स्टोइकोमेट्री के नियम: विवरण, उदाहरण और अभ्यास - रसायन विज्ञान - 2025

Stoichiometry के कानूनों अभिक्रिया में शामिल प्रत्येक प्रजातियों के बीच अलग-अलग पदार्थों की संरचना, रिश्ते (मास द्वारा) के आधार पर वर्णन।

सभी मौजूदा पदार्थ अलग-अलग रासायनिक तत्वों के संयोजन, आवर्त सारणी को बनाते हुए, अलग-अलग अनुपात में बनते हैं। इन यूनियनों को संयोजन के कुछ कानूनों द्वारा नियंत्रित किया जाता है जिन्हें स्टोइकोमेट्री या रसायन विज्ञान के वजन कानूनों के नियमों के रूप में जाना जाता है।

ये सिद्धांत मात्रात्मक रसायन विज्ञान का एक मूलभूत हिस्सा हैं, जो समीकरणों के संतुलन के लिए अपरिहार्य होते हैं और संचालन के लिए महत्वपूर्ण होते हैं, जो यह निर्धारित करते हैं कि अभिकारकों को एक विशिष्ट प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए या गणना की जाती है कि उत्पादों की अपेक्षित मात्रा प्राप्त करने के लिए इनमें से कितने अभिकारक आवश्यक हैं। ।

चार कानूनों को व्यापक रूप से विज्ञान के रासायनिक क्षेत्र में जाना जाता है: द्रव्यमान के संरक्षण का कानून, निश्चित अनुपात का कानून, कई अनुपातों का कानून और पारस्परिक अनुपातों का कानून।

Stoichiometry के 4 कानून

जब आप यह निर्धारित करना चाहते हैं कि रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से दो तत्व कैसे संयोजित होते हैं, तो नीचे वर्णित चार कानूनों को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

द्रव्यमान के संरक्षण के कानून (या "पदार्थ के संरक्षण के कानून")

यह इस सिद्धांत पर आधारित है कि पदार्थ बनाया या नष्ट नहीं किया जा सकता है, अर्थात यह केवल रूपांतरित हो सकता है।

इसका मतलब यह है कि एक एडियाबेटिक सिस्टम के लिए (जहां द्रव्यमान या ऊर्जा का या आसपास से कोई हस्तांतरण नहीं होता है) वर्तमान में मौजूद पदार्थ की मात्रा समय के साथ स्थिर होनी चाहिए।

उदाहरण के लिए, गैसीय ऑक्सीजन और हाइड्रोजन से पानी के निर्माण में, यह देखा गया है कि प्रतिक्रिया से पहले और बाद में प्रत्येक तत्व के मोल्स की समान संख्या होती है, इसलिए मामले की कुल मात्रा संरक्षित होती है।

2H ₂ (g) + O ₂ (g) → 2H ₂ O (l)

व्यायाम:

प्र.- दिखाएँ कि पिछली प्रतिक्रिया द्रव्यमान के संरक्षण के कानून का अनुपालन करती है।

उ। - पहले, हमारे पास अभिकारकों का दाढ़ द्रव्यमान है: H ₂ = 2 g, O ₂ = 32 g और H ₂ O = 18 g।

फिर, प्रतिक्रिया (संतुलित) के प्रत्येक पक्ष पर प्रत्येक तत्व का द्रव्यमान जोड़ें, जिसके परिणामस्वरूप: 2H ₂ + O ₂ = (4 + 32) g = 36 ग्राम अभिकारक पक्ष पर और 2H ₂ O = 36 g पर उत्पादों की ओर। इस प्रकार यह दिखाया गया है कि समीकरण उल्लिखित कानून का अनुपालन करता है।

निश्चित अनुपात का कानून (या "निरंतर अनुपात का कानून")

यह इस तथ्य पर आधारित है कि प्रत्येक रासायनिक पदार्थ परिभाषित या निश्चित द्रव्यमान संबंधों में इसके घटक तत्वों के संयोजन से बनता है, जो प्रत्येक यौगिक के लिए अद्वितीय हैं।

पानी का उदाहरण दिया गया है, जिसकी शुद्ध अवस्था में रचना आमतौर पर O ₂ (32g) और H ₂ (4g) के 2 मोल होगी । यदि सबसे बड़ा सामान्य भाजक लगाया जाता है, तो यह पाया जाता है कि H ₂ का एक मोल O _{2 के} प्रत्येक 8 मोल के लिए प्रतिक्रिया करता है या, जो समान है, वे 1: 8 के अनुपात में संयोजित होते हैं।

