मोलरता कैलकुलेटर
नतीजा
मोलरता
- विलेय का द्रव्यमान
- 5.844 g
- मोलर द्रव्यमान
- 58.440 g/mol
- विलयन का आयतन
- 0.100 L
मोलरता यानी विलयन के एक लीटर में घुले हुए विलेय के मोल, और यह कैलकुलेटर इसी संबंध को दोनों दिशाओं में हल करता है। चार मानों में से कोई भी तीन भर दें — मोलरता, विलेय का द्रव्यमान, उसका मोलर द्रव्यमान और बने हुए विलयन का आयतन — और चौथा बाक़ी तीनों से निकल आता है। मोलरता का खाना खाली छोड़ें तो पता चलता है कि आपकी विधि कितनी सांद्रता बनाती है, आयतन खाली छोड़ें तो पता चलता है कितना विलयन बनाना है, और द्रव्यमान खाली छोड़ें तो पता चलता है तुला पर कितना तौलना है। चारों एक ही सूत्र से बँधे हैं — मोलरता = द्रव्यमान ÷ (मोलर द्रव्यमान × आयतन) — इसलिए कोई मोड चुनने की ज़रूरत नहीं पड़ती: जो खाना आप खाली छोड़ेंगे, जवाब वही देगा। इस विषय पर एक पूरा पेज इसलिए बनाया गया है कि यहाँ सबसे आम ग़लती इकाई की नहीं, परिभाषा की होती है: मोलरता का हर एक लीटर बने हुए विलयन पर लगता है, डाले गए पानी पर नहीं — और यही एक बात प्रयोगशाला में सबसे ज़्यादा बार ग़लत होती है।
छह आम अभिकर्मकों की दो प्रयोगशाला मात्राएँ
| अभिकर्मक | सूत्र | मोलर द्रव्यमान (g/mol) | 500 mL की 1 M के लिए (g) | 1 L की 0.1 M के लिए (g) |
|---|---|---|---|---|
| सोडियम क्लोराइड (खाने का नमक) | NaCl | 58.44 | 29.22 | 5.84 |
| सोडियम हाइड्रॉक्साइड (कास्टिक सोडा) | NaOH | 39.997 | 20 | 4 |
| सोडियम कार्बोनेट (धोने का सोडा) | Na2CO3 | 105.988 | 52.99 | 10.6 |
| पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड (कास्टिक पोटाश) | KOH | 56.105 | 28.05 | 5.61 |
| कॉपर(II) सल्फ़ेट पेंटाहाइड्रेट (नीला थोथा) | CuSO4·5H2O | 249.677 | 124.84 | 24.97 |
| ग्लूकोज़ | C6H12O6 | 180.156 | 90.08 | 18.02 |
दाईं ओर की दोनों कोठरियाँ जान-बूझकर "1 लीटर की 1 M के लिए ग्राम" नहीं हैं — वह आँकड़ा मोलर द्रव्यमान ही होता, यानी तीसरी कोठरी दो बार छपी होती। इसके बजाय यहाँ दो ऐसी मात्राएँ हैं जो प्रयोगशाला में लगातार काम आती हैं, और दोनों बराबर नहीं उतरतीं: 500 mL की 1 M में आधा मोल लगता है और 1 L की 0.1 M में दसवाँ हिस्सा, इसलिए दाईं ओर का आँकड़ा बाईं ओर का पाँचवाँ हिस्सा होता है। जहाँ अभिकर्मक में क्रिस्टलन जल होता है वहाँ मोलर द्रव्यमान उसे पहले से जोड़कर आता है, इसीलिए नीले थोथे को 124.84 ग्राम चाहिए जबकि निर्जल लवण को लगभग 80 ग्राम लगते।
फ़ॉर्मूला
मोलरता (mol/L) = विलेय के मोल ÷ विलयन के लीटर · मोल = ग्राम में द्रव्यमान ÷ मोलर द्रव्यमान
- मोलरता
- विलयन के प्रति लीटर विलेय के मोल; इसे M लिखा जाता है। यह बने हुए विलयन का गुण है, विलेय का नहीं
- द्रव्यमान
- तुला पर तौला गया विलेय का द्रव्यमान, ग्राम में — यही संख्या तराज़ू दिखाता है
- मोलर द्रव्यमान
- विलेय के प्रति मोल ग्राम, अभिकर्मक की बोतल के लेबल से या सूत्र से निकाला हुआ
- आयतन
- बने हुए विलयन का आयतन, लीटर में — वॉल्यूमेट्रिक फ़्लास्क में निशान तक भरा हुआ, शुरू में लिए गए पानी का आयतन नहीं
- M
- mol/L का छोटा रूप। एक मिलीमोलर 0.001 M होता है, इसे mM लिखते हैं
