Laws of Chemical Combination Questions in Gujarati

(A) દળ સંચયનો નિયમ જણાવે છે કે રાસાયણિક પ્રક્રિયા દરમિયાન દળનું સર્જન કે વિનાશ થઈ શકતો નથી.
આનો અર્થ એ છે કે પ્રક્રિયકોનું કુલ દળ એ નીપજોના કુલ દળ જેટલું જ હોવું જોઈએ.
પગલું $1$: પ્રક્રિયકોનું કુલ દળ $(LHS)$ ગણો:
$\text{પ્રક્રિયકોનું દળ} = \text{સોડિયમ કાર્બોનેટનું દળ} + \text{એસિટિક એસિડનું દળ} = 5.3 \, g + 6 \, g = 11.3 \, g$.
પગલું $2$: નીપજોનું કુલ દળ $(RHS)$ ગણો:
$\text{નીપજોનું દળ} = \text{સોડિયમ એસિટેટનું દળ} + \text{કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું દળ} + \text{પાણીનું દળ} = 8.2 \, g + 2.2 \, g + 0.9 \, g = 11.3 \, g$.
પગલું $3$: $LHS$ અને $RHS$ ની સરખામણી કરો:
કારણ કે $LHS = RHS = 11.3 \, g$,તેથી કુલ દળ સંરક્ષિત રહે છે.
આમ,આ અવલોકનો દળ સંચયના નિયમ સાથે સુસંગત છે.

(B) 'નિશ્ચિત પ્રમાણનો નિયમ' જણાવે છે કે રાસાયણિક સંયોજનમાં તત્વો હંમેશા દળના નિશ્ચિત પ્રમાણમાં હોય છે.
આપેલા ગુણોત્તર મુજબ,$1 \,g$ હાઇડ્રોજન વાયુ પાણી બનાવવા માટે $8 \,g$ ઓક્સિજન વાયુ સાથે જોડાય છે.
તેથી,$3 \,g$ હાઇડ્રોજન વાયુ સાથે સંપૂર્ણપણે પ્રક્રિયા કરવા માટે જરૂરી ઓક્સિજન વાયુનું દળ:
$3 \times 8 \,g = 24 \,g$ થશે.
આમ,$24 \,g$ ઓક્સિજન વાયુની જરૂર પડશે.

(A) ડાલ્ટનના પરમાણ્વીય સિદ્ધાંતની જે અભિધારણા દળ સંચયના નિયમનું પરિણામ છે તે આ મુજબ છે: 'પરમાણુઓ અવિભાજ્ય કણો છે,જે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં સર્જી શકાતા નથી કે તેનો નાશ કરી શકાતો નથી.'
આ નિયમ જણાવે છે કે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં દળનું સર્જન કે વિનાશ થઈ શકતો નથી,જે સીધી રીતે એ વિચાર સાથે સુસંગત છે કે પ્રક્રિયા પહેલાં અને પછી પરમાણુઓની કુલ સંખ્યા અચળ રહે છે.

(B) ડાલ્ટનના પરમાણ્વીય સિદ્ધાંતની જે અભિધારણા 'નિશ્ચિત પ્રમાણના નિયમ' ને સમજાવે છે તે આ મુજબ છે:
'આપેલ સંયોજનમાં પરમાણુઓની સાપેક્ષ સંખ્યા અને પ્રકાર નિશ્ચિત હોય છે.'
આનો અર્થ એ છે કે કોઈપણ રાસાયણિક સંયોજનમાં,તત્વો હંમેશા દળ દ્વારા નિશ્ચિત પ્રમાણમાં હાજર હોય છે,જે સંયોજન બનાવતા વિવિધ તત્વોના પરમાણુઓની સંખ્યાના નિશ્ચિત ગુણોત્તરનું સીધું પરિણામ છે.

