Difference between revisions of "द्रव्यमान अंश (रसायन विज्ञान)"

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[[ रसायन विज्ञान ]] में, मिश्रण के भीतर किसी पदार्थ का द्रव्यमान अंश अनुपात होता है  <math>w_i</math> (वैकल्पिक रूप से चिह्नित <math>Y_i</math>) द्रव्यमान का <math>m_i</math> उस पदार्थ का कुल द्रव्यमान <math>m_\text{tot}</math> मिश्रण का।<ref>{{GoldBookRef | file = M03722 | title = mass fraction}}</ref> सूत्र के रूप में व्यक्त किया गया द्रव्यमान अंश है:
[[ रसायन विज्ञान |रसायन विज्ञान]] में, मिश्रण के भीतर किसी पदार्थ का द्रव्यमान अंश उस पदार्थ के द्रव्यमान <math>m_i</math> का मिश्रण के कुल द्रव्यमान <math>m_\text{tot}</math> का अनुपात <math>w_i</math> (वैकल्पिक रूप से निरूपित <math>Y_i</math>) होता है।<ref>{{GoldBookRef | file = M03722 | title = mass fraction}}</ref> सूत्र के रूप में व्यक्त किया गया द्रव्यमान अंश है-


: <math>w_i = \frac {m_i}{m_\text{tot}}.</math>
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क्योंकि एक मिश्रण के अवयवों के अलग-अलग द्रव्यमान का योग होता है <math>m_\text{tot}</math>, उनके बड़े अंशों का योग एकता है:
क्योंकि किसी मिश्रण के संघटकों के अलग-अलग द्रव्यमानों का योग <math>m_\text{tot}</math> होता है, तो उनके द्रव्यमान अंशों का योग एक होता है।


: <math>\sum_{i=1}^{n} w_i = 1.</math>
: <math>\sum_{i=1}^{n} w_i = 1.</math>
द्रव्यमान अंश को 100 के [[ भाजक ]] के साथ द्रव्यमान के प्रतिशत के रूप में भी व्यक्त किया जा सकता है (वाणिज्यिक संदर्भों में अक्सर 'वजन द्वारा प्रतिशत' कहा जाता है, संक्षिप्त रूप से 'wt%'; [[ द्रव्यमान बनाम वजन ]] देखें)। यह एक विमाहीन मात्रा में मिश्रण की संरचना को व्यक्त करने का एक तरीका है; तिल अंश (तिल द्वारा प्रतिशत (इकाई), मोल%) और आयतन अंश ([[ मात्रा प्रतिशत ]], खंड%) अन्य हैं।
द्रव्यमान अंश को 100 के [[ भाजक |भाजक]] के साथ द्रव्यमान के प्रतिशत के रूप में भी व्यक्त किया जा सकता है (वाणिज्यिक संदर्भों में प्रायः वजन द्वारा प्रतिशत कहा जाता है, संक्षिप्त ''wt%'', [[ द्रव्यमान बनाम वजन |द्रव्यमान बनाम वजन]] देखें)। यह आयाम रहित आकार के मोल अंश (मोलों द्वारा प्रतिशत, मोल%) और आयतन अंश ([[ मात्रा प्रतिशत |आयतन द्वारा प्रतिशत]], वॉल्यूम%) में मिश्रण की संघटक को व्यक्त करने का एक तरीका है।
 
जब ब्याज की व्यापकता यौगिकों या अन्य पदार्थों के बजाय अलग-अलग [[ रासायनिक तत्व ]]ों की होती है, तो 'द्रव्यमान अंश' शब्द भी एक तत्व के द्रव्यमान के नमूने के कुल द्रव्यमान के अनुपात को संदर्भित कर सकता है। इन संदर्भों में एक वैकल्पिक शब्द 'द्रव्यमान प्रतिशत रचना' है। किसी यौगिक में किसी तत्व के द्रव्यमान अंश की गणना यौगिक के [[ अनुभवजन्य सूत्र ]] से की जा सकती है<ref>[https://khanexercises.appspot.com/video?v=xatVrAh2U0E Formula from Mass Composition].</ref> या इसका [[ रासायनिक सूत्र ]]।<ref>{{Cite news |url=http://chemistry.about.com/od/workedchemistryproblems/a/mass-percent-worked-problem.htm |title=How to Calculate Mass Percent Composition |work=ThoughtCo |access-date=2018-01-05}}</ref>
 


