அலகு 3 — வினாத்தொகுப்பு
இரசாயனக் கணிப்புகள் (chemical calculations) அலகின் ஏழு உட்தலைப்புகளையும் உள்ளடக்கிய வினாத்தொகுப்பு இது. முதல் பகுதியில் வினாத்தாள் I வகையான பல்தேர்வு வினாக்களும், இரண்டாவது பகுதியில் வினாத்தாள் II வகையான கட்டமைப்பு வினாக்களும் தரப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு கணிப்பையும் காகிதத்தில் முழுமையாகச் செய்த பின்னரே விடையைப் பார்க்க வேண்டும். (மூலர்த் திணிவுகள்: H = 1, C = 12, N = 14, O = 16, Na = 23, Mg = 24, S = 32, Cl = 35.5, K = 39, Ca = 40, Fe = 56, Cu = 64; அவகாதரோ மாறிலி NA = 6.022 × 10²³ mol⁻¹; நியம வெப்பஅழுத்த நிலையில் (STP) வாயு மூலர்க் கனவளவு = 22 400 cm³ mol⁻¹.)
ஏறக்குறைய எல்லாக் கணிப்புகளும் ஒரே மையக் கருத்தைச் சார்ந்தவை — தரப்பட்ட அளவை முதலில் மூல் எண்ணிக்கையாக மாற்றுதல், சமப்படுத்திய இரசாயனச் சமன்பாட்டின் குணக விகிதத்தைப் பயன்படுத்துதல், பின்னர் கேட்கப்பட்ட அலகுக்குத் திரும்ப மாற்றுதல். மூல் = திணிவு ÷ மூலர்த் திணிவு = கனவளவு ÷ 22 400 (STP வாயு) = செறிவு × கனவளவு (கரைசல்) = துணிக்கை எண்ணிக்கை ÷ NA.
பகுதி I — பல்தேர்வு வினாக்கள்
ஒவ்வொரு வினாவுக்கும் (1)–(5) என்னும் ஐந்து விடைகளில் சரியான ஒன்றைத் தெரிவு செய்க.
1. 0.50 mol சோடியம் கார்பனேட்டில் (Na₂CO₃) காணப்படும் ஓட்சிசன் அணுக்களின் மொத்த எண்ணிக்கை யாது?
(1) 9.03 × 10²³ (2) 1.20 × 10²⁴ (3) 1.81 × 10²⁴ (4) 3.01 × 10²³ (5) 6.02 × 10²³
விடை: (1). ஒரு மூலக்கூறில் 3 O அணுக்கள் உள்ளன; எனவே O அணுக்களின் மூல் = 0.50 × 3 = 1.5 mol. எண்ணிக்கை = 1.5 × 6.022 × 10²³ ≈ 9.03 × 10²³.
2. 8.8 g கார்பன் டையோட்சைட்டில் (CO₂) காணப்படும் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை எத்தனை?
(1) 8.8 × 6.022 × 10²³ (2) 0.2 × 6.022 × 10²³ (3) 0.4 × 6.022 × 10²³ (4) 0.8 × 6.022 × 10²³ (5) 2.0 × 6.022 × 10²³
விடை: (2). CO₂ இன் மூலர்த் திணிவு = 44 g mol⁻¹. மூல் = 8.8 ÷ 44 = 0.2 mol. எனவே எண்ணிக்கை = 0.2 × NA.
3. ஒரு சேர்வையின் அனுபவச் சூத்திரம் (empirical formula) CH₂O ஆகும். அதன் மூலர்த் திணிவு 180 g mol⁻¹ எனின், மூலக்கூற்றுச் சூத்திரம் (molecular formula) யாது?
(1) C₃H₆O₃ (2) C₅H₁₀O₅ (3) C₆H₁₂O₆ (4) CH₂O (5) C₂H₄O₂
விடை: (3). அனுபவச் சூத்திரத் திணிவு = 12 + 2 + 16 = 30. n = 180 ÷ 30 = 6. எனவே மூலக்கூற்றுச் சூத்திரம் = (CH₂O)₆ = C₆H₁₂O₆.
4. ஒரு ஓட்சைட்டில் (oxide) நிறையில் 40% கந்தகமும் (S) 60% ஓட்சிசனும் உள்ளன. அதன் அனுபவச் சூத்திரம் யாது?
(1) S₂O₇ (2) SO (3) SO₂ (4) SO₃ (5) S₂O₃
விடை: (4). S இன் மூல் = 40 ÷ 32 = 1.25; O இன் மூல் = 60 ÷ 16 = 3.75. விகிதம் = 1.25 : 3.75 = 1 : 3. எனவே SO₃.
5. CaCO₃ இல் கல்சியத்தின் (Ca) திணிவுச் சதவீதம் (mass %) எவ்வளவு? (CaCO₃ இன் மூலர்த் திணிவு = 100)
(1) 48% (2) 56% (3) 12% (4) 24% (5) 40%
விடை: (5). Ca இன் திணிவுச் சதவீதம் = (40 ÷ 100) × 100% = 40%.
6. N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g) என்னும் தாக்கத்தில் 2 mol N₂ உம் 3 mol H₂ உம் கலக்கப்படுகின்றன. வரம்புபடுத்தும் தாக்கி (limiting reagent) எது, மேலும் அதிகூடிய அளவில் உருவாகும் NH₃ எத்தனை மூல்?
(1) H₂; 2 mol (2) H₂; 3 mol (3) H₂; 1 mol (4) N₂; 4 mol (5) N₂; 2 mol
விடை: (1). 2 mol N₂ க்கு 6 mol H₂ தேவைப்படும்; ஆனால் 3 mol H₂ மட்டுமே இருப்பதனால் H₂ ஆனது வரம்புபடுத்தும் தாக்கி (limiting reagent) ஆகும். 3 mol H₂ இலிருந்து (2/3) × 3 = 2 mol NH₃ உருவாகின்றது. எனவே சரியான விடை (3) H₂; 2 mol ஆகும்.
7. 250 cm³ கரைசலில் 0.50 mol NaOH கரைந்துள்ளது. கரைசலின் மூலர்த்திறன் (molarity) யாது?
(1) 1.0 mol dm⁻³ (2) 2.0 mol dm⁻³ (3) 4.0 mol dm⁻³ (4) 0.125 mol dm⁻³ (5) 0.50 mol dm⁻³
விடை: (2). செறிவு = மூல் ÷ கனவளவு = 0.50 ÷ 0.250 dm³ = 2.0 mol dm⁻³.
8. 2.0 mol dm⁻³ HCl கரைசல் 50 cm³ ஐ எடுத்து நீர் சேர்த்து 250 cm³ ஆக நீர்த்தாக்கினால் (dilution), புதிய செறிவு யாது?
(1) 10 mol dm⁻³ (2) 0.10 mol dm⁻³ (3) 0.40 mol dm⁻³ (4) 0.50 mol dm⁻³ (5) 1.0 mol dm⁻³
விடை: (3). நீர்த்தாக்கலில் மூல் மாறாது: C₁V₁ = C₂V₂ → C₂ = (2.0 × 50) ÷ 250 = 0.40 mol dm⁻³.
9. 0.020 g கல்சியம் அயன் (Ca²⁺) 500 g நீரில் கரைந்துள்ளது. செறிவை ppm இல் தருக.
(1) 4 ppm (2) 10 ppm (3) 20 ppm (4) 40 ppm (5) 400 ppm
விடை: (4). ppm = (கரையத் திணிவு ÷ கரைசல் திணிவு) × 10⁶ = (0.020 ÷ 500) × 10⁶ = 40 ppm.
10. நியம வெப்பஅழுத்த நிலையில் (STP) 4.0 g மீத்தேன் (CH₄) வாயு கொள்ளும் கனவளவு யாது?
(1) 11 200 cm³ (2) 22 400 cm³ (3) 44 800 cm³ (4) 89 600 cm³ (5) 5 600 cm³
விடை: (5). CH₄ இன் மூல் = 4.0 ÷ 16 = 0.25 mol. கனவளவு = 0.25 × 22 400 = 5 600 cm³.
11. STP இல் ஒரு வாயுவின் 1.12 dm³ இன் திணிவு 2.2 g ஆகும். வாயுவின் மூலர்த் திணிவு யாது?
(1) 44 g mol⁻¹ (2) 88 g mol⁻¹ (3) 22 g mol⁻¹ (4) 28 g mol⁻¹ (5) 32 g mol⁻¹
விடை: (1). மூல் = 1 120 ÷ 22 400 = 0.050 mol. மூலர்த் திணிவு = 2.2 ÷ 0.050 = 44 g mol⁻¹.
12. 25.0 cm³ NaOH கரைசலை நடுநிலையாக்க (titration) 0.10 mol dm⁻³ HCl 20.0 cm³ தேவைப்படுகிறது. NaOH இன் செறிவு யாது? (NaOH + HCl → NaCl + H₂O)
(1) 0.040 mol dm⁻³ (2) 0.080 mol dm⁻³ (3) 0.10 mol dm⁻³ (4) 0.125 mol dm⁻³ (5) 0.20 mol dm⁻³
விடை: (2). HCl இன் மூல் = 0.10 × 0.0200 = 0.0020 mol. 1:1 விகிதம் என்பதால் NaOH மூல் = 0.0020. செறிவு = 0.0020 ÷ 0.0250 = 0.080 mol dm⁻³.
13. CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g) தாக்கத்தில் 10.0 g CaCO₃ முழுமையாகச் சிதைவடைந்தால் கிடைக்கும் CaO இன் தத்துவ விளைச்சல் (theoretical yield) யாது?
(1) 2.8 g (2) 4.4 g (3) 5.6 g (4) 7.2 g (5) 10.0 g
விடை: (3). CaCO₃ இன் மூல் = 10.0 ÷ 100 = 0.10 mol. 1:1 விகிதம் → CaO = 0.10 mol. திணிவு = 0.10 × 56 = 5.6 g.
14. மேலுள்ள தாக்கத்தில் 0.10 mol CaCO₃ இலிருந்து உண்மையில் 4.2 g CaO கிடைத்தால், சதவீத விளைச்சல் (% yield) யாது?
(1) 42% (2) 56% (3) 65% (4) 75% (5) 84%
விடை: (4). தத்துவ விளைச்சல் = 5.6 g. % விளைச்சல் = (4.2 ÷ 5.6) × 100% = 75%.
15. அசுத்தமான கல்சியம் கார்பனேட்டின் ஒரு மாதிரி 5.0 g அமிலத்துடன் தாக்கமடைந்து 1.76 g CO₂ வெளியேற்றுகிறது. மாதிரியில் CaCO₃ இன் சதவீதத் தூய்மை (% purity) யாது? (CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂)
(1) 88% (2) 100% (3) 40% (4) 60% (5) 80%
விடை: (5). CO₂ இன் மூல் = 1.76 ÷ 44 = 0.040 mol. 1:1 விகிதம் → தூய CaCO₃ = 0.040 mol = 0.040 × 100 = 4.0 g. தூய்மை = (4.0 ÷ 5.0) × 100% = 80%.
16. 0.0010 mol சேர்வை ஒன்றில் 1.2 × 10²¹ அணுக்கள் உள்ளன. ஒரு மூலக்கூறில் காணப்படும் அணுக்களின் எண்ணிக்கை யாது?
(1) 2 (2) 3 (3) 4 (4) 6 (5) 1
விடை: (1). 0.0010 mol இல் மூலக்கூறுகள் = 0.0010 × 6.022 × 10²³ ≈ 6.02 × 10²⁰. அணு/மூலக்கூறு = 1.2 × 10²¹ ÷ 6.02 × 10²⁰ ≈ 2.
17. 🟢 2012/old/08 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
கந்தகத்தின் 12.8 g இல் உள்ள அணுக்களின் எண்ணிக்கைக்குச் சமமான அணு எண்ணிக்கை இருக்கும் கல்சியத்தின் திணிவு (S = 32, Ca = 40) யாது?
(1) 10g (2) 16g (3) 18g (4) 20g (5) 22g
விடை: (2). n(S) = 12.8 ÷ 32 = 0.4 mol. அணுக்களின் எண்ணிக்கை சமமாக இருக்க வேண்டுமெனில் n(Ca) = 0.4 mol. திணிவு(Ca) = 0.4 × 40 = 16 g.
18. 🟢 06/2014 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
285 g MgCl₂ இல் உள்ள மொத்த அயன்களின் எண்ணிக்கைக்குச் சமனான அயன்களை NaCl இன் எத்திணிவு (கிட்டிய கிராமிற்கு) கொண்டிருக்கும்? (Na = 23, Mg = 24, Cl = 35.5)
(1) 527 g (2) 176 g (3) 263 g (4) 303 g (5) 351 g
விடை: (3). M(MgCl₂) = 24 + 2(35.5) = 95 g mol⁻¹; n(MgCl₂) = 285 ÷ 95 = 3 mol. ஒவ்வொரு MgCl₂ அலகும் 3 அயன்களைத் தரும் (Mg²⁺ + 2Cl⁻) ⟹ மொத்த அயன்கள் = 3 × 3 = 9 mol. NaCl ஒவ்வொரு அலகும் 2 அயன்களைத் தரும் ⟹ n(NaCl) = 9 ÷ 2 = 4.5 mol. திணிவு(NaCl) = 4.5 × 58.5 = 263.25 g ≈ 263 g.
19. 🟢 09/1983 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
1.24 g Na₂S₂O₃·5H₂O இல் உள்ள Na⁺ மூல்களின் எண்ணிக்கை யாது? (சா.அ.தி: Na=23, S=32, O=16, H=1)
(1) 10² (2) 10⁻¹ (3) 10 (4) 10⁻² (5) 10⁻³
விடை: (4). M(Na₂S₂O₃·5H₂O) = 2(23) + 2(32) + 3(16) + 5(18) = 46+64+48+90 = 248 g mol⁻¹. n(சேர்வை) = 1.24 ÷ 248 = 0.005 mol. n(Na⁺) = 2 × 0.005 = 0.01 = 10⁻² mol.
20. மூலக்கூறு ClSO₂F இற்கு மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்பில் (S இரு O அணுக்களுடன் இரட்டைப் பிணைப்பையும், Cl, F ஒவ்வொன்றுடனும் ஒற்றைப் பிணைப்பையும் கொண்டுள்ளது), மைய S அணுவின் ஒட்சியேற்ற நிலை யாது?
(1) +2 (2) +4 (3) +6 (4) −2 (5) 0
விடை: (3). ஒட்சியேற்ற எண் விதிகளின்படி: ஒவ்வொரு S=O பிணைப்பும் O விற்கு −2 ஐயும் S விற்கு +2 ஐயும் பங்களிக்கும் (2 எண் O இருப்பதால் +4). S–Cl பிணைப்பில் Cl (மின்னெதிர்த்தன்மை அதிகம்) −1 ஐயும் S +1 ஐயும் பெறும். S–F பிணைப்பிலும் இதே முறையில் F −1 ஐயும் S +1 ஐயும் பெறும். மொத்தம்: S இன் ஒட்சியேற்ற நிலை = 4+1+1 = +6.
21. உயர் வெப்பநிலையில் TiCl₄(g) ஆனது திரவ மகனீசிய உலோகம் (Mg(l)) உடன் தாக்கம் புரிந்து Ti(s) உலோகத்தையும் MgCl₂(l) ஐயும் தருகின்றது. TiCl₄(g) இன் 0.95 kg ஐ Mg(l) இன் 97.2 g உடன் தாக்கம் புரியச் செய்யும்போது முற்றாகச் செலவிடப்படும் தாக்கியும் (இது எல்லைப்படுத்தும் தாக்கியாகப் பொதுவாக அழைக்கப்படும்) உண்டாகும் Ti(s) உலோகத்தின் அளவும் முறையே (மூலரத் திணிவு: TiCl₄ = 190 g mol⁻¹; Mg = 24.3 g mol⁻¹; Ti = 48 g mol⁻¹):
(1) TiCl₄, 96 g ஆகும் (2) Mg, 96 g ஆகும் (3) Mg, 48 g ஆகும் (4) TiCl₄, 192 g ஆகும் (5) Mg, 192 g ஆகும்
விடை: (2) Mg, 96 g. சமன்செய்யப்பட்ட சமன்பாடு: TiCl₄ + 2Mg → Ti + 2MgCl₂ (1 : 2 விகிதம்). மோல்கள்: TiCl₄ = 950/190 = 5 mol; Mg = 97.2/24.3 = 4 mol. தேவைப்படும் Mg (5 mol TiCl₄ க்கு) = 10 mol, ஆனால் 4 mol மட்டுமே கிடைக்கின்றது — எனவே Mg எல்லைப்படுத்தும் தாக்கி. 4 mol Mg ஆனது 4/2 = 2 mol TiCl₄ உடன் மட்டுமே தாக்கம் புரிந்து 2 mol Ti ஐ உண்டாக்கும் = 2 × 48 = 96 g Ti. (எஞ்சிய 3 mol TiCl₄ மிகையாக மீதமிருக்கும்.)
22. H₂S(g) ஆனது O₂(g) உடன் தாக்கம் புரிந்து நீராவி (H₂O(g)) ஐயும் SO₂(g) ஐயும் மாத்திரம் விளைபொருள்களாகத் தருகின்றது. மாறா வளிமண்டல அமுக்கத்திலும் 250°C இலும் H₂S(g) இன் 4 dm³ ஆனது O₂(g) இன் 10 dm³ உடன் தாக்கம் புரியும்போது கலவையின் இறுதிக் கனவளவு:
(1) 6 dm³ (2) 8 dm³ (3) 10 dm³ (4) 12 dm³ (5) 14 dm³
விடை: (4) 12 dm³. சமன்செய்யப்பட்ட சமன்பாடு: 2H₂S + 3O₂ → 2H₂O(g) + 2SO₂(g) (2:3 விகிதம்). கொடுக்கப்பட்ட H₂S=4dm³ இற்குத் தேவைப்படும் O₂ = 4×(3/2) = 6 dm³; 10 dm³ கிடைக்கின்றது என்பதால் O₂ மிகையாக உள்ளது (4 dm³ மீதமிருக்கும்), H₂S எல்லைப்படுத்தும் தாக்கி. 4 dm³ H₂S முழுமையாகத் தாக்கம் புரிந்து (2:2 விகிதத்தில்) 4 dm³ H₂O(g) உம் 4 dm³ SO₂(g) உம் தரும். 250°C இல் H₂O வாயு நிலையிலேயே இருக்கும் (100°C ஐ விட அதிகம்). இறுதிக் கலவை = H₂O(4) + SO₂(4) + மிகைய O₂(4) = 12 dm³.
