रसायन विज्ञान के कुछ मूल संकल्पनाएँ
अभ्यास
1.1 निम्नलिखित के मोलर द्रव्यमान की गणना कीजिए:-(i) $ \mathrm{H}_2 \mathrm{O}$(ii) $ \mathrm{CO}_2$ (iii) $ \mathrm{CH}_4$
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(i) $H_2 O$ :
जल के अणु द्रव्यमान, $H_2 O$
$=(2 \times$ हाइड्रोजन का परमाणु द्रव्यमान $)+(1 \times$ ऑक्सीजन का परमाणु द्रव्यमान $)$
$=[2(1.0084)+1(16.00 u)]$
$=2.016 u+16.00 u$
$=18.016$
$=18.02 u$
(ii) $CO_2$
कार्बन डाइऑक्साइड के अणु द्रव्यमान, $CO_2$
$=(1 \times$ कार्बन का परमाणु द्रव्यमान $)+(2 \times$ ऑक्सीजन का परमाणु द्रव्यमान $)$
$=[1(12.011 u)+2(16.00 u)]$
$=12.011 u+32.00 u$
$=44.01 u$
(iii) $CH_4$
मेथेन के अणु द्रव्यमान, $CH_4$
$=(1 \times$ कार्बन का परमाणु द्रव्यमान $)+(4 \times$ हाइड्रोजन का परमाणु द्रव्यमान $)$
$=[1(12.011 u)+4(1.008 u)]$
$=12.011 u+4.032 u$
$=16.043 u$
1.2 सोडियम सल्फेट $\left(\mathrm{Na}_2 \mathrm{SO}_4\right)$ में विभिन्न तत्वों के द्रव्यमान प्रतिशत की गणना कीजिए।
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सोडियम सल्फेट के अणु सूत्र $Na_2 SO_4$ है।
$Na_2 SO_4$ का मोलर द्रव्यमान $=[(2 \times 23.0)+(32.066)+4(16.00)]$
$=142.066 g ~mol^{-1}$
किसी तत्व के द्रव्यमान प्रतिशत
$ =\dfrac{\text{ यौगिक में उस तत्व का द्रव्यमान }}{\text{ यौगिक का मोलर द्रव्यमान }} \times 100 $
$\therefore$ सोडियम के द्रव्यमान प्रतिशत:
$=\dfrac{46.0 g}{142.066 g} \times 100$
$=32.379$ %
$=32.4 $ %
सल्फर के द्रव्यमान प्रतिशत:
$=\dfrac{32.066 g}{142.066 g} \times 100$
$=22.57$ %
$=22.6 $ %
ऑक्सीजन के द्रव्यमान प्रतिशत:
$=\dfrac{64.0 g}{142.066 g} \times 100 $
$=45.049 $ %
$=45.05 $ %
1.3 लोहा और ऑक्सीजन के द्रव्यमान द्वारा 69.9 % लोहा और 30.1 % ऑक्सीजन वाले लोहा के ऑक्साइड का सरल सूत्र निर्धारित कीजिए।
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लोहा के द्रव्यमान प्रतिशत $=69.9 $ %
लोहा का मोलर द्रव्यमान $=55.85$
ऑक्सीजन के द्रव्यमान प्रतिशत $=30.1 $ %
ऑक्सीजन का मोलर द्रव्यमान $=16$
अब,
लोहा ऑक्साइड में लोहा के सापेक्ष द्रव्यमान
$ =\dfrac{\text { द्रव्यमान में लोहा का प्रतिशत }}{\text { लोहा का परमाणु द्रव्यमान }}=\dfrac{69.9}{55.85}=1.25 $
लोहा ऑक्साइड में ऑक्सीजन के सापेक्ष द्रव्यमान
$ =\dfrac{\text { द्रव्यमान में ऑक्सीजन का प्रतिशत }}{\text { ऑक्सीजन का परमाणु द्रव्यमान }}=\dfrac{30.1}{16}=1.88 $
अब,
लोहा और ऑक्सीजन के सरलतम मोलर अनुपात $=1.25: 1.88=2: 3$
अतः लोहा ऑक्साइड का आपेक्षिक सूत्र $ \mathrm{Fe}_2 \mathrm{O}_3$ है।
1.4 वायु में जलाने पर उत्पन्न होने वाले कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा की गणना कीजिए
(i) 1 मोल कार्बन के जलाने पर।
(ii) 1 मोल कार्बन के $16 \mathrm{~g}$ डाइऑक्सीजन में जलाने पर।
(iii) 2 मोल कार्बन के $16 \mathrm{~g}$ डाइऑक्सीजन में जलाने पर।
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(i) 1 मोल कार्बन वायु में जलाया जाता है।
$ \mathrm{C}+\mathrm{O}_2 \rightarrow \mathrm{CO}_2 $
1 मोल C 1 मोल $ \mathrm{CO}_2$ उत्पन्न करता है जो $44 \mathrm{~g} {\text {~of } \mathrm{CO}_2}$ के संगत है।
(ii) 1 मोल कार्बन $16 \mathrm{~g}$ डाइऑक्सीजन में जलाया जाता है।
$16 \mathrm{~g}$ डाइऑक्सीजन $ \dfrac{16}{32}=0.5$ मोल के संगत है।
यहाँ, डाइऑक्सीजन सीमित अभिकर्मक है।
यह 0.5 मोल $ \mathrm{CO}_2$ उत्पन्न करता है जो $0.5 \times 44=22 \mathrm{~g} \mathrm{~of} \mathrm{~CO}_2$ के संगत है।
(iii) 2 मोल कार्बन $16 \mathrm{~g}$ डाइऑक्सीजन में जलाया जाता है।
$16 \mathrm{~g}$ डाइऑक्सीजन $ \dfrac{16}{32}=0.5 \mathrm{moles}$ के संगत है।
यहाँ, डाइऑक्सीजन सीमित अभिकर्मक है।
यह 0.5 मोल $ \mathrm{CO}_2$ उत्पन्न करता है जो $0.5 \times 44=22 \mathrm{~g} \mathrm{~of} \mathrm{~CO}_2$ के संगत है।
1.5 0.375 मोलर आक्वाएस घोल के 500 मिली बनाने के लिए सोडियम एसीटेट $\left(\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COONa}\right)$ के कितने द्रव्यमान की आवश्यकता होगी? सोडियम एसीटेट का मोलर द्रव्यमान $82.0245 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1}$ है।
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$0.375 M$ सोडियम एसीटेट का आक्वाएस घोल
$1000 ~ \text{mL} $ घोल में $ 0.375$ मोल सोडियम एसीटेट होते हैं
$\therefore$ 500 mL में सोडियम एसीटेट के मोल की संख्या
$=\dfrac{0.375}{1000} \times 500$
$=0.1875$ मोल
सोडियम ऐसीटेट का मोलर द्रव्यमान $=82.0245 g$ मोल $^{-1}$ (दिया गया)
$\therefore$ सोडियम ऐसीटेट के आवश्यक द्रव्यमान $=(82.0245 g ~ mol^{-1})(0.1875$ मोल $)$
$=15.38 g$
1.6 नाइट्रिक अम्ल के एक नमूने में मोल प्रति लीटर में नाइट्रिक अम्ल की सांद्रता ज्ञात कीजिए जिसका घनत्व $1.41 \mathrm{~g} \mathrm{~mL}^{-1}$ है और इसमें नाइट्रिक अम्ल के द्रव्यमान प्रतिशत 69% है।
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नमूने में नाइट्रिक अम्ल का द्रव्यमान प्रतिशत = 69 % [दिया गया]
इसलिए, 100 ग्राम नाइट्रिक अम्ल के घोल में 69 ग्राम नाइट्रिक अम्ल होता है।
नाइट्रिक अम्ल का मोलर द्रव्यमान $ (HNO_3) $
= $ {1 + 14 + 3 (16) } g~ mol^{-1} $
= 1 + 14 + 48
= $ 63 ~ g ~ mol^{-1} $
$ \therefore $ 69 ग्राम $ (HNO_3) $ में मोल की संख्या
$ = \dfrac {69 ~ g}{63 ~ g ~ mol^{-1}} $
= 1.095 मोल
100 ग्राम नाइट्रिक अम्ल के घोल का आयतन
= $ \dfrac {Mass ~ of ~ solution}{Density ~ of ~ solution} $
= $ \dfrac {100 ~ g}{1.41 ~ g ~ mL^{-1}} $
= 70.92 मिलीलीटर $ \equiv 70.92 \times 10^{-3} L $
नाइट्रिक अम्ल की सांद्रता
= $ \dfrac {1.095~ mol}{70.92 \times 10^{-3} L } $
= $ 15.44 ~mol/L $
$ \therefore $ नाइट्रिक अम्ल की सांद्रता = $ 15.44~ mol/L $ .
