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अध्ययन नोट्स: रसायन विज्ञान - मोल संकल्पना और सांद्रता पद

विषय सूची

1. मोल संकल्पना
   • मोल की परिभाषा
   • मोल और द्रव्यमान, आयतन तथा कणों के बीच संबंध
   • प्रतिशत संघटन
2. सांद्रता पद
   • मोलरता
   • मोललता
   • तुल्यांकी सांद्रता (नॉर्मलिटी)
   • विलयन की सामर्थ्य
3. मुख्य अवधारणाओं का सारांश

1. मोल संकल्पना

1.1 मोल की परिभाषा

परिभाषा: मोल किसी पदार्थ की वह मात्रा है जिसमें $6.022 \times 10^{23}$ (अवोगाद्रो संख्या) कण (परमाणु, अणु, आयन, आदि) होते हैं, और जिसका द्रव्यमान ग्राम-परमाण्विक द्रव्यमान या ग्राम-आण्विक द्रव्यमान के बराबर होता है।

• मुख्य बिंदु: मोल रसायन विज्ञान की एक मूलभूत इकाई है जो सूक्ष्म और स्थूल पैमानों को जोड़ती है।
• उदाहरण: कार्बन-12 के एक मोल का द्रव्यमान 12 ग्राम होता है और इसमें $6.022 \times 10^{23}$ कार्बन परमाणु होते हैं।

1.2 मोल और द्रव्यमान, आयतन तथा कणों के बीच संबंध

• द्रव्यमान: किसी पदार्थ के एक मोल का द्रव्यमान उसके मोलर द्रव्यमान (ग्राम में) के बराबर होता है।
• आयतन: STP (मानक तापमान और दाब) पर गैसों के लिए, किसी भी गैस का एक मोल 22.4 लीटर आयतन घेरता है।
• कण: किसी भी पदार्थ का एक मोल अवोगाद्रो संख्या के बराबर कणों को समाहित करता है।

सूत्र:
$$
\text{मोलों की संख्या} = \frac{\text{पदार्थ का द्रव्यमान (g)}}{\text{मोलर द्रव्यमान (g/mol)}}
$$

1.3 प्रतिशत संघटन

परिभाषा: किसी यौगिक में एक तत्व का प्रतिशत संघटन, यौगिक में उस तत्व का द्रव्यमान प्रतिशत होता है।

• सूत्र:

$$
\text{प्रतिशत संघटन} = \left( \frac{\text{यौगिक के 1 मोल में तत्व का द्रव्यमान}}{\text{यौगिक का मोलर द्रव्यमान}} \right) \times 100
$$

• उदाहरण:
  जल (H₂O) में हाइड्रोजन का प्रतिशत निम्नानुसार परिकलित किया जाता है:
  $$
  \left( \frac{2 \times 1.008}{18.015} \right) \times 100 = 11.19%
  $$

2. सांद्रता पद

2.1 मोलरता

परिभाषा: मोलरता (M) विलयन के प्रति लीटर में विलेय के मोलों की संख्या है।

• सूत्र:

$$
\text{मोलरता (M)} = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलयन का आयतन (लीटर में)}}
$$

• उदाहरण:
  NaCl के 1 M विलयन में 1 लीटर विलयन में 1 मोल NaCl होता है।

2.2 मोललता

परिभाषा: मोललता (m) विलायक के प्रति किलोग्राम में विलेय के मोलों की संख्या है।

• सूत्र:

$$
\text{मोललता (m)} = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलायक का द्रव्यमान (kg में)}}
$$

• मुख्य बिंदु: मोलरता के विपरीत, मोललता तापमान से स्वतंत्र होती है और अक्सर संकुचन गुणों में प्रयोग की जाती है।

2.3 तुल्यांकी सांद्रता (नॉर्मलिटी)

परिभाषा: तुल्यांकी सांद्रता (N) विलयन के प्रति लीटर में विलेय के तुल्यांकों की संख्या होती है।

• सूत्र:

$$
\text{तुल्यांकी सांद्रता (N)} = \frac{\text{विलेय के तुल्यांक}}{\text{विलयन का आयतन (लीटर में)}}
$$

• तुल्यांक: तुल्यांकों की संख्या अभिक्रिया पर निर्भर करती है। अम्लों के लिए, यह प्रति मोल मुक्त H⁺ आयनों की संख्या होती है; क्षारों के लिए, यह मुक्त OH⁻ आयनों की संख्या होती है।

• उदाहरण:
  H₂SO₄ (सल्फ्यूरिक अम्ल) के लिए, जो 2 H⁺ आयन मुक्त कर सकता है, नॉर्मलिटी मोलरता से दोगुनी होती है।

2.4 विलयन की सामर्थ्य

• परिभाषा: किसी विलयन की सामर्थ्य से तात्पर्य विलयन की दी गई मात्रा में घुले विलेय की मात्रा से है।
• इकाई: आमतौर पर ग्राम प्रति लीटर (g/L) या ग्राम प्रति 100 mL में व्यक्त की जाती है।
• उदाहरण: 10 g/L विलयन में प्रति लीटर विलयन में 10 ग्राम विलेय होता है।

3. मुख्य अवधारणाओं का सारांश

4. महत्वपूर्ण सूत्र

5. मुख्य बिंदु और उदाहरण

5.1 मोल संकल्पना के उदाहरण

• O₂ का 1 मोल = 32 g = $6.022 \times 10^{23}$ अणु = O परमाणुओं के 2 मोल।
• H₂O का 1 मोल = 18 g = $6.022 \times 10^{23}$ अणु = H परमाणुओं के 3 मोल और O परमाणुओं का 1 मोल।

5.2 सांद्रता पदों के उदाहरण

• NaCl के 2 M विलयन में 1 लीटर विलयन में 2 मोल NaCl होते हैं।
• NaCl के 1 मोलल विलयन में 1 kg जल में 1 मोल NaCl होता है।
• H₂SO₄ के 1 N विलयन में प्रति लीटर विलयन में 1 तुल्यांक H₂SO₄ होता है।

6. सारांश

• मोल वह मूल इकाई है जो द्रव्यमान, आयतन और कणों की संख्या को जोड़ती है।
• मोलरता, मोललता, और तुल्यांकी सांद्रता विलयन रसायन विज्ञान में प्रयुक्त प्रमुख सांद्रता पद हैं।
• प्रतिशत संघटन किसी यौगिक में तत्वों की सापेक्ष मात्रा निर्धारित करने में सहायता करता है।
• सांद्रता पद का चुनाव संदर्भ (जैसे तापमान, अभिक्रिया प्रकार, या अनुप्रयोग) पर निर्भर करता है।

7. अंतिम टिप्पणियाँ

• सूत्रों का प्रयोग करते समय इकाइयों का सही होना सुनिश्चित करें।
• मोलरता और मोललता के बीच अंतर पर सावधानी बरतें।
• तुल्यांकों पर निर्भर अभिक्रियाओं (जैसे अम्ल-क्षार अभिक्रियाओं) में तुल्यांकी सांद्रता का प्रयोग करें।
• समझ को मजबूत करने के लिए विभिन्न सांद्रता पदों वाले प्रश्नों का अभ्यास करें।