दाढ़ और सामान्य सांद्रता के समाधान तैयार करने के लिए, पदार्थ का एक नमूना एक विश्लेषणात्मक तराजू पर तौला जाता है, और समाधान एक वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में तैयार किया जाता है। एसिड समाधान तैयार करते समय, केंद्रित एसिड समाधान की आवश्यक मात्रा को एक ग्लास स्टॉपकॉक के साथ ब्यूरेट के साथ मापा जाता है।
विलेय के वजन की गणना दशमलव के चौथे स्थान पर की जाती है, और आणविक भार को उसी सटीकता के साथ लिया जाता है जिसके साथ वे संदर्भ तालिकाओं में दिए गए हैं। सांद्र अम्ल की मात्रा की गणना दशमलव के दूसरे स्थान तक सटीक रूप से की जाती है।
उदाहरण 1. 2 लीटर 0.2 एम घोल तैयार करने के लिए कितने ग्राम बेरियम क्लोराइड की आवश्यकता होगी?
समाधान।बेरियम क्लोराइड का आणविक भार 208.27 है। इसलिए। 0.2 एम घोल के 1 लीटर में 208.27-0.2 = 41.654 ग्राम BaCl 2 होना चाहिए। 2 लीटर तैयार करने के लिए आपको 41.654-2 = 83.308 ग्राम BaCl 2 की आवश्यकता होगी।
उदाहरण 2. 0.1 N का 500 मिलीलीटर तैयार करने के लिए कितने ग्राम निर्जल सोडा Na 2 C0 3 की आवश्यकता होगी। समाधान?
समाधान।सोडा का आणविक भार 106.004 है; समतुल्य इकाई द्रव्यमान 5 N a 2 C0 3 =M: 2 = 53.002; 0.1 ईक्यू. = 5.3002 ग्राम
1000 मिली 0.1 एन. घोल में 5.3002 ग्राम Na 2 C0 3 है
500 »» » » » एक्स
» ना 2 सी0 3
5,3002-500
x=——गूओ—- = 2-6501 ग्राम Na 2 C0 3.
उदाहरण 3. 0.05 N के 2 लीटर तैयार करने के लिए कितना सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड (96%: d=l.84) आवश्यक है। सल्फ्यूरिक एसिड समाधान?
समाधान।सल्फ्यूरिक एसिड का आणविक भार 98.08 है। सल्फ्यूरिक एसिड का समतुल्य द्रव्यमान 3h 2 so 4 = M: 2 = 98.08: 2 = 49.04 g द्रव्यमान 0.05 eq. = 49.04-0.05 = 2.452 ग्राम।
आइए जानें कि 0.05 एन के 2 लीटर में कितना एच 2 एस0 4 समाहित होना चाहिए। समाधान:
1 एल-2.452 ग्राम एच 2 एस0 4
2"- एक्स »एच 2 एस0 4
एक्स = 2.452-2 = 4.904 ग्राम एच 2 एस0 4।
यह निर्धारित करने के लिए कि इसके लिए कितना 96.% H 2 S0 4 घोल लेने की आवश्यकता है, आइए एक अनुपात बनाएं:
\ 100 ग्राम सांद्र में. एच 2 एस0 4 -96 ग्राम एच 2 एस0 4
यू» » एच 2 एस0 4 -4.904 ग्राम एच 2 एस0 4
4,904-100
यू=——– §6—— = 5.11 ग्राम एच 2 एस0 4।
हम इस राशि को वॉल्यूम में पुनर्गणना करते हैं: ,. आर 5,11
के = 7 = टीजे = 2' 77 मिली -
इस प्रकार, 0.05 एन के 2 लीटर तैयार करने के लिए। समाधान के लिए आपको 2.77 मिलीलीटर सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड लेना होगा।
उदाहरण 4. NaOH विलयन के अनुमापांक की गणना करें यदि यह ज्ञात हो कि इसकी सटीक सांद्रता 0.0520 N है।
समाधान।आइए याद रखें कि टिटर ग्राम में किसी पदार्थ के 1 मिलीलीटर समाधान में सामग्री है। NaOH का समतुल्य द्रव्यमान = 40 01 ग्राम आइए जानें कि इस घोल के 1 लीटर में कितने ग्राम NaOH समाहित हैं:
40.01-0.0520 = 2.0805 ग्राम।
1 लीटर घोल: -n=- =0.00208 ग्राम/मिली. आप सूत्र का भी उपयोग कर सकते हैं:
9एन
कहाँ टी- टिटर, जी/एमएल; इ- समतुल्य द्रव्यमान; एन-समाधान की सामान्यता.
फिर इस समाधान का अनुमापांक है:
एफ 40,01 0,0520
“NaOH =——— जू—– 0.00208 ग्राम/मिली.
"री पी 5 - एचएन0 3 घोल की सामान्य सांद्रता की गणना करें यदि यह ज्ञात है कि इस घोल का अनुमापांक 0.0065 है। गणना के लिए, हम सूत्र का उपयोग करते हैं:
टी ■ 1000 63,05
5hno 3 = j- = 63.05.
नाइट्रिक एसिड घोल की सामान्य सांद्रता है:
– वी = 63.05 = 0.1030 एन.
उदाहरण 6. किसी घोल की सामान्य सांद्रता क्या है यदि यह ज्ञात हो कि इस घोल के 200 मिलीलीटर में 2.6501 ग्राम Na 2 C0 3 है
समाधान।
जैसा कि उदाहरण 2 में गणना की गई थी, Zma 2 co(=53.002.
