Osmosis and Osmotic pressure of the solution Questions in Hindi

(A) पॉलिमर का आणविक द्रव्यमान बहुत अधिक होता है,जिसके कारण वाष्प दाब में आपेक्षिक अवनमन,क्वथनांक में उन्नयन और हिमांक में अवनमन जैसे गुणों का मान बहुत कम प्राप्त होता है। इन छोटे परिवर्तनों को सटीक रूप से मापना कठिन होता है।
परासरण दाब $(\pi)$ पॉलिमर के आणविक द्रव्यमान को निर्धारित करने के लिए सबसे उपयुक्त अणुसंख्यक गुणधर्म है क्योंकि यह बहुत तनु विलयनों के लिए भी मापने योग्य मान प्रदान करता है।
उपयोग किया जाने वाला सूत्र $\pi = CRT = (n/V)RT = (w/MV)RT$ है,जहाँ $M$ आणविक द्रव्यमान है। चूँकि $\pi$ का मान कम सांद्रता पर भी महत्वपूर्ण होता है,इसलिए यह अधिक सटीक परिणाम देता है।

(D) परासरण दाब $\pi$ का सूत्र $\pi = CRT = (n/V)RT$ है,जहाँ $n$ मोलों की संख्या है,$V$ आयतन है,$R$ गैस स्थिरांक है और $T$ तापमान है।
चूंकि सभी विलयनों के लिए $V, R$ और $T$ समान हैं,इसलिए $\pi \propto n$ होगा।
मोलों की संख्या $n = \text{द्रव्यमान} / \text{मोलर द्रव्यमान}$.
द्रव्यमान समान होने के कारण,$\pi \propto 1 / \text{मोलर द्रव्यमान}$.
मोलर द्रव्यमान: ग्लूकोज $(C_6H_{12}O_6)$ = $180 \ g/mol$,सुक्रोज $(C_{12}H_{22}O_{11})$ = $342 \ g/mol$,और यूरिया $(NH_2CONH_2)$ = $60 \ g/mol$.
यूरिया < ग्लूकोज < सुक्रोज होने के कारण,परासरण दाब का क्रम $\pi_3 > \pi_1 > \pi_2$ होगा।

(B) परासरण एक अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलायक के अणुओं का उच्च विलेय सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर स्वतः शुद्ध संचलन है,जो दोनों तरफ विलेय की सांद्रता को बराबर करने की दिशा में होता है। जैसे-जैसे विलायक तनु विलयन से सांद्र विलयन की ओर जाता है,अधिक तनु विलयन का आयतन नियमित रूप से घटता है।

(B) विलयन का परासरण दाब $(\pi)$ सूत्र $\pi = CRT$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $C$ मोलर सांद्रता है,$R$ गैस स्थिरांक है और $T$ केल्विन में तापमान है।
चूंकि $C$ और $R$ स्थिर हैं,इसलिए $\pi \propto T$ होगा।
प्रारंभिक तापमान $T_1 = 37 + 273 = 310 \, K$ है।
अंतिम तापमान $T_2 = 327 + 273 = 600 \, K$ है।
परासरण दाब का अनुपात $\frac{\pi_2}{\pi_1} = \frac{T_2}{T_1} = \frac{600}{310} \approx 1.935$ है।
विकल्पों को देखते हुए,सबसे निकटतम मान $2$ है।

(D) विलयन के परासरण दाब को निर्धारित करने के लिए $Berkeley-Hartley$ विधि को सबसे आदर्श और सटीक विधि माना जाता है।
यह विधि अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलायक के विलयन में प्रवाह को रोकने के लिए विलयन की ओर पर्याप्त बाहरी दबाव लागू करने के सिद्धांत पर आधारित है।
यह अन्य विधियों से बेहतर है क्योंकि यह मापन प्रक्रिया के दौरान विलयन के तनुकरण और सांद्रता में होने वाले परिवर्तन को कम करती है।

(C) परासरण दाब का सूत्र $\pi = iCRT$ है,जहाँ $i$ वांट हॉफ गुणांक है,$C$ मोलर सांद्रता है,$R$ गैस स्थिरांक है और $T$ तापमान है।
गैर-विद्युत अपघट्य विलयन के लिए: $\pi_1 = 1 \times 0.25 \times RT = 0.25 RT = \pi$.
$Ba(NO_3)_2$ विलयन के लिए: $Ba(NO_3)_2$ का वियोजन $Ba(NO_3)_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2NO_3^-$ के रूप में होता है,इसलिए $i = 3$.
अतः,$\pi_2 = 3 \times 0.125 \times RT = 0.375 RT$.
दोनों की तुलना करने पर: $\pi_2 / \pi_1 = 0.375 / 0.25 = 1.5 = 3/2$.
इसलिए,$\pi_2 = 3\pi/2 \, bar$.

(B) परासरण दाब का सूत्र $\Pi = CRT$ है,जहाँ $\Pi$ परासरण दाब है,$C$ सांद्रता है,$R$ गैस नियतांक है और $T$ केल्विन में तापमान है।
चरण $1$: तापमान को केल्विन में बदलें।
$T_1 = 327 + 273 = 600 \, K$
$T_2 = 427 + 273 = 700 \, K$
चरण $2$: समीकरण स्थापित करें।
पहली स्थिति के लिए: $P = C \times R \times 600$
दूसरी स्थिति के लिए: $2 = (C/2) \times R \times 700$
चरण $3$: दोनों समीकरणों को विभाजित करें।
$P / 2 = (C \times R \times 600) / ((C/2) \times R \times 700)$
$P / 2 = (600) / (350) = 60 / 35 = 12 / 7$
$P = 2 \times (12 / 7) = 24 / 7 \, atm$.

