आप लंबे समय तक बहुत गर्म स्नान करते हैं, बाथरूम का दर्पण भाप से ढका होता है। आप खिड़की पर पानी का एक बर्तन छोड़ते हैं, और फिर आप पाते हैं कि पानी उबल गया है और बर्तन जल गया है। आप सोच सकते हैं कि पानी गैस से तरल में बदलना पसंद करता है, फिर तरल से गैस में। लेकिन ऐसा कब होता है?
हवादार जगह में, पानी धीरे-धीरे किसी भी तापमान पर वाष्पित हो जाता है। लेकिन यह कुछ शर्तों के तहत ही उबलता है। क्वथनांक तरल के ऊपर के दबाव पर निर्भर करता है। सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर, क्वथनांक 100 डिग्री होगा। ऊंचाई के साथ, दबाव क्वथनांक के समान ही कम हो जाएगा। मोंट ब्लांक के शीर्ष पर, यह 85 डिग्री होगा, और स्वादिष्ट चाय बनाने का कोई तरीका नहीं है! लेकिन प्रेशर कुकर में, जब सीटी बजती है, पानी का तापमान पहले से ही 130 डिग्री होता है, और दबाव वायुमंडलीय दबाव से 4 गुना अधिक होता है। इस तापमान पर, खाना तेजी से पकता है और फ्लेवर आदमी के साथ नहीं बचता क्योंकि वाल्व बंद है।
तापमान परिवर्तन के साथ किसी पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति में परिवर्तन।
कोई भी तरल पर्याप्त रूप से गर्म होने पर गैसीय अवस्था में बदल सकता है, और कोई भी गैस ठंडा होने पर तरल अवस्था में बदल सकती है। इसलिए, ब्यूटेन, जिसका उपयोग गैस स्टोव और देश में किया जाता है, को बंद सिलेंडरों में संग्रहित किया जाता है। यह एक प्रेशर कुकर की तरह तरल और दबाव में होता है। और खुली हवा में 0 डिग्री से कम तापमान पर, मीथेन उबलता है और बहुत जल्दी वाष्पित हो जाता है। तरलीकृत मीथेन को विशाल टैंकों - टैंकों में संग्रहित किया जाता है। सामान्य वायुमंडलीय दबाव में, मीथेन शून्य से 160 डिग्री नीचे के तापमान पर उबलता है। परिवहन के दौरान गैस को बाहर निकलने से रोकने के लिए, टैंकों को थर्मोज़ की तरह सावधानी से छुआ जाता है।
दबाव में परिवर्तन के साथ पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति में परिवर्तन।
द्रव्य की द्रव और गैसीय अवस्थाओं के बीच ताप और दाब पर निर्भरता होती है। चूँकि द्रव अवस्था में द्रव्य गैसीय अवस्था की तुलना में अधिक संतृप्त होता है, कोई यह सोच सकता है कि यदि दाब बढ़ा दिया जाए, तो गैस तुरंत द्रव में बदल जाएगी। लेकिन ऐसा नहीं है। हालाँकि, यदि आप साइकिल पंप से हवा को संपीड़ित करना शुरू करते हैं, तो आप पाएंगे कि यह गर्म हो जाती है। यह उस ऊर्जा को संचित करता है जिसे आप पिस्टन पर दबाकर उसमें स्थानांतरित करते हैं। एक गैस को एक साथ ठंडा करने पर ही संपीड़न द्वारा तरल में परिवर्तित किया जा सकता है। इसके विपरीत, तरल पदार्थों को गैसों में बदलने के लिए ऊष्मा की आवश्यकता होती है। इसलिए वाष्पित होने वाला एल्कोहल या ईथर हमारे शरीर से गर्मी दूर करता है, त्वचा पर ठंडक का अहसास कराता है। हवा के प्रभाव में समुद्र के पानी का वाष्पीकरण पानी की सतह को ठंडा करता है, और पसीना शरीर को ठंडा करता है।
मिश्रण न केवल एक दूसरे से भिन्न हो सकते हैं संघटन, लेकिन इसके द्वारा भी उपस्थिति. यह मिश्रण कैसा दिखता है और इसके क्या गुण हैं, इसके अनुसार इसे या तो जिम्मेदार ठहराया जा सकता है सजातीय (सजातीय), या करने के लिए विषमांगी (विषम)मिश्रण।
सजातीय (सजातीय)ऐसे मिश्रण कहलाते हैं जिनमें सूक्ष्मदर्शी की सहायता से भी अन्य पदार्थों के कणों का पता लगाना असंभव है।
इस तरह के मिश्रण के सभी भागों में संरचना और भौतिक गुण समान होते हैं, क्योंकि इसके अलग-अलग घटकों के बीच कोई इंटरफेस नहीं होता है।
सेवा सजातीय मिश्रणसंबद्ध करना:
- गैसों का मिश्रण;
- समाधान;
- मिश्र
गैस मिश्रण
ऐसे समांगी मिश्रण का एक उदाहरण है वायु.
