அயனிச் சமநிலை (12ஆம் வகுப்பு வேதியியல், சமச்சீர் கல்வி) அத்தியாயத்தின் ஒவ்வொரு புத்தகப் பயிற்சி வினாவும் இங்கே — சரியான விடை தனித்துக் காட்டப்பட்டு, தெளிவான படிப்படியான விளக்கத்துடன். தமிழிலும் ஆங்கிலத்திலும் இலவசமாகப் படிக்கலாம்.
Q1
ஒரு \(Ag_2C_2O_4\) இன் தெவிட்டிய கரைசலில் உள்ள \(Ag^+\) அயனிகளின் செறிவு \(2.24 \times 10^{-4} mol L^{-1}\) எனில், \(Ag_2C_2O_4\) இன் கரைதிறன் பெருக்க மதிப்பு
- A. \(2.42 \times 10^{-8} mol^3 L^{-3}\)
- B. \(2.66 \times 10^{-12} mol^3 L^{-3}\)
- C. \(4.5 \times 10^{-11} mol^3 L^{-3}\)
- D. \(5.619 \times 10^{-12} mol^3 L^{-3}\)சரி
விளக்கம். \(Ag_2C_2O_4\) சிதைவடையும் போது \(2Ag^+\) மற்றும் \(C_2O_4^{2-}\) அயனிகளைத் தருகிறது. கரைதிறன் பெருக்க வாய்ப்பாட்டில் அயனிச் செறிவுகளைப் பிரதியிட்டு மதிப்பைக் கணக்கிடலாம்.
Q2
வெவ்வேறு செறிவுகளைக் கொண்ட NaOH மற்றும் HCl கரைசல்களை, வெவ்வேறு கனஅளவுகளில் கலந்து பின்வரும் கரைசல்கள் தயாரிக்கப்பட்டன. எந்த கரைசலின் pH மதிப்பு 1 ஆக இருக்கும்?
- A. 100 mL M/10 HCl + 100 mL M/10 NaOH
- B. 60 mL M/10 HCl + 40 mL M/10 NaOH
- C. 55 mL M/10 HCl + 45 mL M/10 NaOH
- D. 75 mL M/5 HCl + 25 mL M/5 NaOHசரி
விளக்கம். கரைசல்களின் மோல் எண்ணிக்கையைக் கொண்டு மீதமுள்ள அமிலச் செறிவைக் கணக்கிட்டு, அதிலிருந்து pH மதிப்பைக் கண்டறியலாம். நான்காவது கலவையில் செறிவு 0.1M ஆக இருப்பதால் pH 1 ஆகும்.
Q3
298K ல், நீரில் \(BaSO_4\) இன் கரைதிறன் \(2.42 \times 10^{-3} g L^{-1}\) எனில் அதன் கரைதிறன் பெருக்க (\(K_{sp}\)) மதிப்பு (\(BaSO_4\) இன் மோலார் நிறை \(= 233 g mol^{-1}\))
- A. \(1.08 \times 10^{-14} mol^2 L^{-2}\)
- B. \(1.08 \times 10^{-12} mol^2 L^{-2}\)
- C. \(1.08 \times 10^{-10} mol^2 L^{-2}\)சரி
- D. \(1.08 \times 10^{-8} mol^2 L^{-2}\)
விளக்கம். கரைதிறனை மோல்/லிட்டர் அலகிற்கு மாற்றிய பின், ஒருமை-ஒருமை உப்பிற்கான கரைதிறன் பெருக்க வாய்ப்பாட்டைப் (\(K_{sp} = s^2\)) பயன்படுத்தி மதிப்பைக் கண்டறியலாம்.
Q4
தெவிட்டிய \(Ca(OH)_2\) கரைசலின் pH மதிப்பு 9 எனில், \(Ca(OH)_2\) இன் கரைதிறன் பெருக்க (\(K_{sp}\)) மதிப்பு
- A. \(0.5 \times 10^{-15}\)சரி
- B. \(0.25 \times 10^{-10}\)
- C. \(0.125 \times 10^{-15}\)
- D. \(0.5 \times 10^{-10}\)
விளக்கம். pH மதிப்பிலிருந்து \([OH^-]\) செறிவைக் கண்டறியலாம். காரத்தின் கரைதிறன் மற்றும் அதன் அயனிகளின் செறிவுகளுக்கிடையேயான தொடர்பைப் பயன்படுத்தி \(K_{sp}\) கணக்கிடப்படுகிறது.
Q5
\(H_2O\) மற்றும் HF ஆகிய பிரான்ஸ்டட் அமிலங்களின் இணை காரங்கள் முறையே
- A. \(OH^-\) மற்றும் \(H_2F^+\)
- B. \(H_3O^+\) மற்றும் \(F^-\)
- C. \(OH^-\) மற்றும் \(F^-\)சரி
- D. \(H_3O^+\) மற்றும் \(H_2F^+\)
விளக்கம். பிரான்ஸ்டட் கொள்கையின்படி, ஒரு அமிலம் ஒரு புரோட்டானை இழந்த பிறகு உருவாவது அதன் இணை காரம் ஆகும். நீர் மற்றும் HF முறையே \(OH^-\) மற்றும் \(F^-\) அயனிகளைத் தருகின்றன.
Q6
எது காரத் தாங்கல் கரைசலை உருவாக்கும்?
- A. 50 mL of 0.1M NaOH + 25 mL of 0.1M \(CH_3COOH\)
- B. 100 mL of 0.1M \(CH_3COOH\) + 100 mL of 0.1M \(NH_4OH\)
- C. 100 mL of 0.1M HCl + 200 mL of 0.1M \(NH_4OH\)சரி
- D. 100 mL of 0.1M HCl + 100 mL of 0.1M NaOH
விளக்கம். ஒரு வலிமை குறைந்த காரமும் அதன் உப்பும் கலந்த கலவை காரத் தாங்கல் ஆகும். மூன்றாவது வாய்ப்பில் HCl உடன் அதிகளவு அம்மோனியம் ஹைட்ராக்சைடு வினைபுரிந்து இக்கலவையை உருவாக்குகிறது.
Q7
பின்வரும் புளூரைடு சேர்மங்களில் லூயிகாரமாக செயல்படக்கூடியது எது?
- A. \(BF_3\)
- B. \(PF_3\)சரி
- C. \(CF_4\)
- D. \(SiF_4\)
விளக்கம். லூயி காரம் என்பது தனித்த எலக்ட்ரான் இணையை வழங்கக்கூடியது. \(PF_3\) மூலக்கூறில் பாஸ்பரஸ் அணுவின் மீது ஒரு தனித்த எலக்ட்ரான் இணை இருப்பதால் அது லூயி காரமாகும்.
Q8
பின்வருவனவற்றுள் லூயி காரமாக செயல்படாதது எது?
- A. \(BF_3\)சரி
- B. \(PF_3\)
- C. CO
- D. \(F^-\)
விளக்கம். எலக்ட்ரான் குறைபாடுள்ள சேர்மங்கள் லூயி அமிலங்களாகச் செயல்படும். \(BF_3\) மூலக்கூறில் போரான் அணு எலக்ட்ரான் குறைபாடு உடையதால் அது லூயி காரமாகச் செயல்படாது.
Q9
சோடியம் ஃபார்மேட், அனிலீனியம் குளோரைடு மற்றும் பொட்டாசியம் சயனைடு ஆகியவற்றின் நீர்க்கரைசல்கள் முறையே
- A. அமிலம், அமிலம், காரம்
- B. காரம், அமிலம், காரம்சரி
- C. காரம், நடுநிலை, காரம்
- D. இவற்றுள் ஏதுமில்லை
விளக்கம். உப்புக்களின் நீராற்பகுப்பின் விளைவாக உருவாகும் அமிலம் அல்லது காரத்தின் வலிமையைப் பொறுத்து கரைசலின் தன்மை அமையும். கொடுக்கப்பட்ட உப்புக்கள் முறையே கார, அமில மற்றும் காரத் தன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன.
