ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ಆಶ್ಚರ್ಯಕರವಾದ ಸಣ್ಣ ಗುಂಪಿನ ಕೋರ್ ಸೂತ್ರಗಳ ಮೇಲೆ ನಿರ್ಮಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಕರಗತ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಿ ಮತ್ತು ನೀವು ಬಹುಪಾಲು ಎ-ಲೆವೆಲ್, ಎಪಿ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ವರ್ಷದ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳ ಮೂಲಕ ಕೆಲಸ ಮಾಡಬಹುದು. ಈ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ - ಅವುಗಳ ಅರ್ಥವೇನು, ಅವುಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಬಳಸುವುದು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಮಾಡುವ ತಪ್ಪುಗಳು.

ಮೋಲ್ ಮತ್ತು ಮೊಲಾರಿಟಿ

ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲವೂ ಮೋಲ್ನಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಯಾವುದಾದರೂ ಒಂದು ಮೋಲ್ 6.022 × 10²³ ಕಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ (ಅವೊಗಾಡ್ರೊ ಸಂಖ್ಯೆ). ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಮೋಲ್ ಮತ್ತು ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ:

n = m / M

ಅಲ್ಲಿ n ಮೋಲ್ ಆಗಿದೆ, m ಗ್ರಾಂನಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಮತ್ತು M ಎಂಬುದು g/mol ನಲ್ಲಿ ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದಿಂದ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ).

ಮೊಲಾರಿಟಿ ಇದನ್ನು ಪರಿಹಾರಗಳಿಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ:

M = n / V

mol/L ನಲ್ಲಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಲೀಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಮಾಣದಿಂದ ಭಾಗಿಸಿದ ಮೋಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. NaCl ನ 0.1 M ದ್ರಾವಣವು ಪ್ರತಿ ಲೀಟರ್ ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ 0.1 ಮೋಲ್ ಸೋಡಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯ ತಪ್ಪು: ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುವ ಮೊದಲು ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಲೀಟರ್‌ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಮರೆಯುತ್ತಾರೆ. 500 ಮಿಲಿ 0.5 ಲೀ, 500 ಅಲ್ಲ.

ಡೈಲ್ಯೂಷನ್ ಫಾರ್ಮುಲಾ

ನೀವು ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ದ್ರಾವಕವನ್ನು ಸೇರಿಸಿದಾಗ, ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾದರೂ ದ್ರಾವಕದ ಮೋಲ್ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ:

C₁V₁ = C₂V₂

ಉದಾಹರಣೆ: ನೀವು 2 M HCl ದ್ರಾವಣದ 50 mL ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದೀರಿ ಮತ್ತು 0.5 M HCl ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ನಿಮಗೆ ಯಾವ ಅಂತಿಮ ಸಂಪುಟ ಬೇಕು?

2 × 50 = 0.5 × V₂
V₂ = 200 mL

ಮೂಲ 50 ಮಿಲಿಗೆ 150 ಮಿಲಿ ನೀರನ್ನು ಸೇರಿಸಿ. ಶಾಖವನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಹೊರಹಾಕಲು ಯಾವಾಗಲೂ ನೀರಿಗೆ ಆಮ್ಲವನ್ನು ಸೇರಿಸಿ - ಎಂದಿಗೂ ಹಿಮ್ಮುಖವಾಗಿ.

ಗ್ಯಾಸ್ ಕಾನೂನುಗಳು

ಮೂರು ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಅನಿಲ ನಿಯಮಗಳು ಒಂದು ಪ್ರಬಲ ಸಮೀಕರಣಕ್ಕೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ:

P₁V₁ / T₁ = P₂V₂ / T₂

ಇದು ಸಂಯೋಜಿತ ಅನಿಲ ನಿಯಮ, ಮತ್ತು ಒಂದು ವೇರಿಯೇಬಲ್ ಸ್ಥಿರವನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ನೀವು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕಾನೂನನ್ನು ಮರುಪಡೆಯುತ್ತೀರಿ:

ಕಾನೂನು ಸ್ಥಿರ ಸಂಬಂಧ
ಬೊಯೆಲ್ ಅವರ ತಾಪಮಾನ P₁V₁ = P₂V₂
ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಅವರ ಒತ್ತಡ V₁/T₁ = V₂/T₂
ಗೇ-ಲುಸಾಕ್ ನ ಸಂಪುಟ P₁/T₁ = P₂/T₂

ನಿರ್ಣಾಯಕ ನಿಯಮ: ತಾಪಮಾನ ಯಾವಾಗಲೂ ಕೆಲ್ವಿನ್‌ನಲ್ಲಿರಬೇಕು. K = °C + 273.15 ಬಳಸಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಿ. ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ತಪ್ಪುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.