आइए जानें कि Na 2 C0 3: G के 2.6501 ग्राम कितने समतुल्य हैं
2.6501: 53.002 = 0.05 ईक्यू। /
किसी घोल की सामान्य सांद्रता की गणना करने के लिए, हम एक अनुपात बनाते हैं:
1000 » » एक्स "
1000-0,05
एक्स =
—————— =0.25 eq.
इस घोल के 1 लीटर में 0.25 समकक्ष होंगे, यानी घोल 0.25 N होगा।
इस गणना के लिए आप सूत्र का उपयोग कर सकते हैं:
आर- 1000
कहाँ आर - ग्राम में पदार्थ की मात्रा; इ - पदार्थ का समतुल्य द्रव्यमान; वी - मिलीलीटर में घोल की मात्रा.
Zya 2 के साथ 3 = 53.002, तो इस घोल की सामान्य सांद्रता
2.6501-10С0 एन = 53.002-200
निर्धारित करें कि आप क्या जानते हैं और क्या नहीं।रसायन विज्ञान में, तनुकरण का अर्थ आमतौर पर ज्ञात सांद्रता के घोल की थोड़ी मात्रा लेना और फिर एक बड़ा, कम सांद्रित घोल बनाने के लिए इसे एक तटस्थ तरल (जैसे पानी) के साथ पतला करना है। इस ऑपरेशन का उपयोग अक्सर रासायनिक प्रयोगशालाओं में किया जाता है, इसलिए अभिकर्मकों को सुविधा के लिए केंद्रित रूप में संग्रहित किया जाता है और यदि आवश्यक हो तो पतला किया जाता है। व्यवहार में, एक नियम के रूप में, प्रारंभिक एकाग्रता ज्ञात होती है, साथ ही समाधान की एकाग्रता और मात्रा जिसे प्राप्त करने की आवश्यकता होती है; जिसमें जिस सांद्र विलयन को पतला करने की आवश्यकता है उसकी मात्रा अज्ञात है.
ज्ञात मानों को सूत्र C 1 V 1 = C 2 V 2 में रखें।इस सूत्र में, C 1 प्रारंभिक घोल की सांद्रता है, V 1 इसका आयतन है, C 2 अंतिम घोल की सांद्रता है, और V 2 इसका आयतन है। परिणामी समीकरण से आप आसानी से वांछित मान निर्धारित कर सकते हैं।
- कभी-कभी आप जिस मात्रा का पता लगाना चाहते हैं उसके सामने प्रश्न चिह्न लगाना उपयोगी होता है।
- आइए अपने उदाहरण पर वापस लौटें। आइए उन मानों को समीकरण में प्रतिस्थापित करें जिन्हें हम जानते हैं:
- सी 1 वी 1 = सी 2 वी 2
- (5 एम)वी 1 = (1 एमएम)(1 एल)। सांद्रता की माप की विभिन्न इकाइयाँ होती हैं। आइए इसे थोड़ा और विस्तार से देखें।
कृपया माप की इकाइयों में किसी भी अंतर का हिसाब दें।चूँकि तनुकरण से सांद्रता में कमी आती है, अक्सर महत्वपूर्ण रूप से, सांद्रता को कभी-कभी विभिन्न इकाइयों में मापा जाता है। यदि आप इसे चूक जाते हैं, तो आप परिमाण के कई क्रमों से चूक सकते हैं। समीकरण को हल करने से पहले, सभी सांद्रता और आयतन मानों को समान इकाइयों में परिवर्तित करें।
- हमारे मामले में, दो एकाग्रता इकाइयों का उपयोग किया जाता है, एम और एमएम। आइए सब कुछ एम में बदलें:
- 1 एमएम × 1 एम/1.000 एमएम
- = 0.001 एम.
आइए समीकरण हल करें.जब आपने सभी मात्राओं को समान इकाइयों में घटा दिया है, तो आप समीकरण को हल कर सकते हैं। इसे हल करने के लिए, सरल बीजीय संक्रियाओं का ज्ञान लगभग हमेशा पर्याप्त होता है।
- हमारे उदाहरण के लिए: (5 एम)वी 1 = (1 एमएम)(1 एल)। सभी चीज़ों को समान इकाइयों में घटाकर, हम V 1 के लिए समीकरण हल करते हैं।
- (5 एम)वी 1 = (0.001 एम)(1 एल)
- वी 1 = (0.001 एम)(1 एल)/(5 एम)।
- वि 1= 0.0002 एल, या 0.2 मिली.