1.7 100 ग्राम कॉपर सल्फेट $\left(\mathrm{CuSO}_4\right)$ से कितना कॉपर प्राप्त किया जा सकता है?
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1 मोल कॉपर सल्फेट में 1 मोल कॉपर होता है।
$CuSO_4$ का मोलर द्रव्यमान $=(63.5)+(32.00)+4(16.00)$
$=63.5+32.00+64.00$
$=159.5 g$
$159.5 g$ कॉपर सल्फेट में $63.5 g$ कॉपर होता है।
$\Rightarrow 100 g$ कॉपर सल्फेट में $ \dfrac{63.5 \times 100 g}{159.5} $ कॉपर होता है।
$\therefore$ 100 ग्राम $CuSO_4$ से प्राप्त किया जा सकने वाला कॉपर की मात्रा $=\dfrac{63.5 \times 100}{159.5}$
$=39.81 g$
1.8 लोहा और ऑक्सीजन के द्रव्यमान प्रतिशत क्रमशः 69.9 और 30.1 होने वाले लोहा के ऑक्साइड का अणुसूत्र ज्ञात कीजिए।
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लोहा $(Fe)$ का द्रव्यमान प्रतिशत $=69.9 \%$ (दिया गया)
ऑक्सीजन $(O)$ का द्रव्यमान प्रतिशत $=30.1 \%$ (दिया गया)
सिलिकन ऑक्साइड में मौजूद लोहे के मोल की संख्या $=\dfrac{69.90}{55.85}$
$=1.25$
सिलिकन ऑक्साइड में मौजूद ऑक्सीजन के मोल की संख्या $=\dfrac{30.1}{16.0}$
$=1.88$
ऑक्साइड में लोहे के और ऑक्सीजन के के अनुपात,
$=1.25: 1.88$
$=\dfrac{1.25}{1.25}: \dfrac{1.88}{1.25}$
$=1: 1.5$
$=2: 3$
$\therefore$ ऑक्साइड का सूत्रीय सूत्र $Fe_2 O_3$ है
$Fe_2 O_3$ का सूत्रीय द्रव्यमान $=[2(55.85)+3(16.00)] g$
$Fe_2 O_3$ का मोलर द्रव्यमान $=159.69 g$
$ \begin{aligned} \therefore n=\frac{\text{ मोलर द्रव्यमान }}{\text{ सूत्रीय सूत्र द्रव्यमान }} & =\frac{159.69 g}{159.7 g} \\ & =0.999 \\ & =1(\text{ लगभग }) \end{aligned} $
एक यौगिक का अणुसूत्र सूत्रीय सूत्र को $n$ से गुणा करके प्राप्त किया जाता है।
इसलिए, दिए गए ऑक्साइड का सूत्रीय सूत्र $Fe_2 O_3$ है और $n$ का मान 1 है।
इसलिए, ऑक्साइड का अणुसूत्र $Fe_2 O_3$ है।
1.9 निम्नलिखित डेटा का उपयोग करके क्लोरीन के परमाणु द्रव्यमान (औसत) की गणना कीजिए:
| $\%$ प्राकृतिक आवर्तन | मोलर द्रव्यमान | |
|---|---|---|
| ${ }^{35} \mathrm{Cl}$ | 75.77 | 34.9689 |
| ${ }^{37} \mathrm{Cl}$ | 24.23 | 36.9659 |
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क्लोरीन का औसत परमाणु द्रव्यमान
$ =\left[\left(\text { भिन्नात्मक आवर्तन }{ }^{35} \mathrm{Cl}\right)\left(\text { मोलर द्रव्यमान }{ }^{35} \mathrm{Cl}\right)+\left(\text { भिन्नात्मक आवर्तन }{ }^{37} \mathrm{Cl}\right)\left(\text { मोलर द्रव्यमान }{ }^{37} \mathrm{Cl}\right)\right] $
$ \left.\left.=\left[\left{\dfrac{(75.77)}{100}\right)(34.9689 ~ u)\right}+\left{\dfrac{(24.23)}{100}\right)(363.9659 ~u)\right}\right] $
$ =26.4959+8.9568\\=35.4527 \mathrm{u} $
$ \therefore \text { क्लोरीन का औसत परमाणु द्रव्यमान }=35.4527 \mathrm{u} $
1.10 एथेन $\left(\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_6\right)$ के तीन मोल में निम्नलिखित की गणना कीजिए:
(i) कार्बन परमाणु के मोल की संख्या।
(ii) हाइड्रोजन परमाणु के मोल की संख्या।
(iii) एथेन के अणुओं की संख्या।
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(i) 1 मोल के $C_2 H_6$ में 2 मोल कार्बन परमाणु होते हैं।
$\therefore$ 3 मोल के $C_2 H_6$ में कार्बन परमाणु के मोल की संख्या
$=2 \times 3$
$=6$ मोल
(ii) 1 मोल के $C_2 H_6$ में 6 मोल हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
$\therefore$ 3 मोल के $C_2 H_6$ में हाइड्रोजन परमाणु के मोल की संख्या
$=3 \times 6$
$=18$ मोल
(iii) 1 मोल के $C_2 H_6$ में $6.023 \times 10^{23}$ एथेन अणु होते हैं।
$\therefore$ 3 मोल के $C_2 H_6$ में अणुओं की संख्या
$=3 \times 6.023 \times 10^{23}\\=18.069 \times 10^{23}$
1.11 यदि 20 ग्राम शर्करा $\left(C_{12} H_{22} O_{11}\right)$ पानी में घोलकर 2 लीटर के अंतिम आयतन तक ले जाया जाता है, तो शर्करा की सांद्रता $\mathrm{mol} ~L^{-1}$ में क्या होगी?
