रसायनशास्त्रमा, समाधान भनेको दुई वा बढी पदार्थहरू मिलेर बनेको समरूप मिश्रण हो। एक मोलर समाधान एक प्रकारको रासायनिक समाधान हो जहाँ एकाग्रता प्रति लीटर सोल्युटको मोलहरूमा व्यक्त गरिन्छ। यो अवधारणा रसायन विज्ञान को अध्ययन मा मौलिक छ, विशेष गरी प्रयोगशाला प्रयोगहरु र रासायनिक प्रतिक्रियाहरु को कार्यान्वयन मा।
मोलर समाधानमा गहिरो डुब्नु अघि, तिल के हो भनेर बुझ्न आवश्यक छ। एक तिल रासायनिक पदार्थ को मात्रा व्यक्त गर्न रसायन विज्ञान मा प्रयोग मापन को एक एकाइ हो। एउटा तिललाई ठ्याक्कै \(6.022 \times 10^{23}\) निकायहरू (परमाणु, अणुहरू, आयनहरू, वा अन्य कणहरू) को रूपमा परिभाषित गरिएको छ।
मोलर सोल्युशन तयार गर्ने पहिलो चरण भनेको सोल्युटको मोलर मास गणना गर्नु हो। मोलर मास कुनै पदार्थको एक तिलको द्रव्यमान हो र यसलाई ग्राम प्रति मोल (g/mol) मा व्यक्त गरिन्छ। यो एक अणु मा सबै परमाणुहरु को परमाणु मास को संक्षेप गरेर गणना गर्न सकिन्छ।
उदाहरण को लागी, पानी को मोलर मास (H2O) को दुई हाइड्रोजन परमाणुहरु र एक अक्सिजन एटम को परमाणु मास जोडेर गणना गरिन्छ, जो बराबर हुन्छ \(2 \times 1.008\) g/mol को लागि हाइड्रोजन प्लस \(16.00\) g/ अक्सिजनको लागि mol, \(18.016\) g/mol को समग्र मोलर पिण्ड उत्पादन गर्दै।
मोलर मास निर्धारण भएपछि, अर्को चरण मोलर समाधान तयार गर्नु हो। कुनै पदार्थको 1 एम (एक दाढ़) घोल तयार गर्न, एक लिटर घोल बनाउनको लागि पर्याप्त विलायकमा पदार्थको मोलर मास विघटन गर्दछ।
उदाहरणका लागि, सोडियम क्लोराइड (NaCl) को 1 M घोल तयार गर्न, जसको दाढ़ मास \(58.44\) g/mol छ, \(58.44\) ग्राम NaCl लाई अन्तिम मात्रा बनाउन पर्याप्त पानीमा घोलिन्छ। एक लिटरको।
समाधानको एकाग्रता बारम्बार मोल प्रति लिटर (एम) मा व्यक्त गरिन्छ। समाधानको मोलारिटी (M) गणना गर्ने सूत्र हो:
\(M = \frac{\textrm{घुलनशील को moles}}{\textrm{समाधान को लीटर}}\)उदाहरणका लागि, यदि \(0.5\) ग्लुकोज (एक चिनी) को मोल \(2\) लिटर पानीमा विघटन गरिएको थियो भने, ग्लुकोज घोलको एकाग्रता निम्न हुनेछ:
\(M = \frac{0.5}{2} = 0.25\; M\)यसको मतलब ग्लुकोज घोलमा प्रति लिटर \(0.25\) मोल वा \(0.25\) एमको एकाग्रता हुन्छ।
डिल्युसन भनेको समाधानमा घुलनशील पदार्थको एकाग्रतालाई कम गर्ने प्रक्रिया हो, सामान्यतया थप विलायक थपेर। प्रारम्भिक र अन्तिम सांद्रता र मात्राहरू बीचको सम्बन्धलाई यसरी व्यक्त गर्न सकिन्छ:
\(C_1V_1 = C_2V_2\)जहाँ \(C_1\) र \(C_2\) क्रमशः प्रारम्भिक र अन्तिम सांद्रता हुन्, र \(V_1\) र \(V_2\) क्रमशः प्रारम्भिक र अन्तिम मात्रा हुन्। यो सूत्र एक इच्छित एकाग्रता प्राप्त गर्न आवश्यक विलायक को मात्रा गणना गर्न उपयोगी छ।
उदाहरणका लागि, हाइड्रोक्लोरिक एसिडको \(2\) M घोललाई \(1\) M मा यसको भोल्युम दोब्बर गरेर पातलो गर्न, तपाईंले सूत्र \(C_1V_1 = C_2V_2\) प्रयोग गर्नुहुनेछ। मान्दै \(V_1\) \(1\) लिटर हो, \(V_2\) फेला पार्न, तपाईंले सूत्रलाई \(V_2 = \frac{C_1V_1}{C_2}\) मा पुन: व्यवस्थित गर्नुहोस्। मानहरू प्रतिस्थापन गर्दै, तपाईंले प्राप्त गर्नुहुन्छ: \(V_2 = \frac{2 \times 1}{1} = 2\; \textrm{लिटर}\)
यसको मतलब तपाईंले \(1\) M को अन्तिम एकाग्रता प्राप्त गर्नको लागि \ \(2\) M हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधानको \(1\) लिटरमा थप \(1\) \(1\) ) लिटर विलायक थप्नुपर्छ।
कल्पना गर्नुहोस् कि तपाईंले एउटा प्रयोग गरिरहनुभएको छ जसमा सल्फरिक एसिड (H₂SO₄) को \(0.1\) M समाधान चाहिन्छ, र तपाईंले यो समाधानको \(500\) mL तयार गर्नुपर्छ। पहिले, सल्फ्यूरिक एसिडको मोलर मास गणना गर्नुहोस्, जुन \(2 \times 1.008 + 32.07 + 4 \times 16.00 = 98.08\) g/mol हो। \(0.1\) M समाधानको लागि आवश्यक H₂SO₄ को मात्रा पत्ता लगाउन:
\(M = \frac{\textrm{घुलनशील को moles}}{\textrm{समाधान को लीटर}} \implies \textrm{घुलनशील को moles} = M \times \textrm{समाधान को लीटर}\)भोल्युम लिटरमा हुनु पर्ने हुनाले, \(500\) mL लाई \(0.5\) लिटरमा रूपान्तरण गर्नुहोस्। त्यसपछि,
\(\textrm{घुलनशील को moles} = 0.1 \times 0.5 = 0.05\; \textrm{तिल}\)आवश्यक H₂SO₄ को द्रव्यमान पत्ता लगाउन, मोललाई मोलर पिण्डले गुणन गर्नुहोस्:
\(\textrm{मास} = \textrm{तिल} \times \textrm{मोलर मास} = 0.05 \times 98.08 = 4.904\; \textrm{ग्राम}\)\(4.904\) ग्राम सल्फ्यूरिक एसिडलाई पर्याप्त पानीमा घोलाउनुहोस् \(500\) mL घोल बनाउनुहोस्। यस प्रक्रियाले प्रयोगको लागि आवश्यक विशिष्ट समाधानहरू तयार गर्न व्यावहारिक प्रयोगशाला सेटिङहरूमा मोलारिटी, भोल्युमहरू र मोलर मास कसरी प्रयोग गरिन्छ भनेर चित्रण गर्दछ।
धेरै कारणहरूको लागि रसायनशास्त्रमा मोलर समाधानहरू महत्त्वपूर्ण छन्:
निष्कर्षमा, मोलारिटी रसायन विज्ञानमा एक आधारभूत अवधारणा हो जसमा समाधानहरूको एकाग्रता गणना समावेश छ। मोलर समाधानहरू कसरी गणना गर्ने र तयार गर्ने भनेर बुझेर, रसायनज्ञहरूले आफ्नो प्रयोगको अवस्थाहरूलाई ठूलो परिशुद्धताका साथ नियन्त्रण गर्न सक्छन्, जसले अर्थपूर्ण वैज्ञानिक खोजहरू र प्रगतिहरू निम्त्याउन सक्छन्।
