भौतिकी पर यह लेख विस्तृत तथ्यों और अंतर-आणविक बलों के साथ हिमांक के संबंध के बारे में जानेगा।
किसी पदार्थ का हिमांक तापमान और अंतर-आणविक बल हमेशा एक दूसरे पर निर्भर होते हैं। विचार करें कि एक पदार्थ "x" के लिए, यदि अंतर-आणविक बल बहुत मजबूत हैं, तो उनका हिमांक भी अपेक्षाकृत अधिक होगा। कमजोर अंतर-आणविक बल वाले पदार्थों के मामले में यह इसके विपरीत है।
सबसे पहले, आइए हिमांक बिंदु और अंतर-आणविक बलों के दो पहलुओं के बारे में विस्तार से जानते हैं।
हिमांक बिंदु: अर्थ और तथ्य
किसी यौगिक या पदार्थ का हिमांक तब होता है जब किसी विशेष पदार्थ की प्रावस्था में परिवर्तन होता है।
यह मुख्य रूप से तापमान सीमा में परिवर्तन के कारण होता है। ठंड को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण गुण तापमान, गलनांक, अंतर-आणविक बल, वाष्प दबाव आदि हैं। ये सभी कारक अलग-अलग तरल पदार्थों के लिए अलग-अलग कार्य करते हैं।
आइए अब चर्चा के एक अन्य पहलू का अध्ययन करें जो अंतर-आणविक बल है।
अंतर-आणविक बल: परिभाषा और अर्थ
किसी पदार्थ के अणुओं के बीच अंतर-आणविक बलों का निरीक्षण कर सकते हैं; बातचीत के आधार पर इन बलों की प्रकृति आकर्षक या प्रतिकारक हो सकती है।
- इन बलों को शीघ्र ही आईएमएफ कहा जा सकता है और किसी पदार्थ के गुणों में भौतिक और रासायनिक परिवर्तन ला सकते हैं।
- जब दो अणुओं को एक दूसरे से जुड़ने या अलग होने की आवश्यकता होती है, तो ये अंतर-आणविक बल उनके बीच मौजूद होते हैं।
- इन बलों को ठोस और तरल पदार्थ दोनों में देख सकते हैं।
अब समझने के लिए हिमांक के बीच संबंध का विस्तार से वर्णन करें अंतर-आणविक बलों के साथ।
अंतर-आणविक बल और हिमांक के बीच संबंध
हिमांक के साथ अंतर-आणविक बलों के कई संबंध हैं; आइए कुछ विस्तार से अध्ययन करें।
- हम हमेशा आणविक स्तर पर अंतर-आणविक बलों का निरीक्षण कर सकते हैं; यदि वे ऊंचे हैं तो अणुओं को एक साथ रहने में मदद करते हैं; बांड की प्रकृति के आधार पर वे विभिन्न प्रकार के हो सकते हैं।
- हिमांक को एक निश्चित तापमान के रूप में माना जाएगा जिस पर इसके तरल पदार्थ में पर्याप्त मात्रा में एक ठोस चरण में परिवर्तित हो जाएगा।
- दोनों पूरी तरह से निर्भर होंगे और हमेशा एक दूसरे के समानुपाती होंगे।
- मान लीजिए कि किसी भी पदार्थ के लिए अंतर-आणविक बल का मान अधिक होता है। उस स्थिति में, इसका हिमांक तापमान भी अधिक होगा क्योंकि इसे बल को तोड़ने और अणुओं की व्यवस्था को बदलने के लिए पर्याप्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
- अब अगर हम दूसरी स्थिति पर विचार करें तो इसका उल्टा परिणाम होगा यानी अंतर-आणविक बल बहुत कमजोर होते हैं।
- द्रव पदार्थ के मामले में, यदि अंतर-आणविक बल अधिक हैं, तो यह इसके गुणों को प्रभावित करता है और धीरे-धीरे चलता है।
अब हिमांक बिंदु पर अंतराआण्विक बलों के प्रमुख प्रभाव को पढ़ने और समझने के लिए।
अंतर-आणविक बल हिमांक को कैसे प्रभावित करते हैं?
