அலகு 3 — இரசாயனக் கணிப்புகள்
முழுமையான பார்வை — இரசாயனக் கணிப்புகள் (Chemical Calculations) ஏன் முக்கியம்?
இரசாயனவியல் என்பது பதார்த்தங்களுக்கு இடையே நிகழும் இரசாயனத் தாக்கங்களைப் பற்றிய அறிவியல் ஆகும். ஆனால், ஒரு தாக்கம் நிகழ்கின்றது என்பதை அறிந்து கொள்வது மட்டும் போதுமானதன்று. எவ்வளவு பதார்த்தம் தாக்கத்தில் கலந்து கொள்கின்றது, எவ்வளவு விளைபொருள் உருவாகின்றது என்பதையும் துல்லியமாகக் கணிக்க வேண்டும். எனவே, கணிப்புகள் இல்லாமல் இரசாயனவியல் ஒரு முழுமையான அறிவியலாக அமைய முடியாது.
இதற்கான காரணம் தெளிவானது. ஒரு தொழிற்சாலையில் மருந்து தயாரிக்கும்போதோ அல்லது ஒரு பரிசோதனைக் கூடத்தில் ஒரு கரைசலை ஆயத்தம் செய்யும்போதோ, பயன்படுத்த வேண்டிய மூலப்பொருட்களின் சரியான அளவை முன்கூட்டியே அறிந்திருக்க வேண்டும். இவ்வாறு கணிப்பதற்கான கருவியே இந்த அலகில் கற்கப்படுகின்றது.
அனைத்துக் கணிப்புகளுக்கும் பொதுவான ஒரு வடிவம்
இவ்வலகின் மிக முக்கியமான கருத்து என்னவென்றால், க.பொ.த. (உயர்தர) வகுப்பில் எதிர்கொள்ளும் ஏறக்குறைய எல்லாக் கணிப்புகளும் ஒரே மூன்று படிநிலைகளைக் கொண்ட வடிவத்தைப் பின்பற்றுகின்றன என்பதாகும். அந்த வடிவத்தை ஒருமுறை நன்கு புரிந்து கொண்டால், ஒவ்வொரு வினாவையும் தனித்தனியாக மனனம் செய்யத் தேவையில்லை.
- கொடுக்கப்பட்ட திணிவு அல்லது பருமனை மூல் எண்ணிக்கையாக மாற்றுதல்: திணிவு, துணிக்கை எண்ணிக்கை அல்லது வாயுவின் பருமன் எதுவாக இருந்தாலும், முதலில் அதனை மூல் எண்ணிக்கையாக மாற்றுகின்றோம்.
- மூல் விகிதத்தைப் பயன்படுத்துதல்: சமப்படுத்தப்பட்ட இரசாயனச் சமன்பாட்டில் உள்ள குணகங்களைக் கொண்டு, கேட்கப்பட்ட பதார்த்தத்தின் மூல் எண்ணிக்கையைப் பெறுகின்றோம்.
- மூல் எண்ணிக்கையைக் கேட்கப்பட்ட அலகாக மீளமாற்றுதல்: இறுதியில், அந்த மூல் எண்ணிக்கையை மீண்டும் திணிவு, பருமன் அல்லது செறிவு என விடையாக மாற்றுகின்றோம்.
இந்த வடிவத்தில் மூல் (mole) என்னும் கருத்து மையமாக அமைகின்றது. மூல் என்பது இரசாயனவியலின் பொதுவான மொழியைப் போன்றது; வெவ்வேறு அலகுகளில் (கிராம், கனசென்ரிமீற்றர், துணிக்கை எண்ணிக்கை) கொடுக்கப்படும் தகவல்களை ஒரே பொதுவான அளவீட்டுக்கு மாற்றுவதன் மூலம் மட்டுமே, அவற்றை ஒப்பிட்டுக் கணிக்க முடிகின்றது. எனவே, இவ்வலகின் அடித்தளமாக மூல் கருத்து விளங்குகின்றது.
இவ்வலகு உள்ளடக்கும் பகுதிகள்
இவ்வலகு பின்வரும் கருத்துகளைப் படிப்படியாகக் கற்பிக்கின்றது. ஒவ்வொரு பகுதியும் அதற்கு முந்தைய பகுதியின் மீது கட்டியெழுப்பப்படுகின்றது.
- மூல் கருத்தும் அவகாதரோ மாறிலியும்: அணுத்திணிவலகு, மூல் ஒரு எண்ணும் அலகாக, அவகாதரோ மாறிலி, மூலர் திணிவு மற்றும் சமதானிகளிலிருந்து சராசரி அணுத்திணிவைக் கணித்தல்.
- இரசாயனச் சூத்திரங்கள்: திணிவுச் சதவீதம், அனுபவச் சூத்திரம் மற்றும் மூலக்கூற்றுச் சூத்திரத்தைத் துணிதல்.
- இரசாயனச் சமன்பாடுகளும் சமன்பாட்டுக் கணிப்புகளும்: சமப்படுத்தப்பட்ட சமன்பாட்டிலிருந்து விளைபொருளின் அளவைக் கணித்தல், எல்லைப்படுத்தும் தாக்கி மற்றும் சதவீத விளைச்சல்.
- கரைசல்களும் செறிவும்: மூலர்த்திறன், நீர்த்தாக்கல் மற்றும் நியமனம் (titration) தொடர்பான கணிப்புகள்.
முன்னோக்கிய இணைப்புகள்
இவ்வலகில் கற்கும் கணிப்பு உத்திகள் பிற்பகுதி அலகுகளில் தொடர்ந்து பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அலகு 11 (இரசாயனத் தாக்கங்களும் வாயுவின் இயல்புகளும்) இம்மூல் கருத்தை வாயுச் சமன்பாட்டுடன் இணைக்கின்றது; அலகு 12 (இரசாயனச் சமநிலை) மற்றும் அலகு 13 (அயனிகச் சமநிலை) ஆகியன மூலர்த்திறனைக் கொண்டு சமநிலை மாறிலிகளைக் கணிக்கின்றன. எனவே, இவ்வலகை நன்கு கற்றுத் தேர்வது பிற்காலக் கணிப்புகளுக்கான உறுதியான அடித்தளமாக அமையும்.
பகுதி I இல் மூல் சார்ந்த நேரடிக் கணிப்புகள் ஒவ்வொரு வருடமும் கேட்கப்படுகின்றன. பகுதி II இன் கட்டமைப்பு வினாக்களில், இரசாயனச் சமன்பாட்டுக் கணிப்பின் முதற் படியாக எப்போதும் மூல் எண்ணிக்கையைக் கணித்தல் அமைகின்றது. எனவே, மேலே தரப்பட்ட மூன்று-படி வடிவத்தை மனத்தில் உறுதியாகப் பதித்துக் கொள்வது அவசியமாகும்.
Stoichiometry overview
Credit: Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0
📖 மேலதிக தகவல் / More on Wikipedia →