empirical formula questions/कार्बनिक यौगिक के मूलानुपाती सूत्र और अणु सूत्र का निर्धारण

empirical formula questions/कार्बनिक यौगिक के मूलानुपाती सूत्र और अणु सूत्र का निर्धारण|इस लेख में एक कार्बनिक यौगिक के मूलानुपाती सूत्र और अणु सूत्र का निर्धारण किया गया है। 61% कार्बन, 11.88% हाइड्रोजन, और 27.12% ऑक्सीजन की उपस्थिति के साथ, वाष्प घनत्व के आधार पर गणना की गई है। विस्तृत समाधान और सारणी के साथ, यह लेख गणितीय और रासायनिक अवधारणाओं को स्पष्ट रूप से प्रस्तुत करता है।

empirical formula questions/कार्बनिक यौगिक के मूलानुपाती सूत्र और अणु सूत्र का निर्धारण

 

(1)एक कार्बनिक यौगिक में कार्बन 61%, हाइड्रोजन 11.88%, और ऑक्सीजन 27.12% पायी गयी। यदि यौगिक का वाष्प घनत्व 59 हो, तो उसका मूलानुपाती सूत्र तथा अणु सूत्र ज्ञात कीजिए।

समाधान:

1. प्रतिशत (%) को द्रव्यमान (g) में बदलना:
   • कार्बन (C):
     $61 \%$ 

     $61\%$

   • हाइड्रोजन (H):
     $11.88 \%$ 

     $11.88\%$

   • ऑक्सीजन (O):
     $27.12 \%$ 

     $27.12\%$

2. तत्वों के परमाणु द्रव्यमान:
   • कार्बन (C): 12 g/mol
   • हाइड्रोजन (H): 1 g/mol
   • ऑक्सीजन (O): 16 g/mol
3. मोलों की संख्या निकालना:

तत्व	द्रव्यमान (%)	परमाणु द्रव्यमान (g/mol)	मोलों की संख्या (n = द्रव्यमान / परमाणु द्रव्यमान)
कार्बन (C)	61	12	$\frac{61}{12} = 5.083$1261​=5.083
हाइड्रोजन (H)	11.88	1	$\frac{11.88}{1} = 11.88$111.88​=11.88
ऑक्सीजन (O)	27.12	16	$\frac{27.12}{16} = 1.695$1627.12​=1.695

4. मोलों का अनुपात निकालना:
   • कार्बन:
     $\frac{5.083}{1.695} = 3$ 

     1.6955.083​=3

   • हाइड्रोजन:
     $\frac{11.88}{1.695} = 7$ 

     1.69511.88​=7

   • ऑक्सीजन:
     $\frac{1.695}{1.695} = 1$ 

     1.6951.695​=1

   इसलिए, मोल अनुपात

   $C:H:O = 3:7:1$C:H:O=3:7:1

5. अनुपातिक सूत्र:
   • 
     $C_3H_7O_1$ 

     C3​H7​O1​

6. मूलानुपाती सूत्र का मोलर द्रव्यमान:
   • 
     $C_3H_7O = 3(12) + 7(1) + 16 = 36 + 7 + 16 = 59$ 

     C3​H7​O=3(12)+7(1)+16=36+7+16=59

7. अणु सूत्र निकालना:
   • वाष्प घनत्व = 59
   • मोलर द्रव्यमान = वाष्प घनत्व
     $\times$ 

     $\times$ 2 = $59 \times 2 = 118$ 

     $59\times 2=118$

   अणु सूत्र का मोलर द्रव्यमान = 118

   इसलिए,

   $n = \frac{अणु सूत्र का मोलर द्रव्यमान}{मूलानुपाती सूत्र का मोलर द्रव्यमान} = \frac{118}{59} = 2$n=मूलानुपातीसूत्रकामोलरद्रव्यमानअणुसूत्रकामोलरद्रव्यमान​=59118​=2

8. अणु सूत्र:
   • मूलानुपाती सूत्र:
     $C_3H_7O$ 
   • अणु सूत्र:
     $(C_3{H}_{7}O{)}_2=C_6{H}_{14}{O}_{\mathrm{2<span\; style="font-size:\; 16px;\; font-family:\; Georgia,\; \text{'}Times\; New\; Roman\text{'},\; \text{'}Bitstream\; Charter\text{'},\; Times,\; serif;"></span>}}$ 

सारणी:

तत्व	द्रव्यमान (%)	परमाणु द्रव्यमान (g/mol)	मोलों की संख्या	अनुपात	मोल अनुपात
कार्बन (C)	61	12	5.083	$\frac{5.083}{1.695} = 3$	3
हाइड्रोजन (H)	11.88	1	11.88	$\frac{11.88}{1.695} = 7$	7
ऑक्सीजन (O)	27.12	16	1.695	$\frac{1.695}{1.695} = 1$	1

निष्कर्ष:

• मूलानुपाती सूत्र:
  $C_3H_7O$ 
• अणु सूत्र:
  $C_6H_{14}O_2$ 

  (2)एक कार्बन यौगिक में कार्बन एवं ऑक्सीजन है, जिसका लगभग अणुभार 290 है। यौगिक के विश्लेषण से 50% कार्बन इसमें उपस्थित है, दर्शाइए। यौगिक का अणुभार क्या होगा?

  समाधान:

  1. प्रतिशत (%) को द्रव्यमान (g) में बदलना:
     • कार्बन (C): $50 \%$
     • ऑक्सीजन (O): $100\% – 50\% = 50\%$
  2. तत्वों के परमाणु द्रव्यमान:
     • कार्बन (C): 12 g/mol
     • ऑक्सीजन (O): 16 g/mol
  3. मोलों की संख्या निकालना:

  तत्व	द्रव्यमान (%)	परमाणु द्रव्यमान (g/mol)	मोलों की संख्या (n = द्रव्यमान / परमाणु द्रव्यमान)
  कार्बन (C)	50	12	$\frac{50}{12} = 4.167 \approx 4.17$
  ऑक्सीजन (O)	50	16	$\frac{50}{16} = 3.125 \approx 3.13$

  4. मोलों का अनुपात निकालना:
     • कार्बन: $\frac{4.167}{3.125} = 1.333 \approx 4/3$
     • ऑक्सीजन: $\frac{3.125}{3.125} = 1$

     इसलिए, मोल अनुपात $C:O \approx 4:3$

  5. अनुपातिक सूत्र:
     • $C_4O_3$
  6. मूलानुपाती सूत्र का मोलर द्रव्यमान:
     • $C_4O_3 = 4(12) + 3(16) = 48 + 48 = 96$
  7. अणु सूत्र निकालना:
     • दिए गए यौगिक का अणुभार = 290

     $n = \frac{अणु सूत्र का मोलर द्रव्यमान}{मूलानुपाती सूत्र का मोलर द्रव्यमान} = \frac{290}{96} = 3.02 \approx 3$

  8. अणु सूत्र:
     • मूलानुपाती सूत्र: $C_4O_3$
     • अणु सूत्र: $(C_4O_3)_3 = C_{12}O_9$

  सारणी:

  तत्व	द्रव्यमान (%)	परमाणु द्रव्यमान (g/mol)	मोलों की संख्या	अनुपात	मोल अनुपात
  कार्बन (C)	50	12	4.17	$\frac{4.167}{3.125} = 1.333 \approx 4/3$	4
  ऑक्सीजन (O)	50	16	3.13	$\frac{3.125}{3.125} = 1$	3

  निष्कर्ष:

  • मूलानुपाती सूत्र: $C_4O_3$
  • अणु सूत्र: $C_{12}O_9$