ಮೋಲಾರಿಟಿ, ದುರ್ಬಲೀಕರಣ ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣ ಸ್ಟೊಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿ

ಮೋಲಾರಿಟಿ ಪ್ರತಿ ಲೀಟರ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿನ ಮೋಲ್‌ಗಳನ್ನು ಎಣಿಸುತ್ತದೆ

ಮೋಲಾರಿಟಿ, ಅಂದರೆ ಪ್ರಮಾಣ ಗಾಢತೆ, ಮೋಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ದ್ರಾವ್ಯದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಲೀಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ದ್ರಾವಣದ ಪರಿಮಾಣದಿಂದ ಭಾಗಿಸಿದ್ದು: c = n/V, mol/L ನಲ್ಲಿ, ಆಗಾಗ್ಗೆ M ಎಂದು ಬರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. 0.250 mol/L ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ದ್ರಾವಣವು ಅಂತಿಮ ದ್ರಾವಣದ ಪ್ರತಿ ಲೀಟರ್‌ನಲ್ಲೂ 0.250 mol ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಚೌಕ ಆವರಣಗಳು [Cl⁻] ನಂತೆ ಒಂದು ಪ್ರಭೇದದ ಮೋಲಾರ್ ಗಾಢತೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ.

ಪರಿಮಾಣವೆಂದರೆ ದ್ರಾವಣದ ಪರಿಮಾಣ, ದ್ರಾವಕದ್ದಲ್ಲ. ನಿಖರವಾಗಿ 1.000 L ನೀರಿನಲ್ಲಿ ದ್ರಾವ್ಯವನ್ನು ಕರಗಿಸಿದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಟ್ಟು ಪರಿಮಾಣ 1.000 L ಆಗುವುದಿಲ್ಲ; ಆದ್ದರಿಂದ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ಅಳೆದ ನೀರಿನ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಸೇರಿಸಿ ಅಲ್ಲ, ಪರಿಮಾಣಮಾಪಕ ಫ್ಲಾಸ್ಕ್‌ನಲ್ಲಿ ಮಾಪನಾಂಕ ಗುರುತಿನವರೆಗೆ ತುಂಬಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಬಲ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜ್ಯಕ್ಕೆ, ಅಯಾನು ಗಾಢತೆಗಳು ಸೂತ್ರದಿಂದ ಬರುತ್ತವೆ. 0.150 mol/L CaCl₂ ದ್ರಾವಣವು Ca²⁺ ನಲ್ಲಿ 0.150 mol/L ಮತ್ತು Cl⁻ ನಲ್ಲಿ 0.300 mol/L ಆಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಪ್ರತಿ ಸೂತ್ರ ಘಟಕ ಎರಡು ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಬೆಚ್ಚಗಾದಾಗ ದ್ರಾವಣಗಳು ವಿಸ್ತರಿಸುವುದರಿಂದ ಮೋಲಾರಿಟಿಯೂ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ತೂಗಿದ ಘನವಸ್ತುವಿನಿಂದ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು

ಬೇಕಾದ ಪ್ರಮಾಣ n = c × V, ಮತ್ತು ತೂಗಬೇಕಾದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ n × M, ಇಲ್ಲಿ M ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ. ಘನವಸ್ತುವನ್ನು ತೂಗಿ, ಅಂತಿಮ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸಿ, ಬೀಕರ್ ಅನ್ನು ಫ್ಲಾಸ್ಕ್‌ಗೆ ತೊಳೆಯುತ್ತ ಪರಿಮಾಣಮಾಪಕ ಫ್ಲಾಸ್ಕ್‌ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿ, ಗುರುತಿನವರೆಗೆ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸಿ, ಮತ್ತು ತಲೆಕೆಳಗು ಮಾಡಿ ಬೆರೆಸಿ.

