ဖျော်ရည်များ၏ colligative ဂုဏ်သတ္တိများကို ဆွေးနွေးသည့် ဥပမာမေးခွန်းများ
ပျော်ရည်များ၏ ကော်လီဂတေ့ဗ်ဂုဏ်သတ္တိများသည် ပျော်ရည်အမျိုးအစား သို့မဟုတ် သဘောသဘာဝပေါ်တွင် မူတည်ခြင်းမဟုတ်ဘဲ ပျော်ရည်တွင် ပျော်ရည်အမှုန်အရေအတွက်ပေါ်တွင်သာ မူတည်သော ဂုဏ်သတ္တိများဖြစ်သည်။ ကော်လီဂတေ့ဗ်ဂုဏ်သတ္တိ အမျိုးအစားလေးမျိုးရှိသည်- အငွေ့ဖိအားလျှော့ချခြင်း၊ ဆူပွက်အမှတ်မြင့်တက်ခြင်း၊ ရေခဲမှတ်ကျဆင်းခြင်းနှင့် အော့စမိုတစ်ဖိအား။ ဤဆောင်းပါးတွင်၊ ဥပမာပြဿနာများစွာကို ဆွေးနွေးပြီး ပျော်ရည်များ၏ ကော်လီဂတေ့ဗ်ဂုဏ်သတ္တိတစ်ခုစီကို ဆွေးနွေးပါမည်။
၁။ အငွေ့ဖိအား လျော့ကျခြင်း (Raoult's Law)
ပြဿနာ ဥပမာ:
ယူရီးယား ၁၈ ဂရမ် (NH2CONH2) ကို ရေ ၂၀၀ ဂရမ်တွင် ပျော်ဝင်အောင်လုပ်ပါ။ အပူချိန်တစ်ခုတွင် ရေစစ်စစ်၏ အငွေ့ဖိအားသည် ၂၃.၈ mmHg ဖြစ်ပါက ပျော်ရည်၏ အငွေ့ဖိအား လျော့ကျမှုမှာ မည်မျှဖြစ်မည်နည်း။ (ယူရီးယား၏ မိုလာဒြပ်ထု = ၆၀ g/mol)
ဆွေးနွေးချက်:
အငွေ့ဖိအား လျော့ကျခြင်းကို တွက်ချက်ရန်အတွက်၊ ပျော်ဝင်ပစ္စည်း၏ မိုလ်အပိုင်းအစကို တွက်ချက်ရပါမည်။
၁။ ယူရီးယား မိုလ်အရေအတွက်ကို တွက်ချက်ပါ-
\[
\text{ယူရီးယား မိုလ်အရေအတွက်} = \frac{18 \text{ g}}{60 \text{ g/mol}} = 0.3 \text{ mol}
\]
၂။ ရေ၏ မိုလ်အရေအတွက်ကို တွက်ချက်ပါ-
\[
ရေ၏ မိုလာဒြပ်ထု = 18 g/mol
\]
\[
\text{ရေမိုလ်အရေအတွက်} = \frac{200 \text{ g}}{18 \text{ g/mol}} = 11.11 \text{ mol}
\]
၃။ ပျော်ဝင်ပစ္စည်း၏ မိုလ်အပိုင်းအစကို တွက်ချက်ပါ-
\[
x_{\text{urea}} = \frac{0.3 \text{ mol}}{0.3 \text{ mol} + 11.11 \text{ mol}} = 0.0265
\]
၄။ အငွေ့ဖိအား လျော့ကျခြင်း-
\[
\Delta P = P_0 x_{\text{urea}} = ၂၃.၈ \text{ mmHg} \x0.0265 = ၀.၆၃ \text{ mmHg}
\]
၂။ ဆူပွက်အမှတ် မြင့်တက်ခြင်း
ပြဿနာ ဥပမာ:
1 mol NaCl/kg ရေပါဝင်သော ပျော်ရည်၏ ဆူမှတ် မြင့်တက်မှုကား အဘယ်နည်း။ ရေအတွက် Kf သည် 0.52 °C/m2 ဖြစ်သည်။
ဆွေးနွေးချက်:
ပျော်ရည်ရှိ NaCl သည် အိုင်းယွန်း ၂ ခု (Na+ နှင့် Cl-) အဖြစ် ပြိုကွဲသွားသောကြောင့် van 't Hoff factor (i) သည် ၂ ဖြစ်သည်။
၁။ ပျော်ရည်၏ မော်လာလီတီ (m) ကို တွက်ချက်ပါ။
\[
m = \frac{1 \text{ mol}}{1 \text{ kg}} = 1 \text{ m}
\]
၂။ ဆူပွက်မှတ် မြင့်တက်မှု-
\[
\Delta T_b = i \cdot K_b \cdot m = 2 \cdot 0.52 \text{ °C/m} \cdot 1 \text{ m} = 1.04 \text{ °C}
\]
ထို့ကြောင့် ပျော်ရည်၏ ဆူမှတ်တိုးမှုသည် 1.04°C ဖြစ်သည်။
၃။ ရေခဲမှတ် စီးပွားပျက်ကပ်
ပြဿနာ ဥပမာ:
ဂလူးကို့စ် 0.5 mol (C6H12O6)/kg ပါဝင်သော အရည်၏ ရေခဲမှတ် ကျဆင်းမှုကို တွက်ချက်ပါ။ ရေအတွက် Kf သည် 1.86 °C/m3 ဖြစ်သည်။
ဆွေးနွေးချက်:
ဂလူးကို့စ်သည် ပျော်ရည်တွင် ပြိုကွဲခြင်းမရှိသောကြောင့် van 't Hoff factor (i) သည် 1 ဖြစ်သည်။
၁။ ပျော်ရည်၏ မော်လာလီတီ (m) ကို တွက်ချက်ပါ။
\[
m = \frac{0.5 \text{ mol}}{1 \text{ kg}} = 0.5 \text{ m}
\]
၂။ ရေခဲမှတ် ကျဆင်းမှု-
\[
\Delta T_f = i \cdot K_f \cdot m = 1 \cdot 1.86 \text{ °C/m} \cdot 0.5 \text{ m} = 0.93 \text{ °C}
\]
ထို့ကြောင့် ပျော်ရည်၏ ရေခဲမှတ် ကျဆင်းမှုသည် 0.93°C ဖြစ်သည်။
၄။ အော့စမိုတစ်ဖိအား
ပြဿနာ ဥပမာ:
၂၇°C တွင် 0.1 M urea ပျော်ရည်၏ osmotic pressure ကို တွက်ချက်ပါ။ (R = 0.0821 L·atm/K·mol)
ဆွေးနွေးချက်:
Osmotic pressure (\(\pi\)) ကို အောက်ပါပုံသေနည်းကို အသုံးပြု၍ တွက်ချက်နိုင်သည်။
\[
\pi = MRT
\]
၁။ အပူချိန်ကို ကယ်လ်ဗင်သို့ ပြောင်းပါ-
\[
T = ၂၇°C + ၂၇၃.၁၅ = ၃၀၀.၁၅°K
\]
၂။ အော့စမိုတစ်ဖိအားကို တွက်ချက်ပါ-
\[
\pi = 0.1 \text{ M} \times 0.0821 \text{ L·atm/K·mol} \times 300.15 \text{ K}
\]
\[
\pi = ၂.၄၆၁ \text{ atm}
\]
ထို့ကြောင့် ပျော်ရည်၏ အော့စမိုတစ်ဖိအားမှာ 2.461 atm ဖြစ်သည်။
နိဂုံး
ပျော်ရည်များ၏ colligative ဂုဏ်သတ္တိများသည် ပျော်ရည်အမှုန်အရေအတွက်အပေါ် အခြေခံ၍ ပျော်ရည်များ မည်သို့ပြုမူသည်ကို ရိုးရှင်းသော်လည်း အစွမ်းထက်သော ထိုးထွင်းသိမြင်မှုများကို ပေးစွမ်းသည်။ အထက်ပါ ဥပမာများမှတစ်ဆင့်၊ ပျော်ရည်၏ အငွေ့ဖိအား လျှော့ချခြင်း၊ ဆူမှတ် မြင့်တက်ခြင်း၊ ရေခဲမှတ် ကျဆင်းခြင်းနှင့် အော့စမိုတစ်ဖိအားတို့ကို မည်သို့တွက်ချက်ရမည်ကို ကျွန်ုပ်တို့ နားလည်နိုင်ပါသည်။ ဤရှင်းလင်းချက်များနှင့် ဥပမာများသည် ပျော်ရည်များ၏ colligative ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် နေ့စဉ်ဘဝ၊ စက်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များနှင့် သိပ္ပံနည်းကျသုတေသနတွင် ၎င်းတို့၏အသုံးချမှုများဆိုင်ရာ အယူအဆကို နားလည်ရန် အထောက်အကူဖြစ်စေမည်ဟု မျှော်လင့်ပါသည်။