व्यायाम:

Q.- आपके पास हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl) का एक मोल है और आप जानना चाहते हैं कि इसके प्रत्येक घटक में कितना प्रतिशत है।

उ। - यह ज्ञात है कि इस प्रजाति में इन तत्वों का संघ अनुपात 1: 1 है। और यौगिक का दाढ़ द्रव्यमान लगभग 36.45 ग्राम है। इसी तरह, क्लोरीन का दाढ़ द्रव्यमान 35.45 ग्राम और हाइड्रोजन 1 ग्राम माना जाता है।

प्रत्येक तत्व की प्रतिशत संरचना की गणना करने के लिए, तत्व के मोलर द्रव्यमान (यौगिक के एक मोल में इसकी मोल्स की संख्या से गुणा) को यौगिक के द्रव्यमान से विभाजित किया जाता है और इस परिणाम को एक सौ से गुणा किया जाता है।

इस प्रकार:% H = x 100 = 2.74%

y% Cl = x 100 = 97.26%

इस से यह निम्नानुसार है कि, HCl कहाँ से आता है, इसकी शुद्ध अवस्था में, यह हमेशा 2.74% हाइड्रोजन और 97.26% क्लोरीन से बना होगा।

एकाधिक अनुपात का नियम

इस कानून के अनुसार, यदि एक से अधिक यौगिक उत्पन्न करने के लिए दो तत्वों के बीच संयोजन है, तो एक तत्व का द्रव्यमान दूसरे के एक अपरिवर्तनीय द्रव्यमान के साथ जुड़ता है, एक रिश्ते को संरक्षित करता है जो छोटे पूर्णांकों के माध्यम से प्रकट होता है।

कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड उदाहरण के रूप में दिए गए हैं, जो एक ही तत्व से बने दो पदार्थ हैं, लेकिन डाइऑक्साइड में वे ओ / सी = 2: 1 के रूप में संबंधित हैं (प्रत्येक सी परमाणु के लिए दो ओ हैं) और में मोनोऑक्साइड का अनुपात 1: 1 है।

व्यायाम:

Q.- ऑक्सीजन और नाइट्रोजन (N ₂ O, NO, N ₂ O ₃, N ₂ O ₄ और N ₂ O ₅) के संयोजन से स्थिर तरीके से पांच अलग-अलग ऑक्साइड बन सकते हैं ।

उ। - यह देखा गया है कि प्रत्येक परिसर में ऑक्सीजन बढ़ रही है, और नाइट्रोजन (28 ग्राम) के एक निश्चित अनुपात के साथ 16, 32 (16 × 2), 48 (16 × 3), 64 (का अनुपात है) क्रमशः ऑक्सीजन के 16 × 4) और 80 (16 × 5) जी; अर्थात्, हमारे पास 1, 2, 3, 4 और 5 भागों का एक सरल अनुपात है।

पारस्परिक अनुपात का कानून (या "समान अनुपात का कानून")

यह उन अनुपातों के बीच के संबंध पर आधारित है जिसमें एक तत्व को अलग-अलग तत्वों के साथ अलग-अलग यौगिकों में संयोजित किया जाता है।

दूसरे शब्दों में, यदि A एक प्रजाति B से जुड़ता है, लेकिन A, C के साथ भी जुड़ता है; यह निम्नानुसार है कि यदि तत्व बी और सी शामिल हो जाते हैं, तो उनका द्रव्यमान अनुपात प्रत्येक के द्रव्यमान से मेल खाता है जब वे तत्व ए के निश्चित द्रव्यमान के साथ विशेष रूप से जुड़ते हैं।

व्यायाम:

प्र.- यदि आपके पास CS ₂ बनाने के लिए C का 12g और S का 64g है, तो CO ₂ का उत्पादन करने के लिए आपके पास भी C का 12g और O का 32g और अंत में SO ₂ का उत्पादन करने के लिए 10g का S और 10g का O होना चाहिए । समतुल्य अनुपात के सिद्धांत को कैसे चित्रित किया जा सकता है?

उ । - कार्बन के परिभाषित द्रव्यमान के साथ सल्फर और ऑक्सीजन के द्रव्यमान का अनुपात 64:32 के बराबर है, अर्थात 2: 1। तो, सल्फर और ऑक्सीजन का अनुपात सीधे जुड़ने पर 10:10 है, या समान है, 1: 1 है। तो दो संबंध प्रत्येक प्रजाति के सरल गुणक हैं।

संदर्भ

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