आरेखों, संकेतों और पूर्ण हल के साथ मुफ़्त स्टॉइकियोमेट्री अभ्यास प्रश्न। हर बार नए मान, तीन स्तरों पर: द्रव्यमान से द्रव्यमान, सीमांत अभिकारक, प्रतिशत उपज।
मुफ़्त अभ्यास प्रश्नआसान
अभिक्रिया C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O में 100 g C3H8 से H2O का कितना द्रव्यमान m बनता है? मान लें कि बाकी अभिकारक अधिक मात्रा में हैं।
वांछित पदार्थ के मोल ज्ञात करने के लिए गुणांकों को मोल अनुपात के रूप में उपयोग करें।
m = n·M से वापस द्रव्यमान में बदलें। दो अभिकारकों के साथ पहले सीमांत अभिकारक ज्ञात करें।
सामान्य गलतियाँ
मोल अनुपात के बजाय द्रव्यमान अनुपात का उपयोग करना।
समीकरण संतुलित करना भूल जाना।
यह न जाँचना कि कौन-सा अभिकारक सीमांत है।
मुख्य सूत्र
मोल
n = m/M
सांद्रता
c = n/V
मोल अनुपात
संतुलित समीकरण के गुणांकों का उपयोग करें
सीमांत अभिकारक
वह जो सबसे पहले खत्म होता है
प्रतिशत उपज
वास्तविक / सैद्धांतिक × 100%
स्टॉइकियोमेट्री शुरू से सीखें
1स्टॉइकियोमेट्री क्या है
रासायनिक समीकरण एक नुस्ख़ा है। 2H₂ + O₂ → 2H₂O कहता है कि हाइड्रोजन के दो अणु ऑक्सीजन के एक अणु से अभिक्रिया करके पानी के दो अणु देते हैं।
स्टॉइकियोमेट्री उस नुस्ख़े से “कितना?” वाले प्रश्नों के उत्तर देती है: दी गई अभिकारक मात्रा से कितना उत्पाद मिलेगा, या कितना चाहिए।
सूत्रों के आगे की संख्याएँ गुणांक हैं। वे कणों को गिनती हैं, ग्रामों को नहीं। समीकरण संतुलित होना चाहिए: हर परमाणु दोनों ओर उतनी ही बार आता है।
कण इतने छोटे हैं कि एक-एक करके गिने नहीं जा सकते, इसलिए रसायनज्ञ उन्हें मोल में गिनते हैं। एक मोल 6.022 × 10²³ कण होता है, ठीक जैसे एक दर्जन 12 अंडे होते हैं।
इसलिए गुणांक एक मोल अनुपात भी देते हैं: 2 mol H₂, 1 mol O₂ से अभिक्रिया करके 2 mol H₂O देता है।
स्व-जाँच N₂ + 3H₂ → 2NH₃ में 2 mol N₂ से (पर्याप्त H₂ के साथ) NH₃ के कितने मोल बनते हैं?
1 mol
2 mol
4 mol
6 mol
उत्तर: 4 mol. 1 mol N₂ से 2 mol NH₃ मिलता है, इसलिए 2 mol N₂ से 4 mol। 2 mol कहना मोल अनुपात की अनदेखी है, और 6 mol H₂ का गुणांक लेने से आता है।
2मोल और मोलर द्रव्यमान
तराज़ू ग्राम मापता है, पर समीकरण मोल में काम करता है। मोलर द्रव्यमान M दोनों को जोड़ता है: यह एक मोल का द्रव्यमान है, g/mol में।
n = m / M m = n · M
आप आवर्त सारणी से परमाणु द्रव्यमान जोड़कर M निकालते हैं। H = 1.0, C = 12.0 और O = 16.0 के साथ:
M(H₂O) = 2 · 1.0 + 16.0 = 18.0 g/mol
M(CO₂) = 12.0 + 2 · 16.0 = 44.0 g/mol
M(CH₄) = 12.0 + 4 · 1.0 = 16.0 g/mol
उदाहरण: 36 g पानी 36 / 18.0 = 2.0 mol पानी है।
परीक्षा के प्रश्न आमतौर पर मोलर द्रव्यमान दो दशमलव स्थानों के साथ देते हैं। दिए गए मानों का उपयोग करें।
स्व-जाँच 88 g CO₂ (M = 44 g/mol) में कितने मोल हैं?
