रसायन विज्ञान में दाढ़ द्रव्यमान की गणना कैसे करें। दाढ़ द्रव्यमान कैसे खोजें

किसी पदार्थ का मोलर द्रव्यमान इसमें शामिल परमाणुओं के दाढ़ द्रव्यमान के योग से जोड़ा जाता है रासायनिक सूत्र. परमाणु दाढ़ द्रव्यमान स्थिरांक होते हैं जिनके मूल्य रासायनिक संदर्भ पुस्तक में पाए जा सकते हैं (कभी-कभी परमाणु द्रव्यमान तत्वों की आवर्त सारणी में सीधे लिखे जाते हैं)।

उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन का दाढ़ द्रव्यमान (हाइड्रोजन अणु का रासायनिक सूत्र एच 2 है) तत्व हाइड्रोजन (एच) के परमाणु दाढ़ द्रव्यमान का दोगुना है:

1.0079 * 2 = 2.0158 ग्राम/मोल

गणना को सरल बनाने के लिए, विशेष रूप से स्कूल में, दाढ़ द्रव्यमान के गोल मूल्यों का उपयोग किया जाता है। लेकिन कंप्यूटर के लिए बिना गोलाई के गणना करना मुश्किल नहीं है, और आपके लिए प्लेट में परमाणुओं के आवश्यक दाढ़ द्रव्यमान का पता लगाना भी मुश्किल नहीं है।

मोलर मास कैलकुलेटर

आपको केवल पदार्थ का रासायनिक सूत्र जानने की जरूरत है।

कैलकुलेटर सूत्र में रासायनिक तत्वों को पहचानता है और उनके कुल द्रव्यमान की गणना करता है। लेकिन अस्पष्टताएं हो सकती हैं, उदाहरण के लिए, सूत्र H2CO3 (कार्बोनिक एसिड), बिना केस सेंसिटिविटी के लिखा गया - h2co3 - कैलकुलेटर द्वारा H2Co3 के रूप में माना जाएगा, अर्थात। एक प्रकार का कोबाल्ट हाइड्राइड।

कैलकुलेटर को सूत्र में तत्वों को पहचानने में मदद करने के लिए, आपको केस-संवेदी होने की आवश्यकता है। लेकिन पर चल दूरभाषइनपुट केस को लगातार बदलना सुविधाजनक नहीं है। इस मामले में, रसायन को अलग करें। अंतरिक्ष तत्व। रिक्त स्थान देखकर, कार्यक्रम यह पता लगाएगा कि ये अलग-अलग तत्व हैं।

कैलकुलेटर द्वारा समझे जाने वाले फ़ार्मुलों के उदाहरण:

C8H10N4O2 (कैफीन), (NH4)2SO4 (अमोनियम सल्फेट), 4Na2CO3 * 1.5 H2O2 (सोडियम पेरकार्बोनेट), h2s o 4 (सल्फ्यूरिक एसिड)

CO2 (कार्बन डाइऑक्साइड, शुष्क बर्फ)

दाढ़ द्रव्यमान 44.0098, g/mol

पदार्थों के दाढ़ द्रव्यमान को निर्धारित करने के लिए, आपको यह करना होगा:

• रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी की एक तालिका है डी.आई. मेंडेलीव;
• प्रश्न में पदार्थ के सूत्र में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या जान सकेंगे;
• "मोलर मास", "मोल" अवधारणाओं की परिभाषा जानें।

पदार्थ सूत्र

किसी पदार्थ का वर्णन करने के लिए यह जानना आवश्यक है कि विचाराधीन पदार्थ के एक अणु में कितने परमाणु और किस प्रकार के अणु होते हैं। उदाहरण के लिए, अक्रिय गैस क्रिप्टन Kr के परमाणु रूप में सामान्य परिस्थितियों (वायुमंडलीय दबाव 101325 Pa = 760 मिमी Hg, तापमान 273.15 K = 0 ° C) के तहत मौजूद है। कार्बन मोनोऑक्साइड अणु में दो कार्बन परमाणु C और एक ऑक्सीजन परमाणु O: CO2 होते हैं। और रेफ्रिजरेटर का शीतलक - फ़्रीऑन 134 - का एक अधिक जटिल सूत्र है: СF3CFH2।

परिभाषाएं

मोलर मास मिस्टर किसी पदार्थ के एक मोल का द्रव्यमान है, जिसे g / mol में मापा जाता है।

मोल किसी पदार्थ की वह मात्रा है जिसमें किसी दिए गए प्रकार के परमाणुओं की एक निश्चित संख्या होती है। इसे कार्बन समस्थानिक C-12 के 12 g में परमाणुओं की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है और यह अवोगाद्रो के स्थिरांक N = 6.022 * 10 ^ 23 के बराबर है। 1 / मोल।

