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अणुसंख्य गुणधर्म क्या होते हैं?

कक्षा 12 रसायन विज्ञानNCERT अध्याय: विलयनRead this in English

परीक्षा के लिए तैयार उत्तर

अणुसंख्य गुणधर्म, यानी colligative properties, तनु विलयनों के वे गुण हैं जो विलयन के कुल कणों की तुलना में विलेय कणों की संख्या पर निर्भर करते हैं, विलेय की प्रकृति पर नहीं। चार अणुसंख्य गुणधर्म हैं: वाष्प दाब का आपेक्षिक अवनमन, क्वथनांक का उन्नयन (ΔT_b = K_b m), हिमांक का अवनमन (ΔT_f = K_f m) और परासरण दाब (π = CRT)।

विस्तार से समझें

जब कोई अवाष्पशील विलेय विलायक में घुलता है, तो उसके कण सतह का कुछ हिस्सा घेर लेते हैं, इसलिए कम विलायक अणु बाहर निकलते हैं और वाष्प दाब घट जाता है। राउल्ट नियम से (p₁° − p₁)/p₁° = x₂, यानी विलेय का मोल अंश। वाष्प दाब का यही अवनमन बाकी असरों की जड़ है। यह सिर्फ़ इस पर निर्भर है कि विलेय कण कितने हैं, चाहे वे ग्लूकोस के अणु हों, यूरिया के अणु हों या आयन।

द्रव तब उबलता है जब उसका वाष्प दाब वायुमंडलीय दाब के बराबर हो जाए। विलयन का वाष्प दाब कम होता है, इसलिए उसे उबालने के लिए ज़्यादा ताप चाहिए: ΔT_b = K_b m, जहाँ m मोललता है और K_b मोलल उन्नयन स्थिरांक, इकाई K kg mol⁻¹। इसी तरह विलयन कम ताप पर जमता है: ΔT_f = K_f m, K_f मोलल अवनमन स्थिरांक। बर्फ़ीली सड़कों पर नमक डालना इसी से काम करता है: नमक वाला पानी 0 °C से नीचे जमता है, इसलिए बर्फ़ पिघल जाती है।

परासरण दाब वह अतिरिक्त दाब है जो विलयन पर लगाना पड़ता है ताकि अर्धपारगम्य झिल्ली से उसमें विलायक का आना ठीक रुक जाए। तनु विलयन के लिए π = CRT, जहाँ C मोलरता, R गैस स्थिरांक और T ताप है। ये असर कणों की संख्या पर टिके हैं, इसलिए इनसे मोलर द्रव्यमान निकाला जाता है; प्रोटीन और बहुलकों के लिए परासरण दाब सबसे सही है। विद्युत अपघट्य असामान्य मान देते हैं, जिन्हें वान्ट हॉफ़ गुणक i से ठीक किया जाता है।

याद रखने योग्य बातें

  1. अणुसंख्य गुणधर्म सिर्फ़ विलेय कणों की संख्या पर निर्भर करते हैं, उनकी प्रकृति पर नहीं।
  2. वाष्प दाब का आपेक्षिक अवनमन: (p₁° − p₁)/p₁° = x₂ (विलेय का मोल अंश)।
  3. क्वथनांक उन्नयन: ΔT_b = K_b m; हिमांक अवनमन: ΔT_f = K_f m (K_b, K_f की इकाई K kg mol⁻¹)।
  4. परासरण दाब: π = CRT, जहाँ C मोलरता है; बड़े अणुओं का मोलर द्रव्यमान निकालने में उपयोगी।
  5. वान्ट हॉफ़ गुणक i वियोजन या संगुणन का सुधार करता है, जैसे ΔT_f = i K_f m।

परीक्षा टिप

चारों गुणधर्मों के नाम लिखिए और हर सूत्र संकेत व इकाई के साथ लिखिए: ΔT_b = K_b m और ΔT_f = K_f m (K kg mol⁻¹), π = CRT। संख्यात्मक प्रश्नों में मोललता निकालने से पहले ग्राम को मोल और विलायक का द्रव्यमान kg में बदलिए, और विद्युत अपघट्य के लिए i लगाइए।

छात्र यह भी पूछते हैं

ठंडी जगहों पर सड़क की बर्फ़ नमक डालने से क्यों पिघलती है?
नमक बर्फ़ पर मौजूद पानी की पतली परत में घुलकर विलयन बनाता है। घुले हुए आयन पानी का हिमांक 0 °C से नीचे कर देते हैं, यही हिमांक का अवनमन है। उस समय के ताप पर बर्फ़ इस विलयन के संपर्क में जमी नहीं रह पाती, इसलिए पिघल जाती है।
0.1 m NaCl का हिमांक अवनमन 0.1 m ग्लूकोस से लगभग दोगुना क्यों होता है?
ग्लूकोस पानी में पूरे अणु के रूप में रहता है, लेकिन NaCl, Na⁺ और Cl⁻ आयनों में टूट जाता है। इसलिए 0.1 m NaCl लगभग 0.2 m कण देता है। अणुसंख्य गुणधर्म कणों की संख्या पर निर्भर हैं, इसलिए अवनमन लगभग दोगुना होता है; वान्ट हॉफ़ गुणक i लगभग 2 होता है।
प्रोटीन का मोलर द्रव्यमान निकालने के लिए परासरण दाब क्यों बेहतर है?
प्रोटीन और बहुलकों का मोलर द्रव्यमान बहुत ज़्यादा होता है, इसलिए उनके विलयन में कण कम होते हैं और क्वथनांक या हिमांक में बहुत छोटा बदलाव आता है। परासरण दाब तब भी मापा जा सकता है, कमरे के ताप पर मापा जाता है और मोलरता लेता है, इसलिए गर्मी से खराब होने वाले जैव-अणुओं के लिए ठीक है।

अध्याय के नाम से अपनी किताब में विषय खोजें और अपने संस्करण से मिलान करें; नाम और क्रम बदल सकते हैं। ये Know.it की व्याख्याएँ हैं, आधिकारिक NCERT समाधान नहीं।