Chemical stoichiometry Questions in Hindi

(A) नॉर्मलता $(N)$ और मोलरता $(M)$ के बीच संबंध है: $N = M \times \text{n-factor}$।
$H_3PO_3$ (फास्फोरस अम्ल) की संरचना में दो $P-OH$ बंध होते हैं,इसलिए यह एक द्विभास्मिक (dibasic) अम्ल है।
अतः,$H_3PO_3$ के लिए n-factor $2$ है।
दिया गया है $N = 1\, N$,इसलिए $1 = M \times 2$।
अतः,$M = \frac{1}{2} = 0.5\, M$।

(C) $Al_2(SO_4)_3$ का जल में वियोजन समीकरण इस प्रकार है:
$Al_2(SO_4)_3(aq) \rightarrow 2Al^{3+}(aq) + 3SO_4^{2-}(aq)$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $Al_2(SO_4)_3$ से $2 \ mol$ $Al^{3+}$ और $3 \ mol$ $SO_4^{2-}$ प्राप्त होते हैं।
यहाँ $SO_4^{2-}$ की सांद्रता $0.27 \ M$ दी गई है।
अनुपात का उपयोग करने पर:
$\frac{[Al^{3+}]}{[SO_4^{2-}]} = \frac{2}{3}$
$[Al^{3+}] = \frac{2}{3} \times [SO_4^{2-}]$
$[Al^{3+}] = \frac{2}{3} \times 0.27 \ M = 2 \times 0.09 \ M = 0.18 \ M$.

(B) मोलरता का सूत्र है: $M = \frac{\% \, w/w \times d \times 10}{M_m}$
दिया गया है: $\% \, w/w = 98$,$d = 1.84 \ g/mL$,और $H_2SO_4$ का मोलर द्रव्यमान $(M_m)$ $= 98 \ g/mol$।
मान रखने पर: $M = \frac{98 \times 1.84 \times 10}{98} = 18.4 \ M$.

(C) विलयन की नॉर्मलता $(N)$,$N = M \times \text{n-factor}$ द्वारा दी जाती है।
$H_3PO_4$ के लिए,n-factor $3$ है (क्योंकि यह एक ट्राइबैसिक अम्ल है)।
अतः,मोलरता $(M)$ $M = \frac{0.6}{3} = 0.2 \, M$ होगी।
$H_3PO_4$ के मिलीमोल $= \text{मोलरता} \times \text{आयतन } (mL) = 0.2 \times 100 = 20 \, mmol$।
चूंकि $1 \, mol$ $H_3PO_4$ के वियोजन से $3 \, mol$ $H^{+}$ आयन प्राप्त होते हैं,इसलिए $1 \, mmol$ $H_3PO_4$ से $3 \, mmol$ $H^{+}$ आयन प्राप्त होंगे।
$H^{+}$ के मिलीमोल $= 3 \times 20 = 60 \, mmol$।

(B) संतुलित रासायनिक समीकरण:
$MgO + 2HCl \longrightarrow MgCl_2 + H_2O$
अभिक्रिया के स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$2 \ mol$ $HCl$ से $1 \ mol$ $MgCl_2$ प्राप्त होता है।
$HCl$ का मोलर द्रव्यमान = $36.5 \ g/mol$।
$2 \ mol$ $HCl$ का द्रव्यमान = $73 \ g$।
$MgCl_2$ का मोलर द्रव्यमान = $95 \ g/mol$।
अभिक्रिया के अनुसार,$73 \ g$ $HCl$ से $95 \ g$ $MgCl_2$ प्राप्त होता है।
अतः,$17 \ g$ $HCl$ से प्राप्त $MgCl_2$ = $\frac{95}{73} \times 17 \approx 22.12 \ g$।

(C) $C_4H_{10}$ का आणविक द्रव्यमान $(4 \times 12) + (10 \times 1) = 58 \ g \ mol^{-1}$ है।
$C_4H_{10}$ के मोलों की संख्या $= \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{आणविक द्रव्यमान}} = \frac{5.8 \times 1000 \ g}{58 \ g \ mol^{-1}} = 100 \ mol$.
स्थिर दाब पर उत्पन्न ऊष्मा $q = n \times \Delta H^o_c$ द्वारा प्राप्त होती है।
$q = 100 \ mol \times 2650 \ kJ \ mol^{-1} = 265000 \ kJ = 2.65 \times 10^5 \ kJ$.

(B) $CaCO_3$ के तापीय अपघटन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$CaCO_{3(s)} \rightarrow CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $CaCO_3$ $(100 \ g)$ $1 \ mol$ $CO_2$ गैस उत्पन्न करता है,जो $NTP$ पर $22.4 \ L$ आयतन घेरती है।
$CaCO_3$ का दिया गया द्रव्यमान = $200 \ g$ है।
चूंकि शुद्धता $80 \%$ है,इसलिए शुद्ध $CaCO_3$ का वास्तविक द्रव्यमान:
$200 \ g \times 0.80 = 160 \ g$ होगा।
$CaCO_3$ के मोलों की संख्या = $\frac{160 \ g}{100 \ g/mol} = 1.6 \ mol$ है।
चूंकि $1 \ mol$ $CaCO_3$,$22.4 \ L$ $CO_2$ उत्पन्न करता है,इसलिए $1.6 \ mol$ $CaCO_3$ उत्पन्न करेगा:
$1.6 \times 22.4 \ L = 35.84 \ L$।
एक दशमलव स्थान तक पूर्णांकित करने पर,आयतन $35.8 \ L$ है।

