मोल क्या है?
परमाणु इतने छोटे हैं कि एक-एक गिनना असंभव है। इसलिए रसायनज्ञ उन्हें बहुत बड़े गट्ठरों में गिनते हैं, जिन्हें मोल (चिह्न mol) कहते हैं। किसी भी चीज़ के एक मोल में 6.02 × 10²³ कण होते हैं। इस संख्या को आवोगाद्रो स्थिरांक कहते हैं।
तरकीब: किसी पदार्थ के एक मोल का द्रव्यमान ग्राम में उसके सापेक्ष सूत्र द्रव्यमान (Mr) के बराबर होता है। Mr निकालने के लिए सूत्र के सभी परमाणुओं के सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान (Ar) जोड़ो।
- C: Ar = 12, तो 1 mol C = 12 g।
- H₂O: Mr = 1 + 1 + 16 = 18, तो 1 mol H₂O = 18 g।
- CO₂: Mr = 12 + 16 + 16 = 44, तो 1 mol CO₂ = 44 g।
मोल (n) = द्रव्यमान (m) ÷ Mr, और द्रव्यमान = n × Mr।
कणों की संख्या = मोल × 6.02 × 10²³।
समीकरण में पदार्थों की मात्रा
संतुलित समीकरण की बड़ी संख्याएँ मोल अनुपात बताती हैं। 2Mg + O₂ → 2MgO में 2 मोल मैग्नीशियम 1 मोल ऑक्सीजन से मिलकर 2 मोल मैग्नीशियम ऑक्साइड बनाते हैं।
अभिक्रिया द्रव्यमान निकालने के तीन चरण:
- जो द्रव्यमान पता है, उसे मोल में बदलो (n = m ÷ Mr)।
- समीकरण के अनुपात से दूसरे पदार्थ के मोल निकालो।
- उन मोल को वापस द्रव्यमान में बदलो (m = n × Mr)।
उदाहरण: 48 g Mg से कितना MgO? n(Mg) = 48 ÷ 24 = 2 mol। अनुपात 2 : 2, तो 2 mol MgO। द्रव्यमान = 2 × 40 = 80 g।
द्रव्यमान संरक्षित रहता है: अभिकारकों का कुल द्रव्यमान = उत्पादों का कुल द्रव्यमान।
मोल से समीकरण संतुलित करना
अगर अभिक्रिया करने वाले द्रव्यमान पता हों, तो संतुलित समीकरण निकाल सकते हो:
- हर द्रव्यमान को मोल में बदलो।
- हर उत्तर को सबसे छोटे से भाग दो।
- पूर्ण संख्या वाला अनुपात समीकरण की बड़ी संख्याएँ हैं।
उदाहरण: 2.4 g कार्बन 6.4 g O₂ से जलकर 8.8 g CO₂ बनाता है। मोल: C = 2.4 ÷ 12 = 0.2, O₂ = 6.4 ÷ 32 = 0.2, CO₂ = 8.8 ÷ 44 = 0.2। अनुपात 1 : 1 : 1, तो C + O₂ → CO₂।
सीमांत अभिकर्मक
अक्सर एक अभिकारक आधिक्य (ज़रूरत से ज़्यादा) में डालते हैं ताकि दूसरा पूरा अभिक्रिया कर ले। जो अभिकारक पहले ख़त्म होता है, वह सीमांत अभिकर्मक है। वही तय करता है कि कितना उत्पाद बनेगा।
ढूँढने का तरीका: दोनों द्रव्यमान मोल में बदलो, हर एक को समीकरण में उसकी संख्या से भाग दो; छोटा उत्तर वाला सीमांत है।
उदाहरण: 2H₂ + O₂ → 2H₂O में 4 g H₂ (2 mol) और 16 g O₂ (0.5 mol)। H₂: 2 ÷ 2 = 1; O₂: 0.5 ÷ 1 = 0.5। O₂ सीमांत है। पानी = 2 × 0.5 = 1 mol = 18 g।
विलयन की सांद्रता