0.5 mol
2 mol
3872 mol
88 mol
उत्तर: 2 mol. n = m/M = 88/44 = 2 mol। उलटा भाग देना (44/88 = 0.5) या गुणा करना (88 · 44) सूत्र को उलटा लेना है।
3विधि चरण-दर-चरण
द्रव्यमान से द्रव्यमान वाला हर प्रश्न एक ही रास्ता अपनाता है: ग्राम से मोल, मोल अनुपात से समीकरण के पार, और वापस ग्राम।
जाँचें कि समीकरण संतुलित है।
A का दिया गया द्रव्यमान मोल में बदलें: nA = mA / MA।
गुणांकों का उपयोग करें: nB = nA · b / a, जहाँ a और b, A और B के गुणांक हैं।
वापस द्रव्यमान में बदलें: mB = nB · MB।
दो अभिकारक दिए हों तो पहले सीमांत अभिकारक ज्ञात करें और उसी से शुरू करें।
प्रतिशत लब्धि के लिए, वास्तव में एकत्र किए गए द्रव्यमान की तुलना अपने निकाले हुए द्रव्यमान से करें।
4एक हल किया गया उदाहरण
हर चरण का अनुसरण करें। अगला चरण खोलने से पहले उसका अनुमान लगाने का प्रयास करें।
हल किया गया उदाहरण
अभिक्रिया CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O के लिए, 8.0 g CH₄ से H₂O का कितना द्रव्यमान m बनता है? मान लें कि ऑक्सीजन आधिक्य में है। M(CH₄) = 16.0 g/mol और M(H₂O) = 18.0 g/mol लें।
1
समीकरण की जाँच करें
बायाँ: 1 C, 4 H, 4 O। दायाँ: 1 C, 4 H और 2 + 2 = 4 O। समीकरण संतुलित है।
2
द्रव्यमान से मोल
n(CH₄) = 8.0 / 16.0 = 0.50 mol
3
मोल अनुपात का उपयोग करें
1 mol CH₄ से 2 mol H₂O मिलता है, इसलिए गुणक 2/1 है।
n(H₂O) = 0.50 · 2 / 1 = 1.0 mol
4
मोल से द्रव्यमान
m(H₂O) = 1.0 · 18.0 = 18 g
5
उत्तर जाँचें
8 g CH₄ को 1.0 mol O₂ चाहिए, जो 32 g है। तब 8 + 32 = 40 g अंदर जाता है। 0.50 mol CO₂ 22 g है, और 22 + 18 = 40 g बाहर आता है। द्रव्यमान संरक्षित है, इसलिए उत्तर मेल खाता है।
उत्तर
m(H₂O) = 18 g
5सीमांत अभिकारक और प्रतिशत लब्धि
जब दो अभिकारक दिए हों, तो उनमें से एक आमतौर पर पहले समाप्त हो जाता है। वही सीमांत अभिकारक है। वही तय करता है कि कितना उत्पाद बनेगा; दूसरा बचा रह जाता है (आधिक्य में)।
इसे ज्ञात करने के लिए हर अभिकारक के मोल को उसके गुणांक से भाग दें। छोटा परिणाम सीमांत अभिकारक का होता है।
उदाहरण: 4.0 g H₂ (M = 2.0) और 16 g O₂ (M = 32) अभिक्रिया 2H₂ + O₂ → 2H₂O में भाग लेते हैं। यानी 2.0 mol H₂ और 0.50 mol O₂।
इसलिए 0.50 mol O₂ से 0.50 · 2 = 1.0 mol पानी मिलता है, जो 18 g है। हाइड्रोजन का कुछ भाग बच जाता है।
व्यवहार में आपको सारा उत्पाद कभी एकत्र नहीं होता। प्रतिशत लब्धि जो मिला उसकी तुलना आपकी निकाली हुई मात्रा, यानी सैद्धांतिक लब्धि, से करती है:
Y = वास्तविक / सैद्धांतिक × 100%
स्व-जाँच किसी अभिक्रिया की सैद्धांतिक लब्धि 18 g है, और आप 15.3 g एकत्र करते हैं। प्रतिशत लब्धि क्या है?
