सामान्यता (रसायन विज्ञान): इसमें क्या हैं और उदाहरण हैं - रसायन विज्ञान - 2025

सामान्य एकाग्रता का एक उपाय तेजी से कम अक्सर इस्तेमाल किया, समाधान रसायन शास्त्र में है। यह इंगित करता है कि भंग प्रजातियों का समाधान कितना प्रतिक्रियाशील है, बजाय इसके कि इसकी एकाग्रता कितनी अधिक या पतला है। इसे प्रति लीटर ग्राम समकक्षों के रूप में व्यक्त किया जाता है (Eq / L)।

'समतुल्य' शब्द को लेकर साहित्य में बहुत भ्रम और बहस पैदा हुई है, क्योंकि यह भिन्न है और सभी पदार्थों का अपना मूल्य है। इसी तरह, समतुल्य रासायनिक प्रतिक्रिया पर निर्भर करता है जिसे माना जा रहा है; इसलिए, सामान्यता का उपयोग मनमाने ढंग से या विश्व स्तर पर नहीं किया जा सकता है।

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इस कारण से, IUPAC ने समाधानों की सांद्रता व्यक्त करने के लिए इसका उपयोग बंद करने की सलाह दी है।

हालांकि, यह अभी भी एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं में उपयोग किया जाता है, व्यापक रूप से वॉल्यूमेट्री में उपयोग किया जाता है। यह आंशिक रूप से है, क्योंकि एक एसिड या आधार के समकक्षों पर विचार करते हुए, यह गणना को बहुत आसान बनाता है; इसके अलावा, एसिड और बेस हमेशा सभी परिदृश्यों के खिलाफ एक ही तरह से व्यवहार करते हैं: वे हाइड्रोजन आयनों को जारी करते हैं या स्वीकार करते हैं, एच ⁺ ।

सामान्यता क्या है?

सूत्र

यद्यपि इसकी मात्र परिभाषा से सामान्यता भ्रम पैदा कर सकती है, संक्षेप में, यह एक समानता द्वारा गुणा की गई मात्रा से अधिक कुछ नहीं है:

एन = एनएम

जहां n समतुल्यता कारक है और प्रतिक्रियाशील प्रजातियों पर निर्भर करता है, साथ ही साथ प्रतिक्रिया जिसमें यह भाग लेता है। फिर, इसकी molarity, M को जानते हुए, इसकी सामान्यता की गणना साधारण गुणन द्वारा की जा सकती है।

यदि, दूसरी ओर, केवल अभिकर्मक का द्रव्यमान उपलब्ध है, तो इसके समतुल्य वजन का उपयोग किया जाएगा:

पीई = पीएम / एन

जहां MW आणविक भार है। एक बार जब आपके पास पीई, और प्रतिक्रियाकर्ता का द्रव्यमान होता है, तो बस प्रतिक्रिया माध्यम में उपलब्ध समकक्षों को प्राप्त करने के लिए एक विभाजन लागू करें:

Eq = g / PE

और अंत में, सामान्यता की परिभाषा कहती है कि यह एक लीटर घोल के प्रति ग्राम-समतुल्य (या समतुल्य) को व्यक्त करती है:

एन = जी / (पीई) वी)

के बराबर है

एन = ईक / वी

इन गणनाओं के बाद, यह प्राप्त किया जाता है कि प्रतिक्रियाशील प्रजातियों के समाधान के प्रति 1L कितने समकक्ष हैं; या, कितने mEq समाधान के प्रति 1mL हैं।

समकक्ष

लेकिन समतुल्य क्या हैं? वे ऐसे हिस्से होते हैं जिनमें आम तौर पर प्रतिक्रियाशील प्रजातियों का एक समूह होता है। उदाहरण के लिए, एसिड और ठिकानों पर, प्रतिक्रिया करने पर उनके साथ क्या होता है? वे H ⁺ को छोड़ते हैं या स्वीकार करते हैं, भले ही यह एक हाइड्रैसिड (HCl, HF, आदि), या एक ऑक्साइडिड (H ₂ SO ₄, HNO ₃, H ₃ PO ₄, आदि) हो।

मोलरिटी एच की संख्या में भेदभाव नहीं करती है कि एसिड की संरचना में है, या एच की मात्रा जिसे एक आधार स्वीकार कर सकता है; आणविक भार में पूरे सेट पर विचार करें। हालांकि, सामान्यता इस बात को ध्यान में रखती है कि प्रजातियां कैसे व्यवहार करती हैं और इसलिए, प्रतिक्रिया की डिग्री।

यदि एक एसिड एच ⁺ जारी करता है, तो आणविक रूप से केवल एक आधार इसे स्वीकार कर सकता है; दूसरे शब्दों में, एक समतुल्य हमेशा दूसरे समतुल्य (OH, आधार के मामले में) के साथ प्रतिक्रिया करता है। इसी तरह, यदि एक प्रजाति इलेक्ट्रॉनों का दान करती है, तो दूसरी प्रजाति को उसी इलेक्ट्रॉनों की संख्या स्वीकार करनी चाहिए।

यह वह जगह है जहां गणनाओं का सरलीकरण होता है: एक प्रजाति के समकक्षों की संख्या को जानने के बाद, यह वास्तव में ज्ञात होता है कि अन्य प्रजातियों से प्रतिक्रिया करने वाले समतुल्य कितने हैं। जबकि मोल्स के उपयोग के साथ, आपको रासायनिक समीकरण के स्टोइकोमेट्रिक गुणांक का पालन करना होगा।

उदाहरण

एसिड

उदाहरण के लिए, एचएफ़ और एच ₂ एसओ ₄ की जोड़ी के साथ शुरू करना, NaOH के साथ अपनी तटस्थता प्रतिक्रिया में समकक्षों को समझाने के लिए:

HF + NaOH => NaF + H ₂ O

एच ₂ एसओ ₄ + ₂ एनओओएच => ना ₂ एसओ ₄ + 2 एच ₂ ओ

एचएफ को बेअसर करने के लिए, NaOH के एक मोल की आवश्यकता होती है, जबकि H ₂ SO _{4 के} लिए दो मोल बेस की आवश्यकता होती है। इसका मतलब यह है कि एचएफ अधिक प्रतिक्रियाशील है क्योंकि इसके न्यूट्रलाइजेशन के लिए कम मात्रा में आधार की जरूरत होती है। क्यों? क्योंकि एचएफ में 1 एच (एक समकक्ष), और एच ₂ एसओ ₄ 2 एच (दो समकक्ष) हैं।

यह जोर देना महत्वपूर्ण है, हालांकि एचएफ, एचसीएल, एचआई और एचएनओ ₃ सामान्यता के अनुसार "समान रूप से प्रतिक्रियाशील" हैं, उनके बांड की प्रकृति और, इसलिए, उनकी अम्लता ताकत, पूरी तरह से अलग हैं।

इसलिए, यह जानते हुए, किसी भी एसिड के लिए सामान्यता की गणना उसकी दाढ़ से एच की संख्या को गुणा करके की जा सकती है:

1 CH एम = एन (एचएफ, एचसीएल, सीएच ₃ कूह)

2 H एम = एन (एच ₂ एसओ ₄, एच ₂ एसईओ ₄, एच ₂ एस)

एच प्रतिक्रिया

एच ₃ पीओ _{4 के साथ} आपके पास 3 एच है, और इसलिए इसके तीन समकक्ष हैं। हालांकि, यह एक बहुत कमजोर एसिड है, इसलिए यह हमेशा अपने एच ^{+ के} सभी रिलीज नहीं करता है ।

इसके अलावा, एक मजबूत आधार की उपस्थिति में इसके सभी एच ⁺ जरूरी प्रतिक्रिया नहीं करते हैं; इसका मतलब है कि उस प्रतिक्रिया पर ध्यान दिया जाना चाहिए जहां आप भाग ले रहे हैं:

H ₃ PO ₄ + 2KOH => K ₂ HPO ₄ + 2H ₂ O

इस मामले में, समकक्षों की संख्या केवल 2H ⁺ प्रतिक्रिया के बाद से 2 और 3 के बराबर है । जबकि इस अन्य प्रतिक्रिया में:

H ₃ PO ₄ + 3KOH => K ₃ PO ₄ + 3H ₂ O

यह माना जाता है कि एच ₃ पीओ ₄ की सामान्यता इसकी दाढ़ता (एन = 3) एम) से तीन गुना है, क्योंकि इस समय इसके सभी हाइड्रोजन आयन प्रतिक्रिया करते हैं।

इस कारण से, यह सभी एसिड के लिए एक सामान्य नियम मानने के लिए पर्याप्त नहीं है, बल्कि यह भी जाना जाता है कि वास्तव में कितने एच ⁺ प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं।

अड्डों

एक बहुत ही समान मामला आधारों के साथ होता है। निम्नलिखित तीन ठिकानों के लिए हमारे पास एचसीएल के साथ बेअसर है:

NaOH + HCl => NaCl + H ₂ O

बा (OH) ₂ + 2HCl => BaCl ₂ + 2H ₂ O

Al (OH) ₃ + 3HCl => AlCl ₃ + 3H ₂ O

NaOH की तुलना में Al (OH) ₃ को तीन गुना अधिक एसिड की आवश्यकता होती है; अर्थात, NaOH को अल (OH) ₃ को बेअसर करने के लिए जोड़े गए आधार की राशि का केवल एक तिहाई चाहिए ।

इसलिए, NaOH अधिक प्रतिक्रियाशील है, क्योंकि इसमें 1OH (एक समतुल्य) है; बा (OH) ₂ में 2OH (दो समतुल्य) और अल (OH) ₃ तीन समतुल्य हैं।

हालांकि इसमें ओएच समूहों का अभाव है, ना ₂ सीओ _{3 2} एच ⁺ तक स्वीकार करने में सक्षम है, और इसलिए इसके दो समकक्ष हैं; लेकिन यदि आप केवल 1H ⁺ स्वीकार करते हैं, तो आप एक समकक्ष के साथ भाग लेते हैं।

वर्षा प्रतिक्रियाओं में

जब एक अंकुरण और आयन एक साथ मिलकर एक नमक में अवक्षेपित होते हैं, तो प्रत्येक के लिए समतुल्य की संख्या उसके आवेश के बराबर होती है:

Mg ²⁺ + 2Cl ^- => MgCl ₂

इस प्रकार, Mg ²⁺ में दो समतुल्य हैं, जबकि Cl ^- में केवल एक है। लेकिन MgCl ₂ की सामान्यता क्या है ? इसका मान सापेक्ष है, यह 1M या 2 depending M हो सकता है, इस पर निर्भर करता है कि Mg ²⁺ या Cl ^{- माना जाता है} ।

रिडॉक्स प्रतिक्रियाओं में

रीडॉक्स प्रतिक्रियाओं में शामिल प्रजातियों के लिए समकक्षों की संख्या उसी दौरान प्राप्त या खोए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर है।

3C ₂ O ₄ ^2- + Cr ₂ O ₇ ^2- + 14H ⁺ => 2Cr ³⁺ + 6CO ₂ + 7H ₂ O

C ₂ O ₄ ^2- और Cr ₂ O ₇ ^{2- के} लिए सामान्यता क्या होगी ? इसके लिए, आंशिक प्रतिक्रियाएं जहां इलेक्ट्रॉन अभिकारक या उत्पादों के रूप में भाग लेते हैं, उन्हें ध्यान में रखा जाना चाहिए:

C ₂ O ₄ ^2- => 2CO ₂ + 2e ^-

Cr ₂ O ₇ ^2- + 14H ⁺ + 6e ^- => 2Cr ³⁺ + 7H ₂ O

प्रत्येक C ₂ O ₄ ^2- 2 इलेक्ट्रॉनों को छोड़ता है, और प्रत्येक Cr ₂ O ₇ ^2- 6 इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है; और संतुलन के बाद, परिणामी रासायनिक समीकरण तीनों में से पहला है।

तो, C ₂ O ₄ ^{2- के} लिए सामान्यता 2 and M है, और Cr ₂ O ₇ ^2- (याद, N = nM) के लिए 6 Cr M है ।

संदर्भ

1. हेलमेनस्टाइन, ऐनी मैरी, पीएच.डी. (22 अक्टूबर, 2018)। सामान्यता (रसायन विज्ञान) की गणना कैसे करें। से पुनर्प्राप्त: सोचाco.com
2. Softschools। (2018)। सामान्यता का सूत्र। से पुनर्प्राप्त: softschools.com
3. हार्वे डी (26 मई 2016)। सामान्य। रसायन शास्त्र LibreTexts। से पुनर्प्राप्त: chem.libretexts.org
4. लाइसेंस पिलर रॉड्रिग्ज एम। (2002)। रसायन विज्ञान: विविधीकरण का पहला वर्ष। फंडाकियोन संपादकीय सेल्सियाना, पी 56-58।
5. पीटर जे। मिकुलेकी, क्रिस हेरेन। (2018)। समकक्ष और सामान्यता की जांच करना। डमी के लिए केमिस्ट्री वर्कबुक। से पुनर्प्राप्त: dummies.com
6. विकिपीडिया। (2018)। समतुल्य एकाग्रता। से पुनर्प्राप्त: en.wikipedia.org
7. सामान्य। । से पुनर्प्राप्त: संकाय
8. डे, आर।, और अंडरवुड, ए (1986)। मात्रात्मक विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान (पांचवां संस्करण)। PEARSON प्रेंटिस हॉल, पी 67, 82।