मुख्य अंतर - हिमांक बिंदु अवसाद बनाम क्वथनांक ऊंचाई
हिमांक अवनमन के कारण विलयन शुद्ध विलायक के हिमांक की तुलना में कम तापमान पर जम जाता है। क्वथनांक उन्नयन के कारण विलयन में विलेय मिलाने के कारण शुद्ध विलायक के क्वथनांक से अधिक तापमान पर उबाल आता है। इसलिए, हिमांक बिंदु अवसाद और क्वथनांक ऊंचाई के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि हिमांक बिंदु अवसाद एक घोल के हिमांक को कम करता है जबकि क्वथनांक की ऊंचाई एक घोल के क्वथनांक को बढ़ाती है।
हिमांक अवनमन और क्वथनांक का उन्नयन पदार्थ के सहसंयोजक गुण हैं। इसका अर्थ है कि वे केवल विलेय की मात्रा पर निर्भर करते हैं, विलेय की प्रकृति पर नहीं।
फ्रीजिंग पॉइंट डिप्रेशन क्या है?
हिमांक अवनमन, विलायक में विलेय मिलाने के कारण विलायक के हिमांक में कमी है। यह एक संपार्श्विक संपत्ति है। इसका अर्थ है कि हिमांक अवनमन केवल विलेय की मात्रा पर निर्भर करता है, विलेय की प्रकृति पर नहीं। जब हिमांक अवनमन होता है, तो विलायक का हिमांक घट कर शुद्ध विलायक की तुलना में कम हो जाता है। हिमांक अवनमन वह कारण है जिसके कारण समुद्र का जल 0°C (शुद्ध जल का हिमांक) पर भी द्रव अवस्था में रहता है। हिमांक अवनमन निम्न प्रकार से दिया जा सकता है।
ΔTf=Tf(विलायक) – Tf(समाधान)
या
ΔTf=Kfm
इसमें
- ΔTf हिमांक अवसाद है,
- Tf(विलायक) शुद्ध विलायक का हिमांक है
- Tf(समाधान)विलयन का हिमांक है (विलायक + विलेय)
- Kf हिमांक बिंदु अवसाद स्थिरांक है
- मी समाधान की मोललिटी है।
हालांकि, जोड़ा गया विलेय एक गैर-वाष्पशील विलेय होना चाहिए, यदि विलेय विलायक के हिमांक को प्रभावित नहीं करता है क्योंकि यह आसानी से वाष्पित हो जाता है। न केवल समाधान के लिए, बल्कि इस अवधारणा का उपयोग ठोस मिश्रण के हिमांक में परिवर्तन को समझाने के लिए भी किया जा सकता है। जब अशुद्धियाँ (ठोस-ठोस मिश्रण) मौजूद होती हैं, तो बारीक चूर्ण ठोस यौगिक में शुद्ध ठोस यौगिक की तुलना में कम हिमांक होता है।
हिमांक वह तापमान है जिस पर किसी विलायक का वाष्प दाब और उस विलायक के ठोस रूप का वाष्प दाब बराबर होता है।यदि इस विलायक में एक गैर-वाष्पशील विलेय मिलाया जाता है, तो शुद्ध विलायक का वाष्प दाब कम हो जाता है। तब विलायक का ठोस रूप सामान्य हिमांक से कम तापमान पर भी विलायक के साथ संतुलन में रह सकता है।
क्वथनांक ऊंचाई क्या है?
क्वथनांक उन्नयन एक विलायक में एक विलेय के जुड़ने के कारण एक विलायक के क्वथनांक की वृद्धि है। यहाँ, विलयन का क्वथनांक (विलेय मिलाने के बाद) शुद्ध विलायक के क्वथनांक से अधिक होता है। इसलिए, जिस तापमान पर घोल उबलना शुरू होता है, वह सामान्य तापमान से अधिक होता है।
चित्र 01: शुद्ध विलायक और विलयन (विलायक + विलेय) के बीच हिमांक और क्वथनांक अंतर
हालांकि, जोड़ा गया विलेय एक गैर-वाष्पशील विलेय होना चाहिए, अन्यथा, विलायक में घुलने के बजाय विलेय वाष्पित हो जाएगा। क्वथनांक उन्नयन भी एक संपार्श्विक गुण है, इसलिए यह केवल विलेय की मात्रा पर निर्भर करता है (विलेय की प्रकृति पर नहीं)।
ΔTb=Tb(विलायक) – Tb(समाधान)
या
Δटीबी=केबीएम
इसमें
- ΔTb क्वथनांक ऊंचाई है
- Tb(विलायक) शुद्ध विलायक का क्वथनांक है
- Tb(समाधान)विलयन का क्वथनांक है (विलायक + विलेय)
- Kb क्वथनांक ऊंचाई स्थिरांक है
- मी समाधान की मोललिटी है
इस घटना का एक सामान्य उदाहरण जलीय नमक के घोल का क्वथनांक है। नमक का घोल 100°C (शुद्ध पानी का क्वथनांक) से अधिक तापमान पर उबलता है।
फ़्रीज़िंग पॉइंट डिप्रेशन और क्वथनांक ऊंचाई में क्या अंतर है?
फ्रीजिंग प्वाइंट प्वाइंट बनाम क्वथनांक ऊंचाई |
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| हिमांक बिंदु अवसाद विलायक में एक विलेय के जुड़ने के कारण एक विलायक के हिमांक में कमी है। | क्वथनांक उन्नयन एक विलायक में एक विलेय के जुड़ने के कारण एक विलायक के क्वथनांक में वृद्धि है। |
| तापमान | |
| हिमांक बिंदु अवसाद समाधान के हिमांक को कम करता है। | क्वथनांक के उन्नयन से विलयन का क्वथनांक बढ़ जाता है। |
| सिद्धांत | |
| हिमांक बिंदु अवसाद शुद्ध विलायक की तुलना में कम तापमान पर एक घोल को जमने का कारण बनता है। | क्वथनांक की ऊंचाई के कारण विलयन शुद्ध विलायक की तुलना में अधिक तापमान पर उबलता है। |
| समीकरण | |
| हिमांक बिंदु अवसाद ΔTf=Tf(विलायक) द्वारा दिया जाता है – Tf(समाधान) या Tf=Kfm. | क्वथनांक ऊंचाई ΔTb=Tb(विलायक) – Tb(समाधान) या Tb=Kbm. |
सारांश - हिमांक बिंदु अवसाद बनाम क्वथनांक ऊंचाई
हिमांक बिंदु अवसाद और क्वथनांक उन्नयन पदार्थ के दो प्रमुख सहसंयोजक गुण हैं। हिमांक अवनमन और क्वथनांक उन्नयन के बीच का अंतर यह है कि हिमांक अवनमन किसी विलयन के हिमांक को घटाता है जबकि क्वथनांक का उन्नयन किसी विलयन के क्वथनांक को बढ़ाता है।
