கரைசல்கள்

    9. கரைசல்கள்

    பிரான்சுவா-மேரி ரவுல்ட்

    பிரான்சுவா-மேரி ரவுல்ட் ஒரு பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் ஆவார். இவர் கரைசல்களின் நடத்தை, குறிப்பாக அவற்றின் இயற்பியல் பண்புகள் குறித்து ஆராய்ச்சி செய்தார்.

    அவரது முதல் ஆராய்ச்சிக் கட்டுரையில், கரைசல்களின் உறைநிலைக் குறைப்பில் கரைபொருள்களின் செயலை விவரித்தார். மேலும், கரைசலின் ஆவி அழுத்தத்திற்கும் கரைபொருளின் மூலக்கூறு எடைக்கும் இடையிலான தொடர்பையும் அவர் கொடுத்தார்.

    கற்றல் நோக்கங்கள்

    இந்த அலகைப் படித்த பிறகு மாணவர்கள் வல்லமை பெறுவது

    • வெவ்வேறு வகையான கரைசல்களின் உருவாக்கத்தை விவரித்தல்
    • ஒரு கரைசலின் செறிவை வெவ்வேறு அலகுகளில் வெளிப்படுத்துதல்
    • கரைசல் கையிருப்பை நீர்த்துப்போக்கச் செய்வதன் மூலம் தேவையான செறிவுகளின் கரைசல்களைத் தயாரித்தல்
    • ஹென்றி மற்றும் ரவுல்ட்டின் விதிகளைக் கூறுதல்
    • ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து மெய்யான கரைசல்களின் விலகலை விளக்குதல்
    • கரைசல்களின் இணைப்புப் பண்புகளை அவற்றின் கரைபொருள்களின் மோலார் நிறைகளுடன் தொடர்புபடுத்துதல்
    • இயல்பற்ற இணைப்புப் பண்புகளை விளக்குதல்
    • வான்ட் ஹாஃப் காரணியை வரையறுத்தல் மற்றும் பிரிகை / சேர்க்கையின் அளவைக் கணக்கிடுதல்

    9.1 அறிமுகம்

    நமது அன்றாட வாழ்வில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கும் பல வேதிப்பொருள்கள் உள்ளன. இந்த வேதிப்பொருள்கள் அனைத்தும் திண்மம், திரவம் மற்றும் வாயு ஆகிய வெவ்வேறு இயற்பியல் வடிவங்களில் உள்ளன. அவற்றின் கலவையை நாம் உன்னிப்பாக ஆய்வு செய்தால், அவற்றில் பெரும்பாலானவை கலவைகள் என்றும், அரிதாகவே தூய பொருள்கள் என்றும் கண்டறியலாம். மேலும் ஒரு சுவாரஸ்யமான அம்சம் என்னவென்றால், பெரும்பாலான கலவைகள் அவற்றின் இயற்பியல் நிலையைப் பொருட்படுத்தாமல் ஒருபடித்தானவை, மேலும் இத்தகைய ஒருபடித்தான கலவைகள் கரைசல்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

    கடல் நீர் என்பது பூமியின் மேற்பரப்பில் \( 70\% \) க்கும் அதிகமான பகுதியை உள்ளடக்கிய இயற்கையாக உள்ள கரைசல்களில் ஒன்றாகும். கடல் நீர் இல்லாமல் பூமியில் உயிர் இருப்பதை நாம் கற்பனை செய்து கூட பார்க்க முடியாது. இது பல கரைந்த திடப்பொருள்களைக் கொண்டுள்ளது, பெரும்பாலும் NaCl. மற்றொரு முக்கியமான இயற்கையாகக் கிடைக்கும் கரைசல் காற்று ஆகும். காற்று என்பது நைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன், கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் பிற சுவடு வாயுக்களின் ஒருபடித்தான கலவையாகும். பித்தளை போன்ற திடப் பொருள் கூட தாமிரம் மற்றும் துத்தநாகத்தின் ஒருபடித்தான கலவையாகும்.

    மேற்கண்ட எடுத்துக்காட்டுகளில் கரைசல்கள் வெவ்வேறு இயற்பியல் நிலைகளில் உள்ளன, அதாவது திரவம் (கடல் நீர்), வாயு (காற்று) மற்றும் திடம் (உலோகக் கலவைகள்), மேலும் மேற்கண்ட அனைத்தின் ஒரு பொதுவான பண்பு அவற்றின் ஒருபடித்தான தன்மை ஆகும். ஒருபடித்தான தன்மை என்பது அவற்றின் கூறுகள் அல்லது பகிர்வுகள் கலவை முழுவதும் சீரான பரவலைக் குறிக்கிறது. இந்த அத்தியாயத்தில், கரைசல்கள் மற்றும் அவற்றின் பண்புகள் பற்றி நாம் கற்றுக்கொள்கிறோம்.

    9.2 கரைசல்களின் வகைகள்

    ஒரு கரைசல் என்பது அணுக்கள், அயனிகள் அல்லது மூலக்கூறுகளைக் கொண்ட இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட பொருள்களின் ஒருபடித்தான கலவையாகும். ஒரு ஒருபடித்தான கலவையில் அதிக அளவில் உள்ள சேர்மம் கரைப்பான் என்றும், மற்றவை கரைபொருள்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு சிறிய அளவு NaCl தண்ணீரில் கரைக்கப்படும்போது, ஒரு ஒருபடித்தான கரைசல் கிடைக்கிறது. இந்த கரைசலில், \( \mathrm{Na^{+}} \) மற்றும் \( \mathrm{Cl^{-}} \) அயனிகள் தண்ணீரில் சீராகப் பரவியுள்ளன. இங்கு நீர் கரைப்பான் ஆகும், ஏனெனில் இந்தக் கரைசலில் உள்ள NaCl அளவுடன் ஒப்பிடும்போது நீரின் அளவு அதிகமாக உள்ளது, மேலும் NaCl கரைபொருள் ஆகும்.

    பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கரைசல்கள், ஒரு திடக் கரைபொருள் ஒரு திரவக் கரைப்பானில் கரைக்கப்படும் கரைசல்களாகும். இருப்பினும், கரைபொருள் அல்லது கரைப்பான் பருப்பொருளின் மூன்று நிலைகளில் (திண்மம், திரவம், வாயு) ஏதேனும் ஒன்றில் இருக்கலாம். நீர் கரைப்பானாகப் பயன்படுத்தப்பட்டால், விளையும் கரைசல் நீர்த்த கரைசல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. நீரைத் தவிர வேறு கரைப்பான்கள் (பென்சீன், \( \mathrm{CCl_4} \), ஈதர் போன்றவை) பயன்படுத்தப்பட்டால், விளையும் கரைசல் நீரல்லாக் கரைசல் எனப்படும்.

    பின்வரும் அட்டவணை கரைபொருள் மற்றும் கரைப்பானின் இயற்பியல் நிலையின் அடிப்படையில் வெவ்வேறு வகையான கரைசல்களை விளக்குகிறது.

    அட்டவணை 9.1 கரைசல்களின் வகைகள் மற்றும் எடுத்துக்காட்டுகள்

    வ. எண்கரைசலின் நிலைகரைசல்கரைப்பான்எடுத்துக்காட்டுகள்
    1வாயுக் கரைசல்வாயுவாயுகாற்று (நைட்ஜன், ஆக்ஸிஜன் மற்றும் பிற வாயுக்களின் கலவை)
    திரவம்வாயுஈரப்பதமான ஆக்ஸிஜன் (நீரைக் கொண்ட ஆக்ஸிஜன்)
    2திரவக் கரைசல்கள்திண்மம்வாயுநைட்ரஜன் வாயுவில் கற்பூரம்
    வாயுதிரவம்\( \mathrm{CO_2} \) நீரில் கரைந்துள்ளது (கார்பனேற்றப்பட்ட நீர்)
    திரவம்திரவம்எத்தனால் நீரில் கரைந்துள்ளது
    திண்மம்திரவம்உப்பு நீர்
    3திடக் கரைசல்கள்வாயுதிண்மம்பல்லேடியத்தில் \( \mathrm{H_2} \) கரைசல்
    திரவம்திண்மம்பொட்டாசியத்தின் அமால்கம் (பல் நிரப்புதலுக்குப் பயன்படுகிறது)
    திண்மம்திண்மம்தங்கக் கலவை (நகைகள் தயாரிப்பில் பயன்படும் தாமிரம்)

    9.3 கரைசல்களின் செறிவை வெளிப்படுத்துதல்

    நம் வாழ்வில் பல்வேறு வலிமை அல்லது செறிவுகளைக் கொண்ட பல கரைசல்களை நாம் சந்தித்துள்ளோம். ஒரு கரைசலின் செறிவு என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு (நிறை அல்லது கனஅளவு) கரைசல் அல்லது கரைப்பானில் உள்ள கரைபொருளின் அளவு என வரையறுக்கப்படுகிறது. ஒரு கரைசலின் செறிவை கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ள வெவ்வேறு வழிகளில் வெளிப்படுத்தலாம்.

    அட்டவணை 9.2 வெவ்வேறு செறிவு உறுப்புகள் வெளிப்பாடுகள் மற்றும் விளக்கங்களுடன்

    வ. எண்செறிவு உறுப்புவெளிப்பாடுவிளக்கம்
    1மோலாரிட்டி (M)\( \frac{\text{கரைபொருளின் மோல்களின் எண்ணிக்கை}}{\text{கரைசலின் கனஅளவு L இல்}} \)5.85 g சோடியம் குளோரைடு தண்ணீரில் கரைக்கப்பட்டு, ஒரு சீர்தரக் குடுவையைப் பயன்படுத்தி 500 mL வரை கரைசல் தயாரிக்கப்படுகிறது. மோலாரிட்டியில் கரைசலின் வலிமை \( \frac{5.85}{58.5 \times 0.5 \mathrm{L}} = 0.2 \mathrm{M} \)
    2மோலாலிட்டி (m)\( \frac{\text{கரைபொருளின் மோல்களின் எண்ணிக்கை}}{\text{கரைப்பானின் நிறை kg இல்}} \)5.85 g NaCl 500 g நீரில் கரைக்கப்படுகிறது. மோலாலிட்டியில் கரைசலின் வலிமை \( \frac{5.85}{58.5 \times 0.5 \mathrm{kg}} = 0.2 \mathrm{m} \)
    3நார்மாலிட்டி (N)\( \frac{\text{கரைபொருளின் கிராம் சமானங்களின் எண்ணிக்கை}}{\text{கரைசலின் கனஅளவு L இல்}} \)3.65 g HCl தண்ணீரில் கரைக்கப்பட்டு, 500 mL வரை கரைசல் தயாரிக்கப்படுகிறது. நார்மாலிட்டியில் கரைசலின் வலிமை \( \frac{3.65}{36.5 \times 0.5 \mathrm{L}} = 0.2 \mathrm{N} \)
    4ஃபார்மாலிட்டி (F)\( \frac{\text{கரைபொருளின் சூத்திர நிறையின் எண்ணிக்கை}}{\text{கரைசலின் கனஅளவு L இல்}} \)5.85 g சோடியம் குளோரைடு தண்ணீரில் கரைக்கப்பட்டு, ஒரு சீர்தரக் குடுவையைப் பயன்படுத்தி 500 mL வரை கரைசல் தயாரிக்கப்படுகிறது. ஃபார்மாலிட்டியில் கரைசலின் வலிமை \( \frac{5.85}{58.5 \times 0.5 \mathrm{L}} = 0.2 \mathrm{F} \)
    5மோல் பின்னம் (ஒரு கூறுக்கு) (x)\( \frac{\text{கூறின் மோல்களின் எண்ணிக்கை}}{\text{கரைசலில் உள்ள அனைத்து கூறுகளின் மொத்த மோல்களின் எண்ணிக்கை}} \)A மற்றும் B என்ற இரண்டு கூறுகளைக் கொண்ட ஒரு கரைசலைக் கவனியுங்கள், அவற்றின் மோல் பின்னங்கள் முறையே \( x_A \) மற்றும் \( x_B \) ஆகும். இரண்டு கூறுகள் A மற்றும் B இன் மோல்களின் எண்ணிக்கை முறையே \( n_A \) மற்றும் \( n_B \) ஆக இருக்கட்டும். \( x_A = \frac{n_A}{n_A + n_B} \) மற்றும் \( x_B = \frac{n_B}{n_A + n_B} \). இப்போது, \( x_A + x_B = \frac{n_A}{n_A + n_B} + \frac{n_B}{n_A + n_B} = 1 \). 0.5 மோல் எத்தனால் 1.5 மோல் நீருடன் கலக்கப்படுகிறது. மேற்கண்ட கரைசலில் எத்தனாலின் மோல் பின்னம் \( \frac{0.5}{0.5 + 1.5} = \frac{0.5}{2.0} = 0.25 \). மேற்கண்ட கரைசலில் நீரின் மோல் பின்னம் \( \frac{1.5}{2.0} = 0.75 \).
    6நிறை சதவீதம் (% w/w)\( \frac{\text{கரைபொருளின் நிறை (g இல்)}}{\text{கரைசலின் நிறை (g இல்)}} \times 100 \)நியோமைசின், அமினோகிளைகோசைடு நுண்ணுயிர்க்கொல்லி கிரீம் 30 g களிம்பு அடிப்படையில் 300 mg நியோமைசின் சல்பேட் செயல்படும் மூலப்பொருளைக் கொண்டுள்ளது. நியோமைசின் நிறை சதவீதம் \( \frac{0.3 \mathrm{g}}{30 \mathrm{g}} \times 100 = 1\% \ \mathrm{w/w} \)

    உங்களை நீங்களே மதிப்பீடு செய்யுங்கள்

    1. 5.6 g KOH (a) 500 mL மற்றும் (b) 1 லிட்டர் கரைசலில் இருந்தால், இந்த ஒவ்வொரு கரைசலின் மோலாரிட்டியையும் கணக்கிடுங்கள்.

    2. 2.82 g குளுக்கோஸ் 30 g நீரில் கரைக்கப்படுகிறது. குளுக்கோஸ் மற்றும் நீரின் மோல் பின்னத்தைக் கணக்கிடுங்கள்.

    3. வெளிப்புறப் பயன்பாட்டிற்கான அயோடோபோவிடோனின் கிருமிநாசினிக் கரைசலில் 10% w/v அயோடோபோவிடோன் உள்ளது. 1.5 mL என்ற பொதுவான அளவில் உள்ள அயோடோபோவிடோனின் அளவைக் கணக்கிடுங்கள்.

    4. 1.05 kg எடையுள்ள ஒரு லிட்டர் கடல் நீரில் 5 mg கரைந்த ஆக்ஸிஜன் \( (\mathrm{O}_{2}) \) உள்ளது. கரைந்த ஆக்ஸிஜனின் செறிவை ppm இல் வெளிப்படுத்துங்கள்.

    ஒரு கரைசலின் செறிவு வெவ்வேறு அலகுகளில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. அலகின் தேர்வு பயன்படுத்தப்படும் அளவீட்டு வகையைப் பொறுத்தது. எடுத்துக்காட்டாக, EDTA உள்ளிட்ட கூட்டு அளவீட்டு முறை ஆய்வுகளில், EDTA \( \mathrm{H_4Y} \) ஆக இருப்பதால் கரைசலின் செறிவு ஃபார்மாலிட்டியில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. \( \mathrm{KMnO_4} \) vs \( \mathrm{FeSO_4} \) உள்ளிட்ட ஆக்சிஜனேற்ற ஒடுக்க அளவீட்டு முறை விஷயத்தில், \( \mathrm{KMnO_4} \) இன் வலிமை நார்மாலிட்டியில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. இதேபோல், சவ்வூடுபரவல் அழுத்த அளவீட்டிற்கு, கரைசலின் மோலாரிட்டியைப் பயன்படுத்துகிறோம். எனவே, ஒரு செறிவு அலகை மற்றொன்றாக மாற்றக் கற்றுக்கொள்ள வேண்டும், இதை இந்த அத்தியாயத்தின் முடிவில் பயிற்சி செய்வோம்.

    9.3.1 கரைசலின் நீர்த்துப்போக்கு

    ஒரு கரைசலின் செறிவை அதிக கரைப்பானைச் சேர்ப்பதன் மூலம் குறைக்கலாம். இந்த செயல்முறை நீர்த்துப்போக்கு எனப்படும். ஆரம்பக் கரைசலில், கரைபொருளின் மோல்களின் எண்ணிக்கை \( \mathrm{M_1V_1} \) மற்றும் நீர்த்துப்போக்கிற்குப் பிறகு இறுதிக் கரைசலில் அது \( \mathrm{M_2V_2} \) ஆகிறது. நீர்த்துப்போக்கிற்குப் பிறகும் எடுக்கப்பட்ட கரைபொருளின் மோல்களின் எண்ணிக்கை மாறிலியாக இருப்பதால், நாம் எழுதலாம்

    \[ \mathrm{M_1V_1 = M_2V_2} \qquad (9.1) \]

    இதேபோல், நார்மாலிட்டியின் அடிப்படையில் நீர்த்துப்போக்கிற்கு,

    \[ \mathrm{N_1V_1 = N_2V_2} \qquad (9.2) \]

    இந்தத் தொடர்பு ஒரு அதிகச் செறிவு கரைசலில் இருந்து குறைந்த செறிவு கரைசலைத் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது.

    கரைசலின் செறிவை வெவ்வேறு அலகுகளில் வெளிப்படுத்தலாம். அலகின் தேர்வு தேவையைப் பொறுத்தது. எடுத்துக்காட்டாக, அதன் சிக்கலான சூத்திரம் காரணமாக EDTA இன் வலிமையை ஃபார்மாலிட்டியாக வெளிப்படுத்துகிறோம். ஆக்சிஜனேற்ற ஒடுக்க வினைகளுக்கு, நாம் நார்மாலிட்டியைப் பயன்படுத்துகிறோம். சில சந்தர்ப்பங்களில், ஒரு செறிவு அலகை மற்றொன்றாக மாற்ற வேண்டிய அவசியம் உள்ளது.