जब यौगिकों या अन्य पदार्थों के स्थान पर रुचि की व्यापकता विशिष्ट [[ रासायनिक तत्व |रासायनिक तत्वों]] की होती हैं, तो शब्द द्रव्यमान अंश भी तत्व के द्रव्यमान के अनुपात को प्रतिरूप के कुल द्रव्यमान के अनुपात में संदर्भित कर सकता है। इन संदर्भों में एक वैकल्पिक शब्द द्रव्यमान प्रतिशत संघटक है। किसी यौगिक में किसी तत्व के द्रव्यमान अंश की गणना यौगिक के [[ अनुभवजन्य सूत्र |अनुभवजन्य सूत्र]]<ref>[https://khanexercises.appspot.com/video?v=xatVrAh2U0E Formula from Mass Composition].</ref> या उसके [[ रासायनिक सूत्र |रासायनिक सूत्र]] से की जा सकती है।<ref>{{Cite news |url=http://chemistry.about.com/od/workedchemistryproblems/a/mass-percent-worked-problem.htm |title=How to Calculate Mass Percent Composition |work=ThoughtCo |access-date=2018-01-05}}</ref>
== शब्दावली ==
== शब्दावली ==
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प्रतिशत सांद्रता इस मात्रा को संदर्भित नहीं करती है। यह अनुचित नाम बना रहता है, विशेषकर प्रारंभिक पाठ्यपुस्तकों में। जीव विज्ञान में, इकाई "%" को कभी-कभी (गलत तरीके से) द्रव्यमान सांद्रता को दर्शाने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसे द्रव्यमान/आयतन प्रतिशत भी कहा जाता है। 100 एमएल (mL) विलयन के अंतिम आयतन में घुलित 1 ग्राम विलेय के विलयन को "1%" या "1% m/v" (द्रव्यमान/मात्रा) के रूप में लेबल किया जाएगा। यह गलत है क्योंकि इकाई "%" का उपयोग केवल आयाम रहित मात्राओं के लिए किया जा सकता है। इसके स्थान पर, सांद्रता को केवल जी/एमएल (g/mL) की इकाइयों में दिया जाना चाहिए। प्रतिशत विलयन या प्रतिशतता विलयन इस प्रकार द्रव्यमान प्रतिशत विलयन (m/m, m%, या द्रव्यमान विलेय/द्रव्यमान मिश्रण के बाद कुल द्रव्यमान), या आयतन प्रतिशत विलयन (v/v, v%, या मिश्रण के बाद कुल विलयन का आयतन विलेय प्रति आयतन) के लिए सर्वोत्तम आरक्षित शब्द हैं। बहुत अस्पष्ट शब्द प्रतिशत विलयन और प्रतिशत विलयन बिना किसी अन्य विशेषण के कभी-कभी सामने आते रहते हैं।  
प्रतिशत एकाग्रता इस मात्रा को संदर्भित नहीं करती है। यह अनुचित नाम बना रहता है, विशेषकर प्रारंभिक पाठ्यपुस्तकों में। जीव विज्ञान में, इकाई % का उपयोग कभी-कभी (गलत तरीके से) द्रव्यमान एकाग्रता को दर्शाने के लिए किया जाता है, जिसे द्रव्यमान/आयतन प्रतिशत भी कहा जाता है। 1 के साथ एक समाधान{{nbsp}}100 की अंतिम मात्रा में विलेय का ग्राम घुल गया{{nbsp}}विलयन के एमएल को 1% या 1% m/v (द्रव्यमान/मात्रा) के रूप में लेबल किया जाएगा। यह गलत है क्योंकि इकाई % का उपयोग केवल आयाम रहित मात्राओं के लिए किया जा सकता है। इसके बजाय, एकाग्रता को केवल g/mL की इकाइयों में दिया जाना चाहिए। प्रतिशत समाधान या प्रतिशत समाधान इस प्रकार द्रव्यमान प्रतिशत समाधान (m/m, m%, या द्रव्यमान विलेय/द्रव्यमान मिश्रण के बाद द्रव्यमान कुल समाधान), या आयतन प्रतिशत समाधान (v/v, v%, या आयतन विलेय प्रति आयतन) के लिए सर्वोत्तम आरक्षित शब्द हैं। मिश्रण के बाद कुल समाधान का)। बहुत अस्पष्ट शब्द प्रतिशत समाधान और प्रतिशत समाधान बिना किसी अन्य क्वालिफायर के कभी-कभी सामने आते रहते हैं।


