📝 பயிற்சி

எல்லைத் தெரிவு செய்து, பகுதி I (MCQ) அல்லது பகுதி II (கட்டுரை) பயிற்சி செய்யுங்கள்.

சார் அணுத்திணிவும் மோல் கருத்தும் · பகுதி II

அலகு 7 — சார் அணுத்திணிவும் மோல் கருத்தும்

1. (அ) சார் அணுத்திணிவு என்றால் என்ன? அதன் வரையறையை எழுதுக. (3 புள்.)
(ஆ) பொட்டாசியம் (K) அணுவின் திணிவு 6.144 × 10⁻²³ g, ¹²C அணுவின் திணிவு 1.7 × 10⁻²³ g எனில் — K-யின் சார் அணுத்திணிவைக் கணக்கிடுக. (4 புள்.)
(இ) சார் அணுத்திணிவுக்கு யூனிட் இல்லாதது ஏன்? (3 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

சார் அணுத்திணிவு = ¹²C-யின் 1/12 பங்கை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒப்பீட்டு விகிதம்.
Ar சூத்திரம் = (மூலக அணுவின் சராசரி திணிவு) ÷ (¹²C-யின் 1/12).
K: ¹²C-யின் 1/12 = 1.7/12 × 10⁻²³ g.
Ar(K) = 6.144 × 10⁻²³ ÷ (1.7/12 × 10⁻²³) = 39.
யூனிட் இல்லாதது: இரு திணிவுகளின் விகிதம் — யூனிட்கள் ஒன்றோடொன்று நீங்கிவிடும்.

(அ) சார் அணுத்திணிவின் வரையறை:

ஒரு மூலகத்தின் அணுவின் சராசரி திணிவை, ¹²C அணுவின் திணிவின் 1/12 பங்குடன் ஒப்பிட்டுக் காணப்படும் விகிதமே சார் அணுத்திணிவு (Ar) ஆகும்.

சூத்திரம்:

Ar = (மூலக அணுவின் சராசரி திணிவு) ÷ (¹²C அணுவின் திணிவின் 1/12 பங்கு)

(ஆ) K-யின் சார் அணுத்திணிவு கணக்கீடு:

தரவு:
• K அணுவின் திணிவு = 6.144 × 10⁻²³ g
• ¹²C திணிவு = 1.7 × 10⁻²³ g

¹²C-யின் 1/12 பங்கு = (1.7 × 10⁻²³) ÷ 12 g

Ar(K) = (6.144 × 10⁻²³) ÷ [(1.7 × 10⁻²³) ÷ 12]
= (6.144 × 10⁻²³ × 12) ÷ (1.7 × 10⁻²³)
= 73.728 ÷ 1.7
= 39

(இ) யூனிட் இல்லாதது ஏன்?

சார் அணுத்திணிவு என்பது இரு திணிவுகளின் விகிதம் — அதாவது:

(g) ÷ (g) = எண் மட்டும்

ஒரு மூலகத்தின் அணு திணிவும் ¹²C-யின் 1/12 திணிவும் இரண்டும் கிராமில் உள்ளன. இரண்டையும் வகுக்கும்போது கிராம் யூனிட் நீங்கிவிடுகிறது. எனவே சார் அணுத்திணிவு ஒரு யூனிட் இல்லாத தூய எண் (dimensionless number) ஆகும்.

2. பின்வரும் மூலக்கூறுகளின் சார் மூலக்கூற்றுத் திணிவுகளை கணக்கிடுக: (10 புள்.)
(i) NH₃ (ii) H₂SO₄ (iii) C₆H₁₂O₆ (குளுக்கோஸ்) (iv) CaCO₃ (v) NaCl
(H=1, C=12, N=14, O=16, Na=23, S=32, Ca=40, Cl=35.5) (10 புள்ளி)

3. (அ) அவகாதரோ மாறிலியை வரையறுக்கவும். அதன் மதிப்பைக் குறிப்பிடவும். (4 புள்.)
(ஆ) பின்வரும் ஒவ்வொன்றிலும் 1 mol-இல் எத்தனை மூலக்கூறுகள் / அணுக்கள் அடங்கியிருக்கும்? (6 புள்.)
(i) 12 g C (ii) 24 g Mg (iii) 44 g CO₂ (iv) 18 g H₂O (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

அவகாதரோ மாறிலி = 12 g ¹²C-இல் அடங்கிய அணுக்களின் எண்ணிக்கை.
Nₐ = 6.022 × 10²³ mol⁻¹.
12 g C = 1 mol → 6.022 × 10²³ அணுக்கள்.
24 g Mg = 1 mol → 6.022 × 10²³ அணுக்கள்.
44 g CO₂ = 1 mol → 6.022 × 10²³ மூலக்கூறுகள்.
18 g H₂O = 1 mol → 6.022 × 10²³ மூலக்கூறுகள்.

