Atomic, Molecular and Equivalent masses Questions in Hindi

(A) धातु का परमाणु भार इस प्रकार ज्ञात किया जाता है: $\text{परमाणु भार} = \text{तुल्यांकी भार} \times \text{संयोजकता}$.
यह दिया गया है कि धातु द्विसंयोजक है,इसलिए इसकी संयोजकता $2$ है।
$\text{परमाणु भार} = 20 \times 2 = 40 \ g \ mol^{-1}$.
द्विसंयोजक धातु $M$ के निर्जल क्लोराइड का आणविक सूत्र $MCl_2$ है।
$MCl_2$ का आणविक द्रव्यमान $= M \text{ का परमाणु द्रव्यमान} + 2 \times Cl \text{ का परमाणु द्रव्यमान}$.
$\text{आणविक द्रव्यमान} = 40 + 2 \times 35.5 = 40 + 71 = 111 \ g \ mol^{-1}$.

(D) धातु का परमाणु द्रव्यमान $= \text{तुल्यांकी द्रव्यमान} \times \text{संयोजकता}$.
यहाँ,$\text{तुल्यांकी द्रव्यमान} = 32$ और धातु द्विसंयोजक है (संयोजकता $= 2$).
अतः,$\text{परमाणु द्रव्यमान} = 32 \times 2 = 64$.
द्विसंयोजक धातु $M$ के नाइट्रेट का सूत्र $M(NO_3)_2$ है।
$M(NO_3)_2$ का आणविक द्रव्यमान $= 64 + 2 \times (14 + 3 \times 16) = 64 + 2 \times (14 + 48) = 64 + 2 \times 62 = 64 + 124 = 188$.

(C) माना ऑक्साइड का कुल भार $100 \ g$ है।
चूंकि ऑक्साइड में $20 \%$ ऑक्सीजन है,इसलिए ऑक्सीजन का भार $20 \ g$ और तत्व का भार $100 - 20 = 80 \ g$ है।
ऑक्सीजन का तुल्यांकी भार $8 \ g$ होता है।
तुल्यांक के नियम के अनुसार,तत्व के ग्राम तुल्यांकों की संख्या ऑक्सीजन के ग्राम तुल्यांकों की संख्या के बराबर होनी चाहिए।
$\frac{\text{तत्व का भार}}{\text{तत्व का तुल्यांकी भार}} = \frac{\text{ऑक्सीजन का भार}}{\text{ऑक्सीजन का तुल्यांकी भार}}$
$\frac{80}{E} = \frac{20}{8}$
$E = \frac{80 \times 8}{20} = 32$
अतः,तत्व का तुल्यांकी भार $32$ है।

(B) किसी तत्व का तुल्यांकी भार इस सूत्र द्वारा दिया जाता है: $\text{तुल्यांकी भार} = \frac{\text{परमाणु द्रव्यमान}}{\text{संयोजकता कारक}}$.
$Fe_2O_3$ में $Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है,इसलिए संयोजकता कारक $3$ है।
$Fe$ का परमाणु द्रव्यमान $= 56 \ g \ mol^{-1}$ दिया गया है।
अतः,$\text{तुल्यांकी भार} = \frac{56}{3} = 18.66 \ g \ \approx 18.6 \ g$.

(C) औसत परमाणु द्रव्यमान की गणना समस्थानिक द्रव्यमानों के भारित औसत द्वारा की जाती है:
$Fe$ का औसत परमाणु द्रव्यमान $= (54 \times 0.10) + (56 \times 0.85) + (57 \times 0.05)$
$= 5.4 + 47.6 + 2.85$
$= 55.85 \ u$

(B) $STP$ पर एक मोल गैस $22.4 \ L$ आयतन घेरती है।
अतः,$STP$ पर $5.6 \ L$ गैस में $n = \frac{5.6}{22.4} = 0.25 \ \text{मोल}$ होते हैं।
मोलों की संख्या = $\frac{\text{ग्राम में भार}}{\text{आणविक द्रव्यमान (M)}}$.
$0.25 = \frac{7.5}{M}$.
$M = \frac{7.5}{0.25} = 30 \ \text{g/mol}$.
$NO$ का आणविक द्रव्यमान $14 + 16 = 30 \ \text{g/mol}$ है।
अतः,वह गैस $NO$ है।
इसलिए,सही विकल्प $B$ है।

(B) माना तत्व $M$ है और इसकी संयोजकता $n$ है। निर्मित क्लोराइड $MCl_n$ है।
$315.5 \ g$ $MCl_n$ में $Cl$ का द्रव्यमान = $315.5 \ g - 209 \ g = 106.5 \ g$.
$Cl$ का तुल्यांकी द्रव्यमान = $\frac{35.5}{1} = 35.5 \ g$.
$Cl$ के तुल्यांक = $\frac{106.5}{35.5} = 3$.
चूंकि $M$ के तुल्यांक = $Cl$ के तुल्यांक,इसलिए $M$ के तुल्यांक = $3$.
$M$ का तुल्यांकी द्रव्यमान = $\frac{M \text{ का द्रव्यमान}}{\text{तुल्यांक}} = \frac{209}{3} \ g$.
अब,ऑक्साइड $M_xO_y$ के लिए,$M$ के तुल्यांक = $O$ के तुल्यांक।
$M$ के $418 \ g$ के लिए,$M$ के तुल्यांक = $\frac{418}{209/3} = 418 \times \frac{3}{209} = 2 \times 3 = 6$.
$O$ का तुल्यांकी द्रव्यमान = $\frac{16}{2} = 8 \ g$.
$O$ का द्रव्यमान = $\text{तुल्यांक} \times \text{तुल्यांकी द्रव्यमान} = 6 \times 8 = 48 \ g$.

(D) धातु का द्रव्यमान $= 10 \text{ g}$.
ऑक्साइड का द्रव्यमान $= 11.6 \text{ g}$.
ऑक्सीजन का द्रव्यमान $= 11.6 \text{ g} - 10 \text{ g} = 1.6 \text{ g}$.
धातु का तुल्यांकी भार $= \frac{\text{धातु का द्रव्यमान}}{\text{ऑक्सीजन का द्रव्यमान}} \times 8$.
धातु का तुल्यांकी भार $= \frac{10}{1.6} \times 8 = 50$.

(B) धातु क्लोराइड का आणविक भार $= 2 \times \text{वाष्प घनत्व} = 2 \times 83 = 166$ है।
माना धातु की संयोजकता $n$ है। धातु क्लोराइड का सूत्र $MCl_n$ है।
आणविक भार $= \text{धातु का परमाणु भार} + n \times 35.5$।
चूंकि $\text{परमाणु भार} = n \times \text{तुल्यांकी भार} = n \times 6$,इसलिए:
$166 = 6n + 35.5n$।
$166 = 41.5n$।
$n = \frac{166}{41.5} = 4$।
धातु का परमाणु भार $= n \times \text{तुल्यांकी भार} = 4 \times 6 = 24$।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(A) धातु $X$ का द्रव्यमान $= 12 \ g \times 0.20 = 2.4 \ g$.
धातु $Y$ का द्रव्यमान $= 12 \ g - 2.4 \ g = 9.6 \ g$.
$X$ के मोल $= \frac{2.4 \ g}{40 \ g/mol} = 0.06 \ mol$.
चूंकि $X:Y$ परमाणुओं का अनुपात $2:5$ है,इसलिए मोल का अनुपात $n_X:n_Y$ भी $2:5$ होगा।
$n_Y = n_X \times \frac{5}{2} = 0.06 \times 2.5 = 0.15 \ mol$.
$Y$ का परमाणु द्रव्यमान $= \frac{Y \text{ का द्रव्यमान}}{n_Y} = \frac{9.6 \ g}{0.15 \ mol} = 64 \ g/mol$.
अतः,$Y$ का परमाणु द्रव्यमान $64 \ amu$ है।

(D) $1$. अभिक्रिया करने वाली ऑक्सीजन का द्रव्यमान ज्ञात करें: $Mass_{oxide} - Mass_{metal} = 9 \ g - 8 \ g = 1 \ g$ ऑक्सीजन।
$2$. धातु का तुल्यांकी भार $(E_M)$: $E_M = \frac{Mass_{metal}}{Mass_{oxygen}} \times 8 = \frac{8 \ g}{1 \ g} \times 8 = 64$।
$3$. हाइड्रोजन का तुल्यांकी भार $1$ है।
$4$. $8 \ g$ हाइड्रोजन के साथ अभिक्रिया करने के लिए आवश्यक धातु का द्रव्यमान: $Mass_{metal} = E_M \times Mass_{hydrogen} = 64 \times 8 = 512 \ g$।

