સોલ્યુશનનું ઠંડું બિંદુ. શુદ્ધ દ્રાવક કરતાં નીચા તાપમાને ઉકેલો સ્થિર થાય છે.

બિન-ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સના ઉકેલોને પાતળું કરો.

ઉકેલોના કોલિગેટિવ ગુણધર્મો

સંતૃપ્ત વરાળ દબાણ

"વ્યક્તિગત પ્રવાહી-વરાળ" સંતુલન સંતુલન સ્થિરાંક દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે

K p =p અમારા વિશે. જોડી /a o f (1)

તેથી, વ્યક્તિગત પ્રવાહી a o x = 1 ની પ્રવૃત્તિ હોવાથી, સંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ બરાબર છે

p o જોડી = K p (2)

અને માત્ર તાપમાન પર આધાર રાખે છે.

કારણ કે દ્રાવકની પ્રવૃત્તિ એ o x તેના દાઢ અપૂર્ણાંક N 1 અથવા (1 - N 2) ના ઉત્પાદનની સમાન હોવાથી, જ્યાં N 2 એ ઓગળેલા પદાર્થનો દાઢ અપૂર્ણાંક છે, સંતુલન સ્થિરાંક સમાન છે:

K p =p 1 o =(p 1 /a o x N 1)=(p 1 /1-N 2) (3)

અહીંથી આપણને મળે છે રાઉલ્ટનો કાયદો (1886):

p 1 = p 1 o (1-N 2) = p 1 o N 1 (4)

(p 1 o -p 1)/p 1 o)=N 2 (5)

દ્રાવણનું સંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ શુદ્ધ દ્રાવકની ઉપરના તેના દબાણને દ્રાવકના છછુંદર અપૂર્ણાંક દ્વારા ગુણાકાર જેટલું હોય છે.

શુદ્ધ દ્રાવણ પર દ્રાવકના સંતૃપ્ત વરાળના દબાણમાં સંબંધિત ઘટાડો દ્રાવકના છછુંદર અપૂર્ણાંક જેટલો છે.

આમ, વરાળનું દબાણ પહેલેથી જ દ્રાવ્ય સામગ્રી પર આધારિત છે. રાઉલ્ટના કાયદાનો ઉપયોગ દ્રાવ્યના દાઢ સમૂહને નિર્ધારિત કરવા માટે થઈ શકે છે:

Dp/p 1 ° =N 2 =n 2 /n 1 +n 2 ≈m 2 M 1 /m 1 M 2 (6)

ઉકેલો ઉત્કલન બિંદુ

જ્યારે સંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ બાહ્ય દબાણ જેટલું બને છે ત્યારે પ્રવાહી ઉકળે છે. રાઓલ્ટના નિયમ મુજબ, દ્રાવણની ઉપરનું વરાળનું દબાણ શુદ્ધ દ્રાવકની ઉપરના વરાળના દબાણ કરતાં ઓછું હોય છે, તેથી દ્રાવણનો ઉત્કલન બિંદુ શુદ્ધ દ્રાવકના ઉત્કલન બિંદુ કરતાં વધારે હોય છે.

પ્રયોગોએ બતાવ્યું છે કે બિન-ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સના પાતળું ઉકેલો માટે:

જ્યાં ડીટી એ શુદ્ધ દ્રાવકની તુલનામાં દ્રાવણના ઉત્કલન બિંદુમાં વધારો છે, b એ મોલેલિટી છે ([E] = K. Kg/mol) E એ એબુલિયોસ્કોપિક સ્થિરાંક છે (એબ્યુલિયો (lat.) - બોઇલ), ફક્ત તેના આધારે દ્રાવકના ગુણધર્મો પર (તેના ઉકળતા તાપમાન T o અને બાષ્પીભવનની વિશિષ્ટ ગરમી L 1):

E=RT o 2 /1000L 1 (8)

શુદ્ધ દ્રાવકનું ઉત્કલન બિંદુ નિશ્ચિત બાહ્ય દબાણ પર ચોક્કસ મૂલ્ય ધરાવે છે. દ્રાવણનો ઉત્કલનબિંદુ સ્થિર નથી - તે ઉકળે તેમ તે વધે છે, કારણ કે દ્રાવકના બાષ્પીભવનને કારણે દ્રાવણની સાંદ્રતા વધે છે. તે જ સમયે, સંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ હંમેશાં ઘટે છે. તેથી, સોલ્યુશનના ઉત્કલન બિંદુને તેમાં પ્રથમ વરાળના પરપોટાના દેખાવને અનુરૂપ તાપમાન ગણવામાં આવે છે.