स्वच्छ हवा में विभिन्न शामिल हैं गैसीय पदार्थ:
- नाइट्रोजन (स्वच्छ हवा में इसका आयतन अंश \(78\)%) है;
- ऑक्सीजन (\(21\)%);
- महान गैसें - आर्गन और अन्य (\ (0.96 \)%);
- कार्बन डाइऑक्साइड (\(0.04\)%)।
गैसीय मिश्रण है प्राकृतिक गैसऔर संबंधित पेट्रोलियम गैस. इन मिश्रणों के मुख्य घटक हैं गैसीय हाइड्रोकार्बन: मीथेन, ईथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन।
साथ ही, एक गैसीय मिश्रण एक ऐसा नवीकरणीय संसाधन है जैसे बायोगैस, लैंडफिल में बैक्टीरिया द्वारा कार्बनिक अवशेषों के प्रसंस्करण के दौरान, उपचार सुविधाओं के टैंकों में और विशेष प्रतिष्ठानों में बनता है। बायोगैस का मुख्य घटक है मीथेन, जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड और कई अन्य गैसीय पदार्थों का मिश्रण होता है।
गैस मिश्रण: वायु और बायोगैस। जिज्ञासु पर्यटकों को हवा बेची जा सकती है, और विशेष कंटेनरों में हरे द्रव्यमान से प्राप्त बायोगैस को ईंधन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है
समाधान
इसे आमतौर पर पदार्थों का तरल मिश्रण कहा जाता है, हालांकि विज्ञान में इस शब्द का व्यापक अर्थ है: यह एक समाधान को कॉल करने के लिए प्रथागत है कोई भी(गैसीय और ठोस सहित) सजातीय मिश्रणपदार्थ। तो, तरल समाधान के बारे में।
प्रकृति में पाया जाने वाला एक महत्वपूर्ण समाधान है तेल. इसके प्रसंस्करण के दौरान प्राप्त तरल उत्पाद: गैसोलीन, मिट्टी का तेल, डीजल ईंधन, ईंधन तेल, चिकनाई तेल- अलग-अलग का मिश्रण भी हैं हाइड्रोकार्बन.
ध्यान दें!
एक समाधान तैयार करने के लिए, आपको एक विलायक (पानी, शराब, एसीटोन, आदि) के साथ एक गैसीय, तरल या ठोस पदार्थ मिलाना होगा।
उदाहरण के लिए, अमोनियाइनपुट गैस अमोनिया को घोलकर प्राप्त किया जाता है। बदले में, तैयार करने के लिए आयोडीन टिंचरक्रिस्टलीय आयोडीन एथिल अल्कोहल (इथेनॉल) में घुल जाता है।
तरल सजातीय मिश्रण (समाधान): तेल और अमोनिया
के आधार पर एक मिश्रधातु (ठोस विलयन) प्राप्त की जा सकती है कोई भी धातु, और इसमें कई अलग-अलग पदार्थ शामिल हो सकते हैं।
वर्तमान में सबसे महत्वपूर्ण हैं लौह मिश्र धातु- कच्चा लोहा और इस्पात।
कास्ट आयरन आयरन मिश्र धातु होते हैं जिनमें \(2\)% से अधिक कार्बन होता है, और स्टील कम कार्बन सामग्री वाले लौह मिश्र धातु होते हैं।
जिसे आमतौर पर "लोहा" कहा जाता है, वह वास्तव में निम्न कार्बन स्टील है। के अलावा कार्बनलौह मिश्र धातुओं में शामिल हो सकते हैं सिलिकॉन, फास्फोरस, सल्फर.
अभ्यास 1. बिन्दुओं के स्थान पर इन विशेषणों को सम्मिलित करें तरल, ठोस, गैसीय .
अभ्यास 2. प्रश्नों के उत्तर दीजिए।
1. प्रकृति में कौन से पदार्थ पाए जाते हैं?
2. नमक किस राज्य में है?
3. ब्रोमीन किस अवस्था में है?
4. नाइट्रोजन किस अवस्था में है?
5. हाइड्रोजन और ऑक्सीजन की स्थिति क्या है?
व्यायाम 3. डॉट्स के बजाय आवश्यक शब्द डालें।
1. प्रकृति में ... पदार्थ होते हैं।
2. ब्रोमीन... अवस्था में है।
3. नमक है ... एक पदार्थ।
4. नाइट्रोजन … अवस्था में है।
5. हाइड्रोजन और ऑक्सीजन हैं ... पदार्थ।
6. वे ... हालत में हैं।
व्यायाम 4. पाठ सुनें। इसे ज़ोर से पढ़ें।
रासायनिक पदार्थ पानी में घुलते हैं या नहीं घुलते हैं। उदाहरण के लिए, सल्फर (S) पानी में नहीं घुलता है। आयोडीन (I 2) भी पानी में अघुलनशील है। ऑक्सीजन (ओ 2) और नाइट्रोजन (एन 2) पानी में खराब घुलनशील हैं। ये ऐसे पदार्थ हैं जो पानी में खराब घुलनशील होते हैं। कुछ रसायन पानी में अच्छी तरह घुल जाते हैं, जैसे चीनी।
व्यायाम 5. अभ्यास के पाठ के प्रश्नों के उत्तर दें। अपने उत्तर अपनी नोटबुक में लिखें।
1. कौन से पदार्थ पानी में नहीं घुलते हैं?
2. कौन सा पदार्थ पानी में अच्छी तरह घुल जाता है?
3. कौन से पदार्थ पानी में खराब घुलनशील हैं?
व्यायाम 6. वाक्यों को पूरा कीजिए।
1. रसायन घुल जाते हैं या ....
2. कुछ केमिकल अच्छे होते हैं....
3. ग्लूकोज और सुक्रोज...
4. ऑक्सीजन और नाइट्रोजन खराब हैं....
5. सल्फर और आयोडीन ....