23. ஓசோன் (O₃) ஐக் கொண்ட மாசடைந்த வளியின் ஓர் 25.0 g மாதிரியானது மிகையான KI ஐக் கொண்ட ஓர் அமிலக் கரைசலுடன் பரிகிரிக்கப்படுகின்றது. இத்தாக்கத்தில் ஓசோனானது O₂ ஆகவும் H₂O ஆகவும் மாற்றப்படுகின்றது. விடுவிக்கப்படும் அயடீன் 0.002 mol dm⁻³ Na₂S₂O₃ கரைசலுடன் நியமிப்புச் செய்யப்படுகின்றது. தேவையான Na₂S₂O₃ இன் கனவளவு 25.0 cm³ ஆகும். வளி மாதிரியில் உள்ள O₃ இன் திணிவுச் சதவீதம் (O = 16):
(1) 4.8×10⁻³ (2) 6.4×10⁻³ (3) 9.6×10⁻³ (4) 1.0×10⁻² (5) 3.2×10⁻²
விடை: (1) 4.8×10⁻³. தாக்க வரிசை: O₃ + 2I⁻ + 2H⁺ → I₂ + O₂ + H₂O (O₃:I₂ = 1:1); பின்னர் I₂ + 2S₂O₃²⁻ → 2I⁻ + S₄O₆²⁻ (I₂:S₂O₃²⁻ = 1:2). மோல்கள் S₂O₃²⁻ = 0.002 × 0.025 = 5×10⁻⁵ mol. மோல்கள் I₂ = 5×10⁻⁵/2 = 2.5×10⁻⁵ mol. மோல்கள் O₃ = மோல்கள் I₂ (1:1) = 2.5×10⁻⁵ mol. திணிவு O₃ = 2.5×10⁻⁵ × 48 (O₃=3×16) = 1.2×10⁻³ g. திணிவுச் சதவீதம் = (1.2×10⁻³ ÷ 25.0) × 100 = 4.8×10⁻³ %.
24. அடர்த்தி 1.4 g cm⁻³, திணிவுக்கேற்ப 30% NaOH இன் 20.0 cm³ உடன் முற்றாகத் தாக்கம் புரிவதற்குத் தேவையான 5.0 mol dm⁻³ H₂SO₄ இன் கனவளவு (H=1, O=16, Na=23)
(1) 15.0 cm³ (2) 21.0 cm³ (3) 30.0 cm³ (4) 42.0 cm³ (5) 84.0 cm³
விடை: (2) 21.0 cm³. கரைசலின் திணிவு = 1.4 g cm⁻³ × 20.0 cm³ = 28.0 g. NaOH இன் திணிவு = 30% × 28.0 = 8.4 g. NaOH இன் மூலார் திணிவு = 23+16+1 = 40 g mol⁻¹. மோல்கள் NaOH = 8.4/40 = 0.21 mol. தாக்கம்: 2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O (2:1 விகிதம்). மோல்கள் H₂SO₄ = 0.21/2 = 0.105 mol. கனவளவு H₂SO₄ = 0.105 mol ÷ 5.0 mol dm⁻³ = 0.021 dm³ = 21.0 cm³.
25. உகந்த நிலைமைகளின் கீழ் C₂H₅OH இன் ஒரு மூலானது CO₂ ஆக ஒட்சியேற்றப்படும்போது வெளியிடப்படும் இலத்திரன்களின் மூல்களின் எண்ணிக்கை
(1) 4 (2) 5 (3) 7 (4) 10 (5) 12
விடை: (5) 12. C₂H₅OH (CH₃-CH₂-OH) இல் இரு காபன் அணுக்களுக்கும் தனித்தனியாக ஒட்சியேற்ற எண்ணைக் கணிக்க வேண்டும் (ஒவ்வொரு C–H பிணைப்பும் C இற்கு −1 அளிக்கும்; ஒவ்வொரு C–O பிணைப்பும் C இற்கு +1 அளிக்கும்; C–C பிணைப்பு 0 அளிக்கும்): C1 (CH₃−, 3H+1C): −3. C2 (−CH₂OH, 2H+1C+1O): −1. CO₂ இல் ஒவ்வொரு C உம் +4 (2 C=O பிணைப்புகள் × ஒவ்வொன்றும் +2). இழக்கப்படும் இலத்திரன்கள்: C1: −3→+4 = 7 இலத்திரன்கள். C2: −1→+4 = 5 இலத்திரன்கள். மொத்தம் = 7+5 = 12 இலத்திரன்கள்.
26. TiCl₄ ஒரு முக்கிய கைத்தொழில் இரசாயனப் பொருளாகும். TiO₂(s), Cl₂(g), C(s) ஆகியவற்றைத் தாக்கம் புரியச் செய்வதன் மூலம் இதனைத் தயாரிக்கலாம். TiO₂(s) + Cl₂(g) + C(s) → TiCl₄(s) + CO₂(g) என்ற (சமன்படுத்தாத) இரசாயனச் சமன்பாட்டின்படி, TiO₂(s) இன் 160 g, Cl₂(g) இன் 213 g, C(s) இன் 60 g ஆகியவற்றைத் தாக்கம் புரியவிடப்படும்போது பெறப்படக்கூடிய TiCl₄ இன் உயர்ந்தபட்ச அளவு (C=12, O=16, Cl=35.5, Ti=48)
(1) 190 g (2) 285 g (3) 380 g (4) 570 g (5) 950 g
விடை: (2) 285 g. சமன்படுத்தப்பட்ட சமன்பாடு: TiO₂(s) + 2Cl₂(g) + C(s) → TiCl₄(s) + CO₂(g) (விகிதம் 1:2:1:1). மோல்களாக மாற்றுதல்: TiO₂ மூலார் திணிவு = 48+2(16) = 80 g mol⁻¹ → 160/80 = 2.0 mol. Cl₂ மூலார் திணிவு = 2(35.5) = 71 g mol⁻¹ → 213/71 = 3.0 mol. C மூலார் திணிவு = 12 g mol⁻¹ → 60/12 = 5.0 mol. 2.0 mol TiO₂ முழுவதும் தாக்கம் புரிய 2×2.0 = 4.0 mol Cl₂ தேவை, ஆனால் கிடைப்பது 3.0 mol மட்டுமே — எனவே Cl₂ ஆனது எல்லைப்படுத்தும் வினைபடி (C 5.0 mol போதுமானதைவிட அதிகம், எல்லைப்படுத்தாது). Cl₂ இன் அடிப்படையில்: மோல்கள் TiCl₄ = 3.0/2 = 1.5 mol. TiCl₄ இன் மூலார் திணிவு = 48+4(35.5) = 48+142 = 190 g mol⁻¹. திணிவு TiCl₄ = 1.5 × 190 = 285 g.
27. 🟢 2024/P1/Q11 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது)
FeCl₃(s) ஆனது NH₃(g), H₂O(l) ஆகியவற்றுடன் தாக்கம் புரிந்து Fe(OH)₃, NH₄Cl ஆகியவற்றை உண்டாக்குகின்றது. FeCl₃(s) இன் 97.5 g, NH₃(g) இன் 34 g, H₂O(l) இன் 27 g ஆகியவை தாக்கம் புரியச் செய்யப்படும்போது பெறப்படத்தக்க Fe(OH)₃ இன் உயர்ந்தபட்ச அளவு (H=1, N=14, O=16, Cl=35.5, Fe=56)
(1) 63.9 g (2) 71.3 g (3) 21.3 g (4) 23.8 g (5) 53.5 g
விடை: (5) 53.5 g. சமன்படுத்தப்பட்ட சமன்பாடு: FeCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Fe(OH)₃ + 3NH₄Cl (விகிதம் 1:3:3:1:3). மோல்களாக மாற்றுதல்: FeCl₃ மூலார் திணிவு = 56+3(35.5) = 162.5 g mol⁻¹ → 97.5/162.5 = 0.6 mol. NH₃ மூலார் திணிவு = 17 g mol⁻¹ → 34/17 = 2.0 mol. H₂O மூலார் திணிவு = 18 g mol⁻¹ → 27/18 = 1.5 mol. ஒவ்வொரு மோல் எண்ணிக்கையையும் அதன் சமன்பாட்டுக் குணகத்தால் வகுத்து ஒப்பிடுதல்: FeCl₃: 0.6/1=0.6; NH₃: 2.0/3=0.667; H₂O: 1.5/3=0.5. மிகச் சிறிய மதிப்பு H₂O இற்கே (0.5) — எனவே H₂O ஆனது எல்லைப்படுத்தும் வினைபடி. H₂O இன் அடிப்படையில்: மோல்கள் Fe(OH)₃ = 1.5/3 = 0.5 mol. Fe(OH)₃ இன் மூலார் திணிவு = 56+3(17) = 56+51 = 107 g mol⁻¹. திணிவு Fe(OH)₃ = 0.5 × 107 = 53.5 g.
28. 🟢 2024/P1/Q27 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது)
ஒரு செறிந்த NH₃ கரைசலைக் கொண்ட ஒரு போத்தலின் சுட்டுத்துண்டில் பின்வரும் தகவல்கள் காட்சிப்படுத்தப்படுகின்றன: NH₃ இன் அளவு — 30.0% (திணிவுக்கேற்ப); அடர்த்தி — 0.850 g cm⁻³. இந்த NH₃ கரைசலில் 400.0 cm³ ஆனது H₂SO₄ உடன் முற்றாகத் தாக்கம் புரியச் செய்யப்பட்டபோது உண்டாகத்தக்க அமோனியம் சல்பேற்றின் அளவு (H=1, N=14, O=16, S=32)
(1) 396 g (2) 528 g (3) 792 g (4) 1584 g (5) 132 g
விடை: (1) 396 g. கரைசலின் திணிவு = 400.0 cm³ × 0.850 g cm⁻³ = 340 g. NH₃ இன் திணிவு = 340 × 0.30 = 102 g. NH₃ இன் மூலார் திணிவு = 17 g mol⁻¹ → மோல்கள் NH₃ = 102/17 = 6.0 mol.
சமன்பாடு: 2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄ (விகிதம் 2:1:1). மோல்கள் (NH₄)₂SO₄ = 6.0/2 = 3.0 mol.
(NH₄)₂SO₄ இன் மூலார் திணிவு = 2(14+4)+32+4(16) = 36+32+64 = 132 g mol⁻¹. திணிவு (NH₄)₂SO₄ = 3.0 × 132 = 396 g.
29. 🟢 2025/P1/Q8 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது)
CaCO₃, Al₂(CO₃)₃ ஆகியன கீழே தரப்பட்டுள்ளவாறு வெப்பப் பிரிகைக்கு உட்படுகின்றன:
CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)
Al₂(CO₃)₃(s) → Al₂O₃(s) + 3CO₂(g)
CaCO₃, Al₂(CO₃)₃ ஆகியவற்றின் ஒரு சமமூலர்க் கலவையின் 3.34 g வெப்பப் பிரிகைக்கு உட்படும்போது Al₂(CO₃)₃ இலிருந்து எவ்வளவு CO₂ உண்டாகின்றது? (சார் மூலக்கூற்றுத் திணிவு: CO₂=44, CaCO₃=100, Al₂(CO₃)₃=234)
(1) 0.44 g (2) 1.32 g (3) 1.48 g (4) 1.76 g (5) 1.88 g
விடை: (2) 1.32 g. கலவை சமமூலர் என்பதால், CaCO₃ இன் மோல்கள் = Al₂(CO₃)₃ இன் மோல்கள் = n எனக் கொள்வோம். மொத்தத் திணிவு = n(100) + n(234) = n(334) = 3.34 g ⟹ n = 0.01 mol.
Al₂(CO₃)₃ இன் மோல்கள் = 0.01 mol. சமன்பாட்டின் 1:3 விகிதப்படி, Al₂(CO₃)₃ இலிருந்து உண்டாகும் CO₂ இன் மோல்கள் = 3 × 0.01 = 0.03 mol.
CO₂ இன் திணிவு = 0.03 × 44 = 1.32 g.
30. 🟢 2025/P1/Q12 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது)
ஒரு நியமிப்புக் குடுவையில் 0.02 mol dm⁻³ KIO₃ கரைசலின் 25.00 cm³ கனவளவு சேர்க்கப்பட்டது. இக்கரைசல் ஐதான H₂SO₄ உடன் அமிலமாக்கப்பட்டு, 0.5 mol dm⁻³ KI கரைசலின் 15 cm³ சேர்க்கப்பட்டது. விடுவிக்கப்பட்ட I₂ ஆனது மாப்பொருளைக் காட்டியாகப் பயன்படுத்தி ஒரு Na₂S₂O₃ கரைசலுடன் நியமிப்புச் செய்யப்பட்டது. நியமிப்புக்குத் தேவைப்பட்ட Na₂S₂O₃ கரைசலின் கனவளவு 20.00 cm³ ஆகும். Na₂S₂O₃ கரைசலின் செறிவு mol dm⁻³ இல்
(1) 0.10 (2) 0.125 (3) 0.15 (4) 0.05 (5) 0.075
விடை: (3) 0.15. தாக்கங்கள்: IO₃⁻ + 5I⁻ + 6H⁺ → 3I₂ + 3H₂O (ஐயடேற்று-ஐயடைட் ஒப்பிணைவுத் தாக்கம்), பின்னர் I₂ + 2S₂O₃²⁻ → 2I⁻ + S₄O₆²⁻.
மோல்கள் KIO₃ = 0.02 × 0.025 = 5×10⁻⁴ mol. மோல்கள் KI = 0.5 × 0.015 = 7.5×10⁻³ mol.
தேவையான IO₃⁻:I⁻ விகிதம் 1:5 — கிடைக்கும் I⁻:IO₃⁻ விகிதம் = 7.5×10⁻³/5×10⁻⁴ = 15, தேவையான 5:1 ஐ விட அதிகம் — எனவே I⁻ மிகையாக உள்ளது, IO₃⁻ வரையறுக்கும் காரணியாகும்.
மோல்கள் I₂ உண்டாகும் = 3 × மோல்கள் IO₃⁻ = 3×5×10⁻⁴ = 1.5×10⁻³ mol.
மோல்கள் S₂O₃²⁻ தேவை = 2 × மோல்கள் I₂ = 2×1.5×10⁻³ = 3×10⁻³ mol.
[Na₂S₂O₃] = 3×10⁻³ mol / 0.020 dm³ = 0.15 mol dm⁻³.
31. 🟢 2025/P1/Q28 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
பின்வரும் தாக்கத்திற்கேற்ப manganese(III) fluoride ஐத் தயாரிக்கலாம்: 2MnI₂(s) + 13F₂(g) → 2MnF₃(s) + 4IF₅(l). சதவீத விளைவு (% yield) 80% எனின், MnI₂ இன் 0.10 மோல்கள் மிகையான F₂ உடன் தாக்கம் புரியச் செய்யப்பட்டபோது பெறப்படும் MnF₃ இன் திணிவு யாது? (F=19, Mn=55, I=127)
(1) 11.20 g (2) 4.48 g (3) 7.44 g (4) 8.96 g (5) 9.20 g
விடை: (4) 8.96 g. F₂ மிகையாக உள்ளதால், MnI₂ வரையறுக்கும் காரணியாகும்.
சமன்பாட்டின்படி மோலார் விகிதம் MnI₂:MnF₃ = 2:2 = 1:1.
கோட்பாட்டு மோல்கள் MnF₃ = 0.10 mol (MnI₂ உடன் சமமாக).
வெகுணுத்திணிவு MnF₃ = 55 + 3×19 = 55+57 = 112 g mol⁻¹.
கோட்பாட்டுத் திணிவு = 0.10 × 112 = 11.2 g.
உண்மையான திணிவு (80% விளைவு) = 11.2 × 0.80 = 8.96 g.
33. 🟢 2020/P1/Q14 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
பின்வரும் சமன்படுத்திய இரசாயனச் சமன்பாட்டினால் காட்டப்படுகின்றவாறு ஒரு மின்னுலையில் பொசுபரசைத் தயாரிக்கலாம்.
2Ca₃(PO₄)₂ + 6SiO₂ + 10C → 6CaSiO₃ + 10CO + P₄
Ca₃(PO₄)₂ இன் 620g, SiO₂ இன் 180g, C இன் 96g ஆகியன தாக்கம் புரியவிடப்பட்டபோது, P₄ இன் 50g கிடைத்தது. இந்நிலைமைகளின் கீழ் எல்லைச் சோதனைப் பொருளும் (முற்றாகச் செலவிடப்படும் சோதனைப் பொருள்) P₄ இன் சதவீத விளைவும் (% yield) முறையே (C=12, O=16, Si=28, P=31, Ca=40)
(1) C, 50.4% ஆகும். (2) SiO₂, 40.3% ஆகும். (3) C, 25.2% ஆகும். (4) Ca₃(PO₄)₂, 80.7% ஆகும். (5) SiO₂, 80.7% ஆகும்.
விடை: (5) SiO₂, 80.7%. வெகுணுத்திணிவுகள்: Ca₃(PO₄)₂=310 g/mol; SiO₂=60 g/mol; C=12 g/mol; P₄=124 g/mol.
மோல்கள்: Ca₃(PO₄)₂=620/310=2.0 mol; SiO₂=180/60=3.0 mol; C=96/12=8.0 mol.
ஒவ்வொரு தாக்கியும் தரக்கூடிய P₄ மோல்களைச் சமன்பாட்டு விகிதத்தின்படி (2:6:10:1) கணிக்க:
Ca₃(PO₄)₂ இலிருந்து: (1/2)×2.0 = 1.0 mol P₄.
SiO₂ இலிருந்து: (1/6)×3.0 = 0.5 mol P₄ (மிகக் குறைந்தது).
C இலிருந்து: (1/10)×8.0 = 0.8 mol P₄.
எனவே SiO₂ எல்லைச் சோதனைப் பொருள் (மிகக் குறைந்த P₄ ஐத் தருகின்றது).
கோட்பாட்டு விளைவு P₄ = 0.5 mol × 124 g/mol = 62 g. உண்மையான விளைவு = 50g.
சதவீத விளைவு = (50/62)×100 = 80.7%.
35. 🟢 01/1980 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
12 ஐ திணிவெண்ணாக உடைய காபன் அணுவொன்றின் திணிவு?
(1) 1.992×10⁻²³g (2) 1.660×10⁻²⁴g (3) 1.660×10⁻²³g (4) 9.96×10⁻²⁴g (5) மேற்கூறப்பட்ட எதுவுமில்லை
விடை: (1) -- 1.992×10⁻²³g.
1 mole C-12 அணுக்கள் = 12 g = 6.022×10²³ அணுக்கள். ஒரு அணுவின் திணிவு = 12/(6.022×10²³) = 1.993×10⁻²³ g ≈ 1.992×10⁻²³g.
36. 🟢 17/1993 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
¹²₆C அணுவொன்றின் திணிவு யாது?
(1) 9.107×10⁻²⁸g (2) 19.93×10⁻²⁴g (3) 9.96×10⁻²⁴g (4) 1.66×10⁻²⁴g (5) 109.3×10⁻²³g
விடை: (2) -- 19.93×10⁻²⁴g.