ಐಡಿಯಲ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಕಾನೂನಿಗೆ ಒಂದೇ ಸೆಟ್ ಷರತ್ತುಗಳಲ್ಲಿ:

PV = nRT

ಅಲ್ಲಿ R = 8.314 J/mol·K (ಅಥವಾ 0.08206 L·atm/mol·K). ಒತ್ತಡವು ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವಾಲ್ಯೂಮ್ ಲೀಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಇರುವಾಗ ಎರಡನೇ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಿ.

ಸ್ಟೊಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿ: ಮೋಲ್ ಅನುಪಾತ ವಿಧಾನ

ಸ್ಟೊಯಿಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಯು ಸಮತೋಲಿತ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ರಿಯಾಕ್ಟಂಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ನಡುವೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಧಾನವು ಯಾವಾಗಲೂ ಒಂದೇ ನಾಲ್ಕು ಹಂತಗಳಾಗಿರುತ್ತದೆ:

  1. ಸಮತೋಲನ ಸಮೀಕರಣ
  2. ** ಪರಿವರ್ತಿಸಿ** ನೀಡಿದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ → ಮೋಲ್‌ಗಳು (ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ಭಾಗಿಸಿ)
  3. ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಮೋಲ್ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸ್ಕೇಲ್
  4. ** ಪರಿವರ್ತಿಸಿ** ಹಿಂದೆ → ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ಗುಣಿಸಿ)

ಉದಾಹರಣೆ: 18 ಗ್ರಾಂ H₂ ಹೆಚ್ಚುವರಿ O₂ ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿದಾಗ ಎಷ್ಟು ಗ್ರಾಂ ನೀರು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ?

2H₂ + O₂ → 2H₂O
  • 18 ಗ್ರಾಂ H₂ ÷ 2 g/mol = 9 mol H₂
  • ಅನುಪಾತ 2:2, ಆದ್ದರಿಂದ 9 mol H₂ → 9 mol H₂O
  • 9 mol × 18 g/mol = 162 g H₂O

ಶೇಕಡಾ ಇಳುವರಿ

ಅಡ್ಡ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಅಪೂರ್ಣ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಣೆಯ ನಷ್ಟದಿಂದಾಗಿ ನೈಜ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಎಂದಿಗೂ 100% ಇಳುವರಿಯನ್ನು ನೀಡುವುದಿಲ್ಲ:

% yield = (actual yield / theoretical yield) × 100

ನಿಮ್ಮ ಸ್ಟೊಚಿಯೊಮೆಟ್ರಿಯು 162 ಗ್ರಾಂ ನೀರನ್ನು ಊಹಿಸಿದರೆ ಆದರೆ ನೀವು 145 ಗ್ರಾಂ ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತೀರಿ:

% yield = (145 / 162) × 100 = 89.5%

ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಮತ್ತು ಹೆಸ್ ಕಾನೂನು

ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಬದಲಾವಣೆ (ΔH) ನಿರಂತರ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಅಥವಾ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಶಾಖವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಲೋರಿಮೆಟ್ರಿಗಾಗಿ:

q = m × c × ΔT

ಅಲ್ಲಿ ಸಿ ನೀರಿಗಾಗಿ = 4.18 J/g·°C.

ಹೆಸ್ಸ್ ಕಾನೂನು ΔH ಪಥ-ಸ್ವತಂತ್ರ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ - ನೀವು ನೇರವಾಗಿ ಅಳೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಎಂಥಾಲ್ಪಿಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ನೀವು ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು (ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ΔH ಮೌಲ್ಯಗಳು) ಸೇರಿಸಬಹುದು. ನೀವು ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಹಿಮ್ಮುಖಗೊಳಿಸಿದರೆ, ΔH ನ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿ. ನೀವು ಒಂದು ಅಂಶದಿಂದ ಗುಣಿಸಿದರೆ, ಅದೇ ಅಂಶದಿಂದ ΔH ಅನ್ನು ಗುಣಿಸಿ.

ಗಿಬ್ಸ್ ಉಚಿತ ಶಕ್ತಿ

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಶಕ್ತಿಶಾಲಿ ಏಕ ಸಮೀಕರಣ:

ΔG = ΔH - TΔS
  • ΔG < 0: ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿದೆ (ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೇರಿಸದೆಯೇ ಆದಾಯ)
  • ΔG > 0: ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಲ್ಲದ (ಶಕ್ತಿಯ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ)
  • ΔG = 0: ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿದೆ

ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಮತ್ತು ಎಂಟ್ರೊಪಿ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ ಎಂದರೆ ΔH ಮತ್ತು TΔS ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಪಾಯಿಂಟ್ ಮಾಡಿದಾಗ ತಾಪಮಾನವು ಸ್ವಾಭಾವಿಕತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.

