If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

જો તમે વેબ ફિલ્ટરની પાછળ હોવ, તો કૃપા કરીને ખાતરી કરો કે ડોમેન્સ *.kastatic.org અને *.kasandbox.org અનબ્લોક થયા છે.

મુખ્ય વિષયવસ્તુ

તત્વયોગમિતિ

પરિચય

તમે કૂકીઝ રેસિપી બમણી કરવા માટે તત્વયોગમિતીય કૌશલ્યનો ઉપયોગ કરી શકો! Image credit: "Chocolate Chip Cookies" by Kimberley Vardeman on Wikimedia Commons, CC-BY 2.0.
સમતોલીત રાસાયણિક સમીકરણ ચોકલેટ ચીપ કૂકીઝ માટેની રેસિપી સાથે સમાનતા ધરાવે છે. તે બતાવે છે કે કયા પ્રક્રિયકો (સામગ્રીઓ) ભેગા થઈને કઈ નીપજો (કૂકીઝ) બનાવે છે. તે પ્રક્રિયકો ને નીપજોની વચ્ચે સંબંધ પણ બતાવે છે (જેમ કે કૂકીઝની એક પ્લેટ બનાવવા માટે કેટલા કપ લોટની જરૂર છે).
આ સંબંધને પ્રક્રિયા તત્વયોગમિતિ કહેવામાં આવે છે, પ્રાચીન ગ્રીક શબ્દો પરથી આ stoicheion ("તત્વ") અને metron ("માપન") તારવવામાં આવ્યા છે. આ આર્ટીકલમાં, આપણે જોઈશું કે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં ઉત્પન્ન થયેલા અને વપરાયેલા પદાર્થોના જથ્થો નક્કી કરવા માટે સમતોલીત રાસાયણિક સમીકરણમાં સમાયેલા તત્વયોગમિતીય ગણતરીઓનો ઉપયોગ કઈ રીતે કરી શકાય.

સંતુલિત સમીકરણો અને મોલ ગુણોત્તર

તત્વયોગમિતીય સંબંધનો સામાન્ય પ્રકાર મોલ ગુણોત્તર છે, જે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં કોઈ પણ બે પદાર્થોના મોલમાં જથ્થાને સંબંધિત કરે છે. આપણે સમતોલીત રાસાયણિક સમીકરણમાં દરેક ઘટકોની આગળના સહગુણકને જોઈને પદાર્થોની જોડ માટે મોલ ગુણોત્તર લખી શકીએ. ઉદાહરણ તરીકે, આયર્ન (III) ઓક્સાઇડ અને એલ્યુમિનિયમ ધાતુ વચ્ચેની પ્રક્રિયા માટેના સમીકરણને ધ્યાનમાં લો:
Fe2O3(s)+2Al(s)2Fe(l)+Al2O3(s)
સમીકરણમાં સહગુણકો આપણને જણાવે છે કે FeA2OA3 ના 1 મોલ Al ના 2 મોલ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે, Fe ના 2 મોલ અને AlA2OA3 ના 1 મોલ બનાવે છે. આપણે FeA2OA3 અને Al વચ્ચેના સંબંધને નીચેના મોલ ગુણોત્તર તરીકે લખી શકીએ:
1મોલ Fe2O3:2મોલ Al
આ ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરીને, આપણે ગણતરી કરી શકીએ કે Fe2O3 ના ચોક્કસ જથ્થા સાથે સંપૂર્ણ પ્રક્રિયા કરવા માટે Al ના મોલ જરૂરી છે, અથવા ઊલટું. સામાન્ય રીતે, રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં સમાયેલા કોઈ પણ બે પદાર્થોના જથ્થા વચ્ચે ફેરવવા માટે મોલ ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરી શકાય. આ સમજવા માટે, એક ઉદાહરણ જોઈએ જ્યાં આપણે પ્રક્રિયકના જથ્થા વચ્ચે ફેરવવા મોલ ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.

ઉદાહરણ: પ્રક્રિયકનું દળ ગણાવા મોલ ગુણોત્તરનો ઉપયોગ

નીચેના અસંતુલિત સમીકરણને ધ્યાનમાં લો:
NaOH(aq)+HA2SOA4(aq)HA2O(l)+NaA2SOA4(aq)
HA2SOA4 ના 3.10 ના સંપૂર્ણ ઉપયોગ માટે NaOH ના કેટલા ગ્રામ જરૂરી છે?
સૌપ્રથમ ભાગ: આપણે સમીકરણને સંતુલિત કરવાની જરૂર છે! આ ઉદાહરણમાં, આપણી પાસે પ્રક્રિયક બાજુ 1 Na પરમાણુ અને 3 H પરમાણુ છે તેમજ 2 Na પરમાણુ અને 2 H પરમાણુ નીપજ બાજુ છે. આપણે NaOH ની આગળ 2 મૂકીને (જેથી દરેક બાજુ 2 Na ના પરમાણુ છે) અને HA2O ની આગળ બીજા 2 મૂકીને (જેથી દરેક બાજુએ 6 O પરમાણુ અને 4 H પરમાણુ છે.) સમીકરણને સંતુલિત કરી શકીએ. આ કરતા આપણને નીચેનું સંતુલિત સમીકરણ મળે:
2NaOH(aq)+HA2SOA4(aq)2HA2O(l)+NaA2SOA4(aq)
હવે આપણી પાસે સંતુલિત સમીકરણ છે, તેથી પ્રશ્નને ઉકેલીએ પુનરાવર્તન માટે, આપણે NaOH નું દળ શોધવા માંગીએ છીએ જેની જરૂર HA2SOA4 ના 3.10 સાથે સંપૂર્ણ પ્રક્રિયા કરાવવા છે. આપણે નીચેના સ્ટેપનો ઉપયોગ કરીને આ તત્વયોગમિતીય પ્રશ્નને ઉકેલી શકીએ:

સ્ટેપ 1: જ્ઞાત પ્રક્રિયકના દળને મોલમાં ફેરવવા.

મોલ ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરીને HA2SOA4 અને NaOH ના જથ્થાને સંબંધિત કરવા, આપણે સૌપ્રથમ HA2SOA4 નો જથ્થો મોલમાં જાણવાની જરૂર છે. આપણે HA2SOA4 (98.08 g/mol) ના મોલર દળનો ઉપયોગ કરીને HA2SOA4 ના 3.10 ગ્રામને મોલમાં ફેરવી શકીએ:
3.10g H2SO4×1મોલ H2SO498.08g H2SO4=3.16×102મોલ H2SO4

સ્ટેપ 2: બીજા પ્રક્રિયકના મોલ શોધવા મોલ ગુણોત્તરનો ઉપયોગ

હવે આપણી પાસે મોલમાં HA2SOA4 નો જથ્થો છે, યોગ્ય મોલ ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરીને HA2SOA4 ના મોલને NaOH ના મોલમાં ફેરવીએ. સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણમાં સહગુણકો મુજબ, HA2SOA4 ના દરેક 1 મોલ માટે NaOH ના 2 મોલની જરૂર છે, તેથી મોલ ગુણોત્તર
2મોલ NaOH1મોલ H2SO4
HA2SOA4 ના મોલની સંખ્યાને આ અવયવ વડે ગુણીને આપણને જરૂરી NaOH ના મોલની સંખ્યા આપે:
3.16×102મોલ H2SO4×2મોલ NaOH1મોલ H2SO4=6.32×102મોલ NaOH
નોંધો કે આપણે મોલ ગુણોત્તર કઈ રીતે લખ્યો જેથી HA2SOA4 ના મોલ કેન્સલ થાય છે, તે અંતિમ એકમ તરીકે NaOH ના મોલમાં પરિણમે છે. આ પ્રકારના પ્રશ્નોમાં એકમને સંખ્યા તરીકે કઈ રીતે સરળતાથી લઇ શકાય એ શીખવા માટે, દ્વિપરિમાણીય પૃથક્કરણ નો આ વિડીયો ચકાસો.

સ્ટેપ 3: મોલને બીજા પ્રક્રિયકના દળમાં ફેરવવા

આપણને NaOH નું દળ ગ્રામમાં પૂછ્યું છે, તેથી આપણું અંતિમ સ્ટેપ NaOH ના 6.32×102 મોલને ગ્રામમાં ફેરવવાનું છે. આપણે આ NaOH (40.00 g/mol) ના મોલર દળનો ઉપયોગ કરીને કરી શકીએ:
6.32×102મોલ NaOH×40.00g NaOH1મોલ NaOH=2.53g NaOH
તેથી, આ પ્રક્રિયામાં HA2SOA4 ના 3.10 ના સંપૂર્ણ ઉપયોગ માટે NaOH ના 2.53 g ગ્રામ જરૂરી છે.
ટૂંકી રીત: નીચેની પદાવલિમાં બતાવ્યા મુજબ, આપણે આ ત્રણેય સ્ટેપને એક જ ગણતરીમાં એકસાથે લઇ શકીએ:
3.10g H2SO4 × 1mol H2SO498.08g H2SO4  ×  2mol NaOH1mol H2SO4  ×  40.00g NaOH1mol NaOH = 2.53g NaOHસ્ટેપ 1સ્ટેપ 2સ્ટેપ 3મોલ શોધો: H2SO4મોલ ગુણોત્તરનો ઉપયોગ કરોNaOH ના g શોધો
જો તમે આ રીતનો ઉપયોગ કરતા હોવ તો એકમ પર ખુબ જ નજીકથી ધ્યાન આપો!

સારાંશ

સમતોલીત રાસાયણિક સમીકરણ રાસાયણિક ફેરફારમાં સમાયેલા દરેક ઘટક વચ્ચેનો સંબંધ બતાવે છે. મોલ ગુણોત્તર લખવા માટે આપણે આ સંબંધનો ઉપયોગ કરી શકીએ, જેની મદદથી આપણે પ્રક્રિયક અને/અથવા નિપજના જથ્થા વચ્ચે ફેરવી શકીએ (આમ તત્વયોગમિતીય પ્રશ્નોને ઉકેલો!).
રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ જેવી કે કૂકીઝ બનાવવી. આશા છે કે આ રસોડા કરતા તમારી લેબ બેંચ વધુ ચોખ્ખી છે! Congerdesign by condesign on pixabay, CC0 1.0.
બીજી સામાન્ય તત્વયોગમિતિય ગણતરીઓ વિશેની વધુ માહિતી માટે, સીમિત પ્રક્રિયક અને નીપજ ટકાવારી જુઓ!