مضبوط اليڪٽرولائٽس، ڪمزور اليڪٽرولائٽس، ۽ غير اليڪٽرولائٽس تي بحث ڪندڙ مثال سوال
اليڪٽرولائٽس ڪيمسٽري ۾ هڪ بنيادي تصور آهي جيڪو انتهائي اهم آهي، خاص طور تي محلولن سان لاڳاپيل رد عملن جي مطالعي ۾. اليڪٽرولائٽس اهي مرڪب آهن جيڪي، جڏهن پاڻيءَ ۾ حل ٿين ٿا، ته آئن پيدا ڪن ٿا جيڪي محلول کي بجلي هلائڻ جي قابل بڻائين ٿا. آئنن ۾ ورهائڻ جي صلاحيت جي بنياد تي، اليڪٽرولائٽس کي ٽن ڀاڱن ۾ ورهايو ويو آهي: مضبوط اليڪٽرولائٽس، ڪمزور اليڪٽرولائٽس، ۽ غير اليڪٽرولائٽس. هي مضمون انهن ٽنهي قسمن جي اليڪٽرولائٽس سان لاڳاپيل مختلف مثالن جي مسئلن تي بحث ڪندو، انهي سان گڏ سمجهڻ ۾ آسان وضاحتون.
مضبوط اليڪٽرولائٽ
مضبوط اليڪٽرولائٽس اهي مرڪب آهن جيڪي پاڻيءَ ۾ مڪمل طور تي آئنائيز ٿين ٿا. ان جو مطلب آهي ته جڏهن هڪ مضبوط اليڪٽرولائٽ پاڻيءَ ۾ حل ٿئي ٿو، ته ان جا تقريبن سڀئي ماليڪيول آئن ۾ ورهائجي وڃن ٿا. مضبوط اليڪٽرولائٽس جي عام مثالن ۾ لوڻ جهڙوڪ سوڊيم ڪلورائڊ (NaCl)، مضبوط تيزاب جهڙوڪ هائيڊروڪلورڪ ايسڊ (HCl)، ۽ مضبوط بنياد جهڙوڪ سوڊيم هائيڊروڪسائيڊ (NaOH) شامل آهن.
سوال 1:
0,1 M HCl محلول ۾ آئنز جي مولرٽي جو حساب ڪيئن ڪجي؟
بحث:
ايڇ سي ايل هڪ مضبوط تيزاب آهي جيڪو مساوات جي مطابق پاڻي ۾ مڪمل طور تي الڳ ٿي ويندو آهي:
\[ \ٽيڪسٽ{ايڇ سي ايل} \رائيٽ آرو \ٽيڪسٽ{ايڇ}^+ + \ٽيڪسٽ{سي ايل}^- \]
جيئن ته HCl هڪ مضبوط اليڪٽرولائٽ آهي، اسان HCl جي شروعاتي ڪنسنٽريشن (0,1 M) کي H+ ۽ Cl- آئنن جي ڪنسنٽريشن طور وٺي سگهون ٿا. تنهن ڪري، 0,1 M HCl محلول ۾:
[\(\ٽيڪسٽ{H}^+\)] = 0,1 ميٽر
[\(\ٽيڪسٽ{ڪل}^-\)] = 0,1 ميٽر
ڪمزور اليڪٽرولائٽ
ڪمزور اليڪٽرولائٽس صرف جزوي طور تي محلول ۾ آئنائيز ٿين ٿا. ان جو مطلب آهي ته ڪمزور اليڪٽرولائٽ جي ماليڪيولن جو صرف هڪ ننڍڙو حصو پاڻي ۾ حل ٿيڻ تي آئن ٺاهيندو آهي. ڪمزور اليڪٽرولائٽس جي مثالن ۾ ڪمزور تيزاب جهڙوڪ ايسٽڪ ايسڊ (CH3COOH) ۽ ڪمزور بنياد جهڙوڪ امونيا (NH3) شامل آهن.
سوال 2:
0,1 M CH3COOH ۾ آئنائيزيشن ۽ آئن ڪنسنٽريشن جي ڊگري جو تعين ڪريو. CH3COOH لاءِ تيزابي ڊسوسيئيشن ڪانسٽنٽ (\(K_a\)) 1,8 × 10^-5 آهي.
