මවුල, මවුලික ස්කන්ධය සහ ඇවගාඩ්‍රෝ සංඛ්‍යාව

අංශු කිරා බැලීමෙන් ගණන් කිරීම

පරමාණු එකින් එක ගණන් කිරීමට නොහැකි තරම් කුඩා බැවින්, සාප්පුවක බිත්තර දුසින් ගණන් කරන ආකාරයට රසායනඥයන් ඒවා ස්ථාවර කණ්ඩායම් වශයෙන් ගණන් කරයි. එම කණ්ඩායම මවුලයයි. SI හි 2019 සංශෝධනයෙන් පසු, එක් මවුලයක නිශ්චිත ඒකක හරියටම 6.02214076 × 10²³ ක් අඩංගු වන අතර, ඇවගාඩ්‍රෝ නියතය හරියටම 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹ ලෙස අර්ථ දැක්වේ. ගණනය කිරීම් සඳහා සාමාන්‍යයෙන් 6.022 × 10²³ mol⁻¹ ප්‍රමාණවත් වේ.

ඒකකය සැමවිටම ප්‍රකාශ කළ යුතුය. ඔක්සිජන් පරමාණු (O) මවුලයක සහ ඔක්සිජන් අණු (O₂) මවුලයක ඒකක ගණන සමානයි, නමුත් දෙවැන්නේ පරමාණු දෙගුණයක් ඇති අතර ස්කන්ධයද දෙගුණයකි. 0.50 mol O₂ මෙන්, සෑම ප්‍රමාණයක් අසලම සූත්‍රය ලිවීමෙන් සිසුන් මවුල සමඟ මුහුණ දෙන බොහෝ ව්‍යාකූලතා වළක්වයි.

මවුලයකට ග්‍රෑම් සූත්‍ර බරට ගැළපෙන්නේ ඇයි

මූලද්‍රව්‍යයක සම්මත පරමාණුක බර යනු එහි සමස්ථානිකවල ස්වාභාවික බහුලතාව අනුව බර කළ ස්කන්ධවල මාන රහිත මධ්‍යන්‍යයක් වන අතර, එය කාබන්-12 පරමාණුවක ස්කන්ධයෙන් දොළොස්වන කොටසට සාපේක්ෂව ප්‍රකාශ කෙරේ. මවුලය මුලින් අර්ථ දක්වා තිබුණේ, ද්‍රව්‍යයක එක් මවුලයක ස්කන්ධය ග්‍රෑම් වලින් එහි පරමාණුක හෝ සූත්‍ර බරට සංඛ්‍යාත්මකව සමාන වන ආකාරයටයි. 2019 නැවත අර්ථ දැක්වීමෙන් පසු එම ගැළපීම අර්ථ දැක්වීමෙන් නිරවද්‍ය නොවුවද, එය තවමත් බිලියනයකින් එක් කොටසකට පමණ සත්‍ය වේ. ක්ලෝරීන් වල පරමාණුක බර 35.45 පමණි, එබැවින් එහි මවුලික ස්කන්ධය 35.45 g/mol වේ, කිසිම තනි ක්ලෝරීන් පරමාණුවකට එම ස්කන්ධය නොතිබුණද; සැබෑ ක්ලෝරීන් යනු ක්ලෝරීන්-35 සහ ක්ලෝරීන්-37 මිශ්‍රණයකි.

මෙම මාර්ගෝපදේශය දශම ස්ථාන දෙකකට වටකළ IUPAC සම්මත පරමාණුක බර භාවිත කරයි: H 1.01, C 12.01, N 14.01, O 16.00, Al 26.98 සහ S 32.06. සංයෝගයක මවුලික ස්කන්ධය සෙවීමට, සූත්‍රයේ ඇති සෑම පරමාණුවකම පරමාණුක බර එකතු කරන්න, සෑම එකක්ම එහි උපසර්ගයෙන් සහ වරහන් පිටත ඇති ඕනෑම ගුණකයකින් ගුණ කරමින්.

ඇලුමිනියම් සල්ෆේට්, Al₂(SO₄)₃ සඳහා, වරහන් යනු සල්ෆේට් කාණ්ඩ තුනකි. එබැවින් සූත්‍ර ඒකකයේ Al 2ක්, S 3ක් සහ O 12ක් අඩංගු වේ: 2(26.98) + 3(32.06) + 12(16.00) = 53.96 + 96.18 + 192.00 = 342.14 g/mol.

