Stoichiometric गणना में वे शामिल हैं, चरणों, अभ्यास हल

स्टोइकोमेट्रिक गणना वे हैं जो एक रासायनिक प्रतिक्रिया में शामिल होने वाले तत्वों या यौगिकों के बड़े पैमाने पर संबंधों के आधार पर बनाए जाते हैं.

उन्हें महसूस करने के लिए पहला कदम ब्याज की रासायनिक प्रतिक्रिया को संतुलित करना है। साथ ही, रासायनिक प्रक्रिया में शामिल यौगिकों के सही फॉर्मूले ज्ञात होने चाहिए.

स्टोइकोमेट्रिक गणना कानूनों के एक सेट के आवेदन पर आधारित है, जिनमें से निम्नलिखित हैं: द्रव्यमान के संरक्षण का कानून; निश्चित अनुपात या निरंतर संरचना का नियम; और अंत में, कई अनुपात का नियम.

द्रव्यमान के संरक्षण का नियम इंगित करता है कि रासायनिक प्रतिक्रिया में अभिकारकों के द्रव्यमान का योग उत्पादों के द्रव्यमान के योग के बराबर होता है। रासायनिक प्रतिक्रिया में कुल द्रव्यमान स्थिर रहता है.

निश्चित अनुपात या निरंतर रचना का नियम बताता है कि किसी भी शुद्ध यौगिक के विभिन्न नमूनों में समान द्रव्यमान अनुपात में समान तत्व होते हैं। उदाहरण के लिए, शुद्ध पानी वही है जो इसके स्रोत, या किस महाद्वीप (या ग्रह) से आता है, कोई फर्क नहीं पड़ता.

और तीसरा नियम, कई अनुपातों का, यह दर्शाता है कि जब दो तत्व A और B एक से अधिक यौगिक बनाते हैं, तो तत्व B के द्रव्यमान के साथ संयोजित B तत्व के द्रव्यमान का अनुपात प्रत्येक यौगिक में होता है। , छोटे पूर्णांकों के संदर्भ में व्यक्त किया जा सकता है। वह है, ए के लिए_nबी_मीटर n और मीटर वे पूरे नंबर हैं.

सूची

• 1 स्टोइकोमेट्रिक गणना और उनके चरण क्या हैं??
  • 1.1 चरण
• 2 व्यायाम हल किए
  • २.१ -उपचार १
  • २.२ -उपवास २
  • २.३ -उपचार ३
  • २.४ -उपचार ४
  • 2.5 - व्यायाम 5
  • २.६ -उत्पाद ६
• 3 संदर्भ

स्टोइकोमेट्रिक गणना और उनके चरण क्या हैं?

वे विभिन्न प्रश्नों को हल करने के लिए डिज़ाइन किए गए गणना हैं जो एक रासायनिक प्रतिक्रिया का अध्ययन करने पर उत्पन्न हो सकते हैं। इसके लिए, आपको रासायनिक प्रक्रियाओं और उन्हें संचालित करने वाले कानूनों का ज्ञान होना चाहिए.

स्टोइकोमेट्रिक गणना के उपयोग के साथ, एक उदाहरण के लिए, एक अभिकारक के द्रव्यमान से, दूसरे अभिकारक के अज्ञात द्रव्यमान से प्राप्त कर सकते हैं। आप किसी यौगिक में मौजूद रासायनिक तत्वों की प्रतिशत संरचना को भी जान सकते हैं और उससे यौगिक के अनुभवजन्य सूत्र को प्राप्त कर सकते हैं.

नतीजतन, एक यौगिक के अनुभवजन्य या न्यूनतम सूत्र का ज्ञान इसके आणविक सूत्र की स्थापना की अनुमति देता है.

इसके अलावा, स्टोइकोमेट्रिक गणना एक रासायनिक प्रतिक्रिया में जानने की अनुमति देती है जो सीमित अभिकर्मक है, या यदि एक अधिशेष अभिकर्मक है, साथ ही इस एक का द्रव्यमान.

