මවුලිකතාව, තනුකරණය සහ ද්‍රාවණ ස්ටොයිකියෝමිතිය

මවුලිකතාව ද්‍රාවණයේ ලීටරයකට මවුල ගණන් කරයි

ප්‍රමාණ සාන්ද්‍රණය ලෙසද හැඳින්වෙන මවුලිකතාව යනු මවුල වලින් ද්‍රාව්‍ය ප්‍රමාණය ලීටර් වලින් ද්‍රාවණ පරිමාවෙන් බෙදූ අගයයි: c = n/V, mol/L වලින්, බොහෝ විට M ලෙස ලියනු ලැබේ. 0.250 mol/L ග්ලූකෝස් ද්‍රාවණයක අවසාන ද්‍රාවණයේ සෑම ලීටරයකම ග්ලූකෝස් 0.250 mol අඩංගු වේ. [Cl⁻] මෙන්, හතරැස් වරහන් මගින් විශේෂයක මවුලික සාන්ද්‍රණය දක්වයි.

පරිමාව යනු ද්‍රාවණයේ පරිමාවයි, ද්‍රාවකයේ පරිමාව නොවේ. ද්‍රාව්‍යයක් හරියටම 1.000 L ජලයේ දියකිරීමෙන් සාමාන්‍යයෙන් ලැබෙන මුළු පරිමාව 1.000 L නොවේ, එබැවින් ද්‍රාවණ සාදන්නේ මනින ලද ජල පරිමාවක් එකතු කිරීමෙන් නොව පරිමා මාපක ප්ලාස්කුවක ක්‍රමාංකන සලකුණ දක්වා පිරවීමෙනි.

ප්‍රබල විද්‍යුත් විචඡේද්‍යයක් සඳහා, අයන සාන්ද්‍රණ සූත්‍රයෙන් ලැබේ. 0.150 mol/L CaCl₂ ද්‍රාවණයක් Ca²⁺ වලින් 0.150 mol/L සහ Cl⁻ වලින් 0.300 mol/L වේ, මන්ද සෑම සූත්‍ර ඒකකයක්ම ක්ලෝරයිඩ් අයන දෙකක් මුදා හරියි. ද්‍රාවණ රත් වූ විට ප්‍රසාරණය වන බැවින් මවුලිකතාව උෂ්ණත්වය සමඟ තරමක් වෙනස් වේ.

කිරා බැලූ ඝන ද්‍රව්‍යයකින් ද්‍රාවණයක් පිළියෙල කිරීම

අවශ්‍ය ප්‍රමාණය n = c × V වන අතර, කිරා බැලිය යුතු ස්කන්ධය n × M වේ, මෙහි M යනු මවුලික ස්කන්ධයයි. ඝන ද්‍රව්‍යය කිරා, අවසාන පරිමාවට වඩා අඩු ජල ප්‍රමාණයක දියකර, බීකරය ප්ලාස්කුවට සෝදමින් පරිමා මාපක ප්ලාස්කුවකට මාරු කර, සලකුණ දක්වා තනුක කර, යටිකුරු කිරීමෙන් මිශ්‍ර කරන්න.

විසඳූ උදාහරණය: කොපර්(II) සල්ෆේට් පෙන්ටාහයිඩ්‍රේට්, CuSO₄·5H₂O, නිල් ස්ඵටික වලින් 0.0800 mol/L කොපර්(II) සල්ෆේට් 250.0 mL පිළියෙල කරන්න. දශම ස්ථාන දෙකකට වටකළ IUPAC සම්මත පරමාණුක බර (Cu 63.55, S 32.06, O 16.00, H 1.01) සමඟ, හයිඩ්‍රේටයේ මවුලික ස්කන්ධය 63.55 + 32.06 + 4(16.00) + 5(18.02) = 249.71 g/mol වේ.

n = 0.0800 mol/L × 0.2500 L = 0.02000 mol. ස්කන්ධය = 0.02000 mol × 249.71 g/mol = 4.994 g, එබැවින් පෙන්ටාහයිඩ්‍රේටය 4.99 g කිරන්න. සෑම සූත්‍ර ඒකකයක්ම තවමත් Cu²⁺ එකක් සහ SO₄²⁻ එකක් සපයයි, නමුත් හයිඩ්‍රේට ජලය ඔබ කිරන ස්කන්ධයට එකතු වේ. ඔබ නිර්ජල මවුලික ස්කන්ධය, 159.61 g/mol, භාවිත කර හයිඩ්‍රේටය 3.19 g කිරුවේ නම්, ද්‍රාවණය 0.0511 mol/L පමණක් වන අතර, ආසන්න වශයෙන් 36% ක් අධික ලෙස තනුක වේ.

