Osmosis and Osmotic pressure of the solution Questions in Hindi

(A) परासरण दाब का सूत्र $\pi = CRT = \frac{w}{M_B \times V} RT$ है।
दिया गया है: $\pi = 0.25 \ atm$,$w = 4.5 \ g$,$V = 3 \ dm^3$,$T = 300 \ K$,और $R = 0.0821 \ dm^3 \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$।
मान रखने पर: $0.25 = \frac{4.5}{M_B \times 3} \times 0.0821 \times 300$।
$M_B = \frac{4.5 \times 8.21}{0.25} = 147.78 \ g \ mol^{-1}$।
अतः,$M_B \approx 148 \ g \ mol^{-1}$।

(D) परासरण दाब का सूत्र $\pi = CRT$ है,जहाँ $C = \frac{n}{V} = \frac{W}{M \times V}$ है।
दिया गया है: $\pi = 0.245 \ atm$,$V = 2.5 \ dm^3$,$T = 300 \ K$,$M = 58 \ g \ mol^{-1}$,$R = 0.0821 \ dm^3 \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
मान रखने पर: $0.245 = \frac{W}{58 \times 2.5} \times 0.0821 \times 300$.
$0.245 = \frac{W \times 24.63}{145}$.
$W = \frac{0.245 \times 145}{24.63} \approx 1.44 \ g$.

(D) दो विलयनों के बीच अर्धपारगम्य झिल्ली से कोई शुद्ध प्रवाह न होने के लिए,उन्हें आइसोटोनिक होना चाहिए,जिसका अर्थ है कि उनकी मोलर सांद्रता समान होनी चाहिए।
$M_{urea} = \frac{12 \ g / 60 \ g \ mol^{-1}}{1 \ dm^3} = 0.2 \ M$
$M_{glucose} = \frac{36 \ g / 180 \ g \ mol^{-1}}{1 \ dm^3} = 0.2 \ M$
चूंकि विकल्प $D$ में यूरिया और ग्लूकोज की मोलर सांद्रता समान $(0.2 \ M)$ है,इसलिए परासरण दाब समान $(\pi_1 = \pi_2)$ है।
अतः,इन दो विलयनों के बीच विलायक का कोई शुद्ध प्रवाह नहीं होता है।

(B) परासरण दाब के लिए सूत्र $\pi = CRT$ है।
सबसे पहले,विलेय के मोलों की संख्या की गणना करें: $n = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान}} = \frac{0.822 \ g}{340 \ g \ mol^{-1}} \approx 0.0024176 \ mol$.
इसके बाद,मोलर सांद्रता $C$ ($mol \ L^{-1}$ में) की गणना करें: $C = \frac{n}{V(L)} = \frac{0.0024176 \ mol}{0.300 \ L} \approx 0.0080588 \ M$.
अब,मानों को परासरण दाब समीकरण में रखें: $\pi = 0.0080588 \ mol \ L^{-1} \times 0.0821 \ L \ atm \ mol^{-1} \ K^{-1} \times 300 \ K$.
$\pi \approx 0.1985 \ atm \approx 0.2 \ atm$.

(A) आइसोटोनिक विलयनों के लिए,मोलर सांद्रता समान होनी चाहिए: $C_{\text{urea}} = C_{\text{sucrose}}$.
सबसे पहले,प्रत्येक विकल्प के लिए मोलरता की गणना करें।
विकल्प $A$ के लिए: यूरिया की मोलरता $= \frac{3.0 \ g \ L^{-1}}{60 \ g \ mol^{-1}} = 0.05 \ mol \ L^{-1}$.
सुक्रोज की मोलरता $= \frac{17.19 \ g \ L^{-1}}{342 \ g \ mol^{-1}} = 0.05026 \ mol \ L^{-1} \approx 0.05 \ mol \ L^{-1}$.
चूंकि मोलर सांद्रता समान है,इसलिए विलयन आइसोटोनिक हैं।

(C) परासरण दाब का सूत्र $\pi = MRT$ है,जहाँ $M$ मोलरता है,$R$ गैस नियतांक है और $T$ केल्विन में तापमान है।
दिया गया है: $M = 1 \ M$,$R = 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$,और $T = 27 + 273 = 300 \ K$.
मान रखने पर: $\pi = 1 \ mol \ L^{-1} \times 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1} \times 300 \ K$.
$\pi = 24.6 \ atm$.

