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रसायन विज्ञान में, एकाग्रता की विभिन्न इकाइयों के साथ काम करना आम बात है, और नैतिकता और सामान्यता दो सबसे अधिक बार उपयोग किए जाने वाले हैं। एक ओर, मोलरिटी सांद्रता की एक रासायनिक इकाई है जो प्रत्येक लीटर घोल में विलेय के मोल्स की संख्या को इंगित करती है । दूसरी ओर, सामान्यता भी रासायनिक एकाग्रता की एक इकाई है , लेकिन प्रति लीटर समाधान में विलेय समकक्षों की संख्या के संदर्भ में व्यक्त की जाती है ।
हालांकि ऐसा प्रतीत नहीं हो सकता है, सामान्यता और मोलरिटी निकट से संबंधित हैं, क्योंकि मोल्स और समकक्षों की संख्या भी है। हालांकि, कई महत्वपूर्ण अंतर हैं जो प्रत्येक इकाई को विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अधिक व्यावहारिक या उपयोगी बनाते हैं। इस कारण से, इस लेख में, मोलरिटी और सामान्यता के बीच के अंतर को कवर किया जाएगा, इन एकाग्रता इकाइयों में से प्रत्येक का उपयोग किस लिए किया जाता है, उनकी गणना कैसे की जाती है, एक एकाग्रता इकाई से दूसरी एकाग्रता में कैसे परिवर्तित किया जाता है, और किन स्थितियों में यह होता है एक या दूसरे का उपयोग करना अधिक सुविधाजनक है।
मोलरता
जैसा कि शुरुआत में उल्लेख किया गया है, मोलरिटी एकाग्रता की एक रासायनिक इकाई है जिसमें विलेय की मात्रा को मोल्स की संख्या और लीटर में घोल की मात्रा के रूप में व्यक्त किया जाता है। यह सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली सांद्रता इकाइयों में से एक है क्योंकि यह किसी भी मात्रा के घोल में मौजूद विलेय की मात्रा को बहुत आसानी से और जल्दी से जानने की अनुमति देता है।
मोलरिटी को mol/L की इकाइयों में व्यक्त किया जाता है, जिसे अक्सर “मोलर” के रूप में पढ़ा जाता है। इस प्रकार, 0.5 mol/L की सांद्रता को आमतौर पर 0.5 मोलर के रूप में पढ़ा जाता है।
सूत्र मोलरता की गणना करने के लिए
मोलरता को परिभाषित करने वाला सूत्र है:
जहाँ n विलेय, विलेय के मोलों की संख्या को दर्शाता है और V विलयन लीटर में व्यक्त किए गए विलयन के आयतन को दर्शाता है। हालाँकि, इसके सूत्र द्वारा मोल्स की संख्या को प्रतिस्थापित करना बहुत आम है जो निम्न सूत्र देने के लिए विलेय के दाढ़ द्रव्यमान द्वारा विभाजित द्रव्यमान द्वारा दिया जाता है:
आपको मोलरिटी का उपयोग कब करना चाहिए?
