वॉल्यूमेट्रिक विश्लेषण में समाधान और गणना तैयार करने के सिद्धांत। प्रतिशत एकाग्रता के समाधान
(अधिक सांद्र विलयन से कम सांद्र विलयन प्राप्त करें)
1 क्रिया:
अधिक सांद्र विलयन के मिलीलीटर की संख्या (पतला करने के लिए)
आवश्यक मात्रा एमएल में (तैयार करने के लिए)
एक कम केंद्रित समाधान की एकाग्रता (जिसे प्राप्त करने की आवश्यकता है)
एक अधिक केंद्रित समाधान की एकाग्रता (जिसे हम पतला करते हैं)
2 क्रिया:
पानी के मिलीलीटर की संख्या (या पतला) = या पानी (विज्ञापन) तक आवश्यक मात्रा ()
टास्क नंबर 6. एम्पीसिलीन की एक शीशी में 0.5 सूखी दवा है। 0.5 मिली घोल में 0.1 ग्राम शुष्क पदार्थ होने के लिए कितना विलायक लेना चाहिए।
समाधान:जब एंटीबायोटिक को 0.1 ग्राम सूखे पाउडर में पतला किया जाता है, तो 0.5 मिली विलायक लिया जाता है, इसलिए, यदि,
0.1 ग्राम शुष्क पदार्थ - 0.5 मिली विलायक
0.5 ग्राम शुष्क पदार्थ - विलायक का x मिली
हम पाते हैं:
उत्तर: 0.5 मिली घोल में 0.1 ग्राम शुष्क पदार्थ होने के लिए, 2.5 मिली सॉल्वेंट लेना चाहिए।
टास्क नंबर 7. पेनिसिलिन की एक शीशी में एक सूखी दवा की 1 मिलियन यूनिट होती है। 0.5 मिली घोल में 100,000 यूनिट शुष्क पदार्थ होने के लिए कितना विलायक लिया जाना चाहिए।
समाधान:शुष्क पदार्थ की 100,000 इकाई - शुष्क पदार्थ की 0.5 मिली, फिर शुष्क पदार्थ की 100,000 इकाइयों में - शुष्क पदार्थ की 0.5 मिली।
1000000 यू - एक्स
उत्तर: 0.5 मिली घोल में 100,000 यूनिट शुष्क पदार्थ होने के लिए, 5 मिली सॉल्वेंट लेना आवश्यक है।
टास्क नंबर 8. ऑक्सासिलिन की एक शीशी में 0.25 सूखी दवा है। 1 मिली घोल में 0.1 ग्राम शुष्क पदार्थ रखने के लिए आपको कितना विलायक लेने की आवश्यकता है
समाधान:
1 मिली घोल - 0.1 ग्राम
एक्स एमएल - 0.25 ग्राम
उत्तर:समाधान के 1 मिलीलीटर में 0.1 ग्राम शुष्क पदार्थ होने के लिए, 2.5 मिलीलीटर विलायक लिया जाना चाहिए।
टास्क #9. एक इंसुलिन सिरिंज के विभाजन की कीमत 4 यूनिट है। सिरिंज के कितने विभाग 28 इकाइयों से मेल खाते हैं। इंसुलिन? 36 इकाइयां? 52 इकाइयां?
समाधान:यह पता लगाने के लिए कि सिरिंज के कितने भाग 28 इकाइयों से मेल खाते हैं। इंसुलिन की जरूरत: 28:4 = 7 (डिवीजन)।
इसी तरह: 36:4=9(डिवीजन)
52:4=13(डिवीजन)
उत्तर: 7, 9, 13 डिवीजन।
टास्क नंबर 10. 5% घोल का 10 लीटर तैयार करने के लिए आपको स्पष्ट ब्लीच और पानी (लीटर में) का 10% घोल लेने की कितनी आवश्यकता है।
समाधान:
1) 100 ग्राम - 5 ग्राम
(डी) सक्रिय पदार्थ
2) 100% - 10 ग्राम
(एमएल) 10% समाधान
3) 10000-5000=5000 (एमएल) पानी
उत्तर: 5000 मिलीलीटर स्पष्ट ब्लीच और 5000 मिलीलीटर पानी लेना आवश्यक है।
टास्क नंबर 11. 5 लीटर 1% घोल तैयार करने के लिए आपको ब्लीच और पानी का 10% घोल लेने की कितनी आवश्यकता है।
समाधान:
चूंकि 100 मिलीलीटर में 10 ग्राम सक्रिय पदार्थ होता है,
1) 100 ग्राम - 1 मिली
5000 मिली - x
(एमएल) सक्रिय पदार्थ
2) 100% - 10 मिली
00 (एमएल) 10% समाधान
3) 5000-500=4500 (मिली) पानी।
उत्तर: 10% घोल का 500 मिली और 4500 मिली पानी लेना आवश्यक है।
टास्क नंबर 12. 0.5% घोल का 2 लीटर तैयार करने के लिए आपको ब्लीच और पानी का 10% घोल लेने की कितनी आवश्यकता है।
समाधान:
चूंकि 100 मिलीलीटर में 10 मिलीलीटर सक्रिय पदार्थ होता है,
1) 100% - 0.5 मिली
0 (एमएल) सक्रिय पदार्थ
2) 100% - 10 मिली
(एमएल) 10% समाधान
3) 2000-100=1900 (मिली) पानी।
उत्तर: 10% घोल का 10 मिली और 1900 मिली पानी लेना आवश्यक है।
टास्क नंबर 13. 3% घोल का 1 लीटर तैयार करने के लिए ग्राम और पानी में कितना क्लोरैमाइन (सूखा पदार्थ) लेना चाहिए।
समाधान:
1) 3जी - 100 मिली
जी
2) 10000 - 300 = 9700 मिली।
उत्तर: 10 लीटर 3% घोल तैयार करने के लिए, आपको 300 ग्राम क्लोरैमाइन और 9700 मिली पानी लेने की जरूरत है।
टास्क नंबर 14. 0.5% घोल का 3 लीटर तैयार करने के लिए ग्राम और पानी में कितना क्लोरैमाइन (सूखा) लिया जाना चाहिए।
समाधान:
प्रतिशत - किसी पदार्थ की मात्रा 100 मिली।
1) 0.5 ग्राम - 100 मिली
जी
2) 3000 - 15 = 2985 मिली।
उत्तर: 10 लीटर 3% घोल तैयार करने के लिए, आपको 15 ग्राम क्लोरैमाइन और 2985 मिली पानी लेने की आवश्यकता है
कार्य संख्या 15 . 5 लीटर 3% घोल तैयार करने के लिए ग्राम और पानी में कितना क्लोरैमाइन (सूखा) लिया जाना चाहिए।
समाधान:
प्रतिशत - किसी पदार्थ की मात्रा 100 मिली।
1) 3 ग्राम - 100 मिली
जी
2) 5000 - 150 = 4850 मिली।
उत्तर: 5 लीटर 3% घोल तैयार करने के लिए, आपको 150 ग्राम क्लोरैमाइन और 4850 मिली पानी लेना होगा।
टास्क नंबर 16. एथिल अल्कोहल के 40% घोल से वार्मिंग कंप्रेस स्थापित करने के लिए, आपको 50 मिलीलीटर लेने की आवश्यकता है। गर्म सेक लगाने के लिए मुझे कितना 96% अल्कोहल लेना चाहिए?
समाधान:
सूत्र के अनुसार (1)
एमएल
उत्तर:एथिल अल्कोहल के 96% घोल से वार्मिंग कंप्रेस तैयार करने के लिए, आपको 21 मिली लेने की जरूरत है।
टास्क नंबर 17. 1 लीटर स्टॉक 10% घोल से इन्वेंट्री प्रोसेसिंग के लिए 1 लीटर ब्लीच घोल तैयार करें।
समाधान:गणना करें कि 1% घोल तैयार करने के लिए आपको कितने मिलीलीटर 10% घोल लेने की आवश्यकता है:
10 ग्राम - 1000 मिली
उत्तर: 1% ब्लीच घोल का 1 लीटर तैयार करने के लिए, 10% घोल का 100 मिलीलीटर लें और 900 मिलीलीटर पानी मिलाएं।
टास्क नंबर 18. रोगी को दवा 1 मिलीग्राम पाउडर में दिन में 4 बार 7 दिनों के लिए लेनी चाहिए, फिर इस दवा को लिखना कितना आवश्यक है (गणना ग्राम में की जाती है)।
समाधान: 1g = 1000mg, इसलिए 1mg = 0.001g।
गणना करें कि रोगी को प्रति दिन दवा की कितनी आवश्यकता है:
4 * 0.001 ग्राम \u003d 0.004 ग्राम, इसलिए उसे 7 दिनों के लिए चाहिए:
7* 0.004 ग्राम = 0.028 ग्राम।
उत्तर:इस दवा का 0.028 ग्राम लिखना आवश्यक है।
टास्क नंबर 19। मरीज को पेनिसिलिन की 400 हजार यूनिट डालने की जरूरत है। 1 मिलियन यूनिट की बोतल। पतला 1:1। कितने मिलीलीटर घोल लेना चाहिए।
समाधान:जब पतला 1: 1, समाधान के 1 मिलीलीटर में 100 हजार इकाइयाँ होती हैं। पेनिसिलिन की 1 बोतल 1 मिलियन यूनिट 10 मिली घोल से पतला। यदि रोगी को 400 हजार इकाइयों में प्रवेश करने की आवश्यकता होती है, तो आपको परिणामी समाधान के 4 मिलीलीटर लेने की आवश्यकता होती है।
उत्तर:आपको परिणामी समाधान के 4 मिलीलीटर लेने की आवश्यकता है।
कार्य संख्या 20। रोगी को 24 यूनिट इंसुलिन दें। सिरिंज का विभाजन मूल्य 0.1 मिली है।
समाधान: 1 मिली इंसुलिन में 40 यूनिट इंसुलिन होता है। 0.1 मिली इंसुलिन में 4 यूनिट इंसुलिन होता है। रोगी को 24 यूनिट इंसुलिन में प्रवेश करने के लिए, आपको 0.6 मिली इंसुलिन लेने की आवश्यकता होती है।
आमतौर पर जब "समाधान" नाम का उपयोग किया जाता है, तो सच्चे समाधान का मतलब होता है। सच्चे समाधानों में, व्यक्तिगत अणुओं के रूप में विलेय को विलायक के अणुओं के बीच वितरित किया जाता है। सभी पदार्थ किसी भी तरल में समान रूप से अच्छी तरह से नहीं घुलते हैं, अर्थात। विभिन्न सॉल्वैंट्स में विभिन्न पदार्थों की घुलनशीलता भिन्न होती है। सामान्य तौर पर, बढ़ते तापमान के साथ ठोस पदार्थों की घुलनशीलता बढ़ जाती है, जिससे कई मामलों में ऐसे समाधान तैयार करते समय उन्हें गर्म करना आवश्यक होता है।
प्रत्येक विलायक की एक निश्चित मात्रा में, किसी दिए गए पदार्थ की एक निश्चित मात्रा से अधिक को भंग नहीं किया जा सकता है। यदि आप एक घोल तैयार करते हैं जिसमें प्रति इकाई आयतन में पदार्थ की सबसे बड़ी मात्रा होती है जो किसी दिए गए तापमान पर घुल सकता है, और इसमें कम से कम थोड़ी मात्रा में विलेय मिलाते हैं, तो यह अघुलनशील रहेगा। इस तरह के समाधान को संतृप्त कहा जाता है।
यदि एक सांद्र विलयन, संतृप्त के निकट, गर्म करके तैयार किया जाता है, और फिर परिणामी घोल जल्दी लेकिन सावधानी से ठंडा किया जाता है, तो अवक्षेप बाहर नहीं गिर सकता है। यदि इस तरह के घोल में नमक का क्रिस्टल फेंका जाता है और बर्तन की दीवारों पर कांच की छड़ से मिलाया या रगड़ा जाता है, तो घोल से नमक के क्रिस्टल गिर जाएंगे। नतीजतन, ठंडे घोल में किसी दिए गए तापमान पर इसकी घुलनशीलता की तुलना में अधिक नमक होता है। ऐसे विलयनों को सुपरसैचुरेटेड कहा जाता है।
विलयन के गुण हमेशा विलायक के गुणों से भिन्न होते हैं। विलयन शुद्ध विलायक की तुलना में अधिक तापमान पर उबलता है। इसके विपरीत, ठोसकरण तापमान, विलायक की तुलना में समाधान के लिए कम होता है।
लिए गए विलायक की प्रकृति के अनुसार, समाधान जलीय और गैर-जलीय में विभाजित होते हैं। उत्तरार्द्ध में कार्बनिक सॉल्वैंट्स (शराब, एसीटोन, बेंजीन, क्लोरोफॉर्म, आदि) में पदार्थों के समाधान शामिल हैं। अधिकांश लवण, अम्ल और क्षार के लिए विलायक पानी है। बायोकेमिस्ट शायद ही कभी ऐसे समाधानों का उपयोग करते हैं, वे अक्सर पदार्थों के जलीय घोल के साथ काम करते हैं।
प्रत्येक घोल में, पदार्थ की सामग्री अलग होती है, इसलिए समाधान की मात्रात्मक संरचना को जानना महत्वपूर्ण है। अस्तित्व समाधान की एकाग्रता को व्यक्त करने के विभिन्न तरीके: एक विलेय के द्रव्यमान अंशों में, 1 लीटर घोल में मोल, 1 लीटर घोल के बराबर, 1 मिली घोल में ग्राम या मिलीग्राम आदि।
एक विलेय का द्रव्यमान अंश प्रतिशत के रूप में निर्धारित किया जाता है। इसलिए, इन समाधानों को कहा जाता है प्रतिशत समाधान.