    9.3.2 சீர்தரக் கரைசல்களைப் பயன்படுத்துவதன் நன்மைகள்

    1. அதிக அளவு கரைபொருள் தேவைப்படும் அடர்த்தியான கரைசல் கையிருப்பைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் கரைபொருளை எடைபோடுவதில் உள்ள பிழையைக் குறைக்கலாம்.
    2. கரைசல் கையிருப்பை நீர்த்துப்போக்கச் செய்வதன் மூலம் வெவ்வேறு செறிவுகளின் வேலைச் சீர்தரங்களைத் தயாரிக்கலாம், இது நிலைத்தன்மை பேணப்படுவதால் மிகவும் திறமையானது.
    3. சில அடர்த்தியான கரைசல்கள் மிகவும் நிலையானவை மற்றும் சோதனைகளில் பயன்படுத்தப்படும் வேலைச் சீர்தரங்களைக் காட்டிலும் நுண்ணுயிர் வளர்ச்சியை ஆதரிக்கும் வாய்ப்பு குறைவு.

    எடுத்துக்காட்டுக் கணக்கு 1

    \( 500 \ \mathrm{mL} \) \( 2.5 \ \mathrm{M} \) HCl பெற எவ்வளவு கனஅளவு 4M HCl மற்றும் 2M HCl கலக்க வேண்டும்?

    \( 500 \ \mathrm{mL} \) \( 2.5 \ \mathrm{M} \) HCl தயாரிக்கத் தேவையான 4M HCl இன் கனஅளவு = \( \mathrm{x \ mL} \) என்க

    எனவே, தேவையான 2M HCl இன் கனஅளவு = \( (500 - x) \ \mathrm{mL} \)

    சமன்பாடு (9.1) இலிருந்து நமக்குத் தெரியும்

    \[ \mathrm{C_1V_1 + C_2V_2 = C_3V_3} \]

    \[ \mathrm{(4x) + 2(500 - x) = 2.5 \times 500} \]

    \[ \mathrm{4x + 1000 - 2x = 1250} \]

    \[ \mathrm{2x = 1250 - 1000} \]

    \[ \mathrm{x = \frac{250}{2} = 125 \ mL} \]

    உங்களை நீங்களே மதிப்பீடு செய்யுங்கள்

    1. தூய கரைபொருள் மற்றும் கரைப்பானில் இருந்து பின்வரும் கரைசலை எவ்வாறு தயாரிப்பீர்கள் என்பதை விவரிக்கவும் (a) 1 L 1.5 M \( \mathrm{CoCl_2} \) நீர்த்த கரைசல். (b) \( 500 \ \mathrm{mL} \) \( 6.0\% \) (V/V) நீர்த்த மெத்தனால் கரைசல்.

    2. 0.250 M NaOH கரைசலின் \( 500 \ \mathrm{mL} \) தயாரிக்க 6 M NaOH கரைசலின் எவ்வளவு கனஅளவு தேவை?

    9.4 கரைபொருள்களின் கரைதிறன்

    ஒரு கரைபொருளின் கரைதிறன் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு கரைப்பானில் கரைக்கக்கூடிய அதிகபட்ச கரைபொருளின் அளவு ஆகும். அதிகபட்ச அளவு கரைபொருள் ஒரு கரைப்பானில் கரைக்கப்படும்போது, ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் கரைபொருளை மேலும் சேர்ப்பதால் வீழ்படிவு ஏற்படும். அத்தகைய கரைசல் நிறைவுற்ற கரைசல் எனப்படும். ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் ஒரு பொருளின் கரைதிறன் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் ஒரு நிறைவுற்ற கரைசலை உருவாக்க \( 100 \ \mathrm{g} \) கரைப்பானில் கரைக்கக்கூடிய கரைபொருளின் அளவு என வரையறுக்கப்படுகிறது.

    9.4.1 கரைதிறனைப் பாதிக்கும் காரணிகள்

    ஒரு கரைபொருளின் கரைதிறன் பொதுவாக கரைபொருளின் தன்மை மற்றும் அது கரைக்கப்படும் கரைப்பானின் தன்மையைப் பொறுத்தது. இது கரைசலின் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தையும் பொறுத்தது.

    கரைபொருள் மற்றும் கரைப்பானின் தன்மை

    சோடியம் குளோரைடு, ஒரு அயனிச் சேர்மம், நீர் போன்ற ஒரு முனைவுக் கரைப்பானில் எளிதில் கரையும், ஆனால் அது பென்சீன் அல்லது டோலுயீன் போன்ற முனைவிலா கரிமக் கரைப்பான்களில் கரையாது. பல கரிமச் சேர்மங்கள் கரிமக் கரைப்பான்களில் எளிதில் கரைந்து, தண்ணீரில் கரையாது. வெவ்வேறு வாயுக்கள் தண்ணீரில் வெவ்வேறு அளவுகளில் கரைகின்றன: எடுத்துக்காட்டாக, அம்மோனியா ஆக்ஸிஜனை விட தண்ணீரில் அதிகம் கரையும்.

    வெப்பநிலையின் விளைவு
    திரவக் கரைப்பானில் திடக் கரைபொருள்

    பொதுவாக, ஒரு திரவக் கரைப்பானில் ஒரு திடக் கரைபொருளின் கரைதிறன் வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன் அதிகரிக்கிறது. வெப்பநிலை அதிகரிக்கப்படும்போது, கரைபொருள் மற்றும் கரைப்பானின் மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கிறது. இயக்க ஆற்றலின் அதிகரிப்பு, கரைபொருள் மூலக்கூறுகளை ஒன்றாக வைத்திருக்கும் மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு விசைகளை உடைக்க கரைப்பான் மூலக்கூறுகளுக்கு உதவுகிறது, எனவே கரைதிறன் அதிகரிக்கிறது.

    ஒரு திடப்பொருள் ஒரு கரைப்பானில் சேர்க்கப்படும்போது, அது கரையத் தொடங்குகிறது. அதாவது, கரைபொருள் திட நிலையிலிருந்து வெளியேறுகிறது (கரைதல்). சிறிது நேரத்திற்குப் பிறகு, கரைந்த சில கரைபொருள் மீண்டும் திட நிலைக்குத் திரும்புகிறது (மறுபடிகமாதல்). அதிகப்படியான திடப்பொருள் இருந்தால், இந்த இரண்டு செயல்முறைகளின் வீதமும் ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டத்தில் சமமாகிறது. இந்த கட்டத்தில் திடக் கரைபொருள் மூலக்கூறுகளுக்கும் கரைந்த கரைபொருள் மூலக்கூறுகளுக்கும் இடையே ஒரு சமநிலை நிறுவப்படுகிறது.

    \[ \text{கரைபொருள் (திடம்)} \rightleftharpoons \text{கரைபொருள் (கரைந்தது)} \]

    லு-ஷாத்தலியர் கொள்கையின்படி, கரைதல் செயல்முறை வெப்பமெடுப்பு கொண்டதாக இருந்தால், வெப்பநிலையின் அதிகரிப்பு சமநிலையை வலப்புறம் நகர்த்தும், அதாவது கரைதிறன் அதிகரிக்கிறது. ஒரு வெப்பமிழப்பு வினைக்கு, வெப்பநிலையின் அதிகரிப்பு கரைதிறனைக் குறைக்கிறது. அம்மோனியம் நைட்ரேட், கால்சியம் குளோரைடு, சீரிக் சல்பேட் நானோ-ஹைட்ரேட் மற்றும் சோடியம் குளோரைடு ஆகியவற்றின் கரைதிறன்கள் வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் நீரில் பின்வரும் வரைபடத்தில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

    படம் 9.1 தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட சேர்மங்களுக்கான கரைதிறன் vs வெப்பநிலையின் வரைபடம்

    மேலே உள்ள வரைபடத்திலிருந்து பின்வரும் முடிவுகள் எடுக்கப்படுகின்றன.

    • சோடியம் குளோரைடின் கரைதிறன் கணிசமாக மாறுபடுவதில்லை, ஏனெனில் அதிகபட்ச கரைதிறன் சாதாரண வெப்பநிலையில் அடையப்படுகிறது. உண்மையில், \( 0^{\circ} \) முதல் \( 100^{\circ} \) C வரை கரைதிறனில் \( 10\% \) அதிகரிப்பு மட்டுமே உள்ளது.
    • அம்மோனியம் நைட்ரேட்டின் கரைதல் செயல்முறை வெப்பமெடுப்பு கொண்டது, கரைதிறன் வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன் செங்குத்தாக அதிகரிக்கிறது.
    • சீரிக் சல்பேட்டின் விஷயத்தில், கரைதல் வெப்பமிழுப்பு மற்றும் கரைதிறன் வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன் குறைகிறது.
    • கால்சியம் குளோரைடின் கரைதல் வெப்பமிழுப்பு என்றாலும், கரைதிறன் வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன் மிதமாக அதிகரிக்கிறது. இங்கு, சமநிலையின் நிலையைத் தீர்மானிப்பதில் என்ட்ரோபி காரணியும் ஒரு முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
    திரவக் கரைப்பானில் வாயுக் கரைபொருள்

    திரவக் கரைப்பானில் வாயுக் கரைபொருள் உள்ள விஷயத்தில், கரைதிறன் வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன் குறைகிறது. ஒரு வாயுக் கரைபொருள் ஒரு திரவக் கரைப்பானில் கரையும்போது, அதன் மூலக்கூறுகள் பலவீனமான மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான விசைகளுடன் கரைப்பான் மூலக்கூறுகளுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன. வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது, கரைசலில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றலும் அதிகரிக்கிறது. இயக்க ஆற்றலின் அதிகரிப்பு, வாயுக் கரைபொருளுக்கும் திரவக் கரைப்பானுக்கும் இடையிலான பலவீனமான மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான விசைகளை உடைக்கிறது, இதன் விளைவாக கரைந்த வாயு மூலக்கூறுகள் வாயு நிலைக்கு வெளியாகின்றன. மேலும், பெரும்பாலான வாயுக்களின் திரவக் கரைப்பான்களில் கரைதல் ஒரு வெப்பமிழுப்பு செயல்முறையாகும், மேலும் அத்தகைய செயல்முறைகளில், வெப்பநிலையின் அதிகரிப்பு வாயு மூலக்கூறுகளின் கரைதலைக் குறைக்கிறது.

    செயல்பாடு

    சோடா பாட்டிலைத் திறந்து அதன் மீது ஒரு பலூனை வைக்கவும். பலூன் சோடாவிலிருந்து வெளியிடப்பட்ட கார்பன் டை ஆக்சைடுடன் உப்பீறி விரிவடையும். சோடா பாட்டிலை ஒரு கொள்கலன் சூடான நீரில் வைத்து அதே சோதனையை மேற்கொள்ளுங்கள். பலூன் இப்போது மிக வேகமாக உப்பீறி விரிவடைவதை நீங்கள் கவனிப்பீர்கள். இது கரைசலில் உள்ள வாயுக்களின் கரைதிறன் வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன் குறைவதைக் காட்டுகிறது. தொழிற்சாலைகளில் இருந்து சூடான நீர் வெளியேற்றப்படும் ஆறுகளில், கரைந்த ஆக்ஸிஜனின் குறைந்த கிடைக்கும் தன்மை காரணமாக நீர்வாழ் உயிரினங்கள் குறைவாக நிலைத்திருக்கின்றன.

    படம் 9.2 கரைதிறனின் மீது அழுத்தத்தின் விளைவு
    அழுத்தத்தின் விளைவு

    பொதுவாக அழுத்தத்தின் மாற்றம் திடப்பொருள்கள் மற்றும் திரவங்களின் கரைதிறனில் குறிப்பிடத்தக்க விளைவைக் கொண்டிருக்கவில்லை, ஏனெனில் அவை அமுக்கத்தக்கவை அல்ல. இருப்பினும், வாயுக்களின் கரைதிறன் பொதுவாக அழுத்தத்தின் அதிகரிப்புடன் அதிகரிக்கிறது.

    ஒரு மூடிய கொள்கலனில் திரவக் கரைப்பானில் கரைந்த ஒரு வாயுக் கரைபொருளின் நிறைவுற்ற கரைசலைக் கவனியுங்கள். அத்தகைய அமைப்பில், பின்வரும் சமநிலை உள்ளது.

    \[ \text{வாயு (வாயு நிலையில்)} \rightleftharpoons \text{வாயு (கரைசலில்)} \]

    லு-ஷாத்தலியர் கொள்கையின்படி, அழுத்தத்தின் அதிகரிப்பு சமநிலையை அழுத்தத்தைக் குறைக்கும் திசையில் நகர்த்தும். எனவே, அதிக எண்ணிக்கையிலான வாயு மூலக்கூறுகள் கரைப்பானில் கரைந்து, கரைதிறன் அதிகரிக்கிறது.

    9.5 ஹென்றியின் விதி

    வில்லியம் ஹென்றி ஒரு குறிப்பிட்ட கரைப்பானில் ஒரு வாயுக் கரைபொருளின் அழுத்தத்திற்கும் கரைதிறனுக்கும் இடையிலான தொடர்பை ஆய்வு செய்தார். அவரது கூற்றுப்படி, “ஆவி கட்டத்தில் உள்ள வாயுவின் பகுதி அழுத்தம் (கரைபொருளின் ஆவி அழுத்தம்) குறைந்த செறிவுகளில் கரைசலில் உள்ள வாயுக் கரைபொருளின் மோல் பின்னத்திற்கு (x) நேர்த்தகவில் இருக்கும்.” இந்த அறிக்கை ஹென்றியின் விதி எனப்படும்.

    ஹென்றியின் விதியைப் பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்,

    \[ \mathrm{P_{solute} \propto x_{solute \ in \ solution}} \]

    \[ \mathrm{P_{solute} = K_H x_{solute \ in \ solution}} \]

    இங்கு, \( \mathrm{P_{solute}} \) ஆனது ஆவி நிலையில் உள்ள வாயுவின் பகுதி அழுத்தத்தைக் குறிக்கிறது, இது பொதுவாக ஆவி அழுத்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. \( \mathbf{x}_{\mathrm{solute}} \) in solution என்பது கரைசலில் உள்ள கரைபொருளின் மோல் பின்னத்தைக் குறிக்கிறது. \( \mathrm{K}_{\mathrm{H}} \) என்பது அழுத்தத்தின் பரிமாணங்களைக் கொண்ட ஒரு ஆய்வுக்குரிய மாறிலி ஆகும். \( \mathrm{K}_{\mathrm{H}} \) இன் மதிப்பு வாயுக் கரைபொருள் மற்றும் கரைப்பானின் தன்மையைப் பொறுத்தது. மேற்கண்ட சமன்பாடு \( \mathrm{y = mx} \) வடிவத்தில் ஒரு நேர்க்கோடாகும். ஒரு கரைசலில் அதன் மோல் பின்னத்திற்கு எதிராக வாயுவின் பகுதி அழுத்தத்தின் வரைபடம் படம் 9.3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஒரு நேர்க்கோட்டைக் கொடுக்கும். நேர்க்கோட்டின் சாய்வு \( \mathrm{K}_{\mathrm{H}} \) இன் மதிப்பைக் கொடுக்கிறது.

    படம் 9.3 293 K இல் சைக்ளோஹெக்ஸேனில் HCl வாயுவின் கரைதிறன்.

    கார்பனேற்றப்பட்ட பானங்கள் ஏன் அழுத்தமூட்டப்பட்ட கொள்கலனில் சேமிக்கப்படுகின்றன?

    கார்பனேற்றப்பட்ட பானங்களில் கார்பன் டை ஆக்சைடு கரைந்துள்ளது என்பதை நாம் அனைவரும் அறிவோம். இந்த பானங்களில் கார்பன் டை ஆக்சைடைக் கரைக்க, \( \mathrm{CO}_{2} \) வாயு அதிக அழுத்தத்தின் கீழ் அவற்றின் வழியாக குமிழியிடப்படுகிறது. இந்த கொள்கலன்கள் அழுத்தத்தைப் பேண சீல் வைக்கப்படுகின்றன. இந்த கொள்கலன்களை வளிமண்டல அழுத்தத்தில் திறக்கும்போது, \( \mathrm{CO}_{2} \) இன் அழுத்தம் வளிமண்டல அளவிற்குக் குறைகிறது, எனவே \( \mathrm{CO}_{2} \) இன் குமிழிகள் கரைசலில் இருந்து விரைவாக வெளியேறி குமிழ்நுரையைக் காட்டுகின்றன. சோடா பாட்டில் சூடான நிலையில் இருந்தால், குமிழிகள் வெடிப்பது இன்னும் அதிகமாகத் தெரியும்.

    ஆழ்கடல் மூழ்கும் வீரர்கள் ஏன் தங்கள் காற்றுத் தொட்டிகளில் ஹீலியம் வாயுவால் நீர்த்துப்போக்கச் செய்யப்பட்ட காற்றைப் பயன்படுத்துகிறார்கள்?

