हम बताते हैं कि रसायन विज्ञान में घुलनशीलता क्या है और इसे कौन से कारक प्रभावित करते हैं। इसके अलावा, घुलनशीलता उत्पाद और विभिन्न उदाहरण क्या हैं।
घुलनशीलता क्या है?
में रसायन विज्ञान, घुलनशीलता एक शरीर की क्षमता है या a पदार्थ निर्धारित (कॉल .) घुला हुआ पदार्थ) एक निश्चित माध्यम में घुलने के लिए (जिसे कहा जाता है) विलायक); यानी, यह a . की अधिकतम राशि है घुला हुआ पदार्थ कि एक विलायक कुछ पर्यावरणीय परिस्थितियों में प्राप्त कर सकता है।
विलेय वह पदार्थ है जो एक निश्चित विलायक में घुल जाता है। यह एक हो सकता है ठोस, ए तरल या ए गैस. सामान्य तौर पर, विलेय a . में विलायक की तुलना में कम मात्रा में पाया जाता है विघटन.
विलायक या विलायक वह पदार्थ है जिसमें एक निश्चित विलेय घुलता है। विलायक आमतौर पर घोल में विलेय की तुलना में अधिक मात्रा में पाया जाता है।
उदाहरण के लिए, घुलनशीलता को एकाग्रता की इकाइयों में व्यक्त किया जा सकता है, जैसे कि मोलरिटी या मोलिटी।
मोलर सांद्रता (मोलरिटी के लिए संदर्भित) को प्रति लीटर घोल (या समतुल्य इकाई) में विलेय के मोल की संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है, और इसकी गणना निम्नानुसार की जाती है:
कहां:
- एम (एक्स)। पदार्थ की मोलरता एक्स मोल / एल में व्यक्त किया।
- एन (एक्स)। पदार्थ की मात्रा एक्स में व्यक्त किया तिल (मोल)।
- वी (एक्स)। आयतन लीटर (एल) या समकक्ष इकाइयों में व्यक्त विघटन का।
मोलल सांद्रता (मोलैलिटी के लिए संदर्भित) को एक किलोग्राम विलायक में विलेय के मोल की संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है, और इसकी गणना निम्नानुसार की जाती है:
कहां:
- एम (एक्स)। यह पदार्थ की मोललिटी है एक्स mol / (किग्रा विलायक) में व्यक्त किया गया।
- एन (एक्स)। यह पदार्थ के पदार्थ की मात्रा है एक्स मोल्स (mol) में व्यक्त किया गया।
- मी (विलायक किलो में व्यक्त)। है द्रव्यमान विलायक किलो में व्यक्त किया।
हालांकि, घुलनशीलता सभी पदार्थों की सार्वभौमिक विशेषता नहीं है। कुछ आसानी से घुल जाते हैं, अन्य अधिक मुश्किल से, और कुछ आसानी से नहीं घुलते हैं।
यह सब इस बात पर भी निर्भर करता है कि हम कौन से पदार्थ मिला रहे हैं। पानी, आमतौर पर सार्वभौमिक विलायक के रूप में जाना जाता है, उदाहरण के लिए, तेल को पूरी तरह से भंग नहीं कर सकता है।
लेकिन जब एक विलायक एक विलेय को भंग करने का प्रबंधन करता है, तो वह एक निश्चित सीमा तक ऐसा करता है, जिसके कारण समाधानों को वर्गीकृत किया जा सकता है:
- संतृप्त। जब कोई और विलेय नहीं घुल सकता है, अर्थात, जब घोल में अधिकतम विलेय होता है जो विलायक का समर्थन करता है।
- असंतृप्त जब आप घोल में अधिक विलेय घोलना जारी रख सकते हैं।
- oversaturated जब घोल में घुलने की तुलना में अधिक विलेय होता है। तापमान जैसी कुछ शर्तों को संशोधित करके एक सुपरसैचुरेटेड समाधान प्राप्त किया जा सकता है, ताकि अधिक से अधिक विलेय घुलने योग्य अधिकतम से अधिक घुल जाए।
घुलनशीलता को प्रभावित करने वाले कारक
सिद्धांत रूप में, किसी पदार्थ की घुलनशीलता इस बात पर निर्भर करती है कि हम इसे किसके साथ मिला रहे हैं। मोटे तौर पर, पदार्थों को वर्गीकृत किया जाता है:
- पानी में घुलनशील। वे वे हैं जो पानी में अधिक आसानी से (या पूरी तरह से) घुल सकते हैं।
- वसा में घुलनशील। वे वे हैं जो तेलों में अधिक आसानी से घुल सकते हैं।
दूसरी ओर, पदार्थों की घुलनशीलता निम्नलिखित कारकों पर निर्भर करती है:
तापमान. अधिकांश ठोस पदार्थ बढ़ते तापमान के साथ पानी में अपनी घुलनशीलता बढ़ाते हैं, हालांकि कुछ अपवाद भी हैं। साथ ही कार्बनिक यौगिक, सामान्य रूप से, बढ़ते तापमान के साथ अपनी घुलनशीलता बढ़ाते हैं। बढ़ते तापमान के साथ घुलनशीलता में यह वृद्धि के बीच बढ़ी हुई बातचीत के कारण है कणों का विलेय और विलायक, इसलिए उनके बीच अंतर-आणविक बलों को तोड़ा जा सकता है। दूसरी ओर, गैसीय विलेय का व्यवहार भिन्न होता है, क्योंकि जब तापमान बढ़ता है, तो कार्बनिक सॉल्वैंट्स में उनकी घुलनशीलता बढ़ जाती है, लेकिन पानी में यह घट जाती है क्योंकि तापमान में वृद्धि के साथ गैस तरल से बच जाती है।
उदाहरण के लिए, एक गिलास पानी चीनी की एक निश्चित मात्रा को तब तक घोलता है, जब तक कि अतिरिक्त नीचे तक जमने न लगे। यदि हम इस गिलास पानी को गर्म करते हैं, तो हम देखेंगे कि कैसे अतिरिक्त गायब होना शुरू हो जाता है, जिससे विलायक में विलेय की घुलनशीलता बढ़ जाती है।
दबाव. दाब मुख्य रूप से गैसीय विलेय की विलेयता को प्रभावित करता है। गैसीय विलेय का दाब बढ़ाने से एक निश्चित विलायक में इसकी विलेयता बढ़ जाती है।
विलेय और विलायक की प्रकृति। समान ध्रुवता वाले पदार्थ एक दूसरे में घुलनशील होते हैं, इसलिए वाक्यांश: "समान घुल जाता है।" हालाँकि, जब एक विलेय और एक विलायक में अलग-अलग ध्रुवताएँ होती हैं, तो वे एक-दूसरे में पूरी तरह से अघुलनशील होते हैं, हालाँकि हमेशा मध्यवर्ती ध्रुवों की एक सीमा होती है जिसमें एक विलेय और एक विलायक आंशिक रूप से घुलनशील हो सकते हैं।
ध्रुवीयता की एक संपत्ति है रासायनिक यौगिक इनकी संरचना में विद्युत आवेशों को अलग करने की प्रवृत्ति होती है।
अणुओं ध्रुवीय अणु परमाणुओं से बने होते हैं जिनकी विद्युत्ऋणात्मकता बहुत भिन्न होती है, जबकि गैर-ध्रुवीय अणु से बने होते हैं परमाणुओं समान विद्युत ऋणात्मकता के साथ।
लेकिन एक अणु की ध्रुवता उसकी संरचना की समरूपता से भी निर्धारित होती है, इसलिए परमाणुओं से बने अणु हो सकते हैं जिनकी इलेक्ट्रोनगेटिविटी अलग होती है, लेकिन वे आणविक संरचना में इस तरह से व्यवस्थित होते हैं कि उनके द्विध्रुव और अंत में अणु रद्द हो जाते हैं। ध्रुवीय है।
व्याकुलता। घोल को मिलाने या हिलाने से विलेय की विलेयता बढ़ जाती है, क्योंकि यह विलेय और विलायक के बीच अधिक अंतःक्रिया में योगदान देता है।
घुलनशीलता उत्पाद
जब हम घुलनशीलता उत्पाद या आयनिक उत्पाद के बारे में बात करते हैं (संक्षिप्त) ककेवल कs), हम की दाढ़ सांद्रता के उत्पाद का उल्लेख करते हैं आयनों जो एक यौगिक बनाते हैं, संतुलन समीकरण के उनके संबंधित स्टोइकोमेट्रिक सूचकांकों तक बढ़ाए जाते हैं। इस प्रकार, जितना बड़ा कसोल, यौगिक जितना अधिक घुलनशील होगा। यह संतुलन समीकरण पर विचार करते हुए निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है:
कहां:
- कसोल यह घुलनशीलता उत्पाद है।
- [सीएन +] एम. यह स्टोइकोमेट्रिक गुणांक तक उठाए गए धनायन की दाढ़ सांद्रता है एम.
- [आम-] नहीं. यह स्टोइकोमेट्रिक गुणांक तक बढ़ाए गए आयनों की दाढ़ सांद्रता है एन.
घुलनशीलता के उदाहरण
- नमक पानी में घुल गया। सामान्य नमक (सोडियम क्लोराइड, NaCl) 360 ग्राम प्रति लीटर की दर से पानी में आसानी से घुल जाता है, जब तक कि पानी 20ºC पर हो। यदि हम विलायक का तापमान बढ़ाते हैं, तो हम जो नमक घोल सकते हैं उसकी मात्रा बढ़ जाएगी।
- गैस मिश्रित पेय डिब्बाबंद या बोतलबंद सोडा जिनका हम प्रतिदिन सेवन करते हैं, उनमें कितनी मात्रा होती है कार्बन डाईऑक्साइड (CO2) गैसीय उनके आंतरिक भाग में घुल जाते हैं, और इसलिए उनकी विशेषता बुदबुदाहट होती है। इसे पाने के लिये, उद्योगों oversaturate the मिश्रण बहुत उच्च दबाव की स्थिति में। इसलिए, जब हम उन्हें उजागर करते हैं, तो दबाव संतुलित हो जाता है और गैस रिसाव शुरू हो जाता है।
- आयोडीन समाधान। हम अक्सर सतही घावों को ठीक करने के लिए आयोडीन के घोल का उपयोग करते हैं, जो पानी से नहीं बनाया जा सकता, क्योंकि इसमें आयोडीन घुलनशील नहीं होता है। इसलिए वे उपयोग करते हैं शराब, जिसकी घुलनशीलता दर में सुधार होता है और मिश्रण का उत्पादन करने की अनुमति मिलती है।
- दूध के साथ कॉफी। दूध के साथ एक कॉफी तैयार करने के लिए, हम दूध को जलसेक में मिलाते हैं और इसके परिवर्तन को देखते हैं रंग की वे कैसे मिलाते हैं। यह हमेशा गर्म कॉफी के साथ किया जाता है, क्योंकि तापमान के साथ दोनों पदार्थों की घुलनशीलता दर बढ़ जाती है। अगर हम पदार्थों के ठंडा होने की प्रतीक्षा करते हैं, हालांकि, हम सतह पर क्रीम के गठन को नोटिस करेंगे, क्योंकि समाधान अधिक तेजी से संतृप्त हो गया है।