एक विलेय का द्रव्यमान अंश (ω) विलेय के द्रव्यमान (m 1) के अनुपात को घोल के कुल द्रव्यमान (m) के अनुपात को व्यक्त करता है।
\u003d (एम 1 / एम) x 100%
एक विलेय का द्रव्यमान अंश आमतौर पर प्रति 100 ग्राम घोल में व्यक्त किया जाता है। इसलिए, 10% घोल में 100 ग्राम घोल में 10 ग्राम पदार्थ या 10 ग्राम पदार्थ और 100-10 = 90 ग्राम विलायक होता है।
दाढ़ एकाग्रता 1 लीटर घोल में किसी पदार्थ के मोल की संख्या से निर्धारित होता है। किसी विलयन की मोलर सांद्रता (M) मोल्स (ν) में विलेय की मात्रा का इस विलयन (V) के एक निश्चित आयतन का अनुपात है।
समाधान की मात्रा आमतौर पर लीटर में व्यक्त की जाती है। प्रयोगशालाओं में, दाढ़ की एकाग्रता का मूल्य आमतौर पर एम अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है। इसलिए, एक-मोलर समाधान को 1 एम (1 मोल / एल), डेसीमोलर - 0.1 एम (0.1 मोल / एल), आदि द्वारा दर्शाया जाता है। यह स्थापित करने के लिए कि किसी दिए गए पदार्थ के 1 लीटर में किसी दिए गए पदार्थ के कितने ग्राम हैं, इसके दाढ़ द्रव्यमान को जानना आवश्यक है (आवर्त सारणी देखें)। यह ज्ञात है कि किसी पदार्थ के 1 मोल का द्रव्यमान उसके दाढ़ द्रव्यमान के बराबर होता है, उदाहरण के लिए, सोडियम क्लोराइड का दाढ़ द्रव्यमान 58.45 ग्राम / मोल है, इसलिए, NaCl के 1 मोल का द्रव्यमान 58.45 ग्राम है। इस प्रकार, 1 M NaCl घोल में 1 लीटर घोल में 58.45 ग्राम सोडियम क्लोराइड होता है।
दाढ़ समकक्ष एकाग्रता(सामान्य सांद्रता) 1 लीटर घोल में विलेय के समकक्षों की संख्या से निर्धारित होता है।
आइए "समतुल्य" की अवधारणा का विश्लेषण करें। उदाहरण के लिए, एचसीएल में 1 मोल परमाणु हाइड्रोजन और 1 मोल परमाणु क्लोरीन होता है। हम कह सकते हैं कि परमाणु क्लोरीन का 1 मोल परमाणु हाइड्रोजन के 1 मोल के बराबर (या समतुल्य) है, या HCl यौगिक में क्लोरीन के बराबर 1 मोल है।
जिंक हाइड्रोजन के साथ नहीं जुड़ता है, लेकिन इसे कई एसिड से विस्थापित करता है:
Zn + 2HC1 \u003d Zn C1 2 + H 2
यह प्रतिक्रिया समीकरण से देखा जा सकता है कि 1 मोल जस्ता हाइड्रोक्लोरिक एसिड में 2 मोल परमाणु हाइड्रोजन की जगह लेता है। इसलिए, 0.5 मोल जस्ता परमाणु हाइड्रोजन के 1 मोल के बराबर है, या इस प्रतिक्रिया के लिए जस्ता समकक्ष 0.5 मोल होगा।
जटिल यौगिक भी समकक्ष हो सकते हैं, उदाहरण के लिए प्रतिक्रिया में:
2NaOH + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O
1 मोल सल्फ्यूरिक एसिड 2 मोल सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है। यह इस प्रकार है कि 0.5 मोल सल्फ्यूरिक एसिड की प्रतिक्रिया में सोडियम हाइड्रॉक्साइड का 1 मोल बराबर है।
यह याद रखना चाहिए कि किसी भी प्रतिक्रिया में, पदार्थ समान मात्रा में प्रतिक्रिया करते हैं. किसी दिए गए पदार्थ के समकक्षों की एक निश्चित संख्या वाले समाधान तैयार करने के लिए, समतुल्य (समतुल्य द्रव्यमान) के दाढ़ द्रव्यमान की गणना करने में सक्षम होना आवश्यक है, अर्थात, एक समतुल्य का द्रव्यमान। समतुल्य (और, इसलिए, समतुल्य द्रव्यमान) किसी दिए गए यौगिक के लिए एक स्थिर मूल्य नहीं है, लेकिन यह उस प्रतिक्रिया के प्रकार पर निर्भर करता है जिसमें यौगिक प्रवेश करता है।
अम्ल का समतुल्य द्रव्यमानअम्ल की क्षारकता से विभाजित उसके दाढ़ द्रव्यमान के बराबर। तो, नाइट्रिक एसिड एचएनओ 3 के लिए, समतुल्य द्रव्यमान इसके दाढ़ द्रव्यमान के बराबर है। सल्फ्यूरिक एसिड के लिए, समतुल्य द्रव्यमान 98:2 = 49 है। ट्राइबेसिक फॉस्फोरिक एसिड के लिए, समतुल्य द्रव्यमान 98:3 = 32.6 है।
इस तरह, प्रतिक्रियाओं के लिए समान द्रव्यमान की गणना की जाती है पूर्ण विनिमय या पूर्ण निष्प्रभावीकरण. प्रतिक्रियाओं के साथ अधूरा निष्प्रभावीकरण और अधूरा विनिमयकिसी पदार्थ का तुल्य द्रव्यमान अभिक्रिया के क्रम पर निर्भर करता है।
उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया में:
NaOH + H 2 SO 4 \u003d NaHSO 4 + H 2 O
सोडियम हाइड्रॉक्साइड का 1 मोल सल्फ्यूरिक एसिड के 1 मोल के बराबर होता है, इसलिए इस प्रतिक्रिया में, सल्फ्यूरिक एसिड का बराबर द्रव्यमान इसके दाढ़ द्रव्यमान के बराबर होता है, यानी 98 ग्राम।
आधार का समतुल्य द्रव्यमानधातु के ऑक्सीकरण अवस्था से विभाजित उसके दाढ़ द्रव्यमान के बराबर। उदाहरण के लिए, सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH का समतुल्य द्रव्यमान इसके दाढ़ द्रव्यमान के बराबर है, और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड Mg (OH) 2 का समतुल्य द्रव्यमान 58.32: 2 == 29.16 g है। इस तरह से केवल प्रतिक्रिया के लिए समतुल्य द्रव्यमान की गणना की जाती है पूर्ण निष्प्रभावीकरण. प्रतिक्रिया के लिए अधूरा निष्प्रभावीकरणयह मान प्रतिक्रिया के पाठ्यक्रम पर भी निर्भर करेगा।
नमक के बराबर द्रव्यमानधातु के ऑक्सीकरण अवस्था के गुणनफल और नमक के अणु में उसके परमाणुओं की संख्या से विभाजित नमक के दाढ़ द्रव्यमान के बराबर होता है। तो सोडियम सल्फेट का समतुल्य द्रव्यमान 142: (1x2) = 71 ग्राम है, और एल्यूमीनियम सल्फेट अल 2 (SO 4) 3 का समतुल्य द्रव्यमान 342: (3x2) = 57 ग्राम है। हालांकि, यदि नमक शामिल है एक अपूर्ण विनिमय प्रतिक्रिया में, तब केवल प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले धातु परमाणुओं की संख्या को ध्यान में रखा जाता है।
रेडॉक्स प्रतिक्रिया में शामिल पदार्थ का समतुल्य द्रव्यमान, पदार्थ के दाढ़ द्रव्यमान के बराबर होता है जो इस पदार्थ द्वारा स्वीकृत या दिए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या से विभाजित होता है। इसलिए, गणना करने से पहले, प्रतिक्रिया समीकरण लिखना आवश्यक है:
2CuSO 4 + 4KI = 2CuI + I 2 + 2K 2 SO 4
घन 2+ + ई - à घन +
मैं - - ई - मैं o
CuSO4 का तुल्य द्रव्यमान मोलर द्रव्यमान (160 g) के बराबर होता है। प्रयोगशाला अभ्यास में, "सामान्य एकाग्रता" नाम का उपयोग किया जाता है, जिसे एन अक्षर द्वारा विभिन्न सूत्रों में दर्शाया जाता है, और जब किसी दिए गए समाधान की एकाग्रता को "एन" अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है। 1 लीटर घोल में 1 समतुल्य वाले घोल को एक-सामान्य कहा जाता है और इसे 1 N नामित किया जाता है, जिसमें 0.1 समतुल्य - दशमलव (0.1 N), 0.01 समतुल्य - सेंटीनॉर्मल (0.01 N) होता है।
किसी घोल का टिटर एक घोल के 1 मिली में घुले पदार्थ के ग्राम की संख्या है। विश्लेषणात्मक प्रयोगशाला में, कार्यशील समाधानों की एकाग्रता को सीधे विश्लेषण में पुनर्गणना किया जाता है। फिर समाधान का अनुमापांक दिखाता है कि कितने ग्राम विश्लेषण कार्यशील समाधान के 1 मिलीलीटर से मेल खाता है।
प्रकाशमिति में प्रयुक्त विलयनों की सांद्रता, तथाकथित मानक समाधान, आमतौर पर 1 मिलीलीटर घोल में मिलीग्राम की संख्या के रूप में व्यक्त किया जाता है।
एसिड समाधान तैयार करते समय a 1:x सांद्रण का उपयोग अक्सर किया जाता है, जिसमें दिखाया जाता है कि पानी के आयतन के अनुसार कितने भाग (X) सांद्र अम्ल के एक भाग में हैं।
अनुमानित समाधान के लिएसमाधान शामिल करें जिनकी एकाग्रता प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है, साथ ही साथ एसिड के समाधान, जिनमें से एकाग्रता अभिव्यक्ति 1:x द्वारा इंगित की जाती है। समाधान तैयार करने से पहले, उन्हें तैयार करने और संग्रहीत करने के लिए व्यंजन तैयार करें। यदि थोड़ी मात्रा में घोल तैयार किया जा रहा है जिसका उपयोग दिन के दौरान किया जाएगा, तो इसे बोतल में डालना आवश्यक नहीं है, लेकिन फ्लास्क में छोड़ा जा सकता है।
फ्लास्क पर एक विशेष मोम पेंसिल (या मार्कर) के साथ विलेय का सूत्र और घोल की सांद्रता लिखना आवश्यक है, उदाहरण के लिए, HC1 (5%)। लंबे समय तक भंडारण के लिए, जिस बोतल में घोल को संग्रहित किया जाएगा, उस पर इस बात का संकेत होना चाहिए कि इसमें कौन सा घोल है और इसे कब तैयार किया गया था।
घोल तैयार करने और भंडारण के लिए बर्तनों को साफ-सुथरा धोना चाहिए और आसुत जल से धोना चाहिए।
घोल तैयार करने के लिए शुद्ध पदार्थ और आसुत जल का ही प्रयोग करना चाहिए। घोल तैयार करने से पहले, विलेय की मात्रा और विलायक की मात्रा की गणना करना आवश्यक है। अनुमानित समाधान तैयार करते समय, विलेय की मात्रा की गणना निकटतम दसवें तक की जाती है, आणविक भार के मूल्यों को पूर्णांक में लिया जाता है, और तरल की मात्रा की गणना करते समय, एक मिलीलीटर के अंशों को ध्यान में नहीं रखा जाता है।