ઉકેલો ઠંડું બિંદુ

સોલ્યુશનની ઉપર, દ્રાવકનું વરાળનું દબાણ શુદ્ધ દ્રાવકની ઉપરના વરાળના દબાણ કરતાં ઓછું હોય છે. ઘન અને પ્રવાહી તબક્કાઓ ઉપર વરાળનું દબાણ પણ ઓછું હશે. શુદ્ધ દ્રાવકની તુલનામાં આ માત્ર દ્રાવણના નીચા ઠંડું બિંદુ પર જ થઈ શકે છે. શુદ્ધ દ્રાવકના ઠંડું બિંદુને સંબંધિત બિન-ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશન્સના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો એ દ્રાવણની મોલેલિટીના પ્રમાણસર છે:

જ્યાં K એ ક્રાયોસ્કોપિક સ્થિરાંક છે (ગ્રીક "ક્રિઓસ" - કોલ્ડમાંથી), ફક્ત દ્રાવકના ગુણધર્મો પર આધાર રાખીને:

K=RT o 2 /1000L 1, (10)

જ્યાં T o, L * 1 એ શુદ્ધ દ્રાવકના ફ્યુઝનની સ્થિર બિંદુ અને વિશિષ્ટ ગરમી છે.

દ્રાવકના ઘનકરણ સાથે ઓગળેલા પદાર્થની સાંદ્રતા વધતી હોવાથી, દ્રાવણનું ઠંડું બિંદુ સ્થિર નથી અને પ્રક્રિયા દરમિયાન ઘટે છે. તેથી, પ્રથમ સ્ફટિકની રચનાનું તાપમાન સોલ્યુશનના ઠંડું તાપમાન તરીકે લેવામાં આવે છે.

કોષ્ટક 2 કેટલાક દ્રાવકો માટે E અને K ના મૂલ્યો દર્શાવે છે.

કોષ્ટક 2.

સોલ્યુશનનું ઠંડું બિંદુ.

સોલ્યુશનનો ઉત્કલન બિંદુ.

દ્રાવણની ઉપર સંતૃપ્ત વરાળના દબાણમાં સંબંધિત ઘટાડો દ્રાવ્યના છછુંદર અપૂર્ણાંક જેટલો છે.

નોન-ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશન્સ.

મંદ ઉકેલોના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને ઉકેલોના ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે, જેની રચનામાં થર્મલ અને વોલ્યુમ અસરો 0 (આદર્શ ઉકેલો) ની બરાબર હોય છે. આવા ઉકેલોમાં, કણો એકબીજાથી મોટા અંતરે સ્થિત છે અને પરસ્પર પ્રભાવના દળોને અવગણી શકાય છે.

વરાળના દબાણમાં ઘટાડો એ હકીકતને કારણે થાય છે કે દ્રાવકની સપાટીથી વિપરીત, દ્રાવણની સપાટી બિન-અસ્થિર દ્રાવ્યના કણો દ્વારા આંશિક રીતે કબજે કરવામાં આવે છે. આ એકમ સમય દીઠ બાષ્પીભવન થતા દ્રાવક પરમાણુઓની સંખ્યામાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે; ગેસમાંથી દ્રાવણમાં પસાર થતા દ્રાવક પરમાણુઓની સંખ્યા યથાવત રહે છે. આ કિસ્સામાં, મુખ્ય ભૂમિકા ઉકેલની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળો દ્વારા ભજવવામાં આવે છે. Οʜᴎ દ્રાવક પરમાણુઓ વચ્ચેના સંલગ્નતા દળો કરતાં વધુ મજબૂત છે, જે સંક્રમણને સમજાવે છે નાની સંખ્યાગેસ તબક્કામાં દ્રાવક પરમાણુઓ.

બે ઘટક આદર્શ ઉકેલનો વિચાર કરો.
ref.rf પર પોસ્ટ કર્યું
દ્રાવક અને દ્રાવકના સંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ ચાલો: P 0 1 અને P 0 2, અનુક્રમે. મોલ અપૂર્ણાંક: X1 અને X2. જો દ્રાવ્ય બિન-અસ્થિર હોય, તો P 0 2 = 0. પછી કુલ વરાળનું દબાણ દ્રાવકના આંશિક વરાળ દબાણ જેટલું છે: P = P1 = P 0 1 * X1. સોલ્યુશનનું કુલ સંતૃપ્ત વરાળ દબાણ માત્ર અસ્થિર ઘટકના આંશિક બાષ્પ દબાણ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

એટલે કે, દ્રાવકની ઉપરના દ્રાવકનું સંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ શુદ્ધ દ્રાવકની ઉપરના તેના દબાણના ઉત્પાદન અને દ્રાવકના છછુંદર અપૂર્ણાંક (Raoultનો પ્રથમ કાયદો, 1887) જેટલું છે.

સમીકરણ (2.55) ને થોડું અલગ સ્વરૂપ આપી શકાય છે. x I = 1 – x 2 (જ્યાં x 2 એ ઓગળેલા પદાર્થનો છછુંદર અપૂર્ણાંક છે), પછી

р 1 = р 0 1 (1-х 2) = р 0 1 –р 0 1 x 2 અથવા р 0 1 –р 1 = р 0 1 x 2

р 0 1 –р 1 / р 0 1 = x 2

કોઈપણ પ્રવાહી તે તાપમાને ઉકળવાનું શરૂ કરે છે જ્યાં તેનું સંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ બાહ્ય દબાણ સુધી પહોંચે છે. ટી બોઇલ - T જેના પર વરાળનું દબાણ = 101.3 kPa પાણી 100 C પર ઉકળે છે તબક્કા ડાયાગ્રામ પર આ બિંદુએ દબાણ 1 એટીએમ છે. Raoult ના કાયદા અનુસાર, જો તમે ઉકેલમાં બિન-અસ્થિર ઘટક દાખલ કરો છો, તો વરાળનું દબાણ ઘટશે. હવે તમારે દબાણને 1 એટીએમ પર લાવવા માટે સોલ્યુશનને 100 સે ઉપર ગરમ કરવાની જરૂર છે.

Tzam – T કે જેના પર પાણીની વરાળનું દબાણ = બરફની વરાળનું દબાણ = 613 Pa.

DT=Tr-r-Tr-l=Ec m, c m એ ઓગળેલા પદાર્થની મોલેલિટી છે, E એ દ્રાવ્યનું ઇબુલિયોસ્કોપિક સ્થિરાંક છે.

એક આકૃતિ આપો.

દ્રાવક સ્ફટિકો દ્રાવણ સાથે સંતુલન ત્યારે જ હશે જ્યારે સ્ફટિકોની ઉપર અને દ્રાવણની ઉપર સંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ સમાન હોય. દ્રાવકની ઉપરના દ્રાવકનું વરાળનું દબાણ હંમેશા શુદ્ધ દ્રાવકની ઉપર કરતાં ઓછું હોવાથી, આ સ્થિતિને અનુરૂપ તાપમાન હંમેશા શુદ્ધ દ્રાવકના ઠંડું બિંદુ કરતાં ઓછું રહેશે. આ કિસ્સામાં, દ્રાવણ ΔT ના ઠંડું તાપમાનમાં ઘટાડો ઓગળેલા પદાર્થની પ્રકૃતિ પર આધારિત નથી અને તે માત્ર દ્રાવક અને ઓગળેલા પદાર્થના કણોની સંખ્યાના ગુણોત્તર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

તે બતાવી શકાય છે કે સોલ્યુશન ΔT ના ઠંડું તાપમાનમાં ઘટાડો એ સોલ્યુશનની મોલ સાંદ્રતાના સીધા પ્રમાણસર છે:

રાઉલ્ટનો બીજો કાયદો: ઉત્કલન બિંદુમાં વધારો અને Tzam દ્રાવણમાં ઘટાડો એ ઓગળેલા પદાર્થના કણોની સંખ્યાના પ્રમાણસર છે અને તેની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખતા નથી.

સોલ્યુશનનું ઠંડું બિંદુ. - ખ્યાલ અને પ્રકારો. વર્ગીકરણ અને "સોલ્યુશનનો ફ્રીઝિંગ પોઈન્ટ" શ્રેણીની સુવિધાઓ. 2014, 2015.

ફ્રીઝિંગ એ એક તબક્કો સંક્રમણ છે જેમાં પ્રવાહી ઘન માં ફેરવાય છે. પ્રવાહીનું ઠંડું બિંદુ એ તાપમાન છે કે જેના પર પ્રવાહીની ઉપર સંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ તેમાંથી પડતા ઘન તબક્કાના સ્ફટિકોની ઉપરના સંતૃપ્ત વરાળના દબાણ જેટલું હોય છે.

આ તાપમાન અને અનુરૂપ સંતૃપ્ત વરાળના દબાણ પર, સ્ફટિકીકરણ દર ગલન દર જેટલો હોય છે અને આ બંને તબક્કાઓ લાંબા સમય સુધી સાથે રહી શકે છે.

તેમજ એમ.વી. લોમોનોસોવે જોયું કે પાતળું સોલ્યુશન કરતાં ઓછા તાપમાને થીજી જાય છે શુદ્ધ દ્રાવક. આમ, દરિયાનું પાણી 273 K પર નહીં, પરંતુ થોડા ઓછા તાપમાને થીજી જાય છે. અસંખ્ય પ્રયોગો દર્શાવે છે કે દ્રાવણના ઠંડું તાપમાનમાં આવા ફેરફારને સામાન્ય નિયમ તરીકે ગણી શકાય.

રાઓલ્ટ દ્વારા ઠંડું અને ઉકાળવાની પ્રક્રિયાઓનો વિગતવાર અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો અને તેને કાયદાના રૂપમાં રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો, જેને પાછળથી રાઉલ્ટનો બીજો કાયદો કહેવામાં આવ્યો હતો.

ચાલો આ કાયદાની સૌથી સરળ વ્યુત્પત્તિને ધ્યાનમાં લઈએ. આકૃતિ 2 શુદ્ધ દ્રાવક અને દ્રાવણની ઉપરના તાપમાન પર સંતૃપ્ત વરાળના દબાણની અવલંબનને વ્યક્ત કરતી આકૃતિ બતાવે છે.

વળાંક 0A એ તાપમાન પર શુદ્ધ પાણીના સંતૃપ્ત વરાળના દબાણની અવલંબન છે.

વળાંક BC, DE - ઓગળેલા પદાર્થની વિવિધ સાંદ્રતાવાળા ઉકેલો પર પાણીના સંતૃપ્ત વરાળના દબાણની અવલંબન

0D - બરફ પર પાણીના સંતૃપ્ત વરાળના દબાણની તાપમાન નિર્ભરતાને વ્યક્ત કરે છે.

ફિગ. 2 થી તે સ્પષ્ટ છે કે દ્રાવણની ઉપર 273 K પર વરાળનું દબાણ ઉપરના પાણી કરતાં ઓછું છે, પરંતુ તે સમાન તાપમાને બરફની ઉપરના વરાળના દબાણ જેટલું નથી. માત્ર 273 K (T'z) થી નીચેના તાપમાને જ દ્રાવણની ઉપરનું વરાળનું દબાણ એટલું ઘટે છે કે તે બરફની ઉપરના વરાળના દબાણ જેટલું બની જાય છે. આ બિંદુ B ને અનુરૂપ છે. ઉચ્ચ દ્રાવણની સાંદ્રતા પર, તાપમાન પરના દ્રાવણની ઉપરના જળ વરાળના દબાણની અવલંબનને વ્યક્ત કરતા વળાંકો BC વળાંકની નીચે સ્થિત છે, પરંતુ તેની સમાંતર છે.

ચાલો પરિચય આપીએ આગામી નોટેશન:

Р 0 А - 273 K પર શુદ્ધ દ્રાવક ઉપર વરાળનું દબાણ

P A - તેના ઠંડું તાપમાન T'z પર ઉકેલની ઉપર વરાળનું દબાણ

થી જમણો ત્રિકોણઅમે FOC નક્કી કરીએ છીએ

આકૃતિ 2 થી તે સ્પષ્ટ છે કે , દ્રાવણના ઠંડું તાપમાનમાં ઘટાડો ક્યાં છે.

ઉપરોક્ત સમીકરણમાં આ મૂલ્યોને બદલીને, આપણને મળે છે

(3)

રાઉલ્ટના પ્રથમ કાયદાથી અત્યંત મંદ ઉકેલો માટે અમારી પાસે છે

અને (4)

જ્યાં n A, n B, m A અગાઉ સોંપેલ હોદ્દો જાળવી રાખે છે (ઉપર જુઓ). જો આપણે દ્રાવકના દાઢ સમૂહને M 0 A દ્વારા દર્શાવીએ, તો

આ અભિવ્યક્તિને સમીકરણ (4) માં બદલીને આપણે મેળવીએ છીએ

પછી આ અભિવ્યક્તિની જમણી બાજુને 1000 વડે ગુણાકાર અને ભાગાકાર કરો

(5)

ચાલો સમીકરણ (5) માં તમામ સ્થિર જથ્થાઓને એક સ્થિર K માં જોડીએ ( ), આપણને નીચેની અભિવ્યક્તિ મળે છે

(6)

અભિવ્યક્તિ સોલ્યુશન સેન્ટ.

આ અભિવ્યક્તિને સમીકરણ (6) માં બદલીને, આપણે અંતિમ સમીકરણ મેળવીએ છીએ.

(7)

આ રાઉલ્ટના બીજા કાયદાની ગાણિતિક અભિવ્યક્તિ છે: ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો અથવા સોલ્યુશનના ઉત્કલન બિંદુમાં વધારો તેની મોલ સાંદ્રતાના સીધા પ્રમાણસર છે.

સમીકરણ (7) માં ગુણાંક K ને ક્રાયોસ્કોપિક સ્થિરાંક કહેવામાં આવે છે, તે દ્રાવણના ઠંડું તાપમાનમાં દાઢમાં ઘટાડો દર્શાવે છે, છે વ્યક્તિગત લાક્ષણિકતાઓદ્રાવક (K H2O = 1.86º) અને E (Kº kg mol -1) જેટલું જ પરિમાણ ધરાવે છે

ઉકેલોના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો માપવા પર આધારિત સંશોધન પદ્ધતિને ક્રાયોસ્કોપિક કહેવામાં આવે છે. તે, ઇબુલિયોસ્કોપિકની જેમ, તમને ઓગળેલા પદાર્થના દાળના સમૂહની ગણતરી કરવાની મંજૂરી આપે છે.

આકૃતિ 3 ઉકેલોના ઠંડું બિંદુને માપવા માટે રચાયેલ ઉપકરણ બતાવે છે.

ઓસ્મોસીસ અને ઓસ્મોટિક પ્રેશર.

ઉકેલોની એક ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ જૈવિક રીતે મહત્વપૂર્ણ મિલકત અભિસરણ છે.

પ્રકૃતિમાં, સોલ્યુશન્સ ઘણીવાર દ્રાવકમાંથી પટલ દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે જે ફક્ત દ્રાવક કણો માટે જ અભેદ્ય હોય છે. આ કિસ્સામાં, દ્રાવક દ્રાવકમાં પ્રસરી શકતું નથી, અને દ્રાવકમાં માત્ર દ્રાવકનું સંક્રમણ જોવામાં આવશે, એટલે કે. દ્રાવક બંને દિશામાં આગળ વધશે, પરંતુ હજુ પણ તેમાંથી થોડો વધુ દ્રાવણમાં જશે વિપરીત દિશા.

ઇસોથર્મલ ડિસ્ટિલેશનના આધારે અભિસરણની પદ્ધતિની કલ્પના કરવી સરળ છે. માઇક્રોપોર્સ ધરાવતી અર્ધ-પારગમ્ય પટલને દ્રાવક અને દ્રાવણને C માં સાંદ્રતા સાથે અલગ કરવા દો (ફિગ. 4)

દ્રાવક દ્વારા એક બાજુ અને બીજી બાજુ દ્રાવણ દ્વારા મર્યાદિત છિદ્રમાં, બાષ્પીભવન થાય છે. રાઉલ્ટના નિયમ અનુસાર સંતૃપ્ત વરાળની સ્થિતિસ્થાપકતામાં વધારો થવાને કારણે, વરાળના તબક્કામાંથી વરાળનું દબાણ દ્રાવક બાજુથી કેન્દ્રિત છે, દ્રાવણમાં પસાર થાય છે.

ઓસ્મોસિસના પરિણામે, સોલ્યુશનનું પ્રમાણ વધે છે અને તેની સાંદ્રતા ધીમે ધીમે ઘટે છે; દ્રાવક પટલ દ્વારા દ્રાવણમાં પ્રવેશવાથી પ્રવાહી સ્તંભ h વધે છે અને તેથી, હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ વધે છે (ફિગ. 5 જુઓ). તે જ સમયે, પટલ દ્વારા વિરુદ્ધ દિશામાં આગળ વધતા દ્રાવક પરમાણુઓની સંખ્યામાં વધારો થશે, એટલે કે. ઉકેલથી દ્રાવક સુધી. ધીમે ધીમે, દ્રાવણનું હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ અને મંદન મૂલ્યો સુધી પહોંચશે જ્યાં બંને દિશામાં આગળ વધતા દ્રાવક પરમાણુઓની સંખ્યા સમાન થશે અને ઓસ્મોટિક સંતુલન થશે. ઓસ્મોસિસના પરિણામે વિકસિત વધારાનું હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ, ઊંચાઈ h ના ઉકેલના સ્તંભ દ્વારા માપવામાં આવે છે, જેના પર ઓસ્મોટિક સંતુલન સ્થાપિત થાય છે, તેને ઓસ્મોટિક દબાણ કહેવામાં આવે છે.

ચોખા 5

કોલોડિયન, સેલોફેન, આયર્ન-સિનોક્સાઇડ કોપર વગેરેના બનેલા પટલ ઘણા ઉકેલો માટે અર્ધ-પારગમ્ય હોય છે.

ઓસ્મોટિક દબાણના કાયદા.

ઓસ્મોટિક દબાણના નિયમોના અભ્યાસથી ગેસના કાયદાઓ સાથે તેમની સંપૂર્ણ સામ્યતા જોવા મળે છે. નોન-ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સના પાતળું ઉકેલો માટે, તેઓ નીચે પ્રમાણે ઘડી શકાય છે:

સતત તાપમાને, ઓસ્મોટિક દબાણ દ્રાવ્યની દાઢ સાંદ્રતા (બોયલ-મેરિયોટના નિયમ સાથે સામ્યતા) માટે સીધા પ્રમાણસર હોય છે:

સતત દાઢ એકાગ્રતા પર, ઓસ્મોટિક દબાણ એ સંપૂર્ણ તાપમાન (ગે-લુસાકના કાયદા સાથે સામ્યતા) માટે સીધા પ્રમાણસર છે:

આ બે કાયદાઓમાંથી તે અનુસરે છે કે સમાન દાઢ સાંદ્રતા અને તાપમાને, વિવિધ નોનઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સના ઉકેલો સમાન ઓસ્મોટિક દબાણ બનાવે છે, એટલે કે. નોનઈલેક્ટ્રોલાઈટ્સના સમકક્ષ સોલ્યુશન આઇસોટોનિક છે (એવોગાડ્રોના નિયમ સાથે સામ્યતા).

વેન્ટ હોફે ઉકેલોમાં ઓસ્મોટિક દબાણ માટે એકીકૃત કાયદાની દરખાસ્ત કરી હતી (મેન્ડેલીવ-ક્લેપરનના એકીકૃત ગેસ કાયદાની જેમ): બિન-ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સના મંદ ઉકેલોનું ઓસ્મોટિક દબાણ દાળની સાંદ્રતા, પ્રમાણસરતા ગુણાંક અને સંપૂર્ણ તાપમાનના સીધા પ્રમાણસર છે:

c=n/V થી, જ્યાં n એ બિન-ઇલેક્ટ્રોલાઇટના મોલ્સની સંખ્યા છે, અને V એ દ્રાવણનું પ્રમાણ છે, પછી અથવા

પૃષ્ઠ 1

મંદ દ્રાવણના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો એ દ્રાવ્યની સાંદ્રતાના પ્રમાણસર છે. આ નિષ્કર્ષ એકાગ્રતા પરના ઉકેલના ઉત્કલન બિંદુમાં વધારાની અવલંબન મેળવવા માટે કરવામાં આવતી તમામ તર્ક અને ગાણિતિક ક્રિયાઓનું પુનરાવર્તન કરીને મેળવી શકાય છે.  

તેથી, પાતળું દ્રાવણના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો, તેમજ તેના ઉત્કલન બિંદુમાં વધારો, ઓગળેલા પદાર્થની સાંદ્રતાના પ્રમાણસર છે. આ નિવેદન પણ સૌપ્રથમ રાઉલ્ટ દ્વારા જણાવવામાં આવ્યું હતું અને તેને રાઓલ્ટનો બીજો કાયદો કહેવામાં આવે છે.  

તે પ્રાયોગિક રીતે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે મંદ દ્રાવણના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો એ ઓગળેલા પદાર્થની સાંદ્રતાના પ્રમાણસર છે. 1883 માં, ફ્રેન્ચ રસાયણશાસ્ત્રી એફ.એમ. રાઉલ્ટે એક ખૂબ જ રસપ્રદ શોધ કરી: સમાન દાળના જથ્થામાં લેવામાં આવેલા વિવિધ દ્રાવણને કારણે ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો આપેલ દ્રાવક માટે સમાન છે.  

તે પ્રાયોગિક રીતે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે મંદ દ્રાવણના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો એ ઓગળેલા પદાર્થની સાંદ્રતાના પ્રમાણસર છે. 1883 માં, ફ્રેન્ચ રસાયણશાસ્ત્રી એફ.એમ. રાઉલ્ટે એક ખૂબ જ રસપ્રદ શોધ કરી: સમાન દાળના જથ્થામાં લેવામાં આવેલા વિવિધ દ્રાવણને કારણે ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો આપેલ દ્રાવક માટે સમાન હોવાનું બહાર આવ્યું છે.  

ક્રાયોસ્કોપિક માપન શુદ્ધ દ્રાવકની તુલનામાં પાતળા દ્રાવણ (AG3) ના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો નક્કી કરવા પર આધારિત છે.  

મજબૂત ઇલેક્ટ્રોલાઇટની સરેરાશ પ્રવૃત્તિ ગુણાંકની ગણતરી પાતળું ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશનના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડાથી કરવામાં આવે છે.  

K3 નું મૂલ્ય ફક્ત દ્રાવકના ગુણધર્મો પર આધારિત છે, તેથી પાતળું ઉકેલોના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો માત્ર એકાગ્રતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, અને ઓગળેલા પદાર્થની પ્રકૃતિ દ્વારા નહીં.  

તામ્મન [4, કેરારા, ઓર્નડોર્ફ અને વ્હાઈટ 16] અને મેન્ડેલે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ (5 wt કરતાં ઓછું સમાવતા) ​​ના પાતળું દ્રાવણના ઠંડું બિંદુને ઘટાડવા માટે શ્રેણીબદ્ધ માપન હાથ ધર્યા.  

K3 નું મૂલ્ય માત્ર દ્રાવકના ગુણધર્મો પર આધારિત છે. તેથી, આપેલ દ્રાવકમાં મંદ ઉકેલોના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો માત્ર ઓગળેલા પદાર્થની સાંદ્રતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.  

/(3 નું મૂલ્ય માત્ર દ્રાવકના ગુણધર્મો પર આધાર રાખે છે. તેથી, આપેલ દ્રાવકમાં મંદ ઉકેલોના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો માત્ર ઓગળેલા પદાર્થની સાંદ્રતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.  

તે અનુભવ પરથી જાણીતું છે કે ઉકેલો ઓછા તાપમાને સ્થિર થાય છે અને ઊંચા તાપમાને ઉકળે છે. ઉચ્ચ તાપમાનશુદ્ધ દ્રાવકના ઠંડું અને ઉત્કલન બિંદુઓ કરતાં. માપન દર્શાવે છે કે પાતળું દ્રાવણના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો, તેમજ તેના ઉત્કલન બિંદુમાં વધારો, માત્ર દ્રાવણની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે, પરંતુ ઓગળેલા પદાર્થની પ્રકૃતિ પર આધારિત નથી.  

વ્યવહારમાં, સંખ્યા-સરેરાશ મોલેક્યુલર વજનની ગણતરી નમૂનાના વજનને તેમાં રહેલા પરમાણુઓની સંખ્યા દ્વારા વિભાજિત કરીને કરવામાં આવે છે. સંખ્યા-સરેરાશ પરમાણુ વજન ઓસ્મોટિક દબાણને નિર્ધારિત કરીને, ઉત્કલન બિંદુને વધારીને અને પાતળું પોલિમર સોલ્યુશનના ઠંડું બિંદુને ઘટાડીને, તેમજ અંતિમ જૂથોની સંખ્યા નક્કી કરીને જોવા મળે છે.  

સોલ્યુશન્સ નીચા તાપમાને સ્થિર થાય છે અને શુદ્ધ દ્રાવક કરતા ઊંચા તાપમાને ઉકળે છે. આ કાયદાઓ માત્ર બિન-અસ્થિર પદાર્થોના ઉકેલોને લાગુ પડે છે. તે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે પાતળું દ્રાવણના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો, તેમજ તેના ઉત્કલન બિંદુમાં વધારો, માત્ર ઉકેલની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે, પરંતુ ઓગળેલા પદાર્થની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખતા નથી.  

ફ્રીઝિંગ કોન્સ્ટન્ટ (ક્રિઓસ્કોપિક કોન્સ્ટન્ટ) કઝાન, અથવા ફ્રીઝિંગ પોઈન્ટમાં મોલ ઘટાડો, એ આપેલ દ્રાવકની મૂલ્ય લાક્ષણિકતા છે અને દ્રાવકની પ્રકૃતિથી સ્વતંત્ર છે. ભૌતિક અર્થઉપરોક્ત સમીકરણથી તે સ્પષ્ટ છે: Xam એ 1000 ગ્રામ દ્રાવકમાં પદાર્થના 1 મોલ ધરાવતા દ્રાવણના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો છે, જો કે આ સાંદ્રતાના દ્રાવણમાં આદર્શના ગુણો હોય અને ઓગળેલા પદાર્થમાં વિખૂટા પડવું કે સાંકળવું નહીં. પ્રાયોગિક રીતે નક્કી કરવા માટે /(તમારે પાતળું સોલ્યુશન્સના ઠંડું બિંદુમાં ઘટાડો માપવો જોઈએ, અને પછી આ ડેટાને 1 mol પર પુનઃ ગણતરી કરો.  

દ્રાવક સ્ફટિકો દ્રાવણ સાથે સંતુલન ત્યારે જ હશે જ્યારે સ્ફટિકોની ઉપર અને દ્રાવણની ઉપર સંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ સમાન હોય. દ્રાવકની ઉપરના દ્રાવકનું બાષ્પનું દબાણ શુદ્ધ દ્રાવકની ઉપરના દબાણ કરતાં હંમેશા ઓછું હોવાથી, આ સ્થિતિને અનુરૂપ તાપમાન હંમેશા શુદ્ધ દ્રાવકના ઠંડું બિંદુ કરતાં ઓછું રહેશે. આ કિસ્સામાં, દ્રાવણ ΔT ના ઠંડું તાપમાનમાં ઘટાડો ઓગળેલા પદાર્થની પ્રકૃતિ પર આધારિત નથી અને તે માત્ર દ્રાવક અને ઓગળેલા પદાર્થના કણોની સંખ્યાના ગુણોત્તર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

તે બતાવી શકાય છે કે સોલ્યુશન ΔT ના ઠંડું તાપમાનમાં ઘટાડો એ સોલ્યુશનની મોલ સાંદ્રતાના સીધા પ્રમાણસર છે:

રાઉલ્ટનો બીજો કાયદો: ઉત્કલન બિંદુમાં વધારો અને Tzam દ્રાવણમાં ઘટાડો એ ઓગળેલા પદાર્થના કણોની સંખ્યાના પ્રમાણસર છે અને તેની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખતા નથી.

કામનો અંત -

આ વિષય વિભાગનો છે:

લેક્ચર નંબર 5. તબક્કો સંતુલન. નોન-ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશન્સ

પદાર્થની વાયુની સ્થિતિ કણો વચ્ચેની નબળી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અને તેમની વચ્ચેના મોટા અંતર દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે તેથી, વાયુઓનું મિશ્રણ... ગેસ મિશ્રણનું કુલ દબાણ તમામ ઘટકોના આંશિક દબાણના સરવાળા જેટલું હોય છે...

જો તમને જરૂર હોય વધારાની સામગ્રીઆ વિષય પર, અથવા તમે જે શોધી રહ્યા હતા તે તમને મળ્યું નથી, અમે અમારા કાર્યોના ડેટાબેઝમાં શોધનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરીએ છીએ:

પ્રાપ્ત સામગ્રી સાથે અમે શું કરીશું:

જો આ સામગ્રી તમારા માટે ઉપયોગી હતી, તો તમે તેને સામાજિક નેટવર્ક્સ પર તમારા પૃષ્ઠ પર સાચવી શકો છો:

આ વિભાગના તમામ વિષયો:

લેક્ચર નંબર 5. તબક્કો સંતુલન. નોન-ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સોલ્યુશન્સ.
તબક્કો સંતુલન.

છેલ્લા લેક્ચરમાં આપણે રાસાયણિક સંતુલન, સંતુલન સ્થિરાંક, તેની સાથે તેના સંબંધ પર જોયું. સંતુલનમાં પરિવર્તનને પ્રભાવિત કરતી માત્રા અને પરિબળો.
બે ઘટક સિસ્ટમો.

સોલ્યુશન એ બે અથવા વધુ ઘટકોનો સમાવેશ કરતી સજાતીય સિસ્ટમ છે, જેની રચના તેના ગુણધર્મોમાં અચાનક ફેરફાર કર્યા વિના ચોક્કસ મર્યાદામાં સતત બદલાઈ શકે છે.
ઉકેલની રચના

ઉકેલની રચના એ એક જટિલ ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે. વિસર્જન પ્રક્રિયા હંમેશા સિસ્ટમની એન્ટ્રોપીમાં વધારો સાથે હોય છે; જ્યારે ઉકેલો રચાય છે, ત્યારે ઘણીવાર બંનેમાંથી એકનું પ્રકાશન થાય છે
દ્રાવ્યતા

વિસર્જન પ્રક્રિયા પ્રસરણ સાથે સંકળાયેલી છે, એટલે કે, એક પદાર્થના કણોના બીજા કણો વચ્ચે સ્વયંસ્ફુરિત વિતરણ સાથે. જ્યારે દ્રાવકમાં દ્રાવ્ય ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે વિસર્જન પ્રક્રિયા
પ્રવાહીમાં વાયુઓની દ્રાવ્યતા

પ્રવાહીમાં વાયુઓની દ્રાવ્યતા ઘણા પરિબળો પર આધારિત છે: ગેસ અને પ્રવાહીની પ્રકૃતિ, દબાણ, તાપમાન, પ્રવાહીમાં ઓગળેલા પદાર્થોની સાંદ્રતા (ખાસ કરીને વાયુઓની દ્રાવ્યતા).
મંદ ઉકેલોના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને ઉકેલોના ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે, જેની રચનામાં થર્મલ અને વોલ્યુમ અસરો 0 (આદર્શ ઉકેલો) ની બરાબર હોય છે. આવા ઉકેલોમાં, કણ મોટા પર સ્થિત છે

દ્રાવણની ઉપર સંતૃપ્ત વરાળના દબાણમાં સંબંધિત ઘટાડો દ્રાવ્યના છછુંદર અપૂર્ણાંક જેટલો છે.
કોઈપણ પ્રવાહી તે તાપમાને ઉકળવાનું શરૂ કરે છે જ્યાં તેનું સંતૃપ્ત વરાળનું દબાણ બાહ્ય દબાણ સુધી પહોંચે છે. T બોઇલ - T જેના પર વરાળનું દબાણ = 101.3 kPa પાણી 100 C પર ઉકળે છે.

ઓસ્મોટિક દબાણ
જો વિવિધ સાંદ્રતાવાળા બે ઉકેલોને અર્ધ-પારગમ્ય પાર્ટીશન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે જે દ્રાવક પરમાણુઓને પસાર થવા દે છે પરંતુ દ્રાવ્ય કણોને પસાર થતા અટકાવે છે, તો હું અવલોકન કરીશ