විසඳුම්වල සහසම්බන්ධතා ගුණාංග සාකච්ඡා කරන උදාහරණ ප්රශ්න
ද්රාවණවල සහසම්බන්ධක ගුණාංග යනු ද්රාවණයේ වර්ගය හෝ ස්වභාවය මත නොව ද්රාවණයක ඇති ද්රාව්ය අංශු ගණන මත පමණක් රඳා පවතින ගුණාංග වේ. ප්රධාන සහසම්බන්ධක ගුණාංග වර්ග හතරක් ඇත: වාෂ්ප පීඩනය අඩු කිරීම, තාපාංකය ඉහළ යාම, කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාතය සහ ඔස්මොටික් පීඩනය. මෙම ලිපියෙන් අපි උදාහරණ ගැටළු කිහිපයක් සාකච්ඡා කර ද්රාවණවල එක් එක් සහසම්බන්ධක ගුණාංගය සාකච්ඡා කරමු.
1. වාෂ්ප පීඩනය අඩු වීම (රාවුල්ට් නියමය)
ගැටළු උදාහරණය:
යූරියා ග්රෑම් 18ක් (NH2CONH2) ජලය ග්රෑම් 200ක දියකරන්න. යම් උෂ්ණත්වයකදී පිරිසිදු ජලයේ වාෂ්ප පීඩනය 23.8 mmHg නම් ද්රාවණයේ වාෂ්ප පීඩනයේ අඩුවීම කොපමණද? (යූරියා වල මවුලික ස්කන්ධය = 60 g/mol)
සාකච්ඡාව:
වාෂ්ප පීඩනය අඩු කිරීම ගණනය කිරීම සඳහා, අපි ද්රාව්යයේ මවුල භාගය ගණනය කළ යුතුය.
1. යූරියා මවුල ගණන ගණනය කරන්න:
\[
\text{යූරියා මවුල ගණන} = \frac{18 \text{ g}}{60 \text{ g/mol}} = 0.3 \text{ mol}
\]
2. ජල මවුල ගණන ගණනය කරන්න:
\[
\text{ජලයේ මවුලික ස්කන්ධය} = 18 \text{ g/mol}
\]
\[
\text{ජල මවුල ගණන} = \frac{200 \text{ g}}{18 \text{ g/mol}} = 11.11 \text{ mol}
\]
3. ද්රාව්යයේ මවුල භාගය ගණනය කරන්න:
\[
x_{\පෙළ{යූරියා}} = \frac{0.3 \පෙළ{ mol}}{0.3 \පෙළ{ mol} + 11.11 \පෙළ{ mol}} = 0.0265
\]
4. වාෂ්ප පීඩනය අඩු වීම:
\[
\ඩෙල්ටා P = P_0 \cdot x_{\පෙළ{යූරියා}} = 23.8 \පෙළ{ mmHg} \times 0.0265 = 0.63 \පෙළ{ mmHg}
\]
2. තාපාංක උන්නතාංශය
ගැටළු උදාහරණය:
1 mol NaCl/kg ජලය අඩංගු ද්රාවණයක තාපාංක උන්නතාංශය කුමක්ද? ජලය සඳහා Kf 0.52 °C/m වේ.
සාකච්ඡාව:
ද්රාවණය තුළ NaCl අයන 2ක් (Na+ සහ Cl-) බවට විඝටනය වන බැවින්, වැන් හොෆ් සාධකය (i) 2 වේ.
1. ද්රාවණයේ මොලලිටි අගය (m) ගණනය කරන්න:
\[
m = \frac{1 \පෙළ{ mol}}{1 \පෙළ{ kg}} = 1 \පෙළ{ m}
\]
2. තාපාංක උන්නතාංශය:
\[
\ඩෙල්ටා T_b = i \cdot K_b \cdot m = 2 \cdot 0.52 \text{ °C/m} \cdot 1 \text{ m} = 1.04 \text{ °C}
\]
එබැවින්, ද්රාවණයේ තාපාංකයේ වැඩිවීම 1.04 °C වේ.
3. කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාතය
ගැටළු උදාහරණය:
ග්ලූකෝස් (C6H12O6) 0.5 mol/kg ජලය අඩංගු ද්රාවණයක කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාතය ගණනය කරන්න. ජලය සඳහා Kf 1.86 °C/m2 වේ.
සාකච්ඡාව:
ග්ලූකෝස් ද්රාවණය තුළ විඝටනය නොවේ, එබැවින් වැන් හොෆ් සාධකය (i) 1 වේ.
1. ද්රාවණයේ මොලලිටි අගය (m) ගණනය කරන්න:
\[
m = \frac{0.5 \පෙළ{ mol}}{1 \පෙළ{ kg}} = 0.5 \පෙළ{ m}
\]
2. කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාතය:
\[
\ඩෙල්ටා T_f = i \cdot K_f \cdot m = 1 \cdot 1.86 \text{ °C/m} \cdot 0.5 \text{ m} = 0.93 \text{ °C}
\]
එබැවින්, ද්රාවණයේ කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාතය 0.93 °C වේ.
4. ඔස්මොටික් පීඩනය
ගැටළු උදාහරණය:
27 °C දී 0.1 M යූරියා ද්රාවණයක ඔස්මොටික් පීඩනය ගණනය කරන්න. (R = 0.0821 L·atm/K·mol)
සාකච්ඡාව:
ඔස්මොටික් පීඩනය (\(\pi\)) සූත්රය භාවිතයෙන් ගණනය කළ හැක:
\[
\pi = MRT
\]
1. උෂ්ණත්වය කෙල්වින් බවට පරිවර්තනය කරන්න:
\[
T = 27 \පෙළ{ °C} + 273.15 = 300.15 \පෙළ{ K}
\]
2. ඔස්මොටික් පීඩනය ගණනය කරන්න:
\[
\pi = 0.1 \text{ M} \times 0.0821 \text{ L·atm/K·mol} \times 300.15 \text{ K}
\]
\[
\pi = 2.461 \පෙළ{ atm}
\]
ඉතින්, ද්රාවණයේ ඔස්මොටික් පීඩනය 2.461 atm වේ.
නිගමනය
ද්රාවණවල සහසම්බන්ධතා ගුණාංග, ද්රාව්ය අංශු ගණන මත පදනම්ව ද්රාවණ හැසිරෙන ආකාරය පිළිබඳ සරල නමුත් බලවත් අවබෝධයක් ලබා දෙයි. ඉහත උදාහරණ හරහා, වාෂ්ප පීඩනය අඩු කිරීම, තාපාංක උන්නතාංශය, කැටි කිරීමේ ලක්ෂ්ය අවපාතය සහ ද්රාවණයක ඔස්මොටික් පීඩනය ගණනය කරන්නේ කෙසේදැයි අපට තේරුම් ගත හැකිය. ද්රාවණවල සහසම්බන්ධතා ගුණාංග පිළිබඳ සංකල්පය සහ එදිනෙදා ජීවිතයේදී, කාර්මික ක්රියාවලීන් සහ විද්යාත්මක පර්යේෂණවල ඒවායේ යෙදීම් තේරුම් ගැනීමට මෙම පැහැදිලි කිරීම් සහ උදාහරණ උපකාරී වනු ඇතැයි අපි බලාපොරොත්තු වෙමු.