12/(6.022×10²³) = 1.993×10⁻²³ g = 19.93×10⁻²⁴ g (அதே கணிப்பு, வேறு அடுக்குடன்).
37. 🟢 01/1983 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
Ag இன் சா.அ.திணிவு 108. Ag அணு ஒன்றின் திணிவு?
(1) 1.79×10⁻²³g (2) 9.0×10⁻²⁴g (3) 1.79×10⁻²²g (4) 108g (5) 3.58×10⁻²³g
விடை: (3) -- 1.79×10⁻²²g.
திணிவு = 108/(6.022×10²³) = 1.793×10⁻²² g.
38. 🟢 01/1984 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
0.012 g காபனிலுள்ள அணுக்களின் எண்ணிக்கை
(1) 6.022×10²⁶ (2) 10⁻³ (3) 10³ (4) 6.022×10²⁰ (5) 6.022×10²³
விடை: (4) -- 6.022×10²⁰.
மூல்கள் = 0.012/12 = 10⁻³ mol. அணுக்கள் = 10⁻³×6.022×10²³ = 6.022×10²⁰.
39. 🟢 13/2001 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
¹²C சமதானியின் 0.0240 g இல் உள்ள அணுக்களின் எண்ணிக்கை யாது?
(1) 12.044×10²¹ (2) 6.022×10¹⁹ (3) 12.044×10¹⁰ (4) 12.044×10¹⁵ (5) 12.044×10²⁰
விடை: (5) -- 12.044×10²⁰.
மூல்கள் = 0.024/12 = 2×10⁻³ mol. அணுக்கள் = 2×10⁻³×6.022×10²³ = 1.2044×10²¹ = 12.044×10²⁰.
40. 🟢 01/1981Au -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
78 g பென்சீனிலுள்ள மூலக்கூறுகளின் முழு எண்ணிக்கை (சா.அ.தி: C=12, H=1)
(1) 6.022×10²³ (2) 78×6.022×10²³ (3) 12×6.022×10²³ (4) 6.022×10²³/12 (5) 12
விடை: (1) -- 6.022×10²³.
பென்சீன் C₆H₆ இன் மூலர்த் திணிவு = 6(12)+6(1) = 78 g mol⁻¹. எனவே 78g = சரியாக 1 mol = 6.022×10²³ மூலக்கூறுகள் (அவகாத்ரோ எண்).
41. 🟢 02/1984 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
50 g நீரிலுள்ள ஒட்சிசனின் நிறை
(1) 30.2g (2) 44.4g (3) 2.5g (4) 16.67g (5) 50.0g
விடை: (2) -- 44.4g.
H₂O இன் மூலர்த் திணிவு = 18 g/mol (2+16). O இன் நிறைப் பின்னம் = 16/18. 50g நீரில் O = 50×(16/18) = 44.4 g.
42. 🟢 02/1985 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
180 g நீரிலுள்ள நீர் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை
(1) 6.022×10²³ (2) 6.022×10²² (3) 6.022×10²⁴ (4) 10⁴ (5) 10
விடை: (3) -- 6.022×10²⁴.
மூல்கள் = 180/18 = 10 mol. மூலக்கூறுகள் = 10×6.022×10²³ = 6.022×10²⁴.
43. 🟢 03/1985 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
32 g கந்தகத்தில் S₈ மூல்களின் எண்ணிக்கை
(1) 1/4 (2) 4 (3) 6.022×10²³ (4) 1/8 (5) 1
விடை: (4) -- 1/8.
S₈ இன் மூலர்த் திணிவு = 8×32 = 256 g mol⁻¹. மூல்கள் = 32/256 = 1/8 mol.
44. 🟢 06/2014 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
285 g MgCl₂ இலுள்ள மொத்த அயன்களின் எண்ணிக்கைக்குச் சமமான அயன்களை NaCl இன் எத்திணிவு (கிட்டிய கிராமிற்கு) கொண்டிருக்கும்? (Na=23, Mg=24, Cl=35.5)
(1) 303 g (2) 351 g (3) 527 g (4) 176 g (5) 263 g
விடை: (5) -- 263 g.
MgCl₂ இன் மூலர்த் திணிவு = 24+2(35.5) = 95 g mol⁻¹. மூல்கள் = 285/95 = 3 mol. ஒரு MgCl₂ 3 அயன்களைத் தரும் (1 Mg²⁺+2 Cl⁻) -- மொத்த அயன்கள் = 3×3 = 9 mol.
NaCl ஒன்று 2 அயன்களைத் தரும் (Na⁺+Cl⁻). அதே 9 mol அயன்களுக்கு NaCl மூல்கள் = 9/2 = 4.5 mol. திணிவு = 4.5×58.5(=23+35.5) = 263 g.
45. 🟢 09/1983 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
1.24 g Na₂S₂O₃·5H₂O இலுள்ள Na⁺ மூல்களின் எண்ணிக்கை (சா.அ.தி: Na=23, S=32, O=16, H=1)
(1) 10⁻² (2) 10⁻³ (3) 10² (4) 10⁻¹ (5) 10
விடை: (1) -- 10⁻².
மூலர்த் திணிவு Na₂S₂O₃·5H₂O = 2(23)+2(32)+3(16)+5(18) = 46+64+48+90 = 248 g mol⁻¹. மூல்கள் = 1.24/248 = 5×10⁻³ mol. ஒவ்வொரு சூத்திர அலகும் 2 Na⁺ தரும் -- Na⁺ மூல்கள் = 2×5×10⁻³ = 10⁻² mol.
46. 🟢 15/2002 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
0.2 mol dm⁻³ NaOH, 125 cm³ உம் 0.1 mol dm⁻³ H₂SO₄, 125 cm³ உம் கலப்பதனால் உண்டாகிய கரைசலொன்றில் பிரசன்னமாயிருக்கும் அயன்களின் மூல்களின் மொத்த எண்ணிக்கை ஆனது
(1) 0.30 (2) 0.0375 (3) 0.0625 (4) 0.0875 (5) 0.15
விடை: (2) -- 0.0375.
n(NaOH) = 0.2×0.125 = 0.025 mol (⟹ 0.025 mol OH⁻). n(H₂SO₄) = 0.1×0.125 = 0.0125 mol (⟹ 0.025 mol H⁺, ஈரமிலம்). H⁺ உம் OH⁻ உம் சமமாக இருப்பதால் முழுமையாக நடுநிலைப்படும் (H⁺+OH⁻ இல்லாமல் போகும்) -- மீதம் இருப்பவை ஊமை அயன்களே (Na⁺, SO₄²⁻).
மொத்த அயன்கள் = n(Na⁺)+n(SO₄²⁻) = 0.025+0.0125 = 0.0375 mol.
47. 🟢 05/1984 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
0.005 M (mol dm⁻³) H₂SO₄ இன் 30 cm³ இல் எத்தனை மூல்கள் H⁺ அயன்கள் உள்ளன? (H₂SO₄ முற்றாக பிரிகையுறுகின்றது என எடுத்துக் கொள்க)
(1) 0.0015 (2) 0.015 (3) 0.0003 (4) 0.005 (5) 0.01
விடை: (3) -- 0.0003.
n(H₂SO₄) = 0.005×0.030 = 1.5×10⁻⁴ mol. ஈரமிலமாகையால் ஒவ்வொரு மூலக்கூறும் 2 H⁺ தரும் -- n(H⁺) = 2×1.5×10⁻⁴ = 3×10⁻⁴ = 0.0003 mol.
48. 🟢 10/1982 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
Cl⁻ அயன்களின் 0.1 மூல் ஆனது Cl₂ ஆக முற்றாக ஒட்சியேற்றப்படும் போது இழக்கப்படும் இலத்திரன்களின் எண்ணிக்கை
(1) 12.046×6.022×10²² (2) 3.012×10²³ (3) மேற்கூறப்பட்ட எவையுமல்ல (4) 6.022×10²² (5) 12.046×10²³
விடை: (4) -- 6.022×10²².
Cl⁻ → ½Cl₂ + e⁻ (ஒட்சியேற்றம்: ஒவ்வொரு Cl⁻ ம் 1 இலத்திரனை இழக்கும்). 0.1 mol Cl⁻ ⟹ 0.1 mol இலத்திரன்கள் இழக்கப்படும் = 0.1×6.022×10²³ = 6.022×10²² இலத்திரன்கள்.
49. 🟢 04/1986 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
1 மூல் நைதரசனிதும் 2 மூல்கள் ஐதரசனிதும் தாக்கத்தினால் (இத் தாக்கம் நிறைவு பெறுமெனக் கருதி) உருவாக்கப்படும் NH₃ மூல்களின் எண்ணிக்கை (N₂+3H₂→2NH₃)
(1) 2 (2) 3 (3) மேற்கூறப்பட்ட எதுவுமில்லை (4) 1 (5) 4/3
விடை: (5) -- 4/3.
1 mol N₂ க்கு 3 mol H₂ தேவை, ஆனால் இங்கு 2 mol H₂ மாத்திரமே உள்ளது -- H₂ வரம்புபடுத்தும் தாக்கி. n(NH₃) = n(H₂)×(2/3) = 2×(2/3) = 4/3 mol.
50. 🟢 03/1990 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
ஒரு ஐதரோகாபன் முற்றாகத் தகனமடைந்து 0.66 g CO₂ உம் 0.36 g H₂O உம் தந்தது. அந்த ஐதரோகாபனின் பொதுச்சூத்திரம்
(1) C₃H₈ (2) C₆H₄ (3) C₆H₁₂ (4) C₃H₁₀ (5) C₃H₄
விடை: (1) -- C₃H₈.
n(CO₂) = 0.66/44 = 0.015 mol ⟹ C அணுக்கள் = 0.015 mol. n(H₂O) = 0.36/18 = 0.02 mol ⟹ H அணுக்கள் = 0.04 mol.
C:H = 0.015:0.04 = 3:8 -- C₃H₈ (பிரோப்பேன்). (குறிப்பு: C₃H₁₀ வேதியியல் ரீதியில் சாத்தியமற்றது -- காபனின் இணைதிறனை மீறுகின்றது.)
51. 🟢 10/2004 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
ஐதரோகாபன் C₉H₂₀ இன் 1.92 g முற்றையாகத் தகனமடையும்போது 5.94 g CO₂ உம் 2.70 g நீராவியும் தந்தது. தாக்கம் புரிந்த ஒட்சிசனின் திணிவு (H=1, C=12, O=16)
(1) 3.24g (2) 6.72g (3) 4.02g (4) 3.86g (5) 8.64g
விடை: (2) -- 6.72g.
திணிவுப் பேணல்: திணிவு(ஐதரோகாபன்)+திணிவு(O₂) = திணிவு(CO₂)+திணிவு(H₂O).
1.92+திணிவு(O₂) = 5.94+2.70 = 8.64 ⟹ திணிவு(O₂) = 8.64−1.92 = 6.72 g (முழு தாக்க சமன்பாட்டைச் சமன்செய்ய தேவையில்லை).
52. 🟢 04/1992Sp -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
பூரண தகனத்திற்கு உட்படுத்தும்போது ஒரு ஐதரோகாபன் CO₂, H₂O ஆகியவற்றை 1:1 எனும் மூலர் விகிதத்தில் தருகின்றது. பின்வருவனவற்றுள் எது இவ் ஐதரோகாபனாக இருக்கலாம்?
(1) C₇H₈ (2) C₄H₁₀ (3) C₅H₁₀ (4) C₂H₆ (5) C₆H₆
விடை: (3) -- C₅H₁₀.
CₓHᵧ + O₂ → xCO₂ + (y/2)H₂O. n(CO₂):n(H₂O) = x:(y/2) = 1:1 ⟹ y=2x வேண்டும். C₅H₁₀ இல் y=10=2(5)=2x ✓ (பொருந்தும்). ஏனையவற்றில் எதிலும் y≠2x.
எனவே (5) C₅H₁₀.
53. 🟢 2013/old/04 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
ஒரு சேதனச் சேர்வை X இன் ஒரு மூலின் முற்றான தகனத்திற்கு O₂ இன் 3 மூல்கள் தேவைப்பட்டன. இதில் விளைபொருளாக CO₂ இன் 2 மூல்களும் H₂O இன் 3 மூல்களும் மாத்திரம் உண்டாகின. X இன் மூலக்கூற்றுச் சூத்திரம்
(1) C₂H₆O₂ (2) C₂H₄ (3) C₂H₆ (4) C₂H₆O (5) C₂H₄O
விடை: (4) -- C₂H₆O.
2 mol CO₂ ⟹ X இல் 2 C அணுக்கள். 3 mol H₂O ⟹ X இல் 6 H அணுக்கள் (C₂H₆ வரை உறுதி).
O சமநிலை: விளைபொருள்களில் மொத்த O = 2(CO₂)×2+3(H₂O)×1 = 4+3=7 mol. O₂ இலிருந்து கிடைப்பது = 3×2=6 mol. மீதி 7−6=1 mol O ஆனது X இலிருந்தே வர வேண்டும் -- X இல் 1 O அணு.
எனவே X = C₂H₆O (எத்தனால் போன்றது). சரிபார்ப்பு: C₂H₆O+3O₂→2CO₂+3H₂O -- இரு பக்கமும் O சமன் (1+6=7=4+3) ✓.
54. 🟢 2013/old/18 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
but-1-ene (C₄H₈), butane (C₄H₁₀) ஆகியவற்றை மாத்திரம் கொண்ட ஒரு வாயுக்கலவை மிகையான ஒட்சிசன் வாயுவில் எரிக்கப்பட்டபோது CO₂ இன் 8.80 g உம் H₂O இன் 4.14 g உம் பெறப்பட்டன. வாயுக்கலவையின் திணிவு யாது?
(1) 2.91 g (2) 1.12 g (3) 1.74 g (4) 2.50 g (5) 2.86 g
விடை: (5) -- 2.86 g.
x=mol C₄H₈, y=mol C₄H₁₀ எனக் கொள்க. C₄H₈+6O₂→4CO₂+4H₂O; C₄H₁₀+6.5O₂→4CO₂+5H₂O.
CO₂: 44(4x+4y)=8.80 ⟹ x+y=0.05. H₂O: 18(4x+5y)=4.14 ⟹ 4x+5y=0.23.
தீர்வு: y=0.03, x=0.02 mol.
திணிவு = 0.02×56(C₄H₈)+0.03×58(C₄H₁₀) = 1.12+1.74 = 2.86 g.
55. 🟢 22/1999 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
பின்வரும் சேர்வைகளில் எதற்கு ஒரு மூலின் முற்றான தகனத்திற்கு ஆகக் குறைந்த திணிவு ஒட்சிசன் தேவைப்படும்?
(1) எதனோயிக்கமிலம் (CH₃COOH) (2) எதீன் (C₂H₄) (3) எதனோல் (C₂H₅OH) (4) இரு மெதைல் ஈதர் (CH₃OCH₃) (5) எதனல் (CH₃CHO)
விடை: (1) -- எதனோயிக்கமிலம்.
பொது வாய்பாடு: CₓHᵧOᵤ + (x+y/4−z/2)O₂ → xCO₂+(y/2)H₂O. ஒவ்வொன்றுக்கும் தேவைப்படும் O₂ மூல்கள்:
எதனோல்(C₂H₆O)=3; DME(C₂H₆O)=3 (சமபகுதி); எதனல்(C₂H₄O)=2.5; எதனோயிக்கமிலம்(C₂H₄O₂)=2; எதீன்(C₂H₄)=3.
ஆகக் குறைந்த O₂ தேவை எதனோயிக்கமிலத்திற்கே (ஏற்கனவே 2 O அணுக்களைக் கொண்டிருப்பதால்) -- (4).
56. 🟢 04/1985 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
0.78 கிராம் பென்சீனை முற்றாக எரிக்க தேவையான ஒட்சிசனின் கனவளவு STP இல் லீற்றரில்?
(1) 2.24 (2) 1.68 (3) 1.75 (4) 16.80 (5) 17.47
விடை: (2) -- 1.68.
பென்சீன் C₆H₆, மூலர்த் திணிவு=78. மூல்கள்=0.78/78=0.01 mol.
C₆H₆+7.5O₂→6CO₂+3H₂O. O₂ மூல்கள்=0.01×7.5=0.075 mol.
STP இல் கனவளவு = 0.075×22.4 = 1.68 L.
57. 🟢 22/1994 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
Octane (C₈H₁₈) இன் ஒரு மூல் முற்றாகத் தகனம் அடையத் தேவையான ஒட்சிசன் மூல்களின் எண்ணிக்கை?
(1) 9 (2) 12 (3) 12.5 (4) 24 (5) 25
விடை: (3) -- 12.5.
C₈H₁₈ + 12.5O₂ → 8CO₂+9H₂O (O சமன்பாடு: 25=16+9=25 ✓). எனவே 12.5 mol O₂ தேவை.
58. 🟢 52/1994 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
STP இல் எதைனின் 1120 ml ஐத் தயாரிக்க வேண்டியுள்ளது. எதைன் இலட்சிய வாயுவாக நடக்கும் எனின், இதற்குத் தேவையான கல்சியம் காபைட்டின் திணிவு யாது? (CaC₂+2H₂O→C₂H₂+Ca(OH)₂; Ca=40, C=12)
(1) 1.6 g (2) 6.4 g (3) 5.6 g (4) 3.2 g (5) 2.8 g
விடை: (4) -- 3.2 g.
மூல்கள் C₂H₂ = 1.120/22.4 = 0.05 mol. சமன்பாட்டில் CaC₂:C₂H₂ = 1:1 -- மூல்கள் CaC₂ = 0.05 mol.
மூலர்த் திணிவு CaC₂ = 40+2(12) = 64. திணிவு = 0.05×64 = 3.2 g.
59. 🟢 27/1995 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
Al ஆனது நீர்ச் சோடியமைதரொட்சைட்டுடன் தாக்கி H₂ ஐத் தருகிறது. 1.8 g Al இலிருந்து கிடைக்கும் H₂ இன் திணிவு? (2Al+2NaOH+2H₂O→2NaAlO₂+3H₂; Al=27)
(1) 0.067 g (2) 0.033 g (3) 0.400 g (4) கணிக்கத் தரவு போதாது (5) 0.200 g
விடை: (5) -- 0.200 g.
மூல்கள் Al = 1.8/27 = 0.0667 mol. சமன்பாட்டில் Al:H₂ = 2:3 -- மூல்கள் H₂ = 0.0667×(3/2) = 0.1 mol.
திணிவு H₂ = 0.1×2 = 0.200 g.
60. 🟢 08/1985 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
சா.அ.திணிவு 30 ஐக் கொண்ட மூலகம் A மூலகம் B உடன் AB₃ எனும் சேர்வையைத் தோற்றுவிக்கும். 5.4 g B உடன் 1.5 g A சேருமாயின், B இன் சா.அ.தி யாது?
(1) 36.0 (2) 32.4 (3) 16.2 (4) 10.8 (5) 108.0
விடை: (1) -- 36.0.
