কন্টেন্ট

• পদক্ষেপ
• পরামর্শ

আপনি কি কখনও কয়েক ঘন্টার জন্য রোদে এক বোতল জল রেখেছেন, তারপরে idাকনাটি খুলে একটি ছোট "পপ" শুনেছেন? এই শব্দ কারণ বাষ্পের চাপ কারণ বোতল মধ্যে। রসায়নে বাষ্পের চাপটি হ'ল চাপটি হ'ল বন্ধ পাত্রের প্রাচীরের উপর চাপ দেওয়া যেমন জাহাজের তরল বাষ্পীভূত হয় (একটি গ্যাসে পরিণত হয়)। পরিচিত তাপমাত্রায় বাষ্পের চাপ খুঁজে পেতে ক্লাসিয়াস-ক্ল্যাপাইরন সমীকরণটি ব্যবহার করুন: ln (পি 1 / পি 2) = (Δএইচ_vap/ আর) ((1 / টি 2) - (1 / টি 1).

পদক্ষেপ

পদ্ধতি 1 এর 1: ক্লজিয়াস-ক্ল্যাপাইরন সমীকরণটি ব্যবহার করুন

1. 

   ক্লাসিয়াস-ক্ল্যাপাইরন সমীকরণটি লিখুন। সময়ের সাথে সাথে বাষ্পের চাপের পরিবর্তনের বিষয়টি বিবেচনা করার সময়, বাষ্পের চাপ গণনার সূত্র হ'ল ক্লাউসিয়াস-ক্ল্যাপাইরন সমীকরণ (পদার্থবিজ্ঞানী রুডলফ ক্লাউসিয়াস এবং বেনোলেট পল -মাইল ক্লেপেয়রনের নামে নামকরণ)) পদার্থবিজ্ঞান এবং রসায়নের সাধারণ বাষ্প চাপ সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য এটি একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত সূত্র। সূত্রটি নিম্নরূপ লিখিত হয়েছে: ln (পি 1 / পি 2) = (Δএইচ_vap/ আর) ((1 / টি 2) - (1 / টি 1)। এই সূত্রে, ভেরিয়েবলগুলি উপস্থাপন করে:
   • Δএইচ_vap: তরল বাষ্পীভবন enthalpy। এই মানটি একটি রসায়ন পাঠ্যপুস্তকের শেষে সারণীতে পাওয়া যাবে।
   • আর: আদর্শ গ্যাস ধ্রুবক এবং 8,314 জে / (কে × মোল) এর সমান।
   • টি 1: যে তাপমাত্রায় বাষ্পচাপটি জানা থাকে (প্রাথমিক তাপমাত্রা)।
   • টি 2: যে তাপমাত্রায় বাষ্পের চাপ প্রয়োজন (চূড়ান্ত তাপমাত্রা)।
   • পি 1 এবং পি 2: তাপমাত্রা টি 1 এবং টি 2 এ সম্পর্কিত বাষ্পের চাপ।

2. 

   
   
   ভেরিয়েবলের জন্য পরিচিত মানগুলি প্রতিস্থাপন করুন। ক্লাসিয়াস-ক্ল্যাপাইরন সমীকরণটি বেশ জটিল দেখাচ্ছে কারণ অনেকগুলি বিভিন্ন ভেরিয়েবল রয়েছে, তবে সমস্যাটি পর্যাপ্ত তথ্য সরবরাহ করলে এটি খুব বেশি কঠিন নয়। বাষ্প চাপ সমস্যার সর্বাধিক প্রাথমিক আপনাকে তাপমাত্রার দুটি মান এবং চাপের একটি মূল্য বা চাপের দুটি মান এবং তাপমাত্রার একটি মান দেয় - আপনি যখন এই ডেটাগুলি করেন এটি সমাধান করা সহজ।
   • উদাহরণস্বরূপ, ধরুন 295 কে-তে তরল ধারক এবং 1 বায়ুমণ্ডলের (এটিএম) বাষ্পের চাপ সহ সমস্যাটি রয়েছে। প্রশ্ন হচ্ছে: 393 কে তাপমাত্রায় বাষ্প চাপটি কী? আমাদের তাপমাত্রার জন্য দুটি এবং চাপের জন্য একটি মান রয়েছে, তাই ক্লাসিয়াস-ক্ল্যাপাইরন সমীকরণটি ব্যবহার করে অবশিষ্ট চাপের জন্য সমাধান করা সম্ভব। ভেরিয়েবলগুলিতে মান স্থাপন করা, আমাদের আছে ln (1 / পি 2) = (Δএইচ_vap/ আর) ((1/393) - (1/295)).
   • ক্লাসিয়াস-ক্ল্যাপাইরন সমীকরণের জন্য আমাদের সর্বদা তাপমাত্রার মানটি ব্যবহার করতে হবে কেলভিন। আপনি যে কোনও চাপ মান ব্যবহার করতে পারেন, যতক্ষণ না এটি পি 1 এবং পি 2 উভয়ের জন্য একই ইউনিটে থাকে।