विभिन्न पदार्थों के विलयन तैयार करने की तकनीक अलग-अलग होती है। हालांकि, किसी भी अनुमानित समाधान को तैयार करते समय, तकनीकी-रासायनिक पैमाने पर एक नमूना लिया जाता है, और तरल पदार्थ को एक स्नातक सिलेंडर के साथ मापा जाता है।
नमक के घोल की तैयारी. पोटेशियम नाइट्रेट KNO 3 के 10% घोल का 200 ग्राम तैयार करना आवश्यक है।
नमक की आवश्यक मात्रा की गणना अनुपात के अनुसार की जाती है:
100 ग्राम - 10 ग्राम KNO 3
200 ग्राम - एक्स जी केएनओ 3 एक्स \u003d (200 x 10) / 100 \u003d 20 ग्राम केएनओ 3
पानी की मात्रा: 200-20 = 180 ग्राम या 180 मिली।
यदि वह नमक जिससे घोल तैयार किया जाता है क्रिस्टलीकरण का पानी होता है, तो गणना कुछ अलग होगी। उदाहरण के लिए, CaCl 2 x 6H 2 O पर आधारित 5% CaCl 2 विलयन का 200 ग्राम तैयार करना आवश्यक है।
सबसे पहले, निर्जल नमक के लिए गणना की जाती है:
100 ग्राम - 5 ग्राम CaCl 2
200 ग्राम - एक्स जी सीएसीएल 2 एक्स \u003d 10 ग्राम सीएसीएल 2
CaCl 2 का आणविक भार 111 है, CaCl 2 x 6H 2 O का आणविक भार 219 है, इसलिए CaCl 2 x 6H 2 O के 219 ग्राम में CaCl 2 का 111 ग्राम होता है।
वे। 219 - 111
एक्स - 10 एक्स \u003d 19.7 जी सीएसीएल 2 एक्स 6 एच 2 ओ
आवश्यक समाधान प्राप्त करने के लिए, 19.7 ग्राम CaCl 2 x 6H 2 O नमक का वजन करना आवश्यक है। पानी की मात्रा 200-19.7 \u003d 180.3 ग्राम, या 180.3 मिली है। पानी को एक स्नातक सिलेंडर से मापा जाता है, इसलिए मिलीमीटर के दसवें हिस्से को ध्यान में नहीं रखा जाता है। इसलिए आपको 180 मिली पानी लेने की जरूरत है।
नमक का घोल इस प्रकार तैयार किया जाता है। तकनीकी रासायनिक पैमानों पर नमक की आवश्यक मात्रा का वजन किया जाता है। नमूने को सावधानी से एक फ्लास्क या बीकर में स्थानांतरित करें, जहां समाधान तैयार किया जाएगा। पानी की आवश्यक मात्रा को एक मापने वाले सिलेंडर से मापा जाता है और एक फ्लास्क में डाला जाता है जिसमें लक्ष्य के वजन वाले हिस्से को मापी गई मात्रा का लगभग आधा कर दिया जाता है। जोरदार सरगर्मी से लिए गए नमूने का पूर्ण विघटन होता है, और कभी-कभी इसे गर्म करने की आवश्यकता होती है। नमूना भंग करने के बाद, शेष पानी जोड़ा जाता है। यदि घोल बादल है, तो इसे एक प्लीटेड फिल्टर के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है।
क्षार समाधान की तैयारी. एक या किसी अन्य सांद्रता का घोल तैयार करने के लिए आवश्यक क्षार की मात्रा की गणना उसी तरह की जाती है जैसे कि नमक के घोल के लिए। हालांकि, ठोस क्षार, विशेष रूप से बहुत अच्छी तरह से शुद्ध नहीं, में बहुत सारी अशुद्धियाँ होती हैं, इसलिए क्षार को 2-3% की गणना से अधिक मात्रा में तौलने की सिफारिश की जाती है। क्षार समाधान तैयार करने की तकनीक की अपनी विशेषताएं हैं।
क्षार समाधान तैयार करते समय, निम्नलिखित नियमों का पालन किया जाना चाहिए:
1. क्षार के टुकड़े चिमटे, चिमटी से लेना चाहिए और अगर हाथ से लेना हो तो रबर के दस्ताने अवश्य पहनें। छोटे केक के रूप में दानेदार क्षार एक चीनी मिट्टी के बरतन चम्मच के साथ डाला जाता है।
2. क्षार को कागज पर तौलना असंभव है; इसके लिए कांच या चीनी मिट्टी के बर्तनों का ही इस्तेमाल करना चाहिए।
3. क्षार को मोटी दीवारों वाली बोतलों में नहीं घोलना चाहिए, क्योंकि विघटन के दौरान घोल का एक मजबूत ताप होता है; बोतल फट सकती है।
एक तकनीकी रासायनिक संतुलन पर तौले गए क्षार की मात्रा को एक बड़े चीनी मिट्टी के बरतन कप या कांच में रखा जाता है। इस व्यंजन में इतनी मात्रा में पानी डाला जाता है कि घोल में 35-40% की सांद्रता हो। घोल को कांच की छड़ से तब तक हिलाएं जब तक कि सारा क्षार घुल न जाए। फिर घोल को ठंडा होने और अवक्षेपित होने तक खड़े रहने दिया जाता है। अवक्षेप अशुद्धियाँ (मुख्य रूप से कार्बोनेट) हैं जो केंद्रित क्षार समाधानों में नहीं घुलते हैं। शेष क्षार को सावधानी से दूसरे बर्तन में (अधिमानतः साइफन के साथ) डाला जाता है, जहाँ आवश्यक मात्रा में पानी मिलाया जाता है।
एसिड समाधान तैयार करना. एसिड समाधान की तैयारी के लिए गणना लवण और क्षार के समाधान की तैयारी से भिन्न होती है, क्योंकि पानी की मात्रा के कारण एसिड समाधान की एकाग्रता 100% के बराबर नहीं होती है; एसिड की आवश्यक मात्रा को तौला नहीं जाता है, लेकिन एक स्नातक सिलेंडर के साथ मापा जाता है। एसिड समाधान की गणना करते समय, मानक तालिकाओं का उपयोग किया जाता है जो एक एसिड समाधान के प्रतिशत, एक निश्चित तापमान पर दिए गए समाधान के घनत्व और दिए गए एकाग्रता के समाधान के 1 लीटर में निहित इस एसिड की मात्रा को इंगित करते हैं।
उदाहरण के लिए, 1.19 के घनत्व के साथ उपलब्ध 38.0% एसिड के आधार पर 10% एचसीएल समाधान का 1 लीटर तैयार करना आवश्यक है। तालिका के अनुसार, हम पाते हैं कि कमरे के तापमान पर 10% एसिड के घोल का घनत्व 1.05 है, इसलिए इसके 1 लीटर का द्रव्यमान 1.05 x 1000 == 1050 ग्राम है।
इस राशि के लिए, शुद्ध एचसीएल की सामग्री की गणना की जाती है:
100 ग्राम - 10 ग्राम एचसीएल
1050 ग्राम - एक्स जी एचसीएल एक्स = 105 ग्राम एचसीएल
1.19 के घनत्व वाले एसिड में 38 ग्राम एचसीएल होता है, इसलिए:
एक्स \u003d 276 ग्राम या 276: 1.19 \u003d 232 मिली।
पानी की मात्रा: 1000 मिली - 232 मिली = 768 मिली।
एसिड समाधान अक्सर उपयोग किया जाता है जिसकी सांद्रता 1:x . के रूप में व्यक्त की जाती है, जहाँ x एक पूर्णांक है जो दर्शाता है कि सांद्र अम्ल के प्रति आयतन में कितने मात्रा में पानी लिया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, 1:5 एसिड समाधान का मतलब है कि समाधान तैयार करते समय, 5 मात्रा में पानी को 1 मात्रा में केंद्रित एसिड के साथ मिलाया गया था।
उदाहरण के लिए, 1 लीटर सल्फ्यूरिक एसिड घोल 1:7 तैयार करें। इसमें कुल 8 भाग होंगे। प्रत्येक भाग 1000:8 = 125 मिली के बराबर है। इसलिए, आपको 125 मिलीलीटर केंद्रित एसिड और 875 मिलीलीटर पानी लेने की आवश्यकता है।
एसिड समाधान तैयार करते समय, निम्नलिखित नियमों का पालन किया जाना चाहिए:
1. घोल को मोटी दीवार वाली बोतल में नहीं बनाया जा सकता है, क्योंकि जब एसिड को पतला किया जाता है, विशेष रूप से सल्फ्यूरिक, तो मजबूत हीटिंग होता है। फ्लास्क में अम्ल विलयन तैयार किए जाते हैं।
2. तनु करते समय अम्ल में जल न डालें। पानी की गणना की गई मात्रा को फ्लास्क में डाला जाता है, और फिर एसिड की आवश्यक मात्रा को एक पतली धारा में, धीरे-धीरे, सरगर्मी के साथ जोड़ा जाता है। एसिड और पानी को मापने वाले सिलेंडर से मापा जाता है।
3. घोल के ठंडा होने के बाद, इसे एक बोतल में डाला जाता है और एक लेबल लगाया जाता है; पेपर लेबल लच्छेदार है; आप सीधे बोतलों पर विशेष पेंट के साथ एक लेबल बना सकते हैं।
4. यदि सांद्र अम्ल जिससे तनु विलयन तैयार किया जाएगा, को अधिक समय तक भंडारित किया जाए, तो उसकी सांद्रता स्पष्ट की जानी चाहिए। ऐसा करने के लिए, इसके घनत्व को मापें और तालिका के अनुसार समाधान में सटीक एसिड सामग्री पाएं।
सटीक समाधान की एकाग्रतादाढ़ या सामान्य एकाग्रता या अनुमापांक के रूप में व्यक्त किया गया। ये समाधान आमतौर पर विश्लेषणात्मक कार्य में उपयोग किए जाते हैं; भौतिक-रासायनिक और जैव रासायनिक अध्ययनों में इनका प्रयोग बहुत कम होता है।
सटीक समाधान की तैयारी के लिए नमूनों की गणना चौथे दशमलव स्थान पर की जाती है, और आणविक भार की सटीकता उस सटीकता से मेल खाती है जिसके साथ उन्हें संदर्भ तालिकाओं में दिया जाता है। नमूना एक विश्लेषणात्मक संतुलन पर लिया जाता है; घोल को वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में तैयार किया जाता है, यानी विलायक की मात्रा की गणना नहीं की जाती है। तैयार समाधानों को वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में संग्रहीत नहीं किया जाना चाहिए, उन्हें एक अच्छी तरह से चुने हुए स्टॉपर के साथ एक बोतल में डाला जाता है।
यदि सटीक घोल को बोतल या किसी अन्य फ्लास्क में डालने की आवश्यकता है, तो निम्नानुसार आगे बढ़ें। जिस बोतल या फ्लास्क में घोल डाला जाएगा, उसे अच्छी तरह से धोया जाता है, आसुत जल से कई बार धोया जाता है और उल्टा खड़ा होने दिया जाता है ताकि पानी कांच या सूख जाए। डालने वाले घोल के छोटे हिस्से से बोतल को 2-3 बार कुल्ला करें और फिर घोल को ही डालें। प्रत्येक सटीक समाधान का अपना शेल्फ जीवन होता है।
खाना पकाने की गणना दाढ़ और सामान्य समाधान निम्नानुसार किए जाते हैं.