ග්‍රෑම්, මවුල සහ අංශු සිතියම

මෙම මාතෘකාවේ සෑම ගැටලුවක්ම පෙට්ටි තුනක් හරහා යන මාර්ගයකි: ග්‍රෑම් වලින් ස්කන්ධය, මවුල වලින් ප්‍රමාණය, සහ අංශු ගණන. මවුලික ස්කන්ධය පළමු දෙක සම්බන්ධ කරයි; ඇවගාඩ්‍රෝ නියතය අවසාන දෙක සම්බන්ධ කරයි. මවුල සැමවිටම මැද නැවතුම වේ. මවුලය මඟහරින ග්‍රෑම් වලින් අංශු වලට සෘජු පරිවර්තනයක් නැත.

අංශු පෙට්ටිය ඇතුළත තවත් එක් පියවරක් ඇත. සූත්‍රයක් ඔබට පවසන්නේ එක් අණුවක හෝ සූත්‍ර ඒකකයක සෑම වර්ගයකම පරමාණු හෝ අයන කීයක් තිබේද යන්නයි, එම උපසර්ග නිරවද්‍ය ගණන් සාධක වේ.

• ග්‍රෑම් වලින් මවුල වලට: මවුලික ස්කන්ධයෙන් බෙදන්න (1 mol / M g න් ගුණ කරන්න).
• මවුල වලින් ග්‍රෑම් වලට: මවුලික ස්කන්ධයෙන් ගුණ කරන්න.
• මවුල වලින් අංශු වලට: මවුලයකට 6.022 × 10²³ න් ගුණ කරන්න.
• අංශු වලින් මවුල වලට: මවුලයකට 6.022 × 10²³ න් බෙදන්න.
• අණු හෝ සූත්‍ර ඒකක වලින් පරමාණු හෝ අයන වලට: එම පරමාණුවේ හෝ අයනයේ උපසර්ගයෙන් ගුණ කරන්න.

විසඳූ උදාහරණය: කැෆේන් මිලිග්‍රෑම් වලින් නයිට්‍රජන් පරමාණු වලට

කැෆේන් C₈H₁₀N₄O₂ සාම්පලයක ස්කන්ධය 95.0 mg වේ. එහි කැෆේන් අණු කීයක් සහ නයිට්‍රජන් පරමාණු කීයක් අඩංගුද?

පළමු පියවර, මවුලික ස්කන්ධය: 8(12.01) + 10(1.01) + 4(14.01) + 2(16.00) = 96.08 + 10.10 + 56.04 + 32.00 = 194.22 g/mol. දෙවන පියවර, ස්කන්ධය ග්‍රෑම් වලට සහ පසුව මවුල වලට පරිවර්තනය කරන්න: 95.0 mg × (10⁻³ g / 1 mg) = 0.0950 g, සහ 0.0950 g × (1 mol / 194.22 g) = 4.8914 × 10⁻⁴ mol. දැනට අමතර ඉලක්කම් තබා ගන්න.

තුන්වන පියවර, මවුල වලින් අණු වලට: 4.8914 × 10⁻⁴ mol × 6.022 × 10²³ molecules/mol = 2.9456 × 10²⁰, 2.95 × 10²⁰ අණු ලෙස වාර්තා කෙරේ. හතරවන පියවර, සෑම අණුවකටම නයිට්‍රජන් පරමාණු හතරක් ඇත, එය නිරවද්‍ය ගණනකි: 2.9456 × 10²⁰ × 4 = 1.18 × 10²¹ නයිට්‍රජන් පරමාණු. 95.0 mg ස්කන්ධයට සැලකිය යුතු ඉලක්කම් තුනක් ඇති බැවින් පිළිතුරු දෙකටද තුනක් ඇත.

ප්‍රමාණය පරීක්ෂා කරන්න: ග්‍රෑමයෙන් දහයෙන් පංගුවක් යනු මවුලික ස්කන්ධය 200 g/mol පමණ වන ද්‍රව්‍යයක මවුලයකින් කුඩා කොටසකි, එබැවින් ප්‍රමාණය ආසන්න වශයෙන් 0.1 ÷ 200 = 5 × 10⁻⁴ mol විය යුතු අතර, අණු ගණන 10²³ ට වඩා බොහෝ අඩු විය යුතුය. පරීක්ෂා දෙකම සමත් වේ.

විසඳූ උදාහරණය: සූත්‍ර ඒකක ගණනකින් නැවත ග්‍රෑම් වලට

ඇලුමිනියම් සල්ෆේට් සාම්පලයක සූත්‍ර ඒකක 3.15 × 10²² ක් අඩංගුය. එහි ස්කන්ධය කීයද, සහ එහි සල්ෆේට් අයන සහ ඔක්සිජන් පරමාණු කීයක් අඩංගුද?