(B) परासरण दाब $(\pi)$ का सूत्र $\pi = iCRT$ है,जहाँ $i$ वांट हॉफ कारक है,$C$ मोलर सांद्रता है,$R$ गैस नियतांक है और $T$ तापमान है।
$MgCl_2$ के लिए: $i = 3$ $(MgCl_2 \rightarrow Mg^{2+} + 2Cl^-)$। मोलर द्रव्यमान $M = 95 \ g/mol$। सांद्रता $C_A = 7/95 \ mol/L$।
$\pi_A = 3 \times (7/95) \times RT = (21/95)RT \approx 0.221RT$।
$NaCl$ के लिए: $i = 2$ $(NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-)$। मोलर द्रव्यमान $M = 58.5 \ g/mol$। सांद्रता $C_B = 7/58.5 \ mol/L$।
$\pi_B = 2 \times (7/58.5) \times RT = (14/58.5)RT \approx 0.239RT$।
मानों की तुलना करने पर,$\pi_B > \pi_A$।

(C) परासरण दाब का सूत्र $\pi = CRT = \frac{n}{V}RT$ है।
प्रारंभिक स्थिति: $\pi_1 = 500\, mm\, Hg$,$T_1 = 10 + 273 = 283\, K$,$C_1 = \frac{n}{V_1}$.
अंतिम स्थिति: $\pi_2 = 131.6\, mm\, Hg$,$T_2 = 25 + 273 = 298\, K$,$C_2 = \frac{n}{V_2}$.
$\frac{\pi_1}{\pi_2} = \frac{C_1 T_1}{C_2 T_2} = \frac{V_2 T_1}{V_1 T_2}$.
$\frac{500}{131.6} = \frac{V_2}{V_1} \times \frac{283}{298}$.
$\frac{V_2}{V_1} = \frac{500 \times 298}{131.6 \times 283} \approx \frac{149000}{37242.8} \approx 4$.
अतः,विलयन को $4$ गुना तनु किया गया है।

(D) समपरासारी विलयनों के लिए,परासरण दाब समान होता है: $\pi_1 = \pi_2$
यूरिया के लिए: $C_1 = \frac{3 \, g}{60 \, g/mol \times 0.1 \, L} = 0.5 \, M$
अन्य विलेय के लिए: $C_2 = \frac{5 \, g}{M_2 \times 0.1 \, L} = \frac{50}{M_2} \, M$
चूँकि $\pi = iCRT$,इसलिए $i_1 C_1 R T = i_2 C_2 R T$
$1 \times 0.5 = 1 \times \frac{50}{M_2}$
$M_2 = \frac{50}{0.5} = 100 \, g/mol$

(B) समपरासारी विलयनों के लिए,परासरण दाब $(\pi)$ समान होता है।
दिया गया है: $\pi = 8.21 \ atm$,$T = 300 \ K$,$R = 0.0821 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
सूत्र $\pi = CRT$ का उपयोग करने पर,जहाँ $C$ मोलर सांद्रता $(mol \ L^{-1})$ है:
$8.21 = C \times 0.0821 \times 300$
$C = \frac{8.21}{0.0821 \times 300} = \frac{8.21}{24.63} = \frac{1}{3} \ mol \ L^{-1}$.
ग्लूकोज $(C_6H_{12}O_6)$ का मोलर द्रव्यमान $180 \ g \ mol^{-1}$ है।
सांद्रता ($g \ L^{-1}$ में) $= C \times \text{मोलर द्रव्यमान} = \frac{1}{3} \times 180 = 60 \ g \ L^{-1}$.

(A) दो विलयन समपरासारी होते हैं यदि उनका परासरण दाब समान हो,जिसका अर्थ है कि उनकी मोलर सांद्रता $(C)$ समान है।
यूरिया $(NH_2CONH_2)$ के लिए,मोलर द्रव्यमान $60 \, g/mol$ है।
$0.6 \%$ विलयन का अर्थ है $100 \, mL$ विलयन में $0.6 \, g$ यूरिया,जो $6 \, g/L$ है।
यूरिया की मोलरता $(C)$ = $\frac{6 \, g/L}{60 \, g/mol} = 0.1 \, M$.
चूंकि ग्लूकोज एक अनपघट्य (non-electrolyte) है,इसलिए $0.1 \, M$ ग्लूकोज विलयन की मोलर सांद्रता $(0.1 \, M)$ समान होगी और इस प्रकार इसका परासरण दाब भी $0.1 \, M$ यूरिया विलयन के समान होगा।

(B) दो विलयन आइसोटोनिक होते हैं यदि उनका परासरण दाब समान हो $(\pi_1 = \pi_2)$।
चूंकि $\pi = CRT$,समान तापमान के लिए,$C_1 = C_2$ (मोलर सांद्रता)।
यूरिया के लिए: $C_1 = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान} \times \text{आयतन}} = \frac{6 \, g/L}{60 \, g/mol} = 0.1 \, mol/L$।
शर्करा के लिए: $C_2 = \frac{x \, g/L}{342 \, g/mol} = 0.1 \, mol/L$।
अतः,$x = 0.1 \times 342 = 34.2 \, g/L$।

