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किसी विलयन में विलेय के कण पूर्ण रूप से असंबद्ध रहते हैं। यदि उसी विलेय के आधे कण द्वि-अणुक संघ बना लें तो समान मोललता पर प्रेक्षित हिमांक अवनमन आदर्श मान की तुलना में कैसा होगा?
B. आदर्श मान का तीन-चौथाई/Three-fourths of the ideal value
Step 1
Concept
हिमांक अवनमन कणों की प्रभावी संख्या पर निर्भर करता है। / Depression in freezing point depends on the effective number of solute particles.
Step 2
Why this answer is correct
आधे कण अकेले रहेंगे और आधे कण मिलकर द्वि-अणुक कण बनाएंगे, इसलिए प्रभावी कण संख्या घटकर \(\frac{3}{4}\) हो जाती है। / Half the particles remain single and half combine into dimers, so the effective particle count becomes \(\frac{3}{4}\) of the ideal count.
Step 3
Exam Tip
परीक्षा में संघ होने पर वान्ट हॉफ गुणक को एक से कम मानने की आदत रखें। / In exams, remember that association makes the van't Hoff factor less than one.
विलेय कणों के संयोजन से विलयन में स्वतंत्र कणों की संख्या घटती है, इसलिए वान्ट हॉफ गुणक 1 से कम होता है। पूर्ण विघटन में कण बढ़ते हैं और i 1 से अधिक होता है। परीक्षा टिप: संयोजन के लिए i < 1 याद रखें। / Association combines solute particles and reduces the number of independent particles in solution, so the van't Hoff factor is below 1. Complete dissociation increases particle count and gives i > 1. Exam tip: remember association means i < 1.
B. वाष्प दाब घटेगा और क्वथनांक बढ़ेगा/Vapour pressure decreases and boiling point increases
Step 1
Concept
अवाष्पशील विलेय विलायक के वाष्प दाब को कम करता है। / A non-volatile solute lowers the vapour pressure of the solvent.
Step 2
Why this answer is correct
कम वाष्प दाब के कारण बाहरी दाब तक पहुंचने के लिए अधिक ताप चाहिए, इसलिए क्वथनांक बढ़ता है। / Because vapour pressure is lower, a higher temperature is needed to reach external pressure, so boiling point increases.
Step 3
Exam Tip
वाष्प दाब और क्वथनांक को उल्टे संबंध की तरह याद करें। / Remember vapour pressure lowering and boiling point elevation as connected effects.
परासरण दाब उच्च अणुभार वाले विलेयों के लिए भी कमरे के ताप पर आसानी से मापा जा सकता है।
aPi = CRT से सांद्रता ज्ञात कर अणुभार निकाला जाता है। हिमांक या क्वथनांक परिवर्तन बहुत छोटे हो सकते हैं। परीक्षा टिप: प्रोटीन के लिए परासरण दाब चुनें। / Osmotic pressure is measurable accurately at room temperature even for very large solutes. From
aPi = CRT, concentration can be used to obtain molar mass. Freezing- or boiling-point changes may be too small. Exam tip: choose osmotic pressure for proteins.
बहुलकों का मोलर द्रव्यमान बहुत अधिक होता है, इसलिए उनके विलयनों के अणुसंख्य गुण छोटे होते हैं। / Polymers have very high molar mass, so their colligative effects are small.
Step 2
Why this answer is correct
परासरण दाब कमरे के ताप पर भी मापा जा सकता है और बहुत संवेदनशील होता है। / Osmotic pressure can be measured at room temperature and is relatively sensitive.
Step 3
Exam Tip
बड़े मोलर द्रव्यमान के लिए परासरण दाब विधि को प्राथमिकता दें। / For high molar mass substances, prefer osmotic pressure method.
दो विलयनों (A) और (B) का परासरण दाब समान ताप पर समान है। यदि (A) में (NaCl) पूर्ण वियोजित है और (B) में अविद्युत् विलेय है, तो समान आयतन में किस विलयन में वास्तविक घुले मोल कम होंगे?
