Molecules and Ions Questions in Gujarati

(A) $(i)$ $H_2S$ અણુમાં,હાઇડ્રોજનના $2$ પરમાણુઓ અને સલ્ફરનો $1$ પરમાણુ છે.
કુલ પરમાણુઓ = $2 + 1 = 3$ પરમાણુઓ.
$(ii)$ $PO_4^{3-}$ આયનમાં,ફોસ્ફરસનો $1$ પરમાણુ અને ઓક્સિજનના $4$ પરમાણુઓ છે.
કુલ પરમાણુઓ = $1 + 4 = 5$ પરમાણુઓ.

(N/A) પરમાણુઓનો એવો સમૂહ કે જેની પર ચોક્કસ વીજભાર (ધન અથવા ઋણ) હોય અને તે આયન તરીકે વર્તતા હોય,તેને બહુપરમાણ્વીય આયનો કહેવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ:
$(i)$ કાર્બોનેટ આયન: $CO_3^{2-}$
$(ii)$ સલ્ફેટ આયન: $SO_4^{2-}$
$(iii)$ એમોનિયમ આયન: $NH_4^+$
$(iv)$ ફોસ્ફેટ આયન: $PO_4^{3-}$

(N/A) ઓક્સિજન અને નાઈટ્રોજન બંને ધરાવતા બે જૈવિક રીતે મહત્વપૂર્ણ સંયોજનો એમિનો એસિડ અને ન્યુક્લિક એસિડ ($DNA$ અને $RNA$) છે. એમિનો એસિડ એ પ્રોટીનના બંધારણીય એકમો છે અને તેમાં એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ અને કાર્બોક્સિલ ગ્રુપ $(-COOH)$ હોય છે. ન્યુક્લિક એસિડમાં નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ,શર્કરા અને ફોસ્ફેટ ગ્રુપ હોય છે,જેમાં નાઈટ્રોજન અને ઓક્સિજન બંને પરમાણુઓનો સમાવેશ થાય છે.

(C) નાઈટ્રોજન વાયુ કુદરતમાં દ્વિ-પરમાણ્વીય અણુ સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તેથી,તેનું રાસાયણિક સૂત્ર $N_2$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.

(N/A) આયનોને ઓળખવા માટે, આપણે જલીય દ્રાવણમાં આયનીય સંયોજનોના વિયોજનને જોઈએ છીએ। સહસંયોજક સંયોજનો આયનોમાં વિયોજિત થતા નથી.

સંયોજન	ધન આયન (Cation)	ઋણ આયન (Anion)
$(a)$ $CH_3COONa$	$Na^+$	$CH_3COO^-$
$(b)$ $NaCl$	$Na^+$	$Cl^-$
$(c)$ $H_2$	કોઈ નહીં (સહસંયોજક)	કોઈ નહીં (સહસંયોજક)
$(d)$ $NH_4NO_3$	$NH_4^+$	$NO_3^-$

(A) $CO_{3}^{2-}$ માં $1$ કાર્બન પરમાણુ અને $3$ ઓક્સિજન પરમાણુઓ છે,આમ કુલ $1 + 3 = 4$ પરમાણુઓ થાય.
$(b)$ $PO_{4}^{3-}$ માં $1$ ફોસ્ફરસ પરમાણુ અને $4$ ઓક્સિજન પરમાણુઓ છે,આમ કુલ $1 + 4 = 5$ પરમાણુઓ થાય.
$(c)$ $P_{2}O_{5}$ માં $2$ ફોસ્ફરસ પરમાણુઓ અને $5$ ઓક્સિજન પરમાણુઓ છે,આમ કુલ $2 + 5 = 7$ પરમાણુઓ થાય.
$(d)$ $CO$ માં $1$ કાર્બન પરમાણુ અને $1$ ઓક્સિજન પરમાણુ છે,આમ કુલ $1 + 1 = 2$ પરમાણુઓ થાય.