(C) एक अर्धपारगम्य झिल्ली विलायक के अणुओं को गुजरने देती है लेकिन विलेय के कणों को रोकती है।
$Cellulose \ nitrate$,$Copper \ ferrocyanide$,और $Cellulose$ का उपयोग आमतौर पर अर्धपारगम्य झिल्ली के रूप में किया जाता है।
$Ammonium \ chloride$ $(NH_4Cl)$ एक लवण है और इसमें अर्धपारगम्य झिल्ली के रूप में कार्य करने के लिए आवश्यक संरचनात्मक गुण नहीं होते हैं।

(B) परासरण दाब का सूत्र $\pi = \frac{n}{V} RT$ है।
प्रारंभिक स्थिति के लिए: $\pi = x = \frac{1}{10.5} RT$.
अंतिम स्थिति के लिए: $\pi' = \frac{x}{10} = \frac{1}{V'} RT$.
दोनों समीकरणों को विभाजित करने पर: $\frac{x}{x/10} = \frac{\frac{1}{10.5} RT}{\frac{1}{V'} RT}$.
इसे सरल करने पर $10 = \frac{V'}{10.5}$ प्राप्त होता है।
अतः,$V' = 10 \times 10.5 = 105 \ m^{3}$.

(D) परासरण दाब का सूत्र $\pi = iMRT$ है।
$(A)$ यूरिया के लिए: $i = 1$,$\pi = 1 \times 0.2 \ RT = 0.2 \ RT$
$(B)$ $NaCl$ के लिए: $i = 2$,$\pi = 2 \times 0.1 \ RT = 0.2 \ RT$
$(C)$ $BaCl_{2}$ के लिए: $i = 3$,$\pi = 3 \times 0.05 \ RT = 0.15 \ RT$
$(D)$ $AlCl_{3}$ के लिए: $i = 4$,$\pi = 4 \times 0.05 \ RT = 0.2 \ RT$
अतः,विलयन $C$ को छोड़कर सभी विलयनों का परासरण दाब समान है,इसलिए वे समपरासारी हैं।

(D) सेमी-मोलर विलयन के लिए,मोलरता $(M) = 0.5 \ M$ है।
तापमान $(T) = 27^{\circ} C = 27 + 273 = 300 \ K$ है।
परासरण दाब $(\pi)$ का सूत्र $\pi = MRT$ है।
मान रखने पर: $\pi = 0.5 \ mol \ L^{-1} \times 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1} \times 300 \ K$.
$\pi = 12.3 \ atm$.

(B) दिए गए मान इस प्रकार हैं:
$w_2 = 18 \ g$
$M_2 = 180 \ g/mol$
$T = 300 \ K$
$V = 100 \ mL = 0.1 \ L$
$R = 0.0821 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$
परासरण दाब के सूत्र $\pi = \frac{w_2 RT}{M_2 V}$ का उपयोग करने पर:
$\pi = \frac{18 \times 0.0821 \times 300}{180 \times 0.1}$
$\pi = \frac{18 \times 0.0821 \times 300}{18}$
$\pi = 0.0821 \times 300 = 24.63 \ atm$

(D) मुख्य विचार: आइसोटोनिक विलयन वे विलयन होते हैं जिनका दिए गए तापमान पर परासरण दाब समान होता है।
परासरण दाब के लिए सूत्र: $\pi = C R T$,जहाँ $C$ मोलर सांद्रता है।
यूरिया $(3.0 \ g \ L^{-1})$ के लिए:
मोलर सांद्रता $C_1 = \frac{3 \ g \ L^{-1}}{60 \ g \ mol^{-1}} = 0.05 \ mol \ L^{-1} = \frac{1}{20} \ mol \ L^{-1}$.
परासरण दाब $\pi_1 = \frac{1}{20} R T$.
सुक्रोज $(17.1 \ g \ L^{-1})$ के लिए:
मोलर सांद्रता $C_2 = \frac{17.1 \ g \ L^{-1}}{342 \ g \ mol^{-1}} = 0.05 \ mol \ L^{-1} = \frac{1}{20} \ mol \ L^{-1}$.
परासरण दाब $\pi_2 = \frac{1}{20} R T$.
चूंकि $\pi_1 = \pi_2$,इसलिए विलयन आइसोटोनिक हैं।

(A) परासरण दाब का सूत्र $\pi = CRT$ है।
सबसे पहले,केन शुगर के मोलों की संख्या ज्ञात करें: $n = \frac{34.2 \ g}{342 \ g \ mol^{-1}} = 0.1 \ mol$.
सांद्रता $C = \frac{0.1 \ mol}{1 \ L} = 0.1 \ mol \ L^{-1}$.
तापमान $T = 20 + 273 = 293 \ K$.
मान रखने पर: $\pi = 0.1 \times 0.082 \times 293 = 2.4026 \ atm \approx 2.40 \ atm$.

