ಮೋಲ್‌ಗಳು, ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಅವೊಗಾದ್ರೊ ಸಂಖ್ಯೆ

ಕಣಗಳನ್ನು ತೂಗುವ ಮೂಲಕ ಎಣಿಸುವುದು

ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಒಂದೊಂದಾಗಿ ಎಣಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದಷ್ಟು ಚಿಕ್ಕವು; ಆದ್ದರಿಂದ ಅಂಗಡಿಯಲ್ಲಿ ಮೊಟ್ಟೆಗಳನ್ನು ಡಜನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಎಣಿಸುವಂತೆ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಅವನ್ನು ನಿಗದಿತ ಗುಂಪುಗಳಲ್ಲಿ ಎಣಿಸುತ್ತಾರೆ. ಆ ಗುಂಪೇ ಮೋಲ್. 2019 ರ SI ಪರಿಷ್ಕರಣೆಯ ನಂತರ, ಒಂದು ಮೋಲ್ ನಿಖರವಾಗಿ 6.02214076 × 10²³ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಅವೊಗಾದ್ರೊ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಿಗೆ 6.022 × 10²³ mol⁻¹ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾಕು.

ಘಟಕವನ್ನು ಯಾವಾಗಲೂ ತಿಳಿಸಬೇಕು. ಒಂದು ಮೋಲ್ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳು (O) ಮತ್ತು ಒಂದು ಮೋಲ್ ಆಮ್ಲಜನಕ ಅಣುಗಳು (O₂) ಒಂದೇ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ ಎರಡನೆಯದರಲ್ಲಿ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಪರಮಾಣುಗಳಿವೆ ಮತ್ತು ಎರಡು ಪಟ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಇದೆ. 0.50 mol O₂ ನಂತೆ ಪ್ರತಿ ಪ್ರಮಾಣದ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬರೆಯುವುದು, ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಮೋಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಎದುರಿಸುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗೊಂದಲವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ.

ಪ್ರತಿ ಮೋಲ್‌ಗೆ ಗ್ರಾಂಗಳು ಸೂತ್ರ ತೂಕಕ್ಕೆ ಏಕೆ ಹೊಂದುತ್ತವೆ

ಒಂದು ಧಾತುವಿನ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಪರಮಾಣು ತೂಕವು ಅದರ ಸಮಸ್ಥಾನಿಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ಆಯಾಮರಹಿತ ಸರಾಸರಿ; ಅದನ್ನು ಅವುಗಳ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸಮೃದ್ಧತೆಯಿಂದ ತೂಗಿ, ಕಾರ್ಬನ್-12 ಪರಮಾಣುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಹನ್ನೆರಡನೇ ಒಂದು ಭಾಗಕ್ಕೆ ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಮೋಲ್ ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಗ್ರಾಂಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ಪರಮಾಣು ಅಥವಾ ಸೂತ್ರ ತೂಕಕ್ಕೆ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಮನಾಗುವಂತೆ ಮೋಲ್ ಅನ್ನು ಮೂಲತಃ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿತ್ತು. 2019 ರ ಮರುವ್ಯಾಖ್ಯಾನದ ನಂತರ ಈ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನದಿಂದ ನಿಖರವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅದು ಇನ್ನೂ ಸುಮಾರು ಒಂದು ಶತಕೋಟಿಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಭಾಗದವರೆಗೆ ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಕ್ಲೋರಿನ್‌ನ ಪರಮಾಣು ತೂಕ ಸುಮಾರು 35.45 ಆದ್ದರಿಂದ ಅದರ ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ 35.45 g/mol, ಯಾವುದೇ ಒಂದು ಕ್ಲೋರಿನ್ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೂ; ನಿಜವಾದ ಕ್ಲೋರಿನ್ ಕ್ಲೋರಿನ್-35 ಮತ್ತು ಕ್ಲೋರಿನ್-37 ರ ಮಿಶ್ರಣ.