[[ थर्मल इंजीनियरिंग ]] में, भाप में वाष्प के द्रव्यमान अंश के लिए 'वाष्प गुणवत्ता' का उपयोग किया जाता है।
[[ थर्मल इंजीनियरिंग |थर्मल इंजीनियरिंग]] में, वाष्प की गुणवत्ता भाप में वाष्प के द्रव्यमान अंश के लिए उपयोग की जाती है।


मिश्र धातुओं में, विशेष रूप से महान धातुओं में, मिश्र धातु में महान धातु के द्रव्यमान अंश के लिए 'महीनता' शब्द का उपयोग किया जाता है।
मिश्र धातुओं में, विशेष रूप से उत्कृष्ट धातु में, मिश्र धातु में उत्कृष्ट धातु के द्रव्यमान अंश के लिए सूक्ष्मता शब्द का प्रयोग किया जाता है।


== गुण ==
== गुण ==
चरण परिवर्तन होने तक द्रव्यमान अंश तापमान से स्वतंत्र होता है।
जब तक अवस्था परिवर्तन नहीं होता है तब तक द्रव्यमान अंश तापमान से स्वतंत्र होता है।


== संबंधित मात्रा ==
== संबंधित मात्राएँ ==


=== मिश्रण अनुपात ===
=== मिश्रण अनुपात ===
दो शुद्ध घटकों के मिश्रण को उनके (द्रव्यमान) मिश्रण अनुपात का परिचय देते हुए व्यक्त किया जा सकता है <math>r_m = \frac{m_2}{m_1}</math>. तब घटकों का द्रव्यमान अंश होगा
दो शुद्ध घटकों के मिश्रण को उनके (द्रव्यमान) मिश्रण अनुपात <math>r_m = \frac{m_2}{m_1}</math> का परिचय देते हुए व्यक्त किया जा सकता है। तब घटकों का द्रव्यमान अंश होगा-


: <math>\begin{align}
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   w_2 &= \frac{r_m}{1 + r_m}.
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द्रव्यमान अनुपात घटकों के द्रव्यमान अंशों के अनुपात के बराबर होता है:
द्रव्यमान अनुपात घटकों के द्रव्यमान अंशों के अनुपात के बराबर होता है।


: <math>\frac{m_2}{m_1} = \frac{w_2}{w_1}</math>
: <math>\frac{m_2}{m_1} = \frac{w_2}{w_1}</math>
घटकों के द्रव्यमान के योग से अंश और हर दोनों के विभाजन के कारण।
अंश और हर दोनों को घटकों के द्रव्यमान के योग द्वारा विभाजित करने के कारण।


=== द्रव्यमान एकाग्रता ===
=== द्रव्यमान सान्द्रता ===
किसी विलयन में किसी घटक का द्रव्यमान अंश उस घटक ρ की द्रव्यमान सांद्रता (रसायन विज्ञान) का अनुपात होता है<sub>i</sub>(मिश्रण में उस घटक का [[ घनत्व ]]) समाधान के घनत्व के लिए <math>\rho</math>.
किसी विलयन में किसी घटक का द्रव्यमान अंश उस घटक ''ρ<sub>i</sub>'' (मिश्रण में उस घटक का घनत्व) की द्रव्यमान सांद्रता और विलयन के [[ घनत्व |घनत्व]] <math>\rho</math> का अनुपात होता है।


: <math>w_i = \frac{\rho_i}{\rho}.</math>
: <math>w_i = \frac{\rho_i}{\rho}.</math>
 
=== मोलर सांद्रता ===
 
मोलर सांद्रता का संबंध ऊपर से द्रव्यमान और मोलर सांद्रता के बीच के संबंध को प्रतिस्थापित करने जैसा है।
=== मोलर सघनता ===
दाढ़ की सघनता का संबंध ऊपर से द्रव्यमान और दाढ़ की सघनता के बीच के संबंध को प्रतिस्थापित करने जैसा है:


: <math>w_i = \frac{\rho_i}{\rho} = \frac{c_i M_i}{\rho},</math>
: <math>w_i = \frac{\rho_i}{\rho} = \frac{c_i M_i}{\rho},</math>
कहां <math>c_i</math> दाढ़ एकाग्रता है, और <math>M_i</math> घटक का दाढ़ द्रव्यमान है <math>i</math>.
जहां <math>c_i</math> मोलर सांद्रता है, और <math>M_i</math> घटक <math>i</math> का मोलर द्रव्यमान है।


=== द्रव्यमान प्रतिशत ===
=== द्रव्यमान प्रतिशत ===
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=== मोल अंश ===
=== मोल अंश ===
तिल अंश <math>x_i</math> सूत्र का उपयोग करके गणना की जा सकती है
मोल अंश <math>x_i</math> की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है।


: <math>x_i = \frac{w_i}{M_i} \bar{M},</math>
: <math>x_i = \frac{w_i}{M_i} \bar{M},</math>
कहां <math>M_i</math> घटक का दाढ़ द्रव्यमान है <math>i</math>, और <math>\bar{M}</math> मिश्रण का औसत दाढ़ द्रव्यमान है।
जहां <math>M_i</math> घटक <math>i</math> का मोलर द्रव्यमान है, और <math>\bar{M}</math> मिश्रण का औसत मोलर द्रव्यमान है।


[[ दाढ़ जन ]] उत्पादों की अभिव्यक्ति की जगह,
[[ दाढ़ जन |मोलर द्रव्यमान]] उत्पादों की अभिव्यक्ति का प्रतिस्थापी,


: <math>x_i = \frac{\frac{w_i}{M_i}}{\sum_j \frac{w_j}{M_j}}.</math>
: <math>x_i = \frac{\frac{w_i}{M_i}}{\sum_j \frac{w_j}{M_j}}.</math>
== स्थानिक भिन्नता और [[ ढाल |प्रवणता]] ==


 
स्थानिक रूप से गैर-समान मिश्रण में, द्रव्यमान अंश प्रवणता [[ प्रसार |प्रसार]] की घटना को जन्म देती है।
== स्थानिक भिन्नता और [[ ढाल ]] ==
 
एक [[ विषम ]] | स्थानिक रूप से गैर-समान मिश्रण में, द्रव्यमान अंश प्रवणता [[ प्रसार ]] की घटना को जन्म देती है।


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
* [[ मास-फ्लक्स अंश ]]
* [[ मास-फ्लक्स अंश |द्रव्यमान प्रवाह अंश]]


==संदर्भ==
==संदर्भ==
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{{Chemical solutions}}
{{Chemical solutions}}
 
[[Category:रासायनिक गुण]]
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Latest revision as of 19:08, 18 January 2023

रसायन विज्ञान में, मिश्रण के भीतर किसी पदार्थ का द्रव्यमान अंश उस पदार्थ के द्रव्यमान का मिश्रण के कुल द्रव्यमान का अनुपात (वैकल्पिक रूप से निरूपित ) होता है।[1] सूत्र के रूप में व्यक्त किया गया द्रव्यमान अंश है-

क्योंकि किसी मिश्रण के संघटकों के अलग-अलग द्रव्यमानों का योग होता है, तो उनके द्रव्यमान अंशों का योग एक होता है।

द्रव्यमान अंश को 100 के भाजक के साथ द्रव्यमान के प्रतिशत के रूप में भी व्यक्त किया जा सकता है (वाणिज्यिक संदर्भों में प्रायः वजन द्वारा प्रतिशत कहा जाता है, संक्षिप्त wt%, द्रव्यमान बनाम वजन देखें)। यह आयाम रहित आकार के मोल अंश (मोलों द्वारा प्रतिशत, मोल%) और आयतन अंश (आयतन द्वारा प्रतिशत, वॉल्यूम%) में मिश्रण की संघटक को व्यक्त करने का एक तरीका है।

जब यौगिकों या अन्य पदार्थों के स्थान पर रुचि की व्यापकता विशिष्ट रासायनिक तत्वों की होती हैं, तो शब्द द्रव्यमान अंश भी तत्व के द्रव्यमान के अनुपात को प्रतिरूप के कुल द्रव्यमान के अनुपात में संदर्भित कर सकता है। इन संदर्भों में एक वैकल्पिक शब्द द्रव्यमान प्रतिशत संघटक है। किसी यौगिक में किसी तत्व के द्रव्यमान अंश की गणना यौगिक के अनुभवजन्य सूत्र[2] या उसके रासायनिक सूत्र से की जा सकती है।[3]