(N/A) પરમાણ્વિયતા એટલે તત્વ અથવા સંયોજનના એક અણુમાં રહેલા કુલ પરમાણુઓની સંખ્યા.
$(a) F_2$: દ્વિ-પરમાણ્વીય ($2$ પરમાણુ)
$(b) NO_2$: ત્રિ-પરમાણ્વીય ($3$ પરમાણુ)
$(c) N_2O$: ત્રિ-પરમાણ્વીય ($3$ પરમાણુ)
$(d) C_2H_6$: અષ્ટ-પરમાણ્વીય ($8$ પરમાણુ)
$(e) P_4$: ચતુઃ-પરમાણ્વીય ($4$ પરમાણુ)
$(f) H_2O_2$: ચતુઃ-પરમાણ્વીય ($4$ પરમાણુ)
$(g) P_4O_{10}$: બહુ-પરમાણ્વીય ($14$ પરમાણુ)
$(h) O_3$: ત્રિ-પરમાણ્વીય ($3$ પરમાણુ)
$(i) HCl$: દ્વિ-પરમાણ્વીય ($2$ પરમાણુ)
$(j) CH_4$: પંચ-પરમાણ્વીય ($5$ પરમાણુ)
$(k) He$: એક-પરમાણ્વીય ($1$ પરમાણુ)
$(l) Ag$: બહુ-પરમાણ્વીય (ધાતુઓ વિશાળ લેટીસ બંધારણ ધરાવે છે જેમાં મોટી સંખ્યામાં પરમાણુઓ હોય છે).

(A) $Mg^{2+}$ આયન અને $Mg$ પરમાણુ વચ્ચે બે ઇલેક્ટ્રોનનો તફાવત હોય છે.
$10^{3} \, \text{mol}$ $Mg^{2+}$ આયનો અને $Mg$ પરમાણુઓ વચ્ચે $10^{3} \times 2 \, \text{mol}$ ઇલેક્ટ્રોનનો તફાવત હશે.
ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $= 2 \times 10^{3} \times 6.022 \times 10^{23} = 12.044 \times 10^{26} \, \text{ઇલેક્ટ્રોન}$.
$2 \times 10^{3} \, \text{mol}$ ઇલેક્ટ્રોનનું દળ $= 2 \times 10^{3} \times 6.022 \times 10^{23} \times 9.1 \times 10^{-31} \, \text{kg}$.
$= 12.044 \times 10^{26} \times 9.1 \times 10^{-31} \, \text{kg}$.
$= 109.6004 \times 10^{-5} \, \text{kg}$.
$= 1.096 \times 10^{-3} \, \text{kg}$.

(A) $NaCl$ નું મોલર દળ $23 + 35.5 = 58.5 \, g/mol$ છે.
$NaCl$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{\text{આપેલ દળ}}{\text{મોલર દળ}} = \frac{5.85 \, g}{58.5 \, g/mol} = 0.1 \, mol$.
$NaCl$ નો દરેક એકમ બે આયનોમાં વિભાજિત થાય છે: એક $Na^+$ આયન અને એક $Cl^-$ આયન.
તેથી,આયનોના કુલ મોલ $= 0.1 \, mol \times 2 = 0.2 \, mol$.
આયનોની સંખ્યા $= \text{આયનોના મોલ} \times \text{એવોગેડ્રો અચળાંક}$.
આયનોની સંખ્યા $= 0.2 \times 6.022 \times 10^{23} = 1.2044 \times 10^{23}$ (આશરે $1.2042 \times 10^{23}$).
આમ,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(N/A) જ્યારે જુદા જુદા તત્વોના પરમાણુઓ નિશ્ચિત પ્રમાણમાં જોડાઈને અણુઓ બનાવે છે,ત્યારે તેને આણ્વીય સંયોજનો કહેવાય છે. ઉદાહરણ તરીકે $H_2O$ (પાણી),$NH_3$ (એમોનિયા) અને $CO_2$ (કાર્બન ડાયોક્સાઇડ).
આયનીય સંયોજનો ધાતુઓ અને અધાતુઓથી બનેલા હોય છે જેમાં વીજભારિત ઘટકો હોય છે,જેને આયનો કહેવામાં આવે છે. આયન એ વીજભારિત કણ છે,જે ધન વીજભારિત (કેટાયન) અથવા ઋણ વીજભારિત (એનાયન) હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે $NaCl$ (સોડિયમ ક્લોરાઇડ) અને $CaO$ (કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ).

