Waa maxay Sharciga Raoult ee Kiimikada?
Kiimikada, gaar ahaan daraasadda xalalka iyo sifooyinka jireed ee isku-darka, waxaa jira fikrad muhiim ah oo inta badan loo isticmaalo in lagu sharaxo sida cadaadiska uumiga ee walaxdu isu beddesho marka lagu qaso walax kale. Fikraddan waxaa loo yaqaan Sharciga Raoult. Sharcigani waa saldhigga fahamka dhacdooyinka maalinlaha ah ee kala duwan iyo hababka warshadaha, sida sameynta cadarka, nadiifinta khamriga, iyo mabaadi'da shaqada ee kala-soocidda. Maqaalkani wuxuu ka hadli doonaa qeexidda Sharciga Raoult, qaacidadiisa, tusaalooyinka codsigiisa, xaaladaha uu ku dabaqo, iyo xaddidaadihiisa.
Fahmidda Sharciga Raoult
Sharciga Raoult waa sharci sheegaya in cadaadiska uumiga qayb ka mid ah ee qayb ka mid ah xalka ku habboon uu u dhigmayo qaybta mole ee qaybtaas ku jirta xalka. Sharcigan waxaa markii ugu horreysay soo jeediyay farmashiistaha Faransiiska, François-Marie Raoult, dabayaaqadii qarnigii 19-aad isagoo baranaya sifooyinka xalalka.
Si fudud, Sharciga Raoult wuxuu ka caawiyaa ka jawaabista su'aasha: "Haddii dareere lagu qaso walax kale, sidee buu cadaadiska uumiga ee dareereha isu beddelaa?" Jawaabta: cadaadiska uumiga ee dareereha ayaa hoos u dhici doona iyadoo loo eegayo saamiga dareeraha ku jira isku darka.
Qaaciddada Sharciga Raoult
Xal ku habboon oo ka kooban laba qaybood (tusaale ahaan A iyo B), Sharciga Raoult waxaa loo qori karaa sidan:
\[
P_A = X_A \cdot P_A^0
\]
Xog:
– \( P_A \) = cadaadis uumi qayb ah oo ka mid ah qaybta A ee xalka
– \( X_A \) = jajabka mole ee qaybta A ee xalka
– \( P_A^0 \) = cadaadiska uumiga ee qaybta saafiga ah ee A (heerkulka isku midka ah)
Haddii xalka ay ku jiraan laba qaybood oo labaduba isbeddelaya (si fudud u uumi baxa), markaa cadaadiska uumiga guud ee xalka waxaa lagu muujiyaa sidan:
\[
P_{wadarta} = P_A + P_B = X_A \cdot P_A^0 + X_B \cdot P_B^0
\]
Sidaa darteed, cadaadiska uumiga guud ee xalka waa wadarta cadaadiska uumiga qayb kasta.
Fikradda Jajabka Mole ee Sharciga Raoult
Jajabka mole waa saamiga tirada mole ee qayb ka mid ah iyo wadarta tirada mole ee dhammaan qaybaha ku jira xalka. Qaacidadu waa:
\[
X_A = \frac{n_A}{n_A + n_B}
\]
Xog:
– \( n_A \) = tirada burooyinka qaybta A
– \( n_B \) = tirada burooyinka qaybta B
Jajabka mole-gu had iyo jeer wuxuu leeyahay qiime u dhexeeya 0 iyo 1. Haddii jajabka mole-ga ee qaybtu uu sarreeyo, ka qayb qaadashadeeda cadaadiska uumiga ee xalka sidoo kale waa weyn tahay.
Tusaale Xisaabinta Sharciga Raoult
Tusaale ahaan, xal waxaa laga sameeyaa qaybaha A (milmilaha) iyo B (milmilaha isbedbeddela). Waxaa la ogyahay in:
– \( X_A = 0{,}7 \)
– \( P_A^0 = 100 \) mmHg
Markaas cadaadiska qayb ahaan uumiga ee A ee xalka waa:
\[
P_A = X_A \cdot P_A^0 = 0{,}7 \cdot 100 = 70 \qoraal{ mmHg}
\]
Taas macnaheedu waa in cadaadiska uumiga ee dareeraha A uu hoos uga dhaco 100 mmHg (marka uu saafi yahay) ilaa 70 mmHg ka dib marka lagu qaso xalka.
Haddii B sidoo kale uu yahay mid isbeddelaya, tusaale ahaan \( X_B = 0{,}3 \) iyo \( P_B^0 = 50 \) mmHg:
\[
P_B = 0{,}3 \cdot 50 = 15 \qoraal{ mmHg}
\]
Markaa cadaadiska uumiga guud ee xalka waa:
\[
P_{wadarta} = 70 + 15 = 85 \qoraal{ mmHg}
\]
Xiriirka ka dhexeeya Sharciga Raoult iyo Hoos u dhaca Cadaadiska Uumiga
Mid ka mid ah codsiyada ugu caansan ee Sharciga Raoult waa in la sharaxo hoos u dhaca cadaadiska uumiga marka milanka aan isbeddelin lagu daro milanka aan isbeddelin. Maadaama milanka aan isbeddelin uusan wax ku kordhinayn cadaadiska uumiga, cadaadiska uumiga ee xalka ayaa ka hooseeya kan milanka saafiga ah.
Ficil ahaan, marka dusha sare ee xalka "lagu buuxiyo" walxo milma, tirada molecules-ka milma ee u bixi kara marxaladda gaaska ayaa hoos u dhacda. Sidaas darteed, cadaadiska uumiga ayaa hoos u dhaca. Dhacdadani waa aasaaska sifooyinka isku-dhafka ah ee xalalka, sida:
- hoos u dhac ku yimaada cadaadiska uumiga
- kor u kaca barta karkaraya
- niyad-jabka barafka
- cadaadiska osmotic
Shuruudaha lagu dabaqi karo Sharciga Raoult (Xalka ku habboon)
Dhammaan xalalka si fiican uma raacaan Sharciga Raoult. Sharcigani wuxuu si fiican ugu khuseeyaa xalalka ku habboon, gaar ahaan xalalka buuxiya shuruudaha soo socda:
1. Xoogga soo jiidashada u dhaxaysa molecules-ka isku midka ah iyo kuwa kala duwan waa isku mid.
Tusaale ahaan, awoodaha u dhexeeya A–A, B–B, iyo A–B waa isku mid.
2. Ma jiro falgal kiimiko ah oo ka dhaca qaybaha ku jira xalka.
3. Isku darku ma keeno isbeddello muhiim ah oo ku yimaada mugga.
4. Heerkulka joogtada ah (cadaadiska uumiga wuxuu aad ugu xiran yahay heerkulka, sidaas darteed xisaabinta waxaa lagu sameeyaa heerkul isku mid ah).
Tusaalooyinka xalalka u janjeera mabda'a badanaa waa isku-darka walxaha leh qaab-dhismeedyo iyo kala-goyn isku mid ah, tusaale ahaan isku-darka qaar ka mid ah hydrocarbons.
Ka leexashada Sharciga Raoult
Dhab ahaantii, xalal badan oo dhab ah ayaa ka leexanaya Sharciga Raoult. Qodobadan kala duwan waxaa loo qaybiyaa:
1. Kala Duwanaansho Togan
Waxay dhacdaa marka cadaadiska uumiga ee xalka oo dhan uu ka weyn yahay kan uu saadaaliyay Sharciga Raoult. Tani waxay ka dhigan tahay in isdhexgalka u dhexeeya molecules-ka kala duwan (A-B) uu ka daciifsan yahay kuwa u dhexeeya molecules-ka la midka ah (A-A ama B-B). Molecules-ku si fudud ayuu u uumi baxaa, taasoo kordhinaysa cadaadiska uumiga. Tusaale caadi ah: isku darka ethanol iyo biyaha ee ku jira halabuurka qaarkood waxay muujiyaan dhaqankan waxayna samayn karaan azeotrope.
2. Kala Duwanaansho Xun
Waxay dhacdaa marka cadaadiska uumiga guud uu ka yar yahay sida uu saadaaliyay Sharciga Raoult. Tani waxay dhacdaa marka xoogagga soo jiidashada leh ee A-B ay xoog badan yihiin, sidaas darteed molecules-ku waxay aad ugu "haysteen" marxaladda dareeraha ah oo ay u badan tahay inay uumi baxaan. Tusaale ahaan, isku darka acetone iyo kloroform wuxuu muujiyaa leexasho taban oo ay ugu wacan tahay isdhexgalka xooggan (tusaale ahaan, isku-xidhka haydarojiin).
Doorka Sharciga Raoult ee Nadiifinta iyo Warshadaha
Sharciga Raoult waa mid muhiim u ah naqshadeynta hababka lagu kala saarayo isku-darka dareeraha ah, gaar ahaan kala-soocidda. Kala-soociddu waxay ka faa'iidaysataa kala duwanaanshaha isbeddelka qaybaha. Iyagoo fahmaya cadaadiska uumiga qayb ka mid ah ee qayb kasta, saynisyahannada iyo injineerada waxay saadaalin karaan isku-dhafka uumiga ka samaysan xalka korkiisa.
Codsiyada caadiga ah waxaa ka mid ah:
- nadiifinta khamriga ee warshadaha cabitaanka iyo dawooyinka
- farsamaynta batroolka iyada oo loo marayo kala-soocid jajaban
- soo saarista cadar iyo walxo ku lug leh isku darka walxaha kacsan
- injineernimada kiimikada ee xisaabinta dheelitirka uumiga-dareere
Xaddidaadaha Sharciga Raoult
Inkasta oo ay aad waxtar u leedahay, Sharciga Raoult wuxuu leeyahay xaddidaadyo dhowr ah, kuwaas oo kala ah:
- sax uma aha xalalka leh isdhexgal xooggan (tusaale ahaan xalalka elektrolytka, xalalka leh xidhmooyinka haydarojiin ee ugu badan)
- kuma habboona uruurinta aadka u sareysa ee nidaamyada aan ku habboonayn
- ma sharxi karo dhaqanka xalalka sameeya azeotropes iyada oo aan la helin fikrado dheeraad ah (tusaale ahaan isku-dhafka dhaqdhaqaaqa)
Xaalado badan, saynisyahannadu waxay isticmaalaan sixitaanno sida isku-dhafka dhaqdhaqaaqa (oo ku jira thermodynamics-ka xalka) si ay saadaasha uga dhigaan mid sax ah.
Gabagabo
Sharciga Raoult waa mabda' aasaasi ah oo ku saabsan kiimikada xalka kaas oo sheegaya in cadaadiska uumiga qayb ka mid ah ee qayb ka mid ah xalka ku habboon uu si toos ah ugu dhigmayo jajabkiisa mole. Sharcigani wuxuu noo ogolaanayaa inaan fahanno hoos u dhigista cadaadiska uumiga, saadaalinta cadaadiska uumiga guud ee isku darka, iyo inaan sharaxno hababka kala soocidda kala duwan sida kala-soocidda. Si kastaba ha ahaatee, sharcigani waa kan ugu habboon xalalka ku habboon waxaana laga leexin karaa xalalka dhabta ah ee leh isdhexgalka molecular ee xooggan ama adag.
Haddii aad jeclaan lahayd, waxaan sidoo kale kaa caawin karaa abuurista nooc fudud oo maqaalka ah oo loogu talagalay ardayda dugsiga sare/sare ee hoose, ama nooc qoto dheer oo leh dood ku saabsan isku-dhafka hawlaha iyo jaantusyada wejiga.
