स्पष्ट मोलर गुण: Difference between revisions

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{{Short description|Difference in properties of one mole of substance in a mixture vs. an ideal solution}}
{{Short description|Difference in properties of one mole of substance in a mixture vs. an ideal solution}}


[[ऊष्मप्रवैगिकी]] में, एक [[मिश्रण]] या समाधान में एक [[समाधान (रसायन विज्ञान)]] घटक की एक स्पष्ट दाढ़ संपत्ति [[आदर्श समाधान]] के लिए प्रत्येक घटक के योगदान को अलग करने के उद्देश्य से परिभाषित मात्रा है। मिश्रण की गैर-आदर्शता। यह उस घटक के प्रति मोल (इकाई) के संगत समाधान गुण (उदाहरण के लिए, [[आयतन]]) में परिवर्तन को दर्शाता है, जब उस घटक को समाधान में जोड़ा जाता है। इसे ''स्पष्ट'' के रूप में वर्णित किया गया है क्योंकि ऐसा लगता है कि यह उस घटक के मोलर गुण ''समाधान में'' का प्रतिनिधित्व करता है, बशर्ते कि अन्य समाधान घटकों के गुणों को जोड़ने के दौरान स्थिर रहने के लिए माना जाता है। हालाँकि यह धारणा अक्सर उचित नहीं होती है, क्योंकि किसी घटक के स्पष्ट दाढ़ गुणों के मान शुद्ध अवस्था में उसके दाढ़ गुणों से काफी भिन्न हो सकते हैं।
[[ऊष्मप्रवैगिकी]] में, एक [[मिश्रण]] या समाधान में एक [[समाधान (रसायन विज्ञान)]] घटक की एक आंशिक मोलर गुण [[आदर्श समाधान]] के लिए प्रत्येक घटक के योगदान को अलग करने के उद्देश्य से परिभाषित मात्रा है। मिश्रण की गैर-आदर्शता। यह उस घटक के प्रति मोल (इकाई) के संगत समाधान गुण (उदाहरण के लिए, [[आयतन]]) में परिवर्तन को दर्शाता है, जब उस घटक को समाधान में जोड़ा जाता है। इसे ''आंशिक'' के रूप में वर्णित किया गया है क्योंकि ऐसा लगता है कि यह उस घटक के मोलर गुण ''समाधान में'' का प्रतिनिधित्व करता है, बशर्ते कि अन्य समाधान घटकों के गुणों को जोड़ने के दौरान स्थिर रहने के लिए माना जाता है। हालाँकि यह धारणा अक्सर उचित नहीं होती है, क्योंकि किसी घटक के आंशिक  मोलरगुणों के मान शुद्ध अवस्था में उसके मोलरगुणों से काफी भिन्न हो सकते हैं।
 
In thermodynamics, an '''apparent molar property''' of a solution component in a mixture or solution is a quantity defined with the purpose of isolating the contribution of each component to the non-ideality of the mixture. It shows the change in the corresponding solution property (for example, volume) per mole of that component added, when all of that component is added to the solution. It is described as ''apparent'' because it appears to represent the molar property of that component ''in solution'', provided that the properties of the other solution components are assumed to remain constant during the addition. However this assumption is often not justified, since the values of apparent molar properties of a component may be quite different from its molar properties in the pure state.


उदाहरण के लिए, पहचान किए गए दो घटकों वाले समाधान की मात्रा{{efn|This labelling is arbitrary. For mixtures of two liquids either may be described as solvent. For mixtures of a liquid and a solid, the liquid is usually identified as the solvent and the solid as the solute, but the theory is still valid if the labels are reversed.}} [[विलायक]] और विलेय द्वारा दिया जाता है
उदाहरण के लिए, पहचान किए गए दो घटकों वाले समाधान की मात्रा{{efn|This labelling is arbitrary. For mixtures of two liquids either may be described as solvent. For mixtures of a liquid and a solid, the liquid is usually identified as the solvent and the solid as the solute, but the theory is still valid if the labels are reversed.}} [[विलायक]] और विलेय द्वारा दिया जाता है
:<math>  V=V_0 + {}^\phi{V}_1 \ =\tilde{V}_{0} n_{0} + {}^\phi\tilde{V}_1 n_1 \,</math>
:<math>  V=V_0 + {}^\phi{V}_1 \ =\tilde{V}_{0} n_{0} + {}^\phi\tilde{V}_1 n_1 \,</math>
कहाँ {{tmath|V_0}} विलेय जोड़ने से पहले शुद्ध विलायक का आयतन है और {{tmath|\tilde{V}_{0} }} इसकी दाढ़ मात्रा (समान तापमान और समाधान के दबाव पर), {{tmath|n_0}} विलायक के मोल (इकाई) की संख्या है, {{tmath|{}^\phi\tilde{V}_1\,}} विलेय का स्पष्ट दाढ़ आयतन है, और {{tmath|n_1}} विलयन में विलेय के मोल्स की संख्या है। इस संबंध को एक घटक की मोलर मात्रा से विभाजित करके एक घटक के स्पष्ट मोलर गुण और घटकों के मिश्रण अनुपात के बीच एक संबंध प्राप्त किया जा सकता है।
कहाँ {{tmath|V_0}} विलेय जोड़ने से पहले शुद्ध विलायक का आयतन है और {{tmath|\tilde{V}_{0} }} इसकी मोलरमात्रा (समान तापमान और समाधान के दबाव पर), {{tmath|n_0}} विलायक के मोल (इकाई) की संख्या है, {{tmath|{}^\phi\tilde{V}_1\,}} विलेय का आंशिक  मोलरआयतन है, और {{tmath|n_1}} विलयन में विलेय के मोल्स की संख्या है। इस संबंध को एक घटक की मोलर मात्रा से विभाजित करके एक घटक के आंशिक  मोलर गुण और घटकों के मिश्रण अनुपात के बीच एक संबंध प्राप्त किया जा सकता है।


यह समीकरण की परिभाषा के रूप में कार्य करता है {{tmath|{}^\phi\tilde{V}_1\,}}. पहला पद बिना विलेय वाले विलायक की समान मात्रा के आयतन के बराबर है, और दूसरा पद विलेय के योग पर आयतन में परिवर्तन है। {{tmath|{}^\phi\tilde{V}_1\,}} को तब विलेय का दाढ़ आयतन माना जा सकता है यदि यह मान लिया जाए कि विलायक का दाढ़ आयतन विलेय के योग से अपरिवर्तित है। हालाँकि इस धारणा को अक्सर अवास्तविक माना जाना चाहिए जैसा कि नीचे दिए गए उदाहरणों में दिखाया गया है, ताकि
यह समीकरण की परिभाषा के रूप में कार्य करता है {{tmath|{}^\phi\tilde{V}_1\,}}. पहला पद बिना विलेय वाले विलायक की समान मात्रा के आयतन के बराबर है, और दूसरा पद विलेय के योग पर आयतन में परिवर्तन है। {{tmath|{}^\phi\tilde{V}_1\,}} को तब विलेय का मोलरआयतन माना जा सकता है यदि यह मान लिया जाए कि विलायक का मोलरआयतन विलेय के योग से अपरिवर्तित है। हालाँकि इस धारणा को अक्सर अवास्तविक माना जाना चाहिए जैसा कि नीचे दिए गए उदाहरणों में दिखाया गया है, ताकि
  {{tmath|{}^\phi\tilde{V}_1\,}} को केवल एक स्पष्ट मान के रूप में वर्णित किया गया है।
  {{tmath|{}^\phi\tilde{V}_1\,}} को केवल एक आंशिक  मान के रूप में वर्णित किया गया है।


