কন্টেন্ট

• ধাপ
• 3 এর মধ্যে 1 পদ্ধতি: ক্ল্যাপায়রন-ক্লাউসিয়াস সমীকরণ ব্যবহার করা
• 3 এর পদ্ধতি 2: সমাধানগুলিতে বাষ্পের চাপ গণনা করা
• 3 এর পদ্ধতি 3: বিশেষ ক্ষেত্রে বাষ্পের চাপ গণনা করা
• পরামর্শ

আপনি কি কখনও জ্বলন্ত সূর্যের নীচে কয়েক ঘন্টার জন্য একটি পানির বোতল রেখেছেন এবং আপনি যখন এটি খুলছেন তখন একটি "হিসিং" শব্দ শুনেছেন? বাষ্পের চাপের কারণে এই শব্দ হয়। রসায়নে, বাষ্পের চাপ হল একটি তরলের বাষ্প দ্বারা প্রবাহিত চাপ যা ভেষজভাবে সিলযুক্ত পাত্রে বাষ্প হয়ে যায়। প্রদত্ত তাপমাত্রায় বাষ্পের চাপ খুঁজে পেতে, ক্ল্যাপায়রন-ক্লোসিয়াস সমীকরণটি ব্যবহার করুন: ln (P1 / P2) = (ΔH_vap/ আর) ((1 / টি 2) - (1 / টি 1)).

ধাপ

3 এর মধ্যে 1 পদ্ধতি: ক্ল্যাপায়রন-ক্লাউসিয়াস সমীকরণ ব্যবহার করা

1. 1 Clapeyron-Clausius সমীকরণটি লিখুন যা বাষ্পের চাপ গণনা করতে ব্যবহৃত হয় কারণ এটি সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়। এই সূত্রটি বেশিরভাগ শারীরিক এবং রাসায়নিক সমস্যার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। সমীকরণ এই মত দেখাচ্ছে: ln (P1 / P2) = (ΔH_vap/ আর) ((1 / টি 2) - (1 / টি 1)), কোথায়:
   • - এইচ_vap তরলের বাষ্পীকরণের এনথ্যালপি। এটি সাধারণত রসায়নের পাঠ্যপুস্তকের একটি ছকে পাওয়া যায়।
   • R - 8.314 J / (K × mol) এর সমান গ্যাস ধ্রুবক
   • T1 হল প্রাথমিক তাপমাত্রা (যেখানে বাষ্পের চাপ জানা যায়)।
   • T2 হল চূড়ান্ত তাপমাত্রা (যেখানে বাষ্পের চাপ অজানা)।
   • P1 এবং P2 - যথাক্রমে T1 এবং T2 তাপমাত্রায় বাষ্পের চাপ।
2. 2 Clapeyron-Clausius সমীকরণে আপনাকে প্রদত্ত পরিমাণের মানগুলি প্রতিস্থাপন করুন। বেশিরভাগ সমস্যা দুটি তাপমাত্রার মান এবং একটি চাপের মান, বা দুটি চাপের মান এবং একটি তাপমাত্রার মান দেয়।
   • উদাহরণস্বরূপ, একটি জাহাজে 295 K তাপমাত্রায় তরল থাকে এবং এর বাষ্পের চাপ 1 বায়ুমণ্ডল (1 atm)। 393 K তে বাষ্পের চাপ খুঁজুন। এখানে আপনাকে দুটি তাপমাত্রা এবং একটি চাপ দেওয়া হয়েছে, তাই আপনি ক্ল্যাপায়রন-ক্লোসিয়াস সমীকরণ ব্যবহার করে একটি ভিন্ন চাপ খুঁজে পেতে পারেন। সূত্রটিতে আপনাকে দেওয়া মানগুলি প্রতিস্থাপন করে, আপনি পাবেন: ln (1 / P2) = (ΔH_vap/আর) ((1/393) - (1/295)).
   • অনুগ্রহ করে মনে রাখবেন যে Clapeyron-Clausius সমীকরণে, তাপমাত্রা সর্বদা কেলভিনে পরিমাপ করা হয়, এবং পরিমাপের যেকোনো এককে চাপ (কিন্তু সেগুলি P1 এবং P2 এর জন্য একই হতে হবে)।
3. 3 ধ্রুবকগুলি প্রতিস্থাপন করুন। Clapeyron-Clausius সমীকরণে দুটি ধ্রুবক রয়েছে: R এবং ΔH_vap... R সর্বদা 8.314 J / (K × mol)। ΔH মান_vap (বাষ্পীকরণের এনথালপি) পদার্থের উপর নির্ভর করে, যে বাষ্পের চাপ আপনি খুঁজে বের করার চেষ্টা করছেন; এই ধ্রুবকটি সাধারণত রসায়নের পাঠ্যপুস্তকের একটি টেবিলে বা ওয়েবসাইটে পাওয়া যায় (উদাহরণস্বরূপ, এখানে)।
   • আমাদের উদাহরণে, ধরা যাক যে পাত্রটিতে জল আছে। - এইচ_vap জল 40.65 kJ / mol বা 40650 J / mol এর সমান।
   • সূত্রের মধ্যে ধ্রুবকগুলিকে প্লাগ করুন এবং পান: ln (1/P2) = (40650/8314) ((1/393) - (1/295))।
4. 4 বীজগণিত ক্রিয়াকলাপ ব্যবহার করে সমীকরণটি সমাধান করুন।
   • আমাদের উদাহরণে, অজানা পরিবর্তনশীল প্রাকৃতিক লগারিদম (ln) চিহ্নের অধীনে। প্রাকৃতিক লগারিদম থেকে পরিত্রাণ পেতে, সমীকরণের উভয় পক্ষকে গাণিতিক ধ্রুবক "ই" এর শক্তিতে রূপান্তর করুন। অন্য কথায়, ln (x) = 2 → e = e → x = e।
   • এখন সমীকরণটি সমাধান করুন:
   • ln (1 / P2) = (40650 / 8.314) ((1/393) - (1/295))
   • ln (1 / P2) = (4889.34) (- 0.00084)
   • (1 / P2) = ই
   • 1 / পি 2 = 0.0165
   • P2 = 0.0165 = 60.76 এটিএম এটি বোধগম্য, কারণ হারমেটিকভাবে সিল করা জাহাজে তাপমাত্রা 100 ডিগ্রি বাড়ানো বাষ্পীকরণ বৃদ্ধি করবে, যা বাষ্পের চাপ উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করবে।

3 এর পদ্ধতি 2: সমাধানগুলিতে বাষ্পের চাপ গণনা করা

1. 1 রাউল্টের আইন লিখ। বাস্তব জীবনে, বিশুদ্ধ তরলগুলি বিরল; আমরা প্রায়ই সমাধান নিয়ে কাজ করি। একটি "দ্রাবক" নামক একটি নির্দিষ্ট রাসায়নিকের একটি ছোট পরিমাণকে "দ্রাবক" নামক আরেকটি রাসায়নিকের একটি বড় পরিমাণে যুক্ত করে একটি সমাধান তৈরি করা হয়। সমাধানের ক্ষেত্রে, রাউল্টের আইন ব্যবহার করুন:পি_{সমাধান} = পি_{দ্রাবক}এক্স_{দ্রাবক}, কোথায়:
   • পি_{সমাধান} সমাধানের বাষ্প চাপ।
   • পি_{দ্রাবক} দ্রাবকের বাষ্প চাপ।
   • এক্স_{দ্রাবক} - দ্রাবকের তিল ভগ্নাংশ।
   • যদি আপনি না জানেন যে তিল ভগ্নাংশ কি, তাহলে পড়ুন।
2. 2 কোন পদার্থটি দ্রাবক হবে এবং কোনটি দ্রাবক হবে তা নির্ধারণ করুন। স্মরণ করুন যে দ্রবণ দ্রাবক পদার্থ যা দ্রাবক দ্রবীভূত হয়, এবং দ্রাবক হল এমন পদার্থ যা দ্রবণ দ্রবীভূত করে।
   • একটি সিরাপ উদাহরণ বিবেচনা করুন। একটি সিরাপ পাওয়ার জন্য, চিনির একটি অংশ পানির এক অংশে দ্রবীভূত হয়, তাই চিনি একটি দ্রাবক এবং জল একটি দ্রাবক।
   • উল্লেখ্য যে সুক্রোজ (সাধারণ চিনি) এর রাসায়নিক সূত্র হল সি₁₂জ₂₂ও₁₁... ভবিষ্যতে আমাদের এটি প্রয়োজন হবে।
3. 3 দ্রবণটির তাপমাত্রা খুঁজুন, কারণ এটি তার বাষ্পের চাপকে প্রভাবিত করবে। তাপমাত্রা যত বেশি, বাষ্পের চাপ তত বেশি, যেহেতু তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে বাষ্পীভবন বৃদ্ধি পায়।
   • আমাদের উদাহরণে, ধরা যাক সিরাপের তাপমাত্রা 298 K (প্রায় 25 ° C)।
4. 4 দ্রাবকের বাষ্প চাপ খুঁজুন। অনেক সাধারণ রাসায়নিকের জন্য বাষ্প চাপের মান রসায়নের হ্যান্ডবুকগুলিতে দেওয়া হয়, কিন্তু এগুলি সাধারণত 25 ° C / 298 K তাপমাত্রায় বা তাদের ফুটন্ত পয়েন্টে দেওয়া হয়। যদি সমস্যায় আপনাকে এমন তাপমাত্রা দেওয়া হয়, রেফারেন্স বই থেকে মান ব্যবহার করুন; অন্যথায়, আপনাকে পদার্থের প্রদত্ত তাপমাত্রায় বাষ্পের চাপ গণনা করতে হবে।
   • এটি করার জন্য, Clapeyron-Clausius সমীকরণ ব্যবহার করুন, যথাক্রমে P1 এবং T1 এর পরিবর্তে 298 K (25 ° C) এর বাষ্পের চাপ এবং তাপমাত্রা প্রতিস্থাপন করুন।
   • আমাদের উদাহরণে, দ্রবণটির তাপমাত্রা 25 ° C, তাই রেফারেন্স টেবিল থেকে মান ব্যবহার করুন - 25 ° C এ জলীয় বাষ্পের চাপ 23.8 mmHg।
5. 5 দ্রাবকের তিল ভগ্নাংশ খুঁজুন। এটি করার জন্য, দ্রবণের সমস্ত পদার্থের মোট মোলের সংখ্যার সাথে একটি পদার্থের মোলের সংখ্যার অনুপাত খুঁজুন। অন্য কথায়, প্রতিটি পদার্থের তিল ভগ্নাংশ (পদার্থের মোলের সংখ্যা) / (সমস্ত পদার্থের মোলের মোট সংখ্যা)।
   • ধরা যাক যে আপনি 1 লিটার পানি এবং 1 লিটার সুক্রোজ (চিনি) একটি সিরাপ তৈরি করতে ব্যবহার করেছেন। এই ক্ষেত্রে, প্রতিটি পদার্থের মোলের সংখ্যা খুঁজে বের করা প্রয়োজন। এটি করার জন্য, আপনাকে প্রতিটি পদার্থের ভর খুঁজে বের করতে হবে এবং তারপরে এই পদার্থগুলির মোলার ভর ব্যবহার করে মোলগুলি পেতে হবে।
   • 1 লিটার পানির ওজন = 1000 গ্রাম
   • 1 লিটার চিনির ওজন = 1056.7 গ্রাম
   • মোল (পানি): 1000 g × 1 mol / 18.015 g = 55.51 mol
   • মোল (সুক্রোজ): 1056.7 g × 1 mol / 342.2965 g = 3.08 mol (উল্লেখ্য যে আপনি সুক্রোজ এর মোলার ভর খুঁজে পেতে পারেন তার রাসায়নিক সূত্র C থেকে₁₂জ₂₂ও₁₁).
   • মোলের মোট সংখ্যা: 55.51 + 3.08 = 58.59 মোল
   • জলের আংশিক ভগ্নাংশ: 55.51 / 58.59 = 0.947।
6. 6 এখন এই বিভাগের শুরুতে প্রদত্ত রাউল্ট সমীকরণে পরিমাণ এবং প্রাপ্ত মানগুলি প্লাগ করুন (পি_{সমাধান} = পি_{দ্রাবক}এক্স_{দ্রাবক}).
   • আমাদের উদাহরণে:
   • পি_{সমাধান} = (23.8 mmHg) (0.947)
   • পি_{সমাধান} = 22.54 mmHg শিল্প. এটি বোধগম্য, যেহেতু অল্প পরিমাণে চিনি প্রচুর পরিমাণে পানিতে দ্রবীভূত হয় (যদি মোলে পরিমাপ করা হয়; তাদের পরিমাণ লিটারে একই), তাই বাষ্পের চাপ কিছুটা কমবে।

3 এর পদ্ধতি 3: বিশেষ ক্ষেত্রে বাষ্পের চাপ গণনা করা

1. 1 প্রমিত অবস্থার সংজ্ঞা। প্রায়শই রসায়নে, তাপমাত্রা এবং চাপের মানগুলি এক ধরণের "ডিফল্ট" মান হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এই মানগুলিকে স্ট্যান্ডার্ড তাপমাত্রা এবং চাপ (বা স্ট্যান্ডার্ড কন্ডিশন) বলা হয়। বাষ্পচাপের সমস্যায়, স্ট্যান্ডার্ড অবস্থার কথা প্রায়ই উল্লেখ করা হয়, তাই স্ট্যান্ডার্ড মানগুলি মনে রাখা ভাল:
   • তাপমাত্রা: 273.15 K / 0˚C / 32 F
   • চাপ: 760 mmHg / 1 atm / 101.325 kPa
2. 2 অন্যান্য ভেরিয়েবল খুঁজে পেতে Clapeyron-Clausius সমীকরণটি পুনরায় লিখুন। এই নিবন্ধের প্রথম বিভাগে দেখানো হয়েছে কিভাবে বিশুদ্ধ পদার্থের বাষ্পের চাপ গণনা করা যায়। যাইহোক, সব সমস্যার জন্য P1 বা P2 চাপ খুঁজে বের করার প্রয়োজন হয় না; অনেক সমস্যায় তাপমাত্রা বা ΔH এর মান গণনা করা প্রয়োজন_vap... এই ধরনের ক্ষেত্রে, সমীকরণের একপাশে অজানা বিচ্ছিন্ন করে ক্ল্যাপায়রন-ক্লোসিয়াস সমীকরণটি পুনরায় লিখুন।
   • উদাহরণস্বরূপ, একটি অজানা তরল দেওয়া হয়েছে, যার বাষ্পের চাপ 273 কে তে 25 টর এবং 325 কে তে 150 টর। এই তরলের বাষ্পীকরণের এনথ্যালপি খুঁজে বের করা প্রয়োজন_vap)। এই সমস্যার সমাধান:
   • ln (P1 / P2) = (ΔH_vap/ আর) ((1 / টি 2) - (1 / টি 1))
   • (ln (P1 / P2)) / ((1 / T2) - (1 / T1)) = (ΔH_vap/ আর)
   • R × (ln (P1 / P2)) / ((1 / T2) - (1 / T1)) = ΔH_vap এখন আপনার জন্য প্রদত্ত মানগুলি প্রতিস্থাপন করুন:
   • 8.314 জে / (কে-মোল) × (-1.79) / (- 0.00059) = ΔH_vap
   • 8.314 জে / (কে -মোল) × 3033.90 = ΔH_vap = 25223.83 জে / মোল
3. 3 পারমিটের বাষ্প চাপ বিবেচনা করুন। এই নিবন্ধের দ্বিতীয় বিভাগ থেকে আমাদের উদাহরণে, দ্রবণ - চিনি - বাষ্পীভূত হয় না, কিন্তু যদি দ্রবণটি বাষ্প (বাষ্পীভবন) উৎপন্ন করে, তাহলে বাষ্পের চাপ বিবেচনায় নেওয়া উচিত। এটি করার জন্য, রাউল্টের সমীকরণের একটি পরিবর্তিত রূপ ব্যবহার করুন: পি_{সমাধান} = Σ (পি_{পদার্থ}এক্স_{পদার্থ}), যেখানে প্রতীক Σ (সিগমা) এর অর্থ হল যে সমাধান তৈরি করে এমন সমস্ত পদার্থের বাষ্পের চাপের মান যোগ করা প্রয়োজন।
   • উদাহরণস্বরূপ, দুটি রাসায়নিক দিয়ে তৈরি একটি সমাধান বিবেচনা করুন: বেনজিন এবং টলুইন। দ্রবণের মোট আয়তন 120 মিলিলিটার (মিলি); 60 মিলি বেনজিন এবং 60 মিলি টলুইন।দ্রবণ তাপমাত্রা 25 ° C, এবং 25 ° C এ বাষ্প চাপ 95.1 মিমি Hg। বেনজিন এবং 28.4 মিমি Hg এর জন্য। টলুইনের জন্য। সমাধানের বাষ্পের চাপ গণনা করা প্রয়োজন। আমরা পদার্থের ঘনত্ব, তাদের আণবিক ওজন এবং বাষ্পের চাপের মান ব্যবহার করে এটি করতে পারি:
   • ওজন (বেনজিন): 60 ml = 0.06 l × 876.50 kg / 1000 l = 0.053 kg = 53 g
   • ভর (টলুইন): 0.06 L × 866.90 kg / 1000 L = 0.052 kg = 52 g
   • মোল (বেনজিন): 53 g × 1 mol / 78.11 g = 0.679 mol
   • মোল (টলুইন): 52 গ্রাম × 1 মোল / 92.14 গ্রাম = 0.564 মোল
   • মোলের মোট সংখ্যা: 0.679 + 0.564 = 1.243
   • মোল ভগ্নাংশ (বেনজিন): 0.679 / 1.243 = 0.546
   • মোল ভগ্নাংশ (টলুইন): 0.564 / 1.243 = 0.454
   • সমাধান: পি_{সমাধান} = পি_{বেনজিন}এক্স_{বেনজিন} + পি_{টলুইন}এক্স_{টলুইন}
   • পি_{সমাধান} = (95.1 mmHg) (0.546) + (28.4 mmHg) (0.454)
   • পি_{সমাধান} = 51.92 মিমি Hg শিল্প. + 12.89 মিমি Hg শিল্প. = 64.81 mmHg শিল্প.

পরামর্শ

• Clapeyron Clausius সমীকরণ ব্যবহার করার জন্য, তাপমাত্রা অবশ্যই কেলভিন ডিগ্রিতে (K দ্বারা চিহ্নিত) নির্দিষ্ট করতে হবে। যদি আপনার তাপমাত্রা সেলসিয়াসে দেওয়া হয়, তাহলে আপনাকে নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে এটি রূপান্তর করতে হবে: টি_কে = 273 + টি_গ
• উপরের পদ্ধতিটি কাজ করে কারণ শক্তি তাপের পরিমাণের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। তরলের তাপমাত্রা একমাত্র পরিবেশগত কারণ যা বাষ্পের চাপকে প্রভাবিত করে।