Colligative Properties and Determination of Molar Mass MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Colligative Properties and Determination of Molar Mass - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संकल्पना:

क्वथनांक में उन्नयन

• जब किसी विलयन में एक अवाष्पशील विलेय मिलाया जाता है, तो विलयन का क्वथनांक बढ़ जाता है। इस घटना को क्वथनांक में उन्नयन के रूप में जाना जाता है।
• क्वथनांक में उन्नयन (ΔTb) विलयन की मोललता और वांट हॉफ गुणांक (i) के समानुपाती होता है, जो निम्न द्वारा दिया जाता है:

  ΔTb = i x Kb x m

• यहाँ:
  • i = वांट हॉफ गुणांक (कणों की संख्या जिसमें विलेय वियोजित होता है)।
  • Kb = क्वथनांक उन्नयन स्थिरांक।
  • m = विलयन की मोललता।

व्याख्या:

• दिए गए विलेयों के लिए वांट हॉफ गुणांक:
  • यूरिया (0.01 M): वियोजित नहीं होता है, i = 1।
  • KNO₃ (0.01 M): K⁺ और NO₃⁻ में वियोजित होता है, i = 2।
  • Na₂SO₄ (0.01 M): 2 Na⁺ और SO₄²⁻ में वियोजित होता है, i = 3।
  • C₆H₁₂O₆ (0.015 M): वियोजित नहीं होता है, i = 1।
• सूत्र ΔTb = i x Kb x m के आधार पर:
  • उच्च i क्वथनांक में अधिक उन्नयन की ओर ले जाता है।
  • Na₂SO₄ (i = 3) विलयनों में उच्चतम क्वथनांक प्रदर्शित करेगा।

इसलिए, 0.01 M Na₂SO₄ वाला विलयन उच्चतम क्वथनांक प्रदर्शित करेगा।

व्याख्या:

किसी विलयन के क्वथनांक का उन्नयन विलयन में विलेय कणों की सांद्रता पर निर्भर करता है। विलयन में विलेय कणों की संख्या जितनी अधिक होगी, क्वथनांक में उन्नयन उतना ही अधिक होगा।

क्वथनांक में उन्नयन ∝ i × M

दिए गए यौगिक और उनके संबंधित जलीय विलयन हैं

\(\begin{array}{lc|c} & \text { Solute } & \mathrm{i} \\ \hline \text { A. } & \mathrm{C}_6 \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_6 & 1 \\ \text { B. } & \mathrm{NaCl} & 2 \\ \text { C. } & \mathrm{MgCl}_2 & 3 \\ \text { D. } & \mathrm{AlCl}_3 & 4 \\ \text { E. } & \mathrm{Al}_2\left(\mathrm{SO}_4\right)_3 & 5 \end{array}\)

क्वथनांक में उन्नयन का क्रम

E > D > C > B > A

अवधारणा:

क्वथनांक उन्नयन और वांट हॉफ गुणांक

• क्वथनांक उन्नयन एक कोलिगेटिव गुण है, जिसका अर्थ है कि यह विलयन में विलेय कणों की संख्या पर निर्भर करता है, विलेय की प्रकृति पर नहीं।
• क्वथनांक उन्नयन के लिए समीकरण है:
  • \(\Delta T_b = i \cdot K_b \cdot m \)
  जहाँ:
  • \( \Delta T_b \) = क्वथनांक उन्नयन
  • \(i \) = वांट हॉफ गुणांक (विलेय द्वारा वियोजित कणों की संख्या)
  • \(K_b \) = क्वथनांकमापी स्थिरांक (विलायक पर निर्भर करता है)
  • \( m \) = मोललता (विलायक के प्रति किलोग्राम विलेय के मोल)
• वांट हॉफ गुणांक (\( i \)) विलेय द्वारा वियोजित आयनों की संख्या के साथ बढ़ता है।

व्याख्या:

• NaCl, 2 आयनों में वियोजित होता है: Na⁺ और Cl^-, इसलिए \(i = 2\) .
• ग्लूकोज विलयन में वियोजित नहीं होता है, इसलिए \(i = 1 \).
• MgCl_2, 3 आयनों में वियोजित होता है: Mg²⁺ और 2 Cl^-, इसलिए \(i = 3 \)
• AlCl₃, 4 आयनों में वियोजित होता है: Al³⁺ और 3 Cl^-, इसलिए \(i = 4 \)
• चूँकि सभी विलयनों की सांद्रता समान है (0.1 M), इसलिए सबसे अधिक वांट हॉफ गुणांक वाले विलेय का क्वथनांक उन्नयन सबसे अधिक होगा।

निष्कर्ष:

सही उत्तर विकल्प 4: 0.1 M AlCl3 (i = 4) है।

अवधारणा:

हिमांक अवनमन (ΔT_f) एक सामूहिक गुण है, जिसका अर्थ है कि यह विलयन में विलेय कणों की संख्या पर निर्भर करता है, न कि विलेय की प्रकृति पर। यह गुण तब देखा जाता है जब एक अस्थिर विलेय को विलायक में मिलाया जाता है, जिससे विलायक का हिमांक कम हो जाता है।

हिमांक अवनमन का सूत्र है: ΔTf = i × Kf × m, जहाँ i वैन 'ट हॉफ गुणांक है, K_f क्रायोस्कोपिक स्थिरांक है, और m विलयन की मोललता है।

व्याख्या:

• कथन (A): पानी में एथिलीन ग्लाइकॉल (अस्थिर) मिलाने से पानी का हिमांक कम हो जाता है।

  • यह कथन सही है। पानी में एथिलीन ग्लाइकॉल मिलाने से विलयन में अधिक विलेय कण आ जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप विलयन का हिमांक कम हो जाता है।

• कारण (R): पानी में किसी भी पदार्थ को मिलाने से पानी का हिमांक कम हो जाता है।

  • यह कथन गलत है। केवल एक अस्थिर विलेय को मिलाने से ही हिमांक अवनमन होगा। कुछ पदार्थ घुल नहीं सकते हैं या कुछ स्थितियों में हिमांक को बढ़ा भी सकते हैं।

निष्कर्ष:

इसलिए, सही कथन A सही है लेकिन R गलत है।

अवधारणा:

अणुसंख्य गुणधर्म विलयन के वे गुण हैं जो विलेय कणों की संख्या पर निर्भर करते हैं, लेकिन उनकी प्रकृति पर नहीं। इन गुणों में क्वथनांक उन्नयन, हिमांक अवनमन, वाष्प दाब में कमी और परासरण दाब शामिल हैं। गहन गुणधर्म वे गुण हैं जो पदार्थ की मात्रा पर निर्भर नहीं करते हैं।

व्याख्या:

• कथन I: परासरण दाब को छोड़कर, अन्य सभी अणुसंख्य गुणधर्म विलायक की प्रकृति पर निर्भर करते हैं।

  • यह कथन गलत है क्योंकि सभी अणुसंख्य गुणधर्म, परासरण दाब सहित, विलयन में कणों की संख्या पर निर्भर करते हैं, न कि विलायक की प्रकृति पर।

• कथन II: अणुसंख्य गुणधर्म गहन गुणधर्म हैं।

  • यह कथन सही है क्योंकि अणुसंख्य गुणधर्म विलायक या विलेय की मात्रा पर निर्भर नहीं करते हैं, बल्कि उनकी मात्रा के अनुपात पर निर्भर करते हैं।

निष्कर्ष:

इसलिए, सही विकल्प कथन I गलत है, लेकिन कथन II सही है।

व्याख्या:

किसी विलयन के क्वथनांक का उन्नयन विलयन में विलेय कणों की सांद्रता पर निर्भर करता है। विलयन में विलेय कणों की संख्या जितनी अधिक होगी, क्वथनांक में उन्नयन उतना ही अधिक होगा।

क्वथनांक में उन्नयन ∝ i × M

दिए गए यौगिक और उनके संबंधित जलीय विलयन हैं

\(\begin{array}{lc|c} & \text { Solute } & \mathrm{i} \\ \hline \text { A. } & \mathrm{C}_6 \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_6 & 1 \\ \text { B. } & \mathrm{NaCl} & 2 \\ \text { C. } & \mathrm{MgCl}_2 & 3 \\ \text { D. } & \mathrm{AlCl}_3 & 4 \\ \text { E. } & \mathrm{Al}_2\left(\mathrm{SO}_4\right)_3 & 5 \end{array}\)

क्वथनांक में उन्नयन का क्रम

E > D > C > B > A

संकल्पना:

क्वथनांक में उन्नयन

• जब किसी विलयन में एक अवाष्पशील विलेय मिलाया जाता है, तो विलयन का क्वथनांक बढ़ जाता है। इस घटना को क्वथनांक में उन्नयन के रूप में जाना जाता है।
• क्वथनांक में उन्नयन (ΔTb) विलयन की मोललता और वांट हॉफ गुणांक (i) के समानुपाती होता है, जो निम्न द्वारा दिया जाता है:

  ΔTb = i x Kb x m

• यहाँ:
  • i = वांट हॉफ गुणांक (कणों की संख्या जिसमें विलेय वियोजित होता है)।
  • Kb = क्वथनांक उन्नयन स्थिरांक।
  • m = विलयन की मोललता।

व्याख्या:

• दिए गए विलेयों के लिए वांट हॉफ गुणांक:
  • यूरिया (0.01 M): वियोजित नहीं होता है, i = 1।
  • KNO₃ (0.01 M): K⁺ और NO₃⁻ में वियोजित होता है, i = 2।
  • Na₂SO₄ (0.01 M): 2 Na⁺ और SO₄²⁻ में वियोजित होता है, i = 3।
  • C₆H₁₂O₆ (0.015 M): वियोजित नहीं होता है, i = 1।
• सूत्र ΔTb = i x Kb x m के आधार पर:
  • उच्च i क्वथनांक में अधिक उन्नयन की ओर ले जाता है।
  • Na₂SO₄ (i = 3) विलयनों में उच्चतम क्वथनांक प्रदर्शित करेगा।

इसलिए, 0.01 M Na₂SO₄ वाला विलयन उच्चतम क्वथनांक प्रदर्शित करेगा।

व्याख्या:-:

शीतलक और शीतलन विधियाँ

• शीतलन के उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाने वाले विभिन्न पदार्थों और मिश्रणों में अलग-अलग न्यूनतम तापमान तक पहुँचा जा सकता है।
• आम तौर पर उपयोग किए जाने वाले शीतलन मिश्रण और उनके अनुमानित तापमान:
  • ईथर + ड्राई आइस:
    • आमतौर पर उपयोग नहीं किया जाता है या अत्यधिक कम तापमान तक पहुँचने के लिए इष्टतम नहीं है।
  • NH₄Cl (अमोनियम क्लोराइड):
    • आमतौर पर शीतलन पैक में उपयोग किया जाता है और अत्यधिक कम तापमान के लिए नहीं।
  • एसीटोन + ड्राई आइस:
    • यह मिश्रण लगभग -78 °C तापमान तक पहुँच सकता है।
  • CaCl₂.2H₂O (कैल्शियम क्लोराइड डाइहाइड्रेट):
    • अक्सर शीतलन मिश्रणों में उपयोग किया जाता है, लेकिन सामान्य साधनों द्वारा प्राप्त किए जा सकने वाले सबसे कम तापमान के लिए नहीं।

सबसे कम तापमान तक पहुँचने वाला मिश्रण एसीटोन + ड्राई आइस है। 

व्याख्या:

किसी विलयन के क्वथनांक का उन्नयन विलयन में विलेय कणों की सांद्रता पर निर्भर करता है। विलयन में विलेय कणों की संख्या जितनी अधिक होगी, क्वथनांक में उन्नयन उतना ही अधिक होगा।

क्वथनांक में उन्नयन ∝ i × M

दिए गए यौगिक और उनके संबंधित जलीय विलयन हैं

\(\begin{array}{lc|c} & \text { Solute } & \mathrm{i} \\ \hline \text { A. } & \mathrm{C}_6 \mathrm{H}_{12} \mathrm{O}_6 & 1 \\ \text { B. } & \mathrm{NaCl} & 2 \\ \text { C. } & \mathrm{MgCl}_2 & 3 \\ \text { D. } & \mathrm{AlCl}_3 & 4 \\ \text { E. } & \mathrm{Al}_2\left(\mathrm{SO}_4\right)_3 & 5 \end{array}\)

