வேதியியல் செயல்முறைகளைக் கணக்கிடும் போது அனைத்து அளவு உறவுகளும் எதிர்வினைகளின் ஸ்டோச்சியோமெட்ரியை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. அத்தகைய கணக்கீடுகளில் ஒரு பொருளின் அளவை மோல் அல்லது டெரிவேட்டிவ் யூனிட்களில் (kmol, mmol, முதலியன) வெளிப்படுத்துவது மிகவும் வசதியானது. மோல் SI அடிப்படை அலகுகளில் ஒன்றாகும். எந்தவொரு பொருளின் ஒரு மோல் அதன் மூலக்கூறு எடைக்கு எண்ரீதியாக சமமாக அதன் அளவை ஒத்துள்ளது. எனவே, இந்த வழக்கில் மூலக்கூறு எடை அலகுகளுடன் ஒரு பரிமாண மதிப்பாக கருதப்பட வேண்டும்: g/mol, kg/kmol, kg/mol. உதாரணமாக, நைட்ரஜனின் மூலக்கூறு எடை 28 g/mol, 28 kg/kmol, ஆனால் 0.028 kg/mol.
ஒரு பொருளின் நிறை மற்றும் மோலார் அளவுகள் அறியப்பட்ட உறவுகளால் தொடர்புடையவை
N A = m A / M A; மீ ஏ = என் ஏ எம் ஏ,
இதில் N A என்பது கூறு A, mol இன் அளவு; m A என்பது இந்தக் கூறுகளின் நிறை, கிலோ;
M A - கூறு A, kg/mol இன் மூலக்கூறு எடை.
தொடர்ச்சியான செயல்முறைகளில், பொருள் A இன் ஓட்டத்தை அதன் மோலாக வெளிப்படுத்தலாம்
ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு அளவு
W A என்பது கூறு A, mol/s இன் மோலார் ஓட்டம்; τ - நேரம், s.
நடைமுறையில் மாற்ற முடியாத ஒரு எளிய எதிர்வினைக்கு, பொதுவாக ஸ்டோச்சியோமெட்
ரிக் சமன்பாடு வடிவத்தில் எழுதப்பட்டுள்ளது
v A A + v B B = v R R + v S S.
இருப்பினும், ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் சமன்பாட்டை இயற்கணித வடிவில் எழுதுவது மிகவும் வசதியானது.
வது, எதிர்வினைகளின் ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் குணகங்கள் எதிர்மறையானவை மற்றும் எதிர்வினை தயாரிப்புகளின் குணகங்கள் நேர்மறையானவை என்று கருதி:
ஒவ்வொரு எளிய எதிர்வினைக்கும் பின்வரும் சமன்பாடுகளை எழுதலாம்:
குறியீட்டு "0" என்பது கூறுகளின் ஆரம்ப அளவைக் குறிக்கிறது.
இந்த சமத்துவங்கள் ஒரு எளிய எதிர்வினைக்கான ஒரு கூறுக்கான பொருள் சமநிலையின் பின்வரும் சமன்பாடுகளை உருவாக்குகின்றன:
எடுத்துக்காட்டு 7.1. சைக்ளோஹெக்சனாலுக்கு பீனாலின் ஹைட்ரஜனேற்றம் எதிர்வினை சமன்பாட்டின் படி தொடர்கிறது
C 6 H 5 OH + ZH 2 = C 6 H 11 OH, அல்லது A + ZV = R.
கூறு A இன் ஆரம்ப அளவு 235 கிலோவாகவும், இறுதி அளவு 18.8 கிலோவாகவும் இருந்தால் உருவான உற்பத்தியின் அளவைக் கணக்கிடவும்.
தீர்வு: வடிவில் எதிர்வினை எழுதுவோம்
R - A - ZV = 0.
கூறுகளின் மூலக்கூறு நிறை: M A = 94 kg/kmol, M B = 2 kg/kmol மற்றும்
எம் ஆர் = 100 கிலோ/கிமீ. பின்னர் எதிர்வினையின் தொடக்கத்திலும் முடிவிலும் உள்ள பீனாலின் மோலார் அளவு:
N A 0 = 235/94 = 2.5; N A 0 = 18.8/94 =0.2; n = (0.2 - 2.5)/(-1) = 2.3.
உருவாகும் சைக்ளோஹெக்சானால் அளவு சமமாக இருக்கும்
N R = 0 +1∙ 2.3 = 2.3 kmol அல்லது m R = 100∙ 2.3 = 230 கிலோ.
எதிர்வினைக் கருவிகளின் பொருள் மற்றும் வெப்பக் கணக்கீடுகளின் போது அவற்றின் அமைப்பில் உள்ள ஸ்டோச்சியோமெட்ரிகல் சார்பற்ற எதிர்வினைகளைத் தீர்மானிப்பது, அவற்றில் சிலவற்றின் கூட்டுத்தொகை அல்லது வேறுபாட்டின் எதிர்வினைகளை விலக்குவது அவசியம். இந்த மதிப்பீட்டை கிராம் அளவுகோலைப் பயன்படுத்தி மிக எளிதாக மேற்கொள்ளலாம்.
தேவையற்ற கணக்கீடுகளைத் தவிர்க்க, கணினி ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் சார்ந்து உள்ளதா என்பதை மதிப்பீடு செய்வது அவசியம். இந்த நோக்கங்களுக்காக இது அவசியம்:
எதிர்வினை அமைப்பின் அசல் மேட்ரிக்ஸை மாற்றவும்;
அசல் மேட்ரிக்ஸை இடமாற்றப்பட்ட ஒன்றால் பெருக்கவும்;
இதன் விளைவாக வரும் சதுர மேட்ரிக்ஸின் தீர்மானிப்பதைக் கணக்கிடவும்.
இந்த நிர்ணயம் பூஜ்ஜியமாக இருந்தால், எதிர்வினை அமைப்பு ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் சார்ந்தது.
எடுத்துக்காட்டு 7.2. எங்களிடம் எதிர்வினை அமைப்பு உள்ளது:
FeO + H 2 = Fe + H 2 O;
Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O;
FeO + Fe 2 O 3 + 4H 2 = 3Fe + 4H 2 O.
இந்த அமைப்பு ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் சார்ந்தது, ஏனெனில் மூன்றாவது எதிர்வினை மற்ற இரண்டின் கூட்டுத்தொகையாகும். ஒரு மேட்ரிக்ஸை உருவாக்குவோம்
ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் கணக்கீடுகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட மிக முக்கியமான வேதியியல் கருத்துக்களில் ஒன்று ஒரு பொருளின் இரசாயன அளவு. சில பொருள் X இன் அளவு n(X) ஆல் குறிக்கப்படுகிறது. ஒரு பொருளின் அளவை அளவிடும் அலகு மச்சம்.
ஒரு மோல் என்பது 6.02 10 23 மூலக்கூறுகள், அணுக்கள், அயனிகள் அல்லது பொருளை உருவாக்கும் பிற கட்டமைப்பு அலகுகளைக் கொண்ட ஒரு பொருளின் அளவு.
சில பொருளின் ஒரு மோலின் நிறை X எனப்படும் மோலார் நிறைஇந்த பொருளின் எம்(எக்ஸ்). சில பொருள் X இன் நிறை m(X) மற்றும் அதன் மோலார் நிறை ஆகியவற்றை அறிந்து, சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி இந்த பொருளின் அளவைக் கணக்கிடலாம்:
6.02 10 23 என்ற எண் அழைக்கப்படுகிறது அவகாட்ரோவின் எண்(N a); அதன் பரிமாணம் மோல் -1.
அவகாட்ரோவின் எண்ணை N a ஐ பொருளின் அளவு n (X) மூலம் பெருக்குவதன் மூலம், கட்டமைப்பு அலகுகளின் எண்ணிக்கையைக் கணக்கிடலாம், எடுத்துக்காட்டாக, சில பொருள் X இன் N(X) மூலக்கூறுகள்:
N(X) = N a · n(X) .
மோலார் வெகுஜனத்தின் கருத்துடன் ஒப்புமை மூலம், மோலார் தொகுதி என்ற கருத்து அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது: மோலார் தொகுதிசில பொருளின் V m (X) X என்பது இந்த பொருளின் ஒரு மோலின் அளவு. V(X) என்ற பொருளின் அளவையும் அதன் மோலார் அளவையும் அறிந்து, பொருளின் வேதியியல் அளவைக் கணக்கிடலாம்:
வேதியியலில், நாம் அடிக்கடி வாயுக்களின் மோலார் அளவைக் கையாள வேண்டும். அவகாட்ரோ விதியின்படி, ஒரே வெப்பநிலை மற்றும் சம அழுத்தத்தில் எடுக்கப்பட்ட எந்த வாயுக்களின் சம அளவுகளில் ஒரே எண்ணிக்கையிலான மூலக்கூறுகள் உள்ளன. சம நிலைமைகளின் கீழ், எந்த வாயுவின் 1 மோல் அதே அளவை ஆக்கிரமிக்கிறது. சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் (விதிமுறை) - வெப்பநிலை 0 ° C மற்றும் அழுத்தம் 1 வளிமண்டலம் (101325 Pa) - இந்த அளவு 22.4 லிட்டர் ஆகும். எனவே, இல்லை. V m (எரிவாயு) = 22.4 l/mol. 22.4 l/mol என்ற மோலார் தொகுதி மதிப்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதை குறிப்பாக வலியுறுத்த வேண்டும் வாயுக்களுக்கு மட்டுமே.
பொருட்களின் மோலார் வெகுஜனங்களையும் அவகாட்ரோவின் எண்ணையும் அறிந்துகொள்வது, எந்தவொரு பொருளின் மூலக்கூறின் வெகுஜனத்தையும் கிராம்களில் வெளிப்படுத்த உங்களை அனுமதிக்கிறது. ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறின் வெகுஜனத்தைக் கணக்கிடுவதற்கான எடுத்துக்காட்டு கீழே உள்ளது.
ஹைட்ரஜன் வாயுவின் 1 மோல் H 2 இன் 6.02·10 23 மூலக்கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் 2 கிராம் நிறை கொண்டது (M(H 2) = 2 g/mol என்பதால்). எனவே,
6.02·10 23 H 2 மூலக்கூறுகள் 2 கிராம் நிறை கொண்டவை;
H 2 இன் 1 மூலக்கூறு நிறை x g உள்ளது; x = 3.32·10 –24 கிராம்.
"மோல்" என்ற கருத்து வேதியியல் எதிர்வினை சமன்பாடுகளில் கணக்கீடுகளைச் செய்ய பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் எதிர்வினை சமன்பாட்டில் உள்ள ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் குணகங்கள் மோலார் விகிதத்தில் உள்ள பொருட்கள் ஒருவருக்கொருவர் வினைபுரிந்து எதிர்வினையின் விளைவாக உருவாகின்றன.