(B) अभिक्रिया तुल्यता के सिद्धांत का पालन करती है: $\text{अम्ल के ग्राम तुल्यांक} = \text{क्षार के ग्राम तुल्यांक}$.
क्षार के तुल्यांक $= \text{मोलरता} \times \text{आयतन (L में)} \times \text{n-कारक} = 1 \ M \times 0.1 \ L \times 1 = 0.1 \ \text{eq}$.
चूंकि अम्ल द्वि-क्षारकीय $(H_2A)$ है,इसका n-कारक $2$ है।
माना अम्ल का आणविक भार $M_w$ है। अतः,$\text{अम्ल के तुल्यांक} = \frac{\text{द्रव्यमान}}{M_w} \times \text{n-कारक} = \frac{17}{M_w} \times 2$.
दोनों को बराबर करने पर: $\frac{17 \times 2}{M_w} = 0.1$.
$M_w = \frac{34}{0.1} = 340 \ g/mol$.

(A) माना डेसीमोलर $(0.1 \, M)$ विलयन का आयतन $V \, mL$ है।
समान विलेय वाले दो विलयनों के मिश्रण के लिए मोलरता समीकरण:
$M_1V_1 + M_2V_2 = M_3(V_1 + V_2)$
यहाँ,$M_1 = 0.1 \, M$,$V_1 = V$,$M_2 = 0.5 \, M$,$V_2 = 200 \, mL$,और अंतिम मोलरता $M_3 = 0.25 \, M$ है।
मान रखने पर:
$0.1 \times V + 0.5 \times 200 = 0.25 \times (V + 200)$
$0.1V + 100 = 0.25V + 50$
$50 = 0.15V$
$V = \frac{50}{0.15} = 333.33 \, mL$.

(B) हाइड्रोकार्बन $C_xH_y$ के लिए सामान्य दहन अभिक्रिया है: $C_xH_y + (x + y/4)O_2 \to xCO_2 + (y/2)H_2O$।
$CO_2$ का दिया गया द्रव्यमान = $132 \ g$। $CO_2$ का मोलर द्रव्यमान = $44 \ g/mol$।
$CO_2$ के मोल = $132 / 44 = 3 \ mol$।
$H_2O$ का दिया गया द्रव्यमान = $72 \ g$। $H_2O$ का मोलर द्रव्यमान = $18 \ g/mol$।
$H_2O$ के मोल = $72 / 18 = 4 \ mol$।
स्टोइकियोमेट्री से,$x = 3$ और $y/2 = 4$,जिसका अर्थ है $y = 8$।
अतः,हाइड्रोकार्बन $C_3H_8$ है।

(B) $KClO_3$ के तापीय अपघटन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2 KClO_3 \rightarrow 2 KCl + 3 O_2$
शुद्ध $KClO_3$ का द्रव्यमान ज्ञात करें:
द्रव्यमान $= 30.62 \ g \times \frac{80}{100} = 24.5 \ g$
$KClO_3$ के मोलों की संख्या ज्ञात करें:
$KClO_3$ का आणविक द्रव्यमान $= 122.6 \ g/mol$
$KClO_3$ के मोल $= \frac{24.5 \ g}{122.6 \ g/mol} \approx 0.2 \ mol$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$2 \ mol$ $KClO_3$,$3 \ mol$ $O_2$ उत्पन्न करता है।
अतः,$0.2 \ mol$ $KClO_3$ उत्पन्न करेगा:
$O_2$ के मोल $= \frac{3}{2} \times 0.2 = 0.3 \ mol$
$STP$ पर,$1 \ mol$ गैस का आयतन $22.4 \ L$ होता है।
$O_2$ का आयतन $= 0.3 \ mol \times 22.4 \ L/mol = 6.72 \ L$.

(B) डेसीमोलर विलयन का अर्थ है कि मोलरता $(M)$ $0.1 \ M$ या $\frac{1}{10} \ M$ है।
मोलरता का सूत्र $M = \frac{W \times 1000}{M_w \times V(mL)}$ है।
यहाँ,$M = 0.1 \ M$,$V = 100 \ mL$,और $NaOH$ का मोलर द्रव्यमान $(M_w)$ $40 \ g/mol$ है।
मान रखने पर: $0.1 = \frac{W \times 1000}{40 \times 100}$.
$0.1 = \frac{W \times 10}{40} = \frac{W}{4}$.
$W = 0.1 \times 4 = 0.4 \ g$.

(A) अपघटन अभिक्रिया: $PH_{3(g)} \longrightarrow P_{(s)} + \frac{3}{2} H_{2(g)}$
अभिक्रिया के रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1 \ volume$ $PH_3$ से $\frac{3}{2} \ volumes$ $H_2$ गैस प्राप्त होती है।
$t=0$ पर: $PH_3$ का प्रारंभिक आयतन = $100 \ mL$।
$t=\text{final}$ पर: उत्पन्न $H_2$ का आयतन = $\frac{3}{2} \times 100 \ mL = 150 \ mL$।
गैस के आयतन में परिवर्तन = $V_{\text{final}} - V_{\text{initial}} = 150 \ mL - 100 \ mL = 50 \ mL$ की वृद्धि।

(D) $NTP$ पर,$1 \ mole$ आदर्श गैस $22400 \ cm^3$ आयतन घेरती है।
द्रव का दिया गया द्रव्यमान = $510 \ mg = 0.510 \ g$.
विस्थापित हवा का आयतन = $510 \ cm^3$.
संबंध का उपयोग करते हुए: $\frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{आणविक भार}} = \frac{\text{आयतन } (NTP \text{ पर})}{22400 \ cm^3}$.
$\frac{0.510}{M_W} = \frac{510}{22400}$.
$M_W = \frac{0.510 \times 22400}{510} = 22.4 \ g/mol$.

