ملالیت اور ابالیاتی مستقل کی قیمتوں کا استعمال کرتے ہوئے یہ حساب لگائیں کہ کس طرح ایک حل کرنے والا ایک حل کے ابالنے کے نقطہ کو بلند کرتا ہے۔ کیمسٹری، کیمیائی انجینئرنگ، اور غذائی سائنس کے لئے ضروری۔
حل کے حل میں مولالیٹی اور سالوینٹ کے ایبولیوسکوپک مستقل کی بنیاد پر پکنے کے نقطے کی بلندی کا حساب لگائیں۔
سالوینٹ کے ایک کلوگرام میں حل کی مقدار میں مولز کی تعداد۔
سالوینٹ کی ایک خاصیت جو مولالیٹی کو پکنے کے نقطے کی بلندی سے جوڑتی ہے۔
ایک عام سالوینٹ منتخب کریں تاکہ اس کا ایبولیوسکوپک مستقل خود بخود سیٹ ہو جائے۔
ΔTb = 0.5120 × 1.0000
ΔTb = 0.0000 °C
پکنے کے نقطے کی بلندی ایک مشترکہ خاصیت ہے جو اس وقت ہوتی ہے جب ایک غیر پرواز کرنے والا حل ایک خالص سالوینٹ میں شامل کیا جاتا ہے۔ حل میں سالوینٹ کی موجودگی اس کے پکنے کے نقطے کو خالص سالوینٹ کے مقابلے میں زیادہ بنا دیتی ہے۔
فارمولا ΔTb = Kb × m پکنے کے نقطے کی بلندی (ΔTb) کو حل کی مولالیٹی (m) اور سالوینٹ کے ایبولیوسکوپک مستقل (Kb) سے جوڑتا ہے۔
عام ایبولیوسکوپک مستقل: پانی (0.512 °C·کلوگرام/مول)، ایتھنول (1.22 °C·کلوگرام/مول)، بینزین (2.53 °C·کلوگرام/مول)، سرکہ کی تیزاب (3.07 °C·کلوگرام/مول)۔
ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ ایک بنیادی کولگیٹیو خصوصیت ہے جو اس وقت ہوتی ہے جب ایک غیر volatiles حل کو ایک خالص سالوینٹ میں شامل کیا جاتا ہے۔ ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ کیلکولیٹر یہ طے کرنے میں مدد کرتا ہے کہ ایک حل کا ابالنگ پوائنٹ خالص سالوینٹ کے مقابلے میں کتنا بڑھتا ہے۔ یہ مظہر مختلف شعبوں میں اہم ہے بشمول کیمسٹری، کیمیکل انجینئرنگ، فوڈ سائنس، اور دواسازی کی تیاری۔
جب آپ ایک سالوینٹ (جیسے نمک یا چینی) کو ایک خالص سالوینٹ (جیسے پانی) میں شامل کرتے ہیں، تو نتیجے میں آنے والے حل کا ابالنگ پوائنٹ خالص سالوینٹ کے مقابلے میں زیادہ ہوتا ہے۔ یہ اس وجہ سے ہوتا ہے کہ حل شدہ سالوینٹ کے ذرات کی موجودگی اس کی بخارات میں جانے کی صلاحیت میں مداخلت کرتی ہے، جس کے لیے ابالنے کے لیے زیادہ حرارتی توانائی (زیادہ درجہ حرارت) کی ضرورت ہوتی ہے۔
ہمارا کیلکولیٹر ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کے لیے معیاری فارمولا (ΔTb = Kb × m) کو نافذ کرتا ہے، جس سے اس اہم خصوصیت کا حساب لگانا بغیر کسی پیچیدہ دستی حسابات کے آسان ہوجاتا ہے۔ چاہے آپ کولگیٹیو خصوصیات کا مطالعہ کرنے والے طالب علم ہوں، حلوں کے ساتھ کام کرنے والے محقق ہوں، یا ڈسٹلیشن کے عمل کو ڈیزائن کرنے والے انجینئر ہوں، یہ ٹول ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کا تیز اور درست طریقہ فراہم کرتا ہے۔
ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ (ΔTb) ایک سادہ لیکن طاقتور فارمولا کا استعمال کرتے ہوئے حساب کیا جاتا ہے:
جہاں:
یہ فارمولا اس لیے کام کرتا ہے کہ ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ حل میں سالوینٹ ذرات کی مقدار کے براہ راست تناسب میں ہوتا ہے۔ ایبولیوسکوپک مستقل (Kb) وہ تناسبی عنصر ہے جو مولالٹی کو اصل درجہ حرارت کے اضافے سے جوڑتا ہے۔
مختلف سالوینٹس کے ایبولیوسکوپک مستقل مختلف ہوتے ہیں، جو ان کی منفرد مالیکیولی خصوصیات کی عکاسی کرتے ہیں:
سالوینٹ | ایبولیوسکوپک مستقل (Kb) | معمولی ابالنگ پوائنٹ |
---|---|---|
پانی | 0.512 °C·kg/mol | 100.0 °C |
ایتھنول | 1.22 °C·kg/mol | 78.37 °C |
بینزین | 2.53 °C·kg/mol | 80.1 °C |
سرکہ کا تیزاب | 3.07 °C·kg/mol | 118.1 °C |
سائیکلوہیکسین | 2.79 °C·kg/mol | 80.7 °C |
کلوروفارم | 3.63 °C·kg/mol | 61.2 °C |
ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کا فارمولا تھرموڈائنامک اصولوں سے مشتق کیا گیا ہے۔ ابالنگ پوائنٹ پر، مائع مرحلے میں سالوینٹ کا کیمیائی ممکنہ بخار کے مرحلے میں اس کے برابر ہوتا ہے۔ جب ایک سالوٹس شامل کیا جاتا ہے، تو یہ مائع مرحلے میں سالوینٹ کے کیمیائی ممکنہ کو کم کرتا ہے، جس کے لیے ممکنات کو برابر کرنے کے لیے زیادہ درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے۔
پتلے حلوں کے لیے، اس تعلق کو اس طرح بیان کیا جا سکتا ہے:
جہاں:
ٹرم کو ایبولیوسکوپک مستقل (Kb) میں ضم کیا گیا ہے، جو ہمیں ہمارا سادہ فارمولا دیتا ہے۔
ہمارا کیلکولیٹر حل کے ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کا تعین کرنا آسان بناتا ہے۔ ان مراحل کی پیروی کریں:
اپنے حل کی مولالٹی (m) کو mol/kg میں درج کریں
اپنے سالوینٹ کے ایبولیوسکوپک مستقل (Kb) کو °C·kg/mol میں درج کریں
نتیجہ دیکھیں
اگر ضرورت ہو تو نتیجہ کاپی کریں اپنے ریکارڈ یا حسابات کے لیے
کیلکولیٹر ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کے درمیان فرق کو دکھانے کے لیے بصری نمائندگی بھی فراہم کرتا ہے، جو خالص سالوینٹ کے ابالنگ پوائنٹ اور حل کے بلند ابالنگ پوائنٹ کے درمیان فرق کو دکھاتا ہے۔
آئیے ایک مثال کے ذریعے چلتے ہیں:
فارمولا ΔTb = Kb × m کا استعمال کرتے ہوئے: ΔTb = 0.512 °C·kg/mol × 1.5 mol/kg = 0.768 °C
لہذا، اس نمک کے حل کا ابالنگ پوائنٹ 100.768 °C ہوگا (خالص پانی کے مقابلے میں 100 °C)۔
کیلکولیٹر کئی خاص معاملات کو سنبھالتا ہے:
ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ اہم ہے:
یہ اصول لاگو ہوتے ہیں:
ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ اہم ہے:
ایپلیکیشنز میں شامل ہیں:
اونچائی پر، پانی کم درجہ حرارت پر ابالتا ہے کیونکہ ہوا کا دباؤ کم ہوتا ہے۔ اس کی تلافی کرنے کے لیے:
مثال کے طور پر، 5,000 فٹ کی بلندی پر، پانی تقریباً 95°C پر ابالتا ہے۔ 1 mol/kg نمک شامل کرنے سے یہ تقریباً 95.5°C تک بڑھ جائے گا، جو پکانے کی کارکردگی کو معمولی طور پر بہتر بناتا ہے۔
ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ کئی دیگر کولگیٹیو خصوصیات میں سے ایک ہے جو حل میں سالوٹس کی مقدار پر منحصر ہوتی ہے نہ کہ ان کی شناخت پر۔ دیگر متعلقہ خصوصیات میں شامل ہیں:
منجمد پوائنٹ کا دباؤ: جب سالوٹس کو سالوینٹ میں شامل کیا جاتا ہے تو منجمد پوائنٹ میں کمی
بخارات کے دباؤ میں کمی: حل میں سالوٹس کی موجودگی کی وجہ سے سالوینٹ کے بخارات کے دباؤ میں کمی
اسموسٹک دباؤ: ایک نیم پارمیبل جھلی کے پار سالوینٹ کے بہاؤ کو روکنے کے لیے درکار دباؤ
یہ ہر ایک خصوصیت حل کے رویے کے بارے میں مختلف بصیرت فراہم کرتی ہے اور مخصوص ایپلیکیشن کے لحاظ سے زیادہ مناسب ہو سکتی ہے۔
ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کا مظہر صدیوں سے مشاہدہ کیا گیا ہے، حالانکہ اس کی سائنسی تفہیم حالیہ طور پر ترقی پذیر ہوئی ہے:
ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کا منظم مطالعہ 19ویں صدی میں شروع ہوا:
20ویں اور 21ویں صدی میں، ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کی تفہیم نے متعدد ٹیکنالوجیز میں درخواستیں حاصل کی ہیں:
حل کی مقدار اور ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کے درمیان ریاضیاتی تعلق مستقل رہا ہے، حالانکہ مالیکیولی میکانزم کی ہماری تفہیم کیمیائی سائنس اور تھرموڈائنامکس میں ترقی کے ساتھ گہری ہوئی ہے۔
1' ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کا حساب لگانے کے لیے ایکسل کا فارمولا
2=B2*C2
3' جہاں B2 میں ایبولیوسکوپک مستقل (Kb) موجود ہے
4' اور C2 میں مولالٹی (m) موجود ہے
5
6' نئے ابالنگ پوائنٹ کا حساب لگانے کے لیے:
7=D2+E2
8' جہاں D2 میں خالص سالوینٹ کا معمولی ابالنگ پوائنٹ موجود ہے
9' اور E2 میں حساب کیا گیا ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ موجود ہے
10
1def calculate_boiling_point_elevation(molality, ebullioscopic_constant):
2 """
3 حل کے ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کا حساب لگائیں۔
4
5 Parameters:
6 molality (float): حل کی مولالٹی mol/kg میں
7 ebullioscopic_constant (float): سالوینٹ کا ایبولیوسکوپک مستقل °C·kg/mol میں
8
9 Returns:
10 float: °C میں ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ
11 """
12 if molality < 0 or ebullioscopic_constant < 0:
13 raise ValueError("مولالٹی اور ایبولیوسکوپک مستقل غیر منفی ہونا چاہیے")
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 حل کا نیا ابالنگ پوائنٹ حساب کریں۔
21
22 Parameters:
23 normal_boiling_point (float): خالص سالوینٹ کا معمولی ابالنگ پوائنٹ °C میں
24 molality (float): حل کی مولالٹی mol/kg میں
25 ebullioscopic_constant (float): سالوینٹ کا ایبولیوسکوپک مستقل °C·kg/mol میں
26
27 Returns:
28 float: °C میں نیا ابالنگ پوائنٹ
29 """
30 elevation = calculate_boiling_point_elevation(molality, ebullioscopic_constant)
31 return normal_boiling_point + elevation
32
33# مثال کے استعمال
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"ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ: {elevation:.4f} °C")
42print(f"نیا ابالنگ پوائنٹ: {new_boiling_point:.4f} °C")
43
1/**
2 * حل کے ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کا حساب لگائیں۔
3 * @param {number} molality - حل کی مولالٹی mol/kg میں
4 * @param {number} ebullioscopicConstant - سالوینٹ کا ایبولیوسکوپک مستقل °C·kg/mol میں
5 * @returns {number} °C میں ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ
6 */
7function calculateBoilingPointElevation(molality, ebullioscopicConstant) {
8 if (molality < 0 || ebullioscopicConstant < 0) {
9 throw new Error("مولالٹی اور ایبولیوسکوپک مستقل غیر منفی ہونا چاہیے");
10 }
11
12 return ebullioscopicConstant * molality;
13}
14
15/**
16 * حل کا نیا ابالنگ پوائنٹ حساب کریں۔
17 * @param {number} normalBoilingPoint - خالص سالوینٹ کا معمولی ابالنگ پوائنٹ °C میں
18 * @param {number} molality - حل کی مولالٹی mol/kg میں
19 * @param {number} ebullioscopicConstant - سالوینٹ کا ایبولیوسکوپک مستقل °C·kg/mol میں
20 * @returns {number} °C میں نیا ابالنگ پوائنٹ
21 */
22function calculateNewBoilingPoint(normalBoilingPoint, molality, ebullioscopicConstant) {
23 const elevation = calculateBoilingPointElevation(molality, ebullioscopicConstant);
24 return normalBoilingPoint + elevation;
25}
26
27// مثال کے استعمال
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(`ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ: ${elevation.toFixed(4)} °C`);
36console.log(`نیا ابالنگ پوائنٹ: ${newBoilingPoint.toFixed(4)} °C`);
37
1#' حل کے ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کا حساب لگائیں
2#'
3#' @param molality حل کی مولالٹی mol/kg میں
4#' @param ebullioscopic_constant سالوینٹ کا ایبولیوسکوپک مستقل °C·kg/mol میں
5#' @return °C میں ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ
6calculate_boiling_point_elevation <- function(molality, ebullioscopic_constant) {
7 if (molality < 0 || ebullioscopic_constant < 0) {
8 stop("مولالٹی اور ایبولیوسکوپک مستقل غیر منفی ہونا چاہیے")
9 }
10
11 delta_tb <- ebullioscopic_constant * molality
12 return(delta_tb)
13}
14
15#' حل کا نیا ابالنگ پوائنٹ حساب کریں
16#'
17#' @param normal_boiling_point خالص سالوینٹ کا معمولی ابالنگ پوائنٹ °C میں
18#' @param molality حل کی مولالٹی mol/kg میں
19#' @param ebullioscopic_constant سالوینٹ کا ایبولیوسکوپک مستقل °C·kg/mol میں
20#' @return °C میں نیا ابالنگ پوائنٹ
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# مثال کے استعمال
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("ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ: %.4f °C\n", elevation))
35cat(sprintf("نیا ابالنگ پوائنٹ: %.4f °C\n", new_boiling_point))
36
ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ اس درجہ حرارت میں اضافہ ہے جو اس وقت ہوتا ہے جب ایک غیر volatiles سالوٹس کو ایک خالص سالوینٹ میں حل کیا جاتا ہے۔ یہ سالوٹس کی مقدار کے براہ راست تناسب میں ہوتا ہے اور یہ ایک کولگیٹیو خصوصیت ہے، یعنی یہ ذرات کی تعداد پر منحصر ہے نہ کہ ان کی شناخت پر۔
ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ (ΔTb) فارمولا ΔTb = Kb × m کا استعمال کرتے ہوئے حساب کیا جاتا ہے، جہاں Kb سالوینٹ کا ایبولیوسکوپک مستقل ہے اور m حل کی مولالٹی ہے (سالوٹس کی تعداد فی کلوگرام سالوینٹ)۔
ایبولیوسکوپک مستقل (Kb) ایک ایسی خصوصیت ہے جو ہر سالوینٹ کے لیے مخصوص ہوتی ہے جو حل کی مولالٹی کو اس کے ابالنگ پوائنٹ کے اضافے سے جوڑتی ہے۔ یہ اس وقت ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کی نمائندگی کرتی ہے جب حل کی مولالٹی 1 mol/kg ہو۔ پانی کے لیے، Kb 0.512 °C·kg/mol ہے۔
پانی میں نمک شامل کرنے سے اس کا ابالنگ پوائنٹ بڑھتا ہے کیونکہ حل شدہ نمک کے آئن پانی کے مالیکیولز کی بخارات میں جانے کی صلاحیت میں مداخلت کرتے ہیں۔ اس کے لیے ابالنے کے لیے زیادہ حرارتی توانائی (زیادہ درجہ حرارت) کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ نمکین پانی پاستا پکانے کے لیے تھوڑا زیادہ درجہ حرارت پر ابالتا ہے۔
مثالی حلوں کے لیے، ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ صرف حل میں ذرات کی مقدار پر منحصر ہوتا ہے، نہ کہ ان کی شناخت پر۔ تاہم، آئنک مرکبات جیسے NaCl جو کئی آئنوں میں تقسیم ہوتے ہیں، ان کا اثر آئنوں کی تعداد سے ضرب دیا جاتا ہے۔ یہ زیادہ تفصیلی حسابات میں وان 'ٹ ہوف کے عنصر کے ذریعے حساب کیا جاتا ہے۔
اونچائی پر، پانی کم درجہ حرارت پر ابالتا ہے کیونکہ ہوا کا دباؤ کم ہوتا ہے۔ نمک شامل کرنے سے ابالنگ پوائنٹ کو تھوڑا بڑھایا جا سکتا ہے، جو پکانے کی کارکردگی کو معمولی طور پر بہتر بنا سکتا ہے، حالانکہ اثر ہوا کے دباؤ کے اثر کے مقابلے میں چھوٹا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ اونچائی پر پکانے کے اوقات میں اضافہ کرنا ضروری ہے۔
جی ہاں، ایک معروف مقدار میں سالوٹس کے ساتھ حل کے ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کی پیمائش کرکے سالوٹس کے مالیکیولر وزن کا تعین کیا جا سکتا ہے۔ یہ تکنیک، جسے ایبولیوسکوپی کہتے ہیں، تاریخی طور پر مالیکیولر وزن کا تعین کرنے کے لیے اہم تھی۔
دونوں کولگیٹیو خصوصیات ہیں جو سالوٹس کی مقدار پر منحصر ہیں۔ ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ اس درجہ حرارت میں اضافے کی نشاندہی کرتا ہے جب سالوٹس شامل کیے جاتے ہیں، جبکہ منجمد پوائنٹ کا دباؤ اس درجہ حرارت میں کمی کی نشاندہی کرتا ہے۔ وہ مشابہ فارمولا استعمال کرتے ہیں لیکن مختلف مستقل (Kb ابالنگ پوائنٹ کے لیے اور Kf منجمد پوائنٹ کے لیے)۔
نہیں، ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ غیر volatiles سالوٹس کے لیے منفی نہیں ہو سکتا۔ غیر volatiles سالوٹس کو شامل کرنے سے ہمیشہ سالوینٹ کے ابالنگ پوائنٹ میں اضافہ ہوتا ہے۔ تاہم، اگر سالوٹس volatiles ہوں (جن کا اپنا اہم بخارات کا دباؤ ہو)، تو سلوک زیادہ پیچیدہ ہو جاتا ہے اور سادہ ابالنگ پوائنٹ کے اضافے کے فارمولا کی پیروی نہیں کرتا۔
ایٹکنز، پی. ڈبلیو.، اور ڈی پاولا، ج. (2014). ایٹکنز کی جسمانی کیمسٹری (10 واں ایڈیشن). آکسفورڈ یونیورسٹی پریس۔
چینگ، آر۔، اور گولڈس بی، کے۔ اے۔ (2015). کیمسٹری (12 واں ایڈیشن). میک گرا ہل ایجوکیشن۔
پیٹروچی، آر۔ ایچ۔، ہرنگ، ایف۔ جی۔، مادورا، ج۔ ڈی۔، اور بسننیٹ، سی۔ (2016). جنرل کیمسٹری: اصول اور جدید ایپلیکیشنز (11 واں ایڈیشن). پیئر سن۔
لیوین، آئی۔ این۔ (2008). فزیکل کیمسٹری (6 واں ایڈیشن). میک گرا ہل ایجوکیشن۔
براؤن، ٹی۔ ایل۔، لی مے، ایچ۔ ای۔، برسٹن، بی۔ ای۔، مرفی، سی۔ جے۔، ووڈورڈ، پی۔ ایم۔، اور اسٹولٹزفس، ایم۔ ڈبلیو۔ (2017). کیمسٹری: سینٹرل سائنس (14 واں ایڈیشن). پیئر سن۔
سلبر برگ، ایم۔ ایس۔، اور امیٹیس، پی۔ (2014). کیمسٹری: مالیکیولی نوعیت کا مادہ اور تبدیلی (7 واں ایڈیشن). میک گرا ہل ایجوکیشن۔
"ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ۔" وکیپیڈیا، وکی میڈیا فاؤنڈیشن، https://en.wikipedia.org/wiki/Boiling-point_elevation. 2 اگست 2024 کو رسائی حاصل کی۔
"کولگیٹیو خصوصیات۔" وکیپیڈیا، وکی میڈیا فاؤنڈیشن، https://en.wikipedia.org/wiki/Colligative_properties. 2 اگست 2024 کو رسائی حاصل کی۔
آج ہی ہمارے ابالنگ پوائنٹ کا اضافہ کیلکولیٹر آزمائیں تاکہ آپ کے حلوں کے ابالنگ پوائنٹ پر حل شدہ سالوٹس کے اثرات کو جلدی اور درست طریقے سے طے کیا جا سکے۔ چاہے تعلیمی مقاصد، لیبارٹری کے کام، یا عملی ایپلیکیشنز کے لیے ہو، یہ ٹول قائم کردہ سائنسی اصولوں کی بنیاد پر فوری نتائج فراہم کرتا ہے۔
آپ کے ورک فلو کے لیے مفید ہونے والے مزید ٹولز کا انعام کریں