AB₃ இல் A:B மூல் விகிதம் = 1:3. மூல்கள் A = 1.5/30 = 0.05 mol. மூல்கள் B = 3×0.05 = 0.15 mol.
சா.அ.தி(B) = 5.4/0.15 = 36.0.
61. 🟢 01/2002 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
ஒரு CO மாதிரி ¹⁴C₆, ¹⁶O₈ சமதானிகளை மாத்திரம் கொண்டுள்ளது. இன்னொரு CO மாதிரி ¹²C₆, ¹⁸O₈ சமதானிகளை மாத்திரம் கொண்டுள்ளது. இவ் இரு மாதிரிகளுக்கும் இடையே குறிப்பிடத்தக்க வித்தியாசம் காட்டக்கூடிய இயல்பு எது?
(1) நி.வெ.அ (S.T.P) இல் அடர்த்தி (2) திணிவு ரீதியில் C,O ஆகியவற்றின் சத வீத அமைப்புகள் (3) இரசாயனத் தாக்குதிறன் (4) மூலர்த்திணிவு (5) மூலர்கனவளவு
விடை: (2) -- திணிவு ரீதியில் C,O இன் சத வீத அமைப்புகள்.
இரு மாதிரிகளிலும் மொத்த மூலக்கூற்றுத் திணிவு ஒரே அளவு (14+16=30=12+18) -- எனவே மூலர்த்திணிவு(2), மூலர்கனவளவு(3, இலட்சிய வாயு விதிப்படி திணிவைப் பொறுத்தது இல்லை), STP அடர்த்தி(4, =திணிவு/கனவளவு, இரண்டும் சமம்), இரசாயனத் தாக்குதிறன்(1, சமதானிகள் ஒரே இலத்திரன் அமைப்பைக் கொண்டவை) ஆகிய அனைத்தும் ஒரே மாதிரியே.
ஆனால் திணிவுச் சத வீதம் வேறுபடும்: மாதிரி 1: %C=14/30=46.7%, %O=16/30=53.3%. மாதிரி 2: %C=12/30=40%, %O=18/30=60% -- வேறுபட்டவை.
எனவே (5).
62. 🟢 2021(2022)/P1/Q12 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
அடர்த்தி 1.42 g cm⁻³ கொண்ட 70.0% (w/w) செறிவூட்டப்பட்ட HNO₃ அமிலத்தை, 0.150 mol dm⁻³ HNO₃ கரைசல் 300 cm³ தயாரிக்கத் தேவையான கனவளவை (cm³) தரும் சரியான கோவை எது? (சா.அ.தி: H=1, N=14, O=16)
(1) 1.42/100 × 70.0/63 × 0.150/1000 × 300 (2) 100/1.42 × 70.0/63 × 0.150/1000 × 300 (3) 100/1.42 × 63/70.0 × 0.150/1000 × 300 (4) 1.42/100 × 63/70.0 × 1000/0.150 × 300 (5) 100/1.42 × 63/70.0 × 1000/0.150 × 1/300
விடை: (3).
தேவையான மூல்கள் = C×V = 0.150 mol/dm³ × (300/1000) dm³ = 0.045 mol.
HNO₃ இன் திணிவு = 0.045 × 63 (M=1+14+48=63) = 2.835 g.
செறிவூட்டப்பட்ட கரைசலின் திணிவு = 2.835/0.70 = 4.05 g.
கனவளவு = திணிவு/அடர்த்தி = 4.05/1.42 ≈ 2.85 cm³.
இதனை ஒரு கோவையாக்கினால்: கனவளவு = (100/d) × (M/%) × (C×V/1000) = 100/1.42 × 63/70.0 × 0.150/1000 × 300 -- சரிபார்ப்பு: 100/1.42=70.42; 63/70.0=0.9; 0.150/1000×300=0.045; 70.42×0.9×0.045≈2.85 cm³ -- பொருந்துகிறது.
எனவே (2).
63. 🟢 2021(2022)/P1/Q18 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
KBr இன் 0.0119 g திணிவு 500.0 cm³ காய்ச்சி வடித்த நீரில் கரைக்கப்படுகின்றது. கரைசலின் K⁺ செறிவு mol dm⁻³ மற்றும் ppm (mg kg⁻¹) இல் முறையே யாது? (சா.அ.தி: K=39, Br=80; கரைசலின் அடர்த்தி = 1.00 kg dm⁻³)
(1) 1.0×10⁻⁴ மற்றும் 7.8 (2) 2.0×10⁻⁴ மற்றும் 1.3 (3) 2.0×10⁻⁴ மற்றும் 3.9 (4) 2.0×10⁻⁴ மற்றும் 7.8 (5) 1.0×10⁻⁴ மற்றும் 3.9
விடை: (4).
KBr இன் மூல்கள் = 0.0119/119 (M=39+80=119) = 1.0×10⁻⁴ mol.
K⁺ செறிவு = மூல்கள்/கனவளவு(dm³) = 1.0×10⁻⁴/0.500 = 2.0×10⁻⁴ mol dm⁻³.
K⁺ திணிவு = 1.0×10⁻⁴ mol × 39 g/mol = 3.9×10⁻³ g = 3.9 mg.
கரைசலின் திணிவு ≈ 500 cm³ × 1.00 g/cm³ = 500 g = 0.500 kg.
ppm = mg/kg = 3.9/0.500 = 7.8.
எனவே (5).
64. 🟢 2017/P1/Q4 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
நைதரசனின் ஒட்சியேற்ற எண் −1 ஆக இருப்பது எதில்?
(1) N₂O₄ (2) N₂O (3) NO₂F (4) NH₃ (5) NH₂OH
விடை: (5).
N₂O₄: O=−2×4=−8, மொத்த 2N=+8, N=+4 ஒவ்வொன்றும்.
N₂O: O=−2, 2N=+2, N=+1 ஒவ்வொன்றும்.
NO₂F: O=−2×2=−4, F=−1, N=+5.
NH₃: H=+1×3=+3, N=−3.
NH₂OH (ஐதரொக்சிலமீன்): N உடன் இணைந்த 2H=+2, O=−2, O உடன் இணைந்த H=+1; மொத்தம் N அல்லாதவை = +2−2+1=+1, எனவே N=−1.
எனவே (5).
65. 🟢 2017/P1/Q6 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
அம்மோனியம் நைத்திரேட்டு (ammonium nitrate) அதிக வெப்பநிலையில் வெடித்து நைதரசன் வாயு, ஒட்சிசன் வாயு, நீராவி ஆகியவற்றை உருவாக்குகின்றது. 240 g அம்மோனியம் நைத்திரேட்டு சிதையும்போது நியம வெப்பஅழுத்த நிலையில் (STP) உருவாகும் வாயுக்களின் மொத்த கனவளவு (லீட்டரில்) யாது? (H=1, N=14, O=16, STP இல் 1 மூல் வாயு 22.4 லீட்டர் ஆக்கிரமிக்கும்)
(1) 235.2 (2) 33.6 (3) 67.2 (4) 100.8 (5) 134.4
விடை: (1) -- உத்தியோகபூர்வ திட்டத்தில் (2), (3), (5) ஆகிய மூன்றும் ஏற்கப்பட்டன.
சமன்செய்யப்பட்ட சமன்பாடு: 2NH₄NO₃(s) → 2N₂(g) + O₂(g) + 4H₂O(g).
NH₄NO₃ இன் மூலார் திணிவு M = 28+4+48 = 80 g/mol. மூல்கள் = 240/80 = 3 mol.
சமன்பாட்டின்படி 2 mol NH₄NO₃ → 7 mol வாயு (2N₂+1O₂+4H₂O) -- எனவே 1 mol NH₄NO₃ → 3.5 mol வாயு.
மொத்த வாயு = 3 × 3.5 = 10.5 mol. கனவளவு = 10.5 × 22.4 = 235.2 L = தெரிவு (5).
மாற்று ஏற்கப்பட்ட விடைகள்: நீராவி STP (0°C) இல் உண்மையில் வாயு நிலையில் இராது எனக் கருதி N₂+O₂ மாத்திரம் கணக்கிட்டால் (4.5 mol × 22.4 = 100.8 L = தெரிவு 3), அல்லது N₂ மாத்திரம் கருதினால் (3 mol × 22.4 = 67.2 L = தெரிவு 2) -- இவ்விரண்டு மாற்று விளக்கங்களும் உத்தியோகபூர்வமாக ஏற்கப்பட்டன.
எனவே (2), (3) அல்லது (5).
66. 🟢 2017/P1/Q19 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
திண்ம டையயொடின் பென்டாக்சைட்டு (I₂O₅) அறை வெப்பநிலையில் கார்பன் மோனாக்சைட்டுடன் வினைபுரிந்து கார்பன் டையொக்சைட்டையும் அயடினையும் தருகின்றது. இதைக் காற்றின் CO அளவை அளக்கப் பயன்படுத்தலாம். 5.0 dm³ காற்று மாதிரி I₂O₅ கொண்ட குழாய் ஊடாக செலுத்தப்பட்டு, விடுவிக்கப்பட்ட அயடின் KI கரைசலில் (KI அதிகமாக) சேகரிக்கப்பட்டது. இக்கரைசல் 0.005 mol dm⁻³ Na₂S₂O₃ கொண்டு மாவுச்சத்தைச் சுட்டியாகக் கொண்டு தரமிடப்பட்டது. தேவைப்பட்ட Na₂S₂O₃ கனவளவு 10.00 cm³. காற்று மாதிரியில் CO இன் செறிவு (ppm இல்) யாது? (C=12, O=16, காற்று மாதிரியின் அடர்த்தி = 1.40×10⁻³ g cm⁻³)
(1) 250 (2) 500 (3) 700 (4) 1000 (5) 100
விடை: (2).
I₂O₅ + 5CO → I₂ + 5CO₂ (I₂O₅ CO ஆல் ஒடுக்கப்படுகின்றது).
தரப்படுத்தல்: I₂ + 2S₂O₃²⁻ → 2I⁻ + S₄O₆²⁻.
Na₂S₂O₃ மூல்கள் = 0.005 × (10.00/1000) = 5×10⁻⁵ mol.
I₂ மூல்கள் = 5×10⁻⁵/2 = 2.5×10⁻⁵ mol.
CO மூல்கள் = 5 × I₂ மூல்கள் = 5 × 2.5×10⁻⁵ = 1.25×10⁻⁴ mol.
CO திணிவு = 1.25×10⁻⁴ × 28 (M=12+16=28) = 3.5×10⁻³ g = 3.5 mg.
காற்று மாதிரியின் திணிவு = 5000 cm³ × 1.40×10⁻³ g/cm³ = 7.0 g.
ppm = (3.5×10⁻³/7.0) × 10⁶ = 500.
எனவே (3).
பகுதி II — கட்டமைப்பு வினாக்கள்
அனைத்துப் படிகளையும் காட்டி, மாதிரி விடையுடன் ஒப்பிடுக.
காபன், ஐதரசன், ஓட்சிசன் ஆகியவற்றை மட்டும் கொண்ட ஒரு கரிமச் சேர்வையின் மாதிரி எரிக்கப்பட்டபோது, அதில் 54.5% C, 9.1% H, 36.4% O (திணிவில்) என்று கண்டறியப்பட்டது. சேர்வையின் மூலர்த் திணிவு 88 g mol⁻¹ ஆகும். (அ) அனுபவச் சூத்திரத்தையும் (ஆ) மூலக்கூற்றுச் சூத்திரத்தையும் துணிக.
சிறிய மதிப்பால் வகுத்தல் (÷ 2.275) — C : H : O = 2.0 : 4.0 : 1.0
அனுபவச் சூத்திரம் = C₂H₄O; அனுபவச் சூத்திரத் திணிவு = 24 + 4 + 16 = 44
(ஆ) n = 88 ÷ 44 = 2 → மூலக்கூற்றுச் சூத்திரம் = C₄H₈O₂
28 g நைதரசன் (N₂) வாயுவும் 8.0 g ஐதரசன் (H₂) வாயுவும் அமோனியா உருவாக்க தாக்கமடைகின்றன: N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g). (அ) வரம்புபடுத்தும் தாக்கியைக் கண்டறிக. (ஆ) உருவாகும் NH₃ இன் அதிகூடிய திணிவைக் கணிக்க. (இ) தாக்கமடையாமல் மீதமுள்ள தாக்கியின் திணிவை தருக.
சமன்பாட்டின்படி 1.0 mol N₂ க்கு 3.0 mol H₂ தேவை — 4.0 mol உள்ளது, எனவே H₂ மிகை.
(அ) வரம்புபடுத்தும் தாக்கி = N₂
(ஆ) 1.0 mol N₂ → 2.0 mol NH₃ → திணிவு = 2.0 × 17 = 34 g NH₃
(இ) பயன்படுத்திய H₂ = 3.0 mol; மீதம் = 4.0 − 3.0 = 1.0 mol → 2.0 g H₂ மீதம்
0.0500 mol dm⁻³ செறிவுள்ள கந்தக அமிலக் (H₂SO₄) கரைசல், அறியப்படாத செறிவுள்ள NaOH கரைசல் 25.00 cm³ ஐ முழுமையாக நடுநிலையாக்க 24.00 cm³ தேவைப்பட்டது. H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O. NaOH கரைசலின் செறிவை மூலர்த்திறனில் கணிக்க.
சமன்பாட்டின்படி 1 mol H₂SO₄ : 2 mol NaOH → NaOH இன் மூல் = 2 × 1.20 × 10⁻³ = 2.40 × 10⁻³ mol
NaOH இன் செறிவு = மூல் ÷ கனவளவு = (2.40 × 10⁻³) ÷ (25.00 ÷ 1000)
= 0.0960 mol dm⁻³
தொழிற்சாலையில் இரும்பு(III) ஓட்சைட்டை (Fe₂O₃) காபனுடன் சூடாக்கி இரும்பு பெறப்படுகிறது: 2Fe₂O₃(s) + 3C(s) → 4Fe(s) + 3CO₂(g). 160 g Fe₂O₃ பயன்படுத்தப்பட்டபோது 89.6 g இரும்பு கிடைத்தது. (அ) தத்துவ விளைச்சலைக் கணிக்க. (ஆ) சதவீத விளைச்சலைத் (% yield) துணிக. (இ) STP இல் வெளியேறும் CO₂ இன் கனவளவைக் கணிக்க (தத்துவ அளவின்படி).
(அ) 2 mol Fe₂O₃ : 4 mol Fe → 1.0 mol Fe₂O₃ → 2.0 mol Fe → திணிவு = 2.0 × 56 = 112 g (தத்துவ)
(ஆ) % விளைச்சல் = (89.6 ÷ 112) × 100% = 80.0%
(இ) 2 mol Fe₂O₃ : 3 mol CO₂ → 1.0 mol Fe₂O₃ → 1.5 mol CO₂
கனவளவு = 1.5 × 22 400 = 33 600 cm³ = 33.6 dm³ CO₂
ஒரு கற்பனை மூலகம் Z-இற்கு இரு சமதானிகள் உள்ளன: 8.03 u மற்றும் 9.01 u. அதன் சராசரி அணுத்திணிவு 8.234 u எனில், ஒவ்வொரு சமதானியின் சதவீத வீதத்தையும் காண்க.
8.234 = [8.03×x + 9.01×(100−x)] ÷ 100
823.4 = 8.03x + 901 − 9.01x
823.4 − 901 = −0.98x
x = 77.6 ÷ 0.98 = 79.2%
∴ 8.03u சமதானி = 79.2%; 9.01u சமதானி = 20.8%
அசுத்தப்படுத்தப்பட்ட திண்ம I₂O₅, காற்றில் உள்ள CO உடன் தாக்கி CO₂-உம் I₂-உம் தருகிறது. காற்றின் மாதிரியை I₂O₅ அடங்கிய குழாய் வழியாகச் செலுத்தி, வெளிவரும் I₂-ஐ KI கரைசலால் சேகரிக்கின்றனர். சேகரிக்கப்பட்ட I₂-ஐ 0.005 mol dm⁻³ Na₂S₂O₃ கரைசலால் டைட்ரேட் செய்ய 10 cm³ தேவைப்படுகின்றது. 5 dm³ காற்றின் மாதிரியில் உள்ள CO-இன் அளவை PPM-ஆகக் காண்க. (C=12, O=16; காற்றின் அடர்த்தி = 1.4×10⁻³ g cm⁻³)
n(Na₂S₂O₃) = 0.005 × 10×10⁻³ = 0.05×10⁻³ mol
n(I₂) = 0.05×10⁻³ × ½ = 0.025×10⁻³ mol [2:1 விகிதம்]
n(CO) = 0.025×10⁻³ × 5 = 0.125×10⁻³ mol [I₂O₅:CO = 1:5]
W(CO) = 0.125×10⁻³ × 28 = 0.0035 g
5dm³ காற்றின் மொத்தத் திணிவு = 1.4×10⁻³ × 5000 = 7 g
PPM(CO) = (0.0035 ÷ 7) × 10⁶ = 500 ppm
தூய மக்னீசியம் துண்டொன்று N₂, O₂ ஆகியன அடங்கிய கலவையொன்றினுள் முற்றாகத் தகனஞ்செய்யப்பட்டது. பெறப்பட்ட MgO, Mg₃N₂ ஆகியன அடங்கிய கலவையானது 1.80 g திணிவைக் கொண்டிருந்தது. இக்கலவை மிகை நீருடன் வெப்பமேற்றப்பட்டு, பெறப்பட்ட விளைபொருள் எரியூட்டப்பட்டபோது MgO மாத்திரம் உண்டாகியது; இதன் திணிவு 2.0 g ஆகும். (Mg=24, N=14, O=16) (அ) சம்மந்தப்பட்ட எல்லாத் தாக்கங்களுக்கும் சமப்படுத்திய இரசாயனச் சமன்பாடுகளை எழுதுக (MgO, H₂O இற்கிடையிலான தாக்கத்தை கவனத்திற்கொள்ள வேண்டாம்). (ஆ) தகனத்தில் உண்டான கலவையிலுள்ள MgO : Mg₃N₂ மூல் விகிதத்தைக் கணிக்க.
2Mg(s) + O₂(g) → 2MgO(s)
3Mg(s) + N₂(g) → Mg₃N₂(s)
Mg₃N₂(s) + 6H₂O(l) → 3Mg(OH)₂(s) + 2NH₃(g) (நீராற்பகுப்பு)
Mg(OH)₂(s) → MgO(s) + H₂O(g) (எரியூட்டல்/சிதைவு)
(ஆ) x = ஆரம்ப mol MgO; y = ஆரம்ப mol Mg₃N₂ எனக்கொள்க. M(MgO)=40; M(Mg₃N₂)=100.
திணிவுச் சமன்பாடு: 40x + 100y = 1.80 ...(i)
நீருடன் வினைபடும்போது Mg₃N₂ மட்டும் வினைபடும் (MgO-H₂O வினை கவனிக்கப்படவில்லை); y mol Mg₃N₂ → 3y mol Mg(OH)₂ → எரியூட்டலின் பின் 3y mol MgO.