(B) $NaOH$ और $H_2SO_4$ के बीच अभिक्रिया: $2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$ है।
$H_2SO_4$ के मिली-तुल्यांक $(meq)$ = $\text{मोलरता} \times n\text{-कारक} \times \text{आयतन (} mL \text{ में)} = 0.5 \times 2 \times 10 = 10 \, meq$ है।
चूंकि $NaOH$ के $meq = H_2SO_4$ के $meq$,इसलिए $NaOH$ के $meq = 10$ है।
$meq = \frac{\text{द्रव्यमान } g \text{ में}}{\text{तुल्यांकी भार}} \times 1000$ है।
$NaOH$ का तुल्यांकी भार = $40$ है।
$10 = \frac{w}{40} \times 1000$ है।
$w = \frac{10 \times 40}{1000} = 0.4 \, g$ है।

(A) ऑक्सीजन के ओजोन में रूपांतरण के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है: $3O_{2}(g) \rightarrow 2O_{3}(g)$.
$STP$ $(1 \ atm, 273 \ K)$ पर $O_{2}$ के मोलों की गणना: $n(O_{2}) = \frac{67.2 \ L}{22.4 \ L/mol} = 3 \ mol$.
चूंकि रूपांतरण केवल $15\%$ होता है,इसलिए परिवर्तित $O_{2}$ के मोल: $3 \ mol \times 0.15 = 0.45 \ mol$.
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$3 \ mol$ $O_{2}$ से $2 \ mol$ $O_{3}$ प्राप्त होते हैं।
अतः,$0.45 \ mol$ $O_{2}$ से प्राप्त $O_{3}$ के मोल: $n(O_{3}) = \frac{2}{3} \times 0.45 \ mol = 0.3 \ mol$.
$O_{3}$ का मोलर द्रव्यमान $48 \ g/mol$ है।
निर्मित $O_{3}$ का द्रव्यमान $= 0.3 \ mol \times 48 \ g/mol = 14.4 \ g$.

(D) $H_2O_2$ के अपघटन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2H_2O_2(aq) \rightarrow 2H_2O(l) + O_2(g)$
सबसे पहले,उत्पन्न $O_2$ के मोल की गणना करें:
$O_2$ के मोल $= \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{48 \ g}{32 \ g \ mol^{-1}} = 1.5 \ mol$
चूंकि $1 \ minute$ का समय बीत चुका है,इसलिए $O_2$ के उत्पादन की दर $1.5 \ mol \ min^{-1}$ है।
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1 \ mol$ $O_2$ के साथ $2 \ mol$ $H_2O$ उत्पन्न होता है।
अतः,$H_2O$ के उत्पादन की दर $= 2 \times (O_2$ के उत्पादन की दर$) = 2 \times 1.5 \ mol \ min^{-1} = 3.0 \ mol \ min^{-1}$.

(B) धातु क्लोराइड का सूत्र $MCl_3$ है। चूंकि क्लोराइड आयन पर $-1$ आवेश होता है,इसलिए धातु $M$ पर $+3$ आवेश $(M^{3+})$ होना चाहिए।
फॉस्फेट आयन $PO_4^{3-}$ होता है।
एक उदासीन यौगिक बनाने के लिए,आवेशों को संतुलित होना चाहिए:
$M^{3+} + PO_4^{3-} \rightarrow MPO_4$
अतः,धातु फॉस्फेट का सूत्र $MPO_4$ होगा।

(D) लाल तप्त कोक के ऊपर से $CO_2$ को गुजारने की रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CO_{2(g)} + C_{(s)} \to 2CO_{(g)}$
अभिक्रिया के रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1 \, \text{आयतन}$ $CO_2$,$2 \, \text{आयतन}$ $CO$ उत्पन्न करता है।
अतः,$20 \, cc$ $CO_2$ से $2 \times 20 \, cc = 40 \, cc$ $CO$ उत्पन्न होगा।

(A) उदासीनीकरण अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है: $H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$।
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mole$ $H_2SO_4$,$2 \ moles$ $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करता है।
अनुमापन सूत्र $M_1V_1 / n_1 = M_2V_2 / n_2$ का उपयोग करते हुए,जहाँ $M_1, V_1$ $H_2SO_4$ के लिए और $M_2, V_2$ $NaOH$ के लिए हैं:
$M_1 \times 25 / 1 = 0.164 \times 32.63 / 2$।
$M_1 = (0.164 \times 32.63) / (2 \times 25)$।
$M_1 = 5.35132 / 50 = 0.1070264 \ M$।
तीन दशमलव स्थानों तक पूर्णांकित करने पर,मोलरता $0.107 \ M$ है।

