడా నిలకడగా ఉంచడానికి ఈ అయాన్లు సహాయపడతాయి.
  2. కణాల నుంచి Na+ అయాన్లు బహిష్కృతమవుతాయి. ఈ అయాన్ రవాణా చర్యలను “సోడియం పంప్” అంటారు. అయితే K+ అయాన్లు బహిష్కృతం కావు. Na+ అయాన్లను బయటికి పంపివేయడానికి లేదా K+ అయాన్లను లోపలికి తీసుకోవటానికి జల విశ్లేషణ వల్ల వస్తుంది.
  3. కణపు పొరకు అటు, ఇటు పక్కల Na+, K+ అయాన్లుంటాయి. దీనివల్ల కణంలో విద్యుత్ శక్మం ఏర్పడుతుంది. Na+ అయాన్లుండటం వల్ల గ్లూకోజ్ కణంలోపలికి వెళుతుంది. అధికంగా ఉన్న Na+ అయాన్లు బహిష్కృతమవుతాయి. ఎమినో ఆమ్లాల చలనాలు కూడా ఇదే మాదిరిగా ఉంటాయి.
  4. పొటాషియమ్ అయాన్లు కణాంతర్భాగంలో గ్లూకోజ్ జీవన క్రియల్లో దోహదపడతాయి. ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణలోనూ, కొన్ని నిర్దిష్టమైన ఎంజైమ్లు ఉత్తేజితమవడానికి సహాయపడుతుంది.

ప్రశ్న 11.
Mg లోహం ముఖ్య ఉపయోగాలను చెప్పండి.
జవాబు:

  • Mg లోహం Al, Zn, Mn మరియు Sn లతో ముఖ్యమైన మిశ్రమ లోహాలను ఏర్పరచును.
  • ‘Mg’ పొడి మరియు రిబ్బన్లను ఫ్లాష్ బల్బులలో ఉపయోగిస్తారు.
  • ఇన్సెండియర్ బాంబ్లు మరియు సిగ్నల్లలో Mg ని ఉపయోగిస్తారు.
  • మిల్క్ ఆఫ్ మెగ్నీషియంను ఆమ్లవిరోధి (Antacid)గా ఉపయోగిస్తారు. → టూత్పేస్ట్లలో ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 12.
Be(OH)2 ద్విస్వభావ పదార్థం అని రుజువు చేయండి.
జవాబు:
Be(OH)2 ద్విస్వభావ పదార్థం అనగా ఆమ్ల మరియు క్షార స్వభావం కలిగి ఉండును. ఈ క్రింది చర్యల ద్వారా మనకు Be(OH), యొక్క ద్విస్వభావం తెలుస్తుంది.
Be(OH)2 + 2OH → [Be(OH)4]-2
Be(OH)2 + 2HCl + 2H2O → [Be(OH)4]Cl2
కావున Be(OH)2 ద్విస్వభావ పదార్థం

ప్రశ్న 13.
బెరిలియమ్ అసంగత ప్రవర్తన గురించి ఒక వ్యాఖ్యను రాయండి.
జవాబు:
బెరిలియమ్ అసంగత ధర్మాలు :
ఒక గ్రూపులో మొదటి మూలకం మిగిలిన గ్రూపు మూలకాలతో తేడాలను చూపిస్తుంది. Be మిగిలిన క్షార మృత్తిక లోహాల కంటే భిన్నంగా ఉంటుంది. దీనికి కారణం దీని చిన్న పరిమాణం, అధిక ఋణ విద్యుదాత్మకత. Be మిగిలిన గ్రూపు మూలకాలతో క్రింది అంశాలలో తేడా చూపిస్తుంది.

  1. అధిక ధృవణ సామర్థ్యం ఉండటం వల్ల, Be సమ్మేళనాలు కోవలెంట్ స్వభావం ఎక్కువగా కలవి. దాని లవణాలు జలవిశ్లేషణ చెందుతాయి.
  2. పొడి గాలిలో Be తేలికగా మారదు. సాధారణ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నీటిని విఘటనం చేయదు.
  3. Be ద్వంద్వ స్వభావం గల లోహం. అది క్షారాలలో కరిగి బెరిలేట్లనిస్తుంది.
  4. Be, దాని లవణాలు జ్వాల పరీక్షను ఇవ్వదు. Ca, Sr, Ba లు వాటి వాటి స్వాభావిక జ్వాల రంగులను ఇస్తాయి.
  5. BeSO4 నీటిలో కరుగుతుంది. Ca, Sr, Ba ల సల్ఫేట్లు కరగవు.
  6. Be చాలా సంక్లిష్ట సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది. అయితే దీనికంటే భార మూలకాలు సంక్లిష్ట సమ్మేళనాలనేర్పరచటానికి సుముఖత చూపించవు.
  7. Be కి అత్యధిక కోవలెన్సీ 4 మిగిలిన మూలకాలకు 6 ఉండవచ్చు.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు

ప్రశ్న 14.
Be, Al తో కర్ణ సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. చర్చించండి.
జవాబు:
‘Be’ మూలకం ‘Al’ తో కర్ణ సంబంధం కలిగియుండును.

  • Be+2 యొక్క అయానిక వ్యాసార్థం Al+3 కి దాదాపుగా సమానంగా ఉంటుంది.
  • Be, Al రెండును ఆమ్లాలతో చర్యజరుపుతాయి.
  • Al(OH)3, Be(OH)2 రెండు అధిక క్షారంలో కరిగి బెరైలేట్ అయాన్ [Be(OH)3]2+ మరియు అల్యూమినేట్ (Al(OH)4] ను ఏర్పరచును.
  • Be, Al క్లోరైడ్లు భాష్పస్థితిలో వారధి నిర్మాణాలు కలిగి ఉంటాయి.
  • Be, Al క్లోరైడ్లు బలమైన లూయి ఆమ్లాలు.
  • ఫ్రీడల్ క్రాఫ్ట్ చర్యలలో Be, Al క్లోరైడ్లను ఉత్ప్రేరకాలుగా ఉపయోగిస్తారు.
  • Be, Al లు రెండు సంక్లిష్టాలను ఏర్పరుస్తాయి.

ప్రశ్న 15.
ప్లాస్టర్ ఆఫ్ పారిస్ CaSO4 యొక్క హెమి హైడ్రేట్ అంటే ఏమిటి? దాని మీద లఘువ్యాఖ్యను రాయండి.
జవాబు:
తయారీ :

  • జిప్సంను 393k వద్ద వేడి చేసి ప్లాస్టర్ ఆఫ్ పారిస్ ను పొందవచ్చు
  • AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 4
  • ఉష్ణోగ్రత 393k కంటే ఎక్కువ ఉపయోగిస్తే అనార్ద్ర CaSO ఏర్పడును. దీనినే డెడ్ బర్న్ ప్లాస్టర్ అంటారు.

ఉపయోగాలు :
నీటితో ప్లాస్టర్ ఆఫ్ పారిస్ సెట్టింగ్ జరుగును. ఇది ఒక ముఖ్యమైన ధర్మం.

  • 5 నుండి 15 ని.ల వ్యవధిలోనే ఇది గట్టిపడగలదు.
  • దీనిని ఎక్కువగా భవన నిర్మాణాలలో, ప్లాస్టర్లలో ఉపయోగిస్తారు.
  • దంతవైద్యంలో ఉపయోగిస్తారు.
  • విగ్రహాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
  • ఎముకలు విరిగినా, నొప్పులు పట్టినా శరీర అవయవాలు కదలకుండా ఉండుటకు ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 16.
సాయన ప్రవృత్తిలో మెగ్నీషియమ్ లిథియమ్ ఏ రకంగా సారూప్యతను చూపిస్తుంది?
జవాబు:
ఆవర్తన పట్టికలో రెండో పీరియడ్లోని ఒక గ్రూపు మూలకానికి మూడో పీరియడ్లోని తరవాత గ్రూపు మూలకానికి సారూప్య ధర్మాలుంటాయి. దీన్ని కర్ణ సంబంధం అంటారు. ఉదాహరణకు లిథియమ్, మెగ్నీషియమ్లు కర్ణ సంబంధాన్ని చూపిస్తాయి. కర్ణ సంబంధాన్ని చూపే మూలకాల ధృవణ సామర్థ్యాలు లేదా ఋణ విద్యుదాత్మకతలు లేదా సమ్మేళనాల స్వభావాలు సారూప్యంగా ఉంటాయి. పరిమాణం ఆవేశాల ప్రభావం కర్ణ సంబంధాల మీద ఉంటుంది. ఉదాహరణకు ఒక యూనిట్ వైశాల్యంపై ఉండే ఆవేశం. లిథియమ్ క్రింద ఇచ్చిన అంశాలలో మెగ్నీషియమ్తో సారూప్యతను చూపిస్తుంది.

a) లిథియమ్ నీటితో నెమ్మదిగా చర్య జరుపుతుంది. మెగ్నీషియమ్ వేడి నీటిని మాత్రమే విఘటనం చెందిస్తుంది.
2 Li + 2H2O → 2 LiOH + H2;
Mg + 2 H2O → Mg (OH)2 + H2
b) లిథియమ్ N తో నేరుగా కలిసి నైట్రైడ్ను ఇస్తుంది.
6 Ni + N2 → 2 Li3N
c) లిథియమ్, మెగ్నీషియమ్లు రెండూ మోనాక్సైడ్ నిస్తాయి. Li2O, MgO.
d) MgCl2 మాదిరిగానే LiCl కూడా ఉదగ్రాహక పదార్థం, MgCl2 లాగానే LiCl కూడా వేడి నీటితో కొద్ది మేరకు, జలవిశ్లేషణ చెందుతుంది.
e) వాటి కోవలెంట్ స్వభావం వల్ల లిథియమ్, మెగ్నీషియమ్ల హాలైడ్లు కర్బన ద్రావణులలో కరుగుతాయి.
f) Li+, Mg2+ లు రెండూ మిక్కిలి ఆర్ద్రీకృతమైనవే.
g) Li, Mg ల కార్బోనేట్లు, ఫాస్ఫేట్లు, ఫ్లోరైడ్లు నీటిలో స్వల్పంగా కరుగుతాయి.
h) కర్బన పదార్థాల సంశ్లేషణ చర్యలలో లిథియమ్ ఆల్కైల్లు (Li+ R) లు రసాయనికంగా గ్రిగ్నార్డ్ కారణాలతో పోలి ఉంటాయి.

ప్రశ్న 17.
ద్రవ అమ్మోనియాలో క్షార లోహాలను కరిగిస్తే, ద్రావణానికి వివిధ రంగులు వస్తాయి. ఈ రకమైన రంగుల్లో మార్పుకు కారణాలను వివరించండి.
జవాబు:

  • క్షార లోహాలు అమ్మోనియా ద్రావణంలో నీలం రంగు ద్రావణంను ఏర్పరుస్తాయి. ఇవి వాహకతను కలిగి ఉంటాయి.
  • ఈ నీలం రంగు అమ్మోనియేటెడ్ ఎలక్ట్రాన్ల వలన ఏర్పడుతుంది. ఈ ఎలక్ట్రాన్లు శక్తిని దృగ్గోచర శ్రేణిలో శోషించుకొని నీలంరంగును కలిగిస్తాయి.
  • ఈ ద్రావణాలు పారా అయస్కాంత స్వభావం కలిగి ఉంటాయి. ఇవి అలానే ఉంచగా H2 వాయువును విడుదల చేస్తాయి.
    M + (x + y) NH3 → [M(NH3)x]+ +[C(NH3)y]
    M+(am) + C + NH3 → MNH2 + 1/2 H2am
  • ఈ గాఢ ద్రావణాన్ని వేడి చేయగా కంచు రంగులోనికి మారును. ఇది డయా అయస్కాంత స్వభావం కలిగియుండును.

ప్రశ్న 18.
i) సోడియమ్ లోహాన్ని నీటిలో వేస్తే ఏమి జరుగుతుంది?
ii) సోడియమ్ లోహానికి గాలిని స్వేచ్ఛగా సరఫరా చేస్తే ఏమి జరుగుతుంది?
జవాబు:
i) సోడియం లోహాన్ని నీటిలో వేస్తే H2 వాయువును విడుదల చేస్తుంది.
2Na + 2H2O → 2 NaOH + H2

ii) సోడియం లోహానికి గాలిని స్వేచ్ఛగా సరఫరా చేస్తే సోడియం పెరాక్సైడ్ ఏర్పడును.
2Na + O2 → Na2O2 సోడియం పెరాక్సైడ్

ప్రశ్న 19.
కింది వాటికి కారణాలేమిటి?
జవాబు:
i) Na2CO3 జల ద్రావణం క్షార ధర్మం కలిగి ఉంటుంది.
ii) క్షార లోహాలను వాటి గలన క్లోరైడ్లని విద్యుద్విశ్లేషణ చేసి తయారు చేస్తారు.
జవాబు:
i) Na2CO3 జల ద్రావణం క్షార స్వభావం కలిగి ఉంటుంది. ఇది ఆనయానిక్ జల విశ్లేషణ వలన.
CO3-2 + H2O → H CO3 + OH
PH > 7 కావున ద్రావణం క్షార స్వభావం కలిగి ఉండును.

ii) క్షార లోహాలు రసాయనికంగా చరాశీలత కలిగి ఉంటాయి. ఇవి విద్యుత్ రసాయనశ్రేణిలో పైన కలవు. సాధారణ నిష్కర్ష పద్ధతులు వీటికి ఉపయోగపడవు. కావున విద్యుత్ విశ్లేషణ క్షయకరణ పద్ధతుల ద్వారా వీటిని సంగ్రహిస్తారు (గలన క్లోరైడ్ నుండి)
ఉదా : గలన NaCl నుండి ‘Na’ ను పొందుట

ప్రశ్న 20.
కింది పరిశీలనలను మీరు ఎట్లా వివరిస్తారు?
i) BeO దాదాపు కరగదు, కానీ BeSO4 నీటిలో కరుగుతుంది.
ii) BaO నీటిలో కరుగుతుంది, కానీ BaSO4 కరగదు.
జవాబు:
i) BeO కు ద్విస్వభావం కలదు. దీని యొక్క సంయోజనీయ స్వభావం వలన BeO కు ద్రావణీయత నీటిలో తక్కువ. Be+2 కు ఎక్కువ హైడ్రేషన్ శక్తి కలిగి ఉండుట వలన BeSO4 నీటిలో కరుగుతుంది.

ii) BaO నీటిలో కరుగును. దీనికి కారణం అధిక అయానిక స్వభావం.
BaSO4 నీటిలో కరుగదు ఎందువలన అనగా Ba+2 అయాన్కు తక్కువ హైడ్రేషన్ శక్తి కలిగి ఉండును.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
కింది అంశాలపరంగా క్షారలోహాలను ఒకే గ్రూపులో చేర్చడాన్ని సమర్థించండి.
i) ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం
ii) క్షయకరణి స్వభావం
iii) ఆక్సైడ్లు, హైడ్రాక్సైడ్లు
జవాబు:
i) ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం :

1A గ్రూపు మూలకాలు ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాలు
లిథియమ్ (Li) – Z = 3 [He] 2S1
సోడియమ్ (Na) – Z = 11 [Ne] 3S1
పొటాషియమ్ (K) – Z = 19 [Ar] 4S1
రుబిడియమ్ (Rb) – Z = 37 [Kr] 5S1
సీసియమ్ (Cs) – Z = 55 [Xe] 6S1
ఫ్రాన్షియమ్ (Fr) – Z = 87 [Rn] 7S1

ఆవర్తన పట్టికలో మొదటి పీరియడ్ మినహా మిగిలిన ఆరు పీరియడ్లు క్షారలోహాలతో ప్రారంభమవుతాయి. సన్నిహిత సంబంధం చూపించే మూలకాలు గల గ్రూపులలో సున్నా గ్రూపు మూలకాల తరువాతి స్థానం క్షారలోహాలదే. ఈ గ్రూపు మూలకాల ధర్మాలలో చాలా సారూప్యత మరియు ఒకే సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని కలిగివుంటాయి. గ్రూపులో పైనుంచి క్రిందికి పరమాణు సంఖ్య పెరిగే కొలది ధర్మాలలో క్రమమార్పు కనిపిస్తుంది. ఈ గ్రూపు మూలకాలన్నీ లోహాలు, మంచి విద్యుద్వాహకాలు, అధిక చర్యాశీలత కలవి. ఈ అంశాల ఆధారంగా క్షారలోహాలన్నీ ఒకే గ్రూపులో ఉండటాన్ని సమర్థించవచ్చు. ఈ గ్రూపు మూలకాల కొన్ని ముఖ్య ధర్మాలు క్రింద వివరించబడినవి.

ii) క్షయకరణ స్వభావం :

  • క్షార లోహాలు బలమైన క్షయకారిణులు.
  • ‘Li’ అధిక క్షయకరణ స్వభావం గలది. ‘Na’ తక్కువ క్షయకరణ స్వభావం గలది.
  • క్షయకరణ స్వభావానికి ప్రమాణ విద్యుత్ పొటెన్షియల్ (E) ఒక కొలమానం.
  • ‘Li’ కు అధిక హైడ్రేషన్ ఎంథాల్పీ కలదు. దీనికి అధిక రుణాత్మక Eo విలువ కలదు. కావున బలమైన క్షయకారిణి.

iii) a) ఆక్సైడ్లు :
O2 తో చర్య : క్షారలోహాలన్నీ ఆక్సిజన్ వేడి చేసినప్పుడు చర్య జరిపి వాటి ఆక్సైడ్ నిస్తాయి. దీనిలో ఉష్ణశక్తి విడుదలవుతుంది. అలా ఏర్పడిన ఆక్సైడ్ లోహం చర్యాశీలతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
4 Li + O2 → 2 Li2 O (మోనాక్సైడ్)
Rb + O2 → RbO (సూపరాక్సైడ్)
2 Na + O2 → Na2 O2 (పెరాక్సైడ్)
Cs + O2 → CsO2 (సూపరాక్సైడ్)
2K + O2 → K2 O2 (పెరాక్సైడ్)

  • లిథియమ్ ఎక్కువగా Li2O ను ఇస్తుంది. K, Rb, Cs లు O2 తో సూపరాక్సైడ్లను ఇస్తాయి.
  • క్షారలోహ అయాన్ పరిమాణం పెరిగిన కొద్దీ జాలక శక్తి పెరుగుతుంది. కాబట్టి సూపరాక్సైడ్ స్థిరత్వం పెరుగుతుంది.
  • భార క్షారలోహాల సూపరాక్సైడ్ల జాలక శక్తి అధికం. కాబట్టి వాటికి స్థిరత్వాలు ఎక్కువ.

b) హైడ్రాక్సైడ్లు :
క్షార లోహ ఆక్సైడ్లు జల విశ్లేషణ జరిపి హైడ్రాక్సైడ్లు ఏర్పరచును.
M2O + H2O → 2MOH
M2O2 + 2H2O → 2MOH + H2O2
2MO2 + 2H2O → 2MOH + H2O2 + O2 [M = క్షార లోహం]

  • ఇవి రంగులేని స్ఫటిక ఘన పదార్థాలు.
  • ఇవి బలమైన క్షారాలు మరియు నీటిలో కరిగి ఉష్ణాన్ని విడుదల చేయును.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు

ప్రశ్న 2.
లిథియముక్కు, మిగిలిన క్షార లోహాలకు మధ్య తేడాలపై వ్యాసాన్ని రాయండి.
జవాబు:
ప్రతి గ్రూపులో మొదటి మూలకం మిగిలిన మూలకాలతో విభేదిస్తుంది. గ్రూపులో మొదటి మూలకం పరమాణు పరిమాణం మిగతా మూలకాల సైజుతో పోలిస్తే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. కాబట్టి మొదటి మూలక సమ్మేళనాలల్లో ఎక్కువ కోవలెంట్ స్వభావం కనిపిస్తుంది. గ్రూపులో మొదటి మూలకాలు సమన్వయ సమయోజనీయ సమ్మేళనాలనేర్పరుస్తాయి.

ఒక గ్రూపులో మొదటి మూలకానికి దాని బాహ్య కర్పరంలో s, p ఆర్బిటాల్లు మాత్రమే ఉంటాయి. కాని తరువాత మూలకాల్లో d-ఆర్బిటాల్లు కూడా s, p – ఆర్బిటాల్లతో పాటు అందుబాటులో ఉంటాయి.

ఆ విధంగా లిథియమ్, IA గ్రూపులో ప్రథమ మూలకం కావటంచేత, అసంగత ప్రవర్తనను చూపిస్తుంది.

కొన్ని ముఖ్యమైన లిథియమ్ అసంగత లక్షణాలు :
(ఎ) లిథియమ్ గట్టి లోహం. మిగిలిన క్షారలోహాలు మెత్తనివి. వాటిని కత్తితో ముక్కలుగా కోయవచ్చు. దాని బాష్పీభవన, ద్రవీభవన స్థానాలు ఎక్కువ.

(బి) లిథియమ్ నేరుగా N2 తో సంయోగం చెందుతుంది. ఏ ఇతర క్షారలోహం N2 తో చర్య జరపదు.
6 Li + N2 → 2 LigN

(సి) లిథియమ్ మూలకం కార్బన్తో కలిసి కార్బైడ్ను ఇస్తుంది. గ్రూపు IA మూలకాలు నేరుగా సంయోగచర్యలో కార్బైడ్లను ఏర్పరచవు. కాని కార్బెట్లను ఇస్తాయి.

(డి) లిథియమ్ హైడ్రాక్సైడ్ (LiOH), లిథియమ్ కార్బోనేట్ (Li2CO3), లిథియమ్ ఫాస్ఫేట్ (Li3PO4), లిథియమ్ ఫ్లోరైడ్ (LiF), ల ద్రావణీయతలు మిగతా క్షార లోహాల సమ్మేళనాలతో పోలిస్తే స్వల్పంగా ఉంటాయి.

ప్రశ్న 3.
సోడియమ్ కార్బొనేట్ని తయారుచేయడం, దాని ధర్మాలను చర్చించండి.
జవాబు:
అమ్మోనియా సోడా (లేక) సాల్వే పద్ధతి – Na2CO3 తయారీ :
ఇది ఆధునిక పద్ధతి. దీనిలో వాడే ముడిపదార్థాలు : (1) సోడియం క్లోరైడ్ (2) సున్నపురాయి (3) అమ్మోనియా.

జరిగే చర్యలు : (సూత్రం)

  1. అమ్మోనియా ద్రావణంలోకి CO2 వాయువును పంపుతారు. అపుడు, అమ్మోనియం బైకార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
    NH3 + H2O + CO2 → NH4HCO3
  2. అట్లేర్పడ్డ అమ్మోనియం బైకార్బొనేటును సోడియం క్లోరైడుతో చర్య జరిపిస్తారు. సోడియం బైకార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
    NH4HCO3 + NaCl → NH4Cl + NaHCO3
  3. సోడియం బైకార్బొనేటును వేడిచేస్తే సోడియం కార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
    2 NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

Na2CO3 ధర్మాలు :

  • Na2CO3 తెల్లటి (రంగులేని) స్పటిక ఘనపదార్థం.
  • ఇది డెకా హైడ్రేట్గా ఉండును. దీనినే వాషింగ్ సోడా (Na2CO3 10H2O) అంటారు.
  • ఇది నీటిలో కరుగును.
  • Na2CO3 . 10H2O వేడిచేయగా నీటి అణువులను కోల్పోయి మోనోహైడ్రేట్గా మారును. దీనిని 373k కంటే ఎక్కువగా వేడిచేసినపుడు సోడా మాషన్ను ఏర్పరచును.

చర్యలు :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 5
→ Na2CO3 జల ద్రావణం క్షారస్వభావం కలిగియుండును (PH > 7) ఇది ఆనయానిక్ జలవిశ్లేషణ వలన.
CO3-2 + H2O → HCO3 + OH

ప్రశ్న 4.
కింది అంశాలపరంగా క్షార మృత్తికలోహాల సారూప్యతను చర్చించండి.
i) ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం
ii) ఆర్ద్రీకరణోష్ట్రాలు
iii) ఆక్సైడ్లు, హైడ్రాక్సైడ్ స్వభావాలు
జవాబు:
i) ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం :
క్షార మృత్తిక లోహాల సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం [జడవాయువు] ns².

మూలకం సంకేతం ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం
బెరీలియం Be 1s² 2s²
మెగ్నీషియం Mg 1s² 2s² 2p6 3s²
కాల్షియం Ca 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 4s²
స్టాన్షియమ్ Sr 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 3d1o 4s² 4p6 5s²
బేరియమ్ Ba 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 3d10 4s² 4p6 4d10 5s² 5p6 6s² or [Xe) 6s²
రేడియం Ra [Rn] 7s²

ii) ఆర్ద్రీకరణోష్టాలు :

  • క్షార మృత్తిక లోహాల ఆర్ద్రీకరణోష్టాలు లోహ అయాన్ పరిమాణం పెరిగేకొలది తగ్గుతాయి. (గ్రూపులో)
    Be+2 > Mg+2 > Ca+2 > Sr+2 > Ba+2
  • క్షార లోహ అయాన్ల ఆర్ద్రీకరణోష్టాల కంటే క్షార మృత్తిక లోహాలకు ఆర్ద్రీకరణోష్టాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి.

iii) a) ఆక్సైడ్లు :

  • క్షార మృత్తిక లోహాలు MO రూప ఆక్సైడ్లను ఏర్పరుస్తాయి.
  • ఇవి ఆక్సిజన్లో లోహాలను మండించుట ద్వారా ఏర్పడతాయి.
  • BeO ద్విస్వభావ సంయోజనీయ ఆక్సైడ్. మిగతా ఆక్సైడ్లు అయానిక క్షార స్వభావం కలిగి ఉంటాయి.

b) హైడ్రాక్సైడ్లు :

  • BeO తప్ప మిగిలిన ఆక్సైడ్లు జల విశ్లేషణ చేసినపుడు హైడ్రాక్సైడ్లు ఏర్పడతాయి.
    MgO + H2O — Mg(OH)2
  • క్షార లోహ హైడ్రాక్సైడ్ల కంటే క్షార మృత్తిక లోహ హైడ్రాక్సైడ్లు తక్కువ క్షార స్వభావం కలిగి ఉంటాయి.
    Be(OH), ద్విస్వభావ పదార్థం అనగా ఆమ్ల మరియు క్షార స్వభావం కలిగి ఉండును.
    ఈక్రింది చర్యల ద్వారా మనకు Be(OH)2 యొక్క ద్విస్వభావం తెలుస్తుంది.
    Be(OH)2 + 2OH→ [Be(OH)2]-2
    Be(OH)2 + 2HC + 2H2O. → [Be(OH) ]C,
    కావున Be(OH)2 ద్విస్వభావ పదార్థం.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు

ప్రశ్న 5.
క్షారమృత్తిక లోహాల
i) కార్బొనేట్లు,
ii) సల్ఫేట్లు,
iii) నైట్రేట్లు గురించి చర్చించండి.
జవాబు:
i) కార్బొనేట్లు :

  • క్షార మృత్తిక లోహాలు MCO3 రకమైన కార్బొనేట్లు ఏర్పరుస్తాయి.
  • ఇవి నీటిలో కరుగవు.
  • మూలక పరమాణు సంఖ్య పెరిగే కొలది నీటిలో కార్బొనేట్ల ద్రావణీయత తగ్గును.
  • కాటయాన్ పరిమాణం పెరిగే కొలది ఉష్ణ స్థిరత్వం పెరుగును.
  • ఈ కార్బొనేట్లు వేడిచేయగా వియోగం చెంది CO ను ఏర్పరచును.
    AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 6

ii) సల్ఫేట్లు :

  1. క్షార మృత్తిక లోహాలు MSO4 రకమైన సల్ఫేట్లను ఏర్పరుస్తాయి.
  2. ఇవి తెల్లటి ఘన పదార్థాలు. ఉష్ణ స్థిరమైనవి.
  3. Be+2, Mg+2కు ఆర్ద్రీకరణోష్ణం ఎక్కువ. అందువలన BeSO4 మరియు MgSO4 లు నీటిలో త్వరితగతిన కరుగుతాయి.
  4. CaSO4 నుండి BaSO4 ద్రావణీయత తగ్గును.

iii) నైట్రేట్లు :

  • క్షార మృత్తిక లోహాలు M(NO3)2 రకమైన నైట్రేట్లను ఏర్పరుస్తాయి.
  • ఇవి కార్బొనేట్లను సజల HNO3 తో చర్య ద్వారా ఏర్పడతాయి.
  • Mg(NO3)2 ఆరు నీటి అణువులతో స్ఫటికీకరణం చెందును. Ba(NO3)2 అనార్ధమైనవి.
  • ఈ నైట్రేట్లను వేడిచేయగా ఆక్సైడ్లను ఏర్పరచును.
    2M(NO3)2 → 2MO + 4NO2 + O2 [M = క్షార మృత్తిక లోహం]

ప్రశ్న 6.
క్షారలోహాల సాధారణ భౌతిక, రసాయన ధర్మాలు ఏమిటి?
జవాబు:
ఉనికి :
ఈ మూలకాలన్నీ చాలా చురుకైనవి. అందుచేత అవి స్వేచ్ఛా స్థితిలో దొరకవు. ఎప్పుడూ సంయోగ స్థితిలోనే దొరుకుతాయి. ప్రకృతిలో భూతలంపైన అవి విస్తారంగా వితరణ చెంది ఉంటాయి. పరమాణు సంఖ్య పెరిగిన కొద్దీ విస్తృతి తగ్గుతుంది. వాటి విస్తృతి ప్రకృతిలో సారూప్యంగా ఉంటుంది.

Na, K లు అతి విస్తారంగా దొరికే క్షారలోహాలు. అవి వాటి హాలైడ్లుగా ఎక్కువగా దొరుకుతాయి.
ఉదా : సాధారణ లవణం (NaCl), సిస్వైన్ (KCl), కార్నలైట్ (KCl, MgCl2, 6 H2O)

రసాయనిక చర్యాశీలత :
i) ‘O2‘తో చర్యాశీలత : క్షారలోహాలన్నీ ఆక్సిజన్ వేడిచేసినప్పుడు చర్య జరిపి వాటి ఆక్సైడ్లనిస్తాయి. దీనిలో ఉష్ణశక్తి విడుదలవుతుంది. అలా ఏర్పడిన ఆక్సైడ్ లోహం చర్యాశీలతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

లిథియమ్ ఎక్కువగా లిథియమ్ మోనాక్సైడ్ను ఇస్తుంది. సోడియమ్ ఎక్కువగా సోడియమ్ పెరాక్సైడ్, కొంచెంగా సోడియమ్ మోనాక్సైడ్ను ఆక్సిజన్తో సంయోగం చెంది ఏర్పరుస్తుంది. మిగిలిన క్షారలోహాలు సూపరాక్సైడ్లను ఇస్తాయి. క్షారలోహ అయాన్ పరిమాణం పెరిగిన కొద్దీ జాలక శక్తి పెరుగుతుంది. కాబట్టి సూపరాక్సైడ్ స్థిరత్వం పెరుగుతుంది.

ii) ‘H2‘ తో చర్యాశీలత : 300° – 600°C వద్ద క్షారలోహాలు H2 తో సంయోగం చెంది హైడ్రైడ్లనిస్తాయి. ఆ చర్యను క్రింది విధంగా రాయవచ్చు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 7

ఇందులో M = Li, Na, K, Rb, Cs. ఈ హైడ్రైడ్లు అయానిక పదార్థాలు, వాటి అయానిక స్వభావం క్షారలోహాల లోహ స్వభావంతో పాటు పెరుగుతుంది.

iii) హాలోజన్లతో చర్యాశీలత :
క్షారలోహాలన్నీ హాలోజన్లతో సంయోగం చెంది ద్విగుణాత్మక సమ్మేళనాలనిస్తాయి. క్షారలోహాల చర్యాశీలత వాటి పరమాణు సంఖ్యతో పెరుగుతుంది.
2 M + X2 → 2 MX, (M = ఏదైనా క్షారలోహం)
క్షారలోహాల హాలైడ్లన్నీ అయానిక సమ్మేళనాలే.

iv) నీటితో చర్యాశీలత :
క్షారలోహాలు నీటితో తీవ్రమైన చర్య జరుపుతాయి. దాని విఘటనం చేసి హైడ్రోజన్ వాయువునిస్తాయి. ఈ మూలకాల రసాయన చర్యాశీలత వాటి పరమాణు సంఖ్యతో పెరుగుతుంది. లోహపు హైడ్రాక్సైడ్ ఏర్పడుతుంది.
2M + 2H2O → 2 MOH + H2
(ఇందులో M = ఏదైనా క్షారలోహం).

ఆక్సీకరణ జ్వాలకు క్షారలోహాలు, వాటి సమ్మేళనాలు స్వాభావిక రంగులను ఇస్తాయి.

వివరణ :

  • జ్వాల నుండి వెలువడే ఉష్టం బాహ్య కర్పరంలోని ఎలక్ట్రాన్ ను అధికశక్తి స్థాయికి ఉద్రిక్త పరుస్తాయి.
  • అధికశక్తి స్థాయిలోని ఎలక్ట్రాన్ శక్తిని విడుదల చేసి భూస్థాయికి చేరును. ఇది దృగ్గోచరప్రాంతంలో ఉండును.

భౌతిక ధర్మాలు :

  • ఇవి వెండివలే మెరిసే తెల్లటి లోహాలు.
  • ఇవి మెత్తటి తేలికైన లోహాలు.
  • వీటి సాంద్రత గ్రూపులో పెరుగును. కాని d(k) < d(Na)]
  • వీటికి ద్రవీభవన, బాష్పీభవన స్థానాలు తక్కువ.

ప్రశ్న 7.
క్షార మృత్తిక లోహాల సాధారణ ధర్మాలని, వాటిలోని క్రమతను గురించి చర్చించండి.
జవాబు:
i) ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం :
→ క్షార మృత్తిక లోహాల సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం [జడవాయువు] ns².

మూలకం సంకేతం ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం
బెర్లీయం Be 1s2 2s2
మెగ్నీషియం Mg 1s2 2s2 2p6 3s2
కాల్షియం Ca 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
స్టాన్షియమ్ Sr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s2
బేరియమ్ Ba 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 6s2 or [Xe) 6s2
రేడియం Ra [Rn] 7s2

ii) ఆర్ద్రీకరణోష్ణాలు :

  • క్షార మృత్తిక లోహాలు ఆర్ద్రీకరణోష్ట్రాల లోహ అయాన్ పరిమాణం పెరిగేకొలది తగ్గుతాయి. (గ్రూపులో)
    Be+2 > Mg+2 > Ca+2 > Sr+2 > Ba+2
  • క్షార లోహ అయాన్ల ఆర్ద్రీకరణోష్టాల కంటే క్షార మృత్తిక లోహాలకు ఆర్ద్రీకరణోష్ట్రాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి.

iii) a) ఆక్సైడ్లు :

  • క్షార మృత్తిక లోహాలు MO రూప ఆక్సైడ్ ను ఏర్పరుస్తాయి.
  • ఇవి ఆక్సిజన్లో లోహాలను మండించుట ద్వారా ఏర్పడతాయి.
  • BeO ద్విస్వభావ సంయోజనీయ ఆక్సైడ్. మిగతా ఆక్సైడ్లు అయానిక క్షార స్వభావం కలిగి ఉంటాయి.

b) హైడ్రాక్సైడ్లు :

  • BeO తప్ప మిగిలిన ఆక్సైడ్లు జల విశ్లేషణ చేసినపుడు హైడ్రాక్సైడ్లు ఏర్పడతాయి.
    MgO + H2O → Mg(OH)2
  • క్షార లోహ హైడ్రాక్సైడ్ల కంటే క్షార మృత్తికా లోహ హైడ్రాక్సైడ్ లు తక్కువ క్షార స్వభావం కలిగి ఉంటాయి. Be(OH)2 ద్విస్వభావ పదార్థం అనగా ఆమ్ల మరియు క్షార స్వభావం కలిగి ఉండును.
    ఈక్రింది చర్యల ద్వారా మనకు Be(OH)2యొక్క ద్విస్వభావం తెలుస్తుంది.
    Be(OH)2 + 2OH → [Be(OH)4]-2
    Be(OH)2 + 2HCl + 2H2O → [Be(OH)4]Cl2
    కావున Be(OH)2 ద్విస్వభావ పదార్థం.

i) కార్బొనేట్లు :

  • క్షార మృత్తిక లోహాలు MCO3 రకమైన కార్బొనేట్లు ఏర్పరుస్తాయి.
  • ఇవి నీటిలో కరుగవు.
  • మూలక పరమాణు సంఖ్య పెరిగే కొలది నీటిలో కార్బొనేట్ ద్రావణీయత తగ్గును.
  • కాటయాన్ పరిమాణం పెరిగే కొలది ఉష్ణ స్థిరత్వం పెరుగును.
  • ఈ కార్బొనేట్లు వేడిచేయగా వియోగం చెంది CO2 ను ఏర్పరచును.
    AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 8

ii) సల్ఫేట్లు :

  • క్షార మృత్తిక లోహాలు MSO4 రకమైన సల్ఫేట్లను ఏర్పరుస్తాయి.
  • ఇవి తెల్లటి ఘన పదార్థాలు. ఉష్ణ స్థిరమైనవి.
  • Be+2, Mg+2కు ఆర్ద్రీకరణోష్ణం ఎక్కువ. అందువలన BeSO4 మరియు MgSO4 నీటిలో త్వరితగతిన కరుగుతాయి.
  • CaSO4 నుండి BaSO4 ద్రావణీయత తగ్గును.

iii) నైట్రేట్లు :

  • క్షార మృత్తిక లోహాలు M(NO3)2 రకమైన నైట్రేట్లను ఏర్పరుస్తాయి.
  • ఇవి కార్బొనేట్లను సజల HNO3 తో చర్య ద్వారా ఏర్పడతాయి.
  • Mg(NO3)2 ఆరు నీటి అణువులతో స్పటికీకరణం చెందును. Ba(NO3)2 అనార్ధమైనవి.
  • ఈ నైట్రేట్లను వేడిచేయగా ఆక్సైడ్లను ఏర్పరచును.
    2M(NO3)2 → 2MO + 4NO2 + O2 [M = క్షార మృత్తిక లోహం]

ప్రశ్న 8.
సాల్వే పద్ధతిలో జరిగే వివిధ చర్యలను చర్చించండి.
జవాబు:
ఇది ఆధునిక పద్ధతి. దీనిలో వాడే ముడిపదార్థాలు : (1) సోడియం క్లోరైడ్ (2) సున్నపురాయి (3) అమ్మోనియా.

జరిగే చర్యలు : (సూత్రం)

  1. అమ్మోనియా ద్రావణంలోకి CO2 వాయువును పంపుతారు. అపుడు, అమ్మోనియం బైకార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
    NH3 + H2O + CO2 → NH4HCO3
  2. అట్లేర్పడ్డ అమ్మోనియం బైకార్బొనేటును సోడియం క్లోరైడుతో చర్య జరిపిస్తారు. సోడియం బైకార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
    NH4HCO3 + NaCl. NH4Cl + NaHCO3
  3. సోడియం బైకార్బొనేటును వేడిచేస్తే సోడియం కార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
    NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

ప్రశ్న 9.
సోడియమ్ క్లోరైడ్ నుంచి కింది వాటిని ఎట్లా తయారుచేస్తారు?
i) సోడియమ్ లోహం ;
ii) సోడియమ్ హైడ్రాక్సైడ్ iii) సోడియమ్ పెరాక్సైడ్
iv) సోడియమ్ కార్బొనేట్
జవాబు:
i) గలన NaCl ను విద్యుద్విశ్లేషణ చేయగా Na లోహం ఏర్పడును
2 NaCl → 2Na+ + 2Cl
2Na+ + 2e → 2Na (కాథోడ్)
2Cl → Cl2 + 2e (ఆనోడ్)

ii) కాస్ట్నర్ – కెల్నర్ పద్ధతి – NaOH తయారీ :
దీనిని మెర్క్యురి – కాథోడ్ పద్ధతి అని కూడా అంటారు.

సూత్రం :
ఈ పద్ధతిలో మెర్క్యురిని కాథోడ్గా ఉపయోగించి బ్రైన్ ద్రావణాన్ని విద్యుద్విశ్లేషణం చేయుట ద్వారా NaOH ను తయారు చేస్తారు. ఆనోడ్ వద్ద క్లోరిన్ వాయువు, కాథోడ్ వద్ద సోడియం అమాల్గం ఏర్పడతాయి. ఈ సోడియం అమాల్గం నీటితో చర్య జరిపి NaOH ద్రావణం మరియు H2 వాయువులను యిస్తాయి.

ఘట చర్యలు :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 9
iii) పైన (i) లో ఏర్పడిన Na లోహాన్ని అధిక ఆక్సిజన్తో
2Na + O2 → Na2O2 సోడియం పెరాక్సైడ్
చర్య జరిపిన సోడియం పెరాక్సైడ్ ఏర్పడును.

iv) అమ్మోనియా సోడా (లేక) సాల్వే పద్ధతి – Na2 CO3 తయారీ :
ఇది ఆధునిక పద్ధతి. దీనిలో వాడే ముడిపదార్థాలు : (1) సోడియం క్లోరైడ్ (2) సున్నపురాయి (3) అమ్మోనియా.

జరిగే చర్యలు : (సూత్రం)
1) అమ్మోనియా ద్రావణంలోకి CO2 వాయువును పంపుతారు. అపుడు, అమ్మోనియం బైకార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
NH3 + H2O + CO2 → NH4HCO3

2) అట్లేర్పడ్డ అమ్మోనియం బైకార్బొనేటును సోడియం క్లోరైడుతో చర్య జరిపిస్తారు. సోడియం బైకార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
NH4HCO3 + NaCl → NH4Cl + NaHCO3

3) సోడియం బైకార్బొనేటును వేడిచేస్తే సోడియం కార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
2 NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

Na2CO3ధర్మాలు :

  • Na2CO3, తెల్లటి (రంగులేని) స్ఫటిక ఘనపదార్థం.
  • ఇది డెకా హైడ్రేట్గా ఉండును. దీనినే వాషింగ్ సోడా (Na2CO3. 10H2O) అంటారు.
  • ఇది నీటిలో కరుగును.
  • Na2CO3 .10H2O వేడిచేయగా నీటి అణువులను కోల్పోయి మోనోహైడ్రేట్గా మారును. దీనిని 373k కంటే ఎక్కువగా వేడిచేసినపుడు సోడా మాషను ఏర్పరచును.

చర్యలు :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 10
Na2CO3 జల ద్రావణం క్షారస్వభావం కలిగియుండును (PH > 7) ఇది ఆనయానిక్ జలవిశ్లేషణ వలన.
CO3-2 + H2O → HCO3 + OH

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు

ప్రశ్న 10.
i) మెగ్నీషియమ్న గాలిలో వేడిచేస్తే
ii) పొడిసున్నాన్ని సిలికాతో వేడిచేస్తే
iii) తడిసున్నంతో క్లోరీస్ చర్య.
iv) కాల్షియమ్ నైట్రేట్ని బాగా వేడిచేస్తే, ఏం జరుగుతుంది?
జవాబు:
i) Mg ని గాలిలో మండించినప్పుడు కాంతివంతంగా మండి Mg0 మరియు MgO and Mg3N2 ఏర్పడును.
2 Mg + O2 → 2MgO
3Mg + N2 → Mg3N2

ii) పొడిసున్నాన్ని సిలికాతో వేడిచేస్తే కాల్షియం సిలికేట్ ఏర్పడును.
CaO + SiO2 → CaSiO3

iii) తడిసున్నం క్లోరిన్తో చర్య జరిపి బ్లీచింగ్ పౌడర్ను ఏర్పరచును.
2Ca(OH)2 + 2Cl2 → CaCl2 + CaOCl2 + 2H2O

iv) కాల్షియం నైట్రైట్ను బాగా వేడిచేస్తే ఆక్సైడ్ ఏర్పడును.
2Ca(NO3)2 → 2CaO + 4NO2 + O2.

ప్రశ్న 11.
జీవశాస్త్ర ప్రవాహికల్లో సోడియమ్, పొటాషియమ్. మెగ్నీషియమ్, కాల్షియమ్ల సార్థకతను వివరించండి.
జవాబు:

  1. కణాల్లోని కర్బన అణువులతో ఉన్న ఋణావేశాలను లోహ అయాన్ల పై నుండే ఆవేశాలు తుల్యం చేస్తాయి. కణాలలో ద్రవాభిసరణ పీడనాన్ని కూడా నిలకడగా ఉంచడానికి ఈ అయాన్లు సహాయపడతాయి.
  2. కణాల నుంచి Na+ అయాన్లు బహిష్కృతమవుతాయి. ఈ అయాన్ రవాణా చర్యలను “సోడియం పంప్” అంటారు. అయితే K+ అయాన్లు బహిష్కృతం కావు. Na+ అయాన్లను బయటికి పంపివేయడానికి లేదా K+ అయాన్లను లోపలికి తీసుకోవటానికి జల విశ్లేషణ వల్ల వస్తుంది.
  3. కణపు పొరకు అటు, ఇటు పక్కల Na+, K+ అయాన్లుంటాయి. దీనివల్ల కణంలో విద్యుత్ శక్మం ఏర్పడుతుంది. Na+ అయాన్లుండటం వల్ల గ్లూకోజ్ కణంలోపలికి వెళుతుంది. అధికంగా ఉన్న Na+ అయాన్లు బహిష్కృతమవుతాయి. ఎమినో ఆమ్లాల చలనాలు కూడా ఇదే మాదిరిగా ఉంటాయి.
  4. పొటాషియమ్ అయాన్లు కణాంతర్భాగంలో గ్లూకోజ్ జీవన క్రియల్లో దోహదపడతాయి. ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణలోనూ, కొన్ని నిర్దిష్టమైన ఎంజైమ్లు ఉత్తేజితమవడానికి సహాయపడుతుంది.

జీవశాస్త్రంలో Mg+2 పాత్ర :

  1. జంతు కణాలలో Mg+2 అయాన్ల గాఢత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
  2. ఫాస్ఫో హైడ్రోలేజ్లు, పాస్ఫోట్రాన్స్ఫరేజ్లు లాంటి ఎంజైములలో Mg+2 ఉంటుంది. ఈ ఎంజైములు ATP చర్యలలో పాల్గొంటాయి. శక్తి విడుదల ఈ ప్రక్రియలో జరుగుతుంది. Mg+2, ATP తో సంక్లిష్టం ఏర్పరుస్తుంది.
  3. క్లోరోఫిల్లో Mg+2 ఒక ఘటక పదార్థం. క్లోరోఫిల్ చెట్లలోని ఆకుపచ్చ పదార్థం.

Ca+2 పాత్ర :
మన శరీరంలో 99% కాల్షియం అయాన్లు ఎముకలు మరియు దంతాలు తయారీలో ఉపయోగపడుతుంది. రక్త స్కందనములో (గడ్డ కట్టడంలో) మరియు కణ పొర అయాన్ బదిలీ ప్రక్రియలలో ఈ అయాన్ ముఖ్యపాత్ర వహిస్తుంది. హార్మోన్లు కాల్షియం గాఢతను ప్లాస్మాలో సుమారుగా 100 మి. గ్రా/లీ. గా వుంచుతాయి. కాల్సిటోనిన్ మరియు పెరాథైరాయిడ్ అనే హార్మోన్లు అనేవి కాల్షియం అయాన్ గాఢతను స్థిరీకరించడంలో ప్రముఖంగా తోడ్పడతాయి. పై ప్రక్రియలతో పాటు కాల్షియం అయాన్లు గుండె క్రమంగా కొట్టుకోనే ప్రక్రియలో మరియు కండరాల సంకోచ (ముడుచుకునే) ప్రక్రియలలో కూడా ముఖ్యపాత్రను వహిస్తాయి.

ప్రశ్న 12.
సిమెంట్ని గురించి కొన్ని వాక్యాలు రాయండి.
జవాబు:

  • సిమెంట్ భవన నిర్మాణంలో ముఖ్య పదార్థం.
  • దీనినే పోర్ట్లాండ్ సిమెంట్ అంటారు.
  • పోర్ట్లండ్ సిమెంట్ సంఘటనం
    CaO 50 – 60%
    SiO2 – 20 – 25%
    Al2O3 – 5 – 10%
    MgO – 2 – 3%
    Fe2O3 – 1 – 2%
    మరియు SO2 – 1-2%
  • మంచినాణ్యతగల సిమెంట్కు Si0, మరియు Al2O3 ల నిష్పత్తి 2.5 మరియు 4. సున్నంకు (ECao) మరియు SiO2, Al2O3 మరియు Fe2O3 నిష్పత్తి 2 కు దగ్గరగా ఉండును.
  • సిమెంట్ తయారీకి ఉపయోగిచు ముడిపదార్థాలు సున్నపురాయి మరియు బంకమట్టి.
    బంకమట్టి + సున్నం 4, క్లింకర్.
  • ఈ సిమెంట్ క్లింకర్కు 2-3% జిప్సంతో కలిపి సిమెంట్ను తయారుచేస్తారు.

సిమెంట్ సెట్టింగ్ :

  • సిమెంట్ను నీటిలో కలుపగా గట్టి పదార్థంగా మారును. అనగా సిమెంట్ సెట్టింగ్ జరుగును.
  • జిప్సంను సిమెంట్కు కలుపగా తగినంత గట్టిపడుతుంది.

ఉపయోగాలు :-

  • దీనిని కాంక్రీట్ మరియు ప్రబలిత కాంక్రీట్లలో ఉపయోగిస్తారు.
  • ప్లాస్టరింగ్లో ఉపయోగిస్తారు.
  • వారధులకు, డ్యామ్లను, భవంతుల నిర్మాణంలో ఉపయోగిస్తారు.

సాధించిన సమస్యలు (Solved Problems)

ప్రశ్న 1.
KO2 లో K ఆక్సిడేషన్ స్థితి ఏమిటి?
సాధన:
సూపరాక్సైడ్ జాతిని 04- అని గుర్తిస్తారు. సమ్మేళనం తటస్థ పదార్థం కాబట్టి K ఆక్సిడేషన్ స్థితి +1.

ప్రశ్న 2.
కింది అయాన్లకు Eo(Vలలో)విలువలు ఇవ్వ బడినాయి. Cl2/Clకి + 1.36, I2/I +0.53, Ag+/Agకి +0.79, Na+/ Na కి -2.71, Lit / Li కి -3.04, అయితే I, Ag, Cl, Li, Na క్షయకరణ శక్తుల అవరోహణ క్రమంలో అమర్చండి.
సాధన:
క్రమం : Li > Na > I > Ag > Cl

ప్రశ్న 3.
KO2 ఎందుకు పారా అయస్కాంత ధర్మాన్ని చూపిస్తుంది?
సాధన:
సూపరాక్సైడ్, O2, అయాన్ పారా అయస్కాంత ధర్మాన్ని చూపించడానికి కారణం దాని π*2p అణు ఆర్బిటాల్లో ఒక ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ ఉండటం.

ప్రశ్న 4.
క్షార మృత్తిక లోహాల హైడ్రాక్సైడ్ జల ద్రావణీయత గ్రూపులో కిందికి పోయిన కొద్దీ ఎందుకు పెరుగుతుంది?
సాధన:
క్షారమృత్తిక లోహాల హైడ్రాక్సైడ్లలో ఆనయాన్ ఉమ్మడి అయాన్. అందువల్ల కాటయాన్ వ్యాసార్థం జాలక ఎంథాల్పీని ప్రభావితం చేస్తుంది. అయానిక సైజు పెరిగినప్పుడు ఆర్ద్రీకరణోష్టంలో మార్పు కంటే జాలక ఎంథాల్పీ చాలా తగ్గుతుంది. కాబట్టి హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణీ యత గ్రూపులో కిందికి పోయినకొద్దీ పెరుగుతుంది.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు

ప్రశ్న 5.
క్షారమృత్తిక లోహాల కార్బొనేట్లకి, సల్ఫేట్లకి జల ద్రావణీయత గ్రూపులో పైనుంచి కిందికి పోతుంటే ఎందుకు తగ్గుతుంది?
సాధన:
ఆనయాన్ సైజు, కాటయాన్ సైజుతో పోల్చి చూస్తే, చాలా పెద్దదిగా ఉంటుంది. అంటే కాటయాన్; ఆనయాన్ సైజుల మొత్తం విలువ కాటయాన్లో వచ్చే కొద్ది మార్పులతో ప్రభావితం కాదు. దీనితో ఈ విలువ మీద ఆధారపడిన జాలకశక్తి దాదాపు గ్రూపులో పైనుంచి కిందికి స్థిరంగా ఉంటుంది. ప్రధానంగా కాటయాన్లకు మాత్రమే పరిమితమైన హైడ్రేషన్ శక్తి కాటయాన్ల సైజు పెరుగుదల గ్రూపులో పైనుంచి కిందికి తగ్గుతుంది. గ్రూపులో పైనుంచి కిందికి క్షారమృత్తిక లోహాల కార్బొనేట్ లకి, సల్ఫేట్లకి హైడ్రేషన్ ఎంథాల్ఫీ తగ్గుతుంది. దానితోపాటు వాటి ద్రావణీయత తగ్గుతుంది.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 8th Lesson హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 8th Lesson హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
హైడ్రోజన్ ఐసోటోపులు మూడు వాటి చర్యావేగాల్లో భేదపడతాయి. కారణాలు తెలపండి.
జవాబు:
హైడ్రోజన్ మూడు రకాల సమస్థానీయాలను కలిగి ఉంది. అవి వరుసగా 1) ప్రోటియం 2) డ్యుటీరియం 3) ట్రిటియం. ఈ మూడు సమస్థానీయాలలో వరుసగా 0, 1, 2 న్యూట్రాన్లు ఉంటాయి. వీటిలో ట్రిటియం రేడియోధార్మికత కలిగి ఉంటుంది.

భేదాలు :

  1. ప్రోటియంలో న్యూట్రాన్లు ఉండవు. డ్యుటీరియంలో 1 న్యూట్రాన్ ఉంటుంది. ట్రిటియంలో రెండు న్యూట్రాన్లు ఉంటాయి.
  2. ఈ సమస్థానీయాలు వాటి ద్రవ్యరాశిలో భేదిస్తాయి.
  3. డ్యుటీరియం కన్నా హైడ్రోజన్ చర్యాశీలత ఎక్కువ.

ప్రశ్న 2.
అధిక ద్రవీభవన స్థానాలున్న లోహాలను వెల్డింగ్ చేయటానికి డైహైడ్రోజనన్ను ఎందుకు వాడతారు?
జవాబు:
హైడ్రోజన్ యొక్క ముఖ్యమయిన అనుకరణం ఆక్సీ-హైడ్రోజన్ టార్చ్, ఆక్సీ-హైడ్రోజన్ బ్లో టార్చ్ శుద్ద ఆక్సిజన్తో హైడ్రోజను మండించినప్పుడు అధిక జ్వాల ఉష్ణోగ్రత (2800°C) వస్తుంది. దీన్ని వెల్డింగ్ చేయడానికి, ప్లాటినం లోహం, క్వార్ట్లలను ద్రవీకరించడానికి వాడతారు. హైడ్రోజన్ వెల్డింగ్ టార్ను కూడా వెల్డింగ్ పనులకే వాడతారు కాని హైడ్రోజన్ పరమాణువుల పునఃసంకలనోష్టాన్ని అధిక ఉష్ణోగ్రతలను పొందటానికి (>3000°C) ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 3.
అత్యంత శుద్ధమైన డైహైడ్రోజన్ ను తయారుచేయడానికి ఒక పద్ధతిని వివరించండి.
జవాబు:
అత్యంత శుద్ధమైన డై హైడ్రోజను వేడి Ba(OH)2 ద్రావణాన్ని నికెల్ విద్యుద్ఘాటాల మధ్య విద్యుద్విశ్లేషణ చేసి పొందవచ్చు. ఇచ్చట 99.95% శుద్ధమైన H2 ఏర్పడును.

ప్రశ్న 4.
“సిన్ గ్యాస్” పదాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
CO మరియు H2 ల మిశ్రమం మిథనోల్ మరియు అనేక హైడ్రోకార్బన్ల సంశ్లేషణకు ఉపయోగపడును. ఈ మిశ్రమాన్ని సిస్ గ్యాస్ అంటారు.

తయారీ :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 1

ప్రశ్న 5.
“కోల్ గాసిఫికేషన్” అంటే ఏమిటి? దానిని సరైన, తుల్య సమీకరణంతో వివరించండి.
జవాబు:
కోలన్ను ఉపయోగించి 1270K ఉష్ణోగ్రత వద్ద సిన్ గ్యాస్ ను తయారుచేయుటను కోల్ గ్యాసిఫికేషన్ అంటారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 2

ప్రశ్న 6.
హైడ్రైడ్ అంటే నిర్వచనం చెప్పండి. ఎన్ని రకాల హైడ్రైడ్లున్నాయి? వాటి పేర్లను చెప్పండి.
జవాబు:
జడవాయువులు తప్ప ఇతర మూలకాలతో హైడ్రోజన్ ఏర్పరచే ద్విగుణ సమ్మేళనాలను హైడ్రైడ్లు అంటారు.

హైడ్రైడ్లు మూడు రకాలు :

  1. అయానిక హైడ్రైడ్లు
  2. సంయోజనీయ హైడ్రైడ్లు
  3. లోహ హైడ్రైడ్లు.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 7.
ద్రవీకృత ప్రావస్థలో నీటికి అసాధారణ లక్షణం ఉంటుంది. అది నీటి అధిక బాష్పీభవనోష్టానికి దారితీస్తుంది. ఆ ధర్మం ఏమిటి?
జవాబు:
నీటిలో అంతర అణుక హైడ్రోజన్ బంధాలు కలవు. ఈ అసాధారణ ధర్మం వలన నీటికి అధిక ఘనీభవన స్థానం, బాష్పీభవన స్థానం మరియు అధిక బాష్పీభవనోష్టానికి దారితీస్తుంది.

ప్రశ్న 8.
శ్రీ కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరుగుతున్నప్పుడు నీరు 0్మగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. అయితే ఏ మూలకం క్షయకరణం చెందుతుంది?
జవాబు:
కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరిగినపుడు కార్బన్ క్షయకరణం చెందును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 3

ప్రశ్న 9.
“స్వయం ప్రోటోలసిస్” అంటే మీకేమి తెలుస్తుంది? నీటి స్వయం ప్రోటోలసిసికి సమీకరణాన్ని రాయండి.
జవాబు:
నీటి యొక్క ఆటోప్రోటాలిసిస్ ఈ క్రింది విధంగా జరుగుతుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 4

సార్థకత :
దీనిని బట్టి నీటి ద్విస్వభావ లక్షణం తెలుస్తుంది. అంటే క్షారాలను తనలో కరిగించుకునేటప్పుడు నీరు బ్రౌన్ స్టెడ్ ఆమ్లంగాను, ఆమ్లాన్ని కరిగించుకునేటప్పుడు బ్రౌన్టెడ్ క్షారంగాను పనిచేస్తుంది.

ప్రశ్న 10.
బ్రానెడ్ సిద్ధాంతపరంగా నీరు ద్విస్వభావం గల పదార్థం. దానిని మీరు ఎట్లా వివరిస్తారు ?
జవాబు:
ద్విస్వభావ లక్షణం :
క్షారాలను తనలో కరిగించుకునేటప్పుడు నీరు బ్రౌన్టెడ్ ఆమ్లంగానూ, ఆమ్లాన్ని కరిగించుకునేటప్పుడు బ్రౌన్ స్టెడ్ క్షారంగాను పనిచేస్తుంది. దీనిని బట్టి నీటి ద్విస్వభావ లక్షణం తెలుస్తుంది. ఇది స్వయం అయనీకరణం జరగడం వల్ల అవుతుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 5

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
NH3 H2O, HF ల బాష్పీభవన స్థానాలు, ఆయా గ్రూపుల్లో వాటి తరువాత మూలకాల హైడ్రైడ్ల బాష్పీభవన స్థానాలకంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి. మీ కారణాలు చెప్పండి.
జవాబు:
NH3, H2O, HF ల బాష్పీభవన స్థానాలు, ఆమ్ల గ్రూపుల్లో వాటి తరువాత మూలకాల హైడ్రైడ్ల బాష్పీభవన స్థానాల కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి.

వివరణ :

  • NH3, H2O మరియు HF లు ఎలక్ట్రాన్లు అధికంగా గల హైడ్రైడ్లు వీటిలో N, O, Fలపై 1, 2, 3 ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ జంటలు గలవు.
  • అధిక ఋణవిద్యుదాత్మకత మూలకాలపై ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ జంటలుండుట వలన హైడ్రోజన్ బంధాలు ఏర్పడతాయి.
  • ఈ హైడ్రోజన్ బంధాలు ఏర్పడుట వలన ఈ హైడ్రైడ్లకు అధిక బాష్పీభవన స్థానాలుంటాయి.

ప్రశ్న 2.
ఆవర్తన పట్టికలో హైడ్రోజన్ స్థానాన్ని దాని ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసరపరంగా చర్చించండి.
జవాబు:
హైడ్రోజన్ ఒక ఎలక్ట్రాన్ను పోగొట్టుకుని ఏకమాత్రధనావేశిత అయానన్ను ఇస్తుంది. క్షారలోహాలు కూడా ఎలక్ట్రాన్ను పోగొట్టుకుని ఏకమాత్ర ధనావేశిత అయాన న్ను ఇస్తాయి. కాబట్టి హైడ్రోజనన్ను IA గ్రూప్ మూలకాలతో కలపవచ్చు.

హైడ్రోజన్ ఒక ఎలక్ట్రానన్ను కలుపుకుని ఏకమాత్ర ఋణావేశిత అయానన్ను ఇస్తుంది. అందువలన దానిని ఏకమాత్ర ఋణావేశిత అయాన్ను ఇచ్చే హాలోజన్ (VIIA) గ్రూప్తో కూడా కలపవచ్చు.

హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రాన్లో 1s ఆర్బిటాల్లో ప్రవేశించటం వలన దానిని IA గ్రూప్ మూలకాలతోనే కలపటం జరిగింది. . అయినప్పటికి దాని స్థానం సరిగా లేదు.

ప్రశ్న 3.
హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం దాని రసాయన ధర్మాలకు ఎట్లా అనువుగా ఉంటుంది?
జవాబు:

  • ‘H’ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 1s¹.
  • డైహైడ్రోజన్ న్ను UV కిరణాలతో చర్య జరుపుట ద్వారా ఏర్పడిన పరమాణుక హైడ్రోజన్ దాదాపుగా అన్ని మూలకాలతో చర్య జరుపును.
  • ఈ పరమాణు హైడ్రోజన్ అన్ని చర్యలను పూర్తి చేయును.
    a) ఒక ఎలక్ట్రాన్ కోల్పోయి H+ ను
    b) ఒక ఎలక్ట్రాన్ గ్రహించి H ను
    c) ఎలక్ట్రాన్ల పంచుకొని సంయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరచును.
    ఉదా : 1) H2(వా) + F2(వా) → 2HF(వా)
    2) 2Li(ఘ)+ H2(వా) → 2LiH

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 4.
a) క్లోరిన్, b) సోడియం లోహంలతో డైహైడ్రోజన్ చర్య జరిపితే ఏమవుతుంది? వివరించండి.
జవాబు:
a) డైహైడ్రోజన్లో క్లోరిన్ చర్య :
డై హైడ్రోజన్ క్లోరిన్తో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ను ఏర్పరచును. ఈ చర్య సూర్యకాంతి సమక్షంలో జరుగును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 6

b) సోడియం లోహంతో చర్య :
డై హైడ్రోజన్ అధిక చర్యశీలత గల సోడియంతో చర్య జరిపి సోడియం హైడ్రైడ్ను ఏర్పరచును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 7

ప్రశ్న 5.
భారజలం పై ఒక వ్యాఖ్యను రాయండి.
జవాబు:
డ్యుటీరియం ఆక్సైడ్ను భారజలం అంటారు.
తయారీ :
భారజలాన్ని సాధారణ జలంను విద్యుద్విశ్లేషణ చేసి పొందవచ్చు.

  • మోలార్ ద్రవ్యరాశి, ద్రవీభవన స్థానం, బాష్పీభవన స్థానం లాంటి భౌతిక ధర్మాలు భారజలంకు నీటికంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి.
  • కానీ డై ఎలక్ట్రిక్ స్థిరాంకం, ద్రావణీయత భారజలంకు నీటి కంటే తక్కువ.

రసాయన ధర్మాలు :
1. వినిమయ చర్యలు :
భారజలం వివిధ సమ్మేళనాలలోని ‘H’ పరమాణువులను పూర్తిగా గాని లేక పాక్షికంగా గాని భార హైడ్రోజన్తో ప్రతిక్షేపిస్తుంది. ఇట్టి చర్యలనే వినిమయ చర్యలు అంటారు.
ఉదా : HCl + D2O → DCl + HDO

2. డ్యుటిరాలిసిస్ :
సాధారణ జలం వలె భారజలం కూడా కొన్ని లవణాలను జలవిశ్లేషణ చెందిస్తుంది. దీనిని డ్యుటిరాలిసిస్
అంటారు.
ఉదా : AlCl3 + 3D2O → Al(OD)3 + 3DCl

3. డ్యుటిరేట్లను ఇచ్చుట :
సాధారణ జలం వలె, భారజలం కూడా కొన్ని లవణాలలో స్ఫటిక జలంగా ఉంటుంది. వీటినే డ్యుటిరో హైడ్రేటులు అంటారు.
ఉదా : CuSO4. 5D2O, MgSO4.D2O

ఉపయోగాలు :

  1. న్యూక్లియర్ రియాక్టర్లలో మితకారిగా ఉపయోగిస్తారు.
  2. మొక్కలు, జంతువులలో జరిగే చర్యల అధ్యయనానికి ట్రేసర్ విధానంలో ట్రేసర్గా ఉపయోగిస్తారు.
  3. క్రిమిసంహారిణిగాను, సూక్ష్మసంహారిణిగాను ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 6.
హైడ్రోజన్ ఐసోటోపుల పేర్లను తెలపండి. ఈ ఐసోటోపుల ద్రవ్యరాశుల నిష్పత్తి ఏమిటి ?
జవాబు:
హైడ్రోజన్ ఐసోటోపులు :
ప్రోటియం (1H¹ లేక P), డ్యుటీరియం (1H² లేక D) మరియు ట్రిటియం (1H³ లేక T).

  • ట్రిటియం రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్.
  • ఈ ఐసోటోప్ల ద్రవ్యరాశుల నిష్పత్తి : 1 : 2 : 3 (P : D : T)
  • ప్రోటియంలో న్యూట్రాన్లు లేవు. డ్యుటీరియంలో ఒకటి, ట్రిటియంలో రెండు న్యూట్రాన్లు కలవు.

ప్రశ్న 7.
“వాటర్ గ్యాస్ షిప్” చర్య అంటే ఏమిటి? ఈ చర్యతో హైడ్రోజన్ తయారీని ఎట్లా పెంచగలరు?
జవాబు:
CO మరియు H2 ల మిశ్రమాన్ని జలవాయువు (వాటర్ గ్యాస్) అంటారు. దీనినే సిస్ గ్యాస్ అంటారు.

“వాటర్ గ్యాస్ షిఫ్ట్ చర్య” :
సిగ్గ్యాస్ మిశ్రమంలోని CO, ఐరన్ క్రోమేట్ ఉత్ప్రేరక సమక్షంలో చర్య జరుపుటను వాటర్ గ్యాస్ షిఫ్ట్ చర్య అంటారు.

ఈ చర్య ద్వారా డైహైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి పెంచవచ్చు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 10

ప్రశ్న 8.
కింది చర్యలను పూర్తిచేసి, తుల్యం చేయండి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 8
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 9

ప్రశ్న 9.
13వ గ్రూపు మూలకాలు ఏర్పరచే హైడ్రేడ్ల స్వభావం ఏమిటి ?
జవాబు:

  • 13వ గ్రూపు మూలకాలు p-బ్లాకుకు చెందుతాయి.
  • ఇవి సంయోజనీయ (లేదా) అణు హైడ్రైడ్లను ఏర్పరుస్తాయి.
  • ఈ అణు హైడ్రైడ్లు మూడు రకాలుగా కలవు.
    1) ఎలక్ట్రాన్ న్యూనత హైడ్రైడ్లు
    2) ఎలక్ట్రాన్ ఖచ్చిత హైడ్రైడ్లు
    3) ఎలక్ట్రాన్ అధిక హైడ్రైడ్లు
  • 13వ గ్రూపు మూలకాలు ఎలక్ట్రాన్ న్యూనత హైడ్రేడ్లను ఏర్పరుస్తాయి. వీటిలో లూయీ నిర్మాణం వ్రాయుటకు అవసరమగు ఎలక్ట్రాన్లు ఉండవు.
  • ఇవి లూయీ ఆమ్లాలుగా పనిచేస్తాయి. ఇవి ఎలక్ట్రాన్ జంటను స్వీకరించి సమన్వయ సంయోజనీయ బంధాలు ఏర్పరుస్తాయి.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 10.
సంశ్లేషిత రెజిన్ పద్ధతి, అయాన్ వినిమయ రెజిన్ పద్ధతుల్లో జలకాఠిన్యతను తొలగించడానికి ఉపయోగించే సూత్రాన్ని, పద్ధతిని వివరించండి.
జవాబు:
సంశ్లేషిత అయాన్ – వినిమయ రెజిన్ పద్ధతి :

  • ప్రస్తుత రోజులలో ఈ పద్ధతిని కఠిన జలాన్ని సాధుజలంగా మార్చుటకు ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తున్నారు.
  • ఈ పద్ధతిలో సంశ్లేషక రెజిన్లు వాడుతారు. ఇది పర్మిట్ పద్ధతి కంటే ఉపయోగకరమైనది.

సూత్రం :
కఠిన జలాన్ని కాటయాన్, ఆనయాన్ గొట్టాల ద్వారా పంపుతూ అయాన్రహిత నీటిని ఏర్పరుచుట.

అయాన్రహిత నీరు అనగా ఎటువంటి ఖనిజ లవణాలు లేని నీరు.

విధానం : ఈ పద్ధతి రెండు దశలలో జరుగును.
Step – I : కాటయాన్ మార్పిడి పద్ధతి.
Step – II : ఆనయాన్ మార్పిడి పద్ధతి.

Step – I : కాటయాన్ మార్పిడి పద్ధతి:

  • ఈ పద్ధతిలో – SO3Hసమూహం కలిగిన పెద్ద కర్బన అణువులు సంశ్లేషక రెజిన్లు (R – SO3H)
    R = ఆల్కైల్ సమూహం.
  • మొట్టమొదట సంశ్లేషక రెజిన్ NaCI తో చర్య జరిపి RNaగా మారును.
  • ఈ RNa, కఠినజలంలోకి Ca+2 మరియు Mg+2 అయాన్లను మార్పిడి చేసి సాధుజలంగా మారును.
    2 Na(ఘ) + M+2(జ) → R2M(ఘ) + 2 Na+(జ)
  • NaCl జల ద్రావణం ఉపయోగించి రెజిన్ ను పునరుత్పత్తి చేయవచ్చు.
  • ఈ దశలో H+ అయాన్లు ఏర్పడును.
    2 RH(ఘ) + M+2(జ) → MR2M(ఘ) + 2 H+(జ)

Step – II : ఆనయాన్ మార్పిడి పద్ధతి:
ఈ పద్ధతిలో RNH3OH ను సంశ్లేషక రెజిన్ గా వాడతారు.
రెజిన్కు సంబంధించిన Cl, SO-24, HCO3 లు OH అయాన్లను మార్పిడి చేయును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 11
పైన ఏర్పడిన H+ మరియు OH అయాన్లు చర్య జరిపి అయాన్ రహిత జలం ఏర్పడును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 12

ప్రశ్న 11.
ఇంధనంగా హైడ్రోజన్ ఉపయోగాన్ని గురించి కొన్ని వాక్యాలు రాయండి. [Mar. ’13]
జవాబు:

  1. కోల్గ్యాస్, వాటర్ గ్యాస్ల రూపంలో హైడ్రోజను పారిశ్రామిక ఇంధనంగా వాడతారు.
  2. ఆక్సీహైడ్రోజన్ బ్లోటార్చ్ సహాయంతో ప్లాటినం, క్వార్ట్జ్ మొదలగువానిని కరిగించటం, వెల్డింగ్ చేయటం చేస్తారు.
  3. కార్బొరేటెడ్ వాటర్ గ్యాస్, సెమీవాటర్ గ్యాస్లను కూడా ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తారు.
  4. హైడ్రోజన్ను విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయుటకు ఇంధన ఘటాలతో ఉపయోగిస్తారు.
  5. చతుర్చక్ర వాహనాలలో 5% హైడ్రోజన్ ఉన్న CNG ని ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 12.
1% H2O2 ద్రావణాన్ని మీకు ఇచ్చాం. దాని నుంచి శుద్ద H2O2ని తయారుచేయడానికి మీరు ఏమి చర్యలను తీసుకుంటారు?
జవాబు:
ఇవ్వబడిన 1% H2O2 నుండి శుద్ధ H2O2 ను క్రింది విధంగా పొందవచ్చు.
Step – I :
తగ్గించిన పీడనం వద్ద ఇవ్వబడిన 1% H2O2 ద్రావణాన్ని జాగ్రత్తగా నీరు ఉన్న పాత్రలో వేడిచేయవలెను. ఇచ్చట 30% H2O2 ఏర్పడును.,

Step – II :
పై దశలోని ద్రావణాన్ని స్వేదన కుప్పెలో తక్కువ పీడనం వద్ద అనగా 15మి.మీ. పీడనం వద్ద వేడిచేయవలెను. ఇచ్చట 85% H2O2 ఏ ద్రావణం ఏర్పడును.

Step – III :
పై దశలోని నమూనాను ఘనీభవనం చేసి H2O2 స్ఫటికాలను పొందవచ్చు. ( శుద్ధత ≅ 100%).

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 13.
ఆధునిక కాలంలో H2O2 కి ఏవైనా మూడు ఉపయోగాలను చెప్పండి.
జవాబు:

  1. గాయాలను శుభ్రపరచడానికి ఉపయోగిస్తారు.
  2. సిల్కు, దంతాలు, ఉన్ని మొదలైన వానిని విరంజనం చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
  3. ప్రయోగశాలలో ఆక్సీకరణిగా ఉపయోగిస్తారు.
  4. ఎక్కువ గాఢత గల H2O2 ద్రావణాన్ని రాకెట్లలో ఇంధనంగా వాడతారు.
  5. H2O2 ను హరిత రసాయనశాస్త్రంలో కాలుష్యాన్ని తగ్గించుటకు ఉపయోగిస్తారు.
  6. అధిక నాణ్యత గల డిటర్జెంట్ల తయారీలో వాడుతారు.
  7. ఆహార ఉత్పత్తులు, ఔషధ పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
వ్యాపార సరళిలో డైహైడ్రోజన్ని తయారుచేయడంపై ఒక వ్యాసం రాయండి. తుల్య సమీకరణాలను ఇవ్వండి.
జవాబు:
వ్యాపార సరళిలో డై హైడ్రోజన్ తయారీ
i) హైడ్రోకార్బన్ల నుండి :
హైడ్రో కార్బన్ల ఉత్ప్రేరక సమక్షంలో నీటి ఆవిరితో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ ను ఏర్పరచును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 13

ii) నీటిని విద్యుత్ విశ్లేషణ చేయుట :
ఆమ్లీకృత(లేదా) క్షారీకృత నీటిని విద్యుద్విశ్లేషణ చేసి హైడ్రోజన్ వాయువును ఏర్పరచును .
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 14

iii) నెల్సన్ పద్ధతి :
బ్రైన్ ద్రావణాన్ని విద్యుద్విశ్లేషణ చేయుట ద్వారా H2 ను పొందవచ్చు.
2NaCl → 2Na+ + 2Cl
2Cl → Cl2 + 2e(ఆనోడ్)
2H2O + 2e → H2 + 2OH(కాథోడ్)
2Na+ + 20H → 2 NaoH

iv) అత్యంత శుద్ధ డై హైడ్రోజన్ న్ను వేడి Ba(OH)2 జలద్రావణాన్ని విద్యుద్విశ్లేషణ చేయగా ఏర్పడును.

v) సిన్ గ్యాస్ నుండి : సిన్ గ్యాస్ నుండి డై హైడ్రోజను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 15

ప్రశ్న 2.
i) N2
ii) లోహ అయాన్లు, లోహ ఆక్సైడ్లు
iii) కర్బన సమ్మేళనాలు.
వీటితో చర్యలను బట్టి డైహైడ్రోజన్ రసాయనశాస్త్రాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
i) నైట్రోజన్, హైడ్రోజన్ వాయువులను 450°C, 500°C వద్ద 250 అట్మా పీడనంలో చర్య జరిపిస్తే అమ్మోనియా ఏర్పడుతుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 16

ii) a) లోహ అయాన్లతో చర్య :
లోహ అయాన్లను జలద్రావణంలో లోహాలుగా హైడ్రోజన్ క్షయకరణం చెందించును.
H2 + Pd+2 → Pd + 2H+

b) లోహ ఆక్సైడ్లతో చర్య : లోహ ఆక్సైడ్లను లోహాలుగా క్షయకరణం చెందించును.
WO3 + 3H2 → W + 3H2O

iii) కర్బన సమ్మేళనాలతో చర్య :
ఆల్కీన్లు హైడ్రోఫార్మాయిలేషన్ జరిపి ఆల్డిహైడ్లను ఏర్పరచును. ఈ ఆల్డీహైడ్లు క్షయకరణ జరిపి ఆల్కహాల్లుగా మార్చును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 17

పారిశ్రామిక రసాయనాల తయారీ :
డై హైడ్రోజన్ పారిశ్రామిక రసాయనాలైన CH3OH, NH3, HCl ల తయారీలో ఉపయోగపడును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 18

ప్రశ్న 3.
కింది వాటిని సరైన ఉదాహరణలతో వివరించండి. [Mar. ’14]
i) ఎలక్ట్రాన్ కొరత గల హైడ్రైడ్లు
ii) ఎలక్ట్రాన్లు కచ్చితంగా ఉన్న హైడ్రైడ్లు
iii) ఎలక్ట్రాన్లు అధికంగాగల హైడ్రైడ్లు
జవాబు:
i) ఎలక్ట్రాన్ కొరత హైడ్రైడ్లు :
ఏ అణు హైడ్రైడ్లలో అయితే లూయీ నిర్మాణాన్ని వ్రాయుటకు అవసరమైన వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్లు ఉండవో అటువంటి అణు హైడ్రైడ్లను ఎలక్ట్రాన్ కొరత హైడ్రైడ్లు అంటారు.
ఉదా : (AlH3)n, B2H6 మొదలగునవి.

ii) ఎలక్ట్రాన్ ఖచ్చిత హైడ్రైడ్లు :
ఏ అణు హైడ్రేడ్లలో అయితే లూయి నిర్మాణాన్ని వ్రాయుటకు సరిగా అవసరమగు వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయో ఆ అణు హైడ్రైడ్లను ఎలక్ట్రాన్ ఖచ్చిత హైడ్రైడ్లు అంటారు.
ఉదా : CH4 C2H6 మొదలగునవి.

iii) ఎలక్ట్రాన్ అధిక హైడ్రేడ్లు :
ఏ అణు హైడ్రైడ్లలో అయితే లూయీ నిర్మాణాన్ని వ్రాయుటకు అవసరమగు వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్ల కంటే అధికంగా ఉంటాయో ఆ అణుహైడ్రైడ్లను ఎలక్ట్రాన్ అధిక హైడ్రైడ్లు అంటారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 19

ప్రశ్న 4.
i) అయానిక హైడ్రైడ్లు ii) అల్పాంతరాళ హైడ్రైడ్ల గూర్చి క్లుప్తంగా రాయండి.
జవాబు:
i) అయానిక హైడ్రేడ్లు :

  • వీటినే లవణాల వంటి హైడ్రైడ్లు అంటారు. (సాలైన్ హైడ్రైడ్లు)
  • s – బ్లాకు మూలకాలు ఈ హైడ్రేడ్లను ఏర్పరుస్తాయి.
  • ఇవి స్టాయిక్యామెట్రిక్ సమ్మేళనాలు. ఉదా : LiH, NaH మొదలగునవి.
  • తయారీ : లోహాన్ని నేరుగా H2 తో సంయోగం ద్వారా పొందవచ్చు.
    AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 20

భౌతిక ధర్మాలు :

  • ఇవి స్ఫటికా సమ్మేళనాలు అధిక ద్రవీభవనస్థానం కలిగి ఉంటాయి.
  • ఇవి ఘన స్థితిలో విద్యుద్వాహకత ప్రదర్శించవు. గలనస్థితిలో ప్రదర్శిస్తాయి.

రసాయన ధర్మాలు :

  • ఈ హైడ్రైడ్లను విద్యుద్విశ్లేషణ చేయగా డైహైడ్రోజన్ వాయువును ఏర్పరచును.
    2H → H2 + 2e (ఆనోడ్)
  • లిథియం హైడ్రైడ్ నుండి 4A/HA ను తయారు చేయవచ్చు
    8LiH + Al2C6 → 2LiAlH6 + 6LiCl
  • ఈ హైడ్రైడ్లు నీటితో చర్య జరిపి H2 వాయువును ఏర్పరచును.
    LiH + H2O → LiOH + H2

ii) అల్పాంతరాళ హైడ్రైడ్లు :
d – బ్లాకు లేదా f – బ్లాకు మూలకాలు హైడ్రోజన్తో సంయోగం చెంది అల్పాంతరాళ హైడ్రేడ్లను ఏర్పరచును.
ఉదా : CrH, CrH2, ZnH2

  • వీటినే లోహ హైడ్రైడ్లు అంటారు. ఈ హైడ్రైడ్లలో లోహజాలకంలోని అల్పాంతరాళాలలో హైడ్రోజన్ ఆక్రమణ జరుగును.
  • లోహము కంటే లోహ హైడ్రైడ్క విద్యుద్వాహకత తక్కువ.
  • 7, 8 మరియు 9 గ్రూపు మూలకాలు ఈ హైడ్రైడ్లను ఏర్పరచవు. 6వ గ్రూపులో క్రోమియం మాత్రమే ఏర్పరచును.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 5.
నీటి రసాయన ధర్మాలను ఏ నాలుగింటినైనా విశదీకరించండి.
జవాబు:
i) జలవిశ్లేషణ :
ఏదేని సమ్మేళనంలో నీరు రసాయన చర్య జరుపుటను జలవిశ్లేషణ అంటారు.

అధిక డై ఎలక్ట్రిక్ స్థిరాంకం వలన హైడ్రేటింగ్ సామర్థ్యం నీటికి ఎక్కువ.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 21

ii) హైడ్రోజన్ ఏర్పడుట :
ధనవిద్యుదాత్మక మూలకాలతో నీరు చర్య జరిపి డైహైడ్రోజన్ ను ఏర్పరచును.
2Na + 2H2O. → 2NaOH + H2

iii) కిరణజన్య సంయోగ క్రియ :
కిరణజన్య సంయోగక్రియలో నీరు ఆక్సిజన్ గా మారును.
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

iv) హైడ్రేట్లను ఏర్పరచుట :
లవణాలు స్పటికీకరణంలో నీటి అణువుల ద్వారా హైడ్రేట్ లవణాలను ఏర్పరచవచ్చు.
ఉదా : BaCl2.2H2O, CuSO4. 5H2O

ప్రశ్న 6.
కఠినజలం, మృదుజలం అంటే వివరించండి. [T.S. Mar. ’15]
i) అయాన్-వినిమయ పద్ధతి
ii) కాల్గన్ పద్ధతులను నీటి కఠినత్వాన్ని తొలగించడానికి వాడకంపై వ్యాఖ్యను రాయండి. [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
కఠినజలం :
సబ్బుతో త్వరగా నురగను ఏర్పరచని నీటిని కఠినజలం అంటారు. కఠినజలంలో కఠినత్వం ఉంటుంది.

  • నీటిలో Ca, Mg లవణాల వలన కఠినత్వం వస్తుంది.
  • Ca, Mg బై కార్బొనేట్ల వల్ల అశాశ్వత కాఠిన్యత వస్తుంది.
  • Ca, Mg క్లోరైడ్లు, సల్ఫేట్ల వల్ల కఠినత్వం వస్తుంది.

మృదుజలం :
సబ్బుతో త్వరగా నురగను ఏర్పరచే నీటిని మృదుజలం అంటారు.
i) అయాన్ వినిమయ పద్ధతి:
ఈ పద్ధతిని జియొలైట్/ పెరుటిట్ ప్రక్రియ అనికూడా అంటారు. ఆర్ధ సోడియమ్ అల్యూమినియమ్ సిలికేట్ అంటే జియొలైట్/పెరుటిట్, సోడియమ్ అల్యూమినియమ్ సిలికేట్ (NaAlSiO4) ని క్లుప్తంగా చెప్పడం కోసం NaZ అని రాస్తారు. దీనిని కఠిన జలానికి కలిపినప్పుడు వినిమయ చర్యలు జరుగుతాయి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 22

జియొలైట్లో ఉన్న సోడియమ్ అంతా ఖర్చు అయిపోయినప్పుడు అది వ్యయమైపోయింది అని అంటారు. దాన్ని సజల సోడియమ్ క్లోరైడ్ ద్రావణంతో అభిచర్యని జరిపి పునరుత్పత్తి చేస్తారు.
MZ2(ఘ) +2NaCl(జల) → 2NaZ(ఘ) +MCl2(జల)

ii) కాల్గన్ పద్ధతి :
సోడియమ్ హెక్సా మెటాఫాస్ఫేట్ (Na6P6O18) ని వ్యాపార సరళిలో “కాల్గన్” అంటారు. దీనిని కఠినజలానికి కలిపినప్పుడు కింది చర్యలు జరుగుతాయి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 23
సంక్లిష్ట ఆనయాన్ Mg2+, Ca2+ అయాన్లను ద్రావణంలో ఉంచుతుంది.

ప్రశ్న 7.
హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ ఆక్సీకరణిగాను, క్షయకరణిగాను పనిచేయగలదు అనడానికి రసాయన చర్యలను రాసి సమర్థించండి.
జవాబు:
ఆక్సీకరణ ధర్మాలు :
1) నల్లని లెడ్ సల్ఫైడు తెల్లని లెడ్ సల్ఫేటుగా ఆక్సీకరణం చెందిస్తుంది.
PbS + 4H2O2 → PbSO4 + 4H2O

2) ఫెర్రస్ లవణాలను ఆమ్ల ద్రావణంలో ఫెర్రిక్ లవణాలుగా ఆక్సీకరణం చెందిస్తుంది.
2FeSO4 + H2SO4 + H2O2 → Fe2(SO4)3 + 2H2O

3) అయొడైడ్ లవణాల నుండి అయొడిన్ ను విడుదల చేస్తుంది.
2KI + H2SO4 + H2O2 → K2SO4 + 2H2O + I2

క్షయకరణ ధర్మాలు :
1) క్లోరిన్, బ్రోమిన్లను హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్, హైడ్రోజన్ బ్రోమైడ్లుగా క్షయకరణం చెందిస్తుంది.
Cl2 + H2O2 → 2HCl + O2; Br2 + H2O2 → 2HBr + O2

2) సిల్వర్ ఆక్సైడ్ను సిల్వర్గా క్షయకరణం చెందిస్తుంది.
Ag2O + H2O2 → 2Ag + H2O + O2

3) ఓజోన్ ను, ఆక్సిజన్గా క్షయకరణం చెందిస్తుంది.
O3 + H2O2 → 2O2 + H2O

ప్రశ్న 8.
కింది రసాయన చర్యలను పూర్తి చేసి తుల్యం చేయండి.
i) PbS(ఘ) + H2O2 (జల)
ii) Mv O4 (జల) + H2O2(జల) →
iii) CaO(ఘ) + H2O(వా) →
iv) Ca,N,(ఘ) + H2O(ద్ర) →
పై చర్యలను (a) జలవిశ్లేషణ, (b) ఆక్సీకరణ-క్షయకరణ (c) హైడ్రేషన్ చర్యలుగా వర్గీకరించండి.
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 24
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 25

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 9.
హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ని తయారుచేయడానికి వివిధ పద్ధతులను వాటికి అనువైన రసాయన సమీకరణాలతో చర్చించండి. వీటిలో ఏ పద్దతి H2O2 ని తయారుచేయడానికి ఉపయోగపడుతుంది ?
జవాబు:
H2O2 తయారీ పద్ధతులు
i) ఆమ్లీకృత BaO2 నుండి అధిక నీటిని తొలగించి H2O2 ను తయారు చేయవచ్చు.
BaO2. 8H2O + H2SO → BaSO4 + H2O2 + 8H2O

ii) స్వయం ఆక్సీకరణ పద్ధతి:
2-ఇథైల్ ఆంత్రా క్వినోల్ను స్వయం ఆక్సీకరణం చేయగా H2O2 ఏర్పడును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 26

iii) పెరాక్సోడైసల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం నుండి : 50% H2SO4 ను విద్యుద్విశ్లేషణ చేయగా పెరాక్సోడైసల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడును. దీనిని జలవిశ్లేషణ చేయగా H2O2 ఏర్పడును.
2HSO4 → H2S2O8 → 2HSO4 + 2H+ + H2O2

D2O2 తయారీ :
K2S2O8 ను భారజలంతో చర్య జరుపగా D2O2 ఏర్పడును.
K2S2O8 + 2D2O → 2KDSO4 + D2O2

ప్రశ్న 10.
H2O2 గాఢతని ఎన్ని రకాలుగా మీరు చెప్పగలరు? 15 ఘనపరిమాణ H2O2 గాఢతని gL-1 లలో లెక్కగట్టండి. ఈ గాఢతను నార్మాలిటీ, మొలారిటీలలో తెలియజేయండి.
జవాబు:
H2O2 గాఢతను రెండు విధాలుగా చెప్పవచ్చును. 1) మొలారిటీ 2) నార్మాలిటీ

సమస్యసాధన :
→ 15ఘనపరిమాణ H2O2 ద్రావణం అనగా 1లీ. H2O2 15 లీ. O2STP వద్ద ఏర్పరుచును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 27
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 8 హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు 28

సాధించిన సమస్యలు (Solved Problems)

ప్రశ్న 1.
(i) క్లోరిన్, (ii) సోడియమ్, (iii) కాపర్ (ii) ఆక్సైడ్లతో హైడ్రోజన్ చర్యలపై వ్యాఖ్యానించండి.
సాధన:
(i) హైడ్రోజన్తో క్లోరిన్ చర్యలో హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ ఏర్పడుతుంది. H, Cl ల మధ్య ఒక ఎలక్ట్రాన్ జంటను పంచుకోవడంతో సమయోజనీయ అణువు ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది.

(ii) సోడియమ్ హైడ్రోజన్ను సోడియమ్ హైడ్రైడ్గా క్షయీకరిస్తుంది. Na నుంచి H కు ఒక ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ అవుతుంది. Na+H అయానిక సమ్మేళనం ఏర్పడుతుంది.

(iii) హైడ్రోజన్ కాపర్ (II) ఆక్సైడ్ను కాపర్గా క్షయీకరిస్తుంది. కాపర్ సున్నా ఆక్సిడేషన్ స్థితిలో ఉంటుంది. హైడ్రోజన్ H2O గా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. H2O ఒక సమయోజనీయ అణువు.

ప్రశ్న 2.
H2O బాష్పీభవనస్థానం H2S కంటే ఎక్కువ. కారణాలు చెప్పండి.
సాధన:
అణుభారం ప్రకారం H2O బాష్పీభవనస్థానం H2S కంటే తక్కువ ఉండాలి అనుకొంటాం. కానీ రుణ విద్యుదాత్మకత ఎక్కువ కాబట్టి దాని హైడ్రైడ్ H2O లో హైడ్రోజన్ బంధ పరిమాణం చాలా చెప్పుకోదగినంత ఉంటుంది. కాబట్టి H2O బాష్పీభవనస్థానం H2S బాష్పీభవన స్థానం కంటే ఎక్కువ ఉంటుంది.

ప్రశ్న 3.
CuSO4, 5H2O లో హైడ్రోజన్ బంధిత జలాణువులు ఎన్ని ఉంటాయి?
సాధన:
కోఆర్డినేషన్ క్షేత్రం బయట ఉన్న ఒక్క జలాణువు మాత్రమే హైడ్రోజన్ బంధితజలం. మిగిలిన నాలుగు జలాణువులు సమన్వయ సమయోజనీయ జలాణువులు.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 4.
10 ఘనపరిమాణ హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ ద్రావణం గాఢతను లెక్క కట్టండి.
సాధన:
10 ఘనపరిమాణ H2O2 ద్రావణం అంటే IL H2O2 ద్రావణం STP వద్ద 10l ల ఆక్సిజన్ని ఇస్తుందని అర్థం.
2H2O2(ద్ర) → O2(వా) + H2O(ద్ర)
2 × 34g 22.4 L. STP వద్ద = 68 g
పై సమీకరణాన్ని బట్టి 22.4 l ల O2 ని 68g. H2O2 STP వద్ద ఏర్పరుస్తుంది.
10 ≈ ల O2 వద్ద STP రావాలంటే \(\frac{68 \times 10}{22.4}\) g. ల H2O2 కావాలి.
= 30.36 g ≈ 30 g. H2O2
కాబట్టి 10 volume H2O2 ద్రావణం గాఢత = 30.36 gl-1 = 3% H2O2 ద్రావణం.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 7th Lesson రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 7th Lesson రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
రసాయన సమతాస్థితి నియమం తెల్పండి.
జవాబు:
క్రియాజన్యాల మోలార్ గాఢతల లబ్దంనకు, క్రియజనకాల మోలార్ గాఢతల లబ్దానికి నిష్పత్తి ఒక స్థిరమైన విలువ కలిగి ఉండును. దీనినే రసాయన సమతాస్థితి నియమం అంటారు.

ప్రశ్న 2.
తెరచిన పాత్రలో నీరు, దాని బాష్పం మధ్య సమతాస్థితిని పొందగలమా? వివరించండి.
జవాబు:
తెరచిన పాత్రలో నీటికి మరియు నీటి బాష్పానికి మధ్య సమతాస్థితి ఏర్పడదు. మూసిన పాత్రలో నీటికి మరియు నీటిబాష్పానికి మధ్య సమతాస్థితి ఏర్పడును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 1

ప్రశ్న 3.
సమతాస్థితి స్థిరాంకాల సమాసాలలో శుద్ధ ద్రవాల, శుద్ధ ఘన పదార్థాల గాఢతను ఎందుకు విస్మరిస్తాం?
జవాబు:
సమతాస్థితి స్థిరాంకాల సమాసాలలో శుద్ధ ద్రవాల, శుద్ధ ఘన పదార్థాల గాఢతను విస్మరిస్తారు. ఎందువలన అనగా శుద్ధ ద్రవాలు, శుద్ధ ఘన పదార్థాల గాఢత ఒకటికి సమానం.

ప్రశ్న 4.
సమజాతి సమతాస్థితి అంటే ఏమి? సమజాతి సమతాస్థితి, చర్యలకు రెండు ఉదాహరణలు రాయండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
చర్యలో పాల్గొనే పదార్థాల భౌతిక స్థితులు ఒకే విధంగా ఉంటే ఆ సమతాస్థితిని సమజాతి సమతాస్థితి అంటారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 2

ప్రశ్న 5.
విజాతి సమతాస్థితి అంటే ఏమిటి? విజాతి సమతాస్థితి చర్యలకు రెండు ఉదాహరణలు రాయండి.
జవాబు:
చర్యలో పాల్గొనే అన్ని (లేదా) కొన్ని పదార్థాల భౌతిక స్థితులు విభిన్నంగా ఉంటే ఆ సమతాస్థితిని విజాతి సమతాస్థితి అంటారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 3

ప్రశ్న 6.
కింది చర్యలకు, చర్యా భాగఫలం Q విలువను రాయండి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 4
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 5

ప్రశ్న 7.
సమతాస్థితి స్థిరాంకం నిర్వచించండి.
జవాబు:
క్రియాజన్యాల మోలార్ గాఢతల లబ్దానికి, క్రియాజన్యాల మోలార్ గాఢతల లబ్దానికి నిష్పత్తిని సమతాస్థితి స్థిరాంకం (K) అంటారు.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 8.
ఒక వాయుస్థితి చర్యకు, సమతాస్థితి స్థిరాంక సమాసం కింది విధంగా ఉంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 6దీనికి సంబంధించిన సమతుల్యం చేయబడిన రసాయన సమీకరణం రాయండి.
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 7

ప్రశ్న 9.
Kp, Kc ల మధ్య సంబంధం రాయండి.
జవాబు:
Kp, Kc ల మధ్య సంబంధం
Kp = Kc(RT)∆n
Kp & Kc = ఆదర్శ వాయు పదార్ధాలు.
∆n = [(వాయు క్రియాజన్యాల మోల్ల సంఖ్య) – (వాయు క్రియజనకాల మోత్ల సంఖ్య)]
R = వాయు స్థిరాంకం
T = పరమ ఉష్ణోగ్రత

ప్రశ్న 10.
ఏ పరిస్థితులలో ఒక చర్యకు Kp, Kc లు సంఖ్యాపరంగా సమానం ?
జవాబు:
∆n = 0 అయినపుడు అనగా వాయుస్థితి క్రియాజన్యాల సంఖ్య వాయుస్థితి క్రియాజనకాల సంఖ్య = 0
∴ Kp = Kc(RT)∆n = Kc(RT)°
∴ Kp = Kc

ప్రశ్న 11.
Kp = Kc అయినటువంటి రెండు రసాయనిక సమతాస్థితి చర్యలను తెలపండి.
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 8

ప్రశ్న 12.
Kp > Kc అయినటువంటి రెండు రసాయనిక సమతాస్థితి చర్యలను
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 9

ప్రశ్న 13.
Kp < Kc అయినటువంటి రెండు రసాయనిక సమతాస్థితి చర్యలను తెలపండి.
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 10

ప్రశ్న 14.
Kc ను Kp గా మార్చే సమీకరణాలను కింది చర్యలకు రాయండి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 11
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 12

ప్రశ్న 15.
రసాయనిక సమతాస్థితిని ప్రభావితం చేసే కారణాంశాలు ఏవి?
జవాబు:
రసాయన సమతాస్థితిని ప్రభావితం చేసే అంశాలు :

  1. క్రియాజనకాల, క్రియాజన్యాల గాఢతలు
  2. చర్య ఉష్ణోగ్రత
  3. చర్య పీడనం
  4. జడవాయు సంకలనం

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 16.
వాయుస్థితి రసాయన సమతాస్థితిపై పీడనం ప్రభావం ఏమిటి ?
జవాబు:
పీడన ప్రభావం :
(a) సమతాస్థితి వద్ద ఉండే వ్యవస్థపై పీడనాన్ని పెంచితే దాని ప్రభావం రద్దయ్యే దిశవైపుకు అనగా ఘనపరిమాణం తగ్గే దిశవైపుకు వ్యవస్థ జరుగుతుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 13
పురోగామి చర్య (4 ఘ॥ → 2 ఘ॥)లో ఘనపరిమాణం తగ్గుతుంది కాబట్టి లీచాట్లియర్ సూత్రం ప్రకారం
అధిక పీడనాలు NH3 ఏర్పడే చర్యను ప్రోత్సహిస్తాయి.

(b) ఇదేవిధంగా సమతాస్థితి వద్ద ఉండే వ్యవస్థపై పీడనాన్ని తగ్గిస్తే దాని ప్రభావం రద్దయ్యే దిశవైపుకు అనగా ఘనపరిమాణం పెరిగే దిశ వైపుకు వ్యవస్థ జరుగుతుంది.
ఉదా : పై చర్యలో సమతాస్థితి వద్ద పీడనాన్ని పెంచితే తిరోగామి చర్య (2NH3 → N2 + 3H2) ప్రోత్సహించబడుతుంది.

ప్రశ్న 17.
సమతాస్థితి వద్ద ఉండే రసాయన చర్యలో క్రియాజనకాల గాఢతల మార్పు ప్రభావం ఏమిటి?
జవాబు:
క్రియాజనకాలు గాఢతను పెంచినా, ఉత్పన్నాల గాఢతను తగ్గించినా పురోగామి చర్య ప్రోత్సహించబడుతుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 14

సమతాస్థితి వద్ద N2 గాఢతను గాని (లేదా) H2 గాఢతను గాని (లేదా) రెండింటి గాఢతను పెంచినా పురోగామి చర్య ప్రోత్సహించబడి అధిక NH3 ఏర్పడుతుంది. పురోగామి చర్యలో ఏర్పడిన NH3 గాఢతను ఎప్పటికప్పుడు తొలగిస్తూ వున్నా అంటే ఉత్పన్న గాఢతను తగ్గిస్తూ వున్నా పురోగామి చర్య ప్రోత్సహింపబడుతుంది.

ప్రశ్న 18.
సమతాస్థితిని ఉత్ప్రేరకం ప్రభావితం చేస్తుందా?
జవాబు:
సమతాస్థితిని ఉత్ప్రేరకం ప్రభావితం చేయదు. కేవలం సమతాస్థితి త్వరితగతిన ఏర్పడేట్లు చేయును.

ప్రశ్న 19.
సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ ఏ కారణాంశం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది?
జవాబు:
సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువపై క్రియాజనకాల, క్రియాజన్యాల ప్రమాణ స్థితి ప్రభావం ఉంటుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం ఉంటుంది.

ప్రశ్న 20.
ఒక చర్య సమతాస్థితి స్థిరాంకాలు వరుసగా 27°C, 127° C ల వద్ద 1.6 × 10-3, 7.6 × 10-2 ఈ చర్య ఉష్ణగ్రాహక చర్యా లేదా ఉష్ణమోచక చర్యా?
జవాబు:
27°C వద్ద – K = 1.6 × 10-3
127°C వద్ద – K = 7.6 × 10-2
పై విలువలను బట్టి ఉష్ణోగ్రత పెరిగిన సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ పెరిగినది కావున
ΔΗ = +ve
చర్య ఉష్ణగ్రాహక చర్య.

ప్రశ్న 21.
సమతాస్థితి వద్ద ఉండే వ్యవస్థపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం ఏమి?
జవాబు:
సమతాస్థితిపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం :
ఉష్ణమోచక చర్యలలో ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే తిరోగామి చర్య ప్రభావితం అవుతుంది. ఉష్ణగ్రాహక చర్యలలో ఉష్ణోగ్రతను పెంచితే పురోగామి చర్య ప్రభావితం అవుతుంది.

ప్రశ్న 22.
ఒక ఉష్ణమోచక చర్య ఉష్ణోగ్రతను పెంచితే, ఆ చర్య సమతాస్థితి స్థిరాంకం ఏ మార్పుకు గురవుతుంది?
జవాబు:
ΔH = ఋణాత్మకం అయితే, T2 > T1 అయినపుడు K2 < K1 అవుతుంది. అంటే ఉష్ణమోచక చర్యలలో ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే, సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ తగ్గుతుంది.

ప్రశ్న 23.
వాయువులు మాత్రమే పాల్గొనే చర్యకు ΔG° ద్వారా ఏ రకపు సమతాస్థిరాంకాన్ని లెక్కించవచ్చు?
జవాబు:
ఉష్ణగతిక శాస్త్ర ఆధారంగా
ΔG = ΔG° + RTlnQ
సమతాస్థితి వద్ద ΔG = 0, Q = K
ΔG = ΔG° + RTlnK = 0
ΔG° = -RTlnK
lnK = \(\frac{-\Delta \mathrm{G}^{\circ}}{\mathrm{RT}}\) ⇒ K = eΔG°/RT
పై సమీకరణం నుండి చర్య అయతీకృతాన్ని కనుగొనవచ్చు.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 24.
బ్రాన్డ్ క్షారం అంటే ఏమిటి? ఒక ఉదాహరణ తెలపండి. [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
“ఇతర పదార్థాల నుంచి ప్రోటాను స్వీకరించే ప్రవృత్తి ఉన్న రసాయన పదార్ధం (లేదా) రసాయన జాతిని బ్రాన్డ్ క్షారం అంటారు”.
ఉదా : NH3, H2O మొదలైనవి.

ప్రశ్న 25.
లూయీ ఆమ్లం అంటే ఏమిటి? ఒక ఉదాహరణ తెలపండి.
జవాబు:
“ఒక దాత నుంచి ఎలక్ట్రాన్ జంటను స్వీకరించి, దానిలో సమన్వయ సమయోజనీయ బంధాన్ని ఏర్పరచగలిగే పదార్ధం (లేదా) రసాయన జాతిని ‘లూయీ ఆమ్లం’ అంటారు”.
ఉదా : H+, BF3, Sncl4 మొదలైనవి.

ప్రశ్న 26.
నీటి అయానిక లబ్దం అంటే ఏమిటి?
జవాబు:
“స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద శుద్ధ జలంలో లేదా జల ద్రావణాలలో హైడ్రోజన్ [H+], హైడ్రాక్సైడ్ [OH] అయాన్ల గాఢతల నీటి అయానిక లబ్దం (K) అని అంటారు”.

ప్రశ్న 27.
K విలువ ఏమి? దీని పరిమితులు ఏమి?
జవాబు:
K = [H+] [OH] దాని విలువ Kw = 1.008 × 10-14 మోల్ /లీ. (25°C వద్ద)

ప్రశ్న 28.
నీటి అయానిక లబ్దం విలువపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం తెలపండి.
జవాబు:
ఉష్ణోగ్రత పెరిగే కొద్ది నీటి అయనీకరణం పెరుగుతుంది. కాబట్టి K విలువ పెరుగుతుంది.

ప్రశ్న 29.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 15
25°C, 40°C ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వరుసగా నీటి అయానిక లబ్దం విలువలు 1 × 10-14, 3.0 × 10-14 పై చర్య ఉష్ణమోచక చర్యా? లేదా ఉష్ణగ్రాహక చర్యా?
జవాబు:
ఇవ్వబడినది
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 16
25°C వద్ద Kw = 1 × 10-14 మోల్ /లీ.
40°C వద్ద Kw = 3 × 10-14 మోల్ /లీ.
ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో Kw విలువ పెరిగినది కావున ఇది ఉష్ణగ్రాహక చర్య.

ప్రశ్న 30.
‘బ్రానెడ్ క్షారాలు అన్నీ లూయీ క్షారాలే’. వివరించండి.
జవాబు:
బాన్డ్ క్షారమనగా ప్రోటాన్ గ్రహీత మరియు లూయి క్షారం ఎలక్ట్రాన్ జంట దాత. కానీ రెండు సిద్ధాంతాల ప్రకారం క్షారం ఎలక్ట్రాన్ జంటను కలిగియుండును. కావున అన్ని బ్రాన్స్టెడ్ క్షారాలు లూయి క్షారాలు.

ప్రశ్న 31.
‘లూయీ ఆమ్లాలు అన్నీ బ్రాన్డెడ్ ఆమ్లాలు కావు’. ఎందువల్ల?
జవాబు:

  • లూయీ ఆమ్లం అనగా ఎలక్ట్రాన్ జంట స్వీకర్త మరియు బ్రాన్స్టెడ్ ఆమ్లం అనగా ప్రోటాన్ దాత.
  • లూయీ సిద్ధాంతంకు వ్యతిరేకంగా చేసుకొనగా ప్రోటాన్ దానం చేయనటువంటి ఆమ్లాలు కలవు.
    కావున అన్ని లూయీ ఆమ్లాలు బ్రాన్డెడ్ ఆమ్లాలు కావు.

ప్రశ్న 32.
అయనీకరణం అవధి అంటే ఏమిటి?
జవాబు:
అయనీకరణం అవధి (α) :
దుర్భల ఆమ్లం (లేదా) క్షారం అయనీకరణం పరిమితిని అయనీకరణ అవధి (α) ద్వారా తెలుపుతారు. ‘α’ విలువ ‘ఒకటి’ కంటే తక్కువగా వుంటుంది. ద్రావణంగాఢత ‘C’ మోల్/లీటరు అనుకొందాము.

ప్రశ్న 33.
ఒక ఆమ్లం లేదా క్షారం బలాన్ని వ్యక్తం చేసే రాశి ఏది?
జవాబు:

  • ఆమ్ల బలాన్ని వ్యక్తం చేసే రాశి ఆమ్ల వియోజన స్థిరాంకం (Ka)
  • క్షార బలాన్ని వ్యక్తం చేసే రాశి క్షార వియోజన స్థిరాంకం (Kb)

ప్రశ్న 34.
వాటి జలద్రావణాలలో, క్షార స్వభావం చూపే రెండు లవణాలను తెలపండి.
జవాబు:
CH3COONa, Na2CO3 ల జల ద్రావణాలు క్షార స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 35.
వాటి జలద్రావణాలలో, ఆమ్ల స్వభావం చూపే రెండు లవణాలను తెలపండి.
జవాబు:
NH4Cl, (NH4)2SO4 ల జల ద్రావణాలు ఆమ్ల స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

ప్రశ్న 36.
ఆమ్ల బఫర్ ద్రావణం pH ను లెక్కించడానికి ఏ సమీకరణాన్ని ఉపయోగిస్తారు?
జవాబు:
ఆమ్ల బఫర్ యొక్క pH ఈ క్రింది సమీకరణం ద్వారా లెక్కిస్తాము.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 17

ప్రశ్న 37.
ఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం (H,PO) కు మూడు అయనీకరణ స్థిరాంకాలు ఉన్నాయి. ఇవి Kα1, Kα2, Kα3. వీటిలో దేనికి కనిష్ట విలువ ఉంటుంది? కారణాలు తెలపండి.
జవాబు:
H3PO4 యొక్క Ka1 = 7.5 × 10-3; Ka2 = 6.2 × 10-8; Ka3 = 4.2 × 10-13
Ka3 కి తక్కువ విలువ కలదు.
HPO-24 అయాన్ నుండి ప్రోటాన్ ను తొలగించుట కష్టము.

ప్రశ్న 38.
ఎత్తు ప్రదేశాలలో ఐస్ నెమ్మదిగా కరుగుతుంది. దీనికి కారణం వివరించండి.
జవాబు:
ఎత్తైన ప్రదేశాలలో ఐస్ నెమ్మదిగా కరుగును. ఎందువలన అనగా ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనాల వద్ద మాత్రమే ఐస్ మరియు నీరు సమతాస్థితిలో ఉంటాయి. ఎత్తైన ప్రదేశాలలో ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనాలు మారును.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
కింది చర్యలు ప్రతీదానికి సమతాస్థితి స్థిరాంకం Kకు సమీకరణాలు రాయండి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 18
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 19

ప్రశ్న 2.
క్రింది సమతాస్థితి చర్యకు K. K. ల మధ్య గల సంబంధాన్ని ఉత్పాదించండి. [A.P. Mar.’15 Mar. ’13]
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 20
జవాబు:
Kp, KC ల మధ్య సంబంధం : Kp = KC[RT]Δn
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 21
Δn = [(వాయు క్రియాజన్యాల మోత్ల సంఖ్య) – (వాయు క్రియాజనకాల మోల్ సంఖ్య) = [(2) – (1 + 3)] = [2 – 4]
Δn = -2
∴ ‘Δ’n = ఋణ విలువ కావున అటువంటి చర్యలకు Kp < KC

ప్రశ్న 3.
సమతాస్థితి స్థిరాంకాన్ని నిర్వచించండి. కింది చర్యకు, దాని ఉత్రమణీయ చర్యకు సమతాస్థితి స్థిరాంకాన్ని రాయండి.
ఈ రెండు స్థిరాంకాలు ఏ విధంగా సంబంధం కలిగి ఉన్నాయి?
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 22
జవాబు:
క్రియాజన్యాల మోలార్ గాఢతల లబ్దానికి, క్రియాజన్యాల మోలార్ గాఢతల లబ్దానికి నిష్పత్తిని సమతాస్థితి స్థిరాంకం (KC) అంటారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 23
రెండు సమతాస్థితి స్థిరాంకాలు విలోమానుపాతంలో ఉంటాయి.

ప్రశ్న 4.
ఒక చర్య విస్తృతిని, సమతాస్థితి స్థిరాంకం ఏ విధంగా ఊహిస్తుంది?
జవాబు:
చర్య జరిగే విస్తృతిని ఊహించడం :
ఒక చర్య సమతాస్థితి స్థిరాంకం సంఖ్యాత్మక విలువ, ఆ చర్య విస్తృతిని తెలుపుతుంది. అయితే సమతాస్థితి స్థిరాంకం ఎంత వేగం (రేటు) తో చర్య సమతాస్థితిని చేరుకుంది అనే విషయాన్ని మాత్రం సమతాస్థితి స్థిరాంకం తెలియజేయదు. Kc లేదా Kp ల పరిమాణం క్రియాజన్యాల గాఢతలకు (సమతాస్థితి స్థిరాంక సమాసంలో లవంలో ఉండే గాఢతలు) అనులోమానుపాతంలోను, క్రియాజనకాల గాఢతలకు (సమతాస్థితి స్థిరాంక సమాసంలో హారంలో ఉండే గాఢతలు) విలోమానుపాతంలోను ఉంటాయి. దీనిని అనుసరించి K విలువ అధికంగా ఉంటే క్రియాజన్యాలు అధికంగా ఏర్పడతాయి అని తెలుపుతుంది. అదే విధంగా అల్పంగా ఉంటే క్రియాజన్యాలు అల్పంగా ఏర్పడతాయని తెలుస్తుంది.

సమతాస్థితి మిశ్రమాలను గురించిన సాధారణీకరణం చేసిన విషయాలను కింది విధంగా తెలపవచ్చు.
• Kc > 10³ అయితే క్రియాజనకాల కంటే క్రియాజన్యాలు అధికంగా ఉంటాయి. అంటే Kc విలువ అత్యధికంగా ఉన్నట్లైతే చర్య సుమారుగా పూర్తిగా జరుగుతుందని ఊహించవచ్చు. కింది ఉదాహరణలను చూడండి :
a) 500 K వద్ద H2, O2 తో జరిపే చర్యకు సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ అత్యధికంగా ఉంది.
Kc = 2.4 × 1047

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 24

Kc < 10-3 అయితే క్రియాజనకాలు, క్రియాజన్యాల కంటే అధికంగా ఉంటాయి. Kc విలువ అతి తక్కువ అయితే, ఆ చర్య అరుదుగా జరుగుతుంది. కింది ఉదాహరణలను చూడండి.
a) 500 K వద్ద H2, O2 లుగా H2O వియోగం చెందే చర్య అత్యల్ప సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువను కలిగి ఉంది.
Kc = 4.1 × 10-48
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 25

K విలువ 10-3 కు 10³ కు మధ్యగా ఉండినట్లైతే చర్యలో గమనించదగిన గాఢతలలో క్రియాజన్యాలు, క్రియాజనకాలు కూడా ఉంటాయి.

కింది ఉదాహరణలను చూడండి.
a) H2, I2తో చర్య జరిపి HI ను ఏర్పరచే చర్యలో
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 26
Kc పై ఆధారపడిన చర్య విస్తృతి Kc = 570, 700 K వద్ద

(b) చర్య దిశను నిర్ణయించుట
Q మరియు K లు చర్య దిశను కనుగొనుటకు ఉపయోగిస్తారు.
a) Q = K అనగా చర్య సమతాస్థితిలో ఉండును.
b) Q < K అనగా చర్య పురోగామి దిశలో జరుగును.(అనగా క్రియాజనకాల పైన) c) Q > K అనగా చర్య తిరోగామి దిశలో జరుగును. (అనగా క్రియాజనకాల పైన)

ప్రశ్న 5.
సమతాస్థితి నియమాన్ని వివరించండి. సమతాస్థితి గాఢతలు కింది విధంగా ఉండే సమతాస్థితికి Kను లెక్కించండి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 27
జవాబు:
క్రియాజన్యాల మోలార్ గాఢతల లబ్దంనకు, క్రియజనకాల మోలార్ గాఢతల లబ్దానికి నిష్పత్తి ఒక స్థిరమైన విలువ కలిగి ఉండును. దీనినే రసాయన సమతాస్థితి నియమం అంటారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 28
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 29

ప్రశ్న 6.
సీలు చేయబడి ఉన్న సోడా నీటి సీసాను తెరచినప్పుడు ఎందుకు వాయువు బుసబుస పొంగుతూ బయటకు వస్తుంది?
జవాబు:

  • సీలు చేయబడి ఉన్న సోడా నీటి సీసాను తెరచినప్పుడు వాయువు బుసబుస పొంగుతూ బయటకు వస్తుంది. ఎందువలన అనగా
  • వివిధ పీడనాల వద్ద CO2 వాయువు ద్రావణీయతలో మార్పు గమనించబడుతుంది. ఇచ్చట వాయుస్థితి అణువుల, ద్రవస్థితి అణువుల మధ్య సమతాస్థితి ఏర్పడుతుంది.
    AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 30

ప్రశ్న 7.
కింది వాటి ప్రాముఖ్యం తెలపండి.
a) అతి ఎక్కువ K విలువ
b) అతి తక్కువ K విలువ
c) K విలువ 1.0గా ఉన్నది.
జవాబు:
a) అతి ఎక్కువ K విలువ అనగా చర్య దాదాపుగా పూర్తి అగును.
b) అతి తక్కువ K విలువ అనగా చర్య కష్టతరంగా జరుగును.
c) ‘K’ విలువ 1.0 అనగా క్రియాజన్యాలు మరియు క్రియాజనకాలు సమతాస్థితిలో ఉంటుంది.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 8.
Q, K లను సరిపోల్చడం ఎందుకు ఉపయోగపడుతుంది? కింది వాటిలో పరిస్థితులు ఏమి?
a) Q = K b) Q < K c) Q > K
జవాబు:
Q మరియు K లు చర్య దిశను కనుగొనుటకు ఉపయోగిస్తారు.
a) Q = K అనగా చర్య సమతాస్థితిలో ఉండును.

b) Q < K అనగా చర్య పురోగామి దిశలో జరుగును. (అనగా క్రియజన్యాల వైపు)

c) Q > K అనగా చర్య తిరోగామి దిశలో జరుగును. (అనగా క్రియాజనకాల వైపు)

ప్రశ్న 47.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 31
పై చర్యలోని పదార్థాల గాఢతలు కింది విధంగా ఉంటే చర్య ఏ విధంగా జరుగుతుంది ?
[Cl2] = 0.4 mol L; [F2] = 0.2 mol L-1, [Cl F] = 7.3 mol L-1
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 33
∴ కావున చర్య తిరోగామి దిశలో జరుగును. (క్రియాజనకాల వైపు)

ప్రశ్న 9.
కింది వాటిలో దేనిలో క్రియాజనకాలు, క్రియాజన్యాలు గుర్తించగలిగిన గాఢతలలో ఉంటాయి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 34
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 35
పై చర్యలలో (c)కు గుర్తించగలిగిన గాఢతలలో క్రియాజనకాలు, క్రియాజన్యాలు అంటారు.
‘K’ విలువ మరీ ఎక్కువగా కాకుండా మరీ తక్కువగా కాకుండా ఉంది. (c) చర్యలో అందువలన గుర్తించగలిగిన గాఢతలు ఉంటాయి.

ప్రశ్న 10.
సమతాస్థితిలో ఉండే వ్యవస్థ పీడనం మార్పు ద్వారా ప్రభావితం అయ్యే పరిస్థితులను ఏవిధంగా తెలుసుకొంటాం?
జవాబు:
పీడనం మార్పు ప్రభావం :
ఒక చర్యలో వాయుస్థితిలో ఉండే క్రియాజనకాల మొత్తం మోల్ల సంఖ్య, వాయుస్థితిలో ఉండే క్రియాజన్యాల మొత్తం మోల్ల సంఖ్య సమానంగా లేనటువంటి వాయుస్థితి రసాయన చర్య ఘనపరిమాణం మార్చడం ద్వారా చర్య పీడనాన్ని మార్పు చెందించినట్లైతే ఈ మార్పు క్రియాజన్యాల దిగుబడిని ప్రభావితం చేస్తుంది. విజాతి సమతాస్థితులకు లీచాట్లెయర్ సూత్రాన్ని అనువర్తించినప్పుడు, చర్యలోని ఘనపదార్థాలు, ద్రవాలపై పీడనం ప్రభావాన్ని మనం విస్మరించవచ్చు. ఎందుకంటే ద్రావణం / ద్రవం ఘనపరిమాణం (గాఢత) ఇంచుమించుగా పీడనంపై ఆధారపడవు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 36

ఈ చర్యలో 4 మోల్ల వాయు స్థితిలో ఉండే క్రియాజనకాలు (CO + 3H2), 2 మోల్ల వాయుస్థితిలో ఉండే క్రియాజన్యాలుగా (CH4 + H2O) మారుతున్నాయి. స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద పిస్టన్ అమర్చబడిన సిలండర్లో రసాయన చర్య సమతాస్థితి చర్యా మిశ్రమాన్ని ఉంచి, పిస్టన్ సహాయంతో మిశ్రమం ఘనపరిమాణాన్ని సగానికి తగ్గించాం అనుకొందాం. అప్పుడు మొత్తం పీడనం రెట్టింపు అవుతుంది. (pV = స్థిరం అనే సమీకరణం ఆధారంగా). క్రియాజనకాల, క్రియాజన్యాల పాక్షిక పీడనాల ఫలితంగా వాటి గాఢతల విలువలు మారతాయి. కాబట్టి మిశ్రమం సమతాస్థితి ఉండదు. అయితే సమతాస్థితిని తిరిగి పునరుద్ధరించడానికి, చర్య ఏ దిశలో కొనసాగాలి అనే దానిని లీచాట్లెయర్ సూత్రం ద్వారా ఊహించవచ్చు.

పీడనం రెండు రెట్లు అవడం కారణంగా వాయువుల మోల్ల సంఖ్య తగ్గే లేదా పీడనం తగ్గే వైపుగా సమతాస్థితి పురోగామి దిశవైపుగా బదిలీ అవుతుంది. (ఎందుకంటే పీడనం, మోల్ల సంఖ్యకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది). దీనిని చర్య భాగఫల స్థిరాంకం Q ద్వారా కూడా అర్థం చేసుకోవచ్చు. మిథన్షన్ చర్యకు [CO], [H2], [CH4], [H2O]లు సమతాస్థితి వద్ద మోలార్ గాఢతలు అనుకొందాం. రసాయన చర్యా మిశ్రమం ఘనపరిమాణాన్ని సగం చేసినట్లైతే పాక్షిక పీడనం గాఢతలు రెట్టించబడతాయి. కాబట్టి సమతాస్థితి వద్ద ఉండే ప్రతీ పదార్ధం సమతాస్థితి గాఢతను రెట్టింపు చేసి వాటిని చర్య భాగఫల స్థిరాంక సమీకరణంలో ప్రతిక్షేపిస్తే భాగఫల స్థిరాంకం Qc విలువ లభిస్తుంది.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 37
పురోగామి దిశలో జరిగే చర్యలో వాయు అణువుల సంఖ్య పెరుగుతుంది.

ప్రశ్న 11.
సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ పరిమాణంపై ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు ప్రభావాన్ని తెలుసుకొనేందుకు చర్య ఏ ధర్మం ఉపయోగపడుతుంది?
జవాబు:
సమతాస్థితి స్థిరాంకంపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం :
అర్హీనియస్ సమీకరణం ప్రకారం,
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 38
ఇక్కడ K1, K2 లు T1, T2 ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సమతాస్థితి స్థిరాంకాలు.
∆H = చర్యా ఎంథాల్పీ, R = వాయు స్థిరాంకము.
∆H = ఋణాత్మకం అయితే, T2 < T1 అయినపుడు K2 < K1 అవుతుంది. అంటే ఉష్ణమోచక చర్యలలో ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే, సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ తగ్గుతుంది.
∆H = ధనాత్మకం అయితే, T2 > T1 అయినపుడు K2 > K1 అవుతుంది.
అంటే ఉష్ణగ్రాహక చర్యలలో, ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే, సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ పెరుగుతుంది.

ప్రశ్న 12.
ఘనపరిమాణాన్ని పెంచడం ద్వారా పీడనాన్ని తగ్గించే ప్రక్రియకు కింది సమతాస్థితులను గురిచేస్తే చర్యలోని క్రియాజనకాల, క్రియాజన్యాల మోల్ల సంఖ్య పెరుగుతుందా?
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 39
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 40
పీడనాన్ని తగ్గించినపుడు, ఘనపరిమాణం పెంచినపుడు పురోగామి చర్య జరుగును. అనగా చర్యలో క్రియాజన్యాల మొత్తం సంఖ్య తగ్గును.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 41
పీడనాన్ని తగ్గించి, ఘనపరిమాణాన్ని పెంచినపుడు చర్య ఏ దిశవైపుకు మళ్ళదు. ఎందువలన అనగా కేవలం ఒకే వాయు ఉత్పన్నం కలదు. కావున క్రియాజన్యాల సంఖ్యలో మార్పు లేదు.

ప్రశ్న 13.
పీడనం పెంపు ద్వారా కింది వాటిలో ఏ చర్యలు ప్రభావితం అవుతాయి? ఈ ప్రభావం ద్వారా చర్య పురోగామి దిశలో జరుగుతుందా? లేదా? తిరోగామి దశలో జరుగుతుందా? తెలపండి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 42
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 43
క్రియాజనకాల సంఖ్య = క్రియాజన్యాల సంఖ్య
కావున పీడన ప్రభావం లేదు.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 44
పీడనాన్ని పెంచినపుడు తిరోగామి చర్య జరుగును. వాయువుల యొక్క మోల్ల సంఖ్య పురోగామి దిశలో పెరుగును.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 45
పీడనాన్ని పెంచినపుడు తిరోగామి చర్య జరుగును. వాయువుల యొక్క మోల్ల సంఖ్య పురోగామి దిశలో పెరుగును.

ప్రశ్న 14.
కింది సమతాస్థితులను పీడనం పెరుగుదల ఏ విధంగా ప్రభావితం చేస్తుంది? అదేవిధంగా ఉష్ణోగ్రతలలో పెరుగుదల ఏ విధంగా ప్రభావితం చేస్తుంది?
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 46
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 47

  • పీడనం పెంచినపుడు తిరోగామి చర్య జరుగును.
  • ఉష్ణోగ్రత పెంచినపుడు సమతాస్థితి కుడివైపుకు మళ్ళును.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 48

  • np = nR ∴ పీడన ప్రభావం లేదు.
  • ఉష్ణోగ్రత పెంచినపుడు సమతాస్థితి కుడివైపుకు మళ్ళును.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 49

  • పీడనం పెంచినపుడు తిరోగామి చర్య జరుగును.
  • ఉష్ణోగ్రత పెంచినపుడు సమతాస్థితి ఎడమవైపుకు మళ్ళును.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 50

  • పీడనం పెంచినపుడు పురోగామి చర్య జరుగును.
  • ఉష్ణోగ్రత పెంచినపుడు సమతాస్థితి ఎడమవైపుకు మళ్ళును.

ప్రశ్న 15.
HI విఘటనం చర్యపై అనువర్తితన పీడనం ఎటువంటి ప్రభావం చూపదు. అయితే PCl5 విఘటనంపై ప్రభావం చూపుతుంది? వివరించండి.
జవాబు:
HI విఘటన చర్య
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 51
np = nR కావున పీడన ప్రభావం లేదు.

PCl5, విఘటన చర్య
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 52
np ≠ nR కావున పీడన ప్రభావం కలదు.

ప్రశ్న 16.
కింది పదాలను వివరించండి.
(i) విద్యుద్విశ్లేష్యకం
(ii) అవిద్యుద్విశ్లేష్యకం
(iii) బలహీన బలమైన విద్యుద్విశ్లేష్యకాలు
(iv) అయానిక సమతాస్థితి
జవాబు:
(i) విద్యుద్విశ్లేష్యకం :
గలన స్థితిలో (లేదా) ద్రావణస్థితిలో విద్యుద్వాహకత గలిగి రసాయన వియోగం చెందు పదార్ధాలను విద్యుద్విశ్లేషకాలు అంటారు.
ఉదా : HCl, HNO3 etc.

(ii) అవిద్యుద్విశ్లేష్యకం :
ఏ పదార్థాలయితే ద్రావణిలో అయనీకరణం (లేదా) రసాయన వియోగం చెందినవో వాటిని అవిద్యుద్విశ్లేష్యకాలు అంటారు.
ఉదా : చక్కెర, యూరియా

(iii) a) బలమైన విద్యుద్విశ్లేష్యకం :
ఏ విద్యుద్విశ్లేష్యకాలయితే త్వరిత గతిన రసాయన వియోగం చెందవో వాటిని బలమైన విద్యుద్విశ్లేష్యకాలు అంటారు.
ఉదా : NaOH, HCl, etc.,

b) బలహీన విద్యుద్విశ్లేష్యకం :
ఏ విద్యుద్విశ్లేష్యకాలయితే నెమ్మదిగా రసాయన వియోగం చెందునో వాటిని బలహీన విద్యుద్విశ్లేష్యాలు అంటారు.
ఉదా : CH3COOH, NH4OH etc.,

(iv) అయానిక సమతాస్థితి : విఘటనం చెందే అణువులకు, విఘటనం తరువాత ఏర్పడే అయాన్లకూ మధ్య ఏర్పడే సమతాస్థితిని అయానిక సమతాస్థితి అంటారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 53

ఆమ్ల, క్షార చర్యలలో ఈ అయానిక సమతాస్థితి ప్రాధాన్యత కలిగి ఉంటుంది. జీవ రసాయన శాస్త్రంలోనూ, మూలక రసాయన శాస్త్రంలోనూ ఇవి ప్రముఖ పాత్ర వహిస్తాయి.

ప్రశ్న 17.
కింది పదాలను వివరించండి :
(i) అయనీకరణం విస్తృతి, అది ఏ కారణాంశాలపై ఆధారపడుతుంది.
(ii) విఘటనం
(iii) అయనీకరణం
జవాబు:
సాధారణంగా ఆమ్లాలను HX గా మరియు క్షారాలను BOH గా సూచిస్తారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 54

ఆమ్లాలు, క్షారాలు నీటిలో కరిగి, విఘటనం చెందడాన్నీ అయనీకరణం లేదా వియోజనం అంటారు. ఆమ్లాల, క్షారాల అయనీకరణ సామర్థ్యం అణువుల ధృవణతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

బలమైన ఆమ్లాలకు, క్షారాలకు అయనీకరణ సామర్థ్యం ఎక్కువగా ఉండును. బలహీనమైన వాటికి తక్కువగా ఉండును. అయనీకరణ సామర్థ్యం ఆ పదార్థ ద్రావణ గాఢతపై ఆధారపడి ఉండును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 55
Ka = ఆమ్ల విమోచజన స్థిరాంకం
Kb = క్షార విమోచజన స్థిరాంకం

ప్రశ్న 18.
ఆర్హీనియస్ ఆమ్లాల, క్షారాల భావనలను వివరించండి.
జవాబు:
ఆర్హీనియస్ సిద్ధాంతం ప్రకారం
ఆమ్లము :
నీటిలో అయనీకరణం చెంది H+ అయాన్లను ఉత్పత్తి చేసే పదార్థాలను ఆమ్లాలు అంటారు.
ఉదా : HCl, H2SO4 etc…
Hx(జ) → H+(జ) + x(జ)

క్షారము :
నీటిలో అయనీకరణం చెంది (OH) అయాన్లను ఉత్పత్తి చేసే పదార్థాలను క్షారాలు అంటారు.
ఉదా : NaOH, KOH etc.,
MOH(జ) → M+(జ) + OH(జ)

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 19.
కాంజుగేటు ఆమ్ల క్షార జంట అంటే ఏమిటి? ఒక ఉదాహరణ ఇవ్వండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
కాంజుగేట్ ఆమ్ల క్షార జంట :
“ఒక ప్రోటాన్లో ఛేదించే ఆమ్లక్షార జంటను కాంజుగేట్ (సంయుగ్మ) ఆమ్లక్షార జంట అంటారు”.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 56

ప్రశ్న 20.
ఎసిటిక్ ఆమ్లం బలహీన ఆమ్లం 1 M ఎసిటిక్ ఆమ్ల జలద్రావణంలో ఉండే అన్ని అయానిక అణు జాతుల గాఢతల అవరోహణ క్రమాన్ని తెలపండి.
జవాబు:
[H2O] > [CH3COOH] > [H3O+] [CH3C00] > [OH]

ప్రశ్న 21.
తగిన సమీకరణాలతో కింది వాటిలో ప్రతీ జాతి బ్రాన్డెడ్ ఆమ్లంగా ప్రవర్తిస్తుంది అని తెలపండి?
a) H3O+
b) HCl
c) NH3
d) HSO4
జవాబు:
a) H3O+ → H2O + H+
ప్రోటాన్ దాత కావున బ్రాన్డెడ్ ఆమ్లము

b) HCl → H+ + Cl
ప్రోటాన్ దాత కావున బ్రాన్డెడ్ ఆమ్లము

c) NH3 అనునది బ్రాన్స్టెడ్ క్షారము కానీ ఆమ్లము కాదు.
(కొన్ని సందర్భాలలో ఆమ్లముగా NH3 → NH2 + H+

d) HSO4 → H+ + SO4-2
ప్రోటాన్ దాత కావున బ్రాన్డెడ్ ఆమ్లము

ప్రశ్న 22.
తగిన సమీకరణాలతో క్రింది వాటిలో ప్రతీ జాతి బ్రాన్డెడ్ క్షారంగా ప్రవర్తిస్తుంది అని తెలపండి ?
a) H2O
b) OH
c) C2H5OH
d) HPO4-2
జవాబు:
a) H2O + H+ → H3O+
ప్రోటాన్ గ్రహీత కావున బ్రాన్డ్ క్షారము.

b) OH + H+ → H2O
ప్రోటాన్ గ్రహీత కావున బ్రాన్స్టెడ్ క్షారము.

c) C2H5OH ఇది ప్రోటాన్ దాత కావున బ్రాన్డెడ్ ఆమ్లమే కానీ క్షారము కాదు.

d) HPO4-2 + H+ → H2PO4
ప్రోటాన్ గ్రహీత కావున బ్రాన్డ్ క్షారము.

ప్రశ్న 23.
H2O, HCO3, HSO4, NH3, లు బ్రాన్డ్ ఆమ్లాలు, బ్రాన్స్టెడ్ క్షారాలుగా ప్రవర్తిస్తాయి. వాటికి సంబంధించిన కాంజుగేటు ఆమ్లం, క్షారం రాయండి.
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 57

ప్రశ్న 24.
H2PO4 ఆమ్లంగాను, క్షారంగాను ప్రవర్తిస్తుంది అని తెలపడానికి సమీకరణం రాయండి.
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 58

ప్రశ్న 25.
కింది వాటికి కాంజుగేటు ఆమ్లాన్ని, కాంజుగేటు క్షారాన్ని రాయండి.
a) OH
b) H2O
c) HCO3
d) H2O2
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 59

ప్రశ్న 26.
బ్రాన్డెడ్ ఆమ్లం, దాని కాంజుగేటు క్షారం, అదేవిధంగా బ్రాన్స్టెడ్ క్షారం, దాని కాంజుగేటు ఆమ్లం, వీటిని కింది సమీకరణాలలో గుర్తించండి.
a) H2SO4 + Cl → HCl + HSO4
b) H2S + NH2 → HS + NH3
c) CN + H2O → HCN + OH
d) O-2 + H2O → 2OH
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 60

ప్రశ్న 27.
AlCl3, NH3, Mg+2, H2O లను లూయీ ఆమ్లాలు, లూయీ క్షారాలుగా వర్గీకరించండి. జవాబును సమర్థించండి.
జవాబు:

  • AlCl3, Mg+2 ఎలక్ట్రాన్ జంట గ్రహీతలు. కావున లూయీ ఆమ్లాలు.
  • NH3, H2O ఎలక్ట్రాన్ జంట దాతలు. కావున లూయీ క్షారాలు.

ప్రశ్న 28.
బలమైన ఆమ్లం, బలహీన ఆమ్లం, వీటి కాంజుగేటు క్షారాల బలాలను వివరించండి.
జవాబు:
బలమైన ఆమ్లము, బలహీన కాంజుగేట్ క్షారాన్ని కలిగి ఉండును.
ఉదా : HCl, Cl

బలహీన ఆమ్లము, బలమైన కాంజుగేట్ క్షారాన్ని కలిగి ఉండును.
ఉదా : CH3COOH, CH3COO

ప్రశ్న 29.
బలమైన క్షారం, బలహీన క్షారం, వీటి కాంజుగేటు ఆమ్లాల బలాలను వివరించండి.
జవాబు:
బలమైన క్షారము, బలహీన కాంజుగేట్ ఆమ్లాన్ని కలిగి ఉండును.
ఉదా : HS, H2S

బలహీన క్షారము, బలమైన కాంజుగేట్ ఆమ్లాన్ని కలిగి ఉండును.
ఉదా : ClO4, HClO4

ప్రశ్న 30.
“నీటి అయానిక లబ్దం”, దీనిని వివరించండి. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద దీని విలువ ఎంత ?
జవాబు:
నీటి అయానిక లబ్దం (Kw) :
“స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద శుద్ధ జలంలో (లేదా) జల ద్రావణాలలో హైడ్రోజన్ (H+), హైడ్రాక్సైడ్ [OH] అయాన్ల గాఢతల లబ్దాన్ని “నీటి అయానిక లబ్దం (Kw)” అంటారు.
Kw = [H+] [OH] = 1.008 × 10-14 మోల్స్² /లీ² (25°C వద్ద)

ప్రశ్న 31.
pHను నిర్వచించండి. బలహీన ఆమ్లం, బలహీన క్షారం వీటి మోలార్ గాఢతల నుంచి pHను లెక్కించలేం. ఎందువల్ల? బలహీన ఆమ్లం pHకు సమీకరణం ఉత్పాదించండి.
జవాబు:
pH :
“ఒక ద్రావణంలో ఉన్న హైడ్రోజన్ అయాన్, H+ గాఢత, మోల్లు/లీటర్లలో చెప్పి, దాని సంవర్గమానం ఋణాత్మక
విలువను ఆ ద్రావణం pH అంటారు”.
గణితాత్మకంగా pH -= log [H+]

బలహీనమైన ఆమ్లాల, క్షారాలు pH మోలార్ గాఢతలను బట్టి లెక్కించలేము. ఎందువలన అనగా అయనీకరణ సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది. ఒక బలహీన విద్యుత్ విశ్లేష్యక ద్రావణం pH విలువను లెక్కించడానికి క్రింద పేర్కొన్న అంచెల వారీ పద్ధతిని అవలంబిస్తారు.

అంచె 1.
వియోజనం జరగకముందు ద్రావణంలో ఉండే బ్రాడ్-లౌరీ ఆమ్లాలు/క్షారాలను గుర్తించాలి.

అంచె 2.
సాధ్యపడే అన్ని చర్యలకు సమతుల్యం చేయబడిన సమీకరణాలను రాయాలి అంటే ఆమ్లం క్షారంగా ప్రవర్తించే జాతిని పరిగణనలోకి తీసుకొని వీటిని రాయాలి.

అంచె 3.
K విలువ అధికంగా గల చర్యను ప్రధాన చర్యగా గుర్తించాలి. మిగిలిన చర్యలను సహాయక చర్యలుగా రాయాలి.

అంచె 4.
ప్రధాన చర్యలోని ప్రతీ జాతికి కింద ఇచ్చిన వాటి విలువలను పట్టిక రూపంలో రాయాలి.
a) ఆరంభగాఢత c.
b) సమతాస్థితిని చేరుకొనే ప్రక్రియలో గాఢతలలో మార్పు α, అయనీకరణ అవధి పరంగా రాయాలి.
c) సమతాస్థితి గాఢత.

అంచె 5.
ప్రధాన చర్య సమతాస్థితి స్థిరాంకాన్ని రాబట్టే సమీకరణంలో సమతాస్థితి గాఢతలను ప్రతిక్షేపించి సమీకరణాన్ని α విలువ కోసం సాధించాలి.

అంచె 6.
ప్రధాన చర్యలోని జాతుల గాఢతలను లెక్కించాలి.

అంచె 7.
pH = – log [H3O+] సమీకరణం ద్వారా pHను లెక్కించాలి. కింది ఉదాహరణలలో పైన వివరించిన విధాన పద్ధతిని ఉపయోగించడం జరిగింది.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 32.
పాలిప్రోటిక్ ఆమ్లాలు H2SO4, H3PO4ల అంచెలవారీ అయనీకరణాలను తెలిపే సమీకరణాలు రాయండి.
జవాబు:
H2SO4 దశల వారీగా అయనీకరణం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 61

ప్రశ్న 33.
కింది వానిలో ఆమ్ల బలం ఏ విధంగా మారుతుంది? వివరించండి. ఆవర్తన పట్టికలో
(i) గ్రూపులోని మూలకాల హైడ్రైడ్లు
(ii) పీరియడ్లోని మూలకాల హైడ్రైడ్లు
జవాబు:
i) గ్రూపులలోని మూలకాల హైడ్రైడ్లు యొక్క ఆమ్ల బలంపై నుండి క్రిందకు తగ్గుతుంది.

ii) పీరియడ్లోని మూలకాల హైడ్రైడ్లు ఆమ్ల బలం ఎడమ నుండి కుడికి తగ్గును.

ప్రశ్న 34.
ప్రోటోనిక్ భావన ఆధారంగా నీరు ఆమ్లంగాను, క్షారంగాను కూడా ప్రవర్తిస్తుంది అని తెలపండి.
జవాబు:
నీటికి ఆమ్లంగా మరియు క్షారంగా పని చేయు స్వభావం కలదు. అనగా ఇది ద్విస్వభావ సమ్మేళనం.
→ నీటి యొక్క ద్విస్వభావాన్ని ఈ క్రింది చర్యలు దృఢపరుస్తాయి.
ఆమ్లంగా :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 62
→ H2O ప్రోటాన్త (బ్రాన్డెడ్ ప్రకారం)

క్షారంగా :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 63
→ H2O ప్రోటాన్ గ్రహీత (బ్రాన్డ్ ప్రకారం)

ప్రశ్న 35.
ఉభయ సామాన్య అయాన్ ఫలితం అంటే ఏమిటి ? వివరించండి.
జవాబు:
ఉభయ సామాన్య అయాన్ ప్రభావము :
“ఉమ్మడి అయాన్ ఉన్నా బలమైన విద్యుత్ విశ్లేష్య పదార్ధ సమక్షంలో బలహీన విద్యుత్ విశ్లేష్య పదార్ధము యొక్క అయనీకరణ తగ్గుటను ఉమ్మడి అయాన్ ప్రభావమంటారు”.
(లేక)
“ఒక విద్యుద్విశ్లేష్యకం నీటిలో ద్రావణీయత, దానికి విద్యుద్విశ్లేష్యకంలోని కాటయాన్ (లేదా) ఆనయాన్ ఉభయ సామాన్యంగా ఉండే వేరొక విద్యుద్విశ్లేష్యకం చేర్చినప్పుడు మొదటి విద్యుద్విశ్లేష్యకం ద్రావణీయత తగ్గిపోతుంది”.
ఉదా : i) NH4OH అయనీకరణం, NH4Cl ను చేర్చినప్పుడు తగ్గిపోతుంది దీనిలో NH4+ ఉభయ సామాన్య అయాన్.

ii) NaCl ద్రావణీయత, NaCl ద్రావణానికి HCL ద్రావణం చేర్చినపుడు తగ్గిపోతుంది.

ప్రశ్న 36.
“ద్రావణీయతా లబ్దం” దీనిని నిర్వచించండి. కింది వాటికి ద్రావణీయతా లబ్దం సమీకరణాలను రాయండి.
(i) Ag2Cr2O7
(ii) Zr3(PO4)4
జవాబు:
ద్రావణీయతా లబ్ధం (KSP):
“గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక లవణం సంతృప్త ద్రావణంలో కాటయాన్ల గాఢతకు మరియు ఆనయాన్ గాఢతకు మధ్యగల లబ్దమును ఆ లవణం యొక్క ద్రావణీయతా లబ్ధం (KSP) అంటారు’
i) ద్రావణీయత లబ్ద సమీకరణం Ag2Cr2O7 కు
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 64

ప్రశ్న 37.
లవణాలను ఎలా వర్గీకరిస్తారు ? ఏ వర్గం లవణాలు జలవిశ్లేషణం చెందుతాయి ?
జవాబు:
లవణాలను ఈ కింది విధంగా వర్గీకరించవచ్చు.

  1. బలమైన ఆమ్లం, బలమైన క్షారం నుండి ఏర్పడు లవణాలు.
    ఉదా : NaCl
  2. బలమైన ఆమ్లం, బలహీన క్షారం నుండి ఏర్పడు లవణాలు.
    ఉదా : NH C
  3. బలహీన ఆమ్లం, బలమైన క్షారం నుండి ఏర్పడు లవణాలు.
    ఉదా : CH4COONa
  4. బలహీన ఆమ్లం, బలహీన క్షారం నుండి ఏర్పడు లవణాలు.
    ఉదా : CH3COONH4
    → 2, 3, 4 రకాల లవణాలు జలవిశ్లేషణ జరుపుతాయి.

ప్రశ్న 38.
ఒక చర్యకు ∆G° విలువ కింది వాటిలో ఏ విధంగా ఉంటుంది?
a) K > 1
b) K = 1
c) K < 1 జవాబు: a) K > 1 అయిన ∆ G° < 0
b) K = 1 అయిన ∆ G° = 0
c) K < 1 అయిన ∆ G° > 0

ప్రశ్న 39.
NH4Cl జలద్రావణం ఆమ్ల గుణం చూపిస్తుంది. వివరించండి.
జవాబు:
NH4Cl లవణం బలమైన ఆమ్ల (HCl) మరియు బలహీన క్షారం (NH4OH) నుండి ఏర్పడినది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 66
పై లవణం కాటయానిక్ జలవిశ్లేషణ జరుగును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 67
ఇచ్చట [H+] > [OH] కావున NH4Cl జలద్రావణం ఆమ్ల స్వభావం కలిగి ఉంటుంది. కావున pH < 7

ప్రశ్న 40.
CH3COON జలద్రావణం క్షార గుణం చూపిస్తుంది. వివరించండి.
జవాబు:
CH3COONa అయనీకరణం;
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 68

ఇపుడు CH3COONa జలద్రావణంలో CH3COO, Na+, H+, OH అనే అయాన్లు ఉంటాయి. CH3COO మరియు H+ అయాన్లు కలిసిపోయి బలహీనమైన CH3COOHను ఇస్తాయి.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 65
మరియు OH అయాన్లు కలిసిపోయి బలమైన NaOHను ఇస్తాయి. అట్లేర్పడ్డ ఆమ్లం, క్షారాలలో ఆమ్లం బలహీనమైనది, క్షారం బలమైనది అవడం వలన ద్రావణానికి క్షార స్వభావం ఏర్పడుతుంది.
pH > 7 ఉంటుంది.

ప్రశ్న 41.
సోడియం ఎసిటేట్ ద్రావణంలో కరిగి ఉండి ఎసిటిక్ ఆమ్లం, సోడియం క్లోరైడు ద్రావణంలో కరిగి ఉండే దానికంటే బలహీనంగా ఉంటుంది. కారణం తెలపండి.
జవాబు:
సోడియం ఎసిటేట్ ద్రావణంలో కరిగియుండే ఎసిటిక్ ఆమ్లం తక్కువ ఆమ్ల స్వభావం కలదు.

వివరణ :

  • ఉభయ సామాన్య అయాన్ ఫలితం వలన అయనీకరణం తగ్గును.
  • CH3COONa బలహీన ఆమ్లం, బలమైన క్షారం నుండి ఏర్పడినది.
    NaCl ద్రావణంలో CH3COOH ఎక్కువ ఆమ్ల స్వభావం కలిగి ఉండును.

వివరణ :

  • ఉభయ సామాన్య అయాన్ ఫలితం ఇచ్చట లేదు.
  • NaCl బలమైన ఆమ్లం, బలమైన క్షారం నుండి ఏర్పడినది.

ప్రశ్న 42.
శుద్ధ నీటిలో కంటే, AgNO3, AgCl తక్కువగా కరుగుతుంది. దీనిని వివరించండి.
జవాబు:

  • AgNO3, ద్రావణంలో AgCl తక్కువగా కరుగుతుంది. ఎందువలన అనగా ఉభయ సామాన్య ఫలితం వలన.
  • నీటిలో AgCl ఎక్కువగా కరుగుతుంది. కారణం ఇచ్చట ఉభయ సామాన్య ఫలితం లేదు.

ప్రశ్న 43.
CH3COOH(జల) + Cl(జల) → చర్య ఎడమవైపు నుంచి కుడివైపుకు పురోగమిస్తుందా ? తెలపండి.
జవాబు:
CH3COOH(జల) + Cl(జల) → చర్య ఎడమవైపు నుండి కుడివైపుకు పురోగ మించదు. ఎందువలన అనగా Cl అయాన్ బలమైన ఆమ్లం నుండి ఏర్పడినది. కావున ఇది జలవిశ్లేషణ జరుపదు. మరియు CH3COOHకు తక్కువ అయనీకరణ సామర్థ్యం కలిగి ఉండును.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 44.
H2S జలద్రావణంలో H2S, HS, S-2, H3O+, OH, H2O భిన్న గాఢతలలో ఉంటాయి. వీటిలో ఏ జాతి క్షారంగా పనిచేస్తుంది? ఏది ఆమ్లంగా పనిచేస్తుంది? ఏది ఆమ్లం, క్షారం రెండింటిగా పనిచేస్తుంది?
జవాబు:

  • H2S, H3O+ రెండు కేవలం ఆమ్లాలు.
  • HS, OH, H2Oలు ఆమ్లాలు, క్షారాలుగా పని చేస్తాయి.
  • S-2 కేవలం క్షారం మాత్రమే.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
సమతాస్థితి ప్రక్రియలు అంటే ఏమిటి ? భౌతిక, రసాయన ప్రక్రియలలో ఈ సమతాస్థితిని సోదాహరణంగా వివరించండి.
జవాబు:
సమతాస్థితి ప్రక్రియ :
“ఉత్రమణీయ చర్యలో పురోగామి చర్యారేటు, తిరోగామి చర్యారేటు విలువల్లో సమానం అయ్యే దశ లేదా స్థానాన్ని “సమతాస్థితి దశ” అంటారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 70
వివరణ :
A + B AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 C + D
అనునది మూసి ఉన్న పాత్రలో జరుగుతున్నది. చర్య ప్రారంభంలో కేవలం క్రియాజనకాలు A మరియు B మాత్రమే ఉన్నాయి. వాటి గాఢతలు గరిష్ఠంగా ఉంటాయి. చర్య జరుగుతూ ఉంటే క్రియాజనకాలు A మరియు B, క్రియాజన్యాలు C మరియు Dగా మారతాయి. క్రియాజన్యాల గాఢత క్రమంగా పెరుగుతుంది.

పురోగామి చర్యారేటు తగ్గుతూ తిరోగామి చర్యారేటు పెరుగుతుంది. ఈ రెండు చర్యల రేటులు సమానం అయిన స్థానాన్ని సమతాస్థితి స్థానం అంటారు. పురోగామి చర్యరేటు Vf = తిరోగామి చర్యరేటు (Vb) అయితే ఆ వ్యవస్థ సమతాస్థితి స్థానాన్ని చేరినది అని చెప్పవచ్చు.
ఉదా : (i) భౌతిక ప్రక్రియలలో సమతాస్థితి :
(ఎ) ఒక పదార్థానికి చెందిన రెండు ప్రావస్థల మధ్య సమతాస్థితి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 71
(బి) ఒక పదార్థానికి చెందిన రెండు స్ఫటిక రూపాల మధ్య సమతాస్థితి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 72

ప్రశ్న 2.
గతిక సమతాస్థితి అంటే ఏమిటి? సరైన ఉదాహరణలతో వివరించండి.
జవాబు:
గతిక సమతాస్థితి :
“ఉత్రమణీయ చర్య సమతాస్థితి వద్ద కూడా పురోగామి, తిరోగామి చర్యలు రెండూ సమానమైన రేటుతో కొనసాగుతూనే ఉంటాయి. ఈ సమతాస్థితిని “గతిక సమతాస్థితి” అంటారు.

వివరణ :
సమతాస్థితి స్థానం వద్ద కూడా చర్యలు నిలిచిపోవు. ఈ స్థితి వద్ద కూడా పురోగామి, తిరోగామి చర్యలు రెండూ కొనసాగుతూనే ఉంటాయి. కాని క్రియాజనకాలు, ఉత్పన్నాల సమతాస్థితి గాఢతలు మాత్రం కాలంతో మార్పు చెందకుండా ఉంటాయి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 73

ఉదాహరణ :
సమతాస్థితి యొక్క గతిక స్వభావాన్ని అర్థం చేసుకోవటానికి, H2 బదులుగా D2 (ట్యుటీరియం)ని తీసికొని అదే పరిస్థితుల వద్ద NH3 సంశ్లేషణ చర్య జరపాలి. చర్యా మిశ్రమాలను H2 లేదా D లతో ప్రారంభించవచ్చు. సమతాస్థితి వద్ద ఘటన మిశ్రమంలో H2, NH3లకు బదులుగా D2, ND3లు ఉంటాయి. చర్య సమతాస్థితికి వచ్చిన తరువాత, ఈ రెండు మిశ్రమాలను అనగా H2, N2, NH3 మరియు D2, N2, ND3లను కొద్దిసేపు కలిపివుంచాలి.

తరువాత ఈ మిశ్రమాన్ని విశ్లేషణ చేస్తే ముందువలెనే NH, ఏర్పడింది. అనగా దాని గాఢతలో మార్పు లేదు. మాస్ స్పెక్ట్రోమీటరు ద్వారా ఈ మిశ్రమాన్ని విశ్లేషణ చేస్తే అవగతమైనదేమనగా అమ్మోనియా మరియు ట్యుటీరియంను కలిగివున్న అమ్మోనియా రూపాలు (NH3, NH2D, NHD2 మరియు ND3) మరియు డైహైడ్రోజన్ మరియు దాని డ్యుటిరేటడ్ రూపాలు (H2, HD మరియు D2) వున్నవని తెలిసింది.

పై అణువులలో H మరియు D పరమాణువులు ఉండటం కేవలం పురోగామి మరియు తిరోగామి చర్యలు జరుగుతూ ఉంటేనే సాధ్యమవుతుందనేది సారాంశము. సమతాస్థితి వద్ద చర్య జరగకపోతే అనగా చర్య ఆగిపోతే ఈ విధమైన ఐసోటోపుల మిశ్రమం జరగదు.

అమ్మోనియా సంశ్లేషణలో ఐసోటోప్ (ట్యుటీరియం) ను ఉపయోగించడమనేది సమతాస్థితి యొక్క గతిక స్వభావాన్ని జువుచేసినది. అనగా సమతాస్థితి వద్ద చర్య యొక్క పురోగామి మరియు తిరోగామి చర్యారేటులు సమానంగా ఉంటాయి మరియు సమతాస్థితి వద్ద సంఘటనల్లో మార్పు ఉండదు.

ప్రశ్న 3.
భౌతిక ప్రక్రియలలోని సమతాస్థితుల సాధారణ అభిలాక్షణిక ధర్మాలను తెలపండి.
జవాబు:
సమతాస్థితి అభిలక్షణాలు :

  1. పురోగామి, తిరోగామి చర్యలు రెండూ జరుగుతూనే ఉంటాయి.
  2. పురోగామి చర్యరేటు, తిరోగామి చర్యరేటుకు సమానంగా ఉంటుంది.
  3. పీడనం, గాఢత, సాంద్రత, రంగు మొదలైన ధర్మాలు. కాలంతోపాటు మార్పు చెందక స్థిరంగా నిలిచి ఉంటాయి.
  4. చర్యకు ఉత్ప్రేరకాన్ని చేర్చినా సమతాస్థితి స్థానం మారదు. అయితే అది సమతాస్థితిని తొందరగా చేరుకోడానికి సహాయపడుతుంది.
  5. చర్యను క్రియాజనకాలతో ఆరంభించినా లేదా చర్యను క్రియాజన్యాలతో ఆరంభించినా అదే రసాయన సమతాస్థితిని చేరుకోవచ్చు.
  6. క్రియాజనకాల లేదా క్రియాజన్యాల పీడనాలను లేదా గాఢతలను మార్చినట్లయితే సమతాస్థితి స్థానం మారవచ్చు.

ప్రశ్న 4.
సమతాస్థితి స్థిరాంకం ముఖ్య లక్షణాలను తెలపండి.
సమతాస్థితి స్థిరాంకం అనువర్తనాలు రెండింటిని తెలపండి.
జవాబు:
క్రియాజన్యాల మోలార్ గాఢతల లబ్దానికి, క్రియాజన్యాల మోలార్ గాఢతల లబ్దానికి నిష్పత్తిని సమతాస్థితి స్థిరాంకం (Kc) అంటారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 74
పై చర్య తిరోగామి చర్యకు K విలువ విలోమంగా ఉండును.
KP = Kc (RT)∆n ; ∆n = np – nR

Kc వ్రాసేటపుడు శుద్ధ ద్రవాలు, శుద్ధ ఘన పదార్థాలు గాఢతలు లెక్కలోనికి తీసుకోకూడడు.

అనువర్తనాలు :
(a) చర్య విస్తృతిని కనుగొనుట :
ఒక చర్య సమతాస్థితి స్థిరాంకం సంఖ్యాత్మక విలువ, ఆ చర్య విస్తృతిని తెలుపుతుంది. అయితే సమతాస్థితి స్థిరాంకం ఎంత వేగం (రేటు) తో చర్య సమతాస్థితిని చేరుకుంది అనే విషయాన్ని మాత్రం సమతాస్థితి స్థిరాంకం తెలియజేయదు. Kc లేదా Kp ల పరిమాణం క్రియాజన్యాల గాఢతలకు (సమతాస్థితి స్థిరాంక సమాసంలో లవంలో ఉండే గాఢతలు) అనులోమానుపాతంలోను, క్రియాజనకాల గాఢతలకు (సమతాస్థితి స్థిరాంక సమాసంలో హారంలో ఉండే గాఢతలు) విలోమానుపాతంలోను ఉంటాయి.

దీనిని అనుసరించి K విలువ అధికంగా ఉంటే క్రియాజన్యాలు అధికంగా ఏర్పడతాయి అని తెలుపుతుంది. అదే విధంగా అల్పంగా ఉంటే క్రియాజన్యాలు అల్పంగా ఏర్పడతాయని తెలుస్తుంది.
సమతాస్థితి మిశ్రమాలను గురించిన సాధారణీకరణం చేసిన విషయాలను కింది విధంగా తెలపవచ్చు.

Kc > 10³ అయితే క్రియాజనకాల కంటే క్రియాజన్యాలు అధికంగా ఉంటాయి. అంటే Kc విలువ అత్యధికంగా ఉన్నట్లైతే చర్య సుమారుగా పూర్తిగా జరుగుతుందని ఊహించవచ్చు. కింది ఉదాహరణలను చూడండి :
a) 500 K వద్ద H2, O2 తో జరిపే చర్యకు సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ అత్యధికంగా ఉంది.
Kc = 2.4 × 1047
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 24

Kc < 10-3 అయితే క్రియాజనకాలు, క్రియాజన్యాల కంటే అధికంగా ఉంటాయి. Kc విలువ అతి తక్కువ అయితే, ఆ చర్య అరుదుగా జరుగుతుంది. కింది ఉదాహరణలను చూడండి.
a) 500 K వద్ద Hz, O లుగా H2O వియోగం చెందే చర్య అత్యల్ప సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువను కలిగి ఉంది.
Kc = 4.1 × 10-48
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 75

Kc విలువ 10-3 కు 10³ కు మధ్యగా ఉండినట్లైతే చర్యలో గమనించదగిన గాఢతలలో క్రియాజన్యాలు, క్రియాజనకాలు కూడా ఉంటాయి.
కింది ఉదాహరణలను చూడండి.
a) H2, I2తో చర్య జరిపి HI ను ఏర్పరచే చర్యలో
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 26
Kc పై ఆధారపడిన చర్య విస్తృతి K=570, 700 K వద్ద

(b) చర్య దిశను నిర్ణయించుట
Q మరియు K లు చర్య దిశను కనుగొనుటకు ఉపయోగిస్తారు.
a) Q = K అనగా చర్య సమతాస్థితిలో ఉండును.
b) Q < K అనగా చర్య పురోగామి దిశలో జరుగును. (అనగా క్రియాజన్యాల పైన)
c) Q > K అనగా చర్య తిరోగామి దిశలో జరుగును. (అనగా క్రియాజనకాల వైపు)

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 5.
లీచాట్లియర్ సూత్రం వివరించండి. సమతాస్థితిని ప్రభావితం చేసే అంశాలను వివరించండి.
జవాబు:
లీచాట్లియర్ సూత్రం :
“సమతాస్థితి వద్ద ఉండే ఒక ఉత్రమణీయ రసాయన చర్యను సమతాస్థితిని ప్రభావితం చేసే ‘ ఉష్ణోగ్రత, పీడనం లేదా గాఢతల మార్పుకు గురిచేస్తే ఈ మార్పు ప్రభావాన్ని తగ్గించే లేదా రద్దు చేసే వైపుకు సమతాస్థితి మారుతుంది”.

వివరణ :
1. పీడన ప్రభావం :
(a) సమతాస్థితి వద్ద ఉండే వ్యవస్థపై పీడనాన్ని పెంచితే దాని ప్రభావం రద్దయ్యే దిశవైపుకు అనగా ఘనపరిమాణం తగ్గే దిశవైపుకు వ్యవస్థ జరుగుతుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 13
పురోగామి చర్య (4 ఘ॥ → 2 ఘ||)లో ఘనపరిమాణం తగ్గుతుంది కాబట్టి లీచాట్లియర్ సూత్రం ప్రకారం అధిక పీడనాలు NH3 ఏర్పడే చర్యను ప్రోత్సహిస్తాయి.

(b) ఇదేవిధంగా సమతాస్థితి వద్ద ఉండే వ్యవస్థపై పీడనాన్ని తగ్గిస్తే దాని ప్రభావం రద్దయ్యే దిశవైపుకు అనగా ఘనపరిమాణం పెరిగే దిశ వైపుకు వ్యవస్థ జరుగుతుంది.
ఉదా : పై చర్యలో సమతాస్థితి వద్ద పీడనాన్ని పెంచితే తిరోగామి చర్య (2NH3 → N2 + 3H2) ప్రోత్సహించబడుతుంది.

2. ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం :
(a) ఉష్ణోగ్రతను పెంచితే ఆ మార్పు రద్దయ్యే దిశవైపుకు అనగా ఉష్ణగ్రాహక చర్య ప్రోత్సహించబడుతుంది.
(b) అదేవిధంగా ఉష్ణోగ్రతను తగ్గిస్తే ఆ మార్పు రద్దయ్యే దిశ వైపుకు అనగా ఉష్ణమోచక చర్య ప్రోత్సహించబడుతుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 76

పై చర్యలో సమతాస్థితి వద్ద ఉష్ణోగ్రతను పెంచితే ఉష్ణగ్రాహక చర్య అయిన తిరోగామి చర్య ప్రోత్సహించబడుతుంది. అదేవిధంగా సమతాస్థితి వద్ద ఉష్ణోగ్రతను తగ్గిస్తే ఉష్ణమోచక చర్య అయిన పురోగామి చర్య ప్రోత్సహించబడుతుంది.
∴ అల్ప ఉష్ణోగ్రతలు NH3 ఏర్పడుటను ప్రోత్సహిస్తాయి.

3. గాఢత ప్రభావం :
క్రియాజనకాలు గాఢతను పెంచినా, ఉత్పన్నాల గాఢతను తగ్గించినా పురోగామి చర్య ప్రోత్సహించబడుతుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 77
సమతాస్థితి వద్ద N2 గాఢతను గాని (లేదా) H2 గాఢతను గాని (లేదా) రెండింటి గాఢతను పెంచినా పురోగామి చర్య ప్రోత్సహించబడి అధిక NH3 ఏర్పడుతుంది. పురోగామి చర్యలో ఏర్పడిన NH3 గాఢతను ఎప్పటికప్పుడు తొలగిస్తూవున్నా అంటే ఉత్పన్న గాఢతను తగ్గిస్తూ వున్నా పురోగామి చర్య ప్రోత్సహింపబడుతుంది.

ప్రశ్న 6.
అమ్మోనియా, సల్ఫర్ ట్రై ఆక్సైడ్ పారిశ్రామిక తయారీలలో, లీచాట్లియర్ సూత్రం ఉపయోగాన్ని వివరించండి. [T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
లీచాట్లియర్ సూత్రము :
“సమతాస్థితి వద్ద ఉండే ఒక ఉత్రమణీయ రసాయన చర్యను సమతాస్థితిని ప్రభావితం చేసే ఉష్ణోగ్రత, పీడనం (లేదా) గాఢతల మార్పుకు గురిచేస్తే ఈ మార్పు ప్రభావాన్ని తగ్గించే లేదా రద్దు చేసే వైపుకు సమతాస్థితి మారుతుంది.”

వివరణ :
(i) పీడనం ప్రభావము :
సమతాస్థితి వద్ద ఉన్న వ్యవస్థపై పీడనాన్ని పెంచితే, సమతాస్థితి ఘనపరిమాణాల సంఖ్య తగ్గే వైపుకు ప్రభావితం అవుతుంది. అదేవిధంగా పీడనాన్ని తగ్గిస్తే సమతాస్థితి ఘ.ప.ల సంఖ్య పెరిగేవైపుకు ప్రభావితం అవుతుంది.

(ii) ఉష్ణోగ్రత ప్రభావము :
సమతాస్థితి వద్ద ఉన్న వ్యవస్థపై ఉష్ణోగ్రతను పెంచితే ఆ ప్రభావం రద్దు అయ్యేవైపుకు అంటే ఉష్ణం గ్రహించే వైపుకు (ఉష్ణగ్రాహక చర్య) సమతాస్థితి ప్రభావితం అవుతుంది. అదేవిధంగా ఉష్ణోగ్రతను తగ్గిస్తే ఆ ప్రభావం రద్దు అయ్యే వైపుకు అంటే ఉష్ణం విడుదలయ్యే వైపుకు (ఉష్ణమోచక చర్య) సమతాస్థితి ప్రభావితం అవుతుంది.

(iii) గాఢత ప్రభావము :
క్రియాజనకాల గాఢతను పెంచితే సమతాస్థితి క్రియాజన్యాలు ఏర్పడేవైపుకు జరుగుతుంది. అలాగే క్రియాజన్యాల గాఢత తగ్గిస్తే అపుడు కూడా సమతాస్థితి క్రియాజన్యాలు ఏర్పడేవైపుకు జరుగుతుంది.

అనువర్తనము :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 78

(i) ఉష్ణోగ్రతా ప్రభావము :
పురోగామి చర్య N2(వా) + 3H2(వా) → 2NH3(వా) ఉష్ణమోచక చర్య. అందువల్ల లీచాట్లియర్ సూత్రం ప్రకారము, అల్ప ఉష్ణోగ్రతలు, NH3 ఏర్పడే చర్యను ప్రోత్సహిస్తాయి.

కాని అల్ప ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య నెమ్మదిగా జరుగుతుంది. కాబట్టి ఇందుకు తగిన ఉష్ణోగ్రతను ఎన్నుకొంటారు. (725 – 775 K).

(ii) పీడన ప్రభావము :
పురోగామి చర్యలో N2(వా) + 3H2(వా) → 2NH3(వా) అణువుల సంఖ్య (4 → 2) తగ్గుతుంది. అంటే ఘనపరిమాణం తగ్గుతుంది. కాబట్టి లీచాట్లియర్ సూత్రం ప్రకారం, అధిక పీడనాలు NH3 ఏర్పడే చర్యను ప్రోత్సహిస్తాయి. కాబట్టి 200 అట్మాస్పియర్ల పీడనాన్ని ఉపయోగిస్తారు.

(iii) ఉత్ప్రేరకము :
చర్యా వేగాన్ని పెంచడానికి ‘Fe’ను ఉత్ప్రేరకం వాడతారు. ‘Mo’ను ప్రవర్ధకంగా వాడతారు.
∴ NH3 సంశ్లేషణలో అధిక దిగుబడికి లీచాట్లియర్ సూత్రం ప్రకారం అనుకూల అంశాలు :

పీడనం 200 అట్మా
ఉష్ణోగ్రత 725 – 775 K
ఉత్ప్రేరకం Fe (చూర్ణ స్థితిలో)
ప్రవర్ధకం Mo

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 79

(i) ఉష్ణోగ్రతా ప్రభావము :
SO3 ఏర్పడటాన్ని తెలిపే పురోగామి చర్య ఉష్ణమోచక చర్య. కాబట్టి లీచాట్లియర్ సూత్రం ప్రకారం, అల్ప ఉష్ణోగ్రతలు ఈ పురోగామి చర్యను ప్రోత్సహిస్తాయి.
కాని అల్ప ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య నెమ్మదిగా జరుగుతుంది. కాబట్టి తగిన ఉష్ణోగ్రతను (673 K) ఎన్నుకొంటారు.

(ii) పీడన ప్రభావము :
SO3 ఏర్పడటానికి దారితీసే చర్య, అణువుల సంఖ్య తగ్గే (3 → 2) చర్య లేదా ఘనపరిమాణం తగ్గే చర్య. కాబట్టి లీచాట్లియర్ సూత్రం ప్రకారం, అధిక పీడనాలు SO3 ఏర్పడటాన్ని ప్రోత్సహిస్తాయి.

కాని ఈ అధిక పీడనాల వద్ద సంశ్లేషణంలో ఉపయోగించే టవర్లు క్షయానికి గురి అవుతాయి. కాబట్టి తగిన పీడనాలను మాత్రమే ఉపయోగిస్తారు.

(iii) ఉత్ప్రేరకము :
చర్యా వేగాన్ని పెంచడానికి V2O5 లేదా ప్లాటినైజెడ్ ఏస్బెస్టాస్ ను ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగిస్తారు.

SO3 సంశ్లేషణలో అధిక దిగుబడికి లీచాట్లియర్ సూత్రం ప్రకారం అనుకూల అంశాలు :

పీడనం సాధారణం
ఉష్ణోగ్రత 673 K
ఉత్ప్రేరకం V2O5 (లేదా) ప్లాటినైజ్డ్ ఎస్బెస్టాస్

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 7.
కింద పేర్కొన్న ఉష్ణగ్రాహక చర్య ఆధారంగా సహజ వాయువును, నీటి ఆవిరి ద్వారా పాక్షిక ఆక్సీకరణం చర్యకు గురిచేసి డైహైడ్రోజన్ వాయువును తయారుచేస్తారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 80
a) పై చర్యకు Kp కు సమీకరణం రాయండి.
b) Kp విలువ సమతాస్థితి మిశ్రమం సంఘటనం ఏ విధంగా కింది వాటి ద్వారా ప్రభావితం అవుతాయి ?
i) పీడనం పెరుగుదల
ii) ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల
iii) ఉత్ప్రేరకం ఉపయోగం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 81
b) i) పురోగామి దిశలో వాయువుల మోల్ ల సంఖ్య పెరిగినది. కావున పీడనం పెంచినపుడు చర్య తిరోగామి దిశగా మళ్లును.
ii) ఉష్ణోగ్రత పెంచినపుడు చర్య ఉష్ణం శోషించుకొను వైపుకు మళ్లును. ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే Kp కూడా పెరుగును.
iii) సమతాస్థితిపై ఉత్ప్రేరక ప్రభావం ఉండదు. ఇది కేవలం చర్యలోని సమతాస్థితి త్వరిత గతిన ఏర్పడేట్లు చేయును.

ప్రశ్న 91.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 82 చర్య సమతాస్థితిపై కింది వాటి ప్రభావాన్ని తెలపండి.
CH4(వా) + H2O CO(వా) + 3H2(వా)
a) H2 సంకలనం
b) CH3OH సంకలనం
c) CO తొలగింపు
d) CH3OH తొలగింపు
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 83
a) H2 సంకలనం :
క్రియా జనకాల గాఢతను పెంచినపుడు పురోగామి చర్య జరుగును.

b) CH3OH సంకలనం :
క్రియా జన్యాల గాఢతను పెంచినపుడు తిరోగామిచర్య జరుగును.

c) CO తొలగింపు
క్రియా జనకాల గాఢతను తగ్గించినపుడు తిరోగామి చర్య జరుగును.

d) CH3OH తొలగింపు
క్రియా జనకాల గాఢతను తగ్గించినపుడు పురోగామి చర్య జరుగును.

ప్రశ్న 8.
473K వద్ద ఫాస్ఫరస్ డెంటాక్లోరైడ్ PCl5 విఘటనం చర్యకు సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ 8.3 × 10-3 ఈ విఘటన చర్యను కింది విధంగా వ్యక్తం చేస్తే
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 84
a) చర్యకు Kcను వ్యక్తం చేసే సమాసం రాయండి.
b) అదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద, ఉత్రమణీయ చర్యకు Kc విలువను తెలపండి?
c) Kc పై కింది వాని ప్రభావం తెలపండి
(i) PCl5 అధిక సంకలనం
(ii) పీడనం పెంచడం
(ii) ఉష్ణోగ్రత పెంచడం
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 85
c) i) PCl5 ఎక్కువగా కలుపగా Kc విలువ తగ్గును.
ii) పీడనం పెంచగా Kc విలువ పెరుగును.
iii) ఇవ్వబడిన చర్య ఉష్ణగ్రాహక చర్య కావున ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే Kc విలువ పెరుగును.

ప్రశ్న 9.
బ్రాన్డెడ్ ఆమ్లాలు, బ్రాన్స్టెడ్ క్షారాలు భావనలను సోదాహరణంగా వివరించండి.
జవాబు:
బ్రాస్లైడ్ సిద్ధాంతము :
ఆమ్లం :
“ప్రొటానన్ను దానం చేసే ప్రవృత్తి గల పదార్థాన్ని ఆమ్లం అంటారు”.
ఉదా : HCl, H2SO4 మొ||వి.

క్షారం :
“ప్రొటాను స్వీకరించే ప్రవృత్తి గల పదార్థాన్ని క్షారం అంటారు”.
ఉదా : NH3, H2O మొ||వి.
ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం ఆమ్లాల, క్షారాల మధ్య చర్యలు ద్విగత చర్యలు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 86
(1) వ చర్యలో (HCl, Cl-1), (H3O+, H2O) లు ఆమ్ల – క్షార జంటలు.
(2) వ చర్యలో (NH4+, NH3), (H2O), OH లు ఆమ్ల – క్షార జంటలు.

ఈ ఆమ్ల – క్షార జంటలన్నింటిలో ఒక ప్రోటాన్ తేడా ఉంటుంది. ఈ విధంగా ప్రోటాన్ తేడాతో ఉండే ఆమ్ల – క్షార జంటను కాంజుగేట్ ఆమ్ల – క్షార జంట అంటారు.

ప్రశ్న 10.
తగిన ఉదాహరణలతో లూయీ ఆమ్ల క్షార సిద్ధాంతం వివరించండి. కింది జాతులను లూయీ అమ్లాలు, లూయీ క్షారాలుగా వర్గీకరించండి. ఇవి లూయీ ఆమ్లం/క్షారంగా ఏ విధంగా పనిచేస్తాయి ?
a) OH
b) F
c) H+
d) BCl3
జవాబు:
లూయీస్ ఆమ్ల – క్షార సిద్ధాంతం :
i) లూయీ ఆమ్లము :
ఒక దాతనుంచి ఎలక్ట్రాన్ జంటను స్వీకరించి, దానితో సమన్వయ సమయోజనీయ బంధాన్ని ఏర్పరచగలిగే పదార్థం లేదా రసాయన జాతి”.
ఉదా : H+, BF3, SnCl4 మొ||వి.

ii) లూయీ క్షారము :
“ఒక స్వీకర్తకు ఎలక్ట్రాన్ జంటను దానం చేసి ఆ పదార్థంతో సమన్వయ సమయోజనీయ బంధాన్ని ఏర్పరచగలిగే పదార్థం (లేదా) రసాయన జాతి”.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 87

iii) లూయీ ఆమ్లాలలో రకాలు :

  • అన్నిరకాల కాటయాన్లు
    ఉదా : Ag+, CO+3, CO+2, Fe+3 మొ||
  • కేంద్ర పరమాణువుపై అసంపూర్ణ అష్టకాలున్న ఖాళీ ఆర్బిటాల్లున్న సమ్మేళనాలు. ఉదా : BF3, BCl3, AlCl3, మొ||.
  • కేంద్ర పరమాణువుపై అందుబాటులో d – ఆర్బిటాల్లు ఉండి, దాని ఎలక్ట్రాన్ అష్టకాన్ని విస్తృతి చేయగలిగినవై ఉన్న సమ్మేళనాలు.
    ఉదా : SiF4, SnCl4, SF4 మొ||
  • విభిన్న ఋణవిద్యుదాత్మకతలు గల పరమాణువుల మధ్య బహుబంధాలున్న అణువులు.
    ఉదా : CO2, SO2, SO3 మొ||
  • ఎలక్ట్రాన్ షష్టకాలు గల మూలకాలు.
    ఉదా : S, O మొ||.

iv) లూయీ క్షారాలలో రకాలు :
అన్ని ఆనయాన్లు. ఉదా : Cl, OH, CN, F మొ||
మధ్యస్థ పరమాణువుపై ఒకటి లేదా రెండు ఒంటరి జంటలున్న అణువులు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 88
బహు బంధాలున్న అణువులు. ఉదా : CO, NO, CH ≡ CH (C2H2) మొ||.

v) ఆమ్ల క్షార చర్యలకు ఉదాహరణ :
హైడ్రోనియం అయాన్ (H3O+) ఏర్పడుట :
H+ నీటితో సంయోగం చెందుతుంది. నీటి అణువులోని ఆక్సిజన్ తన ఎలక్ట్రాన్ జంటను H అయాన్కు దానం చేస్తుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 89

a) హైడ్రాక్సిల్ అయాన్, తాను ఒక ఎలక్ట్రాన్ జంటను దానం చేయగలగడం చేత లూయీ క్షారంగా పనిచేస్తుంది.

b) F, దానిపై ఉండే నాలుగు ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ జంటలలో ఒకదానిని దానం చేసి లూయీ క్షారంగా ప్రవర్తిస్తుంది.

c) హైడ్రాక్సిల్ అయాన్, ఫ్లోరైడ్ అయాన్ వంటి క్షారాలు నుంచి, ఒక ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ జంటను స్వీకరించగలిగి ఉండటం కారణంగా, ప్రోటాన్ ఒక లూయీ ఆమ్లంగా పనిచేస్తుంది.

d) అమ్మోనియా, లేదా ఏమీన్ అణువులు నుంచి ఒక జంట ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్లను BCl3 స్వీకరించి లూయీ ఆమ్లంగా పనిచేస్తుంది.

ప్రశ్న 11.
బలహీన ఆమ్లాలు, బలహీన క్షారాలు, వీటికి సంబంధించినంతవరకు అయనీకరణ అవధి ఏమిటి? HX, బలహీన ఆమ్లం విషయంలో సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ Ka కు అయనీకరణం అవధికి మధ్య గల సంబంధం ఏమిటి?
జవాబు:
అయనీకరణం అవధి (α) :
దుర్భల ఆమ్లం (లేదా) క్షారం అయనీకరణం పరిమితిని అయనీకరణ అవధి (α) ద్వారా తెలుపుతారు. ‘α’ విలువ ‘ఒకటి’ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. ద్రావణంగాఢత ‘C’ మోల్/లీటరు అనుకొందాము.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 90

ప్రశ్న 12.
pH ను నిర్వచించండి. బఫర్ ద్రావణం అంటే ఏమిటి ? ఆమ్ల బఫర్ ద్రావణం pH విలువను లెక్కించడానికి ఉపయోగపడే హేండర్సన్ హేజల్బాక్ సమీకరణాన్ని ఉత్పాదించండి.
జవాబు:
pH నిర్వచనము :
” ఒక ద్రావణంలో ఉన్న హైడ్రోజన్ అయాన్, H+ గాఢత మోల్ / లీటర్ల లో చెప్పి, దాని సంవర్గమాన ఋణాత్మక విలువను ఆ ద్రావణ pH అంటారు”.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 91

బఫర్ ద్రావణం – నిర్వచనము :
“ద్రావణాన్ని విలీనం చేసినప్పుడు (లేదా) కొద్దిగా బలమైన ఆమ్లాన్ని (లేదా) బలమైన క్షారాన్ని కలిపినప్పుడు pH లో మార్పును నిరోధించే ద్రావణాలను బఫర్ ద్రావణాలు అంటారు”.
ఉదా : CH3COOH + CH3COONa (ఆమ్ల బఫర్ ద్రావణము)
NH4OH + NH4Cl (క్షార బఫర్ ద్రావణము)

బఫర్ ద్రావణాలు – తయారీ :
i) ఆమ్ల బఫర్ ద్రావణాలు :
బలహీన ఆమ్లం + దాని లవణం (బలమైన క్షారంతో) = ఆమ్ల బఫర్
“వీటిని సాధారణంగా సమమోలార్ గాఢతలున్న బలహీన ఆమ్లం, దాని లవణం ద్రావణాలను సమాన లేదా భిన్న ఘనపరిమాణాలలో కలిపి తయారు చేస్తారు.”
ఉదా : CH3COOH + CH3COONa.

ii) క్షార బఫర్ ద్రావణాలు :
బలహీన క్షారం + దాని లవణం (బలమైన ఆమ్లంతో) = క్షార బఫర్
“వీటిని సాధారణంగా సమమోలార్ గాఢతలున్న బలహీనక్షారం, దాని లవణం ద్రావణాలను సమాన లేదా భిన్న ఘనపరిమాణాలలో కలిపి తయారు చేస్తారు.”
ఉదా : NH4OH + NH4Cl

ఆమ్ల బఫర్ pH హేండర్సన్ సమీకరణ ఉత్పాదన
ఆమ్ల బఫర్ HA + NaA తీసుకొనవలెను.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 92
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 93

ప్రశ్న 13.
“లవణాల జలవిశ్లేషణం” పదాన్ని ఉదాహరణలతో వివరించండి. కింది లవణ ద్రావణాల pH విలువలను గురించి చర్చించండి.
(i) బలహీన ఆమ్లం, బలమైన క్షారం ఏర్పరచిన లవణాలు
(ii) బలమైన ఆమ్లం, బలహీన క్షారం ఏర్పరచిన లవణాలు
జవాబు:
లవణ జలవిశ్లేషణ :
“లవణం యొక్క ఏనయాన్ (లేదా) కాటయాన్ (లేదా) రెండూ జలద్రావణంలో నీటితో చర్యజరిపి OHΘ అయాన్లను (లేదా) H+ అయాన్లను (లేదా) రెండింటిని అదనంగా ఏర్పరిచే దృగ్విషయాన్ని లవణ జలవిశ్లేషణ అంటారు”.

i) CH3COONa లవణ జలవిశ్లేషణ :
CH3COONa అయనీకరణం; CH3COONa AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69CH3 COO + Na+
అదే విధంగా నీరు అయనీకరణం; H2O AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 H+ + OH ఇపుడు CH3COONa జలద్రావణంలో CH3COO, Na+ H+ + OH అనే అయాన్లు ఉంటాయి. CH3COO మరియు H+ అయాన్లు కలిసిపోయి బలహీనమైన CH3COOH ను యిస్తాయి. CH3COO + H2O AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 CH3COOH + OHΘ. Na+ మరియు OH అయాన్లు కలిసిపోయి బలమైన NaOH ను యిస్తాయి. అట్లేర్పడ్డ ఆమ్లం, క్షారాలలో ఆమ్లం బలహీనమైనది, క్షారం బలమైనది అవడం వలన ద్రావణానికి క్షార స్వభావం ఏర్పడుతుంది. pH >7 ఉంటుంది.

ii) NH4Cl లవణ జలవిశ్లేషణ :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 94

ఇపుడు NH4Cl జలద్రావణంలో NH4+, Cl, H+, OH అనే అయాన్లు ఉంటాయి. NH4+ అయాన్లు OH అయాన్లతో కలిసిపోయి బలహీనమైన NH OH ను యిస్తాయి. H + మరియు C అయాన్లు కలసిపోయి బలహీనమైన HCl ను యిస్తాయి. NH4+ + H2O AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 NH4OH + H. ఇట్లేర్పడ్డ ఆమ్లం, క్షారాలలో ఆమ్లం బలమైనది అవడం వలన ద్రావణానికి ఆమ్ల స్వభావం ఏర్పడుతుంది. pH < 7 ఉంటుంది.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 14.
ద్రావణీయతా లబ్దం అంటే ఏమిటి? అయానిక లవణాల ద్రావణీయతపై ఉభయ సామాన్య అయాన్ ప్రభావం వివరించండి.
జవాబు:
ద్రావణీయతా లబ్దం (KSP) :
“గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక లవణం సంతృప్త ద్రావణంలో కాటయాన్ల గాఢతకు మరియు ఆనయాన్ గాఢతకు మధ్యగల లబ్దమును ఆ లవణం యొక్క ద్రావణీయతా లబ్దం (KSP) అంటారు”
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 95

పై చర్యకు ద్రావణీయత లబ్దం (Kn+) = [A+] [B]

ఉభయ సామాన్య అయాన్ ప్రభావము :
“ఉమ్మడి అయాన్ ఉన్నా బలమైన విద్యుత్ విశ్లేష్య పదార్థ సమక్షంలో బలహీన విద్యుత్ విశ్లేష్య పదార్ధము యొక్క అయనీకరణ తగ్గుటను ఉమ్మడి అయాన్ ప్రభావమంటారు”.
(లేక)
“ఒక విద్యుద్విశ్లేష్యకం నీటిలో ద్రావణీయత, దానికి విద్యుద్విశ్లేష్యకంలోని కాటయాన్ (లేదా) ఆనయాన్ ఉభయ సామాన్యంగా ఉండే వేరొక విద్యుద్విశ్లేష్యకం చేర్చినప్పుడు మొదటి విద్యుద్విశ్లేష్యకం ద్రావణీయత తగ్గిపోతుంది”.

లీచాట్లెయర్ సూత్రం అనుసరించి ఒక అయాన్ గాఢతను మనం పెంచినట్లైతే అది దాని ఆవేశానికి వ్యతిరేక ఆవేశం గల అయాన్తో సంయోగం చెంది KSP = QSP అయ్యే విధంగా కొంత లవణాన్ని అవక్షేపణం చెందిస్తుంది. ఇదే విధంగా ఒక అయాన్ గాఢతను తగ్గిస్తే, KSP = QSP అయ్యే విధంగా రెండు అయాన్ల గాఢతలు పెరిగే విధంగా లవణం అధిక పరిమాణంలో కరుగుతుంది. ఈ విషయం అధిక ద్రావణీయతను ప్రదర్శించే సోడియం క్లోరైడ్ వంటి లవణాలకు కూడా వర్తిస్తుంది. అయితే వీటి గాఢతలు అధిక పరిమాణంలో ఉండటం కారణంగా, QSP ను లెక్కించే సమాసంలో గాఢతలకు బదులుగా ఏక్టివిటీలను (క్రియాశీలతలను) ఉపయోగిస్తాం.

సోడియం క్లోరైడ్ సంతృప్త ద్రావణం తీసుకొని దానిలోకి HCl వాయువును పంపినట్లైతే HCl విఘటనం చర్య ద్వారా ఏర్పడిన క్లోరైడు అయాన్ల గాఢత (ఏక్టివిటీ) పెరగడం కారణంగా సోడియం క్లోరైడ్ అవక్షేపణం చెందుతుంది. ఈ విధంగా లభ్యం అయిన సోడియం క్లోరైడు చాలా శుద్ధంగా ఉంటుంది. దీనిలోని సోడియం సల్ఫేటు, మెగ్నీషియం సల్ఫేటు మలినాలు తొలగిపోతాయి. భారాత్మక విశ్లేషణ నిర్ణయ పద్ధతులలో అతిస్వల్ప ద్రావణీయత గల లవణంగా నిర్దిష్ట అయానన్ను సంపూర్ణంగా అవక్షేపణం చెందించడానికి ఈ ఉభయ సామాన్య అయాన్ సూత్రాన్ని ఉపయోగిస్తారు. ఈ విధంగా సిల్వర్ అయాను, సిల్వర్ క్లోరైడ్గాను, ఫెర్రిక్ అయాన్ను, ఫెర్రిక్ హైడ్రాక్సైడ్గాను (లేదా ఆర్ద్రీకరణం చెందిన ఫెర్రిక్ ఆక్సైడు), బేరియం అయాను దాని సల్ఫేటుగాను, భారాత్మక నిర్ణయ పద్ధతులలో అవక్షేపణం చెందిస్తారు.

ప్రశ్న 15.
కింది వాటి గురించి లఘు వ్యాఖ్యలు రాయండి.
i) ఉభయ సామన్య అయాన్ ఫలితం
ii) అల్ప ద్రావణీయత లవణం BaSO4 కు సంబంధించి Ksp కు ద్రావణీయత (S) కు గల సంబంధం జ. “ఒక విద్యుద్విశ్లేష్యకం నీటిలో ద్రావణీయత, దానికి విద్యుద్విశ్లేష్యకంలోని కాటయాన్ లేదా ఏనయాన్ ఉభయ సామాన్యంగా ఉండే వేరొక విద్యుద్విశ్లేష్యకం చేర్చినప్పుడు మొదటి విద్యుద్విశ్లేష్యకం ద్రావణీయత తగ్గిపోతుంది”. దీనినే ఉభయ సామాన్య అయాన్ ప్రభావం అంటారు.

ఉదా : NH4OH యొక్క అయనీకరణం దానికి NH4Cl ను చేర్చినప్పుడు తగ్గిపోతుంది. దీనిలో NH4+ ఉభయ సామాన్య అయాన్
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 96

i) ఉభయ సామాన్య అయాన్ ఫలితం :
“ఉమ్మడి అయాన్ ఉన్నా బలమైన విద్యుత్ విశ్లేష్య పదార్థ సమక్షంలో బలహీన విద్యుత్ విశ్లేష్య పదార్ధము యొక్క అయనీకరణ తగ్గుటను ఉమ్మడి అయాన్ ఫలితమంటారు”.
(లేక)
“ఒక విద్యుద్విశ్లేష్యకం నీటిలో ద్రావణీయత, దానికి విద్యుద్విశ్లేష్యకంలోని కాటయాన్ (లేదా) ఆనయాన్ ఉభయ సామాన్యంగా ఉండే వేరొక విద్యుద్విశ్లేష్యకం చేర్చినప్పుడు మొదటి విద్యుద్విశ్లేష్యకం ద్రావణీయత తగ్గిపోతుంది”.
ఉదా : i) NH4OH అయనీకరణం, NH4Cl ను చేర్చినప్పుడు తగ్గిపోతుంది దీనిలో NH4+ ఉభయ సామాన్య అయాన్.
ii) NaCl ద్రావణీయత, NaCl ద్రావణానికి HCl ద్రావణం చేర్చినపుడు తగ్గిపోతుంది.

అనువర్తనాలు :

  1. లవణ రసాయన కాటయాన్ల గుణాత్మక విశ్లేషణలో ఈ ప్రభావము ఒక ప్రాథమిక అంశము.
  2. రసాయన విశ్లేషణలో II గ్రూపులో S2- గాఢతనూ, III గ్రూపులో OH గాఢతనూ HCl, NH4OH లతో నియంత్రిస్తారు. దీనికి కారణం ఉభయ సామాన్య అయాన్ ప్రభావం.
    H+ అయాన్ H2S కు ఉభయసామాన్యం (II గ్రూపు)
    NH4+ అయాన్ NH4OH ఉభయసామాన్యం (IV గ్రూపు)
  3. బఫర్ ద్రావణాలలో H+ అయాన్ గాఢతను నియంత్రించడానికి కూడా ఉభయ సామాన్య అయాన్ సూత్రం వర్తిస్తుంది.
  4. సామాన్య లవణం NaCl, శుద్ధి ప్రక్రియలో HCl వాయువును మలిన NaCl లవణ ద్రావణంలోకి పంపిస్తారు. దీనిలో Cl ఉభయసామాన్య అయాన్. ఈ ప్రక్రియలో ఇమిడివున్న అంశము ఉభయ సామాన్య అయాన్ ప్రభావం.

ii) BaSO4 కు KSP కు ద్రావణీయత ‘S’కు గల సంబంధం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 97

సమస్యలు (Problems)

ప్రశ్న 1.
1 లీటరు ఘనపరిమాణం గల మూసిన పాత్రలో 1 మోల్ PCl5ను వేడిచేస్తే సమతాస్థితి వద్ద 0.4 మోల్లు క్లోరిన్ ఏర్పడింది. సమతాస్థితి స్థిరాంకాన్ని లెక్కించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 98
ఆరంభ [PCl5] = 1 మోల్/లీ
సమతాస్థితి వద్ద (Cl2] = 0.4 మోల్/లీ
సమతాస్థితి వద్ద [PCl3] = 0.4 మోల్/లీ
సమతాస్థితి వద్ద[PCl5] = 0.6 మోల్/లీ
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 99

ప్రశ్న 2.
2NO2(వా) AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 N2O4(వా) అనే సమీకరణం (వా) అనుసరించి నైట్రోజన్ డై ఆక్సైడు, డై నైట్రోజన్ టెట్రాక్సైడును ఏర్పరుస్తుంది. 0.1 mole NO, ను 1 లీటరు ఘనపరిమాణం గల ప్లాస్కు 25°C కలిపినప్పుడు గాఢత మార్పు చెంది సమతాస్థితి వద్ద [NO2] = 0.016M, [N2O4] = 0.042M గాను ఉన్నాయి. (a) ఏ చర్యా జరగక ముందు చర్య భాగఫలం Q విలువ ఎంత?
(b) చర్య సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ ఎంత?
సాధన:
ఇవ్వబడిన సమీకరణం
2NO2(వా) AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 N2O4(వా)
a) చర్య జరగక ముందు ఏ చర్యలో అయినా చర్య భాగఫలం విలువ = 0
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 100

ప్రశ్న 3.
725K వద్ద N2(వా) + 3H2(వా) AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 2NH3(వా) చర్యా సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ 6.0 × 10-2. సమతాస్థితి వద్ద [H2] = 0.25 mol L-1, [NO3]= 0.06 mol L-1. N2 సమతాస్థితి గాఢతను లెక్కించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 101

ప్రశ్న 4.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 102
చర్యకు Kc విలువ నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద 16. ఒక లీటరు పాత్రలో ఆరంభంలో నాలుగు వాయువులను ఒక్కొక్క మోల్ పరిమాణంలో తీసుకొన్నాం. NO, NO2ల సమతాస్థితి గాఢతలు ఏమిటి?
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 103
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 104

ప్రశ్న 5.
నిర్దిష్ట ప్రయోగ పరిస్థితులలో PCl5(వా), PCl3(వా), Cl2(వా)గా విఘటనం చెందే చర్య సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ 0.0211 mol L-1. PCl5 ఆరంభ గాఢత 1.00 M అయితే సమతాస్థితి వద్ద PCl5, PCl3, Cl2ల సమతాస్థితి గాఢతలను లెక్కించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 105

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 6.
A + B AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 3C చర్యకు సంబంధించి, 25°C వద్ద 3 లీటర్ల పాత్రలో A, B, C లు వరసగా 1, 2, 4 మోల్లలో ఉన్నాయి. కింది పరిస్థితులలో చర్య జరిగే దిశను ఊహించండి.
(a) చర్యకు Kc విలువ 10
(b) చర్యకు Kc విలువ 15
(c) చర్యకు Kc విలువ 10.66
సాధన:
ఇవ్వబడిన సమీకరణం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 106

a) ఇవ్వబడినది Kc = 10
Kc < Qc
∴ తిరోగామి చర్య జరుగును.

b) ఇవ్వబడినది Kc = 15
Kc > Qc
∴ పురోగామి చర్య జరుగును.

c) ఇవ్వబడినది Kc = 10.66
Q = Kc
∴ సమతాస్థితిని సూచిస్తుంది.

ప్రశ్న 7.
5.0 × 10-3 mol L-1, 4.0 × 10-3 mol L-1, 2.0 × 10-3 mol L-1 గాఢతలో వరసగా గల H2, N2, NH3 మిశ్రమాన్ని తయారుచేసి, 500K ఉష్ణోగ్రతకు వేడిచేస్తారు. 3H2(వా) + N2(వా) → 2NH3 చర్యకు ఈ ఉష్ణోగ్రత వద్ద సమతాస్థితి స్థిరాంకం 60. ఈ గాఢత వద్ద అమ్మోనియా ఏర్పడుతుందా? లేదా? ఏర్పడిన అమ్మోనియా విఘటనం చెందుతుందా? ఊహించండి.
సాధన:
ఇవ్వబడిన సమీకరణం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 107
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 108
∴ తిరోగామి చర్య జరుగును. NH3 విఘటనం జరుగును.

ప్రశ్న 8.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 109
500K వద్ద Kp విలువ 2.5 × 1010 అదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద కింది చర్యలకు Kp విలువలను లెక్కించండి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 110
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 111
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 112

ప్రశ్న 9.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 113
Kc విలువ 4.63 × 10-3
(a) ఇదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద Kc విలువ ఎంత?
(b)25°C వద్ద ఉండే సమతాస్థితిలో N2O4(వా) పాక్షిక పీడనం 0.2 atm. NO2(వా) సమతాస్థితి పీడనం లెక్కించండి.
సాధన:
a) ఇవ్వబడిన సమీకరణం NGO ( 2NO ()
kC = 4.63 × 10-3
kp = kC(RT)n
= 4.63 × 10-3 × 0.0821 × 298 [∆n = 1]
= 113.27 × 10-3
= 0.1132

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 114

ప్రశ్న 10.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 115
ద్విగత చర్యకు Kp విలువ 0.65 Kcను లెక్కించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 116
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 117

ప్రశ్న 11.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 118
కు 400K వద్ద Kc విలువ 0.5 అయిన Kp విలువ ఎంత?
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 119
KC = 0.5
T = 400 K
kP = kC (RT)∆n
kP = 0.5 × (0.0821 × 400)-2 ∆n = − 2
kP = 0.5 × (8.21 × 4)-2
= 0.5 × (32.84)-2
\(\frac{0.5}{1078.46}\) = 4.63 × 10-4

ప్రశ్న 12.
A + B AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 C + D సమతాస్థితి చర్యలో ఆరంభంలో 1 మోల్ A ను, 1 మోల్ B ను 5 లీటర్ల ప్లాస్కులో తీసుకొన్నాం. సమతాస్థితి వద్ద 0.5 మోల్ C ఏర్పడింది. ఇదే చర్యను 2 మోల్ల ల A, 1 మోల్ B తో 5 లీటర్ల ఫ్లాస్క్ లో అదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద జరిపించినట్లైతే చర్యలో ప్రతిజాతి మోలార్ గాఢతలను లెక్కించండి.
సాధన:
ఇవ్వబడిన సమీకరణం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 120
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 121

ప్రశ్న 13.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 122
మోల్లు 0.6 మోల్ CI, తీసుకొన్నాం. K విలువ 0.2 అయితే చర్య ఏ దిశలో జరుగుతుంది. ఊహించండి.
సాధన:
ఇవ్వబడిన సమీకరణం

∴ పురోగామి దిశగా చర్య జరుగును.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 14.
A + B AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 C + D సమతాస్థితిలో, T ఉష్ణోగ్రత వద్ద A,B లను ఒక పాత్రలో తీసుకొన్నారు. A ఆరంభ గాఢత, B ఆరంభ గాఢతకు రెండు రెట్లు సమతాస్థితిని చేరుకొన్న తరువాత ‘C’ గాఢత B గాఢతకు మూడురెట్లు kP విలువను లెక్కించండి.
సాధన:
A + B AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 C + D
A ఆరంభ గాఢత, B ఆరంభ గాఢతకు రెండురెట్లు సమతాస్థితిని చేరుకొన్న తరువాత ‘C గాఢత B గాఢతకు మూడురెట్లు అని ఇవ్వబడినది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 124

ప్రశ్న 15.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 125
విలువ 100గ్రా. ఉండే ఉష్ణోగ్రత వద్ద SO2, SO3, O2 వాయువులను 10 లీటర్ల ఫ్లాస్క్ లో తీసుకొన్నారు. సమతాస్థితి వద్ద
(a) SO3, SO2 వాయువుల మోల్ల సంఖ్య ప్లాస్కులో సమానంగా ఉన్నాయి. O2 మోల్ల సంఖ్య ఎంత?
(b) ఫ్లాస్క్ SO3 మోల్ల సంఖ్య, SO2 మోల్ల సంఖ్యకు రెట్టింపు అయితే, O2 ఎన్ని మోల్లు ఉంది?
సాధన:
a) ఇవ్వబడిన సమీకరణం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 126
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 127
∴ O2 యొక్క మోల్ల సంఖ్య 0.4

ప్రశ్న 16.
ఒక ఉష్ణోగ్రత వద్ద A + B AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 C సమతాస్థితి చర్యలో A, B ల సమతాస్థితి గాఢతలు 15 మోల్ L-1గా ఉన్నాయి. ఘనపరిమాణాన్ని రెండు రెట్లు గావించినపుడు A సమతాస్థితి గాఢత 10 మోల్ L-1గా కింది వాటిని లెక్కించండి. (a) Kc (b) మూల సమతాస్థితిలో C గాఢత
సాధన:
ఇవ్వబడిన సమీకరణం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 128

ప్రశ్న 17.
100K వద్ద ఒక పాత్రలో CO2 వాయువు 0.5 atm పీడనం వద్ద ఉంది. గ్రాఫైటును కలిపినప్పుడు CO2 లో కొంత భాగం Coగా మారింది. సమతాస్థితి వద్ద పీడనం 0.8 atm అయితే k విలువ లెక్కించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 129

ప్రశ్న 18.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 130
చర్యకు Kpవిలువ 49. H2, I2, ల ఆరంభ గాఢతలు వరసగా 0.5 atm అయితే సమతా స్థితి వద్ద ప్రతీ వాయువు పాక్షిక పీడనాన్ని లెక్కించండి.
సాధన:
ఇవ్వబడిన సమీకరణం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 131
9x = 3.5
x = \(\frac{3.5}{9}\) = 0.38888
∴ PHI = 2 × 0.3888 8
= 0.778 atm
PH2 = 0.5 – 0.388
= 0.111 atm
PI2 = 0.5 – 0.388
= 0.111 atm

ప్రశ్న 19.
448°C వద్ద 10 లీటర్ల ఫ్లాస్లో 0.5 మోల్ H2, 0.5 మోల్ I2 చర్య జరిపాయి. H2(వా) + I2(వా) AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 2HI(వా) చర్యకు సమతాస్థితి స్థిరాంకం Kc విలువ 50.
(a) Kp విలువ ఎంత?
(b) సమతాస్థితి వద్ద I2 మోల్ల సంఖ్య ఎంత?
సాధన:
ఇవ్వబడిన సమీకరణం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 132

ప్రశ్న 20.
సమతాస్థితి వద్ద 0.1 మోల్ Cl2 రాబట్టాలి అంటే 250°C వద్ద ఒక లీటరు పాత్రలో ఎంత తీసుకోవాలి?
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 133
చర్యకు Kc 0.414 M
సాధన:
ఇవ్వబడిన సమీకరణం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 134

ప్రశ్న 21.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 135
చర్యకు Kp విలువ 1.64 × 10-4
(a) Kcను లెక్కించండి.
(b) Kc విలువ ఉపయోగించి ∆G° విలువ లెక్కించండి.
సాధన:
ఇవ్వబడిన సమీకరణం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 136
a) Kp = Kc (RT)∆n
∆n = 2 – 4 = – 2
1.64 × 10-4 = Kc (0.0821 × 673)-2
Kc = 1.64 × (55.2533)² × 10-4
Kc = 0.5006

b) ∆G° = -2.303 RT log K
= -2.303 × 0.0821 × 673 × log 0.5005
= 3874 జౌల్

ప్రశ్న 22.
కింది ద్రావణాల pH విలువను లెక్కించండి.
(a) 10-3 M HCl
(b) 10-3 MH2HO4
(c) 10-6 MHNO3
(d) 0.02 MH2HO4
సాధన:
a) 10-3 M HCl
pH = – log (H+) = – log 10-3 = 3

b) 10-3MH2HO4

c) 10-6 MHNO3
pH = -log [H+]
= – log 10-6
= – 6 log 10
= 6

d) 0.02MH2HO4
pH = – log10 (H+)
[H+] = 0.02 × 2= 0.04N
pH = -log 0.04
= -log 4 × 10-2
= – log4 – log 10-2
= 2 – log4
= 1.3010

ప్రశ్న 23.
క్రింది ద్రావణాల pH విలువలు లెక్కించండి.
(a) 0.001M NaOH
(b) 0.01 M Ca (OH)2
(c) 0.0008M Ba(OH)2
(d) 0.004 M NaOH
సాధన:
a) 0.001M NaOH
рOH = – log [OH]
рOH = – log (0.001)
= – log 10-3
= 3
pH = 14 – pOH = 14 – 3 = 11

b) 0.01 M Ca(OH)2
рOH = -log [OH]
[OH] = 0.01 × 2 = 0.02 N
∴ pOH = -log 0.02
pOH = – log 2 × 10-2
pOH = – log2 + 2log 10
= 2 – 0.3010 = 1.699
∴ pH = 14 – 1.699
= 12.301

c) 0.0008M Ba(OH)2
pOH = – log [OH]
[OH] = 0.0008 × 2 = 0.0016N
∴ pOH = – log 0.0016
= – log × 10-4
= – log 16 × 4 log 10
= – log24 + 4
= – 4 log 2 + 4 = 2.796
pH + pOH = 14
pH = 14 – 2.796
= 11.204

d) 0.004M NaOH
pOH = – log[OH]
= -log 0.004
= – log 4 × 10-3
= 3 – log2²
= 3 – 0.6020
= 2.398
pH = 14 – pOH
= 14 – 2.398
= 11.602

ప్రశ్న 24.
ఒక ద్రావణం pH 3.6. దీని H3O+ అయాన్ గాఢత లెక్కించండి.
సాధన:
pH = – log [H+]
log [H+] = -3.6 (or) 4.4000
[H+] = anti log of 4.4 = 2.512 × 10-4.

ప్రశ్న 25.
ఒక ద్రావణం pH విలువలు గల ద్రావణాలలో OHగాఢత ఎంత?
సాధన:
pH = 8.6
∴ pОН = 14
– PH = 14 – 8.6
= 5.4

∴ POH = – log [OH]
log [OH] = -5.4 (or) 6.6000
[OH] anti log of 6.6000
= 3.981 × 10-6 మోల్స్ / లీ

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 26.
కింది pH విలువలు గల ద్రావణాలలో [H+] గాఢత ఎంత?
a) pH = 3
b) pH = 4.75
c) pH = 4.4
సాధన:
a) pH 3
∴ pH = – log [H+]
log [H+] = -3
∴ [H+] = 10-3 M

b) pH = 4.75
pH = log [H+]
log [H+] = -4.75 (or) 5.2500
[H+] = anti log of 5. 2500
= 1.77 × 10-5 M

c) pH = 4.4
pH = – log [H+]
log [H+] = -4.4 (or) 5.6
[H+] = anti log of 5.6
= 2.512 × 10-6 M

ప్రశ్న 27.
0.005 MH,SO ద్రావణాన్ని 100 రెట్లు విలీనం చేసినప్పుడు విలీన ద్రావణం pH లెక్కించండి.
సాధన:
0.005 M H2SO4
[H+] = 0.005 × 2
= 0.01

100 రెట్ల విలీనం చేయబడినది.
[H+] = \(\frac{0.01}{100}\) = 0.0001
pH = -log [H+]
= – log 0.0001
= – log 10-4 = 4

ప్రశ్న 28.
HCl ద్రావణం pH = 3. ఈ ద్రావణం 1 ml ను లీటరుకు విలీనం చేస్తే ఫలిత ద్రావణం pH విలువ ఎంత?
సాధన:
HCl ద్రావణం యొక్క – pH = 3.
∴ [H+] = 10-3 M
ఒక లీటరు ద్రావణానికి విలీనం చేయబడినది
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 137

ప్రశ్న 29.
10-8M HCl pH విలువ ఎంత?
సాధన:
ఇవ్వబడిన ఆమ్ల ద్రావణం అతిగా విలీనం చేయబడినది.
కావున నీటి నుండి ఆమ్లం నుండి (రెండింటి నుండి)
H+ గాఢత లెక్కలోనికి తీసుకొనవలెను.
[H+] = 1.1 × 10-7 or 1.1 × 10-7 M
∴ pH = – log 1.1 × 10-7
= 7 – log 1.1
= 7 – 0.0414
= 6.995

ప్రశ్న 30.
కింది క్షార ద్రావణాలు pH విలువలను లెక్కించండి.
a) [OH]=0.05M
b) [OH ] = 2 × 10-4
సాధన:
a) [OH] = 0.05 M
pОН = – log (0.05)
= – log 5 × 10-2
= – log 5 + 2 log 10
= 2 – log 5
= 1.3010
pH = 14 – pOH
= 14 – 1.3010
= 12.699

b) [OH] = 2 × 10-4
pOH = – log 2 × 10-4
= – log 2 + log 10
= 4 – log 2
= 4 – 0.3010 = 3.699
pH = 14 – 3.699 = 10.301

ప్రశ్న 31.
నీటిలో 2 గ్రా. NaOH ను కరిగించి ద్రావణాన్ని 1 లీటరుకు విలీనంచేస్తే, ద్రావణం pH విలువ ఎంత?
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 138
= 0.05 N = [OH]
∴ pOH =- log 0.05
= – log 5 × 10-2
= 2 – log 5
= 1.3010

pH = 14 – pOH
= 13 – 1.3010
= 12.699

ప్రశ్న 32.
క్రింది ద్రావణాల pH విలువలు లెక్కించండి.
a) 500 ml ద్రావణంలో 0.37 g Ca(OH)2 కరిగి ఉంది.
b) 200 ml ద్రావణంలో 0.3 g NaOH కరిగి ఉంది.
c) 0.1825% HCl జల ద్రావణం.
d) ఒక లీటరు ద్రావణానికి 1 ml 13.6 M HCl విలీనం చేసి ఏర్పరచిన ద్రావణం
సాధన:
a) 0.37 గ్రా. Ca(OH)2 in 500 మి.లీ ద్రావణం ఇవ్వడినది
N = \(\frac{w t}{G \times w} \times \frac{1}{1}\)
N = \(\frac{0.37}{37} \times \frac{1000}{500}\)
= 0.01 × 2
= 0.02 = pOH
pOH = – log 0.02
= 1.699
pH = 14 – pOH = 12.301

b) 0.3 గ్రా. NaOH in 200 మి.లీ ద్రావణం ఇవ్వబడినది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 139
pOH = -log [OH]
= -log0.375
= 1.426

pH = 14 – pOH
= 14 – 1.426
= 12.574

c) 0.1825% HCZ ద్రావణం అనగా 100 మి.లీ ద్రావణంలో 0.1825 గ్రా. HCl కలదు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 140

d) ∴ [H+] = 13.6
ఒక లీటరు ద్రావణానికి నీటితో విలీనం చేయవలెను.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 141

ప్రశ్న 33.
10 pH e 100 mL NaOH ఎన్ని గ్రాములు NaOH కరిగి ఉంది?
సాధన:
ఇవ్వబడినది
pH = 10
pОН = 14 – 10 = 4
∴ నార్మాలిటీ = 10-4 N
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 142
∴ wt = 4 × 10-4 గ్రాములు

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 34.
ఒక ఉష్ణోగ్రత వద్ద నీటి Kw విలువ 9.55 × 10-14 గా ఉంది. ఈ ఉష్ణోగ్రత వద్ద నీటి pH విలువ ఎంత?
సాధన:
Kw = [H+] [OH]
Ew = 9.55 × 10-14 మోల్² లీ²
[H+] [OH] = 9.55 × 10-14 మోల్² లీ²
∴ [H+] = \(\sqrt{9.55 \times 10^{-14}}\)
= 3.09 × 1-7
= – log[H+]
– log [3.09 × 10-7]
= – [log 3.09 + log 10-7]
= – [0.49 – 7]
pH = 7 – 0.49 = 6.51

ప్రశ్న 35.
10-8M NaOH pH విలువ లెక్కించండి?
సాధన:
ఇవ్వబడిన క్షార ద్రావణం అతిగా విలీనం చేయబడినది కావున OH గాఢతను నీటి నుండి క్షారం నుండి లెక్కలోనికి తీసుకొనవలెను.
∴ [OH+] = 1.1 × 10-7
= 1.1 × 10-7
pОН = – log 1.1 × 10-7
pОН = 6.995
∴ pH = 14 – 6.996
= 7.005

ప్రశ్న 36.
150 mL 0.5 M HCl, 100 mL of 0.2 M HCl ద్రావణాలను కలిపి మిశ్రమం చేశారు. ఫలిత ద్రావణం pH ను లెక్కించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 143

ప్రశ్న 37.
100 mL 0.1 M HCl, 40 mL 0.2 M H2SO4 కలిపి మిశ్రమ ద్రావణం చేశారు. దీని pH విలువ లెక్కించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 144

ప్రశ్న 38.
100 ml pH = 4 ద్రావణం 100 mL pH = 6 ద్రావణం కలిపిన మిశ్రమ ద్రావణం pH ఎంత?
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 145

ప్రశ్న 39.
0.5 M NaOH ద్రావణాన్ని, 0.3 M KOH ద్రావణాన్ని సమ ఘనపరిమాణాలలో కలిపారు. ఫలిత ద్రావణం pOH. pH విలువలను లెక్కించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 146
(ఘనపరిమాణం సమానం కావున V1 = V2 = x)
= \(\frac{0.8}{2}\)
= 0.4
= [OH]
pОН = – log [OH]
= -log (0.4)
= 0.3979
pH = 14 – 0.3979
= 13.6021.

ప్రశ్న 40.
60 mL M HCl ద్రావణాన్ని, 40 mL 1M NaOH ద్రావణాన్ని కలిపారు. ఫలిత ద్రావణం pH విలువ ఎంత?
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 147

ప్రశ్న 41.
100 ml 0.1 M HCl, 9.9 ml 1.0M NaOH గల ద్రావణం pH విలువ మిశ్రమం లెక్కించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 148

ప్రశ్న 42.
200 mL pH = 2 గల HCl ద్రావణాన్ని, 300 mL pH = 12 గల NaOH జల ద్రావణాన్ని కలిపినప్పుడు ఏర్పడిన మిశ్రమ ద్రావణం pH ఎంత?
సాధన:
VA = 200 ml,
VB = 300 ml
NA = 10-2
NB = 10-2
[∵ pH = 2] [∵ pOH = 2]
∴ VB NB > VA NA
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 149
pOH = – log [OH]
= – log [0.002]
= -log 2 × 10-3
= -log 2 + 3 log 10
= 3 – log 2
= 2.699

∴ pH = 14 – pОН
= 14 – 2.699
= 11.3010

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 43.
0.2 M HCl ద్రావణం, 50 ml, OJM KOH ద్రావణం 30 mL కలిపి తయారుచేసిన మిశ్రమ ద్రావణం pH విలువ ఎంత?
సాధన:
VA = 50 మి. లీ
VB = 30 మి. లీ
NA = 0.2 N
NB = 0.1 K M
VANA > VB NB

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 150

ప్రశ్న 44.
40 ml 0.2 M HNO3, 60 ml 0.3 M NaOH ద్రావణంతో చర్య జరిపి మిశ్రమ ద్రావణాన్ని ఏర్పరచింది. ఫలిత ద్రావణం pH విలువ ఎంత?
సాధన:
VB NB > VANA
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 151
pОН = – log [OH]
= -log 0.1
= 1
pH = 14 – pOH
= 14 – 1 = 13

ప్రశ్న 45.
100 mL 0.2 M HNO 3 ద్రావణానికి, 50ml 0.1 M H2SO4 ద్రావణం కలపబడింది. మిశ్రమ ద్రావణాన్ని 300 లకు mL విలీనం చేశారు. ఫలిత ద్రావణం pH విలువ ఎంత?
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 152

ప్రశ్న 46.
pKw 13.725g Kw విలువ ఎంత?
సాధన:
pKw = 13.725
pKw = – log Kw
Kw = antilog of 13.725
= 1.884 × 10-14

ప్రశ్న 47.
80° C వద్ద నీటి అయానిక లబ్దం విలువ 2.44 × 10-13. 80° C వద్ద హైడ్రోనియం అయాన్, హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల గాఢతలు శుద్ధ నీటిలో ఎంత?
సాధన:
Kw = [H+] [OH]
Kw = 2.44 × 10-13
[H+] = [OH]
∴ [H+] = Kw
[H+] = \(\sqrt{2.44 \times 10^{-13}}\)
= 4.94 × 10-7మోల్/లీ
∴ [OH] = 4.94 × 10-7మోల్/లీ

ప్రశ్న 48.
40°C వద్ద నీటి అయనీకరణ స్థిరాంకం విలువ 2.9 × 10-14. 40° C వద్ద శుద్ధ నీటికి [H3O+], [OH] pH, pOHలను లెక్కించండి.
సాధన:
23. Kw = [H-1] [OH]
2.9 × 10-14 = [H+] [OH]
[H+] = [OH]
∴ [H+]² = 2.9 × 10-14
[H+] = 1.7 × 10-14 = [H3O+]
∴ [OH] = 1.7 × 10-7
pH = – log [H+]
= -log [1.7 × 10-7]
= 7 – log 1.7 = 6.7689

рOH = -log [OH]
= – log [1.7 × 10-7]
= 7 – log1.7
= 6.7689

ప్రశ్న 49.
కింది వాటి pH విలువలు లెక్కించండి.
a) 0.002 M ఎసిటిక్ ఆమ్ల ద్రావణం విఘటన శాతం 2.3%
b) 0.002 M NH OH ద్రావణం విఘటన శాతం 2.3%.
సాధన:
a) [H+] = Cα
= 0.002 × 2.3
= 0.0046

pH = – log [H+]
= -log 0.0046
= 4.3372

b) [OH] = cα
= 0.002 x 2.3
= 0.0046

pОН = – log [OH]
= – log 0.0046
= 4.3372

pH = 14 – pOH
= 14 – 4.3372
= 9.6628

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 50.
కింది ఇచ్చిన సమతాస్థితి గాఢతల ఆధారంగా ఎసిటిక్ ఆమ్లం Ka ను లెక్కించండి.
[H3O+] = [CH3COO] = 1.34 × 10-3M, [CH3COOH] = 9.866 × 10-2M
= [CH3COO ̄] = 1.34 × 10‍3M
సాధన:
[H3O+] = [CH3COO] = 1.34 × 10-3M
[CH3COOH] = 9.866 × 10-2M
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 153

ప్రశ్న 51.
Ka విలువ 1.8 × 10-5 గల ఎసిటిక్ 0.1 M ఆమ్లం pH విలువ లెక్కించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 154
ka = C.α²
1.8 × 10-5 = 0.1 × α²
1.8 × 10-5 = α²
α = 8.4 × 10-4
[H3O+] = 0.1 × 10-4 × 8.4
pH = -log[H3O+]
= -log[8.4 × 10-5]
= 2.9

ప్రశ్న 52.
0.1 M గాఢత గల ఒక మోనో ప్రోటిక్ ఆమ్లం pH విలువ 4.0 [H+], Ka లను లెక్కించండి.
సాధన:
pH = 4.0 W ఇవ్వబడినది.
∴ [H+]= ?
pH = – log[H+]
∴ [H+] = 10-pH
= 10-4
∴ [H+] = C × α
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 155

ప్రశ్న 53.
0.02 M ఎసిటిక్ ఆమ్లం K విలువ 1.8 × 10-5 అయిన కింది వాటిని లెక్కించండి.
a) [H3O+]
b) అయనీకరణం %
c) pH
సాధన:
(a), (b)
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 156
α² = 9 × 10-4
α = 3 × 10-2
∴ α = 3%

[H3O+] = C × α
= 0.02 × 3 × 10-4
6 × 10-4 [H3O+]
= – log(6 × 10-4)
= 3.24

ప్రశ్న 54.
298 K వద్ద CH3COOH Ka విలువ 1.8 × 10-5 అయిన 0.01 M ఎసిటిక్ ఆమ్ల ద్రావణం pH విలువ ఎంత?
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 157
α = 4.1 × 10-2
∴ [H3O+] = 0.01 × 4.1 × 10-2
= 4.1 × 10-4
pH = – log [H3O+]
= – log(4.1 × 10-4)
= 3.38

ప్రశ్న 55.
ఒక కర్బన పదార్థ ఆమ్లం 0.1 M ద్రావణం pH విలువ 4.0 ఆమ్లం విఘటన స్థిరాంకం విలువ లెక్కించండి.
సాధన:
pH = 4.0
∴ [H+] = ?
pH = – log[H+]
∴ [H+] = 10-pH
= 10-4

∴ [H+] = C × α
α = \(\frac{10^{-4}}{0.1}\)
= 10-3

Ka = C × α²
= 0.1 × (10-3
= 0.1 × 10-6
= 10-6.

ప్రశ్న 56.
298 K వద్ద HF, H COON, HCN ల అయనీకరణ స్థిరాంకాల విలువలు వరసగా 6.8 × 10-4, 1.8 × 10-4, 4.8 × 10-9 వాటి కాంజుగేటు క్షారాల అయనీకరణ స్థిరాంకాల విలువలను లెక్కించండి.
సాధన:
ఈ లెక్క తప్పుగా ఇవ్వడమైనది.

ప్రశ్న 57.
బలహీన క్షారమైన ట్రైమిథైల్ ఏమీన్ 0.25 M ద్రావణంలో హైడ్రాక్సిల్ అయాన్ గాఢత లెక్కించండి.
(CH3)3N + H2O (CH3)3N+H + OH;
Kb = 7.4 × 10-5.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 158
[OH] = c × α
= 0.25 × 1.74 × 10-3
= 4.32 × 10-3 M

ప్రశ్న 58.
ఒక మోల్ క్షారిత ఆమ్ల 0.005 M ద్రావణం pH = 5. దీని అయనీకరణ అవధి ఎంత?
సాధన:
pH = 5
∴ [H+] = 10-5
గాఢత (C) = 0.005 M
= 5 × 10-3 M
[H+] = Cα
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 159

ప్రశ్న 59.
50 mL 0.1 M NH4OH, 25 ml 2M NH4Cl లను కలిపి బఫర్ ద్రావణం తయారుచేశారు. దీని pH ఎంత? pKa = 4.8.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 160

ప్రశ్న 60.
50 ml 0.2M ఎసిటిక్ ఆమ్లం ద్రావణం, 25 mL సోడియం ఎసిటేట్ కలిపి తయారు చేసిన బఫర్ ద్రావణం pH 4.8 దీని pKa విలువ 4.8 CH3 COONa ద్రావణం గాఢత ఎంత?
సాధన:
ఆమ్ల బఫర్ ద్రావణం ఇవ్వబడినది
బఫర్ యొక్క pH ఈ క్రింది సమీకరణంతో లెక్కించెదము.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 161
i.e., CH3COONa యొక్క గాఢత = 0.4 M

ప్రశ్న 61.
mL 0.1M సోడియం ఎసిటేట్ను 25mL 0.1 M సోడియం ఎసిటేట్ను 25 mL 0.2 M ఎసిటిక్ ఆమ్లాన్ని కలిపి బఫర్ ద్రావణం చేశారు. CH3, COOH, p Ka విలువ 4.8, బఫర్ ద్రావణం pH విలువ ఎంత?
సాధన:
ఆమ్ల బఫర్ ద్రావణం ఇవ్వబడినది కావున
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 162

ప్రశ్న 62.
20 ml 0.1M NH4OH ద్రావణాన్ని 20ml 1M NH4 C ద్రావణానికి కలిపారు. బఫర్ ద్రావణం pH = 8.2. NH4OH, pKa ఎంత?
సాధన:
pH = 14.0 – pOH మరియు pOH
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 163

ప్రశ్న 63.
1 లీటరు బఫర్ ద్రావణంలో 0.1 మోల్ ఎసిటిక్ ఆమ్లం, 1 మోల్ సోడియం ఎసిటేట్ ఉన్నాయి. CH3COOH, pKa విలువ 4.8. అయిన బఫర్ ద్రావణం pH ఎంత?
సాధన:
ఆమ్ల బఫర్కు
pH = pka + log
pH = 4.8 + log \(\frac{1}{0.1}\)
= 4.8 + log 10

pH = 4.8 + 1
⇒ pH = 5.8

ప్రశ్న 64.
40 ml 1M CH3 COOH ద్రావణం, 50 ml 0.5 M NaOH ద్రావణం కలిపి తయారుచేసిన మిశ్రమ ద్రావణం pH విలువ ‘X’ ఎసిటిక్ ఆమ్లం pka అయితే ‘X’ విలువ ఎంత?
సాధన:
CH3COOH, NaOH తో చర్య జరిపి ఏర్పరచును
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
CH3 COOH యొక్క మిల్లీ మోల సంఖ్య
50 × 1 = 50

NaOH యొక్క మిల్లీ మోల సంఖ్య 50 × 0.5 = 25 చర్య జరపకుండా మిగిలిన CH3 COOH మిల్లీ మోల్స్ సంఖ్య = 50 – 25 = 25

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 164

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 65.
AgCI ద్రావణీయతా mol</L2 దీని ద్రావణీయత ఎంత ?
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 165

ప్రశ్న 66.
Zr (OH)2 యొక్క ద్రావణీయతా లబ్దం విలువ 4.5 × 10-17 mol³L-3 దీని ద్రావణీయత ఎంత?
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 166

ప్రశ్న 67.
Ag2 CrO4 ద్రావణీయత 1.3 × 10-4 మోల్ L-1. దీని ద్రావణీయతా లబ్దం విలువ ఎంత?
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 167
KSP = 4S² × S = 4S³
∴ KSP = 4 × S³
= 4 × (1.3 × 10-4
KSP = 9 × 10-12

ప్రశ్న 68.
A2B = 2 × 10-3 mol L-1. దీని ద్రావణీయతా లబ్ధం విలువ ఎంత?
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 168

ప్రశ్న 69.
AB = 10:10 mol’ L’. దీని ద్రావణీయత ఎంత?
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 169

ప్రశ్న 70.
PQ, RS్కలు అల్ప ద్రావణీయతా లవణాలు. వీటి ద్రావణీయతా లబ్దం విలువలు సమానం. ప్రతీ దాని విలువ 4.0 × 10-18 ఏ లవణం వీటిలో అధిక ద్రావణీయత కలిగి ఉంది ?
సాధన:
PQ మరియు RS2 లవణాల Ksp = 4 × 10-18
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 170
∴ RS2 ల లవణం ఎక్కువ ద్రావణీయత కలిగి ఉండును

ప్రశ్న 71.
0.1 M ఎసిటిక్ ఆమ్ల ద్రావణంలో ఆమ్లం 1.34% అయనీకరణం చెందింది. అయిన [H+], [CH3COO] [CH3 COOH] లను లెక్కించండి. ఎసిటిక్ ఆమ్లం Ka విలువ లెక్కించండి.
సాధన:
1.34 % అయనీకరణం చెందిన 0.1 M [CH3COOH] ఇవ్వబడినది.
[H+] = C × α
= 0.1 × 1.34 × 10-2
= 1.34 × 10-3
∴ [CH3COOH] =1.34 × 10-3 M
[H+] = Cα
= 1.34 × 10-3]
α = \(\frac{1.34 \times 10^{-3}}{0.1}\)
= 1.34 × 10-2
[CH3COO] (1 – α) = 0.1 (1 – 0.0134)
= 0.09866M

K = α² × C
= (1.34 × 10-2) × 0.1
= 1.79 × 10-5

సాధించిన సమస్యలు (Solved Problems)

ప్రశ్న 1.
500K వద్ద సమతాస్థితి ఉన్న N2, H2 ద్వారా NH3 ను ఏర్పరిచే చర్యకు కింద సూచించిన గాఢతలున్నాయి.
[N2] = 1.5 × 10-2. [H2] = 3.0 × 10-2 M, [NH3] = 1.2 × 10-2 M. దీని సమతాస్థితి స్థిరాంకాన్ని లెక్కించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 171

ప్రశ్న 2.
800K వద్ద సీలు చేసిన పాత్రలో సమతాస్థితి వద్ద గాఢతలు కింది విధంగా ఉన్నాయి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 172
N2 = 3.0 × 10-3M O2 = 4.2 × 10-3 M, NO = 2.8 × 10-3M. కింది చర్యకు Kc విలువ ఎంత?
సాధన:
చర్యకు సమతాస్థితి స్థిరాంకాన్ని కింది విధంగా రాయవచ్చు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 173

ప్రశ్న 3.
500K వద్ద PCl5, PCl2 సమతాస్థితిలో ఉన్నాయి. వీటి గాఢతలు వరుసగా 1.59M PCl3,1.59 M Cl2, 1.41 M PCl3 చర్య.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 174
Kc ను లెక్కించండి.
సాధన:
పై చర్యకు సమతాస్థితి స్థిరాంకం Kcను కింది విధంగా రాస్తాం.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 175

ప్రశ్న 4.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 176
800K వద్ద Kc = 4.24. 800K వద్ద CO2, H2, CO, H2Oలకు సమతాస్థితి గాఢతలను లెక్కించండి. ఆరంభంలో CO, H2O లు మాత్రమే 0.10 M గాఢతలలో ఉన్నాయి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 177
× సమతాస్థితి వద్ద CO2, H2ల పరిమాణాన్ని సూచిస్తుంది.
కాబట్టి సమతాస్థితి స్థిరాంకాన్ని కింది విధంగా రాయవచ్చు :
Kc = x²/(0.1-x)² = 4.24
x² = 4.24(0.01 + x² – 0.2x)
x² = 0.0424 + 4.24x² – 0.848x
3.24x² – 0.848x + 0.0424 = 0
a = 3.24, b = -0.848, c = 0.0424
(వర్గ సమీకరణం ax² + bx + c = 0కు, xవిలువ కింది సమీకరణం సూచిస్తుంది

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 178
x = (0.848±0.4118)/6.48
x1 = (0.848 -0.4118)/6.48 = 0.067
x2 = (0.848 +0.4118)/6.48 0.194

0.194 విలువను మనం విస్మరించాలి. ఎందుకంటే ఈ విలువ క్రియాజనకం ఆరంభ గాఢత విలువ కంటే అధికంగా ఉంది. ఇది అసాధ్యం.
కాబట్టి సమతాస్థితి గాఢతలు
[CO2] = [H2] = x = 0.067 M
[CO] = [H2O] = 0.1 – 0.067
= 0.033M

ప్రశ్న 5.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 179
సమతా స్థితి చర్యకు, సమతాస్థితి స్థిరాంకం Kc విలువ 1069 K వద్ద 3.75 × 10-6 అయిన ఈ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఈ చర్యకు Kp విలువ లెక్కించండి.
సాధన:
Kp = Kc(RT)∆n
అని మనకు తెలుసు,
∆n = (2 + 1) -2 = 1
Kp = 3.75 × 10-6 (0.0831 × 1069)
Kp = 0.033

ప్రశ్న 6.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 180
చర్యకు, Kp విలువ 1000K వద్ద 3.0. ఆరంభంలో πXO2 = 0.48 బార్, πXO = 0 బార్, శుద్ధ గ్రాఫైటు ఉన్నట్లైతే సమతాస్థితి CO, CO2ల పాక్షిక పీడనాలను లెక్కించండి.
సాధన:
ఈ చర్యకు CO2 పీడనంలో మార్పు ‘x’ అనుకొందాం.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 181
(x విలువ రుణ విలువ కావడానికి వీలులేదు. కాబట్టి రుణ విలువలో ఉండే రెండో విలువ విస్మరించడం జరిగింది)
x = 2.66/8 = 0.33
సమతాస్థితి పీడనాలు కింది విధంగా ఉన్నాయి.
PCO = 2x
= 2 × 0.33 = 0.66 బార్
PCO2 = 0.48 – x
= 0.48 – 0.33 = 0.15 బార్

ప్రశ్న 7.
2A AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 B + C చర్యకు Kc విలువ is 2 × 10-3 ఒక నిర్దేశిత కాలం వద్ద చర్యా మిశ్రమంలో [A] = [B] = [C] = 3 × 10-4 M. ఏ దిశలో చర్య పురోగమిస్తుంది?
సాధన:
చర్యకు భాగఫలం Qc విలువను కింది సమీకరణం తెలుపుతుంది.
Qc = [B] [C] / [A]²
కాని [A] [B] ] [C] = 3 × 10-4 M కాబట్టి
Qc = (3 × 10-4) (3 × 10-4)/ (3 × 10-4)² = 1
అంటే Qc > Kc కాబట్టి చర్య తిరోగామి దిశగా ప్రయాణిస్తుంది.

ప్రశ్న 8.
400K వద్ద 1L ఘనపరిమాణం గల చర్యా పాత్రలో 13.8 g N2O4 ను ఉంచి కింది సమతాస్థితిని చేరుకొనేటట్లు చేయబడింది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 182
సమతాస్థితి వద్ద మొత్తం పీడనం 9.15 బార్లు. Kc, Kp, లను సమతాస్థితి వద్ద పాక్షిక పీడనాలను లెక్కించండి.
సాధన:
nRT అని మనకు తెలుసు.
మొత్తం ఘనపరిమాణం (V) = 1L
N2O4 మోలార్ ద్రవ్యరాశి = 92 g
వాయువు మోల్ల సంఖ్య (n)
= 13.8 g/ 92 g mol-1
= 0.15 వాయు స్థిరాంకం (R) mol-1 K-1 ఉష్ణోగ్రత (T) = 400K

pV = nRT
= 0.083 bar L
p × 1L = 0.15 × 0.083 bar L mol-1 K-1 × 400 K
p = 4.98 bar
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 183
9.15 = (4.98 – x) + 2x
9.15 = 4.98 + x
x = 9.15 – 4.98 = 4.17 bar

సమతాస్థితి వద్ద పాక్షిక పీడనాలు
PN2O4 = 4.98 – 4.17 = 0.81 bar
PNO2 = 2x = 4.17 = 8.34 bar
Kc = (PNO2)²/PN2O4
= (8.34)²/0.81 = 85.87

Kp = Kc(RT)∆n
= 85.87 = Kc (0.083 × 400)¹
Kc = 2.586 = 2.6

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 9.
1L ఘన పరిమాణం గల మూసిన చర్యా పాత్రలో 3.00 మోల్ల PCl5 ను 380K వద్ద ఉంచి, అది సమతాస్థితిని చేరుకొనేటట్లు చేయబడింది. సమతాస్థితి వద్ద చర్యా మిశ్రమం సంఘటనాన్ని లెక్కించండి Kc = 1.80.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 184

ప్రశ్న 10.
గ్లైకోలిసిస్ చర్యలో గ్లూకోజ్ ఫాస్ఫారిలేషన్ చర్యకు ∆G విలువ 13.8 kJ mol-1. 298 K వద్ద దీని Kc విలువ ఎంత?
సాధన:
∆G = 13.8 kJ mol-1
= 13.8 × 10³ J mol-1
∆G = Kc = -RT lnKc
కాబట్టి lnKc = -13.8 × 10³ J mol-1 / (8.314 Jmol-1 K-1 × 298 K)
lnKc = -5.569
Kc = e-5.569
Kc = 3.81 × 10-3

ప్రశ్న 11.
సుక్రోజ్ జలవిశ్లేషణాన్ని కింది సమీకరణం సూచిస్తుంది.
సుక్రోజు + H2O AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 గ్లూకోజు + ఫ్రక్టోజు చర్యకు సమతాస్థితి స్థిరాంకం Kc విలువ 300K వద్ద 2 × 1013, 300K వద్ద ∆G విలువ ఎంత?
సాధన:
∆G = -RT lnKc
∆G = (-814 J mol-1 K-1)300K × In (2 × 1013)
∆G = -7.64 × 104 J mol-1

ప్రశ్న 12.
బ్రాన్డెడ్ ఆమ్లాలు : HF, H2SO4, HCO3లకు కాంజుగేటు క్షారాలను రాయండి.
సాధన:
కాంజుగేటు క్షారాలు ఒక ప్రోటాను తక్కువగా కలిగి ఉండాలి. కాబట్టి ఈ ఆమ్లాల కాంజుగేటు క్షారాలు వరుసగా F, HSO4, CO2-3 లు.

ప్రశ్న 13.
బ్రానెడ్ క్షారాలు : NH2, NH3, HCOOలకు కాంజుగేటు ఆమ్లాలను రాయండి.
సాధన:
కాంజుగేటు ఆమ్లంలో ఒక ప్రోటాన్ అధికంగా ఉండాలి.
కాబట్టి కాంజుగేటు ఆమ్లాలు వరుసగా :
NH3, NH+4, HCOOH లు

ప్రశ్న 14.
H2O, HCO3, HSO4, NH3 జాతులు, బ్రాన్డ్ ఆమ్లాలుగాను, క్షారాలుగాను ప్రవర్తిస్తాయి. కాబట్టి ప్రతీదానికి అనురూపక కాంజుగేటు ఆమ్లాన్ని, కాంజుగేటు క్షారాన్ని ఇవ్వండి.
సాధన:
క్రింది పట్టికలో జవాబు చూడండి.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 185

ప్రశ్న 15.
కింది వాటిని లూయీ ఆమ్లాలు, క్షారాలుగా వర్గీకరించి అవి ఆ విధంగా ఎందుకు ప్రవర్తిస్తాయి
అనే దానిని తెలపండి.
(a) HO (b) F (c)H+ (d) BCl3
సాధన:
(a) హైడ్రాక్సిల్ అయాన్. తాను ఒక ఎలక్ట్రాన్ జంటను దానం చేయగలగడం చేత లూయీ క్షారంగా పనిచేస్తుంది.

(b) F-దానిపై ఉండే నాలుగు ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ జంటలలో ఒకదానిని దానంచేసి లూయీ క్షారంగా ప్రవర్తిస్తుంది.

(C) హైడ్రాక్సిల్ అయాన్, ఫ్లోరైడ్ అయాన్ వంటి క్షారాలు నుంచి, ఒక ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ జంటను స్వీకరించ గలిగి ఉండటం కారణంగా, ప్రోటాన్ ఒక లూయీ ఆమ్లంగా పనిచేస్తుంది.

(d) అమ్మోనియా, లేదా ఏమీన్ అణువులు నుంచి ఒక జంట ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్లను BCl3 స్వీకరించి లూయీ ఆమ్లంగా పనిచేస్తుంది.

ప్రశ్న 16.
ఒక మృదు పానీయం నమూనా ద్రావణంలో హైడ్రోజన్ అయాన్ గాఢత 3.8 × 10-3M. pH విలువ ఎంత?
సాధన:
pH = – log [3.8 × 10-3]
= – {[log [3.8] + log [10-3]}
= -{(0.58) + (-3.0)}
= -[-2.42] = 2.42
కాబట్టి మృదు పానీయం pH విలువ 2.42. దీనిని అనుసరించి ఇది ఆమ్ల గుణం కలిగి ఉంది అని తెలుస్తుంది.

ప్రశ్న 17.
1.0 × 10-8 M. గాఢత గల HCl ద్రావణం pH విలువ లెక్కించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 186
Kw = [OH][H3O+]
= 10-14
నీటిలో x = [OH] = [H3O+] అనుకొందాం.
H3O+ అయాన్ల గాఢత (i) ద్రావణం స్థితిలో ఉండే
HCl అయనీకరణం ప్రక్రియ మీద అంటే
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 187

(ii) H2O అయనీకరణం ప్రక్రియ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. అతి విలీన ద్రావణాలలో H3O+కు సంబంధించిన రెండు ఉత్పత్తి స్థానాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.
[H3O+] = 10-8 + x
Kw = (10-8 + x) (x) = 10-14
or x² + 10-8 x – 10-14 = 0
[OH] = x = 9.5 × 10-8
pOH = 7.02, pH = 6.98

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 18.
HF అయనీకరణ స్థిరాంకం విలువ 3.2 × 10-4. దీని 0.02 M ద్రావణంలో HF అయనీకరణ అవధిని లెక్కించండి. ఈ ద్రావణం లోని అన్ని రసాయన జాతుల (H3O+, F, HF) గాఢతలను ద్రావణం ను లెక్కించండి.
సాధన:
కింది ప్రోటాన్ బదిలీ చర్యలు జరిగే అవకాశం ఉంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 188
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 189
ప్రధాన చర్య సమతాస్థితి సమీకరణంలో పై సమతాస్థితి గాఢతలను ప్రతిక్షేపిస్తే
Ka = (0.02α²) / (0.02 – 0.02α)
= 0.02α²) / (1 – α) = 3.2 × 10-4

కింది వర్గ సమీకరణం లభిస్తుంది
α² + 1.6 × 10-2 α – 1.6 × 10-2 = 0
‘α’ గల వర్గ సమీకరణాన్ని ‘α’ కోసం సాధిస్తే, రెండు వర్గ మూలాలు (విలువలు) వస్తాయి. ఇవి
α = + 0.12, – 0.12

ఋణ విలువను ఆమోదించలేం. (ఎందుకంటే అయనీకరణం విలువ ఋణ విలువగా ఉండటానికి వీలులేదు) కాబట్టి
α = 0.12

దీని అర్థం α = + 0.12. మిగిలిన జాతుల అంటే HF, F, H3O+ ల సమతాస్థితి గాఢతలు కింది విధంగా ఉంటాయి :
[H3O+] = [F] = cα = 0.02 × 0.12
= 2.4 × 10-3 M
[HF] = c(1 – α) = 0.02 (1 – 0.12)
= 17.6 × 10-3 M

pH = – log [H+]
= -log(2.4 × 10-3 = 2.62

ప్రశ్న 19.
0.1 M మోనోక్షారిత ఆమ్లం pH విలువ 4.50. H+, A, HA జాతుల గాఢతలను సమతాస్థితి వద్ద లెక్కించండి. మోనోక్షారిత ఆమ్లం Ka, pKa విలువలను కూడా నిర్ణయించండి.
సాధన:
pH = – log [H+]
కాబట్టి, [H+] = 10-pH = 10-4.50
= 3.16 × 10-5
[H+] = [A] = 3.16 × 10-5
Ka = [H+][A] / [HA]

[HA]సమతాస్థితి = 0.1 (3.16 × 10-5) = 0.1
Ka = (3.16 × 10-5)²/0.1 = 1.0 × 10-8
pKa = – log (10-8) = 8

ఇంకొక విధంగా, బలహీన ఆమ్లం బలాన్ని “వియోజన శాతం”గా ఉపయోగకరమైన పద్ధతిలో కొలుస్తారు. వియోజన శాతాన్ని కింది విధంగా రాస్తారు.
[HA]వియోజనం x × 100/[HA]ఆరంభ

ప్రశ్న 20.
0.08 M హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం HOCl ద్రావణం pH ను లెక్కించండి. ఆమ్లం అయనీకరణ స్థిరాంకం విలువ 2.5 × 10-5. HOCl యొక్క వియోజన శాతాన్ని నిర్ణయించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 190
x << 0.08 (అంటే 0.08 కంటే చాలా తక్కువ), కాబట్టి
0.08 – x = 0.08
X² / 0.08 = 2.5 × 10-5
X² = 2.0 × 10-6,
x = 1.41 × 10-3
[H+] = 1.41 × 10-3 M.
కాబట్టి వియోజన శాతం
= [HOCl]వియోజనం/ [HOCI]ఆరంభ × 100
= 1.41 × 100/[HA]
“ఆరంభం
= 1.41 × 10-3/0.08
= 1.76 %.

pH = – log(1.41 × 10-3)
= 2.85.

ప్రశ్న 21.
0.004 M హైడ్రోజన్ ద్రావణం pH విలువ 9.7. దాని అయనీకరణ స్థిరాంకం Kb నుpKb ను లెక్కించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 191
pH విలువ నుంచి హైడ్రోజీన్ అయాన్ గాఢతను లెక్కించవచ్చు. హైడ్రోజన్ అయాన్ గాఢత, నీటి అయానిక్ లబ్దం విలువ తెలిసినట్లయితే హైడ్రాక్సిల్ అయాన్ గాఢతను లెక్కించవచ్చు. కాబట్టి
[H+] = ప్రతిసంవర్గం (−pH)
= ప్రతి సంవర్గం(-9.7) = 1.67 × 10-10
[OH] = Kw/ [H+] = 1 × 10-14 / 1.67 × 10-10
= 5.98 × 10-5

హైడ్రాజీనీయమ్ అయాన్ గాఢత కూడా, హైడ్రాక్సిల్ అయాన్ గాఢతకు సమానంగా ఉంటుంది. ఈ రెండింటికి గాఢతలు కూడా స్వల్ప పరిమాణంలోనే ఉన్నాయి. కాబట్టి వియోజనం చెందని క్షారం గాఢత 0.004M కు సమానంగా తీసుకోవచ్చు. కాబట్టి
Kb = [NH2NH3+][OH] / [NH2NH2]
(5.98 × 10-5)² / 0.004 8.96 × 10-7
pKb = – logKb = log(8.96 × 10-7) = 6.04.

ప్రశ్న 22.
0.2M NH4Cl 0.1M NH3 గల ద్రావణం pH విలువను లెక్కించండి. అమ్మోనియా pKb విలువ 4.75
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 192
సమతాస్థితి వద్ద గాఢతలు (M)
0.10 – x 0.20 + x x
Kb = [NH+4][OH] / [NH3]
= (0.20 + x) (x) / (0.1 – x) = 1.77 × 10-5
Kb స్వల్ప పరిమాణం కలిగి ఉంది. కాబట్టి 0.1M, 0.2Mతో ‘x’ విలువను సరిపోల్చితే దీనిని విస్మరించవచ్చు.
కాబట్టి, [OH] = x = 0.88 × 10-5
కాబట్టి, [H+] = 1.12 × 10-9
pH = -log[H+] = 8.95

ప్రశ్న 23.
0.05M అమ్మోనియా ద్రావణం అయనీకరణం అవధిని pH విలువను లెక్కించండి. అమ్మోనియా అయనీకరణ స్థిరాంకం విలువను పట్టిక 7.7 నుంచి గ్రహించండి. అమ్మోనియా కాంజుగేటు ఆమ్లం అయనీకరణ స్థిరాంకం విలువను కూడా లెక్కించండి.
సాధన:
నీటిలో అమ్మోనియా అయనీకరణాన్ని కింది సమీకరణం ద్వారా వ్యక్తం చేయవచ్చు.
NH3 + H2O AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 H+4 + OH
సమీకరణం (7.33)ను హైడ్రాక్సిల్ అయాన్ గాఢతను లెక్కించడానికి ఉపయోగిస్తాం,
[OH] = c α = 0.05 α
Kb = 0.05 α²x / (1 – α)

α విలువ అతిస్వల్పం, సమీకరణంలో కుడివైపున ఉండే సమాసంలో హారంలో ఉండే (1 – α) లో ‘1’తో ‘α’ ను సరిపోల్చి, ‘α’ విలువను విస్మరించవచ్చు.
కాబట్టి,
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 193

కాంజుగేటు ఆమ్ల – క్షార జంటకు ఈ సమీకరణాన్ని ఉపయోగిస్తే
Ka × Kb = Kw అవుతుంది

పట్టిక 7.7 నుంచి NH3 Kb విలువను గ్రహించి, కాంజుగేటు ఆమ్లం NH+4 గాఢతను మనం లెక్కించవచ్చు.
Ka = Kw/Kb = 10-14/ 1.77 × 10-5
= 5.64 × 10-10

ప్రశ్న 24.
0.10M అమ్మోనియా ద్రావణం pH విలువను లెక్కించండి. 50.0 mL పరిమాణం గల ఈ ద్రావణం 25.0 mL పరిమాణం గల 0.10M HCl తో చర్య జరిపినప్పుడు ఏర్పడిన ఫలిత ద్రావణం pH లెక్కించండి. అమ్మోనియా విఘటన స్థిరాంకం విలువ kb = 1.77 × 10-5
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 194
Kb = [NH+4][OH]/NH3 = 1.77 × 10-5
తటస్థీకరణ చర్యకు ముందుగా
[NH+4][OH] = x
[NH3] = 0.10 − x = 0.10
x² / 0.10 = 1.77 × 10-5
x = 1.33 × 10-3 = [OH]
కాబట్టి [H+] = Kw/ [OH] = 10-14
= (1.33 × 10-3) = 7.51 × 10-12
pH = – log (7.5 × 10-12) = 11.12

50mL, 0.1M అమ్మోనియా ద్రావణానికి (5 మి.మోల్ల NH3 గలది), 25mL, 0.01M HCL ద్రావణం (2.5 మోల్ల HCl గలది) కలిపితే 2.5 మి.మోల్ల అమ్మోనియా తటస్థీకరణం చెందుతుంది. ఈ రెండు ద్రావణాలను కలపగా ఏర్పడిన 75mL ద్రావణంలో మిగిలిన ఉండిన 2.5 మి.మోల్ల అమ్మోనియా తటస్థీకరణం చెందక మిగిలి ఉంటుంది. అంతేకాక 2.5 మి.మోల్ల NH+4 కూడా ఉంటుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 195

ఫలితంగా ఏర్పడిన 75ml ద్రావణంలో 2.5 మి.మోల్లు NH+4 అయాన్లు (అంటే 0.033M), 2.5 మి.మోల్ (అంటే 0.033) తటస్థీకరణం చెందని NH3 అణువులు ఉంటాయి. (NH3 + H2O → NH4OH) కింది సమతాస్థితిలో ఉంటుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 196

చివరి 75mL ద్రావణం తటస్థీకరణం చర్య తరువాత అప్పటికే 2.5 మి.మోల్లు. NH+4 అయాన్లను (అంటే 0.033M) కలిగి ఉంది.
కాబట్టి NH+4 అయాన్ల మొత్తం గాఢత
[NH+4] = 0.033 + y
y చాలా స్వల్పం. కాబట్టి [NH4OH] = 0.033 M
[NH+4] = 0.033M.
Kb = [NH+4][OH] / [NH4OH]
= y(0.033) / (0.033) = 1.77 × 10-5 M
అని మనకు తెలుసు.
కాబట్టి, y =1.77 × 10-5 = [OH]
[H+] = 10-14/ 1.77 × 10-5
= 0.56 × 10-9
కాబట్టి, pH = 9.24

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు

ప్రశ్న 25.
ఎసిటిక్ ఆమ్లం pKa అమ్మోనియా హైడ్రాక్సైడ్ pKa విలువ వరుసగా 4.76, 4.75. అమ్మోనియం ఎసిటేట్ జలద్రావణం pH కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 197

ప్రశ్న 26.
శుద్ధ నీటిలో A2X3 ద్రావణీయతను లెక్కించండి. దీనిలో ఏర్పడిన ఏ అయాన్ నీటితో చర్య జరపదు అని ఊహించండి. A2X3 ద్రావణీయతా
విలువ Ksp = 1.1 × 10-23.
సాధన:
A2X3 AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 69 2A3+ + 3X2-
Ksp= [A3+]²[X2-]³ = 1.1 × 10-23
S = A2X3 ద్రావణీయత అయితే
[A3+] = 2S; [X2-]= 3S
Ksp = (2S)² (3S)³ = 108S5
= 1.1 × 10-23
S5 = 1 × 10-25
S = 1.0 × 10-5 mol L-1

ప్రశ్న 27.
Ni(OH)2 AgCN లవణాలు ద్రావణీయతా లబ్దం విలువలు వరసగా 2.0 × 10-15, 6 × 10-17 ఏ లవణం అధిక ద్రావణీయత కలిగి ఉంది? వివరించండి.
సాధన:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 7 రసాయనిక సమతాస్థితి, అమ్లాలు – క్షారాలు 198
[Ag+] = S1, అయితే [CN] = S1
[Ni2+] = S2, అయితే [OHF] = 2S2
1 = 6 × 10-17, S1 7.8 × 10-9
= (S2)(2S2)² = 2 × 10-15, S1 = 0.58 × 10-4
Ni(OH)2, AgCN కంటే అధిక ద్రావణీయత కలిగి ఉంది.

ప్రశ్న 28.
0.10 M NaOH ద్రావణంలో Ni(OH)2 మోలార్ ద్రావణీయతను లెక్కించండి. Ni(OH)2 ద్రావణీయతా లబ్దం విలువ 2.0 × 10-15.
సాధన:
Ni(OH)2 ద్రావణీయతను ‘5’ అనుకొందాం. S mol/L Ni(OH)2 ను నీటిలో కరిగిస్తే, S mol/L Ni2+ 2S mol/ L, OH అయాన్లు ఏర్పడతాయి. అయితే ద్రావణంలో OH అయాన్ల మొత్తం గాఢత (0.10 + 2S) mol/L కు సమానంగా ఉంటుంది. ఎందుకంటే ద్రావణంలో ఇదివరకే 0.10 mol/L OH అయాన్లు NaOH ద్వారా చేరి ఉన్నాయి.
Ksp = 2.0 × 10-15 = [Ni2+][OH
= (S)(0.10 + 2S)²
Ksp అల్ప విలువ గలది కాబట్టి
2S << 0.10 0.10
(0.10 +2S) ≈ 0.10
కాబట్టి,
2.0 × 10-15 = S (0.10)²
S = 2.0 × 10-13M = [Ni2+]

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు

Students get through AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు which are most likely to be asked in the exam.

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు

ప్రశ్న 1.
ఒక పాచికను దొర్లించారు. దాని ముఖంపై కనబడే సంఖ్య X యొక్క అంకమధ్యమం, విస్తృతులను కనుక్కోండి.
సాధన:
శాంపిల్ ఆవరణ S, దీనితో అనుబంధమయ్యే యాద్టచ్చిక చలరాశిని X అనుకుందాం. P(x) క్రింది పట్టిక ద్వారా ఇవ్వబడింది.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు 1

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు

ప్రశ్న 2.
ఒక యూదృచ్ఛిక చలరాశి X సంభావ్యతా ఎఖాజనం క్రింద ఇవ్వడమైనది.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు 2
k విలువను, X డొక్క అంకమధ్యమం, విస్తృతులను కనుక్కోండి.
సాధన:
\(\sum_{i=1}^5 P\left(X=x_i\right)=1\)
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు 3

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు

ప్రశ్న 3.
P(X = K) = \(\frac{(k+1) c}{2^k}\), (k = 0, 1, 2, 3,..) సంభాప్యతా విఖాజనంతో x యాద్లచ్చిక చలరాశి అయితే, c ని కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు 4
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు 5

ప్రశ్న 4.
P(X=-2)=P(X=-1)=P(X=2)=P(X=1)=\(\frac{1}{6}\), P(X=0)=\(\frac{1}{3}\) ను తృప్తిపరిచేటట్ల X యాదృచ్ఛిక చలరాశి అంకమధ్యమం, వస్తృతులను కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు 6

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు

ప్రశ్న 5.
రెండు పాచికలను యాద్చ్చికంగా ణొర్లంచారు. రండింటి పై కనణడే సంఖ్యల మొత్తానికి సంభావ్యతా విభాజనాన్ని కనుక్కోండి. యాద్చ్ళిక చలరాశి అంక మధ్ళమాన్ని కనుక్కోండి.
సాధన:
రెండు పాచికలను దొర్లించనప్పుడు శాంపల్ ఆవరణ S నందు 6 × 6 = 36 శాంపుల్ బిందువులు ఉంటాయి. అవి :
S = {(1,1),(1,2) …………….. (1,6),(2,1),(2,2) ………….. (2,6) …………… (6,6)}
రెండు పాచికలపై కనబడే సంఖ్యల మొత్తాన్ని X తో సూచిద్దాం. అప్పుడు X వ్యాప్తి ={2,3,4, ……………… 12} X కు సంభావ్యతా విభాజనాన్ని ఈ క్రింద ఇవ్వడమైనది.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు 7

ప్రశ్న 6.
8 నాణేలను ఏకకాలంలో ఎగరవేశారు. కనీసం 6 బొమ్మలు పడటానికి గల సంభావ్యతను కనుక్కోండి.
సాధన:
బొమ్మ రావటానికి సంభావ్యత =\(\frac{1}{2}\)
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు 8

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు

ప్రశ్న 7.
ఒక ద్విపద విభాజనం అంకమాధ్లమం, విస్తృతి వరుసగా 4, 3. ఆ విభాజనాన్ని సంధానించి, P(X ≥1) ను కనుక్కోండి.
సాధన:
ద్విపద విభాజనానికి అంకమధ్యమం = np = 4
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు 9

ప్రశ్న 8.
యాదృచ్ఛికంగా ఎంపిక చేసిన ఒక వ్యక్తికి ఎడమచేతి వాటం (రాయడానికి సంబంధించి) ఉండే సంభావ్యత 0.1. 10 మంది వ్యక్తుల సముదాయంలో ఒకరికి ఎడమ చేతి వాటం టండే సంభావ్యత ఎంత ?
సాధన:
ఇచ్చట n=10
p=0.1
q=1-p=1-0.1=0.9
10 మందిలో ఒకరికి ఎడమచేతి వాటం ఉండే సంభావ్త
\(P(X=1)={ }^{10} C_1(0.1)^1(0.9)^{10-1}\)
= 10 × 0.1 × (0.9)9
= 1 × (0.9)9
= (0.9)9

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు

ప్రశ్న 9.
450 పేజీల ఉన్న ఒక పె్తకంలో 400 ముద్రణ లోపాలు ఉన్నాయి. ఒక పేజీలోని డోషాల సంఖ్ల పాయిజాన్ న్యాయాన్న్ అసుసరిస్తుందనుకొని, 5 పేజీల యాదృచ్ఛిక శాంపుల్, ముద్రణ దోషాలను ఏమీ కలిగి ఉండని సంభావ్యతను కనుక్కోండి.
సాధన:
ఈ పుస్తకంలోని ఒక పేజీకి. గం సగటు దోషాల సంఖ్య
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు 10

ప్రశ్న 10.
రక్తంలోని ఎర్కణాల లోటును, రక్రం నమూనాను మైక్రోస్కోస్తో పరీక్షించి నిర్ధాఠిస్తారు. ఆరోగ్రాంతకడికి ఒక నిర్డిష్ట పరిమాణ నమానాలో సగటున 20 ఎక్ర కణాలు ఉంటాయనుకుందాం. పాయిజాన్ విఖాజనాన్ని ఉపమోగించి, అరోగ్యవంతుడి నుంచి తీసుకున్న ఒక రక్త నమూనాలో 15 కంటే తక్కువ ఎగ్ర కణాలను కలిగి ఉండే సంభావ్యతను కనుక్కోండి.
సాధన:
ఇచ్చట λ =20
ఒక ఆరోగ్యవంతుడ నుంచి తీసుకున్న నమూనాలో r ఎ(ర్ర
కణాలు ఉండగల సంభావ్యత P (X=r).
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు 11

ప్రశ్న 11.
ఒక పాయిజాన్ చలరాశి P(X=1)=P(X=2) ను తృృప్తిపరుగ్తుంది. P(X = 5) ను కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 10 యాదృచ్ఛిక చలరాశలు, సంభావ్యత విభాజనాలు 12

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత

Students get through AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత which are most likely to be asked in the exam.

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత

ప్రశ్న 1
రెండు పాచికలను ఒకే తడవ దార్లంచినప్ణుడు ఆ పాచికల ముఖాలపై ఒకే సంఖ్ల రావడానికి గల సంఖావ్యతను కనుక్కోండి.
సాధన:
రెండు పాచికల ముఖాలపై ఒకే సంఖ్య వచ్చే ఘటనను ‘E’ అనుకొందాం.
‘E’ జరగడానికి దోహదం చేసే సందర్భాల సంఖ్య = 6 శాంపిల్ ఆవరణంలోని మొత్తం లఘు ఘటనల సంఖ్య
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 1

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత

ప్రశ్న 2.
1 నుంచి 20 వరకు గల 20 సంఖ్లల నుంచి ఒక సంఖ్యను ఎన్నుకొన్నాం. ఆ సంఖ్య ప్రధాన సంఖ్య అయ్యే సంభావ్యతను కనుక్కోండి.
సాధన:
శాంపుల్ ఆవరణ S లో 20 మూలకాలున్నాయి. ఎన్నుకన్న సంఖ్య ప్రధాన సంఖ్య అయ్యే ఘటన E అనుకోండి. అప్పుడు
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 2

ప్రశ్న 3.
ఒక సంచిలో 4 ఎర్రని, 5 నల్లని, 6 నీలం రంగును కలిగిన ఐంతులున్నాయి. యాదృచ్చింగా ఏకకాలంలో ఎన్నుకొన్న రెండు బంతులలో ఒకట ఎర్రది అయ్యే సంభావ్యతను కనుక్కోండి.
సాధన:
రెండు బంతులను ఒకసారి తీసినపుడు ఒకటి నల్ల బంతి, ఒకటి ఎర్రబంతి వచ్చే ఫుటన ‘E’ మరియు ‘S’ అనేది శాంపుల్ ఆవరణం. నంచిలోని వెుత్తం బంతుల నంఖ్ = 4+5+6 = 15
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 3

ప్రశ్న 4.
పది పాచికలను ఒకే తడవ దొర్లించినప్పుడు అందుల ఏ పాచికా 1 చూపకపోవడానికి గల సంభావ్యతను కనుక్కోండి.
సాధన:
ఏ పాచిక 1 చూపని ఘటనను A అనుకొందాం.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 4

ప్రశ్న 5.
{1,2,3, ………… 100} నుంచి ఒక సంఖ్య x ను యాదృచ్ఛికంగా తీయడంజరిగింది. \(\left(x+\frac{100}{x}\right)\)> 29 అయ్యే సంఖావ్యత ఎంత?
సాధన:
ఇక్కడ మొత్తం ఫలితాల సంఖ్య 100.
{1,2,3, ………….. 100} లో నుంచి ఎన్నుకొన్న సంఖ్య x
అనేది \({x}+\frac{100}{\mathrm{x}}\) > 29 ని ధ్రువపరిచే ఘటనను A అనుకొందాం.
అప్పుడు x+ \(\frac{100}{\mathrm{x}}\) >29
⇔ x2 -29 x+100 > 0
⇔ (x-4)(x-25) > 0
⇔ x < 4 లేదా x > 25
⇔ x ∈ {1,2,3,26,27, ………………….. 100} = A (అనుకొందాం)
∴ A అనుకూల ఫలితాల సంఖ్య 78
∴ కావలసిన సంభావ్యత = P(A) = \(\frac{78}{100}\) = 0.78

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత

ప్రశ్న 6.
ఒక చదరంగం బల్లపై రెండు చతురస్రాలను యాదృచ్ఛికంగా ఎన్నుకొన్నారు. వాటికి ఉమ్మడి భుం ఉండటానికి గల సంభావ్యత \(\frac{1}{18}\) అని చూపండి.
సాధన:
మొదటి చతురస్సాన్ని 64 విధాలుగా, రెండోదాన్ని 63 విధాలుగా ఎన్నుకోవచ్చు.
కాబట్టి రెండు చతురస్సాలను ఎన్నుకొనే విధాలు 64× 63
ఈ చతురస్రాలు ఒక ఉమ్మడి భుజాన్ని కలిగిఉండే ఘటన E అనుకొందాం.
ఇప్పుడు E అనుకూల ఫలితాల సంఖ్యను కనుక్కొందాం. మొదటగా ఎగ్నుకొన్న చతురస్రం మూలనున్న నాలుగు చతురస్సాల్లో ఒకటి అయితే రెండో చతురస్సాన్ని (ఉమ్మడి భుజం ఉండేటట్లు) రెండు రకాలుగా ఎన్నుకోవచ్చు.
మొదటిగా ఎన్నుకొన్న చతురస్సం చదరంగం ఐల్ల భుజం వెంబడి గల (మూలల వద్ద ఉన్నవాటిని మినహాయిస్తే) 24 చదరాల్లో ఒకటి అయితే, రెండో చతురప్రాన్ని 3 విధాలుగా ఎన్నుకోవచ్చు.
మొదటిగా ఎన్నుక్న్న చతురక్సం మిగిలిన 36 చతురస్సాల్లో ఒకటి అయితే రెండోదాన్ని 4 విధాలుగా ఎన్నుకోవచ్చు.
కాబట్టి అనుకూల ఫలితాల సంఖ్
(4 × 2)+(24 × 3)+(36 × 4)=224
∴ కావలసిన సంభావ్యత = \(\frac{224}{64 \times 63}=\frac{1}{18}\)

ప్రశ్న 7.
ఒక నిష్బాక్షక నాణేన్ని 200 సార్లు ఎగరవేశారు. జేసి సంఖ్యలో (అన్నిసార్ల) ణొమ్మహడే సంఖావ్యత కనుక్కోండి.
సాధన:
మొత్తం ఫలితాల సంఖ్య 2200
బేసి సంఖ్యలో దొమ్మపడే ఘటనను E అనుకొందాం.
E కి అనుకూల ఫలితాల సంఖ్య
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 5

ప్రశ్న 8.
యాదృచ్ఛికంగా ఒక గుండ్రని ణల్ల చుట్టా కూర్చన్న 20 మంది వ్యక్తలలో A, Bలు ఉన్నారు. A, Bల మధ్య ఎవరైనా ఆరుగురు వ్యక్తులండే సంఖావ్యత కనుక్రోండి.
సాధన:
గుండ్రటి బల్లచుట్టూ ఏ ఆసనం పైనెనా ‘A’ కూర్చోవచ్చు. అప్పుడు Bకి అందుబాటులో ఉన్న ఆసనాల సంఖ్ 19. కాని A, Bల మధ్య ఆరుగురు వ్యక్తులు ఉండాలంటే Bకి గల అవకాశాలు రెండే.
∴ కావలసిన సంభావ్యత \(\frac{2}{19}\).

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత

ప్రశ్న 9.
30 వరస హార్ణాంకాల నుంచి రెండింటిని యాదృచ్కంగా ఎన్నకకొన్నారు. వాటి మొత్తం జేసససంఖ్య అజ్యే సంఖావ్యత ఎంత ?
సాధన:
30 సంఖ్యల నుంచి 2 సంఖ్యలను ఎన్నుకొనే విధాలు 30C2. ఈ 30 సంఖ్లల్లో 15 సంఖ్యలు జేసి కాగా 15 సంఖ్యలు సరి సంఖ్యలు. ఎన్నుకొన్న రెండు సంఖ్యల మొత్తం బేసిసంఖ్య కావాలంటే అందులో ఒకటి సరిసంఖ్య మరాకటి దేసిపంఖ్య కావాలి. కాబట్టి అనుకూల ఫలిజాల సంఖ్య = 15C1 x 15C1
∴ కావలసిన సంభావ్యత
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 6

ప్రశ్న 10.
పుట్టిన పిల్లలు 1,00,000 మందిలో 20 సంవత్సరాల వయస్సు వచ్చే వరకు జీవించేవారి సంఖ్య 77,181. ఇప్పుడు పుట్టిన ఐిడ్డ 20 సంవత్సరాల వరకు జీవించగల సంఖావ్యతను కనుక్కోండి.
సాధన:
ఇక్కడ m=77,181
n=1,00,000
కావలసిన సంభావ్యత = \(\frac{m}{n} = \frac{77,181}{1,00,000}\)
= 0.77181

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత

ప్రశ్న 11.
సంఖావ్యతకు సంకలన సిద్ధాంతం.
సాధన:
ప్రవచనం : ఒక యాదృచ్ఛిక ప్రయోగంలో E1, E2 ఏవైనా రెండు ఘటనలు, P సంభావ్యతా ప్రమేయం అయితే
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 7

ప్రశ్న 12.
రెండు పాణికలతో మొత్తం స్కోరు 7 దొర్లించే సంఖావ్యత ఎంత ?
సాధన:
ఇచ్చిన (పయోగం శాంపిల్ ఆవరణం
S={(1,1),(1,2), ……………… (1,6),
(2,1),(2,2), …………….. ,(2,6),
..
..
..
..
(6,1,(6,2), …………….. ,(6,6)}
ఏదైనా ఒక మూలకంలోని మొదటి నిరూపకం మొదటి పాచికపై స్కోరును, రెండో నిరూపకం రెండో పాచికపై స్కరును సూచిస్తాయి. Sలో మొత్తం 36 మూలకాలున్నాయి. S లోని మూలకాలన్నీ సమసంభవాలు.
మొత్తం స్కోరు 7 పొందే ఘటనను E అనుకోండి. అప్పుడు
E={(1,6),(2,5),(3,400),(4,3),(5,2), (6,1)}, E లో మొత్తం 6 మూలకాలున్నాయి.
∴ P(E) = \(\frac{6}{36}\) = \(\frac{1}{6}\)

ప్రశ్న 13.
మాడు నాణేలను ఎగరవేసినప్పండు రెండు ణొరుసులు, ఒక జొమ్ము పొందే సంఖావ్యత ఎంత ?
సాధన:
మూడు నాణేలను ఎగరవేసే ప్రయోగం శాంపిల్ ఆవరణం S = {H H H, H H T, H T H, H T T, T H H, T H T, T T H,TT T}
n(S)=, 8
రెండు బొరుసులు, ఒక దొమ్మ పడే ఘటనను E అనుకోండి.
అప్పుడు E = {H TT, T H T, TT H}
\(P(E)=\frac{n(E)}{n(S)}=\frac{3}{8}\)
∴ P(E) \(\frac{3}{8}\)

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత

ప్రశ్న 14.
200 పేజీలు గల ఒక పుస్తకంలో నుంచి ఒక పేజీని యాదృచ్చికంగా తెరిచారు. పేజీ సంఖ్య సంపూర్ద వర్గమయ్యే సంఖావ్యత ఎంత ?
సాధన:
పై సమస్యలోని ప్రయోగపు శాంపిల్ ఆవరణం
S = {1,2,3, ………………… , n(S) = 200
తెరిచిన పేజీపై సంఖ్య సంపూర్ణ వర్గమయ్యే ఘటన E అనుకోండి. అప్పుడు
E = {1,4,9, ………………….. 196}, n(E)=14
\(P(E)=\frac{n(E)}{n(S)}=\frac{14}{200}=\frac{7}{100}=0.07\)

ప్రశ్న 15.
బాగా కలిపిన 52 పేకముక్కల కట్ట నుంచి ఒక ముక్కను తీస్తే అది ఆసు గాని, ఇన్పేటి గాని అహ్యే సంఖావ్యత ఎంత? గమనిక : పేక ముక్కల కట్ట అంటే 52 కార్కులు ఉన్న పేక ముక్కల కట్ట అని అర్థం. అందులో 26 ఎర్రనివి, 26 నల్లనివి. ఈ 52 కార్డును నాలుగు సెట్లుగా విభజిస్తూ వీటిని ఆఠీను, కళావరు, డైమండ్, స్పేడ్ (ఇస్పేటు) అనే పేర్లతో పిలుస్తారు. ప్రతి సెట్లోనూ 13 కార్డులుంటాయి. అవి A, 2,3,4,5,6,7,8,9,10, K, Q, J
( A= ఆసు, K= రాజు, Q= రాణి, J = జాకీ)
సాధన:
తీసిన ముక్క ఇస్పేటు అయ్యే ఘటన E1, ఆసు అయ్యే ఘటన E2 అనుకోండి. E1, E2 లు పరస్పర వివర్జిత ఘటనలు కావని గమనించండి. P(E1 ∪ E2) ని కనుక్కోవాలి.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 8
ప్రశ్న 16.
A, B లు రెండు ఘటనలైతే
(i) P(A∩Bc)=P(A) – P(A∩B),
(ii) A, B లలో ఒక్కటి మాత్రమే జరిగే సంభావ్యత P(A)+P(B) – 2P(A∩B) అని చూపండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 9

ప్రశ్న 17.
A, B ఫటనలల P(A)=0.5, P(B)=0.4, P(A∩B) = 0.3 అయ్యేటట్లు ఉన్నాయనుకోండ.
i) A జరగకపోవడానికి
ii) A కానీ, B కానీ (A, B లు రెండూ) జరగకపోవడానికి సంభావ్యతలను కనుక్కోండి.
సాధన:
i) A జరగకపోమే ఘటన Ac; A కానీ, B కానీ జరగకపోయే ఘటన P(A∪B)c , అని మనకు తెలుసు.
∴ P(Ac) = 1 – P(A) = 1 – 0.5 = 0.5

ii) P(A∪B) = P(A) + P(B) – P(A∩B)
కాబట్టి P(A∪B) = 0.5 + 0.4 – 0.3
= 0.6
∴ P[(A∪B)c ] = 1 P(A∪B)
= 1 – 0.6 = 0.4

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత

ప్రశ్న 18.
A, B, C లు మాడు ఘటనలైతే, P(A∪B∪C) P(A) + P(B) + P(C)  – P(A∩B) – P(B∩C) – p(C∩A) + P(A∩B∩C) అని చూపండి.
సాధన:
B∪C = D అని వ్రాస్తే P(A∪B∪C) = P(A∪D)
P(A∪D) = P(A) + P(D) – P(A∩D)
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 10

ప్రశ్న 19.
సంభావ్యతకం గుణాన సిద్ధాంతం.
సాధన:
ప్రవచనం : P(A)>0, P(B) > 0 తో A, B లు ఒక యాద్చిక (పయోగపు ఘటనలు అయితే,
P(A∩B)=P(A) P(B|A)=P(B) P(A|B)
ఉపపత్తి : యాద్యచ్చక (పయోగంతో సాహచర్యమైన శాంపల్ ఆవరణాన్ని S అనుకొందాం.
P(A) > 0, P(B) > 0 అయ్యేటట్లుగా A, B లు S లో ఘటనలు. అప్పుడు షరతు సంభావ్యత నిర్వచనం నుంచి,
\(P(B \mid A)=\frac{P(A \cap B)}{P(A)}\)
∴ P(B∩A) = P(A).P(B|A)
P(B) > 0 కాబట్టి పై సమీకరణంలో A, B లను తారుమారు (వినియమం) చేస్తాం.
P(A∩B)=P(B∩A)=P(B).P(A|B)

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత

ప్రశ్న 20.
ఒక పాచిక ఆ యుగ్మాన్ని దార్లించారు. పాచికలపై సంఖ్యల మొత్తం 6 అయినప్పుడు వాటిలో ఏదో ఒకట 2ను చూపే సంభావ్యత ఎంత ?
సాధన:
రెండు పాచికలను దొర్లంచినప్పుడు, ఏదైనా ఒక పాచికపై 2 వచ్చే ఘటన ‘A’, పాచికలపై సంఖ్యల మొత్తం 6 అయ్యే ఘటన ‘B’ అనుకొందాం.
A = {(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,4),(2,5),(2,6),(1,2),(3,2),(4,2),(5,2),(6,2)}
n(A) = 11
P(A) = \(\frac{11}{36}\)
B = {(1,5),(2,4),(3,3),(4,2)(5,1)}
n(B)=5
P(B)= \(\frac{5}{36}\)
A∩B = {(2,4),(4,2)}
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 12

ప్రశ్న 21.
ఒక పెట్టెలో 4 పనిచేయని, 6 పనిచేసే బల్టలి ఉన్నాయి. దీని నుంచి తీసిన బల్బాను తిరి భర్తీచేయని రీతిలో రెండు ఐల్బులను తీశారు. తీసిన రెండు బల్బులు పనిచేసే ఐల్కాలు అమ్యే సంభావ్యతను కనుక్రోండి.
సాధన:
పది బంతులలో 6 బంతులు ఎర్రటివి కాబట్టి ముందుగా తీసిన బంతి ఎర్రటిదయ్యే సంభావ్యత ‘A’ రెండోసారి తీస్తే ఎర్రటిదయ్యే సంభావ్యత ‘B’, మరియు ‘S’ అనేది శాంపిల్ల ఆవరణం అనుకొందాం.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 13

ప్రశ్న 22.
ఒక తరగతిలో పన్నెండుమంది బాలురు, నలుగురు బాలికలున్నారు. ఒకరి తరువాత ఒకరిని వరుసగా ముగ్గురు పిల్లలను ఎన్నుకొంటే, ఆ ముగ్గురూ బాలురు ఆయ్యే సంభావ్యత ఎంత ?
సాధన:
iవ ప్రయత్నంలో బాలుడిని ఎన్నుకొనే ఘటన Eఅనుకొందాం.
అప్పుడు కనుక్కోవలసిన సంభావ్యత
(i = 1,2,3) P(E1∩E2∩E3) లబ్ద సిద్ధాంతం నుంచి,
P(E1∩E2∩E3) = P(E1) P(E2/E1) P(E3/E1∩E2)
\(=\frac{12}{16} \times \frac{11}{15} \times \frac{10}{14}=\frac{11}{28}\)

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత

ప్రశ్న 23.
75 % సందర్భాలలో A నిజం మాట్లాడతాడు, B 80% సందర్భాలలో B నిజం మాట్లాడతాడు. ఒక సంఘటన గురించి వారు చెప్పే విషయం పరస్పరం విభేదించడానికి సంభావ్యత ఎంత ?
సాధన:
ఒక సంఘటన గురించి A, B లు నిజం చెప్పే ఘటనలు వరుసగా E1, E2 అనుకోండి. అప్పుడు
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 14
ఒక సంఘటన గురించి వారు చెప్పే విషయం పరస్పరం విభేదించే ఘటన E అనుకొండాం. ఇది రెండు విధాలుగా జరగవచ్చు.
i) A నిజం, B అబద్ధం చెబుతాడు.
ii) A అబద్ధం, B నిజం చెబుతాడు.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 17

ప్రశ్న 24.
కలన గణితంలోని ఒక సమస్యను ఇద్దరు విద్యార్థులు A, Bలకు ఇస్తే వారు సమస్యను సాధించే సంభావ్యతలు వరుసగా \(\frac{1}{3}\), \(\frac{1}{4}\). వారిద్దరూ స్వతంత్గా సమస్యను సాధించడానికి (పయత్నిస్తే, ఆ సమస్ల సాధించగల సంభావ్యత ఎంత ?
సాధన:
A, Bలతో సమస్య సాధించబడే ఘటనలు వరుసగా E1, E2 లు అనుకుందాం.
దత్తాంశం ప్రకారం
\(\mathrm{P}\left(\mathrm{E}_1\right)=\frac{1}{3}, \mathrm{P}\left(\mathrm{E}_2\right)=\frac{1}{4}\)
ఈ రెండు ఘటనలు, స్వతంత్త ఘటనలని గమనిద్దాం.
కాబట్టి కావలసిన సంభావ్యత
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 18

ప్రశ్న 25.
A, B లు ఒక్కొక్కరు ఒక నాణేన్ని 50 సార్లు ఏకకాలంలో ఎగరవేస్తారు. ఇద్దరికీ ఒకే ఎగరవేతలో దొరుసు పడక పోవటానికి సంభావ్యతను కనుక్రోండి.
సాధన:
A, B లు ఇద్దరికి ఒక ఎగరవేతలో దొరుసు పడకపోతే ఫటనను E తీసుకొందాం.
ప్రతి ఎగరవేతలో నాలుగు రకాల అవకాశాలున్నాయి.
i) A కి H రావడం, B కి H రావడం
ii) A కి T రావడం, B కి H రావడం
iii) A కి H రావడం, B కి T రావడం
iv) A కి T రావడం, B కి T రావడం
ఇక్కడ 50 యత్నలు.
కాబట్టి మొత్తం అవకాశాల సంఖ్య 450. పైన పేర్కొన్న నాలుగు సందర్భాల్లో, (i), (ii), (iii) లు మా(తమే ఘటన E కు అనుకూల సందర్భాలు. E కి (iv) అనుకూలం కాదు.
∴ \(\mathrm{P}(\mathrm{E})=\frac{3^{50}}{4^{50}}=\left(\frac{3}{4}\right)^{50}\)

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత

ప్రశ్న 26.
ఒక యాద్చ్ఛిక ప్రయోగంలో A, B లు స్వతంత్ర ఘటనలైతే Ac,Bc లూ రెండూ స్వతంత్ర ఘటలని చూపండి.
సాధన:
A; B స్వతంత్ర ఘటనలు కాబట్టి
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 19

ప్రశ్న 27.
ఒక సంచిలో 10 ఒకే మాదిరి బంతులున్నాయి. వీటిలో 4 నీలం రంగువి, 6 ఎర్ర రంగువి. ఒకదాని తరువాత ఒకటి మూడు బంతులను యాధృచ్ఛికంగా ఆ సంచి నుంచి తీస్తే ఆ మూడూ ఎర్రటి బంతులు అయ్యే సంభావ్యతను కనుకొందాం.
సాధన:
మొదట తీసినపుడు అది ఎర్రటి బంతి అడ్యేసంభావ్యత \(\frac{6}{10}\),
రెండోసారి తీసినపుడు ఎర్ర బంతి అమ్యే సంభావ్యత \(\frac{5}{9}\)
మూడోసారి తీసినపుడు ఎర్ర బంతి అమ్యే సంభావ్యత \(\frac{4}{8}\)
కాబట్టి గుణన సిద్ధాంతం నుంచి, కావలసిన సంభావ్యత
\( =\frac{6}{10} \cdot \frac{5}{9} \cdot \frac{4}{8}=\frac{1}{6}\).

ప్రశ్న 28.
ఒక పాత్రలో 7 ఎర్రని, 3 నల్లని బంతులున్నాయి. తీసన ఐంతిని తిరిగి పాత్రలో పెట్టకంండా, రెండు బంతులను తీశారు. ముందుగా తీసన బంతి ఎర్రదని తెలిస్తే, రెండోబంతి ఎర్రనిదయ్యే సంభావ్యతను కనుక్కోండి.
సాధన:
మొదట తీసిన బంతి ఎర్రనిదడ్యే ఘటన R1 రెండో బంతి ఎళ్రనిదమ్యే ఘటన R2 అనుకాందాం.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 20

ప్రశ్న 29.
A, B లు రెండు స్వతంత్ర ఘటనలా
P(A)=0.2, P(B)=0.5
(i) \(P\left(\frac{A}{B}\right)\)
(ii) \(\mathrm{P}\left(\frac{\mathrm{B}}{\mathrm{A}}\right)\)
(iii)P(A∩B)
(iv) P(A∪B) లను కనుక్కోండి.
సాధన:
ఇచ్చినది P(A) = 0.2, P(B) = 0.5
మరియు A, B లు రెండు స్వతంత్ర ఘటనలు.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 21

ప్రశ్న 30.
సంచి B1 లో 4 తెల్లటి, 2 నల్లటి బంతులున్నాయి. సంచి B2 లో 3 తెల్లటి, 4 నల్లటి బంతులున్నాయి. ఒక సంచిని యాధృచ్ఛికంగా ఎంచుకొని, అందులో నుంచి ఒక బంతిని యాధృచ్ఛికంగా తీస్తే, అది తెల్లటి బంతి అయ్యే సంఖావ్యత ఎంత ?
సాధన:
B1, B2 సంచులను ఎంచుకొనే ఘటనలు వరుసగా E1, E2 అనుకొందాం.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 22

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత

ప్రశ్న 31.
బేయీ సిద్ధాంతం.
సాధన:
ప్రవచనం : ఒక యాధృచ్ఛిక ప్రయోగంలో E1, E2, ……………………. En లు n పరస్పర వివరిత, పూర్ణ ఘటనలు: P(Ei )≠ 0,
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 23
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 24
ప్రశ్న 32.
మూడు పెట్టెలు B1 , B2, B3 లలోని ఐంతులు క్రింద వివరించిన రంగులలో ఉన్నాయి.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 25
ఒక పాచికను దొర్లించారు. పాచిక పై ముఖంపై 1 లేదా 2 వస్తే B1 ను ఎన్నుకొంటారు ; 3 లేదా 4 వస్తే B2 ను ఎన్నుకొంటారు ; 5 లేదా 6 వస్తే B3 ను ఎన్నుకొంటారు. ఈ విధంగా ఒక పెట్టెను ఎన్నుకొన్నాక, అందులో నుంచి ఒక బంతిని యాదృచ్ఛికంగా ఎన్నుకొన్నారు. అలా ఎన్నుకొన్న బంతి ఎర్రనిదైతే అది పెట్టె B2 నుంచి వచ్చే సంభావ్త ఎంత ?
సాధన:
పెట్టె Bi ను ఎన్నుకొనే సంభావ్యత P(Ei)(i=1,2,3) అనుకొందాం. అప్పుడు
\(P\left(E_i\right)=\frac{2}{6}=\frac{1}{3} ; i=1,2,3\)
పెట్టె Bi ఎర్రనిదయ్యే సంభావ్యత P(R / Ei) అనుకొంటే
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 26

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత

ప్రశ్న 33.
ఒక పార్రలో w తెల్లని b నల్లని బంతులున్నాయి. Q, R అనే ఇద్దరు ఆటగాళ్ళు పాత్ర నుంచి ఒకరి తరువాత ఒకరు, తీసిన బంతిని తిరిగి ఫర్తీ చేస్తూ, బంతులను తోస్తున్నారు. తెల్లటి బంతి ఎవరు ముందుగా తీస్తే వారు గెలిచినట్లు. Q ఆటను వైదలుపెడితే, Q గెలిచే సంభావ్యతను కనుక్కోండి.
సాధన:
తెల్లటి బంతిని తీసే ఘటన W తో, నల్లని బంతిని తీసే ఘటనను B తో సూచించామనుకోండి. అప్పుడు
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 9 సంభావ్యత 27

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు

Students get through AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు which are most likely to be asked in the exam.

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు

ప్రశ్న 1.
అవర్గీకృత దత్తాంశము 6, 7, 10, 12, 13, 4, 12, 16 నకు డుధ్యమం నుంచి మధ్యమ విచలనాన్ని కనుగొనుము.
సాధన:
దత్తాంశానికి అంకమధ్యమం.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 1
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 2

ప్రశ్న 2.
అవర్గీకృత దత్తాంశము 6, 7, 10, 12, 13, 4, 12, 16 నకు మధ్యగతం నుంచి మధ్యమ విచలనాన్ని గణించండి.
సాధన:
దత్తబిందువులను పరిమాణం పరంగా ఆరోహణక్రమంలో (వాయగా 4, 6, 7, 10, 12, 12, 13, 16
∴ మధ్యగతం = \(\frac{10+12}{2} = 11\)
పరమ మూల్ల విలువలు
|11-4|, |11-6|, |11-7|, |11-10|, |11-12|, |11-12|, |11-13|, |11-16|
= 7, 5, 4, 1, 1, 1, 2, 5
∴ మధ్యగతం నుంచి మధ్యమ విచలనం = \(\frac{1}{8}\) (7+5+4+1+1+1+2+5)
= \(\frac{26}{8}\) = 3.25

ప్రశ్న 3.
క్రింది దత్తాంశానికి మధ్యమం నుంచి మధ్యమ విచలనాన్ని కనుగొనుము.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 3
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 4
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 5

ప్రశ్న 4.
క్రింది దత్తాంశానికి మధ్యగతం నుంచి మధ్యమ విచలనం కనుగొనుము.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 6
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 7

ప్రశ్న 5.
ఇచ్చిన దత్తాంశానికి మద్యమం నుంచి మధ్యమ విచలనం కనుగొనుము.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 8
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 9

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 10

ప్రశ్న 6.
క్రింది దత్తాంశానికి, మధ్యమం నుంచి మధ్యమ విచలనాన్ని కనుగొనుము.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 11
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 12
ప్రశ్న 7.
క్రింది దత్తాయాానికి మధ్యగతం నుంచి మధ్యమ విచలనాన్ని కనుగొనుము.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 13
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 37

ప్రశ్న 8.
క్రింది దత్తాంశానికి విస్తృతి, (ప్రామాణిక విచలనాలను కనుగొనుము 5,12,3,18,6,8,2,10
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 14

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 38

ప్రశ్న 9.
క్రింది దత్తాంశానికి విస్తృతి మరియు (ప్రామాణిక విచలనాన్ని కనుగొనుము.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 15
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 16

ప్రశ్న 10.
ఈ క్రింది అవిచ్ఛిన్న పౌనఃపున్య విాజనానికి విస్తృతి ప్రామాణిక విచలనాన్ని గణించండి.

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 17
సాధన:
ఉహత్మక మధ్యమం A = 65 అనుకొనుము
అపుడు  \(y_i=\frac{x_i-65}{10}\)
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 18

ప్రశ్న 11.
ఒక తరగతికి చెందిన రెండు విభాగాలు A, B లలోని విద్యార్థులు, 100 మార్కులకు పెట్టిన ఒక పరీక్షలో క్రింది ఫలితాలను సాధించారు. వీరిలో ఏ విభాగంలోని విద్యార్థులు, వారి ఫలితాలలో ఎక్కువ విచలనాన్ని కలిగి ఉన్నారో కనుగొనుము.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 19
సాధన:
విభాగం – A విద్యార్ధుల మార్కుల విభాజన విస్తృతి σ21 = 81
⇒ ప్రామాణిక విచలనం σ1 =8
విభాగం – B విద్యార్థుల మార్కుల విభాజన విస్తృతి σ22 = 81
⇒ σ2 = 9
రెండు విభాగాలలోని విద్యార్థుల సగటు మార్కులు ఒకటి (అంటి 45) కావున అధిక ప్రామాణిక విచలనం కలిగిన విభాగం ఎక్కువ విచలనాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
∴ విభాగం B వారి పనితనం అధిక విచలనాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

ప్రశ్న 12.
ఒక సర్వేలో రాబట్టిన రెండు నమూనాల రఫ్రిజిరేటర్లు A, B ల మన్నిక కాలం ఈ క్రింది పట్టికలో ఇవ్వడమైనది. మీరు ఏ నమూనా రిఫ్రిజిరేటరును కొనవచ్చని సూచిస్తారు.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 20

సాధన:
నమూనా A, నమూనా B రి్రిజిరేటర్ల మన్నిక కాలాలు మధ్యమం, విస్తృలిలను కనుక్కొవడానికి పట్టికను నిర్మిద్దాం.

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 21

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 22

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 23

నమూనా B విచలనాంకం నమూనా A విచలనాంకం కంటే తక్కువగా ఉన్నది.
నమూనా B కొనవచ్చునని సూచిస్తాం.

ప్రశ్న 13.
సోపాన విచలన పద్ధతిని ఉపయోగించి, (క్ంిది దత్తాంశానికి మధ్యమం నుంచి మధ్యమ విచలనాన్ని కనుగొనుము.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 24
సాధన:
ఉహత్మక మధ్యమం A = 35
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 25
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 26

ప్రశ్న 14.
ఈ క్రింది పట్టిక, ఒక కర్మాగారంలో పనివాళ్ళ రోజు వారీ జీతాలను తెలుపుతుంది.ఈ పనివాళ్ళ జీతాల ప్రామాణిక విచలనాన్ని, విచలనాంకంను గణనం చేయండి.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 27
సాధన:
తరగతి అంతరాల మధ్యబిందువులు సంఖ్యాపరంగా పెద్దవి కనుక ఈ సమస్యను సోపాన విచలన పద్ధతినుపయోగించి సాధిస్తాము.
ఇక్కడ h=50
ఊహత్మక మధ్యమం A=300
అపుడు \( y_i=\frac{x_i-300}{50}\)
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 28

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 29

ప్రశ్న 15.
ఒకే రకం పంర్రమకు చెందిన .రండు సంస్థల A, Bలలోని పనివారికి ఇచ్చిన జీతాలను విశ్లేషణ చేసినప్పుడు ఈ క్రింది పట్టికలోని వివరాలు తెలిసాయి.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 30
i) A లేదా B లో ఏ సంస్థ, ఆ పరిశ్రమలోని జీతాలలో ఎక్కువ విచరణ కలిగి ఉంది ?
ii) ఏ సంస్థ ఎక్కువ జీతం బిల్లును కలిగి ఉంది ?
సాధన:
i) ఇచ్చిన σ2A= 81 ⇒ σA= 9
σ2B = 100 ⇒ σB= 10
\(\bar{x}_A\) = 186 మరియు \(\bar{x}_B\) = 175
సంస్థ A జీతాల విభాజనపు విచలనాంకం = \(\frac{\sigma_A}{x_A} \times 100=\frac{9}{186} \times 100=4.84\)
సంస్థ B జీతాల విభాజనపు విచలనాంకం = \(\frac{\sigma_{\mathrm{B}}}{\mathrm{x}_{\mathrm{B}}} \times 100=\frac{10}{175} \times 100=5.71\)
∴ సంస్థ B కి విచలనాంకం, సంస్థ A విచలనాంకం పెద్దది కనుక, వ్యక్తిగత జీతాలకి సంబంధించి, సంస్థ B ఎక్కువ విచలనాన్ని కలిగినదని చెప్పగలం.

ii) సంస్థ A లోని పనివారికి చెల్లించిన మొత్తం జీతాలు= 500 ×186 = 93,000
సంస్థ B లోని పనివారికి చెల్లించిన మొత్తం జీతాలు =600 ×175 = 1,05,000
∴ సంస్థ B కి ఎక్కువ జీతం బిల్లు కలదని చెప్పవచ్చును.

ప్రశ్న 16.
20 పరిశీలనల విస్తృతి 5. (పతి పరిశీలసను 2 చే గుణించినప్పుడు వచ్చే పరిశీలనల విస్తృ)తిని కనుగొనుము.
సాధన:
దత్తపరిశీలనలను x1, x2,……………….. x20 వాటి మధ్యమం \(\overline{\bar{x}}\) అనుకొనుము.
దత్తాంశం నుంచి n=20 మరియు విస్తృతతి = 5
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 31
∴ ఫలితంగా వచ్బే పరిశీలన విస్త్లృతి = \(\frac{1}{20}\) × 400 = 20 = 22 × 5

ప్రశ్న 17.
పరిశీలన x1, x2 ……………………….. xn లలో (ప్రతిదాన్ని k కి పెంచితే లేదా కలిపితే (k ఒక ధనాత్మక లేదా రుణాత్మక సంఖ్య), వచ్చే పరిశీలనల విస్తృతి ఏమి మారదని చూపండి.
సాధన:
x1, x2 ……………………….. xn ల మధ్యమం x అనుకొందాం.
అప్పుడు వాటి నిస్తృతి \(\sigma_1^2=\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n\left(x_i-\bar{x}\right)^2 \)
ప్రతి పరిశీలనకు ఒక స్థిరరాశి k కలిపితే, వచ్చే కొత్త పరిశీలనలు yi = xi + k ………………. (1)AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 32

ప్రశ్న 18.
10 ఇన్నింగులలో A, Bఅనే ఇద్దరు క్రికెట్ అటగాళ్ళు స్కోరులు ఈ క్రింద ఇవ్వడమైనది. వీరిలో ఎక్కువ పరుగులు సాధించిన ఆటగాడో, ఎవరు ఎక్కువ నిలకడగల అటగాడో కనుగానుము.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 33
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 34
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 35

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 8 విస్తరణ కొలతలు 36

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు

Students get through AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు which are most likely to be asked in the exam.

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు

ప్రశ్న 1.
\(\frac{5 x+1}{(x+2)(x-1)}\) ను పాక్షిక భిన్నాలుగా విడగొట్టండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 1

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు

ప్రశ్న 2.
\(\frac{2 x+3}{5(x+2)(2 x+1)}\) ను పాక్షిక భిన్నాలుగా విడగొట్టండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 2

ప్రశ్న 3.
\(\frac{13 x+43}{2 x^2+17 x+30}\) ను పాక్షిక భిన్నాలుగా విడగొట్టండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 3
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 4

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు

ప్రశ్న 4.
\(\frac{x^2+5 x+7}{(x-3)^3}\) ను పాక్షిక భిన్నాలుగా విడగొట్టండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 5

ప్రశ్న 5.
\(\frac{x^2+13 x+15}{(2 x+3)(x+3)^2}\) ను పాక్షిక భిన్నాలు మొత్తంగా (వాయండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 6

ప్రశ్న 6.
\(\frac{1}{(x-1)^2(x-2)}\) ను పాక్షిక భిన్నాలుగా విడగొట్టండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 7

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు

ప్రశ్న 7.
\(\frac{3 x-18}{x^3(x+3)}\) ను పాక్షిక భిన్నాలుగా విడగొట్టండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 8
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 9

ప్రశ్న 8.
\(\frac{x-1}{(x+1)(x-2)^2}\) ను పాక్షిక భిన్నాలుగా విడగొట్టండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 10

ప్రశ్న 9.
\(\frac{2 x^2+1}{x^3-1}\) ను పాక్షిక భిన్నాలుగా విడగొట్టండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 11

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు

ప్రశ్న 10.
\(\frac{x^3+x^2+1}{\left(x^2+2\right)\left(x^2+3\right)}\) ను పాక్షిక భిన్నాలుగా విడగొట్టండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 12
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 13

ప్రశ్న 11.
\(\frac{3 x^3-2 x^2-1}{x^4+x^2+1}\) ను పాక్షిక భిన్నాలుగా (వాయండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 14

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు

ప్రశ్న 12.
\(\frac{x^4+24 x^2+28}{\left(x^2+1\right)^3}\) ను పాక్షిక భిన్నాలుగా (వాయండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 15

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు

ప్రశ్న 13.
\(\frac{x+3}{(1-x)^2\left(1+x^2\right)}\) ను పాక్షిక భిన్నాలుగా (వాయండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 16
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 17

ప్రశ్న 14.
\(\frac{x^3}{(2 x-1)(x+2)(x-3)}\) ను పాక్షిక భిన్నాలుగా (వాయండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 18

ప్రశ్న 15.
\(\frac{x^4}{(x-1)(x-2)}\) ను పాక్షిక భిన్నాలుగా (వాయండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 19
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 20

ప్రశ్న 16.
\(\frac{3 x}{(x-2)(x+1)}\) ను x ఘాతకేణణిగా విస్తరించ గలిగే అంతరాన్ని తెలుపుతూ x4 గుణకాన్ని కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 21

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు

ప్రశ్న 17.
\(\frac{x}{(x-1)^2(x-2)}\) ను x ఘాతకేణణిగా విస్తరించ గలిగే  ప్రదేశాన్ని తెలుపుతూ, xn గుణకాన్ని కనుగొనుము.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 22
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 7 పాక్షిక భిన్నాలు 24

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

Students get through AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం which are most likely to be asked in the exam.

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 1.
(2 a+3b)6 మొక్క విస్తరణను (వాయండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 1

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 2.
(3 x-4 y)7 విస్తరణలో 5వ పదం కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 2

ప్రశ్న 3.
(2 a+5 b)8 విస్తరణలో చివరి నుంచి 4వ పదం కనుక్హోండ.
సాధన:
దత్త విస్తరణలో 9 పదాలుంటాయి. కనుక చివరినుంచి 4వ పదం మొదటినుంచి లెక్కిస్తే 6వ పదం అవుతుంది.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 3

ప్రశ్న 4.
క్రింది విస్తరణలో మధ్యపదం కనుక్రోండి.
(i) (3 a-5 b)6 (ii) (2 x+3 y)7
సాధన:
(i) ఇక్కడ n = 6 (సరిసంఖ్య)
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 4

(ii) ఇక్కడ n = 7 (బేసిసంఖ్య)
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 5

ప్రశ్న 5.
n ఒక ధన హూ్్ణాంకం అయితే
(i) C0 + C1 + C2 +………………… + Cn = 2n

(ii) n సరిపూర్ణాంకం అయితే
(a) C0 + C2 + C4 +………………… + Cn = 2n-1
b) n బేసి హూర్ణాంకం అయితే C0 + C2 + C4 +………………… + Cn-1 = 2n-1

(iii)
(a) n సరిహ్ణాంకం అయితే C1 + C3 + C5 +………………… + Cn-1 = 2n-1
(b) n బేసి పూర్ణాంకం అయితే C1 + C3 + C5 +………………… + Cn = 2n-1
సాధన:

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 7

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 8

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 6.
n ధన పూర్ణాంకం అయితే C0 + 3.C3 + 5.C2 +………………… +(2n +1) . Cn = (2n + 2) = 2n-1 అని చూపండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 9

ప్రశ్న 7.
x= \(\frac{2}{3}\) అయినప్పుడు (1 – 5x)12 విస్తరణలో సంఖ్యాపరంగా గిష్ఠపదం కనుక్కోండి.
సాధన:
ఇక్కడ n=12 మరియు X=-5x
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 10
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 11

ప్రశ్న 8.
\(x=\frac{3}{4}, y=\frac{2}{7}\), n=17 అయనప్పు (3 x-5 y)n విస్తరణలో సంఖ్యాపరంగా గరిష్రపదం కనుక్కోండి.
సాధన:
దత్తాంశం\(x=\frac{3}{4}, y=\frac{2}{7}\) మరియు n=17
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 12

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 9.
కింది పదాల విస్తరణలో గరిష్య ద్విపద గుణకం (గుణకాలు) కనుక్కోండి.
(i) (1+x)19
(ii) (1+x)24
సాధన:
(i) n=19 బేసి పూర్ణాంకం కనుక గరిష్ట గుణకాలు
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 13

(ii) n=24 సరి పూర్ణాంకం కనుక (1+x)24 లో గరిష్ఠ ద్విపద గుణకం
\(={ }^n C_{\left(\frac{n}{2}\right)} \text { (i.e.) }{ }^{24} C_{12}\)

ప్రశ్న 10.
(1+x)22 విస్తరణలో గరిష్ఠ ద్విపద గుణకం 22Cr అయితే 13Cr విలువ కనుక్కోండి
సాధన:
n = 22 సరీసంఖ్య. కనుక ఒకే గరిష్ఠ గుణకం ఉంటుంది.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 14

ప్రశ్న 11.
\(\left(\frac{4}{x^3}+\frac{x^2}{2}\right)^{14}\) విస్తరణలో 7వ పదం కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 15

ప్రశ్న 12.
\(\left(x^{-2 / 3}-\frac{3}{x^2}\right)^8\) విస్తరణలో చివరి నుండి 3వ పదం కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 16
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 17

ప్రశ్న 13.
\(\left(2 x^2-\frac{1}{x}\right)^{20}\) విస్తరణలో x9, x10 ల గుణకాలు కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 18

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 14.
\(\left(\sqrt{\frac{x}{3}}+\frac{3}{2 x^{-2}}\right)^{10}\) విస్తరణలో x పై ఆధారపడని పదం (స్థిర పదం) కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 19

ప్రశ్న 15.
\(\left(a x^2+\frac{1}{b x}\right)^{11}\) విస్తరణలో x10 గుణకం \(\left(a x-\frac{1}{b x^2}\right)^{11}\) విస్తరణలో x-10 గుణకం సమానమైతే; a, b ల మధ్య సంబంధం కనుక్కోండి. (ఇక్కడ a, b లు వాస్తవ సంఖ్యలు)
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 21
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 22

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 16.
\(\left(x^2-\frac{1}{2 x}\right)^{20}\) విస్తరణలో Tk మధ్యపదం అయితే  Tk+3
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 23
ప్రశ్న 17.
(1+x)18 విస్తరణలో (2 r+4),(r-2) పదాల గుణకాలు సమానం అయితే r విలువ కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 24

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 18.
‘n’ ధన హార్ణాంకం అయితే 2. C0 + 7.C1 + 12.C2 +………………… +(5n +2) Cn = (5n + 4) = 2n-1 అని చూపండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 25

ప్రశ్న 19.
(i) \(C_0+3 \cdot c_1+3^2 \cdot C_2+\ldots \ldots+3^n \cdot C_n=4^n\)
(ii) \(\frac{C_1}{C_0}+2 \cdot \frac{C_2}{C_1}+3 \cdot \frac{C_3}{C_2}+\ldots . .+n \cdot \frac{C_n}{C_{n-1}}=\frac{n(n+1)}{2}\) అని నిరాపించండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 26
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 27
ప్రశ్న 20.
n = 0,1,2,3, …………………… 0
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 28
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 29
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 30

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 21.
3.C0 + 7.C21 + 11.C22 +………………… + (4n +2) C2n = (2n + 3) = 2nCn ఆనిచూపండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 31

ప్రశ్న 22.
i) x= \(\frac{11}{8}\) యయనపుడ (2+3x)10 విస్తరణలో సంఖ్యాపరంగా గరిష్ఠ పదాన్ని కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 33
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 34

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ii) x=8, y=3 అయినపుడు (3 x-4 y)14 విస్తరణలో సంఖ్యా పరంగా గరిష్డ పదాలను కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 35
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 36

ప్రశ్న 23.
n ఒక ధన హార్ణాంకం అయితే 62n-35 n-1 ను 1225 నిశ్ళేషంగా భాగిస్తుందని చూపండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 37

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 24.
n ఒక ధన హూర్ణాంకం అయితే \((7+4 \sqrt{3})^n\) సంఖ్యకు హార్ణాంక భాగం, భిన్న భాగాలు వరుసగా I, F అయితే
(i) I ఒక బేసి హార్ణాంకం
(ii) (I+F) (1 – F) = 1 అని చూపండ
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 38
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 39

ప్రశ్న 25.
(3+2 x+x2)6 విస్తరణలో x6 గుణకాన్ని కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 40

ప్రశ్న 26.
n ధన పూర్ణాంకం అయిన \(C_0+\frac{C_1}{2}+\frac{C_2}{3}+\ldots \ldots +\frac{C_n}{n+1}=\frac{2^{n+1}-1}{n+1}\) అని చూపండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 41

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 27.
n ఒక ధన హార్ణాంకం మరియు x ఏదేని శూన్యేతర వాస్తవ సంఖ్య అయిన,\(c_0+c_1 \frac{x}{2}+c_2 \cdot \frac{x^2}{3}+ C_3 \cdot \frac{x^3}{4}+\ldots . .+C_n \cdot \frac{x^n}{n+1}=\frac{(1+x)^{n+1}-1}{(n+1) x}\) అని నిరూపించండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 42

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 43

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 28.
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 46
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 47

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 48

ప్రశ్న 29.
క్రింది పదాలకు ద్విపద విస్తరణలు వ్యవస్థితం చేసే x ల సమితి E కనుక్కోండి.
(i) (3-4 x)(3/4)
(ii) (2+5 x)-1/2
(iii) (7-4 x)-5
(iv) (4+9 x)(-2/3)
(v) (a+b x)r
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 49
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 50

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 30.
క్రింద సూచించిన పదాలను కనుక్కోండి.
(i) \(\left(2+\frac{x}{3}\right)^{-5}\) విస్తరణలో 9వ పడం
(ii) \(\left(1-\frac{3 x}{4}\right)^{4 / 5}\) విస్తరణలో 10వ పడం
(iii) \(\left(1-\frac{5 x}{2}\right)^{-3 / 5}\) విస్తరణలో 8వ పడం
(iv) \(\left(3+\frac{2 x}{3}\right)^{3 / 2}\) విస్తరణలో 6వ పడం

(i) \(\left(2+\frac{x}{3}\right)^{-5}\) విస్తరణలో 9వ పడం
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 51
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 52

(ii) \(\left(1-\frac{3 x}{4}\right)^{4 / 5}\) విస్తరణలో 10వ పడం
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 53

(iii) \(\left(1-\frac{5 x}{2}\right)^{-3 / 5}\) విస్తరణలో 8వ పడం
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 54
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 55

(iv) \(\left(3+\frac{2 x}{3}\right)^{3 / 2}\) విస్తరణలో 6వ పడం
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 56

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 31.
క్రింది విస్తరణలో మొదటి పదాలు వ్రాయండి.
(i) \(\left(1+\frac{x}{2}\right)^{-5}\)
(ii) (3 + 4x)-2/3
(iii) (4 –  5x)-1/2

(i) \(\left(1+\frac{x}{2}\right)^{-5}\)
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 57
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 58

(ii) (3 + 4x)-2/3

సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 59

(iii) (4 –  5x)-1/2

సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 60

ప్రశ్న 32.
క్రింది ద్విపద విస్తరణలో సాధారణ పదం కనుక్కోండి.
(i) \(\left(3+\frac{x}{2}\right)^{-2 / 3}\)
(ii) \(\left(2+\frac{3 x}{4}\right)^{4 / 5}\)
(iii) (1 – 4x)-3
(iv) ( 2- 3x)-2/3

(i) \(\left(3+\frac{x}{2}\right)^{-2 / 3}\)
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 61

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

(ii) \(\left(2+\frac{3 x}{4}\right)^{4 / 5}\)
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 62
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 63

(iii) (1 – 4x)-3
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 64

(iv) ( 2- 3x)-2/3
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 65

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 33.
\(\frac{1+3 x}{(1-4 x)^4}\) విస్తరణలో x12 గుణకం కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 66

ప్రశ్న 34.
(1 – 3x)-2/5 విస్తరణలో x6 గుణకాన్ని కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 67

ప్రశ్న 35.
క్రింది ఆనంతశేణ మొత్తం కనుక్కోండి.
\(1+\frac{2}{3} \cdot \frac{1}{2}+\frac{2.5}{3.6}\left(\frac{1}{2}\right)^2+\frac{2.5 .8}{3.6 .9}\left(\frac{1}{2}\right)^3+\ldots \ldots \infty\)
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 68
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 69

ప్రశ్న 36.
క్రింది ఆనంతశేణ మొత్తం కనుక్కోండి.
\(\frac{3.5}{5.10}+\frac{3.5 .7}{5.10 .15}+\frac{3.5 .7 .9}{5.10 .15 .20}+\ldots \ldots \infty\)
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 70

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 37.
\(x=\frac{1}{5}+\frac{1.3}{5 \cdot 10}+\frac{1 \cdot 3.5}{5 \cdot 10.15}+\ldots \ldots \infty\) అయితే  3x2 + 6x విలువ కనుక్కోండి
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 71
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 72

ప్రశ్న 38.
(i) \(\frac{1}{\sqrt[3]{999}}\)
(ii) (627)1/4 మొక్క ఉజ్ణాయింప విలువలా దశాంశాలకు సవరించి కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 73
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 74

ప్రశ్న 39.
x3 ఆపై  x ఘాతాలను ఉపేక్షించేంతగా |x| స్వల్పమైతే \(\frac{(4-7 x)^{1 / 2}}{(3+5 x)^3}\) ఉజ్ణాయింపు విలువను కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 75

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 40.
\(\sqrt[6]{63}\) మొక్క ఉజ్జాయింపు విలువను దశాంశాలకు సవరించి కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 76
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 77

ప్రశ్న 41.
x3 ఆపై  x ఘాతాలను ఉపేక్షించేంతగా |x| స్వల్పమైతే \(\frac{\left(1+\frac{3 x}{2}\right)^{-4}(8+9 x)^{1 / 3}}{(1+2 x)^2}\) ఉజ్జాయింపు విలువ కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 78

AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం

ప్రశ్న 42.
x4 ఆపై  x ఘాతాలను వదిలివేసేంతగా |x| చిన్నదయితే \(\sqrt[4]{x^2+81}-\sqrt[4]{x^2+16}\) ఉజ్జాయింపు విలువ కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 79

ప్రశ్న 43.
x, y లు ధన వాస్తవ సంఖ్యలు. yతో పోలిస్తే విలావ చాలా చిన్నదయతే, \(\left(\frac{y}{y+x}\right)^{3 / 4}-\left(\frac{y}{y+x}\right)^{4 / 5}\) ఉజ్జాయింపు విలువ కనుక్కోండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 80
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 81

ప్రశ్న 44.
\(5 \sqrt{5} \text { ను } \frac{4}{5}\) యొక్క ఆరోహణ ఘాతాలలో విస్తరించి ప్రాయండి.
సాధన:
AP Inter 2nd Year Maths 2A Important Questions Chapter 6 ద్విపద సిద్ధాంతం 82

 

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 6th Lesson ఉష్ణగతిక శాస్త్రం Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 6th Lesson ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
ఉష్ణగతికశాస్త్రం అనే పదం ఏమి తెలియజేస్తుంది?
జవాబు:

  • ఉష్ణగతికశాస్త్రం రసాయన చర్యలో శక్తి మార్పులను గురించి తెలియజేస్తుంది.
  • ఉష్ణగతికశాస్త్ర నియమాలు పెద్ద పెద్ద వ్యవస్థల (ఎక్కువ సంఖ్యలో అణువులు గతబీ) లోని శక్తి మార్పుల గురించి తెలియజేస్తుంది.

ప్రశ్న 2.
ఉష్ణగతికశాస్త్రం నియమాలకు, సమతాస్థితికి మధ్య సంబంధమేమిటి?
జవాబు:

  • ఉష్ణగతికశాస్త్ర నియమాలు వ్యవస్థ సమతాస్థితిలో ఉన్నపుడు మాత్రమే అనువర్తనం చెందుతాయి.
  • సమతాస్థితి వద్ద పీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రత వంటి నియమాలు కాలంతో పాటు మార్పు చెందవు.

ప్రశ్న 3.
వ్యవస్థను నిర్వచించండి. ఉదాహరణ ఇవ్వండి.
జవాబు:
వ్యవస్థ:
ఉష్ణగతికశాస్త్ర అథ్యయనానికి ఎంచుకున్న విశ్వంలోని ఒక లఘుభాగాన్ని “వ్యవస్థ” అంటారు.

ప్రశ్న 4.
స్థిరోష్ణక గోడ ఉంది ∆U = Wad. వ్యవస్థపరంగా ఉష్ణం, ఉపని అంటే ఏమి అర్థమయింది?
జవాబు:

  • స్థిరోష్ణక పద్ధతిలో ఉష్ణం వ్యవస్థ మరియు పరిసరాల మధ్య మార్పిడి జరగదు.
  • స్థిరోష్ణక పద్ధతిలో జరిగిన పని వ్యవస్థ అంతరిక శక్తికి సమానం
    W = U2 – U1 = ∆U
  • ఇచ్చట వ్యవస్థపై జరిగిన పని ధనాత్మకం, వ్యవస్థ ద్వారా జరిగిన పని రుణాత్మకం.

ప్రశ్న 5.
వ్యవస్థ మీద పని ఏమీ జరగలేదు. వ్యవస్థ ‘q’ పరిమాణంలో ఉష్ణం కోల్పోయింది. ఈ వ్యవస్థ ఎలాంటి గోడను కలిగి ఉంది?
జవాబు:
ఇచ్చట ఉష్ణం మార్పిడీ ఉష్ణవాహకత కలిగిన గోడ ద్వారా జరుగుతుంది.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

ప్రశ్న 6.
వ్యవస్థకు ‘q’ పరిమాణంలో ఉష్ణం అందించబడింది, వ్యవస్థ పనిచేసింది. ఈ వ్యవస్థ ఏ రకంపై ఎలాంటిదై ఉంటుంది?
జవాబు:
ఈ వ్యవస్థ మూసిన వ్యవస్థ
గణిత రూపం
∆U = q – W
∆U = ఆంతరిక శక్తి మార్పు
q = అందించబడిన `ఉష్ణం
W = వ్యవస్థ ద్వారా జరిగిన పని

ప్రశ్న 7.
ఒక ఆదర్శ వాయువు స్వేచ్ఛావ్యాకోచంలో (free expansion) ఉత్రమణీయ, అనుత్రమణీయ ప్రక్రియల్లో వాయువు చేసే పని ఏమిటి?
జవాబు:

  • ఒక ఆదర్శ వాయువు స్వేచ్ఛా వ్యాకోచంలో పీడనం సున్నా అగును.
  • ఉత్రమణీయ, అనుత్రమణీయ చర్యలలోని ఆదర్శ వాయువు స్వేచ్ఛా వ్యాకోచస్థితిలో పని జరుగదు.

ప్రశ్న 8.
సమీకరణం ∆U = q – Pex ∆V నుంచి ఘనపరిమాణం స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు ∆U విలువ ఎంత?
జవాబు:
ఘనపరిమాణం స్థిరము అయిన ΔV = 0
ΔU = q – pex ΔV
ΔU = q – 0
ΔU = q
∴ ఆంతరిక శక్తి మార్పు = ఉష్ణం అందింపబడినది.

ప్రశ్న 9.
సమోష్ణ స్వేచ్ఛా వ్యాకోచ ప్రక్రియలో ఒక ఆదర్శ వాయువు q, ΔU విలువలు ఎంత?
జవాబు:
ΔU = q + W
సమోష్ణ స్వేచ్ఛా వ్యాకోచ ప్రక్రియలో
W = 0, q = 0, ΔU = 0
∴ జరిగిన పని W = 0
∴ q = 0, U = 0

ప్రశ్న 10.
సమోష్ణ అనుక్రమణీయ ప్రక్రియ మార్పులో ఆదర్శ వాయువుకు ‘q’ విలువ ఎంత?
జవాబు:
ఆదర్శ వాయువు యొక్క సమోష్ణ అనుక్రమణీయ మార్పు
q + W = 0
q = -W
= pEx (Vf – Vi)

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

ప్రశ్న 11.
ఆదర్శ వాయువు సమోష్ణ ఉత్రమణీయ మార్పులో ‘q’ విలువ ఎంత?
జవాబు:
ఆదర్శ వాయువు యొక్క సమోష్ణ ఉత్ర్కమణీయ మార్పు
q = W
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 1

ప్రశ్న 12.
ఆదర్శ వాయువు స్థిరోష్ణక మార్పులో ΔU, W(adiabatic) ల సంబంధమేమిటి?
జవాబు:
స్థిరోష్ణక పద్ధతిలో q = 0
ΔU = q + W
ΔU = 0 + W
ΔU = W
ఆంతరిక శక్తి మార్పు = స్థిరోష్ణక పద్ధతిలో జరిగిన పని.

ప్రశ్న 13.
ఉష్ణగతికశాస్త్రం మొదటి నియమం ఇవ్వండి.
జవాబు:
ఉష్ణగతికశాస్త్ర మొదటి నియమము : ఈ నియమాన్ని “శక్తి నిత్యత్వ నియమం” అని కూడా అంటారు. ఈ నియమాన్ని భిన్న విభాగాలుగా నిర్వచిస్తారు.

  1. ఏ ప్రక్రియలోనైనా ఒక రూపం నుంచి వేరొక రూపంలోకి శక్తి మారుతుందే కాని, క్రొత్తగా శక్తి జనించడం (లేదా) ఉన్న శక్తిన నశించడం జరగదు.
  2. మొదటి రకం సతతచలన యంత్రాన్ని నిర్మించలేం.
  3. వ్యవస్థ, పరిసరాల మొత్తం శక్తి స్థిరంగా ఉంటుంది లేదా నిత్యత్వం చేయబడుతుంది.

ప్రశ్న 14.
వ్యవస్థ చేసిన పనికి, వ్యవస్థపై జరిగిన పనికి సంప్రదాయ గుర్తులు ఏమిటి?
జవాబు:

  • వ్యవస్థపై జరిగిన పనికి ధనాత్మక గుర్తు (+Ve)
  • వ్యవస్థ చేసిన పనికి రుణాత్మక గుర్తు (-Ve)

ప్రశ్న 15.
ఘనపరిమాణం (V), పీడనం (p), ఉష్ణోగ్రత (T) లు స్థితి ప్రమేయాలు, ఇలా చెప్పడం సరైందా?
జవాబు:
ఘనపరిమాణం (V), పీడనం (P) మరియు ఉష్ణోగ్రత (T) లు స్థితి ప్రమేయాలు. ఇవి చర్య మార్గంపై ఆధారపడవు. కేవలం స్థితిపై ఆధారపడతాయి.

ప్రశ్న 16.
ఉష్ణ పరిసరాల నుంచి వ్యవస్థకు, వ్యవస్థ నుంచి పరిసరాలకు మారినప్పుడు దాని సంప్రదాయక గుర్తులు ఏమిటి?
జవాబు:
q = ధనాత్మకం (+Ve) → పరిసరాల నుండి ఉష్ణం వ్యవస్థకు మార్పిడి.
q = రుణాత్మకం (-Ve) → వ్యవస్థ నుండి ఉష్ణం పరిసరాలకు మార్పిడి.

ప్రశ్న 17.
పరిసరాల నుంచి వ్యవస్థ ఎలాంటి ఉష్ణం గ్రహించలేదు. అయితే వ్యవస్థ మీద పని జరిగింది. వ్యవస్థకు ఎలాంటి సరిహద్దు గోడ ఉంది?
జవాబు:
పరిసరాల నుండి వ్యవస్థకు ఉష్ణమార్పిడి జరుగలేదు. కాని పని (w) వ్యవస్థపై జరిగినది. ఇది స్థిరోష్ణక మార్పు. కావున ఇది స్థిరోష్ణక గోడ.

ప్రశ్న 18.
వ్యవస్థ మీద పని ఏమీ జరగలేదు. అయితే ‘q’ ఉష్ణం వ్యవస్థ నుంచి పరిసరాలకు మారింది. వ్యవస్థకు ఎలాంటి సరిహద్దు గోడ ఉంది?
జవాబు:
వ్యవస్థపై పని జరుగలేదు. కాని (q) ఉష్ణం వ్యవస్థ నుండి పరిసరాలకు మార్పిడి జరిగినది. ఇచ్చట గోడ ఉష్ణవాహక గోడ.

ప్రశ్న 19.
వ్యవస్థ పనిచేసింది, వ్యవస్థకు ‘q’ ఉష్ణం కూడా ఇవ్వబడింది. ఇది ఎలాంటి వ్యవస్థ?
జవాబు:
ఈ వ్యవస్థ మూసిన వ్యవస్థ
గణిత రూపం
ΔU = q – W
ΔU ఆంతరిక శక్తి మార్పు
q = అందించబడిన ఉష్ణం
W = వ్యవస్థ ద్వారా జరిగిన పని

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

ప్రశ్న 20.
q = w = – Pext (vf – vi). ఇది అనుత్రమణీయ ….. మార్పు.
జవాబు:
q = w = -Pext (vf – vi) అనునది అనుత్రమణీయ సమోష్ణక మార్పు.

ప్రశ్న 21.
q = −w = nRT In (vf/vi). ఇది సమోష్ఠీయ ……… మార్పు.
జవాబు:
q = -w = nRT ln \(\frac{v_f}{v_i}\) అనునది సమోష్ణ ఉత్రమణీయ మార్పు.

ప్రశ్న 22.
ΔH కి ఉష్ణమోచక, ఉష్ణగ్రాహక చర్యల్లో సాంప్రదాయిక గుర్తు (sign) లు ఏమిటి ?
జవాబు:

  • ఉష్ణమోచక చర్యలో ΔHf = రుణాత్మకం (−Ve)
  • ఉష్ణగ్రాహక చర్యలో ΔHf = ధనాత్మకం (+Ve)

ప్రశ్న 23.
విస్తార (extensive), గహన (intensive) ధర్మాలంటే ఏమిటి?
జవాబు:
ఒక వ్యవస్థ యొక్క కొలవదగిన ధర్మాలను రెండు రకాలుగా వర్గీకరిస్తారు.
1. విస్తార ధర్మాలు (Extensive properties) :
“ఈ ధర్మాలు వ్యవస్థలోని ద్రవ్యం మొత్తం పరిమాణం మీద ఆధారపడి ఉండే ధర్మాలు”.
ఉదా : ద్రవ్యరాశి (m), ఘనపరిమాణం (V), అంతరిక శక్తి (E), ఎంథాల్పీ (H), గిబ్స్ శక్తి (G), ఎంట్రోపీ (S) మొ||నవి.

2. గహన ధర్మాలు (Intensive properties) :
“ఈ ధర్మాలు వ్యవస్థలోని పదార్థం పరిమాణం మీద ఆధారపడని ధర్మాలు”.
ఉదా : పీడనం (P), ఉష్ణోగ్రత (T), బాష్పీభవన స్థానం (B.P), ఘనీభవన స్థానం (F.P), బాష్పీపీడనం (V.P), స్నిగ్ధత (n), తలతన్యత (σ) మొ||నవి.

ప్రశ్న 24.
సమీకరణం q = c. m. ΔT లో ΔT ఉష్ణోగ్రత మార్పు ‘m’ పదార్థం ద్రవ్యరాశి ‘q’ కావలసిన ఉష్ణం. అయితే ‘c’ ఏమిటి?
జవాబు:
q = c. m. ΔT లో ఇవ్వబడినది
పై సమీకరణంలో c = విశిష్టోష్టం
ఉష్ణధారణ :
1 గ్రా. పదార్థం యొక్క ఉష్ణోగ్రతను 1°C పెంచుటకు అవసరమైన ఉష్ణాన్ని ఉష్ణధారణ అంటారు.

ప్రశ్న 25.
ΔU, ΔH ల సంబంధం తెలిపే సమీకరణం రాయండి.
జవాబు:
ΔH = ΔU + ΔnRT
ΔH = ఎంథాల్పీ మార్పు
ΔU = ఆంతరిక శక్తి మార్పు
Δn = nP – nR,
R = సార్వత్రిక వాయు స్థిరాంకం
T = ఉష్ణోగ్రత

ప్రశ్న 26.
Cp, Cv ల మధ్య సంబంధం ఏమిటి?
జవాబు:
Cp – Cv = R
Cp = స్థిర పీడనం వద్ద ఉష్ణ సామర్థ్యం
Cv = స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద ఉష్ణసామర్థ్యం
R = సార్వత్రిక వాయు స్థిరాంకం.

ప్రశ్న 27.
బాంబ్ కెలోరిమీటర్లో ఆక్సిజన్ సమక్షంలో 298K, 1 atm పీడనం 1g గ్రాఫైట్ ఇచ్చిన సమీకరణం ప్రకారం దహనం చెందింది.
C(graphite) + O2 (వా) → CO2 (వా)
చర్య జరగడం వల్ల ఉష్ణోగ్రత 298K నుంచి 299K కు పెరిగింది. బాంబ్ కెలోరిమీటర్ ఉష్ణధారణ 20.7kJK-1. పై చర్యకు 298 K, 1 atm పీడనం వద్ద ఎంథాల్పీ మార్పు ఎంత?
జవాబు:
C(గ్రాఫైట్) + O2(వా) → CO2(వా)
ΔT = 299 – 298 = 1K
q Cv × ΔT = −20.7 × 1 = – 20.7 KU
1 గ్రా. గ్రాఫైట్ ఇవ్వబడినది.
ΔH = ΔU (Δn = 0)
ΔU = -20.7 Kj/k
ఒక మోల్కు
ΔU = 12 × -20.7
= -248 KJ/mole

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

ప్రశ్న 28.
పై చర్యకు అంతరిక శక్తి మార్పు ΔU ఎంత?
జవాబు:
పై చర్యకు అంతరిక శక్తి మార్పు ΔU = – 20.7 KJ/K.

ప్రశ్న 29.
CH4 (వా) + 2O2(వా) → CO2 (వా) + 2H2O (ద్ర) చర్యకు క్రియాజనకాలు, క్రియాజన్యాల మోలార్ ఎంథాల్పీల ఆధారంగా చర్యోష్టం ΔrH ఎంత?
జవాబు:
ΔrH = క్రియాజన్యాల ఎంథాల్పీల మొత్తం – క్రియాజనకాల ఎంథాల్పీల మొత్తం
= ΔHp = ΔHr
ΔrH = H(CO2) + 2 × H(H2O) – (H(CH4) + 2 × H(O2))

ప్రశ్న 30.
కేవలం ఎంథాల్పీ తగ్గుదల మాత్రమే చర్య అయత్నీకృతానికి కారణం కాదు. ఎందువల్ల?
జవాబు:
ఎంథాల్పీ మార్పు ΔH = రుణాత్మకం (-ve) అనునది స్వచ్ఛంద చర్యలకు (లేదా) ప్రక్రియలకు ఒక తోడ్పడే అంశమే కానీ అన్ని సందర్భాలలో కాదు.

ప్రశ్న 31.
కేవలం ఎంట్రోపీ పెరుగుదల చర్య అయత్నీకృతానికి కారణం కాదు. ఎందువల్ల?
జవాబు:
ఎంట్రోపీ మార్పు ΔH = ధనాత్మకం (+ve) అనునది స్వచ్ఛంద చర్యలకు (లేదా) ప్రక్రియలకు ఒక తోడ్పడే అంశమేకానీ అన్ని సందర్భాలలో కాదు.

ప్రశ్న 32.
గిబ్స్ శక్తి మార్పు ΔG కు, సమతాస్థితి స్థిరాంకం K కు మధ్య సంబంధం తెలపండి.
జవాబు:
ΔG° = 2.303 RT logk
ΔG° = గిబ్స్ శక్తిలో మార్పు
K = సమతా స్థితి స్థిరాంకం

ప్రశ్న 33.
ΔHθ, ΔSθ లు తెలిస్తే ΔGθ గణించవచ్చు. ఇది నిజమా? కాదా? ఎందువల్ల?
జవాబు:
ఇవ్వబడినది సత్యము
ΔG° = ΔH° – T ΔS°
పై సమీకరణం బట్టి ΔH°, ΔS° తెలిస్తే ΔG° గణించవచ్చు.

ప్రశ్న 34.
సమతాస్థితి స్థిరాంకం ‘K’ ని ప్రయోగశాలలో ఇచ్చిన ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఖచ్చితంగా కొలిస్తే ΔGθ ని వేరే ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్దనన్నా కొలవవచ్చా ? ఎట్లా ?
జవాబు:
ΔH°, ΔS° తెలిస్తే ΔG° ను గణించవచ్చు. కావున సమతాస్థితి స్థిరాంకం (K) ను ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్దనైనా కనుగొనవచ్చు.
ΔG° ΔH° – T ΔS°
ΔG° = 2.303 RT logk

ప్రశ్న 35.
NO(వా) ఉష్ణగతిక స్థిరత్వాన్ని కింది చర్యల ఆధారంగా వివరించండి.
\(\frac{1}{2}\)N2(వా) + \(\frac{1}{2}\)O2(వా) → NO(వా); ΔrHθ = 90kJ mol-1
NO(వా) + \(\frac{1}{2}\)O2(వా) → NO2(వా); ΔrHθ = -74kJ mol-1
జవాబు:
\(\frac{1}{2}\)N2(వా) + \(\frac{1}{2}\)O2(వా) → NO(వా) ; ΔrHθ = 90kJ mole
NO(వా) + \(\frac{1}{2}\)O2(వా) → NO2(వా) ; ΔrHθ = -74kJ mole
NO(వా) ఏర్పడుట ఉష్ణగ్రాహక చర్య (ΔH = + ve)
NO2(వా) ఏర్పడుట ఉష్ణమోచక చర్య (ΔH = -ve)
కావున NO(వా) ఉష్ణగతికంగా అస్థిరమైనది.

ప్రశ్న 36.
1.00 మోల్ H2O (ద్ర) ప్రమాణ పరిస్థితుల్లో ఏర్పడితే పరిసరాల ఎంట్రోపీ మార్పు ఎంత?
ΔfHθ [H2O(l)] = – 286k Jmol-1.
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 2

ప్రశ్న 37.
ఒక చర్యకు సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ 10. ΔGθ విలువ ఎంత? R = 8.314 JK-1 mol-1, T = 300 K.
జవాబు:
ΔG° = -RTlnk
K = 10, R = 8.314J/K.mole, T = 300 K
= – 2.303 RT log K
= -2.303 × 8.314 × 300 × log 10
= -5774.14J/mole

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

ప్రశ్న 38.
ఉష్ణగతికశాస్త్రం మూడో నియమం ఏమిటి?
జవాబు:
ఉష్ణగతికశాస్త్రం మూడవ నియమం :
పరిపూర్ణ శుద్ధ స్ఫటిక పదార్థాల ఎంట్రోపి విలువ పరమశూన్య ఉష్ణోగ్రత వద్ద (- 273° C) శూన్య విలువను కలిగి వుంటుంది.
Sఅవధిక T → 0 = 0

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
వివృత (open), సంవృత (closed), వివిక్త (isolated) వ్యవస్థలంటే ఏమిటి? ఒక్కొక్కదానికి ఒక ఉదాహరణ ఇవ్వండి.
జవాబు:
ఉష్ణగతికశాస్త్ర అధ్యయనం కోసం, మొత్తం విశ్వాన్ని రెండు భాగాలుగా విభజిస్తారు. అవి
(i) వ్యవస్థ :
ఉష్ణగతికశాస్త్ర అధ్యయనానికి ఎంచుకున్న విశ్వంలోని ఒక లఘు భాగాన్ని “వ్యవస్థ” అంటారు.

(ii) పరిసరాలు :
వ్యవస్థతో సంపర్కంలో ఉండే మిగిలిన విశ్వ భాగాన్ని “పరిసరాలు” అంటారు.

వ్యవస్థ – వర్గీకరణ :
(ఎ) వివృత (లేదా) తెరచి ఉన్న వ్యవస్థ :
“పరిసరాలలో ద్రవ్యం, శక్తి రెండింటినీ వినిమయం చేసుకోగలిగే వ్యవస్థను, “వివృత వ్యవస్థ” అంటారు.
ఉదా : ఒక తెరచిన పాత్రలో ద్రవాన్ని తీసుకోవాలి. ఇది పరిసరాల నుంచి ఉష్ణశక్తిని గ్రహిస్తుంది. అంతేగాక బాష్పీభవన, ద్రవీకరణ ప్రక్రియలలో పరిసరాలకు ఉష్ణశక్తిని అందించగలుగుతుంది. ఈ విధంగా నీరు బాష్పం రూపంలో పరిసరాలలోకి పోతుంది. ద్రవం రూపంలో బాష్పం బీకరులోకి చేరుతుంది.

(బి) సంవృత (లేదా) మూసివున్న వ్యవస్థ :
“పరిసరాలతో ద్రవ్యాన్ని గాక శక్తిని మాత్రమే వినిమయం చేసుకునే వ్యవస్థ “సంవృత వ్యవస్థ”
ఉదా : సచ్ఛిద్రం కాని, మూసివుండే పాత్రలో నీరు తీసుకున్నాం అనుకుందాం. ఇది పరిసరాల నుంచి ఉష్ణాన్ని గ్రహించి బాష్పీభవనం చెందుతుంది. అయితే బాష్పం ద్రవంగా తిరిగి బీకరులోనే సాంద్రీకరణం చెందుతుంది. అయితే ఉష్ణశక్తిని మాత్రం పరిసరాలకు వెలువరిస్తుంది. అయితే నీరు పాత్రను వదిలివెళ్ళలేదు (లేదా) నీరు పాత్రలోకి రాదు. ఎందుకంటే పాత్ర మూసి వుంది. అంతేగాక సచ్ఛిద్రంగా లేదు.

(సి) వివిక్త వ్యవస్థ :
“పరిసరాలతో పదార్థంగానీ శక్తిగానీ, వినిమయం చెందని వ్యవస్థ”.
ఉదా : సీలు చేసిన ఉష్ణబంధక ద్రవం ఉన్న సచ్ఛిద్రం కాని పాత్ర. ద్రవం లేదా దాని బాష్పం పరిసరాలలోకి పోలేదు. పాత్రలోవున్న ద్రవానికి లేదా బాష్పానికి పరిసరాలకు మధ్య వినిమయం ఉండదు. శక్తి వినిమయం కూడా ఉండదు. ఎందుకంటే, పాత్ర ఉష్ణబంధకం.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 3

ప్రశ్న 2.
స్థితి ప్రమేయాలు (state functions), స్థితి చరాంశాలు (state variables) వీటిని నిర్వచించండి. ఉదాహరణలు ఇవ్వండి.
జవాబు:
స్థితి ప్రమేయాలు :
వ్యవస్థ యొక్క ఏ ధర్మాలు అయితే తొలి మరియు తుది స్థితులపై ఆధారపడి ఉంటాయో మరియు చర్య మార్గముపై ఆధారపడవో. వాటిని స్థితి ప్రమేయాలు అంటారు.
ఉదా : శక్తి, ఘనపరిమాణం, ఎంథాల్పీ, గిబ్స్ శక్తి.

స్థితి చరాంశాలు :
చరరాశులు P, V, T మొదలైన వాటిని స్థితి చరాంశాలు అంటారు. ఇవి వ్యవస్థ గురించిన పూర్తి వివరణ ఇచ్చుటకు ఉపయోగపడతాయి.

ప్రశ్న 3.
“ఆంతరిక శక్తి ఒక స్థితి ప్రమేయం” వివరించండి.
జవాబు:
అంతరిక శక్తి (U) :
స్థిర ఉష్ణోగ్రత మరియు వీడవాల వద్ద ఒక పదార్థంలో నిల్వ ఉంచబడిన మొత్తం శక్తిని ఆంతరిక శక్తి అంటారు.

ఇది స్థితి ప్రమేయం మరియు విస్తార ధర్మం.
ఆంతరిక శక్తి మార్పు ∆U = UP – UR
UP = క్రియాజన్యాల ఆంతరిక శక్తి
UR = క్రియాజనకాల ఆంతరిక శక్తి
∆U = Q – W
Q = ఉష్ణం
W = పని
ఆంతరిక శక్తి స్థితిప్రమేయం ఇది తొలి మరియు తుది స్థితులపై ఆధారపడును.

ప్రశ్న 4.
“పని స్థితి ప్రమేయం కాదు”. వివరించండి.
జవాబు:
పని అనునది స్థితి ప్రమేయం కాదు

  • వ్యవస్థ యొక్క ఒక స్థితి మరొక స్థితిలోనికి ఉష్ణ మార్గాలలో మారును. వివిధ మార్గాలలో ఉన్న పని పరిమాణంలో మారును.
  • పని చర్య మార్గంపై ఆధారపడును కానీ వ్యవస్థ స్థితిపై ఆధారపడును.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

ప్రశ్న 5.
ఉష్ణం అంటే ఏమిటో వివరించండి.
జవాబు:

  • పరిసరాల నుండి వ్యవస్థకు ఉష్ణం మార్పిడి జరిగినపుడు వ్యవస్థలోని ఆంతరిక శక్తి మారును. మరియు పని జరగనపుడు విపర్యయం సత్యము.
  • ఉష్ణోగ్రత మార్పు. ఫలితంగా శక్తి, మార్పిడి జరుగుకు దీనినే ఉష్ణం (q) అంటారు.

ప్రశ్న 6.
సమోష్ణక ఉమణీయ చర్యకు ‘Wrev‘ ను ఉత్పాదించండి.
జవాబు:
సమోష్ణక ఉత్రమణీయ చర్యకు Wrev కు సమీకరణం ఉత్పాదన :
పీడనంకు వ్యతిరేకంగా జరుగుపని W = – P.dv
V1 ఘనపరిమాణం నుండి V2 ఘనపరిమాణం (సమోష్ణోగ్రత వ్యాకోచం)
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 4

ప్రశ్న 7.
10 a tm పీడనం వద్ద ఆదర్శ వాయువు సమోష్ణక విజ్ఞానంలో 30 కు శూన్యంలోకి వ్యాకోచం చెందుతుంది. ఈ వ్యాకోచంలో ఎంత ఉష్ణం గ్రహించబడుతుంది? ఎంత పని జరుగుతుంది.?
జవాబు:
ఉష్ణం శోషించబడినది = 0
వాయువు పీడనం = 10 at m
PExt = 0
V1 = 2 లీ.
V2 = 20 లీ.
= pex(v2 – v1)
= pex (20 – 2)
= 0 (18)
p = 0
సమోష్ణగ్రత పద్దతి కావున
∆U = 0
q + w = 0
q = -w
D (20-2)

కావున పని జరిగినది W = 0

ప్రశ్న 8.
పై 45 న సమస్యలోని ఆదర్శ వాయువులు 1 a tm స్థిరపీడనానికి వ్యతిరేకంగా వ్యాకోచిస్తే ‘q’ విలువ ఎంత?
జవాబు:
pex = 1 అట
p(వా) = 10 అట్మా
V1 = 2 లీ.
V2 = 20 లీ.
q = – W
= Pex(V2 – V1)
= 1 (20 – 2)
= 10 లీ, అట్మా

ప్రశ్న 9.
పై 46వ ప్రశ్నలోని ఆదర్శ వాయువు 20a. ఘనపరిమాణానికి ఉత్క్రమణీయంగా వ్యాకోచం చెందితే ‘q’ విలువ ఎంత?
జవాబు:
q = -w
= 2.303 nRT log\(\frac{V_2}{V_1}\)
2.303 × 20 log\(\frac{20}{2}\)
= 46.06 లీ. అట్మా

ప్రశ్న 10.
స్థితి ప్రమేయం V ను వివరించండి. ∆U, ∆V ల మధ్య సంబంధం ఏమిటి?
జవాబు:
ఎంధార్ళీ (∆H) :
స్థిరపీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రత వద్ద వ్యవస్థకు పరిసరాలకు మధ్య మార్పిడి జరిగే ఉష్ణ పరిమాణాన్ని ఎంథాల్పీ (M) అంటారు.
ఎంథాల్పీ మార్పు ∆H = ∆U + P ∆V
∆U = అంతరిక శక్తి మార్పు
ఎంథాల్పీ అనునది స్థితి ప్రమేయం
∆H = [Hక్రియాజన్యాలు – Hక్రియాజనకాలు]
∆H = ∆U + ∆nRT

ప్రశ్న 11.
∆H = ∆U + ∆n(వా) RT ను ఉత్పాదించండి.
జవాబు:
ఎంథాల్పీ (H) :
స్థిరపీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రత వద్ద వ్యవస్థకు పరిసరాలకు మధ్య మార్పిడి జరిగే ఉష్ణ పరిమాణాన్ని ఎంథాల్పీ (H) అంటారు.
ఎంథాల్పీ మార్పు ∆H = ∆U + P ∆V
∆U = ఆంతరిక శక్తి మార్పు
ఎంథాల్పీ అనునది స్థితి ప్రమేయం
∆Η [Hక్రియాజన్యాలు – Hక్రియాజనకాలు]
∆H = ∆U + ∆nRT

ఉత్పాదన :
PV1 = n1 RT
PV2 = n2 RT
PV2 – PV1 = (n2 – n1) RT
P ∆V = ∆n(g) RT
∆H = ∆U + P∆V అని మనకు తెలుసు
∆H = ∆U + ∆n(g) RT

ప్రశ్న 12.
1 మోల్ నీటిని 1 బార్ పీడనం, 100°C వద్ద ఆదర్శ వాయువులా ప్రవర్తించే నీటి బాష్పం ఏర్పరిస్తే ఆ చర్యలో మోలార్ బాష్పీకరణ ఎంథాల్పీ 41 kJ mol-1. క్రింది వాటికి ఆంతరిక శక్తి మార్పును లెక్కకట్టండి.
a) 1 మోల్ నీరు 1 బార్, 100°C వద్ద బాష్పీకరణం చెందినప్పుడు
b) 1 మోల్ నీరు ద్రవ స్థితి నుంచి మంచుగా మారినప్పుడు.
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 5

ప్రశ్న 13.
గహన, విస్తార ధర్మాలు వివరించండి.
జవాబు:
ఒక వ్యవస్థ యొక్క కొలవదగిన ధర్మాలను రెండు రకాలుగా వర్గీకరిస్తారు.
1. విస్తార ధర్మాలు (Extensive properties) :
“ఈ ధర్మాలు వ్యవస్థలోని ద్రవ్యం మొత్తం పరిమాణం మీద ఆధారపడి ఉండే ధర్మాలు”.
ఉదా : ద్రవ్యరాశి (m), ఘనపరిమాణం (V), అంతరిక శక్తి (E), ఎంథాల్పీ (H), గిబ్స్ శక్తి (G), ఎంట్రోపీ (S) మొ||నవి.

2. గహన ధర్మాలు (Intensive properties) :
“ఈ ధర్మాలు వ్యవస్థలోని పదార్థం పరిమాణం మీద ఆధారపడని ధర్మాలు”.
ఉదా : పీడనం (P), ఉష్ణోగ్రత (T), బాష్పీభవన స్థానం (B.P), ఘనీభవన స్థానం (F.P), బాష్పీపీడనం (V.P), స్నిగ్ధత (η), తలతన్యత (σ) మొ||నవి.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

ప్రశ్న 14.
ఉష్ణధారణ అంటే ఏమిటి? CP – CV = R ను ఉత్పాదించండి.
జవాబు:
ఉష్ణధారణ (C) :
ఒక పదార్థం ఉష్ణోగ్రతను 1°C పరిమాణంలో పెంచడానికి అవసరమయ్యే ఉష్ణరాశి పరిమాణాన్ని “ఉష్ణధారణ (C)” అంటారు.
(లేదా)
పదార్థం శోషించుకున్న ఉష్ణరాశి పరిమాణానికి (q) మరియు ఉష్ణోగ్రతలో వచ్చిన పెరుగుదలకి (dT) గల నిష్పత్తి.
C = \(\frac{q}{dT}\)
ఉష్ణగతికశాస్త్ర మొదటి నియమం ఆధారంగా
q = dE + W = dE + P. dV
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 6

i) స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద ఉష్ణం గ్రహించబడితే, ఉష్ణధారణను ‘Cv‘ తో సూచిస్తారు.
dV = 0
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 7

“Cv” నిర్వచనం :
స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద ఉష్ణధారణ (Cv) :
“స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద ఉష్ణోగ్రత మార్పుతో ఒక వ్యవస్థ యొక్క అంతరిక శక్తి (E) లో వచ్చిన మార్పు రేటు”.

ii) ఉష్ణం, స్థిర పీడనం దగ్గర గ్రహించితే, ఉష్ణధారణను ‘CP‘ తో సూచిస్తారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 8

“CP” నిర్వచనం :
స్థిర పీడనం వద్ద ఉష్ణధారణ (CP) అనగా :
“స్థిర పీడనం వద్ద ఉష్ణోగ్రత మార్పుతో ఒక వ్యవస్థ యొక్క ఎంథాల్పీ (H) లో వచ్చిన మార్పు రేటు”.
CP – Cv = R ఉత్పాదన :
H = E + PV
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 9

ప్రశ్న 15.
∆U ను ప్రయోగపూర్వకంగా కెలోరి మెట్రిక్ విధానంలో ఏ విధంగా నిర్ణయిస్తారు?
జవాబు:
ఆంతరిక శక్తి మార్పు ∆U కొలిచే విధానం :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 10
రసాయన చర్యల్లో స్థిర మనపరిమాణం వద్ద గ్రహించబడిన ఉష్ణాన్ని బాంబ్ కెలోరిమీటర్లో కొలుస్తారు. బాంబ్ కెలోరిమీటర్ ఒక దృఢమైన గోడలు గల ఉక్కుపాత్ర. ఇది ఒక జలతాపకం (water battle) లో ముంచబడి ఉంటుంది. ఈ మొత్తం పాత్రల అమరికనే కెలోరిమీటర్ అంటారు. తేలికగా దహనం (combustion) చెందే పదార్థాన్ని ఉక్కు బాంబులో ఉంచి ఆక్సిజన్ను కలిపి దహనం చేస్తారు. చర్య ఉష్ణమోచకమై (దహన చర్యలు ఉష్ణమోచక చర్యలు) ఉష్ణం వెలువడుతుంది. ఇది కెలోరిమీటర్ ఉష్ణోగ్రతను పెంచుతుంది. బాంబ్ కెలోరిమీటర్ ఉష్ణబంధకం దహన చేయబడి ఉంటుంది. అందువల్ల కెలోరి మీటర్ నుంచి పరిసరాలకు పదార్థం ఉష్ణ వినిమయం జరగదు.

బాంబ్ కెలోరిమీటర్ చర్య జరిగేటప్పుడు పూర్తిగా మూసి ఉంచబడి ఉంటుంది కాబట్టి దాని ఘనపరిమాణంలో బాంబ్ మార్పు ఉండదు. అంటే చర్యలో శక్తి మార్పులు స్థిర ఘనపరిమాణంలో జరిగిన వాటిగా అనుకొని కొలతలు చేయాలి. స్థిర ఘనపరిమాణ మంటే ∆V = 0, W = p∆V 0, అంటే పని ఏమీ జరగదు. చర్యలో వాయు పదార్థాలున్నప్పటికీ ఘనపరిమాణంలో మార్పు రాదు. చర్య వల్ల కెలోరిమీటర్ పెరిగిన ఉష్ణోగ్రతను ఉపయోగించి కెలోరిమీటర్ ద్రవ్యరాశి, దాని ఉష్ణధారణ విలువల ద్వారా వెలువడిన ఉష్ణాన్ని (qv) నుంచి q = c × m × ∆T = C∆T గణించవచ్చు.

ప్రశ్న 16.
∆H ను ప్రయోగపూర్వకంగా కెలోరిమెట్రిక్ విధానంలో ఏ విధంగా నిర్ణయిస్తారు?
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 11
స్థిర పీడనం వద్ద ఉష్ణశక్తి (∆H) ని కొలవడం
మూత లేకుండా తెరచి ఉన్న కెలోరిమీటర్ సాధారణంగా వాతావరణ పీడనం దగ్గర ఉంటుంది. వాతావరణ పీడనం స్థిరంగా ఉంటుంది (కనీసం ప్రయోగం జరిగిన సమయం వరకు) కాబట్టి కెలోరీ మీటర్ చర్య వల్ల వచ్చిన ఉష్ణ మార్పు స్థిరపీడనం వద్ద కొలిచిందిగా భావించవచ్చు. (పటం 6.8). దీనిని qp గా రాస్తే ∆H కు సమానమవుతుంది. ∆H = qp (స్థిర పీడనం వద్ద). కాబట్టి స్థిర పీడనం వద్ద కొలిచిన ఉష్ణ మార్పు చర్యోష్ణం (అది వెలువడిన ఉష్ణం కావచ్చు లేదా గ్రహించబడిన ఉష్ణం కావచ్చు) లేదా చర్యా ఎంథాల్పి ∆rH అవుతుంది.

ఉష్ణమోచక చర్యలో ఉష్ణం వెలువడుతుంది. అంటే వ్యవస్థ నుంచి పరిసరాలకు ఉష్ణం ఇవ్వబడుతుంది. అందువల్ల qp రుణాత్మకమవుతుంది. ∆rH కూడా రుణాత్మకం. అదే విధంగా ఉష్ణగ్రాహక చర్యలో వ్యవస్థ లేదా చర్య ఉష్ణం గ్రహిస్తుంది. అంటే పరిసరాల నుంచి చర్యకు ఉష్ణం ఇవ్వబడుతుంది. దీనికి qp ధనాత్మకం, ∆rH కూడా ధనాత్మకమే.
స్థిర పీడనం వద్ద ఉష్ణశక్తి మార్పులు కొలవడానికి ఉపయోగించే కెలోరిమీటర్ (వాతావరణ పీడనం వద్ద)

ప్రశ్న 17.
చర్యా ఎంథాల్పీ అంటే ఏమిటి? ప్రమాణ చర్యా ఎంథాల్పీని వివరించండి.
జవాబు:
ఎంథాల్పీ (H) :
స్థిరపీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రత వద్ద వ్యవస్థకు పరిసరాలకు మధ్య మార్పిడి జరిగే ఉష్ణ పరిమాణాన్ని ఎంథాల్పీ. (H) అంటారు.
ఎంథాల్పీ మార్పు ∆H = ∆U + P ∆V
∆U = ఆంతరిక శక్తి మార్పు
ఎంథాల్పీ అనునది స్థితి ప్రమేయం
ΔΗ = [Hక్రియాజన్యాలు – Hక్రియాజనకాలు]
ΔΗ = ΔU + ΔnRT

ప్రశ్న 18.
“సంఘటనోష్ణం”ను నిర్వచించండి. ఒక ఉదాహరణనివ్వండి.
జవాబు:
ఒక మోల్ పదార్థం ఏర్పడినపుడు ఆ చర్యలో జరిగే ఉష్ణమార్పును సంఘటనోష్ణం అంటారు.
‘చర్యలోని పదార్థాలన్నీ ప్రమాణస్థితిలో ఉంటే ఆ ఎంథాల్పీని ప్రమాణ సంఘటనోష్ణం అంటారు.

ఉదా : 1) C(గ్రాఫైట్) + 2S(వా) → CS2, ΔH = 91.9 KJ
2) S(రాంబిక్) + O2(వా) → SO(వా), ΔH = -297.5 KJ

ప్రశ్న 19.
ప్రావస్థ మార్పు ఎంథాల్పీని నిర్వచించి వివరించండి.
జవాబు:
ప్రావస్థ మార్పు ఎంథాల్పీ :
ఒక మోల్ పదార్థం ప్రావస్థ (లేదా) భౌతిక స్థితి మార్పు చెందినపుడు జరిగిన ఉష్ణమార్పును ప్రావస్థ మార్పు ఎంథాల్పీ అంటారు.
a) మోలార్ ద్రవీభవన ఎంథాల్పీ : (ΔfusH°) :
ప్రమాణ స్థితిలో ఉన్నటువంటి ఒక మోల్ ఘనపదార్థాన్ని ద్రవీభవనం చేయుటకు అవసరమగు ఎంథాల్పీ మార్పును మోల్దార్ ద్రవీభవన ఎంథాల్పీ అంటారు.
ఉదా : H2O(ఘ) →H2O(ద్ర) ΔfusH° = 6.0 KJ mole

b) మోలార్ బాష్పీభవన ఎంథాల్పీ : (ΔvapH°) :
ప్రమాణస్థితిలో ఉన్నటువంటి ఒక మోల్ ద్రవాన్ని బాష్పీభవనం చేయుటకు అవసరమగు ఎంథాల్పీ మార్పును మోలార్ బాష్పీభవన ఎంథాల్పీ అంటారు.
ఉదా : H2O(ద్ర) → H22O(వా) ΔvapH° = 40.79 KJ mole

c) మోలార్ ఉత్పాతన ఎంథాల్పీ : (ΔsubH°) :
ప్రమాణస్థితిలో ఉన్నటువంటి ఒక మోల్ ఘన పదార్థం నేరుగా బాష్పీభవనం చేయుటకు అవసరమగు ఎంథాల్పీ మార్పును మోలార్ ఉత్పాతన ఎంథాల్పీ అంటారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 12

ప్రశ్న 20.
ద్రవీభవన ఎంథాల్పీ (మోలార్ ద్రవీభవన ఎంథాల్పీ)ని నిర్వచించి వివరించండి.
జవాబు:
మోలార్ ద్రవీభవన ఎంథాల్పీ : (ΔfusH°) :
ప్రమాణ స్థితిలో ఉన్నటువంటి ఒక మోల్ ఘనపదార్థాన్ని ద్రవీభవనం చేయుటకు అవసరమగు ఎంథాల్పీ మార్పును మోలార్ ద్రవీభవన ఎంథాల్పీ అంటారు.
ఉదా : H2O(ఘ) → H2O(ద్ర) ΔfusH° = 6.0 KJ mole

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

ప్రశ్న 21.
బాష్పీభవన ఎంథాల్పీ (మోలార్ బాష్పీభవన ఎంథాల్పీ)ని నిర్వచించి వివరించండి.
జవాబు:
మోలార్ బాష్పీభవన ఎంథాల్పీ : (ΔvapH°) :
ప్రమాణస్థితిలో ఉన్నటువంటి ఒక మోల్ ద్రవాన్ని బాష్పీభవనం చేయుటకు అవసరమగు ఎంథాల్పీ మార్పును మోలార్ బాష్పీభవన ఎంథాల్పీ అంటారు.
ఉదా : H2O(ద్ర) → H2O(వా) ΔvapH° = 40.79 KJ mole

ప్రశ్న 22.
ప్రమాణ ఉత్పతన ఎంథాల్పీని నిర్వచించి వివరించండి.
జవాబు:
మోలార్ ఉత్పాతన ఎంథాల్పీ : (ΔsubH°) :
ప్రమాణస్థితిలో ఉన్నటువంటి ఒక మోల్ ఘన పదార్థం నేరుగా బాష్పీభవనం చేయుటకు అవసరమగు ఎంథాల్పీ మార్పును మోలార్ ఉత్పాతన ఎంథాల్పీ అంటారు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 13

ప్రశ్న 23.
ప్రమాణ సంఘటనోష్ణం (సంశ్లేషనోష్ణం ) (ΔfHθ) ను నిర్వచించి వివరించండి.
జవాబు:
ఒక మోల్ పదార్థం ఏర్పడినపుడు ఆ చర్యలో జరిగే ఉష్ణమార్పును సంఘటనోష్ణం అంటారు. చర్యలోని పదార్థాలన్నీ ప్రమాణస్థితిలో ఉంటే ఆ ఎంథాల్పీని ప్రమాణ సంఘటనోష్ణం అంటారు.
ఉదా : 1) C(గ్రాఫైట్) + 2S(వా) → CS2, ΔH = 91.9 KJ
2) S(రాంబిక్) + O2(వా) → SO2(వా), ΔH = – 297.5 KJ

ప్రశ్న 24.
హెస్ స్థిరోష్ణ నియమాన్ని నిర్వచించి వివరించండి. [A.P. Mar. ’15 Mar. ’14]
జవాబు:
హెస్ నియమము :
“ఒక రసాయన చర్య ఒక దశలో జరిగినా లేక ఎక్కువ దశలలో జరిగినా గ్రహించిన లేదా వెలువడిన మొత్తం ఉష్ణ పరిమాణం ఒకే విలువలో ఉంటుంది”.

వివరణ :
(i) సాధారణ సమీకరణం ద్వారా :
A అనే పదార్థం రెండు భిన్న మార్గాల ద్వారా చర్య జరిపి D అనే పదార్థాన్ని ఇస్తుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 14
ఏక దశ : A → D, ΔH = Q
అనేక దశలు : A → B, ΔH1 = q1
B → C, ΔH2 = q2
C → D, ΔH3 = q3
ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 = q1 + q2 + q3
హెస్ నియమం ప్రకారం, Q = q1 + q2 + q3 అవుతుంది.

(ii) విశిష్ట ఉదాహరణ ద్వారా :
CO(వా) నుC(గ్రాఫైట్) O(వా) ల నుంచి రెండు విధాలుగా పొందవచ్చు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 15

ప్రశ్న 25.
దహనచర్య ఎంథాల్పీ (ΔHθ) ను నిర్వచించి వివరించండి.
జవాబు:

  • నిర్ధిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక మోల్ పదార్థాన్ని దహనం చేయునపుడు జరుగు ఎంథాల్పీ మార్పును దహన చర్య ఎంథాల్పీ అంటారు.
  • ఇచ్చట క్రియాజనకాలు, జన్యాలు ప్రమాణస్థితిలో ఉండవలెను.
    AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 16
    పై చర్య బ్యూటేన్ యొక్క దహనచర్య. ఇచ్చట దహన చర్య ఎంథాల్పీ = -2658 kJ/mole

ప్రశ్న 26.
ΔaHθ, పరమాణీకరణ ఎంథాల్పీని నిర్వచించి వివరించండి.
జవాబు:
వాయుస్థితిలో ఉన్న ఒక మోల్ సరళ అణువు, పరమాణువులుగా విఘటనం చెందుటకు అవసరమైన ఎంథాల్పీని పరమాణీకరణ
ఎంథాల్పీ అంటారు. (ΔaHθ)
→ ఇది ఉష్ణగ్రాహక చర్య
ఉదా : N2(వా) → 2N(వా) ΔH = 937.4 KJ
O2(వా) → 2O(వా) ΔH = 489.5 KJ

ప్రశ్న 27.
బంధ ఎంథాల్పీ (ΔbondHθ) నిర్వచించి వివరించండి.
జవాబు:
బంధ ఎంథాల్పీ (ΔbondHθ) :
వాయు స్థితిలో ఉన్న ఒక సంయోజనీయ సమ్మేళనంలోని ఒక మోల్ సంయోజనీయ బంధాన్ని విఘటనం చేసి వాయుస్థితిలో ఉత్పన్నాలను ఏర్పరచుటకు అవసరమైన ఎంథాల్పీని బంధ ఎంథాల్పీ అంటారు.
ఉదా : H2(వా) → 2H(వా) ΔH= 435.9 KJ / mole

ప్రశ్న 28.
CH4 లోని C – H బంధ ఎంథాల్పీని వివరించండి.
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 17

ప్రశ్న 29.
ద్రావణోష్ణం (ΔsolHθ), విలీన ప్రక్రియ ఉష్ణం (ΔsolHθ) లను నిర్వచించి వివరిచండి.
జవాబు:
ద్రావణోష్ణం (ΔsolHθ) :
ఒక మోల్ ద్రావితం, అధికమొత్తం ద్రావణిలో కరిగినపుడు శోషించబడిన (లేదా) విడుదల చేయబడ్డ ఉష్ణాన్ని ద్రావణోష్ణం అంటారు.
ఉదా : KCl(ఘ) + జలద్రావణం → KCl(జ) ΔH = 19.75 kJ

విలీన ప్రక్రియోష్టం :
ఒక మోల్ ద్రావితం కలిగియున్న ద్రావణంను విలీనం చేసి ఒక గాఢత నుండి వేరొక గాఢతకు మార్చునపుడు జరిగే ఎంథాల్పీ మార్పును విలీన ప్రక్రియోష్టం అంటారు.
ఉదా : HCl(వా) + జలద్రావణం → HCl(జ) ΔH = -75.4 kJ

ప్రశ్న 30.
అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీ, ఎలక్ట్రాన్ స్వీకరణ ఎంథాల్పీలను నిర్వచించండి.
జవాబు:
అయొనైజేషన్ శక్తి, ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ :
ఈ రెండింటిని పరమ ఉష్ణోగ్రత సున్న (absolute zero లేదా OK) దగ్గర నిర్వచించేవారు. ఎందుకంటే ఏ ఇతర ఉష్ణోగ్రతలైనా తీసుకొంటే క్రియాజనకాల, క్రియాజన్యాల ఉష్ణధారణ విలువలు పరిగణనలోకి తీసుకోవలసి ఉంటుంది. చర్యా ఎంథాల్పీలు కింది చర్యలకు చూడండి :
M(వా) → M+(వా) + e (అయొనైజేషన్కు)
M(వా) + e → M(వా) (ఎలక్ట్రాన్ స్వీకరించినప్పుడు)
పై రెండు చర్యలు ‘T’ ఉష్ణోగ్రత వద్ద జరిగితే
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 18

ప్రతి కణానికి (species) CP విలువ పై చర్యల్లో 5/2 R (అదే Cv = 3/2R)
కాబట్టి ΔrCp = + 5/2 R (అయొనైజేషన్కు)
ΔrCp = -5/2 R (ఎలక్ట్రాన్ స్వీకరణకు)

కాబట్టి,
ΔrH (అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీ)
= E0 (అయొనైజేషన్ శక్తి) + (5/2) RT
ΔrH (ఎలక్ట్రాన్ స్వీకరణ (gain) ఎంథాల్పీ)
= -A (ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ) – (5/2) RT

ప్రశ్న 31.
ఒక ప్రక్రియ అయత్నీకృతాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
అయత్నీకృత చర్య :
ఏ రూపంలో అయినా బయటి (బాహ్య) ఏజన్సీని ఉపయోగించకుండా స్వచ్ఛందంగా జరిగే చర్యలను అయత్నీకృత చర్యలు అంటారు.

  • సహజ సిద్ధమైన ప్రక్రియలు అయత్నీకృతమైనవి.
    అన్ని అయత్నీకృత చర్యలలో ఎంట్రోపీ పెరుగును.
  • అయత్మీకృత చర్య యొక్క నిబంధనను వివరించడానికి “గిబ్స్” ఒక ఉష్ణగతిక శాస్త్ర ప్రమేయాన్ని ప్రవేశపెట్టాడు. దీనిలో ఎంథాల్పీ (H), ఎంట్రోపీ (S) ప్రమేయాలున్నాయి. దీన్ని G = H – TS) గా వ్రాస్తారు.
    ‘G’ ని “గిబ్స్ శక్తి” (లేక) “గిబ్స్ ప్రమేయం” అంటారు.
    అన్ని అయత్నీకృత చర్యలు (లేదా) ప్రక్రియలకు ΔG = ఋణవిలువ.

అయత్నీకృత చర్యలు – నిబంధనలు :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 19

ప్రశ్న 32.
ఒక అయత్నీకృత ప్రక్రియకు కారణం ఎంథాల్పీ తగ్గుదల మాత్రమే కారణమా? వివరించండి.
జవాబు:
ఎంథాల్పీ మార్పు ΔH = రుణాత్మకం (−ve) అనునది స్వచ్ఛంద చర్యలకు ఒక తోడ్పడే అంశమే కానీ అన్ని సందర్భాలలో కాదు.
ఈ క్రింది అయత్నీకృత చర్యలను గమనించగా
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 20

చర్య (1) లో ΔH = —ve, చర్య (2) లో ΔH = +ve కావున ఎంథాల్పీ మార్పు ΔH = రుణాత్మకం (-ve) తగ్గుదల ఒక తోడ్పడే అంశమే కానీ అన్ని సందర్భాలలో కాదు.

ప్రశ్న 33.
ఎంట్రోపీ అంటే ఏమిటి? ఉదాహరణలతో వివరించండి.
జవాబు:
ఎంట్రోపి (S) :
“ఒక వ్యవస్థలోని అణువుల క్రమరాహిత్యాన్ని (లేదా) అనియత స్వభావాన్ని (randomness) కొలిచేదే “ఎంట్రోపి”.

  • అణువుల క్రమరాహిత్యం పెరిగినకొద్దీ దాని ఎంట్రోపీ కూడా పెరుగుతుంది.
  • అంతరిక శక్తి లాగానే ఇది కూడా ఒక స్థితి ప్రమేయము.
  • ఒక వివక్త వ్యవస్థలో జరిగే అయత్మీకృత ప్రక్రియకు ఎంట్రోపీ మార్పు (ΔS) ధన విలువలో ఉంటుంది.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 21

ప్రశ్న 34.
ఎంట్రోపీ పెరుగుదలే అయత్నీకృత ప్రక్రియకు కారణం. వివరించండి.
జవాబు:
ఎంట్రోపీ మార్పు ΔS = ధనాత్మకం (+ve) అనునది అయత్నీకృత చర్యలకు ఒక తోడ్పడే అంశమే కానీ అన్ని సందర్భాలలో కాదు.

  • అయత్నీకృత చర్యలకు ΔS = +ve
  • ΔS = +ve (తిరోగామి చర్య అయత్నీకృతం)
    ΔS = 0 (సమతాస్థితి చర్య)
  • ΔH = -ve, ΔS = +ve, ΔG = -ve అయిన అన్ని ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య అయత్నీకృతం.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

ప్రశ్న 35.
ΔU, ΔS ఉత్రమణీయ, అనుత్రమణీయ ప్రక్రియలను వివరించగలుగుతాయా? వివరించండి.
జవాబు:
ΔU = ఆంతరిక శక్తి మార్పు

  • ఉష్ణమోచక చర్య – ఆంతరిక శక్తి తగ్గును – చర్య అయత్నీకృతం
  • ఉత్రమణీయ చర్యలలో ఆంతరిక శక్తి తగ్గేవైపుకు చర్య జరుగును.
    ఎంట్రోపీ మార్పు ΔS = ధనాత్మకం (+ve) అనునది అయత్నీకృత చర్యలకు ఒక తోడ్పడే అంశమే కానీ అన్ని సందర్భాలలో కాదు
  • అయత్నీకృత చర్యలకు ΔS = +ve
  • ΔS = -ve (తిరోగామి చర్య అయత్నీకృతం)
    ΔS = 0 (సమతాస్థితి చర్య)
  • ΔH = =ve, ΔS = +ve, ΔG = -ve అయిన అన్ని ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య అయత్నీకృతం.

ప్రశ్న 36.
4Fe(ఘ) + 3O2(వా) → 2Fe2O3(ఘ) అనే ఐరన్ ఆక్సీకరణ చర్యకు 298K వద్ద ఎంట్రోపీ మార్పు -549.45JK-1 mol-1 దీనికి రుణాత్మక ఎంట్రోపీ ఉన్నా చర్య అయత్నీ కృతంగా జరుగుతుంది. ఎందువల్ల?
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 22
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 23
మొత్తం ఎంట్రోపీ మార్పు
ΔrSమొత్తం = 5530 – 549.4
= 4980.6 J/K mole

ప్రశ్న 37.
కింది వాటిల్లో ఏ ఫార్ములాలు సరైనవి?
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 24
జవాబు:
a) సరైనది
b) స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద సరైనది
c) సరైనది
d) సరైనది
e) సరైనది కాదు

ప్రశ్న 38.
ఆక్సిజన్ను ఓజోన్ గా మార్చడానికి ΔrGθ ను 298K. వద్ద గణించండి. చర్య Kp విలువ 2.47 × 10-29.
జవాబు:
ΔG° = -2.303 RT log Kp
= -2.303 × 8.314 x 298 × log 2.43 × 10-29
= -16300 J/mole
= 163 kJ/mole

ప్రశ్న 39.
ఉష్ణగతికశాస్త్రం రెండో నియమాన్ని నిర్వచించి వివరించండి.
జవాబు:
ఉష్ణగతికశాస్త్ర రెండవ నియమం :
ఈ క్రింది విధంగా నిర్వచించవచ్చు.

  1. బాహ్య కారకం ప్రమేయం లేకుండా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ప్రదేశం నుంచి ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత ప్రదేశానికి ఉష్ణాన్ని ప్రసరింపచేయగలిగి, చక్రీయంగా పనిచేసే యంత్రాన్ని నిర్మాణం చేయడానికి వీలుకాదు.
  2. వ్యవస్థలో లేదా దాని పరిసరాలలో శాశ్వత మార్పులను కలిగించకుండా ఉష్ణశక్తిని పూర్తిగా పనిగా మార్చలేం.
  3. అన్ని అయత్నీకృత చర్యలు, ఉష్ణగతిక శాస్త్రాన్ని అనుసరించి అద్విగత చర్యలే. ఈ అయత్నీకృత చర్యలు అన్నింటిలో వ్యవస్థ ఎంట్రోపి పెరుగుతుంది.

ప్రశ్న 40.
ఉష్ణగతికశాస్త్రం మూడో నియమాన్ని నిర్వచించండి. దీన్ని గురించి మీకు ఏమి తెలిసింది?
జవాబు:
ఉష్ణగతికశాస్త్రం మూడవ నియమం : పరిపూర్ణ శుద్ధ స్ఫటిక పదార్థాల ఎంట్రోపి విలువ పరమశూన్య ఉష్ణోగ్రత వద్ద (- 273° C) శూన్య విలువను కలిగి వుంటుంది.
Sఅవధిక T → 0 = 0

ఈ క్రింది సమీకరణాన్ని అనుసరించి ఏ పదార్థానికైనా ఉష్ణోగ్రత మీద, ‘Cp‘ విలువ ఏవిధంగా ఆధారపడి వుంది అనే విషయం తెలిసినట్లయితే ఆ పదార్థానికి వుండే ఎంట్రోపి (S) విలువను లెక్కించవచ్చు.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 25

రసాయనిక చర్యలలోని ఎంట్రోపి (∆S) మార్పును లెక్కించడంలో, మూడవ నియమం ఎంతగానో ఉపయోగపడుతుంది.

మూడవ నియమం ప్రాముఖ్యత :

  1. ఎంట్రోపి విలువ అవధిని గురించి తెలుపుతుంది.
  2. రసాయన చర్యలో ఎంట్రోపి మార్పులను గణించడంలో ఉపయోగపడుతుంది.
  3. మొత్తం ఎంట్రోపి మార్పు (∆Sమొత్తం) ఏ స్వచ్ఛంద ప్రక్రియకైనా లేదా చర్యకైనా ధన విలువ ఉండాలి.
    ∆Sమొత్తం = {∆Sమొత్తం + ∆Sసరిసరాలు}

ప్రశ్న 41.
ఎంట్రోపీ భావనను వివరించండి.
జవాబు:
ఎంట్రోపి (S) :
“ఒక వ్యవస్థలోని అణువుల క్రమరాహిత్యాన్ని (లేదా) అనియత స్వభావాన్ని (randomness) కొలిచేదే “ఎంట్రోపి”.

  • అణువుల క్రమరాహిత్యం పెరిగినకొద్దీ దాని ఎంట్రోపీ కూడా పెరుగుతుంది.
  • అంతరిక శక్తి లాగానే ఇది కూడా ఒక స్థితి ప్రమేయము.
  • ఒక వివక్త వ్యవస్థలో జరిగే అయత్నీకృత ప్రక్రియకు ఎంట్రోపీ మార్పు (∆S) ధన విలువలో ఉంటుంది.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 26

ప్రశ్న 42.
గిబ్స్ శక్తిపరంగా ప్రక్రియ అయత్నీకృత మార్పును వివరించండి.
జవాబు:
అయత్నీకృత చర్య యొక్క నిబంధనను వివరించడానికి “గిబ్స్” ఒక ఉష్ణగతిక శాస్త్ర ప్రమేయాన్ని ప్రవేశపెట్టాడు. దీనిలో ఎంథాల్పీ (H), ఎంట్రోపీ (S) ప్రమేయాలున్నాయి. దీన్ని G = H – TS గా వ్రాస్తారు.
‘G’ ని “గిబ్స్ శక్తి” (లేక) “గిబ్స్ ప్రమేయం” అంటారు.
అన్ని అయత్నీకృత చర్యలు (లేదా) ప్రక్రియలకు ∆G = ఋణవిలువ.

అయత్నీకృత చర్యలు – నిబంధనలు :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 27

ప్రశ్న 43.
గిబ్స్ శక్తి మార్పు విలువ, గుర్తుల ఆధారంగా ఒక రసాయనిక చర్య అయత్నీకృత మార్పును, దాని నుంచి లభించే ఉపయోగకరమైన పనిని తెలుసుకోవచ్చు. దీన్ని వివరించండి.
జవాబు:
∆G = ∆H – T∆S
∆Gవ్యవస్థ = ఋణ విలువ, అయత్నీకృత చర్యలకు, (∆G < 0)
∆Gవ్యవస్థ = ధన విలువ, అయత్నీకృతం కాని చర్యలకు, (∆G > 0)
∆Gవ్యవస్థ = 0, సమతాస్థితి చర్యలకు (∆G = 0)

∆G = -ve, ∆S = +ve, ∆H = -ve అయితే అన్ని ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య అయత్నీకృతమగును.

గిబ్స్ శక్తి మరియు విలువ, గుర్తుల ఆధారంగా ఒక రసాయనిక చర్య అయత్నీకృత మార్పును, దాని నుండి లభించే ఉపయోగకరమైన పనిని తెలుసుకోవచ్చు.

∆G = ∆G° + RTlnK
∆G = 0 సమతాస్థితి వద్ద .
∆G° = -RTlnK = -2.303 RT log k
∆G° = ∆rH° – T∆rS° = -RT log k
ఉష్ణగ్రాహక చర్యకు ∆rH° > 0.
ఇచ్చట K < 1

ఉష్ణమోచక చర్యకు ∆rH° < 0 ఇచ్చట K > 1
అధిక K విలువ, ∆rG° < 0, ∆rS° > 0 అనునవి చర్య దిగుబడి (ఉత్పన్నాలను ఊహించుటకు అంశాలు.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

ప్రశ్న 44.
ఒక ప్రక్రియలో 701 J ల ఉష్ణం వ్యవస్థ గ్రహించగా వ్యవస్థ 394 J పనిని చేసింది. వ్యవస్థ అంతరిక శక్తి మార్పు ఎంత?
జవాబు:
∆U = q + w q = 701 J
∆U = 701-394 w = -394 J.
= 307 J

ప్రశ్న 45.
సయనమైడ్ NH2CN, డైఆక్సిజన్ల మధ్య బాంబ్ కెలోరిమీటర్ లో 298 K వద్ద చర్య జరిగితే ∆U = – 742, 7ku mol-1. ఇదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఎంథాల్పీ మార్పు ఎంత?
NH2CN(వా) + \(\frac{3}{2}\)O2(వా) → N2(వా) + CO2(వా) + H2O(ద్ర)
జవాబు:
NH2CN(వా) + \(\frac{3}{2}\)O2(వా) → N2(వా) + H2O(ద్ర)
∆H = ∆U + ∆n RT ∆n = 2 – \(\frac{5}{2}\) = -0.5
∆H = -742 + (-0.5) × 8.314 × 10-3 × 298 ∆U = – 742 kJ/mole
= -742.7-1.238
= -743.94 kJ/mole

ప్రశ్న 46.
60 g అల్యూమినియం ఉష్ణోగ్రతను 35°C నుంచి 55°C కు మార్చడానికి ఎన్ని ఉష్ణం కావాలి ? అల్యూమినియం మోలార్ ఉష్ణధారణ = 24 J mol-1 K-1.
జవాబు:
అల్యూమినియం మోలార్ ఉష్ణధారణ = 24 J mol-1 K-1
= \(\frac{24}{27}\) J/gm.k
35°C నుండి 55°C ఉష్ణోగ్రత మార్చునపుడు 60 గ్రా. Al కు అవసరమైన ఉష్ణం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 28

ప్రశ్న 47.
1.0 mol నీటిని 10°C నుంచి మంచుగా 10°C కు మార్చడానికి ఎంత ఎంథాల్పీ మార్పు తేవాలి?
fus H = 6.03 kJ mol-1 at 0°C వద్ద.
Cp [H2O(ద్ర)] = 75.3J mol-1 K-1
Cp [H2O(ఘ)] = 36.8 J mol-1 K-1
జవాబు:
∆H Cp dt = Cp × ∆t
= 75.3 × 10
= 753 kJ
10°c నుండి 0°c కు ఉష్ణోగ్రత తగ్గించినపుడు ఒక మోల్ నీరు ఘనీభవించినది

∆Hfus = 6.03 kJ fus
ఒక మోల్ నీరు – 10°C నుండి 0°C ను పెంచినపుడు
∆H = Cp × ∆T = 36.5 × -10
= – 3650 kJ = -0.368 kJ.

మొత్తం ఎంథాల్పీ = 6.03 +0.753 -0.368
= 6.415 kJ/mole.

ప్రశ్న 48.
C(ఘ) ను CO2 మార్చడానికి దహనక్రియ ఎంథాల్పీ – 393.5 kJ mol-1. కార్బన్, డై ఆక్సిజన్ వాయువు నుంచి 35.2 g CO2 ఏర్పడినపుడు విడుదలయ్యే ఉష్ణశక్తి ఎంత? [T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
C(ఘ) O2(వా) + → CO2(వా) ∆H = -393.5 kJ/mole
44గ్రా. CO2 → -393.5 kJ
35.2గ్రా. CO2 → ?
\(\frac{35.2\times393.5}{44}\) = -314.8 kJ

ప్రశ్న 49.
CO(వా), CO2(వా), N2O(వా), N2O4 (వా) ల సంఘటన ఎంథాల్పీలు వరుసగా -110, -393, 81, 9.7 kJ mol-1. కింది చర్య ∆rH.విలువ కనుక్కోండి.
N2O4(వా) + 3CO(వా) → N2O(వా) + 3CO2(వా)
జవాబు:
N2O4(వా) + 3CO(వా) → N2O(వా) + зCO2(వా)
∆H = క్రియాజన్యాల మొత్తం ఎంథాల్నీ – క్రియాజనకాల మొత్తం ఎంథాల్పీ.
∆HCO = -110 KJ, ∆HCO2 = -393 KJ
∆HNN2O= – 81 KJ, ∆HN2O4 = -9.7 KJ
∆H = -1017-(-320.3)
∆H = -696.7kJ

ప్రశ్న 50.
N2(వా) + 3H2(వా) → 2NH3(వా) ; ∆rH = – 92.4 kJ mol-1. అయితే అమ్మోనియా ప్రమాణ సంఘటన ఎంథాల్పీ ఎంత?
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 29

ప్రశ్న 51.
CH3OH(ద్ర) ప్రమాణ సంఘటన ఎంథాల్పీని కింది చర్యల ద్వారా గణించండి.
CH3OH(వా) + \(\frac{3}{2}\)O2(వా) → CO2(వా) + 2H2O(ద్ర); ∆rH = -726 kJ mol-1
C(గ్రాఫైట్) + O2(వా) → CO2(వా) ; ∆cH = -393 kJ mol-1
H2(వా) + \(\frac{1}{2}\)O2(వా) → H2O(ద్ర) ; ∆fH = -286 kJ mol-1.
జవాబు:
fH° (CO2) = -393 KJ mole
fH°(H2O) = -286 KJ mole
CH3OH + \(\frac{3}{2}\)O2(వా) → CO2(వా) + 2H2O(ద్ర) ∆Hr0 = -726 KJ mol-1
rH° = ఉత్పన్నాల ∆H° – క్రియాజనకాల ∆H°
-726 = -393 + 2 (-286) – [∆H° (CH3OH)]
=- 239 KJ/mole

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

ప్రశ్న 52.
CCl4 (వా) → C(వా) + 4 Cl(వా) చర్యకు ఎంథాల్పీ మార్పు గణించండి.
CCl4 లోని C – C బంధానికి బంధ ఎంథాల్పీ ఎంత?
vapH(CCl4) = 30.5 kJ mol-1.
fH (CCl4) = 135.5 kJ mol-1.
aH(C) = 715.0 kJ mol-1, ఇక్కడ ∆aH అనేది పరమాణీకరణ ఎంథాల్పీ.
aH(Cl2) = 242 kJ mol-1
జవాబు:
CCl4(వా) → C(వా) + 4Cl(వా)
vapH°(CCl4) = 30.5 KJ/mole
rH°(CCl4) = -135 KJ/mole
∆H°(C) = 715 KJ/mole
∆H° (Cl2) : = 242 KJ/mole
rH° = [AH (ఉత్పన్నాలు) ] – [AH (క్రియాజనకాలు)]
= 715 + 484 + 135.5 – 30.5
= 1334.5 – 30.5 = 1304 kJ
C – Cl బంధ ఎంథాల్పీ = \(\frac{1304}{4}\) = 326 KJ/mole

ప్రశ్న 53.
ఒక వివిక్త వ్యవస్థ ∆U = 0 అయితే ∆S ఏమవుతుంది?
జవాబు:
వివక్త వ్యవస్థ ఇవ్వబడినది.
వివక్త వ్యవస్థకు ∆U = 0
∆H = ∆U + ∆nRT
∆H = ∆nRT
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 30

ప్రశ్న 54.
298 K వద్ద 2A + B → C చర్యకు ∆H = 400 kJ mor-1, ∆S = 0.2 kU K-1 mol-1 ఉష్ణోగ్రతా విస్తృతిలో ∆H, ∆S లు స్థిరంగా ఉంటాయనుకొంటే ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్ద చర్య అయత్నీకృతం అవుతుంది?
జవాబు:
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 31

ప్రశ్న 55.
2Cl(వా) → Cl2(వా) చర్యకు ∆H, ∆S ల గుర్తులు ఇవ్వండి.
జవాబు:
2Cl(వా) → C2(వా)
పై చర్యలో క్లోరిన్ పరమాణువులు స్థిరమైన Cl2 అణువులుగా ఏర్పడ్డాయి. ఇది ఉష్ణమోచక చర్య.
కావున ∆H = – ve, ∆S = + ve

ప్రశ్న 56.
2A(వా) + B(వా) → 2D (వా) చర్యకు ∆U = – 10.5 kJ ∆S = – 44.1 JK-1 చర్యకు 25°C వద్ద ∆G విలువ ఎంత? చర్య అయత్నీకృతమా, కాదా?
జవాబు:
2A(వా) + B(వా) → 2D(వా)
n(g) = 2 – 3 = -1
ΔΗ = ∆U + ng RT
∆H = – 10.5 + (-1) × \(\frac{8.314}{10^{3}}\) × 298
= -10.5 – 2.477 = -12.977 KJ/mole
∆S = – 44.1 J/ mole
∆G° = ∆H – T∆S
∆G° = -12.977 – 298 (-44.1)
= – 12977 +13141.8
= 1648 J (లేదా) 0.1648 kJ
∴ ∆G° = ధనాత్మకం (> 0)
కావున చర్య అయత్నీకృతం కాదు.

ప్రశ్న 57.
ఒక చర్యకు 300 K సమతాస్థితి స్థిరాంకం 10. దీనికి ∆G విలువ ఎంత?
R = 8.314 JK1 mol-1.
జవాబు:
∆G°=- RT/nk
∆G° = -2.303 RT log k
∆G° = – 2.303 × 8.314 × 300 × log 10
= -5744 J/mole
∆G° = -5.744 KJ/mole

ప్రశ్న 58.
ఉష్ణగతిక శాస్త్రం ప్రథమ నియమం నిర్వచించండి. దాని గణితరూప సమీకరణం రాయండి.
జవాబు:
ఉష్ణగతిక శాస్త్ర మొదటి నియమము :
ఈ నియమాన్ని “శక్తినిత్యత్వ నియమం” అని కూడా అంటారు.

నిర్వచనాలు :

  • “శక్తిని ఒక ప్రక్రియలో ఒక రూపం నుంచి వేరొక రూపంలోకి మార్పు చెందించవచ్చు. కాని శక్తిన జనింపచేయడం లేదా నశింపచేయడం వీలుపడదు”.
  • “మొదటి రకం సతత చలన యంత్రాన్ని నిర్మించలేము”.
  • “వ్యవస్థ, పరిసరాల మొత్తం శక్తి స్థిరం (లేదా) నిత్యత్వం చేయబడుతుంది”.

గణిత రూపంలో :
స్థితి ‘A’ లో అంతరిక శక్తి EA గల ఒక వ్యవస్థ, పరిసరాల నుంచి ఉష్ణశక్తిని (Q) గ్రహించి స్థితి ‘B’ కి మారింది అనుకుందాము. స్థితి ‘B’ లో అంతరిక శక్తి, ‘EB‘ మరియు వ్యవస్థ అంతరిక శక్తిలో పెరుగుదల ∆E అనుకుందాము.
అప్పుడు ∆E = EB – EA

‘W’ ఈ ప్రక్రియలో వ్యవస్థ జరిపిన పని అయితే శక్తిలో నికర లాభం (Q – W) అవుతుంది. ఇది మొదటి నియమాన్ని అనుసరించి ∆E కి సమానం అయివుండాలి. కాబట్టి అంతరిక శక్తిలో పెరుగుదల.
ΔΕ = (EB – EA) = (Q – W)
(లేదా) Q = ∆E + W
అతి తక్కువ మార్పులకు q = ∆E + W

ప్రశ్న 59.
ఉష్ణగతికశాస్త్రం రెండో నియమానికి ఏవైనా రెండు వేరువేరు నిర్వచనాలు ఇవ్వండి.
జవాబు:
ఉష్ణగతికశాస్త్ర రెండవ నియమం : ఈ క్రింది విధంగా నిర్వచించవచ్చు.

  1. బాహ్య కారకం ప్రమేయం లేకుండా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ప్రదేశం నుంచి ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత ప్రదేశానికి ఉష్ణాన్ని ప్రసరింపచేయగలిగి, చక్రీయంగా పనిచేసే యంత్రాన్ని నిర్మాణం చేయడానికి వీలుకాదు.
  2. వ్యవస్థలో లేదా దాని పరిసరాలలో శాశ్వత మార్పులను కలిగించకుండా ఉష్ణశక్తిని పూర్తిగా పనిగా మార్చలేం.
  3. అన్ని అయతీకృత చర్యలు, ఉష్ణగతిక శాస్త్రాన్ని అనుసరించి అద్విగత చర్యలే. ఈ అయత్నికృత చర్యలు అన్నింటిలో వ్యవస్థ ఎంట్రోపి పెరుగుతుంది.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

ప్రశ్న 60.
గిబ్స్ శక్తిని వివరించండి.
జవాబు:
గిబ్స్ శక్తి (G) :
అయత్నీకృత చర్యల నిబంధనను వివరించడానికి ‘గిబ్స్’ ఒక ఉష్ణగతికశాస్త్ర ప్రమేయాన్ని ప్రవేశపెట్టాడు. దీనిలో ఎంథాల్పీ (H), ఎంట్రోపి (S) ప్రమేయాలున్నాయి. దీన్ని స్వేచ్ఛాశక్తి (G) అంటారు.
క్రింది సమీకరణం ద్వారా ఈ ప్రమేయాన్ని వ్యక్తం చేస్తారు.
G = H – TS
‘G’ ని ప్రస్తుతం “గిబ్స్ శక్తి” (లేదా) “గిబ్స్ ప్రమేయం” అంటారు.
∆G = ∆H – T ∆S
∆Gవ్యవస్థ = ఋణ విలువ, అయత్నీకృత చర్యలకు, (∆G < 0)
∆Gవ్యవస్థ = ధన విలువ, అయత్నీకృతం కాని చర్యలకు, (∆G > 0)
∆Gవ్యవస్థ = 0, సమతాస్థితి చర్యలకు (∆G = 0)

ప్రశ్న 61.
చర్య అయత్నీకృతాన్ని గిబ్స్ శక్తితో వివరించండి.
జవాబు:
∆G = ∆H – T ∆S
∆Gవ్యవస్థ = ఋణ విలువ, అయత్నీకృత చర్యలకు, (∆G < 0)
∆Gవ్యవస్థ = ధన విలువ, అయత్నీకృతం కాని చర్యలకు, (∆G > 0)
∆Gవ్యవస్థ = 0, సమతాస్థితి చర్యలకు (∆G = 0)

∆G = -ve, ∆S = +ve, ∆H = -ve అయితే అన్ని ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య అయత్నీకృతమగును.

గిబ్స్ శక్తి మరియు విలువ, గుర్తుల ఆధారంగా ఒక రసాయనిక చర్య అయత్నీకృత మార్పును, దాని నుండి లభించే ఉపయోగకరమైన పనిని తెలుసుకోవచ్చు.
∆G = ∆G° + RTŪnK
∆G = 0 సమతాస్థితి వద్ద
∆G° = -RTlnK = -2.303 RT log k
rG° = ∆rH° – T∆rS° = -RT log k

ఉష్ణగ్రాహక చర్యకు ∆rH° > 0
ఇచ్చట K < 1

ఉష్ణమోచక చర్యకు ∆rH° < 0 ఇచ్చట K > 1
అధిక K విలువ, ∆rG° < 0, ∆rS° > 0 అనునవి చర్య దిగుబడి (ఉత్పన్నాలను) ఊహించుటకు అంశాలు.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
హెస్ స్థిర ఉష్ణ సంకలనం నియమం నిర్వచించి వివరించండి. ఉదాహరణ ఇవ్వండి.
జవాబు:
హెస్ నియమము :
“ఒక రసాయన చర్య ఒక దశలో జరిగినా లేక ఎక్కువ దశలలో జరిగినా గ్రహించిన లేదా వెలువడిన మొత్తం ఉష్ణ పరిమాణం ఒకే విలువలో ఉంటుంది”.

వివరణ :
(i) సాధారణ సమీకరణం ద్వారా :
A అనే పదార్థం రెండు భిన్న మార్గాల ద్వారా చర్య జరిపి D అనే పదార్థాన్ని ఇస్తుంది.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 14
ఏక దశ : A → D, ∆H = Q
అనేక దశలు :
A → B, ∆H1 = q1
B → C, ∆H2 = q2
C → D, ∆H3 = q3
∆H1 + ∆H2 + ∆H3 = q1 + q2 + q3
హెస్ నియమం ప్రకారం, Q = q1 + q2 + q3 అవుతుంది.

(ii) విశిష్ట ఉదాహరణ ద్వారా :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 32
రెండు ∆H విలువలు సమానం.

హెస్ నియమం ఉపయోగాలు :

  1. ప్రయోగం ద్వారా ప్రత్యక్షంగా నిర్ణయించడానికి వీలుకాని, మాధ్యమిక సమ్మేళనాల సంఘటనోష్టాన్ని హెస్ నియమం ద్వారా గణించవచ్చు.
    ఉదా : ‘CO’ సంశ్లేషణోష్ణమును లెక్కించుట.
  2. నెమ్మదిగా జరిగే చర్యల చర్యోష్ణాన్ని సులభంగా నిర్ణయించవచ్చు. ఉదా : α – సల్ఫర్ → B – సల్ఫర్
  3. కొన్ని సంయోగ పదార్థాల (C2H2) ఎంథాల్పీ విలువలను గణించవచ్చు.
  4. అయానిక పదార్థాల స్ఫటికజాలక శక్తిని నిర్ణయించవచ్చు. ఉదా : NaCl స్ఫటికజాలక శక్తి, (V) ని నిర్ణయించడం.

ప్రశ్న 2.
ప్రయోగపూర్వకంగా ఒక ప్రక్రియలో అంతరిక శక్తి మార్పు కొలిచే విధానం వివరించండి.
జవాబు:
ఆంతరిక శక్తి (U) :
స్థిర ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనాల వద్ద ఒక పదార్థంలో నిల్వ ఉంచబడిన మొత్తం శక్తిని ఆంతరిక శక్తి అంటారు.
ఇది స్థితి ప్రమేయం మరియు విస్తార ధర్మం.

ఆంతరిక శక్తి మార్పు ∆U = UP – UR
UP = క్రియాజన్యాల ఆంతరిక శక్తి
UR = క్రియాజనకాల ఆంతరిక శక్తి
∆U = Q – W
Q = ఉష్ణం
W = పని

ఆంతరిక శక్తి స్థితిప్రమేయం ఇది తొలి మరియు తుది స్థితులపై ఆధారపడును.

ఆంతరిక శక్తి మార్పు ∆U కొలిచే విధానం :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 10
రసాయన చర్యల్లో స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద గ్రహించబడిన ఉష్ణాన్ని బాంబ్ కెలోరిమీటర్లో కొలుస్తారు. బాంబ్ కెలోరిమీటర్ ఒక దృఢమైన గోడలు గల ఉక్కుపాత్ర. ఇది ఒక జలతాపకం (water battle) లో ముంచబడి ఉంటుంది. ఈ మొత్తం పాత్రల అమరికనే కెలోరిమీటర్ అంటారు. తేలికగా దహనం (combustion) చెందే పదార్థాన్ని ఉక్కు బాంబులో ఉంచి ఆక్సిజన్ను కలిపి దహనం చేస్తారు. చర్య ఉష్ణమోచకమై (దహన చర్యలు ఉష్ణమోచక చర్యలు) ఉష్ణం వెలువడుతుంది. ఇది కెలోరిమీటర్ ఉష్ణోగ్రతను పెంచుతుంది. బాంబ్ కెలోరిమీటర్ ఉష్ణబంధకం చేయబడి ఉంటుంది. అందువల్ల కెలోరి మీటర్ నుంచి పరిసరాలకు ఉష్ణ వినిమయం జరగదు.

బాంబ్ కెలోరిమీటర్ చర్య జరిగేటప్పుడు పూర్తిగా మూసి ఉంచబడి ఉంటుంది కాబట్టి దాని ఘనపరిమాణంలో మార్పు ఉండదు. అంటే చర్యలో శక్తి మార్పులు స్థిర ఘనపరిమాణంలో జరిగిన వాటిగా అనుకొని బాంబ్ కొలతలు చేయాలి.స్థిర ఘనపరిమాణమంటే ∆V = 0, W = p∆V = 0, అంటే పని ఏమీ జరగదు. చర్యలో వాయు పదార్థాలున్నప్పటికీ ఘనపరిమాణంలో మార్పు రాదు. చర్య వల్ల కెలోరిమీటర్ పెరిగిన ఉష్ణోగ్రతను ఉపయోగించి కెలోరిమీటర్ ద్రవ్యరాశి, దాని ఉష్ణధారణ విలువల ద్వారా వెలువడిన ఉష్ణాన్ని (qv) నుంచి
q = c × m × ∆T = C∆T గణించవచ్చు.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

ప్రశ్న 3.
ప్రయోగ పూర్వకంగా ఒక ప్రక్రియలో ఎంథాల్పీ మార్పు కొలిచే విధానం వివరించండి.
జవాబు:
ఎంథాల్పీ (H) :
స్థిరపీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రత వద్ద వ్యవస్థకు పరిసరాలకు మధ్య మార్పిడి జరిగే ఉష్ణ పరిమాణాన్ని ఎంథాల్పీ (H) అంటారు.
ఎంథాల్పీ మార్పు ∆H = ∆U + P ∆V
∆U = ఆంతరిక శక్తి మార్పు
ఎంథాల్పీ అనునది స్థితి ప్రమేయం
∆H = [Hక్రియాజన్యాలు – Hక్రియాజనకాలు]
∆H = ∆U + AnRT

స్థిర పీడనం వద్ద ఉష్ణశక్తి (∆H) ని కొలవడం
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 11
మూత లేకుండా తెరచి ఉన్న కెలోరిమీటర్ సాధారణంగా వాతావరణ పీడనం దగ్గర ఉంటుంది. వాతావరణ పీడనం స్థిరంగా ఉంటుంది (కనీసం ప్రయోగం జరిగిన సమయం వరకు) కాబట్టి కెలోరీ మీటర్ చర్య వల్ల వచ్చిన ఉష్ణ మార్పు స్థిరపీడనం వద్ద కొలిచిందిగా భావించవచ్చు. (పటం 6.8). దీనిని qp గా రాస్తే ∆H కు సమానమవుతుంది. ∆H = qp (స్థిర పీడనం వద్ద). కాబట్టి స్థిర పీడనం వద్ద కొలిచిన ఉష్ణ మార్పు చర్యోష్ణం (అది వెలువడిన ఉష్ణం కావచ్చు లేదా గ్రహించబడిన ఉష్ణం కావచ్చు) లేదా చర్యా ఎంథాల్పి ∆rH అవుతుంది.

ఉష్ణమోచక చర్యలో ఉష్ణం వెలువడుతుంది. అంటే వ్యవస్థ నుంచి పరిసరాలకు ఉష్ణం ఇవ్వబడుతుంది. అందువల్ల qp రుణాత్మకమవుతుంది. ∆rH కూడా రుణాత్మకం. అదే విధంగా ఉష్ణగ్రాహక చర్యలో వ్యవస్థ లేదా చర్య ఉష్ణం గ్రహిస్తుంది. అంటే పరిసరాల నుంచి చర్యకు ఉష్ణం ఇవ్వబడుతుంది. దీనికి qp ధనాత్మకం, ∆rH కూడా ధనాత్మకమే.

ప్రశ్న 4.
ఒక చర్య అయత్నీకృతమా కాదా అన్నది ఎంథాల్పీ, ఎంట్రోపీ, గిబ్స్ శక్తులు ఉపయోగించి వివరించండి.
జవాబు:
అయల్నీకృత చర్య:
“బాహ్య కారకం ప్రమేయం లేకుండా స్వచ్ఛందంగా జరిగే చర్యను “అయత్నీకృత చర్య” అంటారు. అయత్నీకృత చర్యలు అన్నీ ఉష్ణగతిక శాస్త్ర పరంగా “అద్విగత చర్యలే”.

  • ప్రకృతిలో జరిగే చర్యలు అన్నీ అయత్నీకృత చర్యలే.
  • అన్ని అయత్నీకృత చర్యలలో ఎంట్రోపి పెరుగుదల ఉంటుంది.
  • అయత్నీకృత చర్యలలో, ఎంట్రోపి మార్పు (∆S) = ధనాత్మకం.
  • అయత్నీకృత చర్యలలో, ఎంథాల్నీ మార్పు (∆H) = ఋణాత్మకం.
  • అయత్నీకృత చర్య యొక్క నిబంధనను వివరించడానికీ “గిబ్స్” ఒక ఉష్ణగతిక శాస్త్ర ప్రమేయాన్ని ప్రవేశపెట్టాడు.

దీనిలో ఎంథాల్నీ (H), ఎంట్రోపీ (S) ప్రమేయాలున్నాయి. దీన్ని G = H – TS గా వ్రాస్తారు.
‘G’ ని “గిబ్స్ శక్తి” (లేక) “గిబ్స్ ప్రమేయం” అంటారు.

అన్ని అయత్నీకృత్త చర్యలు (లేదా) ప్రక్రియలకు ∆G = ఋణవిలువ.

అయత్నీకృత చర్యలు – నిబంధనలు :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం 33

సాధించిన సమస్యలు (Solved Problems)

ప్రశ్న 1.
ఒక వ్యవస్థలోని అంతరిక శక్తి మార్పును కింద ఇచ్చిన పరిస్థితుల్లో తెలపండి.
(i) వ్యవస్థపై పని జరుగుతుంది కానీ వ్యవస్థ ఉష్ణశక్తిని గ్రహించదు. ఈ వ్యవస్థ గోడ ఎలాంటిది?
(ii) వ్యవస్థ మీద పని జరగదు కానీ ”q’ పరి మాణంలో వ్యవస్థ ఉష్ణశక్తిని పరిసరాలకు కోల్పోతే అది ఎలాంటి వ్యవస్థ?
(iii) ‘w’ పరిమాణంలో వ్యవస్థ పని చేస్తుంది. q పరిమాణంలో ఉష్ణశక్తి వ్యవస్థకు ఇవ్వబడింది. ఇది ఎలాంటి వ్యవస్థ?
సాధన:
(i) ∆U = wస్థిరోష్ణక, స్థిరోష్ణక గోడ

(i) ∆U = – q, ఉష్ణవాహక గోడలు

(ii) ∆ U = q – w, సంవృత వ్యవస్థ

ప్రశ్న 2.
రెండు లీటర్ల ఘనపరిమాణం గల ఒక ఆదర్శ వాయువు సమోష్ణక విధానంలో పది లీటర్ల ఘనపరిమాణం వరకు శూన్యంలోకి వ్యాకోచించింది. వాయువు పీడనం పది అట్మాస్ఫియర్లయితే ఈ వ్యాకోచంలో గ్రహించిన ఉష్ణమెంత? వ్యాకోచంలో ఎంతపని జరిగింది?
సాధన:
ఇక్కడ వాయువు శూన్యంలోకి స్వేచ్ఛగా వ్యాకోచించింది.
Vతుది = 10 L; Vతొలి = 2L
q = – W = pబాహ్య (Vతుది – Vతొలి) = 0(10 – 2) = 0
అంటే పని ఏమీ జరగదు. అదేవిధంగా ఉష్ణం ఏమీ గ్రహింపబడదు.

ప్రశ్న 3.
పై సమస్యనే తీసుకొని వాయువు వ్యాకోచం శూన్యంలోకి కాకుండా బాహ్య పీడనం ఒక అట్మాస్ఫియర్ అయినప్పుడు q, W తెలపండి. (V తుది – V తొలి)
సాధన. 9 = – W = Pబాహ్య (Vతుది – Vతొలి)
= 1 atm (10 – 2)L
= 8 L. atm

ప్రశ్న 4.
పై వ్యాకోచాన్ని ఉత్రమణీయంగా జరిపితే గ్రహించే ఉష్ణం, జరిగే పనిని తెలపండి.
సాధన:
ఆదర్శ వాయువుకి pV = nRT, p = 10 atm,
V = 2 L
nRT = 10 × 2 = 20 L. atm
q = -w = 2.303 × 20 L.atm log \(\frac{10}{2}\)
= 32.2 L-atm

ప్రశ్న 5.
నీటి బాష్పాన్ని ఒక ఆదర్శ వాయువుగా తీసుకొంటే ఒక మోల్ నీటిని 1 బార్, 100°C వద్ద బాష్పీ కరించినప్పుడు బాష్పీభవన మోలార్ ఎంథాల్పీ 41 kJ mol-1. అంతరికశక్తిని కింది పరిస్థితుల్లో గణించండి.
(i) 1 బార్ పీడనం 100° C ఉష్ణోగ్రత వద్ద 1 మోల్ నీరు బాష్పీకరణం చెందితే.
(ii) ఒక మోల్ నీరు మంచు (ice) గా మార్చితే.
సాధన:
(i) H2O (ద్రవం) → H2O (వాయువు) మార్పు
∆Η = ∆U + ∆ngRT
or ∆U = ∆H – ∆ngRT ̧
∆ng = వాయు స్థితిలోని క్రియాజన్యాల అణువులు వాయు స్థితిలోని క్రియాజనకాల అణువులు
= 1 – 0 = 1; ∆H = 41 ki mol-1
T = 373 K, R = 8.3J mol-1 K-1;
∆U = 41.00 kJ mol-1 – 1 × 8.3 J mol-1 K-1 × 373 K
= 41.00 ki mol-1 – 3.096 ki mol-1
= 37.904 kJ mol-1

(ii) H2O (ద్రవం) → H2O (ఘన)
ఈ మార్పులో ఘనపరిమాణం మార్పు అతి స్వల్పం, పరిగణించదగింది కాదు. కాబట్టి
p∆V = ∆n RT ≈ 0, కాబట్టి
∆Η ≅ ΔU
కాబట్టి ∆U = 41.00 kJ mol-1

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 6 ఉష్ణగతిక శాస్త్రం

ప్రశ్న 6.
298 K. 1 అట్మాస్ఫియర్ పీడనం వద్ద 1 g. గ్రాఫైట్ను అధిక ఆక్సిజన్ సమక్షంలో దహన పరిస్తే చర్య ద్వారా కెలోరిమీటర్ ఉష్ణోగ్రత 298 K నుంచి 299K కు పెరిగింది. బాంబ్ కెలోరి మీటర్ ఉష్ణధారణ 20.7 kJ/K. 1 అట్మాస్ఫియర్ పీడనం, 298 K వద్ద పై చర్యలో ఎంథాల్పీ మార్పు ఎంత?
C(గ్రాఫైట్) + O2 (వా) → CO2 (వా)
సాధన:
చర్యలో చర్యామిశ్రమం నుంచి q పరిమాణంలో ఉష్ణం వెలువడిందనుకొందాం. Cv, కెలోరిమీటర్ ఉష్ణధారణ అనుకొందాం. అప్పుడు కెలోరిమీటర్ గ్రహించిన ఉష్ణం q = Cv × ∆T

చర్యలో విడుదలైన ఉష్ణం పరిమాణం కెలోరిమీటర్ గ్రహించిన ఉష్ణానికి సమానం కానీ వాటి సంజ్ఞలు మారతా