ग्राम से मोल और स्टॉइकियोमेट्री कैलकुलेटर

ग्राम को मोल में कैसे बदलें

द्रव्यमान को मोलर द्रव्यमान से भाग दें: n = m/M। पानी का मोलर द्रव्यमान 18.015 g/mol है, इसलिए कैलकुलेटर का डिफ़ॉल्ट इनपुट, 36.03 g पानी, 36.03 g ÷ 18.015 g/mol = 2 mol देता है। ज्ञात सूत्र वाले किसी भी पदार्थ पर यही नियम लागू होता है; मोल को आवोगाद्रो स्थिरांक से गुणा करने पर 1.204428152 × 10²⁴ अणु मिलते हैं। सीमांत अभिकर्मक मोड किसी संतुलित अभिक्रिया के लिए सीमांत अभिकर्मक, सैद्धांतिक लब्धि और बचा हुआ आधिक्य अभिकर्मक बताता है; यही स्टॉइकियोमेट्री (रससमीकरणमिति) है।

सूत्र से मोलर द्रव्यमान कैसे निकालें

सूत्र के हर परमाणु का परमाणु भार जोड़ें। पानी, H₂O, में दो हाइड्रोजन और एक ऑक्सीजन हैं: 2 × 1.0080 + 15.999 = 18.015 g/mol। कार्बन डाइऑक्साइड, CO₂, के लिए 12.011 + 2 × 15.999 = 44.009 g/mol आता है।

ये IUPAC 2021 के मानक परमाणु भार हैं। जो पाठ्यपुस्तक पानी को 18 g/mol मान लेती है, उसमें 36.03 g का उत्तर 2.000 mol की जगह 2.002 mol आता है, इसलिए चौथे सार्थक अंक के आसपास अंतर स्वाभाविक है। कक्षा या परीक्षा में दिए गए परमाणु द्रव्यमान से ही उत्तर मिलाएँ।

बड़े अक्षरों का अर्थ होता है। Co कोबाल्ट है, 58.933 g/mol, जबकि CO कार्बन मोनोऑक्साइड है, 28.010 g/mol। किसी सूत्र का तत्व-दर-तत्व विवरण देखने के लिए मोलर द्रव्यमान कैलकुलेटर खोलें।

मोल से ग्राम और कणों तक

उसी संबंध को उलटें: m = n × M से द्रव्यमान और N = n × N_A से कणों की संख्या मिलती है। उदाहरण के लिए, 58.44 g/mol वाले सोडियम क्लोराइड के 0.25 mol का द्रव्यमान 0.25 × 58.44 = 14.61 g है।

कणों की संख्या से द्रव्यमान तक जाने के लिए पहले N_A से भाग दें। CO₂ के 3.011 × 10²³ अणु 0.499988 mol हैं, और 0.499988 × 44.009 = 22.004 g।

आवोगाद्रो स्थिरांक, 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹, 2019 के SI संशोधन के बाद से सटीक है, क्योंकि मोल की परिभाषा इसी को स्थिर करके दी गई है (NIST CODATA)।

कण वही है जिसका वर्णन सूत्र करता है: C के लिए परमाणु, H₂O के लिए अणु और NaCl जैसे आयनिक ठोस के लिए सूत्र इकाइयाँ। कैलकुलेटर तीनों मात्राएँ, द्रव्यमान, मोल और कण, एक साथ दिखाता है, चाहे आपने इनमें से कोई भी दी हो।

सीमांत अभिकर्मक कैसे पहचानें

2 H₂ + O₂ → 2 H₂O लें, जिसमें 10 g हाइड्रोजन और 64 g ऑक्सीजन है:

1. संतुलित समीकरण से शुरू करें। यहाँ गुणांक 2, 1 और 2 मोल अनुपात बताते हैं।
2. हर अभिकारक को मोल में बदलें: H₂ के लिए 10 ÷ 2.016 = 4.960 mol, और O₂ के लिए 64 ÷ 31.998 = 2.000125 mol।
3. हर मात्रा को उसके गुणांक से भाग दें: हाइड्रोजन के लिए 4.960 ÷ 2 = 2.480, ऑक्सीजन के लिए 2.000125 ÷ 1 = 2.000125।
4. छोटा भागफल सीमांत अभिकर्मक बताता है। ऑक्सीजन पहले खत्म होती है, और 2.000125 mol अभिक्रिया की सीमा ξ है।

हाइड्रोजन आधिक्य में है, जबकि 10 g की मात्रा 64 g से बहुत कम है; इसलिए केवल द्रव्यमान की तुलना करने से गलत अभिकारक चुना जाता है।

