🧪 प्रयोग क्रमांक 1
KMnO₄ विलयन की मोलरता एवं सांद्रता ज्ञात करना
Class 12 Chemistry Practical | Volumetric Analysis
📚 विषय सूची (Index)
- परिचय
- उद्देश्य
- सिद्धांत
- रासायनिक अभिक्रिया
- आवश्यक उपकरण एवं रसायन
- Quick Revision Box
- महत्वपूर्ण तथ्य
- प्रयोग विधि
- अवलोकन
- अनुमापन सारणी
- गणना
- परिणाम
- सावधानियाँ
- Important Questions
- Viva Questions
- FAQ
- निष्कर्ष
📖 परिचय (Introduction)
पोटैशियम परमैंगनेट (KMnO₄) और ऑक्सैलिक अम्ल (Oxalic Acid) के मध्य किया जाने वाला यह एक महत्वपूर्ण ऑक्सीकरण-अपचयन (Redox Titration) प्रायोगिक है।
इस प्रयोग में M/10 (0.1 M) ऑक्सैलिक अम्ल के मानक विलयन की सहायता से दिए गए KMnO₄ विलयन की मोलरता (Molarity) तथा सांद्रता (Strength) ज्ञात की जाती है।
यह कक्षा 12 रसायन विज्ञान का सबसे महत्वपूर्ण आयतनात्मक विश्लेषण (Volumetric Analysis) प्रायोगिक माना जाता है तथा बोर्ड परीक्षा एवं Viva में बार-बार पूछा जाता है।
इस प्रयोग में M/10 (0.1 M) ऑक्सैलिक अम्ल के मानक विलयन की सहायता से दिए गए KMnO₄ विलयन की मोलरता (Molarity) तथा सांद्रता (Strength) ज्ञात की जाती है।
यह कक्षा 12 रसायन विज्ञान का सबसे महत्वपूर्ण आयतनात्मक विश्लेषण (Volumetric Analysis) प्रायोगिक माना जाता है तथा बोर्ड परीक्षा एवं Viva में बार-बार पूछा जाता है।
🎯 उद्देश्य (Objective)
ऑक्सैलिक अम्ल के M/10 मानक विलयन की सहायता से दिए गए KMnO₄ विलयन की मोलरता एवं सांद्रता ज्ञात करना।
📘 सिद्धांत (Principle)
तनु सल्फ्यूरिक अम्ल की उपस्थिति में तथा 60-70°C तापमान पर पोटैशियम परमैंगनेट, ऑक्सैलिक अम्ल का ऑक्सीकरण करता है।
KMnO₄ एक शक्तिशाली ऑक्सीकारक है जबकि ऑक्सैलिक अम्ल अपचायक का कार्य करता है।
इस अभिक्रिया के दौरान:
KMnO₄ एक शक्तिशाली ऑक्सीकारक है जबकि ऑक्सैलिक अम्ल अपचायक का कार्य करता है।
इस अभिक्रिया के दौरान:
- MnO₄⁻ → Mn²⁺ में परिवर्तित होता है।
- Oxalic Acid → CO₂ में परिवर्तित होता है।
⚗️ रासायनिक अभिक्रिया
2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄
↓
K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 10CO₂ + 8H₂O
↓
K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 10CO₂ + 8H₂O
🧪 आवश्यक उपकरण एवं रसायन
| उपकरण/रसायन | उपयोग |
|---|---|
| ब्यूरेट | KMnO₄ भरने हेतु |
| पिपेट | Oxalic Acid लेने हेतु |
| कोनिकल फ्लास्क | अनुमापन हेतु |
| KMnO₄ विलयन | ब्यूरेट में |
| M/10 Oxalic Acid | मानक विलयन |
| Dilute H₂SO₄ | अम्लीय माध्यम |
| बर्नर/वाटर बाथ | गर्म करने हेतु |
⚡ Quick Revision Box
✅ अनुमापन का प्रकार → Redox Titration
✅ ऑक्सीकारक → KMnO₄
✅ अपचायक → Oxalic Acid
✅ संकेतक → KMnO₄ स्वयं
✅ माध्यम → Dilute H₂SO₄
✅ तापमान → 60-70°C
✅ End Point → हल्का स्थायी गुलाबी रंग
📌 महत्वपूर्ण तथ्य
| बिंदु | जानकारी |
|---|---|
| अनुमापन का प्रकार | Redox Titration |
| ऑक्सीकारक | KMnO₄ |
| अपचायक | Oxalic Acid |
| संकेतक | KMnO₄ स्वयं |
| End Point | हल्का गुलाबी रंग |
| तापमान | 60-70°C |
| माध्यम | Dilute H₂SO₄ |
⚗️ प्रयोग विधि (Procedure)
1. ब्यूरेट को साफ करके दिए गए KMnO₄ विलयन से भरें।
2. पिपेट द्वारा 25 mL M/10 ऑक्सैलिक अम्ल लेकर कोनिकल फ्लास्क में डालें।
3. इसमें लगभग 10 mL तनु सल्फ्यूरिक अम्ल मिलाएँ।
4. फ्लास्क को 60-70°C तक गर्म करें।
5. ब्यूरेट से KMnO₄ विलयन धीरे-धीरे मिलाते हुए अनुमापन करें।
6. हल्का स्थायी गुलाबी रंग प्राप्त होने पर अनुमापन समाप्त करें।