Q10
0.10M செறிவுடைய நீரிய பிரிடின கரைசலில், பிரிடினியம் அயனியை (\(C_5H_5NH^+\)) உருவாக்கக்கூடிய பிரிடின (\(C_5H_5N\)) மூலக்கூறுகளின் சதவீதம் (\(C_5H_5N\) க்கு \(K_b = 1.7 \times 10^{-9}\))
- A. 0.006%
- B. 0.013%சரி
- C. 0.77%
- D. 1.6%
விளக்கம். வலிமை குறைந்த காரத்தின் பிரிகை வீத வாய்ப்பாட்டைப் (\(\alpha = \sqrt{K_b/c}\)) பயன்படுத்தி அயனியாதல் சதவீதத்தைக் கணக்கிடலாம்.
Q11
சம கனஅளவுடைய, 1, 2 மற்றும் 3 எனும் pH மதிப்புகளைக் கொண்ட மூன்று அமில கரைசல்கள் ஒரு கலனில் கலக்கப்படுகின்றன. கலவையில் உள்ள \(H^+\) அயனிச் செறிவு என்ன?
- A. \(3.7 \times 10^{-2}\)சரி
- B. \(10^{-6}\)
- C. 0.111
- D. இவை எதுவுமல்ல
விளக்கம். வெவ்வேறு pH மதிப்புள்ள கரைசல்களைக் கலக்கும் போது, அவற்றின் மொத்த \(H^+\) மோல் எண்ணிக்கையை மொத்த கனஅளவால் வகுத்து சராசரிச் செறிவைக் கண்டறியலாம்.
Q12
0.1M NaCl கரைசலில், கரைதிறன் பெருக்க மதிப்பு \(1.6 \times 10^{-10}\) கொண்ட AgCl(s) திடத்தின் கரைதிறன் மதிப்பு
- A. \(1.26 \times 10^{-5} M\)
- B. \(1.6 \times 10^{-9} M\)சரி
- C. \(1.6 \times 10^{-11} M\)
- D. பூஜ்ஜியம்
விளக்கம். பொது அயனி விளைவினால் AgCl இன் கரைதிறன் NaCl கரைசலில் குறைகிறது. NaCl வழங்கும் குளோரைடு அயனிச் செறிவைக் கொண்டு புதிய கரைதிறனைக் கணக்கிடலாம்.
Q13
லெட் அயோடைடின் கரைதிறன் பெருக்க மதிப்பு $3.2 \times 10^{-8}$ எனில், அதன் கரைதிறன் மதிப்பு
- A. $2 \times 10^{-3} M$சரி
- B. $4 \times 10^{-4} M$
- C. $1.6 \times 10^{-5} M$
- D. $1.8 \times 10^{-5} M$
விளக்கம். லெட் அயோடைடு சிதைவுறுதலில் கரைதிறன் பெருக்கம் $K_{sp} = 4s^3$. கொடுக்கப்பட்டுள்ள மதிப்பை பிரதியிட $3.2 \times 10^{-8} = 4s^3$ என அமைகிறது. இதிலிருந்து $s = 2 \times 10^{-3} M$ எனக் கணக்கிடப்படுகிறது.
Q14
அறைய வெப்பநிலையில் $MY$ மற்றும் $NY_3$ ஆகிய கரையாத உப்புகள் $6.2 \times 10^{-13}$ என்ற சமமான $K_{sp}$ மதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளன. $MY$ மற்றும் $NY_3$ ஆகியவற்றை பொறுத்தவரையில் எந்தக் கூற்று உண்மையானது?
