විශ්ලේෂණාත්මක රසායන විද්‍යාවේ සහ රසායනික තාක්‍ෂණයේ දීර්ඝ කාලයක් තිස්සේ වෙන් කිරීමේ ක්‍රමයක් ලෙස නිස්සාරණය භාවිතා කර ඇතත්, මෙම ක්‍රමයේ න්‍යායාත්මක පදනම් දිගු කලක් ගවේෂණය නොකළේය. විශේෂයෙන්ම, නිස්සාරණය කිරීමේ ක්‍රියාවලීන්හි ප්රධාන ප්‍රමාණාත්මක ලක්ෂණ දිගු කලක් අධ්යයනය නොකළ අතර, එය ප්රායෝගිකව නිස්සාරණය පුළුල් ලෙස හඳුන්වාදීමට නිශ්චිත බාධාවක් විය. කාබනික ද්‍රාවක සමඟ නිස්සාරණය කරන ද්රව්යයේ ප්රමාණය ගණනය කිරීම සඳහා, නියත හා බෙදා හැරීමේ සංගුණකය, නිස්සාරණයේ මට්ටම යනාදිය දැන ගැනීම අවශ්ය වේ.
M. Berthelot සහ J. Jungfleisch පළමු පර්යේෂකයන් වූ අතර, 1872 දී, පර්යේෂණාත්මක දත්ත මත පදනම්ව, ද්රව අවධි දෙකක් අතර බෙදා හරින ලද ද්රව්යයක සමතුලිතතා සාන්ද්රණයේ අනුපාතය නියත බව පෙන්නුම් කළේය. මෙම සම්බන්ධතාවය තාප ගතිකව ව්‍යුත්පන්න කරන ලද්දේ 1891 දී බෙදා හැරීමේ නීතිය සකස් කළ ඩබ්ලිව්. නර්න්ස්ට් විසිනි.
බෙදා හැරීමේ නීතියට අනුව, මිශ්ර කළ නොහැකි හෝ සීමිත මිශ්ර ද්රව දෙකක දිය වී ඇති ද්රව්යයක් නියත අනුපාතයකින් ඒවා අතර බෙදා හරිනු ලැබේ. පරමාදර්ශී පද්ධති සඳහා මෙම අනුපාතය රඳා පවතින්නේ උෂ්ණත්වය සහ ද්රව්යයේ ස්වභාවය මත පමණක් වන අතර සාන්ද්රණය මත රඳා නොපවතී.
මෙම නීතියෙන් එය අනුගමනය කරන්නේ ද්රව්ය කිහිපයක් එකවර විසුරුවා හරින විට, ඒ සෑම එකක්ම බෙදා හැරීමට පද්ධතියේ වෙනත් ද්රව්ය නොමැති ආකාරයට ද්රව අවධි දෙකම අතර බෙදා හරින බවයි. බෙදාහැරීමේ නීතිය වලංගු වන්නේ අදියර දෙකෙහිම බෙදා හරින ද්රව්යය එකම ආකාරයෙන් නම් පමණි.
ද්රව්ය ව්යාප්තිය නියතය. බෙදා හරින ලද ද්රව්යයක සාන්ද්රණයේ අනුපාතය ප්රකාශ කරන නියත අගයක් අදියර දෙකෙහිම (සමතුලිතතාවයෙන් පසුව) එකම ස්වරූපයෙන් බෙදා හැරීමේ නියතය ලෙස හැඳින්වේ.
P o යනු බෙදා හැරීමේ නියතය වේ: [A] o යනු කාබනික ද්‍රාවක අවධියේ ද්රව්යයේ සාන්ද්රණය, mol/l; [A] B - ජලීය අවධියේ ද්රව්යයේ සාන්ද්රණය, mol / l.
බෙදා හැරීමේ නියතයේ අගය රඳා පවතින්නේ බෙදා හරින ද්රව්යයේ ස්වභාවය, භාවිතා කරන ලද නිස්සාරකයේ සංයුතිය සහ ගුණාංග සහ නිස්සාරණය සිදු කරන උෂ්ණත්වය මත ය. මෙම නියතය නිස්සාරණය කරන ලද ද්රව්යයේ සමතුලිත සාන්ද්රණයන් සහ ජලීය සහ ජලීය නොවන අවධිවල පරිමාවන් මත රඳා නොපවතී. බෙදා හැරීමේ නියතයේ සංඛ්‍යාත්මක අගය වෙනත් සූත්‍රයක් (9) භාවිතයෙන් ගණනය කළ හැකිය, අනුරූප ද්රව්යයේ නිස්සාරණයේ මට්ටම සහ ද්රව අවධිවල පරිමාව මත පදනම්ව.
බෙදා හැරීමේ සංගුණකය. සූත්රය (1) භාවිතයෙන් ද්රව්යයක ව්‍යාප්ති නියතය ගණනය කිරීමේදී, අදියර දෙකෙහිම බෙදා හරින ලද ද්රව්යය එකම ස්වරූපයෙන් (එකම අණුක තත්වයේ) ඇති බවට සහතික විය යුතුය. කෙසේ වෙතත්, බොහෝ නිස්සාරණ පද්ධතිවල ඉහත කොන්දේසිය සපුරා නොමැත. එවැනි පද්ධතිවල නිස්සාරණය සමතුලිතතාවය ගණනය කිරීම සඳහා, එක් එක් ද්රව්යයේ පැවැත්මේ ස්වරූපය එක් ද්රව්යයක පවතින ආකාරය අනුව ද්රව අවධියක, විඝටනය, ආශ්‍රය, ද්රාවණය, බෙදා හරින ලද ද්රව්යයේ ජල විච්ඡේදනය, සංකීර්ණ සෑදීම ආදිය සිදු විය හැක. ගිණුම, නමුත් අදියර දෙකෙහිම බෙදා හරින ලද ද්රව්යයේ සම්පූර්ණ (විශ්ලේෂණාත්මක) සාන්ද්රණයේ අනුපාතය පමණි.
සම්පූර්ණ සාන්ද්රණයන් නිර්ණය කිරීම මත පදනම්ව, භාවිතා කරන ද්රාව්ය පද්ධතියේ (ජලය - කාබනික ද්රාවකය) දී ඇති ද්රව්යයක නියතයක් නොව බෙදා හැරීමේ සංගුණකය ගණනය කළ හැකිය. බෙදා හැරීමේ සංගුණකය යනු කාබනික ද්‍රාවක අවධියේ ද්රව්යයක සමස්ත විශ්ලේෂණ සාන්ද්රණයේ ජලීය අවධියේදී මෙම ද්රව්යයේ සම්පූර්ණ විශ්ලේෂණ සාන්ද්රණයට අනුපාතයයි (එක් එක් අදියරෙහි ද්රව්යය පවතින ආකාරය සැලකිල්ලට නොගෙන):
D යනු බෙදාහැරීමේ සංගුණකය; C o - කාබනික ද්‍රාවක අවධියේ ද්රව්යයේ සම්පූර්ණ විශ්ලේෂණ සාන්ද්රණය, mol / l; СВ යනු ජලීය අවධියේ ද්රව්යයේ සම්පූර්ණ විශ්ලේෂණ සාන්ද්රණය, mol / l.
නිස්සාරණ උපාධිය. නිස්සාරණයේ ප්‍රතිශතය (නිස්සාරණ ප්‍රතිශතය) යනු ජලීය ද්රාවණයක මෙම ද්රව්යයේ සම්පූර්ණ (ආරම්භක) ප්‍රමාණයට නිස්සාරණය කරන ලද ද්රව්ය ප්රමාණයේ අනුපාතයයි:
මෙහි R යනු ද්රව්යයේ නිස්සාරණයේ උපාධිය,%; A යනු කාබනික ද්‍රාවකයකින් නිස්සාරණය කරන ලද ද්රව්ය ප්‍රමාණයයි; N යනු ජලීය ද්රාවණයක ඇති ද්රව්යයක සම්පූර්ණ (ආරම්භක) ප්‍රමාණයයි.
කාබනික ද්‍රාවකයක් මගින් නිස්සාරණය කරන A ද්රව්ය ප්රමාණය සුදුසු ප්‍රමාණකරණ ක්‍රමයක් භාවිතයෙන් පර්යේෂණාත්මකව තීරණය කළ හැක. ද්රව්යයක ආරම්භක ප්රමාණය සහ කාබනික ද්‍රාවකයට ඇතුළු වූ මෙම ද්රව්යයේ ප්රමාණය දැන ගැනීමෙන්, නිස්සාරණයේ ප්රමාණය ගණනය කෙරේ.
ද්රව්යයක නිස්සාරණයේ ප්රමාණය පර්යේෂණාත්මකව පමණක් නොව, සුදුසු ගණනය කිරීම් මගින් ද තීරණය කළ හැකිය, ද්රව්යයේ නියත හෝ බෙදා හැරීමේ සංගුණකය මෙන්ම ජලීය අවධියේ පරිමාවේ අනුපාතය සහ කාබනික ද්‍රාවක අවධිය දැන ගැනීම. දක්වා ඇති අගයන් සමඟ නිස්සාරණය කිරීමේ මට්ටම පහත සම්බන්ධතාවයට සම්බන්ධ වේ:
මෙහි R යනු නිස්සාරණයේ උපාධියයි; P o - බෙදාහැරීමේ නියතය; V B - ජලීය අවධියේ පරිමාව, මිලි; V o - කාබනික ද්‍රාවක අවධියේ පරිමාව, මිලි.
සූත්‍රයේ (4), කාබනික ද්‍රාවක අවධියේ පරිමාවට ජලීය අවධියේ පරිමාවේ අනුපාතය r අගයෙන් ප්රතිස්ථාපනය වේ:
නිස්සාරණය සඳහා අවශ්ය කාබනික ද්‍රාවක පරිමාව සූත්රය භාවිතයෙන් ගණනය කෙරේ
සූත්රය (4) යෝග්‍ය ලෙස පරිවර්තනය කිරීමෙන් පසුව, නිස්සාරණයේ ප්රමාණය සමීකරණය භාවිතයෙන් ගණනය කෙරේ
නිස්සාරණයේ මට්ටම R සහ අදියර පරිමාවන් r අනුපාතය දන්නේ නම්, බෙදාහැරීමේ නියතය P0 පහත සමීකරණය භාවිතයෙන් ගණනය කළ හැක:
බෙදා හැරීමේ නියතයේ සංඛ්‍යාත්මක අගයන් සහ නිස්සාරණයේ මට්ටම මත පදනම්ව, නිස්සාරණ ක්‍රියාවලීන්හි වෙනත් ප්‍රමාණාත්මක ලක්ෂණ ගණනාවක් ගණනය කළ හැකිය.
ෆාමසි සහ විෂ විද්‍යාවේ වැදගත් වන බොහෝ කාබනික සංයෝග ඇතුළත් විද්යුත් විච්ඡේදක නොවන නිස්සාරණ ක්‍රියාවලීන්හි ප්‍රමාණාත්මක ලක්ෂණ ගණනාවක ගණනය කිරීම් සඳහා උදාහරණ කිහිපයක් අපි පහත දෙන්නෙමු.
තනි නිස්සාරණයක් සඳහා අවශ්ය කාබනික ද්රාවණ පරිමාව ගණනය කිරීම.මෙම ගණනය කිරීම් සඳහා උදාහරණ පහත දැක්වේ.
උදාහරණය 1. කාබනික ද්රාවකය සහ ජලීය අවධිය අතර මෙම ද්රව්යයේ බෙදාහැරීමේ නියත P0 20 නම් ද්රාවණයේ මිලි ලීටර් 100 කින් ද්රව්යයක 99% ක තනි නිස්සාරණයක් සඳහා ගත යුතු කාබනික ද්‍රාවක පරිමාව ගණනය කරන්න.
මෙම ගැටළුව විසඳීම සඳහා, සූත්රය (7) භාවිතා කරන්න:
r අගය ගණනය කරනු ලබන්නේ සූත්රය (8) භාවිතයෙන් වන අතර V o අගය සූත්රය (6) භාවිතයෙන් ගණනය කෙරේ:
මේ අනුව, ජලීය ද්රාවණයක මිලි ලීටර් 100 කින් ද්රව්යයක (P o =20) 99% ක තනි නිස්සාරණයක් සඳහා කාබනික ද්‍රාවකයක් මිලි ලීටර් 500 ක් අවශ්ය වේ.
උදාහරණ 2. P = 10 නම්, ජලීය ද්රාවණයක මිලි ලීටර් 100කින් ද්‍රව්‍යයකින් 99%ක තනි නිස්සාරණයක් සඳහා ගත යුතු කාබනික ද්‍රාවක පරිමාව කුමක්ද?
මෙම ගැටළුව පෙර එකට සමානව විසඳනු ලැබේ:
ජලීය ද්රාවණයක මිලි ලීටර් 100 කින් ද්රව්යයක (P o = 10) 99% ක තනි නිස්සාරණයක් සඳහා කාබනික ද්‍රාවකයක මිලි ලීටර් 1000 ක් අවශ්ය බව ගණනය කිරීම් පෙන්නුම් කරයි.
ඉහත ගණනය කිරීම් මත පදනම්ව (උදාහරණ 1 සහ 2 බලන්න), පහත නිගමන උකහා ගත හැකිය: ද්රව්යයක බෙදා හැරීමේ නියත P o වැඩි වන තරමට, ජලීය ද්‍රාවණවලින් තනි නිස්සාරණය සඳහා කාබනික ද්‍රාවකයේ පරිමාව කුඩා වේ; ද්රව්යයක නිස්සාරණයේ ප්රමාණය වැඩි වේ, r හි අගය කුඩා වේ, එනම් තනි නිස්සාරණයක් සඳහා භාවිතා කරන කාබනික ද්‍රාවක පරිමාව විශාල වේ.
බහු නිස්සාරණය සඳහා කාබනික ද්‍රාවකයේ පරිමාව ගණනය කිරීම.ඉහත ගණනය කිරීම් වලින් (උදාහරණ 1 සහ 2 බලන්න) ජලීය ද්රාවණ වලින් ද්රව්යයක් තනි නිස්සාරණයක් සඳහා කාබනික ද්‍රාවක ගැනීම අවශ්ය වන අතර ඒවායේ පරිමාව ජලීය ද්රාවණවල පරිමාවට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස විශාල වේ.
මෙය සැලකිල්ලට ගනිමින්, ජලීය ද්‍රාවණවලින් ද්රව්ය නිස්සාරණය කිරීම සඳහා, එකම ද්‍රාවකයේ විශාල පරිමාවක් සහිත තනි නිස්සාරණයක් වෙනුවට කාබනික ද්‍රාවක කුඩා පරිමාවකින් ඒවා නැවත නැවතත් නිස්සාරණය කරනු ලැබේ. මෙම ද්‍රාවකවල විශාල පරිමාවක් සහිත තනි නිස්සාරණයට වඩා කුඩා ද්‍රාවක පරිමාවක් සහිත ද්රව්ය නැවත නැවත නිස්සාරණය කිරීමේ වාසිය පහත උදාහරණ වලින් දැක්වේ.
උදාහරණය 3. P o = 20 සහ එක් එක් නිස්සාරණය සඳහා කාබනික ද්‍රාවක මිලි ලීටර් 25 ක් ලබා ගන්නේ නම්, ජලීය ද්රාවණයක මිලි ලීටර් 100 කින් ද්රව්යයේ 99% ක් නිස්සාරණය කිරීම සඳහා බහු නිස්සාරණය සඳහා භාවිතා කළ යුතු කාබනික ද්‍රාවකයේ මුළු පරිමාව කුමක්ද?
මෙම ගැටළුව විසඳීම සඳහා, සූත්රය (7) භාවිතා කරන්න.
පළමුව, ද්රව්යයේ නිස්සාරණයේ මට්ටම තීරණය කරන්න,%:
ගණනය කිරීම් පෙන්නුම් කරන්නේ ඉහත කොන්දේසි යටතේ ද්රව්යයේ නිස්සාරණයේ මට්ටම 83% කි. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, එක් එක් පසු නිස්සාරණය සමඟ, ජලීය ද්රාවණයේ ඉතිරිව ඇති ද්‍රව්‍යයෙන් 83%ක් ද නිස්සාරණය කරනු ලැබේ.
දෙවන නිස්සාරණයේදී, Χ 2 ද්රව්ය ජලීය ද්‍රාවණයෙන් නිස්සාරණය කරනු ලැබේ:
තෙවන නිස්සාරණයේදී, X 3 ද්රව්ය ජලීය ද්‍රාවණයෙන් නිස්සාරණය කරනු ලැබේ:
මෙම ගනන් බැලීම්වලින් පෙන්නුම් කරන්නේ ජලීය ද්‍රාවණයකින් අනුක්‍රමික නිස්සාරණයන් තුනක් සමඟ, ද්‍රව්‍යයෙන් 99.5% ක් පමණ නිස්සාරණය වන අතර කාබනික ද්‍රාවක මිලි ලීටර් 75 ක් පමණක් පරිභෝජනය කරන අතර, එකම ද්රව්යයේ 99% ක තනි නිස්සාරණයක් සඳහා (උදාහරණ 1 බලන්න) කාබනික ද්‍රාවක මිලි ලීටර් 500 ක් වැය කිරීමට අවශ්ය වේ.
ඉහත ගණනය කිරීම් පෙන්නුම් කරන්නේ ජලීය ද්‍රාවණවලින් ද්රව්යයක් නිස්සාරණය කිරීම සඳහා, මෙම ද්‍රාවක විශාල පරිමාවක් සහිත තනි නිස්සාරණයක් වෙනුවට කාබනික ද්‍රාවක කුඩා පරිමා සමඟ බහු නිස්සාරණයක් සිදු කළ යුතු බවයි.
ද්‍රාවණයෙන් යම් ද්රව්යයක් ඉවත් කිරීමට අවශ්ය නිස්සාරණ සංඛ්යාව. ද්රව්යයක් නිස්සාරණය කිරීමේ සම්පූර්ණත්වය ගණනය කිරීම සඳහා, මෙම ද්රව්යයේ දී ඇති ප්රමාණය නිස්සාරණය කිරීම සඳහා ජලීය ද්‍රාවණයකින් එය කොපමණ වාරයක් නිස්සාරණය කළ යුතුද යන්න තීරණය කරන්න.
මෙම කාර්යය සඳහා, පහත සූත්රය භාවිතා කරන්න:
m යනු යම් ද්රව්යයක් ලබා ගැනීමට අවශ්ය නිස්සාරණ සංඛ්‍යාවයි; СВ යනු ජලීය ද්රාවණයක ද්රව්යයේ ආරම්භක සාන්ද්රණය, mol / l; [At] B යනු t නිස්සාරණයෙන් පසු ජලීය අවධියේ ඉතිරිව ඇති ද්රව්යයේ සාන්ද්රණය, mol/l.
මෙම ගැටළුව විසඳීම සඳහා, ඔබ මුලින්ම b සහ r තීරණය කළ යුතුය:
අපි අනුරූප ප්‍රමාණවල අගයන් සූත්‍රයට ආදේශ කරමු (10).
නිස්සාරණ (4 දක්වා වටකුරු).
ලබා දී ඇති උදාහරණයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ කාබනික ද්‍රාවක සහ ජලීය අවධියේ පරිමාවන් මත නිස්සාරණ සංඛ්යාව රඳා පැවතීම, නිස්සාරණයේ මට්ටම සහ ද්රව්යයේ බෙදා හැරීමේ නියතය.
නිස්සාරණ ක්රියාවලියේ යාන්ත්රණය. ද්රාවණ න්‍යායට අනුව, ද්‍රාවකයේ අණු සමඟ මෙම ද්රව්යයේ අණු වල අඩු ශක්ති සංයෝග සෑදීමත් සමඟ ජලයේ හෝ කාබනික ද්‍රාවකවල ද්රව්ය ද්රාවණය වේ. ද්රාවකය ජලය නම්, ද්රාවණය තුළ හයිඩ්රේට සෑදී ඇති අතර, ද්රාවකය කාබනික ද්‍රාවකයක් නම්, ද්රාව්ය අණුවල ද්රාව්ය ද්රාවණවල සෑදී ඇත. අණු වල හයිඩ්රේට සහ ද්රාවණ දුර්වල වේ.
ද්රව්යයක ජලීය ද්‍රාවණයක් ජලය සමඟ මිශ්ර නොවන කාබනික ද්‍රාවකයක් සමඟ සොලවන විට, ද්රාවිත ද්රව්යයේ අණු වල හයිඩ්රේෂන් කවචය විනාශ වේ. හයිඩ්රේෂන් කවචයේ ඇති ජල අණු කාබනික ද්‍රාවකයක අණු මගින් ප්රතිස්ථාපනය වන අතර එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස ද්රාව්ය අණු වල ද්රාව්ය සෑදෙන අතර එය කාබනික ද්රාවකය තුළට පහසුවෙන් ගමන් කරයි.
එම ද්රව්යවල අණු හොඳින් නිස්සාරණය කර ඇති අතර, කාබනික ද්‍රාවක අවධියේ ඇති ද්රාව්ය ජලයේ ඇති මෙම අණුවල හයිඩ්‍රේටවලට වඩා ප්රබල වේ.
වඩාත් සංකීර්ණ වන්නේ විද්යුත් විච්ඡේදක නිස්සාරණයේ ක්රියාවලීන් වන අතර ඒවා ජලීය ද්රාවණවල අර්ධ වශයෙන් හෝ සම්පූර්ණයෙන්ම අයන බවට විඝටනය වේ. යම් ආරෝපණයක් දරන අයන ජල ඩයිපෝල් මගින් හොඳින් සජලනය වේ. අයන සහ ජල ඩයිපෝල අතර සම්බන්ධය සාපේක්ෂව ශක්තිමත් ය. එබැවින් ශක්තිමත් හයිඩ්රේෂන් ෂෙල් සහිත අයන ජලීය අවධියේ පවතින අතර කාබනික ද්රාවණ මගින් නිස්සාරණය නොකෙරේ. ඔවුන්ට නිස්සාරණය කළ හැක්කේ අනුරූප ද්රව්යයේ නොබැඳි අණු පමණි. දුර්වල ඉලෙක්ට්රෝටේට් කාබනික ද්රව්ය නිස්සාරණය කිරීමේදී මෙය සැලකිල්ලට ගත යුතුය. මෙම ද්රව්ය නිස්සාරණය කිරීමේ උපාධිය මාධ්යයේ pH අගය මත රඳා පවතී. ද්රාවණයේ pH අගය වෙනස් වීමත් සමඟ, අණු විඝටනය වීමේ ප්රමාණය වෙනස් වන අතර, ඒ අනුව, ද්රව්යයේ අසම්බන්ධිත අණු වල සාපේක්ෂ ප්රමාණය ද වෙනස් වේ. නොබැඳි අණු සංඛ්යාව වැඩි වන විට, දුර්වල ඉලෙක්ට්රෝටේට් නිස්සාරණය කිරීමේ මට්ටම වැඩි වන අතර අනෙක් අතට.
කාබනික අම්ල නිස්සාරණය.ජලීය ද්රාවණවල ඇති කාබනික අම්ලවල විඝටනය නොවූ අණු විද්යුත් වශයෙන් උදාසීන වන අතර ජල අණු මගින් දුර්වල ලෙස සජලනය වේ. ජලීය ද්රාවණ කාබනික ද්‍රාවක සමඟ ස්පර්ශ වන විට විද්යුත් උදාසීන අම්ල අණු පහසුවෙන් ද්රාවණය වන අතර එම නිසා කාබනික ද්‍රාවක ස්ථරයට ගමන් කරයි.
දුර්වල අම්ල විඝටනය කිරීමේදී ජලීය ද්රාවණවල සාදන ලද අයනවලට සුදුසු ආරෝපණ ඇති අතර එබැවින් ජල ඩයිපෝල් මගින් පහසුවෙන් සජලනය වේ. ජල අණු සහ අම්ල අයන අතර බන්ධනය සාපේක්ෂව ශක්තිමත් වේ. එමනිසා, එවැනි අයන කාබනික ද්‍රාවකවල අණු මගින් දුර්වල ලෙස විසඳනු ලබන අතර කාබනික ද්‍රාවක මගින් ජලීය ද්‍රාවණවලින් නිස්සාරණය නොකෙරේ.
ජලීය අවධියේ හයිඩ්රජන් අයන සාන්ද්රණයේ වෙනසක් අසංබන්ධිත අණු සංඛ්‍යාවේ සාපේක්ෂ වැඩි වීමක් හෝ අඩුවීමක් ඇති කරන අතර, ඒ අනුව, අම්ලයේ නිස්සාරණයේ වෙනසක් ඇති කරයි.
pH අගය වැඩි වීමත් සමඟ (එනම්, ජලීය ද්රාවණයක හයිඩ්රජන් අයන සාන්ද්රණය අඩුවීමත් සමඟ), ද්රාවණයේ අම්ලයේ විඝටනය වැඩි වන අතර එමඟින් එහි නොබැඳි අණු වල අඩුවීමක් ඇති වේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, කාබනික ද්රාවණ සහිත එවැනි විසඳුම් වලින් දුර්වල අම්ල නිස්සාරණය අඩු වේ.
ජලීය ද්රාවණයක හයිඩ්රජන් අයන සාන්ද්රණය වැඩි වීමත් සමඟ (එනම් pH අගය අඩු වීමත් සමඟ), අසංබන්ධිත අම්ලයේ අණු ගණන වැඩි වන අතර, ඒ අනුව, කාබනික ද්‍රාවක සමඟ එහි නිස්සාරණය වැඩි වේ. ජලීය ද්රාවණයක හයිඩ්රජන් අයන සාන්ද්රණයේ සැලකිය යුතු වැඩි වීමක් සමඟ දුර්වල අම්ලයක් සම්පූර්ණයෙන්ම පාහේ නොබැඳි තත්වයකට මාරු කළ හැකි අතර එමඟින් එහි නිස්සාරණය වැඩි වේ.
පදනම නිස්සාරණය.ඇල්කලෝයිඩ් සහ ඒවායේ බොහෝ කෘතිම ප්‍රතිසමයන් ඇතුළත් බොහෝ කාබනික භෂ්ම ඖෂධ වේ. මෙම පදනම් මධ්යස්ථ පරිසරයක විඝටනය නොවූ තත්වයක පවතී. අම්ල කාබනික භෂ්ම මත ක්රියා කරන විට, ඒවායේ ලවණ සෑදී ඇති අතර, ඒවා ජලීය ද්රාවණවල අයන බවට විඝටනය වේ.
කාබනික භෂ්මවල නොබැඳි අණු ජල අණු මගින් දුර්වල ලෙස සජලනය වන නමුත් කාබනික ද්‍රාවක අණු මගින් හොඳින් විසඳනු ලැබේ. එබැවින් කාබනික ද්‍රාවක සහිත ජලීය ද්‍රාවණවලින් කාබනික භෂ්මවල නොබැඳි අණු පහසුවෙන් නිස්සාරණය වේ.
කාබනික භෂ්මවල ලවණ විඝටනය කිරීමේදී සෑදෙන අයන ජල අණු මගින් හොඳින් සජලනය වන අතර කාබනික ද්‍රාවක අණු මගින් දුර්වල ලෙස විසඳනු ලැබේ. එබැවින් කාබනික ද්‍රාවක සමඟ කාබනික භෂ්මවල ලවණ (කිහිපයක් හැර) නිස්සාරණය නොකෙරේ.
කාබනික භෂ්ම දුර්වල විද්යුත් විච්ඡේදක වේ. ඔවුන්ගේ විඝටනයේ උපාධිය මාධ්යයේ pH අගය මත රඳා පවතී. කාබනික භෂ්ම වලට අම්ල එකතු කළ විට ඒවා ලවණ බවට හැරේ. ඒ සමගම, අයන සංඛ්යාව වැඩි වන අතර නොබැඳි අණු සංඛ්යාව අඩු වන අතර, එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, කාබනික ද්රාවණ සමඟ මෙම ද්රව්ය නිස්සාරණය කිරීමේ මට්ටම අඩු වේ. කාබනික භෂ්මවල ලවණවලට ක්ෂාර එකතු කිරීම අයන ගණන අඩු කරන අතර මෙම භෂ්මවල නොබැඳි අණු ගණන වැඩි කරයි. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ක්ෂාරීය පරිසරයක් තුළ කාබනික භෂ්ම නිස්සාරණය කිරීමේ මට්ටම වැඩි වේ.
ඇම්ෆොටරික් සංයෝග නිස්සාරණය කිරීම. විෂ විද්‍යාත්මක වැදගත්කමකින් යුත් ඇම්ෆොටරික් සංයෝගවලට ඇමයින් නයිට්‍රජන් සහ ෆීනොලික් කාණ්ඩ (මෝෆීන්, සැල්සොලින්, ආදිය) අඩංගු ද්රව්ය මෙන්ම ඇමයින් නයිට්‍රජන් සහ කාබොක්සිල් කාණ්ඩයක් (ඇමයිනෝ අම්ල, ආදිය) අඩංගු සංයෝග ඇතුළත් වේ. මෙම සංයෝග, පරිසරයේ pH අගය මත පදනම්ව, භෂ්ම (ආම්ලික පරිසරයක) සහ අම්ල (ක්ෂාරීය පරිසරයක) ලෙස විඝටනය වේ. amphoteric සංයෝග නිස්සාරණය මාධ්යයේ pH අගය මත රඳා පවතී, මන්ද pH අගය වෙනස් වන විට අයන ගණන සහ ඇම්ෆොටරික් සංයෝගවල නොබැඳි අණු ගණන වෙනස් වේ. අණුක තත්වයක ඇති ඇම්ෆොටරික් සංයෝග කාබනික ද්‍රාවක සමඟ නිස්සාරණය කරනු ලැබේ. ඇම්ෆොටරික් සංයෝගවල අයන ජල අණු මගින් හොඳින් සජලනය වන අතර කාබනික ද්‍රාවක මගින් නිස්සාරණය නොකෙරේ.
මෙම ද්රව්යවල සමවිද්‍යුත් ලක්ෂ්‍යයට අනුරූප වන pH අගයකදී ඇම්ෆොටරික් සංයෝග විශාලම ප්‍රමාණයක් නිස්සාරණය කෙරේ. සම විද්යුත් ලක්ෂ්‍යයේ දී, ඇම්ෆොටරික් සංයෝගවල අණුවලට විද්යුත් ආරෝපණයක් නොමැති බව මෙය පැහැදිලි කරයි.
අදියර සමතුලිතතාවය.
පසුගිය දේශනයේදී අපි රසායනික සමතුලිතතාවය, සමතුලිතතා නියතය, එහි සම්බන්ධතාවය යනාදිය දෙස බැලුවෙමු. සමතුලිතතාවයේ මාරුවට බලපාන ප්රමාණ සහ සාධක.
කෙම් සමතුලිතතාවය ගතික වේ, i.e. ප්රතිවිරුද්ධ ක්‍රියාවලි දෙකක් සමතුලිත වේ. ගතික සමතුලිතතාවයේ තවත් උදාහරණයක් නම් පුද්ගලයෙකු පහළට එස්කැලේටරයක ගමන් කිරීමයි.
ප්රතිවිරුද්ධ ක්‍රියාවලි දෙකක් සමතුලිත වූ විට ගතික සමතුලිතතාවය අවබෝධ වේ. ගතික සමතුලිතතාවය m.b. භෞතිකසහ රසායනික. භෞතික සමතුලිතතාවයට උදාහරණයක් වන්නේ පද්ධතියේ විවිධ අවධීන් අතර පිහිටුවා ඇති අවධි සමතුලිතතාවයයි. අපි අදියර නිර්වචනය කරමු.
අදියරවිෂමජාතීය පද්ධතියක සමජාතීය කොටස (සෑම ස්ථානයකම එකම සංයුතිය හා ගුණාංග ඇති කොටස, අතුරු මුහුණත් මගින් අනෙකුත් කොටස් වලින් වෙන් කර ඇත). අපට අවක්ෂේපයක් සහ විසඳුමකින් සමන්විත පද්ධතියක් තිබේ නම්, මෙය ද්වි-අදියර පද්ධතියකි, ඊනියා. ඒ හා සමානව, අපට l.-pairs පද්ධතිය සලකා බැලිය හැකිය. වාෂ්පීකරණ වේගය ඝනීභවනය වීමේ අනුපාතයට සමාන නම්, පද්ධතිය ගතික සමතුලිතතාවයේ පවතී.
පදාර්ථයේ භෞතික තත්වයන් තුනක් ඇත - ඝන, ද්රව සහ වායු. අදියර සංක්රමණය- එක් අදියරකින් තවත් අදියරකට මාරු වීම.
සංරචකයපද්ධති - රසායනිකව සමජාතීය ද්රව්යයක් වන පද්ධතියේ එවැනි සංරචකයක් පද්ධතියෙන් හුදකලා විය හැකි අතර දිගු කාලයක් හුදකලා තත්වයක පැවතිය හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, Na + සහ Cl - සංරචක විය නොහැක. සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් ද්රාවණයේ ඇති සංරචක NaCl සහ ජලය වේ. සංරචක ගණන මත පදනම්ව, පද්ධති තනි-සංරචක, ද්වි-සංරචක, තුන-සංරචක සහ බහු-සංරචක පද්ධති ලෙස බෙදිය හැකිය.
රාජ්ය රූප සටහන්- මූලික රාජ්ය පරාමිතීන් (T, p, සංයුතිය) අවකාශය තුළ තාප ගතික පද්ධතියක ඇති විය හැකි සියලු තත්වයන් චිත්රක නිරූපණය කිරීම. ඔවුන් විශේෂිත අවධියක පැවැත්ම සඳහා කොන්දේසි පෙන්වයි.
ජල තත්ත්වය පිළිබඳ රූප සටහන සලකා බලන්න.
සාමාන්ය තත්ව යටතේ ජලය ස්ඵටික (අයිස්), ද්රව සහ වායු (වාෂ්ප) ආකාරයෙන් පවතී. ජලයේ මෙම සෑම අදියරක්ම ස්ථායී වන්නේ උෂ්ණත්වයේ සහ පීඩනයේ ඇතැම් සංයෝජනවලදී පමණි. උදාහරණයක් ලෙස, වායුගෝලීය පීඩනයේදී උෂ්ණත්වය 100 ° C දක්වා වැඩි කළහොත්, ජලය උණු වී වාෂ්ප (ගෑස්) බවට පත්වේ. පීඩනය වායුගෝලයට වඩා අඩු නම්, ද්රව වාෂ්ප බවට සංක්රමණය වීම අඩු උෂ්ණත්වයකදී සිදුවනු ඇත. සමහර අඩු පීඩනවලදී, කාමර උෂ්ණත්වයේ දී ජලය උනු. පීඩනය වායුගෝලීය පීඩනයට වඩා වැඩි නම්, 100 ° C ට වැඩි උෂ්ණත්වයකදී ජලය උනු වේ. 0 °C උෂ්ණත්වයකදී සහ වායුගෝලීය පීඩනයකදී අයිස් දිය වේ, නමුත් පීඩනය වෙනස් වන විට අයිස්වල දියවන උෂ්ණත්වයද වෙනස් වේ.
අදියර රූප සටහනේ කලාප එක් අදියරකට අනුරූප වේ. රේඛා අදියර සමතුලිතතාවයේ කොන්දේසි වලට අනුරූප වේ. VT - ද්රවාංක වක්රය, TC - තාපාංක වක්රය (1 atm පීඩනයකදී, තාපාංකය = 373 K), AT - sublimation curve. ලක්ෂ්‍යය C යනු තීරණාත්මක උෂ්ණත්වයයි - මෙම ලක්ෂ්‍යයට වඩා වැඩි පීඩනයකින් ජල වාෂ්ප ද්රව බවට පරිවර්තනය කළ නොහැක. වාෂ්ප සහ දියර තවදුරටත් වෙන්කර හඳුනාගත නොහැක.
T - ත්‍රිත්ව ලක්ෂ්‍යය - අයිස්, ජලය සහ වාෂ්ප සමතුලිතතාවයේ පවතී.
උෂ්ණත්වය හෝ පීඩනය වෙනස් කිරීමෙන් ඔබට ද්රව්යයේ තත්වය වෙනස් කළ හැකිය. 1 වන ලක්ෂ්‍යය ත්‍රිත්ව ලක්ෂ්‍යයට ඉහල පීඩනයකදී ද්රව්යයක ඝන තත්වය නියෝජනය කරමු. යම් ද්රව්යයක් නියත පීඩනයකින් රත් වූ විට ශරීරය ඝන තත්ත්වයේ සිට ද්රව සහ වායුමය තත්ත්වයට අනුක්‍රමිකව සංක්රමණය වේ. අපි ද්රව්යයක් ත්‍රිත්ව ලක්ෂ්‍යයට වඩා අඩු පීඩනයකින් රත් කළහොත්, එම ද්රව්යය ප්‍රථමයෙන් ද්‍රවයක් සෑදීමෙන් තොරව වාෂ්ප බවට හැරේ - sublimation (sublimation)
ජලයෙහි විශේෂ ගුණාංග: වැඩිවන පීඩනය සමඟ, Tmel අඩු වේ, පීඩනය වැඩි වීමත් සමඟ, හයිඩ්රජන් බන්ධන විනාශ වේ, සහ ඝන ද්රව අවධියක් සෑදී ඇත (සාමාන්යයෙන් ඊට පටහැනිව - වැඩිවන පීඩනය සමඟ, ඝන ඝන අවධියක් සෑදේ).
ST - supercooling curve - ජලය පරිවෘත්තීය තත්වයක පවතී.
CO2 රූප සටහනක් දෙන්න (Fremantle 1-p.287)
|
මෙම මාතෘකාව අධ්යයනය කිරීමේ ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ඔබ ඉගෙන ගනු ඇත:
මෙම මාතෘකාව අධ්යයනය කිරීමේ ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ඔබ ඉගෙන ගනු ඇත:
අධ්යයන ප්රශ්න: |
9.1 විසඳුම් සහ ඒවායේ වර්ගීකරණය
විසඳුම් යනු එක් ද්රව්යයක් තවත් (වෙනත්) ද්රව්යයක පරිසරයේ බෙදා හරින සමජාතීය පද්ධති වේ.
විසඳුම් ද්‍රාවකයකින් සහ ද්‍රාවකයකින් (ය) සමන්විත වේ. මෙම සංකල්ප කොන්දේසි සහිත ය. ද්රව්යවල ද්රාවණයක එක් සංඝටකයක් ද්‍රවයක් නම්, අනෙක් ඒවා වායූන් හෝ ඝන ද්රව්ය නම්, ද්රාවකය සාමාන්යයෙන් ද්‍රවයක් ලෙස සැලකේ. වෙනත් අවස්ථාවල දී, ද්රාවණය විශාල වන සංරචකය ලෙස සැලකේ.
වායුමය, ද්රව සහ ඝන විසඳුම්
රඳා පවතී එකතු කිරීමේ තත්වයෙන්ද්රාවණයන් කැපී පෙනේ වායුමය, ද්රව සහ ඝනවිසඳුම්. වායුමය ද්රාවණය, උදාහරණයක් ලෙස, වාතය සහ අනෙකුත් වායු මිශ්රණ වේ. මුහුදු ජලය යනු ජලයේ ඇති විවිධ ලවණ සහ වායූන්ගේ වඩාත් සුලභ ද්රව විසඳුමයි. බොහෝ ලෝහ මිශ්ර ලෝහ ඝන විසඳුම් වලට අයත් වේ.
සැබෑ සහ colloidal විසඳුම්
විසරණයේ මට්ටම අනුවවෙනස් කරන්න සැබෑ සහ colloidal විසඳුම්(කොලොයිඩල් පද්ධති). සත්ය ද්රාවණ සෑදීමේදී ද්රාවණය ද්‍රාවකයේ පරමාණු, අණු හෝ අයන ආකාරයෙන් පවතී. එවැනි ද්රාවණවල අංශු ප්රමාණය 10 –7 - 10 –8 සෙ.මී. කොලොයිඩල් ද්‍රාවණයන් යනු එක් ද්රව්යයක අංශු (විසුරුවා හරින ලද අවධිය) තවත් (විසරණ මාධ්‍යයක) ඒකාකාරව බෙදා හරිනු ලබන විෂමජාතීය පද්ධති වේ. විසරණ පද්ධතිවල අංශු ප්රමාණය 10-7 cm සිට 10-3 cm හෝ ඊට වැඩි පරාසයක පවතින අතර මෙහි සහ වෙනත් තැන්වල අපි සත්ය විසඳුම් සලකා බලමු.