विलयन की सांद्रता बताती है कि विलयन के किसी आयतन में कितना विलेय घुला है। ग्राम प्रति घन डेसीमीटर में:
सांद्रता (g/dm³) = विलेय का द्रव्यमान (g) ÷ आयतन (dm³)
1 dm³ = 1 लीटर = 1000 cm³, इसलिए cm³ को 1000 से भाग देकर dm³ बनाओ। उदाहरण: 250 cm³ विलयन में 10 g नमक → 10 ÷ 0.25 = 40 g/dm³। ज़्यादा विलेय या कम पानी से विलयन ज़्यादा सांद्र होता है।
करके देखो: तौलकर गिनो
रसोई के तराज़ू पर 20 सूखे राजमा के दाने तौलो और एक दाने का द्रव्यमान निकालो। अब एक बड़ी मुट्ठी तौलो और बिना गिने बताओ उसमें कितने दाने हैं। फिर गिनकर जाँचो! रसायनज्ञ मोल के साथ ठीक यही करते हैं: उन्हें एक 'गट्ठर' का द्रव्यमान (ग्राम में Mr) पता है, इसलिए तौलने से कणों की संख्या पता चल जाती है।
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- 1 mol = 6.02 × 10²³ कण (आवोगाद्रो स्थिरांक)
- Mr = सूत्र के सभी परमाणुओं के Ar का योग
- n = m ÷ Mr; m = n × Mr
- कणों की संख्या = n × 6.02 × 10²³
- समीकरण की संख्याएँ = मोल अनुपात
- सांद्रता (g/dm³) = द्रव्यमान (g) ÷ आयतन (dm³); 1 dm³ = 1000 cm³
हल किए गए उदाहरण
1. 36 g पानी (Mr 18) में कितने मोल हैं?
n = m ÷ Mr = 36 ÷ 18 = 2 mol।
2. 0.5 mol CaCO₃ (Mr 100) का द्रव्यमान क्या है?
m = n × Mr = 0.5 × 100 = 50 g।
3. 2 mol CO₂ में कितने अणु हैं?
2 × 6.02 × 10²³ = 1.204 × 10²⁴ अणु।
4. 50 g CaCO₃ गरम करने पर कितना CO₂ बनेगा? CaCO₃ → CaO + CO₂
n(CaCO₃) = 50 ÷ 100 = 0.5 mol। अनुपात 1 : 1, तो 0.5 mol CO₂। द्रव्यमान = 0.5 × 44 = 22 g।
5. 5.6 g लोहा (Ar 56) 3.2 g सल्फ़र (Ar 32) से अभिक्रिया करता है। Fe + S → FeS। कौन सीमांत है?
Fe: 5.6 ÷ 56 = 0.1 mol। S: 3.2 ÷ 32 = 0.1 mol। अनुपात 1 : 1 और दोनों 0.1, तो कोई आधिक्य में नहीं; दोनों पूरे खप जाते हैं। FeS = 0.1 × 88 = 8.8 g।
6. 16 g मीथेन (CH₄) 32 g O₂ से अभिक्रिया करती है। CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O। सीमांत अभिकर्मक और CO₂ का द्रव्यमान निकालो।
CH₄: 16 ÷ 16 = 1 mol → 1 ÷ 1 = 1। O₂: 32 ÷ 32 = 1 mol → 1 ÷ 2 = 0.5। O₂ सीमांत है। CO₂ = 1 ÷ 2 = 0.5 mol × 44 = 22 g।
7. 5 g चीनी घोलकर 200 cm³ विलयन बनाया। सांद्रता निकालो।
200 cm³ = 0.2 dm³। सांद्रता = 5 ÷ 0.2 = 25 g/dm³।
आम गलतियाँ
- Mr की जगह Ar लेना: O₂ के लिए 32 लो, 16 नहीं।
- समीकरण का अनुपात भूलकर हर बार 1 : 1 मान लेना।
- सीमांत अभिकर्मक को कम द्रव्यमान से चुनना, जबकि मोल ÷ समीकरण संख्या से चुनना है।
- सांद्रता में dm³ की जगह cm³ से भाग देना: पहले cm³ को 1000 से भाग दो।