अपने परिणामों को व्यवहार में लागू करने के बारे में सोचें।मान लीजिए कि आपने वांछित मूल्य की गणना कर ली है, लेकिन आपको अभी भी वास्तविक समाधान तैयार करने में कठिनाई हो रही है। यह स्थिति काफी समझने योग्य है - गणित और शुद्ध विज्ञान की भाषा कभी-कभी वास्तविक दुनिया से बहुत दूर होती है। यदि आप समीकरण C 1 V 1 = C 2 V 2 में शामिल सभी चार मात्राएँ पहले से ही जानते हैं, तो निम्नानुसार आगे बढ़ें:
- C 1 सांद्रता वाले घोल का आयतन V 1 मापें। फिर तनु द्रव (पानी आदि) मिलाएं ताकि घोल का आयतन V 2 के बराबर हो जाए। इस नए घोल में आवश्यक सांद्रता (C 2) होगी।
- हमारे उदाहरण में, हम पहले 5 एम की सांद्रता के साथ मूल समाधान के 0.2 मिलीलीटर को मापते हैं। फिर हम इसे 1 लीटर की मात्रा में पानी के साथ पतला करते हैं: 1 लीटर - 0.0002 लीटर = 0.9998 लीटर, यानी, हम 999.8 मिलीलीटर जोड़ते हैं इसे पानी का. परिणामी घोल में वह सांद्रता होगी जिसकी हमें आवश्यकता है 1 एमएम।
भार प्रतिशत सांद्रता इंगित करती है कि घोल के कुल भार का कितना प्रतिशत विलेय है।
■ 18. 2% नमक का 300 ग्राम घोल तैयार करने के लिए कितना पोटेशियम नाइट्रेट लेना चाहिए?
19? 10% घोल का 250 ग्राम तैयार करने के लिए कितने पानी और चीनी की आवश्यकता होगी?
20. 0.5% घोल का 50 ग्राम तैयार करने के लिए कितने बेरियम क्लोराइड की आवश्यकता होगी?
प्रयोगशाला अभ्यास में, किसी को अक्सर क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स से निपटना पड़ता है - क्रिस्टलीकरण के पानी वाले लवण, उदाहरण के लिए CuSO 4 · 5H 2 O, FeSO 4 · 7H 2 O, आदि। इस मामले में, किसी को ध्यान में रखना चाहिए क्रिस्टलीकरण का पानी.
उदाहरण 2. 5% कॉपर सल्फेट घोल का 200 ग्राम प्राप्त करने के लिए कितना कॉपर सल्फेट क्रिस्टलीय हाइड्रेट का वजन किया जाना चाहिए? इसके लिए आपको कितना पानी लेना होगा? |
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दिया गया: 200 ग्राम 5% CuSO4 | समाधान: सबसे पहले आपको यह निर्धारित करने की आवश्यकता है कि दी गई मात्रा में घोल तैयार करने के लिए कॉपर सल्फेट CuSO4 की कितनी मात्रा की आवश्यकता है: (200 · 5) : 100 = 10 ग्राम CuSO4। 160 ग्राम CuSO 4 - 250 ग्राम में CuSO 4 5H 2 O 10" CuSO 4 - "x" CuSO 4 5H 2 O एक्स=(250 · 10) : 160 = 15.625 ग्राम। घोल तैयार करने के लिए पानी की आवश्यकता है 200- 16.6 15 = 184.375 ग्राम। |
CuSO 4 5H 2 O (g) ? |
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■ 21. 2 kg 34 Na 2 SO 4 घोल तैयार करने के लिए कितने Na 2 SO 4 · 10H 2 O क्रिस्टल हाइड्रेट की आवश्यकता होगी?
22. 30 किलोग्राम 0.5% FeSO 4 घोल तैयार करने के लिए फेरस सल्फेट FeSO4·7H2O के कितने क्रिस्टलीय हाइड्रेट की आवश्यकता होगी?
23. 500 ग्राम 10% CaCl 2 घोल तैयार करने के लिए कितने क्रिस्टल हाइड्रेट CaCl 2 · 6H 2 O की आवश्यकता होगी?
24. 0.1% ZuSO 4 घोल का 400 ग्राम तैयार करने के लिए कितने ZnSO 4 · 7H 2 O क्रिस्टल हाइड्रेट की आवश्यकता होगी?
कभी-कभी अन्य, अधिक संकेंद्रित समाधानों का उपयोग करके एक निश्चित प्रतिशत एकाग्रता का समाधान तैयार करना आवश्यक होता है। यह विशेष रूप से अक्सर प्रयोगशाला में विभिन्न सांद्रता के एसिड के समाधान प्राप्त करते समय सामने आता है।
उदाहरण 3.इस अम्ल का 10% घोल 200 ग्राम तैयार करने के लिए कितने 80% सल्फ्यूरिक अम्ल की आवश्यकता होगी? आइए हम पहले घोल के द्रव्यमान को m1, दूसरे के द्रव्यमान को m2, पहले घोल की सांद्रता को C1 और दूसरे घोल की सांद्रता को C2 के रूप में निरूपित करें। |
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दिया गया: मी 1 = 200 ग्राम सी 1 = 10% सी2 = 80% | सबसे पहले, आपको यह पता लगाना होगा कि शुद्ध निर्जल सल्फर कितना है 200 ग्राम 10% घोल तैयार करने के लिए एसिड की आवश्यकता होगी: (200 10) : 100 = 20 ग्राम। हम 20 ग्राम शुद्ध एसिड में निहित 80% सल्फ्यूरिक एसिड की मात्रा निर्धारित करते हैं, निम्नानुसार तर्क देते हैं: 100 ग्राम में 80% H 2 SO 4 - 80 ग्राम शुद्ध H 2 SO 4 "x" 80% H 2 SO 4 -20 ""H 2 SO 4। अत: x = (100 · 20) : 80 = 25 ग्राम 80% घोल। इसलिए, हमारे उद्देश्य के लिए हमें 80% H2SO4 घोल के 25 ग्राम और 200-25 = 175 ग्राम पानी की आवश्यकता है। |
एम2 (जी) ? |
|
■ 25. 2 किलो 5% घोल तैयार करने के लिए कितने 80% फॉस्फोरिक एसिड की आवश्यकता होती है?