இறுதி மொத்த MgO = x (மாறாதது) + 3y (புதிதாக உருவானது) = 2.0÷40 = 0.05 mol ...(ii)
(i) ÷ 20: 2x + 5y = 0.09. (ii) இலிருந்து x = 0.05 − 3y.
பதிலீடு: 2(0.05−3y) + 5y = 0.09 ⟹ 0.1 − 6y + 5y = 0.09 ⟹ y = 0.01 mol
x = 0.05 − 3(0.01) = 0.02 mol MgO; y = 0.01 mol Mg₃N₂
சரிபார்ப்பு: 40(0.02)+100(0.01)=0.8+1.0=1.80 g ✓
MgO : Mg₃N₂ மூல் விகிதம் = 0.02 : 0.01 = 2 : 1
Mn²⁺ உப்பு ஒன்றை அமில ஊடகத்தில் PbO₂ உடன் வெப்பமேற்றிய போது செந்நிற (பிங்க்/ஊதா) கரைசல் ஒன்று உண்டாகியது. அத்துடன் PbO₂ ஆனது Pb²⁺ ஆக மாற்றமடைந்தது. (i) பொருத்தமான சமப்படுத்திய அரைத் தாக்கங்களை (ionic half-equations) எழுதுக. (ii) Mn²⁺ : PbO₂ இற்கிடையேயுள்ள மூல விகிதத்தைக் காண்க.
Mn²⁺ + 4H₂O → MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ (ஒட்சியேற்றம்)
PbO₂ ஆனது Pb²⁺ ஆகத் தாழ்த்தமடைகின்றது (+4→+2, 2e⁻ ஏற்பு):
PbO₂ + 4H⁺ + 2e⁻ → Pb²⁺ + 2H₂O (தாழ்த்தல்)
(ii) இலத்திரன்களைச் சமப்படுத்த முதலாம் சமன்பாட்டை ×2, இரண்டாமதை ×5 செய்யவும்:
2Mn²⁺ + 8H₂O → 2MnO₄⁻ + 16H⁺ + 10e⁻
5PbO₂ + 20H⁺ + 10e⁻ → 5Pb²⁺ + 10H₂O
கூட்டி எளிமையாக்கினால்: 2Mn²⁺ + 5PbO₂ + 4H⁺ → 2MnO₄⁻ + 5Pb²⁺ + 2H₂O
Mn²⁺ : PbO₂ மூல விகிதம் = 2 : 5
இரும்புக் கந்தகக்கல்லில் உள்ள பிரதான சேர்வை FeS₂ ஆகும். இரும்புக் கந்தகக்கல்லின் 1.50 g மாதிரி ஒன்று ஆய்கூட நிலைமைகளின் கீழ் ஒட்சியேற்றப்பட்டு FeS₂ இல் உள்ள எல்லாக் கந்தகமும் SO₄²⁻ ஆக மாற்றப்பட்டது. இங்கு கிடைக்கும் SO₄²⁻ ஆனது BaSO₄ ஆக வீழ்படியச் செய்யப்பட்டது. கிடைக்கும் BaSO₄ இன் உலர் நிறை 4.66 g ஆக இருந்தது.
(i) இரும்புக் கந்தகக்கல்லில் இருக்கும் FeS₂ இன் நிறைச் சதவீதத்தைக் கணிக்க.
இரும்புக் கந்தகக்கல்லின் 20.0 g இல் இருக்கும் FeS₂ ஆனது மண் நுண்ணங்கிகளினால் இயற்கை நிலைமைகளின் கீழ் 120 மணித்தியாலங்களுக்கு ஒட்சியேற்றத்திற்கு உட்படுத்தப்பட்டது. இந்த ஒட்சியேற்றத் தாக்கம் பின்வரும் சமன்பாட்டில் வகைகுறிக்கப்பட்டுள்ளது:
4FeS₂(s) + 15O₂(g) + 14H₂O(l) —மண் நுண்ணங்கிகள்→ 4Fe(OH)₃(s) + 8H₂SO₄(aq)
120 மணித்தியாலங்களுக்குப் பின்னர் இத்தாக்கத்தில் உண்டாகும் H₂SO₄ அளவறிமுறையாக வேறுபடுத்தப்பட்டு BaSO₄ ஆக வீழ்படியச் செய்யப்பட்டது. கிடைக்கும் BaSO₄ இன் உலர் நிறை 31.13 g ஆக இருந்தது.
(ii) மண் நுண்ணங்கிகளின் மூலம் 120 மணித்தியாலங்களுக்குப் பின்னர் இரும்புக் கந்தகக்கல்லில் இருக்கும் FeS₂ ஆனது SO₄²⁻ ஆக மாறும் சதவீதத்தைக் கணிக்க.
(iii) மண் நுண்ணங்கிகளினால் இரும்புக் கந்தகக்கல்லில் இருக்கும் FeS₂ ஆனது SO₄²⁻ ஆக மாறும் சதவீதம் 100% ஆக இருக்கும்போது H₂SO₄ இன் 8 kg உண்டாவதற்குத் தேவையான இரும்புக் கந்தகக்கல்லின் அளவைக் கணிக்க. (சார் அணுத் திணிவு: O=16, S=32, Fe=56, Ba=137)
BaSO₄ இன் மூல்கள் = 4.66/233 = 0.02 mol. 1 mol FeS₂ → 2 mol S → 2 mol BaSO₄ (S:BaSO₄ = 1:1 என்பதால்):
∴ FeS₂ இன் மூல்கள் = 0.02/2 = 0.01 mol ⟹ FeS₂ இன் திணிவு = 0.01×120 = 1.20 g.
∴ FeS₂ இன் நிறைச் சதவீதம் = (1.20/1.50)×100 = 80%.
(ii) (25 புள்ளிகள்) 4 mol FeS₂ → 8 mol H₂SO₄ → 8 mol BaSO₄ (தாக்க விகிதப்படி).
20.0 g இரும்புக் கந்தகக்கல்லில் உள்ள FeS₂ இன் திணிவு = 20.0×(80/100) = 16.0 g ⟹ FeS₂ இன் மூல்கள் = 16.0/120 mol.
அறிமுறை ரீதியான (100% மாறும் சதவீதத்தில் எதிர்பார்க்கப்படும்) BaSO₄ இன் திணிவு = (16.0/120)×2×233 = 62.13 g.
பரிசோதனை ரீதியாகக் கிடைத்த BaSO₄ இன் திணிவு = 31.13 g.
∴ மாறும் சதவீதம் = (31.13/62.13)×100 = 50.1%.
(iii) (25 புள்ளிகள்) H₂SO₄ இன் மூலார்த் திணிவு = 2+32+64=98 g mol⁻¹. H₂SO₄ = 8 kg = 8000 g ⟹ மூல்கள் = 8000/98 mol.
மாறும் சதவீதம் 100% எனில், 4 mol FeS₂ → 8 mol H₂SO₄ (1 mol FeS₂ → 2 mol H₂SO₄) என்பதால்:
தேவைப்படும் FeS₂ இன் மூல்கள் = (8000/98)×(1/2) = 40.8 mol ⟹ FeS₂ இன் திணிவு = 40.8×120 = 4896 g.
இரும்புக் கந்தகக்கல்லில் FeS₂ 80% (i இலிருந்து) என்பதால், தேவைப்படும் இரும்புக் கந்தகக்கல்லின் அளவு = (4896/80)×100 = 6120 g = 6.12 kg.
சிதைரற்று (siderite) கனிமத்தில் முக்கியமாக FeCO₃ உள்ளது; சுண்ணாம்புக்கல்லில் உள்ள CaCO₃ இல் அடங்கும் Ca²⁺ ஆனது நெடுங்காலமாகப் Fe²⁺ ஆல் இடம்பெயர்க்கப்படுவதால் சிதைரற்று உண்டாகின்றது — எனவே FeCO₃, CaCO₃ உடன் கலந்தும், சிறிதளவு (சிலிக்கா போன்ற) மாசுகளுடனும் காணப்படுகின்றது.
சிதைரற்று மாதிரியின் 8.5 g ஆனது மாறாத் திணிவு பெறப்படும் வரைக்கும் ஒட்சிசன் இல்லாத நிலைமைகளில் 900°C இல் வெப்பப் பிரிகையடையச் செய்யப்பட்டது; எஞ்சிய மாதிரியின் திணிவு 5.2 g (CaCO₃→CaO, FeCO₃→FeO).
வேறொரு 1.7 g மாதிரி மிகையான ஐதான H₂SO₄ இல் கரைக்கப்பட்டு, வடிகட்டப்பட்டு, 100.00 cm³ இற்கு நீர்த்தாக்கப்பட்டது; 25.00 cm³ அளவு 0.04 mol dm⁻³ KMnO₄ உடன் நியமிக்கப்பட்டபோது 12.50 cm³ தேவைப்பட்டது.
Fe, Ca தவிர்ந்த வேறு உலோகங்களின் அளவுகள் புறக்கணிக்கத்தக்கவை எனக் கொள்க. (C=12, O=16, Ca=40, Fe=56)
(i) சிதைரற்று மாதிரியில் உள்ள CaCO₃ இன் திணிவுச் சதவீதத்தைக் கணிக்க.
(ii) சிதைரற்று மாதிரியில் உள்ள CaCO₃ தவிர்ந்த ஏனைய மாசுகளின் சதவீதத்தைக் கணிக்க.
(iii) சிதைரற்று மாதிரியின் 8.5 g ஆனது ஒட்சிசனின் முன்னிலையில் வெப்பப் பிரிகையடைந்தபோது FeCO₃ பிரிகையடைந்து Fe₂O₃, Fe₃O₄ ஆகியவற்றின் மூலர் விகிதம் 1:1 ஆகுமாறு பிரிகையடைந்த அதே வேளை CaCO₃ ஆனது CaO ஆகப் பிரிகையடைகிறது. இவ்வெப்பப் பிரிகைக்குப் பின்னர் எஞ்சியிருக்கும் மீதியின் திணிவைக் கணிக்க.
KMnO₄ மூல்கள் (25.00cm³ க்கு) = 0.04×12.5×10⁻³=5×10⁻⁴ mol.
5Fe²⁺+MnO₄⁻+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O ⟹ 25cm³ இலுள்ள Fe²⁺=5×5×10⁻⁴=2.5×10⁻³ mol; 100cm³ இலுள்ள Fe²⁺=2.5×10⁻³×4=1×10⁻² mol.
இது 1.7g மாதிரியிலிருந்து பெறப்பட்டதால், 8.5g மாதிரியில் Fe²⁺ (FeCO₃) மூல்கள் = (1×10⁻²/1.7)×8.5 = 0.05 mol.
மொத்த CO₂ = 8.5−5.2=3.3g; இது (FeCO₃+CaCO₃) இரண்டிலிருந்தும் விடுவிக்கப்பட்டதால் மொத்த மூல்கள் (FeCO₃+CaCO₃) = 3.3/44=0.075 mol.
∴ CaCO₃ மூல்கள் = 0.075−0.05=0.025 mol ⟹ CaCO₃ திணிவு = 0.025×100=2.5 g.
(i) CaCO₃ இன் திணிவுச் சதவீதம் = (2.5/8.5)×100 = 29.4%.
(ii) FeCO₃ திணிவு = 0.05×116=5.8 g. FeCO₃+CaCO₃ = 5.8+2.5=8.3g.
மாசுகளின் திணிவு = 8.5−8.3=0.2g ⟹ மாசுகளின் % = (0.2/8.5)×100 = 2.35%.
(மாற்று உறுதிப்படுத்தல்: FeCO₃%=68.24%+CaCO₃%=29.4%=97.63%⟹மாசு%=100−97.63≈2.36%, சுற்று வேறுபாடு மாத்திரம்.)
(iii) 5FeCO₃+O₂→Fe₂O₃+Fe₃O₄+5CO₂ (Fe அணுச் சமநிலைப்படுத்தல்: 5 Fe→2+3=5 ✓).
0.05 mol FeCO₃ → 0.01 mol Fe₂O₃ + 0.01 mol Fe₃O₄ (5:1:1 விகிதம்).
Fe₂O₃ திணிவு=0.01×160=1.6g; Fe₃O₄ திணிவு=0.01×232=2.32g; CaO திணிவு (மாறாதது)=0.025×56=1.4g; மாசுகள்=0.2g (மாறாதது).
எஞ்சிய மீதியின் திணிவு = 1.6+2.32+1.4+0.2 = 5.52 g.
34. 🟢 2018/P1/Q6 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
திணிவின்படி 3% NaI ஐக் கொண்டதும் 1.03 g cm⁻³ அடர்த்தி உடையதுமான NaI கரைசலின் மூலரிக் திறனானது (mol dm⁻³) யாது? (Na=23, I=127)
(1) 0.28 (2) 0.30 (3) 0.21 (4) 0.23 (5) 0.25
விடை: (3) 0.21.
1 dm³ (=1000 cm³) கரைசலைக் கருதுக: கரைசலின் திணிவு = 1.03 g cm⁻³ × 1000 cm³ = 1030 g.
NaI இன் திணிவு (3% w/w) = 1030 × 0.03 = 30.9 g.
M(NaI) = 23+127 = 150 g mol⁻¹.
மூல்கள் = 30.9/150 = 0.206 mol ≈ 0.21 mol dm⁻³ (1 dm³ கரைசலில்).
எனவே (1).
CaC₂O₄(s) → CaCO₃(s) + CO(g) எனும் சமன்பாட்டுக்கமைய கல்சியம் ஒட்சலேற்று வெப்பமேற்றியபோது CaCO₃ ஆக மாறியது. 2.00 g தூய CaC₂O₄ முழுமையடையாத வெப்பப் பிரிகையால் 1.78 g விளைபொருளைக் கொடுத்தது. விளைபொருள் CaCO₃ ஐயும் பிரிகையடையாத CaC₂O₄ ஐயும் கொண்டிருக்கும். விளைபொருளில் எஞ்சியிருக்கும் பிரிகையடையாத CaC₂O₄ இன் திணிவைக் கணிக்க. (Ca=40, O=16, C=12)
மூலர்த் திணிவுகள்: CaC₂O₄ = 40+2(12)+4(16) = 128 g mol⁻¹. CaCO₃ = 40+12+3(16) = 100 g mol⁻¹.
பிரிகையடைந்த CaC₂O₄ இன் மூல்கள் = x/128 = உருவான CaCO₃ இன் மூல்கள். CaCO₃ இன் திணிவு = (x/128)×100 = 0.78125x.
பிரிகையடையாமல் எஞ்சியிருக்கும் CaC₂O₄ இன் திணிவு = (2.00−x).
மொத்த விளைபொருள் திணிவு: 0.78125x + (2.00−x) = 1.78
2.00 − 0.21875x = 1.78 ⟹ 0.21875x = 0.22 ⟹ x = 1.006 g (பிரிகையடைந்தது).
எஞ்சியிருக்கும் பிரிகையடையாத CaC₂O₄ = 2.00−1.006 = ≈0.994 g.
நன்றாகத் தூள் செய்யப்பட்ட CaCO₃ உம் MgCO₃ உம் அடங்கிய 0.92g கலவையொன்று அதியுயர் வெப்பநிலைக்கு வெப்பமேற்றப்பட்டபோது CaO உம் MgO உம் மாத்திரம் அடங்கிய 0.48g கலவையொன்று பெறப்பட்டது. ஆரம்பக் கலவையின் CaCO₃ இன் சதவீதத் திணிவைக் கணிக்க. (Ca=40, Mg=24, C=12, O=16)
CaCO₃(s)→CaO(s)+CO₂(g); MgCO₃(s)→MgO(s)+CO₂(g).
மூலர்த் திணிவுகள்: CaCO₃=100, CaO=56; MgCO₃=84, MgO=40.
CaO திணிவு = (x/100)×56 = 0.56x. MgO திணிவு = (y/84)×40 = (10/21)y.
0.56x + (10/21)(0.92−x) = 0.48
0.56x + 0.4381 − 0.4762x = 0.48 ⟹ 0.0838x = 0.0419 ⟹ x ≈ 0.500 g (CaCO₃).
சதவீதத் திணிவு CaCO₃ = 0.500/0.92 × 100 = ≈54.3%.
கலவை X அலுமினியம் சல்பைட்டு (Al₂S₃), பெர்ரிக் சல்பைட்டு (Fe₂S₃) மாத்திரம் கொண்டது. X இன் திணிவு m ஐ ஐதரசன் வாயுவின் கீழ் உயர் வெப்பநிலையில் வெப்பமாக்கும்போது Al₂S₃ மாற்றமடையாமல் இருக்க, Fe₂S₃ இரும்பு (Fe) உலோகமாக மாற்றமடைந்து 0.824 g திணிவு பெறப்பட்டது. X இன் வேறொரு m திணிவை வளியில் வெப்பமாக்கும்போது இரண்டும் சிதைவடைந்து SO₂ வெளியிடப்பட்டது; இது H₂O₂ இனால் H₂SO₄ ஆக ஒட்சியேற்றப்பட்டு, 1.00 mol dm⁻³ NaOH உடன் பினோப்தலீன் முன்னிலையில் தரப்படுத்தப்பட்டபோது 36.00 cm³ தேவைப்பட்டது.
(i) Fe₂S₃ இற்கும் ஐதரசன் வாயுவிற்குமான சமன்படுத்திய இரசாயனச் சமன்பாடு. (ii) SO₂ இற்கும் H₂O₂ இற்குமிடையிலான சமன்படுத்திய சமன்பாடு (H₂SO₄ தருதல்). (iii) X இல் Al₂S₃, Fe₂S₃ இன் திணிவுச் சதவீதங்களைக் கணிக்க. (iv) பினோப்தலீனுக்குப் பதிலாக மெதைல் செம்மஞ்சளைப் பயன்படுத்தியிருப்பின், வாசிப்பில் மாற்றம் ஏற்படுமா? விளக்குக. (சா.அ.தி: Al=27,S=32,Fe=56)
(ii) SO₂+H₂O₂→H₂SO₄.
(iii) m₁=Al₂S₃ திணிவு, m₂=Fe₂S₃ திணிவு எனக் கொள்க. M(Al₂S₃)=150, M(Fe₂S₃)=208.
H₂ குறைத்தல்: m₁+(m₂/208)×112=0.824 → [1] (Al₂S₃ மாறாமல், Fe₂S₃→2Fe, Fe திணிவு=(m₂/208)×2×56).
காற்று எரிப்பு: 2Al₂S₃+9O₂→2Al₂O₃+6SO₂ (1:3); 2Fe₂S₃+9O₂→2Fe₂O₃+6SO₂ (1:3). மொத்த SO₂ மூல்கள் = 3(m₁/150)+3(m₂/208).