चरणों

चरण समस्या के प्रकार, साथ ही इसकी जटिलता पर निर्भर करेगा.

दो आम स्थितियां हैं:

-एक यौगिक की उत्पत्ति के लिए दो तत्वों को प्रतिक्रिया दें और केवल एक अभिकारक का द्रव्यमान ज्ञात करें.

-यह दूसरे तत्व के अज्ञात द्रव्यमान को जानने के लिए वांछित है, साथ ही प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप यौगिक का द्रव्यमान.

आम तौर पर, इन अभ्यासों के संकल्प में चरणों के निम्नलिखित क्रम का पालन किया जाना चाहिए:

-रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण सेट करें.

-समीकरण को संतुलित करें.

-तीसरा चरण है, अभिकारकों के द्रव्यमान के अनुपात को प्राप्त करने के लिए तत्वों के परमाणु भार और स्टोइकोमीट्रिक गुणांक का उपयोग करके.

-फिर, परिभाषित अनुपात के कानून का उपयोग करके, एक बार एक प्रतिक्रियाशील तत्व का द्रव्यमान और दूसरा तत्व के साथ जिस अनुपात के साथ प्रतिक्रिया करता है वह ज्ञात होता है, दूसरे तत्व का द्रव्यमान ज्ञात करें.

-और पांचवां और अंतिम चरण, यदि हम प्रतिक्रियाशील तत्वों के द्रव्यमान को जानते हैं, तो उनका योग हमें प्रतिक्रिया में उत्पन्न यौगिक के द्रव्यमान की गणना करने की अनुमति देता है। इस मामले में, यह जानकारी द्रव्यमान के संरक्षण के कानून के आधार पर प्राप्त की जाती है.

हल किए गए अभ्यास

-व्यायाम 1

जब एमजीएस बनाने के लिए 15 ग्राम एस के साथ 15 ग्राम प्रतिक्रिया की जाती है तो शेष अभिकर्मक क्या होता है? और अभिक्रिया में कितने ग्राम MgS का उत्पादन होगा?

डेटा:

-मिलीग्राम द्रव्यमान और एस = 15 ग्राम

-मिलीग्राम परमाणु भार = 24.3 ग्राम / मोल.

-एस = 32.06 ग्राम / मोल का परमाणु भार.

चरण 1: प्रतिक्रिया समीकरण

Mg + S => MgS (पहले से संतुलित)

चरण 2: उस अनुपात को स्थापित करें जिसमें Mg और S, MgS के उत्पादन के लिए संयोजित होते हैं

सरलता के लिए, Mg का परमाणु भार 24 g / mol और S का परमाणु भार 32 g / mol तक हो सकता है। फिर जिस अनुपात में S और Mg को मिलाया जाता है वह 32:24 होगा, 2 शब्दों को 8 से विभाजित करते हुए, अनुपात 4: 3 तक कम हो जाता है.

पारस्परिक रूप में, जिस अनुपात में Mg को S के साथ जोड़ा जाता है वह 3: 4 (Mg / S) के बराबर होता है

चरण 3: चर्चा और शेष अभिकर्मक और उसके द्रव्यमान की गणना

Mg और S का द्रव्यमान दोनों के लिए 15 g है, लेकिन Mg और S की प्रतिक्रिया का अनुपात 3: 4 है और 1: 1 नहीं है। फिर, यह माना जा सकता है कि शेष अभिकर्मक Mg है, क्योंकि यह S के संबंध में एक छोटे अनुपात में है.

इस निष्कर्ष को M के द्रव्यमान की गणना करके परखा जा सकता है जो S के 15 ग्राम के साथ प्रतिक्रिया करता है.

Mg का g = S x का 15 ग्राम (Mg का 3 ग्राम) / mol) / (S / mol का 4 ग्राम)

11.25 ग्राम Mg

मिलीग्राम अतिरिक्त द्रव्यमान = 15 ग्राम - 11.25 ग्राम

3.75 ग्राम.