26. 5 किग्रा तैयार करने के लिए कितने 20% क्षार की आवश्यकता होगी? 1% समाधान?
27. 5% घोल का 700 ग्राम तैयार करने के लिए कितने 15% नाइट्रिक एसिड की आवश्यकता होती है?
28. 4 किलो 2% घोल तैयार करने के लिए कितने 40% सल्फ्यूरिक एसिड की आवश्यकता होगी?
29. 0.5% घोल का 500 ग्राम तैयार करने के लिए कितने 10% हाइड्रोक्लोरिक एसिड की आवश्यकता होती है?
हालाँकि, सही गणना करना एक प्रयोगशाला तकनीशियन के बस की बात नहीं है। आपको न केवल गणना करने में सक्षम होना चाहिए, बल्कि एक एसिड समाधान तैयार करने में भी सक्षम होना चाहिए। लेकिन एसिड को तराजू पर नहीं तोला जा सकता, उन्हें केवल मापने वाले बर्तनों का उपयोग करके मापा जा सकता है। मापने वाले बर्तन वजन मापने के लिए नहीं, बल्कि मात्रा मापने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इसलिए, आपको समाधान की पाई गई मात्रा की मात्रा की गणना करने में सक्षम होना चाहिए। विलयन के विशिष्ट गुरुत्व (घनत्व) को जाने बिना ऐसा नहीं किया जा सकता।
आइए हम फिर से पृष्ठ 67 पर दिए गए उदाहरण 3 की ओर मुड़ें। तालिका (परिशिष्ट III, अनुच्छेद 3, पृष्ठ 394) से यह स्पष्ट है कि 80% में घनत्व है डी=1.7, और विलयन का द्रव्यमान आर=25 ग्राम इसलिए, सूत्र के अनुसार
वी = पी: डी हम पाते हैं: वी = 25: 1.7 = 14.7 मिली।
जल का घनत्व व्यावहारिक रूप से इकाई के बराबर माना जाता है। इसलिए, 175 ग्राम पानी 175 मिलीलीटर की मात्रा लेगा। इस प्रकार, 80% सल्फ्यूरिक एसिड से 10% घोल का 200 ग्राम तैयार करने के लिए, आपको 175 मिलीलीटर पानी लेना चाहिए और इसमें 14.7 मिलीलीटर 80% सल्फ्यूरिक एसिड डालना चाहिए। मिश्रण किसी भी रासायनिक कंटेनर में किया जा सकता है।
■ 30. इस एसिड का 10% घोल का 2 किलोग्राम तैयार करने के लिए 50% सल्फ्यूरिक एसिड के कितने मिलीलीटर लिया जाना चाहिए?
31. 5 लीटर 4% सल्फ्यूरिक एसिड तैयार करने के लिए कितने मिलीलीटर 40% सल्फ्यूरिक एसिड लेना चाहिए?
32. 10% घोल का 10 लीटर तैयार करने के लिए 34% पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के कितने मिलीलीटर की आवश्यकता होगी?
33. 2% हाइड्रोक्लोरिक एसिड का 500 मिलीलीटर तैयार करने के लिए 30% हाइड्रोक्लोरिक एसिड के कितने मिलीलीटर की आवश्यकता होगी?
गणना के जिन उदाहरणों पर हमने अब तक चर्चा की है, वे किसी समाधान के वजन या मात्रा के साथ-साथ उसमें निहित मात्रा को निर्धारित करने के लिए समर्पित हैं। हालाँकि, ऐसे समय होते हैं जब किसी घोल की सांद्रता निर्धारित करना आवश्यक होता है। आइए सबसे सरल मामले पर विचार करें।
■34 25 ग्राम नमक और 35 ग्राम पानी मिलाएं। समाधान की प्रतिशत सांद्रता क्या है?
35. 5 ग्राम एसिड और 75 ग्राम पानी मिलाएं। समाधान की प्रतिशत सांद्रता क्या है?
अक्सर समाधानों को पतला करना, वाष्पित करना और मिश्रण करना और फिर उनकी सांद्रता निर्धारित करना आवश्यक होता है।
■ 36. 2 किलोग्राम 20% घोल में 500 ग्राम पानी मिलाया गया। विलयन की सांद्रता क्या थी?
37. 36% हाइड्रोक्लोरिक एसिड में 1 लीटर पानी मिलाया गया। विलयन की सांद्रता क्या थी?
38. हमने एक ही पदार्थ के 40 किलोग्राम 2% और 10 किलोग्राम 3% घोल को मिलाया। परिणामी घोल की सांद्रता क्या थी?
39. 4 लीटर 28% सल्फ्यूरिक एसिड और 500 मिली 60% सल्फ्यूरिक एसिड मिलाया। परिणामी घोल की सांद्रता क्या है?
40. 20% सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल का 3 किग्रा वाष्पित होकर 2 किग्रा हो गया। परिणामी घोल की सांद्रता क्या है?
41. 5% घोल प्राप्त करने के लिए 30% घोल (घनत्व 1.224 ग्राम/सेमी3) के 500 मिलीलीटर में कितना पानी मिलाया जाना चाहिए?
