Colligative संपत्ति एक पदार्थ है कि पर निर्भर करता है, या उन कणों की प्रकृति के आधार के बिना, भिन्न होता है के अनुसार, कणों की संख्या में उपस्थित (अणुओं या परमाणुओं के रूप में) के किसी भी संपत्ति है।
दूसरे शब्दों में, इन्हें समाधान के गुणों के रूप में भी समझाया जा सकता है जो कि विलेय कणों की संख्या और विलायक कणों की संख्या के बीच संबंध पर निर्भर करते हैं। यह अवधारणा 1891 में जर्मन रसायनज्ञ विल्हेम ओस्टवाल्ड द्वारा पेश की गई थी, जिन्होंने तीन श्रेणियों में विलेय के गुणों को वर्गीकृत किया था।
इन श्रेणियों ने दावा किया कि संपार्श्विक गुण केवल सांद्रता और उसके कणों की प्रकृति पर नहीं बल्कि एकाग्रता और तापमान पर निर्भर थे।
इसके अलावा, additive गुण जैसे द्रव्यमान विलेय की संरचना पर निर्भर करता था, और संवैधानिक गुण विलेय की आणविक संरचना पर अधिक निर्भर करते थे।
अनुबंधित विशेषताएं
मुख्य रूप से तनु विलयनों (उनके लगभग आदर्श व्यवहार के कारण) के लिए संपीड़ित गुणों का अध्ययन किया जाता है, और इस प्रकार हैं:
वाष्प के दबाव में कमी
यह कहा जा सकता है कि एक तरल का वाष्प दबाव वाष्प के अणुओं का संतुलन दबाव है, जिसके साथ वह तरल संपर्क में है।
इसी तरह, इन दबावों के संबंध को राउल्ट के नियम द्वारा समझाया गया है, जो यह व्यक्त करता है कि घटक का आंशिक दबाव इसकी शुद्ध स्थिति में घटक के वाष्प दबाव द्वारा घटक के मोल अंश के उत्पाद के बराबर है:
पी ए = एक्स ए । P A
इस अभिव्यक्ति में:
पी ए = मिश्रण में घटक ए का आंशिक वाष्प दबाव।
X A = घटक A का दाढ़ अंश।
P A = शुद्ध घटक A का वाष्प दाब।
एक विलायक के वाष्प दबाव में कमी के मामले में, यह तब होता है जब एक समाधान बनाने के लिए एक गैर-वाष्पशील विलेय को इसमें जोड़ा जाता है। जैसा कि ज्ञात है और परिभाषा के अनुसार, एक गैर-वाष्पशील पदार्थ में वाष्पीकरण करने की कोई प्रवृत्ति नहीं है।
इस कारण से, इस विलेय का अधिक भाग वाष्पशील विलायक में जोड़ा जाता है, वाष्प का दबाव कम होगा और कम विलायक गैसीय अवस्था बनने से बच सकता है।
इसलिए, जैसा कि विलायक स्वाभाविक रूप से या जबरन वाष्पीकरण करता है, विलायक की एक मात्रा को गैर वाष्पशील विलेय के साथ वाष्पीकरण के बिना छोड़ दिया जाएगा।
एंट्रोपी की अवधारणा के साथ इस घटना को बेहतर ढंग से समझाया जा सकता है: जब अणु तरल चरण से गैस चरण में संक्रमण करते हैं, तो सिस्टम की एन्ट्रॉपी बढ़ जाती है।
इसका मतलब है कि इस गैस चरण की एन्ट्रॉपी हमेशा तरल अवस्था से अधिक होगी, क्योंकि गैस के अणु अधिक मात्रा में होते हैं।
फिर, अगर तरल अवस्था की एन्ट्रापी कमजोर पड़ने से बढ़ती है, भले ही यह एक विलेय से जुड़ा हो, दोनों प्रणालियों के बीच का अंतर कम हो जाता है। इस कारण से, एन्ट्रापी में कमी से वाष्प का दबाव भी कम हो जाता है।
उबलता तापमान बढ़ रहा है
क्वथनांक वह तापमान होता है जिस पर तरल और गैस चरणों के बीच संतुलन होता है। इस बिंदु पर, तरल (संघनक) को मोड़ने वाले गैस अणुओं की संख्या गैस के वाष्पित होने वाले तरल अणुओं की संख्या के बराबर होती है।