मोलरिटी एकाग्रता की एक सामान्य-उद्देश्य इकाई है, जिसका अर्थ है कि यह समाधान से जुड़ी लगभग किसी भी स्थिति के लिए काम करता है, जब तक कि तापमान में कोई बड़ा परिवर्तन न हो।
उत्तरार्द्ध इसलिए है क्योंकि तापमान एक समाधान की मात्रा को प्रभावित कर सकता है, जिससे दाढ़, जो मात्रा पर निर्भर करती है, तापमान के साथ भी भिन्न हो सकती है। इन मामलों में, एकाग्रता की एक और इकाई का उपयोग करना बेहतर होता है जिसे द्रव्यमान या पदार्थ की मात्रा के रूप में व्यक्त किया जाता है, जैसे कि मोलिटी या मोल अंश।
सामान्य
सामान्यता भी रासायनिक एकाग्रता की एक इकाई है। सामान्यता और मोलरता के बीच मुख्य अंतर यह है कि पूर्व में विलेय की मात्रा को मोल्स के बजाय समकक्षों की संख्या के रूप में व्यक्त किया जाता है।
अधिकांश लोगों के लिए सामान्यता के साथ बड़ी समस्या यह है कि मोलरता के विपरीत, एक ही समाधान में एक से अधिक सामान्यता हो सकती है, क्योंकि समकक्षों की संख्या की अवधारणा इस बात पर निर्भर करती है कि विलेय का उपयोग किस लिए या किस तरह से किया जाता है। इसमें भाग लेंगे।
सामान्यता की गणना करने के सूत्र
सामान्यता की गणना के सूत्र मोलरता के समान ही हैं। सामान्यता की परिभाषा का गणितीय रूप है:
जहां एन ईक। विलेय, विलेय तुल्यांकों की संख्या को प्रदर्शित करता है और V विलयन लीटर में व्यक्त विलयन के आयतन को प्रदर्शित करता है। विलेय के द्रव्यमान से सामान्यता की गणना करने के लिए , मोलरिटी के समान एक सूत्र भी है:
जहाँ PE विलेय (विलेय का समतुल्य भार) विलेय के 1 समतुल्य के ग्राम में भार का प्रतिनिधित्व करता है। यह दाढ़ द्रव्यमान द्वारा दिया जाता है जो एक पूर्णांक से विभाजित होता है जो पदार्थ के प्रति मोल समकक्षों की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है, और जिसे हम ω (ग्रीक अक्षर ओमेगा) कहेंगे ताकि इसे समकक्षों की सही संख्या (n eq) के साथ भ्रमित करने से बचा जा सके ।
इस समीकरण को पिछले एक के साथ जोड़कर, हम प्राप्त करते हैं:
समकक्षों की संख्या की अवधारणा
समकक्षों की संख्या की अवधारणा को समझने की कुंजी, और वास्तव में कारण है कि “सामान्य” एकाग्रता या सामान्यता तथाकथित है, ω में निहित है। यह संख्या उस उपयोग पर निर्भर करती है जिसमें विलेय डाला जाता है या रासायनिक प्रतिक्रिया जिसमें यह भाग लेगा।
प्रत्येक प्रकार की प्रमुख रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए जिसमें कम से कम दो रासायनिक पदार्थ शामिल होते हैं, हम परिभाषित कर सकते हैं कि हम “सामान्य” रिएक्टेंट कहलाएंगे, जो एक सामान्य शब्द से ज्यादा कुछ नहीं है जिसे हम सरलतम संभव संस्करण में भाग लेने वाले रिएक्टेंट की पहचान करने के लिए उपयोग करते हैं। प्रकार की। विशेष प्रतिक्रिया।
उदाहरण के लिए , यदि हम एक अम्ल-क्षार प्रतिक्रिया के बारे में बात कर रहे हैं , तो सबसे सरल मामला वह होगा जिसमें कोई मोनोप्रोटिक एसिड (HA) एक मोनोबेसिक बेस (B) के साथ प्रतिक्रिया करता है, संबंधित संयुग्म जोड़े देने के लिए:
मोनोप्रोटिक एसिड एचए और मोनोबैसिक बेस बी वे हैं जिन्हें हम क्रमशः एक सामान्य एसिड और बेस कहते हैं। इसका अर्थ है कि कोई भी अम्ल जैसे HCl या HNO3 एक सामान्य अम्ल है, और कोई भी क्षार जैसे NaOH या NH 3 सामान्य क्षार का एक उदाहरण होगा।
यदि अब हम सल्फ्यूरिक अम्ल (H2SO4 ) जैसे अम्ल पर विचार करें जो कि द्विगुणित है , तो सामान्य क्षार के साथ अभिक्रिया होगी:
जैसा कि हम देख सकते हैं, इस अम्ल का प्रत्येक मोल एक सामान्य अम्ल के 2 मोल के “समतुल्य” होता है । इसलिए, हम कहते हैं कि सल्फ्यूरिक एसिड के प्रति मोल समकक्षों की संख्या 2 है। इस कारण से, H2SO4 का 0.1 मोलर घोल सामान्य एसिड के 0.2 मोलर घोल के बराबर है, इसलिए हम कहते हैं कि इस तरह की सामान्यता एक समाधान 0.2 है।
दूसरे शब्दों में, हम मोलर सांद्रता के रूप में सामान्यता की अवधारणा को फिर से परिभाषित कर सकते हैं कि एक सामान्य अभिकारक उसी प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रिया में विलेय के रूप में भाग ले रहा होगा ।
निम्न तालिका दर्शाती है कि प्रत्येक प्रकार के विलेय के लिए ω कैसे निर्धारित किया जाता है, यह उस प्रतिक्रिया पर निर्भर करता है जिसमें यह शामिल होगा:
| रासायनिक प्रतिक्रिया का प्रकार | अभिकर्मक प्रकार | समतुल्य प्रति तिल की संख्या (ω) |
| लवण से जुड़ी प्रतिक्रियाएँ | तुम बाहर जाओ | ω तटस्थ नमक में धनात्मक या ऋणात्मक आवेशों की कुल संख्या द्वारा दिया जाता है (दोनों संख्याएँ समान हैं)। इसकी गणना उनके चार्ज या उनके द्वारा आयनों की संख्या से धनायनों की संख्या को गुणा करके की जाती है। |
| एसिड बेस प्रतिक्रियाएं | अम्ल | ω प्रतिक्रिया में छोड़ने वाले हाइड्रोजन्स की संख्या द्वारा दिया जाता है। |
| अड्डों | ω प्राप्त करने वाले हाइड्रोजन की संख्या द्वारा दिया जाता है | |
| रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं | ऑक्सीकरण एजेंट | ω संतुलित कमी अर्ध-प्रतिक्रिया में ऑक्सीकरण एजेंट के प्रत्येक अणु द्वारा कब्जा किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या द्वारा दिया जाता है। |
| संदर्भ पुस्तकें | ω संतुलित ऑक्सीकरण अर्ध-प्रतिक्रिया में कम करने वाले एजेंट के प्रत्येक अणु द्वारा दिए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या द्वारा दिया जाता है। | |
| विलेय जो अभिक्रियाओं में भाग नहीं लेते | ——- | ω का मूल्य 1eq/mol है |
आपको सामान्यता का उपयोग कब करना चाहिए?
मोलरिटी के विपरीत, जिसे अक्सर किसी भी संदर्भ में उपयोग किया जाता है, सामान्यता मुख्य रूप से समाधान में रासायनिक प्रतिक्रियाओं से जुड़ी स्थितियों में उपयोग की जाती है, क्योंकि वे संतुलित या समायोजित रासायनिक प्रतिक्रियाओं को लिखने की आवश्यकता के बिना स्टोइकोमेट्रिक गणना की सुविधा प्रदान करते हैं।
जिस तरह से प्रति मोल समकक्षों की संख्या को परिभाषित किया गया है, एक अभिकारक के समकक्षों की संख्या हमेशा दूसरे के समकक्षों की संख्या के बराबर होगी जब वे स्टोइकोमीट्रिक अनुपात में प्रतिक्रिया करते हैं। चूंकि समतुल्यता की संख्या को सामान्यता और समाधान की मात्रा से आसानी से पाया जा सकता है, हम प्रतिक्रिया के विवरण के बारे में चिंता किए बिना बहुत तेज़ी से स्टोइकोमेट्रिक गणना कर सकते हैं।
यह वॉल्यूमेट्रिक अनुमापन या अनुमापन में विशेष रूप से व्यावहारिक है, क्योंकि अनुमापन के तुल्यता बिंदु पर, यह हमेशा सच होगा कि:
और मात्रा द्वारा सामान्यता के उत्पाद द्वारा समकक्षों को प्रतिस्थापित करते हुए, हम प्राप्त करते हैं:
मोलरिटी के साथ भी कुछ ऐसा ही किया जा सकता है, लेकिन अनिवार्य रूप से यह आवश्यक है कि हम रासायनिक समीकरण लिखें और आवश्यक स्टोइकोमेट्रिक अनुपात प्राप्त करने के लिए इसे समायोजित करें।
मोलरता और सामान्यता के बीच रूपांतरण
मोलरिटी और सामान्यता के बीच रूपांतरण करना बहुत आसान है, क्योंकि दूसरा हमेशा पहले का एक पूर्णांक गुणक होता है जैसा कि नीचे दिखाया गया है:
यदि हम किसी विलयन की मोलरता जानते हैं, तो हम मोलरिटी को प्रति मोल समकक्षों की संबंधित संख्या, ω से गुणा करके इसकी विभिन्न सामान्यताओं की गणना कर सकते हैं।