यह निर्धारित करने के लिए कि वांछित सांद्रता का घोल प्राप्त करने के लिए विभिन्न सांद्रता वाले घोलों को किस अनुपात में मिलाया जाना चाहिए, आप तथाकथित "मिश्रण नियम" या "विकर्ण नियम" लागू कर सकते हैं।
योजना"
■ 42. विकर्ण आरेख का उपयोग करके, उस अनुपात की गणना करें जिसमें समाधान मिलाया जाना चाहिए:
ए) 10% पाने के लिए 20% और 3%;
बी) 25% पाने के लिए 70% और 17%;
ग) 25% और पानी 6% प्राप्त करने के लिए
समाधानों की मात्रा सांद्रता. दाढ़ एकाग्रता
समाधानों की वॉल्यूमेट्रिक सांद्रता का निर्धारण करते समय, गणना 1 लीटर समाधान के संबंध में की जाती है। उदाहरण के लिए, मोलर सांद्रता दर्शाती है कि 1 लीटर घोल में किसी घुले हुए पदार्थ के कितने ग्राम अणु (मोल) मौजूद हैं।
यदि आपको याद नहीं है कि ग्राम अणु क्या है, तो पृष्ठ 374 पर परिशिष्ट देखें।
उदाहरण के लिए, यदि 1 लीटर घोल में 1 मोल पदार्थ है, तो ऐसे घोल को मोनोमोलर (1 M) कहा जाता है, यदि 2 मोल है, तो बाइमोलर (2 M), यदि 0.1 मोल है, तो समाधान डेसीमोलर (0.1 M) है। यदि 0.01 मोल है, तो समाधान सेंटिमोलर (0.01 एम) है, आदि। मोलर सांद्रता का समाधान तैयार करने के लिए, आपको पदार्थ का सूत्र जानना होगा।
उदाहरण 7. 0.1 एम सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल NaOH का 200 मिलीलीटर तैयार करने के लिए आपको कितना सोडियम हाइड्रॉक्साइड लेने की आवश्यकता है। |
|
दिया गया: वी = 200 मिली सी = 0.1 एम | समाधान: पहले; कुल मिलाकर, आइए सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH के एक ग्राम अणु के वजन की गणना करें। 23 + 16 + 1 = 40 ग्राम. चूँकि घोल 0.1 M है, 1 लीटर घोल में NaOH के 0.1 ग्राम अणु होते हैं, यानी 4 ग्राम, और 200 मिलीलीटर या 0.2 लीटर घोल में NaOH की अज्ञात मात्रा होगी। आइए एक अनुपात बनाएं: 1 लीटर 0.1 एम घोल में - 4 ग्राम NaOH » 0.2 » » - x » NaOH यहाँ से 1:0.2=4:x x = (4 · 0.2) : 1 = 0.8 ग्राम. यानी, 0.1 एम घोल का 200 मिलीलीटर तैयार करने के लिए आपको 0.8 ग्राम NaOH की आवश्यकता होगी। |
एम NaOH (जी)? |
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मोलर सांद्रता बहुत सुविधाजनक है क्योंकि समान मोलरता वाले विलयनों की समान मात्रा में अणुओं की संख्या समान होती है, क्योंकि किसी भी पदार्थ के एक ग्राम अणु में अणुओं की समान संख्या होती है।
एक निश्चित आयतन के वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में दाढ़ सांद्रता का घोल तैयार करें। ऐसे फ्लास्क की गर्दन पर एक निशान होता है जो आवश्यक मात्रा को सटीक रूप से सीमित करता है, और फ्लास्क पर शिलालेख इंगित करता है कि यह वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क किस मात्रा के लिए डिज़ाइन किया गया है।
■ 43. निम्नलिखित समाधान तैयार करने के लिए आवश्यक पदार्थ की मात्रा की गणना करें:
ए) 0.1 एम सल्फ्यूरिक एसिड घोल का 5 लीटर;
बी) 2 एम हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान के 20 मिलीलीटर;
ग) 0.25 एम एल्यूमीनियम सल्फेट समाधान के 500 मिलीलीटर;
घ) 0.5 एम कैल्शियम क्लोराइड घोल का 250 मिली।
दाढ़ सांद्रता वाले अम्लों के घोल को अक्सर प्रतिशत घोल से तैयार करना पड़ता है।
■ 44. 500 मिलीलीटर 0.5 एम घोल तैयार करने के लिए कितने 50% नाइट्रिक एसिड की आवश्यकता होती है।
45. 10 लीटर 3M घोल तैयार करने के लिए 98% सल्फ्यूरिक एसिड की कितनी मात्रा की आवश्यकता होगी?
