निम्नलिखित में से कौन-सा कथन सही नहीं है ?
- (a)किसी विलयन में हाइड्रोजन आयन की सांद्रता को मापने वाले स्केल को pH स्केल कहा जाता है
- (b)किसी विलयन में हाइड्रोजन आयन की सांद्रता जितनी उच्च होगी, उसका pH उतना ही उच्च होगा
- (c)हम pH को सामान्यतः किसी pH स्केल पर 0 से 14 तक माप सकते हैं
- (d)pH में 'p' का आशय जर्मन शब्द 'पोटेंज़ (Potenz)' से है, जिसका अर्थ शक्ति (power) है
सही — B, अर्थात् यह कथन कि 'हाइड्रोजन आयन की सांद्रता जितनी उच्च होगी, उसका pH उतना ही उच्च होगा' — यही वह कथन है जो सही नहीं है। pH की परिभाषा है pH = -log10[H+], इसलिए यह हाइड्रोजन आयन की सांद्रता के विपरीत दिशा में चलता है। जब [H+] बढ़ता है तो विलयन अधिक अम्लीय हो जाता है और उसका pH घटता है, बढ़ता नहीं। यही व्युत्क्रम संबंध लघुगणकीय स्केल का पूरा सार है, इसलिए कथन (b) इसे उल्टा बताता है।
- (a)किसी विलयन में हाइड्रोजन आयन की सांद्रता को मापने वाले स्केल को pH स्केल कहा जाता है — यह कथन सही है, इसलिए 'सही नहीं है' वाले प्रश्न का उत्तर नहीं हो सकता। pH स्केल ठीक विलयन की हाइड्रोजन आयन सांद्रता (सक्रियता) का ही माप है।
- (c)हम pH को सामान्यतः किसी pH स्केल पर 0 से 14 तक माप सकते हैं — यह कथन सही है। रोज़मर्रा का pH स्केल 0 से 14 तक चलता है, जिसमें 7 उदासीन, 7 से नीचे अम्लीय और 7 से ऊपर क्षारकीय होता है, अतः यह सच्चा कथन है, अपवाद नहीं।
- (d)pH में 'p' का आशय जर्मन शब्द 'पोटेंज़ (Potenz)' से है, जिसका अर्थ शक्ति (power) है — यह कथन सही है। 'p' जर्मन शब्द 'Potenz' (शक्ति/घातांक) से आया है, जो दर्शाता है कि pH हाइड्रोजन आयन सांद्रता के दस के घात का ऋणात्मक मान है, अतः कथन सत्य है।
pH किसी विलयन की हाइड्रोजन आयन सांद्रता का लघुगणकीय माप है, pH = -log10[H+]। ऋण चिह्न और लघुगणक के कारण [H+] बढ़ने पर pH घटता है। pH में एक पूर्णांक की गिरावट का अर्थ है दस गुना अधिक हाइड्रोजन आयन।
प्रश्न तीन सच्चे तथ्यों के साथ एक उलटा तथ्य मिला देता है। सुरक्षित तरीका यह है कि प्रत्येक कथन को pH = -log10[H+] पर जाँचा जाए। कथन (b) दावा करता है कि [H+] के साथ pH बढ़ता है; सूत्र इसका उल्टा कहता है, अतः (b) ही वह गलत कथन है जिसे खोजा जा रहा है।
- pH = -log10[H+], इसलिए pH और हाइड्रोजन आयन सांद्रता विपरीत दिशाओं में बदलते हैं।
- निम्नतर pH का अर्थ है अधिक हाइड्रोजन आयन और प्रबल अम्लीयता; उच्चतर pH का अर्थ है कम आयन और अधिक क्षारकीयता।
- सामान्य स्केल 0 से 14 तक चलता है, जिसमें 25 डिग्री सेल्सियस पर 7 उदासीन होता है।
- pH में एक इकाई का परिवर्तन हाइड्रोजन आयन सांद्रता में दस गुना परिवर्तन है।
- pH को अम्लीयता के व्युत्क्रमानुपाती के बजाय अनुक्रमानुपाती पढ़ लेना।
- यह भूल जाना कि pH की हर इकाई [H+] में दस गुना परिवर्तन है।
- यह मान लेना कि pH 0 से नीचे या 14 से ऊपर नहीं जा सकता (अत्यधिक सांद्र विलयनों के लिए जा सकता है)।
NDA/UPSC pH से जुड़े कई कथन देकर पूछते हैं कि कौन-सा सही नहीं है — [H+] और pH का उलटा संबंध यहाँ बोया गया उत्कृष्ट भ्रम है।
एक सामान्य व्यक्ति के रक्त का pH स्तर क्या होता है?
- (a) 4.5 - 4.6
- (b) 6.45 - 6.55
- (c) 7.35 - 7.45
- (d) 8.25 - 8.35
Answer(c) 7.35 - 7.45
वही pH अवधारणा, एक वास्तविक तरल पर लागू। यह पहचानना कि मानव रक्त 7.35-7.45 की सँकरी पट्टी में बना रहता है, उसी 0-14 pH स्केल का उपयोग करता है (7 उदासीन, 7 से ऊपर हल्का क्षारकीय) जिस पर यह NDA कथन-प्रश्न टिका है।
NDA_GAT_2024_I_Q992024मानव शरीर किस pH परास में कार्य करता है?
- (a) 6.8 - 7.2
- (b) 7.0 - 7.8
- (c) 6.5 - 7.5
- (d) 7.5 - 8.0
Answer(b) 7.0 - 7.8 — शरीर के आंतरिक तरल उदासीन बिंदु से थोड़ा क्षारकीय ओर बनाए रखे जाते हैं।
उसी pH स्केल पर एक पुराना NDA GAT प्रश्न, जो यहाँ शरीर की कार्यकारी pH पट्टी पूछता है — यह जाँचते हुए कि विद्यार्थी pH को उदासीन 7 के आसपास अम्लीयता/क्षारकीयता के माप के रूप में पढ़ता है या नहीं।
- अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
यदि किसी विलयन की हाइड्रोजन आयन सांद्रता दस गुना बढ़ जाए, तो उसका pH
- (a)1 से बढ़ जाता है
- (b)1 से घट जाता है
- (c)वही रहता है
- (d)दोगुना हो जाता है
Answer(b) 1 से घट जाता है — चूँकि pH = -log[H+], [H+] में दस गुना वृद्धि pH को एक इकाई घटा देती है।
- अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
pH 5 वाले विलयन की तुलना में pH 3 वाला विलयन होता है
- (a)10 गुना अधिक अम्लीय
- (b)100 गुना अधिक अम्लीय
- (c)2 गुना अधिक अम्लीय
- (d)कम अम्लीय
Answer(b) 100 गुना अधिक अम्लीय — दो pH इकाई कम होने का अर्थ है 10 x 10 = 100 गुना अधिक हाइड्रोजन आयन।