उदाहरण 1
2 लीटर 0.5 एम ना 2 सीओ 3 घोल तैयार करना आवश्यक है। ना 2 सीओ 3 का दाढ़ द्रव्यमान 106 है। इसलिए, 0.5 एम समाधान के 1 लीटर में 53 ग्राम ना 2 सीओ 3 होता है। 2 लीटर तैयार करने के लिए, आपको Na 2 CO 3 का 53 x 2 \u003d 106 ग्राम लेना होगा। नमक की यह मात्रा 2 लीटर घोल में होगी।
गणना की कल्पना करने का दूसरा तरीका:
1 एल 1 एम ना 2 सीओ 3 समाधान में 106 ग्राम ना 2 सीओ 3 शामिल हैं
(1L - 1M - 106g)
2 एल 1 एम ना 2 सीओ 3 समाधान में एक्स जी ना 2 सीओ 3 शामिल है
(2l - 1M - x g);
गिनती करते समय, अभिव्यक्ति के मध्य भाग को "हाथ बंद" करता है (1एम)
हम पाते हैं कि 1M Na 2 CO 3 घोल के 2 लीटर में Na 2 CO 3 का 212 g होता है
(2L - 1M - 212g)
0.5M Na 2 CO 3 घोल ("बाईं ओर बंद") के 2 लीटर में Na 2 CO 3 . का x g होता है (2 एल - 0.5 एम - एक्स जी)
वे। 2 एल 0.5 एम ना 2 सीओ 3 समाधान में 106 ग्राम ना 2 सीओ 3 शामिल हैं
(2 एल - 0.5 एम - 106 ग्राम)।
सभी को याद नहीं है कि "एकाग्रता" का क्या अर्थ है और समाधान को ठीक से कैसे तैयार किया जाए। यदि आप किसी पदार्थ का 1% घोल प्राप्त करना चाहते हैं, तो 10 ग्राम पदार्थ को एक लीटर पानी में घोलें (या 10 लीटर में 100 ग्राम)। तदनुसार, 2% घोल में एक लीटर पानी में 20 ग्राम पदार्थ होता है (10 लीटर में 200 ग्राम), और इसी तरह।
यदि एक छोटी राशि को मापना मुश्किल है, तो एक बड़ा लें, तथाकथित स्टॉक समाधान तैयार करें और फिर इसे पतला करें। हम 10 ग्राम लेते हैं, एक लीटर 1% घोल तैयार करते हैं, 100 मिलीलीटर डालते हैं, उन्हें एक लीटर पानी में लाते हैं (हम 10 बार पतला करते हैं), और 0.1% घोल तैयार होता है।
कॉपर सल्फेट का घोल कैसे बनाएं
10 लीटर कॉपर-साबुन इमल्शन तैयार करने के लिए आपको 150-200 ग्राम साबुन और 9 लीटर पानी (बारिश बेहतर है) तैयार करना होगा। अलग से, 5-10 ग्राम कॉपर सल्फेट को 1 लीटर पानी में घोल दिया जाता है। उसके बाद, साबुन के घोल में एक पतली धारा में कॉपर सल्फेट का घोल मिलाया जाता है, जबकि अच्छी तरह से मिलाना बंद नहीं होता है। परिणाम एक हरे रंग का तरल है। यदि आप खराब मिलाते हैं या जल्दी करते हैं, तो गुच्छे बनते हैं। इस मामले में, प्रक्रिया को शुरू से ही शुरू करना बेहतर है।
पोटेशियम परमैंगनेट का 5% घोल कैसे तैयार करें
5% घोल तैयार करने के लिए आपको 5 ग्राम पोटेशियम परमैंगनेट और 100 मिली पानी चाहिए। सबसे पहले, तैयार कंटेनर में पानी डालें, फिर क्रिस्टल डालें। फिर यह सब तब तक मिलाएं जब तक कि तरल का एक समान और संतृप्त बैंगनी रंग न आ जाए। उपयोग करने से पहले, अघुलनशील क्रिस्टल को हटाने के लिए चीज़क्लोथ के माध्यम से समाधान को तनाव देने की सिफारिश की जाती है।
5% यूरिया का घोल कैसे तैयार करें
यूरिया एक अत्यधिक केंद्रित नाइट्रोजन उर्वरक है। ऐसे में पदार्थ के दाने पानी में आसानी से घुल जाते हैं। 5% घोल बनाने के लिए, आपको प्रति 10 लीटर पानी में 50 ग्राम यूरिया और 1 लीटर पानी या 500 ग्राम उर्वरक के दाने लेने होंगे। पानी के साथ एक कंटेनर में दानों को डालें और अच्छी तरह मिलाएँ।
अनुमानित समाधान।अनुमानित समाधान तैयार करते समय, इसके लिए जिन पदार्थों को लेने की आवश्यकता होती है, उनकी गणना थोड़ी सटीकता के साथ की जाती है। गणना को सरल बनाने के लिए तत्वों के परमाणु भार को कभी-कभी पूरी इकाइयों में गोल किया जा सकता है। तो, मोटे तौर पर गणना के लिए, लोहे का परमाणु भार सटीक -55.847 के बजाय 56 के बराबर लिया जा सकता है; सल्फर के लिए - 32 के बजाय सटीक 32.064, आदि।
अनुमानित समाधान तैयार करने के लिए पदार्थों को तकनीकी या तकनीकी पैमानों पर तौला जाता है।
मूल रूप से, समाधान की तैयारी में गणना सभी पदार्थों के लिए बिल्कुल समान होती है।
तैयार घोल की मात्रा या तो द्रव्यमान की इकाइयों (जी, किग्रा) या मात्रा की इकाइयों (एमएल, एल) में व्यक्त की जाती है, और इनमें से प्रत्येक मामले के लिए, भंग पदार्थ की मात्रा की गणना अलग तरीके से की जाती है।
उदाहरण। 15% सोडियम क्लोराइड घोल का 1.5 किग्रा तैयार करने की आवश्यकता है; नमक की आवश्यक मात्रा की पूर्व-गणना करें। गणना अनुपात के अनुसार की जाती है:
अर्थात यदि 100 ग्राम घोल में 15 ग्राम नमक (15%) है, तो 1500 ग्राम घोल तैयार करने में कितना समय लगेगा?
गणना से पता चलता है कि आपको 225 ग्राम नमक वजन करने की आवश्यकता है, फिर 1500 - 225 = 1275 ग्राम लें
यदि इसे उसी घोल का 1.5 लीटर प्राप्त करने के लिए दिया जाता है, तो इस मामले में, संदर्भ पुस्तक के अनुसार, इसका घनत्व ज्ञात किया जाता है, बाद वाले को दिए गए मात्रा से गुणा किया जाता है और इस प्रकार समाधान की आवश्यक मात्रा का द्रव्यमान पाया जाता है . इस प्रकार, 15 0C पर सोडियम क्लोराइड के 15%-होरो घोल का घनत्व 1.184 g/cm3 है। इसलिए, 1500 मिली है
इसलिए, 1.5 किग्रा और 1.5 लीटर घोल तैयार करने के लिए पदार्थ की मात्रा अलग-अलग होती है।
ऊपर दी गई गणना केवल निर्जल पदार्थों के समाधान की तैयारी के लिए लागू होती है। यदि एक जलीय नमक लिया जाता है, उदाहरण के लिए Na2SO4-IOH2O1, तो गणना कुछ हद तक संशोधित की जाती है, क्योंकि क्रिस्टलीकरण पानी को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए।
उदाहरण। Na2SO4 *10H2O से शुरू करके 2 किलो 10% Na2SO4 घोल तैयार करना आवश्यक है।
Na2SO4 का आणविक भार 142.041 है और Na2SO4 * 10H2O 322.195 है, या 322.20 गोल है।
गणना पहले निर्जल नमक पर की जाती है:
इसलिए, आपको 200 ग्राम निर्जल नमक लेने की जरूरत है। डिकाहाइड्रेट नमक की मात्रा गणना से पाई जाती है:
इस मामले में पानी लिया जाना चाहिए: 2000 - 453.7 \u003d 1546.3 ग्राम।
चूंकि घोल हमेशा निर्जल नमक के रूप में तैयार नहीं होता है, इसलिए लेबल पर, जिसे घोल के साथ बर्तन पर चिपकाना चाहिए, यह इंगित करना आवश्यक है कि किस नमक से घोल तैयार किया जाता है, उदाहरण के लिए, 10% Na2SO4 घोल या 25% Na2SO4 * 10H2O।
अक्सर ऐसा होता है कि पहले से तैयार घोल को पतला करने की जरूरत होती है, यानी इसकी सांद्रता कम होनी चाहिए; समाधान या तो मात्रा या वजन से पतला होते हैं।
उदाहरण। अमोनियम सल्फेट के 20% घोल को पतला करना आवश्यक है ताकि 5% घोल का 2 लीटर प्राप्त हो सके। हम गणना निम्नलिखित तरीके से करते हैं। हम संदर्भ पुस्तक से सीखते हैं कि (NH4) 2SO4 के 5% घोल का घनत्व 1.0287 g/cm3 है। इसलिए इसके 2 लीटर का वजन 1.0287 * 2000 = 2057.4 ग्राम होना चाहिए। इस मात्रा में अमोनियम सल्फेट होना चाहिए:
यह देखते हुए कि माप के दौरान नुकसान हो सकता है, आपको 462 मिलीलीटर लेने और उन्हें 2 लीटर तक लाने की आवश्यकता है, अर्थात उनमें 2000-462 = 1538 मिलीलीटर पानी मिलाएं।
यदि वजन से कमजोर पड़ने पर किया जाता है, तो गणना सरल हो जाती है। लेकिन सामान्य तौर पर, मात्रा के आधार पर पतलापन किया जाता है, क्योंकि तरल पदार्थ, विशेष रूप से बड़ी मात्रा में, वजन की तुलना में मात्रा से मापना आसान होता है।
यह याद रखना चाहिए कि सभी कार्यों में, भंग और तनुकरण दोनों के साथ, एक बार में बर्तन में सारा पानी नहीं डालना चाहिए। जिस बर्तन में मनचाहा पदार्थ तोलने या नापने का काम किया गया था, उसे कई बार पानी से धो लें और हर बार घोल के लिए इस पानी को बर्तन में डालें।
जब विशेष सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है, जब एक अलग एकाग्रता के समाधान प्राप्त करने के लिए समाधान पतला या मिश्रण करते हैं, तो आप निम्न सरल और त्वरित विधि का उपयोग कर सकते हैं।
आइए हम अमोनियम सल्फेट के 20% घोल को 5% तक पतला करने के पहले से ही विश्लेषण किए गए मामले को लें। पहले हम इस तरह लिखते हैं:
जहां 20 लिए गए घोल की सांद्रता है, 0 पानी है और 5 "आवश्यक सांद्रता है। अब हम 20 में से 5 घटाते हैं और परिणामी मान को निचले दाएं कोने में लिखते हैं, 5 से शून्य घटाकर, हम ऊपरी में संख्या लिखते हैं दायां कोना। तब सर्किट इस तरह दिखेगा:
इसका मतलब है कि आपको 20% घोल के 5 वॉल्यूम और 15 वॉल्यूम पानी लेने की जरूरत है। बेशक, ऐसी गणना सटीक नहीं है।
यदि आप एक ही पदार्थ के दो घोल मिलाते हैं, तो योजना वही रहती है, केवल संख्यात्मक मान बदल जाते हैं। मान लीजिए कि 35% घोल और 15% घोल मिलाकर एक 25% घोल तैयार किया जाता है। तब आरेख इस तरह दिखेगा:
यानी आपको दोनों समाधानों के 10 खंड लेने होंगे। यह योजना अनुमानित परिणाम देती है और इसका उपयोग केवल तभी किया जा सकता है जब विशेष सटीकता की आवश्यकता न हो। किसी भी रसायनज्ञ के लिए आवश्यक होने पर गणना में सटीकता की आदत विकसित करना और उन मामलों में अनुमानित आंकड़ों का उपयोग करना बहुत महत्वपूर्ण है जहां यह परिणामों को प्रभावित नहीं करेगा। काम। जब समाधानों को पतला करते समय अधिक सटीकता की आवश्यकता होती है, तो गणना सूत्रों का उपयोग करके की जाती है।
