नॉर्मलता कैलकुलेटर

नॉर्मलता N = तुल्यांक ÷ आयतन, जहाँ तुल्यांक = मोल × तुल्यता गुणक = मोलरता × तुल्यता गुणक × आयतन

N

नॉर्मलता — प्रति लीटर विलयन में घुले विलेय के तुल्यांक। यही वह सांद्रता-इकाई है जिसमें अनुमापन लिखे जाते हैं, और जो इस बात पर निर्भर करती है कि पदार्थ किस अभिक्रिया में भाग ले रहा है

eq

तुल्यांकों की संख्या, यानी वही राशि जहाँ तीनों रास्ते पहुंचते हैं। एक तुल्यांक = अभिक्रिया करने वाली इकाई का एक मोल — प्रोटॉन का, इलेक्ट्रॉन का, या आवेश का

n

तुल्यता गुणक: इस अभिक्रिया में एक सूत्र-इकाई कितने प्रोटॉन या इलेक्ट्रॉन का स्थानांतरण करती है। इसकी कोई इकाई नहीं है, यहां यह 1 से 10 के बीच रहता है, और यही वह एक संख्या है जो पेज आपके लिए नहीं निकाल सकता

M

मोलरता, यानी सामान्य सांद्रता — मोल प्रति लीटर में। इसे तुल्यता गुणक से गुणा कर देना ही नॉर्मलता में पूरा बदलाव है

V

विलयन का आयतन, लीटर में। यह दो बार आता है: एक बार तुल्यांकों को भाग देकर नॉर्मलता देता है, और एक बार उसी रास्ते के भीतर जिससे वे तुल्यांक बने थे

इसे हर उस जगह इस्तेमाल करें जहाँ अनुमापन मोलरता के बजाय नॉर्मलता में लिखा गया हो — यानी शास्त्रीय आयतनमितीय विश्लेषण का लगभग पूरा हिस्सा। इस इकाई का वजूद इसी तथ्य से बना है कि 1 N अम्ल का एक मिलीलीटर किसी भी अम्ल के लिए एक मिलीतुल्यांक क्षार को उदासीन करता है: तुल्यता गुणक पहले ही अंतर खा चुका होता है, इसलिए अनुमापन का गणित आयतन × नॉर्मलता रह जाता है और याद रखने को कुछ नहीं बचता। यही वह इकाई है जिसमें क्लिनिकल केमिस्ट्री रिपोर्ट लिखती है, जहाँ तुल्यांक अणु नहीं बल्कि आवेश है और सीरम इलेक्ट्रोलाइट मिलीतुल्यांक प्रति लीटर में बताए जाते हैं। तुल्यांक भार — यानी मोलर द्रव्यमान ÷ तुल्यता गुणक — वही संख्या है जो तुला पर असल में तौली जाती है, और नीचे की संदर्भ तालिका उसे हर अभिकर्मक के लिए देती है। अगर आपको मोल प्रति लीटर चाहिए और उसमें अभिक्रिया पर निर्भर कोई संख्या नहीं चाहिए, तो मोलरता वाला पेज यह सीधे कर देता है।

1. द्विक्षारकीय अम्ल: जहाँ N और M एक ही संख्या नहीं हैं

   1. पदार्थ दो प्रोटॉन छोड़ता है, इसलिए तुल्यता गुणक 2 है
   2. तुल्यांक: 0.5 मोल × 2 = 1 तुल्यांक
   3. नॉर्मलता: 1 तुल्यांक ÷ 1 लीटर = 1 N
   4. मोलरता: 1 ÷ (2 × 1) = 0.5 M

   यही वह जोड़ी है जिसके लिए यह पेज बना है: एक ही विलयन एक साथ 1 N और 0.5 M है, और जहाँ 0.5 M चाहिए था वहाँ 1 N लिख देना दुगुना फ़र्क़ कर देता है। तुल्यांक वाली पंक्ति धुरी है — बाक़ी सब उसी संख्या को आयतन से भाग देने से निकलता है, एक बार तुल्यता गुणक के साथ और एक बार उसके बिना।

2. परमैंगनेट अनुमापन: जहाँ गुणक अभिक्रिया से आता है

   1. अम्लीय विलयन में परमैंगनेट पाँच इलेक्ट्रॉन लेता है, इसलिए तुल्यता गुणक 5 है
   2. तुल्यांक: 0.02 मोल/लीटर × 5 × 0.025 लीटर = 0.0025 तुल्यांक
   3. नॉर्मलता: 0.0025 ÷ 0.025 = 0.1 N
   4. मिलीतुल्यांक में: 2.5 mEq, यानी ब्यूरेट की रीडिंग जिस रूप में दर्ज की जाती है

   वही 0.02 M परमैंगनेट यहां 0.1 N है और न्यूट्रल विलयन में 0.06 N, जहाँ गुणक 3 होता है — सांद्रता नहीं बदली, अभिक्रिया बदली। इसीलिए तुल्यता गुणक एक इनपुट है और पेज उसे सूत्र से नहीं निकालता, और इसीलिए नीचे की संदर्भ तालिका परमैंगनेट को दो पंक्तियों में छापती है।