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एक विलयन की मोलरता (M) निम्नलिखित द्वारा दी जाती है,
$=\dfrac{\text{ विलेय के मोलों की संख्या }}{\text{ विलयन के आयतन (लीटर में) }}$
$=\dfrac{\text{ शर्करा के द्रव्यमान } / \text{ शर्करा के मोलर द्रव्यमान }}{2 L}$
$=\dfrac{20 g /[(12 \times 12)+(1 \times 22)+(11 \times 16)] g}{2 L}$
$=\dfrac{20 g / 342 g}{2 L}$
$=\dfrac{0.0585 mol}{2 L}$
$=0.02925 mol L^{{-1 }}$
$\therefore$ शर्करा की मोलर सांद्रता $=0.02925 ~mol ~L^{{-1 }}$
1.12 यदि मेथनॉल का घनत्व $0.793 \mathrm{~kg} \mathrm{~L}^{-1}$ है, तो 0.25 M विलयन के लिए 2.5 लीटर बनाने के लिए आवश्यक आयतन क्या होगा?
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मेथनॉल का मोलर द्रव्यमान $(CH_3 OH)=(1 \times 12)+(4 \times 1)+(1 \times 16)$
$=32 g ~mol^{- 1}$
$ \text { मोलरता }(\mathrm{M})=\dfrac{\text { मोलों की संख्या }(\mathrm{n})}{\text { विलयन के आयतन }\left(\mathrm{V}_{solution }\right)} $
$\text { मोलों की संख्या }(\mathrm{n})=\text { मोलरता }(\mathrm{M})\times \text { विलयन के आयतन }(\mathrm{V}_{ solution })$
$n=0.25 \mathrm{~mol} \mathrm{L} \times 2.5 \mathrm{~L}=0.625 \mathrm{~mol}$
$\text { अब, मेथनॉल के द्रव्यमान }(m) \text { की गणना करें: }$
$\text { द्रव्यमान }(\mathrm{m})=\text { मोल की संख्या }(\mathrm{n}) \times \text { अणुक द्रव्यमान }\left(M_\mathrm{m}\right) $
$m=0.625 \mathrm{~mol} \times 32 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}=20 \mathrm{~g}$
$ 20 \mathrm{~g}=0.020 \mathrm{~kg} $
$ \begin{aligned} & \text { घनत्व }(\rho)=\frac{\text { द्रव्यमान }(\mathrm{m})}{\text { आयतन }\left(\mathrm{V} _ \text {मेथनॉल }\right)} \ & \text { आयतन }\left(\mathrm{V} _ \text {मेथनॉल }\right)=\frac{\text { द्रव्यमान }(\mathrm{m})}{\operatorname{घनत्व~}(\rho)} \ & V_{\text {मेथनॉल }}=\frac{0.020 \mathrm{~kg}}{0.793 \mathrm{~kg} / \mathrm{L}} \approx 0.02522 \mathrm{~L} \end{aligned} $
$ 0.02522 \mathrm{~L}=25.22 \mathrm{~mL} $
इसलिए, मेथनॉल के आवश्यक आयतन का मान $\mathbf{2 5 . 2 2} \mathbf{~ m L}$ है।
1.13 दबाव को सतह के क्षेत्रफल पर बल के अनुपात के रूप में निर्धारित किया जाता है। दबाव की SI इकाई, पास्कल निम्नलिखित द्वारा दिखाई गई है:
$1 \mathrm{~Pa}=1 \mathrm{~N} \mathrm{~m}^{-2}$
यदि समुद्र सतह पर हवा का द्रव्यमान $1034 \mathrm{~g} \mathrm{~cm}^{-2}$ है, तो पास्कल में दबाव की गणना करें।
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दिया गया:
हमें दिया गया है कि समुद्र सतह पर हवा का द्रव्यमान $1034 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^2$ है। हमें इस द्रव्यमान को $ \mathrm{kg} / \mathrm{m}^2$ में बदलना होगा ताकि SI इकाइयों का उपयोग कर सकें।
द्रव्यमान को $ \mathrm{g} / \mathrm{cm}^2$ से $ \mathrm{kg} / \mathrm{m}^2$ में बदलें
ग्राम को किलोग्राम में बदलें:
- 1 $ \mathrm{~g}=0.001 \mathrm{~kg}$
- इसलिए, $1034 \mathrm{~g}=1034 \times 0.001 \mathrm{~kg}=1.034 \mathrm{~kg}$.
$ \mathrm{cm}^{\mathbf{2}}$ को $ \mathrm{m}^{\mathbf{2}}$ में बदलें :
- $ 1 \mathrm{~cm}=0.01 \mathrm{~m}$, इसलिए $1 \mathrm{~cm}^2=(0.01 \mathrm{~m})^2=0.0001 \mathrm{~m}^2$.
- इसलिए, $1 \mathrm{~cm}^2=10,000 \mathrm{~m}^2$ (क्योंकि $1 \mathrm{~m}^2=10,000 \mathrm{~cm}^2$ ).
- इसलिए, $1034 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^2=1.034 \mathrm{~kg} / 0.0001 \mathrm{~m}^2=1.034 \times 10,000 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^2=10340 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^2$.
हवा के बल (भार) की गणना करें:
The force (weight) can be calculated using the formula:
Force $=$ mass $\times g$
where $g$ (acceleration due to gravity) is approximately $9.81 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$.
$ \text { Force }=10340 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^2 \times 9.81 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2 $
Calculate the Pressure:
Pressure is defined as force per unit area:
$ \text { Pressure }=\dfrac{\text { Force }}{\text { Area }} $
Since we are already working with force per unit area $\left(\mathrm{kg} / \mathrm{m}^2\right)$, the pressure will be in pascal ( Pa ).
Calculating the force:
$ \text { Force }=10340 \times 9.81=101325.4 \mathrm{~N} / \mathrm{m}^2 $
Thus, the pressure at sea level is approximately:
$ \text { Pressure } \approx 101325.4 \mathrm{~Pa} $
Expressing in Standard Form
To express this in standard form:
$ 101325.4 \mathrm{~Pa}=1.013254 \times 10^5 \mathrm{~Pa} $
The pressure at sea level is approximately $1.013 \times 10^5 \mathrm{~Pa}$.
1.14 What is the SI unit of mass? How is it defined?
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Answer
SI Unit of Mass: The SI unit of mass is the kilogram, abbreviated as kg .
Definition of Kilogram: The kilogram is defined as the mass of the international prototype of the kilogram.
This prototype is a cylinder made of platinum-iridium, which is stored in an airtight jar.
The international prototype of the kilogram is kept at the International Bureau of Weights and Measures, which is located in France.
It is important to remember this definition as it is fundamental to the understanding of mass in the SI system.
1.15 Match the following prefixes with their multiples:
| Prefixes | Multiples | |
|---|---|---|
| (i) | micro | $10^{6}$ |
| (ii) | deca | $10^{9}$ |
| (iii) | mega | $10^{-6}$ |
| (iv) | giga | $10^{-15}$ |
| (v) | femto | $10$ |
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| प्रीफिक्स | गुणक | |
|---|---|---|
| (i) | माइक्रो | $10^{-6}$ |
| (ii) | डेका | 10 |
| (iii) | मेगा | $10^{6}$ |
| (iv) | गीगा | $10^{9}$ |
| (v) | फेम्टो | $10^{-15}$ |
1.16 आपका तात्पर्य सांख्यिकीय अंकों से क्या है?