गुणांक छोड़कर मोल की तुलना भी चूक सकती है। N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃ में 28 g N₂ (0.9995 mol) और 6 g H₂ (2.976 mol) हों, तो हाइड्रोजन सीमांत है, क्योंकि 2.976 ÷ 3 = 0.992 का मान 0.9995 से कम है। इस स्थिति में कैलकुलेटर 33.7917 g अमोनिया की सैद्धांतिक लब्धि और 0.2083 g बची नाइट्रोजन दिखाता है।

सैद्धांतिक लब्धि और बचा आधिक्य

उत्पाद के मोल पाने के लिए अभिक्रिया की सीमा को उत्पाद के गुणांक से गुणा करें, फिर उसके मोलर द्रव्यमान से: 2 × 2.000125 × 18.015 = 72.0645 g पानी। यही सैद्धांतिक लब्धि है, यानी सीमांत अभिकर्मक से बन सकने वाली अधिकतम मात्रा।

अभिक्रिया में 2 × 2.000125 = 4.00025 mol हाइड्रोजन, अर्थात 8.0645 g, खर्च होता है, इसलिए 1.9355 g H₂ बचता है। बना पानी अकेले किसी भी अभिकारक से भारी है, क्योंकि उसमें दोनों के परमाणु शामिल हैं।

प्रतिशत लब्धि वास्तव में एकत्र मात्रा की तुलना सैद्धांतिक लब्धि से करती है। यहाँ 60.0 g पानी एकत्र होने पर 60.0 ÷ 72.0645 × 100 = 83.3% प्रतिशत लब्धि होती है।

स्थानांतरण में हानि, पार्श्व अभिक्रियाएँ और अधूरी अभिक्रिया वास्तविक लब्धि को 100% से नीचे रखती हैं। 100% से अधिक परिणाम आम तौर पर अशुद्ध या अभी भी गीले उत्पाद का संकेत है।

यह विधि OpenStax Chemistry 2e, खंड 4.4 के अनुसार है।

मोल और लब्धि के परिणामों की तुलना

पानी का रूपांतरण 36.03 g H₂O के लिए है। दर्ज मोलर द्रव्यमान वाली पंक्ति 58.44 g/mol पर 0.25 mol की है। पानी की अभिक्रिया ऊपर का 10 g H₂ और 64 g O₂ वाला उदाहरण है, और सटीक अनुपात में 4.032 g H₂ के साथ 31.998 g O₂ है, जो पूरी तरह अभिक्रिया करते हैं और कुछ नहीं बचता।

आम गलतियाँ

• समीकरण संतुलित करने के लिए पादांक बदलना। पानी के दो अणु 2 H₂O हैं, H₄O₂ नहीं। सूत्र के आगे गुणांक लगाकर संतुलन करें।
• ऑक्सीजन गैस को O लिखना। हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन गैसें द्विपरमाणुक हैं, इसलिए H₂, N₂ और O₂ लिखें (O₂ = 31.998 g/mol, 15.999 नहीं)।
• द्रव्यमान की इकाइयाँ मिलाना। g/mol से भाग देने से पहले मिलीग्राम या किलोग्राम को ग्राम में बदलें। 36,030 mg पानी भी 2 mol ही है।
• असंतुलित समीकरण से काम करना। गुणांक ही मोल अनुपात तय करते हैं, इसलिए असंतुलित समीकरण गलत सीमांत अभिकर्मक और गलत लब्धि देता है।
• परमाणु भार जल्दी पूर्णांकित करना। अंतिम उत्तर तक पूरे मोलर द्रव्यमान रखें, फिर एक बार पूर्णांकित करें।

सूत्र और इकाइयों के नियम

• सूत्र सादे पाठ में लिखें, जैसे H2O, Ca(OH)2 या हाइड्रेट CuSO4·5H2O। तत्व-प्रतीकों में बड़े-छोटे अक्षर का अंतर मायने रखता है।
• गुणांक संतुलित समीकरण से लिए गए पूर्णांक हैं और सूत्र से अलग खाने में भरे जाते हैं।
• मात्रा की इकाई, जैसे mmol, आपकी दर्ज मात्रा और परिणाम में दिखाई गई मात्रा दोनों पर लागू होती है; द्रव्यमान के परिणाम ग्राम में आते हैं।
• कणों की संख्या वैज्ञानिक संकेतन में भी दी जा सकती है, जैसे 6.02214076e23।
• जब प्रश्न या लेबल मोलर द्रव्यमान का मान देता हो, तो g/mol में दर्ज मान सूत्र की जगह ले लेता है।

mol/L में सांद्रता के लिए आगे तनुकरण और सांद्रता कैलकुलेटर देखें। गैसों के लिए आदर्श गैस नियम कैलकुलेटर मोल को किसी दिए गए ताप और दाब पर आयतन में बदलता है।