3. फ़ील्ड जितना छोटा मान स्वीकार करते हैं

   1. तुल्यांक सीधे दिए हैं: 0.0001 तुल्यांक, यानी फ़ील्ड की सबसे छोटी स्वीकार्य संख्या
   2. नॉर्मलता: 0.0001 ÷ 100 लीटर = 1 × 10⁻⁶ N
   3. मोलरता: 0.0001 ÷ (10 × 100) = 1 × 10⁻⁷ M
   4. मिलीतुल्यांक में: 0.1 mEq

   चार पंक्तियाँ, चार अलग पैमाने, और इनमें से एक भी शून्य नहीं पढ़ती — यही वजह है कि चारों आउटपुट के दशमलव स्थान अलग-अलग रखे गए हैं। मोलरता वाली पंक्ति छह के बजाय सात दशमलव रखती है क्योंकि वह आयतन के साथ-साथ तुल्यता गुणक से भी भाग देती है, और दस गुने गुणक पर सबसे छोटा जवाब एक दस का घात और नीचे उतर जाता है। छह दशमलव होते तो यह पंक्ति 0.000000 छापती, और एक माइक्रोमोल प्रति लीटर से दसवें हिस्से वाला विलयन ऐसा दिखता जिसमें कुछ है ही नहीं।

तुल्यता गुणक आपको देना है और पेज उसे बिना जांचे मान लेता है। यहां उसे किसी चीज़ से जांचा नहीं जा सकता, क्योंकि वह पदार्थ का नहीं अभिक्रिया का गुण है, और ग़लत गुणक ठीक उतने ही अनुपात में ग़लत जवाब देता है जबकि देखने में पूरी तरह ठीक लगता है — नॉर्मलता के हिसाब में यही सबसे बड़ा त्रुटि-स्रोत है और कोई भी अंकगणित इसे नहीं पकड़ सकता। नीचे की संदर्भ तालिका दस आम अभिकर्मकों के चलन के मान देती है, पर वे उन अभिक्रियाओं के लिए सिफ़ारिशें हैं जिनमें वे आम तौर पर इस्तेमाल होते हैं — यह सूची नहीं कि पदार्थ अनिवार्यतः वही है। नॉर्मलता ख़ुद एक औपचारिक या पुरानी इकाई है: IUPAC ने इसे मान्य इकाइयों में नहीं रखा, क्योंकि तुल्यांक कोई इकाई नहीं बल्कि यह तय करने का रिवाज़ है कि कौन-सा कण गिना जा रहा है, और एक ही विलयन की उतनी ही नॉर्मलताएँ बनती हैं जितनी उसकी अभिक्रियाएँ — इसीलिए 1 M सल्फ़्यूरिक अम्ल अम्ल-क्षार अनुमापन में 2 N है और किसी और अभिक्रिया में 1 N, बिना बोतल बदले। तीनों रास्ते एक-दूसरे से एक प्रतिशत के भीतर जांचे जाते हैं, जो टाइप की गई ग़लत संख्या पकड़ लेता है पर उस गुणक को नहीं जो तीनों में एक-सा ग़लत भरा गया हो। तापमान शामिल नहीं है — नॉर्मलता उसी आयतन पर परिभाषित होती है जो बनाते समय था, और बाद में गर्म हुआ विलयन अपने लेबल से थोड़ा पतला होता है। और यह हिसाब मान लेता है कि विलेय शुद्ध है और पूरा घुला है, जो रसायन का नहीं, नमूने का बयान है।

नॉर्मलता और मोलरता में क्या अंतर है?

नॉर्मलता = मोलरता × तुल्यता गुणक, जहाँ तुल्यता गुणक बताता है कि इस अभिक्रिया में एक सूत्र-इकाई कितने प्रोटॉन या इलेक्ट्रॉन छोड़ती या लेती है। द्विक्षारकीय अम्ल का 1 M विलयन 2 N होता है, जबकि एकक्षारकीय अम्ल का 1 M विलयन 1 N — दोनों में मोलरता एक ही तरह की राशि है, नॉर्मलता नहीं। यह कैलकुलेटर दोनों को एक के नीचे एक छापता है, ताकि गुणा हर जवाब पर दिखे और याद रखने की चीज़ न बने।

तुल्यता गुणक कैसे निकालें?

गिनिए कि जो अभिक्रिया आप कर रहे हैं उसमें एक सूत्र-इकाई कितने प्रोटॉन या इलेक्ट्रॉन छोड़ती या लेती है। हाइड्रोक्लोरिक अम्ल एक प्रोटॉन छोड़ता है, इसलिए गुणक 1; सल्फ़्यूरिक अम्ल दो, इसलिए 2; फ़ॉस्फ़ोरिक अम्ल तीन। रेडॉक्स में इलेक्ट्रॉन गिनिए: परमैंगनेट अम्लीय विलयन में पाँच और न्यूट्रल या हल्के क्षारीय विलयन में तीन लेता है, और डाइक्रोमेट छह। नीचे की संदर्भ तालिका दस आम अभिकर्मकों के चलन के मान देती है, जिसमें परमैंगनेट दो बार है क्योंकि उसका गुणक सूत्र से नहीं, माध्यम से तय होता है।

तुल्यांक भार क्या होता है?