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सांख्यिकीय अंक: सांख्यिकीय अंक एक संख्या में उसकी सटीकता को दर्शाने वाले अंक होते हैं। यह सभी शून्य अंकों को शामिल करते हैं, जो दो सांख्यिकीय अंकों के बीच में होते हैं, और दशमलव भाग में आने वाले अंतिम शून्य अंकों को भी शामिल करते हैं।
जब कोई मात्रा मापी जाती है, तो सांख्यिकीय अंकों की संख्या माप की सटीकता को दर्शाती है। उदाहरण के लिए, यदि कोई आयतन 15.6 मिलीलीटर में मापा जाता है, तो तीन अंक (1, 5 और 6) उस माप की सटीकता को दर्शाते हैं।
- शून्य अंक बर्बाद नहीं होते हैं।
- कोई भी शून्य अंक जो दो सांख्यिकीय अंकों के बीच में होते हैं, वे भी सांख्यिकीय अंक होते हैं।
- शुरुआत में शून्य अंक (पहले शून्य अंक जो शून्य अंक नहीं होते हैं) नहीं होते हैं।
- दशमलव संख्या में अंतिम शून्य अंक सांख्यिकीय अंक होते हैं। उदाहरण के लिए, 10.50 में सभी चार अंक सांख्यिकीय अंक होते हैं।
उदाहरण:
- संख्या 10.5 किग्रा में तीन सांख्यिकीय अंक होते हैं (1, 0 और 5)।
- संख्या 0.0045 में दो सांख्यिकीय अंक होते हैं (4 और 5), क्योंकि शुरुआत में शून्य अंक गिने जाते हैं।
- संख्या 200 में केवल एक सांख्यिकीय अंक होता है, अगर अन्यथा निर्दिष्ट नहीं किया गया हो (जैसे 200. जो तीन सांख्यिकीय अंक दर्शाता हो)।
वैज्ञानिक मापन में सही संख्या के सांख्यिकीय अंकों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह माप की सटीकता को दर्शाता है और डेटा के गलत अनुवाद को बचाता है।
1.17 एक पीने के पानी के नमूने को चलोरोफॉर्म (CHCl₃) के कारण बहुत अपस्थिति में पाया गया, जो कैंसर के लिए अपेक्षित होता है। अपस्थिति के स्तर 15 ppm (द्रव्यमान द्वारा) था।
(i) इसे द्रव्यमान द्वारा प्रतिशत में व्यक्त करें।
(ii) पानी के नमूने में चलोरोफॉर्म की मोललता निर्धारित करें।
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(i)
द्रव्यमान द्वारा प्रतिशत में अपस्थिति स्तर को व्यक्त करें
दिया गया:
प्रदूषण स्तर: 15 ppm (मिलियन में भाग)
इसका अर्थ है कि 15 भाग क्लोरोफॉर्म 1,000,000 भाग पानी में है।
ppm को प्रतिशत में बदलें:
द्रव्यमान के प्रतिशत की गणना 100 में भाग के रूप में की जाती है।
हम जानते हैं कि 1 ppm = 1 भाग प्रति 1,000,000 भाग।
इसलिए, $15 \mathrm{ppm}=15$ भाग प्रति 1,000,000 भाग।
द्रव्यमान के प्रतिशत की गणना करें:
द्रव्यमान के प्रतिशत $=\left(\dfrac{15 \text { भाग }}{1,000,000 \text { भाग }}\right) \times 100$
द्रव्यमान के प्रतिशत $=\left(\dfrac{15}{1,000,000}\right) \times 100$
द्रव्यमान के प्रतिशत $=15 \times 10^{-6} \times 100$
द्रव्यमान के प्रतिशत $=15 \times 10^{-4} %$
इसलिए, द्रव्यमान के प्रतिशत में प्रदूषण स्तर $1.5 \times 10^{-3} %$ है।
(ii)
जल नमूने में क्लोरोफॉर्म की मोललता निर्धारित करें:
दिया गया:
प्रदूषण स्तर: 15 ppm द्रव्यमान द्वारा।
इसका अर्थ है कि 15 ग्राम क्लोरोफॉर्म 1,000,000 ग्राम पानी में है।
क्लोरोफॉर्म ( $ \mathrm{CHCl}_3$ ) के मोलर द्रव्यमान की गणना करें:
कार्बन (C): $12 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}$
हाइड्रोजन (H): $1 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}$
क्लोरीन (CI): $35.5 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}$
इसलिए, $ \mathrm{CHCl}_3$ के मोलर द्रव्यमान:
$ \mathrm{CHCl}_3$ के मोलर द्रव्यमान $=12+1+(3 \times 35.5)=12$
$ +1+106.5=119.5 \mathrm{~g} / \mathrm{mol} $
क्लोरोफॉर्म के मोल की संख्या की गणना करें:
दिया गया क्लोरोफॉर्म का द्रव्यमान: 15 ग्राम
क्लोरोफॉर्म का मोलर द्रव्यमान: $119.5 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}$
क्लोरोफॉर्म के मोल की संख्या:
$\text { मोल की संख्या } =\dfrac{\text { दिया गया द्रव्यमान }}{\text { मोलर द्रव्यमान }}$
$=\dfrac{15 \mathrm{~g}}{119.5 \mathrm{~g} / \mathrm{mol}} $
$=0.125 \text { मोल }$
मोललता की गणना करें:
मोललता ( $m$ ) को विलायक के किलोग्राम प्रति विलेय के मोल के रूप में परिभाषित किया जाता है।
दिया गया पानी का द्रव्यमान: $1,000,000$ ग्राम $=1,000 \mathrm{~kg}$
$ \text { मोललता }= \dfrac{\text { विलेय के मोल की संख्या }}{\text { विलायक का द्रव्यमान } \mathrm{kg} में} $
$=\dfrac{0.125 \text { मोल }}{1,000 \mathrm{~kg}}$
मोललता $=0.125 \times 10^{-3} \mathrm{~mol} / \mathrm{kg}$
मोललता $=1.25 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} / \mathrm{kg}$
तो, पानी के नमूने में क्लोरोफॉर्म की मोललता $1.25 \times 10^{-4} \mathrm{~mol} / \mathrm{kg}$ है।
1.18 निम्नलिखित को वैज्ञानिक संकेंद्रण में व्यक्त कीजिए:
(i) 0.0048
(ii) 234,000
(iii) 8008
(iv) 500.0
(v) 6.0012
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Answer
(i) $0.0048 \text{वैज्ञानिक संकेंद्रण में लिखा जा सकता है} 4.8 \times 10^{-3}$
(ii) $234,000 \text{वैज्ञानिक संकेंद्रण में लिखा जा सकता है} 2.34 \times 10^{5}$
(iii) $8008 \text{वैज्ञानिक संकेंद्रण में लिखा जा सकता है} 8.008 \times 10^{3}$
(iv) $500.0 \text{वैज्ञानिक संकेंद्रण में लिखा जा सकता है} 5.000 \times 10^{2}$
(v) $6.0012 \text{वैज्ञानिक संकेंद्रण में लिखा जा सकता है} 6.0012$
1.19 निम्नलिखित में कितने सांख्यिकीय अंक हैं?
