• facebook
  • twitter
  • whatsapp
  • telegram

ద్రావణాలు

నిత్యజీవితంలో టానిక్‌లు, లవణ ద్రావణాలు, మిశ్రమ లోహాలు (ఘన ద్రావణాలు) ఇత్తడి, కాంస్యం, జర్మన్ సిల్వర్ లాంటివి చూస్తుంటాం. రసాయనికంగా చర్య జరపని రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పదార్థాల సజాతీయ మిశ్రమాన్ని ద్రావణం అంటారు. ద్రావణి (అధిక మోతాదులో ఉండే ఘటకం), ద్రావితాల (తక్కువ మోతాదులో ఉండే ఘటకం) సజాతీయ మిశ్రమమే ద్విగుణాత్మక ద్రావణం. ద్రావణం గాఢతను అనేక విధాలుగా చెప్పవచ్చు. వాటిలో కొన్ని . . .

మొలారిటీ (M): ఒక లీటరు ద్రావణంలో ఉన్న ద్రావితం గ్రామ్ మోల్‌ల సంఖ్య. 
              
          యూనిట్లు: గ్రామ్ మోల్‌లు/ లీ.


నార్మాలిటీ (N): ఒక లీటరు ద్రావణంలో ఉన్న ద్రావితం గ్రామ్ తుల్యభారాల సంఖ్య. 
         
             యూనిట్లు: గ్రామ్ తుల్యభారాలు/లీ.           


మొలాలిటీ (m): ఒక కిలోగ్రామ్ ద్రావణిలో ఉన్న ద్రావితం గ్రామ్ మోల్‌ల సంఖ్య.
                 
             యూనిట్లు: గ్రామ్ మోల్‌లు/ కి.గ్రా.
* 1 మోలాల్ సజల ద్రావణం కంటే 1 మోలార్ ద్రావణానికి ఎక్కువ గాఢత ఉంటుంది.


మోల్‌భాగం (X): ద్రావణంలో ఒక అనుఘటకం (ద్రావణి లేదా ద్రావితం) మోల్‌ల సంఖ్యకు, అన్ని అనుఘటకాల మోల్‌ల సంఖ్యకు ఉన్న నిష్పత్తి.
                       
             యూనిట్లు: లేవు   
        M, N లు ఘనపరిమాణాలను కలిగి ఉండటం వల్ల అవి ఉష్ణోగ్రతతో మారతాయి. m, X లకు భారాలు మాత్రమే ఉంటాయి. దాంతో అవి ఉష్ణోగ్రతతో మారవు. 


ద్రావణీయత

నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిర్దిష్ట పరిమాణ ద్రావణిలో అత్యధికంగా కరిగే పదార్థాన్ని ద్రావణీయత అంటారు. ఇది పీడనం, ఉష్ణోగ్రత, ద్రావణి, ద్రావితాల స్వభావాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
ద్రావణంలో వాయువు మోల్‌భాగం   వాయువు పాక్షిక పీడనం (డాల్టన్ నియమం).
హెన్రీ నియమం ప్రకారం ''నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక వాయువు పాక్షిక పీడనం (p) (వాయుప్రావస్థలో), దాని మోల్ భాగానికి (x) అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.
       p  x
   p = KHx ఇక్కడ KH = హెన్రీ నియమ స్థిరాంకం.

 

హెన్రీ నియమం - అనువర్తనాలు
* మంచి రుచి కోసం శీతల పానీయాలు, సోడా నీటిలో అధిక పీడనం వద్ద CO2 వాయువును కరిగించడం.
* సముద్రంలో లోతుగా ఈదేవారు వంపుల వద్ద (bends) ప్రమాదస్థితి నుంచి బయటపడేందుకు 11.7% హీలియం, 56.2% నైట్రోజన్, 32.1% ఆక్సిజన్ వాయు మిశ్రమాన్ని వాడటం.
* పర్వతారోహకులు, ఎత్తయిన కొండలపై నివసించేవారికి రక్తంలో ప్రాణవాయులోపం (Anoxia) కలగడం.
వాయువుల్లో మాదిరి, ద్రావణంలోని అణువులు కూడా వివిధ వేగాలతో స్వేచ్ఛగా సంచరిస్తాయి. గతిజశక్తిని (తాడనాలు జరిపే సమయంలో) మార్చుకోవడంతో, ఉపరితలంలో ఉండే అణువులకు గతిజశక్తి ఎక్కువగా ఉంటుంది.       
దాంతో అవి ద్రవంపై ఉండే శూన్య ప్రదేశంలోకి వెళతాయి. ఈ ప్రక్రియను 'బాష్పీభవనం' అని, దీనికి వ్యతిరేకంగా జరిగే ప్రక్రియను 'ద్రవీకరణం' అని అంటారు. నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రవం ఉపరితలంతో బాష్పం సమతాస్థితిలో ఉన్నప్పుడు బాష్పం కలిగించే పీడనాన్ని 'బాష్పపీడనం' అంటారు. ఇది ద్రవ స్వభావం, ద్రవ ఉపరితల వైశాల్యం, ఉపరితలంపై వీచే గాలి వేగం, ఉష్ణోగ్రతల మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్ద బాష్పపీడనం, వాతావరణ పీడనానికి సమానమవుతుందో ఆ ఉష్ణోగ్రతను 'బాష్పీభవన స్థానం' అంటారు. 
       ఒక ద్రావణిలో అబాష్పశీలి ద్రావితాన్ని కరిగిస్తే, శుద్ధ ద్రావణి బాష్పపీడనం (P0) తగ్గుతుంది. ఈ తగ్గుదలనే 'బాష్పపీడన నిమ్నత' అంటారు. ఇది P0 - Ps కు సమానం. 
* బాష్పపీడన నిమ్నత, శుద్ధ ద్రావణి బాష్పపీడనాల నిష్పత్తినే 'సాపేక్ష బాష్పపీడన నిమ్నత' అంటారు.
ఇది   కి సమానం.
        రౌల్ట్ నియమం ప్రకారం 'ఒక ద్రావణం సాపేక్ష బాష్పపీడన నిమ్నత, ద్రావణంలోని ద్రావితం మోల్ భాగాని (X2)కి సమానం.
    = X2
        సాపేక్ష బాష్పపీడన నిమ్నత ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడదు. అన్ని గాఢతలు, ఉష్ణోగ్రతల వద్ద రౌల్ట్ నియమాన్ని పాటించే ద్రావణాలను 'ఆదర్శ ద్రావణాలు' అంటారు. ద్రావణం ఏర్పడేందుకు శుద్ధ ఘటకాలను కలిపినప్పుడు ఎంథాల్పీలో వచ్చే మార్పు సున్నా (mix H = 0), ఘనపరిమాణంలో వచ్చే మార్పు సున్నా (

mix V = 0).
అన్ని గాఢతల వద్ద రౌల్ట్ నియమాన్ని పాటించని ద్రావణాలను ''ఆదర్శేతర ద్రావణాలు" అంటారు. వీటి బాష్పపీడనం రౌల్ట్ నియమం ప్రకారం లెక్కించిన బాష్పపీడనం కంటే ఎక్కువగా ఉంటే ఆ ద్రావణం ధనాత్మక విచలనాన్ని, తక్కువగా ఉంటే రుణాత్మక విచలనాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.


ధనాత్మక విచలనం ప్రదర్శించే ద్రావణంలో A అణువులు, B అణువుల మధ్య ఉండే అన్యోన్య బలాలు A - A, B - B అణువుల మధ్య ఉండే బలాల కంటే తక్కువగా ఉంటాయి.
Hmix  > 0,  Vmix > 0,  p > PA  +  PB
రుణాత్మక విచలనం ప్రదర్శించే ద్రావణంలో A అణువులు, B అణువుల మధ్య ఉండే అన్యోన్య బాలాలు A - A, B - B  అణువుల మధ్య ఉండే బలాల కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి.
 Hmix  < 0,  Vmix < 0,  p < PA  +  PB
ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద మరుగుతూ, అదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రవ, వాయు ప్రావస్థల్లో ఒకే సంఘటనం ఉండే రెండు ద్రవాల మిశ్రమాన్ని ''ఎజియోట్రోపిక్ మిశ్రమం" అంటారు.
రౌల్ట్ నియమం ప్రకారం ఎక్కువ రుణాత్మక విచలనాన్ని ప్రదర్శించే ద్రావణాలను ''గరిష్ఠ ఉష్ణోగ్రత వద్ద మరిగే ఎజియోట్రోప్ మిశ్రమం" అంటారు.
ఉదా: నైట్రిక్ ఆమ్లం - నీరు మిశ్రమం.
రౌల్ట్ నియమం ప్రకారం ఎక్కువ ధనాత్మక విచలనాన్ని చూపించే ద్రావణాలను ''కనిష్ఠ ఉష్ణోగ్రత వద్ద మరిగే ఎజియోట్రోప్ మిశ్రమం"అంటారు.
ఉదా: ఇథనోల్ - నీరు మిశ్రమం.
డాల్టన్ పాక్షిక పీడనాల నియమం ప్రకారం, ద్రావణ ప్రావస్థ మొత్తం పీడనం (Pమొత్తం), ఘటక వాయువుల పాక్షిక పీడనాల మొత్తానికి సమానం.
    Pమొత్తం = p1 + p2
    = x1p1º + x2p2º

సజల ద్రావణాలు, ఆదర్శ ద్రావణాలు, అబాష్పశీలి ద్రావితం ఉన్న ద్రావణాలు, ద్రావితం అయనీకరణం లేదా సహచరితం చెందనప్పుడు ఈ నియమం వర్తిస్తుంది.
        కొన్ని సందర్భాల్లో విలీన ద్రావణ ధర్మాలు ద్రావితం స్వభావంపై కాకుండా కేవలం వాటి సంఖ్య మీదే ఆధారపడి ఉంటాయి. ఇలాంటి ధర్మాలను 'కణాధార ధర్మాలు' అంటారు.
అవి:(a) సాపేక్ష బాష్పపీడన నిమ్నత.
       (b) బాష్పీభవన స్థాన ఉన్నతి (ΔTb): ద్రావణం బాష్పీభవన స్థానానికి (Tb), శుద్ధ ద్రావణి బాష్పీభవన స్థానాని(Tb0 )కి మధ్య ఉండే భేదం. 
              ΔTb = Tb − Tb0         
               ΔTb = Kb . m

           
ఇక్కడ w1, w2 వరుసగా ద్రావణి, ద్రావితాల భారాలు.

 M2 = ద్రావితం మోలార్ ద్రవ్యరాశి.


Kb (మోలాల్ ఉన్నతి స్థిరాంకం): ఒక మోలాల్ ద్రావణం ప్రదర్శించే బాష్పీభవన స్థాన ఉన్నతి.

c) ఘనీభవన స్థాన నిమ్నతి (ΔTf): శుద్ధ ద్రావణి ఘనీభవన స్థానానికి (Tf0), ద్రావణం ఘనీభవన స్థానాలకు(Tf) మధ్య ఉండే భేదం. 
       
  ఇక్కడ w1, w2 వరుసగా ద్రావణి, ద్రావితాల భారాలు.
 M2 = ద్రావితం మోలార్ ద్రవ్యరాశి.
Kf (మోల్ నిమ్నతి స్థిరాంకం): ఒక మోలాల్ ద్రావణం ప్రదర్శించే ఘనీభవన నిమ్నతి. ఇది ద్రావిత రసాయన స్వభావంపై ఆధారపడదు. కానీ ద్రావణి రసాయన స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.


d) ద్రవాభిసరణ పీడనం(π): ద్రావణిని అర్ధ ప్రవేశ్యక పొర ద్వారా, ద్రావణంలోకి ప్రవహించకుండా నిరోధించడానికి ద్రావణంపై ప్రయోగించాల్సిన పీడనం. π = C.R.T.
 ఒకే ద్రవాభిసరణ పీడనాన్ని కలిగి (ఒకే ఉష్ణోగ్రత వద్ద) ఉండే విభిన్న ద్రావణాలను 'ఐసోటోనిక్ ద్రావణాలు' అంటారు. 0.9%  NaCl (సెలైన్) ద్రావణం, రక్తంతో ఐసోటోనిక్‌గా ఉంటుంది.
అధిక ద్రవాభిసరణ పీడనం (< 0.9%  NaCl ) ఉండే ద్రావణాన్ని 'హైపోటోనిక్' ద్రావణం అంటారు.
అల్ప ద్రవాభిసరణ పీడనం (> 0.9%   NaCl ) ఉండే ద్రావణాన్ని 'హైపర్‌టోనిక్ ద్రావణం' అంటారు. జీవకణం లోపలి, బయటి ద్రవాల ద్రవాభిసరణ పీడనాలు సమానం కాకపోతే 'హెమోలిసిస్' (కణం బయటి ద్రవం కణంలోకి చొచ్చుకు వచ్చి కణం ఉబ్బి, చివరకు పగిలిపోతుంది), 'ప్లాస్మాలిసిస్' (కణం లోపలిద్రవం బయటకు వెళ్లి కణం కుంచించుకుపోయి చివరకు నాశనమవుతుంది) అనే రెండు దృగ్విషయాలు జరుగుతాయి.