मोलर द्रव्यमान ÷ तुल्यता गुणक — यानी वह द्रव्यमान जो एक तुल्यांक देता है, ग्राम प्रति तुल्यांक में। सल्फ़्यूरिक अम्ल का मोलर द्रव्यमान 98.072 g/mol और गुणक 2 है, इसलिए तुल्यांक भार 49.04 g/eq: 49.04 ग्राम तोलकर एक लीटर तक बनाया गया विलयन 1 N होता है। तुला पर काम आने वाली संख्या यही है, इसीलिए तालिका इसे छापती है — गुणक का उलटा अपने आप में ज़्यादा काम का नहीं, तौला हुआ भार काम का है।

पेज तुल्यता गुणक सूत्र से निकालकर क्यों नहीं दिखाता?

क्योंकि जवाब सूत्र में नहीं, अभिक्रिया में है। हर अनुमापन में परमैंगनेट KMnO4 ही रहता है, फिर भी अम्ल में वह प्रति मोल 5 तुल्यांक देता है और न्यूट्रल विलयन में 3, और आयन दोनों हालतों में वही रहते हैं। गुणक निकालने का मतलब होता यह जानना कि कौन-सी अर्ध-अभिक्रिया चल रही है, और वह जानकारी उस ख़ाने में नहीं है जिसमें आप सूत्र लिखते हैं। इसलिए पेज गुणक को इनपुट मानता है और साथ में मोलरता दिखाता है — यही जांच है कि आपने जो गुणक डाला वह वही कर रहा है जो आपने सोचा था।

मिलीतुल्यांक किस काम आता है?

यह तुल्यांक का हज़ारवाँ हिस्सा है, और यही वह इकाई है जिसमें अनुमापन ब्यूरेट तथा क्लिनिकल लैब की रीडिंग लिखी जाती है। 1 N विलयन का एक मिलीलीटर एक मिलीतुल्यांक देता है, इसीलिए नॉर्मलता से अनुमापन का हिसाब इतना छोटा हो जाता है: मिलीलीटर में आयतन × नॉर्मलता सीधे मिलीतुल्यांक देता है। दवा में तुल्यांक अणु नहीं आवेश होता है, इसलिए सीरम इलेक्ट्रोलाइट मिलीतुल्यांक प्रति लीटर में बताए जाते हैं — सोडियम लगभग 140 mEq/L का मतलब है 140 मिलीमोल धनात्मक आवेश, और अम्ल-क्षार संतुलन के लिए यही राशि मायने रखती है।

क्या नॉर्मलता अब भी इस्तेमाल होती है, या IUPAC ने इसे हटा दिया?

मानक संदर्भों से हटा दिया है, पर पढ़ाई और प्रयोगशाला में यह अब भी लिखी जाती है। IUPAC इसे मान्य इकाइयों में नहीं रखता, क्योंकि तुल्यांक कोई इकाई नहीं बल्कि यह तय करने का रिवाज़ है कि कौन-सा कण गिना जा रहा है, और एक ही विलयन की उतनी ही नॉर्मलताएँ बनती हैं जितनी उसकी अभिक्रियाएँ। 1 M सल्फ़्यूरिक अम्ल अम्ल-क्षार अनुमापन में 2 N है और किसी और अभिक्रिया में 1 N — बोतल वही, संख्या बदल गई। भारत के स्कूल और स्नातक प्रयोगशाला पाठ्यक्रम आज भी अनुमापन नॉर्मलता में लिखते हैं, इसलिए यह पेज इसे दिखाता रहता है, पर हर बार तुल्यता गुणक के साथ।

क्या आयतन दिए बिना जवाब मिल सकता है?

सांद्रता के लिए नहीं, क्योंकि सांद्रता प्रति लीटर एक मात्रा है और लीटर के बिना उसका कोई मतलब नहीं। आयतन वाला ख़ाना ज़रूरी है, और वही तीसरा रास्ता भी चलाता है — अकेली मोलरता से तुल्यांक नहीं बन सकते, गुणा करने के लिए आयतन चाहिए, इसलिए सिर्फ़ मोलरता भरने पर पेज बताता है कि जवाब तक कोई रास्ता नहीं बन रहा। हां, तुल्यांक सीधे दिए हों तो आयतन के बिना भी नॉर्मलता नहीं निकलेगी, क्योंकि वह परिभाषा से ही प्रति लीटर है। जो चीज़ आयतन के बिना हो सकती है वह है मोल बनाना: द्रव्यमान और सूत्र हों तो मोल कैलकुलेटर पहले उसे मोल में बदल देता है, और वे मोल यहां लौटकर तुल्यता गुणक के साथ गुणा हो जाते हैं।

• CBSE Academic — Curriculum, Syllabus and Sample Papers — Central Board of Secondary Education (CBSE), India
• Standard Atomic Weights — abridged to four significant figures — Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW), IUPAC
• The International System of Units (SI Brochure) — Bureau International des Poids et Mesures (BIPM)