(i) 0.0025
(ii) 208
(iii) 5005
(iv) 126,000
(v) 500.0
(vi) 2.0034
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Answer
(i) 0.0025 में 2 सांख्यिकीय अंक हैं।
(ii) 208 में 3 सांख्यिकीय अंक हैं।
(iii) 5005 में 4 सांख्यिकीय अंक हैं।
(iv) 126,00 में 3 सांख्यिकीय अंक हैं।
(v) 500.0 में 4 सांख्यिकीय अंक हैं।
(vi) 2.0034 में 5 सांख्यिकीय अंक हैं।
1.20 निम्नलिखित को तीन सांख्यिकीय अंक तक करीब ले आएं:
(i) 34.216
(ii) 10.4107
(iii) 0.04597
(iv) 2808
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Answer
(i) संख्या 34.216 तीन सांख्यिकीय अंक तक करीब ले आई जाती है 34.2 ।
(ii) संख्या 10.4107 तीन सांख्यिकीय अंक तक करीब ले आई जाती है 10.4 ।
(iii) संख्या 0.04597 तीन सांख्यिकीय अंक तक करीब ले आई जाती है 0.046 ।
(iv) संख्या 2808 तीन सांख्यिकीय अंक तक करीब ले आई जाती है 2810।
1.21 डाइनाइट्रोजन और डाइऑक्सीजन एक साथ अलग-अलग यौगिक बनाने पर निम्नलिखित डेटा प्राप्त होते हैं:
| डाइनाइट्रोजन का द्रव्यमान | डाइऑक्सीजन का द्रव्यमान | |
|---|---|---|
| (i) | $14 \mathrm{~g}$ | $16 \mathrm{~g}$ |
| (ii) | $14 \mathrm{~g}$ | $32 \mathrm{~g}$ | | (iii) | $28 \mathrm{~g}$ | $32 \mathrm{~g}$ | | (iv) | $28 \mathrm{~g}$ | $80 \mathrm{~g}$ |
(a) उपरोक्त प्रयोगात्मक डेटा किस रासायनिक संयोजन के नियम का पालन करता है? इसके कथन को दें।
(b) निम्नलिखित परिवर्तनों में रिक्त स्थान भरें:
(i) 1 किमी = ____________ मिमी = _________ पिकोमीटर
(ii) 1 मिलीग्राम = __________ किलोग्राम = ___________ नैनोग्राम
(iii) 1 मिली = __________ लीटर = ___________ $dm^3$
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उत्तर
(a) जब डाइनाइट्रोजन की मात्रा 28 ग्राम होती है, तो डाइऑक्सीजन के संयोजन की मात्रा $32, 64, 32$, और 80 ग्राम होती है। संगत अनुपात 1:2:1:5 होता है। यह एक सरल पूर्णांक अनुपात है।
इसका उदाहरण अनेक अनुपात के नियम को देता है।
इसका कथन यह है, “यदि दो तत्व एक से अधिक यौगिक बना सकते हैं, तो एक तत्व के एक निश्चित मात्रा के साथ संयोजन करने वाले दूसरे तत्व की मात्रा छोटे पूर्णांक के अनुपात में होती है।
(b) (i) $1 \mathrm{~km}=1000 \mathrm{~m} \times 100 \mathrm{~cm} \times 10 \mathrm{~mm}$
$ \begin{aligned} & \therefore 1 \mathrm{~km}=10^6 \mathrm{~mm} \ & 1 \mathrm{~km}=1000 \mathrm{~m} \times \frac{1 \mathrm{pm}}{10^{-12} \mathrm{~m}} \ & \therefore 1 \mathrm{~km}=10^{15} \mathrm{pm} \end{aligned} $
अतः, $1 \mathrm{~km}=10^6 \mathrm{~mm}=10^{15} \mathrm{pm}$
(ii) $1 \mathrm{mg}=10^{-6} \mathrm{~kg}=10^6 \mathrm{ng}$
(iii) $1 \mathrm{ml}=10^{-3} \mathrm{l}=10^{-3} \mathrm{dm}^3$
1.22 यदि प्रकाश की गति $3.0 \times 10^{8} \mathrm{~m} \mathrm{~s}^{-1}$ है, तो प्रकाश के $2.00 \mathrm{~ns}$ में तय की गई दूरी की गणना करें।
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उत्तर
दिया गया है:
प्रकाश की गति $=3 \times 10^8 \mathrm{~ms}^{-1}$
समय $=2.00 \mathrm{nsec}=2 \times 10^{-9} \mathrm{~s}$
हम जानते हैं,
दूरी $=$ गति $\times$ समय
तय की गई दूरी गति और समय के गुणनफल के बराबर होती है।
अतः, 2.00 nsec में प्रकाश द्वारा तय की गई दूरी होगी
$3.00 \times 10^8 \mathrm{~ms}^{-1} \times 2.00 \times 10^{-9} \mathrm{~s}$
$=0.600 \mathrm{~m}$
1.23 एक अभिक्रिया $ \mathrm{A}+\mathrm{B}_2 \rightarrow \mathrm{AB}_2$ में $ \mathrm{A}+\mathrm{B}_2$ के मिश्रण में सीमांत अभिकर्मक की पहचान करें।
(i) $\quad 300$ अणु $A+200$ अणु $B$
(ii) $2 \mathrm{~mol} \mathrm{~A}+3 \mathrm{~mol} \mathrm{~B}$
(iii) 100 अणु $ \mathrm{A}+100$ अणु $ \mathrm{B}$
(iv) $5 \mathrm{~mol} \mathrm{~A}+2.5 \mathrm{~mol} \mathrm{~B}$
(v) $\quad 2.5 \mathrm{~mol} \mathrm{~A}+5 \mathrm{~mol} \mathrm{~B}$
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Answer
एक सीमांत अभिकर्मक अभिक्रिया के विस्तार को निर्धारित करता है। यह अभिकर्मक अभिक्रिया के दौरान पहले खत्म हो जाता है, जिसके कारण अभिक्रिया रोक देता है और उत्पादों के बनने की मात्रा सीमित हो जाती है।
(i) दिए गए अभिक्रिया के अनुसार, 1 अणु A, 1 अणु B के साथ अभिक्रिया करता है। इसलिए, 200 अणु B, 200 अणु A के साथ अभिक्रिया करेंगे, जिसके कारण 100 अणु A अप्रयोगित बचेंगे। इसलिए, $B$ सीमांत अभिकर्मक है।
(ii) अभिक्रिया के अनुसार, 1 मोल A, 1 मोल B के साथ अभिक्रिया करता है। इसलिए, 2 मोल A, केवल 2 मोल B के साथ अभिक्रिया करेंगे। इसके परिणामस्वरूप, 1 मोल B अप्रयोगित बचेंगे। इसलिए, $A$ सीमांत अभिकर्मक है।
(iii) दिए गए अभिक्रिया के अनुसार, 1 अणु A, 1 अणु B के साथ अभिक्रिया करता है। इसलिए, सभी 100 अणु A, सभी 100 अणु B के साथ अभिक्रिया करेंगे। इसलिए, मिश्रण समानुपाती है जहां कोई सीमांत अभिकर्मक नहीं है।
(iv) 1 मोल अणु A, 1 मोल अणु B के साथ अभिक्रिया करता है। इसलिए, $2.5 ~mol$ B, केवल $2.5 ~mol$ A के साथ अभिक्रिया करेंगे। इसके परिणामस्वरूप, $2.5 ~mol$ A अप्रयोगित बचेंगे। इसलिए, $B$ सीमांत अभिकर्मक है।
(v) अभिक्रिया के अनुसार, 1 मोल अणु A, 1 मोल अणु B के साथ अभिक्रिया करता है। इसलिए, 2.5 मोल A, केवल $2.5 ~mol$ B के साथ अभिक्रिया करेंगे और शेष $2.5 ~mol$ B अप्रयोगित बचेंगे। इसलिए, $A$ सीमांत अभिकर्मक है।
1.24 डाइनाइट्रोजन और डाइहाइड्रोजन एक दूसरे के साथ अमोनिया बनाने के लिए निम्नलिखित रासायनिक समीकरण के अनुसार अभिक्रिया करते हैं:
$ \mathrm{N}_2(\mathrm{~g})+\mathrm{H}_2(\mathrm{~g}) \rightarrow 2 \mathrm{NH}_3(\mathrm{~g})$
(i) $2.00 \times 10^{3} \mathrm{~g}$ डाइनाइट्रोजन के साथ $1.00 \times 10^{3} \mathrm{~g}$ डाइहाइड्रोजन के अभिकर्मक होने पर ऐमोनिया के उत्पादित द्रव्यमान की गणना करें।
(ii) क्या कोई एक अभिकर्मक अप्रतिक्रियित रहेगा?