46. निम्नलिखित समाधानों की मोलरिटी की गणना करें:
ए) 20% सल्फ्यूरिक एसिड;
बी) 4% सोडियम हाइड्रॉक्साइड;
ग) 10% नाइट्रिक एसिड;
घ) 50% कास्टिक पोटेशियम।
समाधानों की सामान्य सांद्रता
सामान्य को 1 लीटर घोल में घुले पदार्थ के ग्राम समकक्षों की संख्या से व्यक्त किया जाता है। सामान्य सांद्रता का समाधान तैयार करने के लिए गणना करने के लिए, आपको यह जानना होगा कि समकक्ष क्या है। "समतुल्य" शब्द का अर्थ है "समान मूल्य का।"
समतुल्य किसी तत्व की भार मात्रा है जो हाइड्रोजन के 1 भार भाग के साथ संयोजित हो सकती है या इसे यौगिकों में प्रतिस्थापित कर सकती है।
यदि पानी के एक अणु H 2 O में दो हाइड्रोजन परमाणु हैं जिनका कुल वजन 2 cu है। ई., और एक ऑक्सीजन परमाणु का वजन 16 घन मीटर है। ई., फिर 1 वर्ष तक। ई. हाइड्रोजन 8 घन मीटर है। ई. ऑक्सीजन, जो ऑक्सीजन के समतुल्य होगा। यदि हम कुछ ऑक्साइड लेते हैं, उदाहरण के लिए आयरन ऑक्साइड FeO, तो उसमें कोई हाइड्रोजन नहीं है, लेकिन है, और हमने पिछली गणना से पाया कि 8 y। ई. ऑक्सीजन 1 घन मीटर के बराबर है। ई. हाइड्रोजन. इसलिए, लोहे की वह मात्रा ज्ञात करना पर्याप्त है जो 8 घन मीटर के साथ मिल सकती है। ई. ऑक्सीजन, और यह भी इसके समकक्ष होगा। लोहे का परमाणु भार 56 होता है। ऑक्साइड में 56 घन घन मीटर होते हैं। ई. Fe 16 घन मीटर है। ई. ऑक्सीजन, और 8 घन मीटर पर. यानी आयरन ऑक्सीजन से आधी मात्रा होगी.
आप जटिल पदार्थों के लिए भी समकक्ष पा सकते हैं, उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड एच 2 एसओ 4 के लिए। सल्फ्यूरिक एसिड में प्रति 1 सी.यू. अर्थात्, हाइड्रोजन एसिड अणु का आधा हिस्सा है (निश्चित रूप से, सहित) क्योंकि एसिड डिबासिक है, यानी सल्फ्यूरिक एसिड का समतुल्य इसके आणविक भार (98 घन मीटर) को 2 से विभाजित करने पर, यानी 49 घन मीटर के बराबर होता है। इ।
किसी आधार का समतुल्य इसे धातु से विभाजित करके पाया जा सकता है, उदाहरण के लिए, NaOH का समतुल्य आणविक भार (40 cu) को 1, यानी सोडियम से विभाजित करने के बराबर होता है। NaOH का तुल्यांक 40 c.u है। ई. कैल्शियम Ca(OH) 2 का समतुल्य आणविक भार (74 cu) को कैल्शियम से विभाजित करने पर, अर्थात् 37 cu, e के बराबर होता है।
नमक का समतुल्य ज्ञात करने के लिए, आपको इसे धातु की संयोजकता और उसके परमाणुओं की संख्या से विभाजित करना होगा। इस प्रकार, एल्यूमीनियम सल्फेट अल 2 (एसओ 4) 3 342 घन मीटर के बराबर है। ई. इसका समतुल्य है: 342: (3 · 2) = 57 सी.यू. जहां 3 एल्यूमीनियम की संयोजकता है, और 2 एल्यूमीनियम परमाणुओं की संख्या है।
■ 47. निम्नलिखित यौगिकों के समकक्षों की गणना करें; ए) फॉस्फोरिक एसिड; बी) बेरियम; सी) सोडियम सल्फेट डी) एल्यूमीनियम नाइट्रेट।
ग्राम समतुल्य किसी पदार्थ के ग्रामों की वह संख्या है जो संख्यात्मक रूप से समतुल्य के बराबर होती है।
यदि 1 लीटर घोल में 1 ग्राम समतुल्य (g-इक्विव) घुला हुआ पदार्थ है, तो घोल एक-सामान्य (1 N) है, यदि 0.1 ग्राम समतुल्य है, तो डेसी-सामान्य (0.1 N), यदि 0.01 ग्राम समतुल्य है, फिर सेंटिनॉर्मल (0.01 एन), आदि। समाधानों की सामान्य सांद्रता की गणना करने के लिए, आपको पदार्थ का सूत्र भी जानना होगा।
सामान्य सांद्रता के घोल, जैसे दाढ़ वाले, वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में तैयार किए जाते हैं।
■ 48. 0.1 N के 2 लीटर तैयार करने के लिए कितने सल्फ्यूरिक एसिड की आवश्यकता होती है। समाधान?
49. 0.5 एन का 200 मिलीलीटर तैयार करने के लिए आपको कितना एल्यूमीनियम नाइट्रेट लेना होगा। समाधान?
