ឧទាហរណ៍សំណួរ និងការពិភាក្សាអំពីការថយចុះសម្ពាធចំហាយនៃដំណោះស្រាយ
ការថយចុះសម្ពាធចំហាយនៃដំណោះស្រាយ (ការថយចុះសម្ពាធចំហាយ) គឺជាលក្ខណៈសម្បត្តិប្រមូលផ្តុំនៃដំណោះស្រាយ ដែលអាស្រ័យតែលើចំនួនភាគល្អិតរលាយ មិនមែនលើលក្ខណៈគីមីនៃភាគល្អិតទាំងនោះទេ។ ដើម្បីសម្រួលដល់ការយល់ដឹង យើងនឹងពិភាក្សាអំពីគោលគំនិតនេះតាមរយៈឧទាហរណ៍ និងការពិភាក្សាលម្អិតមួយចំនួន។
គំនិតជាមូលដ្ឋាននៃការធ្លាក់ចុះសម្ពាធចំហាយទឹក
នៅពេលដែលសារធាតុងាយនឹងបង្កជាឧស្ម័នត្រូវបានរំលាយនៅក្នុងសារធាតុរំលាយដើម្បីបង្កើតជាដំណោះស្រាយ សម្ពាធចំហាយនៃដំណោះស្រាយជាធម្មតាទាបជាងសម្ពាធចំហាយនៃសារធាតុរំលាយសុទ្ធនៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាការបន្ថយសម្ពាធចំហាយ។ មូលហេតុចម្បងនៃដំណើរការនេះគឺវត្តមាននៃភាគល្អិតរលាយ ដែលកាត់បន្ថយប្រូបាប៊ីលីតេនៃម៉ូលេគុលសារធាតុរំលាយដែលផ្លាស់ទីទៅក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ន ដោយហេតុនេះបន្ថយសម្ពាធចំហាយ។
ការថយចុះសម្ពាធចំហាយនេះអាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្ត៖
\[ \Delta P = P^\text{0} – P \]
កន្លែងណា៖
–\(\Delta P\) គឺជាការថយចុះនៃសម្ពាធចំហាយទឹក។
–\( P^\text{0} \) គឺជាសម្ពាធចំហាយនៃសារធាតុរំលាយសុទ្ធ។
–\(P\) គឺជាសម្ពាធចំហាយនៃដំណោះស្រាយ។
ការធ្លាក់ចុះសម្ពាធចំហាយក៏អាចត្រូវបានបង្ហាញដោយប្រើសមីការ Raoult ដូចជា៖
\[ \Delta P = x_{\text{solute}} \cdot P^\text{0} \]
កន្លែងណា៖
– \( x_{\text{solute}} \) គឺជាប្រភាគម៉ូលនៃសារធាតុរលាយ។
ចំពោះឧទាហរណ៍ខាងក្រោម ចូរយើងសន្មតថាយើងមានសារធាតុរំលាយសុទ្ធ និងសារធាតុរំលាយផ្សេងៗក្រោមលក្ខខណ្ឌស្តង់ដារ។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 1
សំណួរ៖
ឧបមាថាយើងមានដំណោះស្រាយមួយដែលមានផ្ទុកអ៊ុយរ៉េ (NH2CONH2) ចំនួន 10 ក្រាម រលាយក្នុងទឹក 90 ក្រាម។ សម្ពាធចំហាយទឹកសុទ្ធនៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយគឺ 23.76 mmHg។ គណនាសម្ពាធចំហាយទឹកនៃដំណោះស្រាយ។
ប៉េបាហាសាន៖
ជំហានទី 1: គណនាចំនួនម៉ូលនៃអ៊ុយរ៉េ និងទឹក។
– ម៉ាស់ម៉ូលនៃអ៊ុយរ៉េ (NH\(_2\)CONH\(_2\)): 60 ក្រាម/ម៉ូល។
- ចំនួនម៉ូលនៃអ៊ុយរ៉េ៖
\[ \text{ម៉ូល អ៊ុយរ៉េ} = \frac{10\text{ ក្រាម}}{60\text{ ក្រាម/ម៉ូល}} = 0.167 \text{ ម៉ូល} \]
– ម៉ាស់ម៉ូលនៃទឹក (H\(_2\)O): 18 ក្រាម/ម៉ូល។
- ចំនួនម៉ូលទឹក៖
\[ \text{ម៉ូលទឹក} = \frac{90\text{ ក្រាម}}{18\text{ ក្រាម/ម៉ូល}} = 5\text{ ម៉ូល} \]
ជំហានទី 2: គណនាប្រភាគម៉ូលនៃអ៊ុយរ៉េ។
\[ x_{\text{urea}} = \frac{\text{ម៉ូល អ៊ុយរ៉េ}}{\text{ម៉ូល អ៊ុយរ៉េ} + \text{ទឹកម៉ូល}} = \frac{0.167}{0.167 + 5} = 0.0326 \]
ជំហានទី 3: គណនាការធ្លាក់ចុះសម្ពាធចំហាយទឹក។
\[ \Delta P = x_{\text{urea}} \cdot P^\text{0}_{\text{air}} \]
\[ \Delta P = 0.0326 \cdot 23.76 \text{ mmHg} = 0.774 \text{ mmHg} \]
ជំហានទី 4: គណនាសម្ពាធចំហាយនៃដំណោះស្រាយ។
\[ P_{\text{solution}} = P^\text{0}_{\text{water}} – \Delta P \]
\[ P_{\text{solution}} = 23.76 \text{ mmHg} – 0.774 \text{ mmHg} = 22.986 \text{ mmHg} \]
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 2
សំណួរ៖
ដំណោះស្រាយមួយត្រូវបានរៀបចំដោយការរំលាយសូដ្យូមក្លរួ (NaCl) ចំនួន 58.5 ក្រាមក្នុងទឹក 200 ក្រាម។ គណនាសម្ពាធចំហាយដែលថយចុះនៅសីតុណ្ហភាព 50°C ដែលសម្ពាធចំហាយនៃទឹកសុទ្ធគឺ 92.5 mmHg។
ប៉េបាហាសាន៖
ជំហានទី 1: គណនាចំនួនម៉ូលនៃ NaCl និងទឹក។
– ម៉ាស់ម៉ូលនៃ NaCl៖ 58.5 ក្រាម/ម៉ូល។
- ចំនួនម៉ូលនៃ NaCl៖
\[ \text{mol NaCl} = \frac{58.5\text{ g}}}{58.5\text{ g/mol}} = 1\text{ mol} \]
– ម៉ាស់ម៉ូលនៃទឹក (H\(_2\)O): 18 ក្រាម/ម៉ូល។
- ចំនួនម៉ូលទឹក៖
\[ \text{ម៉ូលទឹក} = \frac{200\text{ ក្រាម}}{18\text{ ក្រាម/ម៉ូល}} = 11.11\text{ ម៉ូល} \]
ជំហានទី 2: ចងចាំថា អ៊ីយ៉ូដនីយកម្មពេញលេញនៃ NaCl បង្កើតបានជាអ៊ីយ៉ុងចំនួន 2 ក្នុងមួយឯកតារូបមន្ត (Na\(^+\) និង Cl\(^-\))។
\[ n_{\text{total}} = n_{\text{NaCl}} \cdot 2 = 1 \cdot 2 = 2 \text{ អ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុល} \]
ជំហានទី 3: គណនាប្រភាគម៉ូលនៃសារធាតុរលាយ។
\[ x_{\text{NaCl}} = \frac{n_{\text{total}}}{n_{\text{total}} + n_{\text{air}}} = \frac{2}{2 + 11.11} = 0.152 \]
ជំហានទី 4: គណនាការធ្លាក់ចុះសម្ពាធចំហាយទឹក។
\[ \Delta P = x_{\text{NaCl}} \cdot P^\text{0}_{\text{air}} \]
\[ \Delta P = 0.152 \cdot 92.5 \text{ mmHg} = 14.06 \text{ mmHg} \]
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 3
សំណួរ៖
ប្រសិនបើគ្លុយកូស (C\(_6\)H\(_{12}\)O\(_6\)) ចំនួន 20 ក្រាម ត្រូវបានរំលាយក្នុងទឹក 150 ក្រាម ហើយសម្ពាធចំហាយទឹកសុទ្ធនៅសីតុណ្ហភាព 25°C គឺ 23.8 mmHg សូមគណនាសម្ពាធចំហាយនៃដំណោះស្រាយ។
ប៉េបាហាសាន៖
ជំហានទី 1: គណនាចំនួនម៉ូលនៃគ្លុយកូស និងទឹក។
– ម៉ាស់ម៉ូលនៃគ្លុយកូស៖ 180 ក្រាម/ម៉ូល។
- ចំនួនម៉ូលនៃគ្លុយកូស៖
\[ \text{ម៉ូលគ្លុយកូស} = \frac{20\text{ ក្រាម} }{180\text{ ក្រាម/ម៉ូល }} = 0.111 \text{ ម៉ូល} \]
– ម៉ាស់ម៉ូលនៃទឹក (H\(_2\)O): 18 ក្រាម/ម៉ូល។
- ចំនួនម៉ូលទឹក៖
\[ \text{ម៉ូលទឹក} = \frac{150\text{ ក្រាម}}{18\text{ ក្រាម/ម៉ូល}} = 8.33\text{ ម៉ូល} \]
ជំហានទី 2: គណនាប្រភាគម៉ូលនៃគ្លុយកូស។
\[ x_{\text{គ្លុយកូស}} = \frac{\text{ម៉ូលគ្លុយកូស}}{\text{ម៉ូលគ្លុយកូស} + \text{ម៉ូលទឹក}} = \frac{0.111}{0.111 + 8.33} = 0.0132 \]
ជំហានទី 3: គណនាការធ្លាក់ចុះសម្ពាធចំហាយទឹក។
\[ \Delta P = x_{\text{គ្លុយកូស}} \cdot P^\text{0}_{\text{ទឹក}} \]
\[ \Delta P = 0.0132 \cdot 23.8 \text{ mmHg} = 0.314 \text{ mmHg} \]
ជំហានទី 4: គណនាសម្ពាធចំហាយនៃដំណោះស្រាយ។
\[ P_{\text{solution}} = P^\text{0}_{\text{water}} – \Delta P \]
\[ P_{\text{solution}} = 23.8 \text{ mmHg} – 0.314 \text{ mmHg} = 23.486 \text{ mmHg} \]
Penutup
ពីឧទាហរណ៍ខាងលើ យើងអាចមើលឃើញថា ការថយចុះសម្ពាធចំហាយនៃដំណោះស្រាយអាចគណនាបានយ៉ាងងាយស្រួល ប្រសិនបើយើងដឹងពីចំនួនម៉ូលនៃសារធាតុរលាយ និងសារធាតុរំលាយ ក៏ដូចជាសម្ពាធចំហាយនៃសារធាតុរំលាយសុទ្ធ។ គោលគំនិតនេះមានកម្មវិធីសំខាន់ៗជាច្រើន ជាពិសេសនៅក្នុងឧស្សាហកម្មគីមី និងឱសថ ដែលការគ្រប់គ្រងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃដំណោះស្រាយមានសារៈសំខាន់ណាស់។ ការយល់ដឹងល្អអំពីគោលគំនិតនេះក៏ជួយក្នុងការសិក្សាបន្ថែមអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិទែរម៉ូឌីណាមិកនៃដំណោះស្រាយផងដែរ។
