यूनिट 2 समाधान (अंतर्गत प्रश्न-1)
अंतर्गत प्रश्न
2.1 बेंजीन $({C_6} {H_6})$ और कार्बन टेट्राक्लोराइड $({CCl_4})$ के द्रव्यमान प्रतिशत की गणना कीजिए यदि $22 {~g}$ बेंजीन कार्बन टेट्राक्लोराइड के $122 {~g}$ में घुल जाता है।
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उत्तर
$ {C_6} {H_6} $ का द्रव्यमान प्रतिशत $=\dfrac{\text { बेंजीन का द्रव्यमान } {C_6} {H_6}}{\text { समाधान का कुल द्रव्यमान }} \times 100 \% $
$ \begin{aligned} & \hspace{4.4cm} =\dfrac{\text { बेंजीन का द्रव्यमान } {C_6} {H_6}}{\text { बेंजीन का द्रव्यमान } {C_6} {H_6}+\text { कार्बन टेट्राक्लोराइड का द्रव्यमान } {CCl_4}} \times 100 \% \\ & \hspace{4.4cm} =\dfrac{22}{22+122} \times 100 \% \\ & \hspace{4.4cm} =15.28 \% \end{aligned} $
$ {CCl_4} $ का द्रव्यमान प्रतिशत $ =\dfrac{\text { कार्बन टेट्राक्लोराइड का द्रव्यमान } {CCl_4}}{\text { समाधान का कुल द्रव्यमान }} \times 100 \% $
$ {CCl_4} $ का द्रव्यमान प्रतिशत $ =\dfrac{\text { कार्बन टेट्राक्लोराइड का द्रव्यमान } {CCl_4}}{\text { बेंजीन का द्रव्यमान } {C_6} {H_6}+\text { कार्बन टेट्राक्लोराइड का द्रव्यमान } {CCl_4}} \times 100 \% $
$ \hspace{4.4cm} =\dfrac{122}{22+122} \times 100 \%$
$ \hspace{4.4cm}=84.72 \%$
वैकल्पिक रूप से,
$ {CCl_4} $ का द्रव्यमान प्रतिशत $=(100-15.28) \%$
$ \hspace{4.5cm}=84.72 \%$
2.2 कार्बन टेट्राक्लोराइड में 30% द्रव्यमान वाले समाधान में बेंजीन के मोल अनुपात की गणना कीजिए।
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उत्तर
मान लीजिए समाधान का कुल द्रव्यमान $100 {~g}$ है और बेंजीन का द्रव्यमान $30 {~g}$ है।
$\therefore$ कार्बन टेट्राक्लोराइड का द्रव्यमान $=(100-30) {g}$ $=70 {~g}$
बेंजीन $({C_6} {H_6})$ का मोलर द्रव्यमान $=(6 \times 12+6 \times 1) {g} {mol}^{-1}$ $=78 {~g} {~mol}^{-1}$
$\therefore$ $ {C_6} {H_6} $ के मोलों की संख्या $=\dfrac{30}{78} {~mol}$ $=0.3846 {~mol}$
कार्बन टेट्राक्लोराइड $({CCl_4})$ का मोलर द्रव्यमान $=1 \times 12+4 \times 35.5$ $=154 {~g} {~mol}^{-1}$
$\therefore$ $ {CCl_4} $ के मोलों की संख्या $=\dfrac{70}{154} {~mol}$ $=0.4545 {~mol}$
$ \begin{aligned} &\text {इसलिए, }{C_6} {H_6} \text { के मोल अनुपात } \text { निम्नलिखित द्वारा दिया गया है } =\dfrac{\text { }{C_6} {H_6} \text { के मोलों की संख्या }}{\text { }{C_6} {H_6} \text { के मोलों की संख्या }+\text { }{CCl_4} \text { के मोलों की संख्या }}
\end{aligned} $
$ \hspace{8.1cm} =\dfrac{0.3846}{0.3846+0.4545}$
$ \hspace{8.1cm} = 0.458$
2.3 प्रत्येक निम्नलिखित विलयन की मोलरता की गणना कीजिए:
(a) $30 {~g}$ के ${Co}({NO_3})_{2} .6 {H_2} {O}$ के $4.3 {~L}$ विलयन में
(b)30 ${mL}$ के $0.5 {M} {H_2} {SO_4}$ के विलयन को $500 {~mL}$ में तनुकृत कर दिया गया है।
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उत्तर
मोलरता द्वारा दिया गया है:
$ \text { मोलरता }=\dfrac{\text { विलेय के मोल }}{\text { विलयन के आयतन (लीटर में) }} $
(a) ${Co}({NO_3})_{2} \cdot 6 {H_2} {O}$ के मोलर द्रव्यमान $=59+2(14+3 \times 16)+6 \times 18$ $=291 {~g} {~mol}^{-1}$
$\therefore$ ${Co}({NO_3})_{2} \cdot 6 {H_2} {O}$ के मोल $=\dfrac{30}{291} {~mol}$ $=0.103 {~mol}$
अतः, मोलरता $=\dfrac{0.103 {~mol}}{4.3 {~L}}$ $=0.023\hspace{0.5mm} {M}$
(b) $1000 {~mL}$ के $0.5 {M} {H_2} {SO_4}$ में मौजूद मोल की संख्या $=0.5 {~mol}$
$\therefore$ $30 {~mL}$ के $0.5 {M} {H_2} {SO_4}$ में मौजूद मोल की संख्या $=\dfrac{0.5 \times 30}{1000} {~mol}$ $=0.015 {~mol}$
अतः, मोलरता $ =\dfrac{0.015}{0.5 {~L}} {~mol} $ $=0.03 {M}$
2.4 0.25 मोलल जलीय विलयन के लिए $2.5 {~kg}$ बनाने के लिए यूरिया $({NH_2} {CONH_2})$ के कितने द्रव्यमान की आवश्यकता होगी?