परासरण दाब \(\pi=iCRT\) पर निर्भर करता है। / Osmotic pressure depends on \(\pi=iCRT\).
Step 2
Why this answer is correct
(NaCl) के लिए \(i\approx2\), इसलिए समान \(\pi\) पाने के लिए इसकी वास्तविक सांद्रता अविद्युत् विलेय से कम होगी। / For (NaCl), \(i\approx2\), so a lower actual concentration gives the same \(\pi\) as a nonelectrolyte.
Step 3
Exam Tip
समान परासरण दाब में प्रभावी कण बराबर होते हैं, वास्तविक मोल नहीं। / In equal osmotic pressure, effective particles are equal, not necessarily actual moles.
प्रेक्षित मोलर द्रव्यमान \(M_{\text{obs}}=\frac{M_{\text{normal}}}{i}\) से जुड़ा है। / Observed molar mass is related as \(M_{\text{obs}}=\frac{M_{\text{normal}}}{i}\).
Step 2
Why this answer is correct
संघ में \(i<1\), इसलिए प्रेक्षित मोलर द्रव्यमान सामान्य से अधिक आता है। / In association, \(i<1\), so the observed molar mass becomes higher than the normal value.
Step 3
Exam Tip
अधिक मोलर द्रव्यमान दिखे तो संघ की संभावना पहले जांचें। / If molar mass appears higher, check association first.
B. जब दोनों पूर्ण वियोजित हों/When both are completely dissociated
Step 1
Concept
समान मोललता पर हिमांक अवनमन (i) पर निर्भर करता है। / At equal molality, freezing point depression depends on (i).
Step 2
Why this answer is correct
पूर्ण वियोजन पर (NaCl) लगभग (2) आयन और \(CaCl_2\) लगभग (3) आयन देता है, इसलिए \(CaCl_2\) का प्रभाव अधिक है। / On complete dissociation, (NaCl) gives about (2) ions and \(CaCl_2\) gives about (3) ions, so \(CaCl_2\) has a larger effect.
Step 3
Exam Tip
समान सांद्रता वाले लवणों में आयनों की संख्या जरूर देखें। / For salts of equal concentration, always compare the number of ions.
(50%) अणु अकेले और (50%) अणु संघित हैं। / (50%) molecules remain single and (50%) are associated.
Step 2
Why this answer is correct
संघित (0.1) मोल अणु मिलकर (0.05) मोल द्वि-अणुक कण देंगे, अतः कुल प्रभावी मोल (0.1+0.05=0.15) हैं। / The associated (0.1) mole molecules form (0.05) mole dimers, so total effective moles are (0.1+0.05=0.15).
Step 3
Exam Tip
संघ में पहले कणों की वास्तविक संख्या घटाकर सोचें। / In association, first reduce the actual number of particles.
यूरिया अविद्युत् है, इसलिए (i=1)। / Urea is a nonelectrolyte, so (i=1).
Step 2
Why this answer is correct
\(K_2SO_4\) पूर्ण वियोजित होकर (3) आयन देता है, इसलिए (i=3)। / Fully dissociated \(K_2SO_4\) gives (3) ions, so (i=3).
Step 3
Exam Tip
समान सांद्रता और ताप पर परासरण दाबों का अनुपात (i) के अनुपात जैसा होता है। / At equal concentration and temperature, osmotic pressure ratio follows the ratio of (i).
रक्त कोशिकाओं में अर्धपारगम्य झिल्ली होती है। / Blood cells have a semipermeable membrane.
Step 2
Why this answer is correct
जल का अंदर या बाहर जाना विलयन के परासरण दाब के अंतर से नियंत्रित होता है। / Movement of water in or out is controlled by the difference in osmotic pressure.
Step 3
Exam Tip
कोशिका आधारित प्रश्नों में परासरण और समपरासरी विलयन को जोड़कर सोचें। / In cell-based questions, connect osmosis with isotonic solutions.
क्वथनांक उन्नयन कणों की संख्या बढ़ने पर बढ़ता है। / Boiling point elevation increases when the number of particles increases.
Step 2
Why this answer is correct
वियोजन से एक सूत्र इकाई कई आयनों में टूटती है, इसलिए (i>1) और उन्नयन अधिक होता है। / Dissociation breaks one formula unit into several ions, so (i>1) and elevation becomes higher.
Step 3
Exam Tip
अधिक अणुसंख्य प्रभाव दिखे तो वियोजन की दिशा में सोचें। / If a colligative effect is larger than expected, think of dissociation.
अवाष्पशील विलेय के लिए सापेक्ष वाष्प दाब अवनमन विलेय के मोल अंश के बराबर होता है। / For a non-volatile solute, relative lowering of vapour pressure equals the mole fraction of solute.
Step 2
Why this answer is correct
इसलिए \(X_{\text{solute}}\approx0.02\)। / Therefore, \(X_{\text{solute}}\approx0.02\).
Step 3
Exam Tip
राउल्ट नियम के प्रश्नों में पहले देखें कि विलेय अवाष्पशील है या नहीं। / In Raoult's law questions, first check whether the solute is non-volatile.
समान ताप पर \(\pi=iCRT\) है। / At the same temperature, \(\pi=iCRT\).
Step 2
Why this answer is correct
यूरिया के लिए \(i=1\), इसलिए अज्ञात के लिए \(i\times0.05=0.10\), अतः \(i=2\)। / For urea \(i=1\), so for the unknown solute \(i\times0.05=0.10\), giving \(i=2\).
Step 3
Exam Tip
समपरासरी विलयनों में (iC) बराबर रखें। / For isotonic solutions, equate (iC).
C. बेंजीन में बेंजोइक अम्ल का द्वयकीकरण/Dimerisation of benzoic acid in benzene
Explanation
Simple Explanation
बेंजीन में बेंजोइक अम्ल के अणु द्वयक बनाते हैं; 2 अणु मिलकर 1 कण बनते हैं, इसलिए कणों की संख्या घटती है और \(i<1\) होता है। NaCl का आयनीकरण \(i\) बढ़ाता है। परीक्षा टिप: संघटन में \(i<1\) याद रखें। / Benzoic acid associates to form dimers in benzene: 2 molecules give 1 effective solute particle, so the particle count falls and \(i<1\). Ionisation of NaCl instead increases \(i\). Exam tip: association means \(i<1\).
क्वथनांक उन्नयन \(\Delta T_b=iK_bm\) है। / Boiling point elevation is \(\Delta T_b=iK_bm\).
Step 2
Why this answer is correct
ग्लूकोज के लिए \(i=1\), जबकि पूर्ण वियोजित (NaCl) के लिए \(i\approx2\), इसलिए (B) का उन्नयन अधिक होगा। / For glucose \(i=1\), while for completely dissociated (NaCl), \(i\approx2\), so solution (B) has greater elevation.
Step 3
Exam Tip
समान मोललता में बड़े (i) वाला विलयन अधिक क्वथनांक दिखाता है। / At equal molality, the solution with larger (i) shows higher boiling point.
B. हिमांक अवनमन अधिक होगा/Freezing point depression will be larger
Step 1
Concept
\(\Delta T_f=K_fm\) अविद्युत् विलेय के लिए लागू होता है। / \(\Delta T_f=K_fm\) applies for a nonelectrolyte.
Step 2
Why this answer is correct
समान (m) पर \(K_f\) जितना अधिक होगा, हिमांक अवनमन उतना अधिक होगा। / At the same (m), larger \(K_f\) gives larger freezing point depression.
Step 3
Exam Tip
स्थिरांक की तुलना वाले प्रश्नों में सूत्र से सीधा अनुपात पहचानें। / In constant-comparison questions, identify direct proportionality from the formula.
