Question

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

Answer 1

यह विधि इस सिद्धांत पर आधारित है कि जब किसी नाइट्रोजनयुक्त कार्बन यौगिक को पोटैशियम सल्फेट की उपस्थिति में सांद्र H₂SO₄ के साथ गर्म करते हैं तो उसमें उपस्थित नाइट्रोजन पूर्णरूप से अमोनियम सल्फेट में परिवर्तित हो जाती है। इस प्रकार प्राप्त अमोनियम सल्फेट को साद्र कॉस्टिक सोडा विलयन के साथ गर्म करने पर अमोनिया गैस निकलती है जिसको ज्ञात सांद्रण वाले H₂SO₄ के निश्चित आयतन में अवशोषित कर लेते हैं। इस अम्ल का मानक NaOH के साथ अनुमापन करके गणना द्वारा अवशोषित हुई अमोनिया की मात्रा ज्ञात की जाती है। फिर नाइट्रोजन के आयतन की गणना कर ली जाती है।

\[\ce{(NH4)2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2H2O + 2NH3\uparrow}\]

\[\ce{2NH3 + H2SO4 -> (NH4)2SO4}\]

मान लिया, कार्बनिक यौगिक का भार = m
प्रयुक्त अम्ल का आयतन = y मिली
प्रयुक्त अम्ल की नॉर्मलता = N

कैल्डॉल विधि - नाइट्रोजन यौगिक को सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ गरम करने पर अमोनियम सल्फेट बनता है, जो NaOH द्वारा अभिकृत करने पर अमोनिया मुक्त करता है। इसे मानक अम्ल के ध्न्यात आयतन में अवशोषित किया जाता है।

V मिली N नॉर्मलता का अम्ल ≡ V मिली N नॉर्मलता की अमोनिया

1000 मिली N नॉर्मलता की अमोनिया में 17 ग्राम अमोनिया या 14 ग्राम नाइट्रोजन होती है।

V मिली N-NH₃ में नाइट्रोजन की मात्रा = `14/1000 xx "V" xx "N"` = 0.014 NV ग्राम

∵ m ग्राम कार्बनिक यौगिक में नाइट्रोजन की मात्रा = 0.014 NV ग्राम

∴ 100  ग्राम कार्बनिक यौगिक में नाइट्रोजन की मात्रा = `(0.014  "NV" xx 100)/"m" = (1.4  "NV")/"m"` ग्राम

कार्बनिक यौगिक में नाइट्रोजन की प्रतिशत मात्रा

(%) =`(1.4 xx "प्राप्त" " NH"_3 " की नॉर्मलता" xx  "प्राप्त"  "NH"_3  "का आयतन (मिली में)")/"कार्बनिक यौगिक का भार (ग्राम में)"`