क्वथनांक में उन्नयन का क्रम

E > D > C > B > A

व्याख्या:

क्वथनांक में उन्नयन विलयन में उपस्थित विलेय कणों की संख्या पर निर्भर करता है। वांट हॉफ कारक के अनुसार, विलयन में विलेय कणों की संख्या निम्न द्वारा दी जाती है:

\(i =\;\frac{moles\; of\; solute\; particles\; in\; solution}{moles\; of\; solute\; dissolved}\)

आयनिक यौगिकों के लिए, i विलयन में वियोजन की सीमा पर निर्भर करता है, जबकि गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, i 1 है।

अब, दिए गए समाधान में प्रत्येक यौगिक पर विचार करें:

कथन A: NH2CONH2 एक गैर-इलेक्ट्रोलाइट है और विलयन में अलग नहीं होगा। इस प्रकार i का मान 1 है।

कथन B: AlCl3 एक आयनिक यौगिक है जो निम्न प्रकार से विलयन में चार आयनों (Al3⁺ और तीन Cl-) में वियोजित हो जाता है;

\(AlCl_{3}(aq)\rightleftharpoons Al^{3+}(aq) \;+3Cl^{-}(aq)\)

इस प्रकार, आयनों की कुल संख्या 4 या i =4 है

कथन C: Na2SO4 एक आयनिक यौगिक है जो तीन आयनों (दो Na⁺ और एक SO42-) में निम्नानुसार विघटित होता है;

\(Na_{2}SO_{4}(aq)\rightleftharpoons 2Na^{+}(aq)+SO_{4}^{2-}(aq)\)

इस प्रकार, आयनों की कुल संख्या 3 या i = 3 है

कथन D: Al2(SO4)3 एक आयनिक यौगिक है जो पाँच आयनों (दो Al3+ और तीन SO42-) में विलयन में इस प्रकार वियोजित होता है;

\(Al_{2}(SO_{4})_{3}(aq)\rightleftharpoons 2Al^{3+}(aq)+3SO_{4}^{2-}(aq)\)

इस प्रकार, आयनों की कुल संख्या 5 या i = 5 है

कथन E: NaCl एक आयनिक यौगिक है जो विलयन में दो आयनों (Na⁺ और Cl^- ) में इस प्रकार वियोजित होता है;  

\(NaCl(aq)\rightleftharpoons Na^{+}(aq)+Cl^{-}(aq)\)

अब, हम दिए गए यौगिकों को क्वथनांक में उन्नयन के घटते क्रम में इस प्रकार व्यवस्थित कर सकते हैं:

D > B > C > E > A

ऐसा इसलिए है क्योंकि i के उच्च मान वाले यौगिकों के विलयन में विलेय कणों की संख्या अधिक होगी, जिससे क्वथनांक में अधिक वृद्धि होगी।

निष्कर्ष:

इसलिए, विकल्प 4), D>B>C>E>A सही उत्तर है।

अवधारणा:

हिमांक अवनमन (ΔT_f) एक सामूहिक गुण है, जिसका अर्थ है कि यह विलयन में विलेय कणों की संख्या पर निर्भर करता है, न कि विलेय की प्रकृति पर। यह गुण तब देखा जाता है जब एक अस्थिर विलेय को विलायक में मिलाया जाता है, जिससे विलायक का हिमांक कम हो जाता है।

हिमांक अवनमन का सूत्र है: ΔTf = i × Kf × m, जहाँ i वैन 'ट हॉफ गुणांक है, K_f क्रायोस्कोपिक स्थिरांक है, और m विलयन की मोललता है।

व्याख्या:

• कथन (A): पानी में एथिलीन ग्लाइकॉल (अस्थिर) मिलाने से पानी का हिमांक कम हो जाता है।