(i<1) बताता है कि प्रभावी कणों की संख्या घट गई है।
Step 2
Why this answer is correct
पूर्ण द्वि-अणुक संघ में दो अणु मिलकर एक कण बनाते हैं, इसलिए (i=0.5) हो सकता है। / In complete dimer formation, two molecules combine into one particle, so (i=0.5) is possible.
Step 3
Exam Tip
(i) का एक से कम होना संघ का मजबूत संकेत है। / A value of (i) less than one strongly indicates association.
अणुसंख्य गुण केवल घुले कणों की संख्या पर निर्भर करते हैं। / Colligative properties depend only on the number of dissolved particles.
Step 2
Why this answer is correct
परासरण दाब, हिमांक अवनमन और क्वथनांक उन्नयन इसी श्रेणी में आते हैं, जबकि श्यानता कणों की प्रकृति पर भी निर्भर करती है। / Osmotic pressure, freezing point depression, and boiling point elevation belong to this group, while viscosity also depends on the nature of particles.
Step 3
Exam Tip
परीक्षा में गुणों की सूची रटने के बजाय निर्भरता को पहचानें। / In exams, identify the basis of dependence rather than memorising only names.
किसी विलयन में (18,g) ग्लूकोज (1,kg) जल में घुला है। ग्लूकोज का मोलर द्रव्यमान \(180,g,mol^{-1}\) और \(K_f=1.86,K,kg,mol^{-1}\) है। हिमांक अवनमन क्या होगा?
ग्लूकोज के मोल \(=\frac{18}{180}=0.1\) हैं। / Moles of glucose \(=\frac{18}{180}=0.1\).
Step 2
Why this answer is correct
(1,kg) जल में मोललता (0.1,m) होगी, इसलिए \(\Delta T_f=1.86\times0.1=0.186,K\)। / In (1,kg) water, molality is (0.1,m), so \(\Delta T_f=1.86\times0.1=0.186,K\).
Step 3
Exam Tip
द्रव्यमान को पहले मोल में बदलना संख्यात्मक प्रश्नों की कुंजी है। / Converting mass into moles first is the key in numerical questions.
पूर्ण द्वि-अणुक संघ में \(i=0.5\) होता है। / Complete dimer formation gives \(i=0.5\).
Step 2
Why this answer is correct
हिमांक अवनमन (i) के समानुपाती है, इसलिए नया मान \(0.372\times0.5=0.186,K\) होगा। / Freezing point depression is proportional to (i), so the new value is \(0.372\times0.5=0.186,K\).
Step 3
Exam Tip
संघ में अणुसंख्य प्रभाव घटता है, बढ़ता नहीं। / Association decreases colligative effects, it does not increase them.
समान (C) और (T) पर \(\pi\) केवल (i) पर निर्भर करता है। / At the same (C) and (T), \(\pi\) depends only on (i).
Step 2
Why this answer is correct
\(Al_2(SO_4)*3\) पूर्ण वियोजन पर (5) आयन देता है, जो बाकी विकल्पों से अधिक है। / \(Al_2(SO_4)*3\) gives (5) ions on complete dissociation, more than the other options.
Step 3
Exam Tip
अधिक आयन देने वाला लवण अधिक परासरण दाब दिखाता है। / The salt producing more ions shows higher osmotic pressure.
किसी अविद्युत् विलेय के (0.2,m) विलयन का \(\Delta T_b\) (0.102,K) है। उसी विलायक में (0.1,m) पूर्ण वियोजित (NaCl) विलयन का \(\Delta T_b\) लगभग कितना होगा?
पहले विलयन के लिए प्रभावी मोललता (0.2) है। / For the first solution, effective molality is (0.2).
Step 2
Why this answer is correct
पूर्ण वियोजित (NaCl) में \(i=2\), इसलिए प्रभावी मोललता \(2\times0.1=0.2\) है। / For completely dissociated (NaCl), \(i=2\), so effective molality is \(2\times0.1=0.2\).
Step 3
Exam Tip
समान विलायक में समान प्रभावी मोललता समान उन्नयन देती है। / In the same solvent, equal effective molality gives equal elevation.
सबसे कम हिमांक का अर्थ सबसे अधिक हिमांक अवनमन है। / Lowest freezing point means greatest depression in freezing point.
Step 2
Why this answer is correct
(K_4[Fe(CN)*6]) पूर्ण वियोजन पर (5) आयन देता है, इसलिए उसका (i) सबसे अधिक होगा। / (K_4[Fe(CN)*6]) gives (5) ions on complete dissociation, so its (i) is highest.
Step 3
Exam Tip
सबसे अधिक आयन देने वाला समान मोलल विलयन सबसे कम हिमांक दिखाता है। / At equal molality, the solution producing the most ions shows the lowest freezing point.
हिमांक अवनमन शुद्ध विलायक और विलयन के हिमांक का अंतर है। / Depression in freezing point is the difference between the freezing point of pure solvent and solution.
हमेशा बड़ा ताप छोटे ताप से घटाएं, क्योंकि अवनमन धनात्मक लिया जाता है। / Always subtract the lower solution temperature from the pure solvent temperature because depression is taken positive.
A. विलायक अणुओं की सतह पर संख्या घट जाती है/Number of solvent molecules at the surface decreases
Step 1
Concept
अवाष्पशील विलेय मिलाने पर सतह पर कुछ स्थान विलेय कण घेर लेते हैं। / When a non-volatile solute is added, some surface positions are occupied by solute particles.
Step 2
Why this answer is correct
इससे वाष्प में जाने वाले विलायक अणुओं की संख्या घटती है और वाष्प दाब कम होता है। / This reduces the number of solvent molecules escaping into vapour, so vapour pressure decreases.
Step 3
Exam Tip
वाष्प दाब अवनमन को सतह से निकलने वाले विलायक अणुओं से जोड़कर समझें। / Understand vapour pressure lowering through escaping solvent molecules at the surface.
अवाष्पशील विलेय मिलाने पर सतह पर विलायक अणुओं का अंश घटता है, इसलिए विलायक का वाष्प दाब कम होता है। इसके विपरीत सापेक्ष वाष्प-दाब अवनमन, क्वथनांक वृद्धि और हिमांक अवनमन बढ़ते हैं। परीक्षा टिप: घटने वाला गुण स्वयं वाष्प दाब है, उसका अवनमन नहीं। / Adding a non-volatile solute lowers the mole fraction of solvent at the surface, so the solvent vapour pressure decreases. Relative lowering, boiling-point elevation and freezing-point depression increase. Exam tip: distinguish vapour pressure from its lowering.
हिमांक अवनमन मोललता पर निर्भर करता है। / Freezing point depression depends on molality.
Step 2
Why this answer is correct
समान विलेय कम विलायक में अधिक मोललता देगा, इसलिए (A) में \(\Delta T_f\) अधिक होगा। / The same solute in less solvent gives higher molality, so (A) has greater \(\Delta T_f\).
Step 3
Exam Tip
मोललता में विलायक का द्रव्यमान किलोग्राम में लेना याद रखें। / Remember that molality uses mass of solvent in kilograms.
उच्च अणुभार वाले प्रोटीनों के लिए परासरण दाब उपयुक्त है, क्योंकि अत्यंत तनु विलयन में भी इसका मान मापा जा सकता है और नमूना गर्म नहीं करना पड़ता। क्वथनांक या हिमांक परिवर्तन बहुत छोटा हो सकता है। परीक्षा टिप: बड़े अणुओं के लिए सामान्यतः परासरण दाब चुनें। / Osmotic pressure is suitable for high-molar-mass proteins because it can be measured even for very dilute solutions without heating the sample. Boiling-point elevation or freezing-point depression may be too small to measure accurately. Exam tip: for macromolecules, usually choose osmotic pressure.
परासरण दाब बहुत तनु विलयनों में भी मापने योग्य होता है, इसलिए प्रोटीन का अणुभार ज्ञात करने में उपयोगी है।
π = CRT
याद रखें; हिमांक या क्वथनांक में परिवर्तन अत्यन्त छोटा हो सकता है। / Osmotic pressure remains measurable even for very dilute protein solutions, so it is preferred for molar-mass determination. Remember
π = CRT
; boiling-point or freezing-point changes may be too small to measure accurately.
समान ताप पर परासरण दाब सांद्रता के सीधे समानुपाती है। / At the same temperature, osmotic pressure is directly proportional to concentration.
Step 2
Why this answer is correct
सांद्रता दोगुनी होने पर दाब भी दोगुना होगा, इसलिए \(2.46\times2=4.92,atm\)। / When concentration doubles, pressure also doubles, so \(2.46\times2=4.92,atm\).
Step 3
Exam Tip
अनुपात विधि ऐसे प्रश्नों में समय बचाती है। / Ratio method saves time in such questions.
A. बेंजीन में बेंजोइक अम्ल/Benzoic acid in benzene
Explanation
Simple Explanation
बेंजीन में बेंजोइक अम्ल डाइमर बनाता है, जिससे प्रभावी कणों की संख्या घटती है और \(i<1\) होता है। ग्लूकोज का \(i\) लगभग 1 है। संकेत: संघटन होने पर \(i\) घटता है। / Benzoic acid associates as dimers in benzene, reducing the effective number of particles; hence \(i<1\). Glucose normally has \(i\approx1\). Exam tip: association lowers \(i\).
A. विलेय न संघित है न वियोजित/Solute is neither associated nor dissociated
Step 1
Concept
(i=1) बताता है कि प्रभावी कणों की संख्या सामान्य मोल संख्या के बराबर है। / (i=1) means the effective number of particles equals the normal number of moles.
Step 2
Why this answer is correct
यह अविद्युत् या ऐसे विलेय के लिए होता है जो न संघ बनाता है और न वियोजित होता है। / This occurs for a nonelectrolyte or a solute that neither associates nor dissociates.
Step 3
Exam Tip
(i=1) को सामान्य अणुसंख्य व्यवहार का संकेत मानें। / Treat (i=1) as normal colligative behaviour.
हिमांक अवनमन मोललता पर निर्भर करता है। / Freezing point depression depends on molality.
Step 2
Why this answer is correct
विलेय समान है पर विलायक दोगुना हो गया, इसलिए मोललता आधी और \(\Delta T_f\) भी आधा होगा। / The solute is the same but solvent mass is doubled, so molality and \(\Delta T_f\) become half.
Step 3
Exam Tip
विलायक का द्रव्यमान बढ़ने पर सांद्रता घटती है। / Increasing solvent mass lowers concentration.
अवाष्पशील विलेय के लिए सापेक्ष वाष्प दाब अवनमन \(X_{\text{solute}}\) के बराबर होता है। / For a non-volatile solute, relative lowering of vapour pressure equals \(X_{\text{solute}}\).
Step 2
Why this answer is correct
विलेय का मोल अंश बढ़ेगा तो यह अवनमन भी बढ़ेगा। / If mole fraction of solute increases, the relative lowering also increases.
Step 3
Exam Tip
राउल्ट नियम आधारित प्रश्नों में सीधे अनुपात को पहचानें। / In Raoult's law questions, identify direct proportionality.
समान मोललता पर समान \(\Delta T_f\) के लिए (i) समान होना चाहिए। / At equal molality, equal \(\Delta T_f\) requires equal (i).
Step 2
Why this answer is correct
(NaCl) और \(KNO_3\) दोनों पूर्ण वियोजन पर दो-दो आयन देते हैं, इसलिए \(i\approx2\)। / Both (NaCl) and \(KNO_3\) give two ions on complete dissociation, so \(i\approx2\).
Step 3
Exam Tip
समान प्रभाव के लिए कुल आयनों की संख्या मिलाएं। / Match the total number of ions for equal colligative effect.