(D) परासरण दाब $\pi$ का सूत्र $\pi = i \cdot C \cdot R \cdot T$ है,जहाँ $i$ वांट हॉफ गुणांक है,$C$ मोलर सांद्रता है,$R$ गैस नियतांक है और $T$ तापमान है।
समान तापमान पर परासरण दाब समान होने के कारण,$i_1 \cdot C_1 = i_2 \cdot C_2$ होगा।
$NH_4NO_3$ के लिए,वियोजन $NH_4NO_3 \rightarrow NH_4^+ + NO_3^-$ होता है,इसलिए $i_1 = 2$ है।
यहाँ $C_1 = 1.5 \ M$ दिया गया है,इसलिए $i_1 \cdot C_1 = 2 \times 1.5 = 3.0$ है।
$Al_2(SO_4)_3$ के लिए,वियोजन $Al_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Al^{3+} + 3SO_4^{2-}$ होता है,इसलिए $i_2 = 5$ है।
यहाँ $C_2 = x \ M$ है,इसलिए $i_2 \cdot C_2 = 5 \times x = 5x$ है।
दोनों को बराबर करने पर: $5x = 3.0$ है।
अतः,$x = \frac{3.0}{5} = 0.6 \ M$ है।

(C) समुद्र के पानी से शुद्ध पानी प्राप्त करने की प्रक्रिया को विलवणीकरण (desalination) कहा जाता है।
इस उद्देश्य के लिए प्रतिलोम परासरण (Reverse osmosis) सबसे सामान्य विधि है।
इस प्रक्रिया में,समुद्र के पानी को उच्च दबाव में एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली (semi-permeable membrane) से गुजारा जाता है,जो पानी के अणुओं को गुजरने देती है जबकि नमक के आयनों और अन्य अशुद्धियों को रोक देती है।

(D) यदि समान तापमान पर दो विलयनों का परासरण दाब समान हो,तो वे समपरासारी होते हैं। परासरण दाब $\pi = iCRT$,जहाँ $i$ वांट हॉफ गुणांक है,$C$ मोलरता है,$R$ गैस स्थिरांक है और $T$ तापमान है। समपरासारी विलयनों के लिए $i_1C_1 = i_2C_2$ होता है।
विकल्प $D$ के लिए:
$0.1 \ M$ $BaCl_2$ के लिए,$i = 3$ $(BaCl_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2Cl^-)$,इसलिए $iC = 3 \times 0.1 = 0.3 \ M$.
$0.075 \ M$ $FeCl_3$ के लिए,$i = 4$ $(FeCl_3 \rightarrow Fe^{3+} + 3Cl^-)$,इसलिए $iC = 4 \times 0.075 = 0.3 \ M$.
चूंकि $i_1C_1 = i_2C_2$,इसलिए ये विलयन समपरासारी हैं।

(A) दो विलयन आइसोटोनिक होते हैं यदि उनका परासरण दाब समान हो,जिसका अर्थ है कि समान तापमान पर उनकी मोलर सांद्रता समान होती है।
यूरिया की मोलर सांद्रता $= \frac{10 \ g \ L^{-1}}{60 \ g \ mol^{-1}} = \frac{1}{6} \ mol \ L^{-1}$.
अवाष्पशील विलेय के $5 \%$ विलयन का अर्थ है $100 \ mL$ विलयन में $5 \ g$ विलेय,जो कि $1 \ L$ $(dm^3)$ विलयन में $50 \ g$ विलेय के बराबर है।
मान लीजिए अवाष्पशील विलेय का आण्विक द्रव्यमान $M$ है।
अवाष्पशील विलेय की मोलर सांद्रता $= \frac{50 \ g \ L^{-1}}{M \ g \ mol^{-1}} = \frac{50}{M} \ mol \ L^{-1}$.
चूंकि विलयन आइसोटोनिक हैं,इसलिए $\frac{1}{6} = \frac{50}{M}$.
अतः,$M = 50 \times 6 = 300 \ g \ mol^{-1}$.

(C) कथन सही है। जब लाल रक्त कोशिकाओं को शुद्ध जल में रखा जाता है,तो परासरण (osmosis) के कारण जल कोशिकाओं के अंदर प्रवेश करता है क्योंकि कोशिकाओं के अंदर विलेय की सांद्रता आसपास के शुद्ध जल की तुलना में अधिक होती है।
जल के इस प्रवेश के कारण कोशिकाएं फूल जाती हैं,जिससे कोशिकाओं के अंदर का दबाव बढ़ जाता है।
कारण गलत है क्योंकि कोशिकाओं में नमक की सांद्रता बढ़ती नहीं है; बल्कि,जैसे-जैसे जल कोशिका में प्रवेश करता है,यह आंतरिक माध्यम को तनु (dilute) कर देता है।
अतः,कथन सही है लेकिन कारण गलत है।