चरण 4: द्रव्यमान के संरक्षण के कानून के आधार पर प्रतिक्रिया में गठित MgS का द्रव्यमान

MgS का द्रव्यमान = Mg का द्रव्यमान + S का द्रव्यमान

11.25 ग्राम + 15 ग्राम.

26, 25 जी

उपचारात्मक उद्देश्यों के साथ एक व्यायाम निम्नलिखित तरीके से किया जा सकता है:

एस के ग्राम की गणना करें जो 15 ग्राम एमजी के साथ प्रतिक्रिया करता है, इस मामले में 4: 3 के अनुपात का उपयोग करता है.

g का S = 15 ग्राम Mg x (S / mol का 4 g) / (Mg / mol का 3 ग्राम)

20 ग्राम

यदि इस मामले में स्थिति प्रस्तुत की जाती है, तो यह देखा जा सकता है कि एस के 15 ग्राम पूरी तरह से प्रतिक्रिया करने के लिए नहीं पहुंचेंगे, 15 ग्राम मिलीग्राम के साथ, 5 जी गायब है। यह पुष्टि करता है कि शेष अभिकर्मक Mg है और S, MgS के निर्माण में अभिकर्मक अभिकर्मक है, जब दोनों प्रतिक्रियाशील तत्वों का द्रव्यमान समान होता है.

-व्यायाम २

97.5% की शुद्धता प्रतिशत के साथ NaCl के 52 ग्राम में सोडियम क्लोराइड (NaCl) और अशुद्धियों के द्रव्यमान की गणना करें।.

डेटा:

-द्रव्यमान का नमूना: 52 ग्राम NaCl

-शुद्धता प्रतिशत = 97.5%.

चरण 1: NaCl के शुद्ध द्रव्यमान की गणना

NaCl मास = 52 ग्राम x 97.5% / 100%

50.7 ग्राम

चरण 2: अशुद्धियों के द्रव्यमान की गणना

अशुद्धियों का% = 100% - 97.5%

2.5%

अशुद्धियों का द्रव्यमान = 52 ग्राम x 2.5% / 100%

1.3 ग्रा

इसलिए, 52 ग्राम नमक में, 50.7 ग्राम NaCl के शुद्ध क्रिस्टल होते हैं, और 1.3 ग्राम अशुद्धियां (जैसे अन्य आयन या कार्बनिक पदार्थ).

-व्यायाम ३

ऑक्सीजन का कितना द्रव्यमान (O) नाइट्रिक एसिड (HNO) के 40 ग्राम में है₃), यह जानते हुए कि इसका आणविक भार 63 g / mol है और O का परमाणु भार 16 g / mol है?

डेटा:

-HNO द्रव्यमान₃ = 40 ग्राम

-ओ = 16 ग्राम / मोल का परमाणु भार.

-HNO का आणविक भार₃

चरण 1: HNO के मोल्स की संख्या की गणना करें₃ 40 ग्राम एसिड के द्रव्यमान में मौजूद है

HNO के मोल्स₃ = HNO के 40 ग्राम₃ HNO का x 1 मोल₃/ एचओएन के ६३ ग्राम₃

0.635 मोल

चरण 2: ओ वर्तमान के मोल्स की संख्या की गणना करें

HNO का सूत्र₃ संकेत देता है कि HNO के प्रत्येक मोल के लिए O के 3 मोल हैं_3.

ओ के मोल्स = एचएनओ के 0.635 मोल₃ एक्स 3 मोल्स ओ / मोल एचएनओ₃

ओ के 1,905 मोल

चरण 3: HNO के 40 ग्राम में मौजूद O के द्रव्यमान की गणना करें₃

O का g = O का 1.905 मोल O 16 का O / mol का O है

30.48 ग्रा

यह कहना है, कि HNO के 40g की है₃, 30.48g विशेष रूप से ऑक्सीजन परमाणुओं के मोल के वजन के कारण होते हैं। ऑक्सीज़न या उनके तृतीयक लवण (NaNO) में ऑक्सीजन का यह बड़ा अनुपात विशिष्ट है₃, उदाहरण के लिए).