Kb = మోలాల్ ఉన్నతి స్థిరాంకం (ఎబులియోస్కోపిక్ స్థిరాంకం).
Kf = మోలాల్ నిమ్నత స్థిరాంకం (క్రయోస్కోపిక్ స్థిరాంకం).


కణాధార ధర్మాలైన సాపేక్ష బాష్పీపీడన నిమ్నతిని ఆస్ట్‌వాల్డ్ గతిక పద్ధతిలో, బాష్పీభవన స్థాన ఉన్నతిని కాట్రెల్ పద్ధతిలో, ఘనీభవన స్థాన నిమ్నతిని రాష్ట్ పద్ధతిలో, ద్రవాభిసరణ పీడనాన్ని బర్క్‌లీ- హార్ట్లే పద్ధతిలో కనుక్కుని తద్వారా ద్రావితం మోలార్ ద్రవ్యరాశిని నిర్ణయించవచ్చు. రాష్ట్ పద్ధతిలో ద్రావితం, ద్రావణి (కర్పూరం, Kf అత్యధికం) రెండూ ఘనపదార్థాలే. 
       ఆదర్శ ద్రావణాలే కణాధార ధర్మాలను ప్రదర్శిస్తాయి. ద్రావణం గాఢత పెరిగే కొద్దీ, రౌల్ట్ నియమాన్ని పాటించకపోవడం అధికమవుతుంది. ఈ విచలనాలకు కారణం విఘటనం (కణాధార ధర్మం, కణాల సంఖ్య పెరగడం; 
i > 1) లేదా సహచరితం (కణాధార ధర్మం, కణాల సంఖ్య తగ్గడం, i < 1) కావడం. కణాధార ధర్మం, ద్రావితం మోలార్ ద్రవ్యరాశికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.అందువల్ల కణాధార ధర్మం నుంచి ద్రావితం మోలార్ ద్రవ్యరాశిని నిర్ణయిస్తే అది లెక్కించిన ద్రవ్యరాశి కంటే ఎక్కువగా లేదా తక్కువగా ఉంటుంది. ఈ హెచ్చు తగ్గులను నివారించడానికి వాంట్ హాఫ్ 'i' అనే అంశాన్ని ప్రవేశపెట్టాడు. ఈ కణాధార ధర్మాలను ప్రయోగ పూర్వకంగా నిర్ణయించేటప్పుడు 'i' ను కూడా పరిగణనలోకి తీసుకుంటే
     ΔTb = i . Kb . m               ΔTf = i . Kf . m        π = i . CRT అవుతాయి.   ఆదర్శ ద్రావణాలకు i = 1
       i = వాంట్‌హాఫ్ గుణకం


బాష్పీభవన స్థాన ఉన్నతి = i.Kb.m
ఘనీభవన స్థాన నిమ్నత = i.Kf.m

Posted Date : 02-11-2020

గమనిక : ప్రతిభ.ఈనాడు.నెట్‌లో కనిపించే వ్యాపార ప్రకటనలు వివిధ దేశాల్లోని వ్యాపారులు, సంస్థల నుంచి వస్తాయి. మరి కొన్ని ప్రకటనలు పాఠకుల అభిరుచి మేరకు కృత్రిమ మేధస్సు సాంకేతికత సాయంతో ప్రదర్శితమవుతుంటాయి. ఆ ప్రకటనల్లోని ఉత్పత్తులను లేదా సేవలను పాఠకులు స్వయంగా విచారించుకొని, జాగ్రత్తగా పరిశీలించి కొనుక్కోవాలి లేదా వినియోగించుకోవాలి. వాటి నాణ్యత లేదా లోపాలతో ఈనాడు యాజమాన్యానికి ఎలాంటి సంబంధం లేదు. ఈ విషయంలో ఉత్తర ప్రత్యుత్తరాలకు, ఈ-మెయిల్స్ కి, ఇంకా ఇతర రూపాల్లో సమాచార మార్పిడికి తావు లేదు. ఫిర్యాదులు స్వీకరించడం కుదరదు. పాఠకులు గమనించి, సహకరించాలని మనవి.

ప్రత్యేక కథనాలు

మరిన్ని

విద్యా ఉద్యోగ సమాచారం

మరిన్ని
 

లేటెస్ట్ నోటిఫికేష‌న్స్‌