Quantitative Analysis Questions in Hindi

(D) $Carius$ विधि कार्बनिक यौगिकों में हैलोजन के मात्रात्मक आकलन के लिए उपयोग की जाने वाली मानक विश्लेषणात्मक तकनीक है।
इस विधि में,कार्बनिक यौगिक के एक ज्ञात द्रव्यमान को $Carius$ ट्यूब नामक कठोर कांच की नली में $AgNO_3$ की उपस्थिति में धूम्रकारी $HNO_3$ के साथ गर्म किया जाता है।
यौगिक में उपस्थित हैलोजन $AgNO_3$ के साथ अभिक्रिया करके सिल्वर हैलाइड $(AgX)$ का अवक्षेप बनाता है,जिसे बाद में छानकर,धोकर,सुखाकर और तौलकर हैलोजन के प्रतिशत की गणना की जाती है।

(A) सल्फर का प्रतिशत निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके ज्ञात किया जाता है:
$\text{सल्फर का प्रतिशत} = \frac{32 \times BaSO_4 \text{ का भार } \times 100}{233 \times \text{यौगिक का भार}}$
दिया गया है:
$BaSO_4 \text{ का भार } = 0.233 \ g$
$\text{यौगिक का भार} = 0.16 \ g$
मान रखने पर:
$\text{सल्फर का प्रतिशत} = \frac{32 \times 0.233 \times 100}{233 \times 0.16} = 20 \%$

(C) जेल्डाल विधि उन यौगिकों के लिए लागू नहीं होती है जिनमें नाइट्रोजन नाइट्रो समूह $(-NO_2)$,एज़ो समूह $(-N=N-)$,या वलय में (जैसे पिरिडीन) उपस्थित होता है,क्योंकि ये नाइट्रोजन परमाणु जेल्डाल विधि की स्थितियों में अमोनियम सल्फेट में परिवर्तित नहीं हो सकते हैं।
दिए गए विकल्पों में,$C_6H_5-N=N-C_6H_5$ एक एज़ो यौगिक (एज़ोबेंजीन) है,जो जेल्डाल विधि के प्रति प्रतिक्रिया नहीं देता है।

(A) कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान = $0.2425 \ g$
प्राप्त $AgCl$ का द्रव्यमान = $0.5253 \ g$
$Cl$ का मोलर द्रव्यमान = $35.5 \ g/mol$
$AgCl$ का मोलर द्रव्यमान = $108 + 35.5 = 143.5 \ g/mol$
$Cl$ का प्रतिशत = $\frac{Cl \text{ का मोलर द्रव्यमान}}{AgCl \text{ का मोलर द्रव्यमान}} \times \frac{AgCl \text{ का द्रव्यमान}}{\text{कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100$
$Cl$ का प्रतिशत = $\frac{35.5}{143.5} \times \frac{0.5253}{0.2425} \times 100$
$Cl$ का प्रतिशत = $0.24738 \times 2.16618 \times 100 \approx 53.58\%$

(A) उत्पन्न $CO_2$ का द्रव्यमान = $0.1837 \ g$.
उत्पन्न $H_2O$ का द्रव्यमान = $0.15 \ g$.
$C$ का द्रव्यमान = $\frac{12}{44} \times 0.1837 = 0.0501 \ g$.
$H$ का द्रव्यमान = $\frac{2}{18} \times 0.15 = 0.0167 \ g$.
$O$ का द्रव्यमान = $\text{कुल द्रव्यमान} - (C \text{ का द्रव्यमान} + H \text{ का द्रव्यमान}) = 0.25 - (0.0501 + 0.0167) = 0.1832 \ g$.
$O$ का प्रतिशत = $\frac{0.1832}{0.25} \times 100 = 73.28\% \approx 73\%$.

(C) सल्फर का प्रतिशत निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गणना की जाती है:
$\% S = \frac{\text{Atomic mass of } S}{\text{Molar mass of } BaSO_4} \times \frac{\text{Mass of } BaSO_4 \text{ formed}}{\text{Mass of organic compound}} \times 100$
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$\% S = \frac{32}{233} \times \frac{0.4813}{0.314} \times 100$
$\% S = 0.137339 \times 1.5328 \times 100$
$\% S \approx 21.05 \%$

(D) $1$. $C$ का प्रतिशत ज्ञात करना:
$CO_2$ के मोल = $\frac{1.32 \ g}{44 \ g \ mol^{-1}} = 0.03 \ mol$.
$C$ का द्रव्यमान = $0.03 \ mol \times 12 \ g \ mol^{-1} = 0.36 \ g$.
$\% C = \frac{0.36 \ g}{1.0 \ g} \times 100 = 36\%$.
$2$. $Br$ का प्रतिशत ज्ञात करना:
$AgBr$ के मोल = $\frac{0.75 \ g}{188 \ g \ mol^{-1}} \approx 0.00399 \ mol$.
$Br$ का द्रव्यमान = $0.00399 \ mol \times 80 \ g \ mol^{-1} \approx 0.3192 \ g$.
$\% Br = \frac{0.3192 \ g}{0.53 \ g} \times 100 \approx 60.2\%$.
$3$. $H$ का प्रतिशत ज्ञात करना:
$\% H = 100 - (\% C + \% Br) = 100 - (36 + 60.2) = 3.8\%$.
निकटतम पूर्णांक में,हमें $4\%$ प्राप्त होता है।

(B) चरण $1$: शुष्क $N_2$ गैस का दाब ज्ञात करें। $P_{N_2} = 715 - 15 = 700 \ mm = \frac{700}{760} \ atm$.
चरण $2$: $N_2$ के मोल ज्ञात करने के लिए आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ का उपयोग करें। $n_{N_2} = \frac{(700/760) \times 0.070}{0.0821 \times 300} \approx 0.00263 \ mol$.
चरण $3$: $N_2$ का द्रव्यमान ज्ञात करें। $W_{N_2} = 0.00263 \times 28 \approx 0.07364 \ g$.
चरण $4$: नाइट्रोजन का प्रतिशत ज्ञात करें। $\% \ N = \frac{0.07364}{0.50} \times 100 \approx 14.73 \% \approx 15 \% $.

(C) $H_2SO_4$ के तुल्यांक = $1 \times 0.015 \times 2 = 0.03 \ eq$.
उत्पन्न $NH_3$ के मोल = $0.03 \ mol$.
नाइट्रोजन का द्रव्यमान = $0.03 \times 14 = 0.42 \ g$.
नाइट्रोजन का प्रतिशत = $\frac{0.42}{1} \times 100 = 42\%$.

(B) क्लोरीन जल मिलाने पर $CHCl_3$ परत में बैंगनी रंग का बनना आयोडीन $(I_2)$ की उपस्थिति को दर्शाता है।
कैरियस विधि में,प्राप्त अवक्षेप सिल्वर आयोडाइड $(AgI)$ है।
$AgI$ का मोलर द्रव्यमान $= 107.87 + 126.9 = 234.77 \approx 235 \ g \ mol^{-1}$ है।
आयोडीन का प्रतिशत इस प्रकार परिकलित किया जाता है:
$\% \text{ of } I = \frac{I \text{ का परमाणु द्रव्यमान}}{AgI \text{ का आणविक द्रव्यमान}} \times \frac{\text{अवक्षेप का द्रव्यमान}}{\text{यौगिक का द्रव्यमान}} \times 100$
$\% \text{ of } I = \frac{127}{235} \times \frac{0.12}{0.15} \times 100$
$\% \text{ of } I = 0.5404 \times 0.8 \times 100 = 43.23 \%$.
निकटतम पूर्णांक $43 \%$ है।

(A) कैरियस विधि में सल्फर की प्रतिशत मात्रा ज्ञात करने का सूत्र है:
$\text{सल्फर का प्रतिशत} = \frac{32}{233} \times \frac{BaSO_4 \text{ का द्रव्यमान}}{\text{पदार्थ का द्रव्यमान}} \times 100$
दिया गया है:
पदार्थ का द्रव्यमान $= 0.2 \text{ g}$
$BaSO_4$ का द्रव्यमान $= 0.6 \text{ g}$
मान रखने पर:
$\text{सल्फर का प्रतिशत} = \frac{32}{233} \times \frac{0.6}{0.2} \times 100$
$\text{सल्फर का प्रतिशत} = \frac{32}{233} \times 3 \times 100$
$\text{सल्फर का प्रतिशत} = \frac{9600}{233} \approx 41.2\%$
निकटतम पूर्णांक मान $41$ है।

(B) $1$. $BaSO_4$ के मोल $= \frac{0.4813}{233} \approx 0.0020656 \text{ mol}$.
$2$. $BaSO_4$ के प्रत्येक मोल में $1$ मोल सल्फर परमाणु होता है,इसलिए सल्फर के मोल $= 0.0020656 \text{ mol}$.
$3$. सल्फर का द्रव्यमान $= 0.0020656 \times 32 \approx 0.0661 \text{ g}$.
$4$. कार्बनिक यौगिक $(X)$ का द्रव्यमान $= 2.0 \times 10^{-3} \times 76 = 0.152 \text{ g}$.
$5$. सल्फर का प्रतिशत $(\%S) = (\frac{0.0661}{0.152}) \times 100 \approx 43.48\%$.
$6$. प्रश्न के अनुसार,$\% \times 10^{-1}$ के रूप में मान $434.8$ है। निकटतम पूर्णांक के रूप में यह $435$ है।