दाढ़ द्रव्यमान की गणना

किसी पदार्थ का मोलर मास मिस्टर ज्ञात करने के लिए, डी.आई. के रासायनिक तत्वों की आवर्त प्रणाली की तालिका का उपयोग करते हुए, पदार्थ में शामिल प्रत्येक तत्व के परमाणु द्रव्यमान Ar का पता लगाना आवश्यक है। मेंडेलीव, और प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या जानते हैं।

उदाहरण के लिए, सोडियम टेट्राबोरेट Na2B4O7 * 10 H2O का मोलर मास मिस्टर है:

एम आर (Na2B4O7 * 10 H2O) = 2 * Ar (Na) + 4 * Ar (B) + 7 * Ar (O) + 10 * 2 * Ar (H) + 10 * Ar (O) = 2 * 23 + 4 * 11 + 7 * 16 + 10 * 2 * 1 * 16 = 223 ग्राम / मोल।

ऐसा करने के लिए, आपको आवर्त सारणी का उपयोग करने की आवश्यकता है। किसी भी तत्व के सेल में, 3-4 दशमलव स्थानों की सटीकता के साथ, सबसे अधिक बार, एक संख्या दी जाती है - यह इस तत्व का सापेक्ष आणविक द्रव्यमान (दाढ़ द्रव्यमान) है। आमतौर पर, आणविक भार को उपयुक्त गणितीय नियमों के अनुसार गोल किया जाता है, क्लोरीन के अपवाद के साथ - क्लोरीन परमाणु का आणविक भार 35.5 होता है। मॉलिक्यूलर मास्स जटिल पदार्थइसके घटक तत्वों के आणविक भार के योग के बराबर। उदाहरण के लिए, पानी H2O है। हाइड्रोजन का आणविक भार 1, ऑक्सीजन - 16 है। इसका मतलब है कि पानी का आणविक भार 2 * 1 + 16 = 18 ग्राम / मोल है।

ऐसा करने के लिए, आपको इस अणु में सभी परमाणुओं के द्रव्यमान को जोड़ना होगा।

उदाहरण 1. पानी के अणु में H2O2 हाइड्रोजन परमाणु और 1 ऑक्सीजन परमाणु। हाइड्रोजन का परमाणु द्रव्यमान \u003d 1, और ऑक्सीजन \u003d 16। इसलिए, पानी का आणविक द्रव्यमान 1 + 1 + 16 \u003d 18 परमाणु द्रव्यमान इकाइयाँ, और पानी का दाढ़ द्रव्यमान \u003d 18 g / mol है।

उदाहरण 2. सल्फ्यूरिक एसिड H2SO4 के एक अणु में 2 हाइड्रोजन परमाणु, 1 सल्फर परमाणु और 4 ऑक्सीजन परमाणु होते हैं। इसलिए, इस पदार्थ का आणविक भार 1 2 + 32 + 4 16 \u003d 98 amu होगा, और दाढ़ द्रव्यमान 98 g / mol होगा।

उदाहरण 3. एल्युमिनियम सल्फेट के एक अणु में Al 2 (SO 4) 3 2 एल्युमीनियम परमाणु, 3 सल्फर परमाणु और 12 ऑक्सीजन परमाणु। इस पदार्थ का आणविक भार 27 2 + 32 3 + 16 12 = 342 amu है, और दाढ़ द्रव्यमान 342 g / mol है।

तिल, दाढ़ द्रव्यमान

मोलर द्रव्यमान किसी पदार्थ के द्रव्यमान का किसी पदार्थ की मात्रा का अनुपात है, अर्थात। एम (एक्स) = एम (एक्स) / एन (एक्स), (1)

जहां एम (एक्स) पदार्थ एक्स का दाढ़ द्रव्यमान है, एम (एक्स) पदार्थ एक्स का द्रव्यमान है, एन (एक्स) पदार्थ एक्स की मात्रा है।

दाढ़ द्रव्यमान के लिए SI इकाई kg/mol है, लेकिन इकाई g/mol आमतौर पर उपयोग की जाती है। मास यूनिट - जी, किग्रा।

किसी पदार्थ की मात्रा का SI मात्रक मोल होता है।

मोल किसी पदार्थ की ऐसी मात्रा है जिसमें इस पदार्थ के 6.02 10 23 अणु होते हैं।

रसायन विज्ञान में किसी भी समस्या का समाधान पदार्थ की मात्रा से होता है। आपको मूल सूत्र याद रखने की आवश्यकता है:

एन (एक्स) = एम (एक्स) / एम (एक्स)