7. कम से कम तीन बार अनुमापन करके समरूप पाठ्यांक प्राप्त करें।
🔍 अवलोकन (Observation)
| अवलोकन तालिका | |
|---|---|
| ब्यूरेट में | KMnO₄ विलयन |
| पिपेट में | M/10 Oxalic Acid |
| पिपेट द्वारा लिया गया आयतन | 25 mL |
| माध्यम | Dilute H₂SO₄ |
| तापमान | 60-70°C |
| संकेतक | KMnO₄ स्वयं |
| अंतिम बिंदु | हल्का स्थायी गुलाबी रंग |
📋 अनुमापन सारणी (Titration Table)
| क्रमांक | प्रारंभिक पाठ्यांक | अंतिम पाठ्यांक | प्रयुक्त KMnO₄ |
|---|---|---|---|
| 1 | 0.0 mL | 24.8 mL | 24.8 mL |
| 2 | 0.0 mL | 24.9 mL | 24.9 mL |
| 3 | 0.0 mL | 24.8 mL | 24.8 mL |
समरूप पाठ्यांक = 24.8 mL
⚡ Quick Revision Box
ऑक्सीकारक → KMnO₄
अपचायक → Oxalic Acid
संकेतक → KMnO₄ स्वयं
माध्यम → Dilute H₂SO₄
तापमान → 60-70°C
End Point → हल्का गुलाबी रंग
🧮 गणना (Calculation)
दिया गया :
M₁ = 0.1 M
V₁ = 25 mL
V₂ = 24.8 mL
M₁ = 0.1 M
V₁ = 25 mL
V₂ = 24.8 mL
M₁V₁ = M₂V₂
0.1 × 25
=
M₂ × 24.8
M₂ = 0.1008 M
≈ 0.10 M
📊 सांद्रता (Strength)
KMnO₄ का आणविक भार = 158 g/mol
Strength
=
Molarity × Molecular Weight
= 0.1008 × 158
= 15.92 g/L
✅ परिणाम (Result)
दिए गए KMnO₄ विलयन की
मोलरता = 0.10 M
सांद्रता = 15.92 g/L प्राप्त हुई।
मोलरता = 0.10 M
सांद्रता = 15.92 g/L प्राप्त हुई।
⚠️ सावधानियाँ (Precautions)
- केवल Dilute H₂SO₄ का उपयोग करें।
- Oxalic Acid को 60-70°C तक गर्म करें।
- अंतिम बिंदु के पास KMnO₄ बूंद-बूंद मिलाएँ।
- HCl तथा HNO₃ का प्रयोग न करें।
- पाठ्यांक आँख के स्तर से लें।
- ब्यूरेट में वायु बुलबुले नहीं होने चाहिए।
- समरूप पाठ्यांक अवश्य लें।
⭐ Important Questions
1. KMnO₄ किस प्रकार का पदार्थ है?
शक्तिशाली ऑक्सीकारक।
2. Oxalic Acid किस प्रकार का पदार्थ है?
अपचायक।
3. KMnO₄ स्वयं संकेतक क्यों कहलाता है?
यह स्वयं रंग परिवर्तन द्वारा End Point बताता है।
4. End Point क्या है?
हल्का स्थायी गुलाबी रंग।
5. H₂SO₄ क्यों मिलाते हैं?
अम्लीय माध्यम बनाने के लिए।
6. HCl का प्रयोग क्यों नहीं करते?
यह KMnO₄ द्वारा ऑक्सीकृत हो सकता है।
7. HNO₃ का प्रयोग क्यों नहीं करते?
यह स्वयं ऑक्सीकारक होता है।
8. अनुमापन का प्रकार क्या है?
Redox Titration
9. KMnO₄ का रंग क्या है?
बैंगनी (Purple)
10. Oxalic Acid को गर्म क्यों करते हैं?
अभिक्रिया की गति बढ़ाने के लिए।
🎤 Viva Questions
1. KMnO₄ का पूरा नाम क्या है?
Potassium Permanganate
2. Oxalic Acid का सूत्र क्या है?
H₂C₂O₄·2H₂O
3. KMnO₄ का आणविक भार कितना है?
158 g/mol
4. Oxalic Acid का आणविक भार कितना है?
126 g/mol
5. Concordant Reading क्या होती है?
लगातार प्राप्त समान पाठ्यांक।
6. Molarity क्या होती है?
प्रति लीटर विलयन में उपस्थित विलेय के मोल।
7. Strength क्या होती है?
प्रति लीटर विलयन में उपस्थित विलेय का ग्राम में भार।
8. MnO₄⁻ किसमें परिवर्तित होता है?
Mn²⁺ में।
❓ Frequently Asked Questions (FAQ)
क्या KMnO₄ स्वयं संकेतक है?
हाँ।
End Point क्या है?
हल्का स्थायी गुलाबी रंग।
Oxalic Acid को गर्म क्यों करते हैं?
अभिक्रिया की गति बढ़ाने के लिए।
क्या यह बोर्ड परीक्षा के लिए महत्वपूर्ण है?
हाँ, यह सबसे महत्वपूर्ण Class 12 Volumetric Practical है।
KMnO₄ का उपयोग किसलिए किया जाता है?
Redox Titration में ऑक्सीकारक के रूप में।
📌 निष्कर्ष (Conclusion)
ऑक्सैलिक अम्ल के M/10 मानक विलयन की सहायता से दिए गए KMnO₄ विलयन की मोलरता तथा सांद्रता सफलतापूर्वक ज्ञात की गई।
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