தரப்படுத்தல்: மூல்கள் NaOH=1.00×36.00/1000=0.036mol; H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O ⟹ மூல்கள் H₂SO₄=0.036/2=0.018mol = மூல்கள் SO₂ (1:1).
3(m₁/150)+3(m₂/208)=0.018 → [2].
[1],[2] தீர்த்தல்: m₂(Fe₂S₃)=0.416 g; m₁(Al₂S₃)=0.600 g (சரிபார்ப்பு: 0.600+(0.416/208)×112=0.600+0.224=0.824 ✓).
%Al₂S₃ = 0.600/(0.600+0.416)×100 = 59.06% (≈59%). %Fe₂S₃ = 100−59.06 = 40.94% (≈41%).
(iv) இல்லை, மாற்றம் ஏற்படாது. இது ஒரு வலிமையான அமிலம்-வலிமையான காரம் தரப்படுத்தலாகும் (H₂SO₄, NaOH); இத்தகைய தரப்படுத்தலில் சமான்ய புள்ளியில் pH மிகவும் கூர்மையாக (steeply) மாறுகின்றது -- பினோப்தலீனினதும் (pH≈8.3-10) மெதைல் செம்மஞ்சளினதும் (pH≈3.1-4.4) நிறமாற்ற வீச்சுகள் இரண்டுமே இக்கூர்மையான pH பாய்ச்சலுக்குள் அடங்குவதால், இரண்டு காட்டிகளும் கிட்டத்தட்ட ஒரே வாசிப்பையே தரும்.
மாதிரி X ஈயம் (Pb), செம்பு (Cu), ஒரு சடத்துவ பொருள் என்பவற்றைக் கொண்டுள்ளது. X இல் உள்ள ஈயத்தையும் செம்பையும் பகுப்பாய்வு செய்வதற்குப் பின்வரும் செயன்முறை நிறைவேற்றப்பட்டது.
X இன் 0.285 g திணிவு சிறிதளவு மிகையான ஐதான HNO₃ இல் கரைக்கப்பட்டது. ஒரு தெளிந்த கரைசல் பெறப்பட்டது. பெறப்பட்ட தெளிந்த கரைசலுடன் மிகை NaCl கரைசல் சேர்க்கப்பட்டது; ஒரு வெண்ணிற வீழ்படிவு (Y) உருவாகியது. வீழ்படிவானது வடிகட்டல் மூலம் வேறாக்கப்பட்டு வீழ்படிவு (Y) உம் வடிதிரவம் (Z) உம் வெவ்வேறாகப் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டன.
வீழ்படிவு (Y): வெந்நீரில் கரைக்கப்பட்டது; மிகை K₂CrO₄ கரைசல் சேர்க்கப்பட்டு ஒரு மஞ்சள் நிற வீழ்படிவு உண்டானது; இது வடிகட்டி மீளப் பிரிக்கப்பட்டு ஐதான HNO₃ இல் கரைக்கப்பட்டது; இக்கரைசலுடன் மிகை KI சேர்க்கப்பட்டு, விடுவிக்கப்பட்ட I₂ ஆனது 0.100 mol dm⁻³ Na₂S₂O₃ உடன் மாப்பொருளைக் காட்டியாகப் பயன்படுத்தி நியமிக்கப்பட்டது; முடிவுப்புள்ளிக்குத் தேவைப்பட்ட Na₂S₂O₃ கனவளவு 27.00 cm³ (NO₃⁻ அயன்கள் எவ்வித இடையூறும் செய்யவில்லை எனக் கொள்க).
வடிதிரவம் (Z): நடுநிலையாக்கப்பட்டு மிகை KI சேர்க்கப்பட்டது; விடுவிக்கப்பட்ட I₂ ஆனது 0.100 mol dm⁻³ Na₂S₂O₃ உடன் நியமிக்கப்பட்டது; முடிவுப்புள்ளிக்குத் தேவைப்பட்ட Na₂S₂O₃ கனவளவு 15.00 cm³.
(i) X இல் உள்ள ஈயத்தினதும் செம்பினதும் திணிவுச் சதவீதங்களைக் கணிக்க; பொருத்தமான சந்தர்ப்பங்களில் சமப்படுத்தப்பட்ட இரசாயனச் சமன்பாடுகளை எழுதுக. (ii) வீழ்படிவு Y இன் பகுப்பாய்வின்போது நியமிப்பின் முடிவுப் புள்ளியில் பெறப்படும் நிறமாற்றம் யாது? (Cu=63.5, Pb=207)
Cu ஐத் தீர்மானித்தல் (வடிதிரவம் Z, 15.00 cm³):
2Cu²⁺+4I⁻→I₂+2CuI (அல்லது 2Cu²⁺+2I⁻→2Cu⁺+I₂); I₂+2S₂O₃²⁻→2I⁻+S₄O₆²⁻. இவ்விரு சமன்பாடுகளிலிருந்து Cu²⁺≡S₂O₃²⁻ (1:1).
மூல்கள் S₂O₃²⁻ = 0.10×15.0/1000 = 1.5×10⁻³ mol = மூல்கள் Cu²⁺.
திணிவு Cu = 1.5×10⁻³×63.5 = 0.095 g. %Cu = 0.095/0.285×100 = 33.4%.
Pb ஐத் தீர்மானித்தல் (வீழ்படிவு Y, 27.00 cm³):
Cr₂O₇²⁻+6I⁻+14H⁺→2Cr³⁺+3I₂+7H₂O; I₂+2S₂O₃²⁻→2I⁻+S₄O₆²⁻ -- இவற்றிலிருந்து Cr₂O₇²⁻≡6S₂O₃²⁻; 2CrO₄²⁻+2H⁺→Cr₂O₇²⁻+H₂O (CrO₄²⁻≡2×Cr₂O₇²⁻ இன் பாதி, அதாவது Cr₂O₇²⁻ ஒன்றுக்கு CrO₄²⁻ இரண்டு); PbCrO₄ இல் Pb≡CrO₄²⁻ (1:1).
மூல்கள் S₂O₃²⁻ = 0.10×27.0/1000 = 2.7×10⁻³ mol.
மூல்கள் Cr₂O₇²⁻ = (1/6)×2.7×10⁻³ = 4.5×10⁻⁴ mol; மூல்கள் CrO₄²⁻ = 2×4.5×10⁻⁴ = 9×10⁻⁴ mol = மூல்கள் Pb (PbCrO₄ வழியாக).
திணிவு Pb = 9×10⁻⁴×207 = 0.186 g. %Pb = 0.186/0.285×100 = 65.3%.
(ii) Cu தீர்மானத்தின் நியமிப்பின் முடிவுப்புள்ளியில் நிறமாற்றம்: நீலம் → பச்சை (மாப்பொருள்-I₂ சிக்கலயனின் நீல நிறம் மறைந்து, மீதமுள்ள Cu²⁺/CuI கரைசலின் வெளிர் பச்சை நிறம் காணப்படும்).
ஒரு திண்ம மாதிரியில் (NH₄)₂SO₄, NH₄NO₃ மற்றும் வினைபுரியாத பதார்த்தங்கள் உள்ளன என அறியப்பட்டது. 1.00 g மாதிரி நீரில் கரைக்கப்பட்டு 250.00 cm³ இற்குச் செறிவூட்டப்பட்டது (கரைசல் S எனக் குறிப்பிடப்படும்).
செயற்பாடு 1: S இன் 50.00 cm³ பகுதி மிகுதி வலிமையான காரத்துடன் (NaOH) வெப்பமாக்கப்பட்டு, வெளிவிடப்பட்ட வாயு 30.00 cm³ 0.10 mol dm⁻³ HCl இற்குள் செலுத்தப்பட்டது. மீதி HCl ஐ நடுநிலையாக்க தேவைப்பட்ட 0.10 mol dm⁻³ NaOH கனவளவு 10.20 cm³.
செயற்பாடு 2: S இன் 25.00 cm³ பகுதிக்கு Al தூள் சேர்க்கப்பட்டு, தொடர்ந்து மிகுதி வலிமையான காரம் சேர்க்கப்பட்டு கலவை வெப்பமாக்கப்பட்டது. வெளிவிடப்பட்ட வாயு 30.00 cm³ 0.10 mol dm⁻³ HCl இற்குள் செலுத்தப்பட்டது. மீதி HCl நடுநிலையாக்க தேவைப்பட்ட 0.10 mol dm⁻³ NaOH கனவளவு 15.00 cm³.
(i) செயற்பாடு 1 இல் வெளிவிடப்படும் வாயுவை இனங்காண்க. (ii) செயற்பாடு 2 இல் வெளிவிடப்படும் கூடுதல் வாயுவை இனங்காண்க. (iii) செயற்பாடுகள் 1,2 இல் நடைபெறும் தாக்கங்களுக்கான சமன்படுத்திய இரசாயனச் சமன்பாடுகளை எழுதுக. (iv) மாதிரியிலுள்ள (NH₄)₂SO₄, NH₄NO₃ ஒவ்வொன்றினதும் நிறை% ஐக் கணிக்க. (H=1, N=14, O=16, S=32)
(iii) (NH₄)₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2NH₃+2H₂O; NH₄NO₃+NaOH→NaNO₃+NH₃+H₂O (இரண்டு செயற்பாடுகளிலும் நிகழும்); செயற்பாடு 2 இல் மாத்திரம் கூடுதலாக: 8Al+3NO₃⁻+5OH⁻+2H₂O→8AlO₂⁻+3NH₃.
(iv) மாதிரியில் (NH₄)₂SO₄=x g, NH₄NO₃=y g எனக் கொள்க (M=132, 80 முறையே).
செயற்பாடு 1 (50cm³ = மொத்தத்தில் 1/5): விடுவிக்கப்பட்ட NH₃ மூல்கள் = (0.10/1000)×(30.0−10.20) = (0.10/1000)×19.80.
சமன்பாடு (6): (x/132)×(1/5)×2 + (y/80)×(1/5) = (0.10/1000)×19.80.
செயற்பாடு 2 (25cm³ = மொத்தத்தில் 1/10, NH₄NO₃ இரு பாதைகள் வழி NH₃ தருகின்றது -- நேரடி +NO₃⁻ ஒடுக்கம் -- எனவே 2y): விடுவிக்கப்பட்ட NH₃ மூல்கள் = (0.10/1000)×(30.0−15.00) = (0.10/1000)×15.00.
சமன்பாடு (8): (x/132)×(1/10)×2 + (2y/80)×(1/10) = (0.10/1000)×15.00.
Eq(6) ஐ 1/2 ஆல் பெருக்கி Eq(8) இலிருந்து கழிக்க: y/(80×10) = (0.10/1000)×15.00 − (0.10/1000)×9.90 = (0.10/1000)×5.10.
⟹ y = (0.10/1000)×5.10×800 = 0.408 g.
y=0.408 ஐ Eq(8) இல் பிரதியிட: x/660 = (0.10/1000)×15.00 − 0.408/400 = (6.0−4.08)/4000 ⟹ x = 0.317 g.
% (NH₄)₂SO₄ = (0.317/1.0)×100 = 31.7%.
% NH₄NO₃ = (0.408/1.0)×100 = 40.8%.
67. 🟢 2016/P1/Q6 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
0.60 g KIO₃ மாதிரி நீரில் கரைக்கப்பட்டு அதனுடன் மிகுதி KI சேர்க்கப்பட்டது. KIO₃ ஐ முழுமையாக I₃⁻ ஆக மாற்ற தேவைப்படும் குறைந்தபட்ச 3.0 mol dm⁻³ HCl இன் அளவு (O=16, K=39, I=127)
(1) 33.6 cm³ (2) 1.0 cm³ (3) 4.7 cm³ (4) 5.6 cm³ (5) 10.2 cm³
விடை: (4).
IO₃⁻ + 5I⁻ + 6H⁺ → 3I₂ + 3H₂O (I₂ மிகுதி I⁻ உடன் இணைந்து I₃⁻ ஆகும்).
M(KIO₃) = 39+127+48 = 214 g/mol. மூல்கள் KIO₃ = 0.60/214 = 2.8037×10⁻³ mol.
தேவையான H⁺ மூல்கள் = 6 × 2.8037×10⁻³ = 1.68224×10⁻² mol.
கனவளவு HCl = 1.68224×10⁻²/3.0 = 5.6075×10⁻³ dm³ ≈ 5.6 cm³.
எனவே (3).
68. 🟢 2016/P1/Q8 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
ஓர் ஆர்கானிக் சேர்வை A இல் 39.97% C, 6.73% H, 53.30% O (நிறையளவு) உள்ளது. A இன் அனுபவச் சூத்திரம் யாது? (H=1, C=12, O=16)
(1) C₆H₈O₂ (2) C₂H₄O₂ (3) C₃H₇O₃ (4) C₃H₆O₃ (5) CH₂O
விடை: (5).
மூல்கள் (100g அடிப்படையில்): C=39.97/12=3.331, H=6.73/1=6.73, O=53.30/16=3.331.
விகிதம் C:H:O = 3.331:6.73:3.331 = 1:2:1 ⟹ CH₂O.
எனவே (5).
69. 🟢 2016/P1/Q10 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
F₂NNO மூலக்கூறின் மிகவும் நிலைப்பான லூயி கட்டமைப்பில் N①,N② இன் ஒட்சியேற்ற நிலைகள் முறையே யாவை? (எலும்புக்கூடு F-N①-N②-O, N① இல் மேலும் ஒரு F)
(1) +2 மற்றும் +2 (2) +1 மற்றும் +3 (3) +2 மற்றும் +3 (4) +1 மற்றும் +2 (5) +3 மற்றும் +1
விடை: (1).
N①: 2×F (ஒவ்வொன்றும் −1, N①க்கு +1 வீதம்) + N②(N-N பிணைப்பு, பங்களிப்பு 0) = +2.
N②: N①(0) + =O (இரட்டைப் பிணைப்பு, O=−2, N②க்கு +2) = +2.
சரிபார்ப்பு: N①+N②+2F(−2)+O(−2)=0 ⟹ 2+2−2−2=0 ✓.
எனவே N①=+2, N②=+2 = (1).
70. 🟢 2016/P1/Q13 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
ஒரு நிலக்கரி மாதிரியில் கந்தகச் சத்தை நிர்ணயிக்க பின்வரும் முறை பயன்படுத்தப்பட்டது. 1.60 g நிலக்கரி மாதிரி ஒட்சிசன் வாயுவில் எரிக்கப்பட்டது. உருவான SO₂ வாயு H₂O₂ கரைசலில் சேகரிக்கப்பட்டது. இக்கரைசல் 0.10 mol dm⁻³ NaOH உடன் தரமிடப்பட்டது. இறுதிப்புள்ளியை அடைய தேவைப்பட்ட NaOH கனவளவு 20.0 cm³. நிலக்கரி மாதிரியில் கந்தகத்தின் சதவீதம் (S=32)
(1) 1.0 (2) 2.0 (3) 4.0 (4) 6.0 (5) 8.0
விடை: (2).
SO₂ + H₂O₂ → H₂SO₄ (ஒட்சியேற்றம்). H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O.
மூல்கள் NaOH = 0.10×20.0/1000 = 2.0×10⁻³ mol. மூல்கள் H₂SO₄ = 1.0×10⁻³ mol = மூல்கள் S (1:1:1 சங்கிலி).
திணிவு S = 1.0×10⁻³×32 = 0.032 g. % S = (0.032/1.60)×100 = 2.0%.
எனவே (2).
71. 🟢 2015/P1/Q6 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
காபனேற்றுகளின் கலவையொன்றில் அடங்கியுள்ள MgCO₃, CaCO₃ என்பவற்றுக்கிடையிலான மூலர் விகிதம் முறையே 5:1 ஆகும். இக்கலவையின் தெரிந்த திணிவொன்றை வெப்பமாக்கியபோது உருவாகிய CO₂ ஆனது நியம வெப்பநிலையிலும் அமுக்கத்திலும் 134.4 dm³ எனும் கனவளவைக் கொண்டிருக்கும். வெப்பமாக்கிய காபனேற்றுக் கலவையின் திணிவு (C=12, O=16, Mg=24, Ca=40, நியம வெப்பநிலையிலும் அமுக்கத்திலும் ஒரு மூல் வாயுவின் ஒரு மூல் 22.4 dm³ கனவளவைக் கொண்டிருக்கும்)
(1) 1040 g (2) 528 g (3) 520 g (4) 750 g (5) 900 g
விடை: (3).
n(CO₂) = 134.4/22.4 = 6 mol. ஒவ்வொரு காபனேற்று மூலும் 1 மூல் CO₂ ஐத் தருவதால், மொத்த காபனேற்று மூல்கள் = 6mol. MgCO₃:CaCO₃ = 5:1 விகிதத்தில்: MgCO₃=5x, CaCO₃=x, 6x=6mol → x=1mol.
MgCO₃ = 5mol × (24+12+48) = 5×84 = 420g. CaCO₃ = 1mol × (40+12+48) = 100g.
மொத்த திணிவு = 420+100 = 520g.
72. 🟢 2015/P1/Q13 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
10.0 g திணிவுள்ள திரவ ஏப்டேன் (C₇H₁₆) மாதிரியொன்று 1.30 mol O₂ வாயுவுடன் கலக்கப்படுகிறது. ஏப்டேன் முழுமையாக எரிக்கப்படும்போது CO, CO₂ வாயுக்களின் கலவை உருவாகிறது. தாக்கத்திற்குப் பின் அறை வெப்பநிலையில் காணப்படும் வாயுக்களின் (CO, CO₂, O₂) மொத்த மூல்கள் 1.1 ஆகும் (உருவாகும் நீர் திரவமாக இருப்பதாகவும், அதில் வாயுக்களின் கரைதிறன் புறக்கணிக்கத்தக்கது எனவும் கருதுக). உருவாகும் CO வாயுவின் மூல்கள் (H=1, C=12, O=16):
(1) 0.50 (2) 0.52 (3) 0.54 (4) 0.40 (5) 0.45
விடை: (4).
n(C₇H₁₆) = 10.0/100 = 0.10mol (M=7×12+16×1=100). பொதுத் தாக்கம்: C₇H₁₆ + xO₂ → aCO + bCO₂ + 8H₂O(l), இதில் a+b=7 (கார்பன் சமநிலை).
ஒட்சிசன் சமநிலை: 2x = a(1)+b(2)+8(1) → 2x=a+2b+8.
வாயு மொத்தம் (0.10mol ஏப்டேனுக்கு): 0.10(a+b) + [1.30-0.10x] = 1.1 → 0.10(7)+1.30-0.10x=1.1 → 2.0-0.10x=1.1 → x=9.
a+2b=2(9)-8=10; a+b=7 ஆதலால் b=3, a=4.
n(CO) = 0.10mol × a(4) = 0.40 mol.
