सॉल्वेशन प्रक्रिया, हाइड्रेशन और उदाहरणों के साथ अंतर

solvation विलेय कणों और समाधान में विलायक के बीच भौतिक और रासायनिक संघ है। यह इस तथ्य में घुलनशीलता की अवधारणा से अलग है कि एक ठोस और इसके विघटित कणों के बीच कोई थर्मोडायनामिक संतुलन नहीं है.

यह संघ दर्शकों के मद्देनजर भंग ठोस "गायब" के लिए जिम्मेदार है; जब वास्तव में, कण बहुत छोटे हो जाते हैं और विलायक के अणुओं की चादरों से "लिपटे" होते हैं, जिससे उनका निरीक्षण करना असंभव हो जाता है.

ऊपरी छवि में एक कण M के उत्कीर्णन का एक बहुत ही सामान्य रेखाचित्र दर्शाया गया है। M या तो एक आयन (M) हो सकता है⁺) या एक अणु; और एस विलायक अणु है, जो तरल अवस्था में कोई भी यौगिक हो सकता है (हालांकि यह गैसीय भी हो सकता है).

ध्यान दें कि M, S के छह अणुओं से घिरा हुआ है, जो कि उस चीज़ को बनाते हैं जिसे जाना जाता है प्राथमिक उत्खनन क्षेत्र. एस के अन्य अणु अधिक दूरी पर वान डेर वाल्स द्वारा पूर्व के साथ बातचीत करते हैं, जिससे एक द्वितीयक सॉल्वैंस क्षेत्र बनता है, और तब तक जब तक कुछ आदेश स्पष्ट नहीं होता है।.

सूची

• 1 सॉल्व करने की प्रक्रिया
• 2 ऊर्जावान पहलू
• 3 इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन
• जलयोजन के साथ 4 अंतर
• 5 उदाहरण
  • 5.1 कैल्शियम क्लोराइड
  • 5.2 Úrea
  • 5.3 अमोनियम नाइट्रेट
• 6 संदर्भ

सॉल्व करने की प्रक्रिया

आण्विक रूप से, उत्कीर्णन प्रक्रिया कैसी होती है? ऊपर दी गई छवि आवश्यक चरणों को सारांशित करती है.

विलायक के अणु, नीले रंग के, शुरू में एक दूसरे के साथ बातचीत करके आदेश दिए जाते हैं (एस-एस); और बैंगनी रंग के विलेय के कण (आयन या अणु), मजबूत या कमजोर एम-एम बातचीत के साथ ऐसा ही करते हैं.

विलेय होने के लिए, विलेय और विलेय दोनों को विलेय-विलेय अंतःक्रियाओं (M-S) के लिए अनुमति देने के लिए (दूसरा काला तीर) का विस्तार करना चाहिए.

यह आवश्यक रूप से विलेय-विलेय और विलायक-विलायक बातचीत में कमी का अर्थ है; कमी है कि ऊर्जा की आवश्यकता है, और इसलिए, यह पहला कदम एंडोथर्मिक है.

एक बार जब विलेय और विलायक को आणविक रूप से विस्तारित किया जाता है, तो वे दोनों अंतरिक्ष में मिश्रण और विनिमय करते हैं। दूसरी छवि में प्रत्येक बैंगनी सर्कल की तुलना पहली छवि में एक से की जा सकती है.

कणों के आदेश की डिग्री में एक बदलाव छवि में विस्तृत हो सकता है; शुरुआत में आदेश दिया, और अंत में अव्यवस्थित। एक परिणाम के रूप में, अंतिम चरण एक्ज़ोथिर्मिक है, क्योंकि नए एम-एस इंटरैक्शन के गठन सभी विघटन कणों को स्थिर करते हैं.

ऊर्जा पहलुओं

सॉल्व करने की प्रक्रिया के पीछे, कई ऊर्जावान पहलू होते हैं जिन्हें ध्यान में रखा जाना चाहिए। सबसे पहले: एस-एस, एम-एम और एम-एस इंटरैक्शन.

जब एम-एस इंटरैक्शन, जो कि विलेय और सॉल्वेंट के बीच होता है, व्यक्तिगत घटकों की तुलना में बहुत बेहतर (मजबूत और स्थिर) होते हैं, तो हम एक एक्सोथर्मिक सॉल्वैशन प्रक्रिया की बात करते हैं; और इसलिए, ऊर्जा को माध्यम में जारी किया जाता है, जिसे थर्मामीटर के साथ तापमान में वृद्धि को मापकर जांच की जा सकती है.

यदि, दूसरी ओर, एम-एम और एस-एस इंटरैक्शन एम-एस इंटरैक्शन से अधिक मजबूत हैं, तो "विस्तार" करने के लिए उन्हें सॉल्वेशन समाप्त होने से पहले अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होगी।.

इसके बाद एंडोथर्मिक सॉल्व करने की प्रक्रिया की बात की जाती है। यह मामला होने के नाते, तापमान में कमी दर्ज की जाती है, या जो समान है, उसके आसपास के वातावरण को ठंडा किया जाता है.

दो मूलभूत कारक हैं जो एक विलेय में घुलते हैं या नहीं, यह निर्धारित करते हैं। पहला विघटन के थैलेपी का परिवर्तन है (ofH)_जिले), जैसा कि अभी समझाया गया है, और दूसरा विलेय और विलेय विलेय के बीच एन्ट्रापी (betweenS) में परिवर्तन है। आम तौर पर, mentionedS ऊपर उल्लिखित विकार में वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ है.

इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन

यह उल्लेख किया गया था कि विलेय विलेय और विलायक के बीच भौतिक और रासायनिक मिलन का परिणाम है; हालाँकि, ये बातचीत या यूनियनें कितनी सटीक हैं?

यदि विलेय एक आयन है, तो एम⁺, तथाकथित आयन-द्विध्रुवीय अंतर्क्रियाएँ (M) होती हैं⁺-एस); और अगर यह एक अणु है, तो लंदन से द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतर्क्रिया या फैलाव बल होगा.

जब हम द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाओं के बारे में बात करते हैं, तो यह कहा जाता है कि एम और एस में स्थायी रूप से द्विध्रुवीय गति होती है। इस प्रकार, इलेक्ट्रॉन संपन्न क्षेत्र of- M के s + S इलेक्ट्रॉनों के गरीब क्षेत्र के साथ परस्पर क्रिया करता है। सभी का परिणाम है। इंटरैक्शन एम के आसपास कई सॉल्वेशन क्षेत्रों का गठन है.

इसके अतिरिक्त, एक और प्रकार की बातचीत है: समन्वयक। यहां, एस के समन्वय के अणु (या गोताखोर) बॉन्ड के साथ एम, अलग-अलग ज्यामिति बनाते हैं.

विलेय और विलायक के बीच आत्मीयता को याद रखने और भविष्यवाणी करने का एक मौलिक नियम है: बराबर बराबर भंग होता है. इसलिए, ध्रुवीय पदार्थ ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में बहुत आसानी से घुल जाते हैं; और एपोलर पदार्थ एपोलर सॉल्वैंट्स में घुल जाते हैं.

जलयोजन के साथ अंतर

कैसे उत्कीलन हाइड्रेशन से अलग है? दो समान प्रक्रियाएँ, सिवाय इसके कि अणु S, पहली छवि के, पानी, H-O-H के द्वारा प्रतिस्थापित किए जाते हैं।.

ऊपरी छवि में आप M cation देख सकते हैं⁺ छह एच अणुओं से घिरा हुआ है₂ओ। ध्यान दें कि ऑक्सीजन परमाणु (लाल) को सकारात्मक चार्ज की ओर निर्देशित किया जाता है, क्योंकि यह सबसे अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव है और इसलिए सबसे अधिक नकारात्मक घनत्व है oxygen-.

पहले जलयोजन क्षेत्र के पीछे, अन्य पानी के अणुओं को हाइड्रोजन बांड (ओएच) द्वारा चारों ओर वर्गीकृत किया जाता है₂-ओह₂)। ये आयन-द्विध्रुवीय प्रकार की अंतर्क्रियाएँ हैं। हालांकि, पानी के अणु भी सकारात्मक केंद्र के साथ समन्वय बांड बना सकते हैं, खासकर अगर यह धातु है.

इस प्रकार, प्रसिद्ध एक्वोकॉम्प्लेक्स, एम (ओएच)₂)_n. छवि में n = 6 के रूप में, छह अणु समन्वय के एक ऑक्टाहेड्रॉन (हाइड्रेट के आंतरिक क्षेत्र) में एम के आसपास उन्मुख होते हैं। M के आकार पर निर्भर करता है⁺, इसके आवेश की परिमाण, और इसकी इलेक्ट्रॉनिक उपलब्धता, ने कहा कि क्षेत्र छोटा या बड़ा हो सकता है.

पानी शायद सभी का सबसे आश्चर्यजनक विलायक है: यह विलेय की एक असंगत मात्रा को घोलता है, यह बहुत अधिक ध्रुवीय विलायक है और इसमें असामान्य रूप से उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक (78.5 K) है.

उदाहरण

नीचे पानी में घोलने के तीन उदाहरण दिए गए हैं.

कैल्शियम क्लोराइड

कैल्सियम क्लोराइड को पानी में घोलने से, Ca Cations के घुलने पर गर्मी निकल जाती है²⁺ और सीएल आयनों^-. द सी²⁺ छः (Ca) के बराबर या उससे अधिक पानी के अणुओं से घिरा है²⁺-ओह₂).

इसके अलावा, सीएल^- हाइड्रोजन परमाणुओं से घिरा है, पानी का। + क्षेत्र (सीएल)^--एच₂ओ)। जारी गर्मी का उपयोग बर्फ के द्रव्यमान को पिघलाने के लिए किया जा सकता है.

यूरिया

यूरिया के मामले के लिए, यह संरचना एच के साथ एक कार्बनिक अणु है₂एन-CO-राष्ट्रीय राजमार्ग₂. जब हल किया जाता है, तो एच अणु₂या दो अमीनो समूहों (-एनएच) के साथ हाइड्रोजन पुल का निर्माण करें₂-ओह₂) और कार्बोनिल समूह के साथ (C = O-H)₂ओ)। पानी में इसकी महान घुलनशीलता के लिए ये इंटरैक्शन जिम्मेदार हैं.

साथ ही इसका विघटन एंडोथर्मिक है, अर्थात यह पानी के कंटेनर को ठंडा करता है जहाँ इसे जोड़ा जाता है.

अमोनियम नाइट्रेट

अमोनियम नाइट्रेट, यूरिया की तरह, एक विलेय है जो इसके आयनों के शोधन के बाद विघटन को ठंडा करता है। एनएच₄⁺ Ca के समान तरीके से सॉल्व करता है²⁺, हालांकि शायद इसलिए कि यह टेट्राहेड्रल ज्यामिति का है, इसमें एच अणु कम हैं₂या उसके आसपास; और नहीं₃^- सीएल आयनों के रूप में उसी तरह से सॉल्व करता है^- (OH₂-हे₂न- ह₂ओ).

संदर्भ

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