(C) $Na_2CO_3$ का मोलर द्रव्यमान $(2 \times 23) + 12 + (3 \times 16) = 106 \ g/mol$ है।
दी गई सांद्रता $Y = 0.1 \ M$ और आयतन $V = 100 \ mL = 0.1 \ L$ है।
मोलों की संख्या $n = M \times V = 0.1 \ mol/L \times 0.1 \ L = 0.01 \ mol$ है।
द्रव्यमान $X = n \times \text{मोलर द्रव्यमान} = 0.01 \ mol \times 106 \ g/mol = 1.06 \ g$ है।
अतः,$X = 1.06$ और $Y = 0.1$।

(D) संतुलित रासायनिक समीकरण: $CaO_{(s)} + 3C_{(s)} \to CaC_{2(s)} + CO_{(g)}$; $\Delta H^o = 464.8 \, kJ/mol$.
$CaO$ का आणविक द्रव्यमान $40 + 16 = 56 \, g/mol$ है।
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$56 \, g$ $CaO$ के लिए $464.8 \, kJ$ ऊष्मा की आवश्यकता होती है।
$233.0 \, g$ $CaO$ के लिए ऊष्मा परिवर्तन:
$\Delta H = \frac{464.8 \, kJ}{56 \, g} \times 233.0 \, g$
$\Delta H = 8.3 \times 233.0 = 1933.9 \, kJ \approx 1934 \, kJ$.

(B) निर्जल ऑक्सेलिक अम्ल $(H_2C_2O_4)$ का मोलर द्रव्यमान:
$2 \times 1 + 2 \times 12 + 4 \times 16 = 90 \, g \, mol^{-1}$ है।
दिया गया है कि $90 \, g$ $(1 \, mol)$ ऑक्सेलिक अम्ल के दहन से उत्पन्न ऊष्मा $= x \, kcal$ है।
अतः,$2 \, g$ ऑक्सेलिक अम्ल के दहन से उत्पन्न ऊष्मा:
$\text{ऊष्मा} = \frac{x \, kcal}{90 \, g} \times 2 \, g = \frac{2x}{90} \, kcal = \frac{x}{45} \, kcal$.

(A) एथिलीन की दहन अभिक्रिया: $C_2H_4 + 3O_2 \longrightarrow 2CO_2 + 2H_2O \quad \Delta H = -1411 \, kJ \, mol^{-1}$.
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \, mol$ $C_2H_4$,$3 \, mol$ $O_2$ अणुओं के साथ अभिक्रिया करता है,जो $6 \, mol$ $O$ परमाणुओं के बराबर है।
चूंकि $1411 \, kJ$ ऊष्मा $6 \, mol$ $O$ परमाणुओं के लिए है,
इसलिए $6226 \, kJ$ ऊष्मा के लिए $O$ परमाणुओं की संख्या = $\frac{6 \times 6226}{1411} = 26.46 \, mol$ $O$ परमाणु।
अतः,ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या $26.46 \, N_A$ होगी।

(D) मैग्नीशियम नाइट्राइड $(Mg_3N_2)$ और पानी $(H_2O)$ के बीच रासायनिक अभिक्रिया का समीकरण इस प्रकार है:
$Mg_3N_2 + 6H_2O \rightarrow 3Mg(OH)_2 + 2NH_3$
संतुलित समीकरण के स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $Mg_3N_2$,$6 \ mol$ $H_2O$ के साथ अभिक्रिया करके $3 \ mol$ मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड $(Mg(OH)_2)$ और $2 \ mol$ अमोनिया $(NH_3)$ उत्पन्न करता है।

(C) कैल्शियम फॉस्फाइड $(Ca_3P_2)$ और पानी $(H_2O)$ के बीच की रासायनिक अभिक्रिया का समीकरण इस प्रकार है:
$Ca_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3$
संतुलित समीकरण की स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \text{ मोल}$ $Ca_3P_2$,$6 \text{ मोल}$ $H_2O$ के साथ अभिक्रिया करके $2 \text{ मोल}$ फॉस्फीन $(PH_3)$ और $3 \text{ मोल}$ कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड $(Ca(OH)_2)$ उत्पन्न करता है।
अतः,कैल्शियम फॉस्फाइड के एक मोल से दो मोल फॉस्फीन प्राप्त होते हैं।

(A) थर्माइट अभिक्रिया एल्युमीनियम पाउडर द्वारा धातु ऑक्साइड का अपचयन है। फेरिक ऑक्साइड $(Fe_2O_3)$ और एल्युमीनियम $(Al)$ के बीच की अभिक्रिया का रासायनिक समीकरण है:
$Fe_2O_3 + 2Al \rightarrow 2Fe + Al_2O_3 + \text{ऊष्मा}$.
संतुलित रासायनिक समीकरण के अनुसार,$1$ मोल $Fe_2O_3$,$2$ मोल $Al$ के साथ अभिक्रिया करता है।
हालाँकि,पाठ्यपुस्तकों में अक्सर थर्माइट मिश्रण का भार के अनुसार अनुपात $3:1$ दिया जाता है।
अतः,$X = 3$ और $Y = 1$.