3. 

   
   
   ধ্রুবকগুলি প্রতিস্থাপন করুন। ক্লাসিয়াস-ক্ল্যাপাইরন সমীকরণের দুটি ধ্রুবক রয়েছে: আর এবং Δ এইচ_vap। আর সর্বদা 8,314 জে / (কে × মোল) এর সমান। তবে, ΔH_vap (উদ্বায়ী এন্থাল্পি) সমস্যার দ্বারা প্রদত্ত বাষ্পীয় তরলের ধরণের উপর নির্ভর করে। এই বলে, আপনি ΔH মানগুলি সন্ধান করতে পারেন_vap রসায়ন বা পদার্থ বিজ্ঞানের পাঠ্যপুস্তকের শেষে বিভিন্ন ধরণের পদার্থের জন্য বা এটি অনলাইনে সন্ধান করুন (উদাহরণস্বরূপ এখানে))
   • উপরের উদাহরণে, ধরে নিন তরলটি বিশুদ্ধ পানি। যদি সারণির মান H তে সন্ধান করে_vap, আমাদের ΔH আছে_vap পরিশোধিত জলের পরিমাণ প্রায় 40.65 কেজে / মোল। যেহেতু এইচ মানটি জোল ইউনিটগুলি ব্যবহার করে তাই আমাদের এটিকে রূপান্তর করতে হবে 40,650 জে / মোল।
   • সমীকরণের মধ্যে ধ্রুবক স্থাপন করা, আমাদের আছে ln (1 / পি 2) = (40,650 / 8,314) ((1/393) - (1/295)).

4. 

   
   
   সমীকরণটি সমাধান করুন। সমীকরণের ভেরিয়েবলগুলিতে আপনি সমস্ত মান সন্নিবেশ করানোর পরে, আমরা যে ভেরিয়েবলটি গণনা করি তা বাদ দিয়ে, সাধারণ বীজগণিত নীতি অনুসারে সমীকরণটি সমাধান করা চালিয়ে যান।
   • সমীকরণটি সমাধান করার সময় সবচেয়ে শক্ত বিন্দু (ln (1 / পি 2) = (40,650 / 8,314) ((1/393) - (1/295))) প্রাকৃতিক লোগারিদমিক ফাংশন (এলএন) প্রক্রিয়াজাতকরণ। প্রাকৃতিক লগ ফাংশনটি দূর করতে, সমীকরণের উভয় দিককে গাণিতিক ধ্রুবকটির প্রকাশক হিসাবে ব্যবহার করুন e। অন্য কথায়, ln (x) = 2 → e = e → x = e।
   • এখন উদাহরণের সমীকরণটি সমাধান করুন:
   • ln (1 / পি 2) = (40,650 / 8,314) ((1/393) - (1/295))
   • ln (1 / পি 2) = (4,889.34) (- 0.00084)
   • (1 / পি 2) = ই
   • 1 / পি 2 = 0.0165
   • পি 2 = 0.0165 = 60.76 এটিএম। এই মানটি যুক্তিসঙ্গত - একটি বদ্ধ জাহাজে, যখন তাপমাত্রা প্রায় 100 ডিগ্রি দ্বারা বৃদ্ধি পায় (একটি তাপমাত্রায় প্রায় 20 ডিগ্রি জলের ফুটন্ত বিন্দুতে) সেখানে প্রচুর পরিমাণে বাষ্প তৈরি হয়, তাই চাপ বাড়বে। অনেক।
   বিজ্ঞাপন

পদ্ধতি 2 এর 2: দ্রবীভূত দ্রবণটির বাষ্প চাপ আবিষ্কার করুন

1. 

   রাউল্টের আইন লিখুন। আসলে, আমরা খুব কমই খাঁটি তরল নিয়ে কাজ করি - প্রায়শই আমাদের অনেকগুলি বিভিন্ন পদার্থের মিশ্রণ নিয়ে কাজ করতে হয়। কিছু সাধারণ মিশ্রণ নামক রাসায়নিকের অল্প পরিমাণে দ্রবীভূত করে তৈরি করা হয় দ্রাবক বিপুল পরিমাণে অন্যান্য রাসায়নিক হিসাবে বলা হয় দ্রাবক গঠন করতে সমাধান। এই ক্ষেত্রে, আমাদের রাউল্টের আইনের সমীকরণ জানতে হবে (পদার্থবিজ্ঞানী ফ্রান্সেস-মেরি রাউল্টের নাম অনুসারে), যা দেখতে এটির মতো দেখাচ্ছে: পি_{সমাধান}= পি_{দ্রাবক}এক্স_{দ্রাবক}। এই সূত্রে, ভেরিয়েবলগুলি উপস্থাপন করে:
   • পি_{সমাধান}: সমস্ত দ্রবণের বাষ্প চাপ (সমস্ত সমাধান উপাদান)
   • পি_{দ্রাবক}: দ্রাবক বাষ্প চাপ
   • এক্স_{দ্রাবক}: দ্রাবকের মোলার ভগ্নাংশ।
   • আপনি যদি ইতিমধ্যে "মোলার অংশ" শব্দটি না জানেন তবে চিন্তা করবেন না - আমরা পরবর্তী পদক্ষেপে এটি ব্যাখ্যা করব।

2. 

   দ্রাবক এবং দ্রাবক সমাধান মধ্যে পার্থক্য। কোনও সমাধানের বাষ্পের চাপটি গণনা করার আগে আপনার সমস্যার দ্বারা প্রদত্ত পদার্থগুলি সনাক্ত করতে হবে। দ্রষ্টব্য দ্রাবক দ্রবীভূত হয় যখন একটি দ্রবণ গঠিত হয় নোট - যে রাসায়নিক দ্রবীভূত হয় সর্বদা একটি দ্রাবক, এবং রাসায়নিক যে কাজ করে তা দ্রাবক হয়।
   • এই বিভাগে আমরা উপরোক্ত ধারণাগুলি চিত্রিত করার জন্য একটি সাধারণ উদাহরণ গ্রহণ করব। ধরা যাক আমরা সিরাপের দ্রবণের বাষ্প চাপ পেতে চাই want সাধারণত সিরাপ এক অংশ জলে দ্রবীভূত এক অংশ থেকে চিনি তৈরি করা হয়, তাই আমরা বলি চিনি দ্রবীভূত হয় এবং জল দ্রাবক.
   • দ্রষ্টব্য: সুক্রোজ (দানাদার চিনির) জন্য রাসায়নিক সূত্র হ'ল সি₁₂এইচ₂₂ও₁₁। আপনি এই তথ্য খুব গুরুত্বপূর্ণ পাবেন।

3. 

   সমাধানের তাপমাত্রাটি সন্ধান করুন। আমরা যেমন উল্লিখিত ক্লাউসিয়াস ক্ল্যাপাইরন বিভাগে দেখতে পাচ্ছি তরলের তাপমাত্রা তার বাষ্পের চাপকে প্রভাবিত করবে। সাধারণভাবে, তাপমাত্রা যত বেশি হয়, বাষ্পের চাপ তত বেশি হয় - তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে তরল আরও বাষ্পীভূত হয় এবং পাত্রের চাপ বৃদ্ধি করে।
   • এই উদাহরণে, ধরে নিন সিরাপের বর্তমান তাপমাত্রাটি 298 কে (প্রায় 25 সি)

4. 

   দ্রাবকের বাষ্পীয় চাপটি সন্ধান করুন। রাসায়নিক তথ্যসূত্রগুলি সাধারণত অনেকগুলি সাধারণ পদার্থ এবং মিশ্রণের জন্য বাষ্পচাপের মান দেয় তবে সাধারণত 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড / 298 কে বা ফুটন্ত পয়েন্ট তাপমাত্রায় চাপের মানগুলির জন্য হয়। যদি আপনার দ্রবণটির এই তাপমাত্রা থাকে তবে আপনি একটি রেফারেন্স মানটি ব্যবহার করতে পারেন, অন্যথায় সমাধানের প্রাথমিক তাপমাত্রায় আপনাকে বাষ্পের চাপ খুঁজে পাওয়া দরকার।
   • ক্লাসিয়াস-ক্ল্যাপেরন সমীকরণটি P1 এবং T1 এর জন্য চাপ এবং তাপমাত্রা 298 কে (25 সি) ব্যবহার করে এখানে সহায়তা করতে পারে।
   • এই উদাহরণে, মিশ্রণের তাপমাত্রা 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড থাকে তাই আমরা একটি সারণী ব্যবহার করতে পারি। আমরা বাষ্পীয় চাপের সাথে 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে জল দেখতে পাই 23.8 মিমিএইচজি

5. 

   দ্রাবকটির মোলার ভগ্নাংশটি সন্ধান করুন। ফলাফলগুলি সমাধানের আগে আপনার শেষ কাজটি হ'ল দ্রাবকের গোলাকার ভগ্নাংশ খুঁজে পাওয়া। এটি বেশ সহজ: কেবল উপাদানগুলিকে মলে রূপান্তর করুন, তারপরে মিশ্রণের মোট মোলগুলির শতাংশের সন্ধান করুন। অন্য কথায়, প্রতিটি উপাদানগুলির গুড় অংশ সমান (মিশ্রণের মোল সংখ্যা) / (মিশ্রণের মোট মোল).
   • ধরে নিন যে সিরাপের রেসিপিটি হ'ল 1 লিটার (এল) জল এবং 1 লিটার সুক্রোজ (চিনি)। তারপরে আমাদের প্রতিটি উপাদানের মলের সংখ্যা খুঁজে বের করতে হবে। এটি করার জন্য, আমরা প্রতিটি উপাদানগুলির জনগণকে খুঁজে বের করব, তারপরে মোলগুলি কাজ করার জন্য those উপাদানগুলির মোলার ভর ব্যবহার করব।
   • ওজন (1 এল জল): 1000 গ্রাম (ছ)
   • ওজন (কাঁচা চিনির 1 এল): প্রায় 10106.7 গ্রাম
   • মলের সংখ্যা (জল): 1000 গ্রাম × 1 মল / 18,015 গ্রাম = 55.51 মোল
   • মোলস (চিনি): 1,056.7 গ্রাম × 1 মোল / 342.2965 গ্রাম = 3.08 মোল (নোট করুন যে আপনি এর রাসায়নিক সূত্র, সি থেকে চিনির গুড়ের ভর খুঁজে পেতে পারেন)₁₂এইচ₂₂ও₁₁.)
   • মোট মোল: 55.51 + 3.08 = 58.59 মোল
   • পানির মোলার ভগ্নাংশ: 55.51 / 58.59 = 0,947

6. 

   ফলাফলগুলি সমাধান করুন। অবশেষে, রাউল্ট সমীকরণ সমাধান করার জন্য আমাদের কাছে পর্যাপ্ত ডেটা রয়েছে। এটি খুব সহজ: এই বিভাগের শুরুতে উল্লিখিত রাউল্ট থিওরেম সমীকরণের ভেরিয়েবলগুলিতে প্লাগ করুন (পি_{সমাধান} = পি_{দ্রাবক}এক্স_{দ্রাবক}).
   • মানগুলি প্রতিস্থাপন, আমাদের আছে:
   • পি_{সমাধান} = (23.8 মিমিএইচজি) (0.947)
   • পি_{সমাধান} = 22.54 মিমিএইচজি এই ফলাফলটি যুক্তিসঙ্গত - মোলার শর্তে কেবলমাত্র একটি সামান্য চিনি প্রচুর জলে দ্রবীভূত হয় (যদিও এই দুটি বাস্তবে একই পরিমাণ) তবে বাষ্পের চাপটি কেবল কিছুটা নামবে।
   বিজ্ঞাপন

পদ্ধতি 3 এর 3: বিশেষ ক্ষেত্রে বাষ্প চাপ সন্ধান করুন

1. 

   স্ট্যান্ডার্ড চাপ এবং তাপমাত্রা শর্তগুলি সনাক্ত করুন। বিজ্ঞানীরা প্রায়শই এক চাপ এবং তাপমাত্রার মানকে "ডিফল্ট" শর্ত হিসাবে ব্যবহার করেন। এই মানগুলিকে স্ট্যান্ডার্ড প্রেসার এবং টেম্পারেচার (সম্মিলিতভাবে স্ট্যান্ডার্ড কন্ডিশন বা ডিকেটিসি হিসাবে উল্লেখ করা হয়) হিসাবে উল্লেখ করা হয়। বাষ্পচাপের সমস্যাগুলি প্রায়শই সিআই-কে উল্লেখ করে, তাই সুবিধার জন্য আপনার এই মানগুলি মুখস্থ করা উচিত। DKTC হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়:
   • তাপমাত্রা: 273.15 কে / 0 সি / 32 এফ
   • চাপ: 760 মিমিএইচজি / 1 এটিএম / 101,325 কিলোপ্যাস্কল

2. 

   অন্যান্য ভেরিয়েবলগুলি খুঁজতে ক্লাউসিয়াস-ক্ল্যাপাইরন সমীকরণে স্যুইচ করুন। খণ্ড ১ এর উদাহরণে, আমরা দেখতে পাচ্ছি যে খাঁটি পদার্থগুলির বাষ্পের চাপটি গণনার ক্ষেত্রে ক্লাউসিয়াস-ক্ল্যাপাইরন সমীকরণটি খুব কার্যকর। যাইহোক, সমস্ত সমস্যার জন্য পি 1 বা পি 2 সন্ধানের প্রয়োজন হয় না, তবে অনেক সময় তারা তাপমাত্রা এমনকি ΔH মানটিও খুঁজতে বলে।_vap। এই ক্ষেত্রে, উত্তরটি খুঁজতে, আপনাকে কেবল সমীকরণটি স্যুইচ করতে হবে যাতে পছন্দসই পরিবর্তনশীল সমীকরণের একদিকে থাকে এবং অন্য সমস্ত ভেরিয়েবলগুলি অন্য দিকে থাকে।
   • উদাহরণস্বরূপ, ধরুন 253 টায়ারে 25 টররের বাষ্পের চাপ এবং 325 কে-তে 150 টরারের একটি অজানা তরল রয়েছে এবং আমরা এই তরল (olaH) এর উদ্বায়ী এনথ্যালপি খুঁজে পেতে চাই_vap)। আমরা নিম্নলিখিতগুলি সমাধান করতে পারি:
   • ln (পি 1 / পি 2) = (Δএইচ_vap/ আর) ((1 / টি 2) - (1 / টি 1)
   • (এলএন (পি 1 / পি 2)) / ((1 / টি 2) - (1 / টি 1)) = (Δএইচ_vap/ আর)
   • আর × (এলএন (পি 1 / পি 2)) / ((1 / টি 2) - (1 / টি 1)) = Δএইচ_vap। এবার মানগুলি প্রতিস্থাপন করা যাক:
   • 8,314 জে / (কে × মোল) × (-1.79) / (- 0.00059) = Δএইচ_vap
   • 8,314 জে / (কে × মোল) × 3,033.90 = Δ এইচ_vap = 25,223.83 জে / মোল

3. 