या सामान्य सूत्र: n(x) =m(x)/M(x) = V(x)/Vm = N/N A , (2)

जहाँ V(x) पदार्थ X(l) का आयतन है, V m n.o पर गैस का मोलर आयतन है। (22.4 l / mol), N - कणों की संख्या, N A - अवोगाद्रो स्थिरांक (6.02 10 23)।

उदाहरण 1. 0.6 mol की मात्रा के साथ सोडियम आयोडाइड NaI का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए।

उदाहरण 2. सोडियम टेट्राबोरेट Na 2 B 4 O 7 में निहित परमाणु बोरॉन पदार्थ की मात्रा निर्धारित करें जिसका वजन 40.4 g है।

मी (ना 2 बी 4 ओ 7) \u003d 40.4 जी।

सोडियम टेट्राबोरेट का दाढ़ द्रव्यमान 202 ग्राम/मोल है। पदार्थ Na 2 B 4 O 7 की मात्रा निर्धारित करें: n (ना 2 बी 4 ओ 7) \u003d मीटर (ना 2 बी 4 ओ 7) / एम (ना 2 बी 4 ओ 7) \u003d 40.4 / 202 \u003d 0.2 मोल। याद रखें कि 1 mol सोडियम टेट्राबोरेट अणु में 2 mol सोडियम परमाणु, 4 mol बोरॉन परमाणु और 7 mol ऑक्सीजन परमाणु होते हैं (सोडियम टेट्राबोरेट का सूत्र देखें)। तब परमाणु बोरॉन के पदार्थ की मात्रा बराबर होती है: एन (बी) \u003d 4 एन (ना 2 बी 4 ओ 7) \u003d 4 0.2 \u003d 0.8 मोल।

2.10.1. परमाणुओं और अणुओं के सापेक्ष और निरपेक्ष द्रव्यमान की गणना

परमाणुओं और अणुओं के सापेक्ष द्रव्यमान D.I का उपयोग करके निर्धारित किए जाते हैं। मेंडेलीव के परमाणु द्रव्यमान के मूल्य। उसी समय, शैक्षिक उद्देश्यों के लिए गणना करते समय, तत्वों के परमाणु द्रव्यमान के मूल्यों को आमतौर पर पूर्णांक (क्लोरीन के अपवाद के साथ) में गोल किया जाता है। परमाणु भारजो 35.5 के बराबर लिया जाता है)।

उदाहरण 1. कैल्शियम का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान और r (Ca) = 40; प्लेटिनम का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान r (Pt) = 195।

एक अणु के सापेक्ष द्रव्यमान की गणना परमाणुओं के सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान के योग के रूप में की जाती है जो किसी दिए गए अणु को बनाते हैं, उनके पदार्थ की मात्रा को ध्यान में रखते हुए।

उदाहरण 2. सल्फ्यूरिक एसिड का सापेक्ष दाढ़ द्रव्यमान:

एम आर (एच 2 एसओ 4) = 2 ए आर (एच) + ए आर (एस) + 4 ए आर (ओ) = 2 · 1 + 32 + 4· 16 = 98.

परमाणुओं और अणुओं के निरपेक्ष द्रव्यमान का मान किसी पदार्थ के 1 मोल के द्रव्यमान को अवोगाद्रो संख्या से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है।

उदाहरण 3. एक कैल्शियम परमाणु का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए।

समाधान।कैल्शियम का परमाणु द्रव्यमान Ar (Ca) = 40 g / mol है। एक कैल्शियम परमाणु का द्रव्यमान बराबर होगा:

एम (सीए) = आर (सीए): एन ए = 40: 6.02 · 10 23 = 6,64· 10 -23 ग्रा.

उदाहरण 4. एक सल्फ्यूरिक अम्ल अणु का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए।

समाधान।सल्फ्यूरिक एसिड का दाढ़ द्रव्यमान एम आर (एच 2 एसओ 4) = 98 है। एक अणु एम (एच 2 एसओ 4) का द्रव्यमान है:

एम (एच 2 एसओ 4) = एम आर (एच 2 एसओ 4): एन ए = 98: 6.02 · 10 23 = 16,28· 10 -23 ग्रा.

