தரவிலிருந்து எளிய வாய்ப்பாடுகளும் மூலக்கூறு வாய்ப்பாடுகளும்

மிக எளிய விகிதமும் உண்மையான கூட்டமைப்பும்

எளிய வாய்ப்பாடு என்பது ஒரு சேர்மத்தில் உள்ள அணுக்களின் மிகச் சிறிய முழு எண் விகிதத்தைத் தருகிறது. மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு என்பது ஒரு மூலக்கூறில் ஒவ்வொரு வகை அணுவின் உண்மையான எண்ணிக்கையைத் தருகிறது; அது எப்போதும் எளிய வாய்ப்பாட்டின் முழு எண் மடங்காக இருக்கும். ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடின் மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு H₂O₂, எளிய வாய்ப்பாடு HO. குளுக்கோஸ், C₆H₁₂O₆, எளிய வாய்ப்பாடு CH₂O கொண்டது; இதை அது ஃபார்மால்டிஹைடு, அசிட்டிக் அமிலம் ஆகியவற்றுடன் பகிர்ந்துகொள்கிறது.

H₂O₂-உம் HO-வும் ஒரே சதவீதக் கூட்டமைப்பைக் கொண்டிருப்பதால், நிறைத் தரவு மட்டுமே எளிய வாய்ப்பாட்டை வெளிப்படுத்த முடியும். மடங்கைக் கண்டறிய மோலார் நிறையின் தனி அளவீடு தேவை. தனித்த மூலக்கூறுகளுக்குப் பதிலாக நீண்ட படிகக் கூடுகளை உருவாக்கும் சோடியம் குளோரைடு போன்ற அயனிச் சேர்மங்களுக்கு, வாய்ப்பாட்டு அலகு மரபுப்படி பொதுவாக எளிய வாய்ப்பாடாக எழுதப்படுகிறது. விதிவிலக்குகள் பல்லணு அயனியை அப்படியே வைத்திருக்கும்; பெராக்சைடு அயனி O₂²⁻-ஐக் கொண்ட சோடியம் பெராக்சைடு, Na₂O₂, அதற்கு எடுத்துக்காட்டு.

அறியப்பட்ட வாய்ப்பாட்டிலிருந்து சதவீதக் கூட்டமைப்பு

ஒரு தனிமத்தின் நிறை சதவீதம் என்பது, சேர்மத்தின் ஒரு மோலில் அந்தத் தனிமத்தின் நிறையை மோலார் நிறையால் வகுத்து, 100-ஆல் பெருக்கியது. இந்த வழிகாட்டி இரண்டு தசம இடங்களுக்கு முழுமையாக்கிய IUPAC நிலையான அணு எடைகளைப் பயன்படுத்துகிறது: H 1.01, C 12.01, N 14.01, O 16.00, S 32.06, Fe 55.85.

தீர்த்த எடுத்துக்காட்டு 1. அம்மோனியம் சல்பேட்டு, (NH₄)₂SO₄, நைட்ரஜன் உரமாகப் பயன்படுகிறது. அதன் நைட்ரஜன் நிறை சதவீதம் என்ன? ஒரு வாய்ப்பாட்டு அலகில் 2 N, 8 H, 1 S, 4 O உள்ளன; எனவே மோலார் நிறை 2(14.01) + 8(1.01) + 32.06 + 4(16.00) = 28.02 + 8.08 + 32.06 + 64.00 = 132.16 g/mol. நைட்ரஜன்: 28.02 ÷ 132.16 × 100 = 21.20% N. மற்ற தனிமங்கள் 6.11% H, 24.26% S, 48.43% O எனக் கிடைக்கின்றன; நான்கு மதிப்புகளின் கூட்டுத்தொகை 100.00% ஆகிறது, எந்த அணுவும் விடுபடவில்லை என்பதற்கான பயனுள்ள சரிபார்ப்பு இது.

நிறைகளை முழு எண் மோல் விகிதமாக மாற்றுதல்

அடிக்குறியீடுகள் அணுக்களை எண்ணுகின்றன, அணுக்கள் மோல்களில் எண்ணப்படுகின்றன; எனவே இந்த முறை எப்போதும் மோல்கள் வழியாகச் செல்கிறது. வெவ்வேறு தனிமங்களின் அணுக்களுக்கு வெவ்வேறு நிறைகள் இருப்பதால், அவற்றின் கிராம்களை நேரடியாக ஒப்பிட இயலாது.