आइए कुछ सबसे महत्वपूर्ण मामलों को देखें।
पतला घोल तैयार करना. मान लीजिए कि घोल की मात्रा c है, m% घोल की सांद्रता है जिसे n% की सांद्रता में पतला किया जाना है। तनु विलयन x की परिणामी मात्रा की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:
और घोल को पतला करने के लिए पानी की मात्रा की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:
दी गई सांद्रता का विलयन प्राप्त करने के लिए एक ही पदार्थ के दो विलयनों को अलग-अलग सांद्रता में मिलाना।मान लें कि m% घोल के कुछ हिस्सों को n% घोल के x भागों के साथ मिलाकर, आपको /% समाधान प्राप्त करने की आवश्यकता है, फिर:
सटीक समाधान।सटीक समाधान तैयार करते समय, आवश्यक पदार्थों की मात्रा की गणना पहले से ही पर्याप्त सटीकता के साथ की जाएगी। तत्वों के परमाणु भार तालिका से लिए गए हैं, जो उनके सटीक मूल्यों को दर्शाता है। जोड़ते (या घटाते) करते समय, सबसे कम दशमलव स्थानों वाले शब्द के सटीक मान का उपयोग किया जाता है। शेष पदों को पूर्णांकित कर दिया जाता है, दशमलव बिंदु के बाद एक और दशमलव स्थान छोड़ दिया जाता है, जिसमें अंकों की सबसे कम संख्या होती है। परिणामस्वरूप, दशमलव बिंदु के बाद जितने अंक शेष रह जाते हैं, उतने ही दशमलव स्थानों की न्यूनतम संख्या वाले पद में होते हैं; आवश्यक गोलाई करते समय। सभी गणना लघुगणक, पांच अंकों या चार अंकों का उपयोग करके की जाती हैं। पदार्थ की गणना की गई मात्रा को केवल एक विश्लेषणात्मक संतुलन पर तौला जाता है।
तौल या तो वाच ग्लास पर या बोतल में किया जाता है। तौलने वाले पदार्थ को छोटे भागों में एक साफ, सूखे कीप के माध्यम से एक साफ धुले वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में डाला जाता है। फिर, वॉशर से, पानी के छोटे हिस्से के साथ कई बार, बेंज़े या वॉच ग्लास जिसमें तौल किया गया था, फ़नल के ऊपर धोया जाता है। फ़नल को कई बार आसुत जल से भी धोया जाता है।
ठोस क्रिस्टल या पाउडर को वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में डालने के लिए, अंजीर में दिखाए गए फ़नल का उपयोग करना बहुत सुविधाजनक है। 349. ऐसे फ़नल 3, 6, और 10 सेमी 3 की क्षमता के साथ बनाए जाते हैं। आप इन फ़नल (गैर-हीड्रोस्कोपिक सामग्री) में सीधे नमूने का वजन कर सकते हैं, पहले उनके द्रव्यमान को निर्धारित कर सकते हैं। फ़नल से नमूना बहुत आसानी से वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में स्थानांतरित किया जाता है। जब नमूना डाला जाता है, तो कीप, गले से फ्लास्क को निकाले बिना, धोने की बोतल से आसुत जल से अच्छी तरह से धोया जाता है।
एक नियम के रूप में, सटीक समाधान तैयार करते समय और विलेय को वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में स्थानांतरित करते समय, विलायक (उदाहरण के लिए, पानी) को फ्लास्क की क्षमता के आधे से अधिक नहीं लेना चाहिए। वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क को बंद करें और इसे तब तक हिलाएं जब तक कि ठोस पूरी तरह से घुल न जाए। परिणामी घोल को फिर पानी से निशान तक भर दिया जाता है और अच्छी तरह मिलाया जाता है।
दाढ़ समाधान।किसी पदार्थ के 1 एम घोल का 1 लीटर तैयार करने के लिए, इसके 1 मोल को एक विश्लेषणात्मक संतुलन पर तौला जाता है और ऊपर वर्णित अनुसार भंग कर दिया जाता है।
उदाहरण। सिल्वर नाइट्रेट का 1 लीटर 1M घोल तैयार करने के लिए तालिका में खोजें या AgNO3 के आणविक भार की गणना करें, यह 169.875 के बराबर है। नमक को तौला जाता है और पानी में घोल दिया जाता है।
यदि आपको अधिक पतला घोल (0.1 या 0.01 M) तैयार करने की आवश्यकता है, तो क्रमशः 0.1 या 0.01 mol नमक का वजन करें।
यदि आपको 1 लीटर से कम घोल तैयार करने की आवश्यकता है, तो पानी की इसी मात्रा में नमक की एक समान मात्रा को घोलें।
सामान्य घोल इसी तरह से तैयार किए जाते हैं, जिनका वजन केवल 1 मोल नहीं होता है, बल्कि 1 ग्राम ठोस के बराबर होता है।
यदि आपको अर्ध-सामान्य या सामान्य समाधान तैयार करने की आवश्यकता है, तो क्रमशः 0.5 या 0.1 ग्राम समकक्ष लें। 1 लीटर घोल नहीं, बल्कि कम, उदाहरण के लिए 100 या 250 मिली तैयार करते समय, 1 लीटर तैयार करने के लिए आवश्यक पदार्थ की मात्रा का 1/10 या 1/4 लें और पानी की उचित मात्रा में घोलें।
अंजीर 349. फ्लास्क में नमूना डालने के लिए फ़नल।
घोल तैयार करने के बाद, एक ज्ञात सामान्यता के साथ किसी अन्य पदार्थ के उपयुक्त घोल के साथ अनुमापन द्वारा इसकी जाँच की जानी चाहिए। तैयार घोल दी गई सामान्यता के बिल्कुल अनुरूप नहीं हो सकता है। ऐसे मामलों में, कभी-कभी एक संशोधन पेश किया जाता है।
उत्पादन प्रयोगशालाओं में, सटीक समाधान कभी-कभी "निर्धारित किए जाने वाले पदार्थ द्वारा" तैयार किए जाते हैं। इस तरह के समाधानों का उपयोग विश्लेषण में गणना की सुविधा देता है, क्योंकि किसी भी समाधान की मात्रा में वांछित पदार्थ (जी में) की सामग्री प्राप्त करने के लिए समाधान के टिटर द्वारा अनुमापन के लिए उपयोग किए जाने वाले समाधान की मात्रा को गुणा करने के लिए पर्याप्त है। विश्लेषण के लिए लिया गया।
विश्लेषण के लिए एक अनुमापित समाधान तैयार करते समय, गणना भी सूत्र का उपयोग करके भंग पदार्थ के ग्राम समकक्ष के अनुसार की जाती है:
उदाहरण। बता दें कि 0.0050 ग्राम / एमएल के लोहे के टिटर के साथ 3 लीटर पोटेशियम परमैंगनेट घोल तैयार करना आवश्यक है। KMnO4 का ग्राम समतुल्य 31.61 है और Fe का ग्राम समतुल्य 55.847 है।
हम उपरोक्त सूत्र के अनुसार गणना करते हैं:
मानक समाधान।मानक समाधान को वर्णमिति में उपयोग किए जाने वाले अलग-अलग, सटीक रूप से परिभाषित सांद्रता वाले समाधान कहा जाता है, उदाहरण के लिए, 1 मिलीलीटर में एक विलेय के 0.1, 0.01, 0.001 मिलीग्राम, आदि युक्त समाधान।
वर्णमिति विश्लेषण के अलावा, पीएच का निर्धारण करते समय, नेफेलोमेट्रिक निर्धारण आदि के लिए ऐसे समाधानों की आवश्यकता होती है। कभी-कभी मानक समाधान सीलबंद ampoules में संग्रहीत होते हैं, लेकिन अधिक बार उन्हें उपयोग से तुरंत पहले तैयार करना पड़ता है। मानक समाधान मात्रा में तैयार किए जाते हैं। 1 लीटर से अधिक, और अधिक बार - कम। केवल मानक समाधान की एक बड़ी खपत के साथ, इसके कई लीटर तैयार करना संभव है, और फिर इस शर्त पर कि मानक समाधान लंबे समय तक संग्रहीत नहीं किया जाएगा।
इस तरह के समाधान प्राप्त करने के लिए आवश्यक पदार्थ की मात्रा (जी में) की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:
उदाहरण। तांबे के वर्णमिति निर्धारण के लिए CuSO4 5H2O के मानक समाधान तैयार करना आवश्यक है, और पहले समाधान के 1 मिलीलीटर में 1 मिलीग्राम तांबा, दूसरा - 0.1 मिलीग्राम, तीसरा - 0.01 मिलीग्राम, चौथा - 0.001 मिलीग्राम होना चाहिए। पहले पहले घोल की पर्याप्त मात्रा तैयार करें, उदाहरण के लिए 100 मिली।
नैदानिक प्रयोगशाला निदान में एसआई इकाइयाँ।
नैदानिक प्रयोगशाला निदान में, निम्नलिखित नियमों के अनुसार इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
1. लीटर का उपयोग मात्रा की इकाइयों के रूप में किया जाना चाहिए। हर में एक लीटर (1-100 मिली) के भिन्नात्मक या गुणकों का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।
2. मापा पदार्थों की सांद्रता को दाढ़ (mol/l) या द्रव्यमान (g/l) के रूप में दर्शाया जाता है।
3. एक ज्ञात सापेक्ष आणविक भार वाले पदार्थों के लिए मोलर सांद्रता का उपयोग किया जाता है। आयनिक सांद्रता को दाढ़ सांद्रता के रूप में इंगित किया जाता है।
4. द्रव्यमान सांद्रता का उपयोग उन पदार्थों के लिए किया जाता है जिनके सापेक्ष आणविक भार अज्ञात हैं।
5. घनत्व g/l में दर्शाया गया है; निकासी - एमएल / एस में।
6. समय और आयतन में पदार्थों की मात्रा पर एंजाइम की गतिविधि को mol / (s * l) के रूप में व्यक्त किया जाता है; µmol/(s*l); एनएमओएल / (एस * एल)।
द्रव्यमान की इकाइयों को किसी पदार्थ (दाढ़) की मात्रा की इकाइयों में परिवर्तित करते समय, रूपांतरण कारक K=1/Mr होता है, जहां श्रीमान सापेक्ष आणविक भार होता है। इस मामले में, द्रव्यमान (ग्राम) की प्रारंभिक इकाई पदार्थ की मात्रा (मोल) की दाढ़ इकाई से मेल खाती है।
सामान्य विशेषताएँ।
समाधान सजातीय प्रणाली हैं जिनमें दो या दो से अधिक घटक और उनकी बातचीत के उत्पाद शामिल हैं। विलायक की भूमिका न केवल पानी द्वारा, बल्कि एथिल अल्कोहल, ईथर, क्लोरोफॉर्म, बेंजीन आदि द्वारा भी निभाई जा सकती है।
विघटन प्रक्रिया अक्सर गर्मी रिलीज (एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया - पानी में कास्टिक क्षार का विघटन) या गर्मी अवशोषण (एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया - अमोनियम लवण का विघटन) के साथ होती है।
तरल समाधानों में तरल पदार्थों में ठोस का घोल (पानी में नमक का घोल), तरल पदार्थों में तरल का घोल (पानी में एथिल अल्कोहल का घोल), तरल पदार्थों में गैसों का घोल (पानी में CO2) शामिल है।
समाधान न केवल तरल हो सकते हैं, बल्कि ठोस (कांच, चांदी और सोने का मिश्र धातु), साथ ही गैसीय (वायु) भी हो सकते हैं। सबसे महत्वपूर्ण और आम जलीय घोल हैं।
विलेयता किसी पदार्थ का विलायक में घुलने का गुण है। पानी में घुलनशीलता से, सभी पदार्थों को 3 समूहों में विभाजित किया जाता है - अत्यधिक घुलनशील, थोड़ा घुलनशील और व्यावहारिक रूप से अघुलनशील। घुलनशीलता मुख्य रूप से पदार्थों की प्रकृति पर निर्भर करती है। घुलनशीलता किसी पदार्थ के ग्राम की संख्या के रूप में व्यक्त की जाती है जिसे किसी दिए गए तापमान पर 100 ग्राम विलायक या समाधान में अधिकतम रूप से भंग किया जा सकता है। इस राशि को विलेयता गुणांक या केवल पदार्थ की विलेयता कहते हैं।
वह विलयन जिसमें किसी दिए गए तापमान और आयतन पर पदार्थ का और कोई विघटन नहीं होता है, संतृप्त कहलाता है। ऐसा घोल विलेय की अधिकता के साथ संतुलन में होता है, इसमें दी गई शर्तों के तहत पदार्थ की अधिकतम संभव मात्रा होती है। यदि दी गई परिस्थितियों में विलयन की सांद्रता संतृप्ति सांद्रता तक नहीं पहुँचती है, तो विलयन असंतृप्त कहलाता है। एक अतिसंतृप्त विलयन में संतृप्त विलयन से अधिक होता है। सुपरसैचुरेटेड विलयन बहुत अस्थिर होते हैं। बर्तन के एक साधारण हिलने या विलेय के क्रिस्टल के संपर्क में आने से तात्कालिक क्रिस्टलीकरण होता है। इस मामले में, सुपरसैचुरेटेड समाधान एक संतृप्त समाधान बन जाता है।
"संतृप्त समाधान" की अवधारणा को "सुपरसैचुरेटेड समाधान" की अवधारणा से अलग किया जाना चाहिए। एक केंद्रित समाधान एक उच्च विलेय सामग्री वाला समाधान है। विभिन्न पदार्थों के संतृप्त विलयन सांद्रता में बहुत भिन्न हो सकते हैं। अत्यधिक घुलनशील पदार्थों (पोटेशियम नाइट्राइट) में, संतृप्त समाधानों में उच्च सांद्रता होती है; खराब घुलनशील पदार्थों (बेरियम सल्फेट) में, संतृप्त समाधानों में विलेय की एक छोटी सांद्रता होती है।
ज्यादातर मामलों में, बढ़ते तापमान के साथ किसी पदार्थ की घुलनशीलता बढ़ जाती है। लेकिन ऐसे पदार्थ हैं जिनकी घुलनशीलता बढ़ते तापमान (सोडियम क्लोराइड, एल्यूमीनियम क्लोराइड) के साथ थोड़ी बढ़ जाती है या घट भी जाती है।
तापमान पर विभिन्न पदार्थों की घुलनशीलता की निर्भरता को घुलनशीलता वक्रों का उपयोग करके ग्राफिक रूप से दर्शाया गया है। तापमान को एब्सिस्सा अक्ष पर प्लॉट किया जाता है, घुलनशीलता को ऑर्डिनेट अक्ष पर प्लॉट किया जाता है। इस प्रकार, यह गणना करना संभव है कि ठंडा होने पर घोल से कितना नमक गिरता है। तापमान में कमी के साथ घोल से पदार्थों की रिहाई को क्रिस्टलीकरण कहा जाता है, जबकि पदार्थ अपने शुद्ध रूप में निकलता है।
यदि घोल में अशुद्धियाँ हैं, तो तापमान में कमी के साथ भी घोल उनके संबंध में असंतृप्त होगा, और अशुद्धियाँ अवक्षेपित नहीं होंगी। यह पदार्थों के शुद्धिकरण की विधि का आधार है - क्रिस्टलीकरण।
जलीय विलयनों में जल के साथ विलेय कणों के कमोबेश प्रबल यौगिक बनते हैं - हाइड्रेट्स। कभी-कभी ऐसा पानी विलेय के साथ इतनी मजबूती से जुड़ा होता है कि जब इसे छोड़ा जाता है, तो यह क्रिस्टल की संरचना में प्रवेश कर जाता है।
क्रिस्टलीय पदार्थ जिनकी संरचना में पानी होता है उन्हें क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स कहा जाता है, और पानी को ही क्रिस्टलीकरण कहा जाता है। क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स की संरचना पदार्थ के प्रति अणु में पानी के अणुओं की संख्या को दर्शाने वाले सूत्र द्वारा व्यक्त की जाती है - CuSO 4 * 5H 2 O।
एकाग्रता एक विलेय की मात्रा का एक घोल या विलायक की मात्रा का अनुपात है। समाधान की एकाग्रता वजन और मात्रा के अनुपात में व्यक्त की जाती है। वजन प्रतिशत एक समाधान के 100 ग्राम में किसी पदार्थ की वजन सामग्री को दर्शाता है (लेकिन समाधान के 100 मिलीलीटर में नहीं!)
अनुमानित समाधान तैयार करने की तकनीक।
आवश्यक पदार्थों और विलायक को ऐसे अनुपात में तौला जाता है कि कुल मात्रा 100 ग्राम हो। यदि विलायक पानी है, जिसका घनत्व एक के बराबर है, तो इसे तौला नहीं जाता है, लेकिन द्रव्यमान के बराबर मात्रा को मापा जाता है। यदि विलायक एक तरल है जिसका घनत्व एकता के बराबर नहीं है, तो इसे या तो तौला जाता है या ग्राम में व्यक्त विलायक की मात्रा को घनत्व सूचकांक से विभाजित किया जाता है और तरल द्वारा व्याप्त मात्रा की गणना की जाती है। घनत्व P शरीर के द्रव्यमान और उसके आयतन का अनुपात है।
घनत्व की इकाई 4 0 C पर पानी का घनत्व है।
सापेक्ष घनत्व D किसी दिए गए पदार्थ के घनत्व का दूसरे पदार्थ के घनत्व का अनुपात है। व्यवहार में, किसी दिए गए पदार्थ के घनत्व और पानी के घनत्व का अनुपात, एक इकाई के रूप में लिया जाता है, निर्धारित किया जाता है। उदाहरण के लिए, यदि किसी विलयन का आपेक्षिक घनत्व 2.05 है, तो उसके 1 मिली का भार 2.05 ग्राम है।
उदाहरण। 10% वसा के घोल का 100 ग्राम तैयार करने के लिए कितना 4 कार्बन क्लोराइड लेना चाहिए? वसा के 10 ग्राम और सीसीएल 4 विलायक के 90 ग्राम का वजन करें या, सीसीएल 4 की आवश्यक मात्रा के कब्जे वाले मात्रा को मापकर, द्रव्यमान (90 ग्राम) को सापेक्ष घनत्व सूचकांक डी = (1.59 ग्राम/एमएल) से विभाजित करें।
वी = (90 ग्राम) / (1.59 ग्राम/मिली) = 56.6 मिली।
उदाहरण। इस पदार्थ के क्रिस्टलीय हाइड्रेट (निर्जल नमक के रूप में गणना) से कॉपर सल्फेट का 5% घोल कैसे तैयार करें? कॉपर सल्फेट का आणविक भार 160 ग्राम है, क्रिस्टलीय हाइड्रेट 250 ग्राम है।
250 - 160 एक्स \u003d (5 * 250) / 160 \u003d 7.8 ग्राम
इसलिए, आपको 7.8 ग्राम क्रिस्टलीय हाइड्रेट, 92.2 ग्राम पानी लेने की आवश्यकता है। यदि समाधान निर्जल नमक में रूपांतरण के बिना तैयार किया जाता है, तो गणना सरल हो जाती है। नमक की दी गई मात्रा को तौला जाता है और विलायक को इतनी मात्रा में मिलाया जाता है कि घोल का कुल वजन 100 ग्राम हो जाता है।
आयतन प्रतिशत दर्शाता है कि किसी घोल या गैसों के मिश्रण के 100 मिलीलीटर में कितना पदार्थ (मिलीलीटर में) निहित है। उदाहरण के लिए, 96% इथेनॉल समाधान में 96 मिलीलीटर पूर्ण (निर्जल) अल्कोहल और 4 मिलीलीटर पानी होता है। गैस के मिश्रण की तैयारी में, पारस्परिक रूप से घुलनशील तरल पदार्थों को मिलाते समय आयतन प्रतिशत का उपयोग किया जाता है।
वजन-मात्रा प्रतिशत (एकाग्रता व्यक्त करने का सशर्त तरीका)। समाधान के 100 मिलीलीटर में निहित पदार्थ की वजन मात्रा का संकेत दें। उदाहरण के लिए, 10% NaCl घोल में 100 मिली घोल में 10 ग्राम नमक होता है।
सांद्र अम्लों से प्रतिशत विलयन तैयार करने की तकनीक।
केंद्रित एसिड (सल्फ्यूरिक, हाइड्रोक्लोरिक, नाइट्रिक) में पानी होता है। उनमें अम्ल और जल का अनुपात भार प्रतिशत में दर्शाया गया है।
ज्यादातर मामलों में समाधान का घनत्व एकता से ऊपर होता है। अम्लों का प्रतिशत उनके घनत्व से निर्धारित होता है। सांद्र विलयनों से अधिक तनु विलयन तैयार करते समय उनकी जल सामग्री को ध्यान में रखा जाता है।
उदाहरण। घनत्व डी = 1.84 ग्राम / एमएल के साथ केंद्रित 98% सल्फ्यूरिक एसिड से सल्फ्यूरिक एसिड एच 2 एसओ 4 का 20% समाधान तैयार करना आवश्यक है। प्रारंभ में, हम गणना करते हैं कि कितने केंद्रित समाधान में 20 ग्राम सल्फ्यूरिक एसिड होता है।
100 - 98 एक्स \u003d (20 * 100) / 98 \u003d 20.4 जी
एसिड की भार इकाइयों के बजाय वॉल्यूमेट्रिक के साथ काम करना व्यावहारिक रूप से अधिक सुविधाजनक है। इसलिए, यह गणना की जाती है कि पदार्थ की वांछित वजन मात्रा में केंद्रित एसिड की मात्रा कितनी मात्रा में होती है। ऐसा करने के लिए, ग्राम में प्राप्त संख्या को घनत्व सूचकांक से विभाजित किया जाता है।
वी = एम/पी = 20.4/1.84 = 11 मिली
आप दूसरे तरीके से भी गणना कर सकते हैं, जब प्रारंभिक एसिड समाधान की एकाग्रता तुरंत वजन-मात्रा प्रतिशत में व्यक्त की जाती है।
100 - 180 एक्स = 11 मिली
जब विशेष सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है, जब एक अलग एकाग्रता के समाधान प्राप्त करने के लिए समाधान पतला या मिश्रण करते हैं, तो आप निम्न सरल और त्वरित विधि का उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, आपको 20% घोल से अमोनियम सल्फेट का 5% घोल तैयार करना होगा।