بحث:
پاڻيءَ ۾ CH3COOH جي الڳ ٿيڻ واري رد عمل کي هن طرح لکي سگهجي ٿو:
\[ \ٽيڪسٽ{CH}_3\ٽيڪسٽ{COOH} \رائيٽليفٽهارپون \ٽيڪسٽ{CH}_3\ٽيڪسٽ{COO}^- + \ٽيڪسٽ{H}^+ \]
الڳ ٿيڻ جي درجي (\(\alpha\)) کي تيزاب جي ان حصي جي طور تي بيان ڪيو ويو آهي جيڪو آئنن ۾ الڳ ٿئي ٿو. \(K_a\) جي قدر کي استعمال ڪندي، اسان 0,1 M CH3COOH محلول لاءِ هيٺ ڏنل تعلق لکي سگهون ٿا:
\[ ڪي_ا = [\ٽيڪسٽ{CH}_3\ٽيڪسٽ{COO}^-][\ٽيڪسٽ{H}^+] / [\ٽيڪسٽ{CH}_3\ٽيڪسٽ{COOH}] \]
جيئن ته CH3COOH جو آئنائيزيشن جزوي آهي، ٺهيل آئنن جو ڪنسنٽريشن cα آهي، جتي c CH3COOH جو شروعاتي ڪنسنٽريشن (0,1 M) آهي. پوءِ مساوات ٿيندي:
\[ 1,8 \ ڀيرا 10^{-5} = \frac{(0,1\alpha)(0,1\alpha)}{0,1(1-\alpha)} \]
آسان ڪريو:
\[ 1,8 \ ڀيرا 10^{-5} = \frac{0,01\alpha^2}{0,1 – 0,1\alpha} \]
فرض ڪريو ته α ايترو ننڍو آهي جو اسين α کي ڊسينوميٽر ۾ نظرانداز ڪري سگهون ٿا:
\[ 1,8 \ ڀيرا 10^{-5} \تقريبن 0,01 \ الفا^2 / 0,1 \]
\[ 1,8 \ ڀيرا 10^{-5} \تقريبن \الفا^2 \]
\[ \الفا \تقريبن \sqrt{1,8 \ٽائيم 10^{-5}} \]
\[ \الفا \تقريبن 4,24 \ٽائيم 10^{-3} \]
تنهن ڪري، آئنائيزيشن جو درجو 4,24 × 10^-3 يا 0,424٪ آهي.
محلول ۾ H+ ۽ CH3COO- آئنن جو ڪنسنٽريشن هي آهي:
\[ [\ٽيڪسٽ{H}^+] = 0,1 \ ڀيرا 4,24 \ ڀيرا 10^{-3} \ تقريبن 4,24 \ ڀيرا 10^{-4} \]
\[ [\ٽيڪسٽ{CH}_3\ٽيڪسٽ{COO}^-] = 0,1 \ٽائيم 4,24 \ٽائيم 10^{-3} \لڳ ڀڳ 4,24 \ٽائيم 10^{-4} \]
غير اليڪٽرولائٽس
نان-اليڪٽرولائٽس اهي مرڪب آهن جيڪي آبي محلول ۾ آئنائيز نه ٿا ٿين. ان جو مطلب آهي ته نان-اليڪٽرولائٽ محلول آئن پيدا نٿا ڪن، ۽ ان ڪري بجلي هلائي نٿا سگهن. نان-اليڪٽرولائٽس جي مثالن ۾ کنڊ (سڪروز)، يوريا ۽ الڪوحل شامل آهن.
سوال 3:
0,1 M ايٿانول (C2H5OH) محلول بجلي ڇو نه ٿو هلائي؟
بحث:
ايٿانول جو محلول هڪ غير اليڪٽرولائٽ آهي. ايٿانول، جڏهن پاڻيءَ ۾ حل ٿئي ٿو، ته آئنن ۾ ورهائجي نٿو وڃي. ايٿانول جي ماليڪيولر جوڙجڪ پاڻيءَ جي محلول ۾ برقرار رهي ٿي. محلول ۾ آئنن جي غير موجودگيءَ جي ڪري، ايٿانول بجلي هلائي نٿو سگهي. تنهن ڪري، جيتوڻيڪ ايٿانول پاڻيءَ ۾ آساني سان حل ٿئي ٿو، ڇاڪاڻ ته ڪو به آئن نه ٺهيو آهي، ايٿانول جو محلول ڪنهن به ڪنسنٽريشن تي به بجلي هلائي نٿو سگهي، جنهن ۾ 0,1 ايم شامل آهي.
نتيجو
مضبوط اليڪٽرولائٽس، ڪمزور اليڪٽرولائٽس، ۽ غير اليڪٽرولائٽس جي خاصيتن کي سمجهڻ محلول ڪيمسٽري ۾ هڪ ضروري بنياد آهي. مضبوط اليڪٽرولائٽس پاڻي ۾ مڪمل طور تي آئنائيز ٿين ٿا ۽ ان ڪري بجلي کي چڱي طرح هلائين ٿا، جڏهن ته ڪمزور اليڪٽرولائٽس صرف جزوي طور تي آئنائيز ٿين ٿا، جيڪو گهٽ برقي چالکائي کي ظاهر ڪري ٿو. ٻئي طرف، غير اليڪٽرولائٽس بلڪل به آئنائيز نه ٿا ٿين ۽ ان ڪري بجلي هلائي نه ٿا سگهن. هن تصور کي سمجهڻ شاگردن کي محلول ۾ انهن جي رويي جي بنياد تي مرکبات جي سڃاڻپ ڪرڻ ۽ لاڳاپيل سوالن جا صحيح جواب ڏيڻ ۾ مدد ڪري ٿو.