(N/A) परासरण दाब का सूत्र $\Pi V = nRT = \frac{w_2}{M_2} RT$ है,जहाँ $M_2$ विलेय का मोलर द्रव्यमान है।
दिए गए मान:
$\Pi = 2.57 \times 10^{-3} \, bar$
$V = 200 \, cm^3 = 0.200 \, L$
$w_2 = 1.26 \, g$
$T = 300 \, K$
$R = 0.083 \, L \, bar \, K^{-1} \, mol^{-1}$
$M_2$ के लिए सूत्र:
$M_2 = \frac{w_2 RT}{\Pi V}$
मान रखने पर:
$M_2 = \frac{1.26 \, g \times 0.083 \, L \, bar \, K^{-1} \, mol^{-1} \times 300 \, K}{2.57 \times 10^{-3} \, bar \times 0.200 \, L}$
$M_2 = \frac{31.374}{0.000514} \, g \, mol^{-1} \approx 61038.9 \, g \, mol^{-1}$

(N/A) दिया गया है:
बहुलक का द्रव्यमान,$w = 1.0 \ g$
बहुलक का मोलर द्रव्यमान,$M = 185,000 \ g \ mol^{-1}$
विलयन का आयतन,$V = 450 \ mL = 0.45 \ L$
तापमान,$T = 37 + 273 = 310 \ K$
गैस नियतांक,$R = 8.314 \ Pa \ L \ K^{-1} \ mol^{-1}$
परासरण दाब के सूत्र $\pi = \frac{w}{M \times V} RT$ का उपयोग करने पर:
$\pi = \frac{1.0 \ g}{185,000 \ g \ mol^{-1} \times 0.45 \ L} \times 8.314 \ Pa \ L \ K^{-1} \ mol^{-1} \times 310 \ K$
$\pi = \frac{2577.34}{83250} \ Pa \approx 0.03096 \ Pa$
अतः,परासरण दाब लगभग $0.031 \ Pa$ है।

(A) परासरण दाब $\pi$ का सूत्र $\pi = C R T$ है,जहाँ $C$ मोलर सांद्रता है,$R$ गैस स्थिरांक है और $T$ तापमान है।
दिया गया है:
$T = 300 \, K$
$\pi = 1.52 \, bar$
$R = 0.083 \, bar \, L \, K^{-1} \, mol^{-1}$
सांद्रता $C$ के लिए सूत्र को व्यवस्थित करने पर:
$C = \frac{\pi}{R T}$
मान रखने पर:
$C = \frac{1.52 \, bar}{0.083 \, bar \, L \, K^{-1} \, mol^{-1} \times 300 \, K}$
$C = \frac{1.52}{24.9} \, mol \, L^{-1}$
$C \approx 0.061 \, mol \, L^{-1}$
अतः,विलयन की सांद्रता $0.061 \, M$ है।

(N/A) हम जानते हैं कि परासरण दाब का सूत्र $\pi = i \frac{n}{V} RT$ है,जहाँ $n = \frac{w}{M}$ है।
अतः,$\pi = i \frac{w}{MV} RT$,जिसे $w = \frac{\pi MV}{iRT}$ के रूप में लिखा जा सकता है।
दिए गए मान हैं:
$\pi = 0.75 \ atm$
$V = 2.5 \ L$
$i = 2.47$
$T = 27 + 273 = 300 \ K$
$R = 0.0821 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$
$M (CaCl_2) = 40 + 2 \times 35.5 = 111 \ g \ mol^{-1}$
इन मानों को सूत्र में रखने पर:
$w = \frac{0.75 \times 111 \times 2.5}{2.47 \times 0.0821 \times 300}$
$w = \frac{208.125}{60.8361} \approx 3.42 \ g$
अतः,$CaCl_2$ की आवश्यक मात्रा $3.42 \ g$ है।

(N/A) जब $K_{2}SO_{4}$ को जल में घोला जाता है,तो यह इस प्रकार वियोजित होता है:
$K_{2}SO_{4} \longrightarrow 2K^{+} + SO_{4}^{2-}$
चूंकि यह पूर्णतः वियोजित है,इसलिए वांट हॉफ कारक $i = 3$ है।
दिया गया है:
$w = 25 \, mg = 0.025 \, g$
$V = 2 \, L$
$T = 25^{\circ} C = 298 \, K$
$R = 0.0821 \, L \, atm \, K^{-1} \, mol^{-1}$
$K_{2}SO_{4}$ का मोलर द्रव्यमान $(M) = (2 \times 39) + 32 + (4 \times 16) = 174 \, g \, mol^{-1}$
परासरण दाब के सूत्र का उपयोग करने पर:
$\pi = i \times \frac{w}{M \times V} \times R \times T$
$\pi = 3 \times \frac{0.025}{174 \times 2} \times 0.0821 \times 298$
$\pi = 3 \times 1.4368 \times 10^{-4} \times 24.4658$
$\pi \approx 1.05 \times 10^{-2} \, atm$

(N/A) अर्धपारगम्य झिल्ली एक प्रकार की जैविक या कृत्रिम झिल्ली है जो कुछ अणुओं या आयनों को विसरण द्वारा गुजरने देती है।
परासरण (osmosis) के संदर्भ में,यह एक ऐसी झिल्ली है जो केवल विलायक के अणुओं (जैसे,$H_2O$) को गुजरने देती है जबकि विलेय के अणुओं को रोकती है।
उदाहरण:
$1$. प्राकृतिक झिल्ली: सुअर का मूत्राशय,चर्मपत्र (parchment) कागज और जानवरों की त्वचा।
$2$. कृत्रिम झिल्ली: सेलोफेन,कॉपर फेरोसायनाइड $[Cu_2[Fe(CN)_6]]$ और सेलुलोज एसीटेट।

(N/A) परासरण वह घटना है जिसमें विलायक के अणु एक अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से कम विलेय सांद्रता (शुद्ध विलायक) वाले क्षेत्र से उच्च विलेय सांद्रता (विलयन) वाले क्षेत्र की ओर प्रवाहित होते हैं। यह प्रवाह तब तक जारी रहता है जब तक साम्यावस्था प्राप्त नहीं हो जाती।
उदाहरण:
$(i)$ कच्चा आम खारे पानी (नमक के पानी) में रखने पर सिकुड़ जाता है।
$(ii)$ मुरझाए हुए फूल ताजे पानी में रखने पर फिर से खिल जाते हैं।
$(iii)$ रक्त कोशिकाएं खारे पानी में रखने पर सिकुड़ जाती हैं।

(N/A) अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलायक का अपनी तरफ से विलयन की तरफ प्रवाह तब रोका जा सकता है जब विलयन पर कुछ अतिरिक्त दबाव डाला जाए। यह दबाव जो विलायक के प्रवाह को रोकता है,विलयन का परासरण दाब $(\Pi)$ कहलाता है।
अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से तनु विलयन से सांद्र विलयन की ओर विलायक का प्रवाह परासरण के कारण होता है। विलायक के अणु हमेशा कम सांद्रता वाले विलयन से उच्च सांद्रता वाले विलयन की ओर प्रवाहित होते हैं। परासरण दाब एक अणुसंख्यक गुणधर्म है क्योंकि यह विलेय कणों की संख्या पर निर्भर करता है।
तनु विलयनों के लिए,दिए गए तापमान $(T)$ पर परासरण दाब $(\Pi)$ विलयन की मोलरता $(C)$ के समानुपाती होता है।
$\Pi \propto C$
$\Pi = C R T$
चूंकि मोलरता $C = \frac{n_{2}}{V}$,जहाँ $n_{2}$ विलेय के मोलों की संख्या है और $V$ लीटर में विलयन का आयतन है,इसलिए:
$\Pi = \frac{n_{2}}{V} R T$
यदि $w_{2}$ विलेय का द्रव्यमान है और $M_{2}$ इसका मोलर द्रव्यमान है,तो $n_{2} = \frac{w_{2}}{M_{2}}$। इस मान को समीकरण में रखने पर:
$\Pi = \frac{w_{2} R T}{M_{2} V}$
इस प्रकार,$w_{2}, T, \Pi$ और $V$ के मान ज्ञात होने पर,हम विलेय का मोलर द्रव्यमान $(M_{2})$ ज्ञात कर सकते हैं।

(C) पॉलिमर के मोलर द्रव्यमान को निर्धारित करने के लिए परासरण दाब (osmotic pressure) का मापन सबसे उपयुक्त विधि है।
$1$. पॉलिमर और प्रोटीन बड़े मैक्रोमोलेक्यूल्स होते हैं जिनकी घुलनशीलता कम होती है और वे अक्सर उच्च तापमान पर अस्थिर होते हैं।
$2$. परासरण दाब का मापन कमरे के तापमान पर किया जाता है,जो इन संवेदनशील अणुओं के क्षरण को रोकता है।
$3$. बहुत ही तनु विलयनों के लिए भी परासरण दाब का परिमाण अन्य अणुसंख्यक गुणों की तुलना में काफी अधिक होता है,जिससे इसे सटीक रूप से मापना आसान हो जाता है।
$4$. इसमें मोललता $(m)$ के बजाय मोलरता $(M)$ का उपयोग किया जाता है,जो इस प्रकार के विलेय के लिए अधिक सुविधाजनक है।

(N/A) किसी दिए गए तापमान पर समान परासरण दाब वाले दो विलयनों को आइसोटोनिक विलयन कहा जाता है।
जब ऐसे विलयनों को अर्धपारगम्य झिल्ली द्वारा अलग किया जाता है,तो उनके बीच कोई परासरण नहीं होता है।
उदाहरण के लिए,रक्त कोशिका के अंदर के तरल का परासरण दाब $0.9 \% \text{ (द्रव्यमान/आयतन) } NaCl$ विलयन के बराबर होता है,जिसे सामान्य लवणीय विलयन (normal saline solution) कहा जाता है और इसे अंतःशिरा (intravenously) इंजेक्ट करना सुरक्षित होता है।
हाइपरटोनिक (अतिपरासारी) विलयन: वह विलयन जिसका परासरण दाब दूसरे विलयन की तुलना में अधिक होता है,उसे हाइपरटोनिक विलयन कहा जाता है।
उदाहरण के लिए: यदि हम कोशिकाओं को $0.9 \% \text{ (द्रव्यमान/आयतन) } NaCl$ से अधिक सांद्रता वाले विलयन में रखते हैं,तो पानी कोशिकाओं से बाहर निकल जाएगा और वे सिकुड़ जाएंगी।
हाइपोटोनिक (अल्पपरासारी) विलयन: वह विलयन जिसका परासरण दाब दूसरे विलयन की तुलना में कम होता है,उसे हाइपोटोनिक विलयन कहा जाता है।
उदाहरण के लिए: यदि नमक की सांद्रता $0.9 \% \text{ (द्रव्यमान/आयतन) } NaCl$ से कम है,तो विलयन को हाइपोटोनिक कहा जाता है। इस स्थिति में,पानी कोशिकाओं के अंदर चला जाएगा और वे फूल जाएंगी।