जहां 20 लिए गए घोल की सांद्रता है, 0 पानी है, और 5 आवश्यक सांद्रता है। 20 से 5 घटाएँ, और परिणामी मान को निचले दाएँ कोने में लिखें, 5 से 0 घटाएँ, ऊपरी दाएँ कोने में संख्या लिखें। फिर आरेख निम्नलिखित रूप लेगा।
इसका मतलब है कि आपको 20% घोल के 5 भाग और 15 भाग पानी लेने की आवश्यकता है। यदि आप 2 समाधान मिलाते हैं, तो योजना संरक्षित होती है, निचले बाएं कोने में केवल कम सांद्रता वाला प्रारंभिक समाधान लिखा जाता है। उदाहरण के लिए, 30% और 15% घोल को मिलाकर, आपको 25% घोल प्राप्त करना होगा।
इस प्रकार, आपको 30% घोल के 10 भाग और 15% घोल के 15 भाग लेने होंगे। ऐसी योजना का उपयोग तब किया जा सकता है जब विशेष सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है।
सटीक समाधानों में सामान्य, दाढ़, मानक समाधान शामिल हैं।
एक सामान्य घोल एक ऐसा घोल होता है जिसमें 1 ग्राम में एक विलेय के बराबर g होता है। किसी जटिल पदार्थ की भार मात्रा, जिसे ग्राम में व्यक्त किया जाता है और संख्यात्मक रूप से उसके समकक्ष के बराबर होता है, ग्राम समतुल्य कहलाता है। क्षार, अम्ल और लवण जैसे यौगिकों के समकक्षों की गणना करते समय, निम्नलिखित नियमों का उपयोग किया जा सकता है।
1. आधार समतुल्य (E o) इसके अणु में OH समूहों की संख्या (या धातु की संयोजकता) से विभाजित आधार के आणविक भार के बराबर है।
ई (NaOH) = 40/1=40
2. एसिड समतुल्य (ई से) एसिड के आणविक भार के बराबर होता है, जो इसके अणु में हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या से विभाजित होता है, जिसे धातु द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है।
ई (एच 2 एसओ 4) = 98/2 = 49
ई (एचसीएल) \u003d 36.5 / 1 \u003d 36.5
3. नमक समतुल्य (E s) नमक के आणविक भार के बराबर होता है, जो धातु की संयोजकता के गुणनफल को उसके परमाणुओं की संख्या से विभाजित करता है।
ई (NaCl) \u003d 58.5 / (1 * 1) \u003d 58.5
अम्ल और क्षार की परस्पर क्रिया में, अभिकारकों के गुणों और प्रतिक्रिया की स्थिति के आधार पर, अम्ल अणु में मौजूद सभी हाइड्रोजन परमाणुओं को आवश्यक रूप से एक धातु परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जाता है, लेकिन अम्ल लवण बनते हैं। इन मामलों में, ग्राम समकक्ष किसी दिए गए प्रतिक्रिया में धातु परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या से निर्धारित होता है।
एच 3 पीओ 4 + NaOH = NaH 2 पीओ + एच 2 ओ (ग्राम समकक्ष ग्राम आणविक भार के बराबर होता है)।
एच 3 पीओ 4 + 2NaOH \u003d ना 2 एचपीओ 4 + 2 एच 2 ओ (ग्राम समतुल्य आणविक भार के आधा ग्राम के बराबर है)।
ग्राम समकक्ष का निर्धारण करते समय, रासायनिक प्रतिक्रिया और उन परिस्थितियों का ज्ञान आवश्यक है जिनके तहत यह होता है। यदि आपको डेसीनॉर्मल, सेंटीनॉर्मल या मिलिनॉर्मल सॉल्यूशन तैयार करने की आवश्यकता है, तो क्रमशः 0.1 लें; 0.01; 0.001 ग्राम पदार्थ के तुल्य होता है। समाधान एन की सामान्यता और विलेय ई के समकक्ष को जानने के बाद, यह गणना करना आसान है कि समाधान के 1 मिलीलीटर में कितने ग्राम पदार्थ निहित हैं। ऐसा करने के लिए, विलेय के द्रव्यमान को 1000 से विभाजित करें। घोल के 1 मिली में ग्राम में विलेय की मात्रा को घोल का टिटर (T) कहा जाता है।
टी \u003d (एन * ई) / 1000
टी (0.1 एच 2 एसओ 4) \u003d (0.1 * 49) / 1000 \u003d 0.0049 ग्राम / एमएल।
एक ज्ञात अनुमापांक (एकाग्रता) वाले विलयन को अनुमापांक कहते हैं। एक अनुमापित क्षार समाधान का उपयोग करके, एक एसिड समाधान (एसिडिमेट्री) की एकाग्रता (सामान्यता) निर्धारित करना संभव है। अनुमापन अम्ल विलयन का उपयोग करके क्षार विलयन (क्षारमिति) की सांद्रता (सामान्यता) निर्धारित करना संभव है। समान अभिलंबता के विलयन समान आयतन में अभिक्रिया करते हैं। विभिन्न सामान्यताओं पर, ये समाधान एक दूसरे के साथ उनकी सामान्यताओं के व्युत्क्रमानुपाती मात्रा में प्रतिक्रिया करते हैं।
एन टू / एन यू \u003d वी यू / वी टू
एन से * वी से \u003d एन यू * वी यू
उदाहरण। एचसीएल समाधान के 10 मिलीलीटर के अनुमापन के लिए, 0.5 एन NaOH समाधान का 15 मिलीलीटर चला गया। एचसीएल समाधान की सामान्यता की गणना करें।
एन से * 10 \u003d 0.5 * 15
एन के \u003d (0.5 * 15) / 10 \u003d 0.75
एन=30/58.5=0.5
फिक्सनल्स - पूर्व-तैयार और ampoules में सील, 1 लीटर 0.1 एन या 0.01 एन समाधान तैयार करने के लिए आवश्यक अभिकर्मक की सही मात्रा में तौला। फिक्सनल तरल और शुष्क होते हैं। सूखे लोगों की शेल्फ लाइफ लंबी होती है। फिक्सनल्स से समाधान तैयार करने की तकनीक परिशिष्ट में फिक्सनल के साथ बॉक्स में वर्णित है।
डेसीनॉर्मल सॉल्यूशंस की तैयारी और परीक्षण।
असामान्य समाधान, जो अक्सर प्रयोगशाला में प्रारंभिक समाधान के रूप में उपयोग किए जाते हैं, रासायनिक रूप से लगातार तैयारियों से तैयार किए जाते हैं। आवश्यक वजन को टेक्नोकेमिकल स्केल या फार्मास्युटिकल स्केल पर तौला जाता है। वजन करते समय, 0.01 - 0.03 ग्राम की त्रुटि की अनुमति है। व्यवहार में, गणना द्वारा प्राप्त वजन में कुछ वृद्धि की दिशा में एक त्रुटि की जा सकती है। नमूना को एक वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में स्थानांतरित किया जाता है, जहां थोड़ी मात्रा में पानी मिलाया जाता है। पदार्थ के पूर्ण विघटन के बाद और हवा के तापमान के साथ समाधान के तापमान के बराबर होने के बाद, फ्लास्क को पानी से ऊपर तक निशान तक रखा जाता है।
तैयार समाधान के लिए सत्यापन की आवश्यकता है। संकेतकों की उपस्थिति में, सुधार कारक (के) और टिटर सेट किए जाने पर, उनके निर्धारणकर्ताओं द्वारा तैयार किए गए समाधानों की सहायता से जांच की जाती है। सुधार कारक (के) या सुधार कारक (एफ) दिखाता है कि सटीक सामान्य समाधान का कितना (एमएल में) इस (तैयार) समाधान के 1 मिलीलीटर से मेल खाता है। ऐसा करने के लिए, तैयार समाधान के 5 या 10 मिलीलीटर को शंक्वाकार फ्लास्क में स्थानांतरित किया जाता है, संकेतक की कुछ बूंदों को जोड़ा जाता है और एक सटीक समाधान के साथ शीर्षक दिया जाता है। अनुमापन दो बार किया जाता है और अंकगणितीय माध्य मान की गणना की जाती है। अनुमापन के परिणाम लगभग समान (0.2 मिली के भीतर अंतर) होना चाहिए। सुधार कारक की गणना सटीक समाधान V t के आयतन के अनुपात से परीक्षण समाधान V n के आयतन के अनुपात से की जाती है।
के \u003d वी टी / वी एन।
सुधार कारक को दूसरे तरीके से भी निर्धारित किया जा सकता है - परीक्षण समाधान के अनुमापांक के अनुपात से सटीक समाधान के सैद्धांतिक रूप से गणना किए गए अनुमापांक से।
के = टी व्यावहारिक / टी सिद्धांत।
यदि किसी समीकरण की बाएँ भुजाएँ समान हों, तो उनकी दाएँ भुजाएँ समान होती हैं।
वी टी / वी एन। = टी अभ्यास। / टी सिद्धांत।
यदि परीक्षण समाधान का व्यावहारिक अनुमापांक पाया जाता है, तो समाधान के 1 मिलीलीटर में पदार्थ की वजन सामग्री निर्धारित की जाती है। सटीक और परीक्षण किए गए समाधान की बातचीत में, 3 मामले हो सकते हैं।
1. समाधान समान मात्रा में परस्पर क्रिया करते हैं। उदाहरण के लिए, परीक्षण समाधान के 10 मिलीलीटर का उपयोग 0.1 एन समाधान के 10 मिलीलीटर को अनुमापन करने के लिए किया गया था। इसलिए, सामान्यता समान है और सुधार कारक एक के बराबर है।
2. परीक्षण विषय के 9.5 मिलीलीटर का उपयोग सटीक समाधान के 10 मिलीलीटर के साथ बातचीत के लिए किया गया था, परीक्षण समाधान सटीक समाधान की तुलना में अधिक केंद्रित निकला।
3. परीक्षण विषय के 10.5 मिलीलीटर सटीक समाधान के 10 मिलीलीटर के साथ बातचीत में चला गया, परीक्षण समाधान सटीक समाधान की तुलना में एकाग्रता में कमजोर है।
सुधार कारक की गणना दूसरे दशमलव स्थान पर की जाती है, 0.95 से 1.05 तक के उतार-चढ़ाव की अनुमति है।
समाधान का सुधार, जिसका सुधार कारक एक से अधिक है।
सुधार कारक दिखाता है कि एक निश्चित सामान्यता के समाधान की तुलना में दिया गया समाधान कितनी बार अधिक केंद्रित होता है। उदाहरण के लिए, K 1.06 है। इसलिए, तैयार घोल के प्रत्येक मिलीलीटर में 0.06 मिली पानी मिलाना चाहिए। यदि 200 मिली घोल रह जाता है, तो (0.06 * 200) \u003d 12 मिली - बचे हुए घोल में डालें और मिलाएँ। एक निश्चित सामान्यता के समाधान लाने की यह विधि सरल और सुविधाजनक है। समाधान तैयार करते समय, आपको उन्हें पतला समाधान के बजाय अधिक केंद्रित समाधानों के साथ तैयार करना चाहिए।
सटीक समाधान तैयार करना, जिसका सुधार कारक एक से कम हो।
