सामान्य रसायनशास्त्राचा परिचय. 1000 ग्रॅम पाण्यात आत्म-नियंत्रणासाठी प्रश्न
अणू आणि रेणूंचे सापेक्ष वस्तुमान D.I वापरून निर्धारित केले जाते. मेंडेलीव्हची अणू वस्तुमानाची मूल्ये. त्याच वेळी, शैक्षणिक हेतूंसाठी गणना करताना, घटकांच्या अणू वस्तुमानांची मूल्ये सामान्यत: पूर्ण संख्यांमध्ये पूर्ण केली जातात (क्लोरीनचा अपवाद वगळता, ज्याचे अणू वस्तुमान 35.5 मानले जाते).
उदाहरण 1. कॅल्शियमचे सापेक्ष अणू वस्तुमान आणि r (Ca) = 40; प्लॅटिनमचे सापेक्ष अणु वस्तुमान А r (Pt) = 195.
रेणूचे सापेक्ष वस्तुमान हे अणूंच्या सापेक्ष अणू वस्तुमानाची बेरीज म्हणून मोजले जाते जे दिलेले रेणू बनवतात, त्यांच्या पदार्थाचे प्रमाण लक्षात घेऊन.
उदाहरण 2. सापेक्ष मोलर मासगंधकयुक्त आम्ल:
M r (H 2 SO 4) = 2A r (H) + A r (S) + 4A r (O) = 2 · 1 + 32 + 4· 16 = 98.
अणू आणि रेणूंच्या निरपेक्ष वस्तुमानाची मूल्ये पदार्थाच्या 1 मोलच्या वस्तुमानाला एव्होगाड्रो संख्येने भागून आढळतात.
उदाहरण 3. एका कॅल्शियम अणूचे वस्तुमान निश्चित करा.
उपाय.कॅल्शियमचे अणू वस्तुमान Ar (Ca) = 40 g/mol आहे. एका कॅल्शियम अणूचे वस्तुमान समान असेल:
m (Ca) = А r (Ca): N A = 40: 6.02 · 10 23 = 6,64· 10 -23 ग्रॅम.
उदाहरण 4. एका सल्फ्यूरिक ऍसिड रेणूचे वस्तुमान निश्चित करा.
उपाय.सल्फ्यूरिक ऍसिडचे मोलर वस्तुमान M r (H 2 SO 4) = 98 आहे. एका रेणू m (H 2 SO 4) चे वस्तुमान आहे:
m (H 2 SO 4) = M r (H 2 SO 4): N A = 98: 6.02 · 10 23 = 16,28· 10 -23 ग्रॅम.
२.१०.२. पदार्थाच्या प्रमाणाची गणना आणि वस्तुमान आणि आकारमानाच्या ज्ञात मूल्यांमधून आण्विक आणि आण्विक कणांच्या संख्येची गणना
पदार्थाचे प्रमाण त्याच्या अणु (मोलर) वस्तुमानाने, ग्रॅममध्ये व्यक्त केलेल्या वस्तुमानाचे विभाजन करून निर्धारित केले जाते. वायूच्या अवस्थेतील पदार्थाचे प्रमाण सामान्य परिस्थितीत त्याचे प्रमाण 1 मोल वायू (22.4 लीटर) ने भागल्यास आढळते.
उदाहरण 5. 57.5 ग्रॅम मेटलिक सोडियममध्ये सोडियम n (Na) चे प्रमाण निश्चित करा.
उपाय.सोडियमचे सापेक्ष अणू वस्तुमान Ar (Na) = 23 आहे. मेटलिक सोडियमच्या वस्तुमानाला त्याच्या अणू वस्तुमानाने भागून आपल्याला पदार्थाचे प्रमाण सापडते:
n (Na) = 57.5: 23 = 2.5 mol.
उदाहरण 6. नायट्रोजन पदार्थाचे प्रमाण निश्चित करा, जर त्याचे प्रमाण सामान्य स्थितीत असेल. 5.6 लिटर आहे.
उपाय.नायट्रोजन पदार्थाचे प्रमाण n (N 2) त्याचे आकारमान 1 मोल वायू (22.4 l) च्या खंडाने भागून आपण शोधतो:
n (N 2) = 5.6: 22.4 = 0.25 mol.
पदार्थातील अणू आणि रेणूंची संख्या अॅव्होगाड्रोच्या संख्येने अणू आणि रेणूंच्या पदार्थाच्या प्रमाणात गुणाकार करून निर्धारित केली जाते.
उदाहरण 7. 1 किलो पाण्यात असलेल्या रेणूंची संख्या निश्चित करा.