எடுத்துக்காட்டாக, எதிர்வினை சமன்பாடு 4 NH 3 + 3 O 2 → 2 N 2 + 6 H 2 O பின்வரும் தகவல்களைக் கொண்டுள்ளது: 4 மோல்கள் அதிகப்படியான அல்லது குறைபாடு இல்லாமல் 3 மோல் ஆக்ஸிஜனுடன் வினைபுரிகின்றன, இதன் விளைவாக 2 மோல்கள் உருவாகின்றன. நைட்ரஜன் மற்றும் 6 மோல் நீர்.
எடுத்துக்காட்டு 4.1 70.2 கிராம் கால்சியம் டைஹைட்ரஜன் பாஸ்பேட் மற்றும் 68 கிராம் கால்சியம் ஹைட்ராக்சைடு கொண்ட தீர்வுகளின் தொடர்புகளின் போது உருவாகும் வீழ்படிவின் வெகுஜனத்தைக் கணக்கிடுங்கள். எந்த பொருள் அதிகமாக இருக்கும்? அதன் நிறை என்ன?
3 Ca(H 2 PO 4) 2 + 12 KOH ® Ca 3 (PO 4) 2 ¯ + 4 K 3 PO 4 + 12 H 2 O
வினைச் சமன்பாட்டிலிருந்து 3 mol Ca (H 2 PO 4) 2 KOH இன் 12 mol உடன் வினைபுரிவதைக் காணலாம். சிக்கலின் நிலைமைகளுக்கு ஏற்ப கொடுக்கப்பட்ட எதிர்வினைகளின் அளவைக் கணக்கிடுவோம்:
n(Ca(H 2 PO 4) 2) = m(Ca(H 2 PO 4) 2) / M(Ca(H 2 PO 4) 2) = 70.2 g: 234 g/mol = 0.3 mol ;
n(KOH) = m(KOH) / M(KOH) = 68 g: 56 g/mol = 1.215 mol.
3 mol Ca(H 2 PO 4) 2 12 mol KOH க்கு தேவை
0.3 mol Ca(H 2 PO 4) 2 x mol KOH தேவை
x = 1.2 mol - அதிகப்படியான அல்லது குறைபாடு இல்லாமல் எதிர்வினை நடைபெறுவதற்கு KOH எவ்வளவு தேவைப்படுகிறது. மேலும் சிக்கலின் படி, KOH இன் 1.215 மோல் உள்ளது. எனவே, KOH அதிகமாக உள்ளது; எதிர்வினைக்குப் பிறகு மீதமுள்ள KOH அளவு:
n(KOH) = 1.215 mol - 1.2 mol = 0.015 mol;
அதன் நிறை m(KOH) = n(KOH) × M(KOH) = 0.015 mol × 56 g/mol = 0.84 g.
இதன் விளைவாக வரும் எதிர்வினை உற்பத்தியின் (Ca 3 (PO 4) 2 வீழ்படிவு) கணக்கீடு பற்றாக்குறையாக உள்ள ஒரு பொருளைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும் (இந்த விஷயத்தில், Ca(H 2 PO 4) 2), ஏனெனில் இந்த பொருள் முழுமையாக வினைபுரியும். . எதிர்வினை சமன்பாட்டிலிருந்து, Ca 3 (PO 4) 2 உருவான மோல்களின் எண்ணிக்கை, எதிர்வினை செய்யப்பட்ட Ca (H 2 PO 4) 2 இன் மோல்களின் எண்ணிக்கையை விட 3 மடங்கு குறைவாக உள்ளது என்பது தெளிவாகிறது:
n(Ca 3 (PO 4) 2) = 0.3 mol: 3 = 0.1 mol.
எனவே, m(Ca 3 (PO 4) 2) = n(Ca 3 (PO 4) 2) × M(Ca 3 (PO 4) 2) = 0.1 mol × 310 g/mol = 31 கிராம்.
பணி எண் 5
அ) அட்டவணை 5 இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ள வினைபுரியும் பொருட்களின் இரசாயன அளவுகளைக் கணக்கிடுங்கள் (வாயுப் பொருட்களின் அளவுகள் சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன);
b) கொடுக்கப்பட்ட வினைத் திட்டத்தில் குணகங்களை ஏற்பாடு செய்து, எதிர்வினை சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி, எந்தப் பொருள் அதிகமாக உள்ளது மற்றும் எது குறைவாக உள்ளது என்பதைத் தீர்மானிக்கவும்;
c) அட்டவணை 5 இல் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட எதிர்வினை உற்பத்தியின் வேதியியல் அளவைக் கண்டறியவும்;
ஈ) இந்த எதிர்வினை தயாரிப்பின் நிறை அல்லது அளவைக் கணக்கிடவும் (அட்டவணை 5 ஐப் பார்க்கவும்).
அட்டவணை 5 - பணி எண் 5 இன் நிபந்தனைகள்
| விருப்பம் எண். | எதிர்வினை பொருட்கள் | எதிர்வினை திட்டம் | கணக்கிடுங்கள் |
| m(Fe)=11.2 g; V(Cl 2) = 5.376 l | Fe+Cl 2 ® FeCl 3 | மீ(FeCl 3) | |
| மீ(அல்)=5.4 கிராம்; m(H 2 SO 4) = 39.2 கிராம் | Al+H 2 SO 4 ® Al 2 (SO 4) 3 +H 2 | V(H2) | |
| V(CO)=20 l; மீ(O 2)=20 கிராம் | CO+O 2 ® CO 2 | V(CO2) | |
| m(AgNO 3)=3.4 கிராம்; m(Na 2 S)=1.56 கிராம் | AgNO 3 +Na 2 S®Ag 2 S+NaNO 3 | மீ(Ag2S) | |
| m(Na 2 CO 3)=53 கிராம்; m(HCl)=29.2 கிராம் | Na 2 CO 3 +HCl®NaCl+CO 2 +H 2 O | V(CO2) | |
| m(Al 2 (SO 4) 3) = 34.2 g; m(BaCl 2) = 52 கிராம் | Al 2 (SO 4) 3 +BaCl 2 ®AlCl 3 +BaSO 4 | m(BaSO 4) | |
| m(KI)=3.32 கிராம்; V(Cl 2)=448 மில்லி | KI+Cl 2 ® KCl+I 2 | மீ(I 2) | |
| m(CaCl 2) = 22.2 கிராம்; m(AgNO 3)=59.5 கிராம் | CaCl 2 + AgNO 3 ®AgCl + Ca(NO 3) 2 | m(AgCl) | |
| m(H 2)=0.48 g; V(O 2)=2.8 l | H 2 +O 2 ® H 2 O | மீ(H2O) | |
| m(Ba(OH) 2) = 3.42 g; V(HCl)=784ml | Ba(OH) 2 +HCl ® BaCl 2 +H 2 O | மீ(BaCl2) |
அட்டவணை 5 இன் தொடர்ச்சி
| விருப்பம் எண். | எதிர்வினை பொருட்கள் | எதிர்வினை திட்டம் | கணக்கிடுங்கள் |
| m(H 3 PO 4)=9.8 g; m(NaOH)=12.2 கிராம் | H 3 PO 4 +NaOH ® Na 3 PO 4 +H 2 O | மீ(Na 3 PO 4) | |
| m(H 2 SO 4) = 9.8 g; m(KOH)=11.76 கிராம் | H 2 SO 4 +KOH ® K 2 SO 4 +H 2 O | m(K 2 SO 4) | |
| V(Cl 2) = 2.24 l; m(KOH)=10.64 கிராம் | Cl 2 +KOH ® KClO+KCl+H 2 O | மீ(KClO) | |
| m((NH 4) 2 SO 4)=66 g;m(KOH)=50 g | (NH 4) 2 SO 4 +KOH®K 2 SO 4 +NH 3 +H 2 O | வி(NH 3) | |
| m(NH 3)=6.8 கிராம்; V(O 2)=7.84 l | NH 3 +O 2 ® N 2 +H 2 O | V(N 2) | |
| V(H 2 S)=11.2 l; மீ(O 2)=8.32 கிராம் | H 2 S+O 2 ® S+H 2 O | செல்வி) | |
| m(MnO 2)=8.7 கிராம்; m(HCl)=14.2 கிராம் | MnO 2 +HCl ® MnCl 2 +Cl 2 +H 2 O | V(Cl2) | |
| மீ(அல்)=5.4 கிராம்; V(Cl 2)=6.048 l | Al+Cl 2 ® AlCl 3 | மீ(AlCl 3) | |
| மீ(அல்)=10.8 கிராம்; m(HCl)=36.5 கிராம் | Al+HCl ® AlCl 3 +H 2 | V(H2) | |
| மீ(பி)=15.5 கிராம்; V(O 2)=14.1 l | P+O 2 ® P 2 O 5 | மீ(பி 2 ஓ 5) | |
| m(AgNO 3) = 8.5 g; m(K 2 CO 3) = 4.14 g | AgNO 3 +K 2 CO 3 ®Ag 2 CO 3 +KNO 3 | m(Ag 2 CO 3) | |
| m(K 2 CO 3)=69 g; m(HNO 3)=50.4 கிராம் | K 2 CO 3 +HNO 3 ®KNO 3 + CO 2 +H 2 O | V(CO2) | |
| m(AlCl 3)=2.67 கிராம்; m(AgNO 3)=8.5 கிராம் | AlCl 3 + AgNO 3 ®AgCl + Al(NO 3) 3 | m(AgCl) | |
| m(KBr)=2.38 கிராம்; V(Cl 2)=448 மில்லி | KBr+Cl 2 ® KCl+Br 2 | m(Br 2) | |
| m(CaBr 2)=40 கிராம்; m(AgNO 3)=59.5 கிராம் | CaBr 2 + AgNO 3 ®AgBr + Ca(NO 3) 2 | m(AgBr) | |
| m(H 2)=1.44 கிராம்; V(O 2)=8.4 l | H 2 +O 2 ® H 2 O | மீ(H2O) | |
| m(Ba(OH) 2)=6.84 g;V(HI)=1.568 l | Ba(OH) 2 +HI ® BaI 2 +H 2 O | m(BaI 2) | |
| m(H 3 PO 4)=9.8 g; m(KOH)=17.08 கிராம் | H 3 PO 4 +KOH ® K 3 PO 4 +H 2 O | m(K 3 PO 4) | |
| m(H 2 SO 4) = 49 g; m(NaOH)=45 கிராம் | H 2 SO 4 +NaOH ® Na 2 SO 4 +H 2 O | மீ(Na2SO4) | |
| V(Cl 2) = 2.24 l; m(KOH)=8.4 கிராம் | Cl 2 +KOH ® KClO 3 +KCl+H 2 O | மீ(KClO3) | |
| m(NH 4 Cl)=43 கிராம்; m(Ca(OH) 2)=37 கிராம் | NH 4 Cl+Ca(OH) 2 ®CaCl 2 +NH 3 +H 2 O | வி(NH 3) | |
| V(NH 3) = 8.96 l; மீ(O 2)=14.4 கிராம் | NH 3 +O 2 ® NO+H 2 O | V(NO) | |
| V(H 2 S)=17.92 l; மீ(O 2)=40 கிராம் | H 2 S+O 2 ® SO 2 +H 2 O | V(SO2) | |
| m(MnO 2)=8.7 கிராம்; m(HBr)=30.8 கிராம் | MnO 2 +HBr ® MnBr 2 +Br 2 +H 2 O | மீ(MnBr 2) | |
| m(Ca)=10 கிராம்; m(H 2 O)=8.1 கிராம் | Ca+H 2 O ® Ca(OH) 2 +H 2 | V(H2) |
தீர்வுகளின் செறிவு
பொது வேதியியல் பாடத்தின் ஒரு பகுதியாக, தீர்வுகளின் செறிவை வெளிப்படுத்தும் 2 வழிகளை மாணவர்கள் கற்றுக்கொள்கிறார்கள் - வெகுஜன பின்னம் மற்றும் மோலார் செறிவு.
