WBBSE Class 10 Physical Science Solutions Chapter 3 रासायनिक परिकलन

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WBBSE Class 10 Physical Science Chapter 3 Question Answer – रासायनिक परिकलन

अति लघु उत्तरीय प्रश्नोत्तर (Very Short Answer Type) : 1 MARK

प्रश्न 1.
किस भौतिक राशि की इकाई मोल है ?
उत्तर :
पदार्थ के परिमाण की इकाई मोल है।

प्रश्न 2.
1 ग्राम अणु ऑक्सीजन कितना ग्राम ऑक्सीजन होता है ?
उत्तर :
2 ग्राम

प्रश्न 3.
STP पर किसी गैस के 1 मोल का आयतन कितना होता है ?
उत्तर :
22.4 लीटर

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प्रश्न 4.
1 ग्राम मोल आक्सीजन का भार कितना होगा ?
उत्तर :
32 ग्राम।

प्रश्न 5.
N.T.P. या S.T.P. पर किसी गैस के 22.4 लीटर आयतन में अणुओं की संख्या कितनी है?
उत्तर :
6.023 × 1023

प्रश्न 6.
नाइट्रोजन का ग्राम-आणविक द्रव्यमान कितना है ? (N=14)
उत्तर :
नाइट्रोजन का ग्राम-आणविक द्रव्यमान 28 ग्राम है।

प्रश्न 7.
STP में 2.24 लीटर CO2 का द्रव्यमान कितना ग्राम है ?
उत्तर :
STP में 2.24 लीटर CO2 का द्रव्यमान 4.4 ग्राम है।

प्रश्न 8.
1.8 ग्राम जल में अणुओं की संख्या कितनी है ?
उत्तर :
1.8 ग्राम जल में अणुओं की संख्या 6.023 × 1022 है।

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प्रश्न 9.
STP में गैस का मोलर आयतन कितना है ?
उत्तर :
STP में गैस का मोलर आयतन 22.4 लीटर है।

प्रश्न 10.
नाइट्रोजन का परमाणु भार कितना है ?
उत्तर :
नाइट्रोजन का परमाणु भार 14 है।

प्रश्न 11.
एक बीमाविहीन इकाई का नाम बताएँ।
उत्तर :
मोल (Mole)।

प्रश्न 12.
आपेक्षिकता का सिद्धांत किसने दिया ?
उत्तर :
अल्बर्ट आइन्सटीन ने।

प्रश्न 13.
आपेक्षिकता का सिद्धांत (Theory of Relativity) का समीकरण लिखें।
उत्तर :
E = mc2

लघु उत्तरीय प्रश्नोत्तर (Short Answer Type) : 2 MARKS

प्रश्न 1.
कार्बन स्केल पर अणु द्रव्यमान (Molecular Mass) की परिभाषा लिखें।
उत्तर :
अणु द्रव्यमान (Molecular Mass) : किसी पदार्थ का अणु द्रव्यमान एक संख्या है जिससे ज्ञात होता है कि उस पदार्थ का एक अणु कार्बन परमाणु के द्रव्यमान के \(\frac{1}{12}\) वें भाग से कितना गुना भारी है।

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प्रश्न 2.
गैस का ग्राम अणु आयतन से आप क्या समझते हैं ? STP पर इसका मान क्या होता है ?
उत्तर :
ग्राम अणु आयतन (Gram molecular volume) या मोलर आयतन (Molar volume) : किसी गैस के ग्राम अणु द्रव्यमान या 1 मोल के आयतन को उस गैस का ग्राम अणु आयतन कहते हैं।
सामान्य तापमान और दबाव (STP) पर सभी गैसों का 1 ग्राम अणु आयतन या मोलर आयतन 22.4 लीटर होता है।

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प्रश्न 3.
ग्राम आणविक द्रव्यमान किसे कहते हैं ?
उत्तर :
ग्राम आणविक द्रव्यमान (Gram Molecular Mass) : जब किसी तत्व या यौगिक के आणविक द्रव्यमान को ग्राम में व्यक्त किया जाता है, तो उसे ग्राम आणविक द्रव्यमान या ग्राम अणु या मोल कहते हैं। जैसे आक्सीजन का आणविक द्रव्यमान 32 है। अतः आक्सीजन का ग्राम आणविक द्रव्यमान 32 ग्राम है।