(அ) அவகாதரோ மாறிலியின் வரையறை:

கார்பன்-12 இன் சரியாக 12 g இல் அடங்கியுள்ள அணுக்களின் எண்ணிக்கை அவகாதரோ மாறிலி (Nₐ) எனப்படும்.

மதிப்பு: Nₐ = 6.022 × 10²³ mol⁻¹

இந்த மாறிலி மிகவும் பெரியது — 602,200,000,000,000,000,000,000 என எழுதலாம்.

(ஆ) ஒவ்வொன்றிலும் அடங்கிய துகள்களின் எண்ணிக்கை:

முக்கியக் கோட்பாடு: ஒரு மோல் எந்தப் பொருளிலும் 6.022 × 10²³ துகள்கள் உண்டு.

(i) 12 g C:
M(C) = 12 g mol⁻¹ → n = 12/12 = 1 mol
→ 6.022 × 10²³ கார்பன் அணுக்கள்

(ii) 24 g Mg:
M(Mg) = 24 g mol⁻¹ → n = 24/24 = 1 mol
→ 6.022 × 10²³ மக்னீசியம் அணுக்கள்

(iii) 44 g CO₂:
M(CO₂) = 44 g mol⁻¹ → n = 44/44 = 1 mol
→ 6.022 × 10²³ CO₂ மூலக்கூறுகள்

(iv) 18 g H₂O:
M(H₂O) = 18 g mol⁻¹ → n = 18/18 = 1 mol
→ 6.022 × 10²³ H₂O மூலக்கூறுகள்

முடிவு: C, Mg, CO₂, H₂O — எல்லாவற்றிலும் துகள்களின் எண்ணிக்கை சமம் (6.022 × 10²³). ஆனால் திணிவு வேறுபட்டது — ஏனெனில் ஒவ்வொரு மூலகத்தின் அணுத்திணிவும் வேறுவேறு.

4. n = m/M என்ற சூத்திரத்தை விளக்கி, பின்வரும் கணக்குகளை தீர்க்கவும்: (10 புள்.)
(i) 22 g CO₂ இல் எத்தனை மோல்? (M=44 g mol⁻¹)
(ii) 2 mol H₂O-வின் திணிவு யாது? (M=18 g mol⁻¹)
(iii) 5 mol CO₂-ல் எத்தனை மூலக்கூறுகள்? (Nₐ=6.022×10²³) (10 புள்ளி)

5. (அ) மோல் (mole) என்றால் என்ன? வரையறை எழுதுக. (3 புள்.)
(ஆ) மோலர்த்திணிவு என்றால் என்ன? அதன் யூனிட் என்ன? (3 புள்.)
(இ) பின்வரும் ஒவ்வொன்றின் மோலர்த்திணிவைக் காண்க: Na, CO₂, H₂O, H₂SO₄. (4 புள்.) (10 புள்ளி)

6. (அ) இரசாயன ஆய்வகத்தில் மோல் கருத்தின் தேவை என்ன என்பதை விளக்குக. (4 புள்.)
(ஆ) பின்வரும் கணக்குகளை தீர்க்கவும்: (6 புள்.)
(i) 10 g CaCO₃ இல் எத்தனை மோல்? (Mr=100)
(ii) 0.5 mol H₂SO₄-இன் திணிவு? (M=98 g mol⁻¹)
(iii) 4 mol H₂O-ல் எத்தனை மூலக்கூறுகள்? (10 புள்ளி)

7. (அ) பின்வரும் பொருட்களின் சார் மூலக்கூற்றுத் திணிவை காண்க: (6 புள்.)
(i) CH₃OH (C=12,H=1,O=16) (ii) AlCl₃ (Al=27,Cl=35.5) (iii) Mg₃N₂ (Mg=24,N=14)
(ஆ) 12 g Mg இல் (i) எத்தனை மோல்? (ii) எத்தனை அணுக்கள்? (4 புள்.) (10 புள்ளி)