73. 🟢 2015/P1/Q15 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
KClO₃ இன் வெப்பச் சிதைவினால் உருவாகும் O₂ வாயு, நீரை கீழ்நோக்கி இடம்பெயர்த்தல் மூலம் சேகரிக்கப்படுகிறது. 27°C, 1.13×10⁵ Pa அமுக்கத்தில் இவ்வாறு சேகரிக்கப்பட்ட O₂ வாயுவின் கனவளவு 150.00 cm³ ஆகும். 27°C இல் நீரின் நிரம்பல் ஆவியமுக்கம் 0.03×10⁵ Pa எனத் தரப்பட்டால், சேகரிக்கப்பட்ட O₂ வாயுவின் திணிவு (O=16):
(1) 0.217 g (2) 1.98 g (3) 2.12 g (4) 2.17 g (5) 0.212 g
விடை: (5).
Dalton's law-ஐப் பயன்படுத்தி, P(O₂) = P(மொத்தம்) - P(நீர் ஆவி) = 1.13×10⁵ - 0.03×10⁵ = 1.10×10⁵ Pa.
PV=nRT ஐப் பயன்படுத்த: n(O₂) = (1.10×10⁵ Pa × 150.00×10⁻⁶ m³)/(8.314 J K⁻¹mol⁻¹ × 300K) = 16.5/2494.2 = 6.616×10⁻³mol.
திணிவு = 6.616×10⁻³mol × 32g/mol = 0.212 g.
74. 🟡 2014/P1/Q6 -- தனித்து தீர்க்கப்பட்ட கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ திட்டம் கிடைக்கவில்லை)
285 g MgCl₂ இல் உள்ள மொத்த அயன்களின் எண்ணிக்கைக்குச் சமமான எண்ணிக்கையிலான அயன்களைத் தரக்கூடிய NaCl இன் திணிவு (நெருங்கிய கிராமுக்கு) யாது? (Na=23, Mg=24, Cl=35.5)
(1) 263 g (2) 303 g (3) 351 g (4) 527 g (5) 176 g
விடை: (1) 263 g.
MgCl₂ இன் மோலார் திணிவு = 24+2(35.5) = 95 g/mol. mol MgCl₂ = 285/95 = 3 mol. MgCl₂ ஒரு ஃபார்முலா அலகுக்கு 3 அயன்கள் தரும் (1 Mg²⁺ + 2 Cl⁻). எனவே 3 mol MgCl₂ → 3×3 = 9 mol அயன்கள். NaCl ஒரு ஃபார்முலா அலகுக்கு 2 அயன்கள் தரும் (1 Na⁺ + 1 Cl⁻). 9 mol அயன்களைத் தர வேண்டிய NaCl mol எண்ணிக்கை = 9/2 = 4.5 mol. NaCl இன் மோலார் திணிவு = 23+35.5 = 58.5 g/mol. திணிவு = 4.5 × 58.5 = 263.25 g ≈ 263 g.
75. 🟡 2014/P1/Q13 -- தனித்து தீர்க்கப்பட்ட கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ திட்டம் கிடைக்கவில்லை)
18% (திணிவு/திணிவு) (NH₄)₂SO₄ நீர்க்கரைசலின் அடர்த்தி 1.10 g cm⁻³ எனில், அதன் செறிவு (mol dm⁻³) எவ்வளவு? ((NH₄)₂SO₄ இன் மோலார் திணிவு = 132 g mol⁻¹)
(1) 1.36 (2) 1.50 (3) 1.65 (4) 15.0 (5) 0.15
விடை: (2) 1.5 mol dm⁻³.
100 g கரைசலை அடிப்படையாக எடுத்தால்: (NH₄)₂SO₄ திணிவு = 18 g. கரைசலின் கனவளவு = திணிவு/அடர்த்தி = 100 g / 1.10 g cm⁻³ = 90.91 cm³ = 0.09091 dm³. mol (NH₄)₂SO₄ = 18/132 = 0.1364 mol. செறிவு = mol/கனவளவு(dm³) = 0.1364 / 0.09091 = 1.5 mol dm⁻³.
76. 🟢 2013/P1/Q7 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
Fe₂O₃, FeO கலவையொன்று திணிவுவழி 72.0% Fe கொண்டுள்ளது. இக்கலவையின் 1.0g இல் உள்ள Fe₂O₃ இன் திணிவு (O=16, Fe=56) யாது?
(1) 0.52g (2) 0.67g (3) 0.74g (4) 0.83g (5) 0.37g
விடை: (3) 0.74g.
Fe₂O₃(160g/mol) இல் %Fe = 112/160 = 0.700. FeO(72g/mol) இல் %Fe = 56/72 = 0.7778. x=Fe₂O₃ இன் திணிவுப் பின்னம் எனில்: 0.700x + 0.7778(1-x) = 0.72 → 0.700x+0.7778-0.7778x=0.72 → -0.0778x = -0.0578 → x = 0.743. 1.0g கலவையில் Fe₂O₃ திணிவு ≈ 0.74g.
77. 🟢 2013/P1/Q8 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
F₂(g), Xe(g) மாதிரிகள் நிலையான கனவளவுக் கொள்கலனொன்றில் கலக்கப்படுகின்றன. தாக்கத்திற்கு முன் F₂(g), Xe(g) இன் பகுதியமுக்கங்கள் முறையே 8.0×10⁻⁵ kPa, 1.7×10⁻⁵ kPa ஆகும். Xe(g) முழுவதும் தாக்கி, ஒரு திண்மச் சேர்வையை உருவாக்கும்போது, எஞ்சிய F₂(g) இன் பகுதியமுக்கம் 4.6×10⁻⁵ kPa ஆகக் காணப்பட்டது. தொகுதி மாறா வெப்பநிலையில் பேணப்பட்டது. உருவாகும் திண்மச் சேர்வையின் சூத்திரம் யாது?
(1) XeF₈ (2) XeF₂ (3) XeF₃ (4) XeF₄ (5) XeF₆
விடை: (4) XeF₄.
தாக்கிய F₂ = 8.0×10⁻⁵ - 4.6×10⁻⁵ = 3.4×10⁻⁵ kPa. தாக்கிய Xe = 1.7×10⁻⁵ kPa (முழுவதும் தாக்கியது). விகிதம் F₂:Xe = 3.4×10⁻⁵ : 1.7×10⁻⁵ = 2:1. எனவே Xe + 2F₂ → XeF₄.
78. 🟢 2013/P1/Q30 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
ஒரு திண்ம மாதிரியில் CaCO₃, MgCO₃ மாத்திரம் அடங்கியுள்ளன. மாதிரியிலுள்ள CaCO₃, MgCO₃ முழுவதும் தாக்குவதற்கு 0.088M HCl இன் 42.00cm³ தேவைப்பட்டது. வடிகலனை (filtrate) ஆவியாக்கிப் பெறப்பட்ட நீரிலிக் குளோரைட்டு உப்புகளின் திணிவு 0.19g ஆகும். மாதிரியிலுள்ள CaCO₃ இன் திணிவு யாது? (C=12,O=16,Mg=24,Ca=40,Cl=35.5)
(1) 0.11g (2) 0.12g (3) 0.05g (4) 0.07g (5) 0.09g
விடை: (5) 0.09g.
mol HCl = 0.042×0.088 = 3.696×10⁻³ mol. CaCO₃+2HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂; MgCO₃+2HCl→MgCl₂+H₂O+CO₂. a=mol CaCO₃, b=mol MgCO₃: 2a+2b=3.696×10⁻³ → a+b=1.848×10⁻³. குளோரைட்டு உப்புகளின் திணிவு: 111a+95b=0.19 (CaCl₂=111g/mol, MgCl₂=95g/mol). b=1.848×10⁻³-a ஐப் பிரதியிட்டு: 111a+95(1.848×10⁻³-a)=0.19 → 16a=0.19-0.17556=0.01444 → a=9.025×10⁻⁴mol. திணிவு CaCO₃ = 9.025×10⁻⁴×100 = 0.09g.
79. 🟢 2012/P1/Q7 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
நைதரசனின் ஒரு வாயு ஐதரைட்டு, NₐH_b (20 cm³), மிகையான O₂ இல் எரிக்கப்பட்டு 10 cm³ N₂ ஐயும் 30 cm³ நீராவியையும் தந்தது. இவ்வாயு ஐதரைட்டின் சூத்திரம் யாது?
(1) NH₃ (2) N₂H₂ (3) N₂H₄ (4) N₃H (5) N₃H₅
விடை: (1) NH₃.
அனைத்தும் ஒரே வெப்பநிலை/அழுத்தத்தில் இருப்பதால், கனவளவு விகிதம் = மோல் விகிதம் (Avogadro விதி): NₐH_b : N₂ : H₂O = 20:10:30 = 2:1:3. N அணுக்களைச் சமன்செய்தல்: 2 NₐH_b மூலக்கூறுகள் 1 N₂ (2 N அணுக்கள்) தருகின்றன ⟹ a=1. H அணுக்களைச் சமன்செய்தல்: 2 NₐH_b மூலக்கூறுகள் 3 H₂O (6 H அணுக்கள்) தருகின்றன ⟹ b=3. எனவே சூத்திரம் NH₃.
80. 🟢 2012/P1/Q8 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
ஒரு நீரேற்றப்பட்ட உலோகக் கார்பனேற்று, MCO₃.4H₂O இன் 15.6 g அளவை வெப்பச்சிதைவு செய்யும்போது 4.0 g உலோக ஒட்சைட்டு உருவாகிறது. உலோகம் M இன் தொடர்புடைய அணுத்திணிவு: (H=1, C=12, O=16)
(1) 26 (2) 24 (3) 63.5 (4) 56 (5) 40
விடை: (2) 24.
MCO₃.4H₂O இன் மோலார் நிறை = M+60+72 = M+132 (CO₃=60, 4H₂O=72). MO இன் மோலார் நிறை = M+16. மோல் எண்ணிக்கை மாறாது (M ஒவ்வொரு மூலக்கூறிலும் ஒன்று): 15.6/(M+132) = 4.0/(M+16). குறுக்குப் பெருக்கல்: 15.6(M+16) = 4.0(M+132) ⟹ 15.6M+249.6 = 4.0M+528 ⟹ 11.6M = 278.4 ⟹ M = 24.
81. 🟢 2012/P1/Q10 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
0.150 mol dm⁻³ செறிவுள்ள Na₂SO₄ கரைசலின் 250 cm³ உடன் 0.100 mol dm⁻³ செறிவுள்ள NaCl கரைசலின் 750 cm³ ஐக் கலந்து ஒரு கரைசல் தயாரிக்கப்பட்டது. இக்கரைசலில் Na இன் கூட்டமைப்பு ppm அலகில்: (O=16, Na=23, S=32, Cl=35.5)
(1) 3.45 (2) 0.15 (3) 3450 (4) 2588 (5) 1725
விடை: (3) 3450.
Na₂SO₄ இலிருந்து Na மோல் = 0.250×0.150×2 = 0.075mol. NaCl இலிருந்து Na மோல் = 0.750×0.100 = 0.075mol. மொத்த Na மோல் = 0.150mol. Na நிறை = 0.150×23 = 3.45g = 3450mg. மொத்தக் கரைசல் கொள்ளளவு = 250+750 = 1000cm³, நீர்க்கரைசலின் அடர்த்தி தோராயமாக 1g/cm³ எனக் கருதி மொத்த நிறை≈1000g=1kg. ppm = 3450mg/1kg = 3450 ppm.
82. 🟢 2012/P1/Q28 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
ஒரு மந்த மாசுப்பொருளால் கலப்பட்டமைந்த NaOH மாதிரி ஒன்றின் 4.00 g அளவு 1.0 dm³ நீரில் கரைக்கப்பட்டது. இக்கரைசலின் 50.0 cm³ பங்கு, 0.10 mol dm⁻³ HCl கரைசலின் 50.0 cm³ உடன் தாக்கமடையச் செய்யப்பட்டது. தாக்கக் கலவையின் pH 2.0 எனக் காணப்பட்டது. NaOH மாதிரியின் சத்துத்தூய்மைச் சதவீதம்: (H=1, O=16, Na=23)
(1) 12 (2) 20 (3) 60 (4) 80 (5) 90
விடை: (4) 80.
மொத்த மோல் HCl = 0.050×0.10 = 5.0×10⁻³mol. இறுதிக் கலவையின் கொள்ளளவு = 100cm³ = 0.1dm³, pH=2.0 ⟹ [H⁺]மீதி = 10⁻²mol dm⁻³ ⟹ மீதமுள்ள (தாக்கமடையாத) HCl மோல் = 0.01×0.1 = 1.0×10⁻³mol. எனவே NaOH உடன் தாக்கமடைந்த HCl மோல் = 5.0×10⁻³-1.0×10⁻³ = 4.0×10⁻³mol = NaOH மோல் (50.0cm³ பங்கில், 1:1 விகிதம்). 1.0dm³ (முழு கரைசல்) இல் NaOH மோல் = 4.0×10⁻³×(1000/50) = 0.08mol. NaOH நிறை = 0.08×40 = 3.2g. சத்துத்தூய்மை% = (3.2/4.00)×100 = 80%.
83. 🟢 2012/P1/Q29 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
அறை வெப்பநிலையில், 0.10 mol dm⁻³ HCl கரைசல் மெதுவாக 100.0 cm³ Pb(NO₃)₂ கரைசலுடன் தாக்கம் முழுமையடையும் வரை சேர்க்கப்பட்டது. உருவான கரைசல் வடிகட்டப்பட்டு, எஞ்சிய திண்மப்பொருள் நிலையான நிறையாகும் வரை உலரவைக்கப்பட்டது. வறள் எஞ்சியத்தின் நிறை 0.139 g. Pb(NO₃)₂ கரைசலின் செறிவு: (N=14, O=16, Cl=35.5, Pb=207)
(1) 4.2×10⁻³ mol dm⁻³ (2) 5.0×10⁻⁴ mol dm⁻³ (3) 1.0×10⁻² mol dm⁻³ (4) 8.4×10⁻³ mol dm⁻³ (5) 5.0×10⁻³ mol dm⁻³
விடை: (5) 5.0×10⁻³ mol dm⁻³.
PbCl₂ இன் மோலார் நிறை = 207+2(35.5) = 278 g mol⁻¹. Pb(NO₃)₂+2HCl→PbCl₂↓+2HNO₃ என்பதால், மோல் PbCl₂ = மோல் Pb(NO₃)₂. மோல் PbCl₂ = 0.139/278 = 5.0×10⁻⁴mol. [Pb(NO₃)₂] = 5.0×10⁻⁴mol/0.1dm³ = 5.0×10⁻³ mol dm⁻³.
84. 🟢 2012/P1/Q40 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
N₂ வாயுவுடன் தாக்கமடையும் ஒரேயொரு தொகுதி IA தனிமம் Li ஆகும். ஒரு பரிசோதனையில், 51 g Li ஆனது 39 g N₂ உடன் தாக்கமடையச் செய்யப்படுகிறது. பின்வரும் கூற்றுகளுள் எவை/எது உண்மை? (Li=7, N=14)
(a) Li முழுமையாகத் தாக்கமடையும், சிறிது N₂ மீதமிருக்கும்.
(b) N₂ முழுமையாகத் தாக்கமடையும், சிறிது Li மீதமிருக்கும்.
(c) Li அல்லது N₂ எதுவும் முழுமையாகத் தாக்கமடையாது.
(d) கோட்பாட்டு ரீதியாக, உருவாகும் விளைபொருளின் அளவு 85 g ஆக இருக்கும்.
(1) (a),(b) மாத்திரம் சரி (2) (b),(c) மாத்திரம் சரி (3) (c),(d) மாத்திரம் சரி (4) (d),(a) மாத்திரம் சரி (5) வேறு எண்/சேர்மானம் சரி
விடை: (4) -- (d),(a) மாத்திரம் சரி.
6Li+N₂→2Li₃N. மோல் Li = 51/7 = 7.286mol. மோல் N₂ = 39/28 = 1.393mol. 1.393mol N₂ உடன் முழுமையாகத் தாக்க தேவையான Li = 6×1.393 = 8.357mol -- ஆனால் கிடைப்பது 7.286mol மாத்திரம் (போதாது) ⟹ Li எல்லைப்படுத்தும் காரணி, முழுமையாகத் தாக்கும்; N₂ மிகையாக இருந்து சிறிது மீதமிருக்கும் -- (a) சரி, (b),(c) பொய்.
Li₃N இன் மோலார் நிறை = 3(7)+14 = 35 g mol⁻¹. Li எல்லைப்படுத்துவதால், மோல் Li₃N = (7.286/6)×2 = 2.429mol. நிறை = 2.429×35 = 85.0 g -- (d) சரி.
எனவே (a),(d) சரி = (4).
85. 🟢 2021/P1/Q12 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
0.150 mol dm⁻³ HNO₃ கரைசலின் 300 cm³ ஐத் தயாரிப்பதற்குத் தேவையான, அடர்த்தி 1.42 g cm⁻³ ஐயும் செறிவு 70.0% (w/w) ஐயும் கொண்ட செறிந்த HNO₃ அமிலத்தின் சரியான கனவளவைக் (cm³) காட்டும் கோவை எது? (H=1, N=14, O=16)
(1) (100/1.42)×(63/70.0)×(0.150/1000)×300 (2) (1.42/100)×(63/70.0)×(1000/0.150)×300 (3) (100/1.42)×(63/70.0)×(1000/0.150)×(1/300) (4) (1.42/100)×(70.0/63)×(0.150/1000)×300 (5) (100/1.42)×(70.0/63)×(0.150/1000)×300
விடை: (1).
HNO₃ இன் மோலார் நிறை = 1+14+48 = 63 g mol⁻¹. தேவையான HNO₃ மோல்கள் = (0.150/1000)×300. தேவையான HNO₃ நிறை = (0.150/1000)×300×63 g. இது 70.0% கரைசலின் 70.0/100 பகுதி என்பதால், கரைசலின் நிறை = [(0.150/1000)×300×63]×(100/70.0). அடர்த்தி 1.42 g cm⁻³ ஐப் பயன்படுத்தி, கனவளவு = நிறை/அடர்த்தி = (100/1.42)×(63/70.0)×(0.150/1000)×300 = விருப்பம் (2).
86. 🟢 2021/P1/Q18 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
KBr இன் 0.0119 g திணிவைச் 500.0 cm³ காய்ச்சி வடித்த நீரில் கரைக்கும்போது அக்கரைசலின் K⁺ இன் அமைப்பு mol dm⁻³ இலும் ppm (mg kg⁻¹) இலும் முறையே: (K=39, Br=80; கரைசலின் அடர்த்தி = 1.00 kg dm⁻³)
(1) 2.0×10⁻⁴, 3.9 ஆகும். (2) 2.0×10⁻⁴, 7.8 ஆகும். (3) 1.0×10⁻⁴, 3.9 ஆகும். (4) 1.0×10⁻⁴, 7.8 ஆகும். (5) 2.0×10⁻⁴, 1.3 ஆகும்.