(C) सोडियम $(Na)$ और इथेनॉल $(C_2H_5OH)$ के बीच रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2C_2H_5OH + 2Na \rightarrow 2C_2H_5ONa + H_2$
अभिक्रिया की स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$2 \text{ मोल}$ $Na$,$1 \text{ मोल}$ $H_2$ उत्पन्न करता है।
$Na$ का दिया गया द्रव्यमान = $23 \ g$.
$Na$ का मोलर द्रव्यमान = $23 \ g/mol$.
$Na$ के मोलों की संख्या = $\frac{23 \ g}{23 \ g/mol} = 1 \text{ मोल}$.
अतः,$1 \text{ मोल}$ $Na$,$\frac{1}{2} \text{ मोल}$ $H_2$ उत्पन्न करेगा।

(D) संतुलित रासायनिक समीकरण है: $Ca + 2H_2O \to Ca(OH)_2 + H_2$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $Ca$ $(40 \ g)$ $1 \ mol$ $H_2$ गैस उत्पन्न करता है।
$STP$ पर किसी भी गैस का $1 \ mol$ $22400 \ cm^3$ आयतन घेरता है।
$Ca$ का दिया गया द्रव्यमान $= 8 \ g$।
$Ca$ के मोल $= \frac{8 \ g}{40 \ g/mol} = 0.2 \ mol$।
चूंकि $1 \ mol$ $Ca$,$1 \ mol$ $H_2$ उत्पन्न करता है,इसलिए $0.2 \ mol$ $Ca$,$0.2 \ mol$ $H_2$ उत्पन्न करेगा।
$STP$ पर $H_2$ का आयतन $= 0.2 \ mol \times 22400 \ cm^3/mol = 4480 \ cm^3$।

(B) तनुकरण सूत्र $N_1 V_1 = N_2 V_2$ का उपयोग करते हुए:
दिया गया है $N_1 = 10 \ N$,$V_1 = 10 \ mL$,$N_2 = 0.1 \ N$.
मान रखने पर: $10 \times 10 = 0.1 \times V_2$.
$V_2 = \frac{100}{0.1} = 1000 \ mL$.
यह $V_2$ विलयन का अंतिम कुल आयतन है।
मिलाए जाने वाले पानी का आयतन $V_{added} = V_2 - V_1$ है।
$V_{added} = 1000 \ mL - 10 \ mL = 990 \ mL$.

(B) माना प्रत्येक गैस का द्रव्यमान $= x \ g$ है।
$SO_2$ के मोल $= \frac{x}{64}$
$CH_4$ के मोल $= \frac{x}{16}$
$O_2$ के मोल $= \frac{x}{32}$
तीनों गैसों के कुल मोल $= \frac{x}{64} + \frac{x}{16} + \frac{x}{32} = \frac{7x}{64}$
$CH_4$ का आंशिक दाब $= \frac{\text{मोल of } CH_4}{\text{कुल मोल}} \times \text{कुल दाब} = \frac{x/16}{7x/64} \times 2.1 = \frac{64}{16 \times 7} \times 2.1 = 1.2 \ atm$.

(C) हेबर प्रक्रम के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightarrow 2NH_{3(g)}$
अभिक्रिया के रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$2 \ \text{मोल } NH_{3(g)}$ का उत्पादन $3 \ \text{मोल } H_{2(g)}$ से होता है।
अतः,$20 \ \text{मोल } NH_{3(g)}$ उत्पन्न करने के लिए आवश्यक $H_{2(g)}$ के मोल हैं:
$= \frac{3 \ \text{mol } H_2}{2 \ \text{mol } NH_3} \times 20 \ \text{mol } NH_3 = 30 \ \text{मोल } H_{2(g)}$।

(C) $NaOH$ के $2 \ M$ विलयन का अर्थ है कि $1 \ L$ विलयन में $2 \ mol$ $NaOH$ उपस्थित है।
विलयन का घनत्व $= 1.28 \ g \ mL^{-1}$.
विलयन का द्रव्यमान $=$ आयतन $\times$ घनत्व $= 1000 \ mL \times 1.28 \ g \ mL^{-1} = 1280 \ g$.
विलेय $(NaOH)$ का द्रव्यमान $= 2 \ mol \times 40 \ g \ mol^{-1} = 80 \ g$.
विलायक (जल) का द्रव्यमान $=$ विलयन का द्रव्यमान $-$ विलेय का द्रव्यमान $= 1280 \ g - 80 \ g = 1200 \ g = 1.2 \ kg$.
मोललता $(m) = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलायक का द्रव्यमान (kg में)}} = \frac{2 \ mol}{1.2 \ kg} = 1.67 \ m$.

(C) फॉर्मिक एसिड $(HCOOH)$ सांद्र $H_2SO_4$ के साथ प्रतिक्रिया करके $CO$ और $H_2O$ उत्पन्न करता है: $HCOOH \xrightarrow{conc. H_2SO_4} CO + H_2O$.
ऑक्जेलिक एसिड $(H_2C_2O_4)$ सांद्र $H_2SO_4$ के साथ प्रतिक्रिया करके $CO$,$CO_2$ और $H_2O$ उत्पन्न करता है: $H_2C_2O_4 \xrightarrow{conc. H_2SO_4} CO + CO_2 + H_2O$.
$KOH$ छर्रे अम्लीय गैस $CO_2$ को अवशोषित कर लेते हैं,जिससे शेष गैसीय उत्पाद $CO$ बचता है।
$HCOOH$ के मोल = $\frac{2.3 \ g}{46 \ g/mol} = 0.05 \ mol$. यह $0.05 \ mol$ $CO$ उत्पन्न करता है।
$H_2C_2O_4$ के मोल = $\frac{4.5 \ g}{90 \ g/mol} = 0.05 \ mol$. यह $0.05 \ mol$ $CO$ और $0.05 \ mol$ $CO_2$ उत्पन्न करता है।
शेष $CO$ के कुल मोल = $0.05 \ mol + 0.05 \ mol = 0.1 \ mol$.
$CO$ का द्रव्यमान = $0.1 \ mol \times 28 \ g/mol = 2.8 \ g$.