उपाय.पाण्यातील पदार्थाचे वस्तुमान (1000 ग्रॅम) त्याच्या मोलर द्रव्यमानाने (18 ग्रॅम/मोल) भागून आपण त्याचे प्रमाण शोधतो:
n (H 2 O) = 1000: 18 = 55.5 mol.
1000 ग्रॅम पाण्यात रेणूंची संख्या असेल:
N (H 2 O) = 55.5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .
उदाहरण 8. 1 लिटर (NU) ऑक्सिजनमध्ये असलेल्या अणूंची संख्या निश्चित करा.
उपाय.ऑक्सिजन पदार्थाचे प्रमाण, ज्याचे प्रमाण सामान्य परिस्थितीत 1 लिटर असते:
n (O 2) = 1: 22.4 = 4.46 · 10 -2 mol.
1 लिटर (n.u.) मध्ये ऑक्सिजन रेणूंची संख्या असेल:
N (O 2) = 4.46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .
हे लक्षात घ्यावे की 26.9 · सामान्य परिस्थितीत कोणत्याही वायूच्या 1 लिटरमध्ये 10 22 रेणू असतील. ऑक्सिजन रेणू डायटॉमिक असल्याने, 1 लिटरमध्ये ऑक्सिजन अणूंची संख्या 2 पट जास्त असेल, म्हणजे. ५.३८ · 10 22 .
२.१०.३. गॅस मिश्रणाच्या सरासरी मोलर मास आणि व्हॉल्यूम फ्रॅक्शनची गणना
त्यात असलेले वायू
वायू मिश्रणाचे सरासरी मोलर वस्तुमान हे मिश्रण असलेल्या वायूंच्या मोलर वस्तुमान आणि त्यांच्या खंड अपूर्णांकांच्या आधारे मोजले जाते.
उदाहरण 9. हवेतील नायट्रोजन, ऑक्सिजन आणि आर्गॉनची सामग्री (व्हॉल्यूम टक्केवारीत) अनुक्रमे 78, 21 आणि 1 आहे असे गृहीत धरून हवेच्या सरासरी मोलर वस्तुमानाची गणना करा.
उपाय.
मी हवा = 0.78 · M r (N 2) +0.21 · M r (O 2) +0.01 · M r (Ar) = 0.78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96
किंवा सुमारे 29 ग्रॅम / मोल.
उदाहरण 10. गॅस मिश्रण NH 3 चे 12 l, N 2 चे 5 l आणि H 2 चे 3 l सामान्य परिस्थितीत मोजले जाते. या मिश्रणातील वायूंचा खंड अपूर्णांक आणि त्याचे सरासरी मोलर वस्तुमान मोजा.
उपाय.गॅस मिश्रणाची एकूण मात्रा V = 12 + 5 + 3 = 20 लीटर आहे. j वायूंचे खंड अपूर्णांक समान असतील:
φ (NH 3) = 12: 20 = 0.6; φ (N 2) = 5: 20 = 0.25; φ (H 2) = 3: 20 = 0.15.
हे मिश्रण असलेल्या वायूंच्या खंड अपूर्णांक आणि त्यांच्या आण्विक वजनाच्या आधारावर सरासरी मोलर वस्तुमान मोजले जाते:
मी = ०.६ · M (NH 3) +0.25 · M (N 2) +0.15 · M (H 2) = 0.6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.
२.१०.४. रासायनिक संयुगातील रासायनिक घटकाच्या वस्तुमान अंशाची गणना
रासायनिक घटकाचा वस्तुमान अपूर्णांक ω हे एखाद्या पदार्थाच्या दिलेल्या वस्तुमानात असलेल्या X या पदार्थाच्या अणूच्या वस्तुमानाचे गुणोत्तर आणि या पदार्थाच्या m च्या वस्तुमानाचे गुणोत्तर म्हणून परिभाषित केले जाते. वस्तुमान अपूर्णांक हे परिमाण नसलेले प्रमाण आहे. हे एका अपूर्णांकात व्यक्त केले जाते:
ω (X) = m (X) / m (0<ω< 1);
किंवा टक्केवारी
ω (X),% = 100 मी (X) / मी (0%<ω<100%),
जेथे ω (X) हा रासायनिक घटक X चा वस्तुमान अपूर्णांक आहे; m (X) हे रासायनिक घटक X चे वस्तुमान आहे; m हे पदार्थाचे वस्तुमान आहे.
उदाहरण 11. मॅंगनीज ऑक्साईड (VII) मध्ये मॅंगनीजच्या वस्तुमान अंशाची गणना करा.