ಈ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಎರಡು ದಶಮಾಂಶ ಸ್ಥಾನಗಳಿಗೆ ಪೂರ್ಣಾಂಕಗೊಳಿಸಿದ IUPAC ಪ್ರಮಾಣಿತ ಪರಮಾಣು ತೂಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ: H 1.01, C 12.01, N 14.01, O 16.00, Al 26.98 ಮತ್ತು S 32.06. ಸಂಯುಕ್ತದ ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು, ಸೂತ್ರದಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿ ಪರಮಾಣುವಿನ ಪರಮಾಣು ತೂಕವನ್ನು ಅದರ ಅಧೋಲಿಪಿಯಿಂದ ಮತ್ತು ಆವರಣದ ಹೊರಗಿರುವ ಯಾವುದೇ ಗುಣಕದಿಂದ ಗುಣಿಸಿ ಕೂಡಿಸಿ.

ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಸಲ್ಫೇಟ್, Al₂(SO₄)₃ ಗೆ, ಆವರಣಗಳು ಮೂರು ಸಲ್ಫೇಟ್ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಸೂತ್ರ ಘಟಕದಲ್ಲಿ 2 Al, 3 S ಮತ್ತು 12 O ಇವೆ: 2(26.98) + 3(32.06) + 12(16.00) = 53.96 + 96.18 + 192.00 = 342.14 g/mol.

ಗ್ರಾಂ, ಮೋಲ್ ಮತ್ತು ಕಣಗಳ ನಕ್ಷೆ

ಈ ವಿಷಯದ ಪ್ರತಿ ಸಮಸ್ಯೆಯೂ ಮೂರು ಪೆಟ್ಟಿಗೆಗಳ ಮೂಲಕ ಹೋಗುವ ದಾರಿ: ಗ್ರಾಂಗಳಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಮೋಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಕಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ. ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮೊದಲ ಎರಡನ್ನು ಜೋಡಿಸುತ್ತದೆ; ಅವೊಗಾದ್ರೊ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಕೊನೆಯ ಎರಡನ್ನು ಜೋಡಿಸುತ್ತದೆ. ಮೋಲ್‌ಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ಮಧ್ಯದ ನಿಲುಗಡೆ. ಮೋಲ್ ಅನ್ನು ಬಿಟ್ಟು ಗ್ರಾಂಗಳಿಂದ ಕಣಗಳಿಗೆ ನೇರ ಪರಿವರ್ತನೆ ಇಲ್ಲ.

ಕಣಗಳ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯ ಒಳಗೆ ಇನ್ನೂ ಒಂದು ಹಂತ ಇದೆ. ಒಂದು ಅಣು ಅಥವಾ ಸೂತ್ರ ಘಟಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಬಗೆಯ ಎಷ್ಟು ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಥವಾ ಅಯಾನುಗಳಿವೆ ಎಂದು ಸೂತ್ರವು ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಆ ಅಧೋಲಿಪಿಗಳು ನಿಖರ ಎಣಿಕೆ ಗುಣಕಗಳು.

• ಗ್ರಾಂ ನಿಂದ ಮೋಲ್‌ಗೆ: ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ಭಾಗಿಸಿ (1 mol / M g ರಿಂದ ಗುಣಿಸಿ).
• ಮೋಲ್ ನಿಂದ ಗ್ರಾಂಗೆ: ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ಗುಣಿಸಿ.
• ಮೋಲ್ ನಿಂದ ಕಣಗಳಿಗೆ: ಪ್ರತಿ ಮೋಲ್‌ಗೆ 6.022 × 10²³ ರಿಂದ ಗುಣಿಸಿ.
• ಕಣಗಳಿಂದ ಮೋಲ್‌ಗೆ: ಪ್ರತಿ ಮೋಲ್‌ಗೆ 6.022 × 10²³ ರಿಂದ ಭಾಗಿಸಿ.
• ಅಣುಗಳು ಅಥವಾ ಸೂತ್ರ ಘಟಕಗಳಿಂದ ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಥವಾ ಅಯಾನುಗಳಿಗೆ: ಆ ಪರಮಾಣು ಅಥವಾ ಅಯಾನಿನ ಅಧೋಲಿಪಿಯಿಂದ ಗುಣಿಸಿ.

ಬಿಡಿಸಿದ ಉದಾಹರಣೆ: ಕೆಫೀನ್‌ನ ಮಿಲಿಗ್ರಾಂಗಳಿಂದ ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ

C₈H₁₀N₄O₂ ಕೆಫೀನ್‌ನ ಒಂದು ಮಾದರಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ 95.0 mg. ಅದರಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ಕೆಫೀನ್ ಅಣುಗಳು ಮತ್ತು ಎಷ್ಟು ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿವೆ?

