Question

किसी कार्बनिक यौगिक में नाइट्रोजन के आकलन की ड्यूमा विधि के सिद्धांत की रूपरेखा प्रस्तुत कीजिए।

Answer 1

नाइट्रोजनयुक्त कार्बनिक यौगिक क्यूप्रिक ऑक्साइड के साथ गर्म करने पर इसमें उपस्थित कार्बन, हाइड्रोजन, गंधक तथा नाइट्रोजन क्रमशः CO₂, H₂O, SO₂ और नाइट्रोजन के ऑक्साइडों (NO₂, NO, N₂O) के रूप में ऑक्सीकृत हो जाते हैं। इस गैसीय मिश्रण को रक्त तप्त कॉपर की जाली के ऊपर प्रवाहित करने पर नाइट्रोजन के ऑक्साइडों का नाइट्रोजन में अपचयन हो जाता है।

\[\ce{4Cu + 2NO2 -> 4CuO + N2\uparrow}\]

\[\ce{2Cu + 2NO -> 2CuO + N2\uparrow}\]

\[\ce{Cu + N2O -> CuO + N2\uparrow}\]

इस प्रकार N₂, CO₂, H₂O तथा SO₂ युक्त गैसीय मिश्रण को KOH से भरी नाइट्रोमीटर नामक अंशांकित नली में प्रवाहित करने पर CO₂, H₂O तथा SO₂ का KOH द्वारा अवशोषण हो जाता है और बची हुई N₂ गैस को नाइट्रोमीटर में जल के ऊपर एकत्र कर लिया जाता है। इस नाइट्रोजन का आयतन वायुमंडल के दाब तथा ताप पर नोट कर लेते हैं। फिर इस आयतन को गैस समीकरण की सहायता से सामान्य ताप व दाब (N.T.P) पर परिवर्तित कर लेते हैं।

ड्यूमा विधि। कार्बनिक यौगिक को CO₂ गैस की उपस्थिति में Cu(II) ऑक्साइड के साथ गर्म करने पर नाइट्रोजन गैस उत्पन्न होती हैं। गैसों के मिश्रण को पोटैशियम हाइड्रोक्साइड विलयन में से प्रवाहित किया जाता है, जहाँ CO₂ अवशोषित हो जाती है तथा नाइट्रोजन का आयतन माप लिया जाता है।

मान लिया, m ग्राम कार्बनिक यौगिक से N.T.P. पर x मिली नाइट्रोजन प्राप्त होती है।

∵ N.T.P. पर 22,400 मिली नाइट्रोजन (N₂) की मात्रा = 28 ग्राम (N₂ का ग्राम अणुभार)

∵ N.T.P. पर x मिली नाइट्रोजन (N₂) की मात्रा = `(28"x")/(22,400)` ग्राम

∵ m ग्राम कार्बनिक यौगिक में नाइट्रोजन (N₂) की मात्रा = `(28"x")/(22,400)` ग्राम

∵ 100 ग्राम कार्बनिक यौगिक में नाइट्रोजन (N₂) की मात्रा = `(28"x" xx 100)/(22,400 xx "m")` ग्राम

नाइट्रोजन की प्रतिशत मात्रा (%) = `28/(22,400) xx ("N"_2 " का" " N"."T"."P". "पर आयतन")/("कार्बनिक यौगिक का भार") xx 100`

= `1/8 xx ("N"_2 " का" " N"."T"."P". "पर आयतन")/("कार्बनिक यौगिक का भार")`