एक विलेय के अलावा तरल अणुओं की एकाग्रता को पतला करने का कारण बनता है, जिससे वाष्पीकरण की दर कम हो जाती है। यह उबलते बिंदु में एक परिवर्तन उत्पन्न करता है, विलायक एकाग्रता में परिवर्तन के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए।
दूसरे सरल शब्दों में, एक विलयन का उबलता तापमान इसकी शुद्ध अवस्था में विलायक की तुलना में अधिक होता है। यह नीचे दिखाए गए गणितीय अभिव्यक्ति द्वारा व्यक्त किया गया है:
ΔT b = i। के बी । म
इस अभिव्यक्ति में:
BT बी = टी बी (समाधान) - टी बी (विलायक) = उबलते तापमान का परिवर्तन।
i = वैन हॉफ कारक।
के बी = विलायक का निरंतर उबलते (0.512 mC / पानी के लिए मॉल)।
m = मोलिटी (mol / kg)।
ठंड का तापमान कम होना
शुद्ध विलायक का ठंड तापमान तब घट जाएगा जब एक मात्रा में घोल डाला जाता है, क्योंकि यह उसी घटना से प्रभावित होता है जिससे वाष्प का दबाव कम हो जाता है।
ऐसा इसलिए होता है, क्योंकि एक विलेय को पतला करके विलायक के वाष्प के दबाव को कम किया जाता है, इसलिए फ्रीज बनाने के लिए कम तापमान की आवश्यकता होगी।
इस घटना की व्याख्या करने के लिए ठंड प्रक्रिया की प्रकृति को भी ध्यान में रखा जा सकता है: एक तरल को जमने के लिए, इसे एक आदेशित स्थिति तक पहुंचना होगा जिसमें यह क्रिस्टल बनाने का काम करता है।
यदि विलेय के रूप में तरल के भीतर अशुद्धियां हैं, तो तरल कम आदेश दिया जाएगा। इस कारण से, समाधान में अशुद्धियों के बिना विलायक की तुलना में अधिक कठिनाई होगी।
यह कमी इस प्रकार व्यक्त की गई है:
-T f = -i। के एफ । म
उपरोक्त अभिव्यक्ति में:
FT f = T f (समाधान) - T f (विलायक) = जमने वाले तापमान का परिवर्तन।
i = वैन हॉफ कारक।
के एफ = विलायक का स्थिर स्थिर (पानी के लिए 1.86 /C किग्रा / मोल)।
m = मोलिटी (mol / kg)।
परासरण दाब
ऑस्मोसिस के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया एक विलायक की एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से एक समाधान से दूसरे तक (या एक शुद्ध विलायक से एक समाधान) से गुजरने की प्रवृत्ति है।
यह झिल्ली एक अवरोध का प्रतिनिधित्व करती है जिसके माध्यम से कुछ पदार्थ गुजर सकते हैं और अन्य नहीं हो सकते हैं, जैसा कि जानवरों और पौधों की कोशिकाओं की कोशिका की दीवारों में अर्धवृत्ताकार झिल्ली के मामले में होता है।
आसमाटिक दबाव को तब न्यूनतम दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसे एक समाधान के माध्यम से अपने शुद्ध विलायक के मार्ग को रोकने के लिए लागू किया जाना चाहिए।
यह भी असमस के प्रभाव के कारण शुद्ध विलायक प्राप्त करने के लिए एक समाधान की प्रवृत्ति के उपाय के रूप में जाना जाता है। यह संपत्ति संपार्श्विक है क्योंकि यह समाधान में विलेय की एकाग्रता पर निर्भर करती है, जिसे गणितीय अभिव्यक्ति के रूप में व्यक्त किया जाता है:
Π। वी = एन। आर टी, या भी π = एम। आर टी
इन अभिव्यक्तियों में:
n = विलयन में कणों के मोल्स की संख्या।
आर = यूनिवर्सल गैस स्थिरांक (8.314472 जे कश्मीर -1 । मोल -1)।
केल्विन में टी = तापमान।
एम = दाढ़।
संदर्भ
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