(iii) यदि हाँ, तो कौन और उसका द्रव्यमान क्या होगा?
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उत्तर
$ \underset{\substack{1 \mathrm{~mol} \=28.0 \mathrm{~g}}}{\mathrm{N_2}(\mathrm{~g})}+\underset{\substack{3 \mathrm{~mol} \=6.0 \mathrm{~g}}}{3 \mathrm{H}{2}(\mathrm{~g})} \rightarrow \underset{\substack{2 \mathrm{~mol} \=34.0 \mathrm{~g}}}{2 \mathrm{NH}{3}(\mathrm{~g})} $
(i)
28.0 g के $ \mathrm{N}_2$ के लिए 6.0 g के $ \mathrm{H}_2$ की आवश्यकता होती है जिससे
$ =34.0 \mathrm{~g} \text { के } \mathrm{NH}_3 $
$2.00 \times 10^3 \mathrm{~g}$ के $ \mathrm{N}_2$ के लिए उत्पादित होगा
$ \begin{aligned} & =\frac{34}{28} \times 2.00 \times 10^3 \mathrm{~g} \text { के } \mathrm{NH}_3 \ & =2.43 \times 10^3 \mathrm{~g} \text { के } \mathrm{NH}_3 \ & =2430 \mathrm{~g} \mathrm{NH}_3 \end{aligned} $
(ii)
हाँ, कुछ हद तक डाइहाइड्रोजन अप्रतिक्रियित रहेगा
(iii)
अप्रतिक्रियित रहे डाइहाइड्रोजन की मात्रा
28.0 g के $ \mathrm{N}_2$ के लिए 6.0 g के $ \mathrm{H}_2$ की आवश्यकता होती है
$2.00 \mathrm{~g} \times 10^3 \mathrm{~g}$ के $ \mathrm{N}_2$ के लिए आवश्यक होगा
$ =\frac{6.0}{28.0} \times 2.00 \times 10^3 \text { के } \mathrm{H}_2=428.5 \mathrm{~g} \text { के } \mathrm{H}_2 $
$\therefore$ अप्रतिक्रियित रहे डाइहाइड्रोजन की मात्रा
$ =\left[1.00 \times 10^3-428.5\right]_{\mathrm{g}} \ =571.5 \mathrm{~g} . $
1.25 $0.50 \mathrm{~mol} \mathrm{~Na}_2 \mathrm{CO}_3$ और $0.50 \mathrm{M} \mathrm{Na}_2 \mathrm{CO}_3$ के बीच क्या अंतर है?
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उत्तर
$Na_2 CO_3$ के मोलर द्रव्यमान $(2 \times 23)+12.00+(3 \times 16)$
$=106~g mol^{-1}$
अब, $1$ मोल के $Na_2 CO_3$ का अर्थ $106 g$ के $Na_2 CO_3$ होता है।
$\therefore 0.5 mol$ के $Na_2 CO_3=\dfrac{106 g}{1 mole} \times 0.5 mol~ Na_2 CO_3$
$=53 g Na_2 CO_3$
$\Rightarrow 0.50 M$ के $Na_2 CO_3=0.50~ mol / L~ Na_2 CO_3$
इसलिए, $0.50 ~mol$ के $Na_2 CO_3$ के 1 L पानी में उपस्थित होते हैं या $53 g$ के $Na_2 CO_3$ के 1 L पानी में उपस्थित होते हैं।
1.26 यदि 10 आयतन के डाइहाइड्रोजन गैस के अभिकर्मक 5 आयतन के डाइऑक्सीजन गैस के साथ अभिक्रिया करते हैं, तो कितने आयतन के पानी के वाष्प उत्पन्न होंगे?
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उत्तर
अभिक्रिया के संतुलित रासायनिक समीकरण है,
$ 2 \mathrm{H}_2+\mathrm{O}_2 \rightarrow 2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O} $
एक गैस के आयतन के अनुपात अणुओं की संख्या के सीधे समानुपाती होता है।
इसलिए, 2 आयतन के डाइहाइड्रोजन 1 आयतन के ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके 2 आयतन के पानी बनाते हैं।
इसलिए, 10 आयतन के डाइहाइड्रोजन 5 आयतन के ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके 10 आयतन के पानी बनाते हैं।
1.27 निम्नलिखित को मूल इकाइयों में बदलें:
(i) $\quad 28.7 \mathrm{pm}$
(ii) $\quad 15.15 \mathrm{pm}$
(iii) $\quad 25365 \mathrm{mg}$
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उत्तर
(i) $28.7 pm$ :
$1 pm=10^{-12} m$
$ \therefore 28.7 pm = 28.7 \times 10^{-12} m $
$=2.87 \times 10^{{-11}} m$
(ii) $15.15 pm$ :
$1 pm=10^{-1} m$
$\therefore 15.15 pm=15.15 \times 10^{{-12}} m$
$=1.515 \times 10^{- 11} m$
(iii) $25365 mg$ :
$1 mg=10^{-3} g$
$25365 mg=2.5365 \times 10^{4} \times 10^{-3} g$
क्योंकि,
$1 g=10^{{-3}} kg$
$2.5365 \times 10^{1} g=2.5365 \times 10^{1} \times 10^{-3} kg$
$\therefore 25365 mg=2.5365 \times 10^{- 2} kg$
1.28 निम्नलिखित में से कौनसा सबसे अधिक परमाणुओं के साथ होगा?
