आपण बराच वेळ गरम शॉवर घेतो, बाथरूमचा आरसा वाफेने झाकतो. तुम्ही खिडकीवर पाण्याचे भांडे विसरलात आणि मग तुम्हाला कळते की पाणी उकळले आहे आणि पॅन जळला आहे. तुम्हाला वाटेल की पाणी वायूपासून द्रवात बदलणे पसंत करते, नंतर द्रवातून वायूमध्ये. पण हे कधी घडते?
हवेशीर जागेत, कोणत्याही तापमानात पाण्याचे हळूहळू बाष्पीभवन होते. परंतु ते काही विशिष्ट परिस्थितीतच उकळते. उकळत्या बिंदू द्रव वरील दबाव अवलंबून असते. सामान्य वातावरणाच्या दाबावर उकळण्याचा बिंदू 100 अंश असेल. उंचीसह, दबाव कमी होईल तसेच उकळत्या बिंदू देखील कमी होईल. मॉन्ट ब्लँकच्या शीर्षस्थानी ते 85 अंश असेल आणि आपण तेथे स्वादिष्ट चहा बनवू शकणार नाही! परंतु प्रेशर कुकरमध्ये, जेव्हा शिट्टी वाजते तेव्हा पाण्याचे तापमान आधीच 130 अंश असते आणि दाब वातावरणाच्या दाबापेक्षा 4 पट जास्त असतो. या तापमानात, अन्न जलद शिजते आणि झडप बंद असल्यामुळे फ्लेवर्स त्या व्यक्तीसोबत सुटत नाहीत.
तापमान बदलांसह पदार्थाच्या एकत्रीकरणाच्या स्थितीत बदल.
कोणताही द्रव पुरेसा गरम केल्यास वायू अवस्थेत बदलू शकतो आणि कोणताही वायू थंड केल्यास द्रव अवस्थेत बदलू शकतो. त्यामुळे गॅस स्टोव्हमध्ये आणि देशात वापरले जाणारे ब्युटेन बंद सिलिंडरमध्ये साठवले जाते. हे प्रेशर कुकरसारखे द्रव आणि दाबाखाली असते. आणि खुल्या हवेत, 0 डिग्रीपेक्षा कमी तापमानात, मिथेन फार लवकर उकळते आणि बाष्पीभवन होते. लिक्विफाइड मिथेन टाक्या नावाच्या विशाल जलाशयांमध्ये साठवले जाते. सामान्य वातावरणाच्या दाबावर, शून्यापेक्षा कमी 160 अंश तापमानात मिथेन उकळते. वाहतुकीदरम्यान वायू बाहेर पडू नये म्हणून टाक्यांना थर्मोसेसप्रमाणे काळजीपूर्वक स्पर्श केला जातो.
दबावातील बदलांसह पदार्थाच्या एकत्रित अवस्थांमध्ये बदल.
तापमान आणि दाब यावर पदार्थाच्या द्रव आणि वायू अवस्थांमध्ये अवलंबित्व असते. वायूच्या अवस्थेपेक्षा द्रव अवस्थेत पदार्थ अधिक संतृप्त असल्याने, आपण विचार करू शकता की आपण दाब वाढविल्यास, वायू त्वरित द्रवात बदलेल. पण ते खरे नाही. तथापि, जर तुम्ही सायकल पंपाने हवा दाबायला सुरुवात केली, तर तुम्हाला ते गरम होत असल्याचे दिसून येईल. पिस्टनवर दाबून तुम्ही त्यात हस्तांतरित करता ती ऊर्जा ते जमा करते. गॅस एकाच वेळी थंड केला तरच द्रव मध्ये संकुचित केला जाऊ शकतो. उलटपक्षी, द्रवपदार्थांना गॅसमध्ये बदलण्यासाठी उष्णता प्राप्त करणे आवश्यक आहे. म्हणूनच अल्कोहोल किंवा इथरचे बाष्पीभवन आपल्या शरीरातून उष्णता काढून टाकते, त्वचेवर थंडीची भावना निर्माण करते. वाऱ्याच्या प्रभावाखाली समुद्राच्या पाण्याचे बाष्पीभवन पाण्याचा पृष्ठभाग थंड करते आणि घाम येणे शरीराला थंड करते.
मिश्रण केवळ मध्येच नाही तर एकमेकांपासून भिन्न असू शकतात रचना, पण द्वारे देखील देखावा. हे मिश्रण कसे दिसते आणि त्यात कोणते गुणधर्म आहेत, त्यानुसार त्याचे वर्गीकरण केले जाऊ शकते एकसंध (एकसंध), किंवा ते विषम (विषम)मिश्रण
एकसंध (एकसंध)ही अशी मिश्रणे आहेत ज्यात सूक्ष्मदर्शकानेही इतर पदार्थांचे कण शोधता येत नाहीत.
अशा मिश्रणाच्या सर्व भागांमध्ये रचना आणि भौतिक गुणधर्म समान असतात, कारण त्याच्या वैयक्तिक घटकांमध्ये कोणतेही इंटरफेस नसतात.
TO एकसंध मिश्रणेसंबंधित:
- गॅस मिश्रण;
- उपाय;
- मिश्रधातू
गॅस मिश्रणे
अशा एकसंध मिश्रणाचे उदाहरण आहे हवा.
स्वच्छ हवेमध्ये विविध घटक असतात वायू पदार्थ:
- नायट्रोजन (स्वच्छ हवेतील त्याचे प्रमाण अपूर्णांक \(७८\)% आहे);
- ऑक्सिजन (\(21\)%));
- उदात्त वायू - आर्गॉन आणि इतर (\(0.96\)%));
- कार्बन डायऑक्साइड (\(0.04\)%).
वायूचे मिश्रण आहे नैसर्गिक वायूआणि संबंधित पेट्रोलियम वायू. या मिश्रणाचे मुख्य घटक आहेत वायू हायड्रोकार्बन्स: मिथेन, इथेन, प्रोपेन आणि ब्युटेन.
तसेच एक वायू मिश्रण एक अक्षय संसाधन आहे जसे की बायोगॅस, जेव्हा जीवाणू लँडफिल्समध्ये, सांडपाणी प्रक्रिया टाक्यांमध्ये आणि विशेष प्रतिष्ठापनांमध्ये सेंद्रिय अवशेषांवर प्रक्रिया करतात तेव्हा तयार होतात. बायोगॅसचा मुख्य घटक आहे मिथेन, ज्यामध्ये कार्बन डायऑक्साइड, हायड्रोजन सल्फाइड आणि इतर अनेक वायू पदार्थांचे मिश्रण असते.
गॅस मिश्रण: हवा आणि बायोगॅस. हवा जिज्ञासू पर्यटकांना विकली जाऊ शकते आणि विशेष कंटेनरमध्ये हिरव्या वस्तुमानापासून प्राप्त केलेला बायोगॅस इंधन म्हणून वापरला जाऊ शकतो.
उपाय
हे सहसा पदार्थांच्या द्रव मिश्रणांना दिलेले नाव आहे, जरी विज्ञानात या शब्दाचा व्यापक अर्थ आहे: एक उपाय सहसा म्हणतात कोणतेही(वायू आणि घन धरून) एकसंध मिश्रणपदार्थ तर, द्रव समाधानांबद्दल.
निसर्गात सापडलेला एक महत्त्वाचा उपाय आहे तेल. त्याच्या प्रक्रियेदरम्यान प्राप्त द्रव उत्पादने: गॅसोलीन, रॉकेल, डिझेल इंधन, इंधन तेल, वंगण तेल- देखील भिन्न मिश्रण आहेत हायड्रोकार्बन्स.
लक्ष द्या!
द्रावण तयार करण्यासाठी, आपल्याला विलायक (पाणी, अल्कोहोल, एसीटोन इ.) सह वायू, द्रव किंवा घन पदार्थ मिसळणे आवश्यक आहे.
उदाहरणार्थ, अमोनियाइनपुटमध्ये अमोनिया वायू विरघळवून प्राप्त होते. यामधून, स्वयंपाकासाठी आयोडीन टिंचरक्रिस्टलीय आयोडीन इथाइल अल्कोहोल (इथेनॉल) मध्ये विरघळते.
द्रव एकसंध मिश्रण (सोल्यूशन): तेल आणि अमोनिया
मिश्रधातू (घन समाधान) च्या आधारे मिळवता येते कोणताही धातू, आणि त्याच्या रचनामध्ये अनेक भिन्न पदार्थ समाविष्ट असू शकतात.