கரைப்பானின் நிறை பின்னம் X என்பது இந்த பொருளின் நிறை மற்றும் கரைசலின் நிறை விகிதமாக கணக்கிடப்படுகிறது:
,
இதில் ω(X) என்பது கரைந்த பொருள் X இன் நிறை பின்னமாகும்;
m(X) - கரைந்த பொருளின் நிறை X;
மீ கரைசல் - கரைசலின் நிறை.
மேலே உள்ள சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படும் ஒரு பொருளின் நிறை பின்னம், ஒரு அலகின் பின்னங்களில் வெளிப்படுத்தப்படும் பரிமாணமற்ற அளவு (0< ω(X) < 1).
வெகுஜன பின்னத்தை ஒரு அலகு பின்னங்களில் மட்டுமல்ல, சதவீதமாகவும் வெளிப்படுத்தலாம். இந்த வழக்கில், கணக்கீட்டு சூத்திரம் இதுபோல் தெரிகிறது:
ஒரு சதவீதமாக வெளிப்படுத்தப்படும் வெகுஜன பின்னம் பெரும்பாலும் அழைக்கப்படுகிறது சதவீத செறிவு . வெளிப்படையாக, கரைப்பான் செறிவு சதவீதம் 0% ஆகும்< ω(X) < 100%.
ஒரு கரைசலின் நிறை மூலம் 100 பாகங்களில் எத்தனை பாகங்கள் உள்ளன என்பதை சதவீத செறிவு காட்டுகிறது. கிராம் எடையின் அலகு என நாம் தேர்வுசெய்தால், இந்த வரையறையை பின்வருமாறு எழுதலாம்: 100 கிராம் கரைசலில் எத்தனை கிராம் கரைசல் உள்ளது என்பதை சதவீத செறிவு காட்டுகிறது.
எடுத்துக்காட்டாக, 30% தீர்வு 0.3 க்கு சமமான கரைந்த பொருளின் வெகுஜன பகுதிக்கு ஒத்திருக்கிறது என்பது தெளிவாகிறது.
ஒரு கரைசலின் கரைப்பான உள்ளடக்கத்தை வெளிப்படுத்தும் மற்றொரு வழி மோலார் செறிவு (மொலாரிட்டி) ஆகும்.
ஒரு பொருளின் மோலார் செறிவு, அல்லது கரைசலின் மோலரிட்டி, 1 லிட்டர் (1 dm3) கரைசலில் ஒரு கரைந்த பொருளின் எத்தனை மோல்கள் உள்ளன என்பதைக் காட்டுகிறது.
இதில் C(X) என்பது X (mol/l) என்ற கரைந்த பொருளின் மோலார் செறிவு ஆகும்;
n(X) - கரைந்த பொருளின் இரசாயன அளவு X (mol);
V தீர்வு - கரைசலின் அளவு (எல்).
எடுத்துக்காட்டு 5.1 H 3 PO 4 இன் நிறை பின்னம் 60% என்றும் கரைசலின் அடர்த்தி 1.43 g/ml என்றும் தெரிந்தால் கரைசலில் H 3 PO 4 இன் மோலார் செறிவைக் கணக்கிடவும்.
சதவீத செறிவு வரையறை மூலம்
100 கிராம் கரைசலில் 60 கிராம் பாஸ்போரிக் அமிலம் உள்ளது.
n(H 3 PO 4) = m(H 3 PO 4) : M(H 3 PO 4) = 60 g: 98 g/mol = 0.612 mol;
V தீர்வு = m தீர்வு: ρ தீர்வு = 100 கிராம்: 1.43 g/cm 3 = 69.93 cm 3 = 0.0699 l;
C(H 3 PO 4) = n(H 3 PO 4) : V தீர்வு = 0.612 mol: 0.0699 l = 8.755 mol/l.
எடுத்துக்காட்டு 5.2 H 2 SO 4 இன் 0.5 M தீர்வு உள்ளது. இந்த கரைசலில் உள்ள கந்தக அமிலத்தின் நிறை பகுதி என்ன? கரைசலின் அடர்த்தியை 1 கிராம் / மில்லிக்கு சமமாக எடுத்துக் கொள்ளுங்கள்.
மோலார் செறிவு வரையறை மூலம்
1 லிட்டர் கரைசலில் 0.5 mol H 2 SO 4 உள்ளது
("0.5 M தீர்வு" என்பது C(H 2 SO 4) = 0.5 mol/l என்று அர்த்தம்).
m தீர்வு = V தீர்வு × ρ தீர்வு = 1000 மில்லி × 1 g/ml = 1000 கிராம்;
m(H 2 SO 4) = n(H 2 SO 4) × M(H 2 SO 4) = 0.5 mol × 98 g/mol = 49 g;
ω(H 2 SO 4) = m(H 2 SO 4) : m தீர்வு = 49 g: 1000 g = 0.049 (4.9%).
எடுத்துக்காட்டு 5.3 1.5 கிராம்/மிலி அடர்த்தி கொண்ட 60% எச் 2 எஸ்ஓ 4 கரைசலை 2 லிட்டர் தயாரிக்க, 1.84 கிராம்/மிலி அடர்த்தி கொண்ட 96% எச் 2 எஸ்ஓ 4 கரைசலை என்ன அளவு தண்ணீர் எடுக்க வேண்டும்.
ஒரு செறிவூட்டப்பட்ட ஒரு நீர்த்த தீர்வு தயாரிப்பதில் சிக்கல்களை தீர்க்கும் போது, அசல் தீர்வு (செறிவூட்டப்பட்ட), நீர் மற்றும் அதன் விளைவாக தீர்வு (நீர்த்த) வெவ்வேறு அடர்த்திகளைக் கொண்டிருப்பதை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும். இந்த வழக்கில், அசல் கரைசலின் V + விளைந்த கரைசலின் V தண்ணீர் ≠ V என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும்,
ஏனெனில் செறிவூட்டப்பட்ட கரைசல் மற்றும் நீரின் கலவையின் போது, முழு அமைப்பின் அளவிலும் மாற்றம் (அதிகரிப்பு அல்லது குறைதல்) ஏற்படுகிறது.
இத்தகைய சிக்கல்களைத் தீர்ப்பது நீர்த்த கரைசலின் அளவுருக்களைக் கண்டறிவதன் மூலம் தொடங்க வேண்டும் (அதாவது, தயாரிக்கப்பட வேண்டிய தீர்வு): அதன் நிறை, கரைந்த பொருளின் நிறை மற்றும் தேவைப்பட்டால், கரைந்த பொருளின் அளவு.
M 60% தீர்வு = V 60% தீர்வு ∙ ρ 60% தீர்வு = 2000 மிலி × 1.5 கிராம்/மிலி = 3000 கிராம்.
60% கரைசலில் m(H 2 SO 4) = m 60% தீர்வு w(H 2 SO 4) 60% கரைசலில் = 3000 g 0.6 = 1800 g.
தயாரிக்கப்பட்ட கரைசலில் உள்ள தூய சல்பூரிக் அமிலத்தின் நிறை, 96% கரைசலில் அந்த பகுதியில் உள்ள கந்தக அமிலத்தின் நிறைக்கு சமமாக இருக்க வேண்டும், அது ஒரு நீர்த்த கரைசலைத் தயாரிக்க எடுக்கப்பட வேண்டும். இதனால்,
60% கரைசலில் m(H 2 SO 4) = m(H 2 SO 4) 96% கரைசலில் = 1800 கிராம்.
m 96% தீர்வு = m (H 2 SO 4) 96% கரைசலில்: w(H 2 SO 4) 96% கரைசலில் = 1800 கிராம்: 0.96 = 1875 கிராம்.
m (H 2 O) = m 40% தீர்வு - m 96% தீர்வு = 3000 g - 1875 g = 1125 g.
V 96% தீர்வு = m 96% தீர்வு: ρ 96% தீர்வு = 1875 g: 1.84 g/ml = 1019 ml »1.02 l.
V நீர் = m நீர்: ρ நீர் = 1125g: 1 g/ml = 1125 ml = 1.125 l.
எடுத்துக்காட்டு 5.4 CuCl 2 இன் 0.1 M கரைசலில் 100 மில்லி மற்றும் Cu (NO 3) இன் 0.2 M கரைசலில் 150 மில்லி 2. விளைந்த கரைசலில் Cu 2+, Cl - மற்றும் NO 3 - அயனிகளின் மோலார் செறிவைக் கணக்கிடவும்.
நீர்த்த கரைசல்களை கலப்பதில் இதே போன்ற சிக்கலை தீர்க்கும் போது, நீர்த்த கரைசல்கள் தோராயமாக அதே அடர்த்தி, தோராயமாக நீரின் அடர்த்திக்கு சமமானவை என்பதை புரிந்து கொள்ள வேண்டும். அவை கலக்கப்படும்போது, அமைப்பின் மொத்த அளவு நடைமுறையில் மாறாது: நீர்த்த கரைசலின் V 1 + நீர்த்த கரைசலின் V 2 +..." விளைவாக தீர்வின் V.
முதல் தீர்வில்:
n(CuCl 2) = C(CuCl 2) V தீர்வு CuCl 2 = 0.1 mol/l × 0.1 l = 0.01 mol;
CuCl 2 - வலுவான எலக்ட்ரோலைட்: CuCl 2 ® Cu 2+ + 2Cl - ;
எனவே n(Cu 2+) = n(CuCl 2) = 0.01 mol; n(Cl –) = 2 × 0.01 = 0.02 mol.
இரண்டாவது தீர்வில்:
n(Cu(NO 3) 2) = C(Cu(NO 3) 2) × V தீர்வு Cu(NO 3) 2 = 0.2 mol/l × 0.15 l = 0.03 mol;
Cu(NO 3) 2 – வலுவான எலக்ட்ரோலைட்: CuCl 2 ® Cu 2+ + 2NO 3 –;
எனவே n(Cu 2+) = n(Cu(NO 3) 2) = 0.03 mol; n(NO 3 –) = 2×0.03 = 0.06 மோல்.