प्रश्न 4.
किसी गैस के वाष्प घनत्व से आप क्या समझते हैं ?
उत्तर :
वाष्प घनत्व (Vapour density) : सामान्य तापमान एवं दबाव (STP) पर किसी गैस के एक निश्चित आयतन का भार और हाइड्रोजन के उतने ही आयतन के भार का अनुपात उस गैस का वाष्प घनत्व कहलाता है।
किसी गैस का अणुभार उसके वाष्प घनत्व का दो गुना होता है अर्थात गैस का अणु भार = 2 x वाष्प घनत्व।

प्रश्न 5.
मोल की परिभाषा दीजिए।
उत्तर :
मोल (Mole) : किसी पदार्थ के एक ग्राम अणु या परमाणु में उपस्थित अणुओं या परमाणुओं की संख्या के परिमाण की इकाई को मोल कहते हैं। मोल किसी पदार्थ के भार को ग्राम में प्रदर्शित करता है जिसमें 6.023 × 1023 अणु या परमाणु उपस्थित रहते हैं। जैसे : 1 मोल ऑक्सीजन =32 ग्राम ऑक्सीजन जिसमें परमाणुओं की संख्या 6.023 × 1023 है।

प्रश्न 6.
4 मोल अमोनिया कहने का तात्पर्य क्या है?
उत्तर :
अमोनिया (NH3) का ग्राम आणविक द्रव्यमान (eram molecular mass) 17 ग्राम है।
∴ 1 मोल अमोनिया = 17 ग्राम अमोनिया
∴ 4 मोल अमोनिया = 4 × 17 = 68 ग्राम अमोनिया

प्रश्न 7.
प्रमाणिक तापमान और दबाव पर 7 ग्राम नाइट्रोजन गैस का आयतन क्या होगा ? (N}=14)
उक्तर :
नाइट्रोजन का अणु द्रव्यमान =28
∴ नाइट्रोजन का ग्राम अणु द्रव्यमान = 28 ग्राम
∴ 28 ग्राम नाइट्रोजन का आयतन = 22.4 लीटर
∴ 1 ग्राम नाइट्रोजन का आयतन = \(\frac{22.4}{28}\) लीटर
∴ 7 ग्राम नाइट्रोजन का आयतन = \(\frac{22.4}{28}\) × 7 लीटर = 5.6 लीटर

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प्रश्न 8.
समान तापक्रम और दबाव पर दो गैस CO2 और NO एक समान जार में रखी हुई है। किस जार में अधिक ऑक्सीजन परमाणु है और क्यों ?
उत्तर :
एवोगेड्रो के नियम के अनुसार समान तापक्रम और दबाव पर दोनों गैसों के समान आयतन में अणुओं की संख्या समान होती है, परन्तु 1 अणु CO2 में ऑक्सीजन के 2 परमाणु हैं तथा 1 अणु NO में ऑक्सीजन के एक परमाणु हैं।
अतः CO2 में ऑक्सीजन परमाणु की संख्या अधिक होगी।

प्रश्न 9.
S.T.P. पर 11 ग्राम कार्बन डाई-आक्साइड का आयतन क्या है ?
उत्तर :
CO2 का 1 ग्राम अणु भार = 12 + 2 × 16=44 ग्राम
∴ S.T.P. पर 44 ग्राम CO2 का आयतन = 22.4 ली०
∴ S.T.P. पर 11 ग्राम CO2 का आयतन = \(\frac{22.4}{44}\) × 11 ली॰ = 5.6 ली०