(N/A) यदि विलयन की ओर परासरण दाब $(\Pi)$ से अधिक दाब लगाया जाए,तो परासरण की दिशा को उल्टा किया जा सकता है।
इस स्थिति में,शुद्ध विलायक अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलयन से बाहर निकल जाता है। इस घटना को प्रतिलोम परासरण (reverse osmosis) कहा जाता है।
प्रतिलोम परासरण के लिए आवश्यक दाब काफी अधिक होता है। उपयोग की जाने वाली एक सामान्य छिद्रपूर्ण झिल्ली एक उपयुक्त आधार पर रखी गई सेल्युलोज एसीटेट की फिल्म है।
सेल्युलोज एसीटेट जल के लिए पारगम्य है लेकिन समुद्री जल में मौजूद अशुद्धियों और आयनों के लिए अपारगम्य है।
आजकल,कई देश अपनी पीने के पानी की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए इस सिद्धांत पर आधारित विलवणीकरण (desalination) संयंत्रों का उपयोग करते हैं।

(D) परासरण दाब का सूत्र $\pi = CRT$ है,जहाँ $C$ मोलर सांद्रता है,$R$ गैस स्थिरांक $(0.0821 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1})$ है और $T$ केल्विन में तापमान है।
$1$. ग्लूकोज के मोलों की संख्या: $n = \frac{1.75 \ g}{180 \ g/mol} \approx 0.00972 \ mol$.
$2$. आयतन को लीटर में बदलें: $V = 0.150 \ L$.
$3$. मोलरता: $C = \frac{0.00972}{0.150} \approx 0.0648 \ M$.
$4$. तापमान: $T = 17 + 273 = 290 \ K$.
$5$. परासरण दाब: $\pi = 0.0648 \times 0.0821 \times 290 \approx 1.52 \ atm$.

(B) परासरण दाब का सूत्र $\pi = CRT$ है,जहाँ $C$ मोलर सांद्रता है।
दिया गया है: $\pi = 0.0246 \ atm$,$R = 0.0821 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
$0.006\% \ w/V$ का अर्थ है $100 \ mL$ विलयन में $0.006 \ g$ यूरिया,जो $0.06 \ g/L$ है।
यूरिया का मोलर द्रव्यमान $(NH_2CONH_2) = 60 \ g/mol$.
$C = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान} \times \text{आयतन (L में)}} = \frac{0.06 \ g}{60 \ g/mol \times 1 \ L} = 0.001 \ M$.
$\pi = CRT$ का उपयोग करने पर:
$0.0246 = 0.001 \times 0.0821 \times T$.
$T = \frac{0.0246}{0.0000821} \approx 300 \ K$.

(B) दो घोल आइसोटोनिक होते हैं यदि उनका परासरण दाब समान हो,जिसका अर्थ है कि उनकी मोलर सांद्रता समान है $(C_1 = C_2)$।
$5\%$ चीनी के घोल $(C_{12}H_{22}O_{11})$ के लिए,विलेय का द्रव्यमान $100 \ mL$ घोल में $5 \ g$ है।
चीनी का आणविक द्रव्यमान $(M_1)$ = $342 \ g/mol$।
मोलरता $(C_1)$ = $\frac{5/342}{0.1} = \frac{5}{34.2} \ mol/L$।
अज्ञात पदार्थ के $1\%$ घोल के लिए,विलेय का द्रव्यमान $100 \ mL$ घोल में $1 \ g$ है।
मोलरता $(C_2)$ = $\frac{1/M_2}{0.1} = \frac{10}{M_2} \ mol/L$।
चूंकि $C_1 = C_2$,इसलिए $\frac{5}{34.2} = \frac{10}{M_2}$।
$M_2 = \frac{10 \times 34.2}{5} = 68.4 \ g/mol$।

(A) परासरण दाब $\pi$ का सूत्र $\pi = iCRT$ है।
यहाँ,$12 \% \ w/V$ $KCl$ का अर्थ है $100 \ mL$ विलयन में $12 \ g$ $KCl$।
$KCl$ का मोलर द्रव्यमान $= 74.6 \ g/mol$।
मोलों की संख्या $n = \frac{12}{74.6} \approx 0.1608 \ mol$।
आयतन $V = 0.1 \ L$।
मोलरता $C = 1.608 \ M$।
तापमान $T = 300 \ K$।
$KCl$ के लिए वांट हॉफ गुणांक $i = 2$।
$\pi = 2 \times 1.608 \times 0.0821 \times 300 \approx 79.08 \ atm$।

(B) परासरण दाब $(\pi)$ का सूत्र है: $\pi = CRT$.
यहाँ,$C = 0.2 \, M$,$R = 0.0821 \, \text{L} \cdot \text{atm} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}$,और $T = 300 \, \text{K}$ है।
मान रखने पर: $\pi = 0.2 \times 0.0821 \times 300$.
$\pi = 0.2 \times 24.63 = 4.926 \, \text{atm}$.
दो दशमलव स्थानों तक पूर्णांकित करने पर,परासरण दाब $4.92 \, \text{atm}$ है।