(A) સૌ પ્રથમ,આપણે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ માં કાર્બન અને ઓક્સિજનના દળનો ગુણોત્તર નક્કી કરીએ છીએ.
કાર્બનનું પરમાણ્વીય દળ $12 \,u$ અને ઓક્સિજનનું $16 \,u$ છે. $CO_2$ માં,કાર્બન અને ઓક્સિજનનો ગુણોત્તર $12 : (2 \times 16) = 12 : 32$ છે,જેનું સાદું રૂપ $3 : 8$ થાય છે.
આનો અર્થ એ છે કે $3.00 \,g$ કાર્બનને સંપૂર્ણપણે પ્રતિક્રિયા આપીને $11.00 \,g$ $CO_2$ બનાવવા માટે બરાબર $8.00 \,g$ ઓક્સિજનની જરૂર પડે છે.
જ્યારે $3.00 \,g$ કાર્બનને $50.00 \,g$ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરાવવામાં આવે છે,ત્યારે માત્ર $8.00 \,g$ ઓક્સિજન જ કાર્બન સાથે પ્રતિક્રિયા કરશે અને બાકીનો $42.00 \,g$ ઓક્સિજન પ્રતિક્રિયા વગરનો રહેશે.
તેથી,બનતા $CO_2$ નું દળ $11.00 \,g$ જ રહેશે.
આ પરિણામ 'નિશ્ચિત પ્રમાણના નિયમ' દ્વારા સંચાલિત થાય છે,જે જણાવે છે કે રાસાયણિક પદાર્થમાં તત્વો હંમેશા દળના નિશ્ચિત પ્રમાણમાં હાજર હોય છે.

(D) ડાલ્ટનનો પરમાણ્વીય સિદ્ધાંત રાસાયણિક સંયોજનના નિયમો પર આધારિત હતો.
તેણે સફળતાપૂર્વક દળ સંચયનો નિયમ,નિશ્ચિત પ્રમાણનો નિયમ અને ગુણક પ્રમાણનો નિયમ સમજાવ્યો હતો.
જોકે,ડાલ્ટનનો સિદ્ધાંત રેડિયોએક્ટિવિટીના નિયમને સમજાવી શક્યો ન હતો,કારણ કે રેડિયોએક્ટિવિટીમાં પરમાણુના કેન્દ્રનું વિઘટન થાય છે,જે ડાલ્ટનના સમયમાં જાણીતું ન હતું.
તેથી,સાચા વિધાનો $(i), (ii)$ અને $(iv)$ છે.

(N/A) નિશ્ચિત પ્રમાણનો નિયમ જણાવે છે કે કોઈપણ રાસાયણિક પદાર્થમાં,તત્વો હંમેશા દળના નિશ્ચિત પ્રમાણમાં હાજર હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે એક શુદ્ધ રાસાયણિક સંયોજન હંમેશા સમાન તત્વોનું બનેલું હોય છે જે દળના સમાન નિશ્ચિત ગુણોત્તરમાં જોડાયેલા હોય છે,પછી ભલે તે ગમે તે સ્ત્રોતમાંથી મેળવવામાં આવ્યું હોય અથવા તેને બનાવવાની પદ્ધતિ ગમે તે હોય.

(B) રાસાયણિક સંયોજનના નિયમો એન્ટોઈન $L.$ લેવોઈઝર અને જોસેફ $L.$ પ્રોસ્ટ દ્વારા આપવામાં આવ્યા હતા.
એન્ટોઈન $L.$ લેવોઈઝરને 'આધુનિક રસાયણવિજ્ઞાનના પિતા' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે અને તેમણે દ્રવ્ય સંરક્ષણનો નિયમ આપ્યો હતો.
જોસેફ $L.$ પ્રોસ્ટ દ્વારા નિશ્ચિત પ્રમાણનો નિયમ આપવામાં આવ્યો હતો.

(N/A) નિશ્ચિત પ્રમાણનો નિયમ જણાવે છે કે કોઈપણ રાસાયણિક પદાર્થમાં, તત્વો હંમેશા દળના નિશ્ચિત પ્રમાણમાં હાજર હોય છે.
ઉદાહરણ: પાણી $(H_2O)$ માં, હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજનના દળનો ગુણોત્તર હંમેશા $1:8$ હોય છે, પછી ભલે પાણી ગમે તે સ્ત્રોતમાંથી મેળવવામાં આવ્યું હોય.
$(b)$ ડાલ્ટનના પરમાણ્વીય સિદ્ધાંતની અભિધારણા જે આ નિયમ સાથે સુસંગત છે તે છે: "આપેલ સંયોજનમાં પરમાણુઓની સાપેક્ષ સંખ્યા અને પ્રકાર નિશ્ચિત હોય છે."

