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2. एक क्रिस्टलीकरण टैंक में 60℃ तापमान पर 10,000 किलोग्राम NaHCO3 का संतृप्त घोल है। इस घोल को 20℃ तक ठंडा करने पर, घोल से बनने वाले NaHCO3 की मात्रा (किलोग्राम में) कितनी होगी? ज्ञात है कि 60℃ पर, NaHCO3 की जल में घुलनशीलता 16.4 ग्राम NaHCO3/100 ग्राम H2O है। 20℃ पर, NaHCO3 की जल में घुलनशीलता 9.6 ग्राम NaHCO3/100 ग्राम H2O है।
विकल्प: (A) 556, (B) 585, (C) 505, (D) 520
उत्तर: ( )
मुख्य समाधान प्रक्रिया: इसे एक-पदीय समीकरण के द्वारा हल किया जा सकता है। रासायनिक सिद्धांतों के सूत्रों का उपयोग करके गणना की जा सकती है; लेकिन “V” का क्या अर्थ है, यह पता नहीं है… “V” तो वह घोल है जो वाष्पीकरण कृपया मार्गदर्शन करें।
विकल्प B चुनें। इस प्रश्न का हल द्रव्यमान संरक्षण के सिद्धांत के आधार पर किया जाता है। तापमान कम होने पर जल का द्रव्यमान स्थिर रहता है। मान लीजिए कि विलायक जल का द्रव्यमान x है। तब 16.4x/100 + x = 10000 होता है। इस समीकरण से x का मान ज्ञात किया जा सकता है। 20 डिग्री पर निकलने वाले क्रिस्टलों का द्रव्यमान होगा: 10000 – x – 96x/100।
V=0, c1=0.164, c2=0.096
G = W(c1 – c2) = 10000 * 100 / 116.4 * (0.164 – 0.096) = 584.2
तापमान कम होने की प्रक्रिया में पानी की गुणवत्ता अपरिवर्तित रहती है; V=0
10000*16.4/(100+16.4) = (1000-x)*9.6/(100+9.6), यह तो माध्यमिक विद्यालय का ही प्रश्न है।
=10000 * ((16.4/(100+16.4) – 9.6/(100+9.6))) = 533.0223 किलोग्राम
=533.0223 किलोग्राम शुष्क पदार्थ – सबसे सरल पदार्थ-संतुलन।
मेरे हिसाब से भी यह 533 ही है, लेकिन ऐसा कोई विकल्प ही नहीं है। शायद यह सही न हो। मेरी गणना छठी मंजिल वाले व्यक्ति की गणना के समान ही है। क्या कोई बता सकता है कि समस्या कहाँ है?
सूत्र गलत है; दाहिनी ओर एक ‘x’ कम है। साथ ही, 10000 को 1000 लिखा गया है। सही मान तो यह होना चाहिए:
10000*16.4/(100+16.4) = x + (10000-x)*9.6/(100+9.6)
गलत है। सही मान यह होना चाहिए:
=10000*((16.4/(100+16.4)-(9.6/(100+16.4))))=584.1924 किलोग्राम
जल-द्रव्यमान संरक्षण के नियम का उपयोग करते हुए, मान लीजिए कि 20 डिग्री सेल्सियस पर घोल का मान x है। तब,
10000 × (100/116.4) = x × (100/109.6)
अब, कुल द्रव्यमान संरक्षण के नियम का उपयोग करके, 10000 – x ही वांछित परिणाम होगा।