(A) परासरण दाब $(\pi)$ का सूत्र: $\pi = CRT$ है।
यहाँ,$\pi = 0.82 \ bar$,$T = 27 \ ^oC = 300 \ K$,और गैस नियतांक $R = 0.08314 \ L \ bar \ K^{-1} \ mol^{-1}$ है।
सांद्रता $(C)$ के लिए सूत्र: $C = \frac{\pi}{RT}$।
मान रखने पर: $C = \frac{0.82}{0.08314 \times 300}$।
$C = \frac{0.82}{24.942} \approx 0.033 \ M$।
अतः,सांद्रता $0.033 \ M$ है।

(D) परासरण दाब वह दाब है जो अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलायक के प्रवाह को रोकने के लिए आवश्यक होता है। उदाहरणों में शामिल हैं:
$1$. नमक लगाकर मांस का संरक्षण: बैक्टीरिया परासरण के माध्यम से पानी खो देते हैं और मर जाते हैं।
$2$. फूलों का मुरझाना: पानी में रखे फूल ताजे रहते हैं,लेकिन पानी खोने पर वे मुरझा जाते हैं।
$3$. नमकीन अचार: कच्चा आम सांद्र खारे पानी में पानी खोने के कारण सिकुड़कर अचार बन जाता है।
अतः,ये सभी परासरण दाब के उदाहरण हैं।

(N/A) $1$. $Hypertonic$ विलयन: यदि किसी विलयन का परासरण दाब उस विलयन की तुलना में अधिक है जिससे उसकी तुलना की जा रही है,तो उसे $Hypertonic$ विलयन कहा जाता है। जब किसी कोशिका को $Hypertonic$ विलयन में रखा जाता है,तो पानी कोशिका से बाहर निकल जाता है,जिससे कोशिका सिकुड़ जाती है।
$2$. $Hypotonic$ विलयन: यदि किसी विलयन का परासरण दाब उस विलयन की तुलना में कम है जिससे उसकी तुलना की जा रही है,तो उसे $Hypotonic$ विलयन कहा जाता है। जब किसी कोशिका को $Hypotonic$ विलयन में रखा जाता है,तो पानी कोशिका के अंदर प्रवेश करता है,जिससे कोशिका फूल जाती है।

(N/A) परासरण दाब $(\pi)$ का सूत्र है: $\pi = CRT$।
यहाँ,$C$ विलयन की मोलर सांद्रता है,$R$ गैस स्थिरांक है,और $T$ केल्विन $(K)$ में तापमान है।
परासरण दाब के उदाहरण:
$1$. नमक या चीनी के घोल का उपयोग करके भोजन का संरक्षण।
$2$. पौधों की जड़ों में पानी का प्रवाह।
$3$. हाइपोटोनिक घोल में लाल रक्त कोशिकाओं का हेमोलिसिस।

(A) एडीमा एक चिकित्सीय स्थिति है जो शरीर के ऊतकों में अतिरिक्त तरल पदार्थ के जमा होने के कारण होती है,जो अक्सर अधिक नमक के सेवन से होती है। $NaCl$ परासरण (osmosis) के कारण ऊतकों में पानी को रोक कर रखता है,जिससे सूजन आ जाती है।

(N/A) सतत परतें या फिल्में (प्राकृतिक या कृत्रिम) जिनमें उप-सूक्ष्म छिद्रों का एक नेटवर्क होता है,जिनसे पानी जैसे छोटे विलायक अणु गुजर सकते हैं,लेकिन विलेय के बड़े अणुओं का मार्ग बाधित होता है,उन्हें अर्धपारगम्य झिल्ली कहा जाता है।
इस झिल्ली के माध्यम से होने वाले विसरण को परासरण (Osmosis) कहा जाता है।

(N/A) रिवर्स ऑस्मोसिस करने के लिए अर्धपारगम्य झिल्ली बनाने में सामान्यतः $cellulose \ acetate$ (सेलुलोज एसीटेट) की फिल्म का उपयोग किया जाता है,जिसे एक उपयुक्त आधार पर रखा जाता है।

(N/A) जब किशमिश को पानी में रखा जाता है,तो वह आकार में फूल जाती है। यह 'परासरण' (Osmosis) नामक घटना के कारण होता है।
परासरण एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलायक के अणुओं का उच्च विलायक सांद्रता (शुद्ध विलायक) वाले क्षेत्र से निम्न विलायक सांद्रता (विलयन) वाले क्षेत्र की ओर स्वतः शुद्ध प्रवाह है।
किशमिश के मामले में,बाहर पानी की सांद्रता किशमिश के अंदर की तुलना में अधिक होती है। इस प्रकार,पानी अपनी अर्ध-पारगम्य त्वचा के माध्यम से किशमिश में प्रवेश करता है,जिससे वह फूल जाती है।
परासरण के तीन अनुप्रयोग हैं:
$i$. मिट्टी से पानी का पौधों की जड़ों में और बाद में पौधे के ऊपरी हिस्से में जाना।
$ii$. नमक मिलाकर मांस को जीवाणु क्रिया से बचाना।
$iii$. चीनी मिलाकर फलों को जीवाणु क्रिया से बचाना। डिब्बाबंद फलों में मौजूद बैक्टीरिया परासरण की प्रक्रिया के माध्यम से पानी खो देते हैं,सिकुड़ जाते हैं और मर जाते हैं।