(N/A) દ્રવ્યમાન સંરક્ષણનો નિયમ જણાવે છે કે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં દ્રવ્યમાનનું સર્જન કે વિનાશ થઈ શકતો નથી.
પ્રવૃત્તિ:
$1$. પાણીમાં $X$ અને $Y$ ના અલગ દ્રાવણો તૈયાર કરો. એક કોનિકલ ફ્લાસ્કમાં થોડું $X$ નું દ્રાવણ અને એક નાની ઇગ્નીશન ટ્યુબમાં થોડું $Y$ નું દ્રાવણ લો.
$2$. દોરા વડે ઇગ્નીશન ટ્યુબને કાળજીપૂર્વક ફ્લાસ્કમાં લટકાવો. ફ્લાસ્ક પર બૂચ (cork) લગાવો.
$3$. ત્રાજવા પર ફ્લાસ્ક અને તેની સામગ્રીનું વજન કરો.
$4$. હવે,ફ્લાસ્કને નમાવો અને હલાવો જેથી $X$ અને $Y$ ના દ્રાવણો મિશ્ર થઈ જાય.
$5$. ફ્લાસ્કનું ફરીથી વજન કરો.
અવલોકન:
જોવા મળે છે કે પ્રક્રિયા પહેલા અને પછી ફ્લાસ્ક અને તેની સામગ્રીનું દ્રવ્યમાન સમાન રહે છે,જે દર્શાવે છે કે દ્રવ્યમાનનું સંરક્ષણ થાય છે.
ઉદાહરણ:
બેરિયમ ક્લોરાઇડ $(BaCl_2)$ અને સોડિયમ સલ્ફેટ $(Na_2SO_4)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા:
$BaCl_2(aq) + Na_2SO_4(aq) \rightarrow BaSO_4(s) + 2NaCl(aq)$

(C) જોન ડાલ્ટનનો પરમાણુ સિદ્ધાંત મુખ્યત્વે રાસાયણિક સંયોજનના નિયમો પર આધારિત હતો, ખાસ કરીને $\text{દળ}$ $\text{સંચયનો}$ $\text{નિયમ}$ અને $\text{નિશ્ચિત}$ $\text{પ્રમાણનો}$ $\text{નિયમ}$.
આ નિયમોએ એ પ્રસ્તાવિત કરવા માટે જરૂરી પ્રાયોગિક પુરાવા પૂરા પાડ્યા હતા કે દ્રવ્ય અવિભાજ્ય કણોનું બનેલું છે જેને પરમાણુ કહેવામાં આવે છે, જે સંયોજનો બનાવવા માટે નિશ્ચિત પ્રમાણમાં જોડાય છે.

(D) નિશ્ચિત પ્રમાણના નિયમ મુજબ,કાર્બન અને ઓક્સિજન $3:8$ ના નિશ્ચિત દળના ગુણોત્તરમાં સંયોજાય છે.
આનો અર્થ એ છે કે $3\,g$ કાર્બન $8\,g$ ઓક્સિજન સાથે સંપૂર્ણપણે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,$1\,g$ કાર્બન $\frac{8}{3}\,g$ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરશે.
$15\,g$ કાર્બન માટે,જરૂરી ઓક્સિજનનું દળ $\frac{8}{3} \times 15\,g = 8 \times 5\,g = 40\,g$ થાય.
આમ,$15\,g$ કાર્બન સાથે સંપૂર્ણપણે પ્રક્રિયા કરવા માટે $40\,g$ ઓક્સિજન વાયુની જરૂર પડશે.

(N/A) દ્રવ્યમાન સંરક્ષણનો નિયમ જણાવે છે કે કોઈપણ પ્રણાલીમાં દ્રવ્યમાનનું સર્જન કે વિનાશ થઈ શકતો નથી. આ નિયમ ભૌતિક ફેરફારો માટે પણ સાચો છે,જ્યાં ભૌતિક ફેરફાર પહેલાં અને પછી પદાર્થનું કુલ દ્રવ્યમાન અચળ રહે છે.
ઉદાહરણો:
$(i)$ મીણનું પીગળવું: જ્યારે મીણનો ટુકડો પીગળે છે,ત્યારે ઘન મીણનું દ્રવ્યમાન તેમાંથી બનતા પ્રવાહી મીણના દ્રવ્યમાન જેટલું જ હોય છે.
$(ii)$ બરફનું પીગળવું: જ્યારે $100 \ g$ બરફ પીગળીને પાણી બને છે,ત્યારે મળતા પાણીનું દ્રવ્યમાન બરાબર $100 \ g$ હોય છે.