ΔH ΔS ಸ್ವಾಭಾವಿಕವೇ?
- + ಯಾವಾಗಲೂ
+ - ಎಂದಿಗೂ ಇಲ್ಲ
- - ಕಡಿಮೆ ಟಿಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ
+ + ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಟಿ

ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರ

ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಾಗಿ aA + bB ⇌ cC + dD:

Kc = [C]ᶜ[D]ᵈ / [A]ᵃ[B]ᵇ
  • Kc >> 1: ಒಲವು ಹೊಂದಿರುವ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಪೂರ್ಣಗೊಳ್ಳುವ ಹಂತಕ್ಕೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ)
  • ಕೆಸಿ << 1: ರಿಯಾಕ್ಟಂಟ್‌ಗಳು ಒಲವು (ಯಾವುದೇ ಉತ್ಪನ್ನ ರೂಪಗಳು)
  • ಶುದ್ಧ ಘನವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ದ್ರವಗಳನ್ನು ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಿಂದ ** ಹೊರಗಿಡಲಾಗಿದೆ **

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಅಂಶ Q Kc ಯಂತೆಯೇ ಅದೇ ರೂಪವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಆದರೆ ಯಾವುದೇ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಸಮತೋಲನ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಅಲ್ಲ. Q < ಕೆಸಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಮುಂದಕ್ಕೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ; Q ವೇಳೆ > ಕೆಸಿ, ಇದು ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ.

ಬಫರ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಹೆಂಡರ್ಸನ್-ಹ್ಯಾಸೆಲ್‌ಬಾಲ್ಚ್

ದುರ್ಬಲ ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಯೋಜಿತ ಬೇಸ್ ಎರಡನ್ನೂ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಮೂಲಕ ಬಫರ್‌ಗಳು pH ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುತ್ತವೆ:

pH = pKa + log([A⁻] / [HA])

ಯಾವಾಗ [A⁻] = [HA] (ಸಮಾನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು), ಲಾಗ್(1) = 0, ಆದ್ದರಿಂದ pH = pKa. ಇದು ಬಫರ್‌ನ ಕಾರ್ಯ ಶ್ರೇಣಿಯ ಮಧ್ಯಬಿಂದುವಾಗಿದೆ. pKa ಯ ±1 pH ಘಟಕದೊಳಗೆ ಬಫರ್‌ಗಳು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

ರಕ್ತ pH 7.4 ಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಕಾರ್ಬೊನಿಕ್ ಆಮ್ಲ / ಬೈಕಾರ್ಬನೇಟ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು (pKa 6.1) ಬಳಸುತ್ತದೆ - ಸುಮಾರು 20:1 ರ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ [A⁻]/[HA] ಅನುಪಾತದೊಂದಿಗೆ ಹೆಂಡರ್ಸನ್-ಹ್ಯಾಸೆಲ್‌ಬಾಲ್ಚ್‌ನ ಉದಾಹರಣೆ.

ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಸಮೀಕರಣ

ಪ್ರಮಾಣಿತವಲ್ಲದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸೆಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್:

E = E° - (0.0592/n) × log Q     (at 25°C)

ಇಲ್ಲಿ n ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು Q ಎಂಬುದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, Q ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು E ಬೀಳುತ್ತದೆ - ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಪೂರ್ಣ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ನಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ.

ನೆನಪಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಮುಖ ಸಂಖ್ಯೆಗಳು

ಸ್ಥಿರ ಮೌಲ್ಯ
ಅವಗಾಡ್ರೊ ಸಂಖ್ಯೆ 6.022 × 10²³ /mol
ಅನಿಲ ಸ್ಥಿರ ಆರ್ 8.314 J/mol·K
ಫ್ಯಾರಡೆ ಸ್ಥಿರ ಎಫ್ 96,485 C/mol
ಬೆಳಕಿನ ವೇಗ ಸಿ 3.00 × 10⁸ ಮೀ/ಸೆ
KW (ನೀರು, 25 ° C) 1.0 × 10⁻¹⁴

ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸೇರಿಸುವುದು

ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಅಭ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಘಟಕ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್. ಪ್ರತಿ ಹಂತದಲ್ಲೂ ಪ್ರತಿ ಘಟಕವನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ. ಘಟಕಗಳು ಸರಿಯಾಗಿ ರದ್ದುಗೊಳಿಸಿದಾಗ, ವಿಧಾನವು ಬಹುತೇಕ ಸರಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅವರು ರದ್ದುಗೊಳಿಸದಿದ್ದಾಗ, ಅಂಕಗಳನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೊದಲು ನೀವು ದೋಷವನ್ನು ಹಿಡಿಯುತ್ತೀರಿ.

ನಮ್ಮ ಮೊಲಾರಿಟಿ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್, ಸ್ಟೊಚಿಯೊಮೆಟ್ರಿ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್, ಗಿಬ್ಸ್ ಫ್ರೀ ಎನರ್ಜಿ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್, ಮತ್ತು ಹೆಂಡರ್‌ಬಾಲ್ಸನ್-ಎಚ್‌ಎಸ್‌ಸೆಲ್ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ ನಿಮ್ಮ ಕೆಲಸವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು.