- जलीय घोल के गुण
- कुछ ठोस पानी में क्यों घुलते हैं?
- विलेयता नियम
- जलीय घोलों में घुलनशीलता के उदाहरण
- उदाहरण 1: क्या होता है जब बा (सं।)
- उदाहरण 2: क्या होता है जब Pb (NO)
- संदर्भ
जलीय घोल समाधान है कि पानी का उपयोग एक पदार्थ विघटित कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, कीचड़ या चीनी का पानी। जब कोई रासायनिक प्रजाति पानी में घुल जाती है, तो इसे रासायनिक नाम के बाद (aq) लिखकर निरूपित किया जाता है।
हाइड्रोफिलिक (पानी से प्यार करने वाले) पदार्थ और कई आयनिक यौगिक पानी में घुल जाते हैं या घुल जाते हैं। उदाहरण के लिए, जब टेबल नमक या सोडियम क्लोराइड पानी में घुल जाता है, तो यह अपने आयनों में ना + (aq) और Cl- (aq) बनाने के लिए अलग हो जाता है।
चित्र 1: पोटेशियम डाइक्रोमेट का जलीय घोल।
हाइड्रोफोबिक (पानी से डरने वाले) पदार्थ आमतौर पर पानी में नहीं घुलते हैं या जलीय घोल बनाते हैं। उदाहरण के लिए, तेल और पानी के मिश्रण से विघटन या पृथक्करण नहीं होता है।
कई कार्बनिक यौगिक हाइड्रोफोबिक हैं। गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स पानी में भंग कर सकते हैं, लेकिन वे आयनों में अलग नहीं होते हैं और अणुओं के रूप में उनकी अखंडता बनाए रखते हैं। गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स के उदाहरणों में चीनी, ग्लिसरॉल, यूरिया और मेथिलसुल्फोनीलमीथेन (एमएसएम) शामिल हैं।
जलीय घोल के गुण
जलीय घोल अक्सर बिजली का संचालन करते हैं। मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स वाले समाधान अच्छे विद्युत कंडक्टर (जैसे समुद्री जल) होते हैं, जबकि कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स वाले समाधान खराब कंडक्टर होते हैं (जैसे नल का पानी)।
कारण यह है कि मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स पानी में आयनों में पूरी तरह से अलग हो जाते हैं, जबकि कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स अपूर्ण रूप से अलग हो जाते हैं।
जब प्रजातियों के बीच रासायनिक प्रतिक्रियाएं एक जलीय घोल में होती हैं, तो प्रतिक्रियाएं आम तौर पर डबल विस्थापन प्रतिक्रियाएं होती हैं (इसे मेटाथिसिस या डबल सबस्टिट्यूट भी कहा जाता है)।
इस प्रकार की प्रतिक्रिया में, एक अभिकर्मक में कटियन अन्य अभिकर्मक में कटियन की जगह लेता है, आमतौर पर एक आयनिक बंधन बनाता है। इसके बारे में सोचने का एक और तरीका है कि प्रतिक्रियाशील आयन "साझेदार को स्विच करें।"
जलीय घोल में प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप ऐसे उत्पाद हो सकते हैं जो पानी में घुलनशील हैं या एक अवक्षेप का उत्पादन कर सकते हैं।
एक अवक्षेप कम घुलनशीलता के साथ एक यौगिक है जो अक्सर एक ठोस के रूप में समाधान से बाहर हो जाता है।
एसिड, बेस और पीएच केवल जलीय घोलों पर लागू होते हैं। उदाहरण के लिए, आप नींबू के रस या सिरका (दो जलीय घोल) के पीएच को माप सकते हैं और वे कमजोर एसिड होते हैं, लेकिन आप पीएच पेपर के साथ वनस्पति तेल के परीक्षण से कोई सार्थक जानकारी प्राप्त नहीं कर सकते हैं।
कुछ ठोस पानी में क्यों घुलते हैं?
कॉफ़ी या चाय को मीठा करने के लिए हम जो चीनी का उपयोग करते हैं, वह एक आणविक ठोस है, जिसमें व्यक्तिगत अणुओं को अपेक्षाकृत कमजोर अंतर-आणविक बलों द्वारा एक साथ रखा जाता है।
जब चीनी पानी में घुल जाती है, तो अलग-अलग सुक्रोज अणुओं के बीच कमजोर बंधन टूट जाते हैं, और ये C12H22O11 अणु घोल में निकल जाते हैं।
चित्र 1: पानी में चीनी का विघटन।
यह सुक्रोज में C12H22O11 अणुओं के बीच के बंधन को तोड़ने के लिए ऊर्जा लेता है। पानी में हाइड्रोजन बॉन्ड को तोड़ने के लिए भी ऊर्जा लगती है जिसे समाधान में इन सुक्रोज अणुओं में से एक को डालने के लिए तोड़ा जाना चाहिए।
चीनी पानी में घुल जाती है क्योंकि जब ध्रुवीय पानी के अणुओं के साथ थोड़ा ध्रुवीय सुक्रोज अणु बनते हैं तो ऊर्जा निकलती है।
विलेय और विलायक के बीच जो कमजोर बंधन होते हैं, वे शुद्ध विलेय और विलायक दोनों की संरचना को बदलने के लिए आवश्यक ऊर्जा की भरपाई करते हैं।
चीनी और पानी के मामले में, यह प्रक्रिया इतनी अच्छी तरह से काम करती है कि एक लीटर पानी में 1800 ग्राम तक सुक्रोज घुल सकता है।
आयनिक ठोस (या लवण) में सकारात्मक और नकारात्मक आयन होते हैं, जो विपरीत चार्ज वाले कणों के बीच आकर्षण के महान बल के लिए एक साथ आयोजित किए जाते हैं।
जब इन ठोस पदार्थों में से एक पानी में घुल जाता है, तो ठोस बनाने वाले आयनों को घोल में छोड़ दिया जाता है, जहां वे ध्रुवीय विलायक अणुओं के साथ जुड़ जाते हैं।
चित्र 2: पानी में सोडियम क्लोराइड का विघटन।
NaCl (s) »Na + (aq) + Cl- (aq)
हम आम तौर पर मान सकते हैं कि नमक पानी में घुलने पर उनके आयनों में घुल जाता है।
आयनिक यौगिक पानी में घुल जाते हैं जब ऊर्जा आयनों के पानी के अणुओं के साथ परस्पर क्रिया करती है तो ठोस में आयनिक बंधों को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा निकल जाती है और पानी के अणुओं को अलग करने के लिए आवश्यक ऊर्जा को आयनों में डाला जा सकता है समाधान।
विलेयता नियम
एक विलेय की विलेयता के आधार पर, तीन संभावित परिणाम हैं:
1) यदि समाधान में अधिकतम राशि की तुलना में कम विलेय है जो इसे भंग करने में सक्षम है (इसकी घुलनशीलता), यह एक पतला समाधान है;
2) यदि विलेय की मात्रा इसकी विलेयता के समान है, तो यह संतृप्त है;
3) यदि घुलने से अधिक घुलने में सक्षम है, तो अतिरिक्त विलेय घोल से अलग हो जाता है।
यदि इस पृथक्करण प्रक्रिया में क्रिस्टलीकरण शामिल है, तो यह एक अवक्षेप बनाता है। घोल की स्थिरता को बढ़ाने के लिए विलेय की संतृप्ति में सांद्रता कम हो जाती है।
सामान्य आयनिक ठोस के लिए निम्नलिखित घुलनशीलता नियम हैं। यदि दो नियम एक दूसरे के विरोधाभासी प्रतीत होते हैं, तो पूर्ववर्ती स्थिति पूर्ववर्ती हो जाती है।
1- जिन लवणों में समूह I तत्व (Li +, Na +, K +, Cs +, Rb +) घुलनशील होते हैं। इस नियम के कुछ अपवाद हैं। अमोनियम आयन (NH 4 +) वाले लवण भी घुलनशील हैं।
2- नाइट्रेट (NO 3 -) युक्त लवण आमतौर पर घुलनशील होते हैं।