  • यह कथन सही है। पानी में एथिलीन ग्लाइकॉल मिलाने से विलयन में अधिक विलेय कण आ जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप विलयन का हिमांक कम हो जाता है।

• कारण (R): पानी में किसी भी पदार्थ को मिलाने से पानी का हिमांक कम हो जाता है।

  • यह कथन गलत है। केवल एक अस्थिर विलेय को मिलाने से ही हिमांक अवनमन होगा। कुछ पदार्थ घुल नहीं सकते हैं या कुछ स्थितियों में हिमांक को बढ़ा भी सकते हैं।

निष्कर्ष:

इसलिए, सही कथन A सही है लेकिन R गलत है।

अवधारणा:

अणुसंख्य गुणधर्म विलयन के वे गुण हैं जो विलेय कणों की संख्या पर निर्भर करते हैं, लेकिन उनकी प्रकृति पर नहीं। इन गुणों में क्वथनांक उन्नयन, हिमांक अवनमन, वाष्प दाब में कमी और परासरण दाब शामिल हैं। गहन गुणधर्म वे गुण हैं जो पदार्थ की मात्रा पर निर्भर नहीं करते हैं।

व्याख्या:

• कथन I: परासरण दाब को छोड़कर, अन्य सभी अणुसंख्य गुणधर्म विलायक की प्रकृति पर निर्भर करते हैं।

  • यह कथन गलत है क्योंकि सभी अणुसंख्य गुणधर्म, परासरण दाब सहित, विलयन में कणों की संख्या पर निर्भर करते हैं, न कि विलायक की प्रकृति पर।

• कथन II: अणुसंख्य गुणधर्म गहन गुणधर्म हैं।

  • यह कथन सही है क्योंकि अणुसंख्य गुणधर्म विलायक या विलेय की मात्रा पर निर्भर नहीं करते हैं, बल्कि उनकी मात्रा के अनुपात पर निर्भर करते हैं।

निष्कर्ष:

इसलिए, सही विकल्प कथन I गलत है, लेकिन कथन II सही है।

अवधारणा:

क्वथनांक उन्नयन और वांट हॉफ गुणांक

• क्वथनांक उन्नयन एक कोलिगेटिव गुण है, जिसका अर्थ है कि यह विलयन में विलेय कणों की संख्या पर निर्भर करता है, विलेय की प्रकृति पर नहीं।
• क्वथनांक उन्नयन के लिए समीकरण है:
  • \(\Delta T_b = i \cdot K_b \cdot m \)
  जहाँ:
  • \( \Delta T_b \) = क्वथनांक उन्नयन
  • \(i \) = वांट हॉफ गुणांक (विलेय द्वारा वियोजित कणों की संख्या)
  • \(K_b \) = क्वथनांकमापी स्थिरांक (विलायक पर निर्भर करता है)
  • \( m \) = मोललता (विलायक के प्रति किलोग्राम विलेय के मोल)
• वांट हॉफ गुणांक (\( i \)) विलेय द्वारा वियोजित आयनों की संख्या के साथ बढ़ता है।

व्याख्या:

• NaCl, 2 आयनों में वियोजित होता है: Na⁺ और Cl^-, इसलिए \(i = 2\) .
• ग्लूकोज विलयन में वियोजित नहीं होता है, इसलिए \(i = 1 \).
• MgCl_2, 3 आयनों में वियोजित होता है: Mg²⁺ और 2 Cl^-, इसलिए \(i = 3 \)
• AlCl₃, 4 आयनों में वियोजित होता है: Al³⁺ और 3 Cl^-, इसलिए \(i = 4 \)
• चूँकि सभी विलयनों की सांद्रता समान है (0.1 M), इसलिए सबसे अधिक वांट हॉफ गुणांक वाले विलेय का क्वथनांक उन्नयन सबसे अधिक होगा।

निष्कर्ष:

सही उत्तर विकल्प 4: 0.1 M AlCl3 (i = 4) है।

अवधारणा:

गैस नियम

• PV = nRT
• जहाँ, P = दाब, V = आयतन, R = गैस स्थिरांक, T = तापमान, n = मोलर द्रव्यमान।
• पृथ्वी की ऊँचाई बढ़ने पर दाब घटता है।

व्याख्या:

गैस नियम से,

P ∝ T

• जैसा कि हम जानते हैं कि उच्च तुंगता पर दाब कम होता है और तापमान दाब के सीधे आनुपातिक होता है,
• इसलिए, समुद्र तल की तुलना में अधिक ऊँचाई पर वायुमंडलीय दाब कम होता है, इसलिए उच्च तुंगता पर जल 100°C से नीचे उबलता है।
• समुद्र तल पर 1.013 बार के दाब पर जल 100°C के तापमान पर उबलने लगता है।

उदाहरण -

• माउंट एवरेस्ट पर 8849 मीटर की ऊँचाई पर वायु दाब केवल 0.325 बार के आसपास है।
• इस काफी कम दाब के कारण, जल लगभग 71°C के तापमान पर उबलना शुरू हो जाता है।
• हालाँकि, चूँकि उबालने के दौरान तापमान और अधिक नहीं बढ़ता है, इसलिए आलू या पास्ता जैसे खाद्य पदार्थों को पकाने में काफी अधिक समय (क्योंकि अवस्था परिवर्तन के दौरान तापमान स्थिर रहता है।) लगता है। 

व्याख्या:

क्वथनांक में उन्नयन विलयन में उपस्थित विलेय कणों की संख्या पर निर्भर करता है। वांट हॉफ कारक के अनुसार, विलयन में विलेय कणों की संख्या निम्न द्वारा दी जाती है:

\(i =\;\frac{moles\; of\; solute\; particles\; in\; solution}{moles\; of\; solute\; dissolved}\)

आयनिक यौगिकों के लिए, i विलयन में वियोजन की सीमा पर निर्भर करता है, जबकि गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए, i 1 है।

अब, दिए गए समाधान में प्रत्येक यौगिक पर विचार करें:

कथन A: NH2CONH2 एक गैर-इलेक्ट्रोलाइट है और विलयन में अलग नहीं होगा। इस प्रकार i का मान 1 है।

कथन B: AlCl3 एक आयनिक यौगिक है जो निम्न प्रकार से विलयन में चार आयनों (Al3⁺ और तीन Cl-) में वियोजित हो जाता है;

\(AlCl_{3}(aq)\rightleftharpoons Al^{3+}(aq) \;+3Cl^{-}(aq)\)

इस प्रकार, आयनों की कुल संख्या 4 या i =4 है

कथन C: Na2SO4 एक आयनिक यौगिक है जो तीन आयनों (दो Na⁺ और एक SO42-) में निम्नानुसार विघटित होता है;

\(Na_{2}SO_{4}(aq)\rightleftharpoons 2Na^{+}(aq)+SO_{4}^{2-}(aq)\)

इस प्रकार, आयनों की कुल संख्या 3 या i = 3 है

कथन D: Al2(SO4)3 एक आयनिक यौगिक है जो पाँच आयनों (दो Al3+ और तीन SO42-) में विलयन में इस प्रकार वियोजित होता है;

\(Al_{2}(SO_{4})_{3}(aq)\rightleftharpoons 2Al^{3+}(aq)+3SO_{4}^{2-}(aq)\)

इस प्रकार, आयनों की कुल संख्या 5 या i = 5 है

कथन E: NaCl एक आयनिक यौगिक है जो विलयन में दो आयनों (Na⁺ और Cl^- ) में इस प्रकार वियोजित होता है;  

\(NaCl(aq)\rightleftharpoons Na^{+}(aq)+Cl^{-}(aq)\)

अब, हम दिए गए यौगिकों को क्वथनांक में उन्नयन के घटते क्रम में इस प्रकार व्यवस्थित कर सकते हैं:

D > B > C > E > A

ऐसा इसलिए है क्योंकि i के उच्च मान वाले यौगिकों के विलयन में विलेय कणों की संख्या अधिक होगी, जिससे क्वथनांक में अधिक वृद्धि होगी।

निष्कर्ष:

इसलिए, विकल्प 4), D>B>C>E>A सही उत्तर है।