(A) परासरण दाब के लिए वान हॉफ समीकरण आदर्श गैस नियम $PV = nRT$ से प्राप्त किया जाता है।
विलयन के लिए,परासरण दाब $\pi$,दाब $P$ का स्थान लेता है,जिससे समीकरण $\pi V = nRT$ प्राप्त होता है।
इसे $\pi$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर,हमें $\pi = \frac{n}{V} RT$ प्राप्त होता है,जहाँ $\frac{n}{V}$ विलयन की मोलर सांद्रता $C$ को दर्शाता है।

(A) परासरण दाब का सूत्र $\pi = CRT = \frac{W_2}{M_2 V} RT$ है।
मोलर द्रव्यमान $M_2$ के लिए सूत्र: $M_2 = \frac{W_2 RT}{\pi V}$.
दिए गए मानों को रखने पर: $M_2 = \frac{4 \ g \times 0.082 \ dm^3 \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1} \times 300 \ K}{2 \ atm \times 1 \ dm^3}$.
$M_2 = \frac{98.4}{2} \ g \ mol^{-1} = 49.2 \ g \ mol^{-1}$.

(C) परासरण दाब का सूत्र $\pi = i \times C \times R \times T$ है।
$NaCl$ के लिए,वांट हॉफ गुणांक $(i)$ $2$ है क्योंकि यह $Na^+$ और $Cl^-$ आयनों में वियोजित होता है।
दी गई सांद्रता $C = 0.02 \ M$ है।
इन मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $\pi = 2 \times 0.02 \times RT = 0.04 \ RT$.

(C) समुद्र के पानी से नमक हटाकर उसे पीने योग्य बनाने की प्रक्रिया को डिसेलिनेशन कहा जाता है।
इस उद्देश्य के लिए रिवर्स ऑस्मोसिस सबसे सामान्य विधि है।
इस प्रक्रिया में,ऑस्मोटिक दबाव से अधिक दबाव डालकर पानी से नमक को अलग करने के लिए अर्ध-पारगम्य झिल्ली (semi-permeable membrane) का उपयोग किया जाता है।
इसलिए,सही विकल्प $C$ है।

(B) दो विलयनों के आइसोटोनिक होने के लिए,उनकी मोलर सांद्रता समान होनी चाहिए।
सबसे पहले,$6 \% \ w/v$ यूरिया विलयन की मोलरता की गणना करें:
$M = \frac{6 \ g}{60 \ g \ mol^{-1} \times 0.1 \ L} = 1 \ M$.
चूंकि यूरिया एक गैर-विद्युत अपघट्य है,इसका वांट हॉफ गुणांक $i = 1$ है।
$NaCl$ के लिए,जो एक प्रबल विद्युत अपघट्य है,$i = 2$ है।
आइसोटोनिक होने की शर्त $i_1 C_1 = i_2 C_2$ है।
$1 \times 1 \ M = 2 \times C_2$.
$C_2 = 0.5 \ M$.
अतः,$0.5 \ M \ NaCl$ का विलयन $1 \ M$ यूरिया विलयन के साथ आइसोटोनिक है।

(B) दो विलयन आइसोटोनिक होते हैं यदि उनका परासरण दाब समान हो $(\pi_1 = \pi_2)$.
चूंकि $\pi = CRT$,समान तापमान पर,$C_1 = C_2$ (मोलर सांद्रता)।
सांद्रता $C = \frac{n}{V} = \frac{w}{M \times V}$।
$1.6 \%$ विलयन का अर्थ है $100 \ mL$ विलयन में $1.6 \ g$ विलेय।
अज्ञात पदार्थ के लिए: $w_1 = 1.6 \ g$,$V_1 = 100 \ mL$,$M_1 = ?$।
यूरिया के लिए: $w_2 = 2.4 \ g$,$V_2 = 100 \ mL$,$M_2 = 60 \ g/mol$।
मोलर सांद्रता की तुलना करने पर: $\frac{1.6}{M_1 \times 100} = \frac{2.4}{60 \times 100}$।
$\frac{1.6}{M_1} = \frac{2.4}{60} = 0.04$।
$M_1 = \frac{1.6}{0.04} = 40 \ g/mol$।

(D) यदि दो विलयनों का परासरण दाब $(\pi)$ समान तापमान पर समान हो,तो वे आइसोटोनिक होते हैं।
$\pi = i \times C \times R \times T$,जहाँ $i$ वॉट-हॉफ कारक है और $C$ मोलर सांद्रता है।
विकल्प $D$ के लिए:
$0.1 \ M$ $Ba(NO_3)_2$ के लिए,$i = 3$ $(Ba^{2+} + 2NO_3^-)$,अतः $\pi_1 = 3 \times 0.1 \times R \times T = 0.3 \ RT$.
$0.1 \ M$ $Na_2SO_4$ के लिए,$i = 3$ $(2Na^+ + SO_4^{2-})$,अतः $\pi_2 = 3 \times 0.1 \times R \times T = 0.3 \ RT$.
चूंकि $\pi_1 = \pi_2$,इसलिए विलयन आइसोटोनिक हैं।