2.10.2. द्रव्यमान और आयतन के ज्ञात मूल्यों से पदार्थ की मात्रा की गणना और परमाणु और आणविक कणों की संख्या की गणना

किसी पदार्थ की मात्रा उसके परमाणु (दाढ़) द्रव्यमान द्वारा, उसके द्रव्यमान को ग्राम में व्यक्त करके विभाजित करके निर्धारित की जाती है। सामान्य परिस्थितियों में गैसीय अवस्था में किसी पदार्थ की मात्रा को उसके आयतन को 1 mol गैस (22.4 लीटर) के आयतन से विभाजित करके पाया जाता है।

उदाहरण 5. 57.5 ग्राम धात्विक सोडियम में सोडियम n (Na) की मात्रा ज्ञात कीजिए।

समाधान।सोडियम का आपेक्षिक परमाणु द्रव्यमान Ar (Na) = 23 है। हम धात्विक सोडियम के द्रव्यमान को उसके परमाणु द्रव्यमान से विभाजित करके पदार्थ की मात्रा ज्ञात करते हैं:

एन (ना) = 57.5: 23 = 2.5 मोल।

उदाहरण 6. नाइट्रोजन पदार्थ की मात्रा निर्धारित करें, यदि सामान्य परिस्थितियों में इसकी मात्रा। 5.6 लीटर है।

समाधान।नाइट्रोजन पदार्थ की मात्रा n (N .) 2) हम इसकी मात्रा को 1 mol गैस (22.4 l) के आयतन से विभाजित करके पाते हैं:

एन (एन 2) = 5.6: 22.4 = 0.25 मोल।

किसी पदार्थ में परमाणुओं और अणुओं की संख्या परमाणुओं और अणुओं के पदार्थ की मात्रा को अवोगाद्रो की संख्या से गुणा करके निर्धारित की जाती है।

उदाहरण 7. 1 किग्रा जल में अणुओं की संख्या ज्ञात कीजिए।

समाधान।हम जल पदार्थ की मात्रा उसके द्रव्यमान (1000 ग्राम) को उसके दाढ़ द्रव्यमान (18 ग्राम / मोल) से विभाजित करके पाते हैं:

एन (एच 2 ओ) = 1000: 18 = 55.5 मोल।

1000 ग्राम जल में अणुओं की संख्या होगी :

एन (एच 2 ओ) = 55.5 · 6,02· 10 23 = 3,34· 10 24 .

उदाहरण 8. 1 लीटर (NU) ऑक्सीजन में निहित परमाणुओं की संख्या ज्ञात कीजिए।

समाधान।ऑक्सीजन पदार्थ की मात्रा, जिसका आयतन सामान्य परिस्थितियों में 1 लीटर के बराबर होता है:

एन (ओ 2) = 1: 22.4 = 4.46 · 10 -2 मोल।

1 लीटर (n.u.) में ऑक्सीजन के अणुओं की संख्या होगी:

एन (ओ 2) = 4.46 · 10 -2 · 6,02· 10 23 = 2,69· 10 22 .

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि 26.9 · सामान्य परिस्थितियों में किसी भी गैस के 1 लीटर में 10 22 अणु समाहित होंगे। चूँकि ऑक्सीजन अणु द्विपरमाणुक है, इसलिए 1 लीटर में ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या 2 गुना अधिक होगी, अर्थात। 5.38 · 10 22 .

2.10.3. गैस मिश्रण के औसत दाढ़ द्रव्यमान और आयतन अंश की गणना
इसमें शामिल गैसें

गैस मिश्रण के औसत दाढ़ द्रव्यमान की गणना इस मिश्रण को बनाने वाली गैसों के दाढ़ द्रव्यमान और उनके आयतन अंशों के आधार पर की जाती है।

उदाहरण 9. यह मानते हुए कि हवा में नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और आर्गन की मात्रा (मात्रा प्रतिशत में) क्रमशः 78, 21 और 1 है, हवा के औसत दाढ़ द्रव्यमान की गणना करें।

समाधान।

एम वायु = 0.78 · एम आर (एन 2) +0.21 · एम आर (ओ 2) +0.01 · एम आर (एआर) = 0.78 · 28+0,21· 32+0,01· 40 = 21,84+6,72+0,40=28,96

या लगभग 29 ग्राम / मोल।

उदाहरण 10. गैस मिश्रण में सामान्य परिस्थितियों में मापा गया एनएच 3 का 12 लीटर, एन 2 का 5 लीटर और एच 2 का 3 लीटर होता है। इस मिश्रण में गैसों के आयतन अंश और इसके औसत दाढ़ द्रव्यमान की गणना करें।

समाधान।गैस मिश्रण का कुल आयतन V = 12 + 5 + 3 = 20 लीटर है। j गैसों का आयतन अंश बराबर होगा:

(एनएच 3) = 12: 20 = 0.6; (एन 2) = 5: 20 = 0.25; (एच 2) = 3: 20 = 0.15।

औसत दाढ़ द्रव्यमान की गणना इस मिश्रण को बनाने वाली गैसों के आयतन अंशों और उनके आणविक भार के आधार पर की जाती है:

एम = 0.6 · एम (एनएच 3) +0.25 · एम (एन 2) +0.15 · एम (एच 2) = 0.6 · 17+0,25· 28+0,15· 2 = 17,5.