-व्यायाम ४

पोटेशियम क्लोरेट (KClO) के 20 ग्राम के अपघटन से कितने ग्राम पोटैशियम क्लोराइड (KCl) का उत्पादन होता है?₃), यह जानते हुए कि KCl का आणविक भार 74.6 g / mol और KClO का आणविक भार है₃ यह 122.6 ग्राम / मोल है

डेटा:

-KClO का द्रव्यमान₃ = 20 ग्राम

-KCl का आणविक भार = 74.6 g / mol

-KClO का आणविक भार₃ = 122.6 ग्राम / मोल

चरण 1: प्रतिक्रिया समीकरण

2KClO₃ => 2KCl + 3O₂

चरण 2: क्लो मास की गणना₃

KClO का जी₃ = 2 मोल x 122.6 ग्राम / मोल

245.2 ग्रा

चरण 3: KCl के द्रव्यमान की गणना करें

KCl = 2 मोल्स x 74.6 ग्राम / मोल

149.2 ग्रा

चरण 4: अपघटन द्वारा उत्पादित KCl के द्रव्यमान की गणना

245 ग्राम KClO की₃ KCl का 149.2 ग्राम अपघटन द्वारा निर्मित होता है। फिर, इस अनुपात (stoichiometric गुणांक) का उपयोग KCl के द्रव्यमान को खोजने के लिए किया जा सकता है जो KClO के 20 ग्राम से उत्पन्न होता है।₃:

KCl का = 20 ग्राम KClO का₃ KClO का x 149 ग्राम KCl / 245.2 ग्राम₃

12.17 जी

ध्यान दें कि O का द्रव्यमान अनुपात कैसा है₂ KClO के अंदर₃. KClO के 20 ग्राम का₃, आधे से थोड़ा कम ऑक्सीजन ऑक्सीजन की वजह से होता है जो ऑक्जेनियन क्लोरेट का हिस्सा होता है.

-व्यायाम 5

निम्नलिखित पदार्थों की प्रतिशत संरचना का पता लगाएं: ए) डोपा, सी₉एच₁₁नहीं₄ और बी) वैनीलीना, सी₈एच₈हे₃.

a) डोपा

चरण 1: डोपा सी के आणविक भार का पता लगाएं₉एच₁₁नहीं₄

ऐसा करने के लिए, शुरू में यौगिक में मौजूद तत्वों के परमाणु भार को उनके ग्राहकों द्वारा दर्शाए गए मोल्स की संख्या से गुणा किया जाता है। आणविक भार का पता लगाने के लिए, विभिन्न तत्वों द्वारा प्रदान की गई ग्राम जोड़ें.

कार्बन (C): 12 g / mol x 9 mol = 108 g

हाइड्रोजन (H): 1 g / mol x 11 mol = 11 g

नाइट्रोजन (N): 14 g / mol x 1 mol = 14 g

ऑक्सीजन (O): 16 g / mol x 4 mol = 64 g

डोपा का आणविक भार = (108 g + 11 g + 14 g + 64 g)

197 जी

चरण 2: डोपा में मौजूद तत्वों की प्रतिशत संरचना का पता लगाएं

इसके लिए, इसका आणविक भार (197 g) 100% माना जाता है.