(N/A) $(i)$ ધનાયન (Cation): $Al^{3+}$ (એલ્યુમિનિયમ આયન)
$(ii)$ ઋણાયન (Anion): $O^{2-}$ (ઓક્સાઇડ આયન)

(N/A) પરમાણ્વિયતા એટલે તત્વના એક અણુમાં રહેલા કુલ પરમાણુઓની સંખ્યા.
$(i)$ સલ્ફરના અણુનું રાસાયણિક સૂત્ર $S_{8}$ છે. તેમાં સલ્ફરના $8$ પરમાણુઓ હોવાથી,તેની પરમાણ્વિયતા $8$ છે (બહુપરમાણ્વીય).
$(ii)$ ફોસ્ફરસના અણુનું રાસાયણિક સૂત્ર $P_{4}$ છે. તેમાં ફોસ્ફરસના $4$ પરમાણુઓ હોવાથી,તેની પરમાણ્વિયતા $4$ છે (ચતુષ્પરમાણ્વીય).

(N/A) પરમાણ્વિયતા એટલે પદાર્થના એક અણુમાં રહેલા કુલ પરમાણુઓની સંખ્યા.
$(i)$ $H_{2}SO_{4}$ (સલ્ફ્યુરિક એસિડ) માં:
હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યા = $2$
સલ્ફર પરમાણુઓની સંખ્યા = $1$
ઓક્સિજન પરમાણુઓની સંખ્યા = $4$
કુલ પરમાણુઓ = $2 + 1 + 4 = 7$
તેથી,તેની પરમાણ્વિયતા $7$ છે.
$(ii)$ $CCl_{4}$ (કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ) માં:
કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા = $1$
ક્લોરિન પરમાણુઓની સંખ્યા = $4$
કુલ પરમાણુઓ = $1 + 4 = 5$
તેથી,તેની પરમાણ્વિયતા $5$ છે.

(N/A) $2H$ એ હાઇડ્રોજનના $2$ સ્વતંત્ર પરમાણુઓ દર્શાવે છે,જે અલગ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. જ્યારે $H_2$ એ હાઇડ્રોજનનો એક અણુ દર્શાવે છે,જેમાં હાઇડ્રોજનના $2$ પરમાણુઓ રાસાયણિક રીતે એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે.

(C) બહુપરમાણ્વીય આયન એ એવો આયન છે જે બે કે તેથી વધુ પરમાણુઓથી બનેલો હોય છે જે સહસંયોજક બંધથી જોડાયેલા હોય છે અથવા ધાતુના સંકીર્ણ તરીકે એક એકમ તરીકે વર્તે છે.
$1$. $NaOH$ માં,હાઇડ્રોક્સાઇડ આયન $(OH^-)$ એ બહુપરમાણ્વીય આયન છે.
$2$. $NaCl$ માં,$Na^+$ અને $Cl^-$ બંને એકપરમાણ્વીય આયનો છે.
$3$. $Na_{2}O$ માં,$Na^+$ અને $O^{2-}$ બંને એકપરમાણ્વીય આયનો છે.
$4$. $NaNO_{3}$ માં,નાઇટ્રેટ આયન $(NO_{3}^-)$ એ બહુપરમાણ્વીય આયન છે.
તેથી,$NaOH$ અને $NaNO_{3}$ માં બહુપરમાણ્વીય આયનો રહેલા છે.

(N/A) $O_3$ (ઓઝોન) એ ત્રિ-પરમાણ્વીય તત્વ છે કારણ કે તે ત્રણ ઓક્સિજન પરમાણુઓનું બનેલું છે.
$(b)$ $Ar$ (આર્ગોન) એ એક-પરમાણ્વીય અણુ છે કારણ કે તે નિષ્ક્રિય વાયુ છે અને એક જ પરમાણુ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$(c)$ $S_8$ (સલ્ફર) એ બહુ-પરમાણ્વીય તત્વ છે કારણ કે તેનો અણુ આઠ સલ્ફર પરમાણુઓનો બનેલો છે.
$(d)$ $SO_4^{2-}$ (સલ્ફેટ) અથવા $NH_4^+$ (એમોનિયમ) એ બહુ-પરમાણ્વીય આયનોના ઉદાહરણો છે,જે એક કરતા વધુ પરમાણુઓ ધરાવતા આયનો છે.

(N/A)

કેશન (ધન આયન)	એનાયન (ઋણ આયન)
$1.$ તે ધન વીજભારિત હોય છે,ઉદાહરણ તરીકે,$Na^+$	$1.$ તે ઋણ વીજભારિત હોય છે,ઉદાહરણ તરીકે,$Cl^-$
$2.$ તે ધાતુના પરમાણુઓમાંથી બને છે.	$2.$ તે અધાતુના પરમાણુઓમાંથી બને છે.
$3.$ વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરવા પર,તે કેથોડ તરફ ગતિ કરે છે.	$3.$ વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરવા પર,તે એનોડ તરફ ગતિ કરે છે.
$4.$ તે તેના મૂળ પરમાણુ કરતા કદમાં નાનું હોય છે.	$4.$ તે તેના મૂળ પરમાણુ કરતા કદમાં મોટું હોય છે.

(N/A) પરમાણ્વિયતા એટલે કોઈ પદાર્થના એક અણુમાં રહેલા પરમાણુઓની કુલ સંખ્યા.
$(b)$ એકપરમાણ્વીય અણુ: $He$ (હિલિયમ) અથવા $Ne$ (નિયોન) એ એકપરમાણ્વીય અણુઓના ઉદાહરણો છે કારણ કે તે એક જ પરમાણુના બનેલા હોય છે.
બહુપરમાણ્વીય અણુ: $S_8$ (સલ્ફર) એ બહુપરમાણ્વીય અણુનું ઉદાહરણ છે કારણ કે તે આઠ પરમાણુઓનો બનેલો હોય છે.

(B) સલ્ફેટ આયનનું રાસાયણિક સૂત્ર $SO_{4}^{2-}$ છે.
આ આયન એક સલ્ફર $(S)$ પરમાણુ અને ચાર ઓક્સિજન $(O)$ પરમાણુઓનો બનેલો છે.
પરમાણુઓની કુલ સંખ્યા = $1$ (સલ્ફર) + $4$ (ઓક્સિજન) = $5$ પરમાણુઓ.
તેથી,એક $SO_{4}^{2-}$ આયનમાં હાજર પરમાણુઓની કુલ સંખ્યા $5$ છે.

(N/A) આયનો પરમાણુઓ કરતા વધુ સ્થાયી હોય છે કારણ કે,નિષ્ક્રિય વાયુઓના પરમાણુઓ સિવાય,મોટાભાગના પરમાણુઓની બાહ્યતમ કક્ષા અપૂર્ણ હોય છે. સ્થાયી ઇલેક્ટ્રોનિક રચના (અષ્ટક) પ્રાપ્ત કરવા માટે,પરમાણુઓ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે,મેળવે છે અથવા ભાગીદારી કરીને આયનો બનાવે છે.
$(b)$ નિષ્ક્રિય વાયુઓના પરમાણુઓની બાહ્યતમ કક્ષા પહેલેથી જ પૂર્ણ (સ્થાયી અષ્ટક અથવા દ્વિક) હોય છે. તેથી,તેઓ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાની,મેળવવાની કે ભાગીદારી કરવાની કોઈ વૃત્તિ ધરાવતા નથી,જેના પરિણામે તેમની રાસાયણિક સક્રિયતા ખૂબ ઓછી હોય છે.

(N/A) કોઈ તત્વ કે સંયોજનના એક અણુમાં રહેલા કુલ પરમાણુઓની સંખ્યાને તેની પરમાણ્વિયતા કહેવામાં આવે છે.
$(b)$ આપેલા અણુઓની પરમાણ્વિયતા નીચે મુજબ છે:
$(i)$ ઓક્સિજન $(O_2)$: દ્વિ-પરમાણ્વીય ($2$ પરમાણુઓ ધરાવે છે).
$(ii)$ ફોસ્ફરસ $(P_4)$: ચતુ-પરમાણ્વીય ($4$ પરમાણુઓ ધરાવે છે).
$(iii)$ સલ્ફર $(S_8)$: બહુ-પરમાણ્વીય ($8$ પરમાણુઓ ધરાવે છે).
$(iv)$ આર્ગોન $(Ar)$: એક-પરમાણ્વીય ($1$ પરમાણુ ધરાવે છે).

(N/A) કોઈપણ પદાર્થના એક અણુમાં રહેલા પરમાણુઓની સંખ્યાને તેની પરમાણ્વીયતા કહેવામાં આવે છે.
અણુમાં રહેલા પરમાણુઓની સંખ્યાના આધારે,અણુઓના નીચે મુજબના પ્રકારો જાણીતા છે:
$(i)$ એક-પરમાણ્વીય અણુઓ: આ અણુઓ એક જ પરમાણુના બનેલા હોય છે. નિષ્ક્રિય વાયુઓ જેવા કે $He$,$Ne$ અને $Ar$ એક-પરમાણ્વીય અણુઓ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$(ii)$ દ્વિ-પરમાણ્વીય અણુઓ: આ અણુઓ બે પરમાણુઓના બનેલા હોય છે,દા.ત.,$O_{2}$,$N_{2}$,$Cl_{2}$,$H_{2}$,$Br_{2}$ અને $I_{2}$.
$(iii)$ ત્રિ-પરમાણ્વીય અણુઓ: આ અણુઓ ત્રણ પરમાણુઓના બનેલા હોય છે,દા.ત.,$O_{3}$ (ઓઝોનનો અણુ).
$(iv)$ ચતુઃ-પરમાણ્વીય અણુઓ: આ અણુઓ ચાર પરમાણુઓના બનેલા હોય છે,દા.ત.,$P_{4}$ (ફોસ્ફરસનો અણુ).
$(v)$ બહુ-પરમાણ્વીય અણુઓ: આ અણુઓ ચાર કરતાં વધુ પરમાણુઓના બનેલા હોય છે,દા.ત.,$S_{8}$ (સલ્ફરનો અણુ).
નોંધ: ઉપરના તમામ પ્રકારો તત્વના અણુઓ દર્શાવે છે,જેમાં એક જ તત્વના પરમાણુઓ મુક્ત અવસ્થામાં એક જ જાતિ તરીકે સાથે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

(A) કોઈપણ પદાર્થના આપેલા જથ્થામાં અણુઓની સંખ્યા શોધવા માટે,આપણે એવોગેડ્રો આંક $(N_A = 6.022 \times 10^{23} \text{ અણુઓ/મોલ})$ નો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
સૂત્ર છે: $\text{અણુઓની સંખ્યા} = \text{મોલની સંખ્યા} \times N_A$.
અહીં,મોલની સંખ્યા = $0.5$ આપેલ છે.
તેથી,$\text{અણુઓની સંખ્યા} = 0.5 \times 6.022 \times 10^{23}$.
$= 3.011 \times 10^{23} \text{ અણુઓ}$.