(i) $\quad 1 \mathrm{g}~ \mathrm{Au}(\mathrm{s})$
(ii) $ \quad 1 \mathrm{g}~ \mathrm{Na}(\mathrm{s})$
(iii) $\quad 1 \mathrm{g}~ \mathrm{Li}(\mathrm{s})$
(iv) $\quad 1 \mathrm{g} ~$ of $ \mathrm{Cl}_{2}(\mathrm{~g})$
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उत्तर
(i)
$1 \mathrm{~g} \mathrm{Au}=\frac{1}{197} \mathrm{~mol}$ परमाणु ऑगन ऑगन के
$=\frac{1}{197} \times 6.022 \times 10^{23}$ परमाणु ऑगन के
(ii)
$1 \mathrm{~g} \mathrm{Na}=\frac{1}{23} \mathrm{~mol}$ परमाणु सोडियम के
$=\frac{1}{23} \times 6.022 \times 10^{23}$ परमाणु सोडियम के
(iii)
$1 \mathrm{~g} \mathrm{Li}=\frac{1}{7} \mathrm{~mol}$ एटम ऑफ़ Li
$=\frac{1}{7} \times 6.022 \times 10^{23}$ एटम ऑफ़ Li.
(iv)
$1 \mathrm{~g} \mathrm{Cl}_2=\frac{1}{71}$ मोल अणु ऑफ़ $ \mathrm{Cl}_2$
$=\frac{1}{71} \times 6.022 \times 10^{23}$ अणु ऑफ़ $ \mathrm{Cl}_2$
एक अणु ऑफ़ $Cl_2$ में दो एटम ऑफ़ $Cl$ होते हैं।
$=\frac{2}{71} \times 6.022 \times 10^{23}$ एटम ऑफ़ $ \mathrm{Cl}_2$
इसलिए, 1 ग्राम लिथियम में सबसे अधिक एटम होते हैं।
1.29 एथेनॉल के जल में विलयन की मोलरता की गणना करें, जिसमें एथेनॉल के मोल अनुपात 0.040 है (जल के घनत्व को 1 मान लें)।
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Answer
$C_2 H_5 OH$ के मोल अनुपात $=\dfrac{\text{ } C_2 H_5 OH के मोलों की संख्या}{\text{ } समाधान के मोलों की संख्या}$
$0.040=\dfrac{n _{C_2 H_5 OH}}{n _{C_2 H_3 OH}+n _{H_2 O}}$
$1 L$ जल में मौजूद मोलों की संख्या:
$n _{H_2 O}=\dfrac{1000 g}{18 g mol^{-1}}$
$n _{H_2 O}=55.55 mol$
समीकरण (1) में $n _{H_2 O}$ के मान को बदल दें,
$\dfrac{n _{C_2 H_5 OH}}{n _{C_2 H_3 OH}+55.55}=0.040$
$n _{C_2 H_3 OH}=0.040 n _{C_2 H_3 OH}+(0.040)(55.55)$
$0.96 n _{C_2 H_5 OH}=2.222 mol$
$n _{C_2 H_5 OH}=\dfrac{2.222}{0.96} mol$
$n _{C_2 H_3 OH}=2.314 mol$
$\therefore$ समाधान की मोलरता $=\dfrac{2.314 mol}{1 L}$
$=2.314 M$
1.30 एक ${ }^{12} \mathrm{C}$ एटम का द्रव्यमान ग्राम में कितना होगा?
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Answer
कार्बन एटम के 1 मोल $=6.023 \times 10^{23}$ कार्बन एटम
$=12 g$ कार्बन
$\therefore$ एक ${ }^{12} C$ एटम का द्रव्यमान $=\dfrac{12 g}{6.022 \times 10^{23}}$
$=1.993 \times 10^{-23} g$
1.31 निम्नलिखित गणनाओं के उत्तर में कितने सांख्यिक अंक होने चाहिए?
$\begin{array}{ll}\text { (i) } \dfrac{0.02856 \times 298.15 \times 0.112}{0.5785} & \text { (ii) } 5 \times 5.364\end{array}$
(iii) $\quad 0.0125+0.7864+0.0215$
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Answer
(i) गणना $\dfrac{0.02856 \times 298.15 \times 0.112}{0.5785}$ के उत्तर में 3 सांख्यिक अंक होंगे क्योंकि 0.112 में 3 सांख्यिक अंक हैं जो सबसे कम सांख्यिक अंक हैं।
(ii) $5 \times 5.364$ के गणना के उत्तर में 4 सांख्यिकीय अंक होंगे क्योंकि 5.364 में 4 सांख्यिकीय अंक हैं जो सबसे कम सांख्यिकीय अंक हैं। यहाँ, सटीक संख्या 5 को ध्यान में नहीं लिया जाता है।
(iii) $0.0125+0.7864+0.0215$ के गणना के उत्तर में 4 सांख्यिकीय अंक होंगे क्योंकि परिणाम 4 दशमलव स्थान तक रिपोर्ट किया जाएगा।
1.32 निम्नलिखित तालिका में दिए गए डेटा का उपयोग करके प्राकृतिक रूप से उपस्थित आर्गन समस्थानिकों के मोलर द्रव्यमान की गणना करें:
| समस्थानिक | समस्थानिक मोलर द्रव्यमान | आवर्तता |
|---|---|---|
| ${ }^{36} \mathrm{Ar}$ | $35.96755 \mathrm{~g} \mathrm{~mol}^{-1}$ | $0.337 \%$ |
| ${}^{38}\mathrm{Ar}$ | $37.96272 \mathrm{~g}\mathrm{~mol}^{-1}$ | $0.063 \%$ |
| ${}^{40}\mathrm{Ar}$ | $39.9624 \mathrm{~g}\mathrm{~mol}^{-1}$ | $99.600 \%$ |
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उत्तर
आर्गन का मोलर द्रव्यमान
$ \begin{aligned} & =[(35.96755 \times \frac{0.337}{100})+(37.96272 \times \frac{0.063}{100})+(39.9624 \times \frac{90.60}{100})] gmol^{-1} \\ & =[0.121+0.024+39.802] gmol^{-1} \\ & =39.947 gmol^{-1} \end{aligned} $
1.33 निम्नलिखित में से प्रत्येक के परमाणुओं की संख्या की गणना करें (i) 52 मोल ऑर्गन (ii) $52 \mathrm{u}$ के $ \mathrm{He}$ (iii) $52 \mathrm{~g}$ के $ \mathrm{He}$।
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उत्तर
(i) 1 मोल $Ar=6.022 \times 10^{23}$ परमाणुओं के $Ar$
$\therefore 52 mol$ के $Ar=52 \times 6.022 \times 10^{23}$ परमाणुओं के $Ar$
$=3.131 \times 10^{25}$ परमाणुओं के $Ar$
(ii) 1 परमाणु के $He=4 u$ के $He$
या,
$4 u$ के $He=1$ परमाणु के $He$
$1 u$ के $He=\frac{1}{4}$ परमाणु के $He$
$52 u$ के $He = \frac{52}{4}$ परमाणु के $He$
$=13$ परमाणु के $He$
(iii) $4 g$ के $He=6.022 \times 10^{23}$ परमाणुओं के $He$