    தொழில்முறை ஆழ்கடல் மூழ்கும் வீரர்கள், நீருக்கடியில் அதிக அழுத்தத்தில் சுவாசிப்பதற்காக ஒரு அமுக்கப்பட்ட காற்றுத் தொட்டியை எடுத்துச் செல்கிறார்கள். சாதாரண அமுக்கப்பட்ட காற்றில் நைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் உள்ளன, மேலும் இந்த வாயுக்கள் சாதாரண அழுத்தத்தில் இரத்தம் மற்றும் பிற உடல் திரவங்களில் மிகவும் கரையக்கூடியவை அல்ல. அந்த ஆழத்தில் அழுத்தம் மேற்பரப்பு வளிமண்டல அழுத்தத்தை விட அதிகமாக இருப்பதால், மூழ்கும் வீரர் தொட்டியில் இருந்து சுவாசிக்கும்போது இரத்தம் மற்றும் பிற உடல் திரவங்களில் அதிக நைட்ரஜன் கரைகிறது. மூழ்கும் வீரர் மேற்பரப்பிற்கு உயரும்போது, அழுத்தம் குறைகிறது, கரைந்த நைட்ரஜன் இரத்தம் மற்றும் பிற உடல் திரவங்களில் இருந்து விரைவாக வெளியேறி இரத்த ஓட்டத்தில் குமிழிகளை உருவாக்குகிறது. இந்த குமிழிகள் இரத்த ஓட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன, நரம்பு தூண்டுதல்களின் பரிமாற்றத்தைப் பாதிக்கின்றன, மேலும் தந்துகிகளை வெடிக்கச் செய்யலாம் அல்லது அவற்றைத் தடுக்கலாம். இந்த நிலை “பெண்ட்ஸ்” என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது வலிமிகுந்ததாகவும் உயிருக்கு ஆபத்தானதாகவும் இருக்கும். இன்று, அத்தகைய ஆபத்தான நிலையைத் தவிர்க்க, தொழில்முறை மூழ்கும் வீரர்கள், ஹீலியம் வாயுவால் (சுமார் 11.7% ஹீலியம், 56.2% நைட்ரஜன் மற்றும் 32.1% ஆக்ஸிஜன்) நீர்த்துப்போக்கச் செய்யப்பட்ட காற்றைப் பயன்படுத்துகிறார்கள், ஏனெனில் இரத்தத்தில் ஹீலியத்தின் கரைதிறன் நைட்ரஜனை விட குறைவாகும். மேலும், ஹீலியம் அணுக்களின் சிறிய அளவு காரணமாக, அவை செல் சுவர்கள் வழியாக அவற்றைச் சேதப்படுத்தாமல் கடந்து செல்ல முடியும். இரத்தத்தில் கரைந்த அதிகப்படியான ஆக்ஸிஜன் வளர்சிதை மாற்றத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் பெண்ட்ஸ் நிலையை ஏற்படுத்துவதில்லை.

    9.5.1 ஹென்றியின் விதியின் வரம்புகள்

    • ஹென்றியின் விதி மிதமான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் மட்டுமே பொருந்தும்.
    • குறைந்த கரைதிறன் கொண்ட வாயுக்கள் மட்டுமே ஹென்றியின் விதியைப் பின்பற்றுகின்றன.
    • கரைப்பானுடன் வினைபுரியும் வாயுக்கள் ஹென்றியின் விதியைப் பின்பற்றுவதில்லை. எடுத்துக்காட்டாக, அம்மோனியா அல்லது HCl நீருடன் வினைபுரிவதால் இந்த விதியைப் பின்பற்றுவதில்லை. \[ \mathrm{NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-} \]
    • ஹென்றியின் விதியைப் பின்பற்றும் வாயுக்கள் கரைப்பானில் கரையும் போது சேர்க்கப்படவோ அல்லது பிரிக்கப்படவோ கூடாது.

    எடுத்துக்காட்டுக் கணக்கு 2

    0.24 g வாயு 1.5 atm அழுத்தத்தில் 1 L நீரில் கரைகிறது. நிலையான வெப்பநிலையில் அழுத்தம் 6.0 atm ஆக உயர்த்தப்படும்போது கரைந்த வாயுவின் அளவைக் கணக்கிடுங்கள்.

    \[ \mathrm{p_{solute} = K_H x_{solute \ in \ solution}} \]

    1.5 atm அழுத்தத்தில்,

    \[ \mathrm{P_1 = K_H x_1} \qquad (1) \]

    6.0 atm அழுத்தத்தில்,

    \[ \mathrm{P_2 = K_H x_2} \qquad (2) \]

    சமன்பாடு (1) ஐ (2) ஆல் வகுக்க

    சமன்பாட்டிலிருந்து \( \mathrm{P_1 / P_2 = x_1 / x_2} \)

    \[ 1.5 / 6.0 = 0.24 / x_2 \]

    எனவே \( \mathrm{x_2} = \frac{0.24 \times 6.0}{1.5} = 0.96 \ \mathrm{g / L} \)

    உங்களை நீங்களே மதிப்பீடு செய்யுங்கள்

    1. \( 298 \ \mathrm{K} \) இல் நீரில் கரைந்துள்ள \( \mathrm{O}_{2} \) மற்றும் \( \mathrm{N}_{2} \) இன் விகிதத்தைக் கணக்கிடுங்கள். காற்றில் \( 20\% \ \mathrm{O}_{2} \) மற்றும் \( 80\% \ \mathrm{N}_{2} \) கனஅளவு அடிப்படையில் உள்ளது, மேலும் இது 1 atm அழுத்தத்தில் நீருடன் சமநிலையில் உள்ளது. இரண்டு வாயுக்களுக்கான ஹென்றியின் விதி மாறிலிகள் \( \mathrm{K_{H}(O_{2}) = 4.6 \times 10^{4}} \) atm மற்றும் \( \mathrm{K_{H}(N_{2}) = 8.5 \times 10^{4}} \) atm.

    2. குளிர்காலத்தில் நீர்வாழ் உயிரினங்கள் சூடான நீரை விட குளிர்ந்த நீரில் ஏன் மிகவும் வசதியாக உள்ளன என்பதை விளக்குங்கள்.

    9.6 திரவத்தின் ஆவி அழுத்தம்

    பொதுவாக, திரவங்கள் ஆவியாகும் போக்கைக் கொண்டுள்ளன. திரவ நிலையில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் இயக்க ஆற்றல் அவற்றுக்கிடையேயான மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு விசையை விஞ்சினால், மூலக்கூறுகள் திரவ நிலையில் இருந்து தப்பிக்கும். இந்த செயல்முறை ‘ஆவியாதல்’ என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது திரவத்தின் மேற்பரப்பில் நிகழ்கிறது.

    ஆவியாதல் ஒரு மூடிய கொள்கலனில் மேற்கொள்ளப்பட்டால், ஆவி திரவத்தின் மேற்பரப்புடன் தொடர்பில் இருக்கும். இந்த ஆவி மூலக்கூறுகள் தொடர்ச்சியான சீரற்ற இயக்கத்தில் உள்ளன, இதன் போது அவை ஒன்றுடன் ஒன்று மற்றும் கொள்கலனின் சுவர்களுடன் மோதுகின்றன. மோதல் மீள்சத்தி இல்லாததால், அவை தங்கள் ஆற்றலை இழக்கின்றன, இதன் விளைவாக ஆவி திரவ நிலைக்குத் திரும்புகிறது. இந்த செயல்முறை ‘ஒடுக்கம்’ என்று அழைக்கப்படுகிறது.

    ஆவியாதல் மற்றும் ஒடுக்கம் ஆகியவை தொடர்ச்சியான செயல்முறைகளாகும். இந்த செயல்முறை ஒரு மூடிய அமைப்பில் மேற்கொள்ளப்பட்டால், ஆவியாதல் வீதம் ஒடுக்க வீதத்திற்கு சமமாக இருக்கும் ஒரு கட்டம் எட்டப்படுகிறது. இவ்வாறு, திரவத்திற்கும் அதன் ஆவிக்கும் இடையே ஒரு சமநிலை நிறுவப்படுகிறது. கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் அதன் திரவத்துடன் சமநிலையில் உள்ள ஆவியின் அழுத்தம் திரவத்தின் ஆவி அழுத்தம் எனப்படும். ஒரு திரவத்தின் ஆவி அழுத்தம் அதன் தன்மை, வெப்பநிலை மற்றும் மேற்பரப்புப் பரப்பைப் பொறுத்தது. பின்வரும் எளிய கருவி ஒரு திரவத்தின் ஆவி அழுத்தத்தை அளவிடுவதை நிரூபிக்கிறது.

    படம் 9.4: a) ஒரு மூடிய வட்ட அடி குடுவை, அதில் எத்தனால் அதன் ஆவியுடன் சமநிலையில் உள்ளது. b) அதே அமைப்பில், பாதரசத்தால் நிரப்பப்பட்ட U குழாய் வழியாக ஆவி வெளியேற அனுமதிக்கப்படுகிறது. வெளியேறும் ஆவி U குழாயில் உள்ள பாதரசத்தைத் தள்ளுகிறது மற்றும் பாதரச மட்டத்தில் உள்ள வேறுபாடு RB குடுவையில் உள்ள எத்தனாலின் ஆவி அழுத்தத்தைக் கொடுக்கிறது.

    9.7 திரவக் கரைசல்களின் ஆவி அழுத்தம்

    ஒரு திரவக் கரைப்பானில் ஒரு கரைபொருள் (எந்த இயற்பியல் நிலையிலும் - திண்மம், திரவம் அல்லது வாயு) கரைக்கப்படும்போது, விளையும் கரைசல் ஒரு திரவக் கரைசல் எனப்படும். இரண்டு கூறுகளை (ஒரு கரைப்பான் மற்றும் ஒரு கரைபொருள்) மட்டுமே கொண்ட கரைசல் ஒரு இருமக் கரைசல் எனப்படும். திரவக் கரைப்பானில் வாயுக் கரைபொருளின் கரைசலை நாம் ஹென்றியின் விதியின் கீழ் ஏற்கனவே விவாதித்துள்ளோம்.

    9.7.1 திரவத்தில் திரவம் என்ற இருமக் கரைசலின் ஆவி அழுத்தம்

    இப்போது, ஒரு மூடிய கொள்கலனில் தூய கரைப்பான் ‘B’ இல் ‘A’ என்ற திரவக் கரைபொருளைக் கரைப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு இருமத் திரவக் கரைசலைக் கவனியுங்கள். A மற்றும் B ஆகிய இரண்டு கூறுகளும் கரைசலில் இருந்து ஆவியாகும், மேலும் A மற்றும் B கூறுகளின் திரவ மற்றும் ஆவி கட்டங்களுக்கு இடையே ஒரு சமநிலை நிறுவப்படும்.

    பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் ரவுல்ட், இரண்டு கூறுகள் A & B இன் பகுதி அழுத்தங்களுக்கும் மோல் பின்னங்களுக்கும் இடையே ஒரு அளவுத் தொடர்பை முன்மொழிந்தார், இது ரவுல்ட்டின் விதி எனப்படும். இந்த விதி கூறுவதாவது “ஆவியாகும் திரவங்களின் கரைசலில், ஒவ்வொரு கூறுகளின் (A & B) பகுதி ஆவி அழுத்தம் அதன் மோல் பின்னத்திற்கு நேர்த்தகவில் இருக்கும்.”

    ரவுல்ட்டின் விதியின்படி,

    \[ \mathrm{P_A \propto x_A} \qquad (9.3) \]

    \[ \mathrm{P_A = k x_A} \]

    \( \mathbf{x_A} = 1 \) ஆக இருக்கும்போது, \( \mathrm{k = p_A^{\circ}} \)

    இங்கு \( \mathrm{p_A^{\circ}} \) என்பது அதே வெப்பநிலையில் தூய கூறு ‘A’ இன் ஆவி அழுத்தமாகும்.

    எனவே,

    \[ \mathrm{P_A = p_A^{\circ} x_A} \qquad (9.4) \]

    இதேபோல், ‘B’ கூறுக்கு

    \[ \mathrm{P_B = p_B^{\circ} x_B} \qquad (9.5) \]

    \( \mathbf{x_A} \) மற்றும் \( \mathbf{x_B} \) ஆகியவை முறையே A மற்றும் B கூறுகளின் மோல் பின்னங்களாகும்.

    பகுதி அழுத்தத்தின் டால்டனின் விதியின்படி, ஒரு மூடிய கொள்கலனில் உள்ள மொத்த அழுத்தம் தனித்தனி கூறுகளின் பகுதி அழுத்தங்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமமாக இருக்கும்.

    எனவே,

    \[ \mathrm{P_{total} = P_A + P_B} \qquad (9.6) \]

    மேற்கண்ட சமன்பாட்டில் (9.4) மற்றும் (9.5) சமன்பாடுகளிலிருந்து \( \mathrm{p_A} \) மற்றும் \( \mathrm{p_B} \) இன் மதிப்புகளைப் பிரதியிட,

    \[ \mathrm{P_{total} = x_A p_A^{\circ} + x_B p_B^{\circ}} \qquad (9.7) \]

    \( \mathrm{x_A + x_B = 1} \) அல்லது \( \mathrm{x_A = 1 - x_B} \) என்பதை நாம் அறிவோம்

    எனவே,

    \[ \mathrm{P_{total} = (1 - x_B) p_A^{\circ} + x_B p_B^{\circ}} \qquad (9.8) \]

    \[ \mathrm{P_{total} = p_A^{\circ} + x_B (p_B^{\circ} - p_A^{\circ})} \qquad (9.9) \]

    மேற்கண்ட சமன்பாடு \( \mathrm{y = mx + c} \) என்ற நேர்க்கோட்டுச் சமன்பாடு வடிவத்தில் உள்ளது. \( \mathrm{P_{total}} \) vs \( \mathbf{x_B} \) இன் வரைபடம் \( (\mathrm{p_B^{\circ} - p_A^{\circ}}) \) ஐ சாய்வாகவும் \( \mathrm{p_A^{\circ}} \) ஐ y-வெட்டாகவும் கொண்ட ஒரு நேர்க்கோட்டைக் கொடுக்கும்.

    பென்சீனில் (கரைப்பான்) டோலுயீன் (கரைபொருள்) கொண்ட திரவக் கரைசலைக் கவனியுங்கள்.

    படம் 9.5 ரவுல்ட்டின் விதியைப் பின்பற்றும் பென்சீனின் டோலுயீனில் உள்ள கரைசல்.

    தூய டோலுயீன் மற்றும் தூய பென்சீனின் ஆவி அழுத்தங்கள் முறையே 22.3 மற்றும் \( 74.7 \ \mathrm{mmHg} \) ஆகும். மேற்கண்ட வரைபடம், தூய கூறுகளின் பகுதி ஆவி அழுத்தம் முறையே தொடர்புடைய கூறுகளின் மோல் பின்னத்தின் அதிகரிப்புடன் நேர்கோட்டில் அதிகரிப்பதைக் காட்டுகிறது. கரைபொருள் மற்றும் கரைப்பானின் எந்தவொரு கலவையிலும் உள்ள மொத்த அழுத்தம் பின்வரும் நேர்க்கோட்டுச் சமன்பாட்டால் (சிவப்பு கோடாகக் குறிப்பிடப்படுகிறது) கொடுக்கப்படுகிறது.

    \[ \mathrm{P_{solution} = P_{solute}^{\circ} + X_{benzene} (P_{benzene}^{\circ} - P_{solute}^{\circ})} \qquad (9.10) \]

    9.7.2 திடப்பொருளில் திரவம் என்ற இருமக் கரைசலின் ஆவி அழுத்தம்

    ஒரு ஆவியாகாத கரைபொருள் ஒரு தூய கரைப்பானில் கரைக்கப்படும்போது, தூய கரைப்பானின் ஆவி அழுத்தம் குறையும். இத்தகைய கரைசல்களில், கரைபொருள் ஆவியாகாததால், கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் கரைப்பான் மூலக்கூறுகளை மட்டுமே சார்ந்திருக்கும்.

    எடுத்துக்காட்டாக, சோடியம் குளோரைடு நீரில் சேர்க்கப்படும்போது, உப்புக் கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் குறைக்கப்படுகிறது. கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் எந்த நேரத்திலும் மேற்பரப்பில் இருக்கும் கரைப்பானின் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது மற்றும் கரைப்பானின் மோல் பின்னத்திற்கு நேர்த்தகவில் இருக்கும்.

    படம் 9.6 ஆவியாகாத கரைபொருள் இருப்பதால் ஆவியாதல் வீதம் குறைதல்.
    \[ \mathrm{P_{solution} \propto x_A} \qquad (9.11) \]

    இங்கு \( x_A \) என்பது கரைப்பானின் மோல் பின்னமாகும்

    \[ \mathrm{P_{solution} = k x_A} \qquad (9.12) \]

    \( x_A = 1 \) ஆக இருக்கும்போது, \( \mathrm{K = P_{solvent}^{\circ}} \) (\( \mathrm{P_{solvent}^{\circ}} \) என்பது தூய கரைப்பானின் பகுதி அழுத்தமாகும்)

    \[ \mathrm{P_{solution} = P_{solvent}^{\circ} x_A} \qquad (9.13) \]\[ \frac{\mathrm{P_{solution}}}{\mathrm{P_{solvent}^{\circ}}} = x_A \qquad (9.14) \]\[ 1 - \frac{\mathrm{P_{solution}}}{\mathrm{P_{solvent}^{\circ}}} = 1 - x_A \qquad (9.15) \]\[ \frac{\mathrm{P_{solvent}^{\circ} - P_{solution}}}{\mathrm{P_{solvent}^{\circ}}} = x_B \qquad (9.16) \]

    இங்கு \( x_B \) என்பது கரைபொருளின் மோல் பின்னமாகும் (\( \because x_A + x_B = 1, x_B = 1 - x_A \)).

    மேற்கண்ட வெளிப்பாடு ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பைக் கொடுக்கிறது. இந்த வெளிப்பாட்டின் அடிப்படையில், ரவுல்ட்டின் விதியை “ஆவியாகாத கரைபொருளைக் கொண்ட ஒரு சிறந்த கரைசலின் ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பு, கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் கரைபொருளின் மோல் பின்னத்திற்கு சமம்” என்றும் கூறலாம்.

    ரவுல்ட்டின் விதி மற்றும் ஹென்றியின் விதியின் ஒப்பீடு

    ரவுல்ட்டின் விதியின்படி, ஆவியாகாத கரைபொருளைக் கொண்ட ஒரு கரைசலுக்கு

    \[ \mathrm{p_{solute} = p_{solvent}^{\circ} x_{solute}} \qquad (9.17) \]

    ஹென்றியின் விதியின்படி:

    \[ \mathrm{p_{solute} = K_H x_{solute \ in \ solution}} \qquad (9.18) \]

    மேற்கண்ட இரண்டு வெளிப்பாடுகளுக்கும் இடையிலான வேறுபாடு விகித மாறிலி \( \mathrm{p_A^{\circ}} \) (ரவுல்ட்டின் விதி) மற்றும் \( \mathrm{K_H} \) (ஹென்றியின் விதி) ஆகும். ஹென்றியின் விதி திரவக் கரைப்பானில் வாயுக் கரைபொருளைக் கொண்ட கரைசலுக்குப் பொருந்தும், அதேசமயம் ரவுல்ட்டின் விதி ஒரு திரவக் கரைப்பானில் ஆவியாகாத திடக் கரைபொருளுக்குப் பொருந்தும். கரைபொருள் ஆவியாகாததாக இருந்தால், ஹென்றியின் விதி மாறிலி தூய கரைப்பானின் ஆவி அழுத்தத்திற்கு \( \mathrm{(p_A^{\circ})} \) சமமாக மாறும், இதனால் ரவுல்ட்டின் விதி ஹென்றியின் விதியின் ஒரு சிறப்பு நிகழ்வாகிறது. மிகவும் நீர்த்த கரைசல்களுக்கு, கரைப்பான் ரவுல்ட்டின் விதியைப் பின்பற்றுகிறது மற்றும் கரைபொருள் ஹென்றியின் விதியைப் பின்பற்றுகிறது.

    9.8 சிறந்த மற்றும் சிறந்ததல்லாத கரைசல்கள்

    9.8.1 சிறந்த கரைசல்கள்

    ஒரு சிறந்த கரைசல் என்பது, ஒவ்வொரு கூறுகளும் அதாவது கரைபொருள் மற்றும் கரைப்பான், செறிவின் முழு வரம்பிலும் ரவுல்ட்டின் விதியைப் பின்பற்றும் ஒரு கரைசலாகும். நடைமுறையில் எந்தவொரு கரைசலும் செறிவின் முழு வரம்பிலும் சிறந்ததாக இல்லை. இருப்பினும், கரைபொருளின் செறிவு மிகக் குறைவாக இருக்கும்போது, நீர்த்த கரைசல் சிறந்த முறையில் நடந்துகொள்கிறது. கரைசலில் உள்ள இரண்டு கூறுகளும் (A மற்றும் B) அளவு, அமைப்பு ஆகியவற்றில் ஒரே மாதிரியாக இருந்தால், மேலும் அவற்றுக்கிடையே (அதாவது A-A, B-B மற்றும் B-A) கிட்டத்தட்ட ஒத்த மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு விசைகளைக் கொண்டிருந்தால், கரைசல் ஒரு சிறந்த கரைசலைப் போல நடந்துகொள்ளும் போக்கு கொண்டுள்ளது.

    ஒரு சிறந்த கரைசலுக்கு

    1. இரண்டு கூறுகளையும் (கரைபொருள் மற்றும் கரைப்பான்கள்) கலக்கும்போது கனஅளவில் எந்த மாற்றமும் இல்லை. \( (\Delta \mathrm{V_{mixing} = 0}) \)
    2. கரைபொருள் கரைப்பானில் கரைக்கப்படும்போது வெப்பப் பரிமாற்றம் எதுவும் இல்லை \( (\Delta \mathrm{H_{mixing} = 0}) \)
    3. கரைசலில் உள்ள கரைபொருள் மற்றும் கரைப்பானின் தப்பிக்கும் போக்கு தூய திரவங்களில் இருப்பது போலவே இருக்க வேண்டும்.

    சிறந்த கரைசல்களுக்கான எடுத்துக்காட்டுகள்: (பென்சீன் & டோலுயீன்); (n-ஹெக்சேன் & n-ஹெப்டேன்); (எத்தில் புரோமைடு & எத்தில் அயோடைடு); (குளோரோபென்சீன் & புரோமோபென்சீன்).

    9.8.2 சிறந்ததல்லாத கரைசல்கள்

    செறிவின் முழு வரம்பிலும் ரவுல்ட்டின் விதியைப் பின்பற்றாத கரைசல்கள், சிறந்ததல்லாத கரைசல்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஒரு சிறந்ததல்லாத கரைசலுக்கு, கலக்கும்போது கனஅளவு மற்றும் என்தால்பியில் மாற்றம் உள்ளது. அதாவது \( \Delta \mathrm{H_{mixing} \neq 0} \) மற்றும் \( \Delta \mathrm{V_{mixing} \neq 0} \). சிறந்ததல்லாத கரைசல்களின் ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்தான விலகல் நேர்மறை அல்லது எதிர்மறையாக இருக்கலாம்.

    சிறந்ததல்லாத கரைசல்கள் - ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து நேர்மறை விலகல்

    ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்தான விலகலின் தன்மையை கரைபொருளுக்கும் (B) கரைப்பானுக்கும் (A) இடையிலான மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான இடைவினைகளின் அடிப்படையில் விளக்கலாம். A மற்றும் B க்கு இடையிலான மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு விசைகள் A (A-A) மற்றும் B (B-B) மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான விசைகளை விட பலவீனமாக இருக்கும் ஒரு நிலையைக் கவனியுங்கள். அத்தகைய கரைசலில் உள்ள மூலக்கூறுகள், A மற்றும் B ஆல் உருவாக்கப்பட்ட சிறந்த கரைசலுடன் ஒப்பிடும்போது கரைசலில் இருந்து தப்பிக்க அதிக போக்கைக் கொண்டுள்ளன, இதில் மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு விசைகள் (A-A, B-B, A-B) கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். இதன் விளைவாக, அத்தகைய சிறந்ததல்லாத கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் அதிகரிக்கிறது மற்றும் இது ரவுல்ட்டின் விதியால் கணிக்கப்பட்ட A மற்றும் B இன் ஆவி அழுத்தங்களின் கூட்டுத்தொகையை விட அதிகமாக உள்ளது. இந்த வகை விலகல் நேர்மறை விலகல் எனப்படும்.

    \[ \mathrm{P_A > P_A^{\circ} x_A \ and \ P_B > P_B^{\circ} x_B} \]

    \[ \mathrm{P_{total} > P_A^{\circ} x_A + P_B^{\circ} x_B} \qquad (9.19) \]

    எத்தில் ஆல்கஹால் மற்றும் தண்ணீரின் கரைசலைக் கருத்தில் கொண்டு நேர்மறை விலகலைப் புரிந்துகொள்வோம். இந்த கரைசலில், எத்தனாலுக்கும் தண்ணீருக்கும் இடையிலான ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு இடைவினைகள் அவற்றுக்குள்ளேயேயான ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு இடைவினைகளை விட (எத்தில் ஆல்கஹால்-எத்தில் ஆல்கஹால் மற்றும் நீர்-நீர் இடைவினைகள்) பலவீனமாக உள்ளன. இதன் விளைவாக எத்தனாலின் நீர்த்த கரைசலில் இருந்து இரு கூறுகளின் (H₂O மற்றும் \( \mathrm{C_2H_5OH} \)) ஆவியாதல் அதிகரிக்கிறது. இதன் விளைவாக, கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் ரவுல்ட்டின் விதியால் கணிக்கப்பட்ட ஆவி அழுத்தத்தை விட அதிகமாக உள்ளது. இங்கு, கலக்கும் செயல்முறை வெப்பமெடுப்பு கொண்டது, அதாவது \( \Delta \mathrm{H_{mixing} > 0} \) மற்றும் கனஅளவில் சிறிது அதிகரிப்பு இருக்கும் \( (\Delta \mathrm{V_{mixing} > 0}) \).

    நேர்மறை விலகல்களைக் காட்டும் சிறந்ததல்லாத கரைசல்களுக்கான எடுத்துக்காட்டுகள்: எத்தில் ஆல்கஹால் & சைக்ளோஹெக்ஸேன், பென்சீன் & அசிட்டோன், கார்பன் டெட்ராகுளோரைடு & குளோரோஃபார்ம், அசிட்டோன் & எத்தில் ஆல்கஹால், எத்தில் ஆல்கஹால் & நீர்.

    படம் 9.7 ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து நேர்மறை விலகல்கள். புள்ளியிடப்பட்ட கோடு (---) சிறந்த நடத்தை மற்றும் திட கோடுகள் ( ) உண்மையான நடத்தை
    சிறந்ததல்லாத கரைசல்கள் - ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து எதிர்மறை விலகல்

    கரைபொருளுக்கும் (A) கரைப்பானுக்கும் (B) இடையிலான ஈர்ப்பு விசைகள் தனித்தனி கூறுகளுக்கிடையேயான மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு விசைகளை விட (A-A & B-B) வலுவாக இருக்கும் ஒரு நிலையைக் கவனியுங்கள். இங்கு, A மற்றும் B இன் தப்பிக்கும் போக்கு A மற்றும் B ஆல் உருவாக்கப்பட்ட சிறந்த கரைசலுடன் ஒப்பிடும்போது குறைவாக இருக்கும். எனவே, அத்தகைய கரைசல்களின் ஆவி அழுத்தம் A மற்றும் B இன் ஆவி அழுத்தங்களின் கூட்டுத்தொகையை விட குறைவாக இருக்கும். இந்த வகை விலகல் எதிர்மறை விலகல் எனப்படும். எதிர்மறை விலகலுக்கு \( \mathrm{p_A < p_A^{\circ} x_A} \) மற்றும் \( \mathrm{p_B < p_B^{\circ} x_B} \).

    ஃபீனால் மற்றும் அனிலின் கரைசலைக் கவனியுங்கள். ஃபீனால் மற்றும் அனிலின் இரண்டும் தங்களுக்குள் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு இடைவினைகளை உருவாக்குகின்றன. இருப்பினும், அனிலினுடன் கலக்கும்போது, ஃபீனால் மூலக்கூறு அனிலினுடன் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு இடைவினைகளை உருவாக்குகிறது, அவை தங்களுக்குள் உருவாக்கப்பட்ட ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை விட வலுவானவை. புதிய ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை உருவாக்குவது கரைசலில் இருந்து ஃபீனால் மற்றும் அனிலின் தப்பிக்கும் போக்கைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது. இதன் விளைவாக, கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் குறைவாக உள்ளது, மேலும் கலக்கும்போது கனஅளவில் சிறிது குறைப்பு ஏற்படுகிறது ( \( \Delta \mathrm{V_{mixing} < 0} \) ). இந்த செயல்முறையின் போது வெப்பம் வெளியேறுகிறது, அதாவது \( \Delta \mathrm{H_{mixing} < 0} \) (வெப்பமிழுப்பு).

    படம் 9.8 ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து எதிர்மறை விலகல். புள்ளியிடப்பட்ட கோடு (---) சிறந்த நடத்தை மற்றும் திட கோடுகள் ( ) உண்மையான நடத்தை

    9.8.3 ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து விலகலுக்குக் காரணமான காரணிகள்

    கரைசலின் சிறந்த நடத்தையிலிருந்தான விலகல் பின்வரும் காரணிகளால் ஏற்படுகிறது.

    i) கரைபொருள்-கரைப்பான் இடைவினைகள்

    ஒரு சிறந்த கரைசலுக்கு, கரைப்பான் மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான (A-A), கரைபொருள் மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான (B-B) மற்றும் கரைப்பான் & கரைபொருள் மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான (A-B) இடைவினைகள் ஒத்ததாக இருக்கும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இந்த இடைவினைகள் ஒத்ததாக இல்லாவிட்டால், சிறந்த நடத்தையிலிருந்து விலகல் இருக்கும்.

    ii) கரைபொருளின் பிரிகை

    ஒரு கரைசலில் உள்ள ஒரு கரைபொருள் அதன் தொகுதி அயனிகளைக் கொடுக்க பிரிகையடையும் போது, விளையும் அயனிகள் கரைப்பானுடன் வலுவாக இடைவினை புரிந்து ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து விலகலை ஏற்படுத்துகின்றன.

    எடுத்துக்காட்டாக, பொட்டாசியம் குளோரைடின் நீர்த்த கரைசல் சிறந்த நடத்தையிலிருந்து விலகுகிறது, ஏனெனில் கரைபொருள் \( \mathrm{K}^{+} \) மற்றும் \( \mathrm{Cl}^{-} \) அயனிகளைக் கொடுக்க பிரிகையடைகிறது, இது நீர் மூலக்கூறுகளுடன் வலுவான அயனி-இருமுனை இடைவினையை உருவாக்குகிறது.

    iii) கரைபொருளின் சேர்க்கை

    கரைபொருள் மூலக்கூறுகளின் சேர்க்கையும் சிறந்த நடத்தையிலிருந்து விலகலை ஏற்படுத்தலாம். எடுத்துக்காட்டாக, கரைசலில், அசிட்டிக் அமிலம் மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை உருவாக்குவதன் மூலம் ஒரு இருமடங்காக உள்ளது, எனவே ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து விலகுகிறது.

    படம் 9.9 அசிட்டிக் அமிலம் (இருமடங்கு)
    iv) வெப்பநிலை

    கரைசலின் வெப்பநிலையின் அதிகரிப்பு கரைசலில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் சராசரி இயக்க ஆற்றலை அதிகரிக்கிறது, இது அவற்றுக்கிடையேயான ஈர்ப்பு விசை குறைவதை ஏற்படுத்துகிறது. இதன் விளைவாக, கரைசல் சிறந்த நடத்தையிலிருந்து விலகுகிறது.

    v) அழுத்தம்

    அதிக அழுத்தத்தில், மூலக்கூறுகள் ஒன்றுக்கொன்று நெருக்கமாக இருக்க முனைகின்றன, எனவே அவற்றின் மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான ஈர்ப்பில் அதிகரிப்பு இருக்கும். எனவே, ஒரு கரைசல் அதிக அழுத்தத்தில் ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து விலகுகிறது.

    vi) செறிவு

    ஒரு கரைசல் போதுமான அளவு நீர்த்ததாக இருந்தால், கரைப்பான்-கரைபொருள் இடைவினை உச்சரிக்கப்படுவதில்லை, ஏனெனில் கரைப்பானுடன் ஒப்பிடும்போது கரைபொருள் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை மிகக் குறைவு. கரைபொருளைச் சேர்ப்பதன் மூலம் செறிவு அதிகரிக்கப்படும்போது, கரைப்பான்-கரைபொருள் இடைவினை குறிப்பிடத்தக்கதாகிறது. இது ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து விலகலை ஏற்படுத்துகிறது.

    உங்களை நீங்களே மதிப்பீடு செய்யுங்கள்

    1. \( 128 \ \mathrm{g} \) நாப்தலீனை \( 39 \ \mathrm{g} \) பென்சீனுடன் கலப்பதன் மூலம் ஒரு சிறந்த திரவக் கரைசல் உருவாகும்போது, ஆவி கட்டத்தில் பென்சீன் மற்றும் நாப்தலீனின் மோல் பின்னங்களைக் கணக்கிடுங்கள். \( 300 \ \mathrm{K} \) இல் தூய பென்சீனின் ஆவி அழுத்தம் \( 50.71 \ \mathrm{mmHg} \) என்றும், தூய நாப்தலீனின் ஆவி அழுத்தம் \( 32.06 \ \mathrm{mmHg} \) என்றும் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

    9.9 இணைப்புப் பண்புகள்

    தூய நீர் சுவையற்றது. நீங்கள் சர்க்கரையைச் சேர்க்கும்போது அது இனிப்பாகிறது, அதேசமயம் உப்பைச் சேர்ப்பது அதை உப்பாக்குகிறது. ஒரு கரைசலின் பண்புகள் கரைசலில் உள்ள கரைபொருள் துகள்களின் தன்மையைப் பொறுத்தது என்பதை இது குறிக்கிறது. இருப்பினும், ஒரு சிறந்த நீர்த்த கரைசலுக்கு, ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பு, கொதிநிலை உயர்வு, உறைநிலைத் தாழ்வு மற்றும் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் ஆகிய பண்புகள் கரைபொருளின் வேதியியல் தன்மையைச் சார்ந்திருக்கவில்லை, மாறாக கரைசலில் இருக்கும் கரைபொருள் துகள்களின் (அயனிகள்/மூலக்கூறுகள்) எண்ணிக்கையை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது. இந்த நான்கு பண்புகள் இணைப்புப் பண்புகள் எனப்படுகின்றன. இந்தப் பண்புகளின் அளவு சிறியதாக இருந்தாலும், அவை ஏராளமான நடைமுறைப் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் சில முக்கியமான உயிரியல் அமைப்புகளுக்கு முக்கியமானது.

    ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பு

    ஒரு ஆவியாகாத, மின்பகாப் பொருள் கரைபொருளைக் கொண்ட கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் எப்போதும் தூய கரைப்பானின் ஆவி அழுத்தத்தை விட குறைவாக இருக்கும். ஒரு மூடிய அமைப்பைக் கவனியுங்கள், அதில் ஒரு தூய கரைப்பான் அதன் ஆவியுடன் சமநிலையில் உள்ளது. சமநிலையில், திரவ மற்றும் வாயுக் கட்டங்களில் உள்ள கரைப்பானின் மோலார் கிப்ஸ் கட்டிலா ஆற்றல்கள் சமமாக இருக்கும் (\( \Delta G = 0 \)). இந்த கரைப்பானில் ஒரு கரைபொருள் சேர்க்கப்படும்போது, கரைதல் நிகழ்கிறது மற்றும் என்ட்ரோபியின் அதிகரிப்பு காரணமாக அதன் கட்டிலா ஆற்றல் (G) குறைகிறது. சமநிலையைப் பேண, ஆவி கட்டத்தின் கட்டிலா ஆற்றலும் குறைய வேண்டும். கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில், ஆவியின் கட்டிலா ஆற்றலைக் குறைப்பதற்கான ஒரே வழி அதன் அழுத்தத்தைக் குறைப்பதாகும். எனவே, சமநிலையைப் பேணுவதற்காக கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் குறைய வேண்டும்.

    ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பு கரைபொருளின் மோல் பின்னத்திற்கு சமம் என்பதை நாம் அறிவோம் (சமன்பாடு 9.16)

    படம் 9.10 ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பை அளவிடுதல்

    மேற்கண்ட சமன்பாட்டிலிருந்து, ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பு கரைபொருளின் மோல் பின்னத்தை \( \left( \mathbf{x_B} \right) \) மட்டுமே சார்ந்துள்ளது மற்றும் அதன் தன்மையிலிருந்து சுயாதீனமானது என்பது தெளிவாகிறது. எனவே, ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பு ஒரு இணைப்புப் பண்பு ஆகும்.

    ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பிலிருந்து மோலார் நிறையைத் தீர்மானித்தல்

    ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பின் அளவீடு ஒரு ஆவியாகாத கரைபொருளின் மோலார் நிறையைத் தீர்மானிக்கப் பயன்படுத்தப்படலாம். இந்த முறையில், அறியப்பட்ட நிறை கரைபொருள் ஒரு அறியப்பட்ட அளவு கரைப்பானில் கரைக்கப்படுகிறது. ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பு சோதனை முறையில் அளவிடப்படுகிறது.

    ரவுல்ட்டின் விதியின்படி ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பு,

    \[ \frac{\mathrm{P_{solvent}^{0} - P_{solution}}}{\mathrm{P_{solvent}^{0}}} = x_B \]

    கரைப்பான் மற்றும் கரைபொருளின் எடைகள் முறையே \( \mathrm{w_A} \) மற்றும் \( \mathrm{w_B} \) ஆகவும், அவற்றின் தொடர்புடைய மோலார் நிறைகள் \( \mathrm{M_A} \) மற்றும் \( \mathrm{M_B} \) ஆகவும் இருந்தால், கரைபொருளின் மோல் பின்னம் \( x_B \)

    \[ x_B = \frac{n_B}{n_A + n_B} \qquad (9.20) \]

    இங்கு, \( n_A \) & \( n_B \) ஆகியவை முறையே கரைப்பான் மற்றும் கரைபொருளின் மோல்களாகும். நீர்த்த கரைசல்களுக்கு \( n_A >> n_B \). எனவே \( n_A + n_B = n_A \). இப்போது

    \[ x_B = \frac{n_B}{n_A} \]

    கரைப்பான் மற்றும் கரைபொருளின் மோல்களின் எண்ணிக்கை,

    \[ n_A = \frac{w_A}{M_A}, \quad n_B = \frac{w_B}{M_B} \]

    எனவே,

    \[ x_B = \frac{w_B}{M_B} \times \frac{M_A}{w_A} \qquad (9.21) \]

    இவ்வாறு,

    \[ \frac{\mathrm{P_{solvent}^{0} - P_{solution}}}{\mathrm{P_{solvent}^{0}}} = \frac{w_B \times M_A}{w_A \times M_B} \]

    \[ \frac{\Delta P}{P_A^0} = \frac{w_B \times M_A}{w_A \times M_B} \]

    சமன்பாடு (9.22) இலிருந்து, \( w_A \), \( w_B \), \( M_A \) இன் அறியப்பட்ட மதிப்புகள் மற்றும் அளவிடப்பட்ட ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பைப் பயன்படுத்தி கரைபொருளின் மோலார் நிறை \( \mathrm{(M_B)} \) கணக்கிடப்படலாம்.

    எடுத்துக்காட்டுக் கணக்கு 3

    \( 2\% \) ஆவியாகாத கரைபொருளின் நீர்த்த கரைசல் \( 100^{\circ}C \) இல் 1.004 bar அழுத்தத்தை செலுத்துகிறது. கரைபொருளின் மோலார் நிறை என்ன?

    \[ \frac{\Delta P}{P_A^0} = \frac{W_B \times M_A}{M_B \times W_A} \]

    \( 2\% \) கரைசலில் கரைபொருளின் எடை \( 2 \ \mathrm{g} \) மற்றும் கரைப்பான் \( 98 \ \mathrm{g} \)

    \[ \Delta P = P_A^0 - P_{solution} = 1.013 - 1.004 \ \mathrm{bar} = 0.009 \]\[ M_B = \frac{P_A^0 \times W_B \times M_A}{\Delta P \times W_A} \]\[ M_B = \frac{2 \times 18 \times 1.013}{98 \times 0.009} = 41.3 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \]

    உங்களை நீங்களே மதிப்பீடு செய்யுங்கள்

    1. ஒரு தூய திரவ A இன் ஆவி அழுத்தம் \( 27^{\circ}C \) இல் 10.0 torr ஆகும். 1 கிராம் B ஐ \( 20 \ \mathrm{g} \) A இல் கரைப்பதன் மூலம் ஆவி அழுத்தம் 9.0 torr ஆகக் குறைக்கப்படுகிறது. A இன் மோலார் நிறை \( 200 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \) ஆக இருந்தால், B இன் மோலார் நிறையைக் கணக்கிடுங்கள்.

    கொதிநிலை உயர்வு

    கொதிநிலை என்பது ஒரு திரவத்தின் ஒரு முக்கியமான இயற்பியல் பண்பு ஆகும். ஒரு திரவத்தின் கொதிநிலை என்பது அதன் ஆவி அழுத்தம் வளிமண்டல அழுத்தத்திற்கு (1 atm) சமமாக இருக்கும் வெப்பநிலை ஆகும். ஒரு ஆவியாகாத கரைபொருள் அதன் கொதிநிலையில் ஒரு தூய கரைப்பானில் சேர்க்கப்படும்போது, கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் 1 atm க்குக் கீழே குறைக்கப்படுகிறது. ஆவி அழுத்தத்தை மீண்டும் 1 atm க்கு கொண்டு வர, கரைசலின் வெப்பநிலையை அதிகரிக்க வேண்டும். இதன் விளைவாக, கரைசல் தூய கரைப்பானின் கொதிநிலையை விட \( \mathrm{T_b^{\circ}} \) அதிக வெப்பநிலையில் \( \mathrm{T_b} \) கொதிக்கிறது. இந்த கொதிநிலை அதிகரிப்பு கொதிநிலை உயர்வு எனப்படும்.

    படம் 9.11 கொதிநிலை உயர்வு மற்றும் உறைநிலைத் தாழ்வு

    கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் மேலே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி வெப்பநிலை அதிகரிப்புடன் அதிகரிக்கிறது. தூய நீருக்கான வெப்பநிலையைப் பொறுத்து ஆவி அழுத்தத்தின் மாறுபாடு ஊதா நிற வளைவால் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. \( 100^{\circ}C \) இல் நீரின் ஆவி அழுத்தம் 1 atm க்கு சமம். எனவே நீரின் கொதிநிலை \( 100^{\circ}C \) \( \mathrm{T_b^{\circ}} \) ஆகும். ஒரு கரைபொருள் நீரில் சேர்க்கப்படும்போது, விளையும் கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் குறைக்கப்படுகிறது. கரைசலுக்கான வெப்பநிலையைப் பொறுத்து ஆவி அழுத்தத்தின் மாறுபாடு பச்சை வளைவால் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. வரைபடத்திலிருந்து, கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் \( \mathrm{T_b} \) வெப்பநிலையில் 1 atm அழுத்தத்திற்கு சமம் என்பது தெளிவாகிறது, இது \( \mathrm{T_b^{\circ}} \) ஐ விட அதிகமாகும். இந்த இரண்டு வெப்பநிலைகளுக்கும் இடையிலான வேறுபாடு \( \mathrm{T_b} - \mathrm{T_b^{\circ}} \) கொதிநிலை உயர்வைக் கொடுக்கிறது.

    கொதிநிலை உயர்வு \( (\Delta \mathrm{T_b}) = \mathrm{T_b} - \mathrm{T_b^{\circ}} \)

    கொதிநிலை உயர்வு கரைபொருள் துகள்களின் செறிவுக்கு நேர்த்தகவில் இருக்கும்.

    \[ \Delta \mathrm{T_b} \propto \mathrm{m} \qquad (9.23) \]

    m என்பது மோலாலிட்டியில் வெளிப்படுத்தப்பட்ட கரைசலின் செறிவு ஆகும்.

    \[ \Delta \mathrm{T_b} = \mathrm{K_b m} \qquad (9.24) \]

    இங்கு \( \mathrm{K_b} = \) மோலால் கொதிநிலை உயர்வு மாறிலி அல்லது எபுலியோஸ்கோபிக் மாறிலி.

    \( \mathrm{m = 1} \) எனில், \( \Delta \mathrm{T_b} = \mathrm{K_b} \);

    எனவே, \( \mathrm{K_b} \) என்பது 1 மோலால் கரைசலுக்கான கொதிநிலை உயர்வுக்கு சமம். \( \mathrm{K_b} \) பின்வரும் வெளிப்பாட்டால் கணக்கிடப்படுகிறது

    \[ \mathrm{K_b} = \frac{\mathrm{R T^2 M_{solvent}}}{\Delta \mathrm{H_{vaporisation}}} \]
    கொதிநிலை உயர்விலிருந்து கரைபொருளின் மோலார் நிறையைத் தீர்மானித்தல்

    \( \mathrm{w_B} \ \mathrm{g} \) கரைபொருள் \( \mathrm{w_A} \ \mathrm{g} \) கரைப்பானில் கரைப்பதன் மூலம் கரைசல் தயாரிக்கப்பட்டால், மோலாலிட்டி,

    \[ \mathrm{m} = \frac{\text{கரைபொருளின் மோல்களின் எண்ணிக்கை} \times 1000}{\text{கரைப்பானின் எடை கிராமில்}} \qquad (9.25) \]

    இங்கு, \( \mathrm{M_B} = \) கரைபொருளின் மோலார் நிறை

    எனவே,

    \[ \mathrm{m} = \frac{\mathrm{w_B} \times 1000}{\mathrm{M_B} \times \mathrm{w_A}} \qquad (9.27) \]

    மற்றும்

    \[ \Delta \mathrm{T_b} = \frac{\mathrm{K_b} \times \mathrm{w_B} \times 1000}{\mathrm{M_B} \times \mathrm{w_A}} \qquad (9.28) \]

    (9.28) ஐப் பயன்படுத்தி மோலார் நிறையைக் கணக்கிடலாம்

    \[ \mathrm{M_B} = \frac{\mathrm{K_b} \times \mathrm{w_B} \times 1000}{\Delta \mathrm{T_b} \times \mathrm{w_A}} \qquad (9.29) \]

    அட்டவணை 9.3 சில கரைப்பான்களுக்கான மோலால் கொதிநிலை உயர்வு மாறிலி \( \mathrm{K_b} \)

    வ. எண்கரைப்பான்\( T_b^0 (K) \)\( K_b (K \ kg \ mol^{-1}) \)
    1.நீர்373.150.52
    2.எத்தனால்351.51.20
    3.பென்சீன்353.32.53
    4.குளோரோஃபார்ம்334.43.63
    5.ஈதர்307.82.02
    6.கார்பன் டெட்ராகுளோரைடு350.05.03
    7.கார்பன் டைசல்பைடு319.42.42
    8.அசிட்டிக் அமிலம்391.12.93
    9.சைக்ளோஹெக்ஸேன்353.742.79

    எடுத்துக்காட்டுக் கணக்கு 4

    0.75 g அறியப்படாத பொருள் \( 200 \ \mathrm{g} \) கரைப்பானில் கரைக்கப்படுகிறது. கொதிநிலை உயர்வு \( 0.15 \ \mathrm{K} \) மற்றும் மோலால் உயர்வு மாறிலி \( 7.5 \ \mathrm{K \ kg \ mol^{-1}} \) எனில், அறியப்படாத பொருளின் மோலார் நிறையைக் கணக்கிடுங்கள்.

    \[ \Delta \mathrm{T_b} = \mathrm{K_b m} \]

    \[ = \mathrm{K_b \times \frac{w_2 \times 1000}{M_2 \times w_1}} \]

    \[ \mathrm{M_2 = \frac{K_b \times w_2 \times 1000}{\Delta T_b \times w_1}} \]

    \[ = \frac{7.5 \times 0.75 \times 1000}{0.15 \times 200} \]

    \[ = 187.5 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \]

    உங்களை நீங்களே மதிப்பீடு செய்யுங்கள்

    1. 2.56 g கந்தகம் \( 100 \ \mathrm{g} \) கார்பன் டைசல்பைடில் கரைக்கப்படுகிறது. கரைசல் 319.692 K இல் கொதிக்கிறது. கரைசலில் கந்தகத்தின் மோலார் நிறை என்ன? \( \mathrm{CS_2} \) இன் கொதிநிலை 319.450 K ஆகும். \( \mathrm{CS_2} \) க்கு \( \mathrm{K_b} = 2.42 \ \mathrm{K \ kg \ mol^{-1}} \) எனக் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

    உறைநிலைத் தாழ்வு

    ஒரு பொருளின் உறைநிலை கொதிநிலையைப் போன்ற மற்றொரு முக்கியமான இயற்பியல் பண்பு ஆகும். உறைநிலை என்பது “பொருளின் திட மற்றும் திரவ நிலைகள் ஒரே ஆவி அழுத்தத்தைக் கொண்டிருக்கும் வெப்பநிலை” என வரையறுக்கப்படுகிறது. உறைநிலையில், பொருளின் திட மற்றும் திரவ கட்டங்கள் சமநிலையில் உள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, நீரின் உறைநிலை \( 0^{\circ}C \) ஆகும். இந்த வெப்பநிலையில் பனி மற்றும் நீர் சமநிலையில் உள்ளன. ஒரு ஆவியாகாத கரைபொருள் அதன் உறைநிலையில் நீரில் சேர்க்கப்படும்போது, கரைசலின் உறைநிலை \( 0^{\circ}C \) இலிருந்து குறைக்கப்படுகிறது. ஒரு கரைபொருள் சேர்க்கப்படும்போது கரைப்பானின் உறைநிலை குறைவது உறைநிலைத் தாழ்வு \( (\Delta \mathrm{T_f}) \) எனப்படும்.

    மேலே உள்ள வரைபடத்திலிருந்து, இந்த வெப்பநிலையில் ஆவி அழுத்தம் 1 atm (வளிமண்டல அழுத்தம்) ஆக இருப்பதால் உறைநிலை \( (\mathrm{T_f^{\circ}}) \) \( 0^{\circ}C \) ஆகும் என்பதை நாம் அறிகிறோம். கரைசலுக்கான ஆவி அழுத்தம் vs வெப்பநிலை வளைவு, உறைநிலை \( (\mathrm{T_f}) \) \( 0^{\circ}C \) ஐ விட குறைவாக இருப்பதைக் குறிக்கிறது. உறைநிலைத் தாழ்வு \( (\Delta \mathrm{T_f}) \) ஐப் பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்,

    \[ \Delta \mathrm{T_f} = \mathrm{T_f^{\circ}} - \mathrm{T_f} \]

    சோதனை முடிவுகள், உறைநிலைத் தாழ்வு கரைபொருள் துகள்களின் மோலால் செறிவுக்கு நேர்த்தகவில் இருப்பதைக் காட்டுகின்றன.

    எனவே,

    \[ \Delta \mathrm{T_f} \propto m \]

    \[ \Delta \mathrm{T_f} = \mathrm{K_f} m \qquad (9.30) \]

    இங்கு, \( m = \) கரைசலின் மோலாலிட்டி

    \( \mathrm{K_f} = \) மோலால் உறைநிலைத் தாழ்வு மாறிலி அல்லது கிரையோஸ்கோபிக் மாறிலி.

    \( m = 1 \) எனில், \( \Delta \mathrm{T_f} = \mathrm{K_f} \)

    \( \mathrm{K_f} \) என்பது 1 மோலால் கரைசலுக்கான உறைநிலைத் தாழ்வுக்கு சமம்.

    அட்டவணை 9.4 சில கரைப்பான்களுக்கான மோலால் உறைநிலைத் தாழ்வு மாறிலி

    வ. எண்கரைப்பான்உறைநிலை (K)\( K_f (K \ kg \ mol^{-1}) \)
    1.நீர்273.01.86
    2.எத்தனால்155.71.99
    3.பென்சீன்278.65.12
    4.குளோரோஃபார்ம்209.64.79
    5.கார்பன் டைசல்பைடு164.23.83
    6.ஈதர்156.91.79
    7.சைக்ளோஹெக்ஸேன்279.520.0
    8.அசிட்டிக் அமிலம்290.03.90
    உறைநிலைத் தாழ்விலிருந்து கரைபொருளின் மோலார் நிறையைத் தீர்மானித்தல்

    \( \mathrm{w_B} \ \mathrm{g} \) கரைபொருள் \( \mathrm{w_A} \ \mathrm{g} \) கரைப்பானில் கரைப்பதன் மூலம் கரைசல் தயாரிக்கப்பட்டால், உறைநிலைத் தாழ்வு (9.31) ஆல் கொடுக்கப்படுகிறது

    \[ \Delta \mathrm{T_f} = \frac{\mathrm{K_f} \times \mathrm{w_B} \times 1000}{\mathrm{M_B} \times \mathrm{w_A}} \qquad (9.31) \]

    (9.31) ஐப் பயன்படுத்தி ஒரு கரைபொருளின் மோலார் நிறையைக் கணக்கிடலாம்

    \[ \mathrm{M_B} = \frac{\mathrm{K_f} \times \mathrm{w_B} \times 1000}{\Delta \mathrm{T_f} \times \mathrm{w_A}} \qquad (9.32) \]

    எடுத்துக்காட்டுக் கணக்கு 5

    எத்திலீன் கிளைகோல் \( \mathrm{(C_2H_6O_2)} \) ஒரு காரின் ரேடியேட்டரில் உறைதடுப்பியாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். கார் ரேடியேட்டரில் பயன்படுத்தப்படும் நீரில் 20 நிறை சதவீதம் கிளைகோல் உள்ள கலவையில் இருந்து பனி எப்போது பிரியத் தொடங்கும் என்பதைக் கணக்கிடுங்கள். நீருக்கான \( \mathrm{K_f} = 1.86 \ \mathrm{K \ kg \ mol^{-1}} \) மற்றும் எத்திலீன் கிளைகோலின் மோலார் நிறை \( 62 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \).