सध्या सर्वात महत्वाचे आहेत लोह मिश्र धातु- कास्ट लोह आणि स्टील.
कास्ट इस्त्री हे लोह मिश्रधातू असतात ज्यात \(2\)% पेक्षा जास्त कार्बन असते आणि स्टील्स हे कमी कार्बन असलेले लोह मिश्र धातु असतात.
ज्याला सामान्यतः "लोह" म्हणतात ते प्रत्यक्षात कमी कार्बन स्टील आहे. सोडून कार्बनलोह मिश्रधातू असू शकतात सिलिकॉन, फॉस्फरस, सल्फर.
सिंगल-फेज सिस्टम ज्यामध्ये दोन किंवा अधिक घटक असतात. त्यांच्या एकत्रीकरणाच्या स्थितीनुसार, द्रावण घन, द्रव किंवा वायू असू शकतात. तर, हवा हे वायूचे द्रावण आहे, वायूंचे एकसंध मिश्रण आहे; वोडका- द्रव द्रावण, अनेक पदार्थांचे मिश्रण जे एक द्रव टप्पा बनवते; समुद्राचे पाणी- द्रव द्रावण, घन (मीठ) आणि द्रव (पाणी) पदार्थांचे मिश्रण जे एक द्रव टप्पा बनवते; पितळ- घन द्रावण, दोन घन पदार्थांचे मिश्रण (तांबे आणि जस्त) एक घन टप्पा बनवते. गॅसोलीन आणि पाण्याचे मिश्रण हे समाधान नाही कारण हे द्रव एकमेकांमध्ये विरघळत नाहीत, इंटरफेससह दोन द्रव अवस्था म्हणून उरतात. द्रावणातील घटक त्यांचे अद्वितीय गुणधर्म टिकवून ठेवतात आणि नवीन संयुगे तयार करण्यासाठी एकमेकांशी रासायनिक अभिक्रिया करत नाहीत. अशा प्रकारे, हायड्रोजनचे दोन खंड ऑक्सिजनच्या एका खंडात मिसळले जातात तेव्हा एक वायूचे द्रावण मिळते. हे वायू मिश्रण प्रज्वलित केल्यास नवीन पदार्थ तयार होतो- पाणी, जे स्वतःच एक उपाय नाही. सोल्युशनमध्ये मोठ्या प्रमाणात उपस्थित असलेल्या घटकांना सामान्यतः सॉल्व्हेंट म्हणतात, उर्वरित घटक- विरघळलेले पदार्थ.तथापि, कधीकधी पदार्थांचे भौतिक मिश्रण आणि त्यांचे रासायनिक परस्परसंवाद यांच्यातील रेषा काढणे कठीण असते. उदाहरणार्थ, हायड्रोजन क्लोराईड वायू HCl पाण्यात मिसळताना
H2O एच आयन तयार होतात 3 O+ आणि Cl - . ते शेजारच्या पाण्याचे रेणू स्वतःकडे आकर्षित करतात, हायड्रेट्स तयार करतात. अशा प्रकारे, प्रारंभिक घटक एचसीएल आणि एच आहेत 2 ओ - मिसळल्यानंतर लक्षणीय बदल होतात. तरीही, आयनीकरण आणि हायड्रेशन (सर्वसाधारण बाबतीत, सोडवणे) या सोल्यूशनच्या निर्मिती दरम्यान होणाऱ्या भौतिक प्रक्रिया मानल्या जातात.एकसंध अवस्थेचे प्रतिनिधित्व करणारे मिश्रणांचे सर्वात महत्वाचे प्रकार म्हणजे कोलाइडल द्रावण: जेल, सोल, इमल्शन आणि एरोसोल. कोलाइडल सोल्युशनमध्ये कण आकार 1-1000 एनएम असतो, खऱ्या सोल्युशनमध्ये
~ 0.1 एनएम (आण्विक आकाराच्या क्रमाने).मूलभूत संकल्पना. दोन पदार्थ जे एकमेकांमध्ये कोणत्याही प्रमाणात विरघळतात आणि खरे द्रावण तयार करतात त्यांना पूर्णपणे परस्पर विद्रव्य म्हणतात. असे पदार्थ सर्व वायू आहेत, अनेक द्रव आहेत (उदाहरणार्थ, इथाइल अल्कोहोल- पाणी, ग्लिसरीन - पाणी, बेंझिन - गॅसोलीन), काही घन पदार्थ (उदाहरणार्थ, चांदी - सोने). सॉलिड सोल्यूशन मिळविण्यासाठी, आपण प्रथम सुरुवातीचे पदार्थ वितळणे आवश्यक आहे, नंतर त्यांना मिक्स करावे आणि त्यांना घट्ट होऊ द्या. जेव्हा ते पूर्णपणे परस्पर विरघळतात तेव्हा एक घन टप्पा तयार होतो; जर विद्राव्यता आंशिक असेल, तर मूळ घटकांपैकी एकाचे लहान क्रिस्टल्स परिणामी घन पदार्थात टिकून राहतील.जर दोन घटक केवळ ठराविक प्रमाणात मिसळून एक टप्पा तयार करतात आणि इतर बाबतीत दोन टप्पे दिसतात, तर त्यांना अंशतः परस्पर विरघळणारे म्हणतात. हे, उदाहरणार्थ, पाणी आणि बेंझिन आहेत: मोठ्या प्रमाणातील बेंझिनमध्ये थोडेसे पाणी किंवा मोठ्या प्रमाणात बेंझिनचे थोडेसे पाणी घालूनच त्यांच्याकडून खरे समाधान मिळू शकते. जर आपण समान प्रमाणात पाणी आणि बेंझिन मिसळले तर दोन-चरण द्रव प्रणाली तयार होते. त्याचा खालचा थर थोड्या प्रमाणात बेंझिन असलेले पाणी आणि वरचा आहे
- थोड्या प्रमाणात पाण्यासह बेंझिन. असे पदार्थ देखील आहेत जे एकमेकांमध्ये अजिबात विरघळत नाहीत, उदाहरणार्थ, पाणी आणि पारा. जर दोन पदार्थ केवळ अंशतः परस्पर विरघळणारे असतील, तर दिलेल्या तापमानात आणि दाबावर एका पदार्थाच्या प्रमाणाला मर्यादा असते जी समतोल स्थितीत दुसऱ्यासह खरे समाधान तयार करू शकते. द्रावणाची जास्तीत जास्त एकाग्रता असलेल्या द्रावणाला संतृप्त असे म्हणतात. आपण तथाकथित सुपरसॅच्युरेटेड सोल्यूशन देखील तयार करू शकता, ज्यामध्ये विरघळलेल्या पदार्थाची एकाग्रता संतृप्त पदार्थापेक्षा जास्त असते. तथापि, सुपरसॅच्युरेटेड सोल्युशन्स अस्थिर असतात आणि परिस्थितीतील थोड्याशा बदलाने, उदाहरणार्थ, ढवळणे, धूलिकणांचे आत प्रवेश करणे किंवा विद्राव्यचे क्रिस्टल्स जोडणे, जास्त विद्राव्य अवक्षेपण करते.कोणताही द्रव ज्या तापमानाला त्याचा संतृप्त बाष्प दाब बाह्य दाबापर्यंत पोहोचतो त्या तापमानाला उकळू लागतो. उदाहरणार्थ, 101.3 kPa च्या दाबाखाली पाणी 100 वर उकळते
° C कारण या तापमानात पाण्याच्या बाष्पाचा दाब 101.3 kPa असतो. जर तुम्ही काही नॉन-वाष्पशील पदार्थ पाण्यात विरघळले तर त्याचा बाष्प दाब कमी होईल. परिणामी द्रावणाचा बाष्प दाब 101.3 kPa वर आणण्यासाठी, तुम्हाला 100 वरील द्रावण गरम करावे लागेल.° C. हे खालीलप्रमाणे आहे की द्रावणाचा उत्कलन बिंदू शुद्ध द्रावकाच्या उकळत्या बिंदूपेक्षा नेहमीच जास्त असतो. द्रावणांच्या अतिशीत बिंदूतील घट त्याच प्रकारे स्पष्ट केली आहे.राऊल्टचा कायदा. 1887 मध्ये, फ्रेंच भौतिकशास्त्रज्ञ एफ. रौल्ट यांनी, विविध नॉन-अस्थिर द्रव आणि घन पदार्थांच्या द्रावणांचा अभ्यास करून, एकाग्रतेसह नॉन-इलेक्ट्रोलाइट्सच्या पातळ द्रावणांवर बाष्प दाब कमी होण्याशी जोडणारा कायदा स्थापित केला: संतृप्त वाष्प दाबातील सापेक्ष घट. द्रावणाच्या वरील विद्रावक विरघळलेल्या पदार्थाच्या तीळ अंशाच्या बरोबरीचे आहे. राऊल्टचा कायदा असे सांगतो की शुद्ध विद्रावाच्या तुलनेत पातळ द्रावणाच्या उकळत्या बिंदूमध्ये वाढ किंवा गोठणबिंदू कमी होणे हे द्रावणाच्या मोलर एकाग्रतेच्या (किंवा तीळ अंश) प्रमाणात असते आणि त्याचे आण्विक वजन निर्धारित करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते.ज्या उपायाचे वर्तन राऊल्टच्या नियमाचे पालन करते त्याला आदर्श म्हणतात. नॉन-ध्रुवीय वायू आणि द्रवांचे द्रावण (ज्याचे रेणू विद्युत क्षेत्रामध्ये अभिमुखता बदलत नाहीत) आदर्शाच्या सर्वात जवळ आहेत. या प्रकरणात, द्रावणाची उष्णता शून्य असते आणि मूळ घटकांचे गुणधर्म आणि ते कोणत्या प्रमाणात मिसळले जातात हे जाणून घेऊन द्रावणाच्या गुणधर्मांचा थेट अंदाज लावता येतो. वास्तविक उपायांसाठी असे भाकीत करता येत नाही. जेव्हा वास्तविक द्रावण तयार होतात तेव्हा उष्णता सामान्यतः सोडली जाते किंवा शोषली जाते. उष्णता सोडण्याच्या प्रक्रियेस एक्झोथर्मिक म्हणतात आणि शोषणासह प्रक्रियांना एंडोथर्मिक म्हणतात.
द्रावणाची ती वैशिष्ट्ये जी मुख्यत्वे त्याच्या एकाग्रतेवर अवलंबून असतात (विद्रावाच्या प्रति युनिट व्हॉल्यूम किंवा द्रव्यमानावर विद्रावाच्या रेणूंची संख्या) आणि विद्रावाच्या स्वरूपावर अवलंबून नाही, त्यांना म्हणतात.
colligative . उदाहरणार्थ, सामान्य वातावरणाच्या दाबावर शुद्ध पाण्याचा उत्कलन बिंदू 100 आहे° C, आणि 1000 ग्रॅम पाण्यात विरघळलेल्या (विघटन न होणाऱ्या) पदार्थाचा 1 तीळ असलेल्या द्रावणाचा उत्कल बिंदू आधीच 100.52 आहे.° या पदार्थाच्या स्वरूपाची पर्वा न करता सी. जर पदार्थ विलग होतो, आयन तयार करतो, तर उत्कलन बिंदू द्रावणाच्या कणांच्या एकूण संख्येच्या वाढीच्या प्रमाणात वाढतो, जो विघटनामुळे, द्रावणात जोडलेल्या पदार्थाच्या रेणूंच्या संख्येपेक्षा जास्त होतो. द्रावणाचा अतिशीत बिंदू, ऑस्मोटिक प्रेशर आणि सॉल्व्हेंट बाष्पाचा आंशिक दाब हे इतर महत्त्वाचे संयोगात्मक प्रमाण आहेत.समाधान एकाग्रता विद्राव्य आणि विद्रावक यांच्यातील प्रमाण प्रतिबिंबित करणारे प्रमाण आहे. "पातळ" आणि "केंद्रित" सारख्या गुणात्मक संकल्पना फक्त असे दर्शवतात की द्रावणात कमी किंवा जास्त विद्राव्य असते. सोल्यूशन्सच्या एकाग्रतेचे प्रमाण मोजण्यासाठी, टक्केवारी (वस्तुमान किंवा व्हॉल्यूम) बहुतेकदा वापरली जातात आणि वैज्ञानिक साहित्यात - मोल किंवा रासायनिक समकक्षांची संख्या (सेमी . समतुल्य वस्तुमान)द्रावण प्रति युनिट वस्तुमान किंवा द्रावक किंवा द्रावणाचे प्रमाण. गोंधळ टाळण्यासाठी, एकाग्रता युनिट्स नेहमी अचूकपणे निर्दिष्ट केल्या पाहिजेत. खालील उदाहरणाचा विचार करा. 90 ग्रॅम पाणी (त्याची घनता 90 मिली आहे, कारण पाण्याची घनता 1 ग्रॅम/मिली आहे) आणि 10 ग्रॅम इथाइल अल्कोहोल (त्याची मात्रा 12.6 मिली आहे, कारण अल्कोहोलची घनता 0.794 ग्रॅम/मिली आहे) असलेले द्रावण. त्याचे वस्तुमान 100 ग्रॅम आहे, परंतु या द्रावणाची मात्रा 101.6 मिली आहे (आणि पाणी आणि अल्कोहोल मिसळताना त्यांचे प्रमाण फक्त जोडल्यास ते 102.6 मिली असेल). सोल्यूशनची टक्केवारी एकाग्रता वेगवेगळ्या प्रकारे मोजली जाऊ शकते:किंवा
सर्वात सामान्य एकक म्हणजे मोलॅरिटी, परंतु त्याची गणना करताना काही संदिग्धता विचारात घेणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, दिलेल्या पदार्थाचे 1M द्रावण मिळविण्यासाठी, mol च्या बरोबरीचा अचूक वजनाचा भाग ज्ञात प्रमाणात पाण्यात विरघळला जातो. ग्रॅम मध्ये वस्तुमान, आणि द्रावणाची मात्रा 1 लिटरवर आणा. हे द्रावण तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या पाण्याचे प्रमाण तापमान आणि दाबानुसार थोडेसे बदलू शकते. म्हणून, वेगवेगळ्या परिस्थितीत तयार केलेल्या दोन एक-मोलर सोल्यूशन्समध्ये प्रत्यक्षात समान सांद्रता नसते. मोलॅलिटीची गणना विशिष्ट वस्तुमान सॉल्व्हेंट (1000 ग्रॅम) च्या आधारे केली जाते, जी तापमान आणि दाबांवर अवलंबून नसते. प्रयोगशाळेच्या प्रॅक्टिसमध्ये, विशिष्ट प्रमाणात द्रव मोजणे (यासाठी ब्युरेट्स, पिपेट्स आणि व्हॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क आहेत) त्यांचे वजन करण्यापेक्षा मोजणे अधिक सोयीस्कर आहे, म्हणून, वैज्ञानिक साहित्यात, एकाग्रता बहुतेक वेळा मोल्समध्ये व्यक्त केली जाते आणि मोलालिटी आहे. सामान्यतः केवळ विशेषतः अचूक मोजमापांसाठी वापरले जाते.
गणना सुलभ करण्यासाठी सामान्यता वापरली जाते. आम्ही आधीच म्हटल्याप्रमाणे, पदार्थ त्यांच्या समतुल्य प्रमाणात एकमेकांशी संवाद साधतात. समान सामान्यतेच्या वेगवेगळ्या पदार्थांचे द्रावण तयार करून आणि समान मात्रा घेऊन, आपण खात्री बाळगू शकतो की त्यांच्यामध्ये समान संख्येची समानता आहे.
दिवाळखोर आणि द्रावक यांच्यातील फरक ओळखणे कठीण (किंवा अनावश्यक) प्रकरणांमध्ये, एकाग्रता तीळ अपूर्णांकांमध्ये मोजली जाते. मोल अपूर्णांक, मोलॅलिटी सारखे, तापमान आणि दाब यावर अवलंबून नसतात.
द्रावण आणि द्रावणाची घनता जाणून घेतल्यास, एखादी व्यक्ती एका एकाग्रतेचे दुसऱ्यामध्ये रूपांतर करू शकते: मोलॅरिटी ते मोलॅलिटी, मोल फ्रॅक्शन आणि उलट. दिलेल्या विद्राव्य आणि द्रावकांच्या सौम्य द्रावणासाठी, हे तीन प्रमाण एकमेकांच्या प्रमाणात आहेत.
विद्राव्यता दिलेल्या पदार्थाची इतर पदार्थांसह द्रावण तयार करण्याची क्षमता आहे. मात्रात्मकदृष्ट्या, वायू, द्रव किंवा घन पदार्थाची विद्राव्यता दिलेल्या तापमानावर त्याच्या संतृप्त द्रावणाच्या एकाग्रतेद्वारे मोजली जाते. हे पदार्थाचे एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य आहे, त्याचे स्वरूप समजून घेण्यास मदत करते, तसेच हा पदार्थ ज्या प्रतिक्रियांमध्ये गुंतलेला आहे त्यावर प्रभाव टाकतो.वायू. रासायनिक परस्परसंवादाच्या अनुपस्थितीत, वायू कोणत्याही प्रमाणात एकमेकांशी मिसळतात आणि या प्रकरणात संपृक्ततेबद्दल बोलण्यात काही अर्थ नाही. तथापि, जेव्हा वायू द्रवपदार्थात विरघळतो, तेव्हा दबाव आणि तापमानावर अवलंबून एक विशिष्ट मर्यादित एकाग्रता असते. काही द्रवांमध्ये वायूंची विद्राव्यता त्यांच्या द्रवीकरणाच्या क्षमतेशी संबंधित असते. सर्वात सहज द्रवीकृत वायू, जसे की NH 3, HCl, SO 2 , द्रवीकरण कठीण वायूंपेक्षा अधिक विद्रव्य, जसे की O२, एच २ आणि तो. सॉल्व्हेंट आणि वायू यांच्यात रासायनिक प्रतिक्रिया असल्यास (उदाहरणार्थ, पाणी आणि NH दरम्यान 3 किंवा HCl) विद्राव्यता वाढते. दिलेल्या वायूची विद्राव्यता विद्रव्याच्या स्वरूपानुसार बदलते, परंतु वाढत्या विद्राव्यतेनुसार ज्या क्रमाने वायूंची मांडणी केली जाते ती वेगवेगळ्या विद्राव्यांसाठी अंदाजे सारखीच राहते.विघटन प्रक्रिया ले चॅटेलियरच्या तत्त्वाचे पालन करते (1884): जर समतोल प्रणाली कोणत्याही प्रभावाच्या अधीन असेल, तर त्यामध्ये होणाऱ्या प्रक्रियांचा परिणाम म्हणून, समतोल अशा दिशेने बदलेल की प्रभाव कमी होईल. द्रवपदार्थांमध्ये वायूंचे विघटन सहसा उष्णता सोडण्यासोबत असते. त्याच वेळी, Le Chatelier च्या तत्त्वानुसार, वायूंची विद्राव्यता कमी होते. वायूंची विद्राव्यता जितकी जास्त असेल तितकी ही घट अधिक लक्षणीय आहे: अशा वायूंमध्ये देखील असते
द्रावणाची जास्त उष्णता. उकडलेल्या किंवा डिस्टिल्ड पाण्याची "मऊ" चव त्यातील हवेच्या अनुपस्थितीद्वारे स्पष्ट केली जाते, कारण उच्च तापमानात त्याची विद्राव्यता खूपच कमी असते.दाब वाढला की, वायूंची विद्राव्यता वाढते. हेन्रीच्या नियमानुसार (1803), स्थिर तापमानात द्रवाच्या दिलेल्या खंडात विरघळू शकणाऱ्या वायूचे वस्तुमान त्याच्या दाबाच्या प्रमाणात असते. या मालमत्तेचा वापर कार्बोनेटेड पेये तयार करण्यासाठी केला जातो. कार्बन डायऑक्साइड 3-4 एटीएमच्या दाबाने द्रवमध्ये विरघळला जातो; या परिस्थितीत, 1 एटीएमपेक्षा 3-4 पट जास्त वायू (वस्तुमानानुसार) दिलेल्या व्हॉल्यूममध्ये विरघळू शकतो. जेव्हा असा द्रव असलेला कंटेनर उघडला जातो तेव्हा त्यातील दाब कमी होतो आणि विरघळलेल्या वायूचा काही भाग बुडबुड्याच्या स्वरूपात सोडला जातो. शॅम्पेनची बाटली उघडताना किंवा कार्बन डाय ऑक्साईडने भरलेल्या भूजलाच्या पृष्ठभागावर खूप खोलवर पोहोचताना असाच प्रभाव दिसून येतो.
जेव्हा वायूंचे मिश्रण एका द्रवामध्ये विरघळते तेव्हा त्या प्रत्येकाची विद्राव्यता इतर घटकांच्या अनुपस्थितीत मिश्रणाच्या बाबतीत (डाल्टनचा नियम) सारख्याच दाबाने समान राहते.
द्रवपदार्थ. दोन द्रव्यांची परस्पर विद्राव्यता त्यांच्या रेणूंची रचना किती सारखी आहे यावरून निर्धारित केली जाते (“जैसे थे विरघळते”). नॉन-ध्रुवीय द्रव, जसे की हायड्रोकार्बन्स, कमकुवत आंतर-आण्विक परस्परसंवादाद्वारे दर्शविले जातात, म्हणून एका द्रवाचे रेणू दुसऱ्याच्या रेणूंमध्ये सहजपणे प्रवेश करतात, म्हणजे. द्रव चांगले मिसळा. याउलट, ध्रुवीय आणि नॉन-ध्रुवीय द्रव, जसे की पाणी आणि हायड्रोकार्बन, एकमेकांमध्ये चांगले मिसळत नाहीत. प्रत्येक पाण्याच्या रेणूने प्रथम इतर समान रेणूंच्या वातावरणातून बाहेर पडणे आवश्यक आहे जे त्याला स्वतःकडे जोरदारपणे आकर्षित करतात आणि हायड्रोकार्बनच्या रेणूंमध्ये प्रवेश करतात जे त्याला कमकुवतपणे आकर्षित करतात. याउलट, हायड्रोकार्बन रेणू, पाण्यात विरघळण्यासाठी, त्यांच्या मजबूत परस्पर आकर्षणावर मात करून, पाण्याच्या रेणूंमध्ये पिळणे आवश्यक आहे आणि यासाठी ऊर्जा आवश्यक आहे. जसजसे तापमान वाढते तसतसे रेणूंची गतिज ऊर्जा वाढते, आंतरआण्विक संवाद कमकुवत होतात आणि पाणी आणि हायड्रोकार्बन्सची विद्राव्यता वाढते. तापमानात लक्षणीय वाढ करून, त्यांची संपूर्ण म्युच्युअल विद्राव्यता प्राप्त केली जाऊ शकते. या तापमानाला अप्पर क्रिटिकल सोल्युशन तापमान (UCST) म्हणतात.काही प्रकरणांमध्ये, दोन अंशतः मिसळण्यायोग्य द्रवांची परस्पर विद्राव्यता कमी तापमानासह वाढते. हा परिणाम होतो जेव्हा मिश्रण करताना उष्णता निर्माण होते, सामान्यतः रासायनिक अभिक्रियामुळे. तापमानात लक्षणीय घट झाल्यामुळे, परंतु अतिशीत बिंदूच्या खाली नाही, कमी गंभीर समाधान तापमान (LCST) गाठले जाऊ शकते. असे गृहीत धरले जाऊ शकते की LCTE असलेल्या सर्व सिस्टममध्ये HCTE देखील आहे (उलट आवश्यक नाही). तथापि, बहुतेक प्रकरणांमध्ये, मिश्रित द्रवांपैकी एक HTST खाली तापमानात उकळते. निकोटीन-वॉटर सिस्टममध्ये LCTR 61 आहे
° C, आणि VCTR 208 आहे° C. 61-208 श्रेणीत° सी, या द्रवांमध्ये मर्यादित विद्राव्यता असते आणि या श्रेणीबाहेर त्यांची संपूर्ण परस्पर विद्राव्यता असते.घन. सर्व घन पदार्थ द्रवांमध्ये मर्यादित विद्राव्यता प्रदर्शित करतात. दिलेल्या तपमानावर त्यांच्या संतृप्त द्रावणांची विशिष्ट रचना असते, जी द्रावण आणि द्रावकांच्या स्वरूपावर अवलंबून असते. अशा प्रकारे, पाण्यातील सोडियम क्लोराईडची विद्राव्यता पाण्यातील नॅप्थालीनच्या विद्राव्यतेपेक्षा कित्येक दशलक्ष पट जास्त असते आणि जेव्हा ते बेंझिनमध्ये विरघळतात तेव्हा उलट चित्र दिसून येते. हे उदाहरण सामान्य नियम स्पष्ट करते की एक घन पदार्थ समान रासायनिक आणि भौतिक गुणधर्म असलेल्या द्रवामध्ये सहज विरघळतो, परंतु विरुद्ध गुणधर्म असलेल्या द्रवामध्ये विरघळत नाही.क्षार सहसा पाण्यात सहज विरघळतात आणि इतर ध्रुवीय सॉल्व्हेंट्स, जसे की अल्कोहोल आणि द्रव अमोनियामध्ये कमी असतात. तथापि, क्षारांची विद्राव्यता देखील लक्षणीयरीत्या बदलते: उदाहरणार्थ, अमोनियम नायट्रेट चांदीच्या क्लोराईडपेक्षा लाखो पट जास्त विद्रव्य आहे.
द्रवपदार्थांमध्ये घन पदार्थांचे विघटन सहसा उष्णतेच्या शोषणासह होते आणि ले चॅटेलियरच्या तत्त्वानुसार, गरम झाल्यावर त्यांची विद्राव्यता वाढली पाहिजे. या प्रभावाचा उपयोग पदार्थांचे पुनर्क्रियीकरण करून शुद्ध करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. हे करण्यासाठी, संतृप्त द्रावण मिळेपर्यंत ते उच्च तापमानात विरघळले जातात, नंतर द्रावण थंड केले जाते आणि विरघळलेल्या पदार्थाचा अवक्षेप झाल्यानंतर ते फिल्टर केले जाते. असे पदार्थ आहेत (उदाहरणार्थ, कॅल्शियम हायड्रॉक्साईड, सल्फेट आणि एसीटेट), ज्याची पाण्यातील विद्राव्यता वाढत्या तापमानासह कमी होते.
द्रवपदार्थांप्रमाणे घन पदार्थ देखील एकमेकांमध्ये पूर्णपणे विरघळू शकतात, ज्यामुळे एकसंध मिश्रण तयार होते - खरे घन द्रावण, द्रव द्रावणासारखेच. एकमेकांमध्ये अंशतः विरघळणारे पदार्थ दोन समतोल संयुग्मित घन द्रावण तयार करतात, ज्याच्या रचना तापमानानुसार बदलतात.
वितरण गुणांक. जर पदार्थाचे द्रावण दोन अविघटनशील किंवा अंशतः मिसळण्यायोग्य द्रव्यांच्या समतोल प्रणालीमध्ये जोडले गेले, तर ते द्रवपदार्थांमध्ये विशिष्ट प्रमाणात वितरीत केले जाते, पदार्थाच्या एकूण प्रमाणापेक्षा स्वतंत्रपणे, प्रणालीमध्ये रासायनिक परस्परसंवादाच्या अनुपस्थितीत. . या नियमाला वितरण नियम म्हणतात आणि द्रवपदार्थांमध्ये विरघळलेल्या पदार्थाच्या एकाग्रतेच्या गुणोत्तराला वितरण गुणांक म्हणतात. वितरण गुणांक दोन द्रवांमध्ये दिलेल्या पदार्थाच्या विद्राव्यतेच्या गुणोत्तराच्या जवळपास समान आहे, म्हणजे. पदार्थ त्याच्या विद्राव्यतेनुसार द्रवांमध्ये वितरीत केला जातो. या गुणधर्माचा वापर त्याच्या द्रावणातून दिलेला पदार्थ दुसऱ्या सॉल्व्हेंटचा वापर करून काढण्यासाठी केला जातो. त्याच्या वापराचे आणखी एक उदाहरण म्हणजे धातूपासून चांदी काढण्याची प्रक्रिया, ज्यामध्ये ते सहसा शिशासह समाविष्ट केले जाते. हे करण्यासाठी, वितळलेल्या धातूमध्ये जस्त जोडले जाते, जे शिसेमध्ये मिसळत नाही. वितळलेले शिसे आणि जस्त यांच्यामध्ये चांदीचे वितरण केले जाते, मुख्यतः नंतरच्या वरच्या थरात. हा थर गोळा केला जातो आणि झिंक डिस्टिलेशनद्वारे चांदी वेगळे केली जाते.विद्राव्यता उत्पादन (इ.टी.सी ). जादा (अवक्षेपण) घन पदार्थ दरम्यानएम xबी y आणि त्याचे संतृप्त समाधान समीकरणाद्वारे वर्णन केलेले गतिशील समतोल स्थापित करतेया प्रतिक्रियेचा समतोल स्थिरांक आहे
आणि त्याला विद्राव्यता उत्पादन म्हणतात. हे दिलेल्या तापमान आणि दाबावर स्थिर असते आणि ते मूल्य असते ज्याच्या आधारावर अवक्षेपणाची विद्राव्यता मोजली जाते आणि बदलली जाते. जर द्रावणामध्ये एखादे संयुग जोडले गेले जे किंचित विरघळणाऱ्या मिठाच्या आयनांच्या समान नावाच्या आयनांमध्ये विरघळते, तर, पीआरच्या अभिव्यक्तीनुसार, मिठाची विद्राव्यता कमी होते. आयनांपैकी एकासह प्रतिक्रिया देणारे कंपाऊंड जोडताना, त्याउलट, ते वाढेल.आयनिक संयुगेच्या द्रावणाच्या काही गुणधर्मांवर देखील पहाइलेक्ट्रोलाइट्स.
साहित्यशाखपरोनोव एम.आय. सोल्यूशन्सच्या आण्विक सिद्धांताचा परिचय
. एम., 1956 रेमी आय. अजैविक रसायनशास्त्र अभ्यासक्रम , खंड. 1-2. एम., 1963, 1966
आज, 3 दशलक्षाहून अधिक भिन्न पदार्थांचे अस्तित्व ज्ञात आहे. आणि हा आकडा दरवर्षी वाढत आहे, कारण सिंथेटिक रसायनशास्त्रज्ञ आणि इतर शास्त्रज्ञ काही उपयुक्त गुणधर्म असलेल्या नवीन संयुगे मिळविण्यासाठी सतत प्रयोग करत आहेत.
काही पदार्थ नैसर्गिक रहिवासी असतात, नैसर्गिकरित्या तयार होतात. उर्वरित अर्धे कृत्रिम आणि कृत्रिम आहेत. तथापि, पहिल्या आणि दुस-या दोन्ही प्रकरणांमध्ये, एक महत्त्वपूर्ण भाग वायू पदार्थ, उदाहरणे आणि वैशिष्ट्यांचा बनलेला आहे ज्याचा आपण या लेखात विचार करू.
पदार्थांची एकूण अवस्था
17 व्या शतकापासून, हे सामान्यतः स्वीकारले गेले होते की सर्व ज्ञात संयुगे एकत्रीकरणाच्या तीन अवस्थांमध्ये अस्तित्वात असण्यास सक्षम आहेत: घन, द्रव आणि वायू पदार्थ. तथापि, खगोलशास्त्र, भौतिकशास्त्र, रसायनशास्त्र, अंतराळ जीवशास्त्र आणि इतर विज्ञानांच्या क्षेत्रातील अलीकडील दशकांतील काळजीपूर्वक संशोधनाने हे सिद्ध केले आहे की आणखी एक प्रकार आहे. हे प्लाझमा आहे.
ती काय आहे? हे अंशतः किंवा पूर्णपणे आहे आणि असे दिसून आले की विश्वात अशा पदार्थांची संख्या जास्त आहे. तर, प्लाझ्मा अवस्थेत खालील गोष्टी आढळतात:
- आंतरतारकीय पदार्थ;
- वैश्विक पदार्थ;
- वातावरणाचा वरचा थर;
- तेजोमेघ;
- अनेक ग्रहांची रचना;
- तारे
म्हणून, आज ते म्हणतात की घन, द्रव, वायू आणि प्लाझ्मा आहेत. तसे, प्रत्येक वायूला या अवस्थेत कृत्रिमरित्या हस्तांतरित केले जाऊ शकते जर ते आयनीकरणाच्या अधीन असेल, म्हणजेच आयनमध्ये बदलण्यास भाग पाडले जाते.
वायू पदार्थ: उदाहरणे
विचाराधीन पदार्थांची बरीच उदाहरणे आहेत. शेवटी, 17 व्या शतकापासून वायू ज्ञात आहेत, जेव्हा व्हॅन हेल्मोंट या नैसर्गिक शास्त्रज्ञाने प्रथम कार्बन डायऑक्साइड मिळवला आणि त्याच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करण्यास सुरुवात केली. तसे, त्याने संयुगांच्या या गटाला हे नाव देखील दिले, कारण त्याच्या मते, वायू काहीतरी विस्कळीत, गोंधळलेले, आत्म्याशी संबंधित आणि अदृश्य, परंतु मूर्त काहीतरी आहेत. हे नाव रशियामध्ये रुजले आहे.
सर्व वायू पदार्थांचे वर्गीकरण करणे शक्य आहे, नंतर उदाहरणे देणे सोपे होईल. शेवटी, सर्व विविधता कव्हर करणे कठीण आहे.
रचनानुसार ते वेगळे केले जातात:
- सोपे,
- जटिल रेणू.
पहिल्या गटामध्ये कोणत्याही प्रमाणात समान अणूंचा समावेश होतो. उदाहरण: ऑक्सिजन - O 2, ओझोन - O 3, हायड्रोजन - H 2, क्लोरीन - CL 2, फ्लोरिन - F 2, नायट्रोजन - N 2 आणि इतर.
- हायड्रोजन सल्फाइड - एच 2 एस;
- हायड्रोजन क्लोराईड - एचसीएल;
- मिथेन - CH 4;
- सल्फर डायऑक्साइड - SO 2;
- तपकिरी वायू - NO 2;
- फ्रीॉन - सीएफ 2 सीएल 2;
- अमोनिया - NH 3 आणि इतर.
पदार्थांच्या स्वभावानुसार वर्गीकरण
सेंद्रिय आणि अजैविक जगाशी संबंधित असलेल्या वायू पदार्थांचे प्रकार वर्गीकरण करणे देखील शक्य आहे. म्हणजेच ते बनवणाऱ्या अणूंच्या स्वभावानुसार. सेंद्रिय वायू आहेत:
- पहिले पाच प्रतिनिधी (मिथेन, इथेन, प्रोपेन, ब्युटेन, पेंटेन). सामान्य सूत्र C n H 2n+2 ;
- इथिलीन - सी 2 एच 4;
- एसिटिलीन किंवा इथिलीन - सी 2 एच 2;
- मेथिलामाइन - CH 3 NH 2 आणि इतर.
विचाराधीन संयुगांना लागू करता येणारे दुसरे वर्गीकरण म्हणजे त्यात असलेल्या कणांवर आधारित विभागणी. सर्व वायू पदार्थ अणूंनी बनलेले नाहीत. आयन, रेणू, फोटॉन, इलेक्ट्रॉन, ब्राउनियन कण आणि प्लाझ्मा उपस्थित असलेल्या संरचनांची उदाहरणे देखील या एकत्रीकरणाच्या अवस्थेतील संयुगे संदर्भित करतात.
वायूंचे गुणधर्म
विचाराधीन स्थितीतील पदार्थांची वैशिष्ट्ये घन किंवा द्रव संयुगांपेक्षा भिन्न आहेत. गोष्ट अशी आहे की वायू पदार्थांचे गुणधर्म विशेष आहेत. त्यांचे कण सहज आणि त्वरीत मोबाइल आहेत, संपूर्ण पदार्थ आयसोट्रॉपिक आहे, म्हणजेच, रचनामध्ये समाविष्ट केलेल्या संरचनांच्या हालचालीच्या दिशेने गुणधर्म निर्धारित केले जात नाहीत.
वायू पदार्थांचे सर्वात महत्वाचे भौतिक गुणधर्म ओळखणे शक्य आहे, जे त्यांना पदार्थाच्या अस्तित्वाच्या इतर सर्व प्रकारांपासून वेगळे करेल.
- हे असे कनेक्शन आहेत जे सामान्य मानवी माध्यमांद्वारे पाहिले जाऊ शकत नाहीत, नियंत्रित केले जाऊ शकत नाहीत किंवा जाणवू शकत नाहीत. गुणधर्म समजून घेण्यासाठी आणि विशिष्ट वायू ओळखण्यासाठी, ते चार पॅरामीटर्सवर अवलंबून असतात जे त्या सर्वांचे वर्णन करतात: दाब, तापमान, पदार्थाचे प्रमाण (mol), खंड.
- द्रवपदार्थांच्या विपरीत, वायू ट्रेसशिवाय संपूर्ण जागा व्यापण्यास सक्षम असतात, केवळ पात्र किंवा खोलीच्या आकाराने मर्यादित असतात.
- सर्व वायू सहजपणे एकमेकांमध्ये मिसळतात आणि या संयुगेंचा इंटरफेस नसतो.
- फिकट आणि जड प्रतिनिधी आहेत, म्हणून गुरुत्वाकर्षण आणि वेळेच्या प्रभावाखाली, त्यांचे वेगळे होणे शक्य आहे.
- प्रसार हा या संयुगांचा सर्वात महत्वाचा गुणधर्म आहे. त्याच्या संरचनेत पूर्णपणे विस्कळीत हालचाली करत असताना, इतर पदार्थांमध्ये प्रवेश करण्याची आणि त्यांना आतून संतृप्त करण्याची क्षमता.
- वास्तविक वायू विद्युत प्रवाह चालवू शकत नाहीत, परंतु जर आपण दुर्मिळ आणि आयनीकृत पदार्थांबद्दल बोललो तर चालकता झपाट्याने वाढते.
- वायूंची उष्णता क्षमता आणि थर्मल चालकता कमी असते आणि वेगवेगळ्या प्रजातींमध्ये बदलते.
- वाढत्या दाब आणि तापमानासह स्निग्धता वाढते.
- इंटरफेस संक्रमणासाठी दोन पर्याय आहेत: बाष्पीभवन - द्रव वाष्पात बदलतो, उदात्तीकरण - एक घन पदार्थ, द्रवपदार्थाला मागे टाकून, वायू बनतो.
खऱ्या वायूंच्या वाफांचे एक विशिष्ट वैशिष्ट्य म्हणजे पूर्वीचे, काही विशिष्ट परिस्थितीत, द्रव किंवा घन अवस्थेत बदलण्यास सक्षम असतात, तर नंतरचे नाहीत. हे देखील लक्षात घेतले पाहिजे की प्रश्नातील संयुगे विकृतीचा प्रतिकार करण्यास आणि द्रव बनण्यास सक्षम आहेत.
वायू पदार्थांचे असे गुणधर्म त्यांना विज्ञान आणि तंत्रज्ञान, उद्योग आणि राष्ट्रीय अर्थव्यवस्थेच्या विविध क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरण्याची परवानगी देतात. याव्यतिरिक्त, प्रत्येक प्रतिनिधीसाठी विशिष्ट वैशिष्ट्ये काटेकोरपणे वैयक्तिक असतात. आम्ही सर्व वास्तविक संरचनांमध्ये सामान्य वैशिष्ट्ये मानली.
संकुचितता
वेगवेगळ्या तापमानात, तसेच दाबाच्या प्रभावाखाली, वायू संकुचित करण्यास सक्षम असतात, त्यांची एकाग्रता वाढवतात आणि त्यांचे व्यापलेले प्रमाण कमी करतात. भारदस्त तापमानात ते विस्तारतात, कमी तापमानात ते आकुंचन पावतात.
दबावाखाली देखील बदल होतात. वायू पदार्थांची घनता वाढते आणि गंभीर बिंदूवर पोहोचल्यावर, जे प्रत्येक प्रतिनिधीसाठी भिन्न असते, एकत्रीकरणाच्या दुसर्या स्थितीत संक्रमण होऊ शकते.
मुख्य शास्त्रज्ञ ज्यांनी वायूंच्या अभ्यासाच्या विकासात योगदान दिले
असे बरेच लोक आहेत, कारण वायूंचा अभ्यास ही श्रम-केंद्रित आणि ऐतिहासिकदृष्ट्या दीर्घ प्रक्रिया आहे. चला सर्वात प्रसिद्ध व्यक्तिमत्त्वांवर राहूया ज्यांनी सर्वात महत्त्वपूर्ण शोध लावले.
- 1811 मध्ये एक शोध लावला. कोणत्या प्रकारचे वायू आहेत याने काही फरक पडत नाही, मुख्य गोष्ट अशी आहे की त्याच परिस्थितीत, एका व्हॉल्यूममध्ये रेणूंच्या संख्येनुसार समान प्रमाणात असते. शास्त्रज्ञाच्या नावावर एक गणना केलेले मूल्य आहे. कोणत्याही वायूच्या 1 मोलसाठी ते 6.03 * 10 23 रेणूंच्या बरोबरीचे आहे.
- फर्मी - आदर्श क्वांटम गॅसचा सिद्धांत तयार केला.
- गे-लुसाक, बॉयल-मॅरियट - शास्त्रज्ञांची नावे ज्यांनी गणनेसाठी मूलभूत गतिज समीकरणे तयार केली.
- रॉबर्ट बॉयल.
- जॉन डाल्टन.
- जॅक चार्ल्स आणि इतर अनेक शास्त्रज्ञ.
वायू पदार्थांची रचना
विचाराधीन पदार्थांच्या क्रिस्टल जाळीच्या बांधकामातील सर्वात महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे त्याच्या नोड्समध्ये एकतर अणू किंवा रेणू असतात जे कमकुवत सहसंयोजक बंधांनी एकमेकांशी जोडलेले असतात. आयन, इलेक्ट्रॉन आणि इतर क्वांटम सिस्टीममध्ये व्हॅन डेर वाल्स फोर्स देखील उपस्थित असतात.
म्हणून, गॅस जाळीच्या संरचनेचे मुख्य प्रकार आहेत:
- अणू
- आण्विक
आतील कनेक्शन सहजपणे तुटलेले असतात, त्यामुळे या जोडण्यांना स्थिर आकार नसतो, परंतु संपूर्ण अवकाशीय खंड भरतो. हे विद्युत चालकतेची कमतरता आणि खराब थर्मल चालकता देखील स्पष्ट करते. परंतु वायूंचे थर्मल इन्सुलेशन चांगले असते, कारण, प्रसारामुळे ते घन पदार्थांमध्ये प्रवेश करण्यास सक्षम असतात आणि त्यांच्या आत मोकळ्या क्लस्टर जागा व्यापतात. त्याच वेळी, हवा त्यातून जात नाही, उष्णता टिकवून ठेवली जाते. बांधकाम उद्देशांसाठी वायू आणि घन पदार्थांच्या एकत्रित वापरासाठी हा आधार आहे.
वायूंमधील साधे पदार्थ
रचना आणि संरचनेच्या दृष्टीने या श्रेणीतील कोणते वायू आहेत याची आपण वर चर्चा केली आहे. हे असे आहेत ज्यात एकसारखे अणू असतात. अनेक उदाहरणे दिली जाऊ शकतात, कारण सामान्य परिस्थितीत संपूर्ण नियतकालिक सारणीतील नॉन-मेटल्सचा महत्त्वपूर्ण भाग या एकत्रीकरणाच्या अवस्थेत असतो. उदाहरणार्थ:
- पांढरा फॉस्फरस - या घटकांपैकी एक;
- नायट्रोजन;
- ऑक्सिजन;
- फ्लोरिन;
- क्लोरीन;
- हेलियम;
- निऑन;
- आर्गॉन;
- क्रिप्टन;
- झेनॉन
या वायूंचे रेणू एकतर मोनॅटॉमिक (नोबल वायू) किंवा पॉलिएटॉमिक (ओझोन - ओ 3) असू शकतात. बाँडचा प्रकार सहसंयोजक नॉनपोलर आहे, बहुतेक प्रकरणांमध्ये तो खूपच कमकुवत असतो, परंतु त्या सर्वांमध्ये नाही. क्रिस्टल जाळी एक आण्विक प्रकारची आहे, ज्यामुळे हे पदार्थ सहजपणे एकत्रीकरणाच्या एका स्थितीतून दुसऱ्या स्थितीत जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, सामान्य परिस्थितीत आयोडीन हे धातूचे तेज असलेले गडद जांभळे क्रिस्टल्स असते. तथापि, गरम झाल्यावर ते चमकदार जांभळ्या वायूच्या ढगांमध्ये उदात्तीकरण करतात - I 2.
तसे, धातूंसह कोणताही पदार्थ विशिष्ट परिस्थितीत वायूच्या अवस्थेत अस्तित्वात असू शकतो.
वायू स्वरूपाची जटिल संयुगे
असे वायू अर्थातच बहुसंख्य आहेत. रेणूंमधील अणूंचे विविध संयोग, सहसंयोजक बंध आणि व्हॅन डर वॉल्स परस्परसंवादाद्वारे एकत्रित, एकत्रिततेच्या विचारात घेतलेल्या स्थितीचे शेकडो भिन्न प्रतिनिधी तयार करण्यास अनुमती देतात.
वायूंमधील जटिल पदार्थांची उदाहरणे दोन किंवा अधिक भिन्न घटक असलेली सर्व संयुगे असू शकतात. यात हे समाविष्ट असू शकते:
- प्रोपेन;
- ब्यूटेन;
- ऍसिटिलीन;
- अमोनिया;
- silane;
- फॉस्फिन;
- मिथेन;
- कार्बन डायसल्फाइड;
- सल्फर डाय ऑक्साईड;
- तपकिरी वायू;
- फ्रीॉन;
- इथिलीन आणि इतर.
आण्विक प्रकारची क्रिस्टल जाळी. अनेक प्रतिनिधी सहजपणे पाण्यात विरघळतात, संबंधित ऍसिड तयार करतात. यापैकी बहुतेक संयुगे उद्योगात केलेल्या रासायनिक संश्लेषणाचा एक महत्त्वाचा भाग आहेत.
मिथेन आणि त्याचे समरूप
कधीकधी "गॅस" ची सामान्य संकल्पना नैसर्गिक खनिजाचा संदर्भ देते, जे प्रामुख्याने सेंद्रिय निसर्गाच्या वायू उत्पादनांचे संपूर्ण मिश्रण असते. त्यात असे पदार्थ असतात:
- मिथेन;
- इथेन;
- प्रोपेन;
- ब्यूटेन;
- इथिलीन;
- ऍसिटिलीन;
- पेंटेन आणि काही इतर.
उद्योगात, ते खूप महत्वाचे आहेत, कारण प्रोपेन-ब्युटेन मिश्रण हा घरगुती गॅस आहे ज्याद्वारे लोक शिजवतात, ज्याचा वापर ऊर्जा आणि उष्णतेचा स्त्रोत म्हणून केला जातो.
त्यापैकी बरेच अल्कोहोल, अल्डीहाइड्स, ऍसिड आणि इतर सेंद्रिय पदार्थांच्या संश्लेषणासाठी वापरले जातात. नैसर्गिक वायूचा वार्षिक वापर ट्रिलियन क्यूबिक मीटर इतका आहे आणि हे अगदी न्याय्य आहे.
ऑक्सिजन आणि कार्बन डायऑक्साइड
कोणते वायू पदार्थ सर्वात व्यापक म्हटले जाऊ शकतात आणि अगदी प्रथम श्रेणीतील विद्यार्थ्यांना देखील ज्ञात आहेत? उत्तर स्पष्ट आहे - ऑक्सिजन आणि कार्बन डायऑक्साइड. शेवटी, ते ग्रहावरील सर्व सजीवांमध्ये होणाऱ्या गॅस एक्सचेंजमध्ये थेट सहभागी आहेत.
हे ज्ञात आहे की ऑक्सिजनमुळे जीवन शक्य आहे, कारण केवळ काही प्रकारचे ॲनारोबिक बॅक्टेरिया त्याशिवाय अस्तित्वात असू शकतात. आणि कार्बन डायऑक्साइड हे सर्व वनस्पतींसाठी आवश्यक "अन्न" उत्पादन आहे जे प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रिया पार पाडण्यासाठी ते शोषून घेतात.
रासायनिक दृष्टिकोनातून, यौगिकांचे संश्लेषण पार पाडण्यासाठी ऑक्सिजन आणि कार्बन डायऑक्साइड हे दोन्ही महत्त्वाचे पदार्थ आहेत. पहिला एक मजबूत ऑक्सिडायझिंग एजंट आहे, दुसरा बहुतेकदा कमी करणारा एजंट आहे.
हॅलोजन
हा यौगिकांचा एक समूह आहे ज्यामध्ये अणू हे वायू पदार्थाचे कण असतात, जोड्यांमध्ये सहसंयोजक नॉन-ध्रुवीय बंधनाद्वारे एकमेकांशी जोडलेले असतात. तथापि, सर्व हॅलोजन वायू नाहीत. ब्रोमाइन हे सामान्य परिस्थितीत एक द्रव आहे आणि आयोडीन हे सहज बनवलेले घन आहे. फ्लोरिन आणि क्लोरीन हे विषारी पदार्थ आहेत जे सजीवांच्या आरोग्यासाठी धोकादायक आहेत, जे मजबूत ऑक्सिडायझिंग एजंट आहेत आणि संश्लेषणामध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.
व्यायाम 1. ठिपक्यांऐवजी हे विशेषण घाला द्रव, घन, वायू .
व्यायाम 2. प्रश्नांची उत्तरे द्या.
1. निसर्गात कोणते पदार्थ आढळतात?
2. मीठ कोणत्या अवस्थेत आहे?
3. ब्रोमिन कोणत्या अवस्थेत आहे?
4. नायट्रोजन कोणत्या अवस्थेत आहे?
5. हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन कोणत्या अवस्थेत असतात?
व्यायाम 3. ठिपक्यांऐवजी आवश्यक शब्द घाला.
1. निसर्गात... पदार्थ आहेत.
2. ब्रोमिन ... राज्यात आहे.
3. मीठ हा एक पदार्थ आहे.
4. नायट्रोजन ... राज्यात आहे.
5. हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन... पदार्थ आहेत.
6. ते... स्थितीत आहेत.
व्यायाम 4. मजकूर ऐका. मोठ्याने वाचा.
रासायनिक पदार्थ पाण्यात विरघळणारे किंवा अघुलनशील असतात. उदाहरणार्थ, सल्फर (एस) पाण्यात अघुलनशील आहे. आयोडीन (I 2) देखील पाण्यात अघुलनशील आहे. ऑक्सिजन (O 2) आणि नायट्रोजन (N 2) पाण्यात कमी प्रमाणात विरघळणारे असतात. हे असे पदार्थ आहेत जे पाण्यात किंचित विरघळतात. काही रसायने पाण्यात चांगली विरघळतात, जसे की साखर.
व्यायाम 5. व्यायाम 4 च्या मजकुराच्या प्रश्नांची उत्तरे द्या. तुमची उत्तरे तुमच्या वहीत लिहा.
1. कोणते पदार्थ पाण्यात विरघळत नाहीत?
2. कोणते पदार्थ पाण्यात चांगले विरघळतात?
3. तुम्हाला कोणते पदार्थ माहित आहेत जे पाण्यात किंचित विरघळतात?
व्यायाम 6. वाक्ये पूर्ण करा.
1. रसायने विरघळतात किंवा….
2. काही रसायने चांगली असतात...
3. ग्लुकोज आणि सुक्रोज...
4. ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन वाईट आहेत...
5. सल्फर आणि आयोडीन...
व्यायाम 7. वाक्ये लिहा. कंसातील शब्द योग्य स्वरूपात वापरा.
1. मीठ (सामान्य पाण्यात) विरघळते.
2. काही चरबी (गॅसोलीन) मध्ये विरघळतात.
3. चांदी (नायट्रिक ऍसिड) मध्ये विरघळते.
4. अनेक धातू विरघळतात (सल्फ्यूरिक ऍसिड - H 2 SO 4).
5. (हायड्रोक्लोरिक ऍसिड - एचसीएल) मध्येही काच विरघळत नाही.
6. ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन (पाण्यात) खराब विद्रव्य असतात.
7. आयोडीन (अल्कोहोल किंवा बेंझिन) मध्ये चांगले विरघळते.
व्यायाम 8. मजकूर ऐका. मोठ्याने वाचा.
सर्व पदार्थांमध्ये भौतिक गुणधर्म असतात. रंग, चव आणि गंध हे भौतिक गुणधर्म आहेत. उदाहरणार्थ, साखर पांढरी असते आणि चवीला गोड असते. क्लोरीन (Cl 2) मध्ये पिवळा-हिरवा रंग आणि तीव्र, अप्रिय गंध आहे. सल्फर (S) पिवळ्या रंगाचा असतो आणि ब्रोमिन (Br 2) गडद लाल असतो. ग्रेफाइट (C) गडद राखाडी रंगाचा आहे आणि तांबे (Cu) हलका गुलाबी आहे. NaCl मीठ पांढऱ्या रंगाचे असून त्याला खारट चव आहे. काही क्षारांना कडू चव असते. ब्रोमाइनला तिखट वास येतो.
व्यायाम 9. व्यायाम 8 च्या मजकुराच्या प्रश्नांची उत्तरे द्या. तुमच्या वहीत उत्तरे लिहा.
1. तुम्हाला कोणते भौतिक गुणधर्म माहित आहेत?
2. साखरेमध्ये कोणते भौतिक गुणधर्म असतात?
3. क्लोरीनमध्ये कोणते भौतिक गुणधर्म आहेत?
4. ग्रेफाइट, सल्फर, ब्रोमिन आणि तांबे कोणते रंग आहेत?
5. सोडियम क्लोराईड (NaCl) मध्ये कोणते भौतिक गुणधर्म आहेत?
6. काही क्षारांची चव कशी असते?
7. ब्रोमिनचा वास कसा असतो?
व्यायाम 10. मॉडेलवर आधारित वाक्ये बनवा.
नमुना: नायट्रोजन म्हणजे चव. नायट्रोजनला चव नसते. नायट्रोजनला चव नसते. नायट्रोजन हा चव नसलेला पदार्थ आहे.
1. सोडियम क्लोराईड - गंध. -...
2. खडू - चव आणि वास. -...
3. दारू हा रंग आहे. -...
4. पाणी - चव, रंग आणि वास. -...
5. साखर एक वास आहे. -...
6. ग्रेफाइट - चव आणि वास. –….
व्यायाम 11. असे म्हणा की पदार्थांचे गुणधर्म पाण्यासारखेच असतात.
नमुना: पाणी एक जटिल पदार्थ आहे, इथाइल अल्कोहोल देखील एक जटिल पदार्थ आहे.
1. पाणी एक द्रव आहे, नायट्रिक ऍसिड देखील ...
2. पाणी एक पारदर्शक पदार्थ आहे, सल्फ्यूरिक ऍसिड देखील ...
3. पाण्याला रंग नाही, हिराही नाही...
4. पाण्याला गंध नसतो, ऑक्सिजनही असतो...
व्यायाम 12. म्हणा की पाण्यात इथाइल अल्कोहोलपेक्षा वेगळे गुण आहेत.
1. इथाइल अल्कोहोल हा हलका द्रव आहे आणि पाणी...
2. इथाइल अल्कोहोलमध्ये एक वैशिष्ट्यपूर्ण गंध आणि पाणी आहे ...
3. इथाइल अल्कोहोलचा उकळण्याचा बिंदू कमी असतो आणि पाणी....
व्यायाम 13. खालील संदेश स्पष्ट करा, शब्द वापरा वैशिष्ट्यपूर्ण, विशिष्ट, तीक्ष्ण, वायलेट, लाल-तपकिरी, रंगहीन, उंच, पिवळा .
नमुना: ब्रोमिन एक गडद द्रव आहे. ब्रोमाइन एक गडद लाल द्रव आहे.
1. इथाइल अल्कोहोलला गंध असतो. 2. आयोडीनला वास असतो. 3. आयोडीन वाष्प रंगीत असतात. 4. गडद आयोडीन द्रावण. 5. सल्फ्यूरिक ऍसिड एक द्रव आहे. 6. सल्फ्यूरिक ऍसिडमध्ये उत्कलन बिंदू असतो. 7. सल्फरमध्ये रंग असतो.
व्यायाम 14. पदार्थांच्या भौतिक गुणधर्मांबद्दल बोला, दिलेले शब्द आणि वाक्ये वापरा.
1. फ्लोरिन (F 2) – वायू – हलका हिरवा रंग – तीक्ष्ण गंध – विषारी.
2. क्लोरीन (Cl 2) – वायू – पिवळा-हिरवा रंग – तीक्ष्ण गंध – विषारी.