ಬಿಡಿಸಿದ ಉದಾಹರಣೆ: ತಾಮ್ರ(II) ಸಲ್ಫೇಟ್ ಪೆಂಟಾಹೈಡ್ರೇಟ್, CuSO₄·5H₂O, ನ ನೀಲಿ ಹರಳುಗಳಿಂದ 250.0 mL 0.0800 mol/L ತಾಮ್ರ(II) ಸಲ್ಫೇಟ್ ತಯಾರಿಸಿ. ಎರಡು ದಶಮಾಂಶಗಳಿಗೆ ಪೂರ್ಣಾಂಕಗೊಳಿಸಿದ IUPAC ಪ್ರಮಾಣಿತ ಪರಮಾಣು ತೂಕಗಳೊಂದಿಗೆ (Cu 63.55, S 32.06, O 16.00, H 1.01), ಹೈಡ್ರೇಟ್‌ನ ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ 63.55 + 32.06 + 4(16.00) + 5(18.02) = 249.71 g/mol.

n = 0.0800 mol/L × 0.2500 L = 0.02000 mol. ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ = 0.02000 mol × 249.71 g/mol = 4.994 g, ಆದ್ದರಿಂದ 4.99 g ಪೆಂಟಾಹೈಡ್ರೇಟ್ ತೂಗಿ. ಪ್ರತಿ ಸೂತ್ರ ಘಟಕವೂ ಇನ್ನೂ ಒಂದು Cu²⁺ ಮತ್ತು ಒಂದು SO₄²⁻ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಜಲಸಂಯೋಜನೆಯ ನೀರು ನೀವು ತೂಗುವ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ಸೇರುತ್ತದೆ. ನೀವು ನಿರ್ಜಲ ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ 159.61 g/mol ಬಳಸಿ 3.19 g ಹೈಡ್ರೇಟ್ ತೂಗಿದರೆ, ದ್ರಾವಣ ಕೇವಲ 0.0511 mol/L ಆಗುತ್ತಿತ್ತು, ಅಂದರೆ ಸುಮಾರು 36% ಹೆಚ್ಚು ದುರ್ಬಲ.

C₁V₁ = C₂V₂ ನೊಂದಿಗೆ ಮೂಲ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವುದು

ದ್ರಾವಕವನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ ಆದರೆ ದ್ರಾವ್ಯದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನಲ್ಲ. ದುರ್ಬಲೀಕರಣಕ್ಕೆ ಮೊದಲು ಮತ್ತು ನಂತರ n = cV ಆಗಿರುವುದರಿಂದ, C₁V₁ = C₂V₂, ಇಲ್ಲಿ 1 ಮೂಲ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಮತ್ತು 2 ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸಿದ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡೂ ಪರಿಮಾಣಗಳು ಒಂದೇ ಏಕಮಾನ ಬಳಸಿದರೆ ಯಾವುದೇ ಪರಿಮಾಣ ಏಕಮಾನ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಏಕಮಾನಗಳು ರದ್ದಾಗುತ್ತವೆ.

ಬಿಡಿಸಿದ ಉದಾಹರಣೆ: ನಿಮಗೆ 500.0 mL 0.360 mol/L ಸೋಡಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಬೇಕು ಮತ್ತು ನಿಮ್ಮ ಬಳಿ 2.40 mol/L ಮೂಲ ದ್ರಾವಣವಿದೆ. V₁ = C₂V₂ ÷ C₁ = (0.360 mol/L × 500.0 mL) ÷ 2.40 mol/L = 75.0 mL. ಪರಿಶೀಲನೆ: ಮೂಲ ದ್ರಾವಣ 2.40 ÷ 0.360 = 6.67 ಪಟ್ಟು ಗಾಢ, ಆದ್ದರಿಂದ ನಿಮಗೆ ಅಂತಿಮ ಪರಿಮಾಣದ ಸುಮಾರು ಏಳನೇ ಒಂದು ಭಾಗ ಬೇಕು, ಮತ್ತು 500.0 mL ÷ 6.67 = 75.0 mL.

75.0 mL ಮೂಲ ದ್ರಾವಣವನ್ನು 500-mL ಪರಿಮಾಣಮಾಪಕ ಫ್ಲಾಸ್ಕ್‌ಗೆ ಅಳೆದು ಹಾಕಿ ಗುರುತಿನವರೆಗೆ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸಿ. ಕೇವಲ 425.0 mL ನೀರನ್ನು ಸೇರಿಸಬೇಡಿ: ದ್ರಾವಣಗಳ ಪರಿಮಾಣಗಳು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಕೂಡುವುದಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು C₂ ಅಂತಿಮ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಗಾಢ ಆಮ್ಲವನ್ನು ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವಾಗ, ನೀರಿಗೆ ಆಮ್ಲವನ್ನು ಸೇರಿಸಿ, ಆಮ್ಲಕ್ಕೆ ನೀರನ್ನಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಉಷ್ಣ ಚಿಮ್ಮುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.