प्रश्न 10.
मात्रा और ऊर्जा के परिवर्तन के सम्बन्ध में आइन्सीन की क्या विचारधारा है ? बताओ।
उत्तर :
मात्रा और ऊर्जा के परिवर्तन के सम्बन्ध में आइन्स्टीन की विचारधारा : आइन्स्टीन ने सापेक्षता के सिद्धान्त से मात्रा और ऊर्जा को एक दूसरे के तुल्य माना है। इनके अनुसार यदि किसी वस्तु की कुल मात्रा किसी विशेष प्रतिक्रिया में कम हो जाती है, तो मात्रा की यह कमी ऊर्जा के रूप में प्रकट होती है। यदि किसी प्रतिक्रिया में कम हुई मात्रा ‘ m ‘ हो, तो उत्पन्न ऊर्जा E = mc2. जहाँ C प्रकाश का वेग (3 × 1010. से०मी॰/सेकेण्ड) है।

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प्रश्न 11.
यदि किसी गैस का आणविक द्रव्यमान 44 हो, तो उसका वाष्प घनत्व कितना होगा ?
उत्तर :
∵ आणविक द्रव्यमान = 2 × वाष्प घनत्व

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\(\frac{44}{2}\) = 22

प्रश्न 12.
HNO3 का अणु भार तथा वाष्प घनत्व कितना होगा ?
उत्तर :
HNO3 का अणु भार = 1 + 14 + 16 × 3
1 + 14 + 48
= 63
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प्रश्न 13.
स्थिर तापक्रम और दबाव पर 1 ग्राम मोल गैस का आयतन तथा अणुओं की संख्या कितनी होगी ?
उत्तर :
स्थिर तापक्रम और दबाव पर किसी गैस का,
1 ग्राम मोल गैस का आयतन = 22.4 ली० एवं
1 ग्राम मोल में गैस के अणुओं की संख्या =6.023 × 102 होती है।

प्रश्न 14.
कितना ग्राम सल्फर को S.T.P. पर जलाने से 10 लीटर SO2 प्राप्त होगी ?
उत्तर :
∵ S + O2 = SO2
32 ग्राम 22.4 लीटर
∵ S.T.P. पर 22.4 लीटर SO2 प्राप्त होती है = 32 ग्राम सल्फर से।
∴ S.T.P. पर 10 ली० SO2 प्राप्त होती है = \(\frac{32}{22.4}\) × 10 ग्राम सल्फर से।
= 14.28 ग्राम सल्फर से

संक्षिप्त प्रश्नोत्तर (Brief Answer Type) : 3 MARKS

प्रश्न 1.
32.1 g अमोनियम क्लोराइड को कैल्शियम हाइड्राक्साइड के साथ गर्म करने पर 10.2 g NH3, 33.3 g CaCl2 एवं 10.8 g H2O उत्पत्र होता है। कितना ग्राम केलियम हाइड्राक्साइड रासायनिक क्रिया में भाग लिया था ? इस प्रतिक्रिया में कितना मोल अमोनिया एवं STP पर कितना लीटर अमोनिया उत्पन्न हुई ? (N = 14, H =1)
उत्तर :
अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण
= 2 NH4 Cl + Ca(OH)2 = 2 NH3↑+ CaCl2 + 2 H2O

प्रतिक्रिया में उत्पन्न पदार्थ की मात्रा

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= 54.3 ग्राम

अत: Ca(OH)2 की मात्रा =(54.3-32.1) gram = 22.2 ग्राम
प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले Ca(OH)2 की मात्रा = 22.2 ग्राम

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= 0.6 मोल

S.T.P. पर 0.6 मोल अमोनिया का आयतन 22.4 लीटर = 22.4 × 0.6 = 13.44 लीटर
Ca(OH)2 की मात्रा =22.2 grams, NH3 के mole संख्या =0.6 mole.
S.T.P. पर NH}3 का आयतन =13.44 लीटर

