Chemical stoichiometry Questions in Hindi

(B) उदासीनीकरण अभिक्रिया $HCl + NaOH \longrightarrow NaCl + H_2O$ है।
$HCl$ के मिली-तुल्यांकों की संख्या = $x \times y$.
$NaOH$ के मिली-तुल्यांकों की संख्या = $y \times x$.
चूंकि मिली-तुल्यांक समान हैं,इसलिए विलयन उदासीन है और बने $NaCl$ के मिली-तुल्यांकों की संख्या $xy$ है।
विलयन का कुल आयतन = $x \ mL$ $(HCl)$ + $y \ mL$ $(NaOH)$ + $(x+y) \ mL$ (आसुत जल) = $2(x+y) \ mL$.
$\text{Normality} = \frac{\text{Total milliequivalents of salt}}{\text{Total volume in } mL} = \frac{xy}{2(x+y)} \ N$.

(A) $1$. $NaOH$ का मोलर द्रव्यमान ज्ञात करें: $Na(23) + O(16) + H(1) = 40 \ g/mol$.
$2$. $NaOH$ के मोलों की संख्या ज्ञात करें: $n = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{4 \ g}{40 \ g/mol} = 0.1 \ mol$.
$3$. विलयन के आयतन को $mL$ से $L$ में बदलें: $V = \frac{250 \ mL}{1000} = 0.25 \ L$.
$4$. मोलरता $(M)$ की गणना करें: $M = \frac{n}{V} = \frac{0.1 \ mol}{0.25 \ L} = 0.4 \ M$.

(B) अनुमापन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण:
$Ba(OH)_{2(aq)} + 2HCl_{(aq)} \rightarrow BaCl_{2(aq)} + 2H_2O_{(\ell)}$
उपयोग किए गए $Ba(OH)_2$ के मिलीमोल की गणना:
$n_{Ba(OH)_2} = M \times V_{(mL)} = 0.1 \ M \times 25.0 \ mL = 2.5 \ mmol$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ $Ba(OH)_2$,$2 \ mol$ $HCl$ के साथ अभिक्रिया करता है:
$n_{HCl} = 2 \times n_{Ba(OH)_2} = 2 \times 2.5 \ mmol = 5.0 \ mmol$
$HCl$ के द्रव्यमान की $mg$ में गणना:
$Mass = n \times Molar \ mass = 5.0 \ mmol \times 36.5 \ mg/mmol = 182.5 \ mg$
दिया गया है कि $x \ mg = 182.5 \ mg$,हमें इसे $x \times 10^{-1}$ के रूप में व्यक्त करना है:
$182.5 = 1825 \times 10^{-1}$
अतः,$x = 1825$.

(A) अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण: $MnO_{2(s)} + 4HCl_{(aq)} \rightarrow MnCl_{2(aq)} + Cl_{2(g)} + 2H_{2}O_{(l)}$
$MnO_{2}$ का मोलर द्रव्यमान: $55 + (2 \times 16) = 87 \ g \ mol^{-1}$.
$MnO_{2}$ के मोलों की संख्या: $n = \frac{8.7 \ g}{87 \ g \ mol^{-1}} = 0.1 \ mol$.
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति के अनुसार,$1 \ mol$ $MnO_{2}$,$1 \ mol$ $Cl_{2}$ उत्पन्न करता है।
अतः,$0.1 \ mol$ $MnO_{2}$,$0.1 \ mol$ $Cl_{2}$ उत्पन्न करेगा।
$Cl_{2}$ का मोलर द्रव्यमान: $2 \times 35.5 = 71 \ g \ mol^{-1}$.
मुक्त $Cl_{2}$ का भार: $0.1 \ mol \times 71 \ g \ mol^{-1} = 7.1 \ g$.

(B) संतुलित रासायनिक समीकरण है: $2Al_{(s)} + 6HCl_{(aq)} \rightarrow 2Al^{3+}_{(aq)} + 6Cl^{-}_{(aq)} + 3H_{2(g)}$.
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$2 \ \text{मोल } Al$,$3 \ \text{मोल } H_{2(g)}$ उत्पन्न करते हैं।
इसलिए,$1 \ \text{मोल } Al$,$\frac{3}{2} = 1.5 \ \text{मोल } H_{2(g)}$ उत्पन्न करता है।
$STP$ पर,$1 \ \text{मोल गैस } 22.4 \ L \ \text{आयतन घेरती है}$.
अतः,$1.5 \ \text{मोल } H_{2(g)} = 1.5 \times 22.4 \ L = 33.6 \ L \ H_{2(g)}$.
इस प्रकार,अभिक्रिया करने वाले प्रत्येक मोल $Al$ के लिए $STP$ पर $33.6 \ L \ H_{2(g)}$ उत्पन्न होता है।

(B) $1$. मूलानुपाती सूत्र निर्धारित करें: $C : H$ के द्रव्यमान प्रतिशत का अनुपात $12 : 1$ है। परमाणु द्रव्यमान $(C=12, H=1)$ से विभाजित करने पर,मोल अनुपात $(12/12) : (1/1) = 1 : 1$ प्राप्त होता है। अतः मूलानुपाती सूत्र $CH$ है।
$2$. आणविक सूत्र निर्धारित करें: हाइड्रोकार्बन में दो कार्बन परमाणु हैं,इसलिए आणविक सूत्र $(CH)_2 = C_2H_2$ (इथाइन) है।
$3$. संतुलित दहन अभिक्रिया लिखें: $2C_2H_2 + 5O_2 \to 4CO_2 + 2H_2O$.
$4$. हाइड्रोकार्बन के मोल की गणना करें: $C_2H_2$ का मोलर द्रव्यमान $= (2 \times 12) + (2 \times 1) = 26 \ g/mol$. $3.38 \ g$ में मोल $= 3.38 / 26 = 0.13 \ mol$.
$5$. $CO_2$ के मोल की गणना करें: संतुलित समीकरण के अनुसार,$1 \ mol$ $C_2H_2$ से $2 \ mol$ $CO_2$ प्राप्त होता है। इसलिए,$0.13 \ mol$ $C_2H_2$ से $0.13 \times 2 = 0.26 \ mol$ $CO_2$ प्राप्त होगा।
$6$. $CO_2$ के द्रव्यमान की गणना करें: द्रव्यमान $= 0.26 \ mol \times 44 \ g/mol = 11.44 \ g$.

(B) सिल्वर कार्बोनेट का तापीय अपघटन अभिक्रिया इस प्रकार है: $Ag_2CO_3(s) \to 2Ag(s) + CO_2(g) + 1/2 O_2(g)$.
चूंकि $CO_2$ और $O_2$ गैसें हैं,इसलिए प्राप्त ठोस अवशेष धात्विक सिल्वर $(Ag)$ है।
$Ag_2CO_3$ का मोलर द्रव्यमान $= (2 \times 108) + 12 + (3 \times 16) = 216 + 12 + 48 = 276 \text{ g mol}^{-1}$.
$Ag_2CO_3$ के मोल $= \frac{\text{दिया गया द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{2.76 \text{ g}}{276 \text{ g mol}^{-1}} = 0.01 \text{ mol}$.
अभिक्रिया के स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$1 \text{ मोल}$ $Ag_2CO_3$ से $2 \text{ मोल}$ $Ag$ प्राप्त होता है।
अतः,उत्पन्न $Ag$ के मोल $= 2 \times 0.01 \text{ mol} = 0.02 \text{ mol}$.
$Ag$ अवशेष का द्रव्यमान $= \text{मोल} \times \text{मोलर द्रव्यमान} = 0.02 \text{ mol} \times 108 \text{ g mol}^{-1} = 2.16 \text{ g}$.

(D) आयरन और भाप के बीच अभिक्रिया का संतुलित रासायनिक समीकरण है: $3Fe(s) + 4H_2O(g) \rightarrow Fe_3O_4(s) + 4H_2(g)$।
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$4$ मोल $H_2O$,$3$ मोल $Fe$ के साथ अभिक्रिया करते हैं।
$H_2O$ का मोलर द्रव्यमान = $(2 \times 1) + 16 = 18\text{ g mol}^{-1}$ है।
अतः,$4 \times 18\text{ g} = 72\text{ g}$ भाप,$3 \times 56\text{ g} = 168\text{ g}$ आयरन के साथ अभिक्रिया करती है।
एकीकृत विधि (unitary method) का उपयोग करने पर,$18\text{ g}$ भाप के साथ अभिक्रिया करने वाला आयरन = $\frac{168\text{ g Fe}}{72\text{ g H}_2\text{O}} \times 18\text{ g H}_2\text{O} = \frac{168}{4} = 42\text{ g}$ आयरन।

(D) रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है: $CO_{2}(g) + C(s) \rightarrow 2CO(g)$.
मान लीजिए $CO_{2}$ का प्रारंभिक आयतन $1 \ dm^{3}$ है।
मान लीजिए $x$ कार्बन के साथ अभिक्रिया करने वाले $CO_{2}$ का आयतन है।
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति (stoichiometry) के अनुसार,$1 \ mol$ $CO_{2}$,$2 \ mol$ $CO$ उत्पन्न करता है। अतः,$x \ dm^{3}$ $CO_{2}$,$2x \ dm^{3}$ $CO$ उत्पन्न करेगा।
शेष $CO_{2}$ का आयतन $(1 - x) \ dm^{3}$ है।
गैसीय मिश्रण का कुल आयतन शेष $CO_{2}$ और उत्पन्न $CO$ का योग है: $(1 - x) + 2x = 1 + x$.
दिया गया है कि अंतिम आयतन $1.4 \ dm^{3}$ है,इसलिए $1 + x = 1.4$,जिसका अर्थ है $x = 0.4 \ dm^{3}$।
अतः,उत्पन्न $CO$ का आयतन $2x = 2(0.4) = 0.8 \ dm^{3}$ है।
शेष $CO_{2}$ का आयतन $1 - 0.4 = 0.6 \ dm^{3}$ है।