इसका इस्तेमाल तब करें जब किसी विधि में सांद्रता दी हो और आपको तौलने के लिए द्रव्यमान चाहिए, या जब आपने कुछ तौल लिया हो और जानना हो कि विलयन कितना गाढ़ा बना। जहाँ भी सवाल में विलयन का आयतन आता है, यही सही पेज है; अगर सवाल में आयतन ही नहीं है तो सिर्फ़ मोल बचते हैं, और तब ग्राम-से-मोल वाला पेज छोटा रास्ता है। यह उन सांद्रताओं के लिए नहीं है जो प्रति किलोग्राम विलायक बताई जाती हैं — वह मोललता है, और उसका हर अलग होता है।
हल किए हुए उदाहरण
100 mL की 1 M सोडियम क्लोराइड बनाना
- ज़रूरी मोल: 1 mol/L × 0.1 L = 0.1 मोल
- द्रव्यमान: 0.1 मोल × 58.44 g/mol = 5.844 ग्राम सोडियम क्लोराइड
- 5.844 ग्राम तौलिए और उसे 100 mL से कम पानी में घोलिए
- फिर आयतन ठीक 100 mL तक पूरा कीजिए — यही आख़िरी क़दम इसे 1 M बनाता है, लगभग 1 M नहीं
5.844 ग्राम को 100 mL पानी में घोलना और 100 mL विलयन बनाना एक ही बात नहीं है: नमक जगह घेरता है, इसलिए बना हुआ आयतन 100 mL से थोड़ा ऊपर चला जाएगा और सांद्रता 1 M से थोड़ी नीचे रहेगी — इस गाढ़ेपन पर करीब 2% कम, और 5 M पर उससे कहीं ज़्यादा, जहाँ विलेय कुल आयतन का बड़ा हिस्सा होता है। यही अंतर वॉल्यूमेट्रिक फ़्लास्क की अहमियत बताता है।
उलटी दिशा: 250 mL की 0.5 M के लिए कितना तौलें
- ज़रूरी मोल: 0.5 mol/L × 0.25 L = 0.125 मोल
- द्रव्यमान: 0.125 मोल × 58.44 g/mol = 7.305 ग्राम
- मोलरता का खाना खाली छोड़ा गया था, इसलिए जवाब में सांद्रता ही लौटाई गई है
- आयतन आधा कीजिए तो द्रव्यमान भी आधा हो जाता है — 0.5 M, 1 M का आधा है, और 250 mL, 500 mL का आधा
दो आधे मिलकर पूरा कर देते हैं: 250 mL की 0.5 M में ठीक उतने ही 0.125 मोल हैं जितने 500 mL की 0.25 M में। सांद्रता और आयतन एक-दूसरे की भरपाई करते हैं, और तनुकरण का पूरा समीकरण C₁V₁ = C₂V₂ यही कहता है।
सीमाएँ
मोलरता प्रति लीटर विलयन परिभाषित है, प्रति लीटर पानी पर नहीं, और यही वह फ़र्क़ है जो यह पेज आपके लिए नहीं कर सकता। विलेय घोलने से आयतन बदल जाता है, इसलिए लगने वाला पानी उतना नहीं होता जितना आपने माँगा: 1 M का एक लीटर सोडियम क्लोराइड बनाने के लिए 58.44 ग्राम घोलकर निशान तक भरना पड़ता है, और उसमें एक लीटर से थोड़ा कम पानी लगता है। आयतन तापमान के साथ भी बदलता है — 4°C पर बनाया गया विलयन 25°C पर इस्तेमाल करने पर अपने लेबल से थोड़ा कम गाढ़ा होता है — जबकि प्रति किलोग्राम विलायक बताई गई सांद्रता ज़रा भी नहीं हिलती, और मोललता इसी वजह से बनी। यह पेज मान लेता है कि विलेय शुद्ध और निर्जल है, इसलिए CuSO4·5H2O जैसा जलयोजित लवण अपने सूत्र-भार में पानी लिए चलता है और उसकी उतनी ही ज़्यादा मात्रा लगती है; नीचे की अभिकर्मक तालिका जलयोजित रूप का आँकड़ा देती है। सांद्रता का खाना 0.00001 M से 100 M तक मोलरता लेता है और सिर्फ़ M तथा mM देता है, क्योंकि जवाब हमेशा पाँच दशमलव तक M में दिखाया जाता है: माइक्रोमोलर और नैनोमोलर विलयन असली होते हैं, पर यहाँ वे 0.00000 छपेंगे, और शून्य जैसा दिखने वाला जवाब मना कर देने से बुरा है। आख़िर में, मोलरता नॉर्मलता नहीं है। सल्फ़्यूरिक अम्ल या ऐसे किसी भी पदार्थ के लिए जो प्रति सूत्र-इकाई एक से ज़्यादा तुल्यांक देता है, दोनों उसी गुणक से अलग हो जाते हैं।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
- मोलरता क्या है?