व्यायाम 7. वाक्य लिखिए। कोष्ठक में दिए गए शब्दों का सही रूप में प्रयोग कीजिए।
1. नमक (साधारण पानी) में घुल जाता है।
2. कुछ वसा (गैसोलीन) में घुल जाते हैं।
3. चांदी (नाइट्रिक एसिड) में घुल जाती है।
4. (सल्फ्यूरिक एसिड - एच 2 एसओ 4) में कई धातुएं घुल जाती हैं।
5. ग्लास (हाइड्रोक्लोरिक एसिड - एचसीएल) में भी नहीं घुलता है।
6. ऑक्सीजन और नाइट्रोजन (पानी) में खराब घुलनशील हैं।
7. आयोडीन (अल्कोहल या बेंजीन) में अत्यधिक घुलनशील है।
व्यायाम 8. पाठ सुनें। इसे ज़ोर से पढ़ें।
सभी पदार्थों में भौतिक गुण होते हैं। भौतिक गुण रंग, स्वाद और गंध हैं। उदाहरण के लिए, चीनी का रंग सफेद होता है और इसका स्वाद मीठा होता है। क्लोरीन (Cl 2) में एक पीला-हरा रंग और एक तेज अप्रिय गंध होता है। सल्फर (S) पीला और ब्रोमीन (Br 2) गहरा लाल होता है। ग्रेफाइट (C) गहरे भूरे रंग का और कॉपर (Cu) हल्का गुलाबी रंग का होता है। NaCl नमक का रंग सफेद होता है और इसका स्वाद नमकीन होता है। कुछ लवणों का स्वाद कड़वा होता है। ब्रोमीन में तीखी गंध होती है।
अभ्यास 9. अभ्यास 8 के पाठ के प्रश्नों के उत्तर दें। उत्तर अपनी नोटबुक में लिखें।
1. आप किन भौतिक गुणों को जानते हैं?
2. चीनी के भौतिक गुण क्या हैं?
3. क्लोरीन के भौतिक गुण क्या हैं?
4. ग्रेफाइट, सल्फर, ब्रोमीन और कॉपर किस रंग के होते हैं?
5. सोडियम क्लोराइड (NaCl) के भौतिक गुण क्या हैं?
6. कुछ लवणों का स्वाद कैसा होता है?
7. ब्रोमीन में कौन सी गंध होती है?
अभ्यास 10. आदर्श के अनुसार वाक्य बनाइए।
नमूना: नाइट्रोजन स्वाद है। नाइट्रोजन का कोई स्वाद नहीं है। नाइट्रोजन का कोई स्वाद नहीं है। नाइट्रोजन स्वाद के बिना एक पदार्थ है।
1. सोडियम क्लोराइड - गंध। -...
2. चाक - स्वाद और गंध। -...
3. शराब एक रंग है। -...
4. पानी - स्वाद, रंग और गंध। -...
5. चीनी गंध है। -...
6. ग्रेफाइट - स्वाद और गंध। - ...।
व्यायाम 11. मान लें कि पदार्थों में पानी के समान गुण होते हैं।
नमूना: पानी एक जटिल पदार्थ है, एथिल अल्कोहल भी एक जटिल पदार्थ है।
1. पानी एक तरल है, इसलिए नाइट्रिक एसिड है...
2. पानी एक पारदर्शी पदार्थ है, सल्फ्यूरिक एसिड भी...
3. पानी का कोई रंग नहीं होता हीरा भी...
4. पानी में गंध नहीं होती, ऑक्सीजन भी होती है....
व्यायाम 12. मान लें कि पानी में एथिल अल्कोहल के अलावा अन्य गुण हैं।
1. एथिल अल्कोहल एक हल्का तरल है, और पानी ...
2. एथिल अल्कोहल में एक विशिष्ट गंध होती है, और पानी ...
3. एथिल अल्कोहल का क्वथनांक कम होता है, और पानी ....
अभ्यास 13. निम्नलिखित संदेशों को स्पष्ट करें, शब्दों का प्रयोग करें विशेषता, विशिष्ट, तेज, बैंगनी, लाल-भूरा, रंगहीन, लंबा, पीला .
नमूना: ब्रोमीन एक गहरा तरल है। ब्रोमीन एक गहरे लाल रंग का तरल है।
1. एथिल अल्कोहल में गंध होती है। 2. आयोडीन में गंध होती है। 3. आयोडीन के वाष्प रंगीन होते हैं। 4. डार्क आयोडीन घोल। 5. सल्फ्यूरिक अम्ल एक द्रव है। 6. सल्फ्यूरिक अम्ल का क्वथनांक होता है। 7. सल्फर का रंग होता है।
व्यायाम 14. हमें पदार्थों के भौतिक गुणों के बारे में बताएं, दिए गए शब्दों और वाक्यांशों का प्रयोग करें।
1. फ्लोरीन (एफ 2) - गैस - हल्का हरा रंग - तीखी गंध - जहरीला।
2. क्लोरीन (Cl 2) - गैस - पीला-हरा रंग - तीखी गंध - जहरीली।
हालांकि, कभी-कभी पदार्थों के भौतिक मिश्रण और उनकी रासायनिक बातचीत के बीच एक रेखा खींचना मुश्किल होता है। उदाहरण के लिए, पानी के साथ गैसीय हाइड्रोजन क्लोराइड एचसीएल मिलाते समय
H2O H आयन बनते हैं 3 ओ + और सीएल - . वे पड़ोसी पानी के अणुओं को अपनी ओर आकर्षित करते हैं, जिससे हाइड्रेट बनते हैं। इस प्रकार, प्रारंभिक घटक - एचसीएल और एच 2 ओ - मिश्रण के बाद महत्वपूर्ण परिवर्तन से गुजरना। फिर भी, आयनीकरण और जलयोजन (सामान्य स्थिति में, सॉल्वैंशन) को समाधान के गठन के दौरान होने वाली भौतिक प्रक्रियाओं के रूप में माना जाता है।एक सजातीय चरण का प्रतिनिधित्व करने वाले सबसे महत्वपूर्ण प्रकारों में से एक कोलाइडल समाधान हैं: जैल, सोल, इमल्शन और एरोसोल। कोलॉइडी विलयनों में कण का आकार 1-1000 nm होता है, वास्तविक विलयन में