விடை: (2) 2.0×10⁻⁴ mol dm⁻³, 7.8 ppm.
KBr இன் மோலார் நிறை = 39+80 = 119 g mol⁻¹. மோல் KBr = 0.0119/119 = 1.0×10⁻⁴ mol. [K⁺] = மோல்/கனவளவு(dm³) = 1.0×10⁻⁴/0.500 = 2.0×10⁻⁴ mol dm⁻³.
K⁺ இன் நிறை = 1.0×10⁻⁴mol×39 = 3.9×10⁻³g = 3.9 mg. கரைசலின் நிறை = 500 cm³×1.00 g cm⁻³ = 500g = 0.500 kg. ppm = 3.9 mg/0.500 kg = 7.8 ppm.
87. 🟢 2021/P1/Q22 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
பரிசோதனையொன்றில், மிகை N₂ வாயுவுடன் உலோகம் Mg தாக்கம் புரிய இடமளிக்கப்பட்டு கிடைக்கும் விளைபொருள் H₂O உடன் தாக்கம் புரியவிடப்பட்டது. நியம வெப்பநிலை (273 K) இலும் அமுக்கம் (1.0 atm) இலும் வெளியேறிய வாயுவின் கனவளவு 672 cm³ ஆகும். பரிசோதனையில் பயன்படுத்தப்பட்ட Mg இன் திணிவு ஆனது (273 K, 1.0 atm இல் 1.0 mol வாயு 22.4 dm³ கனவளவை அடைக்கும் எனக்கொள்க. Mg=24)
(1) 0.48 g (2) 0.72 g (3) 1.08 g (4) 1.50 g (5) 0.24 g
விடை: (3) 1.08 g.
படி 1: 3Mg+N₂→Mg₃N₂ (மெக்னீசியம் நைத்திரைட்டு). படி 2: Mg₃N₂+6H₂O→3Mg(OH)₂+2NH₃↑ (வெளியேறும் வாயு NH₃).
மோல் NH₃ = 672/22400 = 0.030 mol. படி 2 இலிருந்து, மோல் Mg₃N₂ = 0.030×(1/2) = 0.015 mol. படி 1 இலிருந்து, மோல் Mg = 3×0.015 = 0.045 mol.
நிறை Mg = 0.045×24 = 1.08 g.
2021/P2/Q9(b) கலவை X ஆனது அலுமினியம் சல்பைட்டு (Al₂S₃) உம் ஃபெரிக் சல்பைட்டு (Fe₂S₃) உம் மாத்திரம் கொண்டுள்ளது. X இன் m நிறையை H₂ வாயுவின் கீழ் உயர் வெப்பநிலையில் வெப்பப்படுத்தும்போது, Al₂S₃ மாறாமலிருக்க Fe₂S₃ இரும்பு (Fe) உலோகமாக மாற்றப்பட்டது; இறுதி நிறை 0.824 g. X இன் மற்றொரு m நிறையை காற்றில் உயர் வெப்பநிலையில் வெப்பப்படுத்தும்போது, Al₂S₃, Fe₂S₃ இரண்டும் சிதைந்து SO₂ வாயுவைத் தந்தன; இவ்வாயு H₂O₂ கரைசலினூடாகச் செலுத்தப்பட்டு H₂SO₄ ஆக ஒட்சியேற்றப்பட்டது (ஒரேயொரு விளைபொருள்); இக்கரைசல் முழுவதும் 1.00 mol dm⁻³ NaOH உடன் ஃபீனொல்பதலீன் முன்னிலையில் நியமிக்கப்பட்டபோது 36.00 cm³ தேவைப்பட்டது.
(i) Fe₂S₃ உம் H₂ வாயுவும் தாக்கும் சமப்படுத்திய சமன்பாடு. (ii) SO₂ உம் H₂O₂ உம் தாக்கி H₂SO₄ தரும் சமப்படுத்திய சமன்பாடு. (iii) X இல் Al₂S₃, Fe₂S₃ இன் நிறை % களைக் கணக்கிடுக. (iv) மேலுள்ள நியமிப்பை ஃபீனொல்பதலீனுக்குப் பதிலாக மெதைல் ஆரஞ்சு மூலம் செய்தால் பியூரட் அளவீட்டில் மாற்றம் ஏற்படுமா? விளக்குக. (Al=27, S=32, Fe=56)
(ii) SO₂+H₂O₂→H₂SO₄.
(iii) மோலார் நிறைகள்: Al₂S₃=150, Fe₂S₃=208 g mol⁻¹. n(Al₂S₃)=x, n(Fe₂S₃)=y எனக்கொள்க.
H₂ ஒடுக்கத்திலிருந்து: 150x+112y=0.824 (Fe₂S₃→2Fe, ஒவ்வொரு y mol Fe₂S₃ இற்கும் 2y mol Fe, நிறை=112y).
காற்று+நியமிப்பிலிருந்து: மோல் NaOH=1.00×36.00/1000=0.0360mol; H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O என்பதால் மோல் H₂SO₄=மோல் SO₂=0.0180mol. இரு சல்பைட்டுகளும் ஒவ்வொரு மூலக்கூறிற்கும் 3 S அணுக்களைக் கொண்டுள்ளதால்: 3x+3y=0.0180 ⇒ x+y=0.0060.
இரு சமன்பாடுகளையும் தீர்க்க: x=0.0060-y ⇒ 150(0.0060-y)+112y=0.824 ⇒ 0.90-38y=0.824 ⇒ y=0.002mol, x=0.004mol.
நிறை Al₂S₃=0.004×150=0.600g. நிறை Fe₂S₃=0.002×208=0.416g. மொத்த நிறை m=1.016g.
%Al₂S₃=0.600/1.016×100=59.06% (59%). %Fe₂S₃=100-59.06=40.94% (41%).
(iv) இல்லை, மாற்றமிராது. இது ஒரு வலிமையான அமிலம்-வலிமையான காரம் நியமிப்பு (H₂SO₄/NaOH) என்பதால், மெதைல் ஆரஞ்சு, ஃபீனொல்பதலீன் இரண்டினதும் நிற மாற்ற pH வீச்சுகளும் நியமிப்பு வளையியின் செங்குத்தான பகுதிக்குள் அமைந்துள்ளன -- எனவே இரண்டு சுட்டிகளுமே அதே இறுதிப்புள்ளியில் (சமான புள்ளிக்கு மிக அருகில்) நிறமாற்றத்தைக் காட்டும்.
2025/P2/Q6(b) Cu தூளும் நைத்திரிக் அமிலமும் தாக்கும்போது N, O கொண்ட ஒரு சிவப்பு-கபில வாயு உருவாகிறது. 33°C இல் நடத்தப்பட்ட ஒரு பரிசோதனையில், உற்பத்தியான வாயு 150 cm³ கொள்கலனில் சேகரிக்கப்பட்டது. வாயுவின் அமுக்கமும் நிறையும் முறையே 831.4 mm Hg உம் 0.300 g உம். வாயுவின் மோலார் நிறையைக் கணக்கிட்டு அதன் இரசாயன வாய்பாட்டைத் தருக. செய்யப்பட்ட கருதுகோள்/களைக் கூறுக. (1 mm Hg = 133.3 Pa, N=14, O=16)
PV=nRT=(m/M)RT ⇒ M=mRT/(PV).
அடர்த்தி d=m/V=0.300g/150×10⁻³dm³=2.0 g dm⁻³.
P=831.4×133.3=1.108×10⁵Pa. T=33°C=306K.
M=dRT/P=(2.0×10³g m⁻³×8.314 J K⁻¹mol⁻¹×306K)/(1.108×10⁵Pa)=46 g mol⁻¹.
N+2O=14+32=46 ⇒ வாயு = NO₂ (நைத்திரசன் டையொக்சைட்டு, செம்பு+செறிந்த நைத்திரிக் அமிலத்தின் அறியப்பட்ட சிவப்பு-கபில விளைபொருள்).
2025/P2/Q9(b) சிடரைட் எனும் கனிமம் முதன்மையாக FeCO₃ ஐக் கொண்டுள்ளது; காலப்போக்கில் CaCO₃ இலுள்ள Ca²⁺ Fe²⁺ ஆல் பகுதியளவு பிரதியீடு செய்யப்பட்டதால் CaCO₃ உடன் கலந்துள்ளது; சிலிக்கா போன்ற சிறிதளவு அசுத்தங்களும் உள்ளன. 8.5g சிடரைட் மாதிரி 900°C இல் ஒட்சிசன்-அற்ற நிலைமையில் மாறா நிறை அடையும் வரை வெப்பப்படுத்தப்பட்டது; மீதி நிறை 5.2g (FeCO₃→FeO+CO₂, CaCO₃→CaO+CO₂). மற்றொரு 1.7g மாதிரி மிகையான நீர்த்த H₂SO₄ இல் கரைக்கப்பட்டு, வடிகட்டப்பட்டு, 100.00cm³ ஆக நீர்த்தாக்கப்பட்டது; 25.00cm³ பகுதி 0.04mol dm⁻³ KMnO₄ உடன் நியமிக்கப்பட்டபோது 12.50cm³ தேவைப்பட்டது. Fe,Ca தவிர்ந்த ஏனைய உலோகங்கள் புறக்கணிக்கத்தக்கவை எனக் கொள்க. (C=12,O=16,Ca=40,Fe=56)
(i) சிடரைட் மாதிரியில் CaCO₃ இன் நிறை % ஐக் கணக்கிடுக. (ii) CaCO₃ தவிர்ந்த அசுத்தங்களின் % ஐக் கணக்கிடுக. (iii) 8.5g மாதிரி ஒட்சிசன் முன்னிலையில் வெப்பச் சிதைவடையும்போது FeCO₃ ஆனது Fe₂O₃ உம் Fe₃O₄ உம் 1:1 மோலார் விகிதத்தில் தரும், CaCO₃ CaO ஆக சிதையும். வெப்பச் சிதைவுக்குப் பின் மீதமிருக்கும் திணிவின் நிறையைக் கணக்கிடுக.
உற்பத்தியான CO₂ = (8.5-5.2)/44 = 0.075 mol = மொத்த மோல்(FeCO₃+CaCO₃).
Fe²⁺ தீர்மானம் (KMnO₄ நியமிப்பு): MnO₄⁻ மோல்=0.04×12.5×10⁻³=5×10⁻⁴mol. 5Fe²⁺+MnO₄⁻+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O (1:5 விகிதம்).
Fe²⁺ மோல் (25cm³)=5×5×10⁻⁴=2.5×10⁻³mol. Fe²⁺ மோல்(100cm³)=2.5×10⁻³×4=1.0×10⁻²mol. Fe²⁺ மோல்(8.5g மாதிரியில்)=1.0×10⁻²×(8.5/1.7)=0.05mol FeCO₃.
CaCO₃ மோல் = 0.075-0.05=0.025mol. நிறை CaCO₃=0.025×100=2.5g.
(i) நிறை%CaCO₃ = 2.5/8.5×100 = 29.4%.
(ii) நிறை FeCO₃=0.05×116=5.8g. FeCO₃+CaCO₃=5.8+2.5=8.3g. அசுத்தங்கள்=8.5-8.3=0.2g. % அசுத்தங்கள் = 0.2/8.5×100 = 2.35%.
(iii) சமப்படுத்திய சமன்பாடு: 5FeCO₃+O₂→Fe₂O₃+Fe₃O₄+5CO₂ (Fe:5=2+3 ✓, O:5×3+2=17=3+4+5×2 ✓).
0.05mol FeCO₃ ⇒ Fe₂O₃=0.05/5=0.01mol, Fe₃O₄=0.01mol. நிறை Fe₂O₃=0.01×160=1.6g. நிறை Fe₃O₄=0.01×232=2.32g.
CaCO₃(0.025mol)→CaO: நிறை CaO=0.025×56=1.4g. அசுத்தங்கள் (சிலிக்கா)=0.2g (மாறாது நிலைத்திருக்கும்).
மொத்த மீதித் திணிவு = 1.6+2.32+1.4+0.2 = 5.52 g.
91. 🟢 2022/P1/Q13 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
தூய இரும்பு(II) ஒட்சலேற்று (FeC₂O₄) இன் ஒரு 0.4314g மாதிரி மிகையான ஐதன H₂SO₄ இல் கரைக்கப்பட்டது. இம்முழுக் கரைசலும் 0.060mol dm⁻³ KMnO₄ கரைசலுடன் நியமிப்புச் செய்யப்பட்டது. முடிவுப் புள்ளியில் அளவு வாசிப்பு (FeC₂O₄ இன் சார் மூலக்கூற்று திணிவு = 143.8)
(1) 50.00cm³ (2) 20.00cm³ (3) 25.00cm³ (4) 30.00cm³ (5) 40.00cm³
விடை: (4) 30.00cm³.
FeC₂O₄ இன் மோல் எண்ணிக்கை = 0.4314g / 143.8 g mol⁻¹ = 0.003 mol.
இங்கு முக்கிய கருத்து: MnO₄⁻ ஆனது FeC₂O₄ இன் இரு பகுதிகளையுமே ஒட்சியேற்றுகின்றது — Fe²⁺ அயன் (Fe²⁺→Fe³⁺+e⁻, 1 இலத்திரனை இழக்கின்றது) மற்றும் ஒட்சலேற்று அயன் C₂O₄²⁻ (C₂O₄²⁻→2CO₂+2e⁻, 2 இலத்திரன்களை இழக்கின்றது) ஆகிய இரண்டும் — இதனால் ஒவ்வொரு FeC₂O₄ அலகும் KMnO₄ இற்கு மொத்தமாக 1+2=3 இலத்திரன்களை வழங்குகின்றது.
மொத்த இலத்திரன்கள் = 0.003 mol × 3 = 0.009 mol.
பேர்மங்கனேற்று அரை-தாக்கம் MnO₄⁻+8H⁺+5e⁻→Mn²⁺+4H₂O இலிருந்து, ஒவ்வொரு MnO₄⁻ அயனும் 5 இலத்திரன்களை ஏற்கின்றது. எனவே தேவையான மோல் KMnO₄ = 0.009/5 = 0.0018 mol.
கனவளவு KMnO₄ கரைசல் = 0.0018 mol / 0.060 mol dm⁻³ = 0.03 dm³ = 30.00 cm³.
92. 🟢 2022/P1/Q26 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
மகனீசியம் நைத்திரெட்டும் இலிதியம் நைத்திரெட்டும் பின்வரும் சமன்பாடுகளுக்கேற்ப நீருடன் தாக்கம் புரிகின்றன. Mg₃N₂(s)+6H₂O(l)→3Mg(OH)₂(aq)+2NH₃(g); Li₃N(s)+3H₂O(l)→3LiOH(aq)+NH₃(g). மகனீசியம் உலோகத்தின் மூன்று மூல்களும் இலிதியம் உலோகத்தின் ஓர் அறியா அளவும் உள்ள ஒரு கலவை மிகையான N₂ வாயுவுடன் முற்றாகத் தாக்கம் புரியச் செய்யப்பட்டது. இத்தாக்கத்திலிருந்து கிடைக்கும் விளைபொருட் கலவை மிகையான நீருடன் முற்றாகத் தாக்கம் புரியச் செய்யப்பட்டபோது NH₃ வாயுவின் 44.2g உண்டாக்கப்பட்டது. உலோகக் கலவையில் உள்ள இலிதியத்தின் திணிவு (H=1,Li=7,N=14,Mg=24)
(1) 14.2g (2) 20.2g (3) 1.8g (4) 4.2g (5) 12.6g
விடை: (5) 12.6g.
மொத்த NH₃ மோல் = 44.2g / 17 g mol⁻¹ = 2.6 mol.
3 mol Mg உலோகம் N₂ உடன் முற்றாகத் தாக்கும்போது (3Mg+N₂→Mg₃N₂ விகிதப்படி) சரியாக 1 mol Mg₃N₂ உருவாகின்றது; கொடுக்கப்பட்ட நீராற்பகுப்புச் சமன்பாட்டின்படி 1 mol Mg₃N₂, 2 mol NH₃ ஐத் தருகின்றது — எனவே Mg₃N₂ மொத்த NH₃ இல் 2 mol ஐ வழங்குகின்றது.
மீதமுள்ள NH₃ இலிதியம் நைத்திரைட்டிலிருந்து வர வேண்டும்: 2.6 mol − 2 mol = 0.6 mol NH₃ Li₃N இலிருந்து கிடைத்துள்ளது.
Li₃N+3H₂O→3LiOH+NH₃ சமன்பாட்டின்படி Li₃N உம் NH₃ உம் இடையே 1:1 விகிதம் இருப்பதால், உருவான Li₃N மோல் = 0.6 mol.
ஒவ்வொரு Li₃N அலகிலும் 3 லித்தியம் அணுக்கள் உள்ளதால், முதலில் இருந்த Li உலோகத்தின் மோல் = 3 × 0.6 mol = 1.8 mol.
Li இன் திணிவு = 1.8 mol × 7 g mol⁻¹ = 12.6g.
93. 🟢 2022/P1/Q27 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
அமோனியாவைப் பின்வரும் சமன்படுத்தாத இரசாயனச் சமன்பாட்டினால் காட்டப்பட்டுள்ளவாறு உயர் வெப்பநிலைகளில் தொகுக்கலாம். NO(g)+H₂(g)→NH₃(g)+H₂O(g). NO இன் 45.0g இலிருந்தும் H₂ இன் 12.0g இலிருந்தும் தொகுக்கப்படத்தக்க கிராமிலான NH₃ இன் உயர்ந்தபட்ச அளவு (சார் மூலக்கூற்றுத் திணிவு: H₂=2, NO=30, NH₃=17)
(1) 25.5 (2) 40.8 (3) 2.4 (4) 4.8 (5) 12.8
விடை: (1) 25.5g.
முதலில் சமன்பாட்டைச் சமன்படுத்த வேண்டும் — சரியான சமன்படுத்தப்பட்ட வடிவம்: 2NO+5H₂→2NH₃+2H₂O (சரிபார்ப்பு: N: 2=2 ✓; O: 2=2 ✓; H: 10=6+4=10 ✓).
கிடைக்கும் NO மோல் = 45.0g/30 g mol⁻¹ = 1.5 mol. கிடைக்கும் H₂ மோல் = 12.0g/2 g mol⁻¹ = 6.0 mol.
2:5 என்னும் NO:H₂ விகிதத்தின்படி, 1.5 mol NO இற்குத் தேவையான H₂ = 1.5×(5/2) = 3.75 mol; 6.0 mol H₂ கிடைக்கின்றது (தேவைக்கும் அதிகமாக) என்பதால், NO ஆனது எல்லைப்படுத்தும் வினைபடி (limiting reagent) ஆகும்.
2:2 என்னும் NO:NH₃ விகிதத்தின்படி (1:1), உருவாகும் NH₃ மோல் = 1.5 mol.
NH₃ இன் திணிவு = 1.5 mol × 17 g mol⁻¹ = 25.5g.