(D) जब कच्चे आम को सांद्र नमक के घोल में रखा जाता है,तो आम के बाहर नमक की सांद्रता आम की कोशिकाओं के अंदर मौजूद विलेय की सांद्रता से बहुत अधिक होती है।
यह एक सांद्रता प्रवणता बनाता है जहाँ पानी आम की अर्ध-पारगम्य कोशिका झिल्ली के माध्यम से कम विलेय सांद्रता (आम के अंदर) से उच्च विलेय सांद्रता (नमक का घोल) की ओर जाता है।
इस प्रक्रिया को ऑस्मोसिस (परासरण) कहा जाता है।
परिणामस्वरूप,आम पानी खो देता है और सिकुड़ जाता है।

(C) परासरण दाब $(\pi)$ एक अणुसंख्यक गुणधर्म है जो सूत्र $\pi = iCRT$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $i$ वांट हॉफ गुणांक है,$C$ मोलर सांद्रता है,$R$ गैस नियतांक है और $T$ तापमान है।
चूंकि सभी विलयनों के लिए $C$,$R$ और $T$ समान हैं,इसलिए $\pi$ सीधे वांट हॉफ गुणांक $(i)$ पर निर्भर करता है।
$1 \ M \ BaCl_2$ के लिए,$i = 3$ ($Ba^{2+} + 2Cl^-$ में वियोजित होता है)।
$1 \ M \ NaCl$ के लिए,$i = 2$ ($Na^+ + Cl^-$ में वियोजित होता है)।
$1 \ M \ FeCl_3$ के लिए,$i = 4$ ($Fe^{3+} + 3Cl^-$ में वियोजित होता है)।
$1 \ M \ glucose$ के लिए,$i = 1$ (वियोजित नहीं होता है)।
चूंकि $FeCl_3$ का वांट हॉफ गुणांक सबसे अधिक $(i = 4)$ है,इसलिए इसका परासरण दाब सबसे अधिक होगा।

(B) दो विलयन आइसोटोनिक होते हैं यदि उनका परासरण दाब समान हो,जिसका अर्थ है कि उनकी कणों की मोलर सांद्रता (ऑस्मोलैरिटी) समान है।
$H_2SO_4$ के लिए,यह इस प्रकार वियोजित होता है: $H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$.
वांट हॉफ कारक $i = 3$.
$0.2 \ M \ H_2SO_4$ की ऑस्मोलैरिटी = $i \times M = 3 \times 0.2 = 0.6 \ M$.
अब,विकल्पों की जाँच करें:
$A$: $0.4 \ M \ HCl \rightarrow i = 2, \text{ऑस्मोलैरिटी} = 2 \times 0.4 = 0.8 \ M$.
$B$: $0.3 \ M \ HCl \rightarrow i = 2, \text{ऑस्मोलैरिटी} = 2 \times 0.3 = 0.6 \ M$.
$C$: $0.1 \ M \ HNO_3 \rightarrow i = 2, \text{ऑस्मोलैरिटी} = 2 \times 0.1 = 0.2 \ M$.
$D$: $0.2 \ M \ HNO_3 \rightarrow i = 2, \text{ऑस्मोलैरिटी} = 2 \times 0.2 = 0.4 \ M$.
चूंकि $0.3 \ M \ HCl$ की ऑस्मोलैरिटी $(0.6 \ M)$ $0.2 \ M \ H_2SO_4$ के समान है,इसलिए यह आइसोटोनिक है। सही विकल्प $B$ है।

(C) रिवर्स ऑस्मोसिस की प्रक्रिया में,एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली की आवश्यकता होती है जो उच्च दबाव का सामना कर सके। $Cellulose \ acetate$ का उपयोग इन अर्ध-पारगम्य झिल्लियों को तैयार करने के लिए किया जाता है क्योंकि यह पानी के लिए पारगम्य है लेकिन अशुद्धियों और आयनों के लिए अपारगम्य है। इसलिए,सही विकल्प $C$ है।

(B) जब विलयन की तरफ परासरण दाब से अधिक बाहरी दाब लगाया जाता है,तो विलायक के अणु अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलयन से शुद्ध विलायक में चले जाते हैं। इस प्रक्रिया को $Reverse \ osmosis$ (प्रतिलोम परासरण) कहा जाता है।

(A) दो विलयन आइसोटोनिक होते हैं यदि उनका परासरण दाब समान हो।
परासरण दाब $\pi = iCRT$,जहाँ $i$ वांट हॉफ कारक है,$C$ मोलरता है,$R$ गैस नियतांक है और $T$ तापमान है।
समान तापमान पर आइसोटोनिक विलयनों के लिए,प्रभावी सांद्रता $(i \times C)$ समान होनी चाहिए।
$(A)$ $0.01 \ M \ BaCl_2$ के लिए: $i = 3$,$C = 0.01$,$i \times C = 0.03$. $0.015 \ M \ NaCl$ के लिए: $i = 2$,$C = 0.015$,$i \times C = 0.03$. चूंकि $0.03 = 0.03$,यह युग्म आइसोटोनिक है।
अतः,सही विकल्प $(A)$ है।

(C) आइसोटोनिक विलयन वे होते हैं जिनका एक निश्चित तापमान पर परासरण दाब समान होता है।
गणितीय रूप से,दो आइसोटोनिक विलयनों के लिए,$\Pi_{1} = \Pi_{2}$।

(B) पैरों में सूजन ऊतकों में अतिरिक्त तरल पदार्थ के जमा होने के कारण होती है,जिसे $edema$ कहा जाता है।
जब पैरों को नमक के सांद्र घोल में डुबोया जाता है,तो त्वचा के बाहर नमक की सांद्रता ऊतकों के अंदर की तुलना में अधिक होती है।
$osmosis$ की प्रक्रिया के माध्यम से,पानी के अणु त्वचा की अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से उच्च जल सांद्रता वाले क्षेत्र (सूजे हुए ऊतक) से निम्न जल सांद्रता वाले क्षेत्र (नमक का घोल) की ओर बढ़ते हैं।
ऊतकों से पानी की यह गति सूजन को कम करने में मदद करती है।

(B) दिया है: ग्लूकोज का मोलर द्रव्यमान $(M_B) = 180 \ g \ mol^{-1}$।
ग्लूकोज का द्रव्यमान $(W_B) = 3 \ g$।
जल का द्रव्यमान $(W_A) = 60 \ g$।
तापमान $(T) = 15^{\circ} C = 273 + 15 = 288 \ K$।
विलयन का घनत्व लगभग $1 \ g \ mL^{-1}$ मानते हुए,विलयन का आयतन $(V)$ लगभग $60 \ mL = 0.06 \ L$ है।
ग्लूकोज के मोल $(n_B) = \frac{W_B}{M_B} = \frac{3}{180} = 0.01667 \ mol$।
मोलरता $(C) = \frac{n_B}{V(L)} = \frac{0.01667}{0.06} = 0.2778 \ mol \ L^{-1}$।
परासरण दाब के सूत्र का उपयोग करने पर: $\pi = CRT$।
$\pi = 0.2778 \times 0.0821 \times 288 = 6.568 \ atm \approx 6.57 \ atm$।

(C) दिए गए अणुसंख्यक गुणधर्मों में से,परासरण दाब प्रोटीन,पॉलिमर और कोलाइड्स के मोलर द्रव्यमान को अधिक सटीकता के साथ प्रदान कर सकता है।
इसका कारण यह है कि इन पदार्थों के लिए अन्य अणुसंख्यक गुणधर्मों के मान इतने कम होते हैं कि उन्हें मापना कठिन होता है।
दूसरे,इस विधि में मोललता के स्थान पर मोलरता का उपयोग किया जाता है,जो इन बड़े अणुओं के लिए अधिक सुविधाजनक है।

(A) विलयन का परासरण दाब समीकरण $\Pi = CRT$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $\Pi$ परासरण दाब है,$C$ मोलर सांद्रता है,$R$ गैस नियतांक है और $T$ परम तापमान है।
चूँकि $\Pi$ तापमान $T$ के सीधे समानुपाती होता है $(\Pi \propto T)$,इसलिए विलयन का तापमान बढ़ाने पर परासरण दाब बढ़ जाता है।

(C) समान तापमान पर समपरासारी विलयनों की मोलर सांद्रता समान होती है।
यूरिया विलयन की मोलरता की गणना इस प्रकार की जाती है:
$M = \frac{w \times 1000}{M_w \times V(mL)} = \frac{0.06 \times 1000}{60 \times 100} = 0.01 \ M$.
चूंकि यूरिया विलयन की मोलरता $0.01 \ M$ है,इसलिए यह $0.01 \ M$ ग्लूकोज विलयन के साथ समपरासारी है।

(B) आइसोटोनिक विलयनों के लिए,मोलर सांद्रता समान होती है,इसलिए $C_1 = C_2$।
यह दिया गया है कि $0.05 \ M$ ग्लूकोज विलयन का परासरण दाब यौगिक के विलयन के समान है,इसलिए यौगिक की मोलरता $0.05 \ M$ है।
मान लीजिए विलयन का आयतन $V \ L$ है,तो यौगिक के मोल $n = M \times V = 0.05 \times V$ हैं।
साथ ही,$n = \frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{आणविक द्रव्यमान}} = \frac{3}{M_X}$।
इन दोनों को बराबर करने पर,$\frac{3}{M_X} = 0.05 \times V$।
मानक तुलना के लिए आयतन $1 \ L$ लेने पर,$M_X = \frac{3}{0.05} = 60 \ g/mol$।
$CH_2O$ का मूलानुपाती सूत्र द्रव्यमान $12 + 2(1) + 16 = 30 \ g/mol$ है।
$n$ का मान $\frac{\text{आणविक द्रव्यमान}}{\text{मूलानुपाती सूत्र द्रव्यमान}} = \frac{60}{30} = 2$ है।
इसलिए,आणविक सूत्र $2 \times CH_2O = C_2H_4O_2$ होगा।

