മോളാരിറ്റി, നേർപ്പിക്കൽ, ലായനി സ്റ്റോയ്ക്കിയോമെട്രി

മോളാരിറ്റി ഒരു ലിറ്റർ ലായനിയിലെ മോളുകളെ എണ്ണുന്നു

അളവ് സാന്ദ്രത എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന മോളാരിറ്റി എന്നത് മോളിലുള്ള ലേയത്തിന്റെ അളവിനെ ലിറ്ററിലുള്ള ലായനിയുടെ വ്യാപ്തം കൊണ്ട് ഹരിച്ചതാണ്: c = n/V, mol/L-ൽ, പലപ്പോഴും M എന്ന് എഴുതുന്നു. 0.250 mol/L ഗ്ലൂക്കോസ് ലായനിയുടെ അന്തിമ ലായനിയുടെ ഓരോ ലിറ്ററിലും 0.250 mol ഗ്ലൂക്കോസ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഒരു സ്പീഷീസിന്റെ മോളാർ സാന്ദ്രതയെ സൂചിപ്പിക്കാൻ ചതുര ബ്രായ്ക്കറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, [Cl⁻] പോലെ.

വ്യാപ്തം എന്നത് ലായനിയുടെ വ്യാപ്തമാണ്, ലായകത്തിന്റേതല്ല. ഒരു ലേയത്തെ കൃത്യം 1.000 L വെള്ളത്തിൽ ലയിപ്പിച്ചാൽ സാധാരണയായി ആകെ വ്യാപ്തം 1.000 L ആകില്ല; അതിനാൽ അളന്ന വ്യാപ്തം വെള്ളം ചേർക്കുന്നതിനു പകരം വ്യാപ്തമാപന ഫ്ലാസ്കിലെ അടയാളം വരെ ലായനി നിറച്ചാണ് തയ്യാറാക്കുന്നത്.

ശക്തമായ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷ്യത്തിന് അയോൺ സാന്ദ്രതകൾ സൂത്രവാക്യത്തിൽ നിന്ന് ലഭിക്കും. 0.150 mol/L CaCl₂ ലായനിയിൽ Ca²⁺ 0.150 mol/L ഉം Cl⁻ 0.300 mol/L ഉം ആണ്, കാരണം ഓരോ സൂത്രവാക്യ യൂണിറ്റും രണ്ട് ക്ലോറൈഡ് അയോണുകൾ പുറത്തുവിടുന്നു. ലായനികൾ ചൂടാക്കുമ്പോൾ വികസിക്കുന്നതിനാൽ മോളാരിറ്റിയും താപനിലയ്ക്കനുസരിച്ച് അൽപ്പം മാറുന്നു.

തൂക്കിയെടുത്ത ഖരത്തിൽ നിന്ന് ലായനി തയ്യാറാക്കൽ

ആവശ്യമായ അളവ് n = c × V ആണ്, തൂക്കേണ്ട പിണ്ഡം n × M ആണ്, ഇവിടെ M മോളാർ പിണ്ഡമാണ്. ഖരം തൂക്കി, അന്തിമ വ്യാപ്തത്തിലും കുറഞ്ഞ വെള്ളത്തിൽ ലയിപ്പിച്ച്, ബീക്കർ ഫ്ലാസ്കിലേക്ക് കഴുകിച്ചേർത്തുകൊണ്ട് വ്യാപ്തമാപന ഫ്ലാസ്കിലേക്ക് മാറ്റി, അടയാളം വരെ നേർപ്പിച്ച്, തലകീഴാക്കി കുലുക്കി കലർത്തുക.

ഉദാഹരണം: കോപ്പർ(II) സൾഫേറ്റ് പെന്റാഹൈഡ്രേറ്റ്, CuSO₄·5H₂O, എന്ന നീല പരലുകളിൽ നിന്ന് 0.0800 mol/L കോപ്പർ(II) സൾഫേറ്റിന്റെ 250.0 mL തയ്യാറാക്കുക. രണ്ട് ദശാംശസ്ഥാനങ്ങളിലേക്ക് റൗണ്ട് ചെയ്ത IUPAC സാധാരണ ആറ്റോമിക ഭാരങ്ങൾ (Cu 63.55, S 32.06, O 16.00, H 1.01) ഉപയോഗിച്ച് ഹൈഡ്രേറ്റിന്റെ മോളാർ പിണ്ഡം 63.55 + 32.06 + 4(16.00) + 5(18.02) = 249.71 g/mol ആണ്.

n = 0.0800 mol/L × 0.2500 L = 0.02000 mol. പിണ്ഡം = 0.02000 mol × 249.71 g/mol = 4.994 g; അതിനാൽ 4.99 g പെന്റാഹൈഡ്രേറ്റ് തൂക്കുക. ഓരോ സൂത്രവാക്യ യൂണിറ്റും ഇപ്പോഴും ഒരു Cu²⁺ ഉം ഒരു SO₄²⁻ ഉം നൽകുന്നു, പക്ഷേ ജലാംശത്തിന്റെ വെള്ളം നിങ്ങൾ തൂക്കുന്ന പിണ്ഡത്തിലേക്ക് ചേരുന്നു. നിർജല മോളാർ പിണ്ഡമായ 159.61 g/mol ഉപയോഗിച്ച് ഹൈഡ്രേറ്റ് 3.19 g തൂക്കിയിരുന്നെങ്കിൽ ലായനി 0.0511 mol/L മാത്രമായിരിക്കും, ഏകദേശം 36% അധികം നേർത്തത്.

C₁V₁ = C₂V₂ ഉപയോഗിച്ച് സ്റ്റോക്ക് ലായനി നേർപ്പിക്കൽ

ലായകം ചേർക്കുന്നത് വ്യാപ്തത്തെ മാറ്റുന്നു, ലേയത്തിന്റെ അളവിനെ മാറ്റുന്നില്ല. നേർപ്പിക്കലിന് മുമ്പും ശേഷവും n = cV ആയതിനാൽ C₁V₁ = C₂V₂ ആണ്; ഇവിടെ 1 സ്റ്റോക്കിനെയും 2 നേർപ്പിച്ച ലായനിയെയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. രണ്ട് വ്യാപ്തങ്ങളും ഒരേ യൂണിറ്റിലാണെങ്കിൽ ഏത് വ്യാപ്ത യൂണിറ്റും ഉപയോഗിക്കാം, കാരണം യൂണിറ്റുകൾ ഒഴിവാകുന്നു.

ഉദാഹരണം: നിങ്ങൾക്ക് 0.360 mol/L സോഡിയം ക്ലോറൈഡിന്റെ 500.0 mL വേണം, കൈവശം 2.40 mol/L സ്റ്റോക്കുണ്ട്. V₁ = C₂V₂ ÷ C₁ = (0.360 mol/L × 500.0 mL) ÷ 2.40 mol/L = 75.0 mL. പരിശോധന: സ്റ്റോക്കിന് 2.40 ÷ 0.360 = 6.67 മടങ്ങ് സാന്ദ്രതയുണ്ട്, അതിനാൽ അന്തിമ വ്യാപ്തത്തിന്റെ ഏകദേശം ഏഴിലൊന്ന് വേണം, 500.0 mL ÷ 6.67 = 75.0 mL.

75.0 mL സ്റ്റോക്ക് 500-mL വ്യാപ്തമാപന ഫ്ലാസ്കിൽ അളന്നെടുത്ത് അടയാളം വരെ നേർപ്പിക്കുക. വെറുതെ 425.0 mL വെള്ളം ചേർക്കരുത്: ലായനികളുടെ വ്യാപ്തങ്ങൾ കർശനമായി സങ്കലനീയമല്ല, C₂ അന്തിമ വ്യാപ്തത്തെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. സാന്ദ്ര അമ്ലം നേർപ്പിക്കുമ്പോൾ വെള്ളത്തിൽ അമ്ലം ചേർക്കുക, അമ്ലത്തിൽ വെള്ളം ചേർക്കരുത്; പുറത്തുവരുന്ന താപം തെറിക്കലിന് കാരണമാകും.

ലായനി സ്റ്റോയ്ക്കിയോമെട്രി: വ്യാപ്തത്തിൽ നിന്ന് മോളുകളിലേക്കും തിരിച്ചും

ലായനികൾ തമ്മിലുള്ള അഭിക്രിയകളിൽ മോളാരിറ്റി n = c × V വഴി വ്യാപ്തത്തെ മോളുകളാക്കി മാറ്റുന്നു. തുടർന്ന് സമീകൃത സമവാക്യത്തിലെ മോൾ അനുപാതം പിണ്ഡാധിഷ്ഠിത സ്റ്റോയ്ക്കിയോമെട്രിയിലേതുപോലെ തന്നെ പ്രയോഗിക്കുന്നു, ആവശ്യമെങ്കിൽ രണ്ടാമത്തെ മോളാരിറ്റി തിരികെ വ്യാപ്തമാക്കുന്നു.

ഉദാഹരണം: 0.0850 mol/L സോഡിയം സൾഫേറ്റിന്റെ 40.0 mL-ലെ മുഴുവൻ സൾഫേറ്റും അവക്ഷേപിക്കാൻ 0.125 mol/L ബേരിയം ക്ലോറൈഡിന്റെ എത്ര വ്യാപ്തം വേണം, എത്ര പിണ്ഡം ബേരിയം സൾഫേറ്റ് ഉണ്ടാകും? നെറ്റ് അയോണിക സമവാക്യം Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) → BaSO₄(s) ആണ്. n(SO₄²⁻) = 0.0850 mol/L × 0.0400 L = 3.40 × 10⁻³ mol. അനുപാതം 1:1 ആണ്, ഓരോ BaCl₂-ഉം ഒരു Ba²⁺ നൽകുന്നു; അതിനാൽ V = 3.40 × 10⁻³ mol ÷ 0.125 mol/L = 0.0272 L, അതായത് 27.2 mL.

BaSO₄-ന്റെ (Ba 137.33, S 32.06, O 16.00) മോളാർ പിണ്ഡം 233.39 g/mol ആണ്; അതിനാൽ ഉണ്ടാകുന്ന പിണ്ഡം 3.40 × 10⁻³ mol × 233.39 g/mol = 0.794 g. 0.0850 mol/L, 40.0 mL, 0.125 mol/L എന്നിവ നിശ്ചയിക്കുന്നതുപോലെ ഓരോ ഉത്തരത്തിനും മൂന്ന് സാർഥക അക്കങ്ങളുണ്ട്.

ടൈട്രേഷൻ: ബ്യൂററ്റ് വായനയെ സാന്ദ്രതയാക്കി മാറ്റൽ

ടൈട്രേഷനിൽ, അഭിക്രിയ പൂർത്തിയാകുന്നതുവരെ അറിയപ്പെടുന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള ലായനി, ടൈട്രന്റ്, ബ്യൂററ്റിൽ നിന്ന് അളന്ന വ്യാപ്തം സാമ്പിളിലേക്ക് ചേർക്കുന്നു. ചേർത്ത ടൈട്രന്റിന്റെ അളവ് സ്റ്റോയ്ക്കിയോമെട്രിക് അനുപാതത്തിൽ സാമ്പിളുമായി ഒത്തുവരുന്ന ബിന്ദുവാണ് തുല്യതാ ബിന്ദു. സൂചകം നിറം മാറുന്ന ബിന്ദുവാണ് അന്തബിന്ദു; അനുയോജ്യമായ സൂചകം ഇവ രണ്ടും ഏതാണ്ട് ഒന്നിച്ചുവരാൻ സഹായിക്കുന്നു.

ഉദാഹരണം: അജ്ഞാത സാന്ദ്രതയുള്ള ബേരിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ലായനിയുടെ 20.00 mL സാമ്പിളിന് ഫിനോൾഫ്താലീൻ അന്തബിന്ദുവിൽ എത്താൻ 0.1208 mol/L ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് അമ്ലത്തിന്റെ 28.36 mL വേണം. 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, നാല് സാർഥക അക്കങ്ങളിൽ.

2 എന്ന ഘടകം പ്രധാനമാണ്. അഭിക്രിയയെ 1:1 ആയി കണക്കാക്കിയാൽ 0.1713 mol/L ലഭിക്കും, യഥാർഥ മൂല്യത്തിന്റെ ഇരട്ടി; അതുകൊണ്ടാണ് ടൈട്രേഷനുകൾക്ക് C₁V₁ = C₂V₂ ഉപയോഗിക്കരുതാത്തത്. ടൈട്രന്റിന്റെ സ്വന്തം സാന്ദ്രത മുൻകൂട്ടി മാനകീകരണത്തിലൂടെ, തൂക്കിയെടുത്ത പ്രാഥമിക മാനകത്തിനെതിരെ ടൈട്രേറ്റ് ചെയ്ത്, സ്ഥാപിക്കുന്നു; അമ്ലങ്ങൾക്ക് സോഡിയം കാർബണേറ്റ് ഒരു സാധാരണ തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്.

സാന്ദ്രതാ പിഴവുകളും അവ എങ്ങനെ കണ്ടെത്താം

മിക്ക സാന്ദ്രതാ പിശകുകളും യൂണിറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ ക്രമീകരണ പിശകുകളാണ്. ഓരോ അളവിലും യൂണിറ്റുകൾ എഴുതുകയും ഫലം പ്രതീക്ഷിച്ച ദിശയിൽ നീങ്ങുന്നുണ്ടോ എന്ന് പരിശോധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നത് മിക്കവാറും എല്ലാറ്റിനെയും പിടികൂടും.

നേർപ്പിച്ച ലായനിക്ക് അതിന്റെ സ്റ്റോക്കിനെക്കാൾ സാന്ദ്രത കുറവായിരിക്കണം, ഹൈഡ്രേറ്റിനായി തൂക്കുന്ന പിണ്ഡം നിർജല ലവണത്തിനുള്ളതിനെക്കാൾ വലുതായിരിക്കണം, ടൈട്രന്റ് വ്യാപ്തം ബ്യൂററ്റിന്റെ പരിധിക്കുള്ളിൽ വരണം. ഇതിലേതെങ്കിലും ലംഘിക്കുന്ന ഫലം ഒരിക്കൽക്കൂടി നോക്കേണ്ടതാണ്.

• c mol/L ആയിരിക്കുമ്പോൾ n = c × V-ൽ മില്ലിലിറ്റർ ഉപയോഗിക്കൽ. ആദ്യം ലിറ്ററിലേക്ക് മാറ്റുക; mL × mol/L മോൾ ആകുന്നില്ല.
• ലായനിയുടെ അന്തിമ വ്യാപ്തത്തിനു പകരം ലായകത്തിന്റെ വ്യാപ്തം ഉപയോഗിക്കൽ.
• ഹൈഡ്രേറ്റിന് നിർജല മോളാർ പിണ്ഡം ഉപയോഗിക്കൽ.
• C₁V₁ = C₂V₂ ഒരു അഭിക്രിയയ്ക്ക് പ്രയോഗിക്കൽ. അത് നേർപ്പിക്കലിനെ മാത്രമേ വിവരിക്കുന്നുള്ളൂ; അഭിക്രിയകൾക്ക് മോളുകളിലൂടെയും മോൾ അനുപാതത്തിലൂടെയും പോകുക.
• 0.150 mol/L CaCl₂-നെ Cl⁻-ൽ 0.150 mol/L ആയി കണക്കാക്കുന്നത് പോലെ അയോണുകളുടെ ബഹുത്വം മറക്കൽ.
• അന്തിമ വ്യാപ്തം വരെ നേർപ്പിക്കുന്നതിനുപകരം അന്തിമ വ്യാപ്തത്തിന്റെ അത്രയും വെള്ളം ചേർക്കൽ.