    கரைபொருளின் எடை \( \mathrm{(W_2)} = 20 \) நிறை சதவீத கரைசல் என்பது \( 20 \ \mathrm{g} \) எத்திலீன் கிளைகோல்

    கரைப்பானின் எடை (நீர்) \( \mathrm{W_1} = 100 - 20 = 80 \ \mathrm{g} \)

    \[ \Delta \mathrm{T_f} = \mathrm{K_f} m \]

    \[ = \frac{\mathrm{K_f} \times \mathrm{W_2} \times 1000}{\mathrm{M_2} \times \mathrm{W_1}} \]

    \[ = \frac{1.86 \times 20 \times 1000}{62 \times 80} \]

    \[ = 7.5 \ \mathrm{K} \]

    பனி பிரியத் தொடங்கும் வெப்பநிலை என்பது கரைபொருளைச் சேர்த்த பிறகு நீரின் உறைநிலை ஆகும், அதாவது நீரின் இயல்பான உறைநிலையை விட \( 7.5 \ \mathrm{K} \) குறைவு \( (273 - 7.5 \ \mathrm{K}) = 265.5 \ \mathrm{K} \).

    உங்களை நீங்களே மதிப்பீடு செய்யுங்கள்

    1. ஒரு மின்பகாப் பொருளல்லாத கரைபொருளின் \( 2 \ \mathrm{g} \) \( 75 \ \mathrm{g} \) பென்சீனில் கரைக்கப்படுவதால் பென்சீனின் உறைநிலை \( 0.20 \ \mathrm{K} \) குறைகிறது. பென்சீனின் உறைநிலைத் தாழ்வு மாறிலி \( 5.12 \ \mathrm{K \ kg \ mol^{-1}} \) ஆகும். கரைபொருளின் மோலார் நிறையைக் காண்க.

    சவ்வூடுபரவல் மற்றும் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம்

    பல உயிரியல் செயல்முறைகள் சவ்வூடுபரவலைச் சார்ந்துள்ளன, இது ஒரு தன்னிச்சையான செயல்முறையாகும், இதன் மூலம் கரைப்பான் மூலக்கூறுகள் ஒரு பகுதி ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு வழியாக குறைந்த செறிவு உள்ள கரைசலில் இருந்து அதிக செறிவு உள்ள கரைசலுக்குச் செல்கின்றன. சவ்வூடுபரவல் என்ற பெயர் கிரேக்க வார்த்தையான ‘ஒஸ்மோஸ்’ என்பதிலிருந்து பெறப்பட்டது, இதன் பொருள் ‘தள்ளுதல்’ ஆகும். பகுதி ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு கரைசலில் உள்ள சில மூலக்கூறுகளை மட்டும் அது வழியாகச் செல்ல அனுமதிக்கிறது, மற்றவற்றை அல்ல என்பதை அறிவதும் முக்கியமானதாகும்.

    படம் 9.12 சவ்வூடுபரவல் மற்றும் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம்

    மேலே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள ஒரு எளிய கருவியைக் கருத்தில் கொள்வோம். ஒரு பகுதி ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு ஒரு அறையை இரண்டு பிரிவுகளாகப் பிரிக்கிறது. தண்ணீர் (தூய கரைப்பான்) முதல் பிரிவில் சேர்க்கப்படுகிறது, மேலும் நீர்த்த NaCl (கரைசல்) இரண்டாவது பிரிவில் இருபுறமும் உள்ள திரவ மட்டங்கள் சமமாக இருக்குமாறு சேர்க்கப்படுகிறது. இரு பிரிவுகளிலும் உள்ள திரவங்களுக்கிடையே செறிவில் வேறுபாடு இருப்பதால், நீர் மூலக்கூறுகள் முதல் பிரிவில் இருந்து இரண்டாவது பிரிவுக்கு பகுதி ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு வழியாக நகரும். சவ்வு நீர் மூலக்கூறுகளை மட்டுமே இரு திசைகளிலும் வழியாகச் செல்ல அனுமதிக்கிறது, ஆனால் NaCl ஐ அல்ல. நீரின் நிகர ஓட்டம் சோடியம் குளோரைடு கரைசலுக்குள் செல்கிறது, எனவே அதன் கனஅளவை அதிகரிக்கிறது. இது அதன் செறிவைக் குறைக்கிறது மற்றும் பிரிவுகளுக்கிடையே அழுத்த வேறுபாட்டையும் உருவாக்குகிறது. இந்த அழுத்த வேறுபாடு, சமநிலை நிறுவப்படும் வரை, சில நீர் மூலக்கூறுகளை சவ்வு வழியாக மீண்டும் கரைப்பான் பக்கத்திற்குத் தள்ளுகிறது. சமநிலையில், கரைப்பான் மூலக்கூறுகளின் இயக்க வீதம் இரு திசைகளிலும் சமமாக இருக்கும். சமநிலையில் உள்ள அழுத்த வேறுபாடு சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் \( (\pi) \) எனப்படும். இவ்வாறு, சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தை “பகுதி ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு வழியாக கரைப்பானின் உள்நுழைவைத் தடுக்க (சவ்வூடுபரவலை நிறுத்த) கரைசலுக்குப் பயன்படுத்தப்பட வேண்டிய அழுத்தம்” என வரையறுக்கலாம்.

    வான்ட் ஹாஃப் நீர்த்த கரைசல்களுக்கு, சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் கரைபொருளின் மோலார் செறிவு மற்றும் கரைசலின் வெப்பநிலை ஆகியவற்றுக்கு நேர்த்தகவில் உள்ளது என்பதைக் கண்டறிந்தார். சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தைக் கணக்கிட பின்வரும் சமன்பாட்டை அவர் முன்மொழிந்தார், இது இப்போது வான்ட் ஹாஃப் சமன்பாடு எனப்படுகிறது.

    \[ \pi = \mathrm{CRT} \qquad (9.31) \]

    இங்கு, \( \mathrm{C} = \) கரைசலின் செறிவு மோலாரிட்டியில் \( \mathrm{T} = \) வெப்பநிலை \( \mathrm{R} = \) வாயு மாறிலி

    சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்திலிருந்து மோலார் நிறையைத் தீர்மானித்தல்

    வான்ட் ஹாஃப் சமன்பாட்டின்படி

    \[ \pi = \mathrm{CRT} \]

    \[ \mathrm{C} = \frac{\mathrm{n}}{\mathrm{V}} \]

    இங்கு, \( \mathrm{n} = \) \( \mathrm{V} \) லிட்டர் கரைசலில் கரைந்துள்ள கரைபொருளின் மோல்களின் எண்ணிக்கை.

    எனவே,

    \[ \pi = \frac{\mathrm{n}}{\mathrm{V}} \mathrm{RT} \quad \text{or} \quad \pi \mathrm{V} = \mathrm{nRT} \qquad (9.33) \]

    \( \mathrm{w_B} \ \mathrm{g} \) ஆவியாகாத கரைபொருள் \( \mathrm{w_A} \ \mathrm{g} \) கரைப்பானில் கரைப்பதன் மூலம் கரைசல் தயாரிக்கப்பட்டால், கரைபொருளின் மோல்களின் எண்ணிக்கை (n),

    \[ \mathrm{n} = \mathrm{w_B} / \mathrm{M_B} \]

    இங்கு, \( \mathrm{M_B} = \) கரைபொருளின் மோலார் நிறை

    ’n’ ஐ (9.33) இல் பிரதியிட, நாம் பெறுவது,

    \[ \pi = \frac{\mathrm{w_B}}{\mathrm{V}} \frac{\mathrm{RT}}{\mathrm{M_B}} \]

    \[ \mathrm{M_B} = \frac{\mathrm{w_B}}{\mathrm{V}} \frac{\mathrm{RT}}{\pi} \qquad (9.34) \]

    சமன்பாடு 9.33 இலிருந்து, கரைபொருளின் மோலார் நிறையைக் கணக்கிடலாம்.

    பிற இணைப்புப் பண்புகளை விட சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தின் முக்கியத்துவங்கள்
    1. கொதிநிலை உயர்வைப் போலன்றி (1 மோலால் கரைசலுக்கு நீரில் கொதிநிலை உயர்வு \( 0.512^{\circ}C \) ஆகும்) மற்றும் உறைநிலைத் தாழ்வு (1 மோலால் கரைசலுக்கு நீரில் உறைநிலைத் தாழ்வு \( 1.86^{\circ}C \) ஆகும்), சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தின் அளவு பெரியது.
    2. சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தை அறை வெப்பநிலையில் அளவிட முடியும், இது அதிக வெப்பநிலையில் நிலையற்ற உயிர் மூலக்கூறுகளின் மூலக்கூறு நிறையைத் தீர்மானிக்க உதவுகிறது.
    3. மிகவும் நீர்த்த கரைசலுக்கு கூட, சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் பெரியது.
    சமஅழுத்தக் கரைசல்கள்

    கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் ஒரே சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தைக் கொண்ட இரண்டு கரைசல்கள் சமஅழுத்தக் கரைசல்கள் எனப்படும். அத்தகைய கரைசல்கள் ஒரு பகுதி ஊடுருவக்கூடிய சவ்வினால் பிரிக்கப்படும்போது, ஒன்றிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு கரைப்பான் ஓட்டம் இரு திசைகளிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், அதாவது இரண்டு சமஅழுத்தக் கரைசல்களுக்கிடையேயான நிகர கரைப்பான் ஓட்டம் பூஜ்ஜியமாகும்.

    படம் 9.13 சமஅழுத்தக் கரைசல்கள்

    இரத்த அணுக்களின் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் தோராயமாக \( 37^{\circ}C \) இல் 7 atm க்கு சமம். இரத்த நாள உட்செலுத்தல்கள் இரத்தத்தின் அதே சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் (இரத்தத்துடன் சமஅழுத்தம்). இரத்த நாள உட்செலுத்தல்கள் மிகவும் நீர்த்ததாக இருந்தால், அதாவது குறைந்த அழுத்தம், அணுக்களின் வெளிப்புறத்திலிருந்து கரைப்பான் அணுவிற்குள் பாய்ந்து சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தை இயல்பாக்கும், மேலும் இந்த செயல்முறை ஹீமோலிசிஸ் எனப்படும், இது அணுக்கள் வெடிக்கச் செய்கிறது. மறுபுறம், கரைசல் மிகவும் செறிவாக இருந்தால், அதாவது அதிக அழுத்தம், கரைப்பான் மூலக்கூறுகள் அணுக்களிலிருந்து வெளியேறும், இது அணுக்கள் சுருங்கி இறக்கச் செய்கிறது. இந்த காரணத்திற்காக, இரத்தத்துடன் சமஅழுத்தம் கொண்டதாக இரத்த நாள உட்செலுத்துதல் திரவங்கள் தயாரிக்கப்படுகின்றன ( \( 0.9\% \) ) நிறை/கனஅளவு சோடியம் குளோரைடு கரைசல்).

    9.10 நேர்மாறு சவ்வூடுபரவல் (RO)

    சவ்வூடுபரவலில் விவாதிக்கப்பட்ட சோதனை அமைப்பைக் கருத்தில் கொள்வோம். சவ்வூடுபரவல் காரணமாக தூய நீர் பகுதி ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு வழியாக NaCl கரைசலுக்கு நகரும். இந்த செயல்முறையை கரைசல் பக்கத்தில் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தை விட அதிக அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் தலைகீழாக்க முடியும். இப்போது தூய நீர் கரைசல் பக்கத்திலிருந்து கரைப்பான் பக்கத்திற்கு நகரும், மேலும் இந்த செயல்முறை நேர்மாறு சவ்வூடுபரவல் எனப்படும். சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தை விட அதிகமான நிலைப்பாட்டு அழுத்தத்திற்கு உட்படுத்தப்படும்போது, சவ்வூடுபரவலின் எதிர் திசையில் ஒரு கரைப்பான் ஒரு பகுதி ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு வழியாகச் செல்லும் ஒரு செயல்முறை என இதை வரையறுக்கலாம்.

    படம் 9.14 சவ்வூடுபரவல் & நேர்மாறு சவ்வூடுபரவல்
    நீர் சுத்திகரிப்பில் நேர்மாறு சவ்வூடுபரவலின் பயன்பாடு

    நேர்மாறு சவ்வூடுபரவல் கடல் நீரை உப்பு நீக்குவதிலும், குடிநீரைச் சுத்திகரிப்பதிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இரு செயல்முறைகளிலும் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு எளிய அமைப்பு படம் 9.15 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. கரைசல் பக்கத்தில் (கடல் நீர்) சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தை விட அதிக அழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும்போது, நீர் மூலக்கூறுகள் கரைசல் பக்கத்திலிருந்து கரைப்பான் பக்கத்திற்கு பகுதி ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு வழியாக நகரும் (சவ்வூடுபரவல் ஓட்டத்திற்கு எதிராக). தூய நீரைச் சேகரிக்க முடியும். இந்த செயல்முறையில் பயன்படுத்தப்படும் பல்வேறு வகையான பகுதி ஊடுருவக்கூடிய சவ்வுகள் உள்ளன. நேர்மாறு சவ்வூடுபரவலுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் சவ்வு அதிக அழுத்தங்களைத் தாங்க வேண்டும். பொதுவாக, செல்லுலோஸ் அசிடேட் அல்லது பாலிஅமைடு சவ்வுகள் பொதுவாக வணிக அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நேர்மாறு சவ்வூடுபரவலுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் சவ்வின் தேர்வு உள்ளீட்டு நீரின் தன்மையின் அடிப்படையில் முடிவு செய்யப்படும்.

    எடுத்துக்காட்டுக் கணக்கு 6

    \( 400 \ \mathrm{K} \) இல், 1.5 g அறியப்படாத பொருள் ஒரு கரைப்பானில் கரைக்கப்பட்டு, கரைசல் 1.5 L ஆக்கப்படுகிறது. அதன் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் 0.3 bar ஆகக் காணப்படுகிறது. அறியப்படாத பொருளின் மோலார் நிறையைக் கணக்கிடுங்கள்.

    \[ \mathrm{Molar \ mass} = \frac{\text{அறியப்படாத கரைபொருளின் நிறை} \times \mathrm{RT}}{\text{சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம்} \times \text{கரைசலின் கனஅளவு}} \]

    \[ = \frac{1.5 \times 8.314 \times 10^{-2} \times 400}{0.3 \times 1.5} \]

    \[ = 110.85 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \]

    உங்களை நீங்களே மதிப்பீடு செய்யுங்கள்

    1. \( 6 \ \mathrm{g \ L^{-1}} \) யூரியாவுடன் \( \mathrm{(NH_2CONH_2)} \) சமஅழுத்தம் கொண்ட ஒரு லிட்டர் கரைசலில் குளுக்கோஸின் \( \mathrm{(C_6H_{12}O_6)} \) நிறை என்ன?

    9.11 இயல்பற்ற மோலார் நிறை

    ஆவியாகாத கரைபொருள்களின் மோலார் நிறைகளை சோதனை முறையில் தீர்மானிக்கப்பட்ட இணைப்புப் பண்புகளைப் பயன்படுத்தி துல்லியமாகக் கணக்கிட முடியும். இந்த முறையில், கரைசல் மிகவும் நீர்த்ததாகவும், கரைசலில் கரைபொருள் துகள்களின் பிரிகை அல்லது சேர்க்கை இல்லை என்றும் நாம் கருதுகிறோம்.

    ஒரு செறிவூட்டப்பட்ட கரைசலில், கரைபொருளுக்கும் கரைப்பானுக்கும் இடையிலான இடைவினை குறிப்பிடத்தக்கதாகி, அளவிடப்பட்ட இணைப்புப் பண்புகளில் பிரதிபலிக்கிறது. இதேபோல், கரைபொருள் மூலக்கூறுகளின் பிரிகை அல்லது சேர்க்கை கரைசலில் உள்ள மொத்தத் துகள்களின் எண்ணிக்கையை மாற்றும், எனவே அளவிடப்பட்ட இணைப்புப் பண்புகளின் முடிவுகளைப் பாதிக்கும். அத்தகைய கரைசல்களில், இணைப்புப் பண்புகளைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்கப்பட்ட கரைபொருளின் மோலார் நிறையின் மதிப்பு உண்மையான மோலார் நிறையிலிருந்து வேறுபட்டதாக இருக்கும், மேலும் இது இயல்பற்ற மோலார் நிறை எனப்படும்.

    கரைபொருள் மூலக்கூறுகளின் சேர்க்கை அல்லது பிரிகை

    பொதுவாக, அளவிடப்பட்ட இணைப்புப் பண்புகளைப் பயன்படுத்தி மோலார் நிறையைத் தீர்மானிப்பது, கரைபொருள் பிரிகையடையவோ அல்லது சேர்க்கையடையவோ இல்லை என்று கருதுகிறது. சில கரைப்பான்களில், கரைபொருள் மூலக்கூறுகள் ஒரு இருமடங்கு அல்லது மும்மடங்கு போன்றவற்றை உருவாக்க இணைகின்றன. இது கரைசலில் உருவாக்கப்பட்ட மொத்தத் துகள்களின் (மூலக்கூறுகள்) எண்ணிக்கையைக் குறைக்கிறது, இதன் விளைவாக கணக்கிடப்பட்ட மோலார் நிறை உண்மையான மோலார் நிறையை விட அதிகமாக இருக்கும். பென்சீனில் அசிட்டிக் அமிலத்தின் கரைசலைக் கவனியுங்கள். அசிட்டிக் அமிலம் படம் 9.9 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை உருவாக்குகிறது மற்றும் பென்சீனில் ஒரு இருமடங்காக உள்ளது என்பது ஏற்கனவே நிறுவப்பட்டுள்ளது.

    \[ 2\mathrm{CH_3COOH} \rightarrow (\mathrm{CH_3COOH})_2 \]

    இணைப்புப் பண்புகளைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்ட அசிட்டிக் அமிலத்தின் மோலார் நிறை தோராயமாக \( 120 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \) ஆகக் காணப்படுகிறது, இது உண்மையான மோலார் நிறையின் \( (60 \ \mathrm{g \ mol^{-1}}) \) இரு மடங்கு ஆகும்.