(C) रासायनिक अभिक्रिया: $NH_{2}CONH_{2} + 2NaOH \rightarrow Na_{2}CO_{3} + 2NH_{3}$.
$1 \ mole$ यूरिया $2 \ moles$ $NH_{3}$ उत्पन्न करता है।
यूरिया का आणविक द्रव्यमान $= 60 \ g/mol$.
यूरिया के मोल $= \frac{0.6}{60} = 0.01 \ mol$.
उत्पन्न $NH_{3}$ के मोल $= 2 \times 0.01 = 0.02 \ mol$.
उदासीनीकरण के लिए,आवश्यक $HCl$ के मोल $= 0.02 \ mol$.
विकल्प $C$: $100 \ mL$ का $0.2 \ N \ HCl = 0.1 \ L \times 0.2 \ N = 0.02 \ \text{equivalents} = 0.02 \ \text{moles}$.

(C) सबसे पहले,रासायनिक समीकरण को संतुलित करें: $2NaClO_{3(s)} + Fe_{(s)} \rightarrow 3O_{2(g)} + 2NaCl_{(s)} + FeO_{(s)}$
आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ का उपयोग करके आवश्यक $O_{2}$ के मोल की गणना करें:
$n(O_{2}) = \frac{PV}{RT} = \frac{1 \times 492}{0.082 \times 300} = 20 \ mol$
संतुलित समीकरण के अनुसार,$2 \ mol \ NaClO_{3}$ से $3 \ mol \ O_{2}$ उत्पन्न होता है।
इसलिए,आवश्यक $NaClO_{3}$ के मोल $= \frac{2}{3} \times 20 = 13.33 \ mol$
$NaClO_{3}$ का आणविक द्रव्यमान $= 106.5 \ g/mol$
$NaClO_{3}$ का द्रव्यमान $= 13.33 \times 106.5 = 1420 \ g$
नोट: दिए गए विकल्प संतुलित समीकरण के अनुसार गणना से मेल नहीं खाते हैं। प्रश्न में दिए गए समाधान तर्क के अनुसार उत्तर $2130 \ g$ है।

(A) फेरस सल्फेट हेप्टाहाइड्रेट $(FeSO_4 \cdot 7H_2O)$ का आणविक द्रव्यमान: $55.85 + 32.0 + 4 \times 16.0 + 7 \times 18.0 = 277.85 \; g/mol$ है।
दिया गया है,$100 \; kg$ गेहूं में $10 \; ppm$ आयरन का अर्थ है:
$10 = \frac{\text{Fe का द्रव्यमान (mg में)}}{\text{गेहूं का द्रव्यमान (kg में)}}$
आवश्यक $Fe$ का द्रव्यमान $= 10 \times 100 = 1000 \; mg = 1 \; g$ है।
$FeSO_4 \cdot 7H_2O$ में,$Fe$ का द्रव्यमान अंश $\frac{55.85}{277.85}$ है।
माना लवण का द्रव्यमान $w$ ग्राम है:
$w \times \frac{55.85}{277.85} = 1 \; g$
$w = \frac{277.85}{55.85} \approx 4.97 \; g$.

(D) रासायनिक अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$(a)$ $Zn(s) + 2HCl(aq) \longrightarrow ZnCl_{2}(aq) + H_{2}(g)$
$(b)$ $Zn(s) + 2NaOH(aq) + 2H_{2}O(l) \longrightarrow Na_{2}[Zn(OH)_{4}](aq) + H_{2}(g)$
दोनों संतुलित समीकरणों की रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1 \ mole$ $Zn$ दोनों स्थितियों में $1 \ mole$ $H_{2}$ गैस उत्पन्न करता है।
चूंकि दोनों अभिक्रियाओं में $Zn$ की मात्रा $(5 \ g)$ समान है,इसलिए उत्पन्न $H_{2}$ के मोलों की संख्या समान होगी।
अतः,उत्पन्न $H_{2}$ के आयतन का अनुपात $1 : 1$ है।

(D) $CaCO_{3}$ समतुल्य के संदर्भ में कठोरता की गणना लवण की सांद्रता को $CaCO_{3}$ की समतुल्य सांद्रता में परिवर्तित करके की जाती है।
$MgSO_{4}$ की दी गई सांद्रता $= 10^{-3} \; M = 10^{-3} \; mol/L$.
चूंकि $1 \; mol \; MgSO_{4}$,$1 \; mol \; CaCO_{3}$ के समतुल्य है,इसलिए $CaCO_{3}$ समतुल्य की सांद्रता $10^{-3} \; mol/L$ है।
$CaCO_{3}$ का द्रव्यमान $= 10^{-3} \; mol \times 100 \; g/mol = 0.1 \; g$ (पानी के $1 \; L$ में)।
$ppm$ का अर्थ है प्रति मिलियन भाग,जो विलयन के $1 \; L$ में विलेय के $mg$ की मात्रा है।
$0.1 \; g = 100 \; mg$.
अतः,कठोरता $100 \; ppm$ है।