विलायक के रूप में पहचाने गए घटक के लिए एक स्पष्ट दाढ़ मात्रा को समान रूप से परिभाषित किया जा सकता है {{tmath|{}^\phi\tilde{V}_0\,}}. कुछ लेखकों ने एक ही समाधान के दोनों (तरल) घटकों के स्पष्ट दाढ़ की मात्रा की सूचना दी है।<ref>Rock, Peter A., Chemical Thermodynamics, MacMillan 1969, p.227-230 for water-ethanol mixtures.</ref><ref>H. H. Ghazoyan and Sh. A. Markarian (2014) [http://ysu.am/files/6.%20DENSITIES,%20EXCESS%20MOLAR%20AND%20PARTIAL%20MOLAR%20VOLUMES%20FOR.pdf DENSITIES,  EXCESS MOLAR AND PARTIAL MOLAR VOLUMES FOR DIETHYLSULFOXIDE WITH METHANOL OR ETHANOL BINARY SYSTEMS AT TEMPERATURE RANGE 298.15 – 323.15 K] PROCEEDINGS OF THE YEREVAN STATE UNIVERSITY no.2, p.17-25. See Table 4.</ref> इस प्रक्रिया को त्रिगुट और बहुघटक मिश्रणों तक बढ़ाया जा सकता है।
विलायक के रूप में पहचाने गए घटक के लिए एक आंशिक  मोलरमात्रा को समान रूप से परिभाषित किया जा सकता है {{tmath|{}^\phi\tilde{V}_0\,}}. कुछ लेखकों ने एक ही समाधान के दोनों (तरल) घटकों के आंशिक  मोलरकी मात्रा की सूचना दी है।<ref>Rock, Peter A., Chemical Thermodynamics, MacMillan 1969, p.227-230 for water-ethanol mixtures.</ref><ref>H. H. Ghazoyan and Sh. A. Markarian (2014) [http://ysu.am/files/6.%20DENSITIES,%20EXCESS%20MOLAR%20AND%20PARTIAL%20MOLAR%20VOLUMES%20FOR.pdf DENSITIES,  EXCESS MOLAR AND PARTIAL MOLAR VOLUMES FOR DIETHYLSULFOXIDE WITH METHANOL OR ETHANOL BINARY SYSTEMS AT TEMPERATURE RANGE 298.15 – 323.15 K] PROCEEDINGS OF THE YEREVAN STATE UNIVERSITY no.2, p.17-25. See Table 4.</ref> इस प्रक्रिया को त्रिगुट और बहुघटक मिश्रणों तक बढ़ाया जा सकता है।


मोल्स की संख्या के बजाय द्रव्यमान का उपयोग करके स्पष्ट मात्रा भी व्यक्त की जा सकती है। यह अभिव्यक्ति स्पष्ट विशिष्ट मात्रा उत्पन्न करती है, जैसे स्पष्ट विशिष्ट मात्रा।
मोल्स की संख्या के बजाय द्रव्यमान का उपयोग करके आंशिक  मात्रा भी व्यक्त की जा सकती है। यह अभिव्यक्ति आंशिक  विशिष्ट मात्रा उत्पन्न करती है, जैसे आंशिक  विशिष्ट मात्रा।
:<math>  V=V_0 + {}^\phi{V}_1 \ =v_0 m_0 + {}^\phi{v}_1 m_1 \,</math>
:<math>  V=V_0 + {}^\phi{V}_1 \ =v_0 m_0 + {}^\phi{v}_1 m_1 \,</math>
जहाँ विशिष्ट मात्राओं को छोटे अक्षरों से दर्शाया जाता है।
जहाँ विशिष्ट मात्राओं को छोटे अक्षरों से दर्शाया जाता है।


स्पष्ट (दाढ़) गुण स्थिरांक नहीं हैं (दिए गए तापमान पर भी), लेकिन रचना के कार्य हैं। अनंत पर :wikt:dilution, एक स्पष्ट दाढ़ संपत्ति और संबंधित [[आंशिक दाढ़ संपत्ति]] बराबर हो जाती है।
आंशिक  (दाढ़) गुण स्थिरांक नहीं हैं (दिए गए तापमान पर भी), लेकिन रचना के कार्य हैं। अनंत पर :wikt:dilution, एक आंशिक  मोलरसंपत्ति और संबंधित [[आंशिक दाढ़ संपत्ति|आंशिक मोलरसंपत्ति]] बराबर हो जाती है।


कुछ स्पष्ट दाढ़ गुण जो आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं वे स्पष्ट दाढ़ [[तापीय धारिता]], स्पष्ट दाढ़ ताप क्षमता और स्पष्ट दाढ़ आयतन हैं।
कुछ आंशिक  मोलरगुण जो आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं वे आंशिक  मोलर[[तापीय धारिता]], आंशिक  मोलरताप क्षमता और आंशिक  मोलरआयतन हैं।


== [[मोलिटी]] से संबंध ==
== [[मोलिटी]] से संबंध ==
किसी विलेय का स्पष्ट (मोलल) आयतन उस विलेय (और विलयन और विलायक के घनत्व) के मोललता b के फलन के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। विलेय के प्रति मोल विलयन का आयतन है
किसी विलेय का आंशिक  (मोलल) आयतन उस विलेय (और विलयन और विलायक के घनत्व) के मोललता b के फलन के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। विलेय के प्रति मोल विलयन का आयतन है


:<math> \frac{1}{\rho}\left( \frac{1}{b}+M_1\right).</math>
:<math> \frac{1}{\rho}\left( \frac{1}{b}+M_1\right).</math>
विलेय के प्रति मोल शुद्ध विलायक के आयतन को घटाने पर स्पष्ट मोलल आयतन प्राप्त होता है:
विलेय के प्रति मोल शुद्ध विलायक के आयतन को घटाने पर आंशिक  मोलल आयतन प्राप्त होता है:
:<math>{}^\phi\tilde{V}_1 = \frac{V - V_0}{n_1} = \left(\frac{m}{\rho} - \frac{m_0}{\rho_0^0}\right) \frac{1}{n_1} = \left(\frac{m_1 + m_0}{\rho} - \frac{m_0}{\rho_0^0}\right) \frac{1}{n_1} = \left(\frac{m_0}{\rho} - \frac{m_0}{\rho_0^0}\right)\frac{1}{n_1} + \frac{m_1}{\rho  n_1}</math>
:<math>{}^\phi\tilde{V}_1 = \frac{V - V_0}{n_1} = \left(\frac{m}{\rho} - \frac{m_0}{\rho_0^0}\right) \frac{1}{n_1} = \left(\frac{m_1 + m_0}{\rho} - \frac{m_0}{\rho_0^0}\right) \frac{1}{n_1} = \left(\frac{m_0}{\rho} - \frac{m_0}{\rho_0^0}\right)\frac{1}{n_1} + \frac{m_1}{\rho  n_1}</math>
:<math> {}^\phi\tilde{V}_1 = \frac{1}{b}\left( \frac{1}{\rho} - \frac{1}{\rho_0^0}\right) + \frac{M_1}{\rho}</math>
:<math> {}^\phi\tilde{V}_1 = \frac{1}{b}\left( \frac{1}{\rho} - \frac{1}{\rho_0^0}\right) + \frac{M_1}{\rho}</math>
अधिक विलेय के लिए उपरोक्त समानता को विलेय के औसत दाढ़ द्रव्यमान के साथ संशोधित किया जाता है जैसे कि वे मोलिटी बी के साथ एकल विलेय थे<sub>T</sub>:
अधिक विलेय के लिए उपरोक्त समानता को विलेय के औसत मोलरद्रव्यमान के साथ संशोधित किया जाता है जैसे कि वे मोलिटी बी के साथ एकल विलेय थे<sub>T</sub>:


:<math> {}^\phi\tilde{V}_{12..} = \frac{1}{b_T}\left( \frac{1}{\rho} - \frac{1}{\rho_0^0}\right) + \frac{M}{\rho}</math>, <math> M = \sum y_i M_i</math>
:<math> {}^\phi\tilde{V}_{12..} = \frac{1}{b_T}\left( \frac{1}{\rho} - \frac{1}{\rho_0^0}\right) + \frac{M}{\rho}</math>, <math> M = \sum y_i M_i</math>
उत्पादों की मात्रा का योग - उनके द्विआधारी समाधान में विलेय की स्पष्ट दाढ़ मात्रा, विलेय की मात्रा के योग और ऊपर उल्लिखित बहुघटक समाधान के टर्नरी में स्पष्ट दाढ़ मात्रा के बीच के उत्पाद के बराबर होती है।
उत्पादों की मात्रा का योग - उनके द्विआधारी समाधान में विलेय की आंशिक  मोलरमात्रा, विलेय की मात्रा के योग और ऊपर उल्लिखित बहुघटक समाधान के टर्नरी में आंशिक  मोलरमात्रा के बीच के उत्पाद के बराबर होती है।


:<math> {}^\phi\tilde{V}_{123..} (b_1 + b_2 + b_3 + ...) = b_1 {}^\phi\tilde{V}_{1} + b_2 {}^\phi\tilde{V}_{2} + b_3 {}^\phi\tilde{V}_{3}+...</math>,
:<math> {}^\phi\tilde{V}_{123..} (b_1 + b_2 + b_3 + ...) = b_1 {}^\phi\tilde{V}_{1} + b_2 {}^\phi\tilde{V}_{2} + b_3 {}^\phi\tilde{V}_{3}+...</math>,


== मिश्रण अनुपात से संबंध ==
== मिश्रण अनुपात से संबंध ==
परिभाषा संबंध को विभाजित करके एक मिश्रण और दाढ़ मिश्रण अनुपात के एक घटक के स्पष्ट दाढ़ के बीच एक संबंध प्राप्त किया जा सकता है
परिभाषा संबंध को विभाजित करके एक मिश्रण और मोलरमिश्रण अनुपात के एक घटक के आंशिक  मोलरके बीच एक संबंध प्राप्त किया जा सकता है
:<math>  V=V_0 + {}^\phi{V}_1 \ =\tilde{V}_{0} n_{0} + {}^\phi\tilde{V}_1 n_1 \,</math> एक घटक के मोल्स की संख्या के लिए। यह निम्नलिखित संबंध देता है:
:<math>  V=V_0 + {}^\phi{V}_1 \ =\tilde{V}_{0} n_{0} + {}^\phi\tilde{V}_1 n_1 \,</math> एक घटक के मोल्स की संख्या के लिए। यह निम्नलिखित संबंध देता है:
:<math>  {}^\phi\tilde{V}_1 = \frac{V}{n_1} - \tilde{V}_{0} \frac{n_{0}}{n_1} = \frac{V}{n_1} - \tilde{V}_{0} r_{01}</math>
:<math>  {}^\phi\tilde{V}_1 = \frac{V}{n_1} - \tilde{V}_{0} \frac{n_{0}}{n_1} = \frac{V}{n_1} - \tilde{V}_{0} r_{01}</math>
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==आंशिक (मोलर) मात्राओं से संबंध==
==आंशिक (मोलर) मात्राओं से संबंध==
आंशिक दाढ़ मात्रा और स्पष्ट दाढ़ मात्रा के बीच विपरीत परिभाषाओं पर ध्यान दें: आंशिक दाढ़ मात्रा के मामले में <math>\bar{V_0}, \bar{V_1}</math>, आंशिक डेरिवेटिव द्वारा परिभाषित
आंशिक मोलरमात्रा और आंशिक  मोलरमात्रा के बीच विपरीत परिभाषाओं पर ध्यान दें: आंशिक मोलरमात्रा के मामले में <math>\bar{V_0}, \bar{V_1}</math>, आंशिक डेरिवेटिव द्वारा परिभाषित


:<math>\bar{V_0}=\Big(\frac{\partial V}{\partial n_0}\Big)_{T,p, n_1},\bar{V_1}=\Big(\frac{\partial V}{\partial n_1}\Big)_{T,p, n_0}</math>,
:<math>\bar{V_0}=\Big(\frac{\partial V}{\partial n_0}\Big)_{T,p, n_1},\bar{V_1}=\Big(\frac{\partial V}{\partial n_1}\Big)_{T,p, n_0}</math>,
कोई लिख सकता है <math>dV=\bar{V_0}dn_0+\bar{V_1}dn_1</math>, इसलिए <math>V=\bar{V_0}n_0+\bar{V_1}n_1</math> हमेशा रखता है। इसके विपरीत, स्पष्ट मोलर आयतन की परिभाषा में, शुद्ध विलायक का मोलर आयतन, <math>\tilde{V}_0</math>, के बजाय प्रयोग किया जाता है, जिसे इस रूप में लिखा जा सकता है
कोई लिख सकता है <math>dV=\bar{V_0}dn_0+\bar{V_1}dn_1</math>, इसलिए <math>V=\bar{V_0}n_0+\bar{V_1}n_1</math> हमेशा रखता है। इसके विपरीत, आंशिक  मोलर आयतन की परिभाषा में, शुद्ध विलायक का मोलर आयतन, <math>\tilde{V}_0</math>, के बजाय प्रयोग किया जाता है, जिसे इस रूप में लिखा जा सकता है


:<math>\tilde{V_0}=\Big(\frac{\partial V}{\partial n_0}\Big)_{T,p, n_1=0}</math>,
:<math>\tilde{V_0}=\Big(\frac{\partial V}{\partial n_0}\Big)_{T,p, n_1=0}</math>,
तुलना के लिए। दूसरे शब्दों में, हम मानते हैं कि विलायक का आयतन नहीं बदलता है, और हम आंशिक मोलर आयतन का उपयोग करते हैं जहाँ विलेय के मोल्स की संख्या बिल्कुल शून्य (मोलर आयतन) होती है। इस प्रकार, स्पष्ट दाढ़ मात्रा के लिए परिभाषित अभिव्यक्ति में <math>{}^\phi\tilde{V}_1</math>,
तुलना के लिए। दूसरे शब्दों में, हम मानते हैं कि विलायक का आयतन नहीं बदलता है, और हम आंशिक मोलर आयतन का उपयोग करते हैं जहाँ विलेय के मोल्स की संख्या बिल्कुल शून्य (मोलर आयतन) होती है। इस प्रकार, आंशिक  मोलरमात्रा के लिए परिभाषित अभिव्यक्ति में <math>{}^\phi\tilde{V}_1</math>,


:<math>  V=V_0 + {}^\phi{V}_1 \ =\tilde{V}_{0} n_{0} + {}^\phi\tilde{V}_1 n_1 \,</math>,
:<math>  V=V_0 + {}^\phi{V}_1 \ =\tilde{V}_{0} n_{0} + {}^\phi\tilde{V}_1 n_1 \,</math>,
शब्द <math>V_0</math> शुद्ध विलायक के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, जबकि शेष अतिरिक्त मात्रा, <math>{}^\phi V_1</math>, विलेय से उत्पन्न माना जाता है। उच्च कमजोर पड़ने पर <math>n_0\gg n_1\approx 0</math>, अपने पास <math>\tilde{V_0}\approx\bar{V_0}</math>, और इसलिए स्पष्ट मोलर आयतन और विलेय का आंशिक मोलर आयतन भी अभिसरित होता है: <math>{}^\phi \tilde{V}_1\approx\bar{V}_1</math>.
शब्द <math>V_0</math> शुद्ध विलायक के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, जबकि शेष अतिरिक्त मात्रा, <math>{}^\phi V_1</math>, विलेय से उत्पन्न माना जाता है। उच्च कमजोर पड़ने पर <math>n_0\gg n_1\approx 0</math>, अपने पास <math>\tilde{V_0}\approx\bar{V_0}</math>, और इसलिए आंशिक  मोलर आयतन और विलेय का आंशिक मोलर आयतन भी अभिसरित होता है: <math>{}^\phi \tilde{V}_1\approx\bar{V}_1</math>.


मात्रात्मक रूप से, आंशिक दाढ़ गुणों और स्पष्ट गुणों के बीच के संबंध को स्पष्ट मात्रा और मोलिटी की परिभाषा से प्राप्त किया जा सकता है। मात्रा के लिए,
मात्रात्मक रूप से, आंशिक मोलरगुणों और आंशिक  गुणों के बीच के संबंध को आंशिक  मात्रा और मोलिटी की परिभाषा से प्राप्त किया जा सकता है। मात्रा के लिए,


:<math>\bar{V_1}={}^\phi\tilde{V}_1 + b \frac{\partial {}^\phi\tilde{V}_1}{\partial b}.</math>
:<math>\bar{V_1}={}^\phi\tilde{V}_1 + b \frac{\partial {}^\phi\tilde{V}_1}{\partial b}.</math>
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== एक इलेक्ट्रोलाइट और उसके सॉल्वेशन शेल नंबर == के गतिविधि गुणांक से संबंध
== एक इलेक्ट्रोलाइट और उसके सॉल्वेशन शेल नंबर == के गतिविधि गुणांक से संबंध
अनुपात आर<sub>a</sub> एक केंद्रित समाधान में भंग इलेक्ट्रोलाइट की स्पष्ट दाढ़ मात्रा और विलायक (पानी) की दाढ़ मात्रा के बीच [[गतिविधि गुणांक]] के सांख्यिकीय घटक से जोड़ा जा सकता है <math>\gamma_s</math> इलेक्ट्रोलाइट और उसके [[सॉल्वेशन खोल]] नंबर h का:<ref>{{cite journal |last1=Glueckauf |first1=E. |date=1955 |title= केंद्रित इलेक्ट्रोलाइट समाधानों में गतिविधि गुणांक पर आयनिक हाइड्रेशन का प्रभाव|journal=Transactions of the Faraday Society |volume=51 |pages=1235–1244 |doi= 10.1039/TF9555101235 }}</ref>
अनुपात आर<sub>a</sub> एक केंद्रित समाधान में भंग इलेक्ट्रोलाइट की आंशिक  मोलरमात्रा और विलायक (पानी) की मोलरमात्रा के बीच [[गतिविधि गुणांक]] के सांख्यिकीय घटक से जोड़ा जा सकता है <math>\gamma_s</math> इलेक्ट्रोलाइट और उसके [[सॉल्वेशन खोल]] नंबर h का:<ref>{{cite journal |last1=Glueckauf |first1=E. |date=1955 |title= केंद्रित इलेक्ट्रोलाइट समाधानों में गतिविधि गुणांक पर आयनिक हाइड्रेशन का प्रभाव|journal=Transactions of the Faraday Society |volume=51 |pages=1235–1244 |doi= 10.1039/TF9555101235 }}</ref>
:<math>\ln \gamma_s = \frac{h- \nu}{\nu} \ln (1 + \frac{br_a}{55.5}) - \frac{h}{\nu} \ln (1 - \frac{br_a}{55.5}) + \frac{br_a(r_a + h -\nu)}{55.5 (1 + \frac{br_a}{55.5})}</math>,
:<math>\ln \gamma_s = \frac{h- \nu}{\nu} \ln (1 + \frac{br_a}{55.5}) - \frac{h}{\nu} \ln (1 - \frac{br_a}{55.5}) + \frac{br_a(r_a + h -\nu)}{55.5 (1 + \frac{br_a}{55.5})}</math>,


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=== इलेक्ट्रोलाइट्स ===
=== इलेक्ट्रोलाइट्स ===
नमक का स्पष्ट मोलर आयतन आमतौर पर ठोस नमक के मोलर आयतन से कम होता है। उदाहरण के लिए, ठोस [[NaCl]] का आयतन 27 सेमी है<sup>3</sup> प्रति तिल, लेकिन कम सांद्रता पर स्पष्ट दाढ़ की मात्रा केवल 16.6 cc/तिल है। वास्तव में, कुछ जलीय [[इलेक्ट्रोलाइट]]्स में नकारात्मक स्पष्ट दाढ़ मात्रा होती है: [[NaOH]] -6.7, [[LiOH]] -6.0, और सोडियम कार्बोनेट|ना<sub>2</sub>सीओ<sub>3</sub>-6.7 सेंटीमीटर<sup>3</sup>/तिल।<ref>[[Herbert Harned]] and [[Benton Owen]], ''The Physical Chemistry of Electrolytic Solutions'', 1950, p. 253.</ref> इसका मतलब यह है कि पानी की दी गई मात्रा में उनके घोल में शुद्ध पानी की समान मात्रा की तुलना में कम मात्रा होती है। (हालांकि प्रभाव कम है।) भौतिक कारण यह है कि आस-पास के पानी के अणु आयनों की ओर दृढ़ता से आकर्षित होते हैं जिससे वे कम जगह घेरते हैं।
नमक का आंशिक  मोलर आयतन आमतौर पर ठोस नमक के मोलर आयतन से कम होता है। उदाहरण के लिए, ठोस [[NaCl]] का आयतन 27 सेमी है<sup>3</sup> प्रति तिल, लेकिन कम सांद्रता पर आंशिक  मोलरकी मात्रा केवल 16.6 cc/तिल है। वास्तव में, कुछ जलीय [[इलेक्ट्रोलाइट]]्स में नकारात्मक आंशिक  मोलरमात्रा होती है: [[NaOH]] -6.7, [[LiOH]] -6.0, और सोडियम कार्बोनेट|ना<sub>2</sub>सीओ<sub>3</sub>-6.7 सेंटीमीटर<sup>3</sup>/तिल।<ref>[[Herbert Harned]] and [[Benton Owen]], ''The Physical Chemistry of Electrolytic Solutions'', 1950, p. 253.</ref> इसका मतलब यह है कि पानी की दी गई मात्रा में उनके घोल में शुद्ध पानी की समान मात्रा की तुलना में कम मात्रा होती है। (हालांकि प्रभाव कम है।) भौतिक कारण यह है कि आस-पास के पानी के अणु आयनों की ओर दृढ़ता से आकर्षित होते हैं जिससे वे कम जगह घेरते हैं।


=== शराब ===
=== शराब ===
[[File:Excess Volume Mixture of Ethanol and Water.png|thumb|upright=1.3|इथेनॉल और पानी के मिश्रण की अतिरिक्त मात्रा]]दूसरे घटक की स्पष्ट मोलर मात्रा का एक और उदाहरण इसकी मोलर मात्रा से कम है क्योंकि शुद्ध पदार्थ पानी में [[इथेनॉल]] का मामला है। उदाहरण के लिए, 20 [[द्रव्यमान प्रतिशत]] इथेनॉल पर, इथेनॉल (डेटा पृष्ठ)#20 डिग्री सेल्सियस पर 1.0326 लीटर प्रति किलोग्राम के जलीय इथेनॉल समाधान के गुण, जबकि शुद्ध पानी 1.0018 एल/किग्रा (1.0018 सीसी/जी) है।<ref>Calculated from data in the CRC Handbook of Chemistry and Physics, 49th edition.</ref> जोड़े गए इथेनॉल का स्पष्ट आयतन 1.0326 L – 0.8 kg x 1.0018 L/kg = 0.2317 L है। इथेनॉल के मोल्स की संख्या 0.2 kg / (0.04607 kg/mol) = 4.341 mol है, ताकि स्पष्ट मोलर आयतन 0.2317 हो एल / 4.341 मोल = 0.0532 एल / मोल = 53.2 सीसी/मोल (1.16 सीसी/जी)। हालाँकि शुद्ध इथेनॉल में 58.4 cc/mol (1.27 cc/g) के इस तापमान पर मोलर आयतन होता है।
[[File:Excess Volume Mixture of Ethanol and Water.png|thumb|upright=1.3|इथेनॉल और पानी के मिश्रण की अतिरिक्त मात्रा]]दूसरे घटक की आंशिक  मोलर मात्रा का एक और उदाहरण इसकी मोलर मात्रा से कम है क्योंकि शुद्ध पदार्थ पानी में [[इथेनॉल]] का मामला है। उदाहरण के लिए, 20 [[द्रव्यमान प्रतिशत]] इथेनॉल पर, इथेनॉल (डेटा पृष्ठ)#20 डिग्री सेल्सियस पर 1.0326 लीटर प्रति किलोग्राम के जलीय इथेनॉल समाधान के गुण, जबकि शुद्ध पानी 1.0018 एल/किग्रा (1.0018 सीसी/जी) है।<ref>Calculated from data in the CRC Handbook of Chemistry and Physics, 49th edition.</ref> जोड़े गए इथेनॉल का आंशिक  आयतन 1.0326 L – 0.8 kg x 1.0018 L/kg = 0.2317 L है। इथेनॉल के मोल्स की संख्या 0.2 kg / (0.04607 kg/mol) = 4.341 mol है, ताकि आंशिक  मोलर आयतन 0.2317 हो एल / 4.341 मोल = 0.0532 एल / मोल = 53.2 सीसी/मोल (1.16 सीसी/जी)। हालाँकि शुद्ध इथेनॉल में 58.4 cc/mol (1.27 cc/g) के इस तापमान पर मोलर आयतन होता है।