(D) दिया गया है कि एक तत्व के $3.011 \times 10^{22}$ परमाणुओं का भार $1.15 \ g$ है।
हम जानते हैं कि $1 \ mol$ तत्व में $N_A$ परमाणु होते हैं,जहाँ $N_A \approx 6.022 \times 10^{23} \ atoms/mol$ है।
$6.022 \times 10^{23}$ परमाणुओं का द्रव्यमान (मोलर द्रव्यमान) $= \frac{1.15 \ g}{3.011 \times 10^{22} \ atoms} \times 6.022 \times 10^{23} \ atoms/mol$।
$= 1.15 \times 20 = 23 \ g/mol$।
अतः,तत्व का परमाणु द्रव्यमान $23 \ amu$ है।

(B) सोडियम क्लोराइड $(NaCl)$ एक आयनिक यौगिक है जो एक निरंतर क्रिस्टल जालक के रूप में मौजूद होता है,न कि अलग अणुओं के रूप में।
इसलिए,इसके लिए 'आणविक द्रव्यमान' शब्द लागू नहीं होता है।
इसके बजाय,हम 'सूत्र द्रव्यमान' शब्द का उपयोग करते हैं।
$NaCl$ का सूत्र द्रव्यमान $Na$ $(23 \ amu)$ और $Cl$ $(35.5 \ amu)$ के परमाणु द्रव्यमानों के योग के रूप में गणना की जाती है।
सूत्र द्रव्यमान $= 23 + 35.5 = 58.5 \ amu$.

(C) किसी पदार्थ के एक मोल का ग्राम में द्रव्यमान उसका मोलर द्रव्यमान कहलाता है।
इसे $g \ mol^{-1}$ इकाई में व्यक्त किया जाता है।
अतः,विकल्प $(C)$ सही उत्तर है।

(A) तुल्यांकी भार की गणना $E = \frac{\text{मोलर द्रव्यमान}}{n\text{-कारक}}$ सूत्र द्वारा की जाती है।
$1$. $Na_2C_2O_4 \cdot 2H_2O$ के लिए: मोलर द्रव्यमान $= 170 \ g/mol$. $n$-कारक $= 2$. $E = \frac{170}{2} = 85$.
$2$. अम्लीय माध्यम में $KMnO_4$ के लिए: मोलर द्रव्यमान $= 158 \ g/mol$. $n$-कारक $= 5$. $E = \frac{158}{5} = 31.6$.
$3$. उदासीन माध्यम में $KMnO_4$ के लिए: $n$-कारक $= 3$. $E = \frac{158}{3} \approx 52.67$.
$4$. अम्लीय माध्यम में $K_2Cr_2O_7$ के लिए: मोलर द्रव्यमान $= 294 \ g/mol$. $n$-कारक $= 6$. $E = \frac{294}{6} = 49$.
मानों की तुलना करने पर $(85, 31.6, 52.67, 49)$,अधिकतम तुल्यांकी भार $85$ है।

(D) किसी तत्व का तुल्यांकी भार वह द्रव्यमान है जो $8 \ g$ ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करता है।
दिया गया है कि $12 \ g$ तत्व $32 \ g$ ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करता है।
इसलिए,$1 \ g$ ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करने वाले तत्व का द्रव्यमान $\frac{12}{32} \ g$ होगा।
अतः,$8 \ g$ ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करने वाले तत्व का द्रव्यमान $\frac{12 \times 8}{32} = 3 \ g$ होगा।
इसलिए,तत्व का तुल्यांकी भार $3$ है।

(A) तुल्यांकी भार की गणना इस प्रकार की जाती है: $\text{तुल्यांकी भार} = \frac{\text{आणविक द्रव्यमान}}{n-\text{कारक}}$.
$A. Na_2CO_3$: यह $Na_2CO_3 \rightarrow 2Na^+ + CO_3^{2-}$ के रूप में वियोजित होता है। कुल धनात्मक आवेश $2$ है,इसलिए $n-\text{कारक} = 2$. तुल्यांकी भार $= M/2$ $(III)$.
$B. KMnO_4 / H^+$: अम्लीय माध्यम में,$Mn^{+7}$ का $Mn^{+2}$ में अपचयन होता है। ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन $= 7 - 2 = 5$. $n-\text{कारक} = 5$. तुल्यांकी भार $= M/5$ $(I)$.
$C. K_2Cr_2O_7 / H^+$: अम्लीय माध्यम में,$Cr_2^{+6}$ का $2Cr^{+3}$ में अपचयन होता है। ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन $= 2 \times (6 - 3) = 6$. $n-\text{कारक} = 6$. तुल्यांकी भार $= M/6$ $(IV)$.
$D. KMnO_4 / H_2O$: उदासीन माध्यम में,$Mn^{+7}$ का $MnO_2$ में $Mn^{+4}$ के रूप में अपचयन होता है। ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन $= 7 - 4 = 3$. $n-\text{कारक} = 3$. तुल्यांकी भार $= M/3$ $(II)$.
अतः,सही मिलान $A-III, B-I, C-IV, D-II$ है।

