रासायनिक समाधान: प्रकार, तैयारी और उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

रासायनिक समाधान रसायन शास्त्र में सजातीय मिश्रण के रूप में जाना जाता है। वे दो या दो से अधिक पदार्थों के स्थिर मिश्रण होते हैं जिसमें एक पदार्थ (जिसे विलेय कहा जाता है) दूसरे में घुल जाता है (जिसे विलायक कहा जाता है)। समाधान मिश्रण में विलायक चरण को अपनाते हैं और ठोस, तरल और गैसीय चरणों में मौजूद हो सकते हैं।

प्रकृति में दो प्रकार के मिश्रण होते हैं: विषम मिश्रण और सजातीय मिश्रण। विषम मिश्रण वे होते हैं जिनमें उनकी संरचना में एकरूपता नहीं होती है, और उनके घटकों के अनुपात उनके नमूनों में भिन्न होते हैं।

दूसरी ओर, सजातीय मिश्रण (रासायनिक समाधान) ठोस, तरल पदार्थ या गैसों के मिश्रण होते हैं - घटकों के बीच संभावित यूनियनों के अलावा जो विभिन्न चरणों में होते हैं - जो कि उनके घटकों को उनकी सामग्री के माध्यम से समान अनुपात में विभाजित करते हैं।

मिक्सिंग सिस्टम समरूपता की तलाश करते हैं, जैसे कि जब पानी में एक रंग जोड़ा जाता है। यह मिश्रण विषम से शुरू होता है, लेकिन समय तरल के माध्यम से फैलने वाला पहला यौगिक होगा, जिससे यह प्रणाली एक सजातीय मिश्रण बन जाएगी।

समाधान और उनके घटक रोजमर्रा की स्थितियों और औद्योगिक से लेकर प्रयोगशाला तक के स्तरों पर देखे जाते हैं। वे उन विशेषताओं के कारण और उनके बीच होने वाली ताकतों और आकर्षण के कारण अध्ययन की वस्तु हैं।

प्रकार

समाधानों को वर्गीकृत करने के कई तरीके हैं, उनकी कई विशेषताओं और उनके संभावित भौतिक अवस्थाओं के कारण; यही कारण है कि आपको पता होना चाहिए कि उन्हें श्रेणियों में अलग करने से पहले समाधान के प्रकारों के बीच अंतर क्या हैं।

समाधान के प्रकारों को अलग करने के तरीकों में से एक एकाग्रता के स्तर से होता है, जिसे समाधान की संतृप्ति भी कहा जाता है।

समाधानों में एक गुणवत्ता होती है जिसे घुलनशीलता कहा जाता है, जो कि विलेय की अधिकतम मात्रा है जो कि विलायक की दी गई मात्रा में भंग की जा सकती है।

एकाग्रता द्वारा समाधानों का एक वर्गीकरण है, जो उन्हें अनुभवजन्य समाधानों और शीर्षक वाले समाधानों में विभाजित करता है।

अनुभवजन्य समाधान

यह वर्गीकरण, जिसमें समाधानों को गुणात्मक समाधान भी कहा जाता है, समाधान के भीतर विलेय और सॉल्वैंट्स की विशिष्ट मात्रा को ध्यान में नहीं रखते हैं, बल्कि उनके अनुपात। इसके लिए, समाधानों को पतला, केंद्रित, असंतृप्त, संतृप्त और सुपरसैचुरेटेड में अलग किया जाता है।

- पतला समाधान वे होते हैं जिनमें मिश्रण की कुल मात्रा की तुलना में मिश्रण में विलेय की मात्रा न्यूनतम स्तर पर होती है।

- असंतृप्त समाधान वे हैं जो तापमान और दबाव के लिए अधिकतम संभव मात्रा में नहीं पहुंचते हैं, जिस पर वे पाए जाते हैं।

- कंसेंट्रेटेड सॉल्यूशंस में आयतन के लिए विलेय की मात्रा काफी होती है।

- संतृप्त समाधान वे हैं जिनमें किसी दिए गए तापमान और दबाव के लिए विलेय की सबसे बड़ी संभव मात्रा होती है; इन समाधानों में, विलेय और विलायक एक संतुलन स्थिति प्रस्तुत करते हैं।

- Supersaturated समाधान संतृप्त समाधान हैं जो घुलनशीलता बढ़ाने और अधिक विलेय को भंग करने के लिए गरम किए गए हैं; अतिरिक्त विलेय के साथ एक "स्थिर" समाधान तब उत्पन्न होता है। यह स्थिरता केवल तब तक होती है जब तक तापमान फिर से गिर नहीं जाता है या दबाव काफी बदल जाता है, एक ऐसी स्थिति जिसमें विलेय अधिक मात्रा में होगा।

हल किए गए उपाय

अनुमेय समाधान वे होते हैं जिनमें विलेय और विलायक की संख्यात्मक मात्रा को मापा जाता है, प्रतिशत, दाढ़, दाढ़ और सामान्य शीर्षक वाले समाधानों को देखते हुए, प्रत्येक इसकी माप इकाइयों की श्रृंखला के साथ।

- प्रतिशत मान कुल समाधान के एक सौ ग्राम या मिलीलीटर में ग्राम या मिलीलीटर के प्रतिशत में अनुपात की बात करते हैं।

- मोलर सांद्रता (या मोलरिटी) समाधान के प्रति लीटर मोल की संख्या व्यक्त करते हैं।

- आधुनिक रसायन विज्ञान में कम इस्तेमाल की जाने वाली मोलिटी, वह इकाई है जो किलोग्राम में विलायक के कुल द्रव्यमान से विभाजित एक विलेय के मोल की संख्या को व्यक्त करती है।

- सामान्यता वह माप है जो लीटर में घोल की कुल मात्रा के बीच विलेय समतुल्य की संख्या को व्यक्त करता है, जहाँ समतुल्य अम्लों के लिए H ⁺ आयनों का प्रतिनिधित्व कर सकता है या OH ^- ठिकानों के लिए।

इसके एकत्रीकरण की स्थिति के अनुसार

समाधान को उस स्थिति से भी वर्गीकृत किया जा सकता है जिसमें वे पाए जाते हैं, और यह मुख्य रूप से उस चरण पर निर्भर करेगा जिसमें विलायक पाया जाता है (मिश्रण के भीतर सबसे बड़ी मात्रा में मौजूद घटक)।

- गैसीय समाधान प्रकृति में दुर्लभ हैं, साहित्य में गैस मिश्रण के बजाय समाधान के रूप में वर्गीकृत किया गया है; वे विशिष्ट परिस्थितियों में होते हैं और हवा के मामले में उनके अणुओं के बीच थोड़ी बातचीत होती है।

- तरल पदार्थ समाधान की दुनिया में एक व्यापक स्पेक्ट्रम है और इन सजातीय मिश्रण के बहुमत का प्रतिनिधित्व करते हैं। तरल पदार्थ आसानी से गैसों, ठोस पदार्थों और अन्य तरल पदार्थों को भंग कर सकते हैं, और सभी प्रकार की रोजमर्रा की स्थितियों में, स्वाभाविक रूप से और कृत्रिम रूप से पाए जाते हैं।

तरल मिश्रण भी हैं जो अक्सर समाधानों के साथ भ्रमित होते हैं, जैसे कि पायस, कोलाइड और निलंबन, जो सजातीय की तुलना में अधिक विषम हैं।

- तरल में गैसों को मुख्य रूप से पानी में ऑक्सीजन और कार्बोनेटेड पेय में कार्बन डाइऑक्साइड जैसी स्थितियों में मनाया जाता है।

- तरल-तरल समाधान को ध्रुवीय घटकों के रूप में प्रस्तुत किया जा सकता है जो पानी में स्वतंत्र रूप से भंग हो जाते हैं (जैसे कि इथेनॉल, एसिटिक एसिड और एसीटोन), या जब एक गैर-ध्रुवीय तरल समान विशेषताओं के साथ दूसरे में घुल जाता है।

- अंत में, ठोस पदार्थों में तरल पदार्थ में घुलनशीलता की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, जैसे कि पानी में लवण और हाइड्रोकार्बन में मोम, आदि। ठोस समाधान एक ठोस चरण विलायक से बनते हैं, और इसे गैसों, तरल पदार्थों और अन्य ठोस पदार्थों को भंग करने के साधन के रूप में देखा जा सकता है।

गैसों को ठोस पदार्थों के भीतर संग्रहीत किया जा सकता है, जैसे कि मैग्नीशियम हाइड्राइड में हाइड्रोजन; ठोस पदार्थों में तरल पदार्थ चीनी में पानी (एक गीला ठोस) या सोने में पारा (एक अमलगम) के रूप में पाया जा सकता है; और ठोस-ठोस समाधान मिश्र धातुओं और मिश्रित ठोस के रूप में दर्शाए जाते हैं, जैसे कि योजक के साथ पॉलिमर।

तैयारी

समाधान तैयार करते समय पहली बात जो जानी जानी चाहिए वह है समाधान का प्रकार; अर्थात्, आपको पता होना चाहिए कि क्या आप एक कमजोर पड़ने जा रहे हैं या दो या अधिक पदार्थों के मिश्रण से एक समाधान तैयार कर रहे हैं।

यह जानने के लिए एक और बात है कि सॉल्यूशन के एकत्रीकरण की स्थिति के आधार पर, एकाग्रता और आयतन या द्रव्यमान के ज्ञात मूल्य क्या हैं।

मानक समाधान तैयार करने के लिए

किसी भी तैयारी को शुरू करने से पहले, सुनिश्चित करें कि मापने वाले उपकरण (शेष, सिलेंडर, पिपेट, ब्यूरेट, अन्य के बीच) को कैलिब्रेट किया गया है।

इसके बाद, द्रव्यमान या आयतन में विलेय की मात्रा को मापा जाता है, किसी भी राशि को फैलाने या बर्बाद नहीं करने का बहुत ध्यान रखा जाता है, क्योंकि यह समाधान की अंतिम एकाग्रता को प्रभावित करेगा। इसे अगले चरण के लिए तैयार करते समय, उपयोग किए जाने वाले फ्लास्क में पेश किया जाना चाहिए।

इसके बाद, उपयोग किए जाने वाले विलायक को इस विलेय में जोड़ा जाता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि फ्लास्क की सामग्री उसी की क्षमता तक पहुंचती है।

इस फ्लास्क को रोक दिया जाता है और हिलाया जाता है, जिससे प्रभावी मिश्रण और विघटन सुनिश्चित करने के लिए यह उल्टा हो जाता है। इस तरह से समाधान प्राप्त किया जाता है, जिसे भविष्य के प्रयोगों में इस्तेमाल किया जा सकता है।

ज्ञात एकाग्रता के कमजोर पड़ने को तैयार करने के लिए

किसी घोल को पतला करने और उसकी सांद्रता को कम करने के लिए तनुकरण नामक प्रक्रिया में अधिक विलायक डाला जाता है।

समीकरण M ₁ V ₁ = M ₂ V _{2 के माध्यम से}, जहाँ M दाढ़ की सघनता और V कुल आयतन (पहले और बाद में कमजोर पड़ने) का प्रतीक है, नई सांद्रता की गणना एक सांद्रता, या आवश्यक मात्रा को पतला करने के बाद की जा सकती है। वांछित एकाग्रता प्राप्त करने के लिए।

Dilutions तैयार करते समय, स्टॉक समाधान को हमेशा एक नए, बड़े फ्लास्क में ले जाया जाता है और विलायक को इसमें जोड़ा जाता है, जिससे वांछित मात्रा की गारंटी के लिए गेजिंग लाइन तक पहुंचना सुनिश्चित हो जाता है।

यदि प्रक्रिया एक्सटॉमिक है और इसलिए सुरक्षा जोखिम प्रस्तुत करती है, तो प्रक्रिया को उल्टा करना और विलायक से बचने के लिए विलायक में केंद्रित समाधान जोड़ना सबसे अच्छा है।

उदाहरण

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, समाधान एकत्रीकरण के विभिन्न राज्यों में आते हैं, यह उस स्थिति पर निर्भर करता है जिसमें उनके घुला हुआ पदार्थ और विलायक पाए जाते हैं। इन मिश्रणों के उदाहरण नीचे सूचीबद्ध हैं:

- पैराफिन मोम में हेक्सेन एक तरल-ठोस समाधान का एक उदाहरण है।

- पैलेडियम में हाइड्रोजन एक गैस-ठोस समाधान है।

- पानी में इथेनॉल एक तरल-तरल समाधान है।

- पानी में आम नमक एक ठोस तरल घोल है।

- स्टील, लोहे के परमाणुओं के क्रिस्टलीय मैट्रिक्स में कार्बन परमाणुओं से बना, एक ठोस-ठोस समाधान का एक उदाहरण है।

- कार्बोनेटेड पानी एक गैस-तरल समाधान है।

संदर्भ

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