(D) दिया गया है:
घनत्व $(d)$ = $1.4 \; g/mL$
द्रव्यमान प्रतिशत = $63\%$
$HNO_{3}$ का मोलर द्रव्यमान $(M_{w})$ = $63 \; g/mol$
मोलरता $(M)$ के लिए सूत्र:
$M = \frac{\text{द्रव्यमान प्रतिशत} \times d \times 10}{\text{मोलर द्रव्यमान}}$
गणना:
$M = \frac{63 \times 1.4 \times 10}{63}$
$M = 1.4 \times 10 = 14 \; M$
अतः,मोलरता $14 \; M$ है।

(B) मीथेन के दहन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 2H_2O_{(g)}$
$(i)$ मीथेन $(CH_4)$ के मोल की गणना:
$CH_4$ का मोलर द्रव्यमान $= 12 + (4 \times 1) = 16 \ g/mol$.
$CH_4$ के मोल $= \frac{16 \ g}{16 \ g/mol} = 1 \ mol$.
$(ii)$ संतुलित समीकरण के स्टोइकोमेट्री (stoichiometry) के अनुसार:
$1 \ mol$ $CH_4$,$2 \ mol$ $H_2O$ उत्पन्न करता है।
$(iii)$ उत्पन्न जल का द्रव्यमान:
$H_2O$ का मोलर द्रव्यमान $= (2 \times 1) + 16 = 18 \ g/mol$.
$H_2O$ का द्रव्यमान $= 2 \ mol \times 18 \ g/mol = 36 \ g$.

(B) मीथेन के दहन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$CH_4 \ (g) + 2O_2 \ (g) \rightarrow CO_2 \ (g) + 2H_2O \ (g)$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol \ CH_4$ से $1 \ mol \ CO_2$ प्राप्त होता है।
$CO_2$ का मोलर द्रव्यमान $12 + (2 \times 16) = 44 \ g/mol$ है।
उत्पन्न $CO_2$ के मोलों की संख्या $= \frac{\text{दिया गया द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{22 \ g}{44 \ g/mol} = 0.5 \ mol$ है।
चूंकि $1 \ mol \ CH_4$ से $1 \ mol \ CO_2$ बनता है,इसलिए $0.5 \ mol \ CO_2$ उत्पन्न करने के लिए $0.5 \ mol \ CH_4$ की आवश्यकता होगी।

मोलरता $(M)$ को प्रति लीटर विलयन में विलेय के मोलों की संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$0.375 \,M$ जलीय विलयन का अर्थ है कि $1000 \,mL$ विलयन में $0.375$ मोल सोडियम एसीटेट उपस्थित है।
$500 \,mL$ में मोलों की संख्या = $\frac{0.375 \,mol}{1000 \,mL} \times 500 \,mL = 0.1875 \,mol$.
सोडियम एसीटेट का द्रव्यमान = $\text{मोलों की संख्या} \times \text{मोलर द्रव्यमान}$.
द्रव्यमान = $0.1875 \,mol \times 82.0245 \,g \,mol^{-1} = 15.3796 \,g \approx 15.38 \,g$.

(N/A) नमूने में नाइट्रिक एसिड का द्रव्यमान प्रतिशत $= 69 \%$.
इसका अर्थ है कि नाइट्रिक एसिड के $100 \, g$ विलयन में $69 \, g$ नाइट्रिक एसिड द्रव्यमान के अनुसार उपस्थित है।
नाइट्रिक एसिड $(HNO_3)$ का मोलर द्रव्यमान $= 1 + 14 + 3(16) = 63 \, g \, mol^{-1}$.
$69 \, g$ $HNO_3$ में मोलों की संख्या $= \frac{69 \, g}{63 \, g \, mol^{-1}} \approx 1.095 \, mol$.
नाइट्रिक एसिड के $100 \, g$ विलयन का आयतन $= \frac{\text{विलयन का द्रव्यमान}}{\text{विलयन का घनत्व}} = \frac{100 \, g}{1.41 \, g \, mL^{-1}} \approx 70.92 \, mL = 70.92 \times 10^{-3} \, L$.
नाइट्रिक एसिड की सांद्रता $= \frac{\text{मोलों की संख्या}}{\text{आयतन (लीटर में)}} = \frac{1.095 \, mol}{70.92 \times 10^{-3} \, L} \approx 15.44 \, mol \, L^{-1}$.

(A) विलयन की मोलरता $(M)$ को प्रति लीटर विलयन में विलेय के मोलों की संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$M = \frac{\text{विलेय के मोलों की संख्या}}{\text{विलयन का आयतन (लीटर में)}}$
सबसे पहले,चीनी $(C_{12}H_{22}O_{11})$ का मोलर द्रव्यमान ज्ञात करें:
$Molar \ mass = (12 \times 12) + (1 \times 22) + (11 \times 16) = 144 + 22 + 176 = 342 \ g \ mol^{-1}$
इसके बाद,चीनी के मोलों की संख्या ज्ञात करें:
$Moles = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{20 \ g}{342 \ g \ mol^{-1}} \approx 0.05848 \ mol$
अंत में,मोलरता की गणना करें:
$M = \frac{0.05848 \ mol}{2 \ L} = 0.02924 \ mol \ L^{-1} \approx 0.02925 \ mol \ L^{-1}$