தீர்வுகளை கலந்த பிறகு:
n(Cu 2+) மொத்தம். = 0.01 மோல் + 0.03 மோல் = 0.04 மோல்;
வி மொத்தம் »V தீர்வு CuCl 2 + V தீர்வு Cu(NO 3) 2 = 0.1 l + 0.15 l = 0.25 l;
C(Cu 2+) = n(Cu 2+) : V மொத்தம். = 0.04 mol: 0.25 l = 0.16 mol/l;
C(Cl –) = n(Cl –) : Vtot. = 0.02 mol: 0.25 l = 0.08 mol/l;
C(NO 3 –) = n(NO 3 –) : Vtot. = 0.06 mol: 0.25 l = 0.24 mol/l.
எடுத்துக்காட்டு 5.5 684 மில்லிகிராம் அலுமினியம் சல்பேட் மற்றும் 1 மில்லி 9.8% சல்பூரிக் அமிலக் கரைசல் 1.1 கிராம்/மிலி அடர்த்தி கொண்ட குடுவையில் சேர்க்கப்பட்டது. இதன் விளைவாக கலவை தண்ணீரில் கரைக்கப்பட்டது; கரைசலின் அளவு 500 மில்லி தண்ணீருடன் கொண்டு வரப்பட்டது. விளைந்த கரைசலில் H +, Al 3+ SO 4 2– அயனிகளின் மோலார் செறிவுகளைக் கணக்கிடவும்.
கரைந்த பொருட்களின் அளவைக் கணக்கிடுவோம்:
n(Al 2 (SO 4) 3)=m(Al 2 (SO 4) 3) : M(Al 2 (SO 4) 3)=0.684 g: 342 g mol=0.002 mol;
Al 2 (SO 4) 3 - வலுவான எலக்ட்ரோலைட்: Al 2 (SO 4) 3 ® 2Al 3+ + 3SO 4 2- ;
எனவே n(Al 3+)=2×0.002 mol=0.004 mol; n(SO 4 2–)=3×0.002 mol=0.006 mol.
H 2 SO 4 இன் m தீர்வு = H 2 SO 4 × ρ தீர்வு H 2 SO 4 = 1 ml × 1.1 g/ml = 1.1 கிராம்;
m(H 2 SO 4) = M தீர்வு H 2 SO 4 × w(H 2 SO 4) = 1.1 g 0.098 = 0.1078 g.
n(H 2 SO 4) = m(H 2 SO 4) : M(H 2 SO 4) = 0.1078 g: 98 g/mol = 0.0011 mol;
H 2 SO 4 ஒரு வலுவான எலக்ட்ரோலைட்: H 2 SO 4 ® 2H + + SO 4 2– .
எனவே, n(SO 4 2–) = n(H 2 SO 4) = 0.0011 mol; n(H+) = 2 × 0.0011 = 0.0022 mol.
சிக்கலின் நிலைமைகளின்படி, விளைந்த தீர்வின் அளவு 500 மில்லி (0.5 எல்) ஆகும்.
n(SO 4 2–) tot. = 0.006 மோல் + 0.0011 மோல் = 0.0071 மோல்.
C(Al 3+) = n(Al 3+): V தீர்வு = 0.004 mol: 0.5 l = 0.008 mol/l;
C(H +) = n(H +): V தீர்வு = 0.0022 mol: 0.5 l = 0.0044 mol/l;
С(SO 4 2–) = n (SO 4 2–) மொத்தம். : V தீர்வு = 0.0071 mol: 0.5 l = 0.0142 mol/l.
எடுத்துக்காட்டு 5.6இரும்பு (II) சல்பேட்டின் 10% கரைசலில் 3 லிட்டர் அளவு இரும்பு சல்பேட் (FeSO 4 ·7H 2 O) மற்றும் எந்த அளவு தண்ணீர் எடுக்க வேண்டும். கரைசல் அடர்த்தி 1.1 கிராம்/மில்லியாக இருக்க வேண்டும்.
தயாரிக்கப்பட வேண்டிய தீர்வின் நிறை:
மீ தீர்வு = V தீர்வு ∙ ρ தீர்வு = 3000 மிலி ∙ 1.1 கிராம்/மிலி = 3300 கிராம்.
இந்த கரைசலில் உள்ள தூய இரும்பு (II) சல்பேட்டின் நிறை:
m(FeSO 4) = m தீர்வு × w(FeSO 4) = 3300 g × 0.1 = 330 g.
நீரற்ற FeSO 4 இன் அதே நிறை படிக ஹைட்ரேட்டின் அளவிலும் இருக்க வேண்டும், அது கரைசலை தயாரிக்க எடுக்க வேண்டும். மோலார் வெகுஜனங்களின் ஒப்பீட்டிலிருந்து M(FeSO 4 7H 2 O) = 278 g/mol மற்றும் M(FeSO 4) = 152 g/mol,
நாங்கள் விகிதாச்சாரத்தைப் பெறுகிறோம்:
FeSO 4 ·7H 2 O இன் 278 கிராம் FeSO 4 இன் 152 கிராம் உள்ளது;
x g FeSO 4 ·7H 2 O 330 g FeSO 4 ஐக் கொண்டுள்ளது;
x = (278·330) : 152 = 603.6 கிராம்.
மீ நீர் = மீ தீர்வு - மீ இரும்பு சல்பேட் = 3300 கிராம் - 603.6 கிராம் = 2696.4 கிராம்.
ஏனெனில் நீரின் அடர்த்தி 1 கிராம்/மிலி, பிறகு கரைசலை தயாரிக்க எடுக்க வேண்டிய நீரின் அளவு இதற்கு சமம்: வி நீர் = மீ நீர்: ρ நீர் = 2696.4 கிராம்: 1 கிராம்/மிலி = 2696.4 மிலி.
எடுத்துக்காட்டு 5.7 15% Na 2 SO 4 கரைசலைப் பெறுவதற்கு Glauber's உப்பு (Na 2 SO 4 ·10H 2 O) 500 மில்லி 10% சோடியம் சல்பேட் கரைசலில் (கரைசல் அடர்த்தி 1.1 g/ml) கரைக்கப்பட வேண்டும்?
க்ளௌபரின் உப்பின் x கிராம் Na 2 SO 4 10H 2 O தேவைப்படுவதால், விளைந்த கரைசலின் நிறை:
மீ 15% தீர்வு = மீ அசல் (10%) தீர்வு + மீ கிளாபர் உப்பு = 550 + x (கிராம்);
அசல் (10%) கரைசலின் மீ = V 10% தீர்வு × ρ 10% தீர்வு = 500 மிலி × 1.1 கிராம்/மிலி = 550 கிராம்;
அசல் (10%) கரைசலில் m(Na 2 SO 4) = m 10% தீர்வு a · w(Na 2 SO 4) = 550 g · 0.1 = 55 g.
Na 2 SO 4 10H 2 O இன் x கிராம் உள்ள தூய Na 2 SO 4 இன் நிறை x மூலம் வெளிப்படுத்துவோம்.
M(Na 2 SO 4 ·10H 2 O) = 322 g/mol; M(Na 2 SO 4) = 142 g/mol; எனவே:
322 கிராம் Na 2 SO 4 · 10H 2 O இல் 142 கிராம் நீரற்ற Na 2 SO 4 உள்ளது;
Na 2 SO 4 · 10H 2 O இன் x g நீரற்ற Na 2 SO 4 இன் m g உள்ளது.
m(Na 2 SO 4) = 142 x: 322 = 0.441 x x.
விளைந்த கரைசலில் சோடியம் சல்பேட்டின் மொத்த நிறை இதற்கு சமமாக இருக்கும்:
m(Na 2 SO 4) 15% கரைசலில் = 55 + 0.441 × x (g).
இதன் விளைவாக வரும் தீர்வில்: 
= 0,15
, எங்கிருந்து x = 94.5 கிராம்.
பணி எண். 6
அட்டவணை 6 - பணி எண். 6 இன் நிபந்தனைகள்
| விருப்பம் எண். | நிபந்தனை உரை |
| Na 2 SO 4 × 10H 2 O இன் 5 கிராம் தண்ணீரில் கரைக்கப்பட்டு, விளைந்த கரைசலின் அளவு தண்ணீருடன் 500 மில்லிக்கு கொண்டு வரப்பட்டது. இந்த கரைசலில் Na 2 SO 4 இன் நிறை பகுதியையும் (ρ = 1 g/ml) மற்றும் Na + மற்றும் SO 4 2- அயனிகளின் மோலார் செறிவுகளையும் கணக்கிடவும். | |
| தீர்வுகள் கலக்கப்பட்டன: 100 மில்லி 0.05 M Cr 2 (SO 4) 3 மற்றும் 100 ml 0.02 M Na 2 SO 4. விளைந்த கரைசலில் Cr 3+, Na + மற்றும் SO 4 2– அயனிகளின் மோலார் செறிவுகளைக் கணக்கிடவும். | |
| 1.2 கிராம்/மிலி அடர்த்தி கொண்ட 30% கரைசலில் 2 லிட்டர் தயாரிக்க எந்த அளவு தண்ணீர் மற்றும் 98% கரைசல் (அடர்வு 1.84 கிராம்/மிலி) கந்தக அமிலம் எடுக்க வேண்டும்? | |
| 50 கிராம் Na 2 CO 3 × 10H 2 O 400 மில்லி தண்ணீரில் கரைக்கப்பட்டது Na + மற்றும் CO 3 2- அயனிகளின் மோலார் செறிவுகள் மற்றும் அதன் விளைவாக வரும் கரைசலில் Na 2 CO 3 இன் நிறை பின்னம் (ρ = 1.1). g/ml)? | |
| தீர்வுகள் கலக்கப்பட்டன: 0.05 M Al 2 (SO 4) 3 இன் 150 மில்லி மற்றும் 0.01 M NiSO 4 இன் 100 மில்லி. விளைந்த கரைசலில் Al 3+, Ni 2+, SO 4 2- அயனிகளின் மோலார் செறிவுகளைக் கணக்கிடவும். | |
| 4 M கரைசலில் (அடர்த்தி 1.1 g/ml) 500 மில்லி தயாரிக்க எந்த அளவு தண்ணீர் மற்றும் 60% கரைசல் (அடர்த்தி 1.4 g/ml) நைட்ரிக் அமிலம் தேவைப்படும்? | |
| 1.05 கிராம்/மிலி அடர்த்தி கொண்ட 5% செப்பு சல்பேட்டின் 500 மில்லி கரைசலைத் தயாரிக்க எவ்வளவு செப்பு சல்பேட் (CuSO 4 × 5H 2 O) தேவைப்படுகிறது? | |
| 1 மில்லி 36% கரைசல் (ρ = 1.2 கிராம்/மிலி) HCl மற்றும் 10 மில்லி ZnCl 2 இன் 0.5 M கரைசல் ஆகியவை குடுவையில் சேர்க்கப்பட்டன. விளைந்த கரைசலின் அளவு தண்ணீருடன் 50 மில்லிக்கு கொண்டு வரப்பட்டது. விளைந்த கரைசலில் H + , Zn 2+ , Cl - அயனிகளின் மோலார் செறிவுகள் என்ன? | |
| இந்த கரைசலில் உள்ள சல்பேட் அயனிகளின் மோலார் செறிவு 0.06 mol/l என்று தெரிந்தால், கரைசலில் (ρ »1 g/ml) Cr 2 (SO 4) 3 இன் நிறை பின்னம் என்ன? | |
| 2 லிட்டர் 10% NaOH கரைசலை (ρ=1.1 g/ml) தயாரிக்க எந்த அளவு தண்ணீர் மற்றும் 10 M கரைசல் (ρ=1.45 g/ml) சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு தேவைப்படும்? | |
| இரும்பு (II) சல்பேட்டின் 10% கரைசலில் (கரைசல் அடர்த்தி 1.2 கிராம்/மிலி) 10 லிட்டர் தண்ணீரை ஆவியாக்குவதன் மூலம் எத்தனை கிராம் இரும்பு சல்பேட் FeSO 4 × 7H 2 O பெற முடியும்? | |
| தீர்வுகள் கலக்கப்பட்டன: 0.1 M Cr 2 (SO 4) 3 இன் 100 மில்லி மற்றும் 0.2 M CuSO 4 இன் 50 மில்லி. விளைந்த கரைசலில் Cr 3+, Cu 2+, SO 4 2- அயனிகளின் மோலார் செறிவுகளைக் கணக்கிடவும். |
அட்டவணை 6 இன் தொடர்ச்சி
| விருப்பம் எண். | நிபந்தனை உரை |
| எச் 3 பிஓ 4 இன் 5% கரைசலில் 1 மீ 3 ஐத் தயாரிக்க, 1.05 கிராம்/மிலி அடர்த்தியான 1.35 கிராம்/மிலி அடர்த்தி கொண்ட பாஸ்போரிக் அமிலத்தின் எந்த அளவு நீர் மற்றும் 40% கரைசல் தேவைப்படும்? | |
| 16.1 கிராம் Na 2 SO 4 × 10H 2 O தண்ணீரில் கரைக்கப்பட்டு, விளைந்த கரைசலின் அளவு 250 மில்லி தண்ணீருடன் கொண்டு வரப்பட்டது. இதன் விளைவாக வரும் கரைசலில் Na 2 SO 4 இன் நிறை பின்னம் மற்றும் மோலார் செறிவு ஆகியவற்றைக் கணக்கிடவும் (தீர்வு அடர்த்தி 1 g/ml என்று வைத்துக் கொள்வோம்). | |
| தீர்வுகள் கலக்கப்பட்டன: 0.05 M Fe 2 (SO 4) 3 இன் 150 மில்லி மற்றும் 0.1 M MgSO 4 இன் 100 மில்லி. இதன் விளைவாக வரும் கரைசலில் Fe 3+, Mg 2+, SO 4 2– அயனிகளின் மோலார் செறிவுகளைக் கணக்கிடவும். | |
| 1.05 கிராம்/மிலி அடர்த்தி கொண்ட 10% கரைசலில் 500 மில்லி தயாரிக்க எவ்வளவு தண்ணீர் மற்றும் 36% ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் (அடர்த்தி 1.2 கிராம்/மிலி) தேவை? | |
| 20 கிராம் Al 2 (SO 4) 3 × 18H 2 O 200 மில்லி தண்ணீரில் கரைக்கப்பட்டது, விளைந்த கரைசலில் கரைந்த பொருளின் நிறை பகுதி என்ன, அதன் அடர்த்தி 1.1 g/ml? இந்தக் கரைசலில் Al 3+ மற்றும் SO 4 2– அயனிகளின் மோலார் செறிவுகளைக் கணக்கிடவும். | |
| தீர்வுகள் கலக்கப்பட்டன: 100 மில்லி 0.05 M Al 2 (SO 4) 3 மற்றும் 150 ml இன் 0.01 M Fe 2 (SO 4) 3. விளைந்த கரைசலில் Fe 3+, Al 3+ மற்றும் SO 4 2– அயனிகளின் மோலார் செறிவுகளைக் கணக்கிடவும். | |
| 0.5 லிட்டர் டேபிள் வினிகரைத் தயாரிக்க என்ன அளவு தண்ணீர் மற்றும் 80% அசிட்டிக் அமிலக் கரைசல் (அடர்த்தி 1.07 கிராம்/மிலி) தேவைப்படும், இதில் அமிலத்தின் நிறை பகுதி 7% ஆகும்? டேபிள் வினிகரின் அடர்த்தியை 1 கிராம்/மிலிக்கு சமமாக எடுத்துக் கொள்ளுங்கள். | |
| 3% இரும்பு சல்பேட் கரைசலில் 100 மில்லி தயாரிக்க இரும்பு சல்பேட் (FeSO 4 × 7H 2 O) எவ்வளவு நிறை தேவைப்படுகிறது? கரைசலின் அடர்த்தி 1 கிராம்/மிலி. | |
| 2 மில்லி 36% HCl கரைசல் (அடர்த்தி 1.2 g/cm 3) மற்றும் 20 ml 0.3 M CuCl 2 கரைசல் ஆகியவை குடுவையில் சேர்க்கப்பட்டது. விளைந்த கரைசலின் அளவு தண்ணீருடன் 200 மில்லிக்கு கொண்டு வரப்பட்டது. விளைந்த கரைசலில் H +, Cu 2+ மற்றும் Cl - அயனிகளின் மோலார் செறிவுகளைக் கணக்கிடுங்கள். | |
| சல்பேட் அயனிகளின் மோலார் செறிவு 0.6 mol/l ஆக இருக்கும் கரைசலில் Al 2 (SO 4) 3 இன் சதவீத செறிவு என்ன. கரைசலின் அடர்த்தி 1.05 கிராம்/மிலி. | |
| 1.1 கிராம்/மிலி அடர்த்தி கொண்ட 10% KOH கரைசலில் 500 மில்லி தயாரிக்க எந்த அளவு தண்ணீர் மற்றும் 10 M KOH கரைசல் (தீர்வு அடர்த்தி 1.4 g/ml) தேவைப்படும்? | |
| 1.1 கிராம்/மிலி அடர்த்தியான 8% காப்பர் சல்பேட் கரைசலில் 15 லிட்டர் தண்ணீரை ஆவியாக்குவதன் மூலம் எத்தனை கிராம் காப்பர் சல்பேட் CuSO 4 × 5H 2 O பெற முடியும்? | |
| தீர்வுகள் கலக்கப்பட்டன: 0.025 M Fe 2 (SO 4) 3 இன் 200 மில்லி மற்றும் 0.05 M FeCl 3 இன் 50 மில்லி. இதன் விளைவாக வரும் கரைசலில் Fe 3+, Cl –, SO 4 2– அயனிகளின் மோலார் செறிவுகளைக் கணக்கிடவும். | |
| H 3 PO 4 (அடர்த்தி 1.1 g/ml) இன் 10% கரைசலில் 0.25 m 3 ஐத் தயாரிக்க என்ன அளவு தண்ணீர் மற்றும் H 3 PO 4 (அடர்த்தி 1.6 g/ml) இன் 70% கரைசல் தேவைப்படும்? | |
| 6 கிராம் Al 2 (SO 4) 3 × 18H 2 O 100 மில்லி தண்ணீரில் கரைக்கப்பட்டது Al 2 (SO 4) 3 இன் நிறை பகுதியையும் Al 3+ மற்றும் SO 4 2– அயனிகளின் மோலார் செறிவுகளையும் கணக்கிடுங்கள். இதன் விளைவாக தீர்வு, இதன் அடர்த்தி 1 கிராம்/மிலி. | |
| தீர்வுகள் கலக்கப்பட்டன: 50 மில்லி 0.1 M Cr 2 (SO 4) 3 மற்றும் 200 ml 0.02 M Cr (NO 3) 3. விளைந்த கரைசலில் Cr 3+, NO 3 –, SO 4 2- அயனிகளின் மோலார் செறிவுகளைக் கணக்கிடவும். | |
| 1.05 கிராம்/மிலி அடர்த்தி கொண்ட 8% கரைசலில் 1 லிட்டர் தயாரிக்க 50% பெர்குளோரிக் அமிலக் கரைசல் (அடர்த்தி 1.4 கிராம்/மிலி) மற்றும் தண்ணீரின் அளவு என்ன? | |
| சோடியம் சல்பேட்டின் 5% கரைசலைப் பெற எத்தனை கிராம் கிளாபர் உப்பு Na 2 SO 4 × 10H 2 O 200 மில்லி தண்ணீரில் கரைக்கப்பட வேண்டும்? | |
| 1 மில்லி 80% H 2 SO 4 கரைசல் (கரைசல் அடர்த்தி 1.7 g/ml) மற்றும் 5000 mg Cr 2 (SO 4) 3 ஆகியவை குடுவையில் சேர்க்கப்பட்டன. கலவை தண்ணீரில் கரைக்கப்பட்டது; கரைசலின் அளவு 250 மில்லிக்கு கொண்டு வரப்பட்டது. விளைந்த கரைசலில் H +, Cr 3+ மற்றும் SO 4 2– அயனிகளின் மோலார் செறிவுகளைக் கணக்கிடவும். |
அட்டவணை 6 இன் தொடர்ச்சி
இரசாயன சமநிலை
அனைத்து இரசாயன எதிர்வினைகளையும் 2 குழுக்களாகப் பிரிக்கலாம்: மீளமுடியாத எதிர்வினைகள், அதாவது. வினைபுரியும் பொருட்களில் குறைந்தபட்சம் ஒன்று முழுமையாக நுகரப்படும் வரை தொடர்கிறது, மற்றும் மீளக்கூடிய எதிர்வினைகள், இதில் வினைபுரியும் பொருட்கள் எதுவும் முழுமையாக உட்கொள்ளப்படாது. முன்னோக்கி மற்றும் தலைகீழ் திசைகளில் ஒரு தலைகீழ் எதிர்வினை ஏற்படலாம் என்பதே இதற்குக் காரணம். நைட்ரஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜனில் இருந்து அம்மோனியாவின் தொகுப்பு என்பது மீளக்கூடிய எதிர்வினைக்கு ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு:
N 2 + 3 H 2 ⇆ 2 NH 3 .
எதிர்வினை தொடங்கும் தருணத்தில், அமைப்பில் உள்ள தொடக்கப் பொருட்களின் செறிவு அதிகபட்சம்; இந்த நேரத்தில் முன்னோக்கி எதிர்வினையின் வேகமும் அதிகபட்சமாக உள்ளது. எதிர்வினை தொடங்கும் தருணத்தில், கணினியில் இன்னும் எதிர்வினை தயாரிப்புகள் இல்லை (இந்த எடுத்துக்காட்டில், அம்மோனியா), எனவே, தலைகீழ் எதிர்வினை விகிதம் பூஜ்ஜியமாகும். தொடக்கப் பொருட்கள் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ளும்போது, அவற்றின் செறிவு குறைகிறது, எனவே, நேரடி எதிர்வினை விகிதம் குறைகிறது. எதிர்வினை உற்பத்தியின் செறிவு படிப்படியாக அதிகரிக்கிறது, எனவே, தலைகீழ் எதிர்வினையின் வீதமும் அதிகரிக்கிறது. சிறிது நேரம் கழித்து, முன்னோக்கி எதிர்வினையின் வீதம் தலைகீழ் எதிர்வினையின் வீதத்திற்கு சமமாகிறது. அமைப்பின் இந்த நிலை அழைக்கப்படுகிறது வேதியியல் சமநிலையின் நிலை. வேதியியல் சமநிலை நிலையில் உள்ள ஒரு அமைப்பில் உள்ள பொருட்களின் செறிவுகள் அழைக்கப்படுகின்றன சமநிலை செறிவுகள். இரசாயன சமநிலை நிலையில் உள்ள ஒரு அமைப்பின் அளவு பண்பு சமநிலை மாறிலி.
எந்த மீளக்கூடிய எதிர்வினைக்கும் a A + b B+ ... ⇆ p P + q Q + ... இரசாயன சமநிலை மாறிலியின் (K) வெளிப்பாடு ஒரு பின்னமாக எழுதப்படுகிறது, இதன் எண் எதிர்வினை தயாரிப்புகளின் சமநிலை செறிவுகளைக் கொண்டுள்ளது , மற்றும் வகுப்பில் தொடக்கப் பொருட்களின் சமநிலை செறிவுகள் உள்ளன, மேலும், ஒவ்வொரு பொருளின் செறிவும் எதிர்வினை சமன்பாட்டில் உள்ள ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் குணகத்திற்கு சமமான சக்தியாக உயர்த்தப்பட வேண்டும்.
எடுத்துக்காட்டாக, எதிர்வினை N 2 + 3 H 2 ⇆ 2 NH 3.
என்பதை மனதில் கொள்ள வேண்டும் சமநிலை மாறிலிக்கான வெளிப்பாடு வாயு பொருட்கள் அல்லது கரைந்த நிலையில் உள்ள பொருட்களின் சமநிலை செறிவுகளை உள்ளடக்கியது . திடமான செறிவு நிலையானதாகக் கருதப்படுகிறது மற்றும் சமநிலை நிலையான வெளிப்பாட்டில் சேர்க்கப்படவில்லை.
CO 2 (வாயு) + C (திட) ⇆ 2CO (வாயு)
CH 3 COOH (தீர்வு) ⇆ CH 3 COO – (தீர்வு) + H + (தீர்வு)
Ba 3 (PO 4) 2 (திட) ⇆ 3 Ba 2+ (நிறைவுற்ற தீர்வு) + 2 PO 4 3– (நிறைவுற்ற தீர்வு) K=C 3 (Ba 2+) C 2 (PO 4 3–)
சமநிலை அமைப்பின் அளவுருக்களைக் கணக்கிடுவதில் இரண்டு முக்கிய வகையான சிக்கல்கள் உள்ளன:
1) தொடக்கப் பொருட்களின் ஆரம்ப செறிவுகள் அறியப்படுகின்றன; பிரச்சனையின் நிலைமைகளில் இருந்து, சமநிலை ஏற்படும் நேரத்தில் வினைபுரிந்த (அல்லது உருவான) பொருட்களின் செறிவுகளைக் கண்டறிய முடியும்; பிரச்சனைக்கு அனைத்து பொருட்களின் சமநிலை செறிவுகள் மற்றும் சமநிலை மாறிலியின் எண் மதிப்பைக் கணக்கிடுவது அவசியம்;
2) தொடக்கப் பொருட்களின் ஆரம்ப செறிவுகள் மற்றும் சமநிலை மாறிலி ஆகியவை அறியப்படுகின்றன. இந்த நிலையில் எதிர்வினையாற்றப்பட்ட அல்லது உருவான பொருட்களின் செறிவுகள் பற்றிய தரவு இல்லை. அனைத்து எதிர்வினை பங்கேற்பாளர்களின் சமநிலை செறிவுகளைக் கணக்கிடுவது அவசியம்.
இத்தகைய சிக்கல்களைத் தீர்க்க, எந்த ஒரு சமநிலை செறிவு என்பதை புரிந்து கொள்ள வேண்டும் அசல் வினைபுரிந்த பொருளின் செறிவை ஆரம்ப செறிவிலிருந்து கழிப்பதன் மூலம் பொருட்களைக் கண்டறியலாம்:
சமநிலை C = வினைபுரிந்த பொருளின் ஆரம்ப C – C.
சமநிலை செறிவு எதிர்வினை தயாரிப்பு சமநிலையின் போது உருவாக்கப்பட்ட உற்பத்தியின் செறிவுக்கு சமம்:
C சமநிலை = விளைவாக உற்பத்தியின் C.
எனவே, ஒரு சமநிலை அமைப்பின் அளவுருக்களைக் கணக்கிட, சமநிலையின் போது தொடக்கப் பொருள் எவ்வளவு வினைபுரிந்தது மற்றும் எதிர்வினை தயாரிப்பு எவ்வளவு உருவாக்கப்பட்டது என்பதை தீர்மானிக்க மிகவும் முக்கியமானது. எதிர்வினை மற்றும் உருவான பொருட்களின் அளவு (அல்லது செறிவு) தீர்மானிக்க, எதிர்வினை சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் கணக்கீடுகள் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன.
எடுத்துக்காட்டு 6.1சமநிலை அமைப்பான N 2 + 3H 2 ⇆ 2 NH 3 இல் நைட்ரஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜனின் ஆரம்ப செறிவுகள் முறையே 3 mol/l மற்றும் 4 mol/l ஆகும். வேதியியல் சமநிலை ஏற்படும் நேரத்தில், ஹைட்ரஜன் அசல் அளவு 70% அமைப்பில் உள்ளது. இந்த எதிர்வினைக்கான சமநிலை மாறிலியை தீர்மானிக்கவும்.
பிரச்சனையின் நிலைமைகளில் இருந்து, சமநிலை ஏற்படும் நேரத்தில், 30% ஹைட்ரஜன் வினைபுரிந்துள்ளது (வகை 1 சிக்கல்):
4 mol/l H 2 – 100%
x mol/l H 2 – 30%
x = 1.2 mol/l = C எதிர்வினை. (H2)
எதிர்வினை சமன்பாட்டிலிருந்து பார்க்க முடியும், ஹைட்ரஜனை விட 3 மடங்கு குறைவான நைட்ரஜன் எதிர்வினைக்குள் நுழைந்திருக்க வேண்டும், அதாவது. ப்ரோரியாக் உடன். (N 2) = 1.2 mol/l: 3 = 0.4 mol/l. நைட்ரஜன் வினைபுரிவதை விட அம்மோனியா 2 மடங்கு அதிகமாக உருவாகிறது:
படங்களிலிருந்து. (NH 3) = 2 × 0.4 mol/l = 0.8 mol/l
அனைத்து எதிர்வினை பங்கேற்பாளர்களின் சமநிலை செறிவுகள் பின்வருமாறு இருக்கும்:
சமமாக (H 2)= C தொடக்கம் (H 2) - C எதிர்வினை. (H 2) = 4 mol/l - 1.2 mol/l = 2.8 mol/l;
சமமாக (N 2)= C தொடக்கம் (N 2) - C எதிர்வினை. (N 2) = 3 mol/l - 0.4 mol/l = 2.6 mol/l;
சமமாக (NH 3) = C படம். (NH 3) = 0.8 mol/l.
சமநிலை மாறிலி = 
.
எடுத்துக்காட்டு 6.2 H 2 + I 2 ⇆ 2 HI அமைப்பில் உள்ள ஹைட்ரஜன், அயோடின் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அயோடைடு ஆகியவற்றின் சமநிலை செறிவுகளைக் கணக்கிடவும், H 2 மற்றும் I 2 இன் ஆரம்ப செறிவுகள் முறையே 5 mol/l மற்றும் 3 mol/l என்று தெரிந்தால், மற்றும் சமநிலை மாறிலி 1 ஆகும்.
இந்த சிக்கலின் நிலைமைகளில் (வகை 2 சிக்கல்), வினைபுரியும் தொடக்கப் பொருட்களின் செறிவுகள் மற்றும் அதன் விளைவாக வரும் தயாரிப்புகள் பற்றி நிபந்தனை எதுவும் கூறவில்லை என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். எனவே, இத்தகைய சிக்கல்களைத் தீர்க்கும் போது, சில வினைப் பொருளின் செறிவு பொதுவாக x ஆக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது.
சமநிலை ஏற்படும் நேரத்தில் x mol/l H 2 வினைபுரியட்டும். பின்னர், எதிர்வினை சமன்பாட்டிலிருந்து பின்வருமாறு, x mol/l I 2 வினைபுரிய வேண்டும், மேலும் 2x mol/l HI உருவாக வேண்டும். அனைத்து எதிர்வினை பங்கேற்பாளர்களின் சமநிலை செறிவுகள் பின்வருமாறு இருக்கும்:
சமமாக (எச் 2) = சி கெக். (H 2) - C எதிர்வினை. (H 2) = (5 - x) mol/l;
சமமாக (I 2) = C தொடக்கம் (I 2) - சி எதிர்வினை. (I 2) = (3 - x) mol/l;
சமமாக (HI) = படங்களிலிருந்து. (HI) = 2x mol/l.
4x 2 = 15 – 8x + x 2
3x 2 + 8x – 15 = 0
x 1 = –3.94 x 2 = 1.27
நேர்மறை ரூட் x = 1.27 மட்டுமே இயற்பியல் பொருள் கொண்டது.
எனவே, சி சமம். (H 2) = (5 - x) mol/l = 5 - 1.27 = 3.73 mol/l;
சமமாக (I 2) = (3 - x) mol/l = 3 - 1.27 = 1.73 mol/l;
சமமாக (HI) = 2x mol/l = 2·1.27 = 2.54 mol/l.
பணி எண். 7
அட்டவணை 7 - பணி எண் 7 இன் நிபந்தனைகள்
அட்டவணை 7 இன் தொடர்ச்சி
ஒவ்வொரு எதிர்வினை பொருளுக்கும், பின்வரும் அளவு பொருட்கள் உள்ளன:
i-th பொருளின் ஆரம்ப அளவு (எதிர்வினை தொடங்கும் முன் பொருளின் அளவு);
i-th பொருளின் இறுதி அளவு (வினையின் முடிவில் உள்ள பொருளின் அளவு);
வினைபுரிந்த (தொடக்கப் பொருட்களுக்கு) அல்லது உருவான பொருளின் அளவு (எதிர்வினை தயாரிப்புகளுக்கு).
ஒரு பொருளின் அளவு எதிர்மறையாக இருக்க முடியாது என்பதால், தொடக்கப் பொருட்களுக்கு
இருந்து >.
எதிர்வினை தயாரிப்புகளுக்கு> எனவே, .
ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் விகிதங்கள் என்பது எதிர்வினை சமன்பாட்டின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்படும் வினைபுரியும் பொருட்கள் அல்லது எதிர்வினை தயாரிப்புகளின் அளவுகள், நிறைகள் அல்லது தொகுதிகள் (வாயுக்களுக்கு) இடையே உள்ள உறவுகளாகும். எதிர்வினை சமன்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி கணக்கீடுகள் ஸ்டோச்சியோமெட்ரியின் அடிப்படை விதியை அடிப்படையாகக் கொண்டவை: எதிர்வினை சமன்பாட்டில் (ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் குணகங்கள்) தொடர்புடைய குணகங்களின் விகிதத்திற்கு வினைபுரியும் அல்லது உருவான பொருட்களின் அளவுகளின் விகிதம் (மோல்களில்) சமம்.
சமன்பாட்டால் விவரிக்கப்பட்ட அலுமினோதெர்மிக் எதிர்வினைக்கு:
3Fe 3 O 4 + 8Al = 4Al 2 O 3 + 9Fe,
வினைபுரிந்த பொருட்கள் மற்றும் எதிர்வினை தயாரிப்புகளின் அளவுகள் தொடர்புடையவை
கணக்கீடுகளுக்கு, இந்தச் சட்டத்தின் மற்றொரு சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவது மிகவும் வசதியானது: அதன் ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் குணகத்தின் எதிர்வினையின் விளைவாக வினைபுரிந்த அல்லது உருவான பொருளின் அளவு விகிதம் கொடுக்கப்பட்ட எதிர்வினைக்கான நிலையானது.
பொதுவாக, படிவத்தின் எதிர்வினைக்கு
aA + bB = cC + dD,
சிறிய எழுத்துக்கள் குணகங்களைக் குறிக்கின்றன மற்றும் பெரிய எழுத்துக்கள் இரசாயனப் பொருட்களைக் குறிக்கின்றன, வினைபுரியும் பொருட்களின் அளவுகள் தொடர்புடன் தொடர்புடையவை:
சமத்துவத்துடன் தொடர்புடைய இந்த விகிதத்தின் ஏதேனும் இரண்டு சொற்கள் ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் விகிதத்தை உருவாக்குகின்றன: எடுத்துக்காட்டாக,
எதிர்வினையின் உருவான அல்லது வினைபுரிந்த பொருளின் நிறை ஒரு எதிர்வினைக்கு அறியப்பட்டால், அதன் அளவை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கண்டறியலாம்.
பின்னர், வேதியியல் எதிர்வினையின் விகிதத்தைப் பயன்படுத்தி, மீதமுள்ள பொருட்களுக்கான எதிர்வினைகளைக் காணலாம். ஒரு பொருள், வினையில் மற்ற பங்கேற்பாளர்களின் நிறை, அளவுகள் அல்லது அளவுகள் காணப்படும் நிறை அல்லது அளவு மூலம், சில நேரங்களில் துணைப் பொருள் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
பல உதிரிபாகங்களின் நிறை கொடுக்கப்பட்டால், மீதமுள்ள பொருட்களின் நிறைகள் பற்றாக்குறையாக உள்ள பொருளின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்படுகின்றன, அதாவது, எதிர்வினையில் முழுமையாக நுகரப்படும். அதிகப்படியான அல்லது குறைபாடு இல்லாமல் எதிர்வினை சமன்பாட்டுடன் சரியாக பொருந்தக்கூடிய பொருட்களின் அளவுகள் ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் அளவுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.
எனவே, ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் கணக்கீடுகள் தொடர்பான சிக்கல்களில், முக்கிய நடவடிக்கையானது துணைப் பொருளைக் கண்டுபிடித்து, எதிர்வினையின் விளைவாக உள்ளிடப்பட்ட அல்லது உருவாக்கப்பட்ட அதன் அளவைக் கணக்கிடுவதாகும்.
தனிப்பட்ட திடப்பொருட்களின் அளவைக் கணக்கிடுதல்
தனிப்பட்ட திடப்பொருளின் அளவு A எங்கே உள்ளது;
தனிப்பட்ட திடப்பொருளின் நிறை A, g;
பொருளின் மோலார் நிறை A, g/mol.
இயற்கை தாது அல்லது திடப்பொருட்களின் கலவையின் அளவைக் கணக்கிடுதல்
இயற்கை கனிம பைரைட் கொடுக்கப்படட்டும், இதன் முக்கிய கூறு FeS 2 ஆகும். கூடுதலாக, பைரைட்டில் அசுத்தங்கள் உள்ளன. முக்கிய கூறு அல்லது அசுத்தங்களின் உள்ளடக்கம் வெகுஜன சதவீதத்தில் குறிக்கப்படுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, .
முக்கிய கூறுகளின் உள்ளடக்கம் தெரிந்தால், பிறகு
அசுத்தங்களின் உள்ளடக்கம் தெரிந்தால், பின்னர்
தனிப்பட்ட FeS 2 பொருளின் அளவு எங்கே, mol;
பைரைட் கனிமத்தின் நிறை, ஜி.
திடப்பொருட்களின் கலவையில் உள்ள ஒரு கூறுகளின் அளவு வெகுஜன பின்னங்களில் அதன் உள்ளடக்கம் அறியப்பட்டால் இதேபோல் கணக்கிடப்படுகிறது.
தூய திரவத்தில் உள்ள பொருளின் அளவைக் கணக்கிடுதல்
நிறை அறியப்பட்டால், கணக்கீடு ஒரு தனிப்பட்ட திடத்திற்கான கணக்கீடு போன்றது.
திரவத்தின் அளவு தெரிந்தால்
1. இந்த திரவத்தின் அளவைக் கண்டறியவும்:
m f = V f ·s f,
mf என்பது திரவ g இன் நிறை;
Vf - திரவ அளவு, மில்லி;
sf - திரவ அடர்த்தி, g/ml.
2. திரவ மோல்களின் எண்ணிக்கையைக் கண்டறியவும்:
இந்த நுட்பம் எந்தவொரு பொருளின் திரட்டலுக்கும் ஏற்றது.
200 மில்லி தண்ணீரில் H 2 O என்ற பொருளின் அளவை தீர்மானிக்கவும்.
தீர்வு: வெப்பநிலை குறிப்பிடப்படவில்லை எனில், நீரின் அடர்த்தி 1 கிராம்/மில்லியாகக் கருதப்படுகிறது.
ஒரு கரைசலில் உள்ள கரைப்பானின் செறிவு தெரிந்தால் அதன் அளவைக் கணக்கிடுதல்
கரைந்த பொருளின் நிறை பின்னம், கரைசலின் அடர்த்தி மற்றும் அதன் அளவு தெரிந்தால்,
m தீர்வு = V தீர்வு c தீர்வு,
m கரைசல் என்பது கரைசலின் நிறை, g;
V தீர்வு - தீர்வு அளவு, மில்லி;
c தீர்வு - தீர்வு அடர்த்தி, g/ml.
கரைந்த பொருளின் நிறை எங்கே, g;
கரைப்பானின் நிறை பின்னம், % இல் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.
1.0543 கிராம்/மிலி அடர்த்தி கொண்ட 10% அமிலக் கரைசலில் 500 மில்லி நைட்ரிக் அமிலத்தின் அளவைத் தீர்மானிக்கவும்.
தீர்வின் வெகுஜனத்தை தீர்மானிக்கவும்
மீ தீர்வு = V தீர்வு s தீர்வு = 500 1.0543 = 527.150 கிராம்.
தூய HNO 3 இன் வெகுஜனத்தை தீர்மானிக்கவும்
HNO 3 இன் மோல்களின் எண்ணிக்கையைத் தீர்மானிக்கவும்
கரைசல் மற்றும் பொருளின் மோலார் செறிவு மற்றும் கரைசலின் அளவு அறியப்பட்டால்
கரைசலின் அளவு எங்கே, l;
கரைசலில் உள்ள i-வது பொருளின் மோலார் செறிவு, mol/l.
தனிப்பட்ட வாயுப் பொருளின் அளவைக் கணக்கிடுதல்
ஒரு வாயுப் பொருளின் நிறை கொடுக்கப்பட்டால், அது சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது (1).
சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் அளவிடப்பட்ட அளவு கொடுக்கப்பட்டால், சூத்திரம் (2) படி, ஒரு வாயுப் பொருளின் அளவு வேறு ஏதேனும் நிபந்தனைகளின் கீழ் அளவிடப்பட்டால், சூத்திரத்தின் படி (3), சூத்திரங்கள் பக்கங்கள் 6-7 இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.