(C) सुक्रोज $(C_{12}H_{22}O_{11})$ का आण्विक द्रव्यमान अणु में उपस्थित सभी परमाणुओं के परमाणु द्रव्यमानों के योग द्वारा ज्ञात किया जाता है।
परमाणु द्रव्यमान: $C = 12 \ u$,$H = 1 \ u$,$O = 16 \ u$.
आण्विक द्रव्यमान $= (12 \times 12) + (22 \times 1) + (11 \times 16) = 144 + 22 + 176 = 342 \ g/mol$.

(A) $CH_3OH$ के दहन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$CH_3OH + O_2 \rightarrow CO + 2H_2O$
इस अभिक्रिया में,$CH_3OH$ में कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था $-2$ है और $CO$ में $+2$ है।
कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन $|2 - (-2)| = 4$ है।
अतः,मेथनॉल के लिए संयोजकता कारक ($n$-फैक्टर) $4$ है।
$CH_3OH$ का आणविक भार $12 + 4(1) + 16 = 32 \ g/mol$ है।
तुल्यांकी भार = $\frac{\text{आणविक भार}}{n\text{-फैक्टर}} = \frac{32}{4} = 8$.

(A) दिया गया है कि ऑक्साइड में $40 \%$ ऑक्सीजन है,इसलिए धातु की मात्रा $100 \% - 40 \% = 60 \%$ है।
चूंकि $40 \ g$ ऑक्सीजन $60 \ g$ धातु के साथ जुड़ती है,
इसलिए $8 \ g$ ऑक्सीजन (ऑक्सीजन का तुल्यांकी भार) के साथ जुड़ने वाली धातु का द्रव्यमान:
$\text{धातु का तुल्यांकी भार} = \frac{60 \times 8}{40} = 12 \ g$.
परमाणु भार की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\text{परमाणु भार} = \text{तुल्यांकी भार} \times \text{संयोजकता}$.
$\text{परमाणु भार} = 12 \times 2 = 24$.

(C) $Cd$ का द्रव्यमान $= 0.9 \ g$।
$Cl_2$ का द्रव्यमान $= 1.5 \ g - 0.9 \ g = 0.6 \ g$।
$Cl$ का परमाणु भार $= 35.5 \ g/mol$।
$CdCl_2$ में $Cl_2$ का द्रव्यमान $= 2 \times 35.5 = 71 \ g/mol$।
रासायनिक तुल्यता के नियम के अनुसार:
$\frac{Cd \text{ का द्रव्यमान}}{Cd \text{ का परमाणु भार}} = \frac{Cl_2 \text{ का द्रव्यमान}}{Cl_2 \text{ का तुल्यांकी भार}}$।
$\frac{0.9}{x} = \frac{0.6}{71}$।
$x = \frac{0.9 \times 71}{0.6} = 1.5 \times 71 = 106.5 \ g/mol$।

(D) औसत आणविक भार की गणना घटकों के आयतन प्रतिशत के आधार पर उनके मोलर द्रव्यमान के भारित औसत को लेकर की जाती है।
औसत आणविक भार $= (\% O_2 \times O_2 \text{ का मोलर द्रव्यमान}) + (\% N_2 \times N_2 \text{ का मोलर द्रव्यमान})$
औसत आणविक भार $= (\frac{21}{100} \times 32) + (\frac{79}{100} \times 28)$
औसत आणविक भार $= 6.72 + 22.12 = 28.8 \text{ g/mol}$

(C) परमाणु द्रव्यमान को किसी तत्व के सभी प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिकों के द्रव्यमान के भारित औसत के रूप में परिभाषित किया गया है।
इसकी गणना प्रत्येक समस्थानिक के द्रव्यमान को उसकी प्राकृतिक प्रचुरता से गुणा करके और इन मानों को जोड़कर की जाती है।
विकल्प $(a)$ सत्य है क्योंकि परमाणु द्रव्यमान ${}^{12}C$ मानक के सापेक्ष है।
विकल्प $(b)$ सत्य है क्योंकि $Na$ का परमाणु द्रव्यमान $23 \ u$ है।
विकल्प $(d)$ सत्य है क्योंकि यह औसत परमाणु द्रव्यमान की परिभाषा का वर्णन करता है।
विकल्प $(c)$ गलत है क्योंकि यह प्राकृतिक प्रचुरता के आधार पर भारित औसत के बजाय द्रव्यमानों के साधारण योग का सुझाव देता है।

