विलेयता साम्य: Difference between revisions
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घुलनशीलता ऐसा [[गतिशील संतुलन]] है जो तब उपस्थित होता है जब ठोस अवस्था में [[रासायनिक यौगिक]] का [[समाधान (रसायन विज्ञान)|समाधान]] [[रासायनिक संतुलन]] में होता है। पृथक्करण के | घुलनशीलता ऐसा [[गतिशील संतुलन]] है जो तब उपस्थित होता है जब ठोस अवस्था में [[रासायनिक यौगिक|यौगिक]] का [[समाधान (रसायन विज्ञान)|समाधान]] [[रासायनिक संतुलन]] में होता है। पृथक्करण के समाधान में किसी अन्य घटक जैसे अम्ल या क्षार की रासायनिक प्रतिक्रिया में ठोस अपरिवर्तित हो सकता है। प्रत्येक घुलनशीलता संतुलन को तापमान-निर्भर ''घुलनशीलता उत्पाद'' द्वारा चित्रित किया जाता है जो संतुलन स्थिरांक के जैसे कार्य करता है। घुलनशीलता संतुलित औषधि, पर्यावरण और अन्य परिदृश्यों में महत्वपूर्ण हैं। | ||
== परिभाषाएँ == | == परिभाषाएँ == | ||
[[घुलनशीलता]] संतुलन तब उपस्थित होता है जब ठोस अवस्था में | [[घुलनशीलता]] संतुलन तब उपस्थित होता है जब ठोस अवस्था में यौगिक का समाधान रासायनिक संतुलन में होता है। इस प्रकार गतिशील संतुलन का उदाहरण है जिसमें कुछ भिन्न-भिन्न अणु ठोस और समाधान चरणों के मध्य स्थान्तरित होते हैं जैसे कि [[विघटन (रसायन विज्ञान)]] और [[वर्षा (रसायन विज्ञान)|वर्षा]] की दर समान होती है। जब संतुलन स्थापित हो जाता है और ठोस प्रत्येक प्रकार से भंग नहीं होता है, तो समाधान को संतृप्त कहा जाता है। संतृप्त विलयन में विलेय की सांद्रता को विलेयता के रूप में जाना जाता है। विलेयता की इकाइयां मोलर (mol dm<sup>-3</sup>) हो सकती हैं या द्रव्यमान को प्रति इकाई आयतन के रूप में व्यक्त किया जाता है, जैसे μg mL<sup>-1</sup>, घुलनशीलता तापमान पर निर्भर होता है। घुलनशीलता की तुलना में विलेय की उच्च सांद्रता वाले विलयन को [[अतिसंतृप्ति]] कहा जाता है। [[अतिसंतृप्ति]] घोल को बीज के अतिरिक्त संतुलन में आने के लिए प्रेरित किया जा सकता है जो विलेय का छोटा क्रिस्टल या ठोस कण हो सकता है, जो वर्षा प्रारंभ करता है। | ||
घुलनशीलता संतुलन के तीन मुख्य प्रकार हैं। | घुलनशीलता संतुलन के तीन मुख्य प्रकार हैं। | ||
# सरल विघटन। | # सरल विघटन। | ||
# पृथक्करण प्रतिक्रिया के साथ विघटन होता है। यह [[लवण]] की विशेषता है। इस स्थिति में संतुलन स्थिरांक को घुलनशीलता उत्पाद के रूप में जाना जाता है। | # पृथक्करण प्रतिक्रिया के साथ विघटन होता है। यह [[लवण]] की विशेषता है। इस स्थिति में संतुलन स्थिरांक को घुलनशीलता उत्पाद के रूप में जाना जाता है। | ||
# आयनीकरण प्रतिक्रिया के साथ विघटन होता है। यह भिन्न -भिन्न [[पीएच]] के जलीय | # आयनीकरण प्रतिक्रिया के साथ विघटन होता है। यह भिन्न -भिन्न [[पीएच]] के जलीय माध्यम में अम्ल या [[कमजोर आधार|तनु आधारों]] के विघटन की विशेषता होती है। | ||
प्रत्येक स्थिति में संतुलन स्थिरांक को [[गतिविधि (रसायन विज्ञान)|गतिविधियों]] के भागफल के रूप में निर्दिष्ट किया जा सकता है। यह संतुलन स्थिरांक विमाहीन है क्योंकि गतिविधि विमाहीन मात्रा है। चूँकि, गतिविधियों का उपयोग अधिक असुविधाजनक है, इसलिए संतुलन स्थिरांक को सामान्यतः गतिविधि गुणांक के भागफल से विभाजित किया जाता है, जिससे कि सांद्रता का भागफल बन सके। विवरण के लिए इक्विलिब्रियम केमिस्ट्री