3- जिन लवणों में Cl -, Br - या I होता है, वे आमतौर पर घुलनशील होते हैं। इस नियम के महत्वपूर्ण अपवाद Ag +, Pb2 +, और (Hg2) 2+ के हल्के लवण हैं । इस प्रकार, AgCl, PbBr 2 और Hg 2 Cl 2 अघुलनशील हैं।
4- चाँदी के अधिकांश नमक अघुलनशील होते हैं। AgNO 3 और Ag (C 2 H 3 O 2) चांदी के सामान्य घुलनशील लवण हैं; वस्तुतः सभी अन्य अघुलनशील हैं।
5- सल्फेट लवण के अधिकांश घुलनशील होते हैं। इस नियम के प्रमुख अपवाद मामले शामिल हैं 4, Baso 4, PbSO 4, एजी 2 एसओ 4 और SrSO 4 ।
6- अधिकांश हाइड्रॉक्साइड लवण केवल थोड़े घुलनशील होते हैं। समूह I तत्वों के हाइड्रॉक्साइड लवण घुलनशील हैं। समूह II तत्वों (Ca, Sr और Ba) के हाइड्रॉक्साइड लवण थोड़े घुलनशील हैं।
संक्रमण धातुओं और अल 3 + के हाइड्रॉक्साइड लवण अघुलनशील हैं। इस प्रकार, Fe (OH) 3, Al (OH) 3, Co (OH) 2 घुलनशील नहीं हैं।
7- अधिकांश संक्रमण धातु सल्फाइड अघुलनशील हैं, जिनमें CdS, FeS, ZnS, और Ag 2 S. आर्सेनिक, सुरमा, बिस्मथ, और सीसा सल्फाइड भी अघुलनशील हैं।
8- कार्बोनेट अक्सर अघुलनशील होते हैं। समूह II कार्बोनेट्स (CaCO 3, SrCO 3 और BaCO 3) अघुलनशील हैं, जैसा कि FeCO 3 और PbCO 3 हैं ।
9- क्रोमेट्स अक्सर अघुलनशील होते हैं। उदाहरण PbCrO 4 और BaCrO 4 शामिल हैं ।
10- Phosphates जैसे Ca 3 (PO 4) 2 और Ag 3 PO 4 अक्सर अघुलनशील होते हैं।
इस तरह के BAF के रूप में 11- फ्लोराइड 2, एमजीएफ 2 और PBF 2 अक्सर अघुलनशील हैं।
जलीय घोलों में घुलनशीलता के उदाहरण
कोला, नमक पानी, बारिश, एसिड समाधान, आधार समाधान और नमक समाधान जलीय समाधान के उदाहरण हैं। जब आपके पास एक जलीय घोल होता है, तो आप वर्षा प्रतिक्रियाओं द्वारा एक अवक्षेप को प्रेरित कर सकते हैं।
वर्षा प्रतिक्रियाओं को कभी-कभी "डबल विस्थापन" प्रतिक्रिया कहा जाता है। यह निर्धारित करने के लिए कि दो यौगिकों के जलीय घोल मिश्रित होने पर एक अवक्षेप बनेगा:
- समाधान में सभी आयनों को रिकॉर्ड करें।
- सभी संभावित अवक्षेप प्राप्त करने के लिए उन्हें (कटियन और आयन) मिलाएं।
- यह निर्धारित करने के लिए घुलनशीलता नियमों का उपयोग करें कि (यदि कोई हो) संयोजन अघुलनशील है और अवक्षेपित होगा।
उदाहरण 1: क्या होता है जब बा (सं।)
समाधान में मौजूद आयन: Ba 2+, NO 3 -, Na +, CO 3 2-
संभावित अवक्षेप: BaCO 3, NaNO3
घुलनशीलता नियम: BaCO 3 अघुलनशील (नियम 5), NaNO 3 घुलनशील (नियम 1) है।
पूरा रासायनिक समीकरण:
Ba (NO 3) 2 (aq) + Na 2 CO 3 (aq) »BaCO 3 (s) + 2NaNO 3 (aq)
शुद्ध आयनिक समीकरण:
Ba 2+ (aq) + CO 3 2- (aq) »BaCO 3 (s)
उदाहरण 2: क्या होता है जब Pb (NO)
समाधान में मौजूद आयन: Pb 2+, NO 3 -, NH 4 +, I -
संभावित अवक्षेप: PbI 2, NH 4 NO 3
घुलनशीलता नियम: PbI 2 अघुलनशील (नियम 3), NH 4 NO 3 घुलनशील (नियम 1) है।
पूर्ण रासायनिक समीकरण: Pb (NO 3) 2 (aq) + 2NH 4 I (aq) »PbI 2 (s) + 2NH 4 NO 3 (aq)
शुद्ध आयनिक समीकरण: Pb 2+ (aq) + 2I - (aq) »PbI 2 (s)।
संदर्भ
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