- A. நீரில் $MY$-ன் கரைதிறன் $NY_3$-ஐ விட அதிகம்
- B. நீரில் $MY$ மற்றும் $NY_3$-ன் கரைதிறன்கள் சமம்
- C. $NY_3$-ன் கரைதிறன் பெருக்க மதிப்பு $MY$-ன் கரைதிறன் பெருக்க மதிப்பை விட அதிகம்
- D. நீரில் $MY$-ன் கரைதிறன் $NY_3$-ஐ விட குறைவுசரி
விளக்கம். $MY$ உப்பிற்கு கரைதிறன் $s = \sqrt{K_{sp}}$ எனவும், $NY_3$ உப்பிற்கு $s = (K_{sp}/27)^{1/4}$ எனவும் அமையும். கணக்கீட்டின்படி $NY_3$ உப்பின் கரைதிறன் $MY$ உப்பை விட அதிகமாக உள்ளது.
Q15
$0.1 M NaOH$ மற்றும் $0.01 M HCl$ ஆகிய கரைசல்களை சம கனஅளவுகளில் ஒன்றாகக் கலக்கும்போது கிடைக்கும் கரைசலின் $pH$ மதிப்பு
- A. 7.0
- B. 2.0
- C. 13.65
- D. 12.65சரி
விளக்கம். கலவையில் அதிகப்படியாக உள்ள $OH^-$ அயனிச் செறிவு $0.045 M$ ஆகும். இதிலிருந்து $pOH$ மதிப்பு 1.35 எனக் கணக்கிடப்படுகிறது. $pH = 14 - pOH$ என்ற சமன்பாட்டால் $pH = 12.65$ எனப் பெறப்படுகிறது.
Q16
$AgCl$-ன் கரைதிறன் பெருக்க மதிப்பு $1.8 \times 10^{-10}$. $0.1 M AgNO_3$ கரைசலில் $AgCl$-ன் கரைதிறன் மதிப்பு
- A. $1.26 \times 10^{-5} M$
- B. $1.6 \times 10^{-9} M$
- C. $1.6 \times 10^{-11} M$
- D. $1.8 \times 10^{-9} M$சரி
விளக்கம். பொது அயனி விளைவின்படி $AgNO_3$ முன்னிலையில் $[Ag^+] \approx 0.1 M$. எனவே $K_{sp} = [Ag^+][Cl^-] \implies 1.8 \times 10^{-10} = (0.1)s$. இதிலிருந்து கரைதிறன் $s = 1.8 \times 10^{-9} M$ எனப் பெறப்படுகிறது.
Q17
$0.10 M$ செறிவுடைய ஒரு வலிமை குறைந்த ஒற்றைக்கார அமிலத்தின் $pH$ மதிப்பு 4.0. அந்த அமிலத்தின் பிரிகை மாறிலி $K_a$ மதிப்பு
- A. $1 \times 10^{-7}$சரி
- B. $1 \times 10^{-5}$
- C. $1 \times 10^{-2}$
- D. $1 \times 10^{-4}$
விளக்கம். $pH = 4$ என்பதால் $[H^+] = 10^{-4} M$ ஆகும். ஆஸ்ட்வால்ட் நீர்த்தல் விதியின்படி $K_a = [H^+]^2 / C$ ஆகும். மதிப்புகளைப் பிரதியிட $K_a = (10^{-4})^2 / 0.1 = 10^{-7}$ எனப் பெறப்படுகிறது.
Q18
ஒரு கரைசலின் $pH$ மதிப்பு 6.0. அதனுடன் போதுமான அளவு அமிலம் சேர்க்கப்பட்டு $pH$ மதிப்பு 2.0 ஆக மாற்றப்படுகிறது எனில் $H^+$ அயனிச் செறிவின் அதிகரிப்பு
- A. 4 மடங்கு
- B. 100 மடங்கு
- C. 10,000 மடங்குசரி
- D. 3 மடங்கு
விளக்கம். $pH = 6$ எனும்போது $[H^+] = 10^{-6}$ மற்றும் $pH = 2$ எனும்போது $[H^+] = 10^{-2}$ ஆகும். செறிவுகளின் விகிதம் $10^{-2} / 10^{-6} = 10^4 = 10,000$ மடங்கு அதிகரிப்பைக் காட்டுகிறது.
Q19
$CaF_2$ உப்பின் கரைதிறன் $s$ எனில் அதன் கரைதிறன் பெருக்கம் $K_{sp}$
- A. $s^2$
- B. $0.5s^2$
- C. $4s^3$சரி
- D. $s^3$
விளக்கம். $CaF_2$ சிதைவடையும் போது ஒரு $Ca^{2+}$ அயனியையும் இரண்டு $F^-$ அயனிகளையும் உருவாக்குகிறது. எனவே $K_{sp} = [s][2s]^2 = 4s^3$ என அமைகிறது.
Q20
ஒரு தாங்கல் கரைசலில் சம மோலார் செறிவுகளில் வலிமை குறைந்த அமிலமும் அதன் உப்பும் உள்ளன. அமிலத்தின் $K_a$ மதிப்பு $10^{-4}$ எனில் தாங்கல் கரைசலின் $pH$
விளக்கம். ஹெண்டர்சன் சமன்பாட்டின்படி $[அமிலம்] = [உப்பு]$ எனில் $pH = pK_a$ ஆகும். கொடுக்கப்பட்ட $K_a = 10^{-4}$ மதிப்பிற்கு $pK_a = 4$ ஆகும். எனவே கரைசலின் $pH$ மதிப்பு 4.
Q21
பின்வருவனவற்றுள் அமிலத் தாங்கல் கரைசலின் $[H^+]$ அயனிச் செறிவைக் கணக்கிட உதவும் சரியான தொடர்பு எது?
- A. $[H^+] = K_a \frac{[அமிலம்]}{[உப்பு]}$சரி
- B. $[H^+] = K_a [உப்பு]$
- C. $[H^+] = K_a [அமிலம்]$
- D. $[H^+] = K_a \frac{[உப்பு]}{[அமிலம்]}$
விளக்கம். ஹெண்டர்சன் - ஹஸ்சல்பெக் சமன்பாட்டின் அடிப்படை வடிவம் $[H^+] = K_a \frac{[அமிலம்]}{[உப்பு]}$ ஆகும். இது அமிலத் தாங்கல் கரைசலின் ஹைட்ரஜன் அயனிச் செறிவைத் தீர்மானிக்கிறது.
Q22
பின்வருவனவற்றுள் அம்மோனியம் அசிட்டேட்டின் நீராற்பகுப்பு வீதத்தை (h) குறிப்பிடும் சரியான தொடர்பு எது?
- A. $h = \sqrt{\frac{K_h}{C}}$
- B. $h = \sqrt{\frac{K_a}{K_b}}$
- C. $h = \sqrt{\frac{K_w}{K_a \cdot K_b}}$சரி
- D. $h = \sqrt{\frac{K_w \cdot K_a}{K_b}}$
விளக்கம். வலிமை குறைந்த அமிலம் மற்றும் வலிமை குறைந்த காரத்தினால் உருவான உப்பின் நீராற்பகுப்பு வீதம் செறிவைச் சார்ந்திருப்பதில்லை. இது $h = \sqrt{K_h} = \sqrt{K_w / (K_a \cdot K_b)}$ என்ற தொடர்பால் குறிக்கப்படுகிறது.
Q23
$NH_4OH$-ன் பிரிகை மாறிலி மதிப்பு $1.8 \times 10^{-5}$ எனில், $NH_4Cl$-ன் நீராற்பகுப்பு மாறிலி மதிப்பு
- A. $1.8 \times 10^{-19}$
- B. $5.55 \times 10^{-10}$சரி
- C. $5.55 \times 10^{-5}$
- D. $1.80 \times 10^{-5}$
விளக்கம். வலிமைமிகு அமிலம் மற்றும் வலிமை குறைந்த காரத்தின் உப்பிற்கு நீராற்பகுப்பு மாறிலி $K_h = K_w / K_b$ ஆகும். $10^{-14} / (1.8 \times 10^{-5})$ என பிரதியிட $5.55 \times 10^{-10}$ என விடை கிடைக்கிறது.