(B) अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2H_{2(g)} + O_{2(g)} \longrightarrow 2H_{2}O_{(g)}$
गे-लुसाक के गैसीय आयतन के नियम के अनुसार, $2$ आयतन $H_{2}$, $1$ आयतन $O_{2}$ के साथ अभिक्रिया करके $2$ आयतन $H_{2}O$ वाष्प उत्पन्न करते हैं।
दिए गए $10$ आयतन $H_{2}$ और $5$ आयतन $O_{2}$ का अनुपात $10:5$ अर्थात $2:1$ है, जो स्टोइकोमेट्रिक अनुपात से मेल खाता है।
अतः, $10$ आयतन $H_{2}$, $5$ आयतन $O_{2}$ के साथ पूर्णतः अभिक्रिया करके $10$ आयतन जल वाष्प उत्पन्न करेंगे।

(A) संतुलित रासायनिक समीकरण:
$CaCO_{3(s)} + 2HCl_{(aq)} \rightarrow CaCl_{2(aq)} + CO_{2(g)} + H_{2}O_{(l)}$
चरण $1$: $25 \ mL$ $0.75 \ M$ विलयन में उपस्थित $HCl$ के मोलों की गणना करें।
$\text{मोल }= \text{मोलरता }\times \text{आयतन }(L \ \text{में}) = 0.75 \ mol \ L^{-1} \times 0.025 \ L = 0.01875 \ mol$ $HCl$.
चरण $2$: आवश्यक $CaCO_{3}$ के मोल ज्ञात करने के लिए स्टोइकोमेट्री का उपयोग करें।
समीकरण के अनुसार,$2 \ mol$ $HCl$,$1 \ mol$ $CaCO_{3}$ के साथ अभिक्रिया करता है।
अतः,$0.01875 \ mol$ $HCl$,$\frac{0.01875}{2} = 0.009375 \ mol$ $CaCO_{3}$ के साथ अभिक्रिया करेगा।
चरण $3$: $CaCO_{3}$ के मोल को द्रव्यमान में बदलें।
$CaCO_{3}$ का मोलर द्रव्यमान = $40 + 12 + (3 \times 16) = 100 \ g \ mol^{-1}$.
$\text{द्रव्यमान }= \text{मोल }\times \text{मोलर }\ \text{द्रव्यमान }= 0.009375 \ mol \times 100 \ g \ mol^{-1} = 0.9375 \ g$.

(8.4 G) संतुलित रासायनिक समीकरण है: $4HCl_{(aq)} + MnO_{2(s)} \rightarrow 2H_{2}O_{(l)} + MnCl_{2(aq)} + Cl_{2(g)}$
$MnO_{2}$ का मोलर द्रव्यमान $= 54.94 + 2 \times 16.00 = 70.94 \approx 87\ g/mol$.
$HCl$ का मोलर द्रव्यमान $= 1.008 + 35.45 = 36.458 \approx 36.5\ g/mol$.
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1\ mol$ $MnO_{2}$ $(87\ g)$,$4\ mol$ $HCl$ $(4 \times 36.5 = 146\ g)$ के साथ अभिक्रिया करता है।
अतः,$5.0\ g$ $MnO_{2}$ के साथ अभिक्रिया करेगा:
$= \frac{146\ g}{87\ g} \times 5.0\ g = 8.39\ g \approx 8.4\ g$ $HCl$.

(D) एल्युमीनियम की कास्टिक सोडा के साथ प्रतिक्रिया इस प्रकार है:
$2Al(s) + 2NaOH(aq) + 2H_2O(l) \to 2NaAlO_2(aq) + 3H_2(g)$
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$2 \, mol$ $Al$ $(54 \, g)$ से $3 \, mol$ $H_2$ उत्पन्न होता है।
$STP$ ($273.15 \, K$ और $1 \, bar$) पर,$1 \, mol$ आदर्श गैस $22.7 \, L$ $(22700 \, mL)$ आयतन घेरती है।
$0.15 \, g$ $Al$ द्वारा $STP$ पर उत्पन्न $H_2$ का आयतन:
$V_{STP} = \frac{3 \times 22700 \times 0.15}{54} \, mL = 189.17 \, mL$
संयुक्त गैस समीकरण $\frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 V_2}{T_2}$ का उपयोग करने पर:
$P_1 = 1 \, bar, V_1 = 189.17 \, mL, T_1 = 273.15 \, K$
$P_2 = 1 \, bar, T_2 = 293.15 \, K$
$V_2 = \frac{P_1 V_1 T_2}{P_2 T_1} = \frac{1 \times 189.17 \times 293.15}{1 \times 273.15} \approx 203 \, mL$
अतः,$203 \, mL$ डाइहाइड्रोजन मुक्त होगा।

(A) माना डाइहाइड्रोजन का भार $20 \ g$ है और डाइऑक्सीजन का भार $80 \ g$ है।
डाइहाइड्रोजन के मोलों की संख्या $n_{H_2} = \frac{20 \ g}{2 \ g/mol} = 10 \ mol$ है।
डाइऑक्सीजन के मोलों की संख्या $n_{O_2} = \frac{80 \ g}{32 \ g/mol} = 2.5 \ mol$ है।
मिश्रण का कुल दाब $P_{total} = 1 \ bar$ है।
डाइहाइड्रोजन का आंशिक दाब $p_{H_2} = \chi_{H_2} \times P_{total}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $\chi_{H_2}$ डाइहाइड्रोजन का मोल अंश है।
$\chi_{H_2} = \frac{n_{H_2}}{n_{H_2} + n_{O_2}} = \frac{10}{10 + 2.5} = \frac{10}{12.5} = 0.8$.
अतः,$p_{H_2} = 0.8 \times 1 \ bar = 0.8 \ bar$.