उपाय.पदार्थांचे मोलर वस्तुमान आहेत: M (Mn) = 55 g/mol, M (O) = 16 g/mol, M (Mn 2 O 7) = 2M (Mn) + 7M (O) = 222 g/mol . म्हणून, पदार्थ 1 mol च्या प्रमाणात Mn 2 O 7 चे वस्तुमान आहे:
m (Mn 2 O 7) = M (Mn 2 O 7) · n (Mn 2 O 7) = 222 · 1 = 222 ग्रॅम.
Mn 2 O 7 या सूत्रावरून असे दिसून येते की मॅंगनीज अणूंच्या पदार्थाचे प्रमाण मॅंगनीज (VII) ऑक्साईडच्या पदार्थाच्या दुप्पट आहे. म्हणजे,
n (Mn) = 2n (Mn 2 O 7) = 2 mol,
m (Mn) = n (Mn) · M (Mn) = 2 · 55 = 110 ग्रॅम.
अशाप्रकारे, मॅंगनीज (VII) ऑक्साईडमधील मॅंगनीजचा वस्तुमान अंश समान आहे:
ω (X) = m (Mn): m (Mn 2 O 7) = 110: 222 = 0.495 किंवा 49.5%.
2.10.5. रासायनिक संयुगाचे सूत्र त्याच्या मूलभूत रचनेद्वारे स्थापित करणे
पदार्थाचा सर्वात सोपा रासायनिक सूत्र हा पदार्थ बनवणाऱ्या घटकांच्या वस्तुमान अपूर्णांकांच्या ज्ञात मूल्यांच्या आधारे निर्धारित केला जातो.
समजा, mo g च्या वस्तुमानासह Na x P y O z पदार्थाचा नमुना आहे. एखाद्या पदार्थाच्या ज्ञात वस्तुमानात घटकांच्या अणूंच्या पदार्थाचे प्रमाण, त्यांचे वस्तुमान किंवा वस्तुमानाचे अंश हे त्याचे रासायनिक सूत्र कसे ठरवले जाते ते विचारात घ्या. ओळखले जातात. पदार्थाचे सूत्र गुणोत्तरानुसार निर्धारित केले जाते:
x: y: z = N (Na): N (P): N (O).
हे गुणोत्तर बदलत नाही जर त्याच्या प्रत्येक सदस्याला एव्होगाड्रो संख्येने विभाजित केले असेल:
x: y: z = N (Na) / N A: N (P) / N A: N (O) / N A = ν (Na): ν (P): ν (O).
अशा प्रकारे, पदार्थाचे सूत्र शोधण्यासाठी, पदार्थाच्या समान वस्तुमानातील अणूंच्या पदार्थांच्या प्रमाणांमधील गुणोत्तर जाणून घेणे आवश्यक आहे:
x: y: z = m (Na) / M r (Na): m (P) / M r (P): m (O) / M r (O).
जर आपण शेवटच्या समीकरणाच्या प्रत्येक पदाला m o च्या वस्तुमानाने विभाजित केले तर आपल्याला एक अभिव्यक्ती मिळेल जी आपल्याला पदार्थाची रचना निर्धारित करण्यास अनुमती देते:
x: y: z = ω (Na) / M r (Na): ω (P) / M r (P): ω (O) / M r (O).
उदाहरण 12. पदार्थामध्ये 85.71 वस्तुमान आहे. % कार्बन आणि 14.29 wt. % हायड्रोजन. त्याचे मोलर मास 28 ग्रॅम / मोल आहे. या पदार्थाचे सर्वात सोपे आणि खरे रासायनिक सूत्र ठरवा.
उपाय. C x H y रेणूमधील अणूंच्या संख्येतील गुणोत्तर प्रत्येक घटकाच्या वस्तुमानाच्या अपूर्णांकांना त्याच्या अणू वस्तुमानाने विभाजित करून निर्धारित केले जाते:
x: y = 85.71 / 12: 14.29 / 1 = 7.14: 14.29 = 1:2.
अशा प्रकारे, पदार्थासाठी सर्वात सोपा सूत्र CH 2 आहे. पदार्थाचा सर्वात सोपा फॉर्म्युला त्याच्या खऱ्या सूत्राशी नेहमी जुळत नाही. या प्रकरणात, सूत्र CH 2 हायड्रोजन अणूच्या व्हॅलेन्सशी संबंधित नाही. खरे रासायनिक सूत्र शोधण्यासाठी, आपल्याला दिलेल्या पदार्थाचे मोलर वस्तुमान माहित असणे आवश्यक आहे. या उदाहरणात, पदार्थाचे मोलर वस्तुमान 28 ग्रॅम / मोल आहे. 28 ने 14 (सूत्र एकक CH 2 शी संबंधित अणू वस्तुमानांची बेरीज) भागून, आपण रेणूमधील अणूंच्या संख्येमधील खरे गुणोत्तर प्राप्त करतो:
आम्हाला पदार्थाचे खरे सूत्र मिळते: C 2 H 4 - इथिलीन.