इन विलयनों में चने के समतुल्य का कुछ भाग गायब है। इस लापता हिस्से की पहचान की जा सकती है। यदि आप एक निश्चित सामान्यता के समाधान के अनुमापांक (सैद्धांतिक अनुमापांक) और इस समाधान के अनुमापांक के बीच अंतर की गणना करते हैं। प्राप्त मूल्य से पता चलता है कि किसी दिए गए सामान्यता के घोल की सांद्रता में लाने के लिए घोल के 1 मिली में कितना पदार्थ मिलाया जाना चाहिए।
उदाहरण। लगभग 0.1 एन सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के लिए सुधार कारक 0.9 है, समाधान की मात्रा 1000 मिलीलीटर है। विलयन को ठीक 0.1 N सांद्रता पर लाएं। ग्राम - कास्टिक सोडा के बराबर - 40 ग्राम 0.1 एन समाधान के लिए सैद्धांतिक अनुमापांक - 0.004। प्रैक्टिकल कैप्शन - टी थ्योरी। * के = 0.004 * 0.9 = 0.0036
टी सिद्धांत। - टी अभ्यास। = 0.004 - 0.0036 = 0.0004
1000 मिलीलीटर घोल अप्रयुक्त रहा - 1000 * 0, 0004 \u003d 0.4 ग्राम।
पदार्थ की परिणामी मात्रा को घोल में मिलाया जाता है, अच्छी तरह मिलाया जाता है, और घोल का अनुमापांक फिर से निर्धारित किया जाता है। यदि समाधान की तैयारी के लिए प्रारंभिक सामग्री केंद्रित एसिड, क्षार और अन्य पदार्थ हैं, तो यह निर्धारित करने के लिए एक अतिरिक्त गणना करना आवश्यक है कि इस पदार्थ के परिकलित मूल्य में कितना केंद्रित समाधान है। उदाहरण। सटीक 0.1 एन NaOH समाधान के 4.3 मिलीलीटर का उपयोग लगभग 0.1 एन एचसीएल समाधान के 5 मिलीलीटर को अनुमापन करने के लिए किया गया था।
के = 4.3/5 = 0.86
समाधान कमजोर है, उसे मजबूत करना होगा। हम टी सिद्धांत की गणना करते हैं। , टी व्यावहारिक और उनका अंतर।
टी सिद्धांत। = 3.65/1000 = 0.00365
टी अभ्यास। = 0.00365 * 0.86 = 0.00314
टी सिद्धांत। - टी अभ्यास। = 0.00364 - 0.00314 = 0.00051
200 मिलीलीटर घोल अप्रयुक्त रहा।
200*0.00051=0.102g
1, 19 के घनत्व के साथ 38% एचसीएल समाधान के लिए, हम एक अनुपात बनाते हैं।
100 - 38 एक्स \u003d (0.102 * 100) / 38 \u003d 0.26 जी
हम एसिड के घनत्व को ध्यान में रखते हुए वजन इकाइयों को आयतन इकाइयों में परिवर्तित करते हैं।
वी = 0.26 / 1.19 = 0.21 मिली
0.01 एन की तैयारी, 0.005 एन decinormal समाधान से, एक सुधार कारक होने।
प्रारंभ में, यह गणना की जाती है कि 0.01 एन समाधान से तैयारी के लिए 0.1 एन समाधान की मात्रा कितनी मात्रा में ली जानी चाहिए। गणना की गई मात्रा को सुधार कारक से विभाजित किया जाता है। उदाहरण। के = 1.05 के साथ 0.1 एन से 0.01 एन समाधान के 100 मिलीलीटर तैयार करना आवश्यक है। चूंकि समाधान 1.05 गुना अधिक केंद्रित है, इसलिए आपको 10 / 1.05 \u003d 9.52 मिलीलीटर लेने की आवश्यकता है। यदि K \u003d 0.9, तो आपको 10 / 0.9 \u003d 11.11 मिली लेने की जरूरत है। पर ये मामलाघोल की थोड़ी बड़ी मात्रा लें और वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में मात्रा को 100 मिली करें।
अनुमापित विलयनों के निर्माण और भंडारण के लिए निम्नलिखित नियम लागू होते हैं।
1. प्रत्येक अनुमापित विलयन का अपना शेल्फ जीवन होता है। भंडारण के दौरान, वे अपना अनुमापांक बदलते हैं। विश्लेषण करते समय, समाधान के अनुमापांक की जांच करना आवश्यक है।
2. विलयनों के गुणों को जानना आवश्यक है। कुछ समाधानों (सोडियम हाइपोसल्फाइट) का अनुमापांक समय के साथ बदलता है, इसलिए उनका अनुमापांक तैयारी के 5-7 दिनों से पहले सेट नहीं किया जाता है।
3. अनुमापांक विलयन वाली सभी बोतलों में एक स्पष्ट शिलालेख होना चाहिए जिसमें पदार्थ, उसकी सांद्रता, सुधार कारक, घोल तैयार करने का समय, अनुमापांक की जाँच की तिथि का संकेत हो।
4. विश्लेषणात्मक कार्य में गणनाओं पर अधिक ध्यान देना चाहिए।
टी \u003d ए / वी (ए - अड़चन)
एन \u003d (1000 * ए) / (वी * जी / ईक)
टी = (एन * जी/ईक्यू) / 1000
एन = (टी * 1000) / (जी / ईक)
मोलर विलयन वह होता है जिसमें 1 लीटर में विलेय का 1 g * mol होता है। मोल एक आणविक भार है जिसे ग्राम में व्यक्त किया जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड का 1 मोलर घोल - इस घोल के 1 लीटर में 98 ग्राम सल्फ्यूरिक एसिड होता है। एक सेंटीमोल घोल में 1 लीटर में 0.01 mol होता है, एक मिलिमोलर घोल में 0.001 mol होता है। एक विलयन जिसकी सांद्रता प्रति 1000 ग्राम विलायक में मोलों की संख्या के रूप में व्यक्त की जाती है, मोलल कहलाती है।
उदाहरण के लिए, 1 लीटर सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल में 40 ग्राम दवा होती है। 100 मिलीलीटर घोल में 4.0 ग्राम होगा, अर्थात। समाधान 4/100 मिलीलीटर (4 जी%)।
यदि सोडियम हाइड्रॉक्साइड का घोल 60/100 (60 मिलीग्राम%) है, तो इसकी दाढ़ का निर्धारण किया जाना चाहिए। समाधान के 100 मिलीलीटर में 60 ग्राम सोडियम हाइड्रॉक्साइड होता है, और 1 लीटर - 600 ग्राम, अर्थात। 1 लीटर 1 एम घोल में 40 ग्राम सोडियम हाइड्रॉक्साइड होना चाहिए। सोडियम की मोलरता - X \u003d 600/40 \u003d 15 M.
मानक समाधानों को वर्णमिति, नेफेलोमेट्री द्वारा पदार्थों के मात्रात्मक निर्धारण के लिए उपयोग किए जाने वाले सटीक ज्ञात सांद्रता वाले समाधान कहा जाता है। मानक समाधान के लिए एक नमूना एक विश्लेषणात्मक संतुलन पर तौला जाता है। जिस पदार्थ से मानक घोल तैयार किया जाता है वह रासायनिक रूप से शुद्ध होना चाहिए। मानक समाधान। खपत के लिए आवश्यक मात्रा में मानक समाधान तैयार किए जाते हैं, लेकिन 1 लीटर से अधिक नहीं। मानक विलयन प्राप्त करने के लिए आवश्यक पदार्थ की मात्रा (ग्राम में) - A.
ए \u003d (एम आई * टी * वी) / एम 2
एम आई - विलेय का आणविक भार।
टी - विश्लेषण द्वारा समाधान अनुमापांक (जी / एमएल)।
वी - लक्ष्य मात्रा (एमएल)।
एम 2 - विश्लेषक का आणविक या परमाणु द्रव्यमान।
उदाहरण। तांबे के वर्णमिति निर्धारण के लिए CuSO 4 * 5H 2 O के मानक घोल का 100 मिली तैयार करना आवश्यक है, और घोल के 1 मिली में 1 मिलीग्राम तांबा होना चाहिए। इस मामले में, एमआई = 249.68; एम 2 = 63, 54; टी = 0.001 जी/एमएल; वी = 100 मिली।
ए \u003d (249.68 * 0.001 * 100) / 63.54 \u003d 0.3929 ग्राम।
नमक के एक भाग को 100 मिलीलीटर आयतनमापी फ्लास्क में स्थानांतरित किया जाता है और निशान तक पानी डाला जाता है।
प्रश्नों और कार्यों को नियंत्रित करें।
1. समाधान क्या है?
2. विलयनों की सांद्रता को व्यक्त करने के तरीके क्या हैं?
3. विलयन का अनुमापांक क्या है?
4. एक ग्राम समतुल्य क्या है और अम्ल, लवण, क्षार के लिए इसकी गणना कैसे की जाती है?
5. 0.1N सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH विलयन कैसे तैयार करें?
6. 1.84 घनत्व वाले सांद्र से सल्फ्यूरिक एसिड एच 2 एसओ 4 का 0.1 एन घोल कैसे तैयार करें?
8. समाधानों को मजबूत और पतला करने का तरीका क्या है?
9. गणना करें कि 0.1 एम समाधान के 500 मिलीलीटर तैयार करने के लिए कितने ग्राम NaOH की आवश्यकता है? उत्तर 2 वर्ष है।
10. 2 लीटर 0.1N घोल तैयार करने के लिए CuSO 4 * 5H 2 O कितने ग्राम लेना चाहिए? उत्तर 25 वर्ष है।
11. 0.5 N NaOH के 15 मिलीलीटर घोल का उपयोग एचसीएल के 10 मिलीलीटर के अनुमापन के लिए किया गया था। गणना करें - एचसीएल की सामान्यता, जी / एल में समाधान की एकाग्रता, जी / एमएल में समाधान का अनुमापांक। उत्तर 0.75 है; 27.375 ग्राम/ली; टी = 0.0274 जी/एमएल।
12. किसी पदार्थ का 18 ग्राम 200 ग्राम पानी में घुल जाता है। समाधान के वजन प्रतिशत एकाग्रता की गणना करें। उत्तर 8.25% है।
13. 96% सल्फ्यूरिक एसिड घोल (डी = 1.84) के कितने मिलीलीटर को 0.05 एन समाधान के 500 मिलीलीटर तैयार करने के लिए लिया जाना चाहिए? उत्तर 0.69 मिली है।
14. H 2 SO 4 विलयन का अनुमापांक = 0.0049 g/ml। इस समाधान की सामान्यता की गणना करें। उत्तर 0.1 एन है।
15. 0.2 N के घोल का 300 मिलीलीटर तैयार करने के लिए कितने ग्राम कास्टिक सोडा लेना चाहिए? उत्तर 2.4 ग्राम है।
16. 15% घोल का 2 लीटर तैयार करने के लिए आपको H 2 SO 4 (D = 1.84) का 96% घोल लेने की कितनी आवश्यकता है? उत्तर 168 मिली है।
17. 96% सल्फ्यूरिक एसिड घोल (डी = 1.84) के कितने मिलीलीटर को 0.35 एन घोल के 500 मिलीलीटर तैयार करने के लिए लिया जाना चाहिए? उत्तर 9.3 मिली है।
18. 1 लीटर 0.5 एन घोल तैयार करने के लिए 96% सल्फ्यूरिक एसिड (डी = 1.84) के कितने मिलीलीटर लेना चाहिए? उत्तर 13.84 मिली है।
19. 20% हाइड्रोक्लोरिक अम्ल विलयन (D = 1.1) की मोलरता कितनी है। उत्तर 6.03 एम है।
बीस । 10% नाइट्रिक एसिड समाधान (डी = 1.056) की दाढ़ एकाग्रता की गणना करें। उत्तर 1.68 एम है।
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