(N/A) તત્વોના નામ મંજૂર કરતી આંતરરાષ્ટ્રીય સંસ્થા 'ઇન્ટરનેશનલ યુનિયન ઓફ પ્યોર એન્ડ એપ્લાઇડ કેમિસ્ટ્રી' $(IUPAC)$ છે.
$(b)$ બરફનું પાણીમાં રૂપાંતર થવું એ ભૌતિક ફેરફાર છે. દળ સંચયનો નિયમ દર્શાવવા માટે,એક નાના ફ્લાસ્કમાં બરફનો ટુકડો લો,તેને કોર્ક વડે બંધ કરો અને તેનું વજન કરો (ધારો કે $W_{\text{ice}} \text{ g}$ છે). ફ્લાસ્કને ધીમેથી ગરમ કરો જેથી બરફ (ઘન) પીગળીને પાણી (પ્રવાહી) બની જાય. ફ્લાસ્કનું ફરીથી વજન કરો (ધારો કે $W_{\text{water}} \text{ g}$ છે). અવલોકન કરતા જણાય છે કે સિસ્ટમના કુલ દળમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.
એટલે કે,$W_{\text{ice}} = W_{\text{water}}$
$\text{બરફ (ઘન)} \xrightarrow{\text{ગરમી}} \text{પાણી (પ્રવાહી)}$
આ પ્રક્રિયા ભૌતિક ફેરફાર દર્શાવે છે. ફેરફાર પહેલા અને પછી દળ સમાન રહેતું હોવાથી,તે સાબિત થાય છે કે દળ સંચયનો નિયમ ભૌતિક ફેરફારો માટે પણ સાચો છે.

(17 G) દળ સંરક્ષણના નિયમ મુજબ,રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં દળનું સર્જન કે વિનાશ થઈ શકતો નથી.
$(b)$ સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$AgNO_{3}(aq) + NaCl(aq) \rightarrow AgCl(s) + NaNO_{3}(aq)$
દળ સંરક્ષણના નિયમ મુજબ:
પ્રક્રિયકોનું કુલ દળ = નીપજોનું કુલ દળ
ધારો કે $AgNO_{3}$ નું દળ $x$ છે.
પ્રક્રિયકોનું દળ = $x + 5.85 \, g$
નીપજોનું દળ = $14.35 \, g + 8.5 \, g = 22.85 \, g$
બંનેને સરખાવતા:
$x + 5.85 \, g = 22.85 \, g$
$x = 22.85 \, g - 5.85 \, g$
$x = 17 \, g$
તેથી,$17 \, g$ સિલ્વર નાઇટ્રેટ પ્રક્રિયા કરશે.

(B) પાણી $(H_2O)$ માં,હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન હંમેશા દળના નિશ્ચિત પ્રમાણમાં હોય છે.
હાઇડ્રોજનનું પરમાણ્વીય દળ $1 \text{ u}$ છે અને ઓક્સિજનનું પરમાણ્વીય દળ $16 \text{ u}$ છે.
પાણીના એક અણુ $(H_2O)$ માં,હાઇડ્રોજનના $2$ પરમાણુઓ અને ઓક્સિજનનો $1$ પરમાણુ હોય છે.
હાઇડ્રોજનનું કુલ દળ $= 2 \times 1 = 2 \text{ u}$.
ઓક્સિજનનું કુલ દળ $= 1 \times 16 = 16 \text{ u}$.
આમ,હાઇડ્રોજનના દળ અને ઓક્સિજનના દળનો ગુણોત્તર $2: 16$ થાય છે,જેનું સાદું રૂપ આપતા $1: 8$ મળે છે.