वायू पदार्थ आणि बाष्पांसाठी मोलर मास ऐवजी, समस्या विधान कोणत्याही वायू किंवा हवेसाठी घनता दर्शवू शकते.
विचाराधीन प्रकरणात, वायूची हवेची घनता 0.9655 आहे. या मूल्याच्या आधारे, वायूचे मोलर वस्तुमान आढळू शकते:
M = M हवा · डी हवा = 29 · 0,9655 = 28.
या अभिव्यक्तीमध्ये, M हे C x H y वायूचे मोलर वस्तुमान आहे, M वायु हवेचे सरासरी मोलर वस्तुमान आहे, D हवा म्हणजे हवेतील C x H y वायूची घनता आहे. परिणामी मोलर वस्तुमान पदार्थाचे खरे सूत्र निर्धारित करण्यासाठी वापरले जाते.
समस्या विधान घटकांपैकी एकाचा वस्तुमान अंश दर्शवू शकत नाही. इतर सर्व घटकांच्या वस्तुमानाच्या अपूर्णांकांपैकी एक (100%) वजा करून ते सापडते.
उदाहरण 13. सेंद्रिय कंपाऊंडमध्ये 38.71 वस्तुमान असते. % कार्बन, 51.61 wt. % ऑक्सिजन आणि 9.68 wt. % हायड्रोजन. ऑक्सिजनसाठी त्याची बाष्प घनता 1.9375 असल्यास या पदार्थाचे खरे सूत्र ठरवा.
उपाय.आम्ही C x H y O z रेणूमधील अणूंच्या संख्येमधील गुणोत्तर काढतो:
x: y: z = 38.71 / 12: 9.68 / 1: 51.61 / 16 = 3.226: 9.68: 3.226 = 1: 3: 1.
पदार्थाचे मोलर द्रव्यमान M समान आहे:
M = M (O 2) · D (O 2) = 32 · 1,9375 = 62.
पदार्थाचे सर्वात सोपे सूत्र CH 3 O आहे. या सूत्र एककासाठी अणू वस्तुमानांची बेरीज 12 + 3 + 16 = 31 असेल. आपण 62 ला 31 ने भागतो आणि आपल्याला रेणूमधील अणूंच्या संख्येमधील खरे गुणोत्तर मिळते:
x: y: z = 2: 6: 2.
अशा प्रकारे, पदार्थाचे खरे सूत्र C 2 H 6 O 2 आहे. हे सूत्र डायहाइड्रिक अल्कोहोल - इथिलीन ग्लायकोलच्या रचनेशी संबंधित आहे: CH 2 (OH) -CH 2 (OH).
2.10.6. पदार्थाच्या मोलर वस्तुमानाचे निर्धारण
मोलर वस्तुमानाच्या ज्ञात मूल्यासह वायूमधील त्याच्या वाफेच्या घनतेच्या आधारे पदार्थाचे मोलर वस्तुमान निश्चित केले जाऊ शकते.
उदाहरण 14. ऑक्सिजनसाठी काही सेंद्रिय संयुगाची बाष्प घनता 1.8125 आहे. या कंपाऊंडचे मोलर वस्तुमान निश्चित करा.
उपाय. M x या अज्ञात पदार्थाचे दाढ वस्तुमान M या पदार्थाच्या सापेक्ष घनतेच्या गुणाकार D या पदार्थाच्या मोलर वस्तुमानाच्या गुणानुरूप असते, त्यानुसार सापेक्ष घनतेचे मूल्य निर्धारित केले जाते:
M x = D · M = 1.8125 · 32 = 58,0.
मोलर मासचे आढळलेले मूल्य असलेले पदार्थ एसीटोन, प्रोपियोनिक अल्डीहाइड आणि अॅलॉल अल्कोहोल असू शकतात.
स्टँडर्ड मोलर व्हॉल्यूम वापरून गॅसचे मोलर मास मोजले जाऊ शकते.
उदाहरण 15. मानकानुसार 5.6 लिटर वायूचे वस्तुमान. 5.046 ग्रॅम आहे. या वायूच्या मोलर वस्तुमानाची गणना करा.
उपाय.सामान्य स्थितीत गॅसचे मोलर व्हॉल्यूम 22.4 लिटर आहे. म्हणून, लक्ष्य वायूचे मोलर वस्तुमान आहे
M = 5.046 · 22,4/5,6 = 20,18.
मागितलेला वायू निऑन ने आहे.
क्लेपीरॉन – मेंडेलीव्ह समीकरणाचा वापर अशा वायूच्या मोलर वस्तुमानाची गणना करण्यासाठी केला जातो ज्याची मात्रा सामान्य व्यतिरिक्त इतर परिस्थितीत दिली जाते.
उदाहरण 16. सुमारे 40 सेल्सिअस तापमानात आणि 200 kPa दाबावर, 3.0 लिटर वायूचे वस्तुमान 6.0 ग्रॅम असते. या वायूचे मोलर वस्तुमान निश्चित करा.
उपाय.क्लेपेयरॉन - मेंडेलीव्ह समीकरणामध्ये ज्ञात मूल्ये बदलून, आम्हाला मिळते:
M = mRT / PV = 6.0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.
प्रश्नातील वायू एसिटिलीन C 2 H 2 आहे.
उदाहरण 17. हायड्रोकार्बनच्या 5.6 l (NU) च्या ज्वलनाच्या वेळी, 44.0 ग्रॅम कार्बन डायऑक्साइड आणि 22.5 ग्रॅम पाणी मिळाले. हायड्रोकार्बनची सापेक्ष ऑक्सिजन घनता 1.8125 आहे. हायड्रोकार्बनचे खरे रासायनिक सूत्र ठरवा.
उपाय.हायड्रोकार्बनच्या ज्वलनासाठी प्रतिक्रिया समीकरण खालीलप्रमाणे दर्शविले जाऊ शकते:
C x H y + 0.5 (2x + 0.5y) O 2 = x CO 2 + 0.5y H 2 O.
हायड्रोकार्बनचे प्रमाण 5.6: 22.4 = 0.25 mol आहे. प्रतिक्रियेच्या परिणामी, 1 mol कार्बन डायऑक्साइड आणि 1.25 mol पाणी तयार होते, ज्यामध्ये 2.5 mol हायड्रोजन अणू असतात. जेव्हा हायड्रोकार्बन 1 mol च्या प्रमाणात जाळला जातो तेव्हा 4 mol कार्बन डायऑक्साइड आणि 5 mol पाणी मिळते. अशा प्रकारे, हायड्रोकार्बनच्या 1 mol मध्ये 4 mol कार्बन अणू आणि 10 mol हायड्रोजन अणू असतात, म्हणजे. हायड्रोकार्बन C 4 H 10 चे रासायनिक सूत्र. या हायड्रोकार्बनचे मोलर वस्तुमान M = 4 आहे · १२ + १० = ५८. ऑक्सिजन D = 58: 32 = 1.8125 साठी त्याची सापेक्ष घनता समस्या विधानात दिलेल्या मूल्याशी संबंधित आहे, जे आढळलेल्या रासायनिक सूत्राच्या शुद्धतेची पुष्टी करते.
ओव्हरलोड 427.
इथाइल अल्कोहोलच्या 96% (वजनानुसार) द्रावणात अल्कोहोल आणि पाण्याच्या दाढ अपूर्णांकांची गणना करा.
उपाय:
तीळ अंश(N i) - विद्राव्य (किंवा विलायक) च्या प्रमाण आणि सर्व रकमेच्या बेरजेचे गुणोत्तर
द्रावणातील पदार्थ. अल्कोहोल आणि पाणी असलेल्या प्रणालीमध्ये, पाण्याचा तीळ अंश (N 1) आहे
आणि दारूचा तीळ अंश 
, जेथे n 1 हे अल्कोहोलचे प्रमाण आहे; n 2 हे पाण्याचे प्रमाण आहे.
आम्ही 1 लिटर द्रावणात असलेल्या अल्कोहोल आणि पाण्याच्या वस्तुमानाची गणना करतो, बशर्ते की त्यांची घनता प्रमाणानुसार एक असेल:
अ) अल्कोहोलचे प्रमाण:
ब) पाण्याचे वस्तुमान:
आम्ही सूत्रानुसार पदार्थांचे प्रमाण शोधतो: जेथे m (B) आणि M (B) हे पदार्थाचे वस्तुमान आणि प्रमाण आहे.
आता पदार्थांच्या तीळ अपूर्णांकांची गणना करूया:
उत्तर द्या: 0,904; 0,096.
कार्य 428.
666g KOH 1 किलो पाण्यात विरघळते; द्रावणाची घनता 1.395 g/ml आहे. शोधा: अ) KOH चा वस्तुमान अंश; b) molarity; c) मोलालिटी; d) तीळ अल्कली आणि पाण्याचे अंश.
