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प्रज्ञा ने तीन अलग-अलग पदार्थों की घुलनशीलताओं को वि... - विज्ञान
प्रज्ञा ने तीन अलग-अलग पदार्थों की घुलनशीलताओं को विभिन्न तापमान पर जाँचा तथा नीचे दिए गए आँकड़ों को प्राप्त किया। प्राप्त हुए परिणामों को 100 g जल में विलेय पदार्थ की मात्रा, जो संतृप्त विलयन बनाने हेतु पर्याप्त है, निम्नलिखित तालिका में दर्शाया गया है।
(a) 50 g जल में 313 K पर पोटैशियम नाइट्रेट के संतृप्त विलयन को प्राप्त करने हेतु कितने ग्राम पोटैशियम नाइट्रेट की आवश्यकता होगी?
(b) प्रज्ञा 353 K पर पोटैशियम क्लोराइड का एक संतृप्त विलयन तैयार करती है और विलयन को कमरे के तापमान पर ठंडा होने के लिए छोड़ देती है। जब विलयन ठंडा होगा तो वह क्या अवलोकित करेगी? स्पष्ट करें।
(c) 293 K पर प्रत्येक लवण की घुलनशीलता का परिकलन करें। इस तापमान पर कौन-सा लवण सबसे अधिक घुलनशील होगा?
(d) तापमान में परिवर्तन से लवण की घुलनशीलता पर क्या प्रभाव पड़ता है?
यहाँ दिए गए प्रश्नों के उत्तर तालिका में दिए गए आँकड़ों के आधार पर नीचे दिए गए हैं:
(a) तालिका के अनुसार, 313 K पर पोटैशियम नाइट्रेट की घुलनशीलता 62 g है।
इसका अर्थ है कि 100 g जल में संतृप्त विलयन बनाने के लिए 62 g पोटैशियम नाइट्रेट की आवश्यकता होती है।
चूँकि हमें 50 g जल (जो कि 100 g का आधा है) के लिए मात्रा ज्ञात करनी है:
आवश्यक मात्रा =
\frac{62}{100} \times 50= \frac{62}{2}= \mathbf{31 \text{ g}}
अतः, 50 g जल में संतृप्त विलयन बनाने के लिए 31 g पोटैशियम नाइट्रेट की आवश्यकता होगी।
(b) जब प्रज्ञा 353 K पर बने पोटैशियम क्लोराइड के संतृप्त विलयन को कमरे के तापमान पर ठंडा होने के लिए छोड़ेगी, तो वह देखेगी कि विलयन में पोटैशियम क्लोराइड के ठोस रवे (crystals) बनने लगते हैं और बर्तन की तली में जमा हो जाते हैं।
स्पष्टीकरण: ऐसा इसलिए होता है क्योंकि तापमान घटने पर अधिकांश ठोस पदार्थों की घुलनशीलता कम हो जाती है। 353 K पर जो अतिरिक्त नमक घुला हुआ था, वह कम तापमान (कमरे के तापमान) पर घुलित अवस्था में नहीं रह सकता, इसलिए वह ठोस बनकर बाहर आ जाता है।
(c)293 K पर प्रत्येक लवण की घुलनशीलता (100 g जल में) इस प्रकार है:
पोटैशियम नाइट्रेट: 32 g
सोडियम क्लोराइड: 36 g
पोटैशियम क्लोराइड: 35 g
अमोनियम क्लोराइड: 37 g
आंकड़ों को देखने से स्पष्ट है कि इस तापमान (293 K) पर अमोनियम क्लोराइड (37 g) सबसे अधिक घुलनशील है।
(d) तालिका के आँकड़ों से पता चलता है कि जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है (283 K से 353 K तक), लवण की घुलनशीलता की मात्रा बढ़ती जाती है।
अतः, तापमान बढ़ाने पर लवण की घुलनशीलता बढ़ती है और तापमान घटाने पर घुलनशीलता घटती है।