Chemical stoichiometry Questions in Hindi

(D) अभिक्रिया है: $4(CH_3)_2SiCl_2 + 4H_2O \rightarrow ((CH_3)_2SiO)_4 + 8HCl$.
सबसे पहले,डाइमेथिलडाइक्लोरोसिलेन $(CH_3)_2SiCl_2$ का मोलर द्रव्यमान ज्ञात करें: $2(12) + 6(1) + 28 + 2(35.5) = 129 \ g \ mol^{-1}$.
$(CH_3)_2SiCl_2$ के मोलों की संख्या = $\frac{516 \ g}{129 \ g \ mol^{-1}} = 4 \ mol$.
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$4 \ mol$ $(CH_3)_2SiCl_2$ से $1 \ mol$ टेट्रामेरिक चक्रीय उत्पाद $X$ $(((CH_3)_2SiO)_4)$ प्राप्त होता है।
$X$ का मोलर द्रव्यमान = $8(12) + 24(1) + 4(28) + 4(16) = 296 \ g \ mol^{-1}$.
$X$ की सैद्धांतिक उपज = $1 \ mol \times 296 \ g \ mol^{-1} = 296 \ g$.
चूंकि प्रतिशत उपज $75 \%$ है,इसलिए प्राप्त $X$ का वास्तविक भार = $296 \ g \times \frac{75}{100} = 222 \ g$.

(D) सबसे पहले,स्टॉक विलयन की मोलरता की गणना करें:
$M = \frac{\text{density} \times 10 \times \% (w/w)}{\text{molar mass}} = \frac{1.25 \times 10 \times 29.2}{36.5} = 10 \ M$.
अब,तनुकरण सूत्र $M_1V_1 = M_2V_2$ का उपयोग करें:
$10 \ M \times V_1 = 0.4 \ M \times 200 \ mL$.
$V_1 = \frac{0.4 \times 200}{10} = 8 \ mL$.

(C) गैलेना $(PbS)$ की स्वतः-अपचयन प्रक्रिया के लिए रासायनिक अभिक्रिया है:
$PbS + O_2 \rightarrow Pb + SO_2$
संतुलित समीकरण की स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $O_2$,$1 \ mol$ $Pb$ उत्पन्न करता है।
अतः,उपभोग की गई $O_2$ के मोलों की संख्या उत्पादित $Pb$ के मोलों की संख्या के बराबर है:
$n_{O_2} = n_{Pb}$
$n = \frac{w}{M}$ संबंध का उपयोग करने पर:
$\frac{w_{O_2}}{M_{O_2}} = \frac{w_{Pb}}{M_{Pb}}$
यहाँ $M_{O_2} = 32 \ g \ mol^{-1}$ और $M_{Pb} = 207 \ g \ mol^{-1}$ है।
$w_{O_2} = 1 \ kg$ के लिए:
$w_{Pb} = \frac{1 \ kg \times 207}{32} = 6.46875 \ kg \approx 6.47 \ kg$.

(C) सांद्र $HNO_3$ द्वारा रॉम्बिक सल्फर $(S_8)$ का ऑक्सीकरण सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ देता है,जिसमें सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ है।
संतुलित रासायनिक समीकरण:
$S_8 + 48 \ HNO_3 \longrightarrow 8 \ H_2SO_4 + 48 \ NO_2 + 16 \ H_2O$
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति के अनुसार,$1$ मोल $S_8$ से $16$ मोल $H_2O$ उत्पन्न होते हैं।
जल का द्रव्यमान $= 16 \ mol \times 18 \ g \ mol^{-1} = 288 \ g$.

(D) रासायनिक अभिक्रिया है: $3Sn + 6HCl + C_6H_5NO_2 \rightarrow C_6H_5NH_3^+Cl^- + 3SnCl_2 + 2H_2O$.
कार्बनिक लवण (एनिलिनियम क्लोराइड,$C_6H_5NH_3Cl$) का आणविक द्रव्यमान $129 \ g/mol$ है।
चूंकि $1.29 \ g$ कार्बनिक लवण बनता है,लवण के मोल $n = \frac{1.29 \ g}{129 \ g/mol} = 0.01 \ mol$ हैं।
अभिक्रिया के स्टोइकोमेट्री के अनुसार:
$1 \ mol$ नाइट्रोबेंजीन $1 \ mol$ कार्बनिक लवण बनाता है।
$1 \ mol$ कार्बनिक लवण बनाने के लिए $3 \ mol$ $Sn$ की आवश्यकता होती है।
इसलिए,$0.01 \ mol$ लवण के लिए:
नाइट्रोबेंजीन की मात्रा $(y)$ $= 0.01 \ mol \times 123 \ g/mol = 1.23 \ g$.
$Sn$ की मात्रा $(x)$ $= 0.03 \ mol \times 119 \ g/mol = 3.57 \ g$.
अतः,$x = 3.57$ और $y = 1.23$.

(D) अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$5[Fe(C_2O_4)_2(H_2O)_2]^{2-} + 3MnO_4^- + 24H^{+} \longrightarrow 3Mn^{2+} + 5Fe^{3+} + 10CO_2 + 22H_2O$
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) से,सांद्रता में परिवर्तन की दर रससमीकरणमितीय गुणांकों से इस प्रकार संबंधित है:
$-\frac{1}{24} \frac{d[H^{+}]}{dt} = -\frac{1}{3} \frac{d[MnO_4^-]}{dt}$
अतः,$[H^{+}]$ के परिवर्तन की दर और $[MnO_4^-]$ के परिवर्तन की दर का अनुपात है:
$\frac{d[H^{+}]}{dt} / \frac{d[MnO_4^-]}{dt} = \frac{24}{3} = 8$.