~ 0.1 एनएम (आणविक आकार के क्रम पर)।बुनियादी अवधारणाओं. दो पदार्थ जो सच्चे विलयन के निर्माण के साथ किसी भी अनुपात में एक दूसरे में घुलते हैं, पूर्णतया परस्पर विलेय कहलाते हैं। ऐसे पदार्थ सभी गैसें, कई तरल पदार्थ हैं (उदाहरण के लिए, एथिल अल्कोहल- पानी, ग्लिसरीन - पानी, बेंजीन - गैसोलीन), कुछ ठोस (उदाहरण के लिए, चांदी - सोना)। ठोस समाधान प्राप्त करने के लिए, पहले प्रारंभिक सामग्री को पिघलाना आवश्यक है, फिर उन्हें मिलाएं और जमने दें। उनकी पूर्ण पारस्परिक घुलनशीलता के साथ, एक ठोस चरण बनता है; यदि घुलनशीलता आंशिक है, तो प्रारंभिक घटकों में से एक के छोटे क्रिस्टल परिणामी ठोस में रहते हैं।यदि दो घटक केवल एक निश्चित अनुपात में मिश्रित होने पर एक चरण बनाते हैं, और अन्य मामलों में दो चरण होते हैं, तो उन्हें आंशिक रूप से पारस्परिक रूप से घुलनशील कहा जाता है। ऐसे, उदाहरण के लिए, पानी और बेंजीन हैं: बेंजीन की एक बड़ी मात्रा में पानी की एक छोटी मात्रा में या पानी की एक बड़ी मात्रा में बेंजीन की एक छोटी मात्रा को जोड़कर ही सही समाधान प्राप्त किया जाता है। यदि आप समान मात्रा में पानी और बेंजीन मिलाते हैं, तो एक दो-चरण तरल प्रणाली बनती है। इसकी निचली परत पानी है जिसमें बेंजीन की थोड़ी मात्रा होती है, और ऊपरी परत
- थोड़ी मात्रा में पानी के साथ बेंजीन। ऐसे पदार्थ भी हैं जो एक दूसरे में बिल्कुल भी नहीं घुलते हैं, उदाहरण के लिए, पानी और पारा। यदि दो पदार्थ केवल आंशिक रूप से परस्पर घुलनशील हैं, तो किसी दिए गए तापमान और दबाव पर, एक पदार्थ की मात्रा की एक सीमा होती है जो संतुलन की स्थिति में दूसरे के साथ सही समाधान बना सकती है। किसी विलेय की सीमित सांद्रता वाले विलयन को संतृप्त कहते हैं। आप तथाकथित सुपरसैचुरेटेड घोल भी तैयार कर सकते हैं, जिसमें विलेय की सांद्रता संतृप्त की तुलना में अधिक होती है। हालांकि, सुपरसैचुरेटेड समाधान अस्थिर होते हैं, और परिस्थितियों में थोड़े से बदलाव के साथ, जैसे कि हलचल, धूल के कण, या विलेय क्रिस्टल के अतिरिक्त, विलेय की अधिकता अवक्षेपित हो जाती है।कोई भी तरल उस तापमान पर उबलने लगता है जिस पर उसके संतृप्त वाष्प का दबाव बाहरी दबाव के मूल्य तक पहुँच जाता है। उदाहरण के लिए, 101.3 kPa के दबाव में पानी 100 . पर उबलता है
° सी क्योंकि इस तापमान पर जल वाष्प का दबाव ठीक 101.3 kPa है। हालांकि, अगर कुछ गैर-वाष्पशील पदार्थ पानी में घुल जाते हैं, तो इसका वाष्प दबाव कम हो जाएगा। परिणामी घोल के वाष्प दबाव को 101.3 kPa तक लाने के लिए, आपको घोल को 100 . से ऊपर गर्म करना होगा° C. यह इस प्रकार है कि किसी विलयन का क्वथनांक हमेशा शुद्ध विलायक के क्वथनांक से अधिक होता है। समाधान के हिमांक में कमी को इसी तरह समझाया गया है।राउल्ट का नियम। 1887 में, फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी एफ। राउल ने विभिन्न गैर-वाष्पशील तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों के समाधान का अध्ययन करते हुए, एकाग्रता के साथ गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स के तनु समाधानों पर वाष्प के दबाव में कमी से संबंधित एक कानून की स्थापना की: एक संतृप्त वाष्प के दबाव में सापेक्ष कमी किसी विलयन पर विलायक की मात्रा विलेय के मोल अंश के बराबर होती है। यह राउल्ट के नियम का अनुसरण करता है कि शुद्ध विलायक की तुलना में क्वथनांक में वृद्धि या तनु विलयन के हिमांक में कमी, विलेय की दाढ़ सांद्रता (या मोल अंश) के समानुपाती होती है और इसका उपयोग इसके आणविक निर्धारण के लिए किया जा सकता है। वजन।एक समाधान जिसका व्यवहार राउल्ट के नियम का पालन करता है, आदर्श कहलाता है। आदर्श समाधान के सबसे करीब गैर-ध्रुवीय गैसें और तरल पदार्थ हैं (जिनके अणु विद्युत क्षेत्र में अभिविन्यास नहीं बदलते हैं)। इस मामले में, विघटन की गर्मी शून्य है, और समाधान के गुणों का सीधे अनुमान लगाया जा सकता है, प्रारंभिक घटकों के गुणों और उन अनुपातों को जानकर जिसमें वे मिश्रित होते हैं। वास्तविक समाधान के लिए ऐसी भविष्यवाणी नहीं की जा सकती। वास्तविक विलयनों के निर्माण के दौरान, ऊष्मा आमतौर पर निकलती है या अवशोषित होती है। ऊष्मा की रिहाई वाली प्रक्रियाओं को एक्ज़ोथिर्मिक कहा जाता है, और जो अवशोषण के साथ होते हैं उन्हें एंडोथर्मिक कहा जाता है।
किसी विलयन की वे विशेषताएँ जो मुख्य रूप से उसकी सांद्रता (एक विलेय के अणुओं की संख्या प्रति इकाई आयतन या विलायक के द्रव्यमान) पर निर्भर करती हैं, न कि विलेय की प्रकृति पर, कहलाती हैं
सहसंयोजक . उदाहरण के लिए, सामान्य वायुमंडलीय दाब पर शुद्ध जल का क्वथनांक 100 . होता है° सी, और 1000 ग्राम पानी में भंग (गैर-विघटनकारी) पदार्थ के 1 मोल वाले घोल का क्वथनांक पहले से ही 100.52 है° सी इस पदार्थ की प्रकृति की परवाह किए बिना। यदि पदार्थ आयनों का निर्माण करता है, तो क्वथनांक विलेय के कणों की कुल संख्या के अनुपात में बढ़ जाता है, जो पृथक्करण के कारण घोल में जोड़े गए पदार्थ के अणुओं की संख्या से अधिक हो जाता है। अन्य महत्वपूर्ण संपार्श्विक मात्राएँ विलयन का हिमांक, आसमाटिक दबाव और विलायक का आंशिक वाष्प दाब हैं।समाधान एकाग्रता एक मान है जो एक विलेय और एक विलायक के बीच के अनुपात को दर्शाता है। "पतला" और "केंद्रित" जैसी गुणात्मक अवधारणाएं केवल यह कहती हैं कि समाधान में बहुत कम या बहुत अधिक विलेय होता है। समाधान की एकाग्रता को मापने के लिए, अक्सर प्रतिशत (द्रव्यमान या मात्रा) का उपयोग किया जाता है, और वैज्ञानिक साहित्य में - मोल्स या रासायनिक समकक्षों की संख्या (से। मी . समान वज़न)विलेय प्रति इकाई द्रव्यमान या विलायक या विलयन का आयतन। भ्रम से बचने के लिए एकाग्रता इकाइयों को हमेशा सटीक रूप से निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। निम्नलिखित उदाहरण पर विचार करें। एक घोल जिसमें 90 ग्राम पानी होता है (इसकी मात्रा 90 मिली होती है, क्योंकि पानी का घनत्व 1 ग्राम / एमएल है) और 10 ग्राम एथिल अल्कोहल (इसकी मात्रा 12.6 मिली है, क्योंकि शराब का घनत्व 0.794 ग्राम / एमएल है) , का द्रव्यमान 100 ग्राम है, लेकिन इस घोल की मात्रा 101.6 मिली है (और 102.6 मिली के बराबर होगी, अगर पानी और शराब मिलाते समय, उनकी मात्रा बस जोड़ दी जाती है)। किसी विलयन की प्रतिशत सांद्रता की गणना विभिन्न तरीकों से की जा सकती है:या
सबसे आम इकाई दाढ़ है, लेकिन इसकी गणना करते समय कुछ अस्पष्टताओं को ध्यान में रखा जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, किसी दिए गए पदार्थ का 1M घोल प्राप्त करने के लिए, इसका सटीक वजन, mol के बराबर होता है। ग्राम में द्रव्यमान, और समाधान की मात्रा 1 लीटर तक लाएं। इस घोल को तैयार करने के लिए आवश्यक पानी की मात्रा तापमान और दबाव के आधार पर थोड़ी भिन्न हो सकती है। इसलिए, विभिन्न परिस्थितियों में तैयार किए गए दो एक-दाढ़ समाधान वास्तव में समान एकाग्रता नहीं रखते हैं। मोलिटी की गणना विलायक (1000 ग्राम) के एक निश्चित द्रव्यमान से की जाती है, जो तापमान और दबाव से स्वतंत्र होता है। प्रयोगशाला अभ्यास में, उन्हें तौलने की तुलना में कुछ मात्रा में तरल पदार्थ (इसके लिए ब्यूरेट, पिपेट, वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क हैं) को मापना बहुत अधिक सुविधाजनक है, इसलिए, वैज्ञानिक साहित्य में, सांद्रता अक्सर मोल्स में व्यक्त की जाती है, और आमतौर पर मोललिटी होती है केवल बहुत सटीक माप के लिए उपयोग किया जाता है।
गणना को सरल बनाने के लिए सामान्यता का उपयोग किया जाता है। जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं कि पदार्थ अपने समकक्षों के अनुरूप मात्राओं में परस्पर क्रिया करते हैं। एक ही सामान्यता के विभिन्न पदार्थों के घोल तैयार करने और उनके बराबर आयतन लेने से, हम यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि उनमें समान संख्या में समकक्ष हों।
जहां विलायक और विलेय के बीच अंतर करना मुश्किल (या आवश्यक नहीं) है, वहां एकाग्रता को मोल अंशों में मापा जाता है। मोल फ्रैक्शंस, मोललिटी की तरह, तापमान और दबाव पर निर्भर नहीं करते हैं।
किसी विलेय और विलयन के घनत्वों को जानने के बाद, व्यक्ति एक सांद्रता को दूसरे में बदल सकता है: मोलरिटी को मोलिटी, मोल फ्रैक्शन और इसके विपरीत। किसी दिए गए विलेय और विलायक के तनु विलयनों के लिए, ये तीनों मात्राएँ एक-दूसरे के समानुपाती होती हैं।
घुलनशीलता किसी दिए गए पदार्थ का अन्य पदार्थों के साथ विलयन बनाने की उसकी क्षमता है। मात्रात्मक रूप से, किसी गैस, तरल या ठोस की घुलनशीलता को किसी दिए गए तापमान पर उनके संतृप्त घोल की सांद्रता से मापा जाता है। यह एक पदार्थ की एक महत्वपूर्ण विशेषता है जो इसकी प्रकृति को समझने में मदद करती है, साथ ही प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम को प्रभावित करती है जिसमें यह पदार्थ भाग लेता है।गैसें। रासायनिक संपर्क की अनुपस्थिति में, गैसें किसी भी अनुपात में एक दूसरे के साथ मिलती हैं, और इस मामले में संतृप्ति के बारे में बात करने का कोई मतलब नहीं है। हालांकि, जब कोई गैस तरल में घुलती है, तो एक निश्चित सीमित सांद्रता होती है जो दबाव और तापमान पर निर्भर करती है। कुछ तरल पदार्थों में गैसों की घुलनशीलता उनकी द्रवीभूत करने की क्षमता से संबंधित होती है। सबसे आसानी से तरलीकृत गैसें जैसे NH 3, एचसीएल, एसओ 2 , गैसों की तुलना में अधिक घुलनशील होते हैं जिन्हें द्रवीभूत करना मुश्किल होता है, जैसे कि O 2, एच 2 वह और। विलायक और गैस के बीच रासायनिक संपर्क की उपस्थिति में (उदाहरण के लिए, पानी और NH . के बीच) 3 या एचसीएल) घुलनशीलता बढ़ जाती है। किसी गैस की विलेयता विलायक की प्रकृति के अनुसार बदलती रहती है, लेकिन गैसों को उनकी विलेयता में वृद्धि के अनुसार व्यवस्थित करने का क्रम विभिन्न सॉल्वैंट्स के लिए लगभग समान रहता है।विघटन प्रक्रिया ले चेटेलियर (1884) के सिद्धांत का पालन करती है: यदि संतुलन में एक प्रणाली किसी भी प्रभाव के अधीन है, तो उसमें होने वाली प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, संतुलन इस तरह से स्थानांतरित हो जाएगा कि प्रभाव कम हो जाएगा। तरल पदार्थों में गैसों का विघटन आमतौर पर गर्मी की रिहाई के साथ होता है। इस मामले में, ले चेटेलियर के सिद्धांत के अनुसार, गैसों की घुलनशीलता कम हो जाती है। यह कमी जितनी अधिक ध्यान देने योग्य होती है, गैसों की विलेयता उतनी ही अधिक होती है: ऐसी गैसें होती हैं और b
समाधान की उच्च गर्मी। उबला हुआ या आसुत जल का "नरम" स्वाद इसमें हवा की अनुपस्थिति के कारण होता है, क्योंकि उच्च तापमान पर इसकी घुलनशीलता बहुत कम होती है।बढ़ते दबाव के साथ, गैसों की घुलनशीलता बढ़ जाती है। हेनरी के नियम (1803) के अनुसार, एक स्थिर तापमान पर एक निश्चित मात्रा में तरल में घुलने वाली गैस का द्रव्यमान उसके दबाव के समानुपाती होता है। इस गुण का उपयोग कार्बोनेटेड पेय बनाने के लिए किया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड एक तरल में 3-4 एटीएम के दबाव में घुल जाता है।; इन शर्तों के तहत, 1 एटीएम की तुलना में दिए गए मात्रा में 3-4 गुना अधिक गैस (द्रव्यमान द्वारा) घुल सकती है। जब इस तरह के तरल के साथ एक कंटेनर खोला जाता है, तो उसमें दबाव कम हो जाता है, और भंग गैस का हिस्सा बुलबुले के रूप में निकल जाता है। शैंपेन की एक बोतल खोलते समय या कार्बन डाइऑक्साइड के साथ बड़ी गहराई पर संतृप्त भूमिगत जल सतह पर आने पर एक समान प्रभाव देखा जाता है।
जब गैसों के मिश्रण को एक द्रव में घोला जाता है, तो उनमें से प्रत्येक की विलेयता वैसी ही रहती है जैसी अन्य घटकों की अनुपस्थिति में मिश्रण के समान दाब पर रहती है (डाल्टन का नियम)।
तरल पदार्थ। दो तरल पदार्थों की पारस्परिक घुलनशीलता उनके अणुओं की संरचना ("जैसे घुलती है") के समान होती है। गैर-ध्रुवीय तरल पदार्थ, जैसे हाइड्रोकार्बन, कमजोर अंतर-आणविक अंतःक्रियाओं की विशेषता है; इसलिए, एक तरल के अणु आसानी से दूसरे के अणुओं के बीच प्रवेश कर जाते हैं, अर्थात। तरल पदार्थ अच्छी तरह मिलाते हैं। इसके विपरीत, ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय तरल पदार्थ, जैसे पानी और हाइड्रोकार्बन, एक दूसरे के साथ अच्छी तरह से नहीं मिलते हैं। प्रत्येक पानी के अणु को पहले अन्य समान अणुओं के वातावरण से बचना चाहिए, जो इसे दृढ़ता से अपनी ओर आकर्षित करते हैं, और हाइड्रोकार्बन अणुओं के बीच प्रवेश करते हैं, जो इसे कमजोर रूप से आकर्षित करते हैं। इसके विपरीत, हाइड्रोकार्बन अणुओं को पानी में घुलने के लिए, पानी के अणुओं के बीच निचोड़ना चाहिए, उनके मजबूत पारस्परिक आकर्षण पर काबू पाना चाहिए, और इसके लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अणुओं की गतिज ऊर्जा बढ़ती है, अंतर-आणविक संपर्क कमजोर होता है, और पानी और हाइड्रोकार्बन की घुलनशीलता बढ़ जाती है। तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि के साथ, उनकी पूर्ण पारस्परिक घुलनशीलता प्राप्त की जा सकती है। इस तापमान को अपर क्रिटिकल सॉल्यूशन टेम्परेचर (UCST) कहा जाता है।कुछ मामलों में, दो आंशिक रूप से गलत तरल पदार्थों की पारस्परिक घुलनशीलता घटते तापमान के साथ बढ़ जाती है। यह प्रभाव तब देखा जाता है जब मिश्रण के दौरान गर्मी निकलती है, आमतौर पर रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप। तापमान में उल्लेखनीय कमी के साथ, लेकिन हिमांक से नीचे नहीं, कम महत्वपूर्ण विघटन तापमान (एलसीएसटी) तक पहुंचना संभव है। यह माना जा सकता है कि एलसीटीएस वाले सभी सिस्टम में यूसीटीएस भी होता है (विवाद आवश्यक नहीं है)। हालांकि, ज्यादातर मामलों में एक गलत तरल पदार्थ वीसीटीआर से नीचे उबलता है। निकोटीन-पानी प्रणाली में 61 . का एलसीटीआर होता है
° सी, और वीसीटीआर 208 . है° सी. 61-208 . के बीच° सी ये तरल पदार्थ सीमित रूप से घुलनशील होते हैं, और इस अंतराल के बाहर इनकी पूर्ण पारस्परिक घुलनशीलता होती है।एसएनएफ. सभी ठोस द्रवों में सीमित विलेयता प्रदर्शित करते हैं। उनके संतृप्त विलयनों का एक निश्चित तापमान पर एक निश्चित संघटन होता है, जो विलेय और विलायक की प्रकृति पर निर्भर करता है। तो, पानी में सोडियम क्लोराइड की घुलनशीलता पानी में नेफ़थलीन की घुलनशीलता से कई मिलियन गुना अधिक है, और जब वे बेंजीन में घुल जाते हैं, तो विपरीत तस्वीर देखी जाती है। यह उदाहरण सामान्य नियम को दर्शाता है कि एक ठोस तरल में आसानी से घुल जाता है जिसमें इसके समान रासायनिक और भौतिक गुण होते हैं, लेकिन विपरीत गुणों वाले तरल में नहीं घुलते हैं।लवण आमतौर पर पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं और अन्य ध्रुवीय सॉल्वैंट्स, जैसे शराब और तरल अमोनिया में बदतर होते हैं। हालांकि, लवण की घुलनशीलता भी काफी भिन्न होती है: उदाहरण के लिए, अमोनियम नाइट्रेट में सिल्वर क्लोराइड की तुलना में पानी में लाखों गुना अधिक घुलनशीलता होती है।
तरल पदार्थों में ठोस का विघटन आमतौर पर गर्मी के अवशोषण के साथ होता है, और ले चेटेलियर के सिद्धांत के अनुसार, हीटिंग के साथ उनकी घुलनशीलता बढ़नी चाहिए। इस प्रभाव का उपयोग पुन: क्रिस्टलीकरण द्वारा पदार्थों को शुद्ध करने के लिए किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, उन्हें उच्च तापमान पर भंग कर दिया जाता है जब तक कि एक संतृप्त समाधान प्राप्त नहीं हो जाता है, फिर समाधान ठंडा हो जाता है और विलेय की वर्षा के बाद फ़िल्टर किया जाता है। ऐसे पदार्थ होते हैं (उदाहरण के लिए, कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड, सल्फेट और एसीटेट), जिनकी पानी में घुलनशीलता बढ़ते तापमान के साथ घट जाती है।
तरल पदार्थ की तरह ठोस भी एक दूसरे में पूरी तरह से घुल सकते हैं, एक सजातीय मिश्रण बनाते हैं - एक तरल समाधान के समान एक वास्तविक ठोस समाधान। एक दूसरे में आंशिक रूप से घुलनशील पदार्थ दो संतुलन संयुग्मित ठोस समाधान बनाते हैं जिनकी रचना तापमान के साथ बदलती है।
वितरण गुणांक. यदि किसी पदार्थ के विलयन को दो अमिश्रणीय या आंशिक रूप से मिश्रणीय द्रवों की संतुलन प्रणाली में जोड़ा जाता है, तो यह एक निश्चित अनुपात में तरल पदार्थों के बीच वितरित किया जाता है, पदार्थ की कुल मात्रा से स्वतंत्र, सिस्टम में रासायनिक बातचीत के अभाव में . इस नियम को वितरण नियम कहा जाता है, और द्रवों में विलेय की सांद्रता के अनुपात को वितरण गुणांक कहा जाता है। वितरण गुणांक किसी दिए गए पदार्थ की दो तरल पदार्थों में घुलनशीलता के अनुपात के लगभग बराबर होता है, अर्थात। पदार्थ को उसकी विलेयता के अनुसार द्रवों में वितरित किया जाता है। इस गुण का उपयोग किसी दिए गए पदार्थ को एक विलायक में उसके घोल से दूसरे विलायक का उपयोग करके निकालने के लिए किया जाता है। इसके उपयोग का एक अन्य उदाहरण अयस्क से चांदी निकालने की प्रक्रिया है, जिसमें इसे अक्सर सीसा के साथ शामिल किया जाता है। ऐसा करने के लिए, जस्ता को पिघला हुआ अयस्क में जोड़ा जाता है, जो सीसा के साथ मिश्रित नहीं होता है। चांदी मुख्य रूप से बाद की ऊपरी परत में पिघला हुआ सीसा और जस्ता के बीच वितरित की जाती है। इस परत को एकत्र किया जाता है और जस्ता आसवन द्वारा चांदी को अलग किया जाता है।घुलनशीलता उत्पाद (आदि ) ठोस की अधिकता (वर्षा) के बीचएम एक्सबी आप और इसका संतृप्त विलयन समीकरण द्वारा वर्णित एक गतिशील संतुलन स्थापित करता हैइस प्रतिक्रिया का संतुलन स्थिरांक है
और घुलनशीलता उत्पाद कहा जाता है। यह दिए गए तापमान और दबाव पर स्थिर है और यह वह मान है जिससे अवक्षेप की घुलनशीलता की गणना और परिवर्तन किया जाता है। यदि एक यौगिक को उस विलयन में मिलाया जाता है जो विरल रूप से घुलनशील नमक के आयनों के समान नाम के आयनों में घुल जाता है, तो, PR के लिए व्यंजक के अनुसार, नमक की घुलनशीलता कम हो जाती है। आयनों में से एक के साथ प्रतिक्रिया करने वाले यौगिक को जोड़ने पर, इसके विपरीत, यह बढ़ जाएगा।आयनिक यौगिकों के विलयन के कुछ गुणों पर यह सभी देखेंइलेक्ट्रोलाइट्स.
साहित्यशाखपरोनोव एम.आई. समाधान के आणविक सिद्धांत का परिचय
. एम., 1956 रेमी आई. अकार्बनिक रसायन विज्ञान का कोर्स , टीटी। 1-2. एम., 1963, 1966
मुझे याद है कि प्राथमिक विद्यालय में हमें पदार्थ की समग्र स्थिति की परिभाषा कैसे समझाई गई थी। शिक्षक ने टिन सिपाही के बारे में एक अच्छा उदाहरण दिया और फिर सभी के लिए सब कुछ स्पष्ट हो गया। नीचे मैं अपनी यादों को ताजा करने की कोशिश करूंगा।
पदार्थ की स्थिति निर्धारित करें
खैर, यहाँ सब कुछ सरल है: यदि पदार्थ को हाथ में लिया जाता है, तो इसे महसूस किया जा सकता है और जब आप इसे दबाते हैं, तो यह अपना आयतन और आकार बनाए रखता है - यह एक ठोस अवस्था है। तरल अवस्था में, कोई पदार्थ अपना आकार नहीं रखता है, लेकिन इसकी मात्रा बरकरार रखता है। उदाहरण के लिए, एक गिलास में पानी होता है, फिलहाल यह एक गिलास के आकार का होता है। और अगर इसे एक प्याले में डाल दिया जाए, तो यह एक प्याले का रूप ले लेगा, लेकिन पानी की मात्रा अपने आप नहीं बदलेगी। इसका मतलब है कि तरल अवस्था में कोई पदार्थ आकार बदल सकता है, लेकिन आयतन नहीं। गैसीय अवस्था में न तो पदार्थ का आकार और न ही आयतन संरक्षित होता है, बल्कि यह सभी उपलब्ध स्थान को भरने की कोशिश करता है।
और तालिका के संबंध में, यह उल्लेखनीय है कि चीनी और नमक तरल पदार्थ की तरह लग सकते हैं, लेकिन वास्तव में वे ढीले पदार्थ हैं, उनकी पूरी मात्रा में छोटे ठोस क्रिस्टल होते हैं।
पदार्थ की अवस्थाएँ: तरल, ठोस, गैसीय
दुनिया में सभी पदार्थ एक निश्चित अवस्था में हैं: ठोस, तरल या गैस। और कोई भी पदार्थ एक अवस्था से दूसरी अवस्था में जा सकता है। हैरानी की बात यह है कि टिन का सिपाही भी तरल हो सकता है। लेकिन इसके लिए कुछ शर्तों को बनाना आवश्यक है, अर्थात् इसे बहुत गर्म कमरे में रखना, जहां टिन पिघल जाएगा और तरल धातु में बदल जाएगा।
लेकिन पानी के उदाहरण पर एकत्रीकरण की स्थिति पर विचार करने का सबसे आसान तरीका।
- यदि तरल पानी जम गया है, तो वह बर्फ में बदल जाएगा - यह इसकी ठोस अवस्था है।
- यदि तरल पानी को जोर से गर्म किया जाता है, तो यह वाष्पित होने लगेगा - यह इसकी गैसीय अवस्था है।
- और अगर आप बर्फ को गर्म करते हैं, तो यह पिघलना शुरू हो जाएगी और फिर से पानी में बदल जाएगी - इसे तरल अवस्था कहा जाता है।
यह विशेष रूप से संक्षेपण की प्रक्रिया को उजागर करने के लायक है: यदि आप वाष्पित पानी को केंद्रित और ठंडा करते हैं, तो गैसीय अवस्था एक ठोस अवस्था में बदल जाएगी - इसे संक्षेपण कहा जाता है, और इस तरह से वातावरण में बर्फ बनती है।