தசமத்திலிருந்து பின்னத்துக்கு மாற்றும் படிக்கு மதிப்பீடு தேவை. சோதனை விகிதங்கள் அரிதாகவே துல்லியமாக இருக்கும்; எனவே ஒரு முழு எண்ணிலிருந்து ஏறத்தாழ 0.1-க்குள் இருக்கும் மதிப்பைப் பொதுவாக முழுமையாக்கலாம், ஆனால் 1.5, 1.33, 1.67, 1.25 அல்லது 1.75-க்கு அருகிலுள்ள மதிப்பு ஒரு பின்னத்தைக் குறிக்கிறது. ஒவ்வொரு விகிதத்தையும் தகுந்தவாறு 2, 3 அல்லது 4-ஆல் பெருக்குங்கள். எடுத்துக்காட்டாக, 1.737 g Fe மற்றும் 0.747 g O கொண்ட இரும்பு ஆக்சைடு மாதிரி 0.03110 mol Fe மற்றும் 0.0467 mol O தருகிறது. O:Fe விகிதம் 1.50; இருமடங்காக்கினால் Fe₂O₃ கிடைக்கிறது.

• நிறைகளிலிருந்து தொடங்குங்கள். சதவீதங்கள் இருந்தால், 100 g மாதிரியை எடுத்துக்கொள்ளுங்கள்; அப்போது ஒவ்வொரு சதவீதமும் கிராம் ஆகிறது.
• ஒவ்வொரு நிறையையும் அந்தத் தனிமத்தின் அணு எடையைப் பயன்படுத்தி மோலாக மாற்றுங்கள்.
• ஒவ்வொரு மோல் மதிப்பையும் மிகச் சிறியதால் வகுக்கவும்.
• ஏதேனும் விகிதம் முழு எண்ணுக்கு அருகில் இல்லை என்றால், அனைத்து விகிதங்களையும் முழு எண்ணாக்கும் மிகச் சிறிய முழு எண்ணால் பெருக்குங்கள்.
• அடிக்குறியீடுகளை வழக்கமான வரிசையில் எழுதுங்கள் (கரிமச் சேர்மங்களுக்கு முதலில் C, பின்னர் H, பிறகு மற்றவை அகர வரிசையில்).

தீர்த்த எடுத்துக்காட்டு: சதவீதக் கூட்டமைப்பிலிருந்து ஒரு கார்பாக்சிலிக் அமிலம்

தீர்த்த எடுத்துக்காட்டு 2. ஒரு வெள்ளைப் படிக அமிலத்தின் பகுப்பாய்வு நிறையில் 40.68% C, 5.13% H, 54.19% O எனத் தருகிறது. தனி அளவீடு அதன் மோலார் நிறையை 118 g/mol எனக் குறிக்கிறது. எளிய, மூலக்கூறு வாய்ப்பாடுகளைக் கண்டறியுங்கள்.

100 g எனக் கொள்ளுங்கள்; எனவே மாதிரியில் 40.68 g C, 5.13 g H, 54.19 g O உள்ளன. மோலாக மாற்றுங்கள்: 40.68 g ÷ 12.01 g/mol = 3.387 mol C; 5.13 g ÷ 1.01 g/mol = 5.079 mol H; 54.19 g ÷ 16.00 g/mol = 3.387 mol O. மிகச் சிறிய மதிப்பான 3.387-ஆல் வகுங்கள்: C 1.000, H 1.500, O 1.000.

ஹைட்ரஜன் விகிதம் 1.500 என்பது ஒரு பாதி, முழுமையாக்கல் பிழை அல்ல; எனவே ஒவ்வொரு விகிதத்தையும் 2-ஆல் பெருக்குங்கள்: C₂H₃O₂. அதன் வாய்ப்பாட்டு நிறை 2(12.01) + 3(1.01) + 2(16.00) = 59.05 g/mol. மடங்கு 118 ÷ 59.05 = 2.00; எனவே மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு C₄H₆O₄. இது சக்சினிக் அமிலத்தின் வாய்ப்பாடு. 1.5-ஐ 2 ஆக மேல்நோக்கி முழுமையாக்கியிருந்தால் CH₂O (30.03 g/mol) கிடைத்திருக்கும்; 118 ÷ 30.03 = 3.93 முழு எண் அல்ல, எளிய வாய்ப்பாடு தவறு என்பதற்கான அறிகுறி இது.

தீர்த்த எடுத்துக்காட்டு: ஒரு கரிமத் திரவத்தின் எரிப்புப் பகுப்பாய்வு

தீர்த்த எடுத்துக்காட்டு 3. C, H, O மட்டுமே உள்ள ஒரு திரவத்தின் 0.3150 g மாதிரி மிகை ஆக்சிஜனில் முழுமையாக எரிக்கப்படுகிறது. அது 0.6293 g CO₂ மற்றும் 0.2577 g H₂O உருவாக்குகிறது. ஆவியின் மோலார் நிறை ஏறத்தாழ 88 g/mol. இரு வாய்ப்பாடுகளையும் கண்டறியுங்கள்.

கார்பன் முழுவதும் CO₂-இலும், ஹைட்ரஜன் முழுவதும் H₂O-விலும் சென்று சேர்கிறது. C-இன் நிறை = 0.6293 g CO₂ × (12.01 g C / 44.01 g CO₂) = 0.17173 g. H-இன் நிறை = 0.2577 g H₂O × (2.02 g H / 18.02 g H₂O) = 0.028888 g. விளைபொருட்களில் உள்ள ஆக்சிஜனின் பெரும்பகுதி O₂ வழங்கலிலிருந்து வந்ததால், ஆக்சிஜனை இதே முறையில் தடமறிய இயலாது; எனவே வித்தியாசத்தால் காணுங்கள்: 0.3150 − 0.17173 − 0.028888 = 0.11438 g O.

மோல்கள்: 0.17173 ÷ 12.01 = 0.014299 mol C; 0.028888 ÷ 1.01 = 0.028602 mol H; 0.11438 ÷ 16.00 = 0.0071488 mol O. 0.0071488-ஆல் வகுத்தால் 2.000 : 4.001 : 1 கிடைக்கிறது; எனவே எளிய வாய்ப்பாடு C₂H₄O, வாய்ப்பாட்டு நிறை 44.06 g/mol. மடங்கு 88 ÷ 44.06 = 2.0; இதனால் C₄H₈O₂ கிடைக்கிறது. எத்தில் அசிட்டேட்டு, பியூட்டனாயிக் அமிலம் உட்பட பல வேறுபட்ட சேர்மங்கள் இந்த மூலக்கூறு வாய்ப்பாட்டைப் பகிர்கின்றன; எனவே பொருளை அடையாளம் காண நிறமாலையியல் போன்ற கட்டமைப்புச் சான்று தேவைப்படும்.

எளிய வாய்ப்பாட்டுக் கணக்கீடுகள் எங்கே தவறுகின்றன

பெரும்பாலான பிழைகள் இரு இடங்களில் நிகழ்கின்றன: எதை மோலாக மாற்றுவது என்பதைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போதும், முழு எண் அல்லாத விகிதத்தை எவ்வாறு கையாள்வது என்பதைத் தீர்மானிக்கும்போதும். இறுதி வாய்ப்பாட்டை எழுதும் முன் இரண்டையும் சரிபாருங்கள்.

பின்னர் விடையைத் தரவுடன் சோதியுங்கள். நீங்கள் முன்மொழியும் வாய்ப்பாட்டின் சதவீதக் கூட்டமைப்பை மீண்டும் கணக்கிட்டு, அளவிடப்பட்ட மதிப்புகளுடன் ஒப்பிடுங்கள்; நல்ல தரவு பொதுவாக சதவீதத்தின் சில பத்தில் ஒரு பங்குக்குள் ஒத்துப்போகும். தீர்த்த எடுத்துக்காட்டு 2-இல், C₄H₆O₄ 40.68% C, 5.13% H, 54.19% O தருகிறது; இது பகுப்பாய்வுடன் பொருந்துகிறது.

• 1.5 அல்லது 1.33 என்ற விகிதத்தைப் பெருக்காமல் அருகிலுள்ள முழு எண்ணாக முழுமையாக்குதல்.
• மோல் மதிப்புகளை ஒன்று அல்லது இரண்டு குறிப்பிடத்தக்க இலக்கங்களுக்கு முழுமையாக்குதல்; இது தெளிவான 1.50-ஐத் தெளிவற்றதாக மாற்றிவிடக்கூடும்.
• ஆக்சிஜனின் நிறையை 32.00 g/mol-ஆல் வகுத்தல். அடிக்குறியீடுகள் அணுக்களை எண்ணுவதால், O-இன் அணு எடையான 16.00-ஐப் பயன்படுத்துங்கள்.
• எரிப்பு விளைபொருட்களில் உள்ள ஆக்சிஜனை மாதிரிக்குரியதாகக் கருதுதல். மாதிரியின் ஆக்சிஜனை வித்தியாசத்தால் காணுங்கள்.
• விடுபட்ட தனிமத்தைப் புறக்கணித்தல். கூறப்பட்ட சதவீதங்களின் கூட்டுத்தொகை 100%-ஐ விட மிகவும் குறைவாக இருந்தால், மற்றொரு தனிமம், பெரும்பாலும் ஆக்சிஜன், இருக்கிறது.
• முழு எண் அல்லாத மூலக்கூறு மடங்கை ஏற்றுக்கொள்ளுதல். மோலார் நிறை ÷ எளிய வாய்ப்பாட்டு நிறை முழு எண்ணுக்கு அருகில் இல்லை என்றால், எளிய வாய்ப்பாட்டை மீண்டும் சரிபாருங்கள்.