उपाय:
अ) वस्तुमान अपूर्णांक- द्रावणाच्या एकूण वस्तुमानाच्या द्रावणाच्या वस्तुमानाची टक्केवारी सूत्राद्वारे निर्धारित केली जाते:
कुठे
m (सोल्यूशन) = m (H2O) + m (KOH) = 1000 + 666 = 1666
b) मोलर (व्हॉल्यूम-मोलर) एकाग्रता 1 लिटर द्रावणात असलेल्या द्रावणाच्या मोलची संख्या दर्शवते.
सूत्रानुसार प्रति 100 मिली द्रावणात KOH चे वस्तुमान शोधू या: सूत्र: m = p V, जेथे p ही द्रावणाची घनता आहे, V ही द्रावणाची घनता आहे.
m (KOH) = 1.395 . 1000 = 1395 ग्रॅम.
आता सोल्युशनच्या मोलॅरिटीची गणना करूया:
1000 ग्रॅम पाण्यात किती ग्रॅम HNO 3 आहे ते आम्हाला आढळते, हे प्रमाण बनते:
d) तीळ अपूर्णांक (N i) - विरघळलेल्या पदार्थाच्या (किंवा विलायक) प्रमाण आणि द्रावणातील सर्व पदार्थांच्या बेरजेचे गुणोत्तर. अल्कोहोल आणि पाण्याचा समावेश असलेल्या प्रणालीमध्ये, पाण्याचा तीळ अंश (N 1) अल्कोहोलच्या तीळ अंशाच्या बरोबरीचा असतो, जेथे n 1 हे अल्कलीचे प्रमाण असते; n 2 हे पाण्याचे प्रमाण आहे.
या द्रावणाच्या 100 ग्रॅममध्ये 40 ग्रॅम KOH 60 ग्रॅम H2O असते.
उत्तर द्या: अ) 40%; b) 9.95 mol / l; c) 11.88 mol / kg; ड) 0.176; ०.८२४.
कार्य 429.
15% (वजनानुसार) H 2 SO 4 द्रावणाची घनता 1.105 g/ml आहे. गणना करा: अ) सामान्यता; b) molarity; c) द्रावणाची मोलालिटी.
उपाय:
सूत्रानुसार द्रावणाचे वस्तुमान शोधू: m = pव्ही कुठे pद्रावणाची घनता, V ही द्रावणाची घनता आहे.
m (H 2 SO 4) = 1.105 . 1000 = 1105 ग्रॅम.
आम्हाला प्रमाणानुसार 1000 मिली द्रावणामध्ये समाविष्ट असलेले H 2 SO 4 चे वस्तुमान आढळते:
गुणोत्तरावरून H 2 SO 4 च्या समतुल्य मोलर वस्तुमान निश्चित करा:
M E (B) हे आम्ल समतुल्य, g/mol चे मोलर वस्तुमान आहे; एम (बी) हे आम्लाचे मोलर वस्तुमान आहे; Z (बी) - समतुल्य संख्या; Z (ऍसिड) हे H 2 SO 4 → 2 मधील H + आयनांच्या संख्येइतके आहे.
अ) मोलर समतुल्य एकाग्रता (किंवा सामान्यता) 1 लिटर द्रावणात असलेल्या द्रावणाच्या समतुल्य संख्या दर्शवते.
ब) मोलर एकाग्रता
आता सोल्यूशनच्या मोलालिटीची गणना करूया:
c) मोलर एकाग्रता (किंवा मोलॅलिटी) 1000 ग्रॅम सॉल्व्हेंटमध्ये असलेल्या सोल्युटच्या मोलची संख्या दर्शवते.
1000 ग्रॅम पाण्यात H 2 SO 4 किती ग्रॅम आहे हे आपल्याला आढळते, हे प्रमाण बनते:
आता सोल्यूशनच्या मोलालिटीची गणना करूया:
उत्तर द्या: a) 3.38n; b) 1.69 mol / l; 1.80 mol / kg.
टास्क 430.
9% (वजनानुसार) सुक्रोज द्रावण C 12 H 22 O 11 ची घनता 1.035 g/ml आहे. गणना करा: अ) g / l मध्ये सुक्रोजची एकाग्रता; b) molarity; c) द्रावणाची मोलालिटी.