2.10.4. एक रासायनिक यौगिक में एक रासायनिक तत्व के द्रव्यमान अंश की गणना

किसी रासायनिक तत्व के द्रव्यमान अंश को इस पदार्थ के द्रव्यमान में निहित किसी दिए गए तत्व X के परमाणु के द्रव्यमान के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। द्रव्यमान अंश एक आयामहीन मात्रा है। इसे एक के अंशों में व्यक्त किया जाता है:

(एक्स) = एम (एक्स) / एम (0 .)<ω< 1);

या प्रतिशत

(एक्स),% = 100 मीटर (एक्स) / एम (0%<ω<100%),

जहाँ (X) एक रासायनिक तत्व X का द्रव्यमान अंश है; एम (एक्स) एक रासायनिक तत्व एक्स का द्रव्यमान है; मी पदार्थ का द्रव्यमान है।

उदाहरण 11. मैंगनीज ऑक्साइड (VII) में मैंगनीज के द्रव्यमान अंश की गणना करें।

समाधान।पदार्थों के मोलर द्रव्यमान हैं: M (Mn) = 55 g / mol, M (O) = 16 g / mol, M (Mn 2 O 7) = 2M (Mn) + 7M (O) = 222 g / mol . इसलिए, पदार्थ 1 mol की मात्रा के साथ Mn 2 O 7 का द्रव्यमान है:

एम (एमएन 2 ओ 7) = एम (एमएन 2 ओ 7) · एन (एमएन 2 ओ 7) = 222 · 1 = 222 ग्रा.

सूत्र Mn 2 O 7 से यह पता चलता है कि मैंगनीज परमाणुओं के पदार्थ की मात्रा मैंगनीज (VII) ऑक्साइड के पदार्थ की मात्रा से दोगुनी है। माध्यम,

एन (एमएन) = 2एन (एमएन 2 ओ 7) = 2 मोल,

एम (एमएन) = एन (एमएन) · एम (एमएन) = 2 · 55 = 110 ग्राम।

इस प्रकार, मैंगनीज (VII) ऑक्साइड में मैंगनीज का द्रव्यमान अंश बराबर है:

ω (एक्स) = एम (एमएन): एम (एमएन 2 ओ 7) = 110: 222 = 0.495 या 49.5%।

2.10.5. किसी रासायनिक यौगिक के सूत्र को उसके मूल संघटन द्वारा स्थापित करना

किसी पदार्थ का सरलतम रासायनिक सूत्र इस पदार्थ को बनाने वाले तत्वों के द्रव्यमान अंशों के ज्ञात मूल्यों के आधार पर निर्धारित किया जाता है।

मान लीजिए किसी पदार्थ का एक नमूना है Na x P y O z जिसका द्रव्यमान mo g है। आइए विचार करें कि इसका रासायनिक सूत्र कैसे निर्धारित किया जाता है यदि ज्ञात द्रव्यमान में तत्वों के परमाणुओं, उनके द्रव्यमान या द्रव्यमान अंशों की मात्रा एक पदार्थ जाना जाता है। किसी पदार्थ का सूत्र अनुपात द्वारा निर्धारित किया जाता है:

एक्स: वाई: जेड = एन (ना): एन (पी): एन (ओ)।

यदि इसके प्रत्येक सदस्य को अवोगाद्रो संख्या से विभाजित किया जाए तो यह अनुपात नहीं बदलता है:

एक्स: वाई: जेड = एन (ना) / एन ए: एन (पी) / एन ए: एन (ओ) / एन ए = ν (ना): (पी): ν (ओ).

इस प्रकार, किसी पदार्थ का सूत्र ज्ञात करने के लिए, किसी पदार्थ के समान द्रव्यमान में परमाणुओं के पदार्थों की मात्रा के बीच के अनुपात को जानना आवश्यक है:

एक्स: वाई: जेड = एम (ना) / एम आर (ना): एम (पी) / एम आर (पी): एम (ओ) / एम आर (ओ)।

यदि हम अंतिम समीकरण के प्रत्येक पद को नमूना m o के द्रव्यमान से विभाजित करते हैं, तो हमें एक व्यंजक प्राप्त होता है जो हमें पदार्थ की संरचना को निर्धारित करने की अनुमति देता है:

एक्स: वाई: जेड = ω (ना) / एम आर (ना): (पी) / एम आर (पी): (ओ) / एम आर (ओ)।

उदाहरण 12. पदार्थ में 85.71 द्रव्यमान है। % कार्बन और 14.29 wt। % हाइड्रोजन। इसका दाढ़ द्रव्यमान 28 g/mol है। इस पदार्थ का सबसे सरल और सच्चा रासायनिक सूत्र ज्ञात कीजिए।

