Thursday, October 6, 2022
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क्वथनांक किसे कहते हैं

क्वथनांक किसे कहते हैं? क्वथनांक परिभाषा:क्वथनांक वह तापमान है जिस पर सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर एक तरल गैस ( वाष्प ) में बदल जाता है । क्वथनांक की एक अधिक विशिष्ट परिभाषा वह तापमान है जिस पर किसी तरल का वाष्प दाब बाहरी दबाव के बराबर होता है।

सामान्य क्वथनांक वह तापमान होता है जिस पर तरल उबलता है जब बाहरी दबाव एक वातावरण होता है (760 torr = 760 mm Hg = 1 atm = 101.3 kPa = 14.7 psi)।

अतिरिक्त जानकारी
प्रश्न-पानी किस तापमान पर उबलता है, इसका निर्धारण कैसे किया जा सकता है? आखिरकार, पानी में बुलबुले 100 डिग्री सेल्सियस (212 डिग्री फारेनहाइट) के ज्ञात क्वथनांक से काफी नीचे दिखाई देने लगते हैं ।

उत्तर समय के साथ सामग्री के तापमान की निगरानी में निहित है। जब क्वथनांक पहुंच जाता है, तब तक तापमान फिर से नहीं बढ़ेगा जब तक कि सारा तरल वाष्पित न हो जाए। यह पानी की उच्च ताप क्षमता के कारण है (पानी को तरल से गैस में बदलने में तरल पानी के तापमान को बढ़ाने की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा लगती है)।

बेशक, अगर पानी को दबाव में गर्म किया जाता है तो यह क्वथनांक को उसके सामान्य क्वथनांक 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर उठा सकता है । इसी तरह, एक विलेय के जुड़ने से क्वथनांक भी बढ़ सकता है, एक घटना जिसे क्वथनांक उन्नयन कहा जाता है (अधिक जानकारी के लिए नीचे आगे पढ़ना देखें)।

क्वथनांक ऊंचाई क्या है?

क्वथनांक ऊंचाई क्या है

क्वथनांक उन्नयन से तात्पर्य किसी विलेय को मिलाने पर विलायक के क्वथनांक में वृद्धि से है। जब एक गैर-वाष्पशील विलेय को विलायक में मिलाया जाता है, तो परिणामी घोल का क्वथनांक शुद्ध विलायक की तुलना में अधिक होता है। उदाहरण के लिए, सोडियम क्लोराइड (नमक) और पानी के घोल का क्वथनांक शुद्ध पानी से अधिक होता है।

क्वथनांक का उन्नयन पदार्थ का एक सहसंयोजक गुण है, अर्थात यह विलेय-से-विलायक अनुपात पर निर्भर है, लेकिन विलेय की पहचान पर नहीं। इसका तात्पर्य यह है कि किसी विलयन के क्वथनांक में उन्नयन उसमें मिलाए गए विलेय की मात्रा पर निर्भर करता है। घोल में विलेय की सांद्रता जितनी अधिक होगी, क्वथनांक उतना ही अधिक होगा।

1 atm दबाव पर, शुद्ध पानी 100 o C पर उबलता है। हालाँकि, पानी में सुक्रोज का 10 मोल घोल लगभग 105 o C पर उबलता है।

क्वथनांक ऊंचाई क्यों होती है?

किसी तरल का क्वथनांक वह तापमान होता है जिस पर उसका वाष्प दबाव उसके आसपास के वातावरण के दबाव के बराबर होता है। गैर-वाष्पशील पदार्थ आसानी से वाष्पीकरण नहीं करते हैं और बहुत कम वाष्प दबाव होते हैं (शून्य माना जाता है)। जब एक गैर-वाष्पशील विलेय को विलायक में मिलाया जाता है, तो परिणामी घोल का वाष्प दाब शुद्ध विलायक की तुलना में कम होता है।

इसलिए, घोल को उबालने के लिए उसे अधिक मात्रा में ऊष्मा देनी चाहिए। विलयन के क्वथनांक में यह वृद्धि क्वथनांक उन्नयन है। अतिरिक्त विलेय की सांद्रता में वृद्धि के साथ विलयन के वाष्प दाब में और कमी आती है और विलयन के क्वथनांक में और वृद्धि होती है।

उदाहरण 1
पानी में सोडियम क्लोराइड के 3.5% घोल (वजन के अनुसार) के क्वथनांक की गणना करें।

दिए गए घोल के 1 किग्रा में 0.035 किग्रा NaCl और 0.965 किग्रा H 2 O है। चूंकि NaCl का दाढ़ द्रव्यमान 58.5 है, इसलिए 1 किग्रा घोल में NaCl के मोल की संख्या है:

(35 ग्राम)/(58.5जी.मोल -1 ) = 0.598 मोल

1 किलो घोल में NaCl की मोललिटी की गणना इस प्रकार की जा सकती है:

मी = (0.598mol)/(0.965 किग्रा) = 0.619 molal

पानी का क्वथनांक उन्नयन स्थिरांक 0.512 o C.kg/molal है। चूँकि NaCl 2 आयनों में वियोजित हो जाता है, इस यौगिक के लिए वैन्ट हॉफ कारक 2 है। इसलिए, क्वथनांक उन्नयन (ΔT b ) की गणना निम्नानुसार की जा सकती है:

ΔT b = 2*(0.52 o C/molal)*(0.619 molal) = 0.643 o C

विलयन का क्वथनांक = शुद्ध विलायक का क्वथनांक + क्वथनांक उन्नयन

= 100 o C + 0.643 o C = 100.643 o C

अत: 3.5% NaCl विलयन का क्वथनांक 100.643 o C है।

उदाहरण 2
एक गैर-वाष्पशील और गैर-विघटनकारी विलेय के 10 ग्राम को 200 ग्राम बेंजीन में घोला जाता है। परिणामी घोल 81.2 o C के तापमान पर उबलता है । विलेय का दाढ़ द्रव्यमान ज्ञात करें।

माना x = विलेय के मोलों की संख्या। शुद्ध बेंजीन का क्वथनांक 80.1 o C होता है और इसका एबुलियोस्कोपिक स्थिरांक 2.53 o C/molal होता है। क्वथनांक उन्नयन सूत्र से, निम्नलिखित संबंध प्राप्त किया जा सकता है:

(81.2 o C – 80.1 o C) = (1)*(2.53 o C.kg.mol -1 )(x/0.2 kg)

x = (1.1 o C*0.2kg)/(2.53 o C.kg.mol -1 )

x = 0.0869 मोल

चूँकि 0.0869 मोल विलेय का द्रव्यमान 10 ग्राम है, विलेय के 1 मोल का द्रव्यमान 10/0.0869 ग्राम होगा, जो 115.07 ग्राम के बराबर है। अतः विलेय का दाढ़ द्रव्यमान 115.07 ग्राम प्रति मोल है।

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