ಹಂತ 1, ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ: 8(12.01) + 10(1.01) + 4(14.01) + 2(16.00) = 96.08 + 10.10 + 56.04 + 32.00 = 194.22 g/mol. ಹಂತ 2, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಗ್ರಾಂಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಮೋಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಿ: 95.0 mg × (10⁻³ g / 1 mg) = 0.0950 g, ಮತ್ತು 0.0950 g × (1 mol / 194.22 g) = 4.8914 × 10⁻⁴ mol. ಸದ್ಯಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಅಂಕಿಗಳನ್ನು ಇಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಿ.

ಹಂತ 3, ಮೋಲ್‌ಗಳಿಂದ ಅಣುಗಳಿಗೆ: 4.8914 × 10⁻⁴ mol × 6.022 × 10²³ ಅಣುಗಳು/mol = 2.9456 × 10²⁰, ಇದನ್ನು 2.95 × 10²⁰ ಅಣುಗಳು ಎಂದು ವರದಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹಂತ 4, ಪ್ರತಿ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ನಾಲ್ಕು ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿವೆ, ಇದು ನಿಖರ ಎಣಿಕೆ: 2.9456 × 10²⁰ × 4 = 1.18 × 10²¹ ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು. 95.0 mg ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ಮೂರು ಸಾರ್ಥಕ ಅಂಕಿಗಳಿರುವುದರಿಂದ ಎರಡೂ ಉತ್ತರಗಳಿಗೂ ಮೂರು.

ಗಾತ್ರವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿ: ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸುಮಾರು 200 g/mol ಇರುವ ವಸ್ತುವಿನ ಒಂದು ಮೋಲ್‌ನ ಸಣ್ಣ ಭಾಗವೇ ಒಂದು ಗ್ರಾಂನ ಹತ್ತನೇ ಭಾಗ; ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರಮಾಣ ಸುಮಾರು 0.1 ÷ 200 = 5 × 10⁻⁴ mol ಇರಬೇಕು, ಮತ್ತು ಅಣುಗಳ ಎಣಿಕೆ 10²³ ಗಿಂತ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ ಇರಬೇಕು. ಎರಡೂ ಪರಿಶೀಲನೆಗಳು ಸರಿಹೊಂದುತ್ತವೆ.

ಬಿಡಿಸಿದ ಉದಾಹರಣೆ: ಸೂತ್ರ ಘಟಕಗಳ ಎಣಿಕೆಯಿಂದ ಮತ್ತೆ ಗ್ರಾಂಗಳಿಗೆ

ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಸಲ್ಫೇಟ್‌ನ ಒಂದು ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ 3.15 × 10²² ಸೂತ್ರ ಘಟಕಗಳಿವೆ. ಅದರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಎಷ್ಟು, ಮತ್ತು ಅದರಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ಸಲ್ಫೇಟ್ ಅಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳಿವೆ?

ಹಂತ 1, ಕಣಗಳಿಂದ ಮೋಲ್‌ಗಳಿಗೆ: 3.15 × 10²² ÷ 6.022 × 10²³ mol⁻¹ = 0.052308 mol. ಹಂತ 2, ಮೊದಲು ಕಂಡುಹಿಡಿದ ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಬಳಸಿ ಮೋಲ್‌ಗಳಿಂದ ಗ್ರಾಂಗಳಿಗೆ: 0.052308 mol × 342.14 g/mol = 17.897 g, ಇದನ್ನು 17.9 g ಎಂದು ವರದಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಹಂತ 3, ಸೂತ್ರವನ್ನು ಎಣಿಕೆಯ ಸಾಧನವಾಗಿ ಬಳಸಿ. ಪ್ರತಿ ಸೂತ್ರ ಘಟಕ Al₂(SO₄)₃ ದಲ್ಲಿ ಮೂರು ಸಲ್ಫೇಟ್ ಅಯಾನುಗಳು, SO₄²⁻, ಇವೆ; ಆದ್ದರಿಂದ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ 3 × 3.15 × 10²² = 9.45 × 10²² ಸಲ್ಫೇಟ್ ಅಯಾನುಗಳಿವೆ. ಪ್ರತಿ ಸೂತ್ರ ಘಟಕದಲ್ಲಿ 12 ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳಿವೆ; ಆದ್ದರಿಂದ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ 12 × 3.15 × 10²² = 3.78 × 10²³ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳಿವೆ, ಅಂದರೆ ಅರ್ಧ ಮೋಲ್ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚು. ಅಯಾನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಅಣುಗಳಿಂದಲ್ಲ, ಸೂತ್ರ ಘಟಕಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ, ಆದರೆ ಎಣಿಕೆಯ ತರ್ಕ ಒಂದೇ.