उपाय:
M (C 12 H 22 O 11) = 342 g/mol. आपण सूत्राद्वारे द्रावणाचे वस्तुमान शोधू या: m = p V, जेथे p ही द्रावणाची घनता आहे, V हा द्रावणाचा आकारमान आहे.
m (C 12 H 22 O 11) = 1.035. 1000 = 1035 ग्रॅम.
a) द्रावणात असलेल्या C 12 H 22 O 11 चे वस्तुमान सूत्रानुसार मोजले जाते:
कुठे
- विरघळलेल्या पदार्थाचा वस्तुमान अंश; m (in-va) - द्रावणाचे वस्तुमान; m (सोल्यूशन) हे द्रावणाचे वस्तुमान आहे.
g/l मधील पदार्थाची एकाग्रता 1 लिटर द्रावणामध्ये असलेल्या ग्राम (वस्तुमान एकक) ची संख्या दर्शवते. म्हणून, सुक्रोज एकाग्रता 93.15 g / l आहे.
b) मोलर (व्हॉल्यूम-मोलर) एकाग्रता (CM) 1 लिटर द्रावणात असलेल्या द्रावणाच्या मोलची संख्या दर्शवते.
v) मोलर एकाग्रता(किंवा मोलॅलिटी) 1000 ग्रॅम सॉल्व्हेंटमध्ये असलेल्या सोल्युटच्या मोलची संख्या दर्शवते.
1000 ग्रॅम पाण्यात किती ग्रॅम C 12 H 22 O 11 आहे हे आम्हाला आढळते, हे प्रमाण बनते:
आता सोल्यूशनच्या मोलालिटीची गणना करूया:
उत्तर द्या: a) 93.15 g/l; b) 0.27 mol / l; c) 0.29 mol/kg.
उपाय काय आहेत आणि रासायनिक संयुगे आणि यांत्रिक मिश्रणांची कोणती वैशिष्ट्ये आहेत?
विघटनाचा थर्मल प्रभाव कशावर अवलंबून असतो?
विद्राव्यता म्हणजे काय आणि ते कशावर अवलंबून आहे?
द्रावणाची एकाग्रता किती आहे? समतुल्य आणि मोलर एकाग्रतेची टक्केवारी, मोलर, मोलर एकाग्रता, तसेच मोलर अंशाची व्याख्या द्या.
Raoult च्या कायद्याची व्याख्या द्या.
Raoult च्या कायद्याचे परिणाम काय आहेत?
क्रायोस्कोपिक आणि एबुलिओस्कोपिक सॉल्व्हेंट स्थिरांक काय आहेत?
साहित्य.
कोरोविन एन.व्ही. सामान्य रसायनशास्त्र.- एम.: उच्च. shk., 2002. Ch. 8, § 8.1.
ग्लिंका एन.एल. सामान्य रसायनशास्त्र.- एम.: इंटिग्रल-प्रेस, 2002, Ch. ७,
१.६. समस्या सोडवण्याची उदाहरणे
उदाहरण १... जेव्हा 10 ग्रॅम पोटॅशियम नायट्रेट (KNO 3) 240 ग्रॅम पाण्यात विरघळले, तेव्हा द्रावणाचे तापमान 3.4 अंशांनी घसरले. मीठ विरघळण्याची उष्णता निश्चित करा. द्रावणाची विशिष्ट उष्णता (s beats) 4.18 J/g आहे. TO.
उपाय:
1. परिणामी द्रावणाचे वस्तुमान शोधा (m):
m = 10 + 240 = 250 (g).
2. द्रावणाद्वारे शोषलेल्या उष्णतेचे प्रमाण निश्चित करा:
प्र = मी. न्यायालय टी
Q = 250. ४.१८. (-3.4) = - 3556.4 J = - 3.56 kJ.
3.KNO 3 च्या एका तीळच्या विरघळताना शोषलेल्या उष्णतेचे प्रमाण मोजा, म्हणजे. त्याची विरघळण्याची उष्णता (KNO 3 चे मोलर वस्तुमान 101 g/mol आहे):
10 ग्रॅम मीठ विरघळल्याने 3.56 kJ शोषले जाते
101 ग्रॅम मीठ विरघळताना --------- x,
x = = 35.96 kJ
उत्तर द्या: KNO 3 च्या विरघळण्याची उष्णता 35.96 kJ/mol आहे.
उपाय:
1.17.5% द्रावणाच्या 1 लिटरमध्ये असलेल्या सल्फ्यूरिक ऍसिडचे वजन शोधा:
अ) आम्हाला द्रावणाचे एक लिटर (1000 मिली) वस्तुमान सापडते:
m = . V = 1.12 . 1000 = 1120 ग्रॅम;
ब) आम्हाला सल्फ्यूरिक ऍसिडचे वजन आढळते:
100 ग्रॅम द्रावणात 17.5 ग्रॅम H 2 SO 4 असते;
1120 ग्रॅम द्रावणात - x,
2. सोल्यूशनचे टायटर शोधा; यासाठी द्रावणाच्या ज्ञात व्हॉल्यूममध्ये समाविष्ट असलेल्या ऍसिडचे वजन आवश्यक आहे, द्रावणाच्या व्हॉल्यूमने भागून, मिलीलीटरमध्ये व्यक्त केले आहे:
टी = = 0.196 ग्रॅम / मिली.