शब्दावली

प्रतिशत सांद्रता इस मात्रा को संदर्भित नहीं करती है। यह अनुचित नाम बना रहता है, विशेषकर प्रारंभिक पाठ्यपुस्तकों में। जीव विज्ञान में, इकाई "%" को कभी-कभी (गलत तरीके से) द्रव्यमान सांद्रता को दर्शाने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसे द्रव्यमान/आयतन प्रतिशत भी कहा जाता है। 100 एमएल (mL) विलयन के अंतिम आयतन में घुलित 1 ग्राम विलेय के विलयन को "1%" या "1% m/v" (द्रव्यमान/मात्रा) के रूप में लेबल किया जाएगा। यह गलत है क्योंकि इकाई "%" का उपयोग केवल आयाम रहित मात्राओं के लिए किया जा सकता है। इसके स्थान पर, सांद्रता को केवल जी/एमएल (g/mL) की इकाइयों में दिया जाना चाहिए। प्रतिशत विलयन या प्रतिशतता विलयन इस प्रकार द्रव्यमान प्रतिशत विलयन (m/m, m%, या द्रव्यमान विलेय/द्रव्यमान मिश्रण के बाद कुल द्रव्यमान), या आयतन प्रतिशत विलयन (v/v, v%, या मिश्रण के बाद कुल विलयन का आयतन विलेय प्रति आयतन) के लिए सर्वोत्तम आरक्षित शब्द हैं। बहुत अस्पष्ट शब्द प्रतिशत विलयन और प्रतिशत विलयन बिना किसी अन्य विशेषण के कभी-कभी सामने आते रहते हैं।

थर्मल इंजीनियरिंग में, वाष्प की गुणवत्ता भाप में वाष्प के द्रव्यमान अंश के लिए उपयोग की जाती है।

मिश्र धातुओं में, विशेष रूप से उत्कृष्ट धातु में, मिश्र धातु में उत्कृष्ट धातु के द्रव्यमान अंश के लिए सूक्ष्मता शब्द का प्रयोग किया जाता है।

गुण

जब तक अवस्था परिवर्तन नहीं होता है तब तक द्रव्यमान अंश तापमान से स्वतंत्र होता है।

संबंधित मात्राएँ

मिश्रण अनुपात

दो शुद्ध घटकों के मिश्रण को उनके (द्रव्यमान) मिश्रण अनुपात का परिचय देते हुए व्यक्त किया जा सकता है। तब घटकों का द्रव्यमान अंश होगा-

द्रव्यमान अनुपात घटकों के द्रव्यमान अंशों के अनुपात के बराबर होता है।

अंश और हर दोनों को घटकों के द्रव्यमान के योग द्वारा विभाजित करने के कारण।

द्रव्यमान सान्द्रता

किसी विलयन में किसी घटक का द्रव्यमान अंश उस घटक ρi (मिश्रण में उस घटक का घनत्व) की द्रव्यमान सांद्रता और विलयन के घनत्व का अनुपात होता है।

मोलर सांद्रता

मोलर सांद्रता का संबंध ऊपर से द्रव्यमान और मोलर सांद्रता के बीच के संबंध को प्रतिस्थापित करने जैसा है।

जहां मोलर सांद्रता है, और घटक का मोलर द्रव्यमान है।

द्रव्यमान प्रतिशत

द्रव्यमान प्रतिशत को द्रव्यमान अंश को 100 से गुणा करके परिभाषित किया जाता है।

मोल अंश

मोल अंश की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है।

जहां घटक का मोलर द्रव्यमान है, और मिश्रण का औसत मोलर द्रव्यमान है।

मोलर द्रव्यमान उत्पादों की अभिव्यक्ति का प्रतिस्थापी,

स्थानिक भिन्नता और प्रवणता

स्थानिक रूप से गैर-समान मिश्रण में, द्रव्यमान अंश प्रवणता प्रसार की घटना को जन्म देती है।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "mass fraction". doi:10.1351/goldbook.M03722
  2. Formula from Mass Composition.
  3. "How to Calculate Mass Percent Composition". ThoughtCo. Retrieved 2018-01-05.