ಘಟಕವನ್ನು ಮರೆತುಬಿಡುವುದರಿಂದ ಬರುವ ಮೋಲ್ ದೋಷಗಳು

ಅನೇಕ ಮೋಲ್ ತಪ್ಪುಗಳು ಅಂಕಗಣಿತದ ದೋಷಗಳಲ್ಲ. ಅವು ಏನನ್ನು ಎಣಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಮರೆಯುವುದರಿಂದ ಅಥವಾ ಗುಣಕವನ್ನು ತಪ್ಪು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸುವುದರಿಂದ ಬರುತ್ತವೆ. ಲೆಕ್ಕ ಮಾಡುವ ಮೊದಲು ಒಂದು ತ್ವರಿತ ಅಂದಾಜು ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವನ್ನು ಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ.

ಪ್ರತಿ ಪರಿಮಾಣವನ್ನೂ ಅದರ ಏಕಮಾನ ಮತ್ತು ಘಟಕ ಎರಡರೊಂದಿಗೆ ಬರೆಯಿರಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ 0.0523 mol Al₂(SO₄)₃ ಅಥವಾ 9.45 × 10²² SO₄²⁻ ಅಯಾನುಗಳು, ಮತ್ತು ಗ್ರಾಂ, ಮೋಲ್ ಮತ್ತು ಕಣಗಳ ನಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಹಂತವು ಅನುಸರಿಸುವ ಬಾಣವನ್ನು ಹೆಸರಿಸಿ. ಯಾವುದೇ ಬಾಣಕ್ಕೆ ಹೊಂದದ ಹಂತವೇ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ದೋಷ.

• ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಅಣುಗಳನ್ನು ಗೊಂದಲಗೊಳಿಸುವುದು: 1.0 mol O₂ ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ 32.00 g, 16.00 g ಅಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಅದರಲ್ಲಿ 2.0 mol O ಪರಮಾಣುಗಳಿವೆ.
• ಆವರಣದ ಹೊರಗಿನ ಗುಣಕವನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸುವುದು: Al₂(SO₄)₃ ನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಸೂತ್ರ ಘಟಕಕ್ಕೆ 12 ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳಿವೆ, 4 ಅಲ್ಲ.
• ಕಣಗಳನ್ನು ಮೋಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುವಾಗ ಅವೊಗಾದ್ರೊ ಸ್ಥಿರಾಂಕದಿಂದ ಗುಣಿಸುವುದು: ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಮಾದರಿಯ ಮೋಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಒಂದು ಮಧ್ಯಮ ಸಂಖ್ಯೆಯಾಗಿರಬೇಕು, 10²³ ರ ಹತ್ತಿರದ ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಲ್ಲ.
• ಪರಮಾಣು ತೂಕದ ಬದಲು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಬಳಸುವುದು: ಕ್ಲೋರಿನ್ 35.45 g/mol, 35 ಅಥವಾ 37 ಅಲ್ಲ.
• ಮೋಲ್ ಅನ್ನು ಬಿಟ್ಟುಬಿಡುವುದು: ಗ್ರಾಂಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಕಣಗಳಿಗೆ ಅಥವಾ ಬೇರೆ ವಸ್ತುವಿನ ಗ್ರಾಂಗಳಿಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗದು.
• ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಅಥವಾ ಮಧ್ಯಂತರ ಪ್ರಮಾಣಗಳನ್ನು ತೀರಾ ಬೇಗ ಪೂರ್ಣಾಂಕಗೊಳಿಸುವುದು, ಇದು ವರದಿ ಮಾಡಿದ ಕೊನೆಯ ಅಂಕಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು.