गर्मी के बिंदु को बढ़ाने के लिए घोल के घनत्व और उबालने के स्थिरांक मानों का उपयोग करके गणना करें। रसायन विज्ञान, रासायनिक इंजीनियरिंग और खाद्य विज्ञान के लिए आवश्यक।
घोल के घनत्व और विलायक के उबालने की स्थिरांक के आधार पर घोल के उबालने के बिंदु में वृद्धि की गणना करें।
विलायक के किलोग्राम में घोल के मोल की सांद्रता।
विलायक की एक विशेषता जो घनत्व को उबालने के बिंदु की वृद्धि से संबंधित करती है।
स्वचालित रूप से इसकी उबालने की स्थिरांक सेट करने के लिए एक सामान्य विलायक चुनें।
ΔTb = 0.5120 × 1.0000
ΔTb = 0.0000 °C
उबालने के बिंदु की वृद्धि एक सहसंवेदनशील गुण है जो तब होती है जब एक गैर-उड़नशील घोल को एक शुद्ध विलायक में जोड़ा जाता है। घोल की उपस्थिति के कारण, घोल का उबालने का बिंदु शुद्ध विलायक की तुलना में अधिक होता है।
सूत्र ΔTb = Kb × m उबालने के बिंदु की वृद्धि (ΔTb) को घोल के घनत्व (m) और विलायक की उबालने की स्थिरांक (Kb) से संबंधित करता है।
सामान्य उबालने की स्थिरांक: पानी (0.512 °C·किलोग्राम/मोल), एथेनॉल (1.22 °C·किलोग्राम/मोल), बेंजीन (2.53 °C·किलोग्राम/मोल), सिरका (3.07 °C·किलोग्राम/मोल)।
उबालने के बिंदु में वृद्धि एक मौलिक सहसंख्यात्मक गुण है जो तब होता है जब एक गैर-उड़ने वाला घोल एक शुद्ध विलायक में जोड़ा जाता है। उबालने के बिंदु में वृद्धि कैलकुलेटर यह निर्धारित करने में मदद करता है कि एक घोल का उबालने का बिंदु शुद्ध विलायक की तुलना में कितना बढ़ता है। यह घटना विभिन्न क्षेत्रों में महत्वपूर्ण है, जिसमें रसायन विज्ञान, रासायनिक इंजीनियरिंग, खाद्य विज्ञान और औषधीय निर्माण शामिल हैं।
जब आप एक विलायक (जैसे नमक या चीनी) को एक शुद्ध विलायक (जैसे पानी) में जोड़ते हैं, तो परिणामी घोल का उबालने का बिंदु शुद्ध विलायक की तुलना में अधिक हो जाता है। यह इसलिए होता है क्योंकि घुलनशील विलायक कणों को वाष्प चरण में भागने की क्षमता में बाधा डालती है, जिससे उबालने के लिए अधिक तापीय ऊर्जा (उच्च तापमान) की आवश्यकता होती है।
हमारा कैलकुलेटर उबालने के बिंदु में वृद्धि के लिए मानक सूत्र (ΔTb = Kb × m) को लागू करता है, जिससे बिना जटिल मैनुअल गणनाओं के इस महत्वपूर्ण गुण की गणना करना आसान हो जाता है। चाहे आप सहसंख्यात्मक गुणों का अध्ययन कर रहे हों, घोलों के साथ काम कर रहे शोधकर्ता हों, या आसवन प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन कर रहे इंजीनियर हों, यह उपकरण उबालने के बिंदुओं को निर्धारित करने के लिए त्वरित और सटीक तरीका प्रदान करता है।
उबालने के बिंदु में वृद्धि (ΔTb) को एक सरल लेकिन शक्तिशाली सूत्र का उपयोग करके गणना की जाती है:
जहाँ:
यह सूत्र काम करता है क्योंकि उबालने के बिंदु में वृद्धि घोल में घुलनशील कणों की सांद्रता के सीधे अनुपात में होती है। उबालने के बिंदु की स्थिरता (Kb) वह अनुपात कारक है जो मोलालिटी को वास्तविक तापमान वृद्धि से संबंधित करता है।
विभिन्न विलायकों की उबालने के बिंदु की स्थिरताएँ अलग-अलग होती हैं, जो उनके अद्वितीय आणविक गुणों को दर्शाती हैं:
विलायक | उबालने के बिंदु की स्थिरता (Kb) | सामान्य उबालने का बिंदु |
---|---|---|
पानी | 0.512 °C·kg/mol | 100.0 °C |
एथेनॉल | 1.22 °C·kg/mol | 78.37 °C |
बेंजीन | 2.53 °C·kg/mol | 80.1 °C |
एसिटिक एसिड | 3.07 °C·kg/mol | 118.1 °C |
साइक्लोहेक्सेन | 2.79 °C·kg/mol | 80.7 °C |
क्लोरोफॉर्म | 3.63 °C·kg/mol | 61.2 °C |
उबालने के बिंदु में वृद्धि का सूत्र थर्मोडायनामिक सिद्धांतों से व्युत्पन्न होता है। उबालने के बिंदु पर, तरल चरण में विलायक का रासायनिक संभाव्यता वाष्प चरण में समान होती है। जब एक घोल जोड़ा जाता है, तो यह तरल चरण में विलायक की रासायनिक संभाव्यता को कम करता है, जिसके लिए संभावितों को समान करने के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है।
पतले घोलों के लिए, इस संबंध को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:
जहाँ:
शब्द को उबालने के बिंदु की स्थिरता (Kb) में समेकित किया गया है, जिससे हमें हमारा सरलित सूत्र मिलता है।
हमारा कैलकुलेटर एक घोल के उबालने के बिंदु में वृद्धि को निर्धारित करना सरल बनाता है। इन चरणों का पालन करें:
अपने घोल की मोलालिटी (m) को mol/kg में दर्ज करें
अपने विलायक की उबालने के बिंदु की स्थिरता (Kb) को °C·kg/mol में दर्ज करें
परिणाम देखें
जरूरत पड़ने पर परिणाम को कॉपी करें अपने रिकॉर्ड या गणनाओं के लिए
कैलकुलेटर उबालने के बिंदु में वृद्धि का एक दृश्य प्रतिनिधित्व भी प्रदान करता है, जो शुद्ध विलायक के उबालने के बिंदु और घोल के उबालने के बिंदु के बीच के अंतर को दिखाता है।
आइए एक उदाहरण के माध्यम से काम करें:
सूत्र का उपयोग करते हुए ΔTb = Kb × m: ΔTb = 0.512 °C·kg/mol × 1.5 mol/kg = 0.768 °C
इसलिए, इस नमक के घोल का उबालने का बिंदु 100.768 °C होगा (शुद्ध पानी के लिए 100 °C की तुलना में)।
कैलकुलेटर कई विशेष मामलों को संभालता है:
उबालने के बिंदु में वृद्धि महत्वपूर्ण है:
यह सिद्धांत लागू होता है:
उबालने के बिंदु में वृद्धि महत्वपूर्ण है:
अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
उच्च ऊंचाई पर, पानी कम तापमान पर उबलता है क्योंकि वायुमंडलीय दबाव कम होता है। इसके लिए मुआवजा देने के लिए:
उदाहरण के लिए, 5,000 फीट की ऊंचाई पर, पानी लगभग 95°C पर उबलता है। 1 mol/kg नमक जोड़ने से यह लगभग 95.5°C तक बढ़ जाएगा, जो खाना पकाने की दक्षता में थोड़ी सुधार करता है।
उबालने के बिंदु में वृद्धि कई सहसंख्यात्मक गुणों में से एक है जो घुलनशील कणों की सांद्रता पर निर्भर करता है, न कि उनकी पहचान पर। अन्य संबंधित गुणों में शामिल हैं:
जमने के बिंदु में कमी: जब विलायकों को एक विलायक में जोड़ा जाता है तो जमने के बिंदु में कमी
वाष्प दबाव में कमी: घुलनशीलों के कारण विलायक के वाष्प दबाव में कमी
ओस्मोटिक दबाव: एक सेमीपर्मियाबल झिल्ली के पार विलायक प्रवाह को रोकने के लिए आवश्यक दबाव
इनमें से प्रत्येक गुण घोल के व्यवहार के बारे में विभिन्न अंतर्दृष्टि प्रदान करता है और विशिष्ट अनुप्रयोग के आधार पर अधिक उपयुक्त हो सकता है।
उबालने के बिंदु में वृद्धि की घटना सदियों से देखी गई है, हालांकि इसके वैज्ञानिक समझ हाल के समय में विकसित हुई है:
उबालने के बिंदु में वृद्धि का प्रणालीबद्ध अध्ययन 19वीं शताब्दी में शुरू हुआ:
20वीं और 21वीं शताब्दी में, उबालने के बिंदु में वृद्धि की समझ कई तकनीकों में लागू की गई है:
सांद्रता और उबालने के बिंदु में वृद्धि के बीच का गणितीय संबंध स्थिर रहा है, हालांकि हमारे आणविक तंत्र की समझ भौतिक रसायन विज्ञान और थर्मोडायनामिक्स में प्रगति के साथ गहरी हुई है।
1' उबालने के बिंदु में वृद्धि की गणना करने के लिए एक्सेल सूत्र
2=B2*C2
3' जहाँ B2 में उबालने के बिंदु की स्थिरता (Kb) है
4' और C2 में मोलालिटी (m) है
5
6' नए उबालने के बिंदु की गणना करने के लिए:
7=D2+E2
8' जहाँ D2 में शुद्ध विलायक का सामान्य उबालने का बिंदु है
9' और E2 में गणना की गई उबालने के बिंदु की वृद्धि है
10
1def calculate_boiling_point_elevation(molality, ebullioscopic_constant):
2 """
3 एक घोल के उबालने के बिंदु में वृद्धि की गणना करें।
4
5 पैरामीटर:
6 molality (float): घोल की मोलालिटी mol/kg में
7 ebullioscopic_constant (float): विलायक की उबालने के बिंदु की स्थिरता °C·kg/mol में
8
9 रिटर्न:
10 float: °C में उबालने के बिंदु में वृद्धि
11 """
12 if molality < 0 or ebullioscopic_constant < 0:
13 raise ValueError("मोलालिटी और उबालने के बिंदु की स्थिरता शून्य से अधिक होनी चाहिए")
14
15 delta_tb = ebullioscopic_constant * molality
16 return delta_tb
17
18def calculate_new_boiling_point(normal_boiling_point, molality, ebullioscopic_constant):
19 """
20 एक घोल का नया उबालने का बिंदु गणना करें।
21
22 पैरामीटर:
23 normal_boiling_point (float): शुद्ध विलायक का सामान्य उबालने का बिंदु °C में
24 molality (float): घोल की मोलालिटी mol/kg में
25 ebullioscopic_constant (float): विलायक की उबालने के बिंदु की स्थिरता °C·kg/mol में
26
27 रिटर्न:
28 float: °C में नया उबालने का बिंदु
29 """
30 elevation = calculate_boiling_point_elevation(molality, ebullioscopic_constant)
31 return normal_boiling_point + elevation
32
33# उदाहरण उपयोग
34water_boiling_point = 100.0 # °C
35salt_molality = 1.0 # mol/kg
36water_kb = 0.512 # °C·kg/mol
37
38elevation = calculate_boiling_point_elevation(salt_molality, water_kb)
39new_boiling_point = calculate_new_boiling_point(water_boiling_point, salt_molality, water_kb)
40
41print(f"उबालने के बिंदु में वृद्धि: {elevation:.4f} °C")
42print(f"नया उबालने का बिंदु: {new_boiling_point:.4f} °C")
43
1/**
2 * एक घोल के उबालने के बिंदु में वृद्धि की गणना करें।
3 * @param {number} molality - घोल की मोलालिटी mol/kg में
4 * @param {number} ebullioscopicConstant - विलायक की उबालने के बिंदु की स्थिरता °C·kg/mol में
5 * @returns {number} °C में उबालने के बिंदु में वृद्धि
6 */
7function calculateBoilingPointElevation(molality, ebullioscopicConstant) {
8 if (molality < 0 || ebullioscopicConstant < 0) {
9 throw new Error("मोलालिटी और उबालने के बिंदु की स्थिरता शून्य से अधिक होनी चाहिए");
10 }
11
12 return ebullioscopicConstant * molality;
13}
14
15/**
16 * एक घोल का नया उबालने का बिंदु गणना करें।
17 * @param {number} normalBoilingPoint - शुद्ध विलायक का सामान्य उबालने का बिंदु °C में
18 * @param {number} molality - घोल की मोलालिटी mol/kg में
19 * @param {number} ebullioscopicConstant - विलायक की उबालने के बिंदु की स्थिरता °C·kg/mol में
20 * @returns {number} °C में नया उबालने का बिंदु
21 */
22function calculateNewBoilingPoint(normalBoilingPoint, molality, ebullioscopicConstant) {
23 const elevation = calculateBoilingPointElevation(molality, ebullioscopicConstant);
24 return normalBoilingPoint + elevation;
25}
26
27// उदाहरण उपयोग
28const waterBoilingPoint = 100.0; // °C
29const sugarMolality = 0.5; // mol/kg
30const waterKb = 0.512; // °C·kg/mol
31
32const elevation = calculateBoilingPointElevation(sugarMolality, waterKb);
33const newBoilingPoint = calculateNewBoilingPoint(waterBoilingPoint, sugarMolality, waterKb);
34
35console.log(`उबालने के बिंदु में वृद्धि: ${elevation.toFixed(4)} °C`);
36console.log(`नया उबालने का बिंदु: ${newBoilingPoint.toFixed(4)} °C`);
37
1#' एक घोल के उबालने के बिंदु में वृद्धि की गणना करें
2#'
3#' @param molality घोल की मोलालिटी mol/kg में
4#' @param ebullioscopic_constant विलायक की उबालने के बिंदु की स्थिरता °C·kg/mol में
5#' @return °C में उबालने के बिंदु में वृद्धि
6calculate_boiling_point_elevation <- function(molality, ebullioscopic_constant) {
7 if (molality < 0 || ebullioscopic_constant < 0) {
8 stop("मोलालिटी और उबालने के बिंदु की स्थिरता शून्य से अधिक होनी चाहिए")
9 }
10
11 delta_tb <- ebullioscopic_constant * molality
12 return(delta_tb)
13}
14
15#' एक घोल का नया उबालने का बिंदु गणना करें
16#'
17#' @param normal_boiling_point शुद्ध विलायक का सामान्य उबालने का बिंदु °C में
18#' @param molality घोल की मोलालिटी mol/kg में
19#' @param ebullioscopic_constant विलायक की उबालने के बिंदु की स्थिरता °C·kg/mol में
20#' @return °C में नया उबालने का बिंदु
21calculate_new_boiling_point <- function(normal_boiling_point, molality, ebullioscopic_constant) {
22 elevation <- calculate_boiling_point_elevation(molality, ebullioscopic_constant)
23 return(normal_boiling_point + elevation)
24}
25
26# उदाहरण उपयोग
27water_boiling_point <- 100.0 # °C
28salt_molality <- 1.0 # mol/kg
29water_kb <- 0.512 # °C·kg/mol
30
31elevation <- calculate_boiling_point_elevation(salt_molality, water_kb)
32new_boiling_point <- calculate_new_boiling_point(water_boiling_point, salt_molality, water_kb)
33
34cat(sprintf("उबालने के बिंदु में वृद्धि: %.4f °C\n", elevation))
35cat(sprintf("नया उबालने का बिंदु: %.4f °C\n", new_boiling_point))
36
उबालने के बिंदु में वृद्धि वह तापमान वृद्धि है जो तब होती है जब एक गैर-उड़ने वाला घोल एक शुद्ध विलायक में घुला होता है। यह घुलनशील कणों की सांद्रता के सीधे अनुपात में होती है और यह एक सहसंख्यात्मक गुण है, जिसका अर्थ है कि यह कणों की संख्या पर निर्भर करता है न कि उनकी पहचान पर।
उबालने के बिंदु में वृद्धि (ΔTb) को सूत्र ΔTb = Kb × m का उपयोग करके गणना की जाती है, जहाँ Kb विलायक की उबालने के बिंदु की स्थिरता है और m घोल की मोलालिटी है (विलायक के प्रति किलोग्राम में घुलनशील के मोल)।
उबालने के बिंदु की स्थिरता (Kb) एक गुण है जो प्रत्येक विलायक के लिए विशिष्ट होती है जो घोल की मोलालिटी को उसके उबालने के बिंदु की वृद्धि से संबंधित करती है। यह 1 mol/kg की मोलालिटी होने पर उबालने के बिंदु की वृद्धि का प्रतिनिधित्व करती है। पानी के लिए, Kb 0.512 °C·kg/mol है।
पानी में नमक जोड़ने से इसका उबालने का बिंदु बढ़ता है क्योंकि घुलनशील नमक के आयन पानी के अणुओं की वाष्प चरण में भागने की क्षमता में बाधा डालते हैं। इसके लिए उबालने के लिए अधिक तापीय ऊर्जा (उच्च तापमान) की आवश्यकता होती है। यही कारण है कि नमकीन पानी पास्ता पकाने के लिए थोड़ी उच्च तापमान पर उबलता है।
आदर्श घोलों के लिए, उबालने के बिंदु में वृद्धि केवल घुलनशील कणों की संख्या पर निर्भर करती है, न कि उनकी पहचान पर। हालाँकि, जैसे कि NaCl जैसे आयनिक यौगिक जो कई आयनों में विघटित होते हैं, प्रभाव को उत्पन्न होने वाले आयनों की संख्या से गुणा किया जाता है। यह अधिक विस्तृत गणनाओं में वान 'ट हॉफ कारक द्वारा ध्यान में रखा जाता है।
उच्च ऊंचाई पर, पानी कम तापमान पर उबलता है क्योंकि वायुमंडलीय दबाव कम होता है। नमक जोड़ने से थोड़ा उबालने का बिंदु बढ़ता है, जो खाना पकाने की दक्षता में थोड़ी सुधार कर सकता है, हालांकि प्रभाव छोटा है। यही कारण है कि उच्च ऊंचाई पर खाना पकाने के समय को बढ़ाना आवश्यक है।
हाँ, एक ज्ञात घुलनशील के एक ज्ञात मात्रा के साथ उबालने के बिंदु में वृद्धि को मापकर घुलनशील के आणविक वजन का निर्धारण किया जा सकता है। इस तकनीक को एबुलियोस्कोपी कहा जाता है, जो ऐतिहासिक रूप से आणविक वजन निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण थी।
दोनों सहसंख्यात्मक गुण हैं जो घुलनशील कणों की सांद्रता पर निर्भर करते हैं। उबालने के बिंदु में वृद्धि उस तापमान में वृद्धि को संदर्भित करती है जब घुलनशील जोड़े जाते हैं, जबकि जमने के बिंदु में कमी उस तापमान में कमी को संदर्भित करती है। वे समान सूत्रों का उपयोग करते हैं लेकिन विभिन्न स्थिरताओं (उबालने के बिंदु के लिए Kb और जमने के बिंदु के लिए Kf)।
सूत्र ΔTb = Kb × m पतले घोलों के लिए सबसे सटीक है जहाँ घुलनशील-घुलनशील इंटरैक्शन न्यूनतम होते हैं। उच्च सांद्रता वाले घोलों या मजबूत घुलनशील-विलायक इंटरैक्शन वाले घोलों के लिए, आदर्श व्यवहार से विचलन होता है, और अधिक जटिल मॉडलों की आवश्यकता हो सकती है।
नहीं, उबालने के बिंदु में वृद्धि गैर-उड़ने वाले घुलनशीलों के लिए नकारात्मक नहीं हो सकती। एक गैर-उड़ने वाले घुलनशील को जोड़ने से हमेशा विलायक के उबालने के बिंदु में वृद्धि होती है। हालाँकि, यदि घुलनशील उड़ने वाला है (जिसका अपना महत्वपूर्ण वाष्प दबाव है), तो व्यवहार अधिक जटिल हो जाता है और सरल उबालने के बिंदु की वृद्धि सूत्र का पालन नहीं करता।
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आज ही हमारे उबालने के बिंदु में वृद्धि कैलकुलेटर का प्रयास करें ताकि जल्दी और सटीक रूप से यह निर्धारित किया जा सके कि घुलनशील कण आपके घोलों के उबालने के बिंदु को कैसे प्रभावित करते हैं। चाहे शैक्षिक उद्देश्यों, प्रयोगशाला के काम, या व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए, यह उपकरण स्थापित वैज्ञानिक सिद्धांतों के आधार पर तात्कालिक परिणाम प्रदान करता है।
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