सोडियम कार्बोनेट, सोडियम बाइकार्बोनेट और सोडियम सल्फेट युक्त मिश्रण का 2.0 g प्रतिदर्श `CO_(2)` का निष्कासन बंद होने तक धीरे-धीरे गर्म किया जाता है। 750 mm Hg दाब और 298 K पर `CO_(2)` का आयतन 123.9 mL मापा गया। उसी प्रतिदर्श के 1.5 g को पूर्ण उदासीनीकरण के लिए 150 mL (M/10) HCl की आवश्यकता होती है। वास्तविक मिश्रण में `Na_(2)SO_(4)` के प्रतिशत संघटन की गणना कीजिये।

Explanation

आदर्श गैस समीकरण के अनुसार, `(p_(1)V_(1))/(T_(1))=(p_(2)V_(2))/(T_(2))`
`therefore NTP` पर `CO_(2)` का आयतन `(V_(2))`
`=(p_(1)V_(1))/(T_(1))xx(T_(2))/(p_(2))=(750xx123.9)/(298)xx(273)/(760)`
`=(25,368,525)/(226,480)` मिली = 112 मिली
NTP पर `CO_(2)` के 22400 मिली का भार = 44 ग्राम
`therefore NTP` पर `CO_(2)` के 112 मिली का भार
`=(44)/(22400)xx112` ग्राम = 0.22 ग्राम
`NaHCO_(3),Na_(2)CO_(3)` तथा `Na_(2)SO_(4)`, के मिश्रण को गर्म करने पर केवल `NaHCO_(3)` विघटित होता है।
`underset(=168)underset(2(23+1+12_+48))(2NaHCO_(3))overset(Delta)rarrNa_(2)CO_(3)+H_(2)O+CO_(2)`
`because 44` ग्राम `CO_(2)` के लिए आवश्यक है = `NaHCO_(3)` के 168 ग्राम
`therefore 0.22` ग्राम `CO_(2)` के लिए आवश्यक होंगे
`= NaHCO_(3)` के `(168)/(44)xx0.22` ग्राम
= `NaHCO_(3)` के 0.84 ग्राम
अतः मिश्रण में `NaHCO_(3)` का भार = 0.84 ग्राम
`therefore` मिश्रण में `NaHCO_(3)` की प्रतिशतता `=(0.84)/(2.0)xx100=42.0%`
जब 1.5 ग्राम मिश्रण को HCl के साथ अभिकृत किया जाता है तो `Na_(2)SO_(4)` अभिक्रिया नहीं करता है परन्तु `Na_(2)CO_(3), HCl` के साथ निम्न प्रकार क्रिया करता है
`underset("= 106 ग्राम")underset((2xx23)+12+48)(Na_(2)CO_(3))+underset("= 73 ग्राम")underset(2(1+35.5))(2HCl)rarr2NaCl+H_(2)O+CO_(2)uarr`
माना 1.5 ग्राम मिश्रण में `Na_(2)CO_(3)` की मात्रा y ग्राम है
तब `Na_(2)CO_(3)` के साथ प्रयुक्त HCl की मात्रा = `(73)/(106)xxy` ग्राम `NaHCO_(3)` की HCl के साथ अभिक्रिया निम्न प्रकार होती है-
`underset("= 84 ग्राम")underset(23+1+12+48)(NaHCO_(3))+underset("= 36.5 ग्राम")underset((1+35.5))(HCl)rarrNaCl+H_(2)O+CO_(2)uarr`
`because 1.5` ग्राम मिश्रण में `NaHCO_(3)` की मात्रा `=(1.5xx42)/(100)=0.63`
`thereforeNaHCO_(3)` के साथ प्रयोग HCl की मात्रा `=(36.5)/(84)xx0.63`
`=0.2737` ग्राम
मिश्रण के साथ प्रयोग HCl के मिलीमोल की संख्या = मोलरता `xx` आयतन (मिली)
`=(1)/(10)xx150=15`
मिश्रण के साथ प्रयोग HCl का भार
= मिलीमोल `xx` अणुभार `xx10^(-3)`
`=15xx10^(-3)xx36.5` ग्राम `=0.5475` ग्राम
कुल `HCl=Na_(2)CO_(3)` के साथ प्रयुक्त `HCl +NaHCO_(3)` के साथ प्रयुक्त HCl
`therefore 0.5475=(75)/(106)xxy+0.2737`
`therefore y=0.3869`
अतः मिश्रण में `Na_(2)SO_(4)` की प्रतिशतता
= 100 - (`NaHCO_(3)` का `%+Na_(2)CO_(3)` का %)
`=100-(42+25.7)=32.3%`