(D) $NaOH$ के मिली-तुल्यांकों की संख्या $N \times V = 0.1 \times 20 = 2 \ mEq$ है।
चूंकि $1 \ mEq = 10^{-3} \ Eq$,इसलिए तुल्यांकों की संख्या $2 \times 10^{-3} = 0.002 \ Eq$ है।
उदासीनीकरण पर,अम्ल के तुल्यांकों की संख्या = क्षार के तुल्यांकों की संख्या।
अतः,$0.002 = \frac{0.126}{E}$।
हल करने पर,$E = \frac{0.126}{0.002} = 63$।

(D) $HCl$ के ग्राम तुल्यांकों की संख्या: $\text{तुल्यांक} = \text{नॉर्मलता} \times \text{आयतन (L में)} = 0.1 \ N \times 0.1 \ L = 0.01 \ \text{eq}$.
तुल्यता के नियम के अनुसार,धातु कार्बोनेट के ग्राम तुल्यांकों की संख्या $HCl$ के ग्राम तुल्यांकों की संख्या के बराबर होनी चाहिए।
अतः,धातु कार्बोनेट के ग्राम तुल्यांकों की संख्या $= 0.01 \ \text{eq}$.
तुल्यांकी भार पदार्थ के द्रव्यमान को ग्राम तुल्यांकों की संख्या से विभाजित करने पर प्राप्त होता है।
$\text{तुल्यांकी भार} = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{ग्राम तुल्यांकों की संख्या}} = \frac{2 \ g}{0.01 \ \text{eq}} = 200 \ g/\text{eq}$.
इस प्रकार,धातु कार्बोनेट का तुल्यांकी भार $200$ है।

(B) माना कि दो ऑक्साइड $M_x O_y$ और $M_x O_z$ हैं।
प्रश्न के अनुसार,$M$ के द्रव्यमान और $O$ के द्रव्यमान का अनुपात $\frac{25}{4}$ और $\frac{25}{6}$ है।
माना $A$ धातु $M$ का परमाणु द्रव्यमान है।
पहले ऑक्साइड के लिए: $\frac{x \times A}{y \times 16} = \frac{25}{4} \implies \frac{x \times A}{y} = 100$.
दूसरे ऑक्साइड के लिए: $\frac{x \times A}{z \times 16} = \frac{25}{6} \implies \frac{x \times A}{z} = \frac{200}{3}$.
पहले समीकरण से,$x \times A = 100y$.
इस मान को दूसरे समीकरण में रखने पर: $\frac{100y}{z} = \frac{200}{3} \implies \frac{y}{z} = \frac{2}{3}$.
अतः,$y=2$ और $z=3$ सबसे छोटे पूर्णांक हैं।
$y=2$ को $x \times A = 100 \times 2 = 200$ में रखने पर।
न्यूनतम परमाणु द्रव्यमान के लिए,हम $x=2$ लेते हैं,इसलिए $2 \times A = 200 \implies A = 100 \ u$.

(B) ${}^{12}C$ के एक परमाणु का द्रव्यमान $12 \ \text{a.m.u.}$ के रूप में परिभाषित है।
चूंकि $1 \ \text{a.m.u.} = 1.66056 \times 10^{-24} \ \text{g}$,
अतः ${}^{12}C$ के एक परमाणु का द्रव्यमान $= 12 \times 1.66056 \times 10^{-24} \ \text{g}$
$= 1.99267 \times 10^{-23} \ \text{g} \approx 1.9923 \times 10^{-23} \ \text{g}$.

(B) डुलोंग-पेटिट नियम के अनुसार,धातु का अनुमानित परमाणु द्रव्यमान $\approx \frac{6.4}{\text{Specific heat}} = \frac{6.4}{0.16} = 40 \ g \ mol^{-1}$ है।
धातु क्लोराइड में,क्लोरीन का प्रतिशत $65\%$ है,इसलिए धातु $M$ का प्रतिशत $35\%$ है।
धातु का तुल्यांकी भार $\frac{\text{Mass of metal}}{\text{Mass of chlorine}} \times 35.5 = \frac{35}{65} \times 35.5 \approx 19.11$ है।
संयोजकता $n = \frac{\text{Approximate atomic mass}}{\text{Equivalent weight}} = \frac{40}{19.11} \approx 2.09 \approx 2$ है।
अतः,धातु क्लोराइड का सूत्र $MCl_2$ है।