यदि समाधान आदर्श समाधान # आयतन था, तो इसका आयतन अमिश्रित घटकों का योग होगा। 0.2 किग्रा शुद्ध इथेनॉल की मात्रा 0.2 किग्रा x 1.27 एल/किग्रा = 0.254 एल है, और 0.8 किग्रा शुद्ध पानी की मात्रा 0.8 किग्रा x 1.0018 एल/किग्रा = 0.80144 एल है, इसलिए आदर्श समाधान मात्रा 0.254 एल + 0.80144 होगी एल = 1.055 एल। समाधान की गैर-आदर्शता मिश्रण पर संयुक्त प्रणाली की मात्रा में मामूली कमी (लगभग 2.2%, 1.0326 के बजाय 1.055 एल / किग्रा) से परिलक्षित होती है। जैसे ही प्रतिशत इथेनॉल 100% की ओर बढ़ता है, स्पष्ट दाढ़ की मात्रा शुद्ध इथेनॉल के दाढ़ की मात्रा तक बढ़ जाती है।
यदि समाधान आदर्श समाधान # आयतन था, तो इसका आयतन अमिश्रित घटकों का योग होगा। 0.2 किग्रा शुद्ध इथेनॉल की मात्रा 0.2 किग्रा x 1.27 एल/किग्रा = 0.254 एल है, और 0.8 किग्रा शुद्ध पानी की मात्रा 0.8 किग्रा x 1.0018 एल/किग्रा = 0.80144 एल है, इसलिए आदर्श समाधान मात्रा 0.254 एल + 0.80144 होगी एल = 1.055 एल। समाधान की गैर-आदर्शता मिश्रण पर संयुक्त प्रणाली की मात्रा में मामूली कमी (लगभग 2.2%, 1.0326 के बजाय 1.055 एल / किग्रा) से परिलक्षित होती है। जैसे ही प्रतिशत इथेनॉल 100% की ओर बढ़ता है, आंशिक  मोलरकी मात्रा शुद्ध इथेनॉल के मोलरकी मात्रा तक बढ़ जाती है।


=== इलेक्ट्रोलाइट - गैर-इलेक्ट्रोलाइट सिस्टम ===
=== इलेक्ट्रोलाइट - गैर-इलेक्ट्रोलाइट सिस्टम ===
स्पष्ट मात्राएं इलेक्ट्रोलाइट - गैर-इलेक्ट्रोलाइट सिस्टम में बातचीत को रेखांकित कर सकती हैं, जो अंदर और बाहर नमकीन बनाने जैसी बातचीत दिखाती हैं, लेकिन आयन-आयन इंटरैक्शन में अंतर्दृष्टि भी देती हैं, विशेष रूप से तापमान पर उनकी निर्भरता से।
आंशिक  मात्राएं इलेक्ट्रोलाइट - गैर-इलेक्ट्रोलाइट सिस्टम में बातचीत को रेखांकित कर सकती हैं, जो अंदर और बाहर नमकीन बनाने जैसी बातचीत दिखाती हैं, लेकिन आयन-आयन इंटरैक्शन में अंतर्दृष्टि भी देती हैं, विशेष रूप से तापमान पर उनकी निर्भरता से।


== मल्टीकंपोनेंट मिश्रण या समाधान ==
== मल्टीकंपोनेंट मिश्रण या समाधान ==
बहुघटक समाधानों के लिए, स्पष्ट दाढ़ गुणों को कई तरीकों से परिभाषित किया जा सकता है। एक उदाहरण के रूप में एक विलायक और दो विलेय के साथ एक त्रिगुट (3-घटक) समाधान की मात्रा के लिए, अभी भी केवल एक समीकरण होगा <math>(V=\tilde{V}_{0} n_{0} + {}^\phi\tilde{V}_1 n_1+ {}^\phi\tilde{V}_2 n_2)</math>, जो दो स्पष्ट मात्राओं को निर्धारित करने के लिए अपर्याप्त है। (यह आंशिक दाढ़ संपत्ति के विपरीत है, जो सामग्री के अच्छी तरह से परिभाषित [[गहन और व्यापक गुण]] हैं और इसलिए स्पष्ट रूप से बहुघटक प्रणालियों में परिभाषित हैं। उदाहरण के लिए, आंशिक दाढ़ मात्रा प्रत्येक घटक i के लिए परिभाषित की गई है <math>\bar{V_i}=(\partial V/\partial n_i)_{T,p, n_{j\neq i}}</math>.)
बहुघटक समाधानों के लिए, आंशिक  मोलरगुणों को कई तरीकों से परिभाषित किया जा सकता है। एक उदाहरण के रूप में एक विलायक और दो विलेय के साथ एक त्रिगुट (3-घटक) समाधान की मात्रा के लिए, अभी भी केवल एक समीकरण होगा <math>(V=\tilde{V}_{0} n_{0} + {}^\phi\tilde{V}_1 n_1+ {}^\phi\tilde{V}_2 n_2)</math>, जो दो आंशिक  मात्राओं को निर्धारित करने के लिए अपर्याप्त है। (यह आंशिक मोलरसंपत्ति के विपरीत है, जो सामग्री के अच्छी तरह से परिभाषित [[गहन और व्यापक गुण]] हैं और इसलिए आंशिक  रूप से बहुघटक प्रणालियों में परिभाषित हैं। उदाहरण के लिए, आंशिक मोलरमात्रा प्रत्येक घटक i के लिए परिभाषित की गई है <math>\bar{V_i}=(\partial V/\partial n_i)_{T,p, n_{j\neq i}}</math>.)


त्रैमासिक जलीय विलयनों का एक विवरण केवल विलेय के भारित माध्य स्पष्ट मोलर आयतन पर विचार करता है,<ref>[https://books.google.com/books?id=43W1BQAAQBAJ&dq=Apelblat+citric+acid+%22mean+apparent+molar+volume+is+defined%22&pg=PA50 Citric acid] Apelblat, Alexander (Springer 2014) p.50 {{ISBN|978-3-319-11233-6}}</ref> के रूप में परिभाषित
त्रैमासिक जलीय विलयनों का एक विवरण केवल विलेय के भारित माध्य आंशिक  मोलर आयतन पर विचार करता है,<ref>[https://books.google.com/books?id=43W1BQAAQBAJ&dq=Apelblat+citric+acid+%22mean+apparent+molar+volume+is+defined%22&pg=PA50 Citric acid] Apelblat, Alexander (Springer 2014) p.50 {{ISBN|978-3-319-11233-6}}</ref> के रूप में परिभाषित
:<math>{}^\phi\tilde{V}(n_1, n_2) = {}^\phi\tilde{V}_{12} = \frac{V-V_0}{n_1+n_2}</math>,
:<math>{}^\phi\tilde{V}(n_1, n_2) = {}^\phi\tilde{V}_{12} = \frac{V-V_0}{n_1+n_2}</math>,


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:<math>{}^\phi\tilde{V}(n_1, n_2, n_3,.. ) = {}^\phi\tilde{V}_{123..} = \frac{V-V_0}{n_1+n_2+n_3+...}</math>,
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उत्पादों की मात्रा का योग - उनके द्विआधारी समाधान में विलेय की स्पष्ट दाढ़ मात्रा, विलेय की मात्रा के योग और ऊपर उल्लिखित बहुघटक समाधान के टर्नरी में स्पष्ट दाढ़ मात्रा के बीच के उत्पाद के बराबर होती है।
उत्पादों की मात्रा का योग - उनके द्विआधारी समाधान में विलेय की आंशिक  मोलरमात्रा, विलेय की मात्रा के योग और ऊपर उल्लिखित बहुघटक समाधान के टर्नरी में आंशिक  मोलरमात्रा के बीच के उत्पाद के बराबर होती है।