අසංතෘප්ත, සංතෘප්ත සහ අධි සංතෘප්ත විසඳුම්
විසුරුවා හැරීමේ ක්රියාවලිය විසරණය සමඟ සම්බන්ධ වේ, එනම් එක් ද්රව්යයක අංශු තවත් අංශු අතර ස්වයංසිද්ධ ව්යාප්තිය සමඟ. මේ අනුව, ද්රවවල අයනික ව්‍යුහයක් සහිත ඝන ද්රව්ය ද්රාවණය කිරීමේ ක්රියාවලිය පහත පරිදි නිරූපණය කළ හැකිය: ද්‍රාවකයක බලපෑම යටතේ, ඝන ද්රව්යයේ ස්ඵටික දැලිස් විනාශ වන අතර, අයන ද්‍රාවකයේ සම්පූර්ණ පරිමාව පුරා ඒකාකාරව බෙදා හරිනු ලැබේ. . විසඳුම පවතිනු ඇත අසංතෘප්තතවත් ද්රව්යයක් එයට ඇතුල් වන තුරු.
දී ඇති උෂ්ණත්වයකදී ද්රව්යයක් තවදුරටත් දිය නොවන ද්‍රාවණයක්, i.e. ද්රාවණයේ ඝන අවධිය සමඟ සමතුලිතතාවයේ විසඳුමක් ලෙස හැඳින්වේ පොහොසත්. යම් ද්රව්යයක ද්රාව්යතාව සංතෘප්ත ද්රාවණයක එහි සාන්ද්රණයට සමාන වේ.දැඩි ලෙස නිර්වචනය කරන ලද කොන්දේසි යටතේ (උෂ්ණත්වය, ද්රාවණය), ද්රාව්යතාව නියත අගයකි.
උෂ්ණත්වය වැඩිවීමත් සමඟ ද්රාව්යතාව වැඩි වේ නම්, ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී සංතෘප්ත ද්‍රාවණයක් සිසිල් කිරීමෙන් කෙනෙකුට ලබාගත හැක. අධික සංතෘප්තවිසඳුම, i.e. ද්රව්යයක සාන්ද්රණය සංතෘප්ත ද්රාවණයක සාන්ද්රණයට වඩා වැඩි ද්‍රාවණයක් (දී ඇති උෂ්ණත්වයකදී සහ පීඩනයකදී). අධිසංතෘප්ත විසඳුම් ඉතා අස්ථායී වේ. භාජනය සැහැල්ලුවෙන් සෙලවීම හෝ ද්රාවණය තුළ ඇති ද්රව්යයක ස්ඵටික ද්රාවණය තුළට හඳුන්වාදීම මගින් අතිරික්ත ද්රාවණය ස්ඵටිකීකරණයට ලක්වන අතර ද්රාවණය සංතෘප්ත වේ.
තනුක සහ සාන්ද්ර විසඳුම්
අසංතෘප්ත සහ සංතෘප්ත විසඳුම් තනුක සහ සාන්ද්රගත විසඳුම් සමඟ පටලවා නොගත යුතුය. තනුක සහ සාන්ද්රගත විසඳුම් පිළිබඳ සංකල්ප සාපේක්ෂ වන අතර ඒවා අතර පැහැදිලි සීමාවක් ඇඳිය නොහැක. ඔවුන් ද්රාවණය සහ ද්‍රාවක ප්රමාණය අතර සම්බන්ධය තීරණය කරයි. සාමාන්යයෙන්, තනුක ද්රාවණ යනු ද්‍රාවක ප්‍රමාණයට සාපේක්ෂව කුඩා ද්රාව්ය ප්‍රමාණයක් අඩංගු ද්රාවණ වේ, සාන්ද්‍රිත ද්රාවණ යනු ද්රාව්ය විශාල ප්‍රමාණයක් අඩංගු ද්රාවණ වේ.
නිදසුනක් ලෙස, NaCl ග්රෑම් 25 ක් 20 o C දී ජලය ග්රෑම් 100 ක් තුළ විසුරුවා හරිනු ලැබුවහොත්, 20 o C දී සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් වල ද්රාව්යතාව ජලය ග්රෑම් 100 ක් තුළ ග්රෑම් 36 ක් වන බැවින්, ප්රතිඵලය සාන්ද්රණය, නමුත් අසංතෘප්ත වනු ඇත. H 2 O ග්රෑම් 100 ක 20 o C දී දියවන AgI හි උපරිම ස්කන්ධය 1.3·10 -7 g මෙම තත්ව යටතේ ලබා ගන්නා AgI ද්රාවණය සංතෘප්ත වේ, නමුත් ඉතා තනුක වේ.
9.2 විසඳුම් පිළිබඳ භෞතික හා රසායනික න්යාය; ද්රාවණය තුළ තාප සංසිද්ධි
භෞතික සිද්ධාන්තය W. Ostwald (Germany) සහ S. Arrhenius (Sweden) විසින් විසඳුම් යෝජනා කරන ලදී. මෙම න්‍යායට අනුව, විසරණ ක්රියාවලීන් හේතුවෙන් ද්‍රාවක සහ ද්රාව්ය අංශු (අණු, අයන) ද්රාවණයේ සම්පූර්ණ පරිමාව පුරා ඒකාකාරව බෙදා හැරේ. මෙම අවස්ථාවේ දී, ද්රාවණය සහ ද්රාවණය අතර රසායනික අන්තර්ක්රියාකාරිත්වයක් නොමැත.
රසායනික න්යාය D.I විසින් යෝජනා කරන ලදී. මෙන්ඩලීව්. ඩී.අයි.ගේ අදහස්වලට අනුව. මෙන්ඩලීව්, ද්‍රාව්‍යයේ අණු සහ ද්රාව්ය අතර රසායනික අන්තර්ක්‍රියාවක් සිදුවන්නේ ද්‍රාවකයේ අස්ථායී සංයෝග සෑදීමත් සමඟ ද්රාව්ය සහ ද්‍රාවක එකිනෙක බවට පරිවර්තනය වන ද්රාවකය - solvates.
රුසියානු විද්යාඥයන් I.A. කබ්ලූකොව් සහ වී.ඒ. Kistyakovsky Ostwald, Arrhenius සහ Mendeleev ගේ අදහස් ඒකාබද්ධ කළ අතර, එමගින් විසඳුම් පිළිබඳ නවීන න්යාය සඳහා පදනම දැමීය. නවීන න්‍යායට අනුව, ද්රාවණයක ද්රාවණයක සහ ද්‍රාවකයක අංශු පමණක් නොව, ද්‍රාවකයක් සහිත ද්‍රාවකයක භෞතික රසායනික අන්තර්ක්‍රියාවේ නිෂ්පාදන ද පැවතිය හැකිය. විසඳයි- මේවා විචල්‍ය සංයුතියේ අස්ථායී සංයෝග වේ. ද්රාවණය ජලය නම්, ඒවා හැඳින්වේ හයිඩ්රේට්. අයන-ඩයිපෝල්, දායක-ප්‍රතිග්‍රාහක අන්තර්ක්රියා, හයිඩ්රජන් බන්ධන සෑදීම යනාදිය හේතුවෙන් ද්රාවණ (හයිඩ්රේට) සෑදී ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, NaCl ජලයේ දියවී ගිය විට, Na + සහ Cl - අයන සහ ද්‍රාවක අණු අතර අයන-ඩයිපෝල් අන්තර්ක්‍රියාවක් සිදුවේ. ජලයේ දියවන විට ඇමෝනියා හයිඩ්රේට සෑදීම සිදුවන්නේ හයිඩ්රජන් බන්ධන සෑදීම හේතුවෙනි.
හයිඩ්රේටඩ් ජලය සමහර විට ද්රාවණයට කෙතරම් තදින් බැඳී ඇත්ද යත් එය ද්‍රාවණයෙන් එය සමඟ මුදා හරිනු ලැබේ. ජල අණු අඩංගු ස්ඵටිකරූපී ද්රව්ය ලෙස හැඳින්වේ ස්ඵටික හයිඩ්රේට්, සහ එවැනි ස්ඵටිකවල ඇතුළත් ජලය ලෙස හැඳින්වේ ස්ඵටිකීකරණය. ස්ඵටික හයිඩ්රේට සඳහා උදාහරණ වන්නේ තඹ සල්ෆේට් CuSO 4 5H 2 O, පොටෑසියම් ඇලුම් KAl(SO 4) 2 12H 2 O ය.
ද්රාවණය තුළ තාප බලපෑම්
ද්රව්යවල ව්‍යුහයේ වෙනස්වීම් වල ප්‍රතිපලයක් ලෙස තනි තත්වයක සිට ද්‍රාවණයකට සංක්රමණය වීමේදී මෙන්ම සිදුවන අන්තර්ක්රියා වල ප්රතිඵලයක් ලෙස පද්ධතියේ ගුණ වෙනස් වේ. මෙය විශේෂයෙන්, විසුරුවා හැරීමේ තාප බලපෑම් මගින් පෙන්නුම් කෙරේ. ද්රාවණය අතරතුර, ක්රියාවලීන් දෙකක් සිදු වේ: ද්රාවණයේ ව්යුහය විනාශ කිරීම සහ ද්රාවණ අණු සමඟ ද්රාව්ය අණු අන්තර් ක්රියා කිරීම. ද්‍රාවකයක් ද්‍රාවකයක් සමඟ අන්තර්ක්රියා කිරීම solvation ලෙස හැඳින්වේ. ද්‍රාව්‍යයක ව්යුහය විනාශ කිරීමට ශක්තිය වැය වන අතර ද්‍රාවක අංශු ද්‍රාවක අංශු සමඟ අන්තර්ක්රියා කිරීම (විසඳුම) බාහිර තාප ක්රියාවලියකි (එය තාපය මුදා හැරීම ඇතුළත් වේ). මේ අනුව, මෙම තාප ආචරණවල අනුපාතය අනුව ද්රාවණ ක්රියාවලිය බාහිර තාප හෝ අන්තරාසර්ග විය හැක. නිදසුනක් ලෙස, සල්ෆියුරික් අම්ලය විසුරුවා හරින විට, විසඳුමේ දැඩි උණුසුම නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ, i.e. තාපය මුදා හැරීම, සහ පොටෑසියම් නයිට්රේට් විසුරුවා හරින විට, විසඳුමේ ශක්තිමත් සිසිලනය (එන්ඩොතර්මික් ක්රියාවලිය).
9.3 ද්රාව්යතාව සහ ද්රව්යවල ස්වභාවය මත එහි යැපීම
ද්රාව්යතාව යනු විසඳුම්වල වඩාත්ම අධ්යයනය කරන ලද දේපලයි. විවිධ ද්‍රාවකවල ද්රව්යවල ද්රාව්යතාව පුළුල් ලෙස වෙනස් වේ. වගුවේ වගුව 9.1 ජලයෙහි සහ වගුවෙහි සමහර ද්රව්යවල ද්රාව්යතාව පෙන්වයි. 9.2 - විවිධ ද්‍රාවකවල පොටෑසියම් අයඩයිඩ් ද්රාව්යතාව.
වගුව 9.1
20 o C දී ජලයේ සමහර ද්රව්යවල ද්රාව්යතාව
ද්රව්යය |
ද්රව්යය |
ද්රාව්යතාව, g 100 g H 2 O |
|
වගුව 9.2
20 o C දී විවිධ ද්‍රාවකවල පොටෑසියම් අයඩයිඩ් ද්රාව්යතාව
ද්‍රාව්‍යතාවය ද්‍රාව්‍යයේ සහ ද්‍රාවකයේ ස්වභාවය මෙන්ම බාහිර තත්වයන් (උෂ්ණත්වය, පීඩනය) මත රඳා පවතී. දැනට භාවිතා වන සමුද්දේශ වගු මගින් ද්රව්ය ඉතා ද්රාව්ය, තරමක් ද්රාව්ය සහ දිය නොවන ලෙස බෙදීමට යෝජනා කරයි. නිරපේක්ෂ දිය නොවන ද්රව්ය නොමැති බැවින් මෙම බෙදීම සම්පූර්ණයෙන්ම නිවැරදි නොවේ. රිදී සහ රත්රන් පවා ජලයේ ද්රාව්ය වන නමුත් ඒවායේ ද්රාව්යතාව අතිශයින් අඩුය. එබැවින්, මෙම අත්පොතෙහි අපි ද්රව්ය වර්ග දෙකක් පමණක් භාවිතා කරමු: බෙහෙවින් ද්රාව්ය වේසහ අරපිරිමැස්මෙන් ද්රාව්ය. අවසාන වශයෙන්, "පහසුවෙන්" සහ "දුෂ්කර ලෙස ද්රාව්ය" යන සංකල්ප ද්රාව්යතාව අර්ථ නිරූපණය කිරීමට අදාළ නොවේ, මන්ද මෙම නියමයන් ද්රාව්ය ක්රියාවලියේ චාලක ලක්ෂණ මිස එහි තාප ගති විද්‍යාව නොවේ.
ද්‍රාව්‍යයේ සහ ද්‍රාවකයේ ස්වභාවය මත ද්රාව්යතාව රඳා පැවතීම
වර්තමානයේදී, ගණනය කිරීමට පමණක් නොව, ද්රාව්යතාව පුරෝකථනය කිරීමට පවා හැකි න්‍යායක් නොමැත. මෙය පැහැදිලි වන්නේ විසඳුම් පිළිබඳ පොදු සිද්ධාන්තයක් නොමැතිකමෙනි.
ද්රවවල ඝන ද්රව්යවල ද්රාව්යතාවඔවුන්ගේ ස්ඵටික දැලිස් වල බන්ධන වර්ගය මත රඳා පවතී. උදාහරණයක් ලෙස, පරමාණුක ස්ඵටික දැලි සහිත ද්රව්ය (කාබන්, දියමන්ති, ආදිය) ජලයෙහි තරමක් ද්රාව්ය වේ. අයනික ස්ඵටික දැලිසක් සහිත ද්රව්ය, රීතියක් ලෙස, ජලයේ අධික ලෙස ද්රාව්ය වේ.
ද්රාව්යතා පර්යේෂණයේ ශතවර්ෂ ගණනාවක අත්දැකීම් වලින් ස්ථාපිත රීතිය මෙසේ පවසයි: "කැමති හොඳින් දිය වේ." අයනික හෝ ධ්‍රැවීය ආකාරයේ බන්ධන සහිත ද්රව්ය ධ්‍රැවීය ද්‍රාවකවල හොඳින් දිය වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ලවණ, අම්ල සහ මධ්යසාර ජලයේ අධික ලෙස ද්රාව්ය වේ. ඒ අතරම, ධ්‍රැවීය නොවන ද්රව්ය, රීතියක් ලෙස, ධ්‍රැවීය නොවන ද්‍රාවකවල හොඳින් දිය වේ.
අකාබනික ලවණ ජලයේ විවිධ ද්‍රාව්‍යතාවයෙන් සංලක්ෂිත වේ.
මේ අනුව, බොහෝ ක්ෂාර ලෝහ සහ ඇමෝනියම් ලවණ ජලයේ අධික ලෙස ද්රාව්ය වේ. නයිට්රේට්, නයිට්රයිට් සහ හේලයිඩ (රිදී, රසදිය, ඊයම් සහ තාලියම් හේලයිඩ් හැර) සහ සල්ෆේට් (ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ, රිදී සහ ඊයම් සල්ෆේට් හැර) අධික ලෙස ද්රාව්ය වේ. සංක්‍රාන්ති ලෝහ ඒවායේ සල්ෆයිඩ්, පොස්පේට්, කාබනේට් සහ තවත් සමහර ලවණවල අඩු ද්රාව්යතාව මගින් සංලක්ෂිත වේ.
ද්රව වල වායූන්ගේ ද්රාව්යතාව ද ඒවායේ ස්වභාවය මත රඳා පවතී. උදාහරණයක් ලෙස, 20 o C දී ජල පරිමාව 100 ක් තුළ, හයිඩ්රජන් වෙළුම් 2 ක් සහ ඔක්සිජන් පරිමාව 3 ක් විසුරුවා හැරේ. එකම කොන්දේසි යටතේ, ඇමෝනියා වෙළුම් 700 ක් H 2 O පරිමාව 1 ක් තුළ විසුරුවා හරිනු ලැබේ. NH 3 හි එවැනි ඉහළ ද්‍රාව්‍යතාවයක් ජලය සමඟ එහි රසායනික අන්තර්ක්රියා මගින් පැහැදිලි කළ හැකිය.
වායු, ඝන සහ ද්රවවල ද්රාව්යතාව මත උෂ්ණත්වයේ බලපෑම
වායූන් ජලයේ දියවන විට, විසුරුවා හරින ලද වායුවේ අණු වල සජලනය හේතුවෙන් තාපය නිකුත් වේ. එබැවින්, Le Chatelier මූලධර්මය අනුව, උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට, වායුවල ද්රාව්යතාව අඩු වේ.
උෂ්ණත්වය ජලයේ ඝන ද්‍රාව්‍යතාවයට විවිධ ආකාරවලින් බලපායි. බොහෝ අවස්ථාවන්හීදී, උෂ්ණත්වය වැඩිවීමත් සමඟ ඝන ද්රව්යවල ද්රාව්යතාව වැඩි වේ. උදාහරණයක් ලෙස, රත් වූ විට සෝඩියම් නයිට්රේට් NaNO 3 සහ පොටෑසියම් නයිට්රේට් KNO 3 ද්රාව්යතාව වැඩි වේ (විසර්ජන ක්රියාවලිය තාපය අවශෝෂණය සමග සිදු වේ). NaCl හි ද්රාව්යතාව වැඩිවන උෂ්ණත්වයත් සමඟ මදක් වැඩි වන අතර එය මේස ලුණු විසුරුවා හැරීමේ ශුන්ය තාප බලපෑම සමඟ සම්බන්ධ වේ. මෙම සංයෝගයේ ස්ඵටික දැලිස් විනාශ කිරීමේ ΔH අගයට වඩා සජලනය කිරීමේ එන්තැල්පිය පවතින බැවින්, උෂ්ණත්වය වැඩි වීමත් සමඟ ජලයේ ස්ලැක් කරන ලද දෙහි ද්රාව්යතාව අඩු වේ. Ca(OH) 2 ද්රාවණය කිරීමේ ක්රියාවලිය බාහිර තාප වේ.
බොහෝ අවස්ථාවන්හීදී, උෂ්ණත්වය වැඩිවීමත් සමඟ ද්රවවල අන්යෝන්ය ද්රාව්යතාව ද වැඩිවේ.
වායු, ඝන සහ ද්රවවල ද්රාව්යතාව මත පීඩනයේ බලපෑම
ද්රාවණය තුළ පරිමාව වෙනස් වීම කුඩා බැවින්, ද්රවවල ඝන සහ ද්රව ද්රව්යවල ද්රාව්යතාව කෙරෙහි පීඩනය ප්රායෝගිකව බලපාන්නේ නැත. වායුමය ද්රව්ය ද්රවයක විසුරුවා හරින විට, පද්ධතියේ පරිමාව අඩු වේ, එබැවින් පීඩනය වැඩි වීම වායූන්ගේ ද්රාව්යතාව වැඩි කිරීමට හේතු වේ. සාමාන්යයෙන්, පීඩනය මත වායු ද්රාව්යතාව රඳා පැවතීම කීකරු වේ ඩබ්ලිව්. හෙන්රිගේ නීතිය(එංගලන්තය, 1803): නියත උෂ්ණත්වයකදී වායුවක ද්රාව්යතාව ද්රවයට ඉහලින් ඇති එහි පීඩනයට සෘජුව සමානුපාතික වේ.
හෙන්රිගේ නියමය වලංගු වන්නේ ද්රාව්යතාව සාපේක්ෂ වශයෙන් අඩු වායු සඳහා අඩු පීඩනයකදී සහ ද්රාව්ය වායුවේ අණු සහ ද්‍රාවක අතර රසායනික අන්තර්ක්රියා නොමැති විට පමණි.
ද්රාව්යතාව මත විදේශීය ද්රව්යවල බලපෑම
ජලයේ වෙනත් ද්රව්ය (ලුණු, අම්ල සහ ක්ෂාර) පවතින විට වායූන්ගේ ද්රාව්යතාව අඩු වේ. මේස ලුණු සංතෘප්ත ජලීය ද්රාවණයක ක්ලෝරීන් වායුවේ ද්රාව්යතාව 10 ගුණයකින් අඩුය. පිරිසිදු ජලයට වඩා.
ලවණ ඇති විට ද්රාව්යතාව අඩුවීමේ බලපෑම හැඳින්වේ ලුණු දැමීම. ද්රාව්යතාව අඩුවීම ලවණවල සජලනය වීම නිසා නිදහස් ජල අණු සංඛ්යාව අඩුවීමට හේතු වේ. විද්යුත් විච්ඡේදක අයන හා සම්බන්ධ ජල අණු තවදුරටත් වෙනත් ද්රව්ය සඳහා ද්‍රාවකයක් නොවේ.
9.4 විසඳුම් සාන්ද්රණය
ද්රාවණවල සංයුතිය සංඛ්‍යාත්මකව ප්රකාශ කිරීමට විවිධ ක්රම තිබේ: ද්‍රාව්‍යයේ ස්කන්ධ භාගය, මවුලය, ටයිටරය යනාදිය.
ස්කන්ධ භාගයයනු ද්රාවණය වූ ද්රව්යයේ ස්කන්ධයේ m සමස්ත ද්රාවණයේ ස්කන්ධයට අනුපාතයයි. ද්‍රාවකයක් සහ ද්‍රාවකයකින් සමන්විත ද්විමය ද්‍රාවණයක් සඳහා:
මෙහි ω යනු ද්‍රාවකයේ ස්කන්ධ භාගය, m යනු ද්‍රාවකයේ ස්කන්ධය, M යනු ද්‍රාවකයේ ස්කන්ධයයි. ස්කන්ධ භාගය ඒකකයක භාග වලින් හෝ ප්‍රතිශතයක් ලෙස ප්රකාශ වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ω = 0.5 හෝ ω = 50%.
ස්කන්ධය පමණක් ආකලන ශ්‍රිතයක් බව මතක තබා ගත යුතුය (සමස්තයේ ස්කන්ධය සංරචකවල ස්කන්ධවල එකතුවට සමාන වේ). විසඳුමේ පරිමාව මෙම නීතියට කීකරු නොවේ.
Molar සාන්ද්රණයහෝ molarityද්රාවණය ලීටර් 1 ක ද්රාවිත ද්රව්ය ප්රමාණය වේ:
මෙහි C යනු X, mol/l ද්රාවිත ද්රව්යයේ මවුල සාන්ද්‍රණයයි; n - ද්රාවිත ද්රව්ය ප්රමාණය, mol; V - විසඳුමේ පරිමාව, l.
Molar සාන්ද්රණය අංකයකින් සහ "M" අකුරින් දැක්වේ, උදාහරණයක් ලෙස: 3M KOH. ද්රාවණය ලීටර් 1 ක ද්රව්යයක 0.1 mol අඩංගු නම්, එය decimolar ලෙසද, 0.01 mol සෙන්ටිමෝලර් ලෙසද, 0.001 mol මිලිමෝලර් ලෙසද හැඳින්වේ.
ටයිටර්ද්‍රාවණයේ මිලි ලීටර් 1 ක් අඩංගු ද්රාව්ය ග්රෑම් ගණන වේ, i.e.
එහිදී T යනු ද්රාවිත ද්රව්යයේ ටයිටරය, g/ml; m යනු විසුරුවා හරින ලද ද්රව්යයේ ස්කන්ධය, g; V - විසඳුමේ පරිමාව, මිලි.
ද්රාවණයේ මවුල කොටස- මාන රහිත ප්රමාණය ද්රාව්ය ද්රව්ය ප්රමාණයේ අනුපාතයට සමාන n සහ ද්‍රාවක n":
,
මෙහි N යනු ද්රාවිත ද්රව්යයේ මවුල කොටසයි, n යනු ද්රාවිත ද්රව්යයේ ප්‍රමාණයයි, mol; n" - ද්‍රාවක ද්රව්ය ප්රමාණය, mol.
මවුලයේ ප්‍රතිශතය 100% කින් ගුණ කළ අනුරූප කොටසයි.
9.5 විද්යුත් විච්ඡේදනය
ද්රාවණවල ඇති අණු හෝ සම්පූර්ණයෙන්ම හෝ අර්ධ වශයෙන් අයන බවට දියවී යන ද්රව්ය විද්යුත් විච්ඡේදක ලෙස හැඳින්වේ. විද්යුත් විච්ඡේදක ද්රාව්ය සහ දියවීම විද්යුත් ධාරාවක් සන්නයනය කරයි.
අණු ද්රාවණවල අයන බවට විඝටනය නොවන හෝ දියවී නොයන සහ විද්යුත් ධාරාවක් සන්නයනය නොකරන ද්රව්ය විද්යුත් විච්ඡේදක නොවන ලෙස හැඳින්වේ.
විද්යුත් විච්ඡේදකවලට බොහෝ අකාබනික අම්ල, භෂ්ම සහ සියලුම ලවණ නොවන බොහෝ කාබනික සංයෝග ඇතුළත් වේ, උදාහරණයක් ලෙස මධ්යසාර, ඊතර්, කාබෝහයිඩ්‍රේට් ආදිය.
1887 දී ස්වීඩන් විද්‍යාඥ S. Arrhenius විද්යුත් විච්ඡේදනය පිළිබඳ උපකල්පනය ඉදිරිපත් කළ අතර, ඒ අනුව විද්යුත් විච්ඡේදක ජලයේ දිය වූ විට ඒවා ධන හා සෘණ ආරෝපිත අයන බවට විඝටනය වේ.
විඝටනය යනු ආපසු හැරවිය හැකි ක්රියාවලියකි: විඝටනය සමග සමාන්තරව, අයන (ආශ්රිත) ඒකාබද්ධ කිරීමේ ප්රතිලෝම ක්රියාවලිය සිදු වේ. එබැවින්, ඉලෙක්ට්රෝටේට්වල විඝටනය සඳහා ප්රතික්රියා සමීකරණ ලියන විට, විශේෂයෙන් සාන්ද්රගත ද්රාවණවල, ප්රතිවර්තනය කිරීමේ සලකුණ පෙන්නුම් කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, සාන්ද්ර ද්රාවණයක පොටෑසියම් ක්ලෝරයිඩ් විඝටනය මෙසේ ලිවිය යුතුය:
KS1 K + + C1 - .
විද්යුත් විච්ඡේදනය කිරීමේ යාන්ත්රණය අපි සලකා බලමු. අයනික ආකාරයේ බන්ධනයක් සහිත ද්රව්ය ධ්‍රැවීය ද්‍රාවකවල ඉතා පහසුවෙන් විඝටනය වේ. නිදසුනක් ලෙස, ජලයේ දී, ඒවා විසුරුවා හරින විට, ධ්‍රැවීය H 2 O අණු ඒවායේ ධනාත්මක ධ්‍රැව මගින් ඇනායන වෙත ආකර්ෂණය වන අතර, ඒවායේ සෘණ ධ්‍රැව මගින් කැටායන වෙත ආකර්ෂණය වේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, අයන අතර බන්ධනය දුර්වල වන අතර, ඉලෙක්ට්රෝලය හයිඩ්රේටඩ් අයන වලට කැඩී යයි, i.e. අයන ජල අණු වලට බැඳී ඇත. සහසංයුජ ධ්‍රැවීය බන්ධනයක් (HC1, HBr, H2S) සහිත අණු මගින් සාදන ලද විද්යුත් විච්ඡේදක සමාන ආකාරයකින් විඝටනය වේ.
මේ අනුව, අයනවල සජලනය (විසඳුම) විඝටනයේ ප්රධාන හේතුව වේ. ජලීය ද්රාවණයක බොහෝ අයන සජලනය වන බව දැන් සාමාන්යයෙන් පිළිගැනේ. උදාහරණයක් ලෙස, හයිඩ්රජන් අයන H + සංයුතිය H3O + සමඟ හයිඩ්‍රේටයක් සාදයි, එය හයිඩ්‍රෝනියම් අයනයක් ලෙස හැඳින්වේ. H 3 O + වලට අමතරව, ද්රාවණයේ H 5 O 2 + (H 3 O + ·H 2 O), H 7 O 3 + (H 3 O + · 2H 2 O) සහ H 9 O 4 + යන අයන ද අඩංගු වේ. (H 3 O + 3H 2 O). විඝටන ක්රියාවලීන් සඳහා සමීකරණ සම්පාදනය කිරීමේදී සහ අයනික ආකාරයෙන් ප්රතික්රියා සමීකරණ ලිවීමේදී, ලිවීම සරල කිරීම සඳහා, හයිඩ්‍රෝනියම් අයන H 2 O + සාමාන්යයෙන් සජලනය නොකළ H + අයන මගින් ප්රතිස්ථාපනය වේ. කෙසේ වෙතත්, මෙම ප්රතිස්ථාපනය කොන්දේසි සහිත බව මතක තබා ගත යුතුය, මන්ද ප්‍රෝටෝනයක් ජලීය ද්රාවණවල පැවතිය නොහැකි බැවින්, ප්රතික්රියාව ක්ෂණිකව පාහේ සිදු වේ:
H + + H 2 O = H 3 O + .
හයිඩ්රේටඩ් අයන හා සම්බන්ධ ජල අණු නිශ්චිත සංඛ්යාව ස්ථාපිත කර නොමැති බැවින්, විඝටන ප්රතික්රියා සමීකරණ ලිවීමේදී සජලනය නොකළ අයන සඳහා සංකේත භාවිතා වේ:
CH3COOH CH3COO – + H + .
9.6 විඝටනයේ උපාධිය; ආශ්රිත සහ සම්බන්ධ නොවන ඉලෙක්ට්රෝලය
ද්‍රාවණයේදී ඉලෙක්ට්රෝලය අයන බවට විඝටනයේ ප්‍රමාණාත්මක ලක්ෂණයක් වන්නේ විඝටනයේ ප්‍රමාණයයි. විඝටනය α යනු අයන N" බවට විඝටනය වූ අණු සංඛ්‍යාවේ මුළු ද්රාව්ය අණු සංඛ්යාවට අනුපාතයයි.
විඝටනයේ උපාධිය ඒකකයක ප්‍රතිශතයක් හෝ කොටසක් ලෙස ප්රකාශ වේ. α = 0 නම්, විඝටනයක් නොමැත, සහ α = 1 නම්, ඉලෙක්ට්රෝලය සම්පූර්ණයෙන්ම අයන බවට විඝටනය වේ. විසඳුම් න්‍යායේ නවීන සංකල්පවලට අනුව, විද්යුත් විච්ඡේදක කණ්ඩායම් දෙකකට බෙදා ඇත: ආශ්රිත (දුර්වල) සහ සම්බන්ධ නොවූ (ශක්තිමත්).
තනුක විසඳුම් α = 1 (100%) හි නොබැඳි (ශක්තිමත්) ඉලෙක්ට්රෝලය සඳහා, i.e. ද්රාවණවල ඒවා සජලීකරණය වූ අයන ලෙස පමණක් පවතී.
ආශ්රිත ඉලෙක්ට්රෝලය කාණ්ඩ තුනකට බෙදිය හැකිය:
දුර්වල ඉලෙක්ට්රෝලයප්‍රධාන වශයෙන් නොබැඳි අණු ආකාරයෙන් ද්රාවණවල පවතී; ඔවුන්ගේ විඝටනයේ උපාධිය කුඩා වේ;
අයනික ආශ්රිතයන්අයනවල විද්යුත් ස්ථිතික අන්තර්ක්රියාකාරිත්වයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස විසඳුම් තුළ පිහිටුවා ඇත; ඉහත සඳහන් කළ පරිදි, හොඳින් විඝටනය වන ඉලෙක්ට්රෝටේට්වල සාන්ද්‍රිත ද්රාවණවල ආශ්‍රය සිදු වේ; ආශ්‍රිතයන්ගේ උදාහරණ වේ අයන යුගල(K + Cl – ,CaCl +), අයන ටීස්(K 2 Cl + , KCl 2 –) සහ අයනික quadrupoles(K 2 Cl 2, KCl 3 2–, K 3 Cl 2 +);
අයනික සහ අණුක සංකීර්ණ, (උදාහරණයක් ලෙස, 2+, 3–) ජලයේ තරමක් විඝටනය වේ.
විද්යුත් විච්ඡේදනයේ ස්වභාවය ද්‍රාවකයේ සහ ද්‍රාවකයේ ස්වභාවය, ද්රාවණ සාන්ද්රණය සහ උෂ්ණත්වය මත රඳා පවතී. මෙම තත්ත්වය විවිධ ද්‍රාවකවල සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් හැසිරීම මගින් නිදර්ශනය කළ හැක, වගුව. 9.3
වගුව 9.3
විවිධ සාන්ද්රණයන් සහ උෂ්ණත්වය 25 o C දී ජලය සහ බෙන්සීන් සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් වල ගුණ
ජලීය ද්රාවණවල ඇති ප්රබල විද්යුත් විච්ඡේදකවලට බොහෝ ලවණ, ක්ෂාර සහ ඛනිජ අම්ල (HC1, HBr, HNO3, H2SO4, HC1O4, ආදිය) ඇතුළත් වේ. සියලුම කාබනික අම්ල, සමහර අකාබනික අම්ල, උදාහරණයක් ලෙස, H 2 S, HCN, H 2 CO 3, HСlO සහ ජලය දුර්වල ඉලෙක්ට්රෝටේට් වලට අයත් වේ.
ශක්තිමත් සහ දුර්වල ඉලෙක්ට්රෝටේට් විඝටනය කිරීම
තනුක ජලීය ද්රාවණවල ශක්තිමත් විද්යුත් විච්ඡේදක සඳහා විඝටන සමීකරණ පහත පරිදි නිරූපණය කළ හැක:
HCl = H + + Cl – ,
Ba(OH) 2 = Ba 2+ + 2OH – ,
K 2 Cr 2 O 7 = 2K + + Cr 2 O 7 2– .
ප්රබල විද්යුත් විච්ඡේදකයක විඝටන ප්රතික්රියාව සඳහා සමීකරණයේ දකුණු සහ වම් පැති අතර, ඔබට ප්‍රතිවර්තන ලකුණක් ද තැබිය හැකිය, නමුත් පසුව එය 1. උදාහරණයක් ලෙස:
NaOH Na + + OH - .
ආශ්රිත විද්යුත් විච්ඡේදක ක්රියාවලිය ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි බැවින් ඒවායේ විඝටනයේ සමීකරණවල ප්‍රතිවර්තන ලකුණක් තැබීම අවශ්ය වේ:
HCN H + + CN - .
NH 3 ·H 2 O NH 4 + + OH – .
ආශ්රිත පොලිබාසික් අම්ල විඝටනය අදියර තුළ සිදු වේ:
H 3 PO 4 H + + HPO 4 – ,
H 2 PO 4 H + + HPO 4 2– ,
HPO 4 2– H + + PO 4 3– ,
තනුක ද්රාවණවල දුර්වල අම්ල සහ ප්රබල අම්ල මගින් සෑදෙන මූලික ලවණ මගින් සෑදෙන අම්ල ලවණවල විඝටනය පහත පරිදි සිදුවේ. පළමු අදියර එකමුතුකමට සමීප විඝටනයේ මට්ටමකින් සංලක්ෂිත වේ:
NaНCO 3 = Na + + NCO 3 – ,
Cu(OH)Cl = Cu(OH) ++ Cl – .
දෙවන අදියර සඳහා විඝටනයේ මට්ටම එකමුතුවට වඩා බෙහෙවින් අඩු ය:
NCO 3 N + + CO 3 2– ,
Cu(OH) + Cu 2+ + OH – .
ද්රාවණ සාන්ද්රණය වැඩි වීමත් සමඟ ආශ්රිත ඉලෙක්ට්රෝලය විඝටනය වීමේ ප්රමාණය අඩු වන බව පැහැදිලිය.
9.7 ද්රාවණවල අයන හුවමාරු ප්රතික්රියා
විද්යුත් විච්ඡේදනය පිළිබඳ න්‍යායට අනුව, විද්යුත් විච්ඡේදකවල ජලීය ද්රාවණවල ඇති සියලුම ප්රතික්රියා සිදු වන්නේ අණු අතර නොව අයන අතරය. එවැනි ප්රතික්රියා වල සාරය පිළිබිඹු කිරීම සඳහා, ඊනියා අයනික සමීකරණ භාවිතා කරනු ලැබේ. අයනික සමීකරණ සම්පාදනය කිරීමේදී, ඔබ පහත සඳහන් නීති මගින් මඟ පෙන්විය යුතුය:
තරමක් ද්රාව්ය සහ තරමක් විඝටනය වූ ද්රව්ය මෙන්ම වායූන් ද අණුක ආකාරයෙන් ලියා ඇත.
ජලීය ද්රාවණයක සම්පූර්ණයෙන්ම පාහේ විඝටනය වූ ප්රබල ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් අයන ලෙස ලියා ඇත.
අයනික සමීකරණයේ දකුණු සහ වම් පැතිවල ඇති විද්යුත් ආරෝපණ එකතුව සමාන විය යුතුය.
නිශ්චිත උදාහරණ භාවිතා කරමින් මෙම විධිවිධාන දෙස බලමු.
අපි අණුක ආකාරයෙන් උදාසීන ප්රතික්රියා සඳහා සමීකරණ දෙකක් ලියන්නෙමු:
KOH + HCl = KCl + H 2 O, (9.1)
2NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O. (9.2)
අයනික ආකාරයෙන්, සමීකරණ (9.1) සහ (9.2) පහත දැක්වෙන ආකාරය ඇත:
K + + OH – + H + + Cl – = K + + Cl – + H 2 O, (9.3)
2Na + + 2OH – + 2H + + SO 4 2– = 2Na + + SO 4 2– + 2H 2 O. (9.4)
සමීකරණ (9.3) සහ (9.4) දෙපස එකම අයන අඩු කිරීමෙන්, අපි අම්ලයක් සමඟ ක්ෂාර අන්තර්ක්රියා සඳහා එක් සංක්ෂිප්ත අයනික සමීකරණයක් බවට පරිවර්තනය කරමු:
H + + OH – = H 2 O.
මේ අනුව, උදාසීන ප්රතික්රියාවේ සාරය H + සහ OH - අයන වල අන්තර් ක්‍රියාකාරිත්වයට පැමිණේ, එහි ප්‍රති result ලයක් ලෙස ජලය සෑදී ඇත.
ප්‍රතික්‍රියාවේදී අවක්ෂේපයක්, වායුවක් හෝ දුර්වල විද්යුත් විච්ඡේදකයක් (උදාහරණයක් ලෙස, H 2 O) සෑදෙන්නේ නම් විද්යුත් විච්ඡේදකවල ජලීය ද්රාවණවල අයන අතර ප්රතික්රියා බොහෝ දුරට සම්පූර්ණ වේ.
දැන් අපි පොටෑසියම් ක්ලෝරයිඩ් සහ සෝඩියම් නයිට්රේට් ද්රාවණ අතර ප්රතික්රියාව සලකා බලමු:
KCl + NaNO 3 KNO 3 + NaCl. (9.5)
එහි ප්රතිඵලය වන ද්රව්ය ජලයේ අධික ලෙස ද්රාව්ය වන අතර ප්රතික්රියා ගෝලයෙන් ඉවත් නොවන බැවින් ප්රතික්රියාව ආපසු හැරවිය හැකිය. අයනික ප්රතික්රියා සමීකරණය (9.5) පහත පරිදි ලියා ඇත:
K + + Cl - + Na + + NO 3 - K + + NO 3 - + Na + + Cl - . (9.6)
විද්යුත් විච්ඡේදනය පිළිබඳ න්‍යායේ දෘෂ්ටි කෝණයෙන්, මෙම ප්රතික්රියාව සිදු නොවේ, මන්ද ද්රාවණයේ සියලුම ද්රාව්ය ද්රව්ය අයන, සමීකරණය (9.6) ආකාරයෙන් පමණක් පවතින බැවිනි. නමුත් ඔබ KCl සහ NaNO 3 හි උණුසුම් සංතෘප්ත ද්රාවණ මිශ්ර කළහොත් NaCl අවක්ෂේපයක් සෑදේ. මෙයට හේතුව 30 o C සහ ඊට වැඩි උෂ්ණත්වයකදී, සෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් සඳහා සලකා බලනු ලබන ලවණ අතර අඩුම ද්රාව්යතාව නිරීක්ෂණය කිරීමයි. මේ අනුව, ප්රායෝගිකව, සමහර තත්වයන් යටතේ (තනුක විසඳුම් වලදී) ආපසු හැරවිය හැකි ක්රියාවලීන් වෙනත් තත්වයන් යටතේ (උණුසුම් සංතෘප්ත විසඳුම්) ආපසු හැරවිය නොහැකි බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය.
ද්රාවණවල හුවමාරු ප්රතික්රියාවක විශේෂ අවස්ථාවක් වන්නේ ජල විච්ඡේදනයයි.
9.8 ලවණ ජල විච්ඡේදනය
අත්දැකීම්වලින් පෙනී යන්නේ අම්ල සහ භෂ්ම පමණක් නොව, සමහර ලවණවල විසඳුම් ක්ෂාරීය හෝ ආම්ලික ප්රතික්රියාවක් ඇති බවයි. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස පරිසරයේ ප්රතික්රියාවේ වෙනසක් සිදු වේ ජල විච්ඡේදනයද්රාවණයක්. ජල විච්ඡේදනය යනු ද්රාවිත ද්රව්යයක් (උදාහරණයක් ලෙස ලුණු) ජලය සමඟ හුවමාරු වන අන්තර්ක්‍රියාවයි.
ලවණ හා ජලය විද්යුත් විච්ඡේදනය ජල විච්ඡේදනය ඇති කරයි. ලවණයක් විඝටනය කිරීමේදී සෑදෙන අයන ජල අණු (කැටායන) මත ප්රබල ධ්‍රැවීකරණ බලපෑමක් ඇති කිරීමට හෝ ඒවා සමඟ හයිඩ්රජන් බන්ධන (ඇනායන) ඇති කිරීමට සමත් වන අවස්ථාවන්හිදී ජල විච්ඡේදනය සිදු වේ, එය තරමක් විඝටනය වූ ඉලෙක්ට්රෝලය සෑදීමට හේතු වේ.
ලවණවල ජල විච්ඡේදනය සඳහා සමීකරණ සාමාන්යයෙන් අයනික හා අණුක ආකාරයෙන් ලියා ඇති අතර, හුවමාරු ප්රතික්රියා සඳහා අයනික සමීකරණ ලිවීම සඳහා නීති රීති සැලකිල්ලට ගැනීම අවශ්ය වේ.
ජල විච්ඡේදනය ප්රතික්රියා සමීකරණ සලකා බැලීමට පටන් ගැනීමට පෙර, එය සටහන් කළ යුතුය ශක්තිමත් පදනමක් සහ ශක්තිමත් අම්ලයක් මගින් සාදන ලද ලවණ(උදාහරණයක් ලෙස, NaNO 3, BaCl 2, Na 2 SO 4), ජලයේ දිය වූ විට, ඒවා ජල විච්ඡේදනයට ලක් නොවේ. එවැනි ලවණවල අයන H 2 O සමඟ දුර්වල ඉලෙක්ට්රෝටේට් සෑදෙන්නේ නැත, මෙම ලවණවල විසඳුම් මධ්යස්ථ ප්රතික්රියාවක් ඇත.
ලුණු ජල විච්ඡේදනයේ විවිධ අවස්ථා
1. ශක්තිමත් පදනමක් සහ දුර්වල අම්ලයක් මගින් සාදන ලද ලවණ, උදාහරණයක් ලෙස, CH 3 COONa, Na 2 CO 3, Na 2 S, KCN ඇනායනයේදී ජල විච්ඡේදනය වේ. උදාහරණයක් ලෙස, අඩු විඝටන ඇසිටික් අම්ලය සෑදීමට තුඩු දෙන CH 3 COONa හි ජල විච්ඡේදනය සලකා බලන්න:
CH3COO – + NON CH 3 COOH + OH – ,
CH3COONa + NON CH 3 COOH + NaOH.
ද්රාවණය තුළ හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයන අතිරික්තයක් දිස්වන බැවින් ද්රාවණය ක්ෂාරීය වේ.
පොලිබාසික් අම්ල ලවණවල ජල විච්ඡේදනය පියවරෙන් පියවර ඉදිරියට යන අතර, මෙම අවස්ථාවේ දී අම්ල ලවණ සෑදී ඇත, වඩාත් නිවැරදිව, අම්ල ලවණවල ඇනායන. උදාහරණයක් ලෙස, Na 2 CO 3 හි ජල විච්ඡේදනය සමීකරණ මගින් ප්රකාශ කළ හැක:
1 වන අදියර:
CO 3 2– + HOH HCO 3 – + OH – ,
Na 2 CO 3 + HOH NaHCO 3 + NaOH.
2 වන අදියර
HCO 3 – + HOH H 2 CO 3 + OH – ,
NaHCO 3 + HOH H 2 CO 3 + NaOH.
පළමු අදියරේදී ජල විච්ඡේදනයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස සාදන ලද OH- අයන බොහෝ දුරට ජල විච්ඡේදනයේ දෙවන අදියර යටපත් කරයි, එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, දෙවන අදියරේදී ජල විච්ඡේදනය නොවැදගත් ප්‍රමාණයකට සිදු වේ.
2. දුර්වල පදනමක් සහ ශක්තිමත් අම්ලයක් මගින් සාදන ලද ලවණ, උදාහරණයක් ලෙස, NH 4 Cl, FeCl 3, Al 2 (SO 4) 3 කැටායනයේදී ජල විච්ඡේදනය වේ. උදාහරණයක් වන්නේ ක්රියාවලියයි
NH 4 + + HOH NH 4 OH + H + ,
NH 4 Cl + HOH NH 4 OH + HCl.
ජල විච්ඡේදනය දුර්වල ඉලෙක්ට්රෝලය සෑදීම නිසා - NH 4 OH (NH 3 ·H 2 O). එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ජලයෙහි විද්යුත් විච්ඡේදකයේ සමතුලිතතාවය මාරු වන අතර, H + අයන අතිරික්තයක් ද්රාවණය තුළ දිස්වේ. මේ අනුව, NH 4 Cl ද්රාවණය ආම්ලික ප්රතික්රියාවක් පෙන්වයි.
පොලිඇසිඩ් භෂ්ම මගින් සාදන ලද ලවණවල ජල විච්ඡේදනය අතරතුර, මූලික ලවණ සෑදී ඇත, වඩාත් නිවැරදිව, මූලික ලවණවල කැටායන. උදාහරණයක් ලෙස, යකඩ (II) ක්ලෝරයිඩ් ජල විච්ඡේදනය සලකා බලන්න:
1 වන අදියර
Fe 2+ + HOH FeOH + + H + ,
FeCl 2 + HOH FeOHCl + HCl.
2 වන අදියර
FeOH + + HOH Fe(OH) 2 + H + ,
FeOHCl + HOH Fe(OH) 2 + HCl.
පළමු අදියරේදී ජල විච්ඡේදනය හා සසඳන විට දෙවන අදියරේදී ජල විච්ඡේදනය නොවැදගත් ලෙස ඉදිරියට යන අතර ද්රාවණයේ දෙවන අදියරේදී ජල විච්ඡේදක නිෂ්පාදනවල අන්තර්ගතය ඉතා කුඩා වේ.
3. දුර්වල පදනමක් සහ දුර්වල අම්ලයක් මගින් සාදන ලද ලවණ, උදාහරණයක් ලෙස, CH 3 COONH 4 , (NH 4) 2 CO 3 , HCOONH 4 , කැටායන සහ ඇනායන දෙකම මගින් ජල විච්ඡේදනය වේ. උදාහරණයක් ලෙස, CH 3 COONH 4 ජලයේ දිය වූ විට, තරමක් විඝටනය වන අම්ලයක් සහ පදනමක් සෑදේ:
СH 3 COO - + NH 4 + + HOH СH 3 COOH + NH 4 OH,
СH3COONH 4 + HOH СH 3 COOH + NH 4 OH.
මෙම අවස්ථාවේ දී, ද්රාවණයේ ප්රතික්රියාව ජල විච්ඡේදනයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස පිහිටුවා ඇති දුර්වල අම්ල සහ භෂ්මවල ශක්තිය මත රඳා පවතී. සලකා බලන උදාහරණයේ CH 3 COOH සහ NH 4 OH ශක්තියෙන් ආසන්න වශයෙන් සමාන බැවින්, ලුණු ද්රාවණය මධ්යස්ථ වනු ඇත.
HCOONH 4 හි ජල විච්ඡේදනය අතරතුර, ෆෝමික් අම්ලය ඇසිටික් අම්ලයට වඩා ශක්තිමත් බැවින් ද්රාවණයේ ප්රතික්රියාව තරමක් ආම්ලික වේ.
ඉතා දුර්වල භෂ්ම සහ දුර්වල අම්ල මගින් සාදන ලද ලවණ ගණනාවක ජල විච්ඡේදනය, උදාහරණයක් ලෙස, ඇලුමිනියම් සල්ෆයිඩ්, ආපසු හැරවිය නොහැකි ලෙස ඉදිරියට යයි:
Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S.
4. ද්රාවණවල හුවමාරු ප්රතික්රියා ගණනාවක් ජල විච්ඡේදනය සමඟ ඇති අතර ආපසු හැරවිය නොහැකි ලෙස ඉදිරියට යයි.
A) ද්වීසංයුජ ලෝහවල ලවණවල ද්රාවණ (කැල්සියම්, ස්ට්‍රොන්ටියම්, බේරියම් සහ යකඩ හැර) ක්ෂාර ලෝහ කාබනේට් වල ජලීය ද්රාවණ සමඟ අන්තර්ක්රියා කරන විට, අර්ධ ජල විච්ඡේදනයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස, ප්රධාන කාබනේට් අවක්ෂේප කරයි:
2MgSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O = Mg 2 (OH) 2 CO 3 + CO 2 + 2Na 2 SO 4,
3 Pb(NO 3) 2 + 3Na 2 CO 3 + H 2 O = Pb 3 (OH) 2 (CO 3) 2 + CO 2 + 6NaNO 3.
B) ත්‍රිසංයුජ ඇලුමිනියම්, ක්‍රෝමියම් සහ යකඩවල ජලීය ද්රාවණ කාබනේට් සහ ක්ෂාර ලෝහවල සල්ෆයිඩවල ජලීය ද්රාවණ සමඟ මිශ්ර කළ විට, ත්‍රිසංයුජ ලෝහවල කාබනේට් සහ සල්ෆයිඩ සෑදෙන්නේ නැත - ඒවායේ ආපසු හැරවිය නොහැකි ජල විච්ඡේදනය සිදු වන අතර හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අවක්ෂේප වේ:
2AlCl 3 + 3K 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3CO 2 + 6KCl,
2Cr(NO 3) 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O = 2Cr(OH) 3 + 3H 2 S + 6NaNO 3.
සමතුලිතතාවයේ මාරුවට බලපාන සාධක
1. පීඩනය(වායූන් සඳහා සාමාන්ය) . පීඩනය වැඩිවීම වායු අණු ගණන අඩු වීමත් සමඟ ඇතිවන ප්රතික්රියාවක් දෙසට සමතුලිතතාවය මාරු කරයි, i.e. පීඩනය අඩු කිරීම දෙසට. උදාහරණයක් ලෙස, 2SO 2 + O 2 ↔ 2SO 3 ප්රතික්රියාවේ සමීකරණයේ වම් පැත්තේ වායු අණු 3 ක් සහ දකුණු පැත්තේ 2 ක් ඇත, එබැවින් පීඩනය වැඩි වන විට සමතුලිතතාවය දකුණට මාරු වේ.
2. උෂ්ණත්වය.උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම සමතුලිත තත්ත්වය එන්ඩොතර්මික් ප්රතික්රියාවක් දෙසට මාරු කරයි, අඩුවීමක් - බාහිර තාප ප්රතික්රියාවක් දෙසට. උදාහරණයක් ලෙස, සමතුලිත පද්ධතියේ N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3, ∆H 0 = - 92 kJ, උෂ්ණත්වයේ වැඩි වීමක් සමතුලිතතාවයේ ප්රතිලෝම (අන්තතාපජ) ප්රතික්රියාව දෙසට මාරු වීමටත්, අඩු වීමක් - සෘජු ( exothermic) ප්රතික්රියාව.
3. සාන්ද්රණය.ආරම්භක ද්රව්යවල සාන්ද්රණය වැඩි කිරීම සහ ප්රතික්රියා ගෝලයෙන් නිෂ්පාදන ඉවත් කිරීම සමතුලිතතාවය සෘජු ප්රතික්රියාවක් දෙසට මාරු කරයි. ආරම්භක ද්රව්යවල සාන්ද්රණය අඩුවීම සහ ප්රතික්රියා නිෂ්පාදනවල සාන්ද්රණය වැඩි වීම ප්රතිලෝම ප්රතික්රියාව දෙසට සමතුලිතතාවය මාරු කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, 2NO + O 2 ↔ 2NO 2 ප්රතික්රියාවේ දී, NO සහ O 2 සාන්ද්රණය වැඩි වීම හෝ NO 2 සාන්ද්රණය අඩු වීම සමතුලිතතාවය සෘජු ප්රතික්රියාව දෙසට මාරු වීමට හේතු වේ. NO 2 සාන්ද්රණය වැඩි වීම ප්රතිවිරුද්ධ ප්රතික්රියාවක් ඇති කරයි.
රසායනික සංයුතිය වෙනස් නොකර ද්රව්යයක් එක් අදියරකින් තවත් අදියරකට සංක්රමණය කිරීමේ ක්රියාවලියේ සමතුලිතතාවයකියලා අදියර සමතුලිතතාවය. උදාහරණයක් ලෙස: ඝන ද්රව
දියර වාෂ්ප
අදියර සමතුලිතතාවය සඳහා, Le Chatelier හි මූලධර්මය ද නිරීක්ෂණය කෙරේ. ඒ අනුව, උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට, සමතුලිතතාවය අන්තරාසර්ග ක්රියාවලියක් දෙසට මාරු වේ, උදාහරණයක් ලෙස, උණු කිරීම හෝ වාෂ්පීකරණය. වැඩිවන පීඩනයත් සමඟ සමතුලිතතාවය වායුව හෝ වාෂ්ප ද්රව හෝ ඝණ තත්වයකට හැරෙන ක්රියාවලීන් වෙත මාරු වේ.
විෂමජාතීය සමතුලිතතාවයේ වඩාත් පොදු නීති ඇතුළත් වේ අදියර රීතිය, ඒ අනුව නිදහසේ අංශක ගණන C, අදියර Ф, ස්වාධීන සංරචක K සහ සමතුලිතතාවයට බලපාන බාහිර තත්වයන් n,සම්බන්ධය මගින් සම්බන්ධයි
S + F = K + n
අදියර- මෙය පද්ධතියේ කොටසකි, රසායනික සංයුතියේ සහ ගුණාංගවල එහි සෑම ලක්ෂ්‍යකම සමජාතීය වන අතර පද්ධතියේ අනෙකුත් සියලුම අදියරයන්ගෙන් අතුරු මුහුණතක් මගින් වෙන් කරනු ලැබේ. සංරචකයපද්ධතියෙන් ඉවත් කළ හැකි ද්රව්යයක රසායනිකව සමජාතීය සංරචකයකි. අදියර සමතුලිතතාවයේ දී, ස්වාධීන සංරචක සංඛ්යාව රසායනික ප්රතික්රියාවලදී මුළු සංරචක සංඛ්යාවට සමාන වේ, මෙම සංරචක සම්බන්ධ කරන රසායනික ප්රතික්රියා සංඛ්යාව අඩු වේ. නිදහසේ අංශක ගණනඅදියර ගණන සහ වර්ගය වෙනස් නොකර යම් සීමාවන් තුළ වෙනස් කළ හැකි බාහිර තත්වයන් ගණන වේ.
දේශන අංක 8. විසඳුම්වල පොදු ගුණාංග
විසඳුමක් – එය සංරචක දෙකකින් හෝ වැඩි ගණනකින් සමන්විත සමජාතීය පද්ධතියකි, ඒවායේ සාපේක්ෂ ප්රමාණ පුළුල් සීමාවන් තුළ වෙනස් විය හැක. ද්රාවණය සිදුවන මාධ්යයක් ලෙස වැඩිපුර ගන්නා ද්රව්යයක් ලෙස හැඳින්වේ ද්රාවකය. ද්රාවණය වන ද්රව්යයක් ලෙස හැඳින්වේ ද්රාව්ය.
ද්රාව්යතාව.එක් ද්රව්යයක් තවත් ද්රව්යයක දියවීමට ඇති හැකියාව ලෙස හැඳින්වේ ද්රාව්යතාව. ද්‍රාව්‍යතාවයේ ප්‍රමාණාත්මක ලක්ෂණයකි ද්රාව්යතා සංගුණකය, සංතෘප්ත ද්‍රාවණයක් සෑදීම සඳහා ද්‍රාවක ග්රෑම් 100 ක දී ඇති තත්ව යටතේ දියවන නිර්ජලීය ද්රව්යයක ස්කන්ධයෙන් ප්රකාශ වේ.
ද්රාව්යතාව ද්‍රාව්‍යයේ සහ ද්‍රාවකයේ ස්වභාවය, උෂ්ණත්වය සහ පීඩනය (වායූන් සඳහා) මත රඳා පවතී:
1. ද්රාවණයේ ස්වභාවය.
ස්ඵටිකරූපී ද්රව්ය බෙහෙවින් ද්රාව්ය (වතුර ග්රෑම් 100 කට ග්රෑම් 1.0 ට වැඩි) ලෙස බෙදී ඇත; තරමක් ද්රාව්ය (ජලය ග්රෑම් 100 කට 0.1 ග්රෑම් - 1.0 ග්රෑම්); ප්රායෝගිකව දිය නොවන (ජලය ග්රෑම් 100 කට ග්රෑම් 0.1 ට අඩු). වායුවක් රසායනිකව ජලය සමඟ අන්තර්ක්රියා කරයි නම්, එහි ද්රාව්යතාව ඉහළයි (HCl, NH 3, CO 2), එය අන්තර්ක්රියා නොකරන්නේ නම්, එහි ද්රාව්යතාව නොවැදගත් (O 2, H 2).
2. ද්‍රාවකයේ ස්වභාවය
විසඳුමක් සෑදූ විට, එක් එක් සංරචකයේ අංශු අතර ඇති බන්ධන විවිධ සංරචකවල අංශු අතර බන්ධන මගින් ප්රතිස්ථාපනය වේ. නව බන්ධන සෑදීම සඳහා, විසඳුමේ සංරචක එකම ආකාරයේ බන්ධන තිබිය යුතුය, i.e. සමාන ස්වභාවයකින් යුක්ත වන්න. එබැවින් අයනික ද්රව්ය ධ්‍රැවීය ද්‍රාවකවල හොඳින් දිය වන අතර ධ්‍රැවීය නොවන ද්රව්යවල දුර්වල ලෙස ද්රාවණය වන අතර අණුක ද්රව්ය - අනෙක් අතට.
3.උෂ්ණත්වය
විසුරුවා හැරීමේ ∆H නම්< 0, то при увеличении температуры равновесие смещается влево и растворимость твердого вещества в воде уменьшается. Если ∆Н раств >0, පසුව වැඩිවන උෂ්ණත්වය සමඟ සමතුලිතතාවය දකුණට මාරු වන අතර ද්රාව්යතාව වැඩි වේ.
ජලයේ වායූන්ගේ ද්‍රාව්‍යතාවය බාහිර තාප ක්රියාවලියකි, එබැවින් උෂ්ණත්වය වැඩි වීමත් සමඟ වායූන්ගේ ද්රාව්යතාව අඩු වන අතර උෂ්ණත්වය අඩු වීමත් සමඟ එය වැඩි වේ.
4. පීඩනය
වැඩිවන පීඩනයත් සමඟ ද්රව වල වායූන්ගේ ද්‍රාව්‍යතාවය වැඩි වන අතර පීඩනය අඩු වීමත් සමඟ එය අඩු වේ.
විසඳුම් සංයුතිය ප්රකාශ කිරීමේ ක්රම.ඕනෑම ද්රාවණයක වැදගත් ලක්ෂණයක් වන්නේ ද්රාවණය සහ ද්‍රාවක ප්රමාණය අනුව තීරණය වන එහි සංයුතියයි. පද්ධතියක අඩංගු ද්රව්යයක ප්රමාණය හෝ ස්කන්ධය මෙම පද්ධතියේ පරිමාවට හෝ ස්කන්ධයට අනුපාතය ලෙස හැඳින්වේ සාන්ද්රණය.
ද්රව්යයේ Molar සාන්ද්රණයහෝ molarity(B හෝ M සමඟ) - ද්රාවණයේ පරිමාවට ද්රාවිත ද්රව්ය ප්රමාණයේ අනුපාතය:
m B යනු ද්රව්යයේ ස්කන්ධය, g; МВ - ද්රව්යයේ molar ස්කන්ධය, g / mol; V - විසඳුමේ පරිමාව, l.
ද්‍රව්‍යයට සමාන ද්රව්යවල මවුල සාන්ද්රණයහෝ සාමාන්ය බව((V) හෝ n.) - ද්රාවණයේ පරිමාවට ද්රාව්ය වූ ද්රව්යයක සමාන ද්රව්ය සංඛ්‍යාවේ අනුපාතය:
, mol/l,
m B යනු ද්රව්යයේ ස්කන්ධය, g; M e (V) - ද්‍රව්‍යයට සමාන ද්රව්යවල මවුල ස්කන්ධය, g/mol; V - විසඳුමේ පරිමාව, l.
ද්රව්යයේ මොලාල් සාන්ද්රණයහෝ moality(c m (B)) - ද්‍රාවක ප්රමාණය ද්‍රාවකයේ ස්කන්ධයට අනුපාතය:
, mol/kg,
m B යනු ද්රාවිත ද්රව්යයේ ස්කන්ධය, g; m S - ද්රාවණ ස්කන්ධය, g; МВ - විසුරුවා හරින ලද ද්රව්යයේ molar ස්කන්ධය, g / mol.
ද්රව්යයේ ස්කන්ධ භාගය(ω) යනු ද්‍රාවකයේ ස්කන්ධයේ ද්රාවණයේ ස්කන්ධයේ අනුපාතයයි. ස්කන්ධ භාගය භාග හෝ ප්‍රතිශත වලින් ප්රකාශ වේ:
,
m B යනු ද්රාවිත ද්රව්යයේ ස්කන්ධය, g; m - ද්රාවණ ස්කන්ධය, g.
ද්රව්යයක Molar (mol) කොටස(x B) - ද්රාවණයේ අඩංගු සියලුම ද්රව්යවල එකතුවට ද්රාවිත ද්රව්ය (හෝ ද්‍රාවක) ප්රමාණයේ අනුපාතය:
,
මෙහි x B යනු ද්රාවිත ද්රව්යයේ මවුල කොටස වන අතර n B යනු ද්රාවිත ද්රව්ය ප්‍රමාණයයි; n S - ද්රාවණ ප්රමාණය.
,
මෙහි x S යනු ද්‍රාවකයේ මවුල කොටස වන අතර n B සහ n S යනු ද්රාව්ය සහ ද්‍රාවක ප්‍රමාණයයි.
විසඳුම්වල පොදු ගුණාංග.තනුක විසඳුම් පොදු ගුණාංග ගණනාවක් ප්රදර්ශනය කරයි: ඔස්මොටික් පීඩනය, කැටි කිරීම සහ තාපාංකය. ද්රාව්ය සහ ද්රාව්ය අණු එකිනෙක (විද්යුත් විච්ඡේදක නොවන ද්රාවණ) සමඟ අන්තර් ක්රියා නොකරන බවට උපකල්පනය යටතේ මෙම ගුණාංග සැලකේ.
අර්ධ පාරගම්ය කොටසක් හරහා ද්‍රාවක අණු එක්-මාර්ග විසරණය ලෙස හැඳින්වේ ඔස්මෝසිස් මගින්. ඔස්මෝසිස් ඇති කරන බලවේගය ලෙස හැඳින්වේ ඔස්මොටික් පීඩනය. ඔස්මොටික් පීඩනයේ විශාලත්වය ද්රාවණයේ සාන්ද්රණය සහ එහි උෂ්ණත්වය මත රඳා පවතී, නමුත් ද්‍රාවකයේ ස්වභාවය හෝ ද්‍රාවකයේ ස්වභාවය මත රඳා නොපවතී. උෂ්ණත්වය සහ ද්රාවණ සාන්ද්රණය මත ඔස්මොටික් පීඩනය රඳා පැවතීම ප්රකාශ වේ වැන් හොෆ්ගේ නීතිය නොවේ: π = c B RT,
මෙහි π යනු ද්රාවණයේ ඔස්මොටික් පීඩනය, kPa; с В - එහි molar සාන්ද්රණය, mol / l; R - විශ්ව වායු නියතය; T යනු ද්රාවණයේ නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වයයි.
යම් උෂ්ණත්වයකදී, ද්රවයට ඉහලින් සංතෘප්ත වාෂ්ප පීඩනය නියත අගයකි. ද්රව්යයක් ද්රවයක දිය වූ විට ද්රවයට ඉහලින් ඇති සංතෘප්ත වාෂ්ප පීඩනය අඩු වේ. නියත උෂ්ණත්වයේ දී නොඉලෙක්ට්‍රොලයිට් තනුක ද්රාවණ වලදී, ද්රාවණයට ඉහළින් ඇති ද්‍රාවකයේ සංතෘප්ත වාෂ්ප පීඩනයෙහි සාපේක්ෂ අඩුවීම ද්‍රාවකයේ මවුල කොටසට සමාන වේ. (රාවුල්ගේ නීතිය):
,
p 0 යනු පිරිසිදු ද්‍රාවකයකට ඉහලින් ඇති සංතෘප්ත වාෂ්ප පීඩනයයි; р - ද්රාවණයට ඉහලින් වාෂ්ප පීඩනය; n B - ද්රාවිත ද්රව්ය ප්රමාණය; n S - ද්රාවණ ප්රමාණය.
ඕනෑම දියරයක් එහි වාෂ්ප පීඩනය වායුගෝලීය පීඩනයට සමාන වන විට උනු. ද්රාවණයට ඉහලින් ඇති වාෂ්ප පීඩනය ද්රාවණයට ඉහලින් ඇති වාෂ්ප පීඩනයට වඩා අඩු බැවින් ද්රාවණය උනු වීමට නම් ද්රාවණයට වඩා වැඩි උෂ්ණත්වයකට රත් කල යුතුය.
ද්‍රාවණයක් එහි සංතෘප්ත වාෂ්ප පීඩනය ඝන ද්‍රාවකයේ සංතෘප්ත වාෂ්ප පීඩනයට සමාන වන විට කැටි වේ.
ද්රාවණයක තාපාංකය (ΔT bp) වැඩි වීම සහ හිමාංකය (∆T උප) අඩුවීම ද්‍රාවකයේ මෝල් සාන්ද්රණයට සෘජුව සමානුපාතික වේ. (රවුල්ගේ නීතියේ අනුසාරය):
∆T නියෝජ්ය = K T ∙ s m (B); ∆T kip = E T ∙ c m (B),
එහිදී ∆T උප - කැටි උෂ්ණත්වය අඩු වීම; ∆Т උනු - තාපාංක උෂ්ණත්වය වැඩි වීම; K T - ක්‍රයිස්කොපික් නියතය; E T - ebullioscopic නියතය; c m (B) - ද්රාවණයේ මෝල් සාන්ද්රණය.
දේශන අංක 9. ඉලෙක්ට්රොලිට් විසඳුම් වල ප්රතික්රියා
ඉලෙක්ට්රෝටේට් - මේවා ද්රව්ය වන අතර ඒවායේ ද්රාව්ය සහ දියවන ද්රව්ය විදුලි ධාරාවක් සන්නයනය කරයි.
විද්යුත් විච්ඡේදක ජලයේ දිය වූ විට ඒවා අයන බවට විඝටනය වේ. ධ්‍රැවීය ද්‍රාවක අණු වල බලපෑම යටතේ ද්රව්ය අණු අයන බවට විඝටනය වීමකියලා විද්යුත් විච්ඡේදනය. අයන- මේවා ආරෝපිත අංශු වේ. වර්ග දෙකක් තිබේ: ධන ආරෝපිත - කැටායන(Na +, Al 3+, NH 4 +) සහ සෘණ ආරෝපිත – ඇනායන(Cl ‾, SO 4 2‾, PO 4 3‾). විද්යුත් ධාරාවක බලපෑම යටතේ, කැටායන සෘණ ආරෝපිත ඉලෙක්ට්‍රෝඩයක් (කැතෝඩයක්) දෙසටත්, ඇනායන ධන ආරෝපිත ඉලෙක්ට්‍රෝඩයක් (ඇනෝඩයක්) දෙසටත් ගමන් කරයි.
ඉලෙක්ට්රෝටේට් අම්ල, ලවණ සහ ක්ෂාර ද්රාවණ ඇතුළත් වේ.
අම්ල- මේවා හයිඩ්රජන් කැටායන සෑදීම සඳහා ද්රාවණවල විඝටනය වන ඉලෙක්ට්රෝලය වේ: HCN = H + + CN - .
පිට්ටනි– හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයන සෑදීම සඳහා ද්රාවණවල විඝටනය වන විද්යුත් විච්ඡේදක: NH 4 OH = NH 4 + + OH - .
අම්ලයක් ලෙස විඝටනය විය හැකි විද්යුත් විච්ඡේදක ඇති අතර පදනමක් ලෙස එවැනි විද්යුත් විච්ඡේදක ලෙස හැඳින්වේ amphoteric, මේවාට ඇම්ෆොටරික් මූලද්‍රව්‍යවල හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් මෙන්ම අතරමැදි ඔක්සිකරණ තත්වයක ඇති ලෝහවල හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් ඇතුළත් වේ, උදාහරණයක් ලෙස: Al(OH) 3, Zn(OH) 2, Cr(OH) 3 සහ තවත් බොහෝ දේ. වර්ග දෙකම සඳහා ඇම්ෆොටරික් හයිඩ්රොක්සයිඩ්වල විසුරුවා හරින ලද කොටසෙහි විඝටනය පහත යෝජනා ක්රමය මගින් නිරූපණය කළ හැක: H + + RO - = ROH = R + + OH – . ඇම්ෆොටරික් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් සංතෘප්ත ජලීය ද්රාවණයක, අයන H +, RO -, R +, OH - සමතුලිත තත්වයක පවතී, එබැවින් ඇම්ෆොටරික් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අම්ල සහ භෂ්ම දෙක සමඟ අන්තර්ක්රියා කරයි. අම්ලයක් එකතු කළ විට, පාදයේ වර්ගය අනුව සමතුලිතතාවය විඝටනය කරා මාරු වේ, සමතුලිතතාවය අම්ල වර්ගය අනුව විඝටනය දෙසට මාරු වේ.
ලුණු- ඉලෙක්ට්‍රොලයිට්, ජලයේ දිය වූ විට, හයිඩ්රජන් අයන හැර ධන අයන සහ හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයන හැර සෘණ අයන විඝටනය වේ.
විඝටනයේ උපාධිය.විඝටන ක්රියාවලිය ප්රමාණාත්මකව සංලක්ෂිත කිරීම සඳහා, විඝටනයේ උපාධිය පිළිබඳ සංකල්පය හඳුන්වා දෙන ලදී. විඝටනයේ උපාධිය (α) අයන (n) බවට විඝටනය වූ අණු සංඛ්‍යාවේ මුළු ද්රාවිත අණු ගණනට (N) අනුපාතය වේ. ඒකකයක භාග වලින් හෝ % වලින් ප්රකාශ වේ.
α = n / N 0< α < 1 (или 0 < α < 100%)
විඝටනයේ උපාධිය ඉලෙක්ට්රෝලය ස්වභාවය, එහි සාන්ද්රණය සහ උෂ්ණත්වය මත රඳා පවතී. ඔවුන්ගේ ස්වභාවය අනුව, සියලුම ඉලෙක්ට්රෝලය ශක්තිමත් හා දුර්වල ලෙස බෙදී ඇත. ශක්තිමත් විද්යුත් විච්ඡේදක α > 30%, දුර්වල විද්යුත් විච්ඡේදක - α< 3%.
ශක්තිමත් විද්යුත් විච්ඡේදක වලදී, ද්රාවණයේ ඇති සියලුම අණු දුර්වල විද්යුත් විච්ඡේදකවල අයන බවට විඝටනය වේ, අණු වලින් කොටසක් පමණක් විඝටනය වේ. ශක්තිමත් විද්යුත් විච්ඡේදකවලට ක්ෂාර සහ ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහවල ලවණ සහ භෂ්ම සියල්ලම පාහේ ඇතුළත් වන අතර වඩාත් වැදගත් අම්ල වන්නේ: HClO 4, H 2 SO 4, HNO 3, HCl, HBr, HI, HMnO 4. දුර්වල විද්යුත් විච්ඡේදක සියල්ලටම පාහේ කාබනික අම්ල (උදාහරණයක් ලෙස, CH 3 COOH), අකාබනික සංයෝග ඇතුළත් වේ: H 2 CO 3, H 2 SO 3, H 2 SiO 3, HCN, HNO 2, HF, NH 4 OH, H 2 O.
විඝටනය නියතය.දුර්වල විද්යුත් විච්ඡේදකවල විසඳුම් වලදී, විඝටන ක්රියාවලිය ආපසු හැරවිය හැකි අතර ස්කන්ධ ක්රියාවන්ගේ නීතිය එයට යෙදිය හැකිය. මේ අනුව, දුර්වල ඇසිටික් අම්ලයේ විඝටන ක්රියාවලිය සඳහා CH 3 COOH ↔ CH 3 COO - + H + විඝටන ක්රියාවලියේ සමතුලිතතා නියතය ආකෘතිය ඇත:
දුර්වල ඉලෙක්ට්රෝලයක විඝටනයට අනුරූප වන සමතුලිතතා නියතය ලෙස හැඳින්වේවිඝටන නියතය (K d). විඝටන නියතය මඟින් දෙන ලද ද්රාවණයක ඇති අණුවේ ප්‍රබලතාවය පෙන්නුම් කරයි. Kd අඩු වන තරමට ඉලෙක්ට්රෝලය දුර්වල වන අතර එම නිසා එහි අණු වඩාත් ස්ථායී වේ. උදාහරණයක් ලෙස, බෝරික් අම්ලය H 3 VO 3, Kd එහි 5.8∙10 -10, ඇසිටික් අම්ලයට වඩා දුර්වල ඉලෙක්ට්රෝලය, Kd 1.8∙10 -5 වේ.
නියතය සහ විඝටනයේ උපාධිය සම්බන්ධය මගින් සම්බන්ධ වේ ( Ostwald ගේ තනුක නීතිය):
α එකමුතුවට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස අඩු නම්, අපට උපකල්පනය කළ හැක්කේ 1 - α ≈ 1. එවිට තනුක නියමය සඳහා ප්‍රකාශනය සරල කරනු ලැබේ:
К = α 2 ∙ с В, මෙතැන් සිට α =
අවසාන සම්බන්ධතාවය පෙන්නුම් කරන්නේ B සමඟ ඉලෙක්ට්රෝලය සාන්ද්රණය අඩු වන විට (එනම් ද්රාවණය තනුක කිරීමත් සමඟ), විඝටනයේ α මට්ටම වැඩි වන බවයි.
විද්යුත් විච්ඡේදක ද්රාවණවල ප්රතික්රියා අයන අතර සිදුවන අතර ප්රතික්රියාවේ ප්රතිඵලයක් ලෙස වර්ෂාපතන, වායූන් සහ දුර්වල විද්යුත් විච්ඡේදක ඇති වුවහොත් ආපසු හැරවිය නොහැක. සාමාන්යයෙන්, එවැනි ප්රතික්රියා අයන-අණුක සමීකරණ භාවිතයෙන් නිරූපණය කෙරේ. අවක්ෂේප, වායූන් සහ දුර්වල විද්යුත් විච්ඡේදක අණු ආකාරයෙන් ලියා ඇත, අධික ද්රාව්ය ශක්තිමත් විද්යුත් විච්ඡේදක අයන ආකාරයෙන් ලියා ඇත.
විද්යුත් විච්ඡේදක ද්රාවණවල සාමාන්ය ප්රතික්රියා සලකා බලමු:
a) 3АgNO 3 + FeCl 3 = Fe(NO 3) 3 + 3AgCl - අණුක සමීකරණය
3Ag + + 3NO 3 - + Fe 3+ + 3NO 3 - + 3AgCl - සම්පූර්ණ අයනික සමීකරණය
Ag + + Cl - = AgCl - අයනික සමීකරණය අඩු විය
b) Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2
2Na + + CO 3 2- + 2H + + SO 4 - = 2Na + + SO 4 2- + H 2 O + CO 2
2H + + CO 3 2- = H 2 O + CO 2.
ඇ) HCl + NaOH = NaCl + H 2 O
H + + Cl - + Na + + OH - = N a + + Cl - + H 2 O
H + + OH - = H 2 O
අයනික-අණුක සමීකරණ සම්පාදනය කිරීමේදී, වම් පැත්තේ ඇති විද්යුත් ආරෝපණ එකතුව සමීකරණයේ දකුණු පැත්තේ ඇති විද්යුත් ආරෝපණ එකතුවට සමාන විය යුතු බව මතක තබා ගන්න. සමීකරණයේ දෙපැත්තෙන්ම සමාන අයන ඉවත් කරනු ලැබේ.
දේශන අංක 10. රෙඩොක්ස් ප්රතික්රියා
ප්‍රතික්‍රියාකාරක සංයෝග සෑදෙන මූලද්‍රව්‍යවල පරමාණුවල ඔක්සිකරණ තත්ත්වයන්හි වෙනසක් සිදුවන ප්‍රතික්‍රියායනුවෙන් හැඳින්වේ රෙඩොක්ස්.
ඔක්සිකරණ තත්ත්වය(ඒ නිසා.) සංයෝගය අයන වලින් සමන්විත යැයි උපකල්පනය මත පදනම්ව ගණනය කරන ලද සංයෝගයක පරමාණුවක ආරෝපණය වේ. ඔක්සිකරණ තත්ත්වය තීරණය කිරීම පහත සඳහන් විධිවිධාන භාවිතයෙන් සිදු කෙරේ:
1. ඔක්සිකරණ තත්ත්වය. සරල ද්රව්යයක මූලද්රව්යය, උදාහරණයක් ලෙස, Zn, H 2, Br 2, S, O 2 හි ශුන්ය වේ.
2. සංයෝගවල ඔක්සිජන් ඔක්සිකරණ තත්ත්වය සාමාන්යයෙන් -2 වේ. ව්යතිරේක වන්නේ පෙරොක්සයිඩ් H 2 +1 O 2 –1, Na 2 +1 O 2 –1 සහ O +2 F 2 ය.
3. බොහෝ සංයෝගවල හයිඩ්රජන් ඔක්සිකරණ තත්ත්වය +1 වේ, ලුණු වැනි හයිඩ්‍රයිඩ් හැර, උදාහරණයක් ලෙස, Na +1 H -1.
4. ක්ෂාර ලෝහවල නියත ඔක්සිකරණ තත්වයක් ඇත (+1); ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ, බෙරිලියම් සහ මැග්නීසියම් (+2); ෆ්ලෝරීන් (-1).
5. උදාසීන අණුවක මූලද්‍රව්‍යවල ඔක්සිකරණ අවස්ථාවන්හි වීජීය එකතුව ශුන්‍යයට සමාන වේ, සංකීර්ණ අයනයක - අයන ආරෝපණය.
උදාහරණයක් ලෙස, K 2 Cr 2 O 7 සංයෝගයේ ක්‍රෝමියම් ඔක්සිකරණ තත්ත්වය ගණනය කරමු. පළමුව, ඔක්සිකරණ අංකය එය දන්නා මූලද්‍රව්‍යවලට ඉහළින් තබමු. අපගේ උදාහරණයේ පොටෑසියම් (+1) සහ ඔක්සිජන් (-2) නියත ඔක්සිකරණ තත්වයක් ඇත. ක්‍රෝමියම්වල ඔක්සිකරණ තත්ත්වය දක්වන්නේ x. ඊළඟට අපි වීජීය සමීකරණයක් සාදන්නෙමු. මෙය සිදු කිරීම සඳහා, අපි මෙම මූලද්‍රව්‍යයේ ඔක්සිකරණ තත්වයෙන් එක් එක් මූලද්‍රව්‍ය සඳහා දර්ශකය ගුණ කරමු, සියල්ල එකතු කර දකුණු පැත්ත ශුන්‍යයට සමාන කරන්න:
K 2 +1 Cr 2 x O 7 –2 2∙(+1)+ 2 x + 7 (–2) = 0 x = + 6
මේ අනුව, K 2 Cr 2 O 7 හි ක්‍රෝමියම් ඔක්සිකරණ තත්ත්වය +6 වේ. ඇනායනයක ඇති මූලද්‍රව්‍යයක ඔක්සිකරණ තත්ත්වය තීරණය කිරීම සඳහා, උදාහරණයක් ලෙස ඇනායනයේ නයිට්‍රජන් (NO 2) ‾, අපි කරන්නේ එකම දෙයයි, අපි දකුණු පැත්ත පමණක් අයනයේ ආරෝපණයට සමාන කරමු, අපගේ නඩුවේදී -1
(N x O 2 ‾2) ‾ x + 2 (–2) = –1 x = + 3
රෙඩොක්ස් ප්රතික්රියා වලදී ඉලෙක්ට්‍රෝන එක් පරමාණුවකින්, අණුවකින් හෝ අයනයකින් තවත් පරමාණුවකට මාරු වේ. ඔක්සිකරණය – ඔක්සිකරණ තත්වයේ වැඩි වීමක් සමඟ පරමාණුවක්, අණුවක් හෝ අයනයක් මගින් ඉලෙක්ට්‍රෝන නැතිවීමේ ක්රියාවලිය. ප්රකෘතිමත් වීම – ඔක්සිකරණ තත්වයේ අඩුවීමක් සමඟ ඉලෙක්ට්‍රෝන එකතු කිරීමේ ක්රියාවලිය.
ඔක්සිකරණය සහ අඩු කිරීම යනු එකවර සිදුවන අන්තර් සම්බන්ධිත ක්රියාවලීන් වේ.
O.S.ZAYTSEV
රසායන විද්‍යා පොත
ද්විතීයික පාසල් ගුරුවරුන් සඳහා,
අධ්‍යාපනික විශ්ව විද්‍යාලවල සිසුන් සහ 9-10 ශ්‍රේණිවල පාසල් දරුවන්,
රසායන විද්‍යාව සහ ස්වභාවික විද්‍යාව සඳහා කැපවීමට තීරණය කළේ කවුද?
කියවීම සඳහා පෙළපොත් කාර්ය රසායනාගාර ප්‍රායෝගික විද්‍යාත්මක කථා
අඛණ්ඩව. අංක 4-14, 16-28, 30-34, 37-44, 47, 48/2002 බලන්න;
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
24, 25-26, 27-28, 29, 30, 31, 32, 35, 36, 37, 39, 41, 42, 43, 44, 46, 47/2003;
1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 13, 14, 16, 17, 20, 22, 24, 29, 30, 31, 34, 35, 39, 41, 42, 45/2004;
2, 3, 5, 8, 10, 16, 17/2005;
1, 2, 10, 12/2006
§ 8.4. විසිරුණු (කොලොයිඩල්)
පදාර්ථයේ තත්වය
සතුන්ගේ සහ ශාකවල ජීවීන්, ජලගෝලය, පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ සහ භූගත පස සහ අභ්‍යවකාශය බොහෝ විට ඛණ්ඩනය වූ හෝ, ඔවුන් පවසන පරිදි, විසුරුවා හරින ලද තත්වයක ද්රව්ය නියෝජනය කරයි. අප අවට ලෝකයේ බොහෝ ද්රව්ය පවතින්නේ විසිරුණු පද්ධතිවල ස්වරූපයෙන් ය: පස, ජීවීන්ගේ පටක, ආහාර නිෂ්පාදන යනාදිය. විසුරුවා හරින ලද රාජ්ය රසායන විද්‍යාව තරමක් නව විද්‍යාවකි, නමුත් එය පාසැලේදී හෝ අධ්යයනය කර නොමැති තරම්ය. -රසායනික උසස් අධ්‍යාපන ආයතන, මෙම විද්‍යාත්මක ක්ෂේත්‍රය සංකීර්ණ හා කාබනික සංයෝගවල රසායන විද්‍යාවට වඩා අපගේ ජීවිතයට අඩු වැදගත්කමක් නැත. මෙම පරිච්ඡේදය කියවන අතරතුර, ස්වභාවධර්මයේ, එදිනෙදා ජීවිතයේදී හෝ නිෂ්පාදනයේ විස්තර කර ඇති සංසිද්ධිය ඔබට හමුවන්නේ කවදාද සහ කොතැනද යන්න සහ ඔබට එය භාවිතා කළ හැකි ආකාරය ගැන නිරන්තරයෙන් සිතන්න.
ලිපියේ ප්රකාශනයේ අනුග්රාහකයා වන්නේ මොස්කව්හි "Butik-Vera" අන්තර්ජාල වෙළඳසැලයි. කාන්තා ඇඳුම් ඔන්ලයින් අලෙවිය - බ්ලවුස් සහ මුදුන්, ලේස් ඇඳුම්, කාඩිගැන්ස්, ෙලගිං, කොට කලිසම් සහ අනෙකුත් ඇඳුම්, සපත්තු සහ උපාංග මෙන්ම ප්ලස් ප්රමාණයේ ඇඳුම්. දැරිය හැකි මිල ගණන්, විශාල තේරීම, තත්ත්ව සහතිකය, විශාල වට්ටම්, සෑම දිනකම නව අයිතම, තනි මැහුම්. ඔබට නිෂ්පාදන නාමාවලිය, මිල ගණන්, සම්බන්ධතා, බෙදා හැරීමේ කොන්දේසි නැරඹිය හැකි අතර වෙබ් අඩවියේ ඇණවුමක් කළ හැකිය: http://www.butik-vera.ru.
විසුරුවා හරින ලද පද්ධති- මේවා පදාර්ථයේ කුඩා අංශු හෝ පද්ධති වේ විසිරුණු අදියර, සමජාතීය මාධ්යයක් (දියර, ගෑස්, ස්ඵටික) බෙදාහැරීම, හෝ විසරණ අවධිය(රූපය 8.25).
 |
විසුරුවා හරින ලද අදියරෙහි අංශු ප්රමාණය විසුරුම මගින් සංලක්ෂිත වේ. එය මත පදනම්ව, විසුරුවා හැරීමේ පද්ධති බෙදිය හැකිය බෙහෙවින් විසිරී ඇත, හෝ ඇත්ත වශයෙන්ම colloidal, සහ අඩු-විසරණය (රළු).
අඩු-විසරණ පද්ධතිවල අංශු ප්රමාණය 10-3 mm හෝ ඊට වැඩි වේ. අධික ලෙස විසිරුණු පද්ධතිවල අංශු ප්රමාණය 10-6-10-4 mm (1 සිට 100 nm දක්වා) පරාසයක පවතී, එය අවම වශයෙන් සත්ය ද්රාවණවල අංශු ප්‍රමාණයට වඩා විශාල අනුපිළිවෙලක් (මි.මී. 10-7) වේ. . විසුරුවා හරින ලද පද්ධතිවල රසායන විද්‍යාව ඉතා ඛණ්ඩනය වූ, අධික ලෙස විසිරුණු තත්වයක ද්රව්යයක හැසිරීම අධ්යයනය කරයි, සියලු අංශුවල මුළු මතුපිට ප්රමාණයෙන් ඒවායේ සම්පූර්ණ පරිමාවට හෝ ස්කන්ධයට (විසරණ උපාධිය) ඉතා ඉහළ අනුපාතයකින් සංලක්ෂිත වේ.
රසායන විද්‍යාවේ වෙනම ක්ෂේත්‍රයක නම - කොලොයිඩල් - කොලොයිඩල් පද්ධති යන නාමයෙන් පැමිණේ. "කොලොයිඩල් රසායනය" යනු විසිරුණු පද්ධති සහ මතුපිට සංසිද්ධිවල රසායන විද්‍යාව සඳහා වන සම්ප්‍රදායික නාමයයි. මීට පෙර, මැලියම් වැනි ද්රව්ය කොලොයිඩ් ලෙස හැඳින්වූ අතර දැන් ඒවා ඉතා දියුණු අවධි අතුරුමුහුණතක් සහිත ඉතා විසිරුණු පද්ධති වේ. පහතින් අපි පැරණි සාම්ප්‍රදායික යෙදුම් භාවිතා කරමු, ඒවායේ නවීන අර්ථය තේරුම් ගන්න. උදාහරණයක් ලෙස, "කොලොයිඩල් ද්රාවණය" යන ප්‍රකාශයෙන් අපි අදහස් කරන්නේ ජලයේ ද්රව්යයක විසරණ මාධ්යයක් ලෙස බෙහෙවින් විසිරුණු තත්වයකි.
ද්රව්යයක විසුරුවා හරින ලද තත්වයේ වැදගත්ම ලක්ෂණය වන්නේ පද්ධතියේ ශක්තිය ප්රධාන වශයෙන් අදියර අතුරුමුහුණතෙහි සංකේන්ද්‍රණය වී තිබීමයි. ද්රව්යයක් විසුරුවා හරින විට හෝ ඇඹරීමේදී අංශුවල මතුපිට ප්‍රදේශයේ සැලකිය යුතු වැඩි වීමක් සිදු වේ (ස්ථාවර සම්පූර්ණ පරිමාවක් සමඟ). මෙම අවස්ථාවේ දී, ප්රතිඵලයක් ලෙස අංශු අතර ඇති ආකර්ෂණ බලයන් ඇඹරීමට හා ජය ගැනීමට වැය කරන ශක්තිය මතුපිට ස්ථරයේ ශක්තියට යයි - මතුපිට ශක්තිය. ඇඹරීමේ උපාධිය වැඩි වන තරමට මතුපිට ශක්තිය වැඩි වේ. එබැවින්, විසරණ පද්ධති (සහ කොලොයිඩල් විසඳුම්) රසායන විද්‍යා ක්ෂේත්‍රය මතුපිට සංසිද්ධිවල රසායන විද්‍යාව ලෙස සැලකේ.
කොලොයිඩල් අංශු ඉතා කුඩා (පරමාණු 10 3 -10 9 අඩංගු වේ) ඒවා සාම්ප්‍රදායික පෙරහන් මගින් රඳවා නොගනී, සාමාන්ය අන්වීක්ෂයකින් නොපෙනෙන අතර ගුරුත්වාකර්ෂණ බලපෑම යටතේ නොපවතියි. කාලයත් සමඟ ඔවුන්ගේ ස්ථාවරත්වය අඩු වේ, i.e. ඔවුන් "වයසට" යටත් වේ. විසුරුවා හරින ලද පද්ධති තාප ගතික වශයෙන් අස්ථායී වන අතර අංශුවල මතුපිට ශක්තිය අවම වන විට අවම ශක්තියක් සහිත තත්වයකට නැඹුරු වේ. මෙය සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ අංශු විශාල වන විට සම්පූර්ණ පෘෂ්ඨ වර්ගඵලය අඩු කිරීමෙනි (අංශු පෘෂ්ඨය මත අනෙකුත් ද්රව්ය අවශෝෂණය කරන විටද එය සිදුවිය හැක).
තලා දැමූ හෝ විසුරුවා හරින ලද තත්වයක ඇති ද්රව්යයක ගුණ, විසරණය නොවන තත්වයක ඇති එම ද්රව්යයේ ගුණාංගවලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් වේ, i.e. ඝන කෑල්ලක් හෝ ද්රව පරිමාවක් ආකාරයෙන්.
මේ අනුව, 20 °C දී පැතලි මතුපිටකට ඉහලින් ඇති ජල වාෂ්ප පීඩනය 2333 Pa වේ, නමුත් 1 mm අරය සහිත ජල බිංදු වලට ඉහලින් එය 0.003 Pa කින් වැඩි වන අතර ඉහලින් අරය සහිත පහත වැටේ.
0.01 mm - 0.3 Pa කින්. ස්ඵටිකරූපී ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් හයිඩ්රේට් Al 2 O 3 3H 2 O (හෝ
Al(OH) 3) 200 ° C දී ජලය අහිමි වීමට පටන් ගනී, සහ ඉතා සියුම් ලෙස තලා දැමූ තත්වයක - 100 ° C දී. රත්රන් හයිඩ්රොක්ලෝරික් අම්ලය තුළ දිය නොවේ, නමුත් ඉතා විසිරුණු අවස්ථාවක එය පහසුවෙන් ද්රාවණයට යයි. ජලයේ CaSO 4 හි ද්රාව්යතාව වේ
4.9 10 -3 mol/l, නමුත් CaSO 4 අංශු 2 10 -4 cm ට වැඩි වේ
1.5 10 -3 mol / l.
කුඩා අංශුවක මතුපිට ශක්තිය විශාල එකකට වඩා වැඩි නිසා ඒවායේ තාප ගතික ගුණ වෙනස් වේ. මේ අනුව, කුඩාම ස්ඵටිකවල ද්රාව්යතාව විශාල ඒවාට වඩා වැඩි වන අතර, ද්රව්යය බෙහෙවින් විසිරුණු අවධියක සිට අඩු විසිරුණු එකක් වෙත මාරු කරනු ලැබේ, i.e. කුඩා ඒවා විසුරුවා හැරීම නිසා විශාල ස්ඵටික වර්ධනය වේ. මෙම ස්වයංසිද්ධ ක්රියාවලිය තුළ
ජී < 0.
කුඩා පහත වැටීමකට ඉහලින් ඇති වාෂ්ප පීඩනය විශාල එකකට වඩා වැඩි වන අතර කුඩා ප්රමාණයේ වාෂ්පීකරණය හේතුවෙන් විශාල බිංදු වර්ධනය වේ (රූපය 8.26). වලාකුළු වල වැහි බිංදු හැදෙන්නෙත්, හිම පියලි ඒ විදිහටම හැදෙන්නෙත් ඒ නිසයි.
 |
සහල්. 8.26.
|
විසුරුවා හරින ලද තත්වයක ඇති ද්රව්යයක් වෙනත් ද්රව්ය අවශෝෂණය කිරීමට නැඹුරු වේ. ජල බිඳිති වල වායූන්ගේ ද්රාව්යතාව ද්රව විශාල පරිමාවකට වඩා වැඩි ය. ජල බිංදුවක ඔක්සිජන් වල අධික ද්‍රාව්‍යතාවය හේතුවෙන් යකඩවල අනෙකුත් ද්රව්යවල අපද්‍රව්‍ය නොමැතිව පවා යකඩ විඛාදනය සිදු වේ (රූපය 8.27). යකඩ මතුපිට ජල බිංදුවක් යටතේ, ඔක්සිජන් ද්රාව්යතාව වැඩි වන බිංදු දාරවල විඛාදනය මුලින්ම දිස්වේ.
විසිරුණු පද්ධතිවල විවිධ වර්ගීකරණයන් කිහිපයක් තිබේ: අංශු ප්රමාණය අනුව, විසිරුණු අවධියේ සහ විසරණ මාධ්යයේ අදියර තත්ත්වය අනුව, විසිරුණු අවධියේ අංශු විසරණ මාධ්යයේ ද්රව්යය සමඟ අන්තර්ක්රියා කිරීමේ ස්වභාවය අනුව, තාප ගතික හා චාලක මගින් විසුරුවා හරින ලද පද්ධතිවල ස්ථාවරත්වය, ආදිය.
විසිරුණු අවධියේ සහ විසරණ මාධ්යයේ අදියර තත්ත්වය අනුව විසිරුණු පද්ධති වර්ගීකරණය වගුවේ දක්වා ඇත.
වගුව
විසරණ පද්ධති වර්ගීකරණය
| විසුරුවා හරින ලද අදියර | විසරණ මාධ්යය | පද්ධතියේ නම | උදාහරණ |
|---|---|---|---|
| ගෑස් | ගෑස් | (විසරණ පද්ධතියක් සෑදී නැත.) | |
| දියර | ෆෝම් | කාබනීකෘත ජලයේ පෙණ, දියරයේ ගෑස් බුබුලු, සබන් කුඩු | |
| ඝණ | ඝන පෙන | ෆෝම් ප්ලාස්ටික්, ක්ෂුද්ර සෛල රබර්, පෑම්, පාන්, චීස් | |
| දියර | ගෑස් | Aerosol | මීදුම, වලාකුළු, aerosol කෑන් එකකින් ඉසින්න |
| දියර | ඉමල්ෂන් | කිරි, බටර්, මෙයොනීස්, ක්රීම්, විලවුන් | |
| ඝණ | ඝන ඉමල්ෂන් | පර්ල්, ඔපල් | |
| ඝණ | ගෑස් | Aerosol, කුඩු | දූවිලි, දුම්, පිටි, සිමෙන්ති |
| දියර | අත්හිටුවීම, සෝල් (කොලොයිඩල් විසඳුම) | ග්රැෆයිට් හෝ MoS අඩංගු මැටි, පේස්ට්, රොන්මඩ, දියර ලිහිසි තෙල් | |
| ඝණ | ඝන සෝල් | මිශ්ර ලෝහ, වර්ණ වීදුරු, ඛනිජ |
අදියර අතර විශාල අතුරුමුහුණත විසිරුණු අවධියේ අංශු සහ විසරණ මාධ්‍ය අතර ප්රබල අන්තර්ක්රියාකාරිත්වයක් ඇති කරයි, එමඟින් විසිරුණු අවධියේ අංශු විසරණ මාධ්යයේ (ද්‍රාවක) අණු සහ අයන වලින් වට වී තිබීම හෝ අත්පත් කර ගැනීම තරමක් සැලකිය යුතු විදුලි ආරෝපණයක්.
ස්පර්ශයේ මතුපිට ඇති ඕනෑම ද්රව්ය දෙකක් අනිවාර්යයෙන්ම අන්තර්ක්රියා කරයි. මෙය රසායනික ප්රතික්රියාවක් විය හැකිය, එක් ද්රව්යයක් තවත් ද්‍රව්‍යයකට විනිවිද යාම සහ යම් සමතුලිතතා තත්වයකට ළඟා වූ විට නතර වීම, එක් ද්රව්යයක කවචයක් තවත් අංශුවක් වටා ඇති වීම සහ තවත් බොහෝ දේ නිසා ඇති වන අන්තර්ක්රියා විය හැකිය. විසුරුවා හරින ලද අදියර සහ විසරණ මාධ්යය ද අන්තර්ක්රියා කරයි, නමුත් අන්තර්ක්රියා මට්ටම වෙනස් විය හැකිය.
විසුරුවා හරින ලද අදියර සහ විසරණ මාධ්යය අතර අන්තර්ක්රියා ශක්තිය මත පදනම්ව, කොලොයිඩල් පද්ධති බෙදා ඇත lyophilic(ග්රීක භාෂාවෙන් - විසුරුවා, - ආදරය) සහ lyophobic(ග්රීක භාෂාවෙන් - බිය). මෙම නම් වලින් පෙන්නුම් කරන්නේ ලයොෆිලික් කොලොයිඩල් පද්ධතිවල විසරණ මාධ්යයේ ද්රව්යය සමඟ අංශු අන්තර් ක්රියා කිරීම ලයොෆොබික් ඒවාට වඩා ප්රබල බවයි.
Lyophilic disperse පද්ධති, විසුරුවා හරින ලද අදියරෙහි අංශු වෙත විසරණ මාධ්යයේ අණු වල ප්රබල ආකර්ෂණයක් මගින් සංලක්ෂිත වේ. ඝන සහ සාපේක්ෂ ස්ථායී ද්රාවණ කවච ස්වයංසිද්ධව අංශු වටා සාදයි. ජල අණු සමඟ අන්තර් ක්රියා කරන විට, ඔවුන් විසුරුවා හරින ලද අදියරෙහි ජලාකර්ෂණීයභාවය සහ හයිඩ්රේෂන් ෂෙල් වෙඩි සෑදීම ගැන කතා කරයි. අංශු තෙල් වැනි කාබනික ද්රව්යවල බෙදා හැර එවැනි කවච වලින් වට වී ඇත්නම්, අංශු ඔලියෝෆිලික් යැයි කියනු ලැබේ. ලයොෆිලික් ද්රව්ය (ශරීර) ලබා දී ඇති ද්රවයක දිය වී, එහි ඉදිමීම හෝ හොඳින් තෙත් වේ.
lyophilic colloids වලදී, අංශුවල මතුපිට අධික ලෙස ද්රාවණය වන අතර අතුරු මුහුණතේ මතුපිට ශක්තිය (මතුපිට ආතතිය) අඩු වේ. Lyophilic colloids සෑදී ඇත්තේ විශාල ඝන අංශු හෝ ද්රව බිංදු කුඩා colloidal අංශු (හෝ micelles) බවට ස්වයංසිද්ධ විසරණය මගිනි. ලයොෆිලික් කොලොයිඩ් තාප ගතික වශයෙන් ස්ථායී වන අතර එම නිසා ඒවා සෑදීමේ කොන්දේසි නියත වන විට පාහේ විනාශ නොවේ.
විද්යුත් විච්ඡේදක හෝ පෘෂ්ඨීය ද්රව්යවල සහභාගීත්වයෙන් තොරව ලියෝෆිලික් පද්ධති ද්රවවල ස්වයංසිද්ධව සෑදේ. මේ අනුව, හයිඩ්‍රොෆිලික් පද්ධති ජෙලටින් සහ පිෂ්ඨය සාදයි, එය මුලින්ම ජලයේ ඉදිමී පසුව ද්රාවණයට යයි (ජෙලි, ජෙලි, පිෂ්ඨය මැලියම්); බිත්තර සුදු ඇතුළු ඇල්බියුමින් ද ජලයේ දිය වේ; ස්වාභාවික රබර් පෙට්‍රල් (රබර් මැලියම්) තුළ පහසුවෙන් දිය වේ. Lyophilic colloidal පද්ධති ජලය තුළ සාමාන්ය සබන් විසඳුම් ඇතුළත් වේ.
විසරණ පද්ධතිවල වැදගත්ම ලක්ෂණය වන්නේ අංශු ආරෝපණයේ ලකුණ සහ විශාලත්වයයි. ලයොෆිලික් කොලොයිඩ් අංශු ඉතා කුඩා ආරෝපණයක් හෝ කිසිඳු ආරෝපණයක් නොමැත. ලයොෆිලික් කොලොයිඩ් අංශුවක ආරෝපණය කුඩා ප්රමාණයේ ඉලෙක්ට්‍රෝටයිට් එකතු කිරීමත් සමඟ ඉතා පහසුවෙන් වෙනස් වේ. ද්රාවණයේ (pH) හයිඩ්රජන් අයන සාන්ද්රණයේ වෙනසක් කොලොයිඩල් ද්රාවණයේ අංශු නැවත ආරෝපණය කිරීමට හේතු වේ. විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයකදී, ලයොෆිලික් කොලොයිඩ් කිසිදු දිශාවකට චලනය නොවේ.
විසුරුවා හරින ලද අදියරෙහි අංශු සමඟ විසරණ මාධ්යයේ අණු වල දුර්වල අන්තර්ක්රියා lyophobic පද්ධති සෑදීමට හේතු වේ. විසරණ මාධ්යය ජලය නම්, කාබනික තෙල් වැනි ද්රව්ය ඔලියෝෆෝබික් යැයි පැවසුවහොත් පද්ධතිය ජලභීතික යැයි කියනු ලැබේ. ලයොෆොබික් ද්රව්යවල අංශු (ශරීර) විසුරුවා හරිනු නොලැබේ, දුර්වල ලෙස තෙත් වී ඇති අතර විසරණ මාධ්යයේ ද්රව්යයේ ඉදිමෙන්නේ නැත. 1% ට වඩා වැඩි විසිරුණු අවධි සාන්ද්‍රණයක් සහිත Lyophobic පද්ධති ලබා ගත නොහැක, නමුත් lyophilic colloidal පද්ධති ඉතා සාන්ද්රණය විය හැක.
පද්ධතියක lyophilicity හෝ lyophobicity ද්රාවණය, ඉදිමීම සහ තෙත් කිරීමේදී නිකුත් වන තාප ප්රමාණයෙන් විනිශ්චය කළ හැක. ලයොෆිලික් පද්ධතිවල, අන්තර්ක්රියා තාපය lyophobic පද්ධතිවලට වඩා බෙහෙවින් වැඩි ය.
ලයොෆිලික් ද්රව්යයක සුමට මතුපිටක් මත, දියර බිංදුවක් පැතිරී, තුනී ස්ථරයක් (චිත්‍රපටයක්) සාදයි, නමුත් ලයෝෆොබික් මතුපිටක් මත, බිංදුව පැතිරෙන්නේ නැත, කාචයක් හෝ පැතලි බෝලයක් සාදයි. lyophobicity හි ප්‍රමාණාත්මක මිනුමක් පහත වැටීමේ මතුපිට සහ තෙත් කරන ලද සිරුර අතර කෝණය විය හැකිය (ස්පර්ශක කෝණය, හෝ තෙත් කෝණය).
Lyophobic colloidal පද්ධති දුස්ස්රාවීතාවයෙන් විසරණ මාධ්යයකට සමීප වේ;
ලයොෆිලික් කොලොයිඩල් ද්රාවණ ලයිෆෝබික් ද්‍රාවණවලට වඩා දුර්වල ආලෝකය විහිදුවයි.
සාමාන්ය ලයොෆොබික් ද්රව්ය වන්නේ ලෝහ මූලද්‍රව්‍යවල ඔක්සයිඩ් හෝ සල්ෆයිඩ වේ.
lyophobic සහ lyophilic colloidal පද්ධති අතර ඇති මූලික වෙනස වන්නේ ඒවායේ තාප ගතික ගුණයි. Lyophobic පද්ධති විෂමජාතීය වන අතර, මේ සම්බන්ධයෙන් ඒවා සැබෑ විසඳුම් ලෙස වර්ගීකරණය කළ නොහැක. ලයොෆිලික් පද්ධති තනි-අදියර, සමජාතීය, සැබෑ විසඳුම්වල බොහෝ ගුණාංග ඇත. ඒවායේ ඉහළ පෘෂ්ඨීය ශක්තිය හේතුවෙන්, lyophobic පද්ධති තාපගතිකව සහ චාලක වශයෙන් අස්ථායී වේ. ලයොෆිලික් පද්ධති තාප ගතික වශයෙන් ස්ථායී වේ.
lyophobic colloids දිරාපත් වන විට, colloidal අංශු විශාල වන අතර, එය පද්ධතියේ ශක්තියේ අඩුවීමක් සමඟ ඇත. lyophobic පද්ධතියක අංශු විශාල වීමට (සමූහාත්මක ස්ථායීතාවය) ප්‍රතිරෝධය දැක්වීමේ හැකියාව තාවකාලික වන අතර බොහෝ විට අංශු මතුපිටට අවශෝෂණය වන ද්රව්ය (ස්ථායීකාරක) පැවතීම සහ ඒවායේ ඇලවීම (හෝ විලයනය) වළක්වයි.
සාපේක්ෂ වශයෙන් විශාල (මි.මී. 1 10-3 ට වැඩි) අංශු සහිත "ඝන-දියර" වර්ගයේ රළු ලෙස විසිරුණු පද්ධති ලෙස හැඳින්වේ. අත්හිටුවීම්, හෝ අත්හිටුවීම්. අත්හිටුවීමේ අංශු බ්රවුන් චලිතය ප්රදර්ශනය නොකරයි. විසරණ මාධ්‍ය අවක්ෂේපයේ ඝනත්වයට වඩා වැඩි ඝනත්වයක් සහිත අත්හිටුවීම්; ඒවායේ ඝනත්වය අඩු නම්, අංශු පාවී යයි.
ස්වාභාවික ජලාශවල ජලයේ කැළඹීමට හේතු වන්නේ සියුම් හා රළු අපිරිසිදු ද්රව්ය (වැලි, මැටි, ශාක හා සත්ව ජීවීන්ගේ දිරාපත්වන අංශු) හේතුවෙනි. මුහුදේ හෝ සාගරයේ පහළ අවසාදිතය කැළඹී ඇති විට, පහළ අත්හිටුවන ධාරා (කැළඹිලි ධාරා) පැන නගින අතර, කිලෝමීටර් සියගණනක් සඳහා පැයට කිලෝමීටර 90 දක්වා වේගයෙන් ගමන් කරයි. කැලඹීම ඉහළ ප්‍රවාහ අනුපාතයක් සහිත ජල ප්‍රවාහවල ආවේනික වේ.
ස්වාභාවික ජලයේ උපරිම කැලඹිලි සහිත අංශු සාන්ද්රණය 1 g / l දක්වා ළඟා වේ. කැළඹීම (හෝ එහි ප්රතිලෝම අගය - විනිවිදභාවය) ස්වභාවික ජලය තීරණය වන්නේ ජලය වාෂ්ප කිරීම, වියළි අපද්‍රව්‍ය 105 ° C දී වියළීම සහ බර කිරා බැලීම මගිනි. සුදු පෝසිලේන් තහඩුවක මිලිමීටර් 1 ක ඝනකමකින් යුත් කළු කුරුසයක් දිස්වන ජල තීරුවේ උස අනුව කැළඹීම තක්සේරු කිරීම වඩාත් පහසු වේ. ගෘහස්ත අරමුණු සඳහා ජලය තුළ, කුරුසය අවම වශයෙන් මීටර් 3 ක ගැඹුරකින් දැකිය යුතුය.
මැටි යනු 30-70% SiO 2, 10-40% Al 2 O 3 සහ 5-10% H 2 O අඩංගු සියුම්ව විසුරුවා හරින ලද අවසාදිත පාෂාණයකි. මැටි අංශු වල ප්රමාණය 0.01 mm නොඉක්මවන (විශාල මැටි අංශු සමඟ ඔවුන් වැලි බවට පත් වේ). මඩ ලෙස හඳුන්වන ජලයේ ඇති මැටි අත්හිටුවීම ළිංවල නල භ්‍රමණය කිරීමේදී ඝර්ෂණය අවම කිරීම සඳහා විදුම් තරලයක් ලෙස සහ ලිහිසි තෙල් ලෙස භාවිතා කරයි.
මැටිවල අතිශයින්ම සාන්ද්රගත අත්හිටුවීමක් ජලය සමග ඇනූ සාදයි, එය අපේක්ෂිත හැඩයට හැඩගස්වා ගත හැකි අතර, වියළීම සහ වෙඩි තැබීමෙන් පසුව, ගඩොල් හෝ වෙනත් නිෂ්පාදනයක් බවට පත් කළ හැකිය. පෝසිලේන් සෑදී ඇත්තේ kaolinite Al 4 (OH) 8, quartz SiO 2, feldspar (පොටෑසියම්, සෝඩියම්, කැල්සියම්, බේරියම් ඇලුමිනොසිලිකේට්) කුඩු මිශ්‍රණයකිනි. කුඩු ජලය සමග මිශ්ර කර ඝන ප්ලාස්ටික් ස්කන්ධයක් සෑදීමට අවශ්ය වන හැඩය, වියලන ලද සහ ගිනි තැබීමට ලබා දී ඇත.
සිමෙන්ති කුඩු, කැල්සියම් සිලිකේට් සහ ඇලුමිනේට් ගිනි තැබීමෙන් ලබා ගන්නා අතර, ජලය සමග කලවම් කළ විට, කල් පවතින ගල් වැනි ශරීරයක් බවට පත් වේ.
රුධිරය යනු මිනිසුන්ගේ සහ බොහෝ සතුන්ගේ ජීවිතයට වඩාත් වැදගත් වන භෞතික විද්‍යාත්මක ද්රාවණයක (වසා) රතු රුධිර සෛල, සුදු රුධිරාණු සහ පට්ටිකා අත්හිටුවීමකි. Erythrocytes - රතු රුධිර සෛල - ඔක්සිජන් සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් රැගෙන, විෂ්කම්භයක් ඇත
(7.2-7.5) 10-2 mm, සහ රුධිරයේ 1 mm 3 මිලියන 4.5-5 ක් අඩංගු වේ.
අංශු ප්රමාණය සාපේක්ෂ වශයෙන් විශාල බැවින්, අත්හිටුවීම් චාලක වශයෙන් අස්ථායී වන අතර, අංශු නිරවුල් කිරීමේදී අවක්ෂේප වේ. ගුරුත්වාකර්ෂණ බලපෑම යටතේ අත්හිටුවන ලද අංශු මුදා හැරීමේ ක්රියාවලිය ලෙස හැඳින්වේ අවසාදිතය, හෝ තැන්පත් කිරීම. අවසාදිතයේ ආරම්භයේ දී විශාලතම අංශු පිටතට වැටේ. අංශු අවසාදිත අනුපාතය අදියර ඝනත්වයේ අනුපාතය, ද්රව අදියරෙහි දුස්ස්රාවීතාවය, අංශුවල අරය, ඒවායේ ජලාකර්ෂණීයතාවයේ මට්ටම, මතුපිටක ද්රව්ය සහ අනෙකුත් සාධක මත රඳා පවතී.
අංශුවල ජලභීතිකත්වය හෝ ජලභීතිකාව මත පදනම්ව පාවෙනවිවිධ තෙතමනය සහිත කුඩා අංශු වෙන් කිරීම. පොහොසත් කිරීමේ පාවෙන ක්රමය සමඟ, තෙත් නොවන ජලභීතික ඛනිජවල අංශු මතුපිට එකතු කරනු ලබන අතර, තෙත් කළ හැකි හයිඩ්‍රොෆිලික් ඛනිජවල අංශු ද්රව පටලයකින් ආවරණය කර පතුලේ ගිලී යයි. දියරයේ මතුපිටින් තෙත් නොවන අංශු ඉවත් කරනු ලැබේ. ලෝපස් කොටස් වලට බෙදා ඇත්තේ එලෙස ය
(රූපය 8.28).
අංශු ප්රමාණය අනුව, ඔවුන් අත්හිටුවීම් සහ සැබෑ විසඳුම් අතර අතරමැදි ස්ථානයක් හිමි කර ගනී. sols. සෝල් යනු ඝන ද්රව්ය අංශු සහිත අධික ලෙස විසිරුණු පද්ධති වේ බ්රවුන් චලිතය. බොහෝ විට, ද්රව විසරණ මාධ්යයක් සහිත පද්ධති sols ලෙස හැඳින්වේ. සෝල් යනු සාමාන්ය කොලොයිඩල් පද්ධති වන අතර එය ඉතා පැහැදිලිව විසිරී ඇති ද්රව්යයක ආවේනික ගුණාංග ප්රදර්ශනය කරයි.
විසිරුණු පද්ධති අධ්යයනය කිරීමේ ක්රම (අංශු වල ප්රමාණය, හැඩය සහ ආරෝපණය තීරණය කිරීම) පදනම් වී ඇත්තේ විෂමජාතීත්වය සහ විසරණය හේතුවෙන් ඒවායේ විශේෂ ගුණාංග අධ්යයනය කිරීම මත ය, විශේෂයෙන් දෘශ්‍ය ඒවා. කොලොයිඩල් විසඳුම් සැබෑ විසඳුම් වලින් වෙන්කර හඳුනා ගන්නා දෘශ්‍ය ගුණ ඇත - ඒවා අවශෝෂණය කර ඒවා හරහා ගමන් කරන ආලෝකය විහිදුවයි. පටු ආලෝක කදම්භයක් ගමන් කරන පැත්තේ සිට විසිරුණු පද්ධතියක් බලන විට, දිලිසෙන නිල් පැහැති ඊනියා ටින්ඩල් කේතුවක්(රූපය 8.29). දූවිලි සහිත කාමරයක ජනේලයකින් දීප්තිමත් හිරු එළියක් දකින විට එකම දේ සිදු වේ. මෙම සංසිද්ධිය ලෙස හැඳින්වේ opalescence.
කොලොයිඩල් අංශුවේ ප්රමාණය සම්ප්‍රේෂණය වන ආලෝකයේ තරංග ආයාමයට වඩා කුඩා නම් සහ විසිරුණු අවධියේ සහ විසරණ මාධ්යයේ වර්තන දර්ශක වෙනස් නම් ආලෝකය විසිරීම කළ හැකිය. කොලොයිඩල් අංශුවල ප්රමාණය වර්ණාවලියේ දෘශ්‍ය කොටසේ තරංග ආයාමයට වඩා කුඩා වන අතර (ආලෝකයේ තරංග ආයාම 0.1-0.2 පමණ), අවශෝෂණය කරන ලද ආලෝක ශක්තිය අංශු විසින් විවිධ දිශාවලට නැවත විමෝචනය කරයි, එය ආලෝකය විසිරීමේදී ප්රකාශ වේ. ආලෝක තරංග ආයාමය අඩු වීමත් සමඟ ආලෝකය විසිරීමේ තීව්රතාවය තියුනු ලෙස වැඩි වේ.
Tyndall කේතුව දීප්තිමත් වන අතර සාන්ද්රණය වැඩි වන අතර අංශු ප්රමාණය විශාල වේ. ආලෝකය විසිරීමේ තීව්රතාවය කෙටි තරංග විකිරණ සමඟ වැඩි වන අතර විසිරුණු සහ විසිරුණු අදියරවල වර්තන දර්ශකවල සැලකිය යුතු වෙනසක් ඇත. අංශු විෂ්කම්භය අඩු වන විට, අවශෝෂණ උපරිමය වර්ණාවලියේ කෙටි තරංග ආයාම කොටස වෙත මාරු වන අතර, අධික ලෙස විසිරුණු පද්ධති කෙටි ආලෝක තරංග විසිරී යන අතර එම නිසා නිල් පැහැයක් ගනී. අංශුවල ප්රමාණය සහ හැඩය තීරණය කිරීමේ ක්රම පදනම් වන්නේ ආලෝක විසිරුම් වර්ණාවලි මතය.
සෝල් වල අංශු ප්රමාණය සාමාන්යයෙන් 10 –3 –10 –5 mm වන අතර එමඟින් බ්‍රව්නියන් චලිතයට සහභාගී වීමට ඉඩ සලසයි - ද්රවයක හෝ වායුවක කුඩා අංශු අඛණ්ඩ අහඹු චලනය (රූපය 8.30).
විසරණ පද්ධතිවල අංශු විවිධ ප්රමාණවලින් යුක්ත වන අතර ඒවා ප්රමාණය බෙදා හැරීමශක්තිය සහ වේගය අනුව වායු අණු බෙදා හැරීමේ වක්‍ර වලට සමාන වක්‍ර මගින් විස්තර කෙරේ. විසුරුවා හරින ලද අදියරෙහි අංශුවල විශාලත්වය ව්යාප්තිය රූපයේ දැක්වේ. 8.32.
සෘජුකෝණාස්‍රයේ ප්රදේශය පරාසයේ ප්රමාණය ඇති අංශු භාගයට සමාන වේ ඒ, බෙදාහැරීමේ වක්රය යටතේ මුළු ප්රදේශය එකකට සමාන වේ. කුඩා පරාසය ඒ, වඩාත් නිවැරදිව වක්රය අංශු ප්රමාණය ව්යාප්තිය පිළිබිඹු කරයි. මෙම වර්ගයේ වක්‍ර සමමිතික, අසමමිතික (රූපය 8.32 හි මෙන්) සහ උපරිම කිහිපයක් සමඟ පවා විය හැකිය.
බ්රවුන් චලිතය ගුරුත්වාකර්ෂණ බලපෑම යටතේ අංශු අවසාදනය වීම (පදිංචි වීම) වළක්වන අතර එය විසිරුණු පද්ධතිවල ස්ථායීතාවයට එක් හේතුවක් වේ. බ්‍රව්නියානු චලිතයට ස්තූතිවන්ත වන අතර, අංශු, ඒවායේ ස්කන්ධය (සහ ඝනත්වය) මත පදනම්ව, ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්‍රයේ උසින් බෙදා හරිනු ලැබේ.
(රූපය 8.33). මෙම අංශු ව්යාප්තිය ලෙස හැඳින්වේ අවසාදිත සමතුලිතතාවය. එය දියර හා වායු පරිසරයක දක්නට ලැබේ. විශාල ස්කන්ධයක් සහිත අංශු දියර හෝ ජලාශයක් සහිත භාජනයක පතුලේ එකතු වේ.
 |
සහල්. 8.33.
|
පද්ධතිය කලවම් කිරීමෙන් අවසාදිත සමතුලිතතාවයෙන් ඉවත් කළ පසු, ටික වේලාවකට පසු එය එහි මුල් තත්වයට පත්වේ. අවසාදිත සමතුලිතතාවය පිහිටුවීමේ වේගය අඩු වන අතර, එය දින කිහිපයක් ඇතුළත සිදු විය හැක, නමුත් පසුව සෝල් විනාශ වන තෙක් පවතිනු ඇත.
බීකරයක (හෝ ජලාශයක) අවසාදිත සමතුලිතතාවය ස්ථාපිත කිරීමෙන් පසු දුර අතර තුනී ද්රාවණ තට්ටුවකින් දියර ලබා ගන්නේ නම්. h 2 සහ h 1 පතුලේ සිට (හෝ මතුපිටින්), එවිට කෙනෙකුට විසරණ මාධ්යයේ විවිධ ස්ථරවල ඇති අංශු ගණන සහ ඝනත්වය විනිශ්චය කළ හැකි අතර සමාන ප්රමාණවලින් හෝ ඝනත්වයකින් යුත් අංශු හඳුනා ගත හැකිය.