समाधान।अणु C x H y में परमाणुओं की संख्या के बीच का अनुपात प्रत्येक तत्व के द्रव्यमान अंशों को उसके परमाणु द्रव्यमान से विभाजित करके निर्धारित किया जाता है:

एक्स: वाई = 85.71 / 12: 14.29 / 1 = 7.14: 14.29 = 1: 2।

अत: किसी पदार्थ का सरलतम सूत्र CH2 है। किसी पदार्थ का सरलतम सूत्र सदैव उसके वास्तविक सूत्र से मेल नहीं खाता। इस मामले में, सूत्र सीएच 2 हाइड्रोजन परमाणु की संयोजकता के अनुरूप नहीं है। सही रासायनिक सूत्र खोजने के लिए, आपको किसी दिए गए पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान जानना होगा। इस उदाहरण में, पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान 28 g / mol है। 28 को 14 से भाग देने पर (सूत्र इकाई सीएच 2 के अनुरूप परमाणु द्रव्यमान का योग), हम एक अणु में परमाणुओं की संख्या के बीच सही अनुपात प्राप्त करते हैं:

हमें पदार्थ का सही सूत्र मिलता है: सी 2 एच 4 - एथिलीन।

गैसीय पदार्थों और वाष्प के लिए दाढ़ द्रव्यमान के बजाय, समस्या विवरण किसी भी गैस या वायु के घनत्व को इंगित कर सकता है।

विचाराधीन मामले में, गैस का वायु घनत्व 0.9655 है। इस मान के आधार पर, गैस का दाढ़ द्रव्यमान ज्ञात किया जा सकता है:

एम = एम वायु · डी हवा = 29 · 0,9655 = 28.

इस व्यंजक में, M गैस का दाढ़ द्रव्यमान C x H y है, M वायु वायु का औसत दाढ़ द्रव्यमान है, D वायु वायु में गैस C x H y का घनत्व है। परिणामी दाढ़ द्रव्यमान का उपयोग किसी पदार्थ के वास्तविक सूत्र को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

समस्या विवरण किसी एक तत्व के द्रव्यमान अंश का संकेत नहीं दे सकता है। यह अन्य सभी तत्वों के द्रव्यमान अंशों में से एक (100%) घटाकर पाया जाता है।

उदाहरण 13. कार्बनिक यौगिक में 38.71 द्रव्यमान होता है। % कार्बन, 51.61 wt। % ऑक्सीजन और 9.68 वाट। % हाइड्रोजन। इस पदार्थ का सही सूत्र निर्धारित करें यदि ऑक्सीजन के लिए इसका वाष्प घनत्व 1.9375 है।

समाधान।हम अणु C x H y O z में परमाणुओं की संख्या के बीच अनुपात की गणना करते हैं:

एक्स: वाई: जेड = 38.71 / 12: 9.68 / 1: 51.61 / 16 = 3.226: 9.68: 3.226 = 1: 3: 1।

किसी पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान M के बराबर होता है:

एम = एम (ओ 2) · डी (ओ 2) = 32 · 1,9375 = 62.

पदार्थ का सरलतम सूत्र CH3O है। इस सूत्र इकाई के परमाणु भार का योग 12 + 3 + 16 = 31 होगा। हम 62 को 31 से विभाजित करते हैं और हमें एक अणु में परमाणुओं की संख्या के बीच सही अनुपात मिलता है:

एक्स: वाई: जेड = 2: 6: 2।

इस प्रकार, पदार्थ का सही सूत्र C 2 H 6 O 2 है। यह सूत्र डाइहाइड्रिक अल्कोहल - एथिलीन ग्लाइकॉल की संरचना से मेल खाता है: सीएच 2 (ओएच) -सीएच 2 (ओएच)।

2.10.6। किसी पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान का निर्धारण

किसी पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान ज्ञात दाढ़ द्रव्यमान के साथ गैस में उसके वाष्प के घनत्व के आधार पर निर्धारित किया जा सकता है।

उदाहरण 14. ऑक्सीजन के लिए किसी कार्बनिक यौगिक का वाष्प घनत्व 1.8125 है। इस यौगिक के दाढ़ द्रव्यमान का निर्धारण करें।

समाधान।अज्ञात पदार्थ M x का दाढ़ द्रव्यमान पदार्थ M के दाढ़ द्रव्यमान द्वारा इस पदार्थ D के सापेक्ष घनत्व के गुणनफल के बराबर होता है, जिसके अनुसार सापेक्ष घनत्व का मान निर्धारित किया जाता है:

एम एक्स = डी · एम = 1.8125 · 32 = 58,0.

दाढ़ द्रव्यमान के पाए गए मूल्य वाले पदार्थ एसीटोन, प्रोपियोनिक एल्डिहाइड और एलिल अल्कोहल हो सकते हैं।

किसी गैस के मोलर द्रव्यमान की गणना मानक मोलर आयतन का उपयोग करके की जा सकती है।

उदाहरण 15. मानक पर 5.6 लीटर गैस का द्रव्यमान। 5.046 ग्राम है। इस गैस के दाढ़ द्रव्यमान की गणना करें।

समाधान।सामान्य परिस्थितियों में गैस की दाढ़ की मात्रा 22.4 लीटर होती है। इसलिए, लक्ष्य गैस का दाढ़ द्रव्यमान है

एम = 5.046 · 22,4/5,6 = 20,18.

मांगी गई गैस नियॉन ने है।

क्लैपेरॉन-मेंडेलीव समीकरण का उपयोग गैस के दाढ़ द्रव्यमान की गणना के लिए किया जाता है जिसका आयतन सामान्य के अलावा अन्य स्थितियों में दिया जाता है।

उदाहरण 16. लगभग 40 C के तापमान और 200 kPa के दबाव पर, 3.0 लीटर गैस का द्रव्यमान 6.0 ग्राम है। इस गैस का दाढ़ द्रव्यमान निर्धारित करें।

समाधान।क्लैपेरॉन-मेंडेलीव समीकरण में ज्ञात मानों को प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

एम = एमआरटी / पीवी = 6.0 · 8,31· 313/(200· 3,0)= 26,0.

विचाराधीन गैस एसिटिलीन सी 2 एच 2 है।

उदाहरण 17. हाइड्रोकार्बन के 5.6 लीटर (एनयू) के दहन के दौरान 44.0 ग्राम कार्बन डाइऑक्साइड और 22.5 ग्राम पानी प्राप्त हुआ। हाइड्रोकार्बन का आपेक्षिक ऑक्सीजन घनत्व 1.8125 है। हाइड्रोकार्बन का सही रासायनिक सूत्र निर्धारित करें।

समाधान।हाइड्रोकार्बन के दहन के लिए प्रतिक्रिया समीकरण को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

सी एक्स एच वाई + 0.5 (2x + 0.5y) ओ 2 = एक्स सीओ 2 + 0.5y एच 2 ओ।

हाइड्रोकार्बन की मात्रा 5.6: 22.4 = 0.25 mol है। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, 1 mol कार्बन डाइऑक्साइड और 1.25 mol पानी बनता है, जिसमें 2.5 mol हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। जब एक हाइड्रोकार्बन को 1 mol की मात्रा के साथ जलाया जाता है, तो 4 mol कार्बन डाइऑक्साइड और 5 mol पानी प्राप्त होता है। इस प्रकार, 1 मोल हाइड्रोकार्बन में 4 मोल कार्बन परमाणु और 10 मोल हाइड्रोजन परमाणु होते हैं, अर्थात। हाइड्रोकार्बन सी 4 एच 10 का रासायनिक सूत्र। इस हाइड्रोकार्बन का मोलर द्रव्यमान M = 4 . है · 12 + 10 = 58. ऑक्सीजन डी = 58: 32 = 1.8125 के लिए इसका सापेक्ष घनत्व समस्या कथन में दिए गए मान से मेल खाता है, जो पाया गया रासायनिक सूत्र की शुद्धता की पुष्टि करता है।

इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (एसआई) में बुनियादी इकाइयों में से एक है पदार्थ की मात्रा की इकाई मोल है।

कीट – यह एक पदार्थ की मात्रा है जिसमें किसी दिए गए पदार्थ (अणु, परमाणु, आयन, आदि) की कई संरचनात्मक इकाइयाँ होती हैं, क्योंकि कार्बन समस्थानिक के 0.012 किग्रा (12 ग्राम) में कार्बन परमाणु होते हैं। 12 साथ .

यह देखते हुए कि कार्बन के लिए निरपेक्ष परमाणु द्रव्यमान का मान है एम(सी) = 1.99 10 26 किग्रा, आप कार्बन परमाणुओं की संख्या की गणना कर सकते हैं एन ए 0.012 किलो कार्बन में निहित है।

किसी भी पदार्थ के एक मोल में इस पदार्थ (संरचनात्मक इकाई) के कणों की संख्या समान होती है। एक मोल की मात्रा में किसी पदार्थ में निहित संरचनात्मक इकाइयों की संख्या 6.02 10 . है 23 और बुलाया अवोगाद्रो की संख्या (एन ए ).