:<math> {}^\phi\tilde{V}_{123..} (b_1 + b_2 + b_3 + ...) = b_1 {}^\phi\tilde{V}_{1} + b_2 {}^\phi\tilde{V}_{2} + b_3 {}^\phi\tilde{V}_{3}+...</math>,
:<math> {}^\phi\tilde{V}_{123..} (b_1 + b_2 + b_3 + ...) = b_1 {}^\phi\tilde{V}_{1} + b_2 {}^\phi\tilde{V}_{2} + b_3 {}^\phi\tilde{V}_{3}+...</math>,


एक अन्य विधि त्रिगुट प्रणाली को स्यूडोबाइनरी के रूप में व्यवहार करना है और प्रत्येक विलेय की स्पष्ट दाढ़ मात्रा को एक द्विआधारी प्रणाली के संदर्भ में परिभाषित करना है जिसमें दोनों अन्य घटक शामिल हैं: पानी और अन्य विलेय।<ref>[https://books.google.com/books?id=43W1BQAAQBAJ&dq=apparent+molar+volume+ternary+definition&pg=PA320 Citric acid] Apelblat p.320</ref> दो विलेय में से प्रत्येक के स्पष्ट दाढ़ की मात्रा तब होती है
एक अन्य विधि त्रिगुट प्रणाली को स्यूडोबाइनरी के रूप में व्यवहार करना है और प्रत्येक विलेय की आंशिक  मोलरमात्रा को एक द्विआधारी प्रणाली के संदर्भ में परिभाषित करना है जिसमें दोनों अन्य घटक शामिल हैं: पानी और अन्य विलेय।<ref>[https://books.google.com/books?id=43W1BQAAQBAJ&dq=apparent+molar+volume+ternary+definition&pg=PA320 Citric acid] Apelblat p.320</ref> दो विलेय में से प्रत्येक के आंशिक  मोलरकी मात्रा तब होती है


:<math>{}^\phi\tilde{V}_1 = \frac{V-V(solvent + solute\ 2)}{n_1}</math> और <math>{}^\phi\tilde{V}_2 = \frac{V-V(solvent + solute\ 1)}{n_2}</math>
:<math>{}^\phi\tilde{V}_1 = \frac{V-V(solvent + solute\ 2)}{n_1}</math> और <math>{}^\phi\tilde{V}_2 = \frac{V-V(solvent + solute\ 1)}{n_2}</math>
विलायक की स्पष्ट दाढ़ मात्रा है:
विलायक की आंशिक  मोलरमात्रा है:


:<math>{}^\phi\tilde{V}_0 = \frac{V-V(solute\ 1 + solute\ 2)}{n_0}</math>
:<math>{}^\phi\tilde{V}_0 = \frac{V-V(solute\ 1 + solute\ 2)}{n_0}</math>
हालाँकि, यह वॉल्यूमेट्रिक गुणों का असंतोषजनक वर्णन है।<ref> Apelblat p.320</ref>
हालाँकि, यह वॉल्यूमेट्रिक गुणों का असंतोषजनक वर्णन है।<ref> Apelblat p.320</ref>
दो घटकों या विलेय की स्पष्ट दाढ़ मात्रा को एक स्यूडोकोम्पोनेंट माना जाता है <math>{}^\phi\tilde{V}_{12}</math> या <math>{}^\phi\tilde{V}_{ij}</math> एक सामान्य घटक V के साथ आंशिक बाइनरी मिश्रण की मात्रा के साथ भ्रमित नहीं होना है<sub>ij</sub>, में<sub>jk</sub>जो एक निश्चित मिश्रण अनुपात में मिश्रित होता है, एक निश्चित टर्नरी मिश्रण V या V बनाता है<sub>ijk</sub>.{{Clarify|date=November 2017}}<!-- This entire section requires much more careful definition of the quantities involved, including things like V_0+V_2, V_{12}, and V_{ijk}.  In particular, how is the subtracted volume of the pseudobinary system defined? -->
दो घटकों या विलेय की आंशिक  मोलरमात्रा को एक स्यूडोकोम्पोनेंट माना जाता है <math>{}^\phi\tilde{V}_{12}</math> या <math>{}^\phi\tilde{V}_{ij}</math> एक सामान्य घटक V के साथ आंशिक बाइनरी मिश्रण की मात्रा के साथ भ्रमित नहीं होना है<sub>ij</sub>, में<sub>jk</sub>जो एक निश्चित मिश्रण अनुपात में मिश्रित होता है, एक निश्चित टर्नरी मिश्रण V या V बनाता है<sub>ijk</sub>.{{Clarify|date=November 2017}}<!-- This entire section requires much more careful definition of the quantities involved, including things like V_0+V_2, V_{12}, and V_{ijk}.  In particular, how is the subtracted volume of the pseudobinary system defined? -->
निश्चित रूप से मिश्रण के अन्य घटकों के संबंध में एक घटक की पूरक मात्रा को मिश्रण की मात्रा और किसी दिए गए रचना के द्विआधारी उपमिश्रण की मात्रा के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया जा सकता है:
निश्चित रूप से मिश्रण के अन्य घटकों के संबंध में एक घटक की पूरक मात्रा को मिश्रण की मात्रा और किसी दिए गए रचना के द्विआधारी उपमिश्रण की मात्रा के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया जा सकता है:


:<math>{}^c\tilde{V}_2 = \frac{V-V_{01}}{n_2}</math>
:<math>{}^c\tilde{V}_2 = \frac{V-V_{01}}{n_2}</math>
ऐसी स्थितियाँ होती हैं जब यह परिभाषित करने का कोई कठोर तरीका नहीं होता है कि कौन सा विलायक है और कौन सा विलेय है जैसे तरल मिश्रण (जैसे पानी और इथेनॉल) के मामले में जो चीनी या नमक जैसे ठोस को भंग कर सकता है या नहीं। इन मामलों में स्पष्ट दाढ़ गुणों को मिश्रण के सभी घटकों के लिए निर्दिष्ट किया जा सकता है और होना चाहिए।
ऐसी स्थितियाँ होती हैं जब यह परिभाषित करने का कोई कठोर तरीका नहीं होता है कि कौन सा विलायक है और कौन सा विलेय है जैसे तरल मिश्रण (जैसे पानी और इथेनॉल) के मामले में जो चीनी या नमक जैसे ठोस को भंग कर सकता है या नहीं। इन मामलों में आंशिक  मोलरगुणों को मिश्रण के सभी घटकों के लिए निर्दिष्ट किया जा सकता है और होना चाहिए।


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
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* [[आयन परिवहन संख्या]]
* [[आयन परिवहन संख्या]]
* सॉल्वेशन शेल
* सॉल्वेशन शेल
* आंशिक दाढ़ संपत्ति
* आंशिक मोलरसंपत्ति
* अतिरिक्त मोलर मात्रा
* अतिरिक्त मोलर मात्रा
* नमकीन बनाना
* नमकीन बनाना

Revision as of 12:46, 1 July 2023

ऊष्मप्रवैगिकी में, एक मिश्रण या समाधान में एक समाधान (रसायन विज्ञान) घटक की एक आंशिक मोलर गुण आदर्श समाधान के लिए प्रत्येक घटक के योगदान को अलग करने के उद्देश्य से परिभाषित मात्रा है। मिश्रण की गैर-आदर्शता। यह उस घटक के प्रति मोल (इकाई) के संगत समाधान गुण (उदाहरण के लिए, आयतन) में परिवर्तन को दर्शाता है, जब उस घटक को समाधान में जोड़ा जाता है। इसे आंशिक के रूप में वर्णित किया गया है क्योंकि ऐसा लगता है कि यह उस घटक के मोलर गुण समाधान में का प्रतिनिधित्व करता है, बशर्ते कि अन्य समाधान घटकों के गुणों को जोड़ने के दौरान स्थिर रहने के लिए माना जाता है। हालाँकि यह धारणा अक्सर उचित नहीं होती है, क्योंकि किसी घटक के आंशिक मोलरगुणों के मान शुद्ध अवस्था में उसके मोलरगुणों से काफी भिन्न हो सकते हैं।

In thermodynamics, an apparent molar property of a solution component in a mixture or solution is a quantity defined with the purpose of isolating the contribution of each component to the non-ideality of the mixture. It shows the change in the corresponding solution property (for example, volume) per mole of that component added, when all of that component is added to the solution. It is described as apparent because it appears to represent the molar property of that component in solution, provided that the properties of the other solution components are assumed to remain constant during the addition. However this assumption is often not justified, since the values of apparent molar properties of a component may be quite different from its molar properties in the pure state.

उदाहरण के लिए, पहचान किए गए दो घटकों वाले समाधान की मात्रा[lower-alpha 1] विलायक और विलेय द्वारा दिया जाता है

कहाँ विलेय जोड़ने से पहले शुद्ध विलायक का आयतन है और इसकी मोलरमात्रा (समान तापमान और समाधान के दबाव पर), विलायक के मोल (इकाई) की संख्या है, विलेय का आंशिक मोलरआयतन है, और विलयन में विलेय के मोल्स की संख्या है। इस संबंध को एक घटक की मोलर मात्रा से विभाजित करके एक घटक के आंशिक मोलर गुण और घटकों के मिश्रण अनुपात के बीच एक संबंध प्राप्त किया जा सकता है।

यह समीकरण की परिभाषा के रूप में कार्य करता है . पहला पद बिना विलेय वाले विलायक की समान मात्रा के आयतन के बराबर है, और दूसरा पद विलेय के योग पर आयतन में परिवर्तन है। को तब विलेय का मोलरआयतन माना जा सकता है यदि यह मान लिया जाए कि विलायक का मोलरआयतन विलेय के योग से अपरिवर्तित है। हालाँकि इस धारणा को अक्सर अवास्तविक माना जाना चाहिए जैसा कि नीचे दिए गए उदाहरणों में दिखाया गया है, ताकि

 को केवल एक आंशिक  मान के रूप में वर्णित किया गया है।

विलायक के रूप में पहचाने गए घटक के लिए एक आंशिक मोलरमात्रा को समान रूप से परिभाषित किया जा सकता है . कुछ लेखकों ने एक ही समाधान के दोनों (तरल) घटकों के आंशिक मोलरकी मात्रा की सूचना दी है।[1][2] इस प्रक्रिया को त्रिगुट और बहुघटक मिश्रणों तक बढ़ाया जा सकता है।

मोल्स की संख्या के बजाय द्रव्यमान का उपयोग करके आंशिक मात्रा भी व्यक्त की जा सकती है। यह अभिव्यक्ति आंशिक विशिष्ट मात्रा उत्पन्न करती है, जैसे आंशिक विशिष्ट मात्रा।

जहाँ विशिष्ट मात्राओं को छोटे अक्षरों से दर्शाया जाता है।

आंशिक (दाढ़) गुण स्थिरांक नहीं हैं (दिए गए तापमान पर भी), लेकिन रचना के कार्य हैं। अनंत पर :wikt:dilution, एक आंशिक मोलरसंपत्ति और संबंधित आंशिक मोलरसंपत्ति बराबर हो जाती है।

कुछ आंशिक मोलरगुण जो आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं वे आंशिक मोलरतापीय धारिता, आंशिक मोलरताप क्षमता और आंशिक मोलरआयतन हैं।

मोलिटी से संबंध

किसी विलेय का आंशिक (मोलल) आयतन उस विलेय (और विलयन और विलायक के घनत्व) के मोललता b के फलन के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। विलेय के प्रति मोल विलयन का आयतन है

विलेय के प्रति मोल शुद्ध विलायक के आयतन को घटाने पर आंशिक मोलल आयतन प्राप्त होता है:

अधिक विलेय के लिए उपरोक्त समानता को विलेय के औसत मोलरद्रव्यमान के साथ संशोधित किया जाता है जैसे कि वे मोलिटी बी के साथ एकल विलेय थेT:

,

उत्पादों की मात्रा का योग - उनके द्विआधारी समाधान में विलेय की आंशिक मोलरमात्रा, विलेय की मात्रा के योग और ऊपर उल्लिखित बहुघटक समाधान के टर्नरी में आंशिक मोलरमात्रा के बीच के उत्पाद के बराबर होती है।

,

मिश्रण अनुपात से संबंध

परिभाषा संबंध को विभाजित करके एक मिश्रण और मोलरमिश्रण अनुपात के एक घटक के आंशिक मोलरके बीच एक संबंध प्राप्त किया जा सकता है

एक घटक के मोल्स की संख्या के लिए। यह निम्नलिखित संबंध देता है:


आंशिक (मोलर) मात्राओं से संबंध

आंशिक मोलरमात्रा और आंशिक मोलरमात्रा के बीच विपरीत परिभाषाओं पर ध्यान दें: आंशिक मोलरमात्रा के मामले में , आंशिक डेरिवेटिव द्वारा परिभाषित

,

कोई लिख सकता है , इसलिए हमेशा रखता है। इसके विपरीत, आंशिक मोलर आयतन की परिभाषा में, शुद्ध विलायक का मोलर आयतन, , के बजाय प्रयोग किया जाता है, जिसे इस रूप में लिखा जा सकता है

,

तुलना के लिए। दूसरे शब्दों में, हम मानते हैं कि विलायक का आयतन नहीं बदलता है, और हम आंशिक मोलर आयतन का उपयोग करते हैं जहाँ विलेय के मोल्स की संख्या बिल्कुल शून्य (मोलर आयतन) होती है। इस प्रकार, आंशिक मोलरमात्रा के लिए परिभाषित अभिव्यक्ति में ,

,

शब्द शुद्ध विलायक के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, जबकि शेष अतिरिक्त मात्रा, , विलेय से उत्पन्न माना जाता है। उच्च कमजोर पड़ने पर , अपने पास , और इसलिए आंशिक मोलर आयतन और विलेय का आंशिक मोलर आयतन भी अभिसरित होता है: .

मात्रात्मक रूप से, आंशिक मोलरगुणों और आंशिक गुणों के बीच के संबंध को आंशिक मात्रा और मोलिटी की परिभाषा से प्राप्त किया जा सकता है। मात्रा के लिए,


== एक इलेक्ट्रोलाइट और उसके सॉल्वेशन शेल नंबर == के गतिविधि गुणांक से संबंध अनुपात आरa एक केंद्रित समाधान में भंग इलेक्ट्रोलाइट की आंशिक मोलरमात्रा और विलायक (पानी) की मोलरमात्रा के बीच गतिविधि गुणांक के सांख्यिकीय घटक से जोड़ा जा सकता है इलेक्ट्रोलाइट और उसके सॉल्वेशन खोल नंबर h का:[3]

,

जहां ν इलेक्ट्रोलाइट के पृथक्करण के कारण आयनों की संख्या है, और b ऊपर की तरह मोलिटी है।

उदाहरण

इलेक्ट्रोलाइट्स

नमक का आंशिक मोलर आयतन आमतौर पर ठोस नमक के मोलर आयतन से कम होता है। उदाहरण के लिए, ठोस NaCl का आयतन 27 सेमी है3 प्रति तिल, लेकिन कम सांद्रता पर आंशिक मोलरकी मात्रा केवल 16.6 cc/तिल है। वास्तव में, कुछ जलीय इलेक्ट्रोलाइट्स में नकारात्मक आंशिक मोलरमात्रा होती है: NaOH -6.7, LiOH -6.0, और सोडियम कार्बोनेट|ना2सीओ3-6.7 सेंटीमीटर3/तिल।[4] इसका मतलब यह है कि पानी की दी गई मात्रा में उनके घोल में शुद्ध पानी की समान मात्रा की तुलना में कम मात्रा होती है। (हालांकि प्रभाव कम है।) भौतिक कारण यह है कि आस-पास के पानी के अणु आयनों की ओर दृढ़ता से आकर्षित होते हैं जिससे वे कम जगह घेरते हैं।

शराब

इथेनॉल और पानी के मिश्रण की अतिरिक्त मात्रा

दूसरे घटक की आंशिक मोलर मात्रा का एक और उदाहरण इसकी मोलर मात्रा से कम है क्योंकि शुद्ध पदार्थ पानी में इथेनॉल का मामला है। उदाहरण के लिए, 20 द्रव्यमान प्रतिशत इथेनॉल पर, इथेनॉल (डेटा पृष्ठ)#20 डिग्री सेल्सियस पर 1.0326 लीटर प्रति किलोग्राम के जलीय इथेनॉल समाधान के गुण, जबकि शुद्ध पानी 1.0018 एल/किग्रा (1.0018 सीसी/जी) है।[5] जोड़े गए इथेनॉल का आंशिक आयतन 1.0326 L – 0.8 kg x 1.0018 L/kg = 0.2317 L है। इथेनॉल के मोल्स की संख्या 0.2 kg / (0.04607 kg/mol) = 4.341 mol है, ताकि आंशिक मोलर आयतन 0.2317 हो एल / 4.341 मोल = 0.0532 एल / मोल = 53.2 सीसी/मोल (1.16 सीसी/जी)। हालाँकि शुद्ध इथेनॉल में 58.4 cc/mol (1.27 cc/g) के इस तापमान पर मोलर आयतन होता है।

यदि समाधान आदर्श समाधान # आयतन था, तो इसका आयतन अमिश्रित घटकों का योग होगा। 0.2 किग्रा शुद्ध इथेनॉल की मात्रा 0.2 किग्रा x 1.27 एल/किग्रा = 0.254 एल है, और 0.8 किग्रा शुद्ध पानी की मात्रा 0.8 किग्रा x 1.0018 एल/किग्रा = 0.80144 एल है, इसलिए आदर्श समाधान मात्रा 0.254 एल + 0.80144 होगी एल = 1.055 एल। समाधान की गैर-आदर्शता मिश्रण पर संयुक्त प्रणाली की मात्रा में मामूली कमी (लगभग 2.2%, 1.0326 के बजाय 1.055 एल / किग्रा) से परिलक्षित होती है। जैसे ही प्रतिशत इथेनॉल 100% की ओर बढ़ता है, आंशिक मोलरकी मात्रा शुद्ध इथेनॉल के मोलरकी मात्रा तक बढ़ जाती है।

इलेक्ट्रोलाइट - गैर-इलेक्ट्रोलाइट सिस्टम

आंशिक मात्राएं इलेक्ट्रोलाइट - गैर-इलेक्ट्रोलाइट सिस्टम में बातचीत को रेखांकित कर सकती हैं, जो अंदर और बाहर नमकीन बनाने जैसी बातचीत दिखाती हैं, लेकिन आयन-आयन इंटरैक्शन में अंतर्दृष्टि भी देती हैं, विशेष रूप से तापमान पर उनकी निर्भरता से।

मल्टीकंपोनेंट मिश्रण या समाधान

बहुघटक समाधानों के लिए, आंशिक मोलरगुणों को कई तरीकों से परिभाषित किया जा सकता है। एक उदाहरण के रूप में एक विलायक और दो विलेय के साथ एक त्रिगुट (3-घटक) समाधान की मात्रा के लिए, अभी भी केवल एक समीकरण होगा , जो दो आंशिक मात्राओं को निर्धारित करने के लिए अपर्याप्त है। (यह आंशिक मोलरसंपत्ति के विपरीत है, जो सामग्री के अच्छी तरह से परिभाषित गहन और व्यापक गुण हैं और इसलिए आंशिक रूप से बहुघटक प्रणालियों में परिभाषित हैं। उदाहरण के लिए, आंशिक मोलरमात्रा प्रत्येक घटक i के लिए परिभाषित की गई है .)

त्रैमासिक जलीय विलयनों का एक विवरण केवल विलेय के भारित माध्य आंशिक मोलर आयतन पर विचार करता है,[6] के रूप में परिभाषित

,

कहाँ समाधान मात्रा है और शुद्ध पानी की मात्रा। इस विधि को 3 से अधिक घटकों वाले मिश्रण के लिए बढ़ाया जा सकता है।[7]

,

उत्पादों की मात्रा का योग - उनके द्विआधारी समाधान में विलेय की आंशिक मोलरमात्रा, विलेय की मात्रा के योग और ऊपर उल्लिखित बहुघटक समाधान के टर्नरी में आंशिक मोलरमात्रा के बीच के उत्पाद के बराबर होती है।

,

एक अन्य विधि त्रिगुट प्रणाली को स्यूडोबाइनरी के रूप में व्यवहार करना है और प्रत्येक विलेय की आंशिक मोलरमात्रा को एक द्विआधारी प्रणाली के संदर्भ में परिभाषित करना है जिसमें दोनों अन्य घटक शामिल हैं: पानी और अन्य विलेय।[8] दो विलेय में से प्रत्येक के आंशिक मोलरकी मात्रा तब होती है

और

विलायक की आंशिक मोलरमात्रा है:

हालाँकि, यह वॉल्यूमेट्रिक गुणों का असंतोषजनक वर्णन है।[9] दो घटकों या विलेय की आंशिक मोलरमात्रा को एक स्यूडोकोम्पोनेंट माना जाता है या एक सामान्य घटक V के साथ आंशिक बाइनरी मिश्रण की मात्रा के साथ भ्रमित नहीं होना हैij, मेंjkजो एक निश्चित मिश्रण अनुपात में मिश्रित होता है, एक निश्चित टर्नरी मिश्रण V या V बनाता हैijk.[clarification needed] निश्चित रूप से मिश्रण के अन्य घटकों के संबंध में एक घटक की पूरक मात्रा को मिश्रण की मात्रा और किसी दिए गए रचना के द्विआधारी उपमिश्रण की मात्रा के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया जा सकता है:

ऐसी स्थितियाँ होती हैं जब यह परिभाषित करने का कोई कठोर तरीका नहीं होता है कि कौन सा विलायक है और कौन सा विलेय है जैसे तरल मिश्रण (जैसे पानी और इथेनॉल) के मामले में जो चीनी या नमक जैसे ठोस को भंग कर सकता है या नहीं। इन मामलों में आंशिक मोलरगुणों को मिश्रण के सभी घटकों के लिए निर्दिष्ट किया जा सकता है और होना चाहिए।

यह भी देखें

टिप्पणियाँ

  1. This labelling is arbitrary. For mixtures of two liquids either may be described as solvent. For mixtures of a liquid and a solid, the liquid is usually identified as the solvent and the solid as the solute, but the theory is still valid if the labels are reversed.


संदर्भ

  1. Rock, Peter A., Chemical Thermodynamics, MacMillan 1969, p.227-230 for water-ethanol mixtures.
  2. H. H. Ghazoyan and Sh. A. Markarian (2014) DENSITIES, EXCESS MOLAR AND PARTIAL MOLAR VOLUMES FOR DIETHYLSULFOXIDE WITH METHANOL OR ETHANOL BINARY SYSTEMS AT TEMPERATURE RANGE 298.15 – 323.15 K PROCEEDINGS OF THE YEREVAN STATE UNIVERSITY no.2, p.17-25. See Table 4.
  3. Glueckauf, E. (1955). "केंद्रित इलेक्ट्रोलाइट समाधानों में गतिविधि गुणांक पर आयनिक हाइड्रेशन का प्रभाव". Transactions of the Faraday Society. 51: 1235–1244. doi:10.1039/TF9555101235.
  4. Herbert Harned and Benton Owen, The Physical Chemistry of Electrolytic Solutions, 1950, p. 253.
  5. Calculated from data in the CRC Handbook of Chemistry and Physics, 49th edition.
  6. Citric acid Apelblat, Alexander (Springer 2014) p.50 ISBN 978-3-319-11233-6
  7. Harned, Owen, op. cit. third edition 1958, p. 398-399
  8. Citric acid Apelblat p.320
  9. Apelblat p.320


बाहरी संबंध