3. द्रावणाची मोलर एकाग्रता शोधा; यासाठी 1 लिटर सोल्युशनमध्ये समाविष्ट असलेल्या ऍसिडचे वजन आवश्यक आहे, मोलर मास (MH 2 SO 4), 98 g/mol ने भागले आहे:
2 मोल / लि.
4. द्रावणाच्या समतुल्य मोलर एकाग्रता शोधा; यासाठी 1 लिटर सोल्युशनमध्ये (196 ग्रॅम) समाविष्ट असलेल्या ऍसिडचे वजन आवश्यक आहे, जे समतुल्य वजनाने (EH 2 SO 4) भागले आहे.
H 2 SO 4 चे समतुल्य वस्तुमान त्याच्या मोलर वस्तुमानाच्या हायड्रोजन अणूंच्या संख्येने भागलेल्या समान आहे:
म्हणून, C eq = = 4 mol eq / l.
सूत्र वापरून समतुल्य मोलर एकाग्रता देखील मोजली जाऊ शकते
.
5. सोल्यूशनच्या मोलालिटीची गणना करा; यासाठी, 1000 ग्रॅम सॉल्व्हेंट (पाण्यात) असलेल्या ऍसिडच्या मोलची संख्या शोधणे आवश्यक आहे.
मागील गणनेवरून (परिच्छेद 3 पहा) हे ज्ञात आहे की 1120 ग्रॅम (1 एल) द्रावणात 196 ग्रॅम किंवा एच 2 एसओ 4 चे 2 मोल असतात, म्हणून अशा द्रावणात पाणी:
1120 - 196 = 924 ग्रॅम.
आम्ही प्रमाण तयार करतो:
924 ग्रॅम पाणी H 2 SO 4 चे 2 moles आहे
1000 ग्रॅम पाण्यासाठी - x.
m = x = = 2.16 mol / 1000 ग्रॅम पाणी.
उत्तर:टी = 0.196 ग्रॅम / एमएल; = 2 mol / l; C eq = 4 mol eq / l;
m = 2.16 mol / 1000 ग्रॅम पाणी.
उदाहरण ३. H 2 SO 4 ( = 1.84 g/cm 3) च्या 96% द्रावणाचे 1 लिटर द्रावण 0.5 च्या समतुल्य दाढ एकाग्रतेसह तयार करण्यासाठी किती मिलीलीटर लागेल?
उपाय.
1. 0.5 (सल्फ्यूरिक ऍसिडचे समतुल्य 49 ग्रॅम) सोल्यूशनचे 1 लिटर द्रावण तयार करण्यासाठी आवश्यक H 2 SO 4 च्या वजनाची गणना करा:
0.5 एन द्रावणाच्या 1000 मिली मध्ये 49 असतात. 0.5 = 24.5 g H 2 SO 4.
2. H 2 SO 4 च्या 24.5 ग्रॅम असलेल्या मूळ (96% n-th) द्रावणाचे वजन निश्चित करा:
100 ग्रॅम द्रावणात 96 ग्रॅम H 2 SO 4 असते,
x g द्रावणात - 24.5 g H 2 SO 4.
x = = 25.52 ग्रॅम
3. द्रावणाच्या वजनाच्या घनतेने () भागून प्रारंभिक द्रावणाची आवश्यक मात्रा शोधा.
V = = 13.87 मिली.
उत्तर: 1 लिटर सल्फ्यूरिक ऍसिडचे द्रावण तयार करण्यासाठी 0.5 च्या समतुल्य मोलर एकाग्रतेसह, H 2 SO 4 च्या 96% द्रावणाचे 13.87 ml आवश्यक आहे.
उदाहरण ४. 2 kg (m) इथाइल अल्कोहोल आणि 8 kg (g) पाण्यापासून तयार केलेले द्रावण कारच्या रेडिएटरमध्ये ओतले गेले. सोल्यूशनच्या अतिशीत बिंदूची गणना करा. K k पाण्याचा क्रायोस्कोपिक स्थिरांक 1.86 आहे.
उपाय.
1. Raoult च्या नियमातील परिणाम वापरून द्रावणाच्या अतिशीत बिंदूतील घट शोधा:
t s = K ते C m = K ते.
C 2 H 5 OH चे मोलर वस्तुमान 46 g/mol आहे, म्हणून,
T z = 1.86 = 10.1 o C.
2. द्रावणाचा अतिशीत बिंदू शोधा:
T z = 0 - 10.1 = - 10.1 o C.
उत्तर:द्रावण -10.1 o C तापमानात गोठते.