(D) समान तापमान पर समान परासरण दाब वाले विलयनों की मोलर सांद्रता समान होती है।
यौगिक की सांद्रता = ग्लूकोज की सांद्रता = $0.05 \ M$.
माना यौगिक का आणविक द्रव्यमान $M$ है। सांद्रता = $\frac{\text{द्रव्यमान}}{M \times \text{आयतन}}$। $1 \ L$ विलयन के लिए,$\frac{6}{M} = 0.05$.
$M = \frac{6}{0.05} = 120 \ g/mol$.
$CH_{2}O$ का मूलानुपाती सूत्र द्रव्यमान = $12 + 2 + 16 = 30 \ g/mol$.
$n = \frac{120}{30} = 4$.
अतः,आणविक सूत्र = $(CH_{2}O)_{4} = C_{4}H_{8}O_{4}$.

(A) यूरिया $(NH_2CONH_2)$ का मोलर द्रव्यमान $60 \ g/mol$ है।
विलयन का घनत्व $1 \ g/mL$ मानते हुए,$6 \%$ विलयन का अर्थ है $100 \ mL$ विलयन में $6 \ g$ यूरिया।
यूरिया की मोलरता $= \frac{\text{विलेय का द्रव्यमान}}{\text{मोलर द्रव्यमान} \times \text{विलयन का आयतन (L में)}} = \frac{6 \ g}{60 \ g/mol \times 0.1 \ L} = 1 \ M$।
दो विलयन समपरासारी होते हैं यदि उनकी मोलर सांद्रता समान हो।
अतः,$6 \%$ यूरिया का विलयन $1 \ M$ ग्लूकोज के विलयन के साथ समपरासारी है।

(C) रक्त कोशिका के अंदर के तरल का परासरण दाब $0.9\% \ (\text{द्रव्यमान/आयतन})$ सोडियम क्लोराइड के घोल के बराबर होता है,जिसे सामान्य खारा घोल (normal saline solution) कहा जाता है।
यदि रक्त कोशिकाओं को $0.9\% \ (\text{द्रव्यमान/आयतन})$ से अधिक सांद्रता वाले सोडियम क्लोराइड के घोल (अतिपरासारी घोल) में रखा जाता है,तो परासरण के कारण पानी कोशिकाओं से बाहर निकल जाता है,जिससे वे सिकुड़ जाती हैं।
यदि नमक की सांद्रता $0.9\% \ (\text{द्रव्यमान/आयतन})$ से कम है (अल्पपरासारी घोल),तो पानी कोशिकाओं के अंदर चला जाता है और वे फूल जाती हैं।
कोशिका झिल्ली खारे पानी में नहीं घुलती है।
अतः,कथन $(A)$ सही है,लेकिन कारण $(R)$ गलत है।

(A) एक निश्चित तापमान पर समान परासरण दाब वाले दो विलयनों को समपरासारी (isotonic) विलयन कहा जाता है।
समपरासारी विलयनों के लिए,मोलर सांद्रता समान होती है: $C_{\text{urea}} = C_{\text{solute}}$.
यूरिया का $x \% (w/v)$ विलयन का अर्थ है $100 \ mL$ विलयन में $x \ g$ यूरिया। यूरिया का मोलर द्रव्यमान $60 \ g \ mol^{-1}$ है।
$C_{\text{urea}} = \frac{x \ g}{60 \ g \ mol^{-1}} \times \frac{1000 \ mL}{100 \ mL} = \frac{x}{6} \ M$.
अवाष्पशील विलेय का $4 \% (w/v)$ विलयन का अर्थ है $100 \ mL$ विलयन में $4 \ g$ विलेय। विलेय का मोलर द्रव्यमान $120 \ g \ mol^{-1}$ है।
$C_{\text{solute}} = \frac{4 \ g}{120 \ g \ mol^{-1}} \times \frac{1000 \ mL}{100 \ mL} = \frac{4}{12} \ M = \frac{1}{3} \ M$.
सांद्रता की तुलना करने पर: $\frac{x}{6} = \frac{1}{3}$.
$x$ का मान ज्ञात करने पर: $x = \frac{6}{3} = 2$.

