ग्रेड 8

ग्रेड 8रासायनिक प्रतिक्रियाएं और स्टॉइचीओमेट्री


स्टॉइकिओमेट्री और मोल अवधारणा का परिचय


इस विषय में, हम रसायन विज्ञान की दो मौलिक अवधारणाओं का अन्वेषण करेंगे: स्टॉइकिओमेट्री और मोल अवधारणा। ये रासायनिक प्रतिक्रियाओं को समझने और पदार्थों से संबंधित विभिन्न मात्राओं की गणना के लिए आवश्यक हैं। हम जानकारी को सरल भाषा में प्रस्तुत करेंगे और इन अवधारणाओं को स्पष्ट करने के लिए दृश्य उदाहरणों का उपयोग करेंगे।

स्टॉइकिओमेट्री को समझना

स्टॉइकिओमेट्री रसायन विज्ञान की एक शाखा है जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं में शामिल पदार्थों के बीच मात्रात्मक संबंधों से संबंधित है। यह हमें समझने में मदद करता है कि एक रासायनिक प्रतिक्रिया में प्रत्येक अभिक्रिया की कितनी आवश्यकता है और कितना उत्पाद बनता है।

स्टॉइकिओमेट्री की मूल अवधारणाएं

आइए एक सरल रासायनिक प्रतिक्रिया देखें:

    2H 2 + O 2 → 2H 2 O
  

यह समीकरण हमें बताता है कि दो अणु हाइड्रोजन गैस के (H 2) एक अणु ऑक्सीजन गैस (O 2) के साथ मिलकर दो अणु जल (H 2 O) बनाते हैं।

स्टॉइकिओमेट्री हमें यह निर्धारण करने की अनुमति देती है कि प्रत्येक तत्व की कितनी आवश्यकता है या कितना उत्पन्न होना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि हम 5 मोल H 2 के साथ शुरू करते हैं, तो हमें कितने मोल O 2 की आवश्यकता होगी?

उदाहरण गणना

संतुलित रासायनिक समीकरण से मोल अनुपात का उपयोग करके पता लगाते हैं:

हर 2 मोल H 2 के लिए 1 मोल O 2 की आवश्यकता होती है।

यदि हमारे पास 5 मोल H 2 हैं, तो O 2 की आवश्यक मात्रा है:

    Required O2 = (5 mol H2 * 1 mol O2) / 2 mol H2
                           = 2.5 mol O2
  

इसलिए, 5 मोल हाइड्रोजन गैस के साथ पूरी तरह से प्रतिक्रिया करने के लिए 2.5 मोल ऑक्सीजन गैस की आवश्यकता होती है।

स्टॉइकिओमेट्री का दृश्यीकरण

स्टॉइकिओमेट्री को दृश्य रूप देने के लिए, प्रतिक्रिया की छवियों के संदर्भ में विचार करें। प्रत्येक हाइड्रोजन अणु को एक वृत्त द्वारा प्रदर्शित किया जाता है, और प्रत्येक ऑक्सीजन अणु को त्रिभुज द्वारा प्रदर्शित किया जाता है।

2H 2 O2 2H 2 O

विज़ुअल संतुलन को समझने में मदद करता है: 2 अणु H2 और 1 अणु O2 2 पानी के अणुओं का उत्पादन करते हैं।

मोल अवधारणा की खोज

मोल रसायन विज्ञान में मापन की एक मानक इकाई है जो कणों की एक विशिष्ट संख्या का प्रतिनिधित्व करती है, आमतौर पर परमाणु या अणु। यह "दर्जन" की तरह है जो 12 वस्तुओं का प्रतिनिधित्व करता है। मोल एक बहुत बड़ी मात्रा है, लगभग:

    6.022 × 1023 कण
  

यह बड़ी संख्या एवोगाड्रो संख्या के रूप में जानी जाती है, जिसका नाम वैज्ञानिक अमेदेओ एवोगैड्रो के नाम पर रखा गया है।

मोल और द्रव्यमान

मोल अवधारणा परमाणुओं और अणुओं की सूक्ष्म दुनिया को उस मैक्रोस्कोपिक दुनिया से जोड़ती है जिसे हम माप सकते हैं। मोल को द्रव्यमान से जोड़ने के लिए, रासायनिक तत्त्व मोलेर द्रव्यमान का उपयोग करते हैं, जो किसी पदार्थ के एक मोल का द्रव्यमान है।

उदाहरण के लिए, जल (H 2 O) का मोलेर द्रव्यमान निम्नानुसार गणना किया जा सकता है:

    मोलर द्रव्यमान H 2 O = (2 * H का परमाण्विक द्रव्यमान) + (1 * O का परमाण्विक द्रव्यमान)
                                   = (2 * 1.01 g/mol) + (16.00 g/mol)
                                   = 18.02 g/mol
  

इससे, हम जानते हैं कि 18.02 ग्राम जल 1 मोल जल के बराबर है।

द्रव्यमान से मोल परिवर्तन उदाहरण

मान लीजिए कि हमारे पास 36.04 ग्राम जल है। मोलर द्रव्यमान का उपयोग करके पता लगाएं कि यह कितने मोल दर्शाता है:

    मोल्स ऑफ H 2 O = 36.04 g / 18.02 g/mol
                             = 2 मोल
  

इसलिए, 36.04 ग्राम जल 2 मोल जल के बराबर है।

मोल्स को कणों से जोड़ना

यह जानने के लिए कि 2 मोल जल में कितने अणु हैं:

    अणुओं की संख्या = 2 मोल * 6.022 × 1023 अणु/मोल
                         = 1.2044 × 10 24
  

इसलिए, 2 मोल जल में लगभग 1.2044 × 1024 जल अणु होते हैं।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं में स्टॉइकिओमेट्री और मोल्स

स्टॉइकिओमेट्री और मोल अवधारणा को मिलाकर हम रासायनिक प्रतिक्रियाओं में अभिकारकों और उत्पादों की मात्रा की गणना कर सकते हैं। यह समझ रासायनिक समीकरणों के संतुलन और प्रतिक्रियाओं को कुशलतापूर्वक चलाने के लिए महत्वपूर्ण है।

उदाहरण: मिथेन का दहन

मिथेन एक सामान्य ईंधन है जो इस प्रकार जलता है:

    CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
  

यह समीकरण दर्शाता है कि एक मोल मिथेन दो मोल ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके एक मोल कार्बन डाइऑक्साइड और दो मोल पानी बनाता है।

प्रतिक्रिया के लिए गणनाएँ

यदि हम 16 ग्राम मिथेन (CH 4) से शुरू करते हैं, तो हमें कितनी ऑक्सीजन की आवश्यकता होगी?

पहले मिथेन का मोलर द्रव्यमान ज्ञात करें:

    मोलर द्रव्यमान CH4 = (1 * C का परमाण्विक द्रव्यमान) + (4 * H का परमाण्विक द्रव्यमान)
                                   = 12.01 g/mol + (4 * 1.01 g/mol)
                                   = 16.05 g/mol
  

16 ग्राम में CH4 के मोल की संख्या:

    मोल्स ऑफ CH4 = 16 g / 16.05 g/mol
                             ≈ 1 मोल
  

संतुलित समीकरण से, 1 मोल CH4 को 2 मोल O2 की आवश्यकता होती है, तो:

    O2 मोल्स की आवश्यकता = 2 मोल
  

आवश्यक ऑक्सीजन का द्रव्यमान (मोलर द्रव्यमान O2 = 32.00 g/mol):

    मास ऑफ O2 = 2 मोल * 32.00 g/mol
                          = 64.00 ग्राम
  

इसलिए, 16 ग्राम मिथेन को पूरी तरह से जलाने के लिए 64 ग्राम ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।

याद रखने योग्य मुख्य बिंदु

  • स्टॉइकिओमेट्री रासायनिक प्रतिक्रियाओं में अभिकारकों और उत्पादों को मापने में मदद करता है।
  • एक मोल 6.022 × 1023 कणों की मात्रा है।
  • मोलर द्रव्यमान मोल्स को एक पदार्थ के द्रव्यमान से जोड़ता है।
  • एवोगाड्रो संख्या मोल्स को व्यक्तिगत अणुओं या परमाणुओं से जोड़ती है।
  • सटीक स्टॉइकिओमेट्रिक गणनाओं के लिए प्रतिक्रियाओं का संतुलन महत्वपूर्ण है।

स्टॉइकिओमेट्री और मोल अवधारणा को एकीकृत करके, हम रासायनिक प्रतिक्रियाओं की गहरी समझ प्राप्त करते हैं और रसायन विज्ञान में सटीक गणनाएं करने की क्षमता हासिल करते हैं।


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