ದ್ರಾವಣ ಸ್ಟೊಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿ: ಪರಿಮಾಣದಿಂದ ಮೋಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಹಿಂದಕ್ಕೆ

ದ್ರಾವಣಗಳ ನಡುವಿನ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಮೋಲಾರಿಟಿ n = c × V ಮೂಲಕ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಮೋಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಸಮತೋಲಿತ ಸಮೀಕರಣದ ಮೋಲ್ ಅನುಪಾತ ನಂತರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ-ಆಧಾರಿತ ಸ್ಟೊಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಯಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸುವಂತೆಯೇ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಬೇಕಾದರೆ ಎರಡನೇ ಮೋಲಾರಿಟಿ ಮತ್ತೆ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.

ಬಿಡಿಸಿದ ಉದಾಹರಣೆ: 40.0 mL 0.0850 mol/L ಸೋಡಿಯಂ ಸಲ್ಫೇಟ್‌ನಿಂದ ಎಲ್ಲಾ ಸಲ್ಫೇಟ್ ಅನ್ನು ಅವಕ್ಷೇಪಿಸಲು ಎಷ್ಟು ಪರಿಮಾಣದ 0.125 mol/L ಬೇರಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಬೇಕು, ಮತ್ತು ಎಷ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಬೇರಿಯಂ ಸಲ್ಫೇಟ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ? ನಿವ್ವಳ ಅಯಾನಿಕ ಸಮೀಕರಣ Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) → BaSO₄(s). n(SO₄²⁻) = 0.0850 mol/L × 0.0400 L = 3.40 × 10⁻³ mol. ಅನುಪಾತ 1:1, ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ BaCl₂ ಒಂದು Ba²⁺ ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ V = 3.40 × 10⁻³ mol ÷ 0.125 mol/L = 0.0272 L, ಅಥವಾ 27.2 mL.

BaSO₄ ನ ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (Ba 137.33, S 32.06, O 16.00) 233.39 g/mol, ಆದ್ದರಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ 3.40 × 10⁻³ mol × 233.39 g/mol = 0.794 g. ಪ್ರತಿ ಉತ್ತರಕ್ಕೂ 0.0850 mol/L, 40.0 mL ಮತ್ತು 0.125 mol/L ನಿಂದ ನಿರ್ಧರಿತವಾದ ಮೂರು ಸಾರ್ಥಕ ಅಂಕಿಗಳಿವೆ.

ಟೈಟ್ರೇಷನ್: ಬ್ಯೂರೆಟ್ ಓದುವಿಕೆಯನ್ನು ಗಾಢತೆಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು

ಟೈಟ್ರೇಷನ್‌ನಲ್ಲಿ, ತಿಳಿದ ಗಾಢತೆಯ ದ್ರಾವಣವನ್ನು, ಅಂದರೆ ಟೈಟ್ರಂಟ್ ಅನ್ನು, ಕ್ರಿಯೆ ಪೂರ್ಣಗೊಳ್ಳುವವರೆಗೆ ಬ್ಯೂರೆಟ್‌ನಿಂದ ಅಳೆದ ಪರಿಮಾಣದ ಮಾದರಿಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಮಬಿಂದು ಎಂದರೆ ಸೇರಿಸಿದ ಟೈಟ್ರಂಟ್‌ನ ಪ್ರಮಾಣ ಸ್ಟೊಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ಮಾದರಿಗೆ ಹೊಂದುವ ಸ್ಥಳ. ಅಂತ್ಯಬಿಂದು ಎಂದರೆ ಸೂಚಕವು ಬಣ್ಣ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಸ್ಥಳ, ಮತ್ತು ಸೂಕ್ತ ಸೂಚಕವು ಎರಡನ್ನೂ ಬಹುತೇಕ ಒಂದೇ ಆಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಬಿಡಿಸಿದ ಉದಾಹರಣೆ: ತಿಳಿಯದ ಗಾಢತೆಯ ಬೇರಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ದ್ರಾವಣದ 20.00 mL ಮಾದರಿಯು ಫೀನಾಲ್ಫ್ಥಲೀನ್ ಅಂತ್ಯಬಿಂದು ತಲುಪಲು 28.36 mL 0.1208 mol/L ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಬೇಕು. Ba(OH)₂(aq) + 2 HCl(aq) → BaCl₂(aq) + 2 H₂O(l). n(HCl) = 0.1208 mol/L × 0.02836 L = 3.426 × 10⁻³ mol. n(Ba(OH)₂) = 3.426 × 10⁻³ mol ÷ 2 = 1.713 × 10⁻³ mol. c(Ba(OH)₂) = 1.713 × 10⁻³ mol ÷ 0.02000 L = 0.08565 mol/L, ನಾಲ್ಕು ಸಾರ್ಥಕ ಅಂಕಿಗಳಿಗೆ.