(B) एक निश्चित तापमान पर समान परासरण दाब वाले दो विलयनों को समपरासारी (isotonic) विलयन कहा जाता है।
समपरासारी विलयनों के लिए,मोलर सांद्रता समान होती है: $C_{urea} = C_{X}$।
मोलर सांद्रता का सूत्र $C = \frac{W}{M \times V(L)}$ है।
चूंकि आयतन समान हैं,इसलिए हमारे पास $\frac{W_{urea}}{M_{urea}} = \frac{W_{X}}{M_{X}}$ है।
यूरिया $(NH_2CONH_2)$ का मोलर द्रव्यमान $60 \ g \ mol^{-1}$ है।
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $\frac{6.0}{60} = \frac{10}{M_{X}}$।
$0.1 = \frac{10}{M_{X}}$।
$M_{X} = \frac{10}{0.1} = 100 \ g \ mol^{-1}$।
अतः,$X$ का मोलर द्रव्यमान $100 \ g \ mol^{-1}$ है।

(A) समुद्र के पानी का परासरण दाब $1.05 \ atm$ है।
प्रतिलोम परासरण (Reverse Osmosis) तब होता है जब विलयन पक्ष (समुद्र का पानी) पर लगाया गया दाब परासरण दाब से अधिक होता है,जो विलायक को अर्ध-पारगम्य झिल्ली $(SPM)$ के माध्यम से शुद्ध पानी की ओर धकेलता है।
दी गई आकृति में,भाग-$I$ में समुद्र का पानी है और भाग-$II$ में शुद्ध पानी एकत्र करना है।
इसलिए,प्रतिलोम परासरण के लिए,भाग-$I$ पर लगाया गया दाब $(P_I)$,परासरण दाब $(1.05 \ atm)$ और भाग-$II$ पर दाब $(P_{II})$ के योग से अधिक होना चाहिए।
गणितीय रूप से,$P_I - P_{II} > 1.05 \ atm$।
प्रयोगों की जाँच करने पर:
प्रयोग $I$: $P_I - P_{II} = 2.0 - 1.0 = 1.0 \ atm$।
प्रयोग $III$: $P_I - P_{II} = 3.0 - 1.0 = 2.0 \ atm$। चूँकि $2.0 > 1.05$,इसलिए प्रतिलोम परासरण होगा।
अतः,प्रयोग $I$ और $III$ सही स्थितियाँ हैं।

(C) परासरण दाब $(\pi) = CRT$
दिया गया है,
यूरिया का भार $= 6 \ g$
यूरिया का आणविक द्रव्यमान $(NH_2CONH_2) = 60 \ g \ mol^{-1}$
यूरिया के मोलों की संख्या $= \frac{\text{भार}}{\text{आणविक द्रव्यमान}} = \frac{6}{60} = 0.1 \ mol$
सांद्रता $(C) = \frac{\text{मोल}}{\text{आयतन (L में)}} = \frac{0.1}{0.5} = 0.2 \ mol \ L^{-1}$
$\pi = 0.2 \times 0.082 \times 300 = 4.92 \ atm$

(B) परासरण दाब का सूत्र $\pi = CRT$ है।
दिया गया है: $C = 0.02 \ M$,$R = 0.082 \ L \ atm \ mol^{-1} \ K^{-1}$,$T = 300 \ K$।
मान रखने पर: $\pi = 0.02 \times 0.082 \times 300$।
$\pi = 0.492 \ atm$।

(A) परासरण दाब के लिए सूत्र $\pi = CRT$ है।
यहाँ,$\pi = 2.46 \ atm$,$R = 0.0821 \ L \ atm \ mol^{-1} \ K^{-1}$,और $T = 27 + 273 = 300 \ K$ है।
इन मानों को समीकरण में रखने पर: $C = \frac{\pi}{RT} = \frac{2.46}{0.0821 \times 300}$
$C = \frac{2.46}{24.63} \approx 0.1 \ mol \ L^{-1}$.

(B) परासरण दाब $(\pi)$ का सूत्र $\pi = CRT$ है।
रिवर्स ऑस्मोसिस में,विलयन की तरफ परासरण दाब से अधिक बाहरी दबाव $(P_{ext})$ लगाया जाता है।
यह विलायक के अणुओं को अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से उच्च सांद्रता वाले विलयन से विलायक की ओर जाने के लिए मजबूर करता है।
इसलिए,रिवर्स ऑस्मोसिस के लिए स्थिति $P_{ext} > \pi$ है,जिसका अर्थ है $P_{ext} > CRT$।

(A) यूरिया के $0.6 \%$ विलयन की मोलरता की गणना इस प्रकार की जाती है: $\text{Molarity} = \frac{0.6 \ g}{60 \ g/mol} \times \frac{1000 \ mL}{100 \ mL} = 0.1 \ M$.
दो विलयन समपरासारी होते हैं यदि उनमें विलेय कणों की मोलर सांद्रता समान हो।
$0.1 \ M$ ग्लूकोज विलयन के लिए,सांद्रता $0.1 \ M$ है।
$0.6 \%$ ग्लूकोज विलयन के लिए,मोलरता $\frac{0.6}{180} \times 10 = 0.033 \ M$ है।
$KCl$ विलयनों के लिए,वियोजन के कारण वांट हॉफ कारक $i = 2$ होता है,इसलिए प्रभावी सांद्रता मोलरता से अधिक होती है।
अतः,$0.6 \%$ यूरिया विलयन $(0.1 \ M)$ $0.1 \ M$ ग्लूकोज विलयन के साथ समपरासारी है।