ஆக்சிஜனேற்றம்-குறைப்பு எதிர்வினைக்கு (ORR) சமன்பாட்டை உருவாக்கும் போது, குறைக்கும் முகவர், ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர் மற்றும் கொடுக்கப்பட்ட மற்றும் பெறப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை தீர்மானிக்க வேண்டியது அவசியம். ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் ORR குணகங்கள் எலக்ட்ரான் சமநிலை முறை அல்லது எலக்ட்ரான்-அயன் சமநிலை முறையைப் பயன்படுத்தி தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன (பிந்தையது அரை-எதிர்வினை முறை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது). ஒரு சில உதாரணங்களைப் பார்ப்போம். ORR சமன்பாடுகளைத் தொகுப்பதற்கும், ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் குணகங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கும் உதாரணமாக, செறிவூட்டப்பட்ட நைட்ரிக் அமிலத்துடன் இரும்பு (II) டைசல்பைட் (பைரைட்) ஆக்சிஜனேற்ற செயல்முறையை பகுப்பாய்வு செய்வோம்: முதலில், சாத்தியமான எதிர்வினை தயாரிப்புகளைத் தீர்மானிப்போம். நைட்ரிக் அமிலம் ஒரு வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர், எனவே சல்பைட் அயனியை அதிகபட்ச ஆக்சிஜனேற்ற நிலை S (H2S04) அல்லது S (SO2) மற்றும் Fe - க்கு Fe ஆக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யலாம், அதே நேரத்தில் HN03 ஐ NO அல்லது N02 (தொகுப்பு) ஆகக் குறைக்கலாம். குறிப்பிட்ட தயாரிப்புகளின் செறிவுகள், வெப்பநிலை, முதலியன தீர்மானிக்கப்படுகிறது). பின்வரும் சாத்தியமான விருப்பத்தைத் தேர்வு செய்வோம்: சமன்பாட்டின் இடது அல்லது வலது பக்கத்தில் H20 இருக்கும், எங்களுக்கு இன்னும் தெரியவில்லை. குணகங்களைத் தேர்ந்தெடுக்க இரண்டு முக்கிய முறைகள் உள்ளன. முதலில் எலக்ட்ரான்-அயன் சமநிலை முறையைப் பயன்படுத்துவோம். இந்த முறையின் சாராம்சம் இரண்டு மிக எளிய மற்றும் மிக முக்கியமான அறிக்கைகளில் உள்ளது. முதலாவதாக, இந்த முறை எலக்ட்ரான்களை ஒரு துகள்களிலிருந்து மற்றொரு துகளுக்கு மாற்றுவதைக் கருதுகிறது, அவசியமாக நடுத்தரத்தின் தன்மையை (அமில, கார அல்லது நடுநிலை) கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும். இரண்டாவதாக, எலக்ட்ரான்-அயன் சமநிலை சமன்பாட்டை தொகுக்கும்போது, கொடுக்கப்பட்ட ORR இன் போது உண்மையில் இருக்கும் துகள்கள் மட்டுமே எழுதப்படுகின்றன - உண்மையில் இருக்கும் கேஷன்கள் அல்லது அனோன்கள் மட்டுமே அயனிகளின் வடிவத்தில் எழுதப்படுகின்றன; மோசமாக டையோசோசியேட்டிவ், கரையாத அல்லது வாயு வடிவத்தில் வெளியிடப்படும் பொருட்கள் மூலக்கூறு வடிவத்தில் எழுதப்படுகின்றன. ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் குறைப்பு செயல்முறைகளுக்கான சமன்பாட்டை தொகுக்கும்போது, ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் அணுக்களின் எண்ணிக்கையை சமப்படுத்த, நீர் மூலக்கூறுகள் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அயனிகள் (நடுத்தரம் அமிலமாக இருந்தால்), அல்லது நீர் மூலக்கூறுகள் மற்றும் ஹைட்ராக்சைடு அயனிகள் (நடுத்தரம் காரமாக இருந்தால்) அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது (நடுத்தரத்தைப் பொறுத்து). எங்கள் விஷயத்தில் ஆக்சிஜனேற்ற அரை-எதிர்வினையைக் கருத்தில் கொள்வோம். FeS2 மூலக்கூறுகள் (ஒரு மோசமாக கரையக்கூடிய பொருள்) Fe3+ அயனிகளாக மாற்றப்படுகின்றன (இரும்பு நைட்ரேட் (I1) முற்றிலும் அயனிகளாகப் பிரிகிறது) மற்றும் S042 சல்பேட் அயனிகள் (H2SO4 இன் விலகல்): நைட்ரேட் அயனியின் குறைப்பின் அரை-எதிர்வினையை இப்போது பார்ப்போம்: ஆக்ஸிஜனை சமப்படுத்தவும், வலது பக்க நீர் மூலக்கூறுகளில் 2 ஐ சேர்க்கவும், இடதுபுறம் - 4 H+ அயனிகளை சேர்க்கவும்: மின்னூட்டத்தை சமப்படுத்த, நாம் 3 எலக்ட்ரான்களை இடது பக்கத்தில் சேர்க்கிறோம் (கட்டணம் +3): இறுதியாக நாம்: இரண்டு பகுதிகளையும் 16H+ ஆல் குறைத்தல் மற்றும் 8H20, ரெடாக்ஸ் வினையின் இறுதி, சுருக்கமான அயனிச் சமன்பாட்டைப் பெறுகிறோம்: சமன்பாட்டின் இருபுறமும் தொடர்புடைய NOJ nH+ அயனிகளின் எண்ணிக்கையைச் சேர்ப்பதன் மூலம், எதிர்வினையின் மூலக்கூறு சமன்பாட்டைக் காண்கிறோம்: கொடுக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைத் தீர்மானிக்க என்பதை நினைவில் கொள்க. மற்றும் பெறப்பட்டது, நாம் ஒருபோதும் தனிமங்களின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலையை தீர்மானிக்க வேண்டியதில்லை. கூடுதலாக, சுற்றுச்சூழலின் செல்வாக்கை நாங்கள் கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டோம் மற்றும் சமன்பாட்டின் வலது பக்கத்தில் H20 இருப்பதை "தானாகவே" தீர்மானித்தோம். இந்த முறை சிறந்த இரசாயன உணர்வைக் கொண்டுள்ளது என்பதில் சந்தேகமில்லை. எம்ப்ரூயிகோ சமநிலை முறை. ORR சமன்பாடுகளில் ஸ்டோச்சியோமெட்ரிக் குணகங்களைக் கண்டறிவதற்கான முறையின் சாராம்சம் ORR இல் பங்கேற்கும் உறுப்புகளின் அணுக்களின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளின் கட்டாய நிர்ணயம் ஆகும். இந்த அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்தி, நாம் மீண்டும் எதிர்வினையை (11.1) சமப்படுத்துகிறோம் (மேலே இந்த எதிர்வினைக்கு அரை-எதிர்வினை முறையைப் பயன்படுத்தினோம்). குறைப்பு செயல்முறை எளிமையாக விவரிக்கப்பட்டுள்ளது: ஆக்சிஜனேற்றத் திட்டத்தை உருவாக்குவது மிகவும் கடினம், ஏனெனில் இரண்டு கூறுகள் ஒரே நேரத்தில் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகின்றன - Fe மற்றும் S. நீங்கள் இரும்பிற்கு +2, கந்தகத்திற்கு 1 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையை ஒதுக்கலாம் மற்றும் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளலாம். ஒரு Fe அணுவிற்கு இரண்டு S அணுக்கள் உள்ளன: இருப்பினும், நீங்கள் ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளைத் தீர்மானிக்காமல் செய்யலாம் மற்றும் வரைபடத்தை ஒத்த ஒரு வரைபடத்தை எழுதலாம் (11.2): வலது பக்கம் +15, இடது - 0, எனவே FeS2 கொடுக்க வேண்டும். 15 எலக்ட்ரான்கள் வரை. பொதுவான சமநிலையை நாங்கள் எழுதுகிறோம்: இதன் விளைவாக வரும் சமநிலை சமன்பாட்டை நாம் இன்னும் கொஞ்சம் "புரிந்து கொள்ள வேண்டும்" - இது FeS2 இன் ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கு 5 HN03 மூலக்கூறுகள் செல்கிறது மற்றும் Fe(N03)j ஐ உருவாக்க மேலும் 3 HNO மூலக்கூறுகள் அவசியம் என்பதைக் காட்டுகிறது: ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்சிஜனை சமப்படுத்த, வலது பகுதியில் H20 இன் 2 மூலக்கூறுகளைச் சேர்க்க வேண்டும்: எலக்ட்ரான்-அயன் சமநிலை முறை மின்னணு சமநிலை முறையுடன் ஒப்பிடும்போது மிகவும் உலகளாவியது மற்றும் பல ORR களில் குணகங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் மறுக்க முடியாத நன்மை உள்ளது, குறிப்பாக, கரிம சேர்மங்களின் பங்கேற்பு, இதில் ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளை தீர்மானிப்பதற்கான செயல்முறை கூட மிகவும் சிக்கலானது. - உதாரணமாக, பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டின் அக்வஸ் கரைசல் வழியாக எத்திலீன் ஆக்சிஜனேற்றம் ஏற்படும் செயல்முறையைக் கவனியுங்கள். இதன் விளைவாக, எத்திலீன் எத்திலீன் கிளைகோல் HO - CH2 - CH2 - OH ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது, மேலும் பெர்மாங்கனேட் மாங்கனீசு ஆக்சைடாக (டிவி) குறைக்கப்படுகிறது, கூடுதலாக, இறுதி சமநிலை சமன்பாட்டிலிருந்து தெளிவாகத் தெரியும், பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடும் வலதுபுறத்தில் உருவாகிறது. : ஒத்த சொற்களின் தேவையான குறைப்புகளைச் செய்த பிறகு, சமன்பாட்டை இறுதி மூலக்கூறு வடிவத்தில் எழுதுகிறோம்* ORR செயல்முறையின் தன்மையில் சுற்றுச்சூழலின் தாக்கம் (11.1) - (11.4) பயன்படுத்துவதற்கான "தொழில்நுட்பத்தை" தெளிவாக விளக்குகிறது. அமில அல்லது கார சூழலில் ஏற்படும் ORR விஷயத்தில் எலக்ட்ரான்-அயன் சமநிலை முறை. இந்தச் செல்வாக்கை "உணர்வதற்கு" சுற்றுச்சூழலின் தன்மையானது, வெவ்வேறு சூழல்களில் உள்ள அதே ஆக்சிஜனேற்ற முகவரின் (KMn04) நடத்தையை கருத்தில் கொள்வோம் அமில சூழல், நடுநிலை சூழலில் குறைந்த நிலைக்குக் குறைத்தல், Mn+4(Mn0j) க்கு மீண்டு, குறைந்தபட்சம் - கர்ப்பப்பை வாய் வலிமையில், அது உயர்ந்துள்ளது (mvnganat-nOn Mn042"). இது பின்வருமாறு விளக்கப்பட்டுள்ளது. அமிலங்கள், விலகலின் போது, 4" MoOG அயனிகளை துருவப்படுத்தும் ஹிஸ்டீரியம் அயனிகள் ffjO+ ஐ உருவாக்குகின்றன. அவை ஆக்ஸிஜனுடன் மாங்கனீஸின் பிணைப்பை பலவீனப்படுத்துகின்றன (இதன் மூலம் குறைக்கும் முகவரின் விளைவை மேம்படுத்துகிறது) நடுநிலை சூழலில், நீர் மூலக்கூறுகளின் துருவமுனைப்பு விளைவு கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகிறது. . >"MnO அயனிகள்; மிகவும் குறைவாக துருவப்படுத்தப்பட்டது. வலுவான கார சூழலில், ஹைட்ராக்சைடு அயனிகள் Mn-O பிணைப்பை வலுப்படுத்துகின்றன, இதன் விளைவாக குறைக்கும் முகவரின் செயல்திறன் குறைகிறது மற்றும் MnO^ ஒரு எலக்ட்ரானை மட்டுமே ஏற்றுக்கொள்கிறது. நடுநிலை சூழலில் பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டின் நடத்தைக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு எதிர்வினை மூலம் வழங்கப்படுகிறது (11.4). அமில மற்றும் கார சூழல்களில் KMPOA சம்பந்தப்பட்ட எதிர்வினைகளுக்கு ஒரு உதாரணத்தையும் தருகிறோம்