(C) ડાલ્ટનનો પરમાણુવાદ રાસાયણિક સંયોગીકરણના પાયાના નિયમોને સમજાવવા માટે રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો.
$(i)$ દળ સંચયનો નિયમ: ડાલ્ટનના સિદ્ધાંત મુજબ રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં પરમાણુઓનું સર્જન કે વિનાશ થઈ શકતો નથી,જે આ નિયમને સમજાવે છે.
$(ii)$ નિશ્ચિત પ્રમાણનો નિયમ: આ સિદ્ધાંત મુજબ આપેલ સંયોજનમાં પરમાણુઓની સાપેક્ષ સંખ્યા અને પ્રકાર નિશ્ચિત હોય છે,જે આ નિયમને સમજાવે છે.
$(iii)$ રેડિયોએક્ટિવિટીનો નિયમ: આ નિયમ ન્યુક્લિયર ફિઝિક્સ અને પરમાણુ કેન્દ્રની અસ્થિરતા સાથે સંબંધિત છે,જે ડાલ્ટનના પરમાણુવાદનો ભાગ નહોતો.
$(iv)$ ગુણક પ્રમાણનો નિયમ: ડાલ્ટનનો સિદ્ધાંત જણાવે છે કે પરમાણુઓ સાદી પૂર્ણાંક સંખ્યાના ગુણોત્તરમાં જોડાઈને સંયોજનો બનાવે છે,જે આ નિયમને સમજાવે છે.
તેથી,ડાલ્ટનનો સિદ્ધાંત $(i), (ii)$ અને $(iv)$ ને સફળતાપૂર્વક સમજાવે છે.

(A) આ વિધાન $True$ (ખરું) છે.
ડાલ્ટનના પરમાણ્વીય સિદ્ધાંત મુજબ,વિવિધ તત્વોના પરમાણુઓ સંયોજનો બનાવવા માટે નાની પૂર્ણ સંખ્યાઓના ગુણોત્તરમાં જોડાય છે. આને નિશ્ચિત પ્રમાણનો નિયમ અથવા ગુણક પ્રમાણનો નિયમ પણ કહેવામાં આવે છે.

(TRUE) આ વિધાન સાચું છે.
નિશ્ચિત પ્રમાણના નિયમ મુજબ,કોઈપણ રાસાયણિક સંયોજન હંમેશા સમાન તત્વોનું બનેલું હોય છે જે દળ દ્વારા સમાન નિશ્ચિત પ્રમાણમાં જોડાયેલા હોય છે,પછી ભલે તે ગમે તે સ્ત્રોતમાંથી મેળવવામાં આવ્યું હોય.
પાણીના અણુ $(H_2O)$ માં,હાઇડ્રોજનનું પરમાણ્વીય દળ $1 \text{ u}$ અને ઓક્સિજનનું $16 \text{ u}$ છે.
અહીં બે હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોવાથી,હાઇડ્રોજનનું કુલ દળ $2 \times 1 = 2 \text{ u}$ થાય છે.
એક ઓક્સિજન પરમાણુનું દળ $16 \text{ u}$ છે.
આમ,હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજનના દળનો ગુણોત્તર $2:16$ થાય છે,જેનું સાદું રૂપ આપતા $1:8$ મળે છે.

(FALSE) આ વિધાન ખોટું છે.
નિશ્ચિત પ્રમાણના નિયમ (Law of Constant Proportions) મુજબ,કોઈપણ રાસાયણિક પદાર્થમાં તત્વો હંમેશા દળના આધારે નિશ્ચિત પ્રમાણમાં જ હાજર હોય છે,પછી ભલે તે પદાર્થ ગમે ત્યાંથી મેળવવામાં આવ્યો હોય કે ગમે તે રીતે બનાવવામાં આવ્યો હોય.

(FALSE) ખોટું.
નિશ્ચિત પ્રમાણના નિયમ (Law of Constant Proportions) મુજબ,રાસાયણિક સંયોજન હંમેશા સમાન તત્વોનું બનેલું હોય છે જે દળના આધારે સમાન નિશ્ચિત પ્રમાણમાં જોડાયેલા હોય છે. તેથી,આપેલ સંયોજનમાં પરમાણુઓની સાપેક્ષ સંખ્યા અને પ્રકારો નિશ્ચિત હોય છે,બદલાતા નથી.