मोल, मोलर द्रव्यमान र एभोगाड्रोको सङ्ख्या

कणलाई तौलेर गन्ने

परमाणु एक-एक गरेर गन्न निकै सानो हुन्छ, त्यसैले पसलमा अण्डा दर्जनमा गनेझैँ रसायनशास्त्रीहरू तिनलाई निश्चित जत्थामा गन्छन्। त्यो जत्था नै मोल हो। SI को 2019 को संशोधनदेखि एक मोलमा ठ्याक्कै 6.02214076 × 10²³ निर्दिष्ट इकाइ हुन्छन्, र एभोगाड्रो नियतांक ठ्याक्कै 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹ भनेर परिभाषित गरिएको छ। गणनाका लागि सामान्यतया 6.022 × 10²³ mol⁻¹ पर्याप्त हुन्छ।

इकाइ सधैँ उल्लेख गर्नुपर्छ। एक मोल अक्सिजन परमाणु (O) र एक मोल अक्सिजन अणु (O₂) मा इकाइको सङ्ख्या उही हुन्छ, तर दोस्रोमा परमाणु दोब्बर हुन्छन् र द्रव्यमान पनि दोब्बर हुन्छ। 0.50 mol O₂ जस्तै प्रत्येक परिमाणको छेउमा सूत्र लेख्दा विद्यार्थीले मोलमा भेट्ने अधिकांश भ्रम रोकिन्छ।

ग्राम प्रति मोल सूत्र भारसँग किन मिल्छ

कुनै तत्वको मानक परमाणु भार भनेको त्यसका समस्थानिकको द्रव्यमानको प्राकृतिक प्रचुरताअनुसार भारित औसत हो, जसमा एकाइ हुँदैन र जसलाई कार्बन-12 परमाणुको द्रव्यमानको बाह्रौँ भागको सापेक्षमा व्यक्त गरिन्छ। मोललाई सुरुमा यसरी परिभाषित गरिएको थियो कि कुनै पदार्थको एक मोलको ग्राममा द्रव्यमान त्यसको परमाणु वा सूत्र भारसँग सङ्ख्यात्मक रूपमा बराबर होस्। 2019 को पुनःपरिभाषादेखि त्यो मेल परिभाषाद्वारा ठ्याक्कै रहेन, तर यो अझै पनि करिब एक अर्बमा एक भागसम्म मिल्छ। क्लोरिनको परमाणु भार करिब 35.45 हो, त्यसैले यसको मोलर द्रव्यमान 35.45 g/mol हुन्छ, कुनै एउटा क्लोरिन परमाणुको त्यति द्रव्यमान नभए पनि; वास्तविक क्लोरिन क्लोरिन-35 र क्लोरिन-37 को मिश्रण हो।

यो मार्गदर्शनले दुई दशमलव स्थानसम्म राउन्ड गरिएका IUPAC मानक परमाणु भार प्रयोग गर्छ: H 1.01, C 12.01, N 14.01, O 16.00, Al 26.98, र S 32.06। यौगिकको मोलर द्रव्यमान पत्ता लगाउन सूत्रका हरेक परमाणुको परमाणु भार जोड्नुहोस्, प्रत्येकलाई त्यसको सबस्क्रिप्ट र कोष्ठकबाहिरको कुनै गुणकले गुणन गर्दै।

एल्युमिनियम सल्फेट, Al₂(SO₄)₃, मा कोष्ठकको अर्थ तीनओटा सल्फेट समूह हो। त्यसैले सूत्र एकाइमा 2 Al, 3 S, र 12 O हुन्छन्: 2(26.98) + 3(32.06) + 12(16.00) = 53.96 + 96.18 + 192.00 = 342.14 g/mol।

ग्राम, मोल र कणको नक्सा

यो विषयका प्रत्येक समस्या तीनओटा बाकसबाट जाने बाटो हो: ग्राममा द्रव्यमान, मोलमा परिमाण, र कणको सङ्ख्या। मोलर द्रव्यमानले पहिलो दुईलाई जोड्छ; एभोगाड्रो नियतांकले अन्तिम दुईलाई जोड्छ। मोल सधैँ बीचको पडाव हुन्छ। ग्रामबाट मोललाई छोडेर सिधै कणमा जाने कुनै रूपान्तरण छैन।

कणको बाकस भित्र एउटा थप चरण छ। सूत्रले एउटा अणु वा सूत्र एकाइमा प्रत्येक किसिमका कतिओटा परमाणु वा आयन छन् भनेर बताउँछ, र ती सबस्क्रिप्ट सटीक गणना गुणक हुन्।

• ग्रामबाट मोल: मोलर द्रव्यमानले भाग गर्नुहोस् (1 mol / M g ले गुणन गर्नुहोस्)।
• मोलबाट ग्राम: मोलर द्रव्यमानले गुणन गर्नुहोस्।
• मोलबाट कण: प्रति मोल 6.022 × 10²³ ले गुणन गर्नुहोस्।
• कणबाट मोल: प्रति मोल 6.022 × 10²³ ले भाग गर्नुहोस्।
• अणु वा सूत्र एकाइबाट परमाणु वा आयन: त्यस परमाणु वा आयनको सबस्क्रिप्टले गुणन गर्नुहोस्।

हल गरिएको उदाहरण: क्याफिनको मिलिग्रामबाट नाइट्रोजन परमाणुसम्म

क्याफिन, C₈H₁₀N₄O₂, को नमूनाको द्रव्यमान 95.0 mg छ। यसमा कतिओटा क्याफिन अणु र कतिओटा नाइट्रोजन परमाणु हुन्छन्?

चरण 1, मोलर द्रव्यमान: 8(12.01) + 10(1.01) + 4(14.01) + 2(16.00) = 96.08 + 10.10 + 56.04 + 32.00 = 194.22 g/mol। चरण 2, द्रव्यमानलाई ग्राममा र त्यसपछि मोलमा रूपान्तरण गर्नुहोस्: 95.0 mg × (10⁻³ g / 1 mg) = 0.0950 g, र 0.0950 g × (1 mol / 194.22 g) = 4.8914 × 10⁻⁴ mol। अहिलेका लागि अतिरिक्त अंक राख्नुहोस्।

चरण 3, मोलबाट अणु: 4.8914 × 10⁻⁴ mol × 6.022 × 10²³ अणु/mol = 2.9456 × 10²⁰, जसलाई 2.95 × 10²⁰ अणु भनी लेखिन्छ। चरण 4, प्रत्येक अणुमा चारओटा नाइट्रोजन परमाणु हुन्छन्, जुन सटीक गणना हो: 2.9456 × 10²⁰ × 4 = 1.18 × 10²¹ नाइट्रोजन परमाणु। 95.0 mg द्रव्यमानमा तीनओटा सार्थक अंक छन्, त्यसैले दुवै उत्तरमा पनि तीनओटा हुन्छन्।

आकार जाँच्नुहोस्: एक ग्रामको दशौँ भाग मोलर द्रव्यमान करिब 200 g/mol भएको पदार्थको एक मोलको सानो अंश हो, त्यसैले परिमाण लगभग 0.1 ÷ 200 = 5 × 10⁻⁴ mol हुनुपर्छ, र अणुको सङ्ख्या 10²³ भन्दा निकै कम हुनुपर्छ। दुवै जाँच मिल्छन्।

हल गरिएको उदाहरण: सूत्र एकाइको सङ्ख्याबाट फर्केर ग्रामसम्म

एल्युमिनियम सल्फेटको नमूनामा 3.15 × 10²² सूत्र एकाइ छन्। यसको द्रव्यमान कति हुन्छ, र यसमा कतिओटा सल्फेट आयन र अक्सिजन परमाणु हुन्छन्?

चरण 1, कणबाट मोल: 3.15 × 10²² ÷ 6.022 × 10²³ mol⁻¹ = 0.052308 mol। चरण 2, अघि निकालिएको मोलर द्रव्यमान प्रयोग गरी मोलबाट ग्राम: 0.052308 mol × 342.14 g/mol = 17.897 g, जसलाई 17.9 g भनी लेखिन्छ।

चरण 3, सूत्रलाई गणनाको उपकरणका रूपमा प्रयोग गर्नुहोस्। प्रत्येक सूत्र एकाइ Al₂(SO₄)₃ मा तीनओटा सल्फेट आयन, SO₄²⁻, हुन्छन्, त्यसैले नमूनामा 3 × 3.15 × 10²² = 9.45 × 10²² सल्फेट आयन छन्। प्रत्येक सूत्र एकाइमा 12 ओटा अक्सिजन परमाणु हुन्छन्, त्यसैले नमूनामा 12 × 3.15 × 10²² = 3.78 × 10²³ अक्सिजन परमाणु छन्, जुन आधा मोल अक्सिजन परमाणुभन्दा अलिकति बढी हो। आयनिक यौगिक अणुले होइन सूत्र एकाइले बनेका हुन्छन्, तर गणनाको तर्क उही हो।

इकाइ कुन हो भन्ने हेक्का गुमाउँदा हुने मोलका त्रुटि

मोलका धेरै गल्ती अङ्कगणितका त्रुटि होइनन्। तिनीहरू के गनिँदैछ भन्ने बिर्सँदा वा गुणकलाई गलत दिशामा लागू गर्दा आउँछन्। गणना गर्नुअघिको छिटो अनुमानले तीमध्ये धेरैलाई समात्छ।

प्रत्येक परिमाणलाई यसको एकाइ र इकाइ दुवैसहित लेख्नुहोस्, जस्तै 0.0523 mol Al₂(SO₄)₃ वा 9.45 × 10²² SO₄²⁻ आयन, र प्रत्येक चरणले ग्राम, मोल र कणको नक्सामा कुन तीर पछ्याउँछ त्यसको नाम लिनुहोस्। कुनै तीरसँग नमिल्ने चरण प्रायः त्रुटि हुन्छ।

• परमाणु र अणुलाई मिसाउनु: 1.0 mol O₂ को द्रव्यमान 16.00 g होइन, 32.00 g हुन्छ, र यसमा 2.0 mol O परमाणु हुन्छन्।
• कोष्ठकबाहिरको गुणकलाई बेवास्ता गर्नु: Al₂(SO₄)₃ मा प्रति सूत्र एकाइ 4 होइन, 12 ओटा अक्सिजन परमाणु छन्।
• कणबाट मोलमा रूपान्तरण गर्दा एभोगाड्रो नियतांकले गुणन गर्नु: साधारण प्रयोगशाला नमूनाको मोलमा परिमाण सामान्य सानो सङ्ख्या हुनुपर्छ, 10²³ वा त्योभन्दा माथिको जस्तो होइन।
• परमाणु भारको सट्टा द्रव्यमान सङ्ख्या प्रयोग गर्नु: क्लोरिन 35 वा 37 होइन, 35.45 g/mol हो।
• मोल छोड्नु: ग्रामलाई सिधै कणमा वा फरक पदार्थको ग्राममा रूपान्तरण गर्न सकिँदैन।
• मोलर द्रव्यमान वा मध्यवर्ती परिमाणलाई अत्यन्तै चाँडो राउन्ड गर्नु, जसले अन्तिम लेखिने अंक बदल्न सक्छ।