सॉल्वे प्रक्रिया में होने वाली विभिन्न अभिक्रियाओं की चर्चा कीजिए।
(N/A) सॉल्वे प्रक्रिया का उपयोग सोडियम कार्बोनेट $(Na_{2}CO_{3})$ के औद्योगिक निर्माण के लिए किया जाता है। यह प्रक्रिया सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट $(NaHCO_{3})$ की कम घुलनशीलता पर आधारित है,जो सोडियम क्लोराइड $(NaCl)$ की अमोनियम हाइड्रोजन कार्बोनेट $(NH_{4}HCO_{3})$ के साथ अभिक्रिया करने पर अवक्षेपित हो जाता है।
$1$. अमोनिया को सोडियम क्लोराइड के सांद्र घोल में घोला जाता है और इसमें से $CO_{2}$ प्रवाहित की जाती है जिससे अमोनियम कार्बोनेट बनता है,जो बाद में अमोनियम हाइड्रोजन कार्बोनेट में परिवर्तित हो जाता है:
$2NH_{3} + H_{2}O + CO_{2} \rightarrow (NH_{4})_{2}CO_{3}$
$(NH_{4})_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2} \rightarrow 2NH_{4}HCO_{3}$
$2$. $NH_{4}HCO_{3}$,$NaCl$ के साथ अभिक्रिया करके $NaHCO_{3}$ का अवक्षेप बनाता है:
$NH_{4}HCO_{3} + NaCl \rightarrow NH_{4}Cl + NaHCO_{3}$
$3$. $NaHCO_{3}$ के क्रिस्टल को छानकर गर्म किया जाता है जिससे सोडियम कार्बोनेट प्राप्त होता है:
$2NaHCO_{3} \rightarrow Na_{2}CO_{3} + CO_{2} + H_{2}O$
$4$. $NH_{4}Cl$ के घोल को कैल्शियम हाइड्रोक्साइड $(Ca(OH)_{2})$ के साथ उपचारित करके अमोनिया को पुनः प्राप्त किया जाता है,जिसमें उप-उत्पाद के रूप में कैल्शियम क्लोराइड $(CaCl_{2})$ प्राप्त होता है:
$2NH_{4}Cl + Ca(OH)_{2} \rightarrow 2NH_{3} + CaCl_{2} + 2H_{2}O$
$1$. अमोनिया को सोडियम क्लोराइड के सांद्र घोल में घोला जाता है और इसमें से $CO_{2}$ प्रवाहित की जाती है जिससे अमोनियम कार्बोनेट बनता है,जो बाद में अमोनियम हाइड्रोजन कार्बोनेट में परिवर्तित हो जाता है:
$2NH_{3} + H_{2}O + CO_{2} \rightarrow (NH_{4})_{2}CO_{3}$
$(NH_{4})_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2} \rightarrow 2NH_{4}HCO_{3}$
$2$. $NH_{4}HCO_{3}$,$NaCl$ के साथ अभिक्रिया करके $NaHCO_{3}$ का अवक्षेप बनाता है:
$NH_{4}HCO_{3} + NaCl \rightarrow NH_{4}Cl + NaHCO_{3}$
$3$. $NaHCO_{3}$ के क्रिस्टल को छानकर गर्म किया जाता है जिससे सोडियम कार्बोनेट प्राप्त होता है:
$2NaHCO_{3} \rightarrow Na_{2}CO_{3} + CO_{2} + H_{2}O$
$4$. $NH_{4}Cl$ के घोल को कैल्शियम हाइड्रोक्साइड $(Ca(OH)_{2})$ के साथ उपचारित करके अमोनिया को पुनः प्राप्त किया जाता है,जिसमें उप-उत्पाद के रूप में कैल्शियम क्लोराइड $(CaCl_{2})$ प्राप्त होता है:
$2NH_{4}Cl + Ca(OH)_{2} \rightarrow 2NH_{3} + CaCl_{2} + 2H_{2}O$
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निम्नलिखित प्रत्येक प्रेक्षण पर टिप्पणी कीजिए:
$(a)$ जलीय विलयन में क्षार धातु आयनों की गतिशीलता $Li^{+} < Na^{+} < K^{+} < Rb^{+} < Cs^{+}$ है।
$(b)$ लिथियम एकमात्र क्षार धातु है जो सीधे नाइट्राइड बनाती है।
$(c)$ $M^{2+}_{(aq)} + 2e^{-} \to M_{(s)}$ (जहाँ $M = Ca, Sr$ या $Ba$) के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव $E^{\circ}$ लगभग स्थिर है।
$(a)$ जलीय विलयन में क्षार धातु आयनों की गतिशीलता $Li^{+} < Na^{+} < K^{+} < Rb^{+} < Cs^{+}$ है।
$(b)$ लिथियम एकमात्र क्षार धातु है जो सीधे नाइट्राइड बनाती है।
$(c)$ $M^{2+}_{(aq)} + 2e^{-} \to M_{(s)}$ (जहाँ $M = Ca, Sr$ या $Ba$) के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव $E^{\circ}$ लगभग स्थिर है।
Difficult
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