அலகு 1 - வேதியியலின் அடிப்படைக் கருத்துக்கள் மற்றும் வேதியியல் கணக்கீடுகள்

நிறம் உண்டு என நினைக்கிறோம், இனிப்பு உண்டு என நினைக்கிறோம், கசப்பு உண்டு என நினைக்கிறோம், ஆனால் உண்மையில் அணுக்களும் வெற்றிடமும் தான் உள்ளன.

கற்றல் நோக்கங்கள்

இந்த அலகைப் படித்த பிறகு, மாணவர்கள் முடியும்

• வாழ்க்கையின் பல்வேறு துறைகளில் வேதியியலின் முக்கியத்துவத்தை விளக்குதல்.
• வெவ்வேறு பொருட்களை தனிமங்கள், சேர்மங்கள் மற்றும் கலவைகள் என வகைப்படுத்துதல்.
• அணு நிறை மற்றும் மூலக்கூறு நிறை ஆகியவற்றை வரையறுத்தல்.
• ‘மோல்’ எனும் SI அலகைப் பயன்படுத்தி பொருளின் அளவை வரையறுத்தல்.
• அவகாதரோ எண்ணை விளக்குதல்.
• நிறை, மோல்கள் மற்றும் அணுக்கள் (அல்லது) மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை ஆகியவற்றுக்கிடையேயான தொடர்பை விளக்கி மாற்றங்கள் தொடர்பான கணக்கீடுகளைச் செய்தல்.
• சமான நிறையை வரையறுத்து, அமிலம், காரம் மற்றும் ஆக்சிஜேற்றி/ஒடுக்கும் முகவர்களின் சமான நிறையைக் கணக்கிடுதல்.
• சோதனைத் தரவுகளிலிருந்து ஒரு சேர்மத்தின் அனுபவ மற்றும் மூலக்கூறு வாய்பாட்டைக் கண்டறிதல்.
• ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக் கணக்கீடுகளின் அடிப்படையில் எண்ணியல் சிக்கல்களைத் தீர்த்தல்.
• கட்டுப்படுத்தும் வினைபொருளைக் கண்டறிந்து ஒரு வினையில் வினைபொருள்கள் மற்றும் விளைபொருள்களின் அளவைக் கணக்கிடுதல்.
• ஆக்சிஜேற்றம், ஒடுக்கம், ஆக்சிஜேற்றி மற்றும் ஒடுக்கி ஆகிய சொற்களை வரையறுத்தல்.
• பல்வேறு சேர்மங்களில் உள்ள தனிமங்களின் ஆக்சிஜேற்ற நிலைகளைக் கணித்தல்.
• ஒரு குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினையில் உள்ள செயல்முறையை விளக்கி, எலக்ட்ரான் பரிமாற்ற செயல்முறையை விவரித்தல்.
• குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகளை வெவ்வேறு வகைகளாக வகைப்படுத்துதல்.
• இரண்டு அரை-வினைகளிலிருந்து ஒரு சமச்சீர் குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினையை உருவாக்குதல்.

1.1 வேதியியல் - வாழ்க்கையின் மையம்

‘உண்ண உணவு, உடுக்க உடை, இருக்க இடம்’ - தமிழ் மொழியில் இது உண்பதற்கு உணவு, உடுப்பதற்கு ஆடை மற்றும் வாழ்வதற்கு இடம் எனப் பொருள்படும். இவை மனித வாழ்க்கையின் மூன்று அடிப்படைத் தேவைகளாகும். இந்தத் தேவைகளை வழங்குவதில் வேதியியல் முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது மேலும் வாழ்க்கையின் தரத்தை மேம்படுத்தவும் நமக்கு உதவுகிறது. வேதியியல் உரங்கள், பூச்சிக்கொல்லிகள் போன்ற பல சேர்மங்களை உற்பத்தி செய்துள்ளது, அவை விவசாய உற்பத்தியை மேம்படுத்த முடியும். நவீன சிமெண்ட்கள், கான்கிரீட் கலவைகள் மற்றும் சிறந்த தர எஃகு மூலம் வெவ்வேறு வானிலை நிலைகளைத் தாங்கக்கூடிய சிறந்த மற்றும் வலுவான கட்டிடங்களை நாம் கட்டுகிறோம். நம்மிடம் சிறந்த தரத் துணிகளும் உள்ளன.

நம்மைச் சுற்றியுள்ள உலகில் எங்கும் வேதியியல் உள்ளது. நம் உடல் கூட இரசாயனங்களால் ஆனது. நம் உடலில் நிகழும் தொடர்ச்சியான உயிர் வேதியியல் வினைகள் மனித செயல்பாடுகளுக்குக் காரணமாகின்றன. வேதியியல் நம் வாழ்க்கையின், கலாச்சாரத்தின் மற்றும் சுற்றுச்சூழலின் கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு அம்சத்தையும் தொடுகிறது. நாம் வாழும் உலகம் தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருக்கிறது, மேலும் வேதியியல் அறிவியல் நம் நவீன உலகின் சவால்களைச் சந்திக்க விரிவடைந்து பரிணமித்துக்கொண்டே இருக்கிறது. வேதியியல் தொழிற்சாலைகள் அன்றாட வாழ்க்கையில் பயன்படுத்தப்படும் பரந்த அளவிலான புதிய மற்றும் பயனுள்ள பொருட்களை உற்பத்தி செய்கின்றன.

எடுத்துக்காட்டுகள்: பாலிமர்கள், சாயங்கள், உலோகக் கலவைகள், உயிர் காக்கும் மருந்துகள் போன்றவை.

1980களின் முற்பகுதியில் எய்ட்ஸ் தொற்றுநோய் தொடங்கியபோது, நோயாளிகள் சில ஆண்டுகளுக்கு மேல் வாழ்வது அரிதாக இருந்தது. ஆனால் இப்போது தொற்றுக்கு எதிராகப் போராட பல பயனுள்ள மருந்துகள் கிடைக்கின்றன, மேலும் எச்ஐவி தொற்று உள்ளவர்கள் நீண்ட மற்றும் சிறந்த வாழ்க்கையை வாழ்கிறார்கள்.

வேதியியல் கோட்பாடுகளைப் புரிந்துகொள்வது, குளிர்சாதனப் பெட்டிகளில் உள்ள சிஎஃப்சிகள் போன்ற சூழல் நட்பு அல்லாத சேர்மங்களை பொருத்தமான சமமானவைகளுடன் மாற்றவும், அதிகரித்து வரும் பசுமை செயல்முறைகளைப் பயன்படுத்தவும் நமக்கு உதவியது. புதிய மருந்துகள், சூழல் நட்புப் பொருட்கள், செயற்கை பாலிமர்கள் போன்றவற்றை உருவாக்க வேதியியலின் பல்வேறு துறைகளில் பல ஆராய்ச்சியாளர்கள் சமூகத்தின் முன்னேற்றத்திற்காகப் பணிபுரிகின்றனர்.

வேதியியல் நம் அன்றாட வாழ்க்கையில் முக்கியப் பங்கு வகிப்பதால், நம் வளரும் நாட்டில் அதிகரித்து வரும் சவால்களை எதிர்கொள்ள வேதியியலின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகளைப் புரிந்துகொள்வது அவசியமாகிறது.

1.2 பொருளின் வகைப்பாடு

உங்கள் வகுப்பறையைச் சுற்றிப் பாருங்கள். நீங்கள் என்ன பார்க்கிறீர்கள்? உங்கள் பெஞ்ச், மேசை, கரும்பலகை, ஜன்னல் போன்றவற்றை நீங்கள் காணலாம். இந்தப் பொருட்கள் எதனால் ஆனவை? அவை அனைத்தும் பொருளால் ஆனவை. நிறை கொண்டதும், இடத்தை ஆக்கிரமிப்பதும் பொருள் என வரையறுக்கப்படுகிறது. அனைத்துப் பொருளும் அணுக்களால் ஆனது. இந்த பொருளின் அறிவு நம்மைச் சுற்றியுள்ள அனுபவங்களை விளக்க பயனுள்ளதாக இருக்கும். பொருளின் பண்புகளை நன்கு புரிந்துகொள்ள, அவற்றை வகைப்படுத்த வேண்டும். பொருளை வகைப்படுத்த பல்வேறு வழிகள் உள்ளன. மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு முறைகள், விளக்கப்படத்தில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி அவற்றின் இயற்பியல் நிலை மற்றும் வேதியியல் கலவை மூலம் வகைப்படுத்துதல் ஆகும்.

படம் 1.1 பொருளின் வகைப்பாடு

1.2.1 பொருளின் இயற்பியல் வகைப்பாடு

பொருளை அவற்றின் இயற்பியல் நிலையின் அடிப்படையில் திடப்பொருள்கள், நீர்மங்கள் மற்றும் வளிமங்கள் என வகைப்படுத்தலாம். பொருளின் இயற்பியல் நிலையை வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தை பொருத்தமாக மாற்றியமைப்பதன் மூலம் ஒன்றிலிருந்து மற்றொன்றாக மாற்ற முடியும்.

1.2.2 வேதியியல் வகைப்பாடு

வேதியியல் கலவைகளின் அடிப்படையில் பொருளை கலவைகள் மற்றும் தூய பொருள்கள் என வகைப்படுத்தலாம். கலவைகள் எந்த வேதியியல் இடைவினைகளும் இல்லாமல் ஒன்றுக்கும் மேற்பட்ட வேதியியல் பொருட்களைக் கொண்டிருக்கும். அவற்றை அவற்றின் இயற்பியல் தோற்றத்தின் அடிப்படையில் ஒருபடித்தான அல்லது பலபடித்தான கலவைகள் என மேலும் வகைப்படுத்தலாம்.

தூய பொருள்கள் எளிய அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளால் ஆனவை. அவை மேலும் தனிமங்கள் மற்றும் சேர்மங்கள் என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

தனிமம்

ஒரு தனிமம் ஒரே ஒரு வகை அணுவைக் கொண்டிருக்கும். ஒரு அணு என்பது எலக்ட்ரான்கள், புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் எனப்படும் அடிப்படைத் துகள்களால் ஆன, மிகச்சிறிய மின்சார நடுநிலைத் துகள் என்பதை நாம் அறிவோம்.

தனிமம் ஒற்றையணு அல்லது பலஅணு அலகுகளாக இருக்கலாம்.

எடுத்துக்காட்டு: ஒற்றையணு அலகு - தங்கம் (Au), தாமிரம் (Cu); பலஅணு அலகு - ஹைட்ரஜன் \( \mathrm{H}_2 \), பாஸ்பரஸ் \( \mathrm{P_4} \) மற்றும் கந்தகம் \( \mathrm{S_8} \)

சேர்மம்

சேர்மங்கள் வெவ்வேறு தனிமங்களின் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அணுக்களைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளால் ஆனவை.

எடுத்துக்காட்டு: கார்பன் டை ஆக்சைடு \( \mathrm{CO_2} \), குளுக்கோஸ் \( \mathrm{C_6H_{12}O_6} \), ஹைட்ரஜன் சல்பைடு \( \mathrm{H_2S} \), சோடியம் குளோரைடு (NaCl)

சேர்மங்களின் பண்புகள் அவற்றின் உட்கூறு தனிமங்களின் பண்புகளிலிருந்து வேறுபட்டவை. எடுத்துக்காட்டாக, சோடியம் ஒரு பளபளப்பான உலோகம், மற்றும் குளோரின் ஒரு எரிச்சலூட்டும் வளிமம். ஆனால் இந்த இரண்டு தனிமங்களிலிருந்து உருவாகும் சேர்மம், சோடியம் குளோரைடு, உயிரியல் செயல்பாடுகளுக்கு முக்கியமான ஒரு படிகத் திடப்பொருளாக வெவ்வேறு பண்புகளைக் காட்டுகிறது.

உங்களை மதிப்பீடு செய்துகொள்ளுங்கள்

1. வேதியியல் வகைப்பாட்டின் அறிவைப் பயன்படுத்தி, பின்வரும் ஒவ்வொன்றையும் தனிமங்கள், சேர்மங்கள் அல்லது கலவைகள் என வகைப்படுத்துக.

   (i) சர்க்கரை (ii) கடல் நீர் (iii) காய்ச்சி வடித்த நீர் (iv) கார்பன் டை ஆக்சைடு (v) செப்புக் கம்பி (vi) மேசை உப்பு (vii) வெள்ளித் தகடு (viii) நாப்தலீன் பந்துகள்

1.3 அணு மற்றும் மூலக்கூறு நிறைகள்

1.3.1 அணு நிறைகள்

ஒரு தனி அணுவின் எடை எவ்வளவு? அணுக்கள் \( 10^{-10} \ \mathrm{m} \) விட்டம் கொண்டவையாகவும், தோராயமாக \( 10^{-27} \ \mathrm{kg} \) எடையுடையனவாகவும் மிகச்சிறியவை என்பதால், அவற்றின் நிறையை நேரடியாக அளவிட முடியாது. எனவே ஒரு நிலையான அணுவை அடிப்படையாகக் கொண்ட சார்பு அளவை முன்மொழியப்பட்டுள்ளது.

C-12 அணு IUPAC (சர்வதேச தூய்மை மற்றும் பயன்பாட்டு வேதியியல் ஒன்றியம்) ஆல் நிலையானதாகக் கருதப்படுகிறது, மேலும் அதன் நிறை 12 amu (அல்லது) u என நிர்ணயிக்கப்பட்டுள்ளது. amu (அல்லது) ஒருங்கிணைந்த அணு நிறை அலகு என்பது ஒரு கார்பன்-12 அணுவின் அடிநிலை நிலையில் அதன் நிறையில் பன்னிரண்டில் ஒரு பங்காக வரையறுக்கப்படுகிறது.

அதாவது \( 1 \ \text{amu (or)} \ 1u \approx 1.6605 \times 10^{-27} \ \mathrm{kg} \)

இந்த அளவீட்டில், சார்பு அணு நிறை என்பது சராசரி அணு நிறைக்கும் ஒருங்கிணைந்த அணு நிறை அலகுக்கும் உள்ள விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது.

எடுத்துக்காட்டாக,

பெரும்பாலான தனிமங்கள் நிறையில் வேறுபடும் ஐசோடோப்புகளைக் கொண்டிருப்பதால், நாம் சராசரி அணு நிறையைப் பயன்படுத்துகிறோம். சராசரி அணு நிறை என்பது இயற்கையாக நிகழும் அவற்றின் ஐசோடோப்புகளில் உள்ள அனைத்து அணுக்களின் அணு நிறைகளின் சராசரி என வரையறுக்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, குளோரின் \( _{17}\mathrm{Cl}^{35} \) மற்றும் \( _{17}\mathrm{Cl}^{37} \) என இரண்டு இயற்கையாக நிகழும் ஐசோடோப்புகளை 77 : 23 என்ற விகிதத்தில் கொண்டுள்ளது, குளோரினின் சராசரி சார்பு அணு நிறை

1.3.2 மூலக்கூறு நிறை

சார்பு அணு நிறையைப் போலவே, சார்பு மூலக்கூறு நிறை என்பது ஒரு மூலக்கூறின் நிறைக்கும் ஒருங்கிணைந்த அணு நிறை அலகுக்கும் உள்ள விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது. எந்தவொரு சேர்மத்தின் சார்பு மூலக்கூறு நிறையையும் அதன் உட்கூறு அணுக்களின் சார்பு அணு நிறைகளைக் கூட்டுவதன் மூலம் கணக்கிட முடியும்.

எடுத்துக்காட்டாக,

i) ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறின் சார்பு மூலக்கூறு நிறை \( \mathrm{H_2} \)

ii) குளுக்கோஸின் சார்பு மூலக்கூறு நிறை \( \mathrm{C_6H_{12}O_6} \)

அட்டவணை 1.1 சில தனிமங்களின் சார்பு அணு நிறைகள்

உங்களை மதிப்பீடு செய்துகொள்ளுங்கள்

2. பின்வருவனவற்றின் சார்பு மூலக்கூறு நிறையைக் கணக்கிடுக.

   (i) எத்தனால் \( \mathrm{C_2H_5OH} \) (ii) பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் \( \mathrm{KMnO_4} \) (iii) பொட்டாசியம் டைகுரோமேட் \( \mathrm{K_2Cr_2O_7} \) (iv) சுக்ரோஸ் \( \mathrm{C_{12}H_{22}O_{11}} \)

1.4 மோல் கருத்துரு

[oxitationreactionindailylife](img6.png நமது வசதிக்காக தனிப்பட்ட பொருட்களின் அளவை வெளிப்படுத்த பெரும்பாலும் சிறப்புப் பெயர்களைப் பயன்படுத்துகிறோம். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு டஜன் ரோஜா என்பது 12 ரோஜாக்களைக் குறிக்கும் மற்றும் ஒரு குயர் தாள் என்பது 24 தனித்தாள்களைக் குறிக்கும். வேதியியலில் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளை அளவிடப் பயன்படும் மோல் என்ற கருத்தைப் புரிந்துகொள்ள இந்த ஒப்புமையை நீட்டிக்க முடியும். மோல் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு பொருளைக் குறிக்கும் SI அலகு ஆகும்.

மோல் கருத்துருவைப் புரிந்துகொள்ள, 12 கிராம் கார்பன்-12 ஐசோடோப்பில் உள்ள மொத்த அணுக்களின் எண்ணிக்கையையும், 158.03 கிராம் பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட், 294.18 கிராம் பொட்டாசியம் டைகுரோமேட் மற்றும் 180 கிராம் குளுக்கோஸில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையையும் கணக்கிடுவோம்.

படம் 1.2 மோல் கருத்துரு

அட்டவணை 1.2 ஒரு மோல் பொருளில் உள்ள பொருட்களின் எண்ணிக்கையைக் கணக்கிடுதல்

கணக்கீடுகளிலிருந்து, \( 12 \ \mathrm{g} \) கார்பன்-12 ஆனது \( 6.022 \times 10^{23} \) கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அதே எண்ணிக்கையிலான மூலக்கூறுகள் 158.03 கிராம் பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் மற்றும் \( 294.18 \ \mathrm{g} \) பொட்டாசியம் டைகுரோமேட்டில் உள்ளன என்பதை அறிகிறோம். 12 பொருட்களைக் குறிக்க ‘டஜன்’ என்ற சொல்லைப் பயன்படுத்துவதைப் போலவே, \( 6.022 \times 10^{23} \) பொருட்களைக் (அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் அல்லது அயனிகள்) குறிக்க ‘மோல்’ என்ற சொல்லைப் பயன்படுத்தலாம்.

ஒரு மோல் என்பது ஒரு அமைப்பின் பொருளின் அளவு ஆகும், இது கார்பன்-12 ஐசோடோப்பின் \( 12 \ \mathrm{g \) இல் உள்ள அணுக்கள் போன்ற பல அடிப்படைத் துகள்களைக் கொண்டுள்ளது. அடிப்படைத் துகள்கள் மூலக்கூறுகள், அணுக்கள், அயனிகள், எலக்ட்ரான்கள் அல்லது வேறு ஏதேனும் குறிப்பிடப்பட்ட துகள்களாக இருக்கலாம்.

இரைப்பை அமிலம் மற்றும் ஆன்டாசிட்கள்

நெஞ்செரிச்சல் மற்றும் அமிலத்தன்மைக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்கு ஆன்டாசிட்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மருந்துகள். அதன் பின்னால் உள்ள வேதியியல் உங்களுக்குத் தெரியுமா?

இரைப்பை அமிலம் என்பது வயிற்றில் உருவாகும் ஒரு செரிமான திரவமாகும், மேலும் இது ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தைக் கொண்டுள்ளது. இரைப்பை அமிலத்தில் அமிலத்தின் பொதுவான செறிவு \( 0.082 \ \mathrm{M} \) ஆகும். செறிவு \( 0.1 \ \mathrm{M} \) ஐ விட அதிகமாகும்போது அது நெஞ்செரிச்சல் மற்றும் அமிலத்தன்மையை ஏற்படுத்துகிறது.

அமிலத்தன்மைக்கு சிகிச்சையளிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் ஆன்டாசிட்கள் பெரும்பாலும் மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடு அல்லது அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடைக் கொண்டிருக்கின்றன, அவை அதிகப்படியான அமிலத்தை நடுநிலையாக்குகின்றன. வேதி வினைகள் பின்வருமாறு.

மேலே உள்ள வினைகளிலிருந்து, 1 மோல் அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு 3 மோல் HCl ஐ நடுநிலையாக்குகிறது, அதேசமயம் 1 மோல் மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடு 2 மோல் HCl ஐ நடுநிலையாக்குகிறது என்பதை அறிகிறோம்.

250 மி.கி அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் 250 மி.கி மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடு கொண்ட ஒரு ஆன்டாசிட் மூலம் நடுநிலையாக்கப்பட்ட அமிலத்தின் அளவைக் கணக்கிடுவோம்.

மேற்கண்ட கலவையின் ஒரு மாத்திரை, 0.1 மோல் இரைப்பை அமில உள்ளடக்கம் கொண்ட ஒரு நபருக்கு 0.0182 மோல் HCl ஐ நடுநிலையாக்கும். அதிகப்படியான அமிலத்தை நடுநிலையாக்க ஒரு மாத்திரையைப் பயன்படுத்தலாம், இது செறிவை இயல்பான நிலைக்குத் திருப்பும். \( (0.1 - 0.018 = 0.082 \ \mathrm{M}) \)

1.4.1 அவகாதரோ எண்

எந்தவொரு பொருளின் ஒரு மோலில் உள்ள மொத்த பொருட்களின் எண்ணிக்கை \( 6.022 \times 10^{23} \) க்கு சமம். இந்த எண் அவகாதரோ எண் என அழைக்கப்படுகிறது, இது அனைத்து வளிமங்களின் சம அளவும் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் ஒரே நிலைகளின் கீழ் சம எண்ணிக்கையிலான மூலக்கூறுகளைக் கொண்டிருக்கும் என்று முன்மொழிந்த இத்தாலிய இயற்பியலாளர் அமெடியோ அவகாதரோவின் பெயரால் அழைக்கப்படுகிறது. அவகாதரோ எண்ணுக்கு அலகு இல்லை.

ஒரு வேதி வினையில், அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் ஒரு குறிப்பிட்ட விகிதத்தில் வினைபுரிகின்றன. பின்வரும் எடுத்துக்காட்டுகளைக் கருத்தில் கொள்வோம்

முதல் வினையில், ஒரு கார்பன் அணு ஒரு ஆக்சிஜன் மூலக்கூறுடன் வினைபுரிந்து ஒரு கார்பன் டை ஆக்சைடு மூலக்கூறைக் கொடுக்கிறது. இரண்டாவது வினையில், ஒரு மீத்தேன் மூலக்கூறு இரண்டு ஆக்சிஜன் மூலக்கூறுகளுடன் எரிந்து ஒரு கார்பன் டை ஆக்சைடு மூலக்கூறு மற்றும் இரண்டு நீர் மூலக்கூறுகளைக் கொடுக்கிறது. வினைபொருள்களின் விகிதம் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது என்பது தெளிவாகிறது. விகிதம் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டிருந்தாலும், மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையை எண்ணுவது நடைமுறையில் கடினம். இந்த காரணத்தால், வினைபொருள்கள் மற்றும் விளைபொருள்களை அளவிட உண்மையான மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையைக் காட்டிலும் ‘மோல்’ கருத்துருவைப் பயன்படுத்துவது பயனுள்ளதாக இருக்கிறது. முதல் வினையை ஒரு மோல் கார்பன் ஒரு மோல் ஆக்சிஜனுடன் வினைபுரிந்து ஒரு மோல் கார்பன் டை ஆக்சைடைக் கொடுப்பதாகவும், இரண்டாவது வினையை ஒரு மோல் மீத்தேன் இரண்டு மோல் ஆக்சிஜனுடன் எரிந்து ஒரு மோல் கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் இரண்டு மோல் நீரைக் கொடுப்பதாகவும் விளக்கலாம். அணுக்கள் மட்டுமே சம்பந்தப்பட்டிருக்கும் போது, விஞ்ஞானிகள் ஒரு மோலுக்குப் பதிலாக ஒரு கிராம் அணு என்ற சொல்லையும் பயன்படுத்துகின்றனர்.

1.4.2 மோலார் நிறை

மோலார் நிறை என்பது ஒரு மோல் பொருளின் நிறை என வரையறுக்கப்படுகிறது. ஒரு சேர்மத்தின் மோலார் நிறை அதன் உட்கூறுகளின் சார்பு அணு நிறைகளின் கூட்டுத்தொகைக்கு \( \mathrm{g \ mol^{-1}} \) இல் சமம்.

எடுத்துக்காட்டுகள்:

• ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவின் சார்பு அணு நிறை \( = 1.008 \ \mathrm{u} \)
• ஹைட்ரஜன் அணுவின் மோலார் நிறை \( = 1.008 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \)
• குளுக்கோஸின் சார்பு மூலக்கூறு நிறை \( = 180 \ \mathrm{u} \)
• குளுக்கோஸின் மோலார் நிறை \( = 180 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \)

1.4.3 மோலார் கனஅளவு

கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் வளிம நிலையில் உள்ள எந்தவொரு பொருளின் ஒரு மோல் ஆக்கிரமித்துள்ள கனஅளவு மோலார் கனஅளவு எனப்படும்.

உங்களை மதிப்பீடு செய்துகொள்ளுங்கள்

3a) 9 கிராம் ஈத்தேனில் உள்ள மோல்களின் எண்ணிக்கையைக் கணக்கிடுக.

3b) \( 273 \ \mathrm{K} \) மற்றும் \( 3 \ \mathrm{atm} \) அழுத்தத்தில் \( 224 \ \mathrm{ml} \) கனஅளவை ஆக்கிரமிக்கும் ஆக்சிஜன் வளிமத்தின் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையைக் கணக்கிடுக.

1.5 கிராம் சமான கருத்துரு

மோல் கருத்துருவைப் போலவே கிராம் சமான கருத்துருவும் வேதியியலில் குறிப்பாக பகுப்பாய்வு வேதியியலில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. முந்தைய பிரிவில், மோல் கருத்துரு மூலக்கூறு நிறையை அடிப்படையாகக் கொண்டது என்பதை நாம் புரிந்துகொண்டோம். இதேபோல், கிராம் சமான கருத்துரு சமான நிறையை அடிப்படையாகக் கொண்டது.

வரையறை

கிராம் சமான நிறை என்பது \( 1.008 \ \mathrm{g} \) ஹைட்ரஜன் அல்லது \( 8 \ \mathrm{g} \) ஆக்சிஜன் அல்லது \( 35.5 \ \mathrm{g} \) குளோரினுடன் சேரும்ம் (அல்லது) இடம்பெயரும் ஒரு தனிமத்தின் (சேர்மம் அல்லது அயனி) நிறை என வரையறுக்கப்படுகிறது.

பின்வரும் வினையைக் கருத்தில் கொள்க:

இந்த வினையில் 1 மோல் துத்தநாகம் (அதாவது \( 65.38 \ \mathrm{g} \)) ஒரு மோல் ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறை (2.016 g) இடம்பெயர்க்கிறது.

\( 1.008 \ \mathrm{g} \) ஹைட்ரஜனை இடம்பெயர்க்கத் தேவையான துத்தநாகத்தின் நிறை

துத்தநாகத்தின் சமான நிறை \( = 32.69 \)

துத்தநாகத்தின் கிராம் சமான நிறை \( = 32.69 \ \mathrm{g \ eq^{-1}} \)

சமான நிறைக்கு அலகு இல்லை, ஆனால் கிராம் சமான நிறைக்கு \( \mathrm{g \ eq^{-1}} \) அலகு உண்டு.

1.5.1 அமிலங்கள், காரங்கள், உப்புகள், ஆக்சிஜேற்றும் முகவர்கள் மற்றும் ஒடுக்கும் முகவர்களின் சமான நிறை

வேதி வினையில் ஈடுபடும் வினைபொருள்களின் அளவைக் கண்டறிய மோல் கருத்துருவிற்கு ஒரு சமச்சீர் வேதி வினை தேவை, அதேசமயம் கிராம் சமான கருத்துருவிற்கு அது தேவையில்லை. குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்றம் அல்லாத வினைகளுக்கு மோல் கருத்துருவையும், குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகளுக்கு கிராம் சமான கருத்துருவையும் பயன்படுத்த விரும்புகிறோம்.

எடுத்துக்காட்டாக,

\( \mathrm{KMnO_4} \) மற்றும் நீரற்ற பெர்ரஸ் சல்பேட்டின் சமான நிறை நமக்குத் தெரிந்தால், சமச்சீர் வேதி வினையை எழுதாமல், கிராம் சமான கருத்துருவைப் பயன்படுத்தி \( 31.6 \ \mathrm{g} \) \( \mathrm{KMnO_4} \) ஆனது \( 152 \ \mathrm{g} \) \( \mathrm{FeSO_4} \) உடன் வினைபுரியும் என்று நேரடியாகக் கூற முடியும்.

இதையே மோல் கருத்துருவின் அடிப்படையிலும் விளக்க முடியும். மேற்குறிப்பிட்ட வினைக்கான சமச்சீர் வேதி வினைச் சமன்பாடு

அதாவது 2 மோல்கள் \( (2 \times 158 = 316 \ \mathrm{g}) \) பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் 10 மோல்கள் \( (10 \times 152 = 1520 \ \mathrm{g}) \) நீரற்ற பெர்ரஸ் சல்பேட்டுடன் வினைபுரிகிறது.

உங்களை மதிப்பீடு செய்துகொள்ளுங்கள்

4a) 0.456 g ஒரு உலோகம் 0.606 g அதன் குளோரைடைக் கொடுக்கிறது. உலோகத்தின் சமான நிறையைக் கணக்கிடுக.

4b) பொட்டாசியம் டைகுரோமேட்டின் சமான நிறையைக் கணக்கிடுக. அமில ஊடகத்தில் ஒடுக்க அரை-வினை,

1.6 அனுபவ வாய்பாடு மற்றும் மூலக்கூறு வாய்பாடு

ஒரு சேர்மத்தின் தனிமப் பகுப்பாய்வு சேர்மத்தில் உள்ள அணுக்களின் நிறை சதவீதத்தைக் கொடுக்கிறது. நிறை சதவீதத்தைப் பயன்படுத்தி, சேர்மத்தின் அனுபவ வாய்பாட்டைத் தீர்மானிக்க முடியும். சேர்மத்தின் மோலார் நிறையைப் பயன்படுத்தி அனுபவ வாய்பாட்டிலிருந்து சேர்மத்தின் மூலக்கூறு வாய்பாட்டைப் பெறலாம்.

ஒரு சேர்மத்தின் அனுபவ வாய்பாடு என்பது ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள வெவ்வேறு அணுக்களின் எண்ணிக்கையின் எளிய விகிதத்தை அணுக் குறியீட்டிற்கு கீழெழுத்தாக எழுதப்பட்ட வாய்பாடு ஆகும்.

ஒரு சேர்மத்தின் மூலக்கூறு வாய்பாடு என்பது ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள வெவ்வேறு அணுக்களின் உண்மையான எண்ணிக்கையை அணுக் குறியீட்டிற்கு கீழெழுத்தாக எழுதப்பட்ட வாய்பாடு ஆகும்.

அசிட்டிக் அமிலத்தை எடுத்துக்காட்டாகக் கொண்டு அனுபவ வாய்பாட்டைப் புரிந்துகொள்வோம்.

அசிட்டிக் அமிலத்தின் மூலக்கூறு வாய்பாடு \( \mathrm{C_2H_4O_2} \)

\( \mathrm{C : H : O} \) இன் விகிதம் \( 1 : 2 : 1 \) மற்றும் எனவே அனுபவ வாய்பாடு \( \mathrm{CH_2O} \).

1.6.1 தனிமப் பகுப்பாய்வுத் தரவுகளிலிருந்து அனுபவ வாய்பாட்டைத் தீர்மானித்தல்

படி 1: கலவை சதவீதத்தில் வெளிப்படுத்தப்பட்டுள்ளதால், சேர்மத்தின் மொத்த நிறையை \( 100 \ \mathrm{g} \) எனவும், தனித்தனி தனிமங்களின் சதவீத மதிப்புகளை கிராமில் நிறை எனவும் கருதலாம்.

படி 2: ஒவ்வொரு தனிமத்தின் நிறையையும் அதன் அணு நிறையால் வகுக்கவும். இது சேர்மத்தில் உள்ள பல்வேறு தனிமங்களின் சார்பு மோல்களின் எண்ணிக்கையைக் கொடுக்கிறது.

படி 3: படி 2 இல் பெறப்பட்ட சார்பு மோல்களின் எண்ணிக்கையின் மதிப்பை அவற்றில் மிகச் சிறிய எண்ணால் வகுத்து எளிய விகிதத்தைப் பெறவும்.

படி 4: (தேவைப்பட்டால் மட்டும்) படி 3 இல் பெறப்பட்ட எளிய விகிதங்கள் முழு எண்களாக இல்லையென்றால், அவற்றை பொருத்தமான சிறிய எண்ணால் பெருக்கி முழு எண்ணாக மாற்றலாம்.

எடுத்துக்காட்டு 1

புளியில் காணப்படும் ஒரு அமிலம் பகுப்பாய்வில் பின்வரும் சதவீதக் கலவையைக் காட்டுகிறது: \( 32\% \) கார்பன்; \( 4\% \) ஹைட்ரஜன்; \( 64\% \) ஆக்சிஜன். சேர்மத்தின் அனுபவ வாய்பாட்டைக் கண்டறியவும்.

முழு எண்களைப் பெற 2 ஆல் பெருக்க: \( \mathrm{C_2H_3O_3} \)

அனுபவ வாய்பாடு \( \mathrm{C_2H_3O_3} \)

எடுத்துக்காட்டு 2

வினிகரில் உள்ள ஒரு கரிமச் சேர்மம் 40% கார்பன், 6.6% ஹைட்ரஜன் மற்றும் 53.4% ஆக்சிஜனைக் கொண்டுள்ளது. சேர்மத்தின் அனுபவ வாய்பாட்டைக் கண்டறியவும்.

அனுபவ வாய்பாடு \( \mathrm{CH_2O} \)

உங்களை மதிப்பீடு செய்துகொள்ளுங்கள்

5. ஒரு சேர்மம் பகுப்பாய்வில் பின்வரும் சதவீதக் கலவையைக் கொடுத்தது \( \mathrm{C} = 54.55\% \), \( \mathrm{H} = 9.09\% \), \( \mathrm{O} = 36.36\% \). சேர்மத்தின் அனுபவ வாய்பாட்டைத் தீர்மானிக்கவும்.

1.6.2 அனுபவ வாய்பாட்டிலிருந்து மூலக்கூறு வாய்பாட்டைக் கணக்கிடுதல்

ஒரு சேர்மத்தின் மூலக்கூறு வாய்பாடு என்பது அனுபவ வாய்பாட்டின் முழு எண் மடங்கு ஆகும். பின்வரும் கோவையைப் பயன்படுத்தி சேர்மத்தின் மோலார் நிறையிலிருந்து முழு எண்ணைக் கணக்கிட முடியும்

அட்டவணை 1.3 அனுபவ வாய்பாட்டிலிருந்து மூலக்கூறு வாய்பாடு

பின்வரும் எடுத்துக்காட்டிலிருந்து மூலக்கூறு வாய்பாட்டின் கணக்கீடுகளைப் புரிந்துகொள்வோம்.

இரண்டு கரிமச் சேர்மங்கள், ஒன்று வினிகரில் (மோலார் நிறை: \( 60 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \)) உள்ளது, மற்றொன்று புளிப்புப் பாலில் (மோலார் நிறை: \( 90 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \)) உள்ளது, அவை பின்வரும் நிறை சதவீதக் கலவையைக் கொண்டுள்ளன. \( \mathrm{C} - 40\%, \mathrm{H} - 6.6\%, \mathrm{O} - 53.4\% \). அவற்றின் மூலக்கூறு வாய்பாட்டைக் கண்டறியவும்.

இரண்டு சேர்மங்களும் ஒரே நிறை சதவீதக் கலவையைக் கொண்டிருப்பதால், அவற்றின் அனுபவ வாய்பாடு எடுத்துக்காட்டு சிக்கல் எண் 2 இல் கணக்கிடப்பட்டதைப் போலவே இருக்கும். அனுபவ வாய்பாடு \( \mathrm{CH_2O} \). கணக்கிடப்பட்ட அனுபவ வாய்பாட்டு நிறை \( (\mathrm{CH_2O}) = 12 + (2 \times 1) + 16 = 30 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \).

வினிகரில் உள்ள சேர்மத்திற்கான வாய்பாடு

மூலக்கூறு வாய்பாடு \( = (\mathrm{CH_2O})_2 = \mathrm{C_2H_4O_2} \) (அசிட்டிக் அமிலம்)

புளிப்புப் பாலில் உள்ள சேர்மத்திற்கான மூலக்கூறு வாய்பாட்டைக் கணக்கிடுதல்

உங்களை மதிப்பீடு செய்துகொள்ளுங்கள்

6. x, y, z தனிமங்களைக் கொண்ட ஒரு சேர்மத்தின் சோதனைப் பகுப்பாய்வு பின்வரும் தரவுகளைக் கொடுத்தது. \( x = 32\% \), \( y = 24\% \), \( z = 44\% \). x, y மற்றும் z இன் சார்பு அணுக்களின் எண்ணிக்கை முறையே 2, 1 மற்றும் 0.5 ஆகும். (சேர்மத்தின் மூலக்கூறு நிறை \( 400 \ \mathrm{g} \)) கண்டறியவும்.

   i) x, y, z தனிமங்களின் அணு நிறைகள் ii) சேர்மத்தின் அனுபவ வாய்பாடு மற்றும் iii) சேர்மத்தின் மூலக்கூறு வாய்பாடு.

1.7 ஸ்டோக்கியோமெட்ரி

உங்கள் வீட்டில் கேசரி தயாரிப்பதை நீங்கள் எப்போதாவது கவனித்திருக்கிறீர்களா? ஆறு கப் கேசரி தயாரிப்பதற்கான ஒரு பிரபலமான முறையில் தேவையான பொருட்கள் பின்வருமாறு.

1. ரவை - 1 கப்
2. சர்க்கரை - 2 கப்
3. நெய் - \( \frac{1}{2} \) கப்
4. கொட்டைகள் மற்றும் உலர்ந்த பழங்கள் - \( \frac{1}{4} \) கப்

அதாவது, 1 கப் ரவை + 2 கப் சர்க்கரை + \( \frac{1}{2} \) கப் நெய் + \( \frac{1}{4} \) கப் கொட்டைகள் மற்றும் உலர்ந்த பழங்கள் → 6 கப் கேசரி.

மேலே உள்ள தகவல்களிலிருந்து, 3 கப் கேசரி தயாரிப்பதற்குத் தேவையான பொருட்களின் அளவைப் பின்வருமாறு கணக்கிட முடியும்

மாற்றாக, 3 கப் ரவையிலிருந்து கிடைக்கும் கேசரியின் அளவைக் கீழே கணக்கிடலாம்.

இதேபோல், மற்ற பொருட்களின் தேவையான அளவையும் கணக்கிடலாம்.

ஒரு வேதி வினைக்கு ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக் கணக்கீடுகளைச் செய்ய இந்தக் கருத்துருவை நீட்டிக்க முடியும். கிரேக்கத்தில், ஸ்டோக்கியோன் என்றால் தனிமம் என்றும், மெட்ரான் என்றால் அளவீடு என்றும் பொருள்படும், அதாவது ஸ்டோக்கியோமெட்ரி என்பது ஒரு சமச்சீர் வேதி வினைச் சமன்பாட்டில் உள்ள வேதியியல் அளவுகளுக்கு இடையிலான எண் தொடர்பைக் கொடுக்கிறது. ஸ்டோக்கியோமெட்ரியின் கருத்துருவைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு விளைபொருளைத் தயாரிக்கத் தேவையான வினைபொருள்களின் அளவையும், சமச்சீர் வேதி வினைச் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி நேர்மாறாகவும் கணக்கிடலாம்.

பின்வரும் வேதி வினையைக் கருத்தில் கொள்வோம்.

இந்தச் சமன்பாட்டிலிருந்து, 1 மோல் கார்பன் 1 மோல் ஆக்சிஜன் மூலக்கூறுடன் வினைபுரிந்து 1 மோல் கார்பன் டை ஆக்சைடை உருவாக்குகிறது என்பதைக் கற்றுக்கொண்டோம்.

\( \equiv \) என்ற குறியீடு ‘ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக்காக சமம்’ எனப் பொருள்படும்.

1.7.1 ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக் கணக்கீடுகள்

ஸ்டோக்கியோமெட்ரி என்பது ஒரு சமச்சீர் வேதி வினைச் சமன்பாட்டில் வினைபொருள்களுக்கும் விளைபொருள்களுக்கும் இடையிலான மோல்களில் உள்ள அளவு தொடர்பு ஆகும். வினைபொருள்கள் மற்றும் விளைபொருள்களின் அளவை மோல்களிலோ அல்லது நிறை அலகிலோ அல்லது கனஅளவிலோ வெளிப்படுத்தலாம். இந்த மூன்று அலகுகளும் ஒன்றுக்கொன்று மாற்றத்தக்கவை.