   দ্রবণের বাষ্পের চাপটি বাষ্প হয়ে যাওয়ার সাথে সাথে বিবেচনা করুন। রাউল্টের আইনের উপরোক্ত উদাহরণে, আমাদের দ্রাবকটি চিনি তাই এটি নিজের তাপমাত্রায় ঘরের তাপমাত্রায় বাষ্পীভূত হয় না (মনে হয় আপনি কখনও কোনও বাটি চিনি বাষ্পীভবন দেখেছেন?)। তবে পদার্থ দ্রবীভূত হলে সত্যিই যদি এটি বাষ্পীভূত হয় তবে এটি দ্রবণের সাধারণ বাষ্প চাপকে প্রভাবিত করবে। রাউল্টের আইনের পরিবর্তনশীল সমীকরণটি ব্যবহার করে আমরা এই চাপটি গণনা করি: পি_{সমাধান} = Σ (পি_{উপাদান}এক্স_{উপাদান})। প্রতীক (Σ) এর অর্থ একটি উত্তর খুঁজতে আমাদের বিভিন্ন উপাদানগুলির সমস্ত বাষ্পীয় চাপগুলি যোগ করতে হবে।
   • উদাহরণস্বরূপ, আসুন আমরা বলি যে আমাদের কাছে দুটি রাসায়নিকের সমন্বয়ে একটি সমাধান রয়েছে: বেনজিন এবং টলিউইন। সমাধানের মোট ভলিউম 120 এমএল; 60 মিলি বেঞ্জিন এবং 60 মিলি টোলুয়েন। সমাধানের তাপমাত্রা 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড এবং 25 ডিগ্রি সেলসিয়াসে প্রতিটি রাসায়নিক উপাদানগুলির বাষ্পের চাপ বেনজিনের জন্য 95.1 মিমিএইচজি, এবং টলিউইনের জন্য 28.4 মিমিএইচজি হয়। প্রদত্ত মানগুলির জন্য, সমাধানটির বাষ্পের চাপটি সন্ধান করুন। দুটি রাসায়নিকের ঘনত্ব, গুড় ভর এবং বাষ্প চাপ ব্যবহার করে আমরা সমস্যাটি সমাধান করতে পারি:
   • আয়তন (বেনজিন): 60 এমএল = 0.06 এল × 876.50 কেজি / 1,000 এল = 0.053 কেজি = 53 ছ
   • ওজন (টলিউইন): 0.06 এল × 866.90 কেজি / 1,000 এল = 0.052 কেজি = 52 গ্রাম
   • মোলের সংখ্যা (বেনজিন): 53 গ্রাম × 1 মোল / 78.11 গ্রাম = 0.679 মল
   • মোলের সংখ্যা (টলিউইন): 52 গ্রাম × 1 মোল / 92.14 গ্রাম = 0.564 মোল
   • মোট মোল: 0.679 + 0.564 = 1.243
   • মোলার ভগ্নাংশ (বেনজিন): 0.679 / 1.243 = 0.546
   • মোলার ভগ্নাংশ (টলিউইন): 0.564 / 1.243 = 0.454
   • ফলাফলগুলি সমাধান করুন: পি_{সমাধান} = পি_{বেনজিন}এক্স_{বেনজিন} + পি_{টলুয়েন}এক্স_{টলুয়েন}
   • পি_{সমাধান} = (95.1 মিমিএইচজি) (0.546) + (28.4 মিমিএইচজি) (0.454)
   • পি_{সমাধান} = 51.92 মিমিএইচজি + 12.89 মিমিএইচজি = 64.81 মিমিএইচজি
   বিজ্ঞাপন

পরামর্শ

• উপরের ক্লাসিয়াস ক্ল্যাপাইরন সমীকরণটি ব্যবহার করার জন্য আপনাকে তাপমাত্রা কেভিন ইউনিটগুলিতে রূপান্তর করতে হবে (কে দ্বারা চিহ্নিত)। আপনার যদি সেলসিয়াসে তাপমাত্রা থাকে তবে নিম্নলিখিত সূত্রের সাহায্যে এটি পরিবর্তন করুন: টি_কে = 273 + টি_গ
• আপনি উপরের পদ্ধতিগুলি প্রয়োগ করতে পারেন কারণ শক্তি সরবরাহ করা তাপের পরিমাণের সাথে আনুপাতিক। তরলের তাপমাত্রা একমাত্র পরিবেশগত উপাদান যা বাষ্পের চাপকে প্রভাবিত করে।