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उत्तर
यूरिया $({NH_2} {CONH_2})$ के मोलर द्रव्यमान $=2(1 \times 14+2 \times 1)+1 \times 12+1 \times 16$ $=60 {~g} {~mol}^{-1}$
यूरिया के 0.25 मोलल जलीय विलयन का अर्थ है: $1000 {~g}$ पानी में $0.25 {~mol}=(0.25 \times 60) {g}$ यूरिया होता है
$ \hspace{13.5cm} = 15 {~g}$ यूरिया
अर्थात, $(1000+15) {g}$ विलयन में $15 {~g}$ यूरिया होता है
अतः, $2.5 {~kg}(2500 {~g})$ विलयन में $ =\dfrac{15 \times 2500}{1000+15} {~g} $
$ \hspace{8cm} =36.95 {~g}$
$ \hspace{8cm} = 37 {~g}$ यूरिया (लगभग)
अतः, आवश्यक यूरिया का द्रव्यमान $=37 {~g}$
नोट : इस उत्तर में एक छोटा सा अंतर एनसीईआरटी पाठक्रम में दिए गए उत्तर और इस उत्तर के बीच है।
2.5 यदि $20 \%$ (द्रव्यमान/द्रव्यमान) जलीय ${KI}$ का घनत्व $1.202 {~g} {~mL}^{-1}$ है, तो (a) मोललता (b) मोलरता और (c) मोल अनुपात की गणना कीजिए।
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उत्तर
(a) ${KI}$ की मोलर द्रव्यमान $=39+127=166 {~g} {~mol}^{-1}$
${KI}$ के $20 \%$ (द्रव्यमान/द्रव्यमान) जलीय घोल का अर्थ है कि $20 {~g}$ ${KI}$, $100 {~g}$ घोल में उपस्थित है।
अर्थात, $20 {~g}$ KI, $ (100-20) {g} $ जल में उपस्थित है $=80 {~g}$ जल
इसलिए, घोल की मोललता $ =\dfrac{\text { KI के मोल }}{\text { जल के द्रव्यमान } {kg} में} $
$ \hspace{5.9cm} = \dfrac{\dfrac{20}{166}}{0.08} {~m}$ $=1.506 {~m}$
$ \hspace{5.9cm} =1.51 {~m}$ (लगभग)
(b) दिया गया है कि घोल का घनत्व $=1.202 {~g} {~mL}^{-1}$
$\hspace{5.9cm} आयतन=\dfrac{\text { द्रव्यमान }}{\text { घनत्व }} $
$ \hspace{7.5cm}=\dfrac{100 {~g}}{1.202 {~g} {~mL}^{-1}}$
$ \hspace{7.5cm}=83.19 {~mL}$
$ \hspace{7.5cm}=83.19 \times 10^{-3} {~L}$
इसलिए, घोल की मोलरता $ =\dfrac{\dfrac{20}{166} {~mol}}{83.19 \times 10^{-3} {~L}} $
$ \hspace{6cm} =1.45\hspace{0.5mm} {M}$
(c) KI के मोल $ =\dfrac{20}{166}=0.12 {~mol} $
जल के मोल $ =\dfrac{80}{18}=4.44 {~mol} $
इसलिए, KI के मोल अनुपात $ =\dfrac{\text { KI के मोल }}{\text { KI के मोल }+ \text { जल के मोल }} $ $ =\dfrac{0.12}{0.12+4.44} =0.0263$