शुष्क हवा के बारे में है ७८% नाइट्रोजन गैस (N2), 21% ऑक्सीजन गैस (O .)2) और 1% अन्य गैसें, मात्रा में। इसका मतलब है कि हमारे पास. का अनुपात है 1: 4: 5 क्रमशः ऑक्सीजन गैस, नाइट्रोजन गैस और कुल वायु।
वायु कई प्रतिक्रियाओं में भाग लेती है, विशेष रूप से दहन जैसे ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं में। हकीकत में, हालांकि, हवा का एकमात्र घटक जो प्रतिक्रिया करता है वह ऑक्सीजन है, नाइट्रोजन को निष्क्रिय माना जाता है। लेकिन, हालांकि यह प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेता है, नाइट्रोजन प्रतिक्रियाशील हवा और उत्पादित अंतिम गैसों का हिस्सा है।
इस प्रकार, जब हवा की भागीदारी के साथ प्रतिक्रिया होती है, तो कारकों को खोजना आवश्यक हो सकता है जैसे: ऑक्सीजन का द्रव्यमान क्या है प्रतिक्रिया की, हवा का आयतन क्या है, अंतिम प्रतिक्रिया गैसों का आयतन क्या है, हवा में और अंतिम गैसों में कितना नाइट्रोजन मौजूद था और इसी तरह विरुद्ध।
नीचे दिए गए उदाहरण को देखें और दो तरीकों को देखें जिनका उपयोग इन गणनाओं को करने के लिए किया जा सकता है। एक तरीका तीन के नियम का उपयोग कर रहा है और दूसरा उद्धृत स्टोइकोमेट्रिक अनुपात का उपयोग कर रहा है ( 1 (ऑक्सीजन) : 4 (नाइट्रोजन) : 5 (वायु)):
उदाहरण:
मान लें कि 40 लीटर मीथेन का आयतन (CH .)4) तापमान और दबाव की परिवेशी परिस्थितियों में कार्बन डाइऑक्साइड (CO) का उत्पादन करते हुए पूरी तरह से जल गया था2) और पानी (H2ओ)। 80% नाइट्रोजन गैस (N .) की अनुमानित वायु संरचना को ध्यान में रखते हुए2) और 20% ऑक्सीजन गैस (O .)2), उत्तर:
क) इस प्रतिक्रिया में खपत ऑक्सीजन गैस की मात्रा क्या है?
ख) दहन के लिए आवश्यक हवा की मात्रा क्या है?
ग) प्रतिक्रिया के अंत में गैसों की कुल मात्रा क्या है?
संकल्प:
ए) इस गणना को करने के लिए, हमें रासायनिक समीकरण लिखना होगा जो संतुलित मीथेन दहन का प्रतिनिधित्व करता है:
चौधरी4 + 2 ओ2 → सीओ2 + 2 एच2हे
1 मोल 2 मोल 1 मोल 2 मोल
यह देखते हुए कि प्रतिक्रिया उपज 100% थी, हमारे पास है:
सीएच. का 1 एल4 ओ के 2 एल2
सीएच. के ४० एल4 एक्स
एक्स = 40 एल. 2 ली
1 ली
एक्स = 80 एल ओ L2(जी)
इन परिस्थितियों में 80 लीटर ऑक्सीजन गैस की खपत हुई।
b) यदि ऑक्सीजन का आयतन 80 L है, तो वायु का आयतन होगा:
O का 20%2 १००% हवा
O L के 80 एल2 एक्स
एक्स = 80 एल. 100%
20%
x = ४०० लीटर हवा
इस समस्या को हल करने का एक अन्य तरीका पाठ की शुरुआत में दिखाए गए ऑक्सीजन गैस और हवा के अनुपात का उपयोग करना था, जो कि 1:5 है। तो, यह ऑक्सीजन की मात्रा को 5 से गुणा करने के लिए पर्याप्त था:
80 एल. 5 = 400 लीटर हवा
ग) सीएच4 + 2 ओ2 → सीओ2 + 2 एच2हे
1 मोल 2 मोल 1 मोल 2 मोल
40 एल 80 एल 40 एल 80 एल
उपरोक्त प्रतिक्रिया से, हम देखते हैं कि 40 लीटर कार्बन डाइऑक्साइड और 80 लीटर पानी प्राप्त हुआ, जो कुल 120 लीटर उत्पाद देता है। लेकिन, हवा में अभी भी नाइट्रोजन गैस मौजूद है जो प्रतिक्रिया नहीं करती है। इसलिए, हमें यह भी पता लगाना होगा कि इसका आयतन क्या है:
N. का 80%2 १००% हवा ८०% एन2 O का 20%2
x ४०० लीटर हवा या x ८० लीटर हवा
एक्स = 80 एल. 400ली एक्स = 80 %. 80 L
100% 20%
x = 320 N का L2x = 320 N का L2
यह गणना 1:4:5 अनुपात का उपयोग करते हुए और भी सरलता से की जा सकती थी।
1 थी2 4 नहीं2 या 5 हवा 4 एन2
८० एल एक्स ४०० एल एक्स
एक्स = 320 एलएक्स = 320 एल
अब, प्रतिक्रिया के अंत में गैसों की कुल मात्रा जानने के लिए इस मान को अन्य गैसों के साथ जोड़ें:
120 + 320 = 440L गैसें
जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक
स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/participacao-ar-nas-reacoes-quimicas.htm
