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General ScienceChemistry

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निम्नलिखित में से कौन सा यौगिक कैल्शियम फॉस्फेट के लिए सही सूत्र है?

Ca4(PO4)3

Ca3(PO4)2

CaPO4

Ca2(PO4)3

Correct Answer

🔬 SC • Science अवधारणा और सिद्धांतGeneral ScienceChemistry

Ca3(PO4)2

Quick Summary:

किसी यौगिक का रासायनिक सूत्र क्रिस-क्रॉस विधि का उपयोग करके उसके घटक आयनों की संयोजकता द्वारा निर्धारित किया जाता है। कैल्शियम फॉस्फेट कैल्शियम आयनों ( $Ca^{2+}$ ) और फॉस्फेट बहुपरमाण्विक आयनों ( $PO_{4}^{3-}$ ) से बना होता है।

🔬SCScience Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

💡 Everyday Analogy (Real-World Intuition)

इसे एक डांस-पार्टनर की जोड़ी की तरह सोचें जहाँ एक कैल्शियम 2 हाथ प्रदान करता है और फॉस्फेट को 3 हाथों की आवश्यकता होती है; कुल हाथों (आवेश) को संतुलित करने के लिए, 3 कैल्शियम आयनों (कुल 6 हाथ) को 2 फॉस्फेट आयनों (कुल 6 हाथ) के साथ जोड़ा जाना चाहिए।

🧠 Memory Mnemonic / Shortcut Aid

यौगिक को विद्युत रूप से तटस्थ सुनिश्चित करने के लिए 'संयोजकता को क्रॉस करें, आकस्मिकता को सरल करें' याद रखें।

🔢 Key Formulas

$Ca^{2+} + PO_{4}^{3-} \rightarrow Ca_{3}(PO_{4})_{2}$ — आवेश संतुलन के माध्यम से कैल्शियम फॉस्फेट का निर्माण

⚙️ Working Principle

एक तटस्थ आयनिक यौगिक बनाने के लिए, कुल धनात्मक आवेश कुल ऋणात्मक आवेश के बराबर होना चाहिए। कैल्शियम की संयोजकता $+2$ है और फॉस्फेट रेडिकल की संयोजकता $-3$ है। संयोजकता को क्रॉस करने पर, $2$ का सबस्क्रिप्ट $PO_{4}$ समूह को और $3$ का सबस्क्रिप्ट $Ca$ परमाणु को दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप $Ca_{3}(PO_{4})_{2}$ प्राप्त होता है।

📌 Key Points

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कैल्शियम समूह 2 में एक क्षारीय पार्थिव धातु है, जो हमेशा $Ca^{2+}$ आयन बनाती है।
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फॉस्फेट आयन ( $PO_{4}^{3-}$ ) एक बहुपरमाण्विक आयन है जिस पर $-3$ का शुद्ध आवेश होता है।
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आयनिक यौगिकों को हमेशा विद्युत रूप से तटस्थ होना चाहिए (शुद्ध आवेश = 0)।

✅ Advantages

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आयनिक बंधन में रासायनिक तटस्थता सुनिश्चित करता है।

❌ Disadvantages / Limitations

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ऑक्सीकरण अवस्थाओं को निर्दिष्ट किए बिना परिवर्तनीय संयोजकता वाली संक्रमण धातुओं के लिए हिसाब नहीं रखता है।

🛠️ Applications / Uses

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मानव हड्डियों और दांतों का प्रमुख घटक (हाइड्रॉक्सीपैटाइट)।
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उर्वरक और खाद्य पूरक के रूप में उपयोग किया जाता है।

📄 Additional Information

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कैल्शियम फॉस्फेट पानी में अपनी कम घुलनशीलता के लिए जाना जाता है, जो कंकाल प्रणालियों की संरचनात्मक अखंडता के लिए महत्वपूर्ण है।
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विकल्प A ( $Ca_{4}(PO_{4})_{3}$ ) रासायनिक रूप से गलत है क्योंकि यह आवेशों को संतुलित नहीं करता है ( $+8$ बनाम $-9$ )। विकल्प C ( $CaPO_{4}$ ) $+2$ और $-3$ संयोजकता को अनदेखा करता है। विकल्प D ( $Ca_{2}(PO_{4})_{3}$ ) के परिणामस्वरूप शुद्ध आवेश $+4 - 9 = -5$ होता है।

📊 Diagram / Illustration

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B सही है — क्रिस-क्रॉस विधि का उपयोग करते हुए, कैल्शियम से $2$ और फॉस्फेट से $3$ अदला-बदली करके $Ca_{3}(PO_{4})_{2}$ बनाते हैं, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि शुद्ध आवेश शून्य है।

Core Concepts Used

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संयोजकता और ऑक्सीकरण अवस्थाएं आयनिक बंधन बहुपरमाण्विक आयन रासायनिक तटस्थता

💡 EXAM TIP

हमेशा फॉस्फेट ( $PO_{4}^{3-}$ ), सल्फेट ( $SO_{4}^{2-}$ ), और कार्बोनेट ( $CO_{3}^{2-}$ ) जैसे सामान्य रेडिकल्स के आवेश की पहचान पहले करें; इससे लगभग किसी भी नमक के लिए सूत्र लिखना काफी आसान हो जाता है।

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