පළමු පියවර, අංශු වලින් මවුල වලට: 3.15 × 10²² ÷ 6.022 × 10²³ mol⁻¹ = 0.052308 mol. දෙවන පියවර, කලින් සොයාගත් මවුලික ස්කන්ධය භාවිතයෙන් මවුල වලින් ග්‍රෑම් වලට: 0.052308 mol × 342.14 g/mol = 17.897 g, 17.9 g ලෙස වාර්තා කෙරේ.

තුන්වන පියවර, සූත්‍රය ගණන් කිරීමේ මෙවලමක් ලෙස භාවිත කරන්න. සෑම Al₂(SO₄)₃ සූත්‍ර ඒකකයකම සල්ෆේට් අයන, SO₄²⁻, තුනක් අඩංගු වන බැවින් සාම්පලයේ 3 × 3.15 × 10²² = 9.45 × 10²² සල්ෆේට් අයන ඇත. සෑම සූත්‍ර ඒකකයකම ඔක්සිජන් පරමාණු 12ක් ඇති බැවින් සාම්පලයේ 12 × 3.15 × 10²² = 3.78 × 10²³ ඔක්සිජන් පරමාණු ඇත, එය ඔක්සිජන් පරමාණු මවුලයක අඩකට තරමක් වැඩි ය. අයනික සංයෝග සෑදී ඇත්තේ අණු වලින් නොව සූත්‍ර ඒකක වලිනි, නමුත් ගණන් කිරීමේ තර්කය සමානය.

ඒකකය අමතක වීමෙන් ඇති වන මවුල වැරදි

බොහෝ මවුල වැරදි ගණිත දෝෂ නොවේ. ඒවා පැමිණෙන්නේ ගණන් කරන්නේ කුමක්දැයි අමතක වීමෙන් හෝ සාධකයක් වැරදි දිශාවට යෙදීමෙනි. ගණනය කිරීමට පෙර ඉක්මන් ඇස්තමේන්තුවක් බොහෝ ඒවා අල්ලා ගනී.

සෑම රාශියක්ම එහි ඒකකය සහ එය ගණන් කරන අංශු වර්ගය යන දෙකම සමඟ ලියන්න, උදාහරණ ලෙස 0.0523 mol Al₂(SO₄)₃ හෝ 9.45 × 10²² SO₄²⁻ අයන, සහ සෑම පියවරක්ම අනුගමනය කරන ග්‍රෑම්, මවුල සහ අංශු සිතියමේ ඊතලය නම් කරන්න. කිසිදු ඊතලයකට නොගැළපෙන පියවරක් සාමාන්‍යයෙන් දෝෂයයි.

• පරමාණු සහ අණු ව්‍යාකූල කිරීම: O₂ 1.0 mol හි ස්කන්ධය 32.00 g වේ, 16.00 g නොවේ, සහ එහි O පරමාණු 2.0 mol අඩංගු වේ.
• වරහන් පිටත ඇති ගුණකය නොසලකා හැරීම: Al₂(SO₄)₃ හි සූත්‍ර ඒකකයකට ඔක්සිජන් පරමාණු 12ක් ඇත, 4ක් නොවේ.
• අංශු මවුල වලට පරිවර්තනය කරන විට ඇවගාඩ්‍රෝ නියතයෙන් ගුණ කිරීම: සාමාන්‍ය රසායනාගාර සාම්පලයක මවුල වලින් ප්‍රමාණය සාමාන්‍ය කුඩා සංඛ්‍යාවක් විය යුතුය, 10²³ ට ආසන්න හෝ ඊට වැඩි යමක් නොවේ.
• පරමාණුක බරක් වෙනුවට ස්කන්ධ අංකයක් භාවිත කිරීම: ක්ලෝරීන් 35.45 g/mol වේ, 35 හෝ 37 නොවේ.
• මවුලය මඟහැරීම: ග්‍රෑම් වලින් සෘජුවම අංශු වලට හෝ වෙනත් ද්‍රව්‍යයක ග්‍රෑම් වලට පරිවර්තනය කළ නොහැක.
• මවුලික ස්කන්ධය හෝ අතරමැදි ප්‍රමාණ ඉතා කලින් වටයීම, එය වාර්තා කළ අවසාන ඉලක්කම වෙනස් කළ හැක.