C₁V₁ = C₂V₂ සමඟ මුල් ද්‍රාවණයක් තනුක කිරීම

ද්‍රාවකය එකතු කිරීමෙන් පරිමාව වෙනස් වන නමුත් ද්‍රාව්‍ය ප්‍රමාණය වෙනස් නොවේ. තනුක කිරීමට පෙර සහ පසු n = cV බැවින්, C₁V₁ = C₂V₂ වේ, මෙහි 1 මුල් ද්‍රාවණය ද 2 තනුක කළ ද්‍රාවණය ද දක්වයි. පරිමා දෙකම එකම ඒකකය භාවිත කරන්නේ නම් ඕනෑම පරිමා ඒකකයක් ක්‍රියා කරයි, මන්ද ඒකක කැපී යයි.

විසඳූ උදාහරණය: ඔබට 0.360 mol/L සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් 500.0 mL අවශ්‍ය වන අතර ඔබ සතුව 2.40 mol/L මුල් ද්‍රාවණයක් ඇත. V₁ = C₂V₂ ÷ C₁ = (0.360 mol/L × 500.0 mL) ÷ 2.40 mol/L = 75.0 mL. පරීක්ෂාව: මුල් ද්‍රාවණය 2.40 ÷ 0.360 = 6.67 ගුණයක් සාන්ද්‍රිතය, එබැවින් ඔබට අවසාන පරිමාවෙන් හත්වන කොටසක් පමණ අවශ්‍ය වන අතර, 500.0 mL ÷ 6.67 = 75.0 mL.

මුල් ද්‍රාවණයෙන් 75.0 mL ප්‍රමාණයක් 500-mL පරිමා මාපක ප්ලාස්කුවකට මැන, සලකුණ දක්වා තනුක කරන්න. සරලව ජලය 425.0 mL එකතු නොකරන්න: ද්‍රාවණ පරිමා දැඩි ලෙස එකතු නොවන අතර C₂ අදාළ වන්නේ අවසාන පරිමාවටය. සාන්ද්‍ර අම්ලයක් තනුක කරන විට, අම්ලයට ජලය එකතු කිරීම වෙනුවට ජලයට අම්ලය එකතු කරන්න, මන්ද මුදා හරින තාපය ඉසීමට හේතු විය හැක.

ද්‍රාවණ ස්ටොයිකියෝමිතිය: පරිමාවේ සිට මවුල වලට සහ නැවත

ද්‍රාවණ අතර ප්‍රතික්‍රියා වලදී, මවුලිකතාව n = c × V හරහා පරිමාව මවුල බවට පරිවර්තනය කරයි. තුලිත සමීකරණයෙන් ලැබෙන මවුල අනුපාතය ස්කන්ධ-පාදක ස්ටොයිකියෝමිතියේදී මෙන්ම යොදන අතර, අවශ්‍ය නම් දෙවන මවුලිකතාවක් නැවත පරිමාවකට පරිවර්තනය කරයි.

විසඳූ උදාහරණය: 0.0850 mol/L සෝඩියම් සල්ෆේට් 40.0 mL වලින් සියලු සල්ෆේට් අවක්ෂේප කිරීමට 0.125 mol/L බේරියම් ක්ලෝරයිඩ් පරිමාව කීයද, සහ බේරියම් සල්ෆේට් ස්කන්ධය කොපමණ සෑදේද? ශුද්ධ අයනික සමීකරණය Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) → BaSO₄(s) වේ. n(SO₄²⁻) = 0.0850 mol/L × 0.0400 L = 3.40 × 10⁻³ mol. අනුපාතය 1:1 වන අතර, සෑම BaCl₂ එකක්ම Ba²⁺ එකක් සපයයි, එබැවින් V = 3.40 × 10⁻³ mol ÷ 0.125 mol/L = 0.0272 L, හෙවත් 27.2 mL.

BaSO₄ හි මවුලික ස්කන්ධය (Ba 137.33, S 32.06, O 16.00) 233.39 g/mol වන බැවින් සෑදෙන ස්කන්ධය 3.40 × 10⁻³ mol × 233.39 g/mol = 0.794 g වේ. සෑම පිළිතුරකටම සැලකිය යුතු ඉලක්කම් තුනක් ඇත, එය 0.0850 mol/L, 40.0 mL සහ 0.125 mol/L මගින් තීරණය වේ.

අනුමාපනය: බියුරෙට්ටු කියවීමක් සාන්ද්‍රණයක් බවට හැරවීම

අනුමාපනයකදී, දන්නා සාන්ද්‍රණයක ද්‍රාවණයක්, අනුමාපකය, ප්‍රතික්‍රියාව සම්පූර්ණ වන තුරු මනින ලද සාම්පල පරිමාවකට බියුරෙට්ටුවකින් එකතු කරයි. සමකතා ලක්ෂ්‍යය යනු එකතු කළ අනුමාපක ප්‍රමාණය ස්ටොයිකියෝමිතික අනුපාතයෙන් සාම්පලයට ගැළපෙන තැනයි. අවසාන ලක්ෂ්‍යය යනු දර්ශකය වර්ණය වෙනස් වන තැන වන අතර, සුදුසු දර්ශකයක් මගින් දෙක ආසන්න වශයෙන් සමපාත කරයි.

විසඳූ උදාහරණය: නොදන්නා සාන්ද්‍රණයක බේරියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් ද්‍රාවණයේ 20.00 mL සාම්පලයක් ෆීනොල්ෆ්තලීන් අවසාන ලක්ෂ්‍යයට ළඟා වීමට 0.1208 mol/L හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය 28.36 mL අවශ්‍ය වේ. 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, සැලකිය යුතු ඉලක්කම් හතරකට.

2 ක සාධකය වැදගත් වේ. ප්‍රතික්‍රියාව 1:1 ලෙස සැලකීමෙන් සත්‍ය අගය මෙන් දෙගුණයක් වන 0.1713 mol/L ලැබෙනු ඇත, එබැවින් අනුමාපන සඳහා C₁V₁ = C₂V₂ භාවිත නොකළ යුතුය. අනුමාපකයේ සාන්ද්‍රණය මුලින්ම ප්‍රමිතිකරණයෙන් තහවුරු කෙරේ, එය කිරා බැලූ ප්‍රාථමික ප්‍රමිතියකට එරෙහිව අනුමාපනය කිරීමෙනි; අම්ල සඳහා සෝඩියම් කාබනේට් පොදු තේරීමකි.

සාන්ද්‍රණ වැරදි සහ ඒවා හඳුනාගන්නා ආකාරය

බොහෝ සාන්ද්‍රණ වැරදි ඒකක හෝ සැකසුම් දෝෂ වේ. සෑම රාශියකම ඒකක ලිවීම සහ ප්‍රතිඵලය අපේක්ෂිත දිශාවට ගමන් කරන්නේදැයි පරීක්ෂා කිරීම, ඒවායින් බොහොමයක් අල්ලා ගනී.

තනුක කළ ද්‍රාවණයක් එහි මුල් ද්‍රාවණයට වඩා අඩු සාන්ද්‍රණයක් විය යුතුය, හයිඩ්‍රේටයක් සඳහා කිරන ස්කන්ධය නිර්ජල ලවණයට වඩා විශාල විය යුතුය, සහ අනුමාපක පරිමාව බියුරෙට්ටුවේ පරාසය තුළ වැටිය යුතුය. මෙයින් ඕනෑම එකක් කඩන ප්‍රතිඵලයක් දෙවන වරක් බැලිය යුතුය.

• n = c × V හි c mol/L වන විට මිලිලීටර් භාවිත කිරීම. පළමුව ලීටර් බවට පරිවර්තනය කරන්න; mL × mol/L මගින් mol නොලැබේ.
• ද්‍රාවණයේ අවසාන පරිමාව වෙනුවට ද්‍රාවකයේ පරිමාව භාවිත කිරීම.
• හයිඩ්‍රේටයක් සඳහා නිර්ජල මවුලික ස්කන්ධය භාවිත කිරීම.
• C₁V₁ = C₂V₂ ප්‍රතික්‍රියාවකට යෙදීම. එය විස්තර කරන්නේ තනුකරණය පමණි; ප්‍රතික්‍රියා සඳහා මවුල සහ මවුල අනුපාතය හරහා යන්න.
• අයන ගුණිතය අමතක කිරීම, උදාහරණයක් ලෙස 0.150 mol/L CaCl₂ යනු Cl⁻ වලින් 0.150 mol/L ලෙස සැලකීම.
• අවසාන පරිමාව දක්වා තනුක කිරීම වෙනුවට අවසාන ජල පරිමාව එකතු කිරීම.