इक्विलिब्रियम स्थिरांक देखें। इसके अतिरिक्त, ठोस की गतिविधि, परिभाषा के अनुसार, 1 के समान होती है, इसलिए इसे परिभाषित अभिव्यक्ति से विस्थापित कर दिया जाता है। | प्रत्येक स्थिति में संतुलन स्थिरांक को [[गतिविधि (रसायन विज्ञान)|गतिविधियों]] के भागफल के रूप में निर्दिष्ट किया जा सकता है। यह संतुलन स्थिरांक विमाहीन है क्योंकि गतिविधि विमाहीन मात्रा है। चूँकि, गतिविधियों का उपयोग अधिक असुविधाजनक है, इसलिए संतुलन स्थिरांक को सामान्यतः गतिविधि गुणांक के भागफल से विभाजित किया जाता है, जिससे कि सांद्रता का भागफल बन सके। विवरण के लिए इक्विलिब्रियम केमिस्ट्री इक्विलिब्रियम स्थिरांक देखें। इसके अतिरिक्त, ठोस की गतिविधि, परिभाषा के अनुसार, 1 के समान होती है, इसलिए इसे परिभाषित अभिव्यक्ति से विस्थापित कर दिया जाता है। | ||
रासायनिक संतुलन | रासायनिक संतुलन को निम्न समीकरण द्वारा दर्शाया जाता है: | ||
<math display="block">\mathrm A_p \mathrm B_q \leftrightharpoons p\mathrm A + q\mathrm B</math> | <math display="block">\mathrm A_p \mathrm B_q \leftrightharpoons p\mathrm A + q\mathrm B</math> | ||
यौगिक A<sub>''p''</sub>B<sub>''q''</sub> के लिए घुलनशीलता गुणनफल ''K''<sub>sp</sub> निम्नानुसार परिभाषित किया गया है: | यौगिक A<sub>''p''</sub>B<sub>''q''</sub> के लिए घुलनशीलता गुणनफल ''K''<sub>sp</sub> निम्नानुसार परिभाषित किया गया है: | ||
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<math display="block"> \left(\frac{\partial \ln a_i}{\partial T} \right)_P= \frac{H_{i,\mathrm{aq}}-H_{i,\mathrm{cr}}}{RT^2}</math> | <math display="block"> \left(\frac{\partial \ln a_i}{\partial T} \right)_P= \frac{H_{i,\mathrm{aq}}-H_{i,\mathrm{cr}}}{RT^2}</math> | ||
=== [[आम-आयन प्रभाव|सामान्य-आयन प्रभाव]] === | === [[आम-आयन प्रभाव|सामान्य-आयन प्रभाव]] === | ||
सामान्य-आयन प्रभाव | सामान्य-आयन प्रभाव लवण की घटी हुई घुलनशीलता का प्रभाव है, जब अन्य लवण जिसमें आयन होता है, वह भी उपस्थित होता है। उदाहरण के लिए, [[सिल्वर क्लोराइड]], AgCl की घुलनशीलता अल्प हो जाती है, जब सोडियम क्लोराइड, सामान्य आयन क्लोराइड का स्रोत, पानी में AgCl के निलंबन में जोड़ा जाता है।<ref>{{Housecroft3rd}} Section 6.10.</ref> | ||
<math display="block">\mathrm{AgCl(s) \leftrightharpoons Ag^+ (aq) + Cl^- (aq) }</math> | <math display="block">\mathrm{AgCl(s) \leftrightharpoons Ag^+ (aq) + Cl^- (aq) }</math> | ||
सामान्य आयन की अनुपस्थिति में विलेयता, S की गणना निम्नानुसार की जा सकती है। सांद्रता [Ag<sup>+</sup>] और [Cl<sup>−</sup>] समान हैं क्योंकि AgCl का मोल Ag<sup>+</sup> के मोल में वियोजित हो जाएगा। मान लीजिए [Ag<sup>+</sup>(aq)] की सांद्रता x द्वारा निरूपित की जाती है। तब, | सामान्य आयन की अनुपस्थिति में विलेयता, S की गणना निम्नानुसार की जा सकती है। सांद्रता [Ag<sup>+</sup>] और [Cl<sup>−</sup>] समान हैं क्योंकि AgCl का मोल Ag<sup>+</sup> के मोल में वियोजित हो जाएगा। मान लीजिए [Ag<sup>+</sup>(aq)] की सांद्रता x द्वारा निरूपित की जाती है। तब, | ||
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<math display="block">\log(^*K_{A}) = \log(^*K_{A \to 0}) + \frac{\gamma A_\mathrm{m}} {3.454RT}</math> | <math display="block">\log(^*K_{A}) = \log(^*K_{A \to 0}) + \frac{\gamma A_\mathrm{m}} {3.454RT}</math> | ||
जहां *''K''<sub>A</sub> मोलर सतह क्षेत्र A, के साथ विलेय कणों के लिए विलेयता स्थिरांक है *K<sub>''A''→0</sub> मोलर सतह क्षेत्र के साथ पदार्थ के लिए घुलनशीलता स्थिरांक शून्य है (अर्थात, जब कण बड़े होते हैं), γ विलायक में विलेय कण का सतही तनाव है, ''A''<sub>m</sub> विलेय का मोलर सतह क्षेत्र है (m2/mol में), R [[सार्वभौमिक गैस स्थिरांक]] है, और T परम तापमान है।<ref name="hefter">{{cite book|editor1-last=Hefter|editor1-first=G. T.|editor2-last=Tomkins|editor2-first=R. P. T.| title=घुलनशीलता का प्रायोगिक निर्धारण|year=2003|publisher=Wiley-Blackwell |isbn= 0-471-49708-8 }}</ref> | जहां *''K''<sub>A</sub> मोलर सतह क्षेत्र A, के साथ विलेय कणों के लिए विलेयता स्थिरांक है *K<sub>''A''→0</sub> मोलर सतह क्षेत्र के साथ पदार्थ के लिए घुलनशीलता स्थिरांक शून्य है (अर्थात, जब कण बड़े होते हैं), γ विलायक में विलेय कण का सतही तनाव है, ''A''<sub>m</sub> विलेय का मोलर सतह क्षेत्र है (m2/mol में), R [[सार्वभौमिक गैस स्थिरांक]] है, और T परम तापमान है।<ref name="hefter">{{cite book|editor1-last=Hefter|editor1-first=G. T.|editor2-last=Tomkins|editor2-first=R. P. T.| title=घुलनशीलता का प्रायोगिक निर्धारण|year=2003|publisher=Wiley-Blackwell |isbn= 0-471-49708-8 }}</ref> | ||
=== | === लवण प्रभाव === | ||
लवण प्रभाव<ref>{{VogelQuantitative}} Section 2.14</ref> ([[ में नमकीन बनाना |नमकीन बनाना]] एंड [[अलग कर रहा है|भिन्न कर रहा है]]) इस तथ्य को संदर्भित करता है कि लवण की उपस्थिति जिसका विलेय के साथ [[सामान्य आयन प्रभाव]] होता है, और समाधान की आयनिक शक्ति पर प्रभाव पड़ता है इसलिए [[गतिविधि गुणांक]] पर, जिससे कि संतुलन स्थिरांक व्यक्त किया जा सके एकाग्रता भागफल के रूप में, परिवर्तित करता है। | |||
=== चरण प्रभाव === | === चरण प्रभाव === | ||
| Line 87: | Line 87: | ||
जहाँ <math>K^\ominus</math> थर्मोडायनामिक संतुलन स्थिरांक है और ब्रेसिज़ गतिविधि का संकेत देते हैं। शुद्ध ठोस की गतिविधि, परिभाषा के अनुसार, समान होती है। | जहाँ <math>K^\ominus</math> थर्मोडायनामिक संतुलन स्थिरांक है और ब्रेसिज़ गतिविधि का संकेत देते हैं। शुद्ध ठोस की गतिविधि, परिभाषा के अनुसार, समान होती है। | ||
जब | जब लवण की विलेयता अधिक अल्प होती है तो विलयन में आयनों के सक्रियता गुणांक लगभग समान होते हैं। उन्हें वास्तव में व्यस्थापित करके यह अभिव्यक्ति घुलनशीलता उत्पाद को अल्प कर देता है: | ||
<math chem display="block">K_\ce{sp} = [\ce{Ag+}][\ce{Cl-}]= [\ce{Ag+}]^2= [\ce{Cl-}]^2.</math> | <math chem display="block">K_\ce{sp} = [\ce{Ag+}][\ce{Cl-}]= [\ce{Ag+}]^2= [\ce{Cl-}]^2.</math> | ||
2:2 और 3:3 लवणों के लिए, जैसे CaSO<sub>4</sub> और FePO<sub>4</sub>, घुलनशीलता उत्पाद के लिए सामान्य अभिव्यक्ति 1:1 इलेक्ट्रोलाइट के समान है: | 2:2 और 3:3 लवणों के लिए, जैसे CaSO<sub>4</sub> और FePO<sub>4</sub>, घुलनशीलता उत्पाद के लिए सामान्य अभिव्यक्ति 1:1 इलेक्ट्रोलाइट के समान है: | ||