(B) डाइबोरेन की मेथेनॉल के साथ अभिक्रिया का संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$B_2H_6 + 6 CH_3OH \longrightarrow 2 B(OCH_3)_3 + 6 H_2$
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1$ मोल $B_2H_6$ बोरॉन युक्त उत्पाद,ट्राईमेथिल बोरेट $(B(OCH_3)_3)$ के $2$ मोल उत्पन्न करता है।
अतः,$3$ मोल $B_2H_6$ से $3 \times 2 = 6$ मोल $B(OCH_3)_3$ प्राप्त होंगे।

(B) सफेद फास्फोरस $(P_4)$ की $NaOH$ के साथ अभिक्रिया:
$P_4 + 3NaOH + 3H_2O \longrightarrow PH_3 + 3NaH_2PO_2$
$P_4$ के मोल = $\frac{1.24 \ g}{124 \ g/mol} = 0.01 \ mol$.
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $P_4$ से $1 \ mol$ $PH_3$ (गैस $Q$) प्राप्त होता है।
अतः,$PH_3$ के मोल = $0.01 \ mol$.
$PH_3$ की $CuSO_4$ के साथ अभिक्रिया:
$2PH_3 + 3CuSO_4 \longrightarrow Cu_3P_2 + 3H_2SO_4$
आवश्यक $CuSO_4$ के मोल = $\frac{3}{2} \times PH_3$ के मोल = $\frac{3}{2} \times 0.01 = 0.015 \ mol$.
$CuSO_4$ का आणविक द्रव्यमान = $63 + 32 + (4 \times 16) = 159 \ g/mol$.
$CuSO_4$ का द्रव्यमान = $0.015 \ mol \times 159 \ g/mol = 2.385 \ g$.
दो दशमलव स्थानों तक पूर्णांकित करने पर,मान $2.39 \ g$ है।

(D) ऑक्साइड $M_X Y_2 O_4$ का कुल आवेश शून्य होना चाहिए।
यह दिया गया है कि $Y$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है और $O$ $-2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है,इसलिए कुल ऋणात्मक आवेश $4 \times (-2) = -8$ है।
$Y$ द्वारा प्रदान किया गया कुल धनात्मक आवेश $2 \times (+3) = +6$ है।
इसलिए,$M$ द्वारा प्रदान किया गया कुल धनात्मक आवेश $8 - 6 = +2$ होना चाहिए।
मान लीजिए कि $M$ आयनों की कुल संख्या $X$ है। $M^{2+}$ का अंश $\frac{1}{3}$ है,इसलिए $M^{2+}$ आयनों की संख्या $\frac{X}{3}$ है और $M^{3+}$ आयनों की संख्या $\frac{2X}{3}$ है।
$M$ द्वारा योगदान दिया गया कुल आवेश $(\frac{X}{3} \times 2) + (\frac{2X}{3} \times 3) = \frac{2X}{3} + 2X = \frac{8X}{3}$ है।
$M$ के कुल धनात्मक आवेश को $+2$ के बराबर रखने पर,हमें $\frac{8X}{3} = 2$ प्राप्त होता है।
$X$ के लिए हल करने पर,हमें $X = \frac{6}{8} = 0.75$ प्राप्त होता है।

(A) $CO_2$ और $Ca(OH)_2$ के बीच की प्रतिक्रिया: $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 + H_2O$ है।
मान लीजिए $CO_2$ के मोल $n$ हैं।
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$n$ मोल $CO_2$,$n$ मोल $Ca(OH)_2$ के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।
यह दिया गया है कि $CO_2$ की यह मात्रा $Ca(OH)_2$ की प्रारंभिक मात्रा के ठीक आधे हिस्से के साथ प्रतिक्रिया करती है,इसलिए $Ca(OH)_2$ के कुल प्रारंभिक मोल $= 2n$ हैं।
अतिरिक्त $Ca(OH)_2 = 2n - n = n$ है।
इस अतिरिक्त $Ca(OH)_2$ को $HCl$ द्वारा उदासीन किया जाता है: $Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O$।
$Ca(OH)_2$ के तुल्यांक = $HCl$ के तुल्यांक।
$n \times 2 = 0.1 \times 0.040 \times 1$।
$2n = 0.004 \implies n = 0.002 \ mol$।
$STP$ $(1 \ atm, 273 \ K)$ पर,$1 \ mol$ गैस $22400 \ cm^3$ आयतन घेरती है।
आयतन $x = 0.002 \times 22400 = 44.8 \ cm^3$।
निकटतम पूर्णांक में,$x = 45 \ cm^3$।

(D) माना $N_2O_5$ का प्रारंभिक दाब $P_0$ है।
अभिक्रिया है: $N_2O_{5(g)} \rightarrow 2NO_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)}$
$t=0$ पर: $P_0$,$0$,$0$
$t=t$ पर: $P_0 - x$,$2x$,$\frac{1}{2}x$
कुल दाब $P_t = (P_0 - x) + 2x + \frac{1}{2}x = P_0 + \frac{3}{2}x$
जब $50\%$ अभिक्रिया पूर्ण हो जाती है,तब $x = \frac{P_0}{2}$.
$P_t = P_0 + \frac{3}{2}(\frac{P_0}{2}) = P_0 + \frac{3}{4}P_0 = \frac{7}{4}P_0$.
अतः,अंतिम दाब प्रारंभिक दाब का $7/4$ गुना है।

(C) रासायनिक अभिक्रिया: $C_6H_5COOH + NaHCO_3 \rightarrow C_6H_5COONa + H_2O + CO_2$
$STP$ पर,किसी भी गैस का $1 \ mole$ $22.4 \ L$ आयतन घेरता है।
उत्पन्न $CO_2$ के मोल = $\frac{11.2 \ L}{22.4 \ L/mol} = 0.5 \ mol$.
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति के अनुसार,$1 \ mole$ बेंजोइक एसिड $1 \ mole$ $CO_2$ उत्पन्न करता है।
अतः,बेंजोइक एसिड के मोल = $0.5 \ mol$.
बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ का मोलर द्रव्यमान = $(6 \times 12) + (6 \times 1) + (2 \times 16) = 122 \ g/mol$.
बेंजोइक एसिड का द्रव्यमान $(X)$ = $\text{मोल} \times \text{मोलर द्रव्यमान} = 0.5 \ mol \times 122 \ g/mol = 61 \ g$.

(C) $HNO_3$ की सांद्रता $75 \% \ w/w$ दी गई है।
इसका अर्थ है कि $100 \ g$ विलयन में $75 \ g$ $HNO_3$ मौजूद है।
विलयन का घनत्व $d = 1.25 \ g/mL$ है।
$100 \ g$ विलयन का आयतन $V = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{घनत्व}} = \frac{100 \ g}{1.25 \ g/mL} = 80 \ mL$ है।
अतः,$75 \ g$ $HNO_3$,$80 \ mL$ विलयन में उपस्थित है।
इसलिए,$30 \ g$ $HNO_3$ वाले विलयन का आयतन $\frac{80 \ mL}{75 \ g} \times 30 \ g = 32 \ mL$ होगा।

(A) संतुलित रासायनिक समीकरण $5I^{-} + IO_3^{-} + 6H^{+} \rightarrow 3I_2 + 3H_2O$ है।
$200 \ mL$ $0.1 \ M$ $KI$ विलयन में $KI$ के मोल $= 0.1 \times 0.2 = 0.02 \ mol$ हैं।
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$5 \ mol$ $I^{-}$,$1 \ mol$ $IO_3^{-}$ के साथ अभिक्रिया करता है।
अतः,$0.02 \ mol$ $I^{-}$,$0.02 / 5 = 0.004 \ mol$ $KIO_3$ के साथ अभिक्रिया करेगा। कथन $(A)$ सही है।
$5 \ mol$ $I^{-}$,$6 \ mol$ $H^{+}$ के साथ अभिक्रिया करता है। अतः,$0.02 \ mol$ $I^{-}$,$(6/5) \times 0.02 = 0.024 \ mol$ $H^{+}$ के साथ अभिक्रिया करेगा। कथन $(B)$ गलत है।
$5 \ mol$ $I^{-}$,$3 \ mol$ $I_2$ उत्पन्न करता है। अतः,$0.05 \ mol$ $I^{-}$ ($0.5 \ L$ में) $(3/5) \times 0.05 = 0.03 \ mol$ $I_2$ उत्पन्न करेगा। कथन $(C)$ गलत है।
अभिक्रिया $IO_3^{-} + 6H^{+} + 5e^{-} \rightarrow \frac{1}{2}I_2 + 3H_2O$ में,$IO_3^{-}$ में $I$ की ऑक्सीकरण अवस्था $(+5)$ से $I_2$ $(0)$ में परिवर्तित होती है,जो $5$ है। इस प्रकार,n-कारक $5$ है। तुल्यांकी भार $= \frac{\text{आण्विक भार}}{5}$। कथन $(D)$ सही है।

(C) संतुलित रासायनिक समीकरण है: $Mg(s) + 2HCl(aq) \rightarrow MgCl_2(aq) + H_2(g)$
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $Mg$,$1 \ mol$ $H_2$ गैस उत्पन्न करता है।
$STP$ पर,$1 \ mol$ गैस $22400 \ mL$ आयतन घेरती है।
उत्पन्न $H_2$ के मोल = $\frac{220 \ mL}{22400 \ mL \ mol^{-1}} = 0.00982 \ mol$.
आवश्यक $Mg$ के मोल = $0.00982 \ mol$.
$Mg$ का द्रव्यमान = $0.00982 \ mol \times 24 \ g \ mol^{-1} = 0.2357 \ g$.
मिलीग्राम में बदलने पर: $0.2357 \ g \times 1000 = 235.7 \ mg$.

(A) रासायनिक अभिक्रिया है: $C_6H_5NO_2 + HNO_3 \xrightarrow{H_2SO_4} C_6H_4(NO_2)_2 + H_2O$
नाइट्रोबेंजीन $(C_6H_5NO_2)$ का मोलर द्रव्यमान $= 123 \ g \ mol^{-1}$
$m-$डाइनाइट्रोबेंजीन $(C_6H_4N_2O_4)$ का मोलर द्रव्यमान $= 168 \ g \ mol^{-1}$
उत्पादित $m-$डाइनाइट्रोबेंजीन के मोल $= \frac{4.2 \ g}{168 \ g \ mol^{-1}} = 0.025 \ mol$
चूंकि $1 \ mol$ नाइट्रोबेंजीन $1 \ mol$ $m-$डाइनाइट्रोबेंजीन उत्पन्न करता है,आवश्यक नाइट्रोबेंजीन के मोल $= 0.025 \ mol$
नाइट्रोबेंजीन का द्रव्यमान $(X)$ $= 0.025 \ mol \times 123 \ g \ mol^{-1} = 3.075 \ g$
निकटतम पूर्णांक $3$ है.

(C) आवश्यक आयरन की सांद्रता $12 \ ppm$ है,जिसका अर्थ है $10^6 \ g$ गेहूं में $12 \ g$ आयरन।
गेहूं का द्रव्यमान $= 150 \ kg = 150 \times 10^3 \ g$.
आवश्यक आयरन का द्रव्यमान $(w) = \frac{12}{10^6} \times 150 \times 10^3 = 1.8 \ g$.
$FeSO_4 \cdot 7 H_2 O$ का मोलर द्रव्यमान $= 56 + 32 + (4 \times 16) + 7 \times (2 \times 1 + 16) = 278 \ g \ mol^{-1}$.
माना $FeSO_4 \cdot 7 H_2 O$ का द्रव्यमान $w_1 \ g$ है।
चूंकि $1 \ mol$ $FeSO_4 \cdot 7 H_2 O$ में $1 \ mol$ $Fe$ होता है,इसलिए $Fe$ के मोल समान होंगे।
$\frac{w_1}{278} = \frac{1.8}{56}$.
$w_1 = \frac{1.8 \times 278}{56} \approx 8.935 \ g$.
निकटतम पूर्णांक में,हमें $9 \ g$ प्राप्त होता है।

(B) चूना पत्थर के अपघटन के लिए रासायनिक अभिक्रिया:
$CaCO_3(s) \rightarrow CaO(s) + CO_2(g)$
$150 \ kg$ चूना पत्थर में शुद्ध $CaCO_3$ का द्रव्यमान:
$\text{Mass of } CaCO_3 = 150 \ kg \times 0.75 = 112.5 \ kg = 112500 \ g$
$CaCO_3$ का मोलर द्रव्यमान $= 40 + 12 + (3 \times 16) = 100 \ g \ mol^{-1}$
$CaCO_3$ के मोलों की संख्या $= \frac{112500 \ g}{100 \ g \ mol^{-1}} = 1125 \ mol$
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति के अनुसार,$1 \ mol$ $CaCO_3$ से $1 \ mol$ $CaO$ उत्पन्न होता है।
अतः,$CaO$ के मोल $= 1125 \ mol$
$CaO$ का मोलर द्रव्यमान $= 40 + 16 = 56 \ g \ mol^{-1}$
$CaO$ का द्रव्यमान $= 1125 \ mol \times 56 \ g \ mol^{-1} = 63000 \ g = 63 \ kg$

(D) डाल्टन के आंशिक दबाव के नियम के अनुसार,किसी गैस का आंशिक दबाव उसके मोल अंश के सीधे आनुपातिक होता है,जो दिए गए द्रव्यमान में मोलों की संख्या के आनुपातिक होता है।
$(i)$ $N_2$ और $O_2$ के आंशिक दबाव का अनुपात $\frac{P_{N_2}}{P_{O_2}} = \frac{n_{N_2}}{n_{O_2}} = \frac{70/28}{27/32} = \frac{2.5}{0.84375} \approx 2.96$ है।
$(ii)$ $O_2$ और $Ar$ के आंशिक दबाव का अनुपात $\frac{P_{O_2}}{P_{Ar}} = \frac{n_{O_2}}{n_{Ar}} = \frac{27/32}{3/40} = \frac{0.84375}{0.075} = 11.25$ है।
अतः,अनुपात $2.96$ और $11.25$ है।

(C) रासायनिक अभिक्रिया: $NaI_{(aq)} + AgNO_{3(aq)} \rightarrow AgI_{(s)} + NaNO_{3(aq)}$
$1$. $AgI$ का मोलर द्रव्यमान: $108 + 127 = 235 \ g \ mol^{-1}$.
$2$. प्राप्त $AgI$ के मोल: $n(AgI) = \frac{4.74 \ g}{235 \ g \ mol^{-1}} \approx 0.02017 \ mol$.
$3$. स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $NaI$ से $1 \ mol$ $AgI$ प्राप्त होता है। अतः,$NaI$ के मोल = $0.02017 \ mol$.
$4$. मोलरता $(M)$ की गणना: $M = \frac{n}{V(L)} = \frac{0.02017 \ mol}{0.020 \ L} = 1.0085 \ M$.
$5$. निकटतम पूर्णांक मान $1$ है।

(C) उदासीनीकरण अभिक्रिया: $2HNO_3 + Ba(OH)_2 \rightarrow Ba(NO_3)_2 + 2H_2O$.
तुल्यांक के नियम के अनुसार,$HNO_3$ के तुल्यांक = $Ba(OH)_2$ के तुल्यांक।
$n_{factor} \times M_1 \times V_1 = n_{factor} \times M_2 \times V_2$.
$HNO_3$ के लिए $n_{factor} = 1$ और $Ba(OH)_2$ के लिए $n_{factor} = 2$ है।
$1 \times 0.04 \times V_1 = 2 \times 0.01 \times 50$.
$0.04 \times V_1 = 1$.
$V_1 = \frac{1}{0.04} = 25 \ mL$.

(A) नॉर्मलता $(N)$ को विलयन के प्रति लीटर में विलेय के ग्राम तुल्यांकों की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है।
नॉर्मलता का सूत्र है: $N = \frac{\text{ग्राम तुल्यांकों की संख्या}}{\text{विलयन का आयतन } (L)}$
ग्राम तुल्यांकों की संख्या = $\frac{w}{E}$,जहाँ $w$ विलेय का द्रव्यमान ग्राम में है और $E$ तुल्यांकी भार है।
इसे नॉर्मलता के सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर: $N = \frac{w}{E \cdot V(L)}$
चूँकि $V(L) = \frac{V(mL)}{1000}$,हमें प्राप्त होता है: $N = \frac{w \cdot 1000}{E \cdot V(mL)}$
$w$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर: $w = \frac{N \cdot E \cdot V(mL)}{1000}$.

(C) संतुलित रासायनिक समीकरण के अनुसार: $2 NO_{(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 NO_{2(g)}$.
स्टोइकियोमेट्री से,$2 \ \text{आयतन}$ $NO$ को $1 \ \text{आयतन}$ $O_2$ की आवश्यकता होती है।
इसलिए,$100 \ cm^3$ $NO$ को $\frac{1}{2} \times 100 \ cm^3 = 50 \ cm^3$ शुद्ध $O_2$ की आवश्यकता होगी।
चूंकि हवा में $20 \%$ $O_2$ आयतन से है,इसलिए आवश्यक हवा का आयतन: $\text{हवा का आयतन} = \frac{O_2 \text{का आयतन}}{0.20} = \frac{50 \ cm^3}{0.20} = 250 \ cm^3$.

(A) $A. CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2$. $CaCO_3$ का आण्विक द्रव्यमान $= 100 \ g/mol$. $10 \ g = 0.1 \ mol$. $STP$ पर $0.1 \ mol \ CO_2 = 0.1 \times 22.4 = 2.24 \ L$. अतः,$A \rightarrow 4$.
$B. Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2$. $Na_2CO_3$ का आण्विक द्रव्यमान $= 106 \ g/mol$. $1.06 \ g = 0.01 \ mol$. $STP$ पर $0.01 \ mol \ CO_2 = 0.01 \times 22.4 = 0.224 \ L$. अतः,$B \rightarrow 1$.
$C. C + O_2 \rightarrow CO_2$. $C$ का आण्विक द्रव्यमान $= 12 \ g/mol$. $2.4 \ g = 0.2 \ mol$. $STP$ पर $0.2 \ mol \ CO_2 = 0.2 \times 22.4 = 4.48 \ L$. अतः,$C \rightarrow 2$.
$D. 2CO + O_2 \rightarrow 2CO_2$. $CO$ का आण्विक द्रव्यमान $= 28 \ g/mol$. $0.56 \ g = 0.02 \ mol$. $0.02 \ mol \ CO$ से $0.02 \ mol \ CO_2$ प्राप्त होता है। $STP$ पर $0.02 \ mol \ CO_2 = 0.02 \times 22.4 = 0.448 \ L$. अतः,$D \rightarrow 3$.
अतः,सही मिलान $A$ $\rightarrow 4, B$ $\rightarrow 1, C$ $\rightarrow 2, D$ $\rightarrow 3$ है।

(D) विलयन की नॉर्मलता $(N)$ का सूत्र है: $N = \frac{\text{विलेय का द्रव्यमान (g)}}{\text{तुल्यांकी भार} \times \text{विलयन का आयतन (L)}}$.
$H_2SO_4$ के लिए,मोलर द्रव्यमान $98 \ g/mol$ है। $H_2SO_4$ की क्षारकता $2$ है,इसलिए इसका तुल्यांकी भार $\frac{98}{2} = 49 \ g/eq$ है।
दिया गया है: $N = 0.05 \ N$,आयतन = $1 \ L$,तुल्यांकी भार = $49 \ g/eq$.
मान रखने पर: $0.05 = \frac{\text{द्रव्यमान}}{49 \times 1}$.
द्रव्यमान = $0.05 \times 49 = 2.45 \ g$.

(D) हाइड्रोकार्बन $C_xH_y$ के लिए दहन अभिक्रिया:
$C_xH_y(g) + (x + \frac{y}{4}) O_2(g) \rightarrow x CO_2(g) + \frac{y}{2} H_2O(g)$
दिए गए आयतन: $10 \ mL$ हाइड्रोकार्बन $40 \ mL$ $CO_2$ और $50 \ mL$ $H_2O$ उत्पन्न करता है।
एवोगैड्रो के नियम के अनुसार,स्थिर तापमान और दबाव पर आयतन मोलों की संख्या के समानुपाती होता है।
आयतन का अनुपात: $1 : x : \frac{y}{2} = 10 : 40 : 50$
$10$ से विभाजित करने पर: $1 : 4 : 5$
गुणांकों की तुलना करने पर:
$x = 4$
$\frac{y}{2} = 5 \Rightarrow y = 10$
अतः,हाइड्रोकार्बन $C_4H_{10}$ है।

(A) अपघटन अभिक्रिया: $MgCO_{3(s)} \longrightarrow MgO_{(s)} + CO_{2(g)}$
$MgO$ का आणविक द्रव्यमान $= 24 + 16 = 40 \ g/mol$.
उत्पन्न $MgO$ के मोल $= \frac{6.0 \ g}{40 \ g/mol} = 0.15 \ mol$.
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $MgCO_3$ से $1 \ mol$ $MgO$ प्राप्त होता है।
अतः,शुद्ध $MgCO_3$ के मोल $= 0.15 \ mol$.
$MgCO_3$ का आणविक द्रव्यमान $= 24 + 12 + (3 \times 16) = 84 \ g/mol$.
शुद्ध $MgCO_3$ का द्रव्यमान $= 0.15 \ mol \times 84 \ g/mol = 12.6 \ g$.
प्रतिशत शुद्धता $= \frac{\text{शुद्ध } MgCO_3 \text{ का द्रव्यमान}}{\text{नमूने का कुल द्रव्यमान}} \times 100 = \frac{12.6}{20.0} \times 100 = 63 \%$.

(D) एथीन के लिए दहन अभिक्रिया:
$C_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ L$ $C_2H_4$ के पूर्ण दहन के लिए $3 \ L$ $O_2$ की आवश्यकता होती है।
इसलिए,$10 \ L$ $C_2H_4$ के लिए $10 \times 3 = 30 \ L$ $O_2$ की आवश्यकता होगी।
चूंकि हवा में आयतन के अनुसार $20\%$ $O_2$ होता है,इसलिए आवश्यक हवा का आयतन है:
$\text{हवा का आयतन} = \frac{30 \ L}{0.20} = 150 \ L$.

(C) चूना पत्थर के तापीय अपघटन के लिए रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CaCO_{3(s)} \xrightarrow{\Delta} CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$
अभिक्रिया के रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$100 \ g \ CaCO_3$ से $44 \ g \ CO_2$ प्राप्त होता है।
चूंकि चूना पत्थर $80\%$ शुद्ध है,इसलिए $10 \ kg$ चूना पत्थर में शुद्ध $CaCO_3$ का द्रव्यमान होगा:
$Mass_{CaCO_3} = 10 \ kg \times 0.80 = 8 \ kg$
मोलर द्रव्यमान अनुपात का उपयोग करने पर:
$Mass_{CO_2} = \frac{44 \ kg \ CO_2}{100 \ kg \ CaCO_3} \times 8 \ kg \ CaCO_3 = 3.52 \ kg$

(B) संतुलित रासायनिक समीकरण है: $CaC_2 + 2 H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2(g)$
$CaC_2$ का मोलर द्रव्यमान $= 40 + (2 \times 12) = 64 \ g/mol$ है।
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1 \ mol$ $CaC_2$ से $1 \ mol$ $C_2H_2$ गैस उत्पन्न होती है।
$NTP$ पर,$1 \ mol$ गैस का आयतन $22.4 \ L$ होता है।
अतः,$64 \ g$ $CaC_2$ से $NTP$ पर $22.4 \ L$ $C_2H_2$ गैस उत्पन्न होती है।
$100 \ g$ $CaC_2$ के लिए,उत्पन्न गैस का आयतन: $\frac{22.4 \ L}{64 \ g} \times 100 \ g = 35 \ L$ है।

(B) गन्ने की चीनी (सुक्रोज) का रासायनिक सूत्र $C_{12}H_{22}O_{11}$ है।
जब इसे सांद्र $H_2SO_4$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह निर्जलीकरण से गुजरता है।
रासायनिक अभिक्रिया है: $C_{12}H_{22}O_{11} \xrightarrow{\text{conc. } H_2SO_4} 12C + 11H_2O$।
संतुलित समीकरण के स्टोइकोमेट्री से,$1 \text{ मोल}$ सुक्रोज $11 \text{ मोल}$ पानी देता है।

(D) सुक्रोज की जल-अपघटन अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 \text{ (ग्लूकोज)} + C_6H_{12}O_6 \text{ (फ्रुक्टोज)}$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ सुक्रोज $(342 \ g)$ से $1 \ mol$ ग्लूकोज $(180 \ g)$ प्राप्त होता है।
अतः,$68.4 \ g$ सुक्रोज से प्राप्त ग्लूकोज की मात्रा:
$\text{ग्लूकोज का द्रव्यमान} = \frac{180 \ g \times 68.4 \ g}{342 \ g} = 36.0 \ g$.

(D) अभिक्रिया है: $C_7H_6O_3 + C_4H_6O_3 \rightarrow C_9H_8O_4 + C_2H_4O_2$.
परमाणु अर्थव्यवस्था = $\frac{\text{वांछित उत्पाद का आणविक द्रव्यमान}}{\text{सभी अभिकारकों का कुल आणविक द्रव्यमान}} \times 100$.
वांछित उत्पाद एस्पिरिन $(180 \text{ u})$ है।
अभिकारकों का कुल द्रव्यमान = $138 \text{ u} + 102 \text{ u} = 240 \text{ u}$.
परमाणु अर्थव्यवस्था = $\frac{180}{240} \times 100 = 75 \%$.

(B) परमाणु अर्थव्यवस्था (atom economy) को वांछित उत्पाद के आणविक भार और सभी अभिकारकों के आणविक भार के योग के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है,जिसे प्रतिशत में व्यक्त किया जाता है।
अभिक्रिया $B$: $C_2H_4 + H_2 \xrightarrow{Ni} C_2H_6$ एक योगात्मक अभिक्रिया है जिसमें अभिकारकों के सभी परमाणु उत्पाद में शामिल हो जाते हैं।
परमाणु अर्थव्यवस्था = $\frac{\text{Mol. wt of } C_2H_6}{\text{Mol. wt of } (C_2H_4 + H_2)} \times 100 = \frac{30}{30} \times 100 = 100 \%$.
चूंकि परमाणु अर्थव्यवस्था $100 \%$ है,इसलिए यह अभिक्रिया सबसे अच्छी परमाणु अर्थव्यवस्था प्रदर्शित करती है।

(C) $\text{प्रतिशत परमाणु अर्थव्यवस्था} = \frac{\text{वांछित उत्पाद का सूत्र भार}}{\text{सभी अभिकारकों के सूत्र भार का योग}} \times 100$
$\text{प्रतिशत परमाणु अर्थव्यवस्था} = \frac{70 \ u}{140 \ u} \times 100 = 50 \%$

(B) $\text{प्रतिशत परमाणु अर्थव्यवस्था} = \frac{\text{वांछित उत्पाद का सूत्र भार}}{\text{अभिक्रिया में प्रयुक्त सभी अभिकारकों के सूत्र भार का योग}} \times 100$
$= \frac{175 \ u}{225 \ u} \times 100$
$= 77.7 \%$

(B) क्लोरोएथेन से इथेनॉल बनाने की रासायनिक अभिक्रिया है: $C_2H_5Cl + KOH \rightarrow C_2H_5OH + KCl$।
$C_2H_5Cl$ का मोलर द्रव्यमान $64.5 \ g/mol$,$KOH$ का $56 \ g/mol$,$C_2H_5OH$ का $46 \ g/mol$ और $KCl$ का $74.5 \ g/mol$ है।
प्रतिशत परमाणु अर्थव्यवस्था का सूत्र है: $\text{Atom Economy} = \frac{\text{वांछित उत्पाद का मोलर द्रव्यमान}}{\text{सभी अभिकारकों का कुल मोलर द्रव्यमान}} \times 100$।
अभिकारकों का कुल मोलर द्रव्यमान = $64.5 + 56 = 120.5 \ g/mol$।
वांछित उत्पाद (इथेनॉल) का मोलर द्रव्यमान = $46 \ g/mol$।
Atom Economy = $(46 / 120.5) \times 100 \approx 38.17 \%$।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) बेंजीन के दहन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$C_6H_6 + \frac{15}{2}O_2 \rightarrow 6CO_2 + 3H_2O$
बेंजीन $(C_6H_6)$ का मोलर द्रव्यमान = $(6 \times 12) + (6 \times 1) = 78 \ g/mol$ है।
बेंजीन के मोल = $\frac{15.6 \ g}{78 \ g/mol} = 0.2 \ mol$।
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $C_6H_6$ को $\frac{15}{2} = 7.5 \ mol$ $O_2$ की आवश्यकता होती है।
इसलिए,$0.2 \ mol$ $C_6H_6$ को $0.2 \times 7.5 = 1.5 \ mol$ $O_2$ की आवश्यकता होगी।
आवश्यक $O_2$ का द्रव्यमान = $1.5 \ mol \times 32 \ g/mol = 48 \ g$।

(B) कार्बन की दहन अभिक्रिया है: $C_{(s)} + O_{2(g)} \longrightarrow CO_{2(g)}$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $C$,$1 \ mol$ $CO_{2(g)}$ उत्पन्न करता है।
$C$ का मोलर द्रव्यमान = $12 \ g/mol$ है।
$C$ के मोलों की संख्या = $\frac{6 \ g}{12 \ g/mol} = 0.5 \ mol$ है।
चूंकि $1 \ mol$ $C$ से $1 \ mol$ $CO_{2(g)}$ प्राप्त होता है,इसलिए $0.5 \ mol$ $C$ से $0.5 \ mol$ $CO_{2(g)}$ उत्पन्न होगा।
$STP$ पर,एक आदर्श गैस का मोलर आयतन $22.4 \ dm^3/mol$ होता है।
$CO_{2(g)}$ का आयतन = $0.5 \ mol \times 22.4 \ dm^3/mol = 11.2 \ dm^3$।

(B) पोटेशियम क्लोरेट के तापीय अपघटन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है: $2 KClO_{3(s)} \longrightarrow 2 KCl_{(s)} + 3 O_{2(g)}$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$2 \text{ मोल}$ $KClO_3$,$3 \text{ मोल}$ $O_2$ उत्पन्न करते हैं।
$2 \text{ मोल}$ $KClO_3 = 2 \times 122.5 \ g = 245 \ g$।
$STP$ पर $3 \text{ मोल}$ $O_2$ का आयतन $3 \times 22.4 \ dm^3 = 67.2 \ dm^3$ होता है।
अतः,$245 \ g$ $KClO_3$,$67.2 \ dm^3$ $O_2$ उत्पन्न करता है।
$22.4 \ dm^3$ $O_2$ उत्पन्न करने के लिए आवश्यक द्रव्यमान $(x)$ ज्ञात करने के लिए:
$x = \frac{245 \ g \times 22.4 \ dm^3}{67.2 \ dm^3} = 81.67 \ g$।

(B) गैस के मोलों की संख्या $(n)$ का सूत्र: $n = \frac{\text{STP पर गैस का आयतन}}{22.4 \ dm^3 \ mol^{-1}}$.
दिए गए आयतन से,$n(H_2) = \frac{4.48 \ dm^3}{22.4 \ dm^3 \ mol^{-1}} = 0.2 \ mol$.
संतुलित रासायनिक समीकरण के अनुसार: $Mg_{(s)} + 2HCl_{(aq)} \longrightarrow MgCl_{2_{(aq)}} + H_{2_{(g)}} \uparrow$.
$1 \ mol \ Mg$ से $1 \ mol \ H_2$ गैस उत्पन्न होती है।
अतः,$0.2 \ mol \ H_2$ गैस उत्पन्न करने के लिए आवश्यक $Mg$ के मोल $= 0.2 \ mol$.
$Mg$ का द्रव्यमान $= \text{मोल} \times \text{मोलर द्रव्यमान} = 0.2 \ mol \times 24 \ g \ mol^{-1} = 4.8 \ g$.

(B) अम्ल-क्षार उदासीनीकरण के लिए,अम्ल के ग्राम-तुल्यांकों की संख्या क्षार के ग्राम-तुल्यांकों की संख्या के बराबर होनी चाहिए।
ग्राम-तुल्यांक का सूत्र है: $\text{ग्राम-तुल्यांक} = \text{नॉर्मलता} (N) \times \text{आयतन} (V \text{ in } L)$.
दिया गया है:
$HCl$ की नॉर्मलता $(N)$ = $0.1 \ N$ (डेसीनॉर्मल)।
$HCl$ का आयतन $(V)$ = $25 \ cm^{3} = 25 \times 10^{-3} \ L = 0.025 \ L$।
अतः,$HCl$ के ग्राम-तुल्यांक = $0.1 \times 0.025 = 0.0025$।
चूँकि अभिक्रिया $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$ है,इसलिए आवश्यक $NaOH$ के ग्राम-तुल्यांक = $HCl$ के ग्राम-तुल्यांक = $0.0025$।

(C) दिया गया है: प्रारंभिक आयतन $V_{1} = 2.5 \ cm^{3} = 2.5 \times 10^{-3} \ dm^{3}$.
प्रारंभिक मोलरता $M_{1} = 0.2 \ M$.
चूंकि $H_{2}SO_{4}$ एक द्वि-क्षारकीय अम्ल है,इसकी प्रारंभिक नॉर्मलता $N_{1} = M_{1} \times \text{क्षारकता} = 0.2 \times 2 = 0.4 \ N$.
अंतिम आयतन $V_{2} = 0.5 \ dm^{3}$.
तनुकरण समीकरण $N_{1}V_{1} = N_{2}V_{2}$ का उपयोग करने पर:
$0.4 \ N \times 2.5 \times 10^{-3} \ dm^{3} = N_{2} \times 0.5 \ dm^{3}$.
$N_{2} = \frac{0.4 \times 2.5 \times 10^{-3}}{0.5} = \frac{1 \times 10^{-3}}{0.5} = 2 \times 10^{-3} \ N = 0.002 \ N$.

(B) अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \longrightarrow 2NH_{3(g)}$
एवोगैड्रो के नियम के अनुसार,समान तापमान और दबाव पर,गैसीय अभिकारकों और उत्पादों का आयतन अनुपात उनके स्टोइकोमेट्रिक मोल अनुपात के बराबर होता है।
समीकरण से,$1 \ volume$ $N_2$,$3 \ volumes$ $H_2$ के साथ प्रतिक्रिया करके $2 \ volumes$ $NH_3$ देता है।
यहाँ $10 \ dm^3$ $N_2$ और $30 \ dm^3$ $H_2$ दिए गए हैं,जो $1:3$ के अनुपात में हैं।
अतः,बनने वाले $NH_3$ का आयतन $2 \times 10 \ dm^3 = 20 \ dm^3$ होगा।

(B) $STP$ (मानक तापमान और दबाव) पर,एक आदर्श गैस का मोलर आयतन $22.4 \ dm^3 \ mol^{-1}$ होता है।
पदार्थ की दी गई मात्रा $n = 0.5 \ mol$ है।
आयतन $V$ की गणना $V = n \times \text{मोलर आयतन}$ के रूप में की जाती है।
$V = 0.5 \ mol \times 22.4 \ dm^3 \ mol^{-1} = 11.2 \ dm^3$.
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) पोटेशियम क्लोरेट के तापीय अपघटन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2KClO_3(s) \rightarrow 2KCl(s) + 3O_2(g)$
स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$2 \ mol$ $KClO_3$ से $3 \ mol$ $O_2$ प्राप्त होता है।
$STP$ पर,$1 \ mol$ गैस का आयतन $22.4 \ dm^3$ होता है।
अतः,$3 \ mol$ $O_2$ का आयतन $3 \times 22.4 \ dm^3 = 67.2 \ dm^3$ है।
$2 \ mol$ $KClO_3$ का द्रव्यमान = $2 \times 122.5 \ g = 245 \ g$।
चूंकि $67.2 \ dm^3$ $O_2$ प्राप्त करने के लिए $245 \ g$ $KClO_3$ की आवश्यकता होती है,
तो $5.6 \ dm^3$ $O_2$ के लिए:
$\frac{245 \ g}{67.2 \ dm^3} \times 5.6 \ dm^3 = 20.416 \ g \approx 20.40 \ g$।

(D) निर्जलीय कैल्शियम क्लोराइड $(CaCl_2)$ का मोलर द्रव्यमान $40 + 2 \times 35.5 = 111 \ g/mol$ है।
$CaCl_2$ के मोलों की संख्या $= \frac{\text{दिया गया द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{222 \ g}{111 \ g/mol} = 2 \ mol$ है।
$CaCl_2$ का प्रत्येक मोल वियोजित होकर $2 \ mol$ $Cl^{-}$ आयन देता है।
$Cl^{-}$ आयनों के कुल मोल $= 2 \times 2 \ mol = 4 \ mol$ हैं।
$Cl^{-}$ आयनों की संख्या $= \text{मोल} \times N_A = 4 \ N_A$ है।

(C) डाइनाइट्रोजन $(N_2)$ का मोलर द्रव्यमान $2 \times 14 = 28 \ g/mol$ है।
मोलों की संख्या $(n)$ = $\frac{\text{दिया गया द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{56 \ g}{28 \ g/mol} = 2 \ mol$।
$STP$ पर,किसी भी गैस का $1 \ mol$,$22.4 \ L$ आयतन घेरता है।
अतः,$2 \ mol$ $N_2$ का आयतन = $2 \times 22.4 \ L = 44.8 \ L$।

(A) कार्बन के दहन के लिए रासायनिक समीकरण है: $C + O_2 \rightarrow CO_2$
अभिक्रिया के स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$12 \ g$ $C$,$44 \ g$ $CO_2$ उत्पन्न करता है।
इसलिए,$0.6 \ g$ $C$ उत्पन्न करेगा: $\frac{44 \times 0.6}{12} = 2.2 \ g$ $CO_2$।
$CO_2$ का मोलर द्रव्यमान $44 \ g/mol$ है।
$CO_2$ के मोलों की संख्या $= \frac{2.2 \ g}{44 \ g/mol} = 0.05 \ mol$।
$CO_2$ के अणुओं की संख्या $= \text{मोल} \times N_A = 0.05 \times 6.022 \times 10^{23} = 3.011 \times 10^{22}$ अणु।

(B) सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा चीनी $(C_{12}H_{22}O_{11})$ की निर्जलीकरण अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_{12}H_{22}O_{11} \rightarrow 12C + 11H_2O$
चीनी का आणविक द्रव्यमान $342 \ g/mol$ है।
चीनी के मोलों की संख्या = $\frac{34.2 \ g}{342 \ g/mol} = 0.1 \ mol$।
अभिक्रिया के स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ चीनी $12 \ mol$ कार्बन (शुगर चारकोल) उत्पन्न करती है।
इसलिए,$0.1 \ mol$ चीनी $0.1 \times 12 = 1.2 \ mol$ कार्बन उत्पन्न करेगी।
चारकोल का द्रव्यमान = $1.2 \ mol \times 12 \ g/mol = 14.4 \ g$।