(N/A) परासरण जैविक और औद्योगिक दोनों प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है:
$1$. जैविक महत्व:
- मिट्टी से पौधों की जड़ों में पानी का संचलन परासरण द्वारा होता है।
- अंकुरण के दौरान पौधों के बीजों द्वारा पानी का अवशोषण परासरण के कारण होता है।
- मांस को बैक्टीरिया से बचाने के लिए नमक मिलाया जाता है,जिससे बैक्टीरिया पानी खो देते हैं और मर जाते हैं।
- यह कोशिका झिल्ली के माध्यम से मानव शरीर में पानी और पोषक तत्वों के परिवहन में मदद करता है।
$2$. औद्योगिक महत्व:
- पीने योग्य पानी प्राप्त करने के लिए समुद्री जल के विलवणीकरण (desalination) के लिए रिवर्स ऑस्मोसिस का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
- इसका उपयोग विभिन्न औद्योगिक और घरेलू अनुप्रयोगों के लिए पानी के शुद्धिकरण में किया जाता है।
- इसका उपयोग खाद्य उद्योग में फलों के रस को गाढ़ा करने और खाद्य पदार्थों के संरक्षण के लिए किया जाता है।

(N/A) $(i)$ जब अंडे को तनु खनिज अम्ल के घोल (अधिमानतः तनु $HCl$ घोल) में रखा जाता है,तो अंडे की कठोर बाहरी $CaCO_3$ परत घुल जाती है और उसकी अर्धपारगम्य झिल्ली को नुकसान पहुँचाए बिना हट जाती है।
$(ii)$ हाँ,इस अंडे को उसके आकार को विकृत किए बिना एक संकीर्ण गर्दन वाली बोतल में डाला जा सकता है। इसमें शामिल प्रक्रिया परासरण (osmosis) की घटना पर आधारित है:
$1.$ अंडे के छिलके को हटाने के लिए उसे खनिज अम्ल के घोल में रखा जाता है।
$2.$ इसके बाद अंडे को एक अतिपरासारी (hypertonic) घोल में रखा जाता है। परासरण के कारण,पानी अंडे से बाहर निकल जाता है,जिससे वह सिकुड़ जाता है और उसका आकार कम हो जाता है।
$3.$ चूंकि अंडा सिकुड़ गया है,इसलिए इसे अब आसानी से संकीर्ण गर्दन वाली बोतल में डाला जा सकता है।
$4.$ एक बार अंदर जाने के बाद,बोतल में अल्पपरासारी (hypotonic) घोल डाला जाता है। अंतःपरासरण (endosmosis) के कारण,पानी अंडे में प्रवेश करता है और वह अपना मूल आकार वापस पा लेता है।

(D) अचार की शेल्फ लाइफ लंबी होती है क्योंकि इसमें नमक और तेल मौजूद होते हैं,जो खाद्य परिरक्षकों के रूप में कार्य करते हैं।
$1$. नमक एक हाइपरटोनिक वातावरण बनाता है,जो परासरण (osmosis) के माध्यम से सूक्ष्मजीवों की कोशिकाओं से पानी निकाल देता है और उन्हें सिकोड़ देता है,जिससे उनकी वृद्धि रुक जाती है।
$2$. तेल अचार पर एक सुरक्षात्मक परत बनाता है,जो हवा और नमी को अंदर जाने से रोकता है,जो सूक्ष्मजीवों के जीवित रहने के लिए आवश्यक हैं।
इसलिए,नमक और तेल का संयोजन सूक्ष्मजीवों की वृद्धि को प्रभावी ढंग से रोकता है,जिससे अचार महीनों तक सुरक्षित रहता है।

(A) विलयन का परासरण दाब $(\pi)$ वॉट हॉफ समीकरण द्वारा दिया जाता है: $\pi = iCRT$।
यहाँ,$i$ वॉट हॉफ कारक है,$C$ मोलर सांद्रता है,$R$ गैस नियतांक है और $T$ परम ताप है।

(C) कच्चा आम सांद्र नमक के घोल में सिकुड़ जाता है क्योंकि आम की अर्ध-पारगम्य कोशिका झिल्ली के माध्यम से पानी के अणुओं का आम से नमक के घोल की ओर शुद्ध स्थानांतरण होता है। इस घटना को $Osmosis$ (परासरण) के रूप में जाना जाता है।

(D) समपरासारी विलयनों के लिए,परासरण दाब $\pi$ समान होता है: $\pi_A = \pi_B$.
परासरण दाब का सूत्र $\pi = CRT = \frac{n}{V} RT$ है,जहाँ $n$ मोलों की संख्या है और $V$ आयतन लीटर में है।
माना प्रोटीन $A$ और $B$ के मोलर द्रव्यमान क्रमशः $M_A$ और $M_B$ हैं।
प्रोटीन $A$ के लिए: $n_A = \frac{0.73}{M_A}$,$V_A = 0.25 \ L$.
प्रोटीन $B$ के लिए: $n_B = \frac{1.65}{M_B}$,$V_B = 1 \ L$.
परासरण दाब की तुलना करने पर: $\frac{0.73}{M_A \times 0.25} RT = \frac{1.65}{M_B \times 1} RT$.
$\frac{M_A}{M_B} = \frac{0.73}{0.25 \times 1.65} = \frac{0.73}{0.4125} \approx 1.7696$.
$\times 10^{-2}$ के मान के लिए निकटतम पूर्णांक में पूर्णांकित करने पर,हमें $177$ प्राप्त होता है।