<math display="block"> \mathrm{AB} \leftrightharpoons \mathrm{A}^{p+} + \mathrm{B}^{p-}</math> | <math display="block"> \mathrm{AB} \leftrightharpoons \mathrm{A}^{p+} + \mathrm{B}^{p-}</math> | ||
:<math>K_{sp}= \mathrm{[A][B]} = \mathrm{[A]^2}= \mathrm{[B]^2}</math> (विद्युत आवेशों को सामान्य भावों में | :<math>K_{sp}= \mathrm{[A][B]} = \mathrm{[A]^2}= \mathrm{[B]^2}</math> (विद्युत आवेशों को सामान्य भावों में, अंकन की सरलता के लिए त्याग दिया जाता है) | ||
Ca(OH)<sub>2</sub> जैसे असममित | Ca(OH)<sub>2</sub> जैसे असममित लवण के साथ विलेयता व्यंजक द्वारा दिया जाता है: | ||
<math display="block"> \mathrm{ Ca(OH)_2 \leftrightharpoons {Ca}^{2+} + 2OH^- }</math> | <math display="block"> \mathrm{ Ca(OH)_2 \leftrightharpoons {Ca}^{2+} + 2OH^- }</math> | ||
<math display="block">\mathrm{K_{sp} = [Ca] [OH]^2 }</math> | <math display="block">\mathrm{K_{sp} = [Ca] [OH]^2 }</math> | ||
चूँकि हाइड्रॉक्साइड आयनों की सांद्रता कैल्शियम आयनों की सांद्रता से दोगुनी होती है, इसलिए यह अल्प हो जाती है <math>\mathrm{K_{sp} = 4[Ca]^3 }</math> | चूँकि हाइड्रॉक्साइड आयनों की सांद्रता कैल्शियम आयनों की सांद्रता से दोगुनी होती है, इसलिए यह अल्प हो जाती है: | ||
<math>\mathrm{K_{sp} = 4[Ca]^3 }</math> | |||
सामान्यतः, रासायनिक संतुलन के साथ | सामान्यतः, रासायनिक संतुलन के साथ | ||
<math display="block"> \mathrm{A_pB_q \leftrightharpoons p{A}^{n+} + q{B}^{m-} }</math> | <math display="block"> \mathrm{A_pB_q \leftrightharpoons p{A}^{n+} + q{B}^{m-} }</math> | ||
<math display="block"> \mathrm{[B] = \frac{q}{p}[A] } </math> | <math display="block"> \mathrm{[B] = \frac{q}{p}[A] } </math> | ||
निम्न तालिका, यौगिक की विलेयता और उसके विलेयता उत्पाद के मूल्य के मध्य संबंध को दर्शाती है, जो प्राप्त की जा सकती है।<ref>{{Cite book|title=विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान के मूल तत्व|last=Skoog|first=Douglas A|last2=West|first2=Donald M| last3=Holler|first3=F James|publisher=Brooks/Cole|year=2004|edition=8th|pages=238–242|chapter=9B-5|ISBN = 0030355230}}</ref> | |||
:{| class="wikitable" | :{| class="wikitable" | ||
! | !लवण ||p||q||घुलनशीलता, S | ||
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!AgCl<br>Ca(SO<sub>4</sub>)<br>Fe(PO<sub>4</sub>) | !AgCl<br>Ca(SO<sub>4</sub>)<br>Fe(PO<sub>4</sub>) | ||
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|<math chem="">\sqrt[p+q]{K_\ce{sp}\over p^p q^q}</math> | |<math chem="">\sqrt[p+q]{K_\ce{sp}\over p^p q^q}</math> | ||
|} | |} | ||
घुलनशीलता उत्पादों को | घुलनशीलता उत्पादों को प्रायः लघुगणकीय रूप में व्यक्त किया जाता है। इस प्रकार, कैल्शियम सल्फेट के साथ {{math|1=''K''<sub>sp</sub> = {{val|4.93|e=-5}} mol<sup>2</sup> dm<sup>−6</sup>}}, {{math|1=log ''K''<sub>sp</sub> = −4.32}}. K<sub>sp</sub> का मान उतना छोटा होगा, या लॉग मान जितना अधिक ऋणात्मक होगा, विलेयता उतनी ही अल्प होगी। | ||
कुछ लवण विलयन में पूर्णतः वियोजित नहीं होते हैं। उदाहरणों में MgSO<sub>4</sub> सम्मिलित हैं, प्रसिद्ध रूप से [[मैनफ्रेड ईजेन]] द्वारा [[समुद्री जल]] में आंतरिक क्षेत्र परिसर और [[आयन संघ]] दोनों के रूप में उपस्थित होने के लिए शोध किया गया।<ref>{{cite web|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1967/eigen-lecture.pdf |first=Manfred |last=Eigen|author-link=Manfred Eigen |title=नोबेल व्याख्यान|date=1967|website=Nobel Prize}}</ref> ऐसे लवणों की विलेयता की गणना अभिक्रिया के साथ विघटन में उल्लिखित विधि द्वारा की जाती है। | कुछ लवण विलयन में पूर्णतः वियोजित नहीं होते हैं। उदाहरणों में MgSO<sub>4</sub> सम्मिलित हैं, प्रसिद्ध रूप से [[मैनफ्रेड ईजेन]] द्वारा [[समुद्री जल]] में आंतरिक क्षेत्र परिसर और [[आयन संघ]] दोनों के रूप में उपस्थित होने के लिए शोध किया गया।<ref>{{cite web|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1967/eigen-lecture.pdf |first=Manfred |last=Eigen|author-link=Manfred Eigen |title=नोबेल व्याख्यान|date=1967|website=Nobel Prize}}</ref> ऐसे लवणों की विलेयता की गणना अभिक्रिया के साथ विघटन में उल्लिखित विधि द्वारा की जाती है। | ||
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<math display="block">\mathrm{M(OH)_n + nH^+ \leftrightharpoons M^{n+} + n H_2O }</math> | <math display="block">\mathrm{M(OH)_n + nH^+ \leftrightharpoons M^{n+} + n H_2O }</math> | ||
<math display="block">K^*_\text{sp} = \mathrm{[M^{n+}][H^+]^{-n}} </math> | <math display="block">K^*_\text{sp} = \mathrm{[M^{n+}][H^+]^{-n}} </math> | ||
हाइड्रॉक्साइड्स के लिए, घुलनशीलता उत्पादों को | हाइड्रॉक्साइड्स के लिए, घुलनशीलता उत्पादों को प्रायः संशोधित रूप में दिया जाता है, K*<sub>sp</sub> हाइड्रॉक्साइड आयन सांद्रता के स्थान पर हाइड्रोजन आयन का उपयोग करता है। दो मूल्य पानी के स्व-आयनीकरण से संबंधित हैं। पानी के लिए स्व-आयनीकरण स्थिरांक, ''K''<sub>w</sub> होता है।<ref name="bm">{{cite book|last1=Baes |first1=C. F.|last2= Mesmer |first2=R. E. |title=उद्धरणों का हाइड्रोलिसिस|date=1976|publisher=Wiley|location= New York}}</ref> | ||
<math display="block">K_\mathrm{w} = [\mathrm{H^+}] [\mathrm{OH^-}]</math> | <math display="block">K_\mathrm{w} = [\mathrm{H^+}] [\mathrm{OH^-}]</math> | ||
<math display="block">K^*_\text{sp} = \frac{K_\text{sp}}{(K_\text{w})^n}</math> | <math display="block">K^*_\text{sp} = \frac{K_\text{sp}}{(K_\text{w})^n}</math> | ||
| Line 139: | Line 141: | ||
=== प्रतिक्रिया के साथ विघटन === | === प्रतिक्रिया के साथ विघटन === | ||
[[File:Silver Chloride dissolution.png|thumb|220px| जब सिल्वर क्लोराइड के निलंबन में अमोनिया का सांद्र घोल मिलाया जाता है, तो यह घुल जाता है क्योंकि Ag<sup>+</sup> का परिसर बनता है।]]विघटन के साथ विशिष्ट प्रतिक्रिया में तनु आधार, B, अम्लीय [[जलीय घोल]] में | [[File:Silver Chloride dissolution.png|thumb|220px| जब सिल्वर क्लोराइड के निलंबन में अमोनिया का सांद्र घोल मिलाया जाता है, तो यह घुल जाता है क्योंकि Ag<sup>+</sup> का परिसर बनता है।]]विघटन के साथ विशिष्ट प्रतिक्रिया में तनु आधार, B, अम्लीय [[जलीय घोल]] में सम्मिलित है। | ||
<math display="block">\mathrm {B} \mathrm{(s)} + \mathrm H^+ \mathrm {(aq)} \leftrightharpoons \mathrm {BH}^+ (\mathrm{aq)}</math> | <math display="block">\mathrm {B} \mathrm{(s)} + \mathrm H^+ \mathrm {(aq)} \leftrightharpoons \mathrm {BH}^+ (\mathrm{aq)}</math> | ||
यह प्रतिक्रिया फार्मास्युटिकल उत्पादों के लिए अधिक महत्वपूर्ण है।<ref>{{cite web|url=http://www.pharmainfo.net/reviews/potential-solubility-drug-discovery-and-development |title=ड्रग डिस्कवरी और विकास में विलेयता की क्षमता|last=Payghan |first=Santosh |year=2008 |publisher=Pharminfo.net |access-date=5 July 2010 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20100330171700/http://www.pharmainfo.net/reviews/potential-solubility-drug-discovery-and-development |archive-date=March 30, 2010 }}</ref> क्षारीय माध्यम में दुर्बल अम्लों का विलयन भी इसी प्रकार महत्वपूर्ण है। | यह प्रतिक्रिया फार्मास्युटिकल उत्पादों के लिए अधिक महत्वपूर्ण है।<ref>{{cite web|url=http://www.pharmainfo.net/reviews/potential-solubility-drug-discovery-and-development |title=ड्रग डिस्कवरी और विकास में विलेयता की क्षमता|last=Payghan |first=Santosh |year=2008 |publisher=Pharminfo.net |access-date=5 July 2010 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20100330171700/http://www.pharmainfo.net/reviews/potential-solubility-drug-discovery-and-development |archive-date=March 30, 2010 }}</ref> क्षारीय माध्यम में दुर्बल अम्लों का विलयन भी इसी प्रकार महत्वपूर्ण है। | ||
<math display="block">\mathrm{ HA(s) + OH^-(aq) \leftrightharpoons A^- (aq) + H_2O}</math> अनावेशित अणु में सामान्यतः आयनिक रूप की तुलना में अल्प घुलनशीलता | <math display="block">\mathrm{ HA(s) + OH^-(aq) \leftrightharpoons A^- (aq) + H_2O}</math> अनावेशित अणु में सामान्यतः आयनिक रूप की तुलना में अल्प घुलनशीलता होते है, इसलिए विलेयता pH और विलेय के [[अम्ल पृथक्करण स्थिरांक]] पर निर्भर करती है। अम्ल या क्षार की अनुपस्थिति में आयनित रूप की घुलनशीलता का वर्णन करने के लिए आंतरिक विलेयता शब्द का उपयोग किया जाता है। | ||
[[अम्ल वर्षा|अम्लीय वर्षा]] द्वारा चट्टानों और मिट्टी से एल्यूमीनियम लवणों का निक्षालन प्रतिक्रिया के साथ विघटन का | [[अम्ल वर्षा|अम्लीय वर्षा]] द्वारा चट्टानों और मिट्टी से एल्यूमीनियम लवणों का निक्षालन प्रतिक्रिया के साथ विघटन का उदाहरण है: [[alumino-सिलिकेट|एल्युमिनो-सिलिकेट]] ऐसे आधार हैं जो अम्ल के साथ प्रतिक्रिया करके घुलनशील प्रजातियों का निर्माण करते हैं, जैसे Al<sup>3+</sup>(aq) है। | ||
रासायनिक परिसर का निर्माण भी विलेयता को परिवर्तित कर सकता है। प्रसिद्ध उदाहरण सिल्वर क्लोराइड के निलंबन के लिए [[अमोनिया]] के केंद्रित समाधान को जोड़ना है, जिसमें अमाइन कॉम्प्लेक्स के गठन से विघटन का पक्ष लिया जाता है। | रासायनिक परिसर का निर्माण भी विलेयता को परिवर्तित कर सकता है। प्रसिद्ध उदाहरण सिल्वर क्लोराइड के निलंबन के लिए [[अमोनिया]] के केंद्रित समाधान को जोड़ना है, जिसमें अमाइन कॉम्प्लेक्स के गठन से विघटन का पक्ष लिया जाता है। | ||
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स्थैतिक विधियों में मिश्रण को संतुलन में लाया जाता है और [[रासायनिक विश्लेषण]] द्वारा समाधान चरण में प्रजाति की एकाग्रता निर्धारित की जाती है। इसके लिए सामान्यतः ठोस और समाधान चरणों को भिन्न करने की आवश्यकता होती है। ऐसा करने के लिए थर्मोस्टेट वाले कक्ष में संतुलन और पृथक्करण किया जाना चाहिए।<ref>{{cite book|first1=F. J. C. |last1=Rossotti |first2=H. |last2=Rossotti |title=स्थिरता स्थिरांक का निर्धारण|url=https://archive.org/details/determinationofs0000ross |url-access=registration |publisher=McGraw-Hill |date=1961 |chapter=Chapter 9: Solubility}}</ref> ठोस चरण में [[रेडियोधर्मी]] अनुरेखक सम्मिलित होने पर अधिक अल्प सांद्रता को मापा जा सकता है। | स्थैतिक विधियों में मिश्रण को संतुलन में लाया जाता है और [[रासायनिक विश्लेषण]] द्वारा समाधान चरण में प्रजाति की एकाग्रता निर्धारित की जाती है। इसके लिए सामान्यतः ठोस और समाधान चरणों को भिन्न करने की आवश्यकता होती है। ऐसा करने के लिए थर्मोस्टेट वाले कक्ष में संतुलन और पृथक्करण किया जाना चाहिए।<ref>{{cite book|first1=F. J. C. |last1=Rossotti |first2=H. |last2=Rossotti |title=स्थिरता स्थिरांक का निर्धारण|url=https://archive.org/details/determinationofs0000ross |url-access=registration |publisher=McGraw-Hill |date=1961 |chapter=Chapter 9: Solubility}}</ref> ठोस चरण में [[रेडियोधर्मी]] अनुरेखक सम्मिलित होने पर अधिक अल्प सांद्रता को मापा जा सकता है। | ||
जलीय बफर समाधान मिश्रण में [[डाइमिथाइल सल्फ़ोक्साइड]] जैसे अन्य -जलीय विलायक में पदार्थ के घोल को | जलीय बफर समाधान मिश्रण में [[डाइमिथाइल सल्फ़ोक्साइड]] जैसे अन्य-जलीय विलायक में पदार्थ के घोल को मिश्रित करने के लिए स्थैतिक विधि का रूपांतर होता है।<ref>Aqueous solubility measurement – kinetic vs. thermodynamic methods {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20090711083258/http://www.moleculardevices.com/pdfs/pIon.pdf |date=July 11, 2009 }}</ref> तात्कालिक वर्षा हो सकती है जिससे मेघाच्छादित मिश्रण बन सकता है। इस प्रकार के मिश्रण के लिए मापी गई घुलनशीलता को गतिज घुलनशीलता के रूप में जाना जाता है। मेघाच्छादन इस तथ्य के कारण होता है कि अवक्षेप कण छोटे होते हैं जिसके परिणामस्वरूप टिंडल का प्रकीर्णन होता है। वास्तव में कण इतने छोटे होते हैं कि कण का आकार प्रभावित हो जाता है और गतिज घुलनशीलता प्रायः संतुलन घुलनशीलता से अधिक होती है। समय के साथ-साथ स्फटिकों के आकार में वृद्धि के साथ बादल विलुप्त हो जाएगा, और अंतत: संतुलन उम्र बढ़ने के रूप में जाने वाली प्रक्रिया में संतुलन तक पहुंच जाएगा।<ref>{{VogelQuantitative}} Chapter 11: Gravimetric analysis</ref> | ||
=== गतिशील विधि === | === गतिशील विधि === | ||
कार्बनिक अम्लों, क्षारों, और फार्मास्युटिकल रुचि के एम्फ़ोलिट्स के विलेयता मान प्रक्रिया द्वारा प्राप्त किए जा सकते हैं जिसे चेज़िंग इक्विलिब्रियम घुलनशीलता नामक प्रक्रिया द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।<ref>{{cite journal|last1=Stuart|first1=M.|last2=Box|first2=K. |year=2005|title=Chasing Equilibrium: Measuring the Intrinsic Solubility of Weak Acids and Bases|journal=Analytical Chemistry| pmid=15858976| volume=77| issue=4| pages=983–990|doi=10.1021/ac048767n}}</ref> इस प्रक्रिया में, पदार्थ की मात्रा को | कार्बनिक अम्लों, क्षारों, और फार्मास्युटिकल रुचि के एम्फ़ोलिट्स के विलेयता मान प्रक्रिया द्वारा प्राप्त किए जा सकते हैं जिसे चेज़िंग इक्विलिब्रियम घुलनशीलता नामक प्रक्रिया द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।<ref>{{cite journal|last1=Stuart|first1=M.|last2=Box|first2=K. |year=2005|title=Chasing Equilibrium: Measuring the Intrinsic Solubility of Weak Acids and Bases|journal=Analytical Chemistry| pmid=15858976| volume=77| issue=4| pages=983–990|doi=10.1021/ac048767n}}</ref> इस प्रक्रिया में, पदार्थ की मात्रा को पूर्व पीएच में घोला जाता है जहां यह मुख्य रूप से अपने आयनित रूप में उपस्थित होता है और फिर पीएच को परिवर्तित करके तटस्थ (अन-आयनित) प्रजातियों का अवक्षेप बनता है। इसके पश्चात, वर्षा या विघटन के कारण पीएच के परिवर्तन की दर का निरिक्षण किया जाता है, और दो दरों के समान होने पर संतुलन की स्थिति को ज्ञात करने के लिए पीएच को समायोजित करने के लिए दृढ़ अम्ल और क्षार टाइट्रेंट को जोड़ा जाता है। इस विधि का लाभ यह है कि यह अपेक्षाकृत तीव्र है क्योंकि बनने वाले अवक्षेप की मात्रा अधिक अल्प होती है। चूँकि, विधि का प्रदर्शन अतिसंतृप्ति समाधानों के निर्माण से प्रभावित हो सकता है। | ||
== यह भी देखें == | == यह भी देखें == | ||
* [[घुलनशीलता तालिका]]: 0 और 100 डिग्री सेल्सियस के मध्य के तापमान पर | * [[घुलनशीलता तालिका]]: 0 और 100 डिग्री सेल्सियस के मध्य के तापमान पर अधिकांश अकार्बनिक लवणों की घुलनशीलता की तालिका है। | ||
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Latest revision as of 16:09, 11 April 2023
घुलनशीलता ऐसा गतिशील संतुलन है जो तब उपस्थित होता है जब ठोस अवस्था में यौगिक का समाधान रासायनिक संतुलन में होता है। पृथक्करण के समाधान में किसी अन्य घटक जैसे अम्ल या क्षार की रासायनिक प्रतिक्रिया में ठोस अपरिवर्तित हो सकता है। प्रत्येक घुलनशीलता संतुलन को तापमान-निर्भर घुलनशीलता उत्पाद द्वारा चित्रित किया जाता है जो संतुलन स्थिरांक के जैसे कार्य करता है। घुलनशीलता संतुलित औषधि, पर्यावरण और अन्य परिदृश्यों में महत्वपूर्ण हैं।
परिभाषाएँ
घुलनशीलता संतुलन तब उपस्थित होता है जब ठोस अवस्था में यौगिक का समाधान रासायनिक संतुलन में होता है। इस प्रकार गतिशील संतुलन का उदाहरण है जिसमें कुछ भिन्न-भिन्न अणु ठोस और समाधान चरणों के मध्य स्थान्तरित होते हैं जैसे कि विघटन (रसायन विज्ञान) और वर्षा की दर समान होती है। जब संतुलन स्थापित हो जाता है और ठोस प्रत्येक प्रकार से भंग नहीं होता है, तो समाधान को संतृप्त कहा जाता है। संतृप्त विलयन में विलेय की सांद्रता को विलेयता के रूप में जाना जाता है। विलेयता की इकाइयां मोलर (mol dm-3) हो सकती हैं या द्रव्यमान को प्रति इकाई आयतन के रूप में व्यक्त किया जाता है, जैसे μg mL-1, घुलनशीलता तापमान पर निर्भर होता है। घुलनशीलता की तुलना में विलेय की उच्च सांद्रता वाले विलयन को अतिसंतृप्ति कहा जाता है। अतिसंतृप्ति घोल को बीज के अतिरिक्त संतुलन में आने के लिए प्रेरित किया जा सकता है जो विलेय का छोटा क्रि