    KCl அல்லது NaCl போன்ற மின்பகுளிகள் அவற்றின் நீர்த்த கரைசலில் முழுமையாக அவற்றின் தொகுதி அயனிகளாகப் பிரிகையடைகின்றன. இது கரைசலில் உள்ள மொத்தத் துகள்களின் (அயனிகள்) எண்ணிக்கையில் அதிகரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த வகை கரைசல்களுக்கான இணைப்புப் பண்பு அளவீட்டைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்ட மோலார் நிறை உண்மையான மோலார் நிறையை விட குறைவாக இருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, சோடியம் குளோரைடு நீர்த்த கரைசலில் \( \mathrm{Na^{+}} \) அயனிகள் மற்றும் \( \mathrm{Cl^{-}} \) அயனிகளாகப் பிரிகையடைகிறது, கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி.

    \[ \mathrm{NaCl(s)} \rightarrow \mathrm{Na^{+}(aq)} + \mathrm{Cl^{-}(aq)} \]

    நாம் 1 மோல் NaCl \( (58.4 \ \mathrm{g}) \) தண்ணீரில் கரைக்கும்போது, அது பிரிகையடைந்து 1 மோல் \( \mathrm{Na^{+}} \) மற்றும் 1 மோல் \( \mathrm{Cl^{-}} \) கொடுக்கிறது. எனவே, கரைசலில் 2 மோல் துகள்கள் இருக்கும். இவ்வாறு, இணைப்புப் பண்புகள் எதிர்பார்க்கப்பட்ட மதிப்பை விட இரு மடங்காக இருக்கும்.

    வான்ட் ஹாஃப் காரணி

    ஒரு கரைசலில் கரைபொருள் மூலக்கூறுகளின் பிரிகை அல்லது சேர்க்கை, இணைப்புப் பண்புகளைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்ட மோலார் நிறையில் அதிகரிப்பு அல்லது குறைப்பை விளைவிக்கும் என்பதை நாம் கற்றுக்கொண்டோம். இந்த மாறுபாடு சேர்க்கை அல்லது பிரிகையின் அளவிற்கு விகிதாசாரமாகும். கரைசல்களில் கரைபொருள்களின் சேர்க்கை அல்லது பிரிகையின் அளவை அளவிட, வான்ட் ஹாஃப் ஒரு சொல்லான ‘i’ ஐ அறிமுகப்படுத்தினார், இது இப்போது வான்ட் ஹாஃப் காரணி எனப்படுகிறது. இது கரைபொருளின் உண்மையான மோலார் நிறைக்கும் இயல்பற்ற (கணக்கிடப்பட்ட) மோலார் நிறைக்கும் உள்ள விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது. இங்கு, இயல்பற்ற மோலார் நிறை என்பது சோதனை முறையில் தீர்மானிக்கப்பட்ட இணைப்புப் பண்பைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்பட்ட மோலார் நிறை ஆகும்.

    \[ i = \frac{\text{இயல்பான (உண்மையான) மோலார் நிறை}}{\text{கவனிக்கப்பட்ட (இயல்பற்ற) மோலார் நிறை}} = \frac{\text{கவனிக்கப்பட்ட இணைப்புப் பண்பு}}{\text{கணக்கிடப்பட்ட இணைப்புப் பண்பு}} \]

    பென்சீனில் உள்ள அசிட்டிக் அமிலக் கரைசலுக்கான மதிப்பிடப்பட்ட வான்ட் ஹாஃப் காரணி 0.5 மற்றும் நீரில் உள்ள சோடியம் குளோரைடு கரைசலுக்கானது 2 ஆகும். பிரிகை அல்லது சேர்க்கையின் அளவை பின்வரும் தொடர்புகளைப் பயன்படுத்தி வான்ட் ஹாஃப் காரணியுடன் (i) தொடர்புபடுத்தலாம்

    \[ \alpha_{\text{dissociation}} = \frac{i - 1}{n - 1} \]

    (இங்கு n என்பது ஒற்றை மூலக்கூறின் பிரிகையால் உருவாக்கப்பட்ட அயனிகள்/இனங்களின் எண்ணிக்கை)

    \[ \alpha_{\text{association}} = \frac{(1 - i)n}{n - 1} \]

    (இங்கு, n என்பது சேர்க்கையில் ஈடுபடும் கரைபொருள் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை.)

    வான்ட் ஹாஃப் காரணியை இணைத்து கரைபொருள்களின் செறிவுடன் நான்கு இணைப்புப் பண்புகளையும் தொடர்புபடுத்தும் சமன்பாடுகளைப் பின்வருமாறு மீண்டும் எழுதலாம்

    ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பு,

    \[ \frac{P_{\text{solvent}}^{\circ} - P_{\text{solution}}}{P_{\text{solvent}}^{\circ}} = i \frac{n_{\text{solute}}}{n_{\text{solvent}}} \]

    கொதிநிலை உயர்வு

    \[ \Delta T_b = i K_b m \]

    உறைநிலைத் தாழ்வு

    \[ \Delta T_f = i K_f m \]

    சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம்

    \[ \pi = i \frac{w_{\text{solute}}}{V} \frac{RT}{M_{\text{solute}}} \]

    பிரிகையடையாத அல்லது சேர்க்கையடையாத ஒரு கரைபொருளுக்கு வான்ட் ஹாஃப் காரணி 1 க்கு சமம் (i = 1) மற்றும் மோலார் நிறை உண்மையான மோலார் நிறைக்கு அருகில் இருக்கும்.

    கரைசலில் உயர் ஒலிகோமர்களை உருவாக்க இணையும் கரைபொருள்களுக்கு வான்ட் ஹாஃப் காரணி ஒன்றை விடக் குறைவாக இருக்கும் (i < 1) மற்றும் கவனிக்கப்பட்ட மோலார் நிறை உண்மையான மோலார் நிறையை விட அதிகமாக இருக்கும்.

    அவற்றின் தொகுதி அயனிகளாகப் பிரிகையடையும் கரைபொருள்களுக்கு வான்ட் ஹாஃப் காரணி ஒன்றை விட அதிகமாக இருக்கும் (i > 1) மற்றும் கவனிக்கப்பட்ட மோலார் நிறை இயல்பான மோலார் நிறையை விடக் குறைவாக இருக்கும்.

    எடுத்துக்காட்டுக் கணக்கு 7

    1 g NaCl ஐ 200 g நீரில் கரைப்பதன் மூலம் பெறப்பட்ட உறைநிலைத் தாழ்வு 0.24 K ஆகும். வான்ட் ஹாஃப் காரணியைக் கணக்கிடுங்கள். மோலால் தாழ்வு மாறிலி 1.86 K kg mol\(^{-1}\)

    கரைபொருளின் மோலார் நிறை

    \[ = \frac{1000 \times K_f \times \text{NaCl இன் நிறை}}{\Delta T_f \times \text{கரைப்பானின் நிறை}} \]

    \[ = \frac{1000 \times 1.86 \times 1}{0.24 \times 200} \]

    \[ = 38.75 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \]

    NaCl இன் கோட்பாட்டு மோலார் நிறை \( 58.5 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \)

    \[ i = \frac{\text{கோட்பாட்டு மோலார் நிறை}}{\text{சோதனை மோலார் நிறை}} = \frac{58.5}{38.75} = 1.50 \]

    உங்களை நீங்களே மதிப்பீடு செய்யுங்கள்

    1. 0.2 m நீர்த்த KCl கரைசல் -0.68°C இல் உறைகிறது. வான்ட் ஹாஃப் காரணியைக் கணக்கிடுங்கள். நீருக்கான \( K_f \) 1.86 K kg mol\(^{-1}\).

    சுருக்கம்

    ஒரு கரைசல் என்பது இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வேதியியல் ரீதியாக வினைபுரியாத பொருள்களின் ஒருபடித்தான கலவையாகும். கரைசலில் அதிகமாக உள்ள கூறு கரைப்பான் என்றும், குறைவாக உள்ள கூறு கரைபொருள் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

    கரைசல்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் வெவ்வேறு செறிவு அலகுகள் ஃபார்மாலிட்டி, மோலாலிட்டி, நார்மாலிட்டி, மோலாலிட்டி, மோல் பின்னம், \( \% w/w \) கரைசல், \( \% w/v \) கரைசல், \( \% v/v \) கரைசல். கரைபொருளின் அளவு மிகக் குறைவாக இருந்தால், அதன் செறிவை வெளிப்படுத்த ppm அலகு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

    சீர்தரக் கரைசல்கள் தயாரிக்கப்பட்டு, விரும்பிய செறிவுக்கு (வேலைச் சீர்தரங்கள்) நீர்த்துப்போக்கச் செய்யப்படுகின்றன. இது எடை காரணமான பிழையை வெல்வதற்கு உதவுகிறது மற்றும் கரைசல் தயாரிப்பில் செயல்திறன் மற்றும் நிலைத்தன்மையைப் பேணுகிறது.

    கரைதிறன் என்பது ஒரு நிறைவுற்ற கரைசலில் \( 100 \ \mathrm{g} \) கரைப்பானுக்கான கரைபொருளின் அளவு என வரையறுக்கப்படுகிறது. ஒரு கரைப்பானில் ஒரு கரைபொருளின் கரைதிறன் கரைபொருள் மற்றும் கரைப்பானின் தன்மை, வெப்பநிலை ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.

    ஒரு திரவத்தில் ஒரு வாயுவின் கரைதிறன், வாயுவின் தன்மை மற்றும் திரவத்தின் தன்மை, அமைப்பின் வெப்பநிலை, மற்றும் வாயுவின் அழுத்தம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.

    ஒரு திரவத்தில் ஒரு வாயுவின் கரைதிறன் மீதான அழுத்தத்தின் விளைவு ஹென்றியின் விதியால் நிர்வகிக்கப்படுகிறது. இது ஒரு திரவத்தில் ஒரு வாயுவின் கரைதிறன் கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் வாயுவின் பகுதி அழுத்தத்திற்கு நேர்த்தகவில் இருக்கும் என்று கூறுகிறது.

    ஒரு திரவத்தின் ஆவி அழுத்தம் என்பது, ஒரு மூடிய கொள்கலனில், அது அதன் திரவத்துடன் இயக்கச் சமநிலையில் இருக்கும்போது அதன் ஆவியால் செலுத்தப்படும் அழுத்தமாகும். ரவுல்ட்டின் விதியின்படி, ஒரு ஆவியாகாத கரைபொருளைக் கொண்ட கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் கரைப்பானின் மோல் பின்னத்திற்கு \( (\mathrm{X_A}) \) நேர்த்தகவில் இருக்கும். விகித மாறிலி தூய கரைப்பானின் ஆவி அழுத்தமாகும்.

    அதன் ஆவி அழுத்தம் ரவுல்ட்டின் விதியால் கணிக்கப்பட்டதை விட அதிகமாக இருந்தால், கரைசல் ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து நேர்மறை விலகலைக் காட்டுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக எத்தில் ஆல்கஹால் மற்றும் சைக்ளோஹெக்ஸேன்.

    அதன் ஆவி அழுத்தம் ரவுல்ட்டின் விதியால் கணிக்கப்பட்டதை விட குறைவாக இருந்தால், கரைசல் எதிர்மறை விலகலைக் காட்டுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக அசிட்டோன் மற்றும் குளோரோஃபார்ம்.

    கரைசல்களின் இணைப்புப் பண்புகள் என்பது கரைசலில் உள்ள கரைபொருள் துகள்களின் எண்ணிக்கையை மட்டுமே சார்ந்து, அவற்றின் தன்மையைச் சாராத பண்புகளாகும். அத்தகைய பண்புகள்

    (a) ஆவி அழுத்தத்தில் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பு: ஒரு ஆவியாகாத கரைபொருளைச் சேர்க்கும்போது, கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் கரைப்பானை விடக் குறைவாக இருப்பது கவனிக்கப்படுகிறது. ரவுல்ட்டின் விதியின்படி ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பு கரைபொருளின் மோல் பின்னத்திற்குச் சமம்.

    (b) கொதிநிலை உயர்வு \( \Delta \mathrm{T_b} \): கரைசல் தூய கரைப்பானை விட அதிக வெப்பநிலையில் கொதிக்கிறது. இது கரைசலின் குறைந்த ஆவி அழுத்தம் மற்றும் கொதிக்கச் சூடாக்கும்போது அது வளிமண்டல அழுத்தத்தை அடையும் வெப்பநிலை கரைப்பானை விட மிக அதிகமாக இருப்பதால் ஏற்படுகிறது.

    (c) உறைநிலைத் தாழ்வு: கரைசலின் உறைநிலை கரைப்பானை விட மிகக் குறைவாக உள்ளது, ஏனெனில் திட மற்றும் திரவம் ஒரே ஆவி அழுத்தத்தைக் கொண்டிருக்கும் வெப்பநிலை கரைப்பானை விட மிகக் குறைவாகும்.

    (d) சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம்: ஒரு கரைப்பானின் மூலக்கூறுகள் ஒரு கரைசலில் இருந்து மற்றொரு கரைசலுக்குச் செல்லும் தன்னிச்சையான ஓட்டம் சவ்வூடுபரவல் எனப்படும்.

    சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் \( (\pi) \) என்பது ஒரு பகுதி ஊடுருவக்கூடிய சவ்வு வழியாக தூய கரைப்பான் அதற்குள் செல்வதைத் தடுக்க கரைசல் பக்கத்திற்கு (அதிக செறிவு கரைசல்) பயன்படுத்தப்பட வேண்டிய அழுத்தமாகும்.

    இயல்பற்ற இணைப்புப் பண்புகள்

    கரைபொருள்கள் ஒரு கரைசலில் ஏதேனும் சேர்க்கை அல்லது பிரிகைக்கு உட்பட்டால், அவை இயல்பற்ற இணைப்புப் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன. கரைப்பானில் கரைபொருள்களின் சேர்க்கை அல்லது பிரிகையின் அளவை வான்ட் ஹாஃப் காரணி அளவிடுமுறையில் விளக்குகிறது.

    மதிப்பீடு

    I. சிறந்த விடையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.

    1. \( 250 \ \mathrm{g} \) நீரில் கரைந்த \( 1.8 \ \mathrm{g} \) குளுக்கோஸ் கொண்ட கரைசலின் மோலாலிட்டி a) \( 0.2 \ \mathrm{M} \) b) \( 0.01 \ \mathrm{M} \) c) \( 0.02 \ \mathrm{M} \) d) \( 0.04 \ \mathrm{M} \)

    2. பின்வரும் செறிவு உறுப்புகளில் எது / எவை வெப்பநிலையிலிருந்து சுயாதீனமானது? a) மோலாலிட்டி b) மோலாரிட்டி c) மோல் பின்னம் d) (a) மற்றும் (c)

    3. இரைப்பை அமிலம், HCl இன் ஒரு நீர்த்த கரைசல், அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் வினைபுரிந்து நடுநிலையாக்கப்படலாம்

      \[ \mathrm{Al(OH)_3 + 3HCl(aq) \rightarrow AlCl_3 + 3H_2O} \]

      \( 21 \ \mathrm{mL} \) \( 0.1 \ \mathrm{M} \ \mathrm{HCl} \) ஐ நடுநிலையாக்க எத்தனை மில்லிலிட்டர்கள் \( 0.1 \ \mathrm{M} \ \mathrm{Al(OH)_3} \) கரைசல் தேவை? a) \( 14 \ \mathrm{mL} \) b) \( 7 \ \mathrm{mL} \) c) \( 21 \ \mathrm{mL} \) d) இவை எதுவுமில்லை

    4. காற்றில் நைட்ரஜனின் பகுதி அழுத்தம் 0.76 atm மற்றும் \( 300 \ \mathrm{K} \) இல் அதன் ஹென்றியின் விதி மாறிலி \( 7.6 \times 10^{4} \) atm ஆகும். \( 300 \ \mathrm{K} \) இல் நீர் வழியாக குமிழியிடப்படும் போது கிடைக்கும் கரைசலில் நைட்ரஜன் வாயுவின் மோல் பின்னம் என்ன? a) \( 1 \times 10^{-4} \) b) \( 1 \times 10^{-6} \) c) \( 2 \times 10^{-5} \) d) \( 1 \times 10^{-5} \)

    5. \( 350 \ \mathrm{K} \) இல் நீரில் நைட்ரஜன் வாயுவின் கரைதிறனுக்கான ஹென்றியின் விதி மாறிலி \( 8 \times 10^{4} \) atm ஆகும். காற்றில் நைட்ரஜனின் மோல் பின்னம் 0.5 ஆகும். \( 350 \ \mathrm{K} \) மற்றும் 4 atm அழுத்தத்தில் 10 மோல்கள் நீரில் காற்றிலிருந்து கரைந்துள்ள நைட்ரஜனின் மோல்களின் எண்ணிக்கை a) \( 4 \times 10^{-4} \) b) \( 4 \times 10^{4} \) c) \( 2 \times 10^{-2} \) d) \( 2.5 \times 10^{-4} \)

    6. சிறந்த கரைசலுக்கு பின்வருவனவற்றில் எது தவறானது? a) \( \Delta \mathrm{H_{mix}} = 0 \) b) \( \Delta \mathrm{U_{mix}} = 0 \) c) \( \Delta \mathrm{P} = \mathrm{P_{observed}} - \mathrm{P_{calculated \ by \ Raoults \ law}} = 0 \) d) \( \Delta \mathrm{G_{mix}} = 0 \)

    7. பின்வரும் வாயுக்களில் எது ஹென்றியின் விதி மாறிலியின் குறைந்த மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது? a) \( \mathrm{N_2} \) b) \( \mathrm{He} \) c) \( \mathrm{CO_2} \) d) \( \mathrm{H_2} \)

    8. \( \mathrm{P_1} \) மற்றும் \( \mathrm{P_2} \) ஆகியவை முறையே ஒரு சிறந்த இருமக் கரைசலின் தூய திரவ கூறுகள் 1 மற்றும் 2 இன் ஆவி அழுத்தங்களாகும், \( \mathbf{x_1} \) கூறு 1 இன் மோல் பின்னத்தைக் குறிக்கிறது என்றால், 1 மற்றும் 2 ஆல் உருவாக்கப்பட்ட கரைசலின் மொத்த அழுத்தம் a) \( \mathrm{P_1 + x_1(P_2 - P_1)} \) b) \( \mathrm{P_2 - x_1(P_2 + P_1)} \) c) \( \mathrm{P_1 - x_2(P_1 - P_2)} \) d) \( \mathrm{P_1 + x_2(P_1 - P_2)} \)

    9. ஒரு கரைசலின் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் \( (\pi) \) பின்வரும் தொடர்பால் கொடுக்கப்படுகிறது a) \( \pi = \mathrm{nRT} \) b) \( \pi \mathrm{V} = \mathrm{nRT} \) c) \( \pi \mathrm{RT} = \mathrm{n} \) d) இவை எதுவுமில்லை

    10. பின்வரும் இருமத் திரவக் கலவைகளில் எது ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து நேர்மறை விலகலை வெளிப்படுத்துகிறது? a) அசிட்டோன் + குளோரோஃபார்ம் b) நீர் + நைட்ரிக் அமிலம் c) HCl + நீர் d) எத்தனால் + நீர்

    11. A மற்றும் B ஆகிய இரண்டு வாயுக்களுக்கான ஹென்றியின் விதி மாறிலிகள் முறையே \( \mathbf{x} \) மற்றும் \( \mathbf{y} \) ஆகும். A மற்றும் B இன் மோல் பின்னங்களின் விகிதம் 0.2 ஆகும். நீரில் கரைந்துள்ள B மற்றும் A இன் மோல் பின்னத்தின் விகிதம் a) \( \frac{2x}{y} \) b) \( \frac{y}{0.2x} \) c) \( \frac{0.2x}{y} \) d) \( \frac{5x}{y} \)

    12. \( 100^{\circ}C \) இல் \( 100 \ \mathrm{g} \) நீரில் \( 6.5 \ \mathrm{g} \) கரைபொருளைக் கொண்ட கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் \( 732 \ \mathrm{mm} \) ஆகும். \( \mathrm{K_b} = 0.52 \) எனில், இந்த கரைசலின் கொதிநிலை a) \( 102^{\circ}C \) b) \( 100^{\circ}C \) c) \( 101^{\circ}C \) d) \( 100.52^{\circ}C \)

    13. ரவுல்ட்டின் விதியின்படி, ஒரு கரைசலுக்கான ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பு எதற்குச் சமம்? a) கரைப்பானின் மோல் பின்னம் b) கரைபொருளின் மோல் பின்னம் c) கரைபொருளின் மோல்களின் எண்ணிக்கை d) கரைப்பானின் மோல்களின் எண்ணிக்கை

    14. ஒரே வெப்பநிலையில், பின்வரும் எந்த இணை கரைசல்கள் சமஅழுத்தக் கரைசல்களாகும்? a) \( 0.2 \ \mathrm{M} \ \mathrm{BaCl_2} \) மற்றும் \( 0.2 \ \mathrm{M} \) யூரியா b) \( 0.1 \ \mathrm{M} \) குளுக்கோஸ் மற்றும் \( 0.2 \ \mathrm{M} \) யூரியா c) \( 0.1 \ \mathrm{M} \) NaCl மற்றும் \( 0.1 \ \mathrm{M} \ \mathrm{K_2SO_4} \) d) \( 0.1 \ \mathrm{M} \ \mathrm{Ba(NO_3)_2} \) மற்றும் \( 0.1 \ \mathrm{M} \ \mathrm{Na_2SO_4} \)

    15. ஒரு மின்பகாப் பொருளல்லாத (X) இன் ஆதாய் சூத்திரம் \( \mathrm{CH_2O} \) ஆகும். ஆறு கிராம் X கொண்ட கரைசல், அதே வெப்பநிலையில் \( 0.025 \ \mathrm{M} \) குளுக்கோஸ் கரைசலின் அதே சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தைச் செலுத்துகிறது. X இன் மூலக்கூறு சூத்திரம் a) \( \mathrm{C_2H_4O_2} \) b) \( \mathrm{C_8H_{16}O_8} \) c) \( \mathrm{C_4H_8O_4} \) d) \( \mathrm{CH_2O} \)

    16. கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் நீரில் கரைந்த ஆக்ஸிஜனின் கரைசலுக்கான \( \mathrm{K_H} \) \( 4 \times 10^{4} \) atm ஆகும். காற்றில் ஆக்ஸிஜனின் பகுதி அழுத்தம் 0.4 atm எனில், கரைசலில் ஆக்ஸிஜனின் மோல் பின்னம் a) \( 4.6 \times 10^{3} \) b) \( 1.6 \times 10^{4} \) c) \( 1 \times 10^{-5} \) d) \( 1 \times 10^{5} \)

    17. \( 1.25 \ \mathrm{M} \) சல்பூரிக் அமிலத்தின் நார்மாலிட்டி a) \( 1.25 \ \mathrm{N} \) b) \( 3.75 \ \mathrm{N} \) c) \( 2.5 \ \mathrm{N} \) d) \( 2.25 \ \mathrm{N} \)

    18. X மற்றும் Y ஆகிய இரண்டு திரவங்கள் கலக்கும்போது ஒரு சூடான கரைசலைக் கொடுக்கின்றன. கரைசல் a) சிறந்தது b) சிறந்ததல்லாதது மற்றும் ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து நேர்மறை விலகலைக் காட்டுகிறது c) சிறந்தது மற்றும் ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து எதிர்மறை விலகலைக் காட்டுகிறது d) சிறந்ததல்லாதது மற்றும் ரவுல்ட்டின் விதியிலிருந்து எதிர்மறை விலகலைக் காட்டுகிறது

    19. நீரில் உள்ள சர்க்கரைக் கரைசலின் ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பு \( 3.5 \times 10^{-3} \) ஆகும். அந்த கரைசலில் நீரின் மோல் பின்னம் a) \( 0.0035 \) b) \( 0.35 \) c) \( 0.0035 / 18 \) d) \( 0.9965 \)

    20. \( 92 \ \mathrm{g} \) டோலுயீனில் அதன் ஆவி அழுத்தத்தை \( 90\% \) குறைக்க கரைக்கப்பட வேண்டிய ஒரு ஆவியாகாத கரைபொருளின் (மோலார் நிறை \( 80 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \)) நிறை a) \( 10 \ \mathrm{g} \) b) \( 20 \ \mathrm{g} \) c) \( 9.2 \ \mathrm{g} \) d) \( 8.89 \ \mathrm{g} \)

    21. ஒரு கரைசலுக்கு, சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் \( (\pi) \) மற்றும் செறிவு (c in mol \( \mathrm{L^{-1}} \)) ஆகியவற்றின் வரைபடம் \( 310 \mathrm{R} \) சாய்வுடன் ஒரு நேர்க்கோட்டைக் கொடுக்கிறது, இங்கு ‘R’ என்பது வாயு மாறிலி. சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் அளவிடப்பட்ட வெப்பநிலை a) \( 310 \times 0.082 \ \mathrm{K} \) b) \( 310^{\circ}C \) c) \( 37^{\circ}C \) d) \( \frac{310}{0.082} \ \mathrm{K} \)

    22. ஒரு புரதத்தின் \( 200 \ \mathrm{ml} \) நீர்த்த கரைசலில் 1.26 g புரதம் உள்ளது. \( 300 \ \mathrm{K} \) இல், இந்தக் கரைசலின் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் \( 2.52 \times 10^{-3} \) bar ஆகக் காணப்படுகிறது. புரதத்தின் மோலார் நிறை \( (\mathrm{R} = 0.083 \ \mathrm{L \ bar \ mol^{-1} \ K^{-1}}) \) a) \( 62.22 \ \mathrm{Kg \ mol^{-1}} \) b) \( 12444 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \) c) \( 300 \ \mathrm{g \ mol^{-1}} \) d) இவை எதுவுமில்லை

    23. வலிமையான மின்பகுளி பேரியம் ஹைட்ராக்சைட்டின் நீர்த்த நீர்க்கரைசலுக்கான வான்ட் ஹாஃப் காரணி (i) (NEET) a) 0 b) 1 c) 2 d) 3

    24. \( 10\% \ \mathrm{W/W} \) நீர்த்த சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசலின் மோலாலிட்டி என்ன? a) 2.778 b) 2.5 c) 10 d) 0.4

    25. ஒரு சேர்க்கையடையும் கரைபொருளின், ’n’ மூலக்கூறுகள் கரைசலில் சேர்க்கைக்கு உட்படும், அதன் அளவிற்கான சரியான சமன்பாடு a) \( \alpha = \frac{n(i - 1)}{n - 1} \) b) \( \alpha^2 = \frac{n(i - 1)}{(n - 1)} \) c) \( \alpha = \frac{n(i - 1)}{1 - n} \) d) \( \alpha = \frac{n(1 - i)}{n(1 - i)} \)

    26. பின்வரும் நீர்த்த கரைசல்களில் எது அதிக கொதிநிலையைக் கொண்டுள்ளது? a) \( 0.1 \ \mathrm{M} \ \mathrm{KNO_3} \) b) \( 0.1 \ \mathrm{M} \ \mathrm{Na_3PO_4} \) c) \( 0.1 \ \mathrm{M} \ \mathrm{BaCl_2} \) d) \( 0.1 \ \mathrm{M} \ \mathrm{K_2SO_4} \)

    27. நீருக்கான உறைநிலைத் தாழ்வு மாறிலி \( 1.86^{\circ} \mathrm{K \ kg \ mol^{-1}} \) ஆகும். \( 5 \ \mathrm{g} \ \mathrm{Na_2SO_4} \) \( 45 \ \mathrm{g} \) நீரில் கரைக்கப்பட்டால், உறைநிலைத் தாழ்வு \( 3.64^{\circ}C \) ஆகும். \( \mathrm{Na_2SO_4} \) க்கான வான்ட் ஹாஃப் காரணி a) 2.50 b) 2.63 c) 3.64 d) 5.50

    28. சம மோலால் நீர்த்த கரைசல்கள் NaCl மற்றும் KCl தயாரிக்கப்படுகின்றன. NaCl இன் உறைநிலை \( -2^{\circ}C \) எனில், KCl கரைசலின் உறைநிலை எதிர்பார்க்கப்படுகிறது a) \( -2^{\circ}C \) b) \( -4^{\circ}C \) c) \( -1^{\circ}C \) d) \( 0^{\circ}C \)

    29. ஃபீனால் பென்சீனில் இருமடங்காகி, 0.54 என்ற வான்ட் ஹாஃப் காரணியைக் கொண்டுள்ளது. சேர்க்கையின் அளவு என்ன? a) 0.46 b) 92 c) 46 d) 0.92

    30. கூற்று: ஒரு சிறந்த கரைசல் ரவுல்ட்டின் விதியைப் பின்பற்றுகிறது காரணம்: ஒரு சிறந்த கரைசலில், கரைப்பான்-கரைப்பான் மற்றும் கரைபொருள்-கரைபொருள் இடைவினைகள் கரைபொருள்-கரைப்பான் இடைவினைகளைப் போலவே இருக்கும். a) கூற்று மற்றும் காரணம் இரண்டும் உண்மை மற்றும் காரணம் கூற்றின் சரியான விளக்கம் b) கூற்று மற்றும் காரணம் இரண்டும் உண்மை ஆனால் காரணம் கூற்றின் சரியான விளக்கம் அல்ல c) கூற்று உண்மை ஆனால் காரணம் தவறு d) கூற்று மற்றும் காரணம் இரண்டும் தவறு

    II. பின்வரும் கேள்விகளுக்குச் சுருக்கமான விடையை எழுதுக

    1. (i) மோலாலிட்டி (ii) நார்மாலிட்டி ஆகியவற்றை வரையறுக்கவும்

    2. திரவத்தின் ஆவி அழுத்தம் என்றால் என்ன? ஆவி அழுத்தத்தின் ஒப்பீட்டுக் குறைப்பு என்றால் என்ன?

    3. ஹென்றியின் விதியைக் கூறி விளக்குங்கள்

    4. ரவுல்ட்டின் விதியைக் கூறி, கரைப்பானில் ஆவியாகாத கரைபொருள் கரைக்கப்படும்போது ஆவி அழுத்தக் குறைப்பிற்கான வெளிப்பாட்டைப் பெறுக

    5. மோலால் தாழ்வு மாறிலி என்றால் என்ன? இது கரைபொருளின் தன்மையைச் சார்ந்ததா?

    6. சவ்வூடுபரவல் என்றால் என்ன?

    7. ‘சமஅழுத்தக் கரைசல்’ என்ற சொல்லை வரையறுக்கவும்.

    8. உங்களுக்கு ஒரு திட ‘A’ மற்றும் தண்ணீரில் கரைந்த A இன் மூன்று கரைசல்கள் - ஒன்று நிறைவுற்றது, ஒன்று நிறைவுறாதது, மற்றும் ஒன்று மிகை நிறைவுற்றது - கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. எந்தக் கரைசல் எது என்பதை நீங்கள் எவ்வாறு தீர்மானிப்பீர்கள்?

    9. கரைதிறன் மீதான அழுத்தத்தின் விளைவை விளக்குங்கள்.

    10. 12 M அடர்த்தியான ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தின் மாதிரி 1.2 g L\(^{-1}\) அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது. மோலாலிட்டியைக் கணக்கிடுங்கள்.

    11. 0.25 M குளுக்கோஸ் கரைசல் 370.28 K இல் தோராயமாக இரத்தத்தின் அதே சவ்வூடுபரவல் அழுத்தத்தைக் கொண்டுள்ளது. இரத்தத்தின் சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் என்ன?

    12. \( 500 \ \mathrm{g} \) நீரில் கரைந்த \( 7.5 \ \mathrm{g} \) கிளைசின் \( (\mathrm{NH_2 - CH_2 - COOH}) \) கொண்ட கரைசலின் மோலாலிட்டியைக் கணக்கிடுங்கள்.

    13. எந்தக் கரைசல் குறைந்த உறைநிலையைக் கொண்டுள்ளது? \( 100 \ \mathrm{g} \) நீரில் \( 10 \ \mathrm{g} \) மெத்தனால் \( (\mathrm{CH_3OH}) \) (அல்லது) \( 200 \ \mathrm{g} \) நீரில் \( 20 \ \mathrm{g} \) எத்தனால் \( (\mathrm{C_2H_5OH}) \).

    14. ஒரு லிட்டர் \( 10^{-4} \ \mathrm{M} \) பொட்டாசியம் சல்பேட்டில் எத்தனை மோல்கள் கரைபொருள் துகள்கள் உள்ளன?

    15. ஒரு குறிப்பிட்ட நிலையான வெப்பநிலையில் பென்சீனில் மீத்தேனின் கரைதிறனுக்கான ஹென்றியின் விதி மாறிலி \( 4.2 \times 10^{-5} \ \mathrm{mm} \ \mathrm{Hg} \) ஆகும். இந்த வெப்பநிலையில், மீத்தேனின் கரைதிறனைக் கணக்கிடுங்கள் i) \( 750 \ \mathrm{mm} \ \mathrm{Hg} \) ii) \( 840 \ \mathrm{mm} \ \mathrm{Hg} \)

    16. ஒரு குறிப்பிட்ட கரைசலுக்கு நீரின் கவனிக்கப்பட்ட உறைநிலைத் தாழ்வு \( 0.093^{\circ}C \) ஆகும். கரைசலின் செறிவை மோலாலிட்டியில் கணக்கிடுங்கள். நீருக்கான மோலால் தாழ்வு மாறிலி \( 1.86 \ \mathrm{K \ kg \ mol^{-1}} \) எனக் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

    17. கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் தூய பென்சீனின் \( (\mathrm{C_6H_6}) \) ஆவி அழுத்தம் \( 640 \ \mathrm{mm} \ \mathrm{Hg} \) ஆகும். \( 40 \ \mathrm{g} \) பென்சீனில் \( 2.2 \ \mathrm{g} \) ஆவியாகாத கரைபொருள் சேர்க்கப்படுகிறது. கரைசலின் ஆவி அழுத்தம் \( 600 \ \mathrm{mm} \ \mathrm{Hg} \) ஆகும். கரைபொருளின் மோலார் நிறையைக் கணக்கிடுங்கள்.

    ஐ.சி.டி மூலை

    சவ்வூடுபரவல்

    இந்தக் கருவியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், நீங்கள் சவ்வூடுபரவல் செயல்முறையைக் காட்சிப்படுத்த முடியும், இது இந்தச் செயல்முறையின் தெளிவான புரிதலை அளிக்கிறது.

    தயவுசெய்து https://pbslm-contrib.s3.amazonaws.com/WGBH/arct15/SimBucket/Simulations/osmosis/content/index.html என்ற URL க்குச் செல்லவும் (அல்லது) வலது பக்கத்தில் உள்ள QR குறியீட்டை ஸ்கேன் செய்யவும்.

    படிகள்

    • உலாவியைத் திறந்து கொடுக்கப்பட்ட URL ஐ தட்டச்சு செய்யவும் (அல்லது) QR குறியீட்டை ஸ்கேன் செய்யவும்.
    • இப்போது நீங்கள் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி இணையப் பக்கத்தைக் காண்பீர்கள்.
    • இரண்டு பிரிவுகளும் ஒரு பகுதி ஊடுருவக்கூடிய சவ்வினால் பிரிக்கப்பட்டுள்ளன.
    • இடது பக்கத்தில் (பெட்டி 2) தூய கரைப்பான் (நீர்) உள்ளது மற்றும் வலது பக்கத்தில் கரைசல் (கரைபொருள் + நீர்) உள்ளது.
    • ஒவ்வொரு பக்கத்திலும் உள்ள கரைப்பான் மூலக்கூறுகளின் (நீர்) எண்ணிக்கை பெட்டி 3 மற்றும் 5 ஆல் நியமிக்கப்பட்ட பகுதியில் காட்டப்பட்டுள்ளது.
    • இப்போது நீர் மூலக்கூறுகள் கரைப்பான் பக்கத்திலிருந்து கரைசல் பக்கத்திற்கு சவ்வு வழியாக நகர்வதை நீங்கள் காணலாம். இது இருபுறமும் உள்ள நீர் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையின் மாற்றத்தில் பிரதிபலிக்கிறது.
    • பெட்டி 1 இல் உள்ள மீட்டமை பொத்தானைக் கிளிக் செய்வதன் மூலம் நீங்கள் உருவகப்படுத்துதலை மீண்டும் தொடங்கலாம்.