अक्सर प्रतिशत सांद्रण के सांद्रित विलयनों से सामान्य सांद्रण का विलयन तैयार करना आवश्यक होता है। यह उसी तरह किया जाता है जैसे दाढ़ सांद्रता का घोल तैयार करते समय, लेकिन ग्राम-आणविक भार की नहीं, बल्कि ग्राम-समतुल्य भार की गणना की जाती है।
समाधान की तैयारी.विलयन दो या दो से अधिक पदार्थों का सजातीय मिश्रण होता है। किसी विलयन की सांद्रता विभिन्न तरीकों से व्यक्त की जाती है:
वजन प्रतिशत में, यानी 100 ग्राम घोल में निहित ग्राम पदार्थ की संख्या से;
वॉल्यूम प्रतिशत में, यानी 100 मिलीलीटर घोल में पदार्थ की मात्रा इकाइयों (एमएल) की संख्या से;
दाढ़, यानी 1 लीटर घोल (दाढ़ घोल) में निहित किसी पदार्थ के ग्राम-मोल्स की संख्या;
सामान्यता, यानी 1 लीटर घोल में घुले पदार्थ के ग्राम समकक्षों की संख्या।
प्रतिशत एकाग्रता के समाधान.प्रतिशत समाधान अनुमानित समाधान के रूप में तैयार किए जाते हैं, जबकि पदार्थ का एक नमूना एक तकनीकी रासायनिक तराजू पर तौला जाता है, और मापने वाले सिलेंडर का उपयोग करके मात्रा को मापा जाता है।
प्रतिशत समाधान तैयार करने के लिए कई विधियों का उपयोग किया जाता है।
उदाहरण। 1 किलो 15% सोडियम क्लोराइड घोल तैयार करना आवश्यक है। इसके लिए आपको कितना नमक लेना होगा? गणना अनुपात के अनुसार की जाती है:
इसलिए इसके लिए आपको 1000-150 = 850 ग्राम पानी लेना होगा.
ऐसे मामलों में जहां 1 लीटर 15% सोडियम क्लोराइड समाधान तैयार करना आवश्यक है, नमक की आवश्यक मात्रा की गणना अलग तरीके से की जाती है। संदर्भ पुस्तक का उपयोग करते हुए, इस समाधान का घनत्व ज्ञात करें और, इसे दिए गए आयतन से गुणा करके, समाधान की आवश्यक मात्रा का द्रव्यमान प्राप्त करें: 1000-1.184 = 1184 ग्राम।
फिर यह इस प्रकार है:
इसलिए, 1 किलो और 1 लीटर घोल तैयार करने के लिए सोडियम क्लोराइड की आवश्यक मात्रा अलग-अलग होती है। ऐसे मामलों में जहां क्रिस्टलीकरण के पानी वाले अभिकर्मकों से समाधान तैयार किए जाते हैं, अभिकर्मक की आवश्यक मात्रा की गणना करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।
उदाहरण।क्रिस्टलीकरण के पानी (Na2CO3-10H2O) वाले नमक से 1.050 के घनत्व के साथ Na2CO3 के 5% घोल का 1000 मिलीलीटर तैयार करना आवश्यक है।
Na2CO3 का आणविक भार (वजन) 106 ग्राम है, Na2CO3-10H2O का आणविक भार (वजन) 286 ग्राम है, यहां से 5% समाधान तैयार करने के लिए Na2CO3-10H2O की आवश्यक मात्रा की गणना की जाती है:
निम्न प्रकार से तनुकरण विधि का उपयोग करके समाधान तैयार किए जाते हैं।
उदाहरण। 1.185 (37.3%) के सापेक्ष घनत्व वाले एसिड समाधान से 10% एचसीएल समाधान का 1 लीटर तैयार करना आवश्यक है। 10% घोल का सापेक्ष घनत्व 1.047 (संदर्भ तालिका के अनुसार) है, इसलिए, ऐसे घोल के 1 लीटर का द्रव्यमान (वजन) 1000X1.047 = 1047 ग्राम है। घोल की इस मात्रा में शुद्ध हाइड्रोजन क्लोराइड होना चाहिए
यह निर्धारित करने के लिए कि कितना 37.3% एसिड लेने की आवश्यकता है, हम अनुपात बनाते हैं:
दो घोलों को पतला या मिश्रित करके घोल तैयार करते समय, गणना को सरल बनाने के लिए विकर्ण योजना विधि या "क्रॉस का नियम" का उपयोग किया जाता है। दो रेखाओं के प्रतिच्छेदन पर, दी गई सांद्रता लिखी होती है, और बाईं ओर दोनों सिरों पर - विलायक के लिए प्रारंभिक समाधान की सांद्रता शून्य के बराबर होती है;
विभिन्न उद्देश्यों के लिए सलाइन समाधान की आवश्यकता हो सकती है, उदाहरण के लिए, यह कुछ पारंपरिक चिकित्सा का हिस्सा है। तो यदि आपके पास उत्पाद की मात्रा मापने के लिए घर पर विशेष बीकर नहीं हैं तो 1% घोल कैसे तैयार करें? सामान्य तौर पर, उनके बिना भी आप 1% नमक का घोल बना सकते हैं। इसे कैसे तैयार करें इसके बारे में नीचे विस्तार से बताया गया है। इससे पहले कि आप ऐसा समाधान तैयार करना शुरू करें, आपको नुस्खा का सावधानीपूर्वक अध्ययन करना चाहिए और बिल्कुल आवश्यक सामग्री का निर्धारण करना चाहिए। बात यह है कि "नमक" की परिभाषा विभिन्न पदार्थों को संदर्भित कर सकती है। कभी-कभी यह साधारण टेबल नमक, कभी-कभी सेंधा नमक या यहां तक कि सोडियम क्लोराइड भी निकलता है। एक नियम के रूप में, एक विस्तृत नुस्खा में यह स्पष्टीकरण पाना हमेशा संभव होता है कि किस विशेष पदार्थ का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। लोक व्यंजनों में अक्सर मैग्नीशियम सल्फेट भी शामिल होता है, जिसे "एप्सम नमक" भी कहा जाता है।
यदि पदार्थ की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, दांत से गरारे करने या दर्द से राहत पाने के लिए, तो अक्सर इस मामले में सोडियम क्लोराइड के खारा समाधान का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। परिणामी उत्पाद में उपचार गुण हों और मानव शरीर को नुकसान न पहुंचे, इसके लिए केवल उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री का चयन किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, सेंधा नमक में बहुत सारी अनावश्यक अशुद्धियाँ होती हैं, इसलिए इसके बजाय नियमित बारीक नमक का उपयोग करना बेहतर होता है (आयोडीन युक्त नमक का उपयोग कुल्ला करने के लिए भी किया जा सकता है)। जहाँ तक पानी की बात है, घर पर आपको फ़िल्टर्ड या कम से कम उबला हुआ पानी का उपयोग करना चाहिए। कुछ व्यंजन वर्षा जल या बर्फ का उपयोग करने की सलाह देते हैं। लेकिन, मौजूदा पर्यावरणीय स्थिति को देखते हुए ऐसा करना उचित नहीं है। खासकर बड़े शहरों के निवासियों के लिए. बेहतर होगा कि नल के पानी को अच्छी तरह साफ कर लिया जाए।
यदि आपके घर पर कोई विशेष फिल्टर नहीं है, तो आप पानी को शुद्ध करने के लिए प्रसिद्ध "पुराने जमाने" की विधि का उपयोग कर सकते हैं। इसमें फ्रीजर में नल का पानी जमना शामिल है। जैसा कि आप जानते हैं, इस प्रक्रिया में, यह सबसे शुद्ध तरल है जो सबसे पहले बर्फ में बदल जाता है, और सभी हानिकारक अशुद्धियाँ और गंदगी कंटेनर के नीचे तक डूब जाती हैं। पूरे गिलास के जमने का इंतजार किए बिना, आपको ऊपर का बर्फ वाला हिस्सा हटा देना चाहिए और फिर उसे पिघला देना चाहिए। ऐसा पानी स्वास्थ्य के लिए यथासंभव स्वच्छ और सुरक्षित होगा। इसका उपयोग खारा घोल तैयार करने के लिए किया जा सकता है।
अब तरल और ठोस पदार्थों के लिए माप की इकाइयों पर निर्णय लेने का समय आ गया है। नमक के लिए एक चम्मच का उपयोग करना सबसे सुविधाजनक है। जैसा कि आप जानते हैं, इसमें 7 ग्राम उत्पाद होता है, यदि चम्मच ढेर किया जाता है, तो 10. प्रतिशत की गणना के लिए बाद वाला विकल्प उपयोग करने के लिए अधिक सुविधाजनक है। यदि आपके घर में विशेष बीकर नहीं हैं तो साधारण फेसेटेड ग्लास से पानी मापना आसान है। इसमें 250 मिलीलीटर पानी है. 250 मिलीलीटर शुद्ध ताजे पानी का द्रव्यमान 250 ग्राम के बराबर होता है। आधा गिलास तरल या 100 ग्राम का उपयोग करना सबसे सुविधाजनक है। अगला नमकीन घोल तैयार करने का सबसे कठिन चरण है। यह एक बार फिर से नुस्खा का सावधानीपूर्वक अध्ययन करने और अनुपात पर निर्णय लेने के लायक है। यदि 1% नमक का घोल लेने की सिफारिश की जाती है, तो प्रत्येक 100 ग्राम तरल में आपको 1 ग्राम ठोस घोलना होगा। सबसे सटीक गणना आपको बताएगी कि आपको 99 ग्राम पानी और 1 ग्राम नमक लेने की आवश्यकता होगी, लेकिन इतनी सटीकता की आवश्यकता होने की संभावना नहीं है।
कुछ त्रुटि करना काफी संभव है और, उदाहरण के लिए, 1% खारा घोल प्राप्त करने के लिए एक लीटर पानी में एक बड़ा चम्मच नमक मिलाएं। वर्तमान में, इसका उपयोग अक्सर किया जाता है, उदाहरण के लिए, सर्दी और विशेष रूप से गले में खराश के उपचार में। आप तैयार घोल में सोडा या आयोडीन की कुछ बूंदें भी मिला सकते हैं। परिणामी गरारे मिश्रण गले की खराश के लिए एक उत्कृष्ट प्रभावी और कुशल उपाय होगा। बस कुछ प्रक्रियाओं के बाद असुविधा दूर हो जाएगी। वैसे, ऐसा समाधान परिवार के सबसे छोटे सदस्यों द्वारा उपयोग के लिए निषिद्ध नहीं है। मुख्य बात यह है कि अतिरिक्त सामग्री (विशेष रूप से आयोडीन) के साथ इसे ज़्यादा न करें, अन्यथा आप मौखिक गुहा के श्लेष्म झिल्ली को नुकसान पहुंचा सकते हैं और केवल गले में खराश की स्थिति को बढ़ा सकते हैं।
इसके अलावा, दांत के दर्द से राहत पाने के लिए सेलाइन घोल का उपयोग किया जा सकता है। सच है, अधिक संतृप्त का उपयोग करना अधिक प्रभावी है, उदाहरण के लिए, 10 प्रतिशत। यह मिश्रण वास्तव में थोड़े समय के लिए मौखिक गुहा में दर्दनाक परेशानी से राहत दिला सकता है। लेकिन यह कोई दवा नहीं है, इसलिए आपको राहत मिलने के बाद दंत चिकित्सक के पास जाना कभी नहीं टालना चाहिए।