यदि हम किसी पदार्थ की दो भिन्न प्रावस्थाओं अर्थात् ठोस और द्रव पर विचार करें, तो उनके अंतराआण्विक बलों के मान भिन्न-भिन्न होते हैं।
- मान लीजिए कि किसी पदार्थ के लिए, और अंतर-आणविक बल का मान अधिक है। उस स्थिति में, इसका हिमांक तापमान भी अधिक होगा क्योंकि इसे बल को तोड़ने और अणुओं की व्यवस्था को बदलने के लिए पर्याप्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
- यदि हम हिमीकरण के तापमान को बढ़ाते या घटाते हैं, तो मजबूत अंतर-आणविक बल बल की प्रकृति के अनुसार इस तरह से बदल जाएगा।
- द्रव और तरल पदार्थ के मामले में, यदि अंतर-आणविक बल अधिक हैं, तो यह इसके गुणों को प्रभावित करता है और बहुत धीमी गति से चलता है।
आइए अब हम उन पदार्थों के बारे में अध्ययन करें जिनका हिमांक सबसे अधिक होता है।
किस अंतराआण्विक बल का हिमांक सबसे अधिक होता है?
विभिन्न प्रकार के बंधन कमजोर से मजबूत अंतर-आणविक बलों में भिन्न होते हैं।
अगर हम इथेनॉल और मिथाइल ईथर पर विचार करें, तो द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाएं और लंदन फैलाव बल देखे जाते हैं; इथेनॉल में देखा गया एक और महत्वपूर्ण बंधन हाइड्रोजन बंधन है जो पदार्थ को अन्य यौगिकों की तुलना में उच्च हिमांक बनाता है।
उच्च हिमांक बिंदु भी अंतर-आणविक बलों की प्रकृति और कणों के बंधन पर निर्भर करते हैं।
क्या हिमांक किसके साथ बढ़ता है अंतर आणविक बल?
जब उच्च अंतर-आणविक बल होते हैं तो हिमांक हमेशा बढ़ता है।
पर्याप्त वृद्धि की भौतिक और रासायनिक विशेषताओं; यदि वाष्प दबाव के मामले को छोड़कर उच्च अंतर-आणविक बल हैं। किसी पदार्थ के जमने, पिघलने और उबलने जैसी प्रक्रियाएँ अंतर-आणविक बलों के समानुपाती होती हैं।
यह समझने के लिए कि हिमांक कैसे बढ़ता है।
अंतर-आणविक बलों के साथ हिमांक कैसे बढ़ता है?
जमने के दौरान, किसी पदार्थ की अवस्था बदल जाती है, और अंतर-आणविक बल उस परिवर्तन को लाने में एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं।
एक तरल चरण में, अणुओं को ठोस की तुलना में कुछ दूर व्यवस्थित किया जाता है, और इस राज्य में अंतर-आणविक बल कम होंगे। जब हिमीकरण शुरू होता है, तो उच्च अंतर-आणविक बल वाले सभी अणुओं को एक ठोस अवस्था बनाने के लिए एक साथ लाया जाता है। इस प्रयोजन के लिए उच्च हिमीकरण तापमान की आवश्यकता होती है।
इस तरह, अंतर-आणविक बलों के साथ हिमांक बढ़ता है।
अंतर-आणविक बल हिमांक अवनमन को कैसे प्रभावित करते हैं?
हिमांक बिंदु अवसाद को हिमांक तापमान के कारण होने वाली कमी के रूप में समझा जा सकता है जब यौगिक में अन्य विलेय मिलाए जाते हैं।
हम पहले ही पढ़ चुके हैं कि अंतराआण्विक बलों का हिमांक तापमान पर सीधा प्रभाव पड़ता है। दोनों एक दूसरे के समानुपाती हैं; जब एक चरण परिवर्तन होता है, तो तापमान में वृद्धि के बाद बलों को तोड़ने के लिए उच्च ऊर्जा की आवश्यकता होती है। वायुमंडलीय हवा विलेय के रूप में कार्य करती है जो अंतर-आणविक बलों को हिमांक अवसाद को बदलने में मदद करती है।
इस प्रकार अंतर-आणविक बल हिमांक बिंदु अवसाद को प्रभावित करते हैं।
क्या तापमान अंतर-आणविक बलों को प्रभावित कर सकता है?
तापमान भिन्नता हमेशा अंतर-आणविक बलों में परिवर्तन लाती है।
यदि तापमान में वृद्धि होती है, तो अणुओं को पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त होगी जो उन्हें उनके अंतर-आणविक बलों को दूर करने में मदद करती है; यह अणुओं की व्यवस्था को बदल देता है और पदार्थ की स्थिति में बदलाव लाता है; उदाहरण के लिए, तरल पदार्थ ठोस या इसके विपरीत में बदल सकते हैं। यह उनके अंतर-आणविक बलों की प्रकृति पर निर्भर करता है।
बर्फ में अंतराआण्विक बलों के प्रभाव का अध्ययन करना।
क्या ठोस बर्फ पिघलने पर अंतर-आणविक बल टूट सकते हैं?
जब किसी पदार्थ की प्रावस्था में परिवर्तन होता है, तो उस पदार्थ के अंतराआण्विक बल बदल जाते हैं।
एक यौगिक के भौतिक परिवर्तन के दौरान, अंतर-आणविक बलों की बदलती ताकत के कारण अणुओं की व्यवस्था में कुछ बदलाव होगा। इसलिए, जब ठोस बर्फ पिघलती है, तो आणविक बल टूट जाते हैं और अन्य रूपों में बदल जाते हैं।
छवि क्रेडिट: पिक्साबे मुक्त चित्र
तरल पदार्थों के अलग-अलग हिमांक का अध्ययन करना।
क्या हम मान सकते हैं कि विभिन्न तरल पदार्थों के अलग-अलग हिमांक होते हैं?
विभिन्न तरल पदार्थों की अलग-अलग तापमान श्रेणियां होती हैं हिमांक के.
प्रत्येक तरल पदार्थ की आणविक संरचना भिन्न होती है, और जिस तापमान पर वे जमते हैं वह उनके अंतर-आणविक बल पर भी निर्भर करता है। तो, सभी तरल पदार्थों में निश्चित रूप से अलग-अलग हिमांक होते हैं।
हिमांक के तापमान के बारे में जानने के लिए।
किस पदार्थ का हिमांक सबसे अधिक होता है?
सबसे बड़ा हिमांक वाला सबसे अच्छा तत्व टंगस्टन है।
टंगस्टन तत्वों की रासायनिक संरचना ऐसी है कि उनके बीच अंतर-आणविक बल सबसे मजबूत होते हैं, जिससे 3695 K पर उच्च ठंड का तापमान होता है। इसकी संलयन दर भी अधिक होती है।
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आइए अब हम हिमांक को प्रभावित करने वाले विभिन्न कारकों के बारे में जानें।
किसी पदार्थ के हिमांक को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारकों का उल्लेख कीजिए।
किसी पदार्थ के हिमांक को बदलने वाले प्रमुख कारक नीचे सूचीबद्ध हैं,
- तापमान: हिमांक जितना अधिक होगा, अंतर-आणविक बल उतना ही अधिक होगा।
- अगर गलनांक अधिक है, साथ ही हिमांक भी अधिक होगा।
- वाष्प दबाव एक महत्वपूर्ण कारक निभाता है।
- किसी पदार्थ की रासायनिक संरचना को ध्यान में रखा जाता है।
ये कुछ महत्वपूर्ण गुण हैं जो हिमांक को प्रभावित करते हैं।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न | पूछे जाने वाले प्रश्न
किस प्रकार के अंतराआण्विक बल का हिमांक सबसे अधिक होता है?
कई प्रकार के अंतर-आणविक बल होते हैं जो अणुओं को एक साथ रहने और एक पदार्थ बनाने में मदद करते हैं।
मुख्य अंतर-आणविक बल जो सबसे मजबूत होता है और जिसका हिमांक सबसे अधिक होता है, वह है हाइड्रोजन बॉन्डिंग। जिन यौगिकों में हाइड्रोजन बंध होता है उनमें आमतौर पर उच्च हिमांक होते हैं। उदाहरण के लिए, हम इथेनॉल ले सकते हैं; हाइड्रोजन बॉन्डिंग सबसे मजबूत होती है और यहां तक कि इसका हिमांक भी उच्च होता है।
किसी पदार्थ के हिमांक को प्रभावित करने वाले कुछ कारकों की सूची बनाइए?
पदार्थों के अंतर-आणविक बलों को हमेशा प्रभावित करने वाले मुख्य कारक नीचे सूचीबद्ध हैं,
- यदि किसी द्रव पदार्थ का अंतराआण्विक बल बहुत प्रबल हो तो उसका हिमांक अधिक होगा।
- यदि पदार्थ का एक ही मामले में बहुत कमजोर अंतर-आणविक आकर्षण है, तो यह माना जाता है कि इसका हिमांक कम है।
किसी पदार्थ के गलनांक और अंतर-आणविक बलों के बीच संबंध का उल्लेख करें?
यहां तक कि किसी पदार्थ की विद्युत ऋणात्मकता भी संबंधित करने में एक महत्वपूर्ण कारक के रूप में कार्य करती है गलनांक और अंतर-आणविक बल।
अगर गलनांक किसी पदार्थ का भार अधिक होता है, उसका अंतराआण्विक आकर्षण अधिक होगा और प्रबल अंतराआण्विक बलों के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है। यदि गलनांक बहुत कम हो तो मामला उल्टा हो जाता है।
हिमीकरण प्रारंभ होने पर अंतराआण्विक बलों में क्या परिवर्तन होते हैं?
जमने की प्रक्रिया शुरू होने पर किसी पदार्थ में अंतर-आणविक बल के माध्यम से बनने वाले अणुओं की व्यवस्था बदल जाती है।
जमने की प्रक्रिया शुरू होने पर किसी यौगिक का तापमान कम हो जाता है। अणुओं की गति उनकी गति को कम कर देती है। इस बिंदु पर, अंतर-आणविक बल कार्य में आते हैं और अणुओं को इस तरह के क्रम में व्यवस्थित करने और ठोस अवस्था में प्रकट होने में मदद करते हैं।
किसी पदार्थ के हिमांक को बढ़ाने वाले एक कारक का नाम बताइए?
हिमांक एक आवश्यक शारीरिक प्रक्रिया है जिसमें भौतिक स्वरूप को तरल से ठोस में बदलना शामिल है।
हिमांक को बढ़ाने वाले महत्वपूर्ण कारकों में से एक किसी विशेष पदार्थ के अंतर-आणविक बल हैं। चूंकि पदार्थ कई अणुओं से बना होता है, यह संरचना के आधार पर हिमांक निर्धारित कर सकता है।
अंतराआण्विक बलों के प्रमुख प्रकारों की सूची बनाएं?
अंतर-आणविक बलों के चार आवश्यक और प्रमुख वर्ग जो एक पदार्थ में सभी अणुओं को बिना प्रस्थान किए एक साथ रखते हैं, नीचे दिखाए गए हैं,
- वे पदार्थ जिनमें आयनिक बंध होता है
- हाईढ़रोजन मिलाप
- वेंडरवाल या कमजोर द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाएं, और अंतिम है
- वेंडरवाल्स फैलाव बल।
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मैं राघवी आचार्य हूं, मैंने संघनित पदार्थ भौतिकी के क्षेत्र में विशेषज्ञता के साथ भौतिकी में स्नातकोत्तर की पढ़ाई पूरी की है। मैंने हमेशा भौतिकी को अध्ययन का एक आकर्षक क्षेत्र माना है और मुझे इस विषय के विभिन्न क्षेत्रों की खोज करने में आनंद आता है। अपने खाली समय में, मैं खुद को डिजिटल कला में व्यस्त रखता हूं। मेरे लेखों का उद्देश्य पाठकों तक भौतिकी की अवधारणाओं को बहुत ही सरल तरीके से पहुंचाना है।