විසඳුම්වල කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාතය පිළිබඳ උදාහරණ ප්රශ්න සහ සාකච්ඡාව
කැටි ලක්ෂ්ය අවපාතය ද්රාවණ රසායන විද්යාවේ තීරණාත්මක සහසම්බන්ධ සංසිද්ධියකි. එය බොහෝ ජීව විද්යාත්මක, රසායනික සහ කාර්මික ක්රියාවලීන්ට බලපෑම් කරයි. මෙම ලිපිය කැටි ලක්ෂ්ය අවපාතයේ උදාහරණ කිහිපයක් සාකච්ඡා කරන අතර මෙම සංකල්පය පැහැදිලි කිරීම සඳහා සවිස්තරාත්මක සාකච්ඡා සපයයි.
කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාතය අවබෝධ කර ගැනීම
කැටි ලක්ෂ්ය අවපාතය යනු ද්රාවකයකට ද්රාව්යයක් එකතු කළ විට එහි කැටි ලක්ෂ්යය පහත වැටෙන සංසිද්ධියයි. මෙම ආචරණය ඝට්ටන සංසිද්ධියකි, එනම් කැටි ලක්ෂ්ය අවපාතය රඳා පවතින්නේ ද්රාවණයේ ඇති ද්රාව්ය අංශු ගණන මත මිස ද්රාව්යයේ අනන්යතාවය මත නොවන බවයි.
කැටි ලක්ෂ්ය අවපාතය ගණනය කිරීම සඳහා භාවිතා කරන සාමාන්ය සමීකරණය:
\[
\ඩෙල්ටා T_f = K_f \cdot m
\]
මා:
– \(\ඩෙල්ටා T_f\) යනු කැටි ලක්ෂ්ය අවපාතයයි.
– \(K_f\) යනු ද්රාවකයේ ලාක්ෂණික කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාත නියතයයි.
– \(m\) යනු ද්රාවණයේ මවුලිකතාවයයි (ද්රාව්ය මවුල/ද්රාවක kg).
කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාත උදාහරණ ප්රශ්න
ප්රශ්නය 1
එය දන්නවා:
– ද්රාවණයක් සාදනු ලබන්නේ NaCl ග්රෑම් 5 ක් (මවුලර් බර = 58.5 g/mol) ජලය ග්රෑම් 200 ක දියකරමිනි.
– ජලයේ කැටි ලක්ෂ්ය අවපාත නියතය (K_f) 1.86 °C•kg/mol වේ.
වැඩිදුර කියවන්න:
මෙම ද්රාවණයේ කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාතය ගණනය කරන්න.
සාකච්ඡාව:
1. ද්රාවණයේ මොලලිටි අගය (m) ගණනය කරන්න:
පළමුව, අපි NaCl හි මවුල ගණන ගණනය කරමු:
\[
\text{mol NaCl} = \frac{\text{NaCl (g) හි ස්කන්ධය}}{\text{මවුලර් බර (g/mol)}} = \frac{5 \text{ g}}{58.5 \text{ g/mol}} = 0.0855 \text{ mol}
\]
ඉන්පසු අපි මොලලිටි අගය ගණනය කරමු (ද්රාව්යයේ මවුල/ද්රාවක කිලෝග්රෑම්):
\[
\text{molality} = \frac{\text{mol NaCl}}{\text{ද්රාවක ස්කන්ධය (kg)}} = \frac{0.0855 \text{ mol}}{0.2 \text{ kg}} = 0.4275 \text{ m}
\]
2. කැටි ලක්ෂ්ය අවපාතය ගණනය කරන්න (\(\ඩෙල්ටා T_f\)):
\[
\ඩෙල්ටා T_f = K_f \cdot m = 1.86 \text{ °C•kg/mol} \cdot 0.4275 \text{ m} = 0.79545 \text{ °C}
\]
ඉතින්, මෙම ද්රාවණය 0.79545 °C හි හිමාංක අවපාතයක් අත්විඳිනු ඇත.
ප්රශ්නය 2
එය දන්නවා:
– ද්රාවණයක ජලය ග්රෑම් 250 ක දියකර ඇති ග්ලූකෝස් ග්රෑම් 10 ක් (C₆H₁₂O₆, මවුලික බර = 180 g/mol) අඩංගු වේ.
– ජලය සඳහා කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාත නියතය 1.86 °C•kg/mol වේ.
වැඩිදුර කියවන්න:
මෙම ග්ලූකෝස් ද්රාවණයේ කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාතය කුමක්ද?
සාකච්ඡාව:
1. ද්රාවණයේ මොලලිටි අගය (m) ගණනය කරන්න:
පළමුව, අපි ග්ලූකෝස් මවුල ගණන ගණනය කරමු:
\[
\text{mol ග්ලූකෝස්} = \frac{\text{ග්ලූකෝස් ස්කන්ධය (g)}}{\text{මවුලර් බර (g/mol)}} = \frac{10 \text{ g}}{180 \text{ g/mol}} = 0.0556 \text{ mol}
\]
ඉන්පසු අපි මොලලිටි අගය ගණනය කරමු (ද්රාව්යයේ මවුල/ද්රාවක කිලෝග්රෑම්):
\[
\text{molality} = \frac{\text{mol ග්ලූකෝස්}}{\text{ද්රාවක ස්කන්ධය (kg)}} = \frac{0.0556 \text{ mol}}{0.25 \text{ kg}} = 0.2224 \text{ m}
\]
2. කැටි ලක්ෂ්ය අවපාතය ගණනය කරන්න (\(\ඩෙල්ටා T_f\)):
\[
\ඩෙල්ටා T_f = K_f \cdot m = 1.86 \text{ °C•kg/mol} \cdot 0.2224 \text{ m} = 0.413664 \text{ °C}
\]
එබැවින්, ග්ලූකෝස් ද්රාවණය 0.413664 °C හි කැටි කිරීමේ උෂ්ණත්වයේ අඩුවීමක් අත්විඳිනු ඇත.
ප්රශ්නය 3
එය දන්නවා:
– යූරියා ග්රෑම් 20ක් (NH₂CONH₂, මවුලික බර = 60 g/mol) ජලය ග්රෑම් 500ක දියකර ද්රාවණයක් සාදනු ලැබේ.
– ජලයේ කැටි ලක්ෂ්ය අවපාත නියතය (K_f) 1.86 °C•kg/mol වේ.
වැඩිදුර කියවන්න:
මෙම ද්රාවණයේ කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාතය ගණනය කරන්න.
සාකච්ඡාව:
1. ද්රාවණයේ මොලලිටි අගය (m) ගණනය කරන්න:
පළමුව, අපි යූරියා මවුල ගණන ගණනය කරමු:
\[
\text{මවුලය යූරියා} = \frac{\text{යූරියා ස්කන්ධය (g)}}{\text{මවුලර් බර (g/mol)}} = \frac{20 \text{ g}}{60 \text{ g/mol}} = 0.3333 \text{ mol}
\]
ඉන්පසු අපි මොලලිටි අගය ගණනය කරමු (ද්රාව්යයේ මවුල/ද්රාවක කිලෝග්රෑම්):
\[
\text{molality} = \frac{\text{mol urea}}{\text{ද්රාවක ස්කන්ධය (kg)}} = \frac{0.3333 \text{ mol}}{0.5 \text{ kg}} = 0.6666 \text{ m}
\]
2. කැටි ලක්ෂ්ය අවපාතය ගණනය කරන්න (\(\ඩෙල්ටා T_f\)):
\[
\ඩෙල්ටා T_f = K_f \cdot m = 1.86 \text{ °C•kg/mol} \cdot 0.6666 \text{ m} = 1.240476 \text{ °C}
\]
එබැවින්, ද්රාවණය 1.240476 °C හි හිමාංක අවපාතයක් අත්විඳිනු ඇත.
ප්රශ්නය 4
එය දන්නවා:
– ද්රාවණයක ජලය ග්රෑම් 300 ක දියකර ඇති ඇසිටික් අම්ලය ග්රෑම් 15 ක් (CH₃COOH, මවුලික බර = 60 g/mol) අඩංගු වේ.
– ජලයේ කැටි ලක්ෂ්ය අවපාත නියතය (K_f) 1.86 °C•kg/mol වේ.
වැඩිදුර කියවන්න:
මෙම ඇසිටික් අම්ල ද්රාවණයේ කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාතය කුමක්ද?
සාකච්ඡාව:
1. ද්රාවණයේ මොලලිටි අගය (m) ගණනය කරන්න:
පළමුව, අපි ඇසිටික් අම්ලයේ මවුල ගණන ගණනය කරමු:
\[
\text{ඇසිටික් අම්ලයේ mol} = \frac{\text{ඇසිටික් අම්ලයේ ස්කන්ධය (g)}}{\text{මවුලර් බර (g/mol)}} = \frac{15 \text{ g}}{60 \text{ g/mol}} = 0.25 \text{ mol}
\]
ඉන්පසු අපි මොලලිටි අගය ගණනය කරමු (ද්රාව්යයේ මවුල/ද්රාවක කිලෝග්රෑම්):
\[
\text{molality} = \frac{\text{ඇසිටික් අම්ලයේ mol}}{\text{ද්රාවක ස්කන්ධය (kg)}} = \frac{0.25 \text{ mol}}{0.3 \text{ kg}} = 0.8333 \text{ m}
\]
2. කැටි ලක්ෂ්ය අවපාතය ගණනය කරන්න (\(\ඩෙල්ටා T_f\)):
\[
\ඩෙල්ටා T_f = K_f \cdot m = 1.86 \text{ °C•kg/mol} \cdot 0.8333 \text{ m} = 1.55 \text{ °C}
\]
එබැවින්, ද්රාවණය 1.55 °C හි හිමාංක අවපාතයක් අත්විඳිනු ඇත.
නිගමනය
කැටි ලක්ෂ්ය අවපාතය යනු විවිධ විද්යාත්මක හා කාර්මික යෙදීම්වල වැදගත් සහසම්බන්ධක සංසිද්ධියකි. කැටි ලක්ෂ්ය අවපාතය ගණනය කරන්නේ කෙසේදැයි තේරුම් ගැනීමෙන්, විවිධ ද්රාව්ය ද්රාවණයක කැටි ලක්ෂ්යයට බලපාන්නේ කෙසේදැයි අපට පුරෝකථනය කළ හැකිය. මෙම ලිපියෙන් උදාහරණ ගැටළු කිහිපයක් සහ විසඳුම් සඳහා කැටි ලක්ෂ්ය අවපාතය ගණනය කරන්නේ කෙසේද යන්න සාකච්ඡා කර ඇති අතර, කැටි ලක්ෂ්ය අවපාතය පිළිබඳ සංකල්පය තේරුම් ගැනීමට ඔබට ශක්තිමත් පදනමක් සපයයි.