उदाहरण के लिए, तांबे के एक मोल में 6.02 · 10 23 तांबे के परमाणु (Cu) होते हैं, और एक मोल हाइड्रोजन (H 2) में 6.02 · 10 23 हाइड्रोजन अणु होते हैं।

दाढ़ जन(एम) 1 mol की मात्रा में लिए गए पदार्थ का द्रव्यमान है।

दाढ़ द्रव्यमान को M अक्षर द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है और इसका आयाम [g / mol] होता है। भौतिकी में, आयाम [kg/kmol] का उपयोग किया जाता है।

सामान्य स्थिति में, किसी पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान का संख्यात्मक मान संख्यात्मक रूप से उसके सापेक्ष आणविक (सापेक्ष परमाणु) द्रव्यमान के मूल्य के साथ मेल खाता है।

उदाहरण के लिए, पानी का सापेक्ष आणविक भार है:

r (Н 2 О) = 2Аr (Н) + Аr (O) = 2 1 + 16 = 18 amu

पानी के दाढ़ द्रव्यमान का मान समान होता है, लेकिन इसे g / mol में व्यक्त किया जाता है:

एम (एच 2 ओ) = 18 ग्राम / मोल।

इस प्रकार, 6.02 · 10 23 पानी के अणु (क्रमशः 2 · 6.02 · 10 23 हाइड्रोजन परमाणु और 6.02 · 10 23 ऑक्सीजन परमाणु) युक्त पानी के एक मोल का द्रव्यमान 18 ग्राम है। पानी में पदार्थ की मात्रा 1 mol होती है, इसमें 2 mol हाइड्रोजन परमाणु और एक mol ऑक्सीजन परमाणु होते हैं।

1.3.4. किसी पदार्थ के द्रव्यमान और उसकी मात्रा के बीच संबंध

किसी पदार्थ के द्रव्यमान और उसके रासायनिक सूत्र और इसलिए उसके दाढ़ द्रव्यमान के मूल्य को जानकर, किसी पदार्थ की मात्रा निर्धारित करना संभव है और इसके विपरीत, किसी पदार्थ की मात्रा को जानकर उसका द्रव्यमान निर्धारित करना संभव है। ऐसी गणना के लिए, आपको सूत्रों का उपयोग करना चाहिए:

जहाँ पदार्थ की मात्रा है, [mol]; एम- पदार्थ का द्रव्यमान, [जी] या [किलो]; M पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान है, [g / mol] या [kg / kmol]।

उदाहरण के लिए, 5 mol की मात्रा में सोडियम सल्फेट (Na 2 SO 4) का द्रव्यमान ज्ञात करने के लिए, हम पाते हैं:

1) Na 2 SO 4 के सापेक्ष आणविक भार का मान, जो सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान के गोल मानों का योग है:

r (Na 2 SO 4) = 2Аr (Na) + Аr (S) + 4Аr (O) = 142,

2) पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान का संख्यात्मक रूप से बराबर मूल्य:

एम (ना 2 एसओ 4) = 142 ग्राम / मोल,

3) और, अंत में, 5 mol सोडियम सल्फेट का द्रव्यमान:

एम = ν एम = 5 मोल 142 ग्राम / मोल = 710 ग्राम।

उत्तर: 710.

1.3.5. किसी पदार्थ के आयतन और उसकी मात्रा के बीच संबंध

सामान्य परिस्थितियों में (संख्या), अर्थात्। दबाव में आर 101325 पा (760 मिमी एचजी) के बराबर, और एक तापमान टी, 273.15 K (0 ) के बराबर, विभिन्न गैसों और वाष्पों के एक मोल का आयतन बराबर होता है 22.4 एल.

सामान्य परिस्थितियों में 1 मोल गैस या वाष्प द्वारा कब्जा किए गए आयतन को कहा जाता है दाढ़ की मात्रागैस और लीटर प्रति मोल का एक आयाम है।

वी मोल = 22.4 एल / मोल।

गैसीय पदार्थ की मात्रा जानना (ν .) ) तथा दाढ़ आयतन मान (V mol) आप सामान्य परिस्थितियों में इसकी मात्रा (V) की गणना कर सकते हैं:

वी = वी मोल,

जहाँ पदार्थ की मात्रा [mol] है; वी गैसीय पदार्थ की मात्रा है [एल]; वी मोल = 22.4 एल / मोल।

और, इसके विपरीत, मात्रा जानने ( वी) सामान्य परिस्थितियों में गैसीय पदार्थ की, आप इसकी मात्रा (ν) की गणना कर सकते हैं :