Chemistryभौतिक रसायन विज्ञानA-Level
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परासरण दाब

परासरण दाब को सांद्रता और तापमान से संबंधित करें।

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Core idea

Overview

परासरण दाब वह हाइड्रोस्टैटिक दबाव है जो एक अर्धपारगम्य झिल्ली के पार विलायक के शुद्ध प्रवाह को रोकने के लिए आवश्यक होता है, जो एक अधिक केंद्रित घोल में जाता है। एक सहधर्मी गुण के रूप में, यह केवल घोल में मौजूद विलेय कणों की संख्या पर निर्भर करता है, उनकी रासायनिक पहचान की परवाह किए बिना।

When to use: जब तनु घोलों का विश्लेषण करते हैं जहां विलेय आदर्श रूप से व्यवहार करता है, तो इस समीकरण को लागू करें। यह बड़े मैक्रोमोलेक्यूल्स, जैसे प्रोटीन या पॉलिमर के दाढ़ द्रव्यमान को निर्धारित करने और जैविक तरल पदार्थों की आइसोटोनिसिटी की गणना के लिए प्राथमिक उपकरण है।

Why it matters: परासरण दाब कोशिकीय अखंडता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है और पौधे की जड़ों में पानी के अवशोषण जैसी आवश्यक जैविक प्रक्रियाओं को संचालित करता है। उद्योग में, विपरीत परासरण के माध्यम से अलवणीकरण और सुरक्षित अंतःशिरा दवाओं के विकास के लिए इस दबाव को समझना महत्वपूर्ण है।

Symbols

Variables

i = van 't Hoff factor, C = Concentration, R = Gas Constant, T = Temperature, = Osmotic Pressure

van 't Hoff factor
Variable
Concentration
Gas Constant
Temperature
Osmotic Pressure
bar

Walkthrough

Derivation

सूत्र: परासरणी दाब

आदर्श गैस नियम के समान एक समीकरण का उपयोग करके एक आदर्श तनु विलयन का परासरणी दाब देता है।

  • विलयन तनु है और आदर्श रूप से व्यवहार करता है।
1

वैन 'ट हॉफ समीकरण बताएँ:

परासरणी दाब कण कारक i, सांद्रता c, गैस स्थिरांक R, और तापमान T पर निर्भर करता है।

Result

Source: Standard curriculum — A-Level Chemistry (Colligative properties)

Free formulas

Rearrangements

Solve for

मुझे विषय बनाओ

सटीक प्रतीकात्मक पुनर्व्यवस्था i के लिए नियतात्मक रूप से उत्पन्न हुई।

Difficulty: 3/5

Solve for

C को विषय बनाएं

सी के लिए नियतात्मक रूप से उत्पन्न सटीक प्रतीकात्मक पुनर्व्यवस्था।

Difficulty: 3/5

Solve for

आर को विषय बनाएं

आर के लिए नियतात्मक रूप से उत्पन्न सटीक प्रतीकात्मक पुनर्व्यवस्था।

Difficulty: 3/5

Solve for

टी को विषय बनाएं

टी के लिए नियतात्मक रूप से उत्पन्न सटीक प्रतीकात्मक पुनर्व्यवस्था।

Difficulty: 3/5

Solve for

पाई को विषय बनाएं

पाई के लिए नियतात्मक रूप से उत्पन्न सटीक प्रतीकात्मक पुनर्व्यवस्था।

Difficulty: 2/5

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Why it behaves this way

Intuition

एक अर्धपारगम्य बाधा की कल्पना करें जो एक शुद्ध विलायक को एक विलयन से अलग करती है; विलायक अणु स्वाभाविक रूप से बाधा के माध्यम से विलयन में चले जाते हैं, जिससे गैस अणुओं के एक कंटेनर पर दबाव डालने के समान एक दबाव अंतर पैदा होता है।

Term
एक विलयन में शुद्ध विलायक के शुद्ध प्रवाह को रोकने के लिए आवश्यक हाइड्रोस्टेटिक दाब।
यह सांद्रित विलयन द्वारा शुद्ध विलायक को आकर्षित करने के लिए डाला गया 'चूषण' दाब है, या इस प्रक्रिया को रोकने के लिए आवश्यक बाह्य दाब है।
Term
वैन 'ट हॉफ कारक, जो विलयन में विलेय की प्रति सूत्र इकाई उत्पन्न कणों (आयनों या अणुओं) की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है।
यह उन प्रभावी 'टुकड़ों' की संख्या के लिए जिम्मेदार है जो संयोजी गुण में योगदान करते हैं; अधिक टुकड़े मतलब अधिक परासरणी प्रभाव।
Term
विलयन में विलेय की मोलर सांद्रता (मोलरता)।
यह प्रति इकाई आयतन विलेय कणों की संख्या को सीधे दर्शाता है; उच्च सांद्रता का मतलब अधिक कण हैं जो परासरणी 'खींच' डालते हैं।
Term
आदर्श गैस स्थिरांक, एक मौलिक भौतिक स्थिरांक जो ऊर्जा, तापमान और पदार्थ की मात्रा को जोड़ता है।
एक सार्वभौमिक स्केलिंग कारक जो अणुओं की तापीय ऊर्जा को उनके द्वारा डाले गए दाब से जोड़ता है।
Term
केल्विन में विलयन का निरपेक्ष तापमान।
उच्च तापमान विलायक अणुओं की गतिज ऊर्जा को बढ़ाता है, झिल्ली के पार उनकी गति की प्रवृत्ति को बढ़ाता है, जिससे परासरणी दाब बढ़ता है।

Free study cues

Insight

Canonical usage

This equation is canonically used to calculate osmotic pressure in Pascals (Pa) or atmospheres (atm), by ensuring consistent unit choices for the ideal gas constant (R), molar concentration (C), and absolute temperature

Ballpark figures

  • Quantity:
  • Quantity:

One free problem

Practice Problem

एक जैव रसायनज्ञ 298.15 K के प्रयोगशाला तापमान पर ग्लूकोज (एक गैर-इलेक्ट्रोलाइट) का 0.50 M घोल तैयार करता है। वायुमंडल में परासरण दाब (Pi) की गणना करें।

Hint: चूंकि ग्लूकोज पानी में आयनित नहीं होता है, वैन'ट हॉफ कारक बिल्कुल 1 है।

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

Where it shows up

Real-World Context

विपरीत परासरण जल शोधन के लिए आवश्यक दबाव की गणना। के संदर्भ में, परासरण दाब मापों को ऐसी मान में बदलने के लिए इस्तेमाल होता है जिसे समझा जा सके। परिणाम इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह मापी गई मात्राओं को सांद्रता, उपज, ऊर्जा परिवर्तन, अभिक्रिया दर या संतुलन से जोड़ने में मदद करता है।

Study smarter

Tips

  • सेल्सियस तापमान को 273.15 जोड़कर केल्विन में बदलें।
  • विलेय आयनों में विघटित होता है या नहीं, इसके आधार पर वैन'ट हॉफ कारक (i) की जांच करें।
  • गैस स्थिरांक R (आमतौर पर 0.08206 L·atm/mol·K) की इकाइयों को दबाव इकाइयों से मिलाएं।
  • सुनिश्चित करें कि सांद्रता C मोलरता (mol/L) में व्यक्त की गई है।

Avoid these traps

Common Mistakes

  • इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए वैन'ट हॉफ कारक को भूल जाना।
  • गलत R इकाइयों का उपयोग करना।

Common questions

Frequently Asked Questions

आदर्श गैस नियम के समान एक समीकरण का उपयोग करके एक आदर्श तनु विलयन का परासरणी दाब देता है।

जब तनु घोलों का विश्लेषण करते हैं जहां विलेय आदर्श रूप से व्यवहार करता है, तो इस समीकरण को लागू करें। यह बड़े मैक्रोमोलेक्यूल्स, जैसे प्रोटीन या पॉलिमर के दाढ़ द्रव्यमान को निर्धारित करने और जैविक तरल पदार्थों की आइसोटोनिसिटी की गणना के लिए प्राथमिक उपकरण है।

परासरण दाब कोशिकीय अखंडता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है और पौधे की जड़ों में पानी के अवशोषण जैसी आवश्यक जैविक प्रक्रियाओं को संचालित करता है। उद्योग में, विपरीत परासरण के माध्यम से अलवणीकरण और सुरक्षित अंतःशिरा दवाओं के विकास के लिए इस दबाव को समझना महत्वपूर्ण है।

इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए वैन'ट हॉफ कारक को भूल जाना। गलत R इकाइयों का उपयोग करना।

विपरीत परासरण जल शोधन के लिए आवश्यक दबाव की गणना। के संदर्भ में, परासरण दाब मापों को ऐसी मान में बदलने के लिए इस्तेमाल होता है जिसे समझा जा सके। परिणाम इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह मापी गई मात्राओं को सांद्रता, उपज, ऊर्जा परिवर्तन, अभिक्रिया दर या संतुलन से जोड़ने में मदद करता है।

सेल्सियस तापमान को 273.15 जोड़कर केल्विन में बदलें। विलेय आयनों में विघटित होता है या नहीं, इसके आधार पर वैन'ट हॉफ कारक (i) की जांच करें। गैस स्थिरांक R (आमतौर पर 0.08206 L·atm/mol·K) की इकाइयों को दबाव इकाइयों से मिलाएं। सुनिश्चित करें कि सांद्रता C मोलरता (mol/L) में व्यक्त की गई है।

References

Sources

  1. Atkins' Physical Chemistry
  2. IUPAC Gold Book: Osmotic pressure
  3. Wikipedia: Osmotic pressure
  4. Bird, Stewart, Lightfood - Transport Phenomena
  5. NIST CODATA
  6. IUPAC Gold Book
  7. Atkins' Physical Chemistry (11th ed.)
  8. Halliday, Resnick, and Walker, Fundamentals of Physics (11th ed.)