(B) પરમાણ્વિયતા એટલે તત્વ અથવા સંયોજનના એક અણુમાં રહેલા કુલ પરમાણુઓની સંખ્યા.
$1$. સલ્ફર $(S_8)$ ની પરમાણ્વિયતા $8$ છે.
$2$. ફોસ્ફરસ $(P_4)$ ની પરમાણ્વિયતા $4$ છે.
$3$. ઓઝોન $(O_3)$ ની પરમાણ્વિયતા $3$ છે.
$4$. મિથેન $(CH_4)$ ની પરમાણ્વિયતા $5$ છે ($1$ કાર્બન પરમાણુ + $4$ હાઇડ્રોજન પરમાણુ).
તેથી,$4$ પરમાણ્વિયતા ધરાવતો અણુ ફોસ્ફરસનો અણુ છે.

(D) નાઈટ્રોજન વાયુ કુદરતમાં દ્વિ-પરમાણ્વીય અણુ સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
આનો અર્થ એ છે કે નાઈટ્રોજનના બે પરમાણુઓ રાસાયણિક રીતે એકબીજા સાથે જોડાઈને એક સ્થાયી અણુ બનાવે છે.
તેથી,નાઈટ્રોજન વાયુનું રાસાયણિક સૂત્ર $N_{2}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.

(B) આ વિધાન ખોટું છે.
કુદરતમાં ઓક્સિજન મુખ્યત્વે બે અપરરૂપોમાં જોવા મળે છે: ડાયઓક્સિજન $(O_{2})$ અને ઓઝોન $(O_{3})$.
જોકે $O_{4}$ (ઓક્સોઝોન) ને પ્રયોગશાળામાં અત્યંત ઊંચા દબાણ હેઠળ સૈદ્ધાંતિક રીતે સૂચવવામાં આવ્યું છે અને અવલોકન કરવામાં આવ્યું છે,પરંતુ સામાન્ય વાતાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં તેને ઓક્સિજનના પ્રમાણભૂત અથવા સ્થાયી અણુ તરીકે ગણવામાં આવતું નથી.

(TRUE) આ વિધાન ખરું છે.
આયર્ન $(Fe)$ એક સંક્રાંતિ ધાતુ છે જે પરિવર્તનશીલ સંયોજકતા દર્શાવે છે.
તે બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને ફેરસ આયન $(Fe^{2+})$ બનાવે છે અથવા ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને ફેરિક આયન $(Fe^{3+})$ બનાવે છે.

(B) આ વિધાન ખોટું છે.
વીજભાર ધરાવતા પરમાણુઓના સમૂહને બહુપરમાણ્વીય આયન (polyatomic ion) કહેવામાં આવે છે,બાયવેલેન્ટ આયન નહીં.
બાયવેલેન્ટ આયન એટલે એવો પરમાણુ અથવા આયન જેની સંયોજકતા $2$ હોય,જેનો અર્થ છે કે તે બે રાસાયણિક બંધ બનાવી શકે છે (દા.ત.,$Mg^{2+}$ અથવા $Ca^{2+}$).

(B) આ વિધાન ખોટું છે.
ફોસ્ફરસ $(P_4)$ ની પરમાણ્વીયતા $4$ છે,$5$ નથી.
સલ્ફર $(S_8)$ ની પરમાણ્વીયતા $8$ છે,$6$ નથી.

(TRUE) આ વિધાન ખરું છે.
એવોગેડ્રોના નિયમ મુજબ,પ્રમાણિત તાપમાન અને દબાણ $(STP)$ પર કોઈપણ આદર્શ વાયુનો એક મોલ $22.4$ લિટર જેટલું કદ રોકે છે.
$STP$ એટલે $0^{\circ} C$ $(273.15 \ K)$ તાપમાન અને $1$ વાતાવરણ $(101.325 \ kPa)$ દબાણ.