118%
15.3%
2.7%
85%
उत्तर: 85%. Y = 15.3/18 × 100% = 85%। उलटा भाग देने पर 118% आता है, जो असंभव है: आप सैद्धांतिक मात्रा से अधिक एकत्र नहीं कर सकते।
6सामान्य गलतियाँ
मोल अनुपात की जगह द्रव्यमान अनुपात का उपयोग करना। गुणांक मोल गिनते हैं, ग्राम कभी नहीं।
ऐसे समीकरण के साथ काम करना जो संतुलित नहीं है।
सीमांत अभिकारक की जगह आधिक्य वाले अभिकारक से शुरू करना।
गुणांकों से भाग दिए बिना सबसे कम द्रव्यमान या सबसे कम मोल से सीमांत अभिकारक चुनना।
वास्तविक को सैद्धांतिक से भाग देने की जगह उलटा करना। लब्धि कभी 100% से ऊपर नहीं होती।
मोल को बहुत जल्दी पूर्णांकित कर देना। अंत तक तीन या चार सार्थक अंक रखें।
स्व-जाँच 4.0 g H₂ (M = 2.0 g/mol) और 16 g O₂ (M = 32 g/mol) अभिक्रिया करते हैं: 2H₂ + O₂ → 2H₂O। पानी (M = 18 g/mol) का कितना द्रव्यमान बन सकता है?
18 g
20 g
36 g
9 g
उत्तर: 18 g. O₂ सीमांत है: 0.50 mol O₂ से 1.0 mol पानी, यानी 18 g, मिलता है। 36 g हाइड्रोजन से शुरू करता है, जो आधिक्य में है। 20 g द्रव्यमानों को जोड़ देता है, पर हाइड्रोजन का कुछ भाग अभिक्रिया नहीं करता।
7परीक्षा प्रश्न कैसे दिखते हैं
आसान: द्रव्यमान से द्रव्यमान। एक अभिकारक दिया गया है, बाक़ी आधिक्य में हैं। किसी उत्पाद का द्रव्यमान ज्ञात करें।
मध्यम: सीमांत अभिकारक। दो अभिकारकों के द्रव्यमान दिए गए हैं। सीमांत अभिकारक ज्ञात करें, फिर उत्पाद का द्रव्यमान।
कठिन: प्रतिशत लब्धि। सैद्धांतिक लब्धि निकालें, फिर उसकी तुलना एकत्र किए गए द्रव्यमान से करें।
मोलर द्रव्यमान प्रश्न में दिए होते हैं। हर उत्तर के पास रास्ते का नक़्शा m → n → n → m लिखें।
अभिक्रिया 2Mg + O2 → 2MgO में 12 g Mg से MgO का कितना द्रव्यमान m बनता है? मान लें कि बाकी अभिकारक अधिक मात्रा में हैं।
M(Mg) = 24.31 g/molM(MgO) = 40.3 g/mol
ज्ञात करें: m(g)
संकेत दिखाएँ
दिए गए द्रव्यमान को मोल में बदलें: n = m/M।
गुणांक मोल अनुपात देते हैं: अभिकारक के हर 2 mol पर उत्पाद का 2 mol।
n(Mg) = 12/24.31 = 0.4936 mol.
उत्तर और चरण-दर-चरण हल दिखाएँ
स्टॉइकियोमेट्री: संतुलित समीकरण कण गिनता है, ग्राम नहीं। n = m/M से द्रव्यमान को मोल में बदलें, समीकरण के गुणांकों को मोल अनुपात के रूप में लें, फिर m = n·M से वापस बदलें। दो अभिकारकों में सीमांत अभिकारक वह है जो पहले खत्म होता है और उत्पाद की मात्रा तय करता है।
अभिकारक के मोल
n = 12/24.31 = 0.4936 mol
मोल अनुपात
n(MgO) = 0.4936·2/2 = 0.4936 mol
उत्पाद का द्रव्यमान
m = 0.4936·40.3 = 19.89 g
उत्तर
m = 19.89 g
उदाहरण 2मध्यम
6 g C3H8 और 20 g O2, C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O के अनुसार अभिक्रिया करते हैं। H2O का कितना द्रव्यमान m बन सकता है?
M(C3H8) = 44.1M(O2) = 32M(H2O) = 18.02 g/mol
ज्ञात करें: m(g)
संकेत दिखाएँ
दोनों द्रव्यमानों को मोल में बदलें।
हर एक को उसके गुणांक से भाग दें: छोटा परिणाम सीमांत अभिकारक का है।
n(C3H8)/1 = 0.1361, n(O2)/5 = 0.125.
उत्तर और चरण-दर-चरण हल दिखाएँ
स्टॉइकियोमेट्री: संतुलित समीकरण कण गिनता है, ग्राम नहीं। n = m/M से द्रव्यमान को मोल में बदलें, समीकरण के गुणांकों को मोल अनुपात के रूप में लें, फिर m = n·M से वापस बदलें। दो अभिकारकों में सीमांत अभिकारक वह है जो पहले खत्म होता है और उत्पाद की मात्रा तय करता है।
हर अभिकारक के मोल
n(C3H8) = 6/44.1 = 0.1361 mol
n(O2) = 20/32 = 0.625 mol
सीमांत अभिकारक
0.1361/1 = 0.1361, 0.625/5 = 0.125 → O2
उत्पाद का द्रव्यमान
n(H2O) = 0.125·4 = 0.5 mol
m = 0.5·18.02 = 9.01 g
उत्तर
m = 9.01 g
उदाहरण 3कठिन
अभिक्रिया CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O में 10 g CH4 पूरी तरह अभिक्रिया करता है (बाकी अभिकारक अधिक मात्रा में) और 17.01 g CO2 एकत्र होता है। प्रतिशत उपज Y ज्ञात करें।
M(CH4) = 16.04 g/molM(CO2) = 44.01 g/molवास्तविक: 17.01 g
ज्ञात करें: Y(%)
संकेत दिखाएँ
पहले सैद्धांतिक उपज ज्ञात करें: वह द्रव्यमान जो सब कुछ अभिक्रिया करने पर बनता।
प्रतिशत उपज = वास्तविक/सैद्धांतिक × 100।
सैद्धांतिक: 0.6234 mol·1/1·44.01.
उत्तर और चरण-दर-चरण हल दिखाएँ
स्टॉइकियोमेट्री: संतुलित समीकरण कण गिनता है, ग्राम नहीं। n = m/M से द्रव्यमान को मोल में बदलें, समीकरण के गुणांकों को मोल अनुपात के रूप में लें, फिर m = n·M से वापस बदलें। दो अभिकारकों में सीमांत अभिकारक वह है जो पहले खत्म होता है और उत्पाद की मात्रा तय करता है।
सैद्धांतिक उपज
n(CH4) = 10/16.04 = 0.6234 mol
m = 0.6234·1/1·44.01 = 27.44 g
प्रतिशत उपज
Y = 17.01/27.44·100 = 62%
उत्तर
Y = 62%
प्रश्न और उत्तर
स्टॉइकियोमेट्री क्या है?
रासायनिक समीकरण एक नुस्ख़ा है। 2H₂ + O₂ → 2H₂O कहता है कि हाइड्रोजन के दो अणु ऑक्सीजन के एक अणु से अभिक्रिया करके पानी के दो अणु देते हैं।
सूत्रों के आगे की संख्याएँ गुणांक हैं। वे कणों को गिनती हैं, ग्रामों को नहीं। समीकरण संतुलित होना चाहिए: हर परमाणु दोनों ओर उतनी ही बार आता है।
स्टॉइकियोमेट्री के प्रश्न चरण-दर-चरण कैसे हल करें?
रासायनिक समीकरण लिखें और संतुलित करें।
दिए गए द्रव्यमान को मोल में बदलें: n = m/M।
वांछित पदार्थ के मोल ज्ञात करने के लिए गुणांकों को मोल अनुपात के रूप में उपयोग करें।
m = n·M से वापस द्रव्यमान में बदलें। दो अभिकारकों के साथ पहले सीमांत अभिकारक ज्ञात करें।
स्टॉइकियोमेट्री में आम गलतियाँ क्या हैं?
मोल अनुपात के बजाय द्रव्यमान अनुपात का उपयोग करना।
समीकरण संतुलित करना भूल जाना।
यह न जाँचना कि कौन-सा अभिकारक सीमांत है।
स्टॉइकियोमेट्री के अभ्यास में क्या शामिल है?
आसान: द्रव्यमान से द्रव्यमान
मध्यम: सीमांत अभिकारक
कठिन: प्रतिशत उपज
हर प्रश्न में नए मान होते हैं, इसलिए आप उत्तर नहीं बल्कि विधि सीखते हैं। अटक गए? पहले एक छोटा संकेत खोलें, और पूरी व्याख्या तभी जब ज़रूरत हो।
अभ्यास कैसे काम करता है
हर प्रश्न में नए मान होते हैं, इसलिए आप उत्तर नहीं बल्कि विधि सीखते हैं।
अटक गए? पहले एक छोटा संकेत खोलें, और पूरी व्याख्या तभी जब ज़रूरत हो।
आपकी प्रगति, गलतियाँ और सहेजे गए प्रश्न रखे जाते हैं, ताकि आप परीक्षा से पहले दोहरा सकें।