$\therefore 52 g$ के $He=\dfrac{6.022 \times 10^{23} \times 52}{4}$ परमाणुओं के $He$
$=7.8286 \times 10^{24}$ परमाणुओं के $He$
1.34 वेल्डिंग ईंधन गैस केवल कार्बन और हाइड्रोजन के से बनी होती है। इसके एक छोटे नमूने को ऑक्सीजन में जलाने पर $3.38 \mathrm{~g}$ कार्बन डाइऑक्साइड, $0.690 \mathrm{~g}$ पानी और कोई अन्य उत्पाद नहीं प्राप्त होते हैं। इस वेल्डिंग गैस के $10.0 \mathrm{~L}$ (STP पर मापा गया) के आयतन का वजन $11.6 \mathrm{~g}$ होता है। गणना करें (i) आईम्पीरिकल सूत्र, (ii) गैस के मोलर द्रव्यमान, और (iii) अणुक फॉर्मूला।
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उत्तर
(i)
1 मोल $(44 ग्राम)$ $CO_2$ में 12 ग्राम कार्बन होता है।
$ 3.38 ग्राम \text{ के } CO_2 \text{ में कार्बन होगा } = \dfrac{12 ग्राम}{44 ग्राम} \times 3.38 ग्राम $
$=0.9217 ग्राम$
18 ग्राम पानी में 2 ग्राम हाइड्रोजन होता है।
$\therefore 0.690 ग्राम पानी में हाइड्रोजन होगा$
$ =\dfrac{2 ग्राम}{18 ग्राम} \times 0.690 $
$=0.0767 ग्राम$
कार्बन और हाइड्रोजन ही यौगिक के एकमात्र संघटक हैं, इसलिए यौगिक के कुल द्रव्यमान होगा:
$=0.9217 ग्राम + 0.0767 ग्राम$
$=0.9984 ग्राम$
$\therefore$ यौगिक में कार्बन का प्रतिशत
$ =\dfrac{0.9217 ग्राम}{0.9984 ग्राम} \times 100 $
$=92.32 %$
यौगिक में हाइड्रोजन का प्रतिशत
$ =\dfrac{0.0767 ग्राम}{0.9984 ग्राम} \times 100 $
$=7.68 %$
यौगिक में कार्बन के मोल $=\dfrac{92.32}{12.00}$ $=7.69$
यौगिक में हाइड्रोजन के मोल $=\dfrac{7.68}{1}$
$=7.68$
$\therefore$ यौगिक में कार्बन और हाइड्रोजन का अनुपात $=7.69: 7.68$
$=1: 1$
इसलिए, गैस का सूत्रीय सूत्र $CH$ है।
(ii)
दिया गया है,
10.0 लीटर गैस का भार (स्टैंडर्ड ताप और दबाव पर) $=11.6 ग्राम$
$\therefore$ स्टैंडर्ड ताप और दबाव पर 22.4 लीटर गैस का भार
$ =\dfrac{11.6 ग्राम}{10.0 लीटर} \times 22.4 लीटर $
$=25.984 ग्राम$
$= 26 ग्राम $
इसलिए, गैस का मोलर द्रव्यमान $26 ग्राम$ है।
(iii)
$CH$ के सूत्रीय द्रव्यमान $=12+1=13 ग्राम$
$ \begin{aligned} n & =\dfrac{\text{ गैस का मोलर द्रव्यमान }}{\text{ गैस का सूत्रीय द्रव्यमान }} \\ & =\dfrac{26 ग्राम}{13 ग्राम} \\ n & =2 \\ \therefore & \text{ गैस का अणुसूत्र }=(CH) _{n} \\ = & C_2 H_2 \end{aligned} $
1.35 कैल्शियम कार्बोनेट तरल $ \mathrm{HCl}$ के साथ प्रतिक्रिया करके $ \mathrm{CaCl}_2$ और $ \mathrm{CO}_2$ देता है, जैसा कि अभिक्रिया में दिखाया गया है, $ \mathrm{CaCO}_3(\mathrm{~s})+2 \mathrm{HCl}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{CaCl}_2(\mathrm{aq})+\mathrm{CO}_2(\mathrm{~g})+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}(\mathrm{l})$
$25 \mathrm{~mL}$ के $0.75 \mathrm{M} \mathrm{HCl}$ के साथ पूरी तरह से प्रतिक्रिया करने के लिए कितना भार के $ \mathrm{CaCO}_3$ की आवश्यकता होगी?
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उत्तर
$0.75 M$ के $HCl \quad 0.75 mol$ के $HCl$ 1 L पानी में मौजूद होते हैं
$ = [(0.75 \text{mol}) \times (36.5 \text{g mol}^{-1})] HCl$ जल में $1 L$ में उपस्थित है
$ = 27.375 g$ के $HCl$ जल में $1 L$ में उपस्थित है
इसलिए, $1000 mL$ के विलयन में $27.375 g$ के $HCl$ उपस्थित है।
$\therefore$ $25 mL$ विलयन में $HCl$ की मात्रा
$=\dfrac{27.375 g}{1000 mL} \times 25 mL$
$=0.6844 g$
दिए गए रासायनिक समीकरण के अनुसार,
$ CaCO _{3(s)}+2 HCl _{(a q)} \longrightarrow CaCl _{2(a q)}+CO _{2(g)}+H_2 O _{(l)} $
$2 mol$ के $HCl$ (2 × 36.5 = 71 g) $1 mol$ के $CaCO_3$ (100 g) के साथ अभिक्रिया करते हैं।
$\therefore$ $0.6844 g$ के $HCl$ के साथ अभिक्रिया करने वाले $CaCO_3$ की मात्रा
$ =\dfrac{100}{71} \times 0.6844 g $
$=0.9639 g$
1.36 प्रयोगशाला में क्लोरीन मैंडेन डाइऑक्साइड $\left(\mathrm{MnO}_{2}\right)$ के साथ जलीय हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ उपचार करके तैयार किया जाता है, जो अभिक्रिया के अनुसार है
$4 \mathrm{HCl}(\mathrm{aq})+\mathrm{MnO}_2(\mathrm{~s}) \rightarrow 2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}(\mathrm{l})+\mathrm{MnCl}_2(\mathrm{aq})+\mathrm{Cl}_2(\mathrm{~g})$
$5.0 \mathrm{~g}$ मैंडेन डाइऑक्साइड के साथ कितने ग्राम $ \mathrm{HCl}$ अभिक्रिया करता है?
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Answer
दिए गए समीकरण के अनुसार:
$ \mathrm{MnO}_2+4 \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{MnCl}_2+\mathrm{Cl}_2+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O} $
$1$ मोल के $ \mathrm{MnO}_2$ $4$ मोल के HCl के साथ अभिक्रिया करता है
या $87 \mathrm{g} \mathrm{MnO}_2$ $146$ ग्राम HCl के साथ अभिक्रिया करता है
$\therefore 5 \mathrm{g} \mathrm{MnO}_2$ $ \dfrac{146}{87} \times 5 \mathrm{g} \mathrm{HCl}=8.39 \mathrm{HCl}$ के साथ अभिक्रिया करेगा