மீத்தேனின் எரிப்பு வினையை எடுத்துக்காட்டாகக் கொண்டு இந்த மாற்றங்களை விளக்குவோம். சமச்சீர் வேதி வினைச் சமன்பாடு,

எடுத்துக்காட்டு 1

10 மோல்கள் அம்மோனியாவை உற்பத்தி செய்ய எத்தனை மோல்கள் ஹைட்ரஜன் தேவை?

அம்மோனியா உருவாவதற்கான சமச்சீர் ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக் சமன்பாடு

ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக் சமன்பாட்டின் படி, 2 மோல்கள் அம்மோனியாவை உற்பத்தி செய்ய, 3 மோல்கள் ஹைட்ரஜன் தேவை

எடுத்துக்காட்டு 2

\( 32 \ \mathrm{g} \) மீத்தேன் எரிப்பதால் உற்பத்தியாகும் நீரின் அளவைக் கணக்கிடுக.

ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக் சமன்பாட்டின் படி, 1 மோல் (16 g) \( \mathrm{CH_4} \) எரிப்பு 2 மோல்கள் \( (2 \times 18 = 36 \ \mathrm{g}) \) நீரை உற்பத்தி செய்கிறது.

\( 32 \ \mathrm{g} \ \mathrm{CH_4} \) எரிப்பு உற்பத்தி செய்கிறது

எடுத்துக்காட்டு 3

50 கிராம் கால்சியம் கார்பனேட்டை நிலையான நிலைமைகளின் கீழ் முழுமையாக சூடுபடுத்தும்போது உற்பத்தியாகும் கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் கனஅளவு எவ்வளவு?

சமச்சீர் வேதி வினைச் சமன்பாடு,

ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக் சமன்பாட்டின் படி, 1 மோல் \( (100 \ \mathrm{g}) \) \( \mathrm{CaCO_3} \) சூடுபடுத்தும்போது 1 மோல் \( \mathrm{CO_2} \) ஐ உற்பத்தி செய்கிறது.

STP இல், 1 மோல் \( \mathrm{CO_2} \) 22.7 லிட்டர் கனஅளவை ஆக்கிரமிக்கிறது.

STP இல், \( 50 \ \mathrm{g} \) \( \mathrm{CaCO_3} \) சூடுபடுத்தும்போது உற்பத்தி செய்கிறது,

எடுத்துக்காட்டு 4

273 K மற்றும் 1 atm அழுத்தத்தில் 11.2 L HCl உருவாக்க எவ்வளவு கனஅளவு குளோரின் தேவை?

HCl உருவாவதற்கான சமச்சீர் சமன்பாடு

ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக் சமன்பாட்டின் படி, கொடுக்கப்பட்ட நிலைமைகளின் கீழ், 2 மோல்கள் HCl உற்பத்தி செய்ய, 1 மோல் குளோரின் வளிமம் தேவை.

44.8 லிட்டர் HCl உற்பத்தி செய்ய, 22.4 லிட்டர் குளோரின் வளிமம் தேவை.

11.2 லிட்டர் HCl உற்பத்தி செய்ய,

எடுத்துக்காட்டு 5

மெக்னீசியம் கார்பனேட்டில் உள்ள தனிமங்களின் சதவீதக் கலவையைக் கணக்கிடுக. 90% தூய்மையான மெக்னீசியம் கார்பனேட்டின் 1 கிலோகிராமை சூடுபடுத்துவதன் மூலம் எத்தனை கிலோகிராம் \( \mathrm{CO_2} \) பெற முடியும்?

சமச்சீர் வேதி வினைச் சமன்பாடு

\( \mathrm{MgCO_3} \) இன் மோலார் நிறை \( 84 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \)

\( 84 \ \mathrm{g} \ \mathrm{MgCO_3} \) 24 கிராம் மெக்னீசியத்தைக் கொண்டுள்ளது.

\( 100 \ \mathrm{g} \) \( \mathrm{MgCO_3} \) கொண்டுள்ளது

அதாவது மெக்னீசியத்தின் சதவீதம் \( = 28.57\% \)

\( 84 \ \mathrm{g} \ \mathrm{MgCO_3} \) 12 கிராம் கார்பனைக் கொண்டுள்ளது

\( 100 \ \mathrm{g} \ \mathrm{MgCO_3} \) கொண்டுள்ளது

கார்பனின் சதவீதம் \( = 14.29\% \)

\( 84 \ \mathrm{g} \ \mathrm{MgCO_3} \) 48 கிராம் ஆக்சிஜனைக் கொண்டுள்ளது

\( 100 \ \mathrm{g} \ \mathrm{MgCO_3} \) கொண்டுள்ளது

ஆக்சிஜனின் சதவீதம் \( = 57.14\% \)

ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக் சமன்பாட்டின் படி, 100% தூய்மையான \( \mathrm{MgCO_3} \) இன் 84 கிராம் சூடுபடுத்தும்போது 44 கிராம் \( \mathrm{CO_2} \) ஐக் கொடுக்கிறது.

90% தூய்மையான \( \mathrm{MgCO_3} \) இன் 1000 கிராம் கொடுக்கிறது

1.7.2 கட்டுப்படுத்தும் வினைபொருள்கள்

முன்னதாக, கொடுக்கப்பட்ட வேதி வினையில் உருவாகும் விளைபொருளின் அளவைக் கணிப்பதில் ஸ்டோக்கியோமெட்ரி கருத்துரு பயனுள்ளதாக இருக்கும் என்பதைக் கற்றுக்கொண்டோம். வினைபொருள்களின் ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக் அளவுகளுடன் வினை மேற்கொள்ளப்பட்டால், அனைத்து வினைபொருள்களும் விளைபொருள்களாக மாற்றப்படும். மறுபுறம், வினைபொருள்களின் ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக் அல்லாத அளவுகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு வினை மேற்கொள்ளப்படும்போது, விளைபொருளின் விளைச்சல் முழுமையாக நுகரப்படும் வினைபொருளால் தீர்மானிக்கப்படும். இது வினை தொடர்வதைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, மேலும் இது கட்டுப்படுத்தும் வினைபொருள் எனப்படும். அதிகமாக உள்ள மற்ற வினைபொருள்கள் அதிகப்படியான வினைபொருள்கள் எனப்படும்.

ஸ்டோக்கியோமெட்ரி கருத்துருவில் நாம் பயன்படுத்திய ஒப்புமையை நினைவுகூருங்கள், அதாவது கேசரி தயாரித்தல்.

செய்முறையின் தேவையின் படி, ஒவ்வொரு கப் ரவைக்கும் 2 கப் சர்க்கரை தேவைப்படுகிறது. 8 கப் சர்க்கரை மற்றும் 3 கப் ரவை கிடைக்கும் ஒரு சூழ்நிலையைக் கருதுக (மற்ற அனைத்து பொருட்களும் அதிகமாக உள்ளன), சமையல் செய்முறையின் படி, 18 கப் கேசரி தயாரிக்க நமக்கு 3 கப் ரவை மற்றும் 6 கப் சர்க்கரை தேவை. எங்களிடம் 2 கப் சர்க்கரை மீதமிருந்தாலும், ரவை இல்லாததால் எங்களால் அதிக அளவு கேசரியைத் தயாரிக்க முடியாது, எனவே இந்த விஷயத்தில் ரவை கேசரியின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

சல்பர் ஹெக்சாபுளோரைடைக் கொடுக்க மூன்று மோல்கள் கந்தகம் பன்னிரண்டு மோல்கள் புளோரினுடன் வினைபுரிய அனுமதிக்கப்படும் வேதி வினைக்கு இந்த ஒப்புமையை நீட்டித்தல்.

இந்த வினைக்கான சமச்சீர் சமன்பாடு,

ஸ்டோக்கியோமெட்ரியின் படி, 1 மோல் கந்தகம் 3 மோல்கள் புளோரினுடன் வினைபுரிந்து 1 மோல் சல்பர் ஹெக்சாபுளோரைடை உருவாக்குகிறது, எனவே 3 மோல்கள் கந்தகம் 9 மோல்கள் புளோரினுடன் வினைபுரிந்து 3 மோல்கள் சல்பர் ஹெக்சாபுளோரைடை உருவாக்குகிறது. இந்த விஷயத்தில், கிடைக்கும் அனைத்து கந்தகமும் நுகரப்படுகிறது, எனவே இது மேலும் வினையைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. எனவே கந்தகம் கட்டுப்படுத்தும் வினைபொருள் மற்றும் புளோரின் அதிகப்படியான வினைபொருள் ஆகும். மீதமுள்ள மூன்று மோல்கள் புளோரின் அதிகமாக உள்ளன மற்றும் வினைபுரிவதில்லை.

உங்களை மதிப்பீடு செய்துகொள்ளுங்கள்

7. ஒரு வினைக்கான சமச்சீர் சமன்பாடு கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது

8 மோல்கள் x 15 மோல்கள் y உடன் வினைபுரியும் போது

i) எது கட்டுப்படுத்தும் வினைபொருள்? ii) உருவாகும் விளைபொருள்களின் அளவைக் கணக்கிடுக. iii) வினையின் முடிவில் மீதமுள்ள அதிகப்படியான வினைபொருளின் அளவைக் கணக்கிடுக.

எடுத்துக்காட்டு: யூரியா தயாரித்தல்

பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் நைட்ரஜன் அடிப்படையிலான உரமான யூரியா, அம்மோனியாவிற்கும் கார்பன் டை ஆக்சைடிற்கும் இடையிலான வினையால் பின்வருமாறு தயாரிக்கப்படுகிறது.

ஒரு செயல்முறையில், 646 கிராம் அம்மோனியா 1.144 கிலோகிராம் \( \mathrm{CO_2} \) உடன் யூரியாவை உருவாக்க வினைபுரிய அனுமதிக்கப்படுகிறது.

1. அனைத்து வினைபொருள்களின் முழு அளவும் வினையில் நுகரப்படாவிட்டால், எது கட்டுப்படுத்தும் வினைபொருள்?
2. உருவாகும் யூரியாவின் அளவையும், அதிகப்படியான வினைபொருளின் வினைபுரியாத அளவையும் கணக்கிடுக.

பதில்:

1. அம்மோனியாவின் முழு அளவும் வினையில் நுகரப்படுகிறது. எனவே அம்மோனியா கட்டுப்படுத்தும் வினைபொருள் ஆகும். சில அளவு \( \mathrm{CO_2} \) வினைபுரியாமல் உள்ளது, எனவே \( \mathrm{CO_2} \) அதிகப்படியான வினைபொருள் ஆகும்.

2. உருவாகும் யூரியாவின் அளவு = உருவாகும் யூரியாவின் மோல்களின் எண்ணிக்கை × யூரியாவின் மோலார் நிறை = \( 19 \ \text{மோல்கள்} \times 60 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} = 1140 \ \mathrm{g} = 1.14 \ \mathrm{kg} \)

வினையின் முடிவில் மீதமுள்ள அதிகப்படியான வினைபொருள் கார்பன் டை ஆக்சைடு ஆகும்.

மீதமுள்ள கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் அளவு = மீதமுள்ள \( \mathrm{CO_2} \) இன் மோல்களின் எண்ணிக்கை × \( \mathrm{CO_2} \) இன் மோலார் நிறை = \( 7 \ \text{மோல்கள்} \times 44 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} = 308 \ \mathrm{g} \)

1.8 குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகள்

ஒரு ஆப்பிள் வெட்டப்படும்போது, சிறிது நேரத்திற்குப் பிறகு அது பழுப்பு நிறமாக மாறும். இந்த நிற மாற்றத்திற்கான காரணம் உங்களுக்குத் தெரியுமா? இது ஆக்சிஜேற்றம் எனப்படும் ஒரு வேதி வினையின் காரணமாகும். நம் அன்றாட வாழ்க்கையில் ஆக்சிஜேற்ற வினைகளை நாம் எதிர்கொள்கிறோம். உதாரணமாக

1. எல்பிஜி வாயுவின் எரிப்பு
2. இரும்பின் துருப்பிடித்தல்
3. உயிரினங்களில் ஆற்றலை உற்பத்தி செய்ய கார்போஹைட்ரேட்டுகள், லிப்பிடுகள் போன்றவற்றின் \( \mathrm{CO_2} \) மற்றும் \( \mathrm{H_2O} \) ஆக ஆக்சிஜேற்றம்

படம் 1.4 அன்றாட வாழ்க்கையில் ஆக்சிஜேற்ற வினைகள் oxitationreactionindailylife அனைத்து ஆக்சிஜேற்ற வினைகளும் ஒடுக்க வினைகளுடன் சேர்ந்து நிகழ்கின்றன மற்றும் நேர்மாறாகவும் நிகழ்கின்றன. இத்தகைய வினைகள் குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகள் எனப்படுகின்றன. பாரம்பரியக் கருத்துப்படி, ஆக்சிஜனைச் சேர்த்தல் (அல்லது) ஹைட்ரஜனை நீக்குதல் ஆக்சிஜேற்றம் எனவும், அதன் எதிர்மாறானது ஒடுக்கம் எனவும் அழைக்கப்படுகிறது.

ஹீமோகுளோபின் மற்றும் ஆக்சிஜன் போக்குவரத்து

காற்றில் உள்ள சிறிய அளவு ஆக்சிஜன் கூட இரும்பின் துருப்பிடிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது, அதாவது இரும்பு \( \mathrm{Fe^{3+}} \) ஆக ஆக்சிஜேற்றப்படுகிறது.

ஆனால் நுரையீரலில் இருந்து திசுக்களுக்கு ஆக்சிஜனைக் கொண்டு செல்லும் போது ஆக்சிஜனுடன் பிணையும் ஹீமோகுளோபினில் உள்ள \( \mathrm{Fe^{2+}} \) ஒருபோதும் ஆக்சிஜேற்றப்படுவதில்லை. ஏன் என்று உங்களுக்குத் தெரியுமா?