- विलयन के प्रति लीटर विलेय के मोल, इसे M लिखते हैं और मोलर पढ़ते हैं। 1 M विलयन के एक लीटर में ठीक एक मोल घुला हुआ पदार्थ होता है; 0.1 M उसका दसवाँ हिस्सा है। यह बने हुए विलयन का वर्णन करता है, विलेय का नहीं, इसलिए वही 58.44 ग्राम सोडियम क्लोराइड एक लीटर में 1 M बनाता है और आधे लीटर में 2 M। SI इकाई मोल प्रति घन मीटर है, जो संख्यात्मक रूप से हज़ार गुना छोटी है — 1 mol/m³ यानी 0.001 M।
- ग्राम से मोलरता कैसे निकालें?
- द्रव्यमान को मोलर द्रव्यमान से भाग दीजिए तो मोल मिलते हैं, फिर विलयन के आयतन से भाग दीजिए। 100 mL में 5.844 ग्राम सोडियम क्लोराइड के लिए: मोलर द्रव्यमान 58.44 g/mol है, इसलिए 0.1 मोल, और 0.1 ÷ 0.1 L = 1 M। दोनों भागों को एक में लिखा जा सकता है: मोलरता = द्रव्यमान ÷ (मोलर द्रव्यमान × आयतन)। यही एक सूत्र यह पेज हर दिशा में हल करता है — जिस खाने को आप खाली छोड़ेंगे, जवाब उसी का मिलेगा।
- 500 mL की 1 M के लिए कितना सोडियम क्लोराइड चाहिए?
- 29.22 ग्राम। आधे लीटर की 1 M में 0.5 मोल होते हैं, और 0.5 × 58.44 = 29.22 ग्राम। नीचे की अभिकर्मक तालिका यही आँकड़ा सोडियम क्लोराइड के साथ पाँच और आम अभिकर्मकों के लिए देती है, और दो प्रयोगशाला मात्राओं में: 500 mL की 1 M के लिए कितना तौलें, और 1 L की 0.1 M के लिए कितना। दोनों एक ही मात्रा नहीं हैं: आधे लीटर की 1 M में 0.5 मोल लगते हैं और 1 L की 0.1 M में 0.1 मोल, यानी दोनों तौल में पाँच गुना का फ़र्क़ है।
- यह तीन मान क्यों माँगता है?
- क्योंकि चारों राशियाँ एक ही सूत्र से बँधी हैं — मोलरता = द्रव्यमान ÷ (मोलर द्रव्यमान × आयतन) — इसलिए कोई भी तीन चौथी तय कर देती हैं। पेज में मोड बदलने की कोई ज़रूरत नहीं: एक खाना खाली छोड़िए, जवाब उसी का आएगा। अगर चारों भर दें और वे 1% से ज़्यादा एक-दूसरे से टकराएँ, तो गणना रुक जाती है, चुपचाप कोई एक चुन नहीं लेती — चार अलग-अलग जगहों से आए आँकड़ों का मेल न बैठना आम तौर पर यह बताता है कि कोई एक किसी और पदार्थ का है।
- क्या मैं सांद्रता माइक्रोमोलर में भर सकता हूँ?
- सांद्रता के खाने में नहीं, वह सिर्फ़ M और mM देता है। जवाब हमेशा M में पाँच दशमलव तक दिखाया जाता है, इसलिए 1 µM यहाँ 0.00000 छपेगा और बिल्कुल शून्य जैसा लगेगा; इसी वजह से खाना 0.00001 M से शुरू होता है, यानी 10 µM। उससे नीचे का काम असली रसायन है, पर यह पेज उसे ईमानदारी से नहीं दिखा सकता। ऐसा विलयन द्रव्यमान और आयतन के रास्ते भरिए और जवाब वहीं से पढ़िए।
संदर्भ
- CBSE Academics Unit — Curriculum and Syllabus — Central Board of Secondary Education (CBSE), India
- SI Units — Amount of Substance: the mole and the mole per cubic metre — National Institute of Standards and Technology (NIST)
- Standard Atomic Weights — abridged to four significant figures — Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW), IUPAC