प्रश्न 2.
अमोनियम सल्फेट के साथ कास्टिक सोडा घोल को गर्म करने पर 6.8 ग्राम अमोनिया उत्पत्न करने के लिए कितने ग्राम अमोनियम सल्फेट की आवश्यकता होगी ?
(N = 14, O = 16, S = 32, H = 1 )
उत्तर :
(NH4)2 SO4 + 2 NaOH → Na2 SO4 + 2 H2O + 2 H2O + 2 NH3
(NH4)2 SO4 का ग्राम अणु भार = (14 + 1 × 4) × 2 + 32 + 16 × 4 = 132 ग्राम
NH3 का ग्राम अणु भार = 2(14 + 1 × 3) = 2 × 17 ग्राम =34 ग्राम
∵ 34 ग्राम अमोनिया उत्पन्न करने के लिए 132 ग्राम अमोनियम सल्फेट की अवश्यकता होती है।
∵ 6.8 ग्राम अमोनिया उत्पन्न करने के लिए \(\frac{132 \times 6.8}{34}\)
= 26.4 ग्राम अमोनियम सल्फेट की आवश्यकता होगी।

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प्रश्न 3.
CaCO3 और तनु HCl की क्रिया से CaCl2 और जल उत्पत्र होता है। 50.0 ग्राम CaCO3 से 55.5 ग्राम CaCl2, 22.0 ग्राम CO2 और 9.0 ग्राम H2 O उत्पन्न करने के लिए कितना ग्राम Hcl आवश्यक होगा ? कितना मोल Hcl की आवश्यकता होगी ? (H = 1, Cl = 35.5)

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∵ 100 ग्राम CaCO3 से 111 ग्राम CaCl2, 44 ग्राम CO2 तथा 18 ग्राम H2 O उत्पन्न करने के लिए 73 ग्राम HCl की अवश्यकता होती है।
अत: 50 ग्राम CaCO3 से 55.5 ग्राम CaCl2, 22 ग्राम CO2 तथा 18 ग्राम जल (H2 O) उत्पन्न करने के लिए \(\frac{73}{2}\) = 36.6 ग्राम HCl की आवश्यकता होगी।

प्रश्न 4.
1.8 ग्राम जल में अणुओं की संख्या कितनी है ?
उत्तर :
H2 O का ग्राम अणु भार = 2 × 1 + 16 = 18 ग्राम
∵ 18 ग्राम जल में अणुओं की संख्या = 6.023 × 1023

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प्रश्न 5.
STP में V लीटर N2 गैस में n संख्यक अणु उपस्थित है तो फिर STP में \frac{n}{2} संख्यक CO2 अणुओं का आयतन क्या होगा ?
उत्तर :
एवोगैड्रो के नियम के अनुसार समान आयतन वाले बर्तनों में विभिन्न गैसे सामान्य तापमान और दबाव (STP) पर भर दी जाय तो प्रत्येक बर्तन में गैस के अणुओं की संख्या बराबर होगी। अर्थात यदि STP पर V लीटर N2 गैस में अणुओं की संख्या n हो, तो उसी तापमान और दबाव पर V लीटर CO2 में अणुओं की संख्या n होगी। चूँकि STP पर n संख्या वाले CO2 अणुओं का आयतन V लीटर है, अत: \(\frac{n}{2}\) संख्या वाले CO2 अणुओं का आयतन \(\frac{V}{2}\) लीटर होगा।

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प्रश्न 6.
9 ग्राम पानी में विद्यमान अणुओं की संख्या यदि n हो, तो फिर 44 ग्राम कार्बन डाई-आक्साइड में विद्यमान अणुओं की संख्या क्या होगी ? (H = 1, C = 12, O = 16)
उत्तर :
जल का ग्राम अणुभार =2 × 1 + 16 = 18 ग्राम
कार्बन डाई-आक्साइड का ग्राम अणुभार = 12+2 × 16 = 44 ग्राम
9 ग्राम जल में अणुओं की संख्या = n है
18 ग्राम जल में अणुओं की संख्या = 2n

अब, एवोगैड्रो के नियम के अनुसार STP पर ग्राम अणुभार में सभी पदार्थों में अणुओं की संख्या समान होती है।
44 ग्राम कार्बन डाई-आक्साइड में अणुओं की संख्या = 2n

प्रश्न 7.
20 ग्राम कैल्शियम कार्बोनेट उत्तप्त कराया जाए तो कितने द्रव्यमान की कैल्शियम आक्साइड मिलती है ? मान लीजिए कि कैल्शियम कार्बोनेट का संपूर्ण रूप से विघटन हुआ है ? (Ca = 40, C = 12, 0 = 16 )
उत्तर :
कैल्शियम कार्बोनेट को गर्म करने पर रासायनिक प्रतिक्रिया का सन्तुलित रासायनिक समीकरण है :

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प्रश्न 8.
4.0 ग्राम सोडियम हाइड्राक्साइड की उदासीनीकरण प्रतिक्रिया के लिए कितने ग्राम सल्फ्यूरिक अम्ल की आवश्यकता होगी ? (H = 1, O = 16, Na = 23, S = 32)
उत्तर :
NaOH तथा H2 SO4 निम्न समीकरण द्वारा प्रतिक्रिया करते हैं :
2 NaOH + H2 SO4 = Na2 SO4 + 2 H2O
2[23 +16 + 1][1 × 2 + 32 + 16 × 4]
80 ग्राम 98 ग्राम

∵ 80 ग्राम NaOH के उदासीनीकरण के लिए 98 ग्राम H2 SO4 चाहिए।
∵ 1 ग्राम NaOH के उदासीनीकरण के लिए \(\frac{98}{80}\) ग्राम H2 SO4 चाहिए।
∵ 4.0 ग्राम NaOH के उदासीनीकरण के लिए \(\frac{98}{80}\) × 4 ग्राम H2 SO4 चाहिए।
∵ 4.0 ग्राम NaOH के उदासीनीकरण के लिए 4.9 ग्राम H2 SO4 चाहिए।

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प्रश्न 9.
एक उत्रेरक (Catalyst) के माध्यम से आक्सीजन के द्वारा SO2 को आक्सीकृत करने पर SO3 उत्पन्न होता है। 40 ग्राम SO3 उत्पन्न करने के लिए कितने ग्राम SO2 की आवश्यकता होगी ? (O = 16, S = 32 )
उत्तर :
प्रतिक्रिया का संतुलित समीकरण :
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∵ 160 ग्राम SO3 उत्पन्न करने के लिए आवश्यक SO2 की मात्रा 128 ग्राम है
1 ग्राम SO3 उत्पन्न करने के लिए आवश्यक SO2 की मात्रा = \(\frac{128}{160}\) ग्राम
∵ 40 ग्राम SO3 उत्पन्न करने के लिए आवश्यक SO2 की मात्रा = \(\frac{128 \times 40}{160}\) = 32 ग्राम
SO2 की अभीष्ट मात्रा = 32 ग्राम

प्रश्न 10.
32.7 ग्राम जिंक अतिरिक्त तनु गंधकाम्ल (H2 SO4) के साथ प्रतिक्रिया करता है तो कितने ग्राम हाइड्रोजन उत्पन्न करेगा ? (Zn = 65, H = 1)
उत्तर :
प्रतिक्रिया का संतुलित रासायनिक समीकरण :
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65.4 ग्राम जिंक से उत्पत्न हाइड्रोजन की मात्रा 2 ग्राम है
1 ग्राम जिंक से उत्पन्न हाइड्रोजन की मात्रा = \(\frac{2}{65.4}\) ग्राम
∵ 32.7 ग्राम जिंक से उत्पन्न हाइड्रोजन की मात्रा = \(\frac{2 × 32.7}{65.4}\) = 1 ग्राम
हाइड्रोजन की अभीष्ट मात्रा = 1 माम

प्रश्न 11.
STP पर 11.2 लीटर O2 गैस में अणुओं की संख्या कितनी होगी, यदि STP पर 22.4 लीटर CO2 में अणुओं की संख्या 6.023 × 1023 हो ?
उत्तर :
एवोगैड्रो के नियम के अनुसार STP पर सभी गैसों के 22.4 लीटर में अणुओं की संख्या समान होती है।
STP पर 22.4 लीटर CO2 में अणुओं की संख्या = 6.023 × 1023
STP पर 22.4 लीटर O2 में अणुओं की संख्या = 6.023 × 1023
STP पर 11.2 लीटर O2 में अणुओं की संख्या = \(\frac{6.023 × 10^{23}}{22.4}\) × 11.2
= \(\frac{6.023 × 10^{23}}{2}\) = 3.011 × 1023

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