சயனைடு நச்சாதல்: ஆக்சிஜன் ஹீமோகுளோபினுடன் மீளக்கூடிய முறையில் பிணைந்தாலும், சயனைடு ஹீமோகுளோபினுடன் மீளமுடியாத வகையில் பிணைந்து ஆக்சிஜன் பிணைப்பைத் தடுக்கிறது. இதன் விளைவாக, நுரையீரலில் இருந்து திசுக்களுக்கு ஆக்சிஜனின் போக்குவரத்து நிறுத்தப்படுகிறது. இது நபரின் விரைவான மரணத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

பதில் ஹீமோகுளோபினின் கட்டமைப்பு அம்சங்களில் உள்ளது. ஹீமோகுளோபின் நான்கு துணை அலகுகளைக் கொண்டுள்ளது, ஒவ்வொன்றும் புரத (குளோபின்) மூலக்கூறுடன் இணைக்கப்பட்ட ஒரு போர்பிரின் வளையத்தை (ஹீம்) கொண்டுள்ளது. இந்த அமைப்பில், இரும்பு \( \mathrm{Fe^{2+}} \) ஒரு எண்முக வடிவியலுடன் ஒரு ஒருங்கிணைப்பு சிக்கலை உருவாக்குகிறது. எண்முகத்தின் நான்கு நிலைகள் போர்பிரின் வளையங்களால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டுள்ளன, ஐந்தாவது நிலை ஒரு ஹிஸ்டிடின் எச்சத்தின் இமிடாசோல் வளையத்தால் நிரப்பப்படுகிறது, மேலும் ஆறாவது நிலை ஆக்சிஜன் மூலக்கூறைப் பிணைப்பதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பொதுவாக ஹீமில் உள்ள \( \mathrm{Fe^{2+}} \) ஆக்சிஜேற்றத்திற்கு ஆளாகும். ஹீமோகுளோபினில் உள்ள \( \mathrm{Fe^{2+}} \) அயனி ஒரு நீர்ப்புகா சூழலை வழங்கும் குளோபின் புரதச் சங்கிலியால் சூழப்பட்டிருப்பதால், \( \mathrm{Fe^{2+}} \) இன் ஆக்சிஜேற்றம் கடினமாகிறது. இருப்பினும், தினமும் 3% ஹீமோகுளோபின் மெத்தெமோகுளோபினாக (இரும்பு \( \mathrm{Fe^{3+}} \) நிலையில் உள்ள ஹீமோகுளோபின், மற்றும் ஆக்சிஜன் இதனுடன் பிணைவதில்லை) ஆக்சிஜேற்றப்படுகிறது. மெத்தெமோகுளோபின் ரிடக்டேஸ் என்ற நொதி அதை மீண்டும் ஹீமோகுளோபினாக ஒடுக்குகிறது.

1.8.1 ஆக்சிஜேற்ற எண்

பின்வரும் இரண்டு வினைகளைக் கவனியுங்கள்.

பாரம்பரியக் கருத்துப்படி இந்த இரண்டு வினைகளும் ஆக்சிஜேற்ற வினைகளாகும்.

இரும்பின் துருப்பிடிப்பிற்குக் காரணமான முதல் வினையில், ஆக்சிஜன் உலோகத்துடன், இரும்புடன் சேர்கிறது. இரண்டாவது வினையில், ஹைட்ரஜன் சல்பைடு \( (\mathrm{H_2S}) \) இலிருந்து ஹைட்ரஜன் நீக்கப்படுகிறது. எந்தச் சிற்றினம் ஒடுக்கப்படுகிறது என்பதைக் கண்டறியவும்.

முறையே ஆக்சிஜனை நீக்குதல் மற்றும் ஹைட்ரஜனைச் சேர்த்தல் நிகழும் பின்வரும் இரண்டு வினைகளைக் கவனியுங்கள். இந்த வினைகள் பாரம்பரியக் கருத்துப்படி ஒடுக்க வினைகள் எனப்படும்.

\( \mathrm{CuO + C \rightarrow Cu + CO} \) (குப்ரிக் ஆக்சைடிலிருந்து ஆக்சிஜனை நீக்குதல்)

\( \mathrm{S + H_2 \rightarrow H_2S} \) (கந்தகத்துடன் ஹைட்ரஜனைச் சேர்த்தல்)

ஆக்சிஜேற்ற-ஒடுக்க வினைகள், அதாவது குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகள் எப்போதும் ஆக்சிஜன் அல்லது ஹைட்ரஜனுடன் தொடர்புடையவை அல்ல. இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில், இந்தச் செயல்முறையை எலக்ட்ரான்களின் அடிப்படையில் விளக்கலாம். எலக்ட்ரான் இழப்பை உள்ளடக்கிய வினை ஆக்சிஜேற்றம் என்றும், எலக்ட்ரான் பெறுதல் ஒடுக்கம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

எடுத்துக்காட்டாக,

\( \mathrm{Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^-} \) (எலக்ட்ரான் இழப்பு - ஆக்சிஜேற்றம்)

\( \mathrm{Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu} \) (எலக்ட்ரான் பெறுதல் - ஒடுக்கம்)

குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகளை ஆக்சிஜேற்ற எண்களைப் பயன்படுத்தி நன்றாக விளக்கலாம்.

சேர்மத்தின் மற்ற எல்லா அணுக்களும் அவற்றின் வழக்கமான ஆக்சிஜேற்ற நிலைகளில் அகற்றப்படும்போது, அணுவில் மீதமுள்ள கற்பனை மின்னூட்டம் என இது வரையறுக்கப்படுகிறது, இது விதிகளின் தொகுப்பின்படி ஒதுக்கப்படுகிறது. ஆக்சிஜேற்ற எண்ணுடன் பெரும்பாலும் ஒன்றுக்கொன்று மாற்றாகப் பயன்படுத்தப்படும் சொல் ஆக்சிஜேற்ற நிலை ஆகும்.

1. ஒரு கட்டிலா தனிமத்தின் (அதாவது அதன் சேராத நிலையில்) ஆக்சிஜேற்ற நிலை பூஜ்ஜியமாகும்.

   எடுத்துக்காட்டு: \( \mathrm{H_2}, \mathrm{Cl_2}, \mathrm{Na}, \mathrm{S_8} \) இல் உள்ள ஒவ்வொரு அணுவும் பூஜ்ஜிய ஆக்சிஜேற்ற எண்ணைக் கொண்டுள்ளது.

2. ஒரு ஒற்றையணு அயனிக்கு, ஆக்சிஜேற்ற நிலை அயனியின் நிகர மின்னூட்டத்திற்குச் சமம்.

   எடுத்துக்காட்டு: \( \mathrm{Na^+} \) இல் சோடியத்தின் ஆக்சிஜேற்ற எண் \( +1 \)

   \( \mathrm{Cl^-} \) இல் குளோரினின் ஆக்சிஜேற்ற எண் \( -1 \)

3. ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள அனைத்து அணுக்களின் ஆக்சிஜேற்ற நிலைகளின் இயற்கணிதத் தொகை பூஜ்ஜியத்திற்குச் சமம், அயனிகளில், இது அயனியின் நிகர மின்னூட்டத்திற்குச் சமம்.

   எடுத்துக்காட்டு: \( \mathrm{H_2SO_4} \) இல்; \( 2 \times \) (ஹைட்ரஜனின் ஆக்சிஜேற்ற எண்) + (S இன் ஆக்சிஜேற்ற எண்) + \( 4 \times \) (ஆக்சிஜனின் ஆக்சிஜேற்ற எண்) \( = 0 \)

   \( \mathrm{SO_4^{2-}} \) இல்; (S இன் ஆக்சிஜேற்ற எண்) + \( 4 \times \) (ஆக்சிஜனின் ஆக்சிஜேற்ற எண்) \( = -2 \)

4. ஹைட்ரஜன் அதன் அனைத்து சேர்மங்களிலும் \( +1 \) ஆக்சிஜேற்ற எண்ணைக் கொண்டுள்ளது, உலோக ஹைட்ரைடுகளில் தவிர, அங்கு அது \( -1 \) மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது.

   எடுத்துக்காட்டு: ஹைட்ரஜன் குளோரைடில் (HCl) ஹைட்ரஜனின் ஆக்சிஜேற்ற எண் \( +1 \) ஆகும். சோடியம் ஹைட்ரைடில் (NaH) ஹைட்ரஜனின் ஆக்சிஜேற்ற எண் \( -1 \) ஆகும்.

5. புளோரின் அதன் அனைத்து சேர்மங்களிலும் \( -1 \) ஆக்சிஜேற்ற நிலையைக் கொண்டுள்ளது.

6. பெரும்பாலான சேர்மங்களில் ஆக்சிஜனின் ஆக்சிஜேற்ற நிலை \( -2 \) ஆகும். விதிவிலக்குகள் பெராக்சைடுகள், சூப்பர் ஆக்சைடுகள் மற்றும் புளோரினுடனான சேர்மங்கள்.

   எடுத்துக்காட்டு: ஆக்சிஜனின் ஆக்சிஜேற்ற எண்,

   i) நீரில் \( (\mathrm{H_2O}) \) \( -2 \)

   ii) ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடில் \( (\mathrm{H_2O_2}) \) \( -1 \)

   \( 2(+1) + 2x = 0; \Rightarrow 2x = -2; \Rightarrow x = -1 \)

   iii) சூப்பர் ஆக்சைடுகளில் \( \mathrm{KO_2} \) போன்றவற்றில் \( -\frac{1}{2} \)

   \( +1 + 2x = 0; \quad 2x = -1; \quad x = -\frac{1}{2} \)

   iv) ஆக்சிஜன் டைஃபுளோரைடில் \( (\mathrm{OF_2}) \) \( +2 \)

   \( x + 2(-1) = 0; \quad x = +2 \)

7. கார உலோகங்கள் அவற்றின் அனைத்து சேர்மங்களிலும் \( +1 \) ஆக்சிஜேற்ற நிலையையும், கார மண் உலோகங்கள் அவற்றின் அனைத்து சேர்மங்களிலும் \( +2 \) ஆக்சிஜேற்ற நிலையையும் கொண்டுள்ளன.

மேற்கண்ட விதிகளைப் பயன்படுத்தி ஆக்சிஜேற்ற எண்ணைக் கணக்கிடுதல்

ஆக்சிஜேற்ற எண்களின் அடிப்படையில் குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகள்

குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகளின் போது, தனிமங்களின் ஆக்சிஜேற்ற எண் மாறுகிறது. தனிமத்தின் ஆக்சிஜேற்ற எண் அதிகரிக்கும் வினை ஆக்சிஜேற்றம் எனப்படும். அது குறையும் வினை ஒடுக்கம் எனப்படும்.

பின்வரும் வினையைக் கவனியுங்கள்

இந்த வினையில், பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டில் உள்ள மாங்கனீஸ் \( (\mathrm{KMnO_4}) \) பெர்ரஸ் சல்பேட்டை \( (\mathrm{FeSO_4}) \) பெர்ரிக் சல்பேட்டாக \( (\mathrm{Fe_2(SO_4)_3}) \) ஆக்சிஜேற்றுவதற்கு எலக்ட்ரான்களைப் பெறுவதன் மூலம் உதவுகிறது, இதன் மூலம் ஒடுக்கப்படுகிறது. இத்தகைய வினைபொருள்கள் ஆக்சிஜேற்றும் முகவர்கள் அல்லது ஆக்சிஜேற்றிகள் எனப்படும். இதேபோல், எலக்ட்ரான்களை வெளியிட்டு ஒடுக்கத்தை எளிதாக்கும் மற்றும் ஆக்சிஜேற்றப்படும் வினைபொருள்கள் ஒடுக்கும் முகவர்கள் எனப்படும்.

1.8.2 குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகளின் வகைகள்

குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகள் பின்வரும் வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

1. சேர்க்கை வினைகள்

இரண்டு பொருட்கள் சேர்ந்து ஒரு சேர்மத்தை உருவாக்கும் குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகள் சேர்க்கை வினை எனப்படும்.

எடுத்துக்காட்டு:

2. பகுளிப்பு வினைகள்

ஒரு சேர்மம் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட கூறுகளாக உடையும் குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகள் பகுளிப்பு வினைகள் எனப்படும். இந்த வினைகள் சேர்க்கை வினைகளுக்கு எதிரானவை. இந்த வினைகளில், ஒரே பொருளில் உள்ள வெவ்வேறு தனிமங்களின் ஆக்சிஜேற்ற எண் மாற்றப்படுகிறது.

3. பெயர்ச்சி வினைகள்

ஒரு சேர்மத்தில் உள்ள ஒரு அயனி (அல்லது அணு) மற்றொரு தனிமத்தின் அயனியால் (அல்லது அணு) மாற்றப்படும் குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகள் பெயர்ச்சி வினைகள் எனப்படும். அவை மேலும் (i) உலோக பெயர்ச்சி வினைகள் (ii) உலோகம் அல்லாத பெயர்ச்சி வினைகள் என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

(i) உலோக பெயர்ச்சி வினைகள்

ஒரு துத்தநாக உலோகத் துண்டை ஒரு கூழாங்கல்லில் எடுக்கப்பட்ட செப்பு சல்பேட்டின் நீர்வாழ் கரைசலில் வைக்கவும். கரைசலைக் கவனிக்கவும், கரைசலின் நீல நிறத்தின் தீவிரம் மெதுவாகக் குறைந்து இறுதியில் மறைந்துவிட்டது. துத்தநாக உலோகத் துண்டு பழுப்பு நிற உலோகச் செம்பினால் பூசப்பட்டது. இது பின்வரும் உலோக பெயர்ச்சி வினையின் காரணமாகும்.

(ii) உலோகம் அல்லாத பெயர்ச்சி

4. சமவிகித வினைகள் (தானியங்கு குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகள்)

சில குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகளில், ஒரே சேர்மம் ஆக்சிஜேற்றம் மற்றும் ஒடுக்கம் ஆகிய இரண்டிற்கும் உட்படலாம். இத்தகைய வினைகளில், ஒரே தனிமத்தின் ஆக்சிஜேற்ற நிலை அதிகரிக்கப்படுகிறது மற்றும் குறைக்கப்படுகிறது. இந்த வினைகள் சமவிகித வினைகள் எனப்படும்.

எடுத்துக்காட்டுகள்:

5. போட்டி எலக்ட்ரான் பரிமாற்ற வினை

உலோக பெயர்ச்சி வினைகளில், துத்தநாகம் செப்பு சல்பேட்டுக் கரைசலில் இருந்து செம்பை மாற்றுகிறது என்பதைக் கற்றுக்கொண்டோம். எதிர் வினை நடைபெறுகிறதா இல்லையா என்பதை ஆராய்வோம். முன்பு விவாதித்தபடி, ஒரு உலோகச் செப்புத் துண்டை ஜிங்க் சல்பேட் கரைசலில் வைக்கவும். செம்பு துத்தநாக சல்பேட் கரைசலில் இருந்து துத்தநாகத்தை மாற்றினால், \( \mathrm{Cu^{2+}} \) அயனிகள் கரைசலில் வெளியிடப்படும், மேலும் கரைசலின் நிறம் நீலமாக மாறும். ஆனால் அத்தகைய மாற்றம் எதுவும் காணப்படவில்லை. எனவே, துத்தநாகம் மற்றும் செம்பு ஆகியவற்றில், எலக்ட்ரான்களை வெளியிட துத்தநாகம் அதிக போக்கையும், எலக்ட்ரான்களை ஏற்க செம்பு அதிக போக்கையும் கொண்டுள்ளது என்று முடிவு செய்கிறோம்.

செப்பு உலோகம் மற்றும் வெள்ளி நைட்ரேட் கரைசலுக்கு வினையை நீட்டிப்போம். ஒரு கூழாங்கல்லில் எடுக்கப்பட்ட வெள்ளி நைட்ரேட் கரைசலில் ஒரு செப்பு உலோகத் துண்டை வைக்கவும். சிறிது நேரத்திற்குப் பிறகு, கரைசல் மெதுவாக நீல நிறமாக மாறும். இது \( \mathrm{Cu^{2+}} \) அயனிகளின் உருவாக்கம் காரணமாகும், அதாவது செம்பு வெள்ளி நைட்ரேட்டிலிருந்து வெள்ளியை மாற்றுகிறது. வினை, [](img7.png

இது செம்பு மற்றும் வெள்ளிக்கு இடையில், எலக்ட்ரான்களை வெளியிட செம்பு போக்கையும், எலக்ட்ரான்களை ஏற்க வெள்ளி போக்கையும் கொண்டுள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது.

மேற்கண்ட சோதனை அவதானிப்புகளிலிருந்து, துத்தநாகம், செம்பு மற்றும் வெள்ளி ஆகிய மூன்று உலோகங்களில், எலக்ட்ரான் வெளியிடும் போக்கு பின்வரும் வரிசையில் உள்ளது என்று முடிவு செய்யலாம்.

பல்வேறு உலோகங்களுக்கிடையே எலக்ட்ரான்களுக்கான இந்தப் போட்டி (கால்வனிக்) மின்கலங்களை வடிவமைக்க நமக்கு உதவுகிறது. XII வகுப்பில் கால்வனிக் மின்கலத்தை விரிவாகப் படிப்போம்.

1.8.3 குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகளின் சமன்பாட்டைச் சமப்படுத்துதல்

குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகளின் சமன்பாட்டைச் சமப்படுத்துவதற்கான இரண்டு முறைகள் பின்வருமாறு.

i) ஆக்சிஜேற்ற எண் முறை ii) அயனி-எலக்ட்ரான் முறை / அரை-வினை முறை

இவை இரண்டும் ஒரே கொள்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டவை: ஆக்சிஜேற்ற-ஒடுக்க வினைகளில் ஒடுக்கும் முகவரால் தானம் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் மொத்த எண்ணிக்கை ஆக்சிஜேற்றும் முகவரால் பெறப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் மொத்த எண்ணிக்கைக்குச் சமம்.

ஆக்சிஜேற்ற எண் முறை

இந்த முறையில், வினைக்கு முன்பும் பின்பும் உள்ள தனிமங்களின் ஆக்சிஜேற்ற எண்களிலிருந்து வினையில் இழந்த அல்லது பெற்ற எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை கணக்கிடப்படுகிறது. அமில ஊடகத்தில் பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டால் பெர்ரஸ் சல்பேட்டின் ஆக்சிஜேற்றத்தைக் கருத்தில் கொள்வோம். சமச்சீரற்ற வேதி வினைச் சமன்பாடு,

படி 1

ஆக்சிஜேற்ற எண் கருத்துருவைப் பயன்படுத்தி, ஆக்சிஜேற்றம் மற்றும் ஒடுக்கத்திற்கு உட்படும் வினைபொருள்களை (அணுக்களை) அடையாளம் காணவும்.

a) \( \mathrm{KMnO_4} \) இல் Mn இன் ஆக்சிஜேற்ற எண் ஐந்து எலக்ட்ரான்களைப் பெறுவதன் மூலம் \( +7 \) இலிருந்து \( +2 \) ஆக மாறுகிறது.

b) \( \mathrm{FeSO_4} \) இல் Fe இன் ஆக்சிஜேற்ற எண் ஒரு எலக்ட்ரானை இழப்பதன் மூலம் \( +2 \) இலிருந்து \( +3 \) ஆக மாறுகிறது.

படி 2

இழந்த மொத்த எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை பெற்ற மொத்த எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கைக்குச் சமம் என்பதால், கீழேயுள்ள வினைபொருளின் பக்கத்தில் பொருத்தமான முழு எண்களுடன் தொடர்புடைய வாய்பாட்டைக் குறுக்குப் பெருக்கல் மூலம் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைச் சமப்படுத்தவும். இங்கே, விளைபொருள் \( \mathrm{Fe_2(SO_4)_3} \) 2 மோல்கள் இரும்பைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, கெழுக்கள் \( 1e^- \) & \( 5e^- \) ‘2’ என்ற எண்ணால் பெருக்கப்படுகின்றன

படி 3

வினைபொருள் / விளைபொருள் - ஆக்சிஜேற்றப்பட்ட / ஒடுக்கப்பட்டதைச் சமப்படுத்துக. இப்போது, வினைபொருளின் பக்கத்தின் அடிப்படையில், விளைபொருள்களை (அதாவது ஆக்சிஜேற்றப்பட்ட மற்றும் ஒடுக்கப்பட்ட) சமப்படுத்துக. மேலே உள்ள சமன்பாடு பின்வருமாறு ஆகிறது

படி 4

H மற்றும் O அணுக்களைத் தவிர மற்ற தனிமங்களைச் சமப்படுத்துக. இந்த விஷயத்தில், K மற்றும் S அணுக்களைச் சமப்படுத்த வேண்டும், ஆனால் K தானாகவே சமப்படுத்தப்படுகிறது.

வினைபொருள் பக்கம்: 10 ‘S’ அணுக்கள் (10 \( \mathrm{FeSO_4} \))

விளைபொருள் பக்கம்: 18 ‘S’ அணுக்கள்

\( 5\mathrm{Fe_2(SO_4)_3} + 2\mathrm{MnSO_4} + \mathrm{K_2SO_4} \) \( 15\mathrm{S} + 2\mathrm{S} + 1\mathrm{S} = 18\mathrm{S} \)

எனவே வினைபொருள் பக்கத்தில் உள்ள வேறுபாடு 8 S அணுக்கள், \( \mathrm{H_2SO_4} \) ஐ ‘8’ ஆல் பெருக்குவதன் மூலம் சமப்படுத்தப்பட வேண்டும். சமன்பாடு இப்போது பின்வருமாறு ஆகிறது,

படி 5

‘H’ மற்றும் ‘O’ அணுக்களைச் சமப்படுத்துதல்

வினைபொருள் பக்கம்: 16 H அணுக்கள் \( (8\mathrm{H_2SO_4} \text{ அதாவது } 8 \times 2 = 16 \ \mathrm{H}) \)

விளைபொருள் பக்கம்: 2 H அணுக்கள் \( (\mathrm{H_2O} \text{ அதாவது } 1 \times 2 = 2 \ \mathrm{H}) \)

எனவே, விளைபொருள் பக்கத்தில் உள்ள \( \mathrm{H_2O} \) மூலக்கூறுகளை ‘8’ ஆல் பெருக்குக

ஆக்சிஜன் அணு தானாகவே சமப்படுத்தப்படுகிறது. இது சமச்சீர் சமன்பாடு ஆகும்.

அயனி-எலக்ட்ரான் முறை

இந்த முறை அயனி குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

படி 1

ஆக்சிஜேற்ற எண் கருத்துருவைப் பயன்படுத்தி, ஆக்சிஜேற்றம் மற்றும் ஒடுக்கத்திற்கு உட்படும் வினைபொருள்களைக் கண்டறியவும்.

படி 2

ஆக்சிஜேற்றம் மற்றும் ஒடுக்க வினைக்கு தனித்தனி இரண்டு அரை-சமன்பாடுகளை எழுதவும்,

ஆக்சிஜேற்ற எண் முறையில் நாம் ஏற்கனவே விவாதித்த அதே எடுத்துக்காட்டைக் கருத்தில் கொள்வோம்.

இந்த வினையின் அயனி வடிவம்,

இரண்டு அரை-வினைகள்,

மற்றும்

அரை-வினைகளின் இருபுறமும் உள்ள அணுக்கள் மற்றும் மின்னூட்டங்களைச் சமப்படுத்துக.

சமன்பாடு (1) ⇒ மாற்றங்கள் இல்லை, அதாவது,

சமன்பாடு (2) ⇒ வினைபொருள் பக்கத்தில் 4 ‘O’, எனவே விளைபொருள் பக்கத்தில் \( 4\mathrm{H_2O} \) ஐச் சேர்க்கவும், H ஐச் சமப்படுத்த வினைபொருள் பக்கத்தில் \( 8\mathrm{H^+} \) ஐச் சேர்க்கவும்

படி 3

இழந்த எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை பெற்ற எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கைக்குச் சமமாக இருக்கும் வகையில் இரண்டு அரை-வினைகளையும் சமப்படுத்தவும்.

இரண்டு அரை-வினைகளின் கூட்டல் சமன்பாடு (6) ஆல் குறிப்பிடப்படும் சமச்சீர் சமன்பாட்டைக் கொடுக்கிறது.

உங்களை மதிப்பீடு செய்துகொள்ளுங்கள்

8. ஆக்சிஜேற்ற எண் முறையைப் பயன்படுத்தி பின்வரும் சமன்பாட்டைச் சமப்படுத்துக

சுருக்கம்

• மனித வாழ்க்கையின் தேவைகளை நம் அன்றாட வாழ்க்கையில் வழங்குவதில் வேதியியல் முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது.
• வாழ்க்கையில் நாம் சந்திக்கும் அனைத்துப் பொருட்களும் பொருளால் ஆனவை. நிறை கொண்டதும், இடத்தை ஆக்கிரமிப்பதும் பொருள் எனப்படும்.
• பொருள் இயற்பியல் நிலை மற்றும் வேதியியல் கலவையின் அடிப்படையில் வகைப்படுத்தப்படுகிறது.
• ஒரு தனிமம் ஒரே ஒரு வகை அணுவைக் கொண்டுள்ளது.
• சேர்மங்கள் ஒரே அல்லது வெவ்வேறு தனிமங்களின் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அணுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, மேலும் அவற்றின் பண்புகள் அதன் உட்கூறு தனிமங்களின் பண்புகளிலிருந்து வேறுபட்டவை.
• அணுக்கள் அவற்றின் நிறைகளை நேரடியாக அளவிட மிகச் சிறியவை. IUPAC C-12 என்ற நிலையான அணுவின் அடிப்படையில் நிறையின் சார்பு அளவை அறிமுகப்படுத்தியது.
• ஒரு கார்பன்-12 அணுவின் அடிநிலை நிலையில் அதன் நிறையில் பன்னிரண்டில் ஒரு பங்கு ஒருங்கிணைந்த அணு நிறை எனப்படும். \( 1 \ \text{amu (or)} \ 1u \approx 1.6605 \times 10^{-27} \ \mathrm{kg} \)
• சார்பு அணு நிறை என்பது சராசரி அணு நிறைக்கும் ஒருங்கிணைந்த அணு நிறை அலகுக்கும் உள்ள விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது.
• ஒரு தனிமத்தின் சராசரி அணு நிறை என்பது அதன் அனைத்து இயற்கையாக நிகழும் ஐசோடோப்புகளின் அணு நிறைகளின் சராசரி ஆகும்.
• மூலக்கூறு நிறை என்பது ஒரு மூலக்கூறின் நிறைக்கும் ஒருங்கிணைந்த அணு நிறை அலகுக்கும் உள்ள விகிதமாகும்.
• சார்பு மூலக்கூறு நிறை அதன் உட்கூறு அணுக்களின் சார்பு அணு நிறைகளைக் கூட்டுவதன் மூலம் பெறப்படுகிறது.
• பொருட்களின் அளவுகள் பொதுவாக மோல்களில் வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன.
• ஒரு மோல் என்பது கார்பன்-12 ஐசோடோப்பின் 12 கிராமில் உள்ள பல அடிப்படைப் பொருட்களைக் கொண்ட பொருளின் அளவு ஆகும்.
• அவகாதரோ எண் என்பது எந்தவொரு பொருளின் ஒரு மோலில் உள்ள மொத்த பொருட்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் \( 6.022 \times 10^{23} \) க்கு சமம்.
• மோலார் நிறை என்பது அந்த பொருளின் ஒரு மோலின் நிறை \( \mathrm{g \ mol^{-1}} \) இல் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.
• ஒரு மோல் சிறந்த வளிமம் 273 K மற்றும் 1 atm அழுத்தத்தில் 22.4 லிட்டர் கனஅளவை ஆக்கிரமிக்கிறது.
• மோல் கருத்துருவைப் போலவே, சமான நிறையின் கருத்துருவும் பகுப்பாய்வு வேதியியலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• கிராம் சமான நிறை என்பது 1.008 கிராம் ஹைட்ரஜன், 8 கிராம் ஆக்சிஜன் அல்லது 35.5 கிராம் குளோரினுடன் சேரும்ம் (அல்லது) இடம்பெயரும் ஒரு தனிமத்தின் (சேர்மம்/அயனி) நிறை ஆகும்.
• ஒரு சேர்மத்தின் தனிமப் பகுப்பாய்வு அணுக்களின் நிறை சதவீதத்தைக் கொடுக்கிறது, அதில் இருந்து அனுபவ மற்றும் மூலக்கூறு வாய்பாடு கணக்கிடப்படுகிறது.
• அனுபவ வாய்பாடு என்பது ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள வெவ்வேறு அணுக்களின் எண்ணிக்கையின் எளிய விகிதமாகும்.
• மூலக்கூறு வாய்பாடு என்பது ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள வெவ்வேறு அணுக்களின் உண்மையான எண்ணிக்கையுடன் எழுதப்பட்ட வாய்பாடு ஆகும்.
• வினைபொருள்களுக்கும் விளைபொருள்களுக்கும் இடையிலான அளவு தொடர்பை ஸ்டோக்கியோமெட்ரி மூலம் புரிந்து கொள்ள முடியும்.
• ஸ்டோக்கியோமெட்ரி ஒரு சமச்சீர் சமன்பாட்டில் உள்ள வேதியியல் அளவுகளுக்கு இடையிலான எண் தொடர்பைக் கொடுக்கிறது.
• வினைபொருள்களின் ஸ்டோக்கியோமெட்ரிக் அல்லாத அளவுகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு வினை மேற்கொள்ளப்படும்போது, விளைபொருளின் விளைச்சல் முழுமையாக நுகரப்படும் வினைபொருளால் தீர்மானிக்கப்படும், இது கட்டுப்படுத்தும் வினைபொருள் எனப்படும். இது வினை தொடர்வதைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. அதிகமாக உள்ள மற்ற வினைபொருள் அதிகப்படியான வினைபொருள் எனப்படும்.
• எலக்ட்ரான் இழப்பை உள்ளடக்கிய வினை ஆக்சிஜேற்றம் மற்றும் எலக்ட்ரான் பெறுதல் ஒடுக்கம் ஆகும். பொதுவாக இந்த இரண்டு வினைகளும் ஒரே நேரத்தில் நிகழ்கின்றன மற்றும் குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகள் எனப்படும்.
• இந்த குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகளை ஆக்சிஜேற்ற எண் கருத்துருவைப் பயன்படுத்தி விளக்கலாம். ஆக்சிஜேற்ற எண் என்பது சேர்மத்தின் மற்ற எல்லா அணுக்களும் அவற்றின் வழக்கமான ஆக்சிஜேற்ற நிலைகளில் அகற்றப்படும்போது, அணுவில் மீதமுள்ள கற்பனை மின்னூட்டம் ஆகும்.
• ஒரு தனிமத்தின் ஆக்சிஜேற்ற எண் அதிகரிக்கும் வினை ஆக்சிஜேற்றம் என்றும், குறைதல் ஒடுக்கம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகள்

• இரண்டு பொருட்கள் சேர்ந்து சேர்மத்தை உருவாக்குவது சேர்க்கை வினை எனப்படும்.
• ஒரு சேர்மம் இரண்டு (அல்லது) அதற்கு மேற்பட்ட கூறுகளாக உடைவது பகுளிப்பு வினை எனப்படும்.
• ஒரு சேர்மத்தில் உள்ள ஒரு அயனி (அல்லது அணு) மற்றொரு தனிமத்தின் அணுவால் (அல்லது அயனி) மாற்றப்படுவது பெயர்ச்சி வினைகள் எனப்படும்.
• ஒரே சேர்மம் ஆக்சிஜேற்றம் மற்றும் ஒடுக்கம் ஆகிய இரண்டிற்கும் உட்படலாம் மற்றும் ஒரே தனிமத்தின் ஆக்சிஜேற்ற நிலை அதிகரிக்கப்பட்டு குறைக்கப்படுவது சமவிகித வினைகள் எனப்படும்.
• பல்வேறு உலோகங்களுக்கிடையே எலக்ட்ரான்களுக்கான போட்டி ஏற்படுவது போட்டி எலக்ட்ரான் பரிமாற்ற வினைகள் எனப்படும்.

குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினையின் சமன்பாடு ஆக்சிஜேற்ற எண் முறை அல்லது அயனி-எலக்ட்ரான் முறை மூலம் சமப்படுத்தப்படுகிறது.

கேள்விகள்

I. சிறந்த விடையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்

1. 40 மில்லி மீத்தேன் அறை வெப்பநிலையில் 80 மில்லி ஆக்சிஜனைப் பயன்படுத்தி முழுமையாக எரிக்கப்படுகிறது. அறை வெப்பநிலைக்கு குளிர்வித்த பிறகு மீதமுள்ள வளிமத்தின் கனஅளவு

   (a) \( 40 \ \mathrm{ml} \ \mathrm{CO_2} \) வளிமம் (b) \( 40 \ \mathrm{ml} \ \mathrm{CO_2} \) வளிமம் மற்றும் \( 80 \ \mathrm{ml} \ \mathrm{H_2O} \) வளிமம் (c) \( 60 \ \mathrm{ml} \ \mathrm{CO_2} \) வளிமம் மற்றும் \( 60 \ \mathrm{ml} \ \mathrm{H_2O} \) வளிமம் (d) \( 120 \ \mathrm{ml} \ \mathrm{CO_2} \) வளிமம்

2. ஒரு தனிமம் X பின்வரும் ஐசோடோப்பிக் கலவையைக் கொண்டுள்ளது \( ^{200}\mathrm{X} = 90\% \), \( ^{199}\mathrm{X} = 8\% \) மற்றும் \( ^{202}\mathrm{X} = 2\% \). தனிமம் X இன் எடையிடப்பட்ட சராசரி அணு நிறை மிக அருகில்

   (a) 201 u (b) 202 u (c) 199 u (d) 200 u

3. கூற்று: இரண்டு மோல் குளுக்கோஸ் \( 12.044 \times 10^{23} \) குளுக்கோஸ் மூலக்கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது. காரணம்: எந்தவொரு பொருளின் ஒரு மோலில் உள்ள மொத்த பொருட்களின் எண்ணிக்கை \( 6.02 \times 10^{22} \) க்கு சமம்.

   (a) கூற்று மற்றும் காரணம் இரண்டும் சரி மற்றும் காரணம் கூற்றின் சரியான விளக்கம் (b) கூற்று மற்றும் காரணம் இரண்டும் சரி ஆனால் காரணம் கூற்றின் சரியான விளக்கம் இல்லை (c) கூற்று சரி ஆனால் காரணம் தவறு (d) கூற்று மற்றும் காரணம் இரண்டும் தவறு

4. கார்பன் இரண்டு ஆக்சைடுகளை உருவாக்குகிறது, அதாவது கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு. எந்த தனிமத்தின் சமான நிறை மாறிலியாக இருக்கும்?

   (a) கார்பன் (b) ஆக்சிஜன் (c) கார்பன் மற்றும் ஆக்சிஜன் இரண்டும் (d) கார்பன் அல்லது ஆக்சிஜன் எதுவுமில்லை

5. ஒரு மூவலக உலோகத் தனிமத்தின் சமான நிறை \( 9 \ \mathrm{g \ eq^{-1}} \). அதன் நீரிலி ஆக்சைட்டின் மோலார் நிறை

   (a) 102 g (b) 27 g (c) 270 g (d) 78 g

6. 0.018 கிராம் எடையுள்ள ஒரு துளி நீரில் உள்ள நீர் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை

   (a) \( 6.022 \times 10^{26} \) (b) \( 6.022 \times 10^{23} \) (c) \( 6.022 \times 10^{20} \) (d) \( 9.9 \times 10^{22} \)

7. 1 கிராம் தூய்மையற்ற மெக்னீசியம் கார்பனேட்டின் மாதிரி (வெப்பத்தால் சிதையும் அசுத்தங்கள் எதுவும் இல்லை) முழுமையான வெப்பச் சிதைவில் 0.44 கிராம் கார்பன் டை ஆக்சைடு வளிமத்தைக் கொடுத்தது. மாதிரியில் உள்ள அசுத்தத்தின் சதவீதம்

   (a) \( 0\% \) (b) \( 4.4\% \) (c) \( 16\% \) (d) \( 8.4\% \)

8. 6.3 கிராம் சோடியம் பைகார்பனேட் 30 கிராம் அசிட்டிக் அமிலக் கரைசலில் சேர்க்கப்படும்போது, மீதமுள்ள கரைசலின் எடை 33 கிராம் எனக் காணப்படுகிறது. வினையில் வெளியிடப்பட்ட கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் மோல்களின் எண்ணிக்கை

   (a) 3 (b) 0.75 (c) 0.075 (d) 0.3

9. 273 K மற்றும் 1 atm இல் ஒவ்வொன்றும் 22.4 லிட்டர் \( \mathrm{H_2(g)} \) 11.2 லிட்டர் \( \mathrm{Cl_2(g)} \) உடன் கலக்கப்படும்போது, உருவாகும் HCl(g) இன் மோல்கள் சமம்

   (a) 2 மோல்கள் HCl(g) (b) 0.5 மோல்கள் HCl(g) (c) 1.5 மோல்கள் HCl(g) (d) 1 மோல் HCl(g)

10. வெப்பமான செறிவூட்டப்பட்ட கந்தக அமிலம் ஒரு மிதமான வலிமையான ஆக்சிஜேற்றும் முகவர். பின்வரும் எந்த வினை ஆக்சிஜேற்றும் நடத்தையைக் காட்டவில்லை?

    (a) \( \mathrm{Cu + 2H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O} \) (b) \( \mathrm{C + 2H_2SO_4 \rightarrow CO_2 + 2SO_2 + 2H_2O} \) (c) \( \mathrm{BaCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 + 2HCl} \) (d) மேலே எதுவுமில்லை

11. பின்வரும் குறைப்பு-ஆக்சிஜேற்ற வினைகளில் சமவிகித வினையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

    (a) \( \mathrm{3Mg(s) + N_2(g) \rightarrow Mg_3N_2(s)} \) (b) \( \mathrm{P_4(s) + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3(g) + 3NaH_2PO_2(aq)} \) (c) \( \mathrm{Cl_2(g) + 2KI(aq) \rightarrow 2KCl(aq) + I_2} \) (d) \( \mathrm{Cr_2O_3(s) + 2Al(s) \rightarrow Al_2O_3(s) + 2Cr(s)} \)

12. கார ஊடகத்தில் பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டின் சமான நிறை

    \( \mathrm{MnO_4^- + 2H_2O + 3e^- \rightarrow MnO_2 + 4OH^-} \)

    (a) 31.6 (b) 52.7 (c) 79 (d) இவற்றில் ஏதுமில்லை

13. பின்வருவனவற்றில் எது 180 கிராம் தண்ணீரைக் குறிக்கிறது?

    (a) 5 மோல்கள் நீர் (b) 90 மோல்கள் நீர் (c) \( \frac{6.022 \times 10^{23}}{180} \) நீர் மூலக்கூறுகள் (d) \( 6.022 \times 10^{24} \) நீர் மூலக்கூறுகள்

14. 7.5 கிராம் ஒரு வளிமம் 0°C மற்றும் 1 atm அழுத்தத்தில் 5.6 லிட்டர் கனஅளவை ஆக்கிரமிக்கிறது. வளிமம்

    (a) NO (b) N₂O (c) CO (d) CO₂

15. 1.7 கிராம் அம்மோனியாவில் உள்ள மொத்த எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை

    (a) \( 6.022 \times 10^{23} \) (b) \( \frac{6.022 \times 10^{22}}{1.7} \) (c) \( \frac{6.022 \times 10^{24}}{1.7} \) (d) \( \frac{6.022 \times 10^{23}}{1.7} \)

16. \( \mathrm{SO_4^{2-}}, \mathrm{SO_3^{2-}}, \mathrm{S_2O_4^{2-}}, \mathrm{S_2O_6^{2-}} \) அனயன்களில் கந்தகத்தின் ஆக்சிஜேற்ற நிலையின் சரியான அதிகரிக்கும் வரிசை

    (a) \( \mathrm{SO_3^{2-} < SO_4^{2-} < S_2O_4^{2-} < S_2O_6^{2-}} \) (b) \( \mathrm{SO_4^{2-} < S_2O_4^{2-} < S_2O_6^{2-} < SO_3^{2-}} \) (c) \( \mathrm{S_2O_4^{2-} < SO_3^{2-} < S_2O_6^{2-} < SO_4^{2-}} \) (d) \( \mathrm{S_2O_6^{2-} < S_2O_4^{2-} < SO_4^{2-} < SO_3^{2-}} \)

17. பெர்ரஸ் ஆக்சலேட்டின் சமான நிறை

    (a) \( \frac{\text{பெர்ரஸ் ஆக்சலேட்டின் மோலார் நிறை}}{1} \) (b) \( \frac{\text{பெர்ரஸ் ஆக்சலேட்டின் மோலார் நிறை}}{2} \) (c) \( \frac{\text{பெர்ரஸ் ஆக்சலேட்டின் மோலார் நிறை}}{3} \) (d) இவற்றில் ஏதுமில்லை

18. அவகாதரோ எண் \( 6.022 \times 10^{23} \) இலிருந்து \( 6.022 \times 10^{20} \) ஆக மாற்றப்பட்டால், இது மாறும்

    (a) ஒரு சமச்சீர் சமன்பாட்டில் ஒன்றுக்கொன்று வேதியியல் சிற்றினங்களின் விகிதம் (b) ஒரு சேர்மத்தில் ஒன்றுக்கொன்று தனிமங்களின் விகிதம் (c) கிராம் அலகுகளில் நிறையின் வரையறை (d) ஒரு மோல் கார்பனின் நிறை

19. 22.4 லிட்டர் கொள்கலன்கள் A மற்றும் B ஆகியவை 273 K மற்றும் 1 atm அழுத்தத்தில் முறையே 8 g \( \mathrm{O_2} \) மற்றும் 8 g \( \mathrm{SO_2} \) ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்கின்றன, பின்னர்

    (a) A மற்றும் B இல் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை ஒன்றே (b) B இல் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை A ஐ விட அதிகம் (c) A இல் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கைக்கும் B இல் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கைக்கும் இடையிலான விகிதம் 2:1 ஆகும் (d) B இல் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை A இல் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையை விட மூன்று மடங்கு அதிகம்

20. 50 மில்லி 8.5% \( \mathrm{AgNO_3} \) கரைசல் 100 மில்லி 1.865% பொட்டாசியம் குளோரைடு கரைசலுடன் கலக்கும்போது உருவாகும் வீழ்படிவின் நிறை என்ன?

    (a) \( 3.59 \ \mathrm{g} \) (b) \( 7 \ \mathrm{g} \) (c) \( 14 \ \mathrm{g} \) (d) \( 28 \ \mathrm{g} \)

21. அறை வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் \( (25^\circ \mathrm{C} \text{ மற்றும் } 1 \ \mathrm{atm} \text{ அழுத்தம்}) \) 612.5 மில்லி கனஅளவை ஆக்கிரமிக்கும் ஒரு வளிமத்தின் நிறை 1.1 கிராம். வளிமத்தின் மோலார் நிறை

    (a) \( 66.25 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \) (b) \( 44 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \) (c) \( 24.5 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \) (d) \( 662.5 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \)

22. 6 கிராம் கார்பன்-12 இல் உள்ள அதே எண்ணிக்கையிலான கார்பன் அணுக்களை பின்வருவனவற்றில் எது கொண்டுள்ளது?

    (a) \( 7.5 \ \mathrm{g} \) ஈத்தேன் (b) \( 8 \ \mathrm{g} \) மீத்தேன் (c) (a) மற்றும் (b) இரண்டும் (d) இவற்றில் ஏதுமில்லை

23. எத்திலீனில் \( (\mathrm{C_2H_4}) \) உள்ள கார்பனின் சதவீதத்தைப் போன்ற கார்பனின் சதவீதத்தைக் கொண்ட சேர்மம்(ங்கள்) எது/எவை?

    (a) புரோப்பீன் (b) எத்திலீன் (c) பென்சீன் (d) ஈத்தேன்

24. கார்பன்-12 ஐப் பொறுத்தவரை பின்வருவனவற்றில் எது/எவை உண்மை?

    (a) சார்பு அணு நிறை \( 12 \ \mathrm{u} \) (b) கார்பனின் ஆக்சிஜேற்ற எண் அதன் அனைத்து சேர்மங்களிலும் \( +4 \) (c) 1 மோல் கார்பன்-12 \( 6.022 \times 10^{22} \) கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டுள்ளது (d) இவை அனைத்தும்

25. அணு நிறைக்கு ஒரு நிலையானதாக பின்வருவனவற்றில் எது பயன்படுத்தப்படுகிறது?

    (a) \( 6\mathrm{C}^{12} \) (b) \( 7\mathrm{C}^{12} \) (c) \( 6\mathrm{C}^{13} \) (d) \( 6\mathrm{C}^{14} \)

II. பின்வரும் கேள்விகளுக்குச் சுருக்கமான விடை எழுதுக

26. சார்பு அணு நிறையை வரையறுக்கவும்.

27. மோல் என்ற சொல்லால் நீங்கள் என்ன புரிந்துகொள்கிறீர்கள்.

28. சமான நிறையை வரையறுக்கவும்.

29. ஆக்சிஜேற்ற எண் என்ற சொல்லால் நீங்கள் என்ன புரிந்துகொள்கிறீர்கள்.

30. ஆக்சிஜேற்றத்திற்கும் ஒடுக்கத்திற்கும் உள்ள வேறுபாட்டைக் கூறுக.

31. பின்வரும் சேர்மங்களின் மோலார் நிறையைக் கணக்கிடுக.

    i) யூரியா \( [\mathrm{CO(NH_2)_2}] \) ii) அசிட்டோன் \( [\mathrm{CH_3COCH_3}] \) iii) போரிக் அமிலம் \( [\mathrm{H_3BO_3}] \) iv) கந்தக அமிலம் \( [\mathrm{H_2SO_4}] \)

32. கார்பன் டை ஆக்சைட்டின் அடர்த்தி 273 K மற்றும் 1 atm அழுத்தத்தில் \( 1.965 \ \mathrm{kg \ m^{-3}} \) க்கு சமம். \( \mathrm{CO_2} \) இன் மோலார் நிறையைக் கணக்கிடுக.

33. பின்வருவனவற்றில் எது அதிக எண்ணிக்கையிலான ஆக்சிஜன் அணுக்களின் மோல்களைக் கொண்டுள்ளது?

    i) 1 மோல் எத்தனால் ii) 1 மோல் ஃபார்மிக் அமிலம் iii) 1 மோல் \( \mathrm{H_2O} \)

34. பின்வரும் தரவுகளைப் பயன்படுத்தி இயற்கையாகக் கிடைக்கும் மெக்னீசியத்தின் சராசரி அணு நிறையைக் கணக்கிடுக

35. ஒரு வினையில் \( \mathrm{x + y + z_2 \rightarrow xyz_2} \) பின்வரும் வினைக் கலவைகளில் ஏதேனும் இருந்தால் கட்டுப்படுத்தும் வினைபொருளை அடையாளம் காணவும்.

    (a) 200 அணுக்கள் x + 200 அணுக்கள் y + 50 மூலக்கூறுகள் \( \mathrm{z_2} \) (b) 1 மோல் x + 1 மோல் y + 3 மோல் \( \mathrm{z_2} \) (c) 50 அணுக்கள் x + 25 அணுக்கள் y + 50 மூலக்கூறுகள் \( \mathrm{z_2} \) (d) 2.5 மோல் x + 5 மோல் y + 5 மோல் \( \mathrm{z_2} \)

36. ஒரு தனிமத்தின் ஒரு அணுவின் நிறை \( 6.645 \times 10^{-23} \) கிராம். 0.320 கிலோகிராமில் எத்தனை மோல்கள் தனிமம் உள்ளது.

37. மூலக்கூறு நிறைக்கும் மோலார் நிறைக்கும் உள்ள வேறுபாடு என்ன? கார்பன் மோனாக்சைடுக்கான மூலக்கூறு நிறை மற்றும் மோலார் நிறையைக் கணக்கிடுக.

38. பின்வருவனவற்றின் அனுபவ வாய்பாடு என்ன?

    i) தேனில் காணப்படும் பிரக்டோஸ் \( (\mathrm{C_6H_{12}O_6}) \) ii) தேநீர் மற்றும் காபியில் காணப்படும் ஒரு பொருளான காஃபின் \( (\mathrm{C_8H_{10}N_4O_2}) \)

39. அலுமினியத்திற்கும் ஃபெரிக் ஆக்சைடிற்கும் இடையிலான வினை 3273 K வரை வெப்பநிலையை உருவாக்கும் மற்றும் உலோகங்களைப் பற்றவைப்பதில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. (Al இன் அணு நிறை = 27 u, O இன் அணு நிறை = 16 u)

    \( 2\mathrm{Al} + \mathrm{Fe_2O_3} \rightarrow \mathrm{Al_2O_3} + 2\mathrm{Fe} \)

    இந்தச் செயல்முறையில், 324 கிராம் அலுமினியம் 1.12 கிலோகிராம் ஃபெரிக் ஆக்சைடுடன் வினைபுரிய அனுமதிக்கப்பட்டால்,

    i) உருவாகும் \( \mathrm{Al_2O_3} \) இன் நிறையைக் கணக்கிடுக. ii) வினையின் முடிவில் எவ்வளவு அதிகப்படியான வினைபொருள் மீதமுள்ளது?

40. எரிப்புக்குப் பிறகு 44 கிராம் \( \mathrm{CO_2(g)} \) உற்பத்தி செய்ய எத்தனை மோல்கள் ஈத்தேன் தேவை.

41. ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு ஒரு ஆக்சிஜேற்றும் முகவர். இது ஃபெர்ரஸ் அயனியை ஃபெரிக் அயனியாக ஆக்சிஜேற்றுகிறது மற்றும் தன்னை நீராக ஒடுக்குகிறது. ஒரு சமச்சீர் சமன்பாட்டை எழுதுக.

42. 76.6% கார்பன், 6.38% ஹைட்ரஜன் மற்றும் மீதி ஆக்சிஜன் கொண்ட ஒரு சேர்மத்தின் அனுபவ மற்றும் மூலக்கூறு வாய்பாட்டைக் கணக்கிடுக. அதன் ஆவி அடர்த்தி 47 ஆகும்.

43. ஒரு சேர்மத்தின் பகுப்பாய்வு Na = 14.31%, S = 9.97%, H = 6.22% மற்றும் O = 69.5% எனக் கொடுத்தது. சேர்மத்தின் மூலக்கூறு வாய்பாட்டைக் கணக்கிடுக, சேர்மத்தில் உள்ள அனைத்து ஹைட்ரஜனும் படிக நீராக ஆக்சிஜனுடன் இணைந்து உள்ளது. (சேர்மத்தின் மூலக்கூறு நிறை 322).

44. ஆக்சிஜேற்ற எண் முறையால் பின்வரும் சமன்பாடுகளைச் சமப்படுத்துக

    I) \( \mathrm{K_2Cr_2O_7 + KI + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + Cr_2(SO_4)_3 + I_2 + H_2O} \) II) \( \mathrm{KMnO_4 + Na_2SO_3 \rightarrow MnO_2 + Na_2SO_4 + KOH} \) III) \( \mathrm{Cu + HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + NO_2 + H_2O} \) IV) \( \mathrm{KMnO_4 + H_2C_2O_4 + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + MnSO_4 + CO_2 + H_2O} \)

45. அயனி எலக்ட்ரான் முறையால் பின்வரும் சமன்பாடுகளைச் சமப்படுத்துக.

    I) \( \mathrm{KMnO_4 + SnCl_2 + HCl \rightarrow MnCl_2 + SnCl_4 + H_2O + KCl} \) II) \( \mathrm{C_2O_4^{2-} + Cr_2O_7^{2-} \rightarrow Cr^{3+} + CO_2 \ (அமில \ ஊடகத்தில்)} \) III) \( \mathrm{Na_2S_2O_3 + I_2 \rightarrow Na_2S_4O_6 + NaI} \) IV) \( \mathrm{Zn + NO_3^- \rightarrow Zn^{2+} + NO \ (அமில \ ஊடகத்தில்)} \)

ஐசிடி மூலை

அனுபவ மற்றும் மூலக்கூறு வாய்பாட்டைக் கணக்கிடுதல்

இந்தக் கருவியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் தனிமங்களின் சதவீதக் கலவையிலிருந்து அனுபவ மற்றும் மூலக்கூறு வாய்பாட்டைக் கணக்கிட முடியும்.

URL https://ggbm.at/FbUwkmUw க்குச் செல்லவும் (அல்லது) QR குறியீட்டை ஸ்கேன் செய்யவும்.

படி-1: உலாவியைத் திறந்து கொடுக்கப்பட்ட URL ஐத் தட்டச்சு செய்க (அல்லது) QR குறியீட்டை ஸ்கேன் செய்க. “11th Standard Chemistry” என்ற பெயரில் ஒரு ஜியோஜிப்ரா பணிப்புத்தகத்தைக் காணலாம். “Empirical Formula” என்ற பணித்தாளைத் திறக்கவும்.

படி-2: பக்கத்தின் வலது பக்கத்தில் உள்ள அட்டவணையில் இருந்து பரிசோதனையின் கீழ் உள்ள சேர்மத்தின் தனிமங்களின் வரிசை எண்ணைக் கண்டுபிடித்து வழங்கப்பட்ட இடத்தில் உள்ளிடுக (1). மேலும் அவற்றின் சதவீதக் கலவையை தொடர்புடைய இடத்தில் உள்ளிடுக (2).

படி-3: இப்போது நீங்கள் மோலார் நிறை, சார்பு மோல்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் எளிய விகிதம் அனைத்தும் தானாகக் கணக்கிடப்பட்டு தொடர்புடைய பெட்டிகளில் நிரப்பப்பட்டிருப்பதைக் காணலாம். எளிய விகிதம் பின்னங்களைக் கொண்டிருந்தால், எளிய விகிதத்தை முழு எண்ணாகக் கொண்டுவர ஒரு சிறிய எண்ணைத் தேர்ந்தெடுக்க ஸ்லைடரைப் (3) பயன்படுத்தவும்.

நீங்கள் இப்போது கணக்கிடப்பட்ட அனுபவ வாய்பாட்டைக் காணலாம் (4).

படி-4: மூலக்கூறு வாய்பாட்டைக் கணக்கிடுவதற்காக, மோலார் நிறையை தொடர்புடைய பெட்டியில் உள்ளிடுக (5). இப்போது ’n’ காட்டப்படும் (6) மற்றும் மூலக்கூறு வாய்பாடு கீழே காட்டப்படும் (7).