C का% = 108 g / 197g x 100%

54.82%

H = 11 g / 197g x 100% का%

5.6%

N = 14 g / 197 g x 100% का%

7.10%

% O = 64 g / 197 g

32.48%

बी) वानीलिन

भाग 1: वैनिलिन सी के आणविक भार की गणना₈एच₈हे₃

ऐसा करने के लिए, प्रत्येक तत्व के परमाणु वजन को उसके वर्तमान मोल्स की संख्या से गुणा किया जाता है, विभिन्न तत्वों द्वारा योगदान किए गए द्रव्यमान को जोड़ते हुए।

C: 12 g / mol x 8 mol = 96 g

H: 1 g / mol x 8 mol = 8 g

O: 16 g / mol x 3 mol = 48 g

आणविक भार = 96 ग्राम + 8 ग्राम + 48 ग्राम

152 जी

भाग 2: वैनिलिन में मौजूद विभिन्न तत्वों का% ज्ञात कीजिए

यह माना जाता है कि इसका आणविक भार (152 g / mol) 100% दर्शाता है.

C का% = 96 g / 152 g x 100%

63.15%

H = 8 g / 152 g x 100% का%

5,26%

% O = 48 g / 152 g x 100%

31, 58%

-व्यायाम ६

एक अल्कोहल का द्रव्यमान प्रतिशत रचना निम्न है: कार्बन (C) 60%, हाइड्रोजन (H) 13% और ऑक्सीजन (O) 27%। अपने न्यूनतम सूत्र या अनुभवजन्य सूत्र प्राप्त करें.

डेटा:

परमाणु भार: C 12 g / mol, H 1g / mol और ऑक्सीजन 16 g / mol.

चरण 1: शराब में मौजूद तत्वों के मोल्स की संख्या की गणना

यह माना जाता है कि शराब का द्रव्यमान 100 ग्राम है। नतीजतन, C का द्रव्यमान 60 g, H का द्रव्यमान 13 g और ऑक्सीजन का द्रव्यमान 27 g है.

मोल्स की संख्या की गणना:

मोल्स की संख्या = तत्व का द्रव्यमान / तत्व का परमाणु भार

C का मोल = 60 g / (12 g / mol)

5 मोल

H = 13 g / / (1 g / mol) के मोल्स

13 मोल

O = 27 g / (16 g / mol) के मोल्स

1.69 मोल

चरण 2: न्यूनतम या अनुभवजन्य सूत्र प्राप्त करें

ऐसा करने के लिए, हम मोल्स की संख्या के बीच पूर्णांक का अनुपात पाते हैं। यह न्यूनतम सूत्र में तत्वों के परमाणुओं की संख्या प्राप्त करने का कार्य करता है। इसके लिए विभिन्न तत्वों के मोल्स को एक छोटे से अनुपात में तत्व के मोल्स की संख्या से विभाजित किया जाता है.

सी = 5 मोल / 1.69 मोल

सी = 2.96

एच = 13 मोल / 1.69 मोल

एच = 7.69

ओ = 1.69 मोल / 1.69 मोल

ओ = १

इन आंकड़ों को गोल करना, न्यूनतम सूत्र है: C₃एच₈O. यह सूत्र प्रोपेनॉल, CH से मेल खाता है₃सीएच₂सीएच₂ओह। हालाँकि, यह सूत्र सीएच कंपाउंड का भी है₃सीएच₂OCH₃, इथाइल मिथाइल ईथर.

संदर्भ

1. डोमिंग्यूज़ एरियस एम। जे। (S.f.)। रासायनिक प्रतिक्रियाओं में गणना। से पुनर्प्राप्त: uv.es
2. रासायनिक सूत्र और समीकरणों के साथ गणना। [PDF]। से लिया गया: 2. रसायन शास्त्र ।msu.edu
3. स्पार्नोट्स। (2018)। स्टोइकोमेट्रिक गणना। से लिया गया: sparknotes.com
4. चेमपेस नेटिअर्म्स। (एन.डी.)। स्टोइकोमेट्री मॉड्यूल: जनरल स्टोइकोमेट्री। से लिया गया: chem.wisc.edu
5. फ्लोर्स, जे। क्यूमिका (2002) संपादकीय शांतिना.
6. Whitten, डेविस, पेक और स्टेनली। रसायन विज्ञान। (8 वां संस्करण।) CENGAGE लर्निंग.