2 ರ ಗುಣಕ ಮುಖ್ಯ. ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು 1:1 ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಿದರೆ 0.1713 mol/L ಸಿಗುತ್ತದೆ, ಅದು ನಿಜವಾದ ಮೌಲ್ಯದ ಎರಡು ಪಟ್ಟು; ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಟೈಟ್ರೇಷನ್‌ಗಳಿಗೆ C₁V₁ = C₂V₂ ಬಳಸಬಾರದು. ಟೈಟ್ರಂಟ್‌ನ ಸ್ವಂತ ಗಾಢತೆಯನ್ನು ಮೊದಲೇ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ತೂಗಿದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಪ್ರಮಾಣಕದ ವಿರುದ್ಧ ಅದನ್ನು ಟೈಟ್ರೇಟ್ ಮಾಡುವುದು; ಆಮ್ಲಗಳಿಗೆ ಸೋಡಿಯಂ ಕಾರ್ಬೊನೇಟ್ ಸಾಮಾನ್ಯ ಆಯ್ಕೆ.

ಗಾಢತೆಯ ತಪ್ಪುಗಳು ಮತ್ತು ಅವನ್ನು ಗುರುತಿಸುವ ವಿಧಾನ

ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಾಢತೆ ದೋಷಗಳು ಏಕಮಾನ ಅಥವಾ ಜೋಡಣೆಯ ದೋಷಗಳು. ಪ್ರತಿ ಪರಿಮಾಣದ ಮೇಲೂ ಏಕಮಾನಗಳನ್ನು ಬರೆಯುವುದು ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶ ನಿರೀಕ್ಷಿತ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆಯೇ ಎಂದು ಪರಿಶೀಲಿಸುವುದು ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ.

ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸಿದ ದ್ರಾವಣವು ತನ್ನ ಮೂಲ ದ್ರಾವಣಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಗಾಢವಾಗಿರಬೇಕು, ಹೈಡ್ರೇಟ್‌ಗಾಗಿ ತೂಗಿದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ನಿರ್ಜಲ ಲವಣಕ್ಕಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾಗಿರಬೇಕು, ಮತ್ತು ಟೈಟ್ರಂಟ್ ಪರಿಮಾಣ ಬ್ಯೂರೆಟ್‌ನ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯೊಳಗೆ ಬೀಳಬೇಕು. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದನ್ನಾದರೂ ಮುರಿಯುವ ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ನೋಡಬೇಕು.

• n = c × V ನಲ್ಲಿ c mol/L ನಲ್ಲಿರುವಾಗ ಮಿಲಿಲೀಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು. ಮೊದಲು ಲೀಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಿ; mL × mol/L ಮೋಲ್ ನೀಡುವುದಿಲ್ಲ.
• ದ್ರಾವಣದ ಅಂತಿಮ ಪರಿಮಾಣದ ಬದಲು ದ್ರಾವಕದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಬಳಸುವುದು.
• ಹೈಡ್ರೇಟ್‌ಗೆ ನಿರ್ಜಲ ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಬಳಸುವುದು.
• C₁V₁ = C₂V₂ ಅನ್ನು ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುವುದು. ಅದು ದುರ್ಬಲೀಕರಣವನ್ನು ಮಾತ್ರ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ; ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಮೋಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮೋಲ್ ಅನುಪಾತದ ಮೂಲಕ ಹೋಗಿ.
• ಅಯಾನು ಬಹುಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಮರೆಯುವುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ 0.150 mol/L CaCl₂ ಅನ್ನು Cl⁻ ನಲ್ಲಿ 0.150 mol/L ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸುವುದು.
• ಅಂತಿಮ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ದುರ್ಬಲಗೊಳಿಸುವ ಬದಲು ಅಂತಿಮ ಪರಿಮಾಣದಷ್ಟು ನೀರನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು.