විසඳුම් ස්ටොයිකියෝමිතිය පිළිබඳ සාකච්ඡා ප්රශ්නයක උදාහරණයක්
ස්ටොයිකියෝමිතිකය යනු රසායනික ප්රතික්රියාවකදී ප්රතික්රියාකාරක සහ නිෂ්පාදන අතර ප්රමාණාත්මක සම්බන්ධතාවය අධ්යයනය කරන රසායන විද්යාවේ ශාඛාවකි. ද්රාවක ස්ටොයිකියෝමිතිකය වඩාත් නිශ්චිත වේ, මන්ද එය ද්රාවකයක, සාමාන්යයෙන් ජලයේ සිදුවන රසායනික ප්රතික්රියා කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි. මෙම ලිපියෙන්, මෙම සංකල්පය වඩා හොඳින් අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා ද්රාවණ ස්ටොයිකියෝමිතිකයට අදාළ උදාහරණ ගැටළු අපි සාකච්ඡා කරමු.
විසඳුම් ස්ටොයිකියෝමිතිය පිළිබඳ මූලික සංකල්ප
උදාහරණ ප්රශ්න වලට පිවිසීමට පෙර, අප තේරුම් ගත යුතු මූලික සංකල්ප කිහිපයක් තිබේ:
1. මවුලිකතාව (M): ද්රාවණයක සාන්ද්රණය මවුලිකතාවයෙන් ප්රකාශ වේ. මවුලිකතාව යනු ද්රාවණ ලීටරයකට ද්රාව්ය මවුල ගණන (mol/L) වේ.
2. මවුලය: ඇවගාඩ්රෝ අංකය (6.022 x 10²³) අංශු ඇති ද්රව්ය ප්රමාණයේ ඒකකය.
3. ද්රාවණ පරිමාව: සාමාන්යයෙන් ලීටර් (L) වලින් මනිනු ලැබේ.
මෙම මූලික අවබෝධය සමඟින්, ගැටළු සහ විසඳුම් උදාහරණ ලෙස සලකා බැලීමට අපි සූදානම්.
උදාහරණ ප්රශ්නය 1: ද්රාවණයක මවුලිකතාවය ගණනය කිරීම
ප්රශ්නය:
NaCl (සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ්) ග්රෑම් 5ක් ජලය මිලි ලීටර් 250ක දිය කළ විට, NaCl ද්රාවණයේ මවුලිකතාවය කොපමණද?
විසඳුමක්:
1. NaCl හි මවුල ගණන ගණනය කරන්න:
– NaCl හි අණුක බර (BM): Na (23) + Cl (35.5) = 58.5 g/mol
– මවුල ගණන = ස්කන්ධය / BM
""
NaCl මවුල ගණන = 5 g / 58.5 g/mol ≈ 0.0855 mol
""
2. ද්රාවණ පරිමාව mL සිට L දක්වා පරිවර්තනය කරන්න:
""
ද්රාවණ පරිමාව = 250 mL = 0.250 L
""
3. මවුලිකතාව (M) ගණනය කරන්න:
""
මවුලිකතාව (M) = මවුල ගණන / ද්රාවණයේ පරිමාව
= 0.0855 මොල් / 0.250 එල්
≈ 0.342 එම්
""
එබැවින්, NaCl ද්රාවණයේ මවුලිකතාව 0.342 M වේ.
උදාහරණ ප්රශ්නය 2: උදාසීනකරණ ප්රතික්රියාව
ප්රශ්නය:
0.1 M NaOH ද්රාවණයෙන් 50 mL උදාසීන කිරීමට 0.5 M HCl ද්රාවණයේ පරිමාව කොපමණද?
විසඳුමක්:
සිදුවන ප්රතික්රියා:
""
HCl + NaOH → NaCl + H₂O
""
මෙම ප්රතික්රියාව 1:1 අනුපාතයකින් සිදු වේ.
1. NaOH හි මවුල ගණන ගණනය කරන්න:
""
NaOH හි මවුල ගණන = මවුලිකතාව x පරිමාව
= 0.1 මෙට්රික් ටොන් x 0.050 ලීටර්
= 0.005 මොල්
""
2. ප්රතික්රියා අනුපාතය 1:1 වන බැවින්, HCl මවුල ගණන = NaOH මවුල ගණන = 0.005 mol වේ.
3. අවශ්ය HCl ද්රාවණයේ පරිමාව ගණනය කරන්න:
""
HCl පරිමාව = මවුල ගණන / මවුලිකතාව
= 0.005 mol / 0.5 M
= 0.01 L (හෝ 10 mL)
""
එබැවින්, 0.5 M HCl ද්රාවණයක පරිමාව 10 mL වේ.
උදාහරණ ප්රශ්නය 3: අම්ල-පාදක අනුමාපණය
ප්රශ්නය:
CH₃COOH (ඇසිටික් අම්ලය) මිලි ලීටර් 25 ක ද්රාවණයක් 0.1 M NaOH ද්රාවණයකින් සමතුලිතතා ලක්ෂ්යයට අනුමාපනය කර ඇත. සමතුලිතතා ලක්ෂ්යයට ළඟා වීමට NaOH ද්රාවණයෙන් මිලි ලීටර් 30 ක් අවශ්ය වේ. CH₃COOH ද්රාවණයේ මවුලිකතාව ගණනය කරන්න.
විසඳුමක්:
සිදුවන ප්රතික්රියා:
""
CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O
""
මෙම ප්රතික්රියාව ද 1:1 අනුපාතයකින් සිදු වේ.
1. භාවිතා කළ NaOH මවුල ගණන ගණනය කරන්න:
""
NaOH හි මවුල ගණන = මවුලිකතාව x පරිමාව
= 0.1 මෙට්රික් ටොන් x 0.030 ලීටර්
= 0.003 මොල්
""
2. CH₃COOH හි මවුල ගණන ප්රතික්රියා කළ NaOH හි මවුල ගණනට සමාන වේ (අනුපාතය 1:1):
""
CH₃COOH හි මවුල ගණන = 0.003 mol
""
3. CH₃COOH හි මවුලිකතාව ගණනය කරන්න:
""
මවුලිකතාව (M) = මවුල ගණන / පරිමාව
= 0.003 මොල් / 0.025 එල්
= 0.12 එම්
""
එබැවින්, CH₃COOH ද්රාවණයේ මවුලිකතාව 0.12 M වේ.
උදාහරණ ප්රශ්නය 4: ද්රාවණය තනුක කිරීම
ප්රශ්නය:
1 M H₂SO₄ ද්රාවණයක සාන්ද්රණය 0.25 M වන පරිදි මිලි ලීටර් 100 ක් තනුක කිරීමට කොපමණ ජල පරිමාවක් එකතු කළ යුතුද?
විසඳුමක්:
1. තනුක කිරීමේ සූත්රය භාවිතා කරන්න (M₁V₁ = M₂V₂):
– එම්₁ = 1 එම්
– V₁ = 100 මිලි
– එම්₂ = 0.25 එම්
2. V₂ ගණනය කරන්න:
""
එම්₁වී₁ = එම්₂වී₂
1 M x 100 mL = 0.25 M x V₂
වී₂ = (1 x 100) / 0.25
= 400 මිලි
""
3. එකතු කළ යුතු ජල පරිමාව ගණනය කරන්න:
""
එකතු කරන ලද ජල පරිමාව = V₂ – V₁
= 400 මිලි - 100 මිලි
= 300 මිලි
""
එබැවින්, H₂SO₄ ද්රාවණය 1 M සිට 0.25 M දක්වා තනුක කිරීම සඳහා ජලය මිලි ලීටර් 300 ක් එකතු කිරීම අවශ්ය වේ.
උදාහරණ ප්රශ්නය 5: වර්ෂාපතන ප්රතික්රියාව
ප්රශ්නය:
0.1 M AgNO₃ ද්රාවණයක මිලි ලීටර් 100ක් 0.1 M NaCl ද්රාවණයක මිලි ලීටර් 100ක් සමඟ මිශ්ර කළ විට AgCl ග්රෑම් කීයක් අවක්ෂේපයක් සෑදේ ද?
විසඳුමක්:
සිදුවන ප්රතික්රියා:
""
AgNO₃ + NaCl → AgCl (අවපාතනය) + NaNO₃
""
මෙම ප්රතික්රියාව 1:1 අනුපාතයකින් සිදු වේ.
1. AgNO₃ සහ NaCl වල මවුල ගණන ගණනය කරන්න:
""
AgNO₃ හි මවුල ගණන = මවුලිකතාව x පරිමාව
= 0.1 මෙට්රික් ටොන් x 0.100 ලීටර්
= 0.01 මොල්
NaCl හි මවුල ගණන = මවුලිකතාව x පරිමාව
= 0.1 මෙට්රික් ටොන් x 0.100 ලීටර්
= 0.01 මොල්
""
2. ප්රතික්රියා අනුපාතය 1:1 වන බැවින්, සෑදෙන AgCl මවුල ගණන = AgNO₃ හෝ NaCl මවුල ගණන:
""
AgCl හි මවුල ගණන = 0.01 mol
""
3. AgCl හි ස්කන්ධය ගණනය කරන්න:
– AgCl හි අණුක බර = Ag (107.87) + Cl (35.45) = 143.32 g/mol
""
AgCl ස්කන්ධය = මවුල ගණන x BM
= 0.01 mol x 143.32 g/mol
= 1.4332 ග්රෑම්
""
එබැවින්, සෑදෙන AgCl අවක්ෂේපයේ ස්කන්ධය ග්රෑම් 1.4332 කි.
නිගමනය
මෙම ලිපියෙන් ද්රාවණ ස්ටොයිකියෝමිතිය සම්බන්ධ ගැටළු සහ විසඳුම් කිහිපයක් සාකච්ඡා කර ඇති අතර, ඒවාට මවුලිකතාව ගණනය කිරීම, උදාසීනකරණ ප්රතික්රියා, අම්ල-පාදක අනුමාපන, තනුක කිරීම සහ අවක්ෂේපිත සෑදීම ඇතුළත් වේ. මෙම උදාහරණ තේරුම් ගැනීමෙන්, ද්රාවණ ස්ටොයිකියෝමිතිය පිළිබඳ සංකල්පය සැබෑ ලෝක තත්වයන් තුළ යෙදෙන ආකාරය අපට වඩා හොඳින් තේරුම් ගත හැකිය. ද්රාවණ ස්ටොයිකියෝමිතිය රසායන විද්යාව අධ්යයනයේදී පමණක් නොව ඖෂධවේදය, ජෛව රසායන විද්යාව සහ රසායනික කර්මාන්තය වැනි විවිධ ක්ෂේත්රවල පුළුල් යෙදුම් ද ඇත.
