वांट हाफ का नियम, गुणांक, अनुप्रयोग व परिभाषा क्या है?

वांट हाफ का नियम, गुणांक, अनुप्रयोग व परिभाषा क्या है

किसी घोल में मौजूद विलेय अलग हो जाता है या संबद्ध हो जाता है, तो कोलिगेटिव गुणों का प्रेक्षित मूल्य सैद्धांतिक रूप से परिकलित मान से भिन्न है। इस असामान्यता को वान्ट हॉफ कारक (i) के संदर्भ में समझाया जा सकता है। वैन ‘टी हॉफ फैक्टर ( i )(डच केमिस्ट जैकबस हेनरिकस वांट हाफ के नाम पर) आसमाटिक दबाव (osmotic pressure), वाष्प दबाव में सापेक्ष कमी, क्वथनांक ऊंचाई और हिमांक-बिंदु जैसे संपार्श्विक गुणों (कोलैटरल प्रॉपर्टी) पर एक विलेय (Fusion) के प्रभाव का एक उपाय है।

डि-प्रेशन वांट हाफ कारक पदार्थ के घुलने पर उत्पन्न कणों की वास्तविक सांद्रता और उसके द्रव्यमान से परिकलित पदार्थ की सांद्रता के बीच का अनुपात है। पानी में घुले अधिकांश गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, वैन टी हॉफ कारक अनिवार्य रूप से 1 है।

पानी में घुलने वाले अधिकांश आयनिक यौगिकों के लिए, वैन टी हॉफ कारक पदार्थ की सूत्र इकाई में असतत आयनों की संख्या के बराबर होता है। यह केवल आदर्श विलयनों के लिए सत्य है, क्योंकि कभी-कभी विलयन में आयन युग्मन होता है। किसी दिए गए पल में आयनों का एक छोटा प्रतिशत जोड़ा जाता है और एक कण के रूप में गिना जाता है। सभी इलेक्ट्रोलाइट समाधानों में कुछ हद तक आयन युग्मन होता है। यह मापा वैन टी हॉफ कारक को एक आदर्श समाधान में अनुमानित से कम होने का कारण बनता है। वैन टी हॉफ कारक के लिए विचलन सबसे अधिक होता है जहां आयनों में कई चार्ज होते हैं।

वैन्ट हॉफ कारक विलयन के सहसंयोजक गुणों पर विलेय के प्रभाव पर अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। इसे ‘i’ चिन्ह से प्रदर्शित किया जाता है। वैंट हॉफ कारक (van’t hoff factor) को कणों की सांद्रता के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जब किसी पदार्थ को द्रव्यमान द्वारा पदार्थ की एकाग्रता में भंग कर दिया जाता है।

वांट हाफ का नियम, गुणांक, अनुप्रयोग व परिभाषा क्या है
वांट हाफ का नियम, गुणांक, अनुप्रयोग व परिभाषा क्या है

वांट हाफ का गुणांक

वांट हाफ: समान सांद्रता वाले विद्युत अपघटय और विद्युत अनपघटय के अणुसंख्य गुणधर्मो की तुलना करने पर ज्ञात होता है कि विद्युत अपघटन का परासरण दाब, वाष्प दाब में कमी, हिमांक में, अवनमन और क्वथनांक का उन्नयन वैद्युत अनपघटय (non electrolyte) पदार्थों की अपेक्षा अधिक होता है। वांट हाफ ने इन दोनों प्रकार के पदार्थों के अणुसंख्य गुणधर्म को निम्न गुणांक ( i ) द्वारा व्यक्त किया, जिसे वाण्ट हाफ गुणांक (van’t hoff factor) कहते हैं।

i =    संपार्श्विक गुणों का अवलोकन मूल्य  
        संपार्श्विक गुणों का सैद्धांतिक मूल्य

i =    विलेय कणों की प्रेक्षित संख्या  
        विलेय कणों की सैद्धांतिक संख्या 


i =     विलेय का सैद्धांतिक आणविक द्रव्यमान   
        विलेय का प्रेक्षित आणविक द्रव्यमान

अगर i>1 , कहा जाता है कि अणु अलग हो गए हैं।
अगर i=1 , अणु न तो जुड़े हैं और न ही अलग हैं।
अगर i<1 , अणु जुड़े हुए हैं।

असामान्यताओं की अवधारणा को समझने के लिए, वैन्ट हॉफ (van’t hoff) ने वैंट हॉफ कारक नामक एक कारक पेश किया। इस कारक का उपयोग विलेय के दाढ़ द्रव्यमान की गणना करते समय पृथक्करण और संघ की समस्या को हल करने के लिए किया जाता है। गुणनखंड को ‘i’ से निरूपित किया जाता है और यह तब प्राप्त होता है जब सामान्य द्रव्यमान या अपेक्षित मान को असामान्य द्रव्यमान से विभाजित किया जाता है।

वांट हाफ का नियम (van ‘t hoff law)

इस नियम के अनुसार किसी स्थिर परासरण दाब के विलयन का आयतन उसके परम ताप के समानुपाती होता है। अब यदि आप आसमाटिक दबाव और बॉयल, चार्ल्स और गे लुसाक के नियमों पर आधारित वांट हाफ का नियम के बारे में बात कर रहे हैं, तो आपका उत्तर इस प्रकार है: वान्ट हॉफ सिद्धांत का वर्णन है कि तनु विलयन में पदार्थ आदर्श गैस नियमों का पालन करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप आसमाटिक दबाव सूत्र π = (n/V)RT = [Ci]RT होता है जहाँ R गैस स्थिरांक है, T पूर्ण तापमान है, और [Ci] तनु विलयन में विलेय I की दाढ़ सांद्रता।

i=\alpha n+(1-\alpha)
Formula

किसी विलयन का आसमाटिक दबाव उसके तापमान, आदर्श गैस स्थिरांक और उसकी विलेय सांद्रता के गुणनफल के बराबर होता है

वैंटहॉफ इज़ोटेर्म

इसे बॉयल-वेंट’हॉफ कानून में समझाया गया है, जो कहता है कि स्थिर तापमान पर, आसमाटिक दबाव तरल के आयतन के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

वैंटहॉफ इसोचोर

आदर्श गैस समीकरण के इस नियम के अनुसार, कोई आइसोकोर संभव नहीं है क्योंकि वहां दबाव स्थिर या बनाए नहीं रखा जा सकता है।

वांट हाफ के अनुप्रयोग (van ‘t hoff equation)

असामान्य मानो की व्याख्या करने के लिए वान्टहॉफ (van’t hoff) ने एक नए गुणांक का समावेश किया जिसे वान्टहॉफ गुणांक कहते है इसे i से व्यक्त करते है। विलेय के प्रेक्षित मोल तथा सैद्धांतिक मोल के अनुपात को वान्टहॉफ गुणांक कहते है।

एक थर्मोडायनामिक प्रणाली में राज्य कार्यों में परिवर्तन का पता लगाने के लिए वांट हाफ समीकरण का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। वैन टी हॉफ प्लॉट, जो इस समीकरण से प्राप्त हुआ है, विशेष रूप से एक रासायनिक प्रतिक्रिया के एन्थैल्पी और एन्ट्रॉपी में परिवर्तन का अनुमान लगाने में प्रभावी है।

वांट हाफ की परिभाषा (van ‘t hoff definition)

पानी में घुले अधिकांश गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, वैन टी हॉफ कारक अनिवार्य रूप से 1 है। पानी में घुलने वाले अधिकांश आयनिक यौगिकों के लिए, वैन टी हॉफ कारक पदार्थ की एक सूत्र इकाई में असतत आयनों की संख्या के बराबर होता है। यह केवल आदर्श विलयनों के लिए सत्य है, क्योंकि कभी-कभी विलयन में आयन युग्मन होता है।

गणितीय रूप से, कारक का प्रतिनिधित्व किया जाता है, i = सामान्य दाढ़ द्रव्यमान/असामान्य दाढ़ द्रव्यमान या i = मनाया या अपेक्षित संपार्श्विक गुण/गणना की गई संपार्श्विक गुण या i = पृथक्करण के बाद कणों में कुल मोल या पृथक्करण से पहले कणों में संघ/कुल मोल या संगठन।

\frac {d}{dT} \ln {K_{eq}}= \frac {\Delta H^\ominus}{RT^2}
Van ‘t Hoff equation

R= आदर्श गैस स्थिरांक
Δ Ho = मानक थैलीपी परिवर्तन
Keq = संतुलन स्थिरांक
T = पूर्ण तापमान

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