(B) दो विलयन आइसोटोनिक होते हैं जब उनका परासरण दाब समान होता है,जिसका अर्थ है कि उनकी मोलर सांद्रता समान होती है।
केन-शुगर के $25 \%$ विलयन के लिए,$100 \ g$ विलयन में $25 \ g$ केन-शुगर होती है।
विलयन का घनत्व $1 \ g \ mL^{-1}$ मानते हुए,$100 \ g$ विलयन लगभग $100 \ mL$ होता है।
केन-शुगर की मोलरता $= \frac{25 \ g}{342 \ g \ mol^{-1}} \times \frac{1000 \ mL}{100 \ mL} = \frac{250}{342} \ M \approx 0.7309 \ M$.
पदार्थ $A$ के $5 \%$ विलयन के लिए,$100 \ g$ विलयन में $5 \ g$ पदार्थ $A$ होता है।
माना $A$ का मोलर द्रव्यमान $M_A$ है।
$A$ की मोलरता $= \frac{5 \ g}{M_A \ g \ mol^{-1}} \times \frac{1000 \ mL}{100 \ mL} = \frac{50}{M_A} \ M$.
चूंकि विलयन आइसोटोनिक हैं,इसलिए उनकी मोलरता समान है:
$\frac{50}{M_A} = \frac{250}{342}$.
$M_A = \frac{50 \times 342}{250} = \frac{342}{5} = 68.4 \ g \ mol^{-1}$.

(D) समान तापमान पर समान परासरण दाब $(\pi)$ वाले दो विलयनों को आइसोटोनिक विलयन कहा जाता है।
परासरण दाब $\pi = i \times C \times R \times T$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $i$ वॉट हॉफ कारक है।
$0.1 \ M$ $NaCl$ के लिए,$i = 2$ (क्योंकि यह $Na^+$ और $Cl^-$ में वियोजित होता है),इसलिए $\pi = 2 \times 0.1 \times R \times T = 0.2 \ RT$ है।
$0.1 \ M$ $KNO_3$ के लिए,$i = 2$ (क्योंकि यह $K^+$ और $NO_3^-$ में वियोजित होता है),इसलिए $\pi = 2 \times 0.1 \times R \times T = 0.2 \ RT$ है।
चूंकि दोनों विलयनों का परासरण दाब समान है,इसलिए वे आइसोटोनिक हैं।

(D) दिया गया है:
$MgSO_4$ का द्रव्यमान $(w) = x \ g$
वांट हॉफ कारक $(i) = 1.8$
विलयन का आयतन $(V) = 2.5 \ L$
परासरण दाब $(\pi) = 2.463 \ atm$
तापमान $(T) = 27 + 273 = 300 \ K$
$MgSO_4$ का मोलर द्रव्यमान $= 24 + 32 + 64 = 120 \ g \ mol^{-1}$
परासरण दाब के सूत्र का उपयोग करने पर: $\pi = i \times C \times R \times T = i \times \frac{w}{M} \times \frac{1}{V} \times R \times T$
मान रखने पर: $2.463 = \frac{1.8 \times x \times 0.0821 \times 300}{120 \times 2.5}$
$\therefore x = \frac{2.463 \times 120 \times 2.5}{1.8 \times 0.0821 \times 300}$
$x = \frac{738.9}{44.334} \approx 16.67 \ g$
निकटतम विकल्प के अनुसार,$x = 16.6 \ g$ है।
अतः,विकल्प $(d)$ सही उत्तर है।

(C) परासरण दाब का सूत्र $\pi = iCRT$ है,जहाँ $C = \frac{n}{V}$ है।
दिया है: $\pi = 5.04 \times 10^{-3} \ bar$,$V = 300 \ mL = 0.3 \ L$,$w = 2.52 \ g$,$T = 300 \ K$,$i = 1$ (प्रोटीन के लिए)।
$R = 0.08314 \ L \ bar \ K^{-1} \ mol^{-1}$ का उपयोग करते हुए:
$\pi = \frac{w}{M \times V} \times R \times T$
$5.04 \times 10^{-3} = \frac{2.52}{M \times 0.3} \times 0.08314 \times 300$
$M = \frac{2.52 \times 0.08314 \times 300}{5.04 \times 10^{-3} \times 0.3}$
$M = \frac{62.88384}{0.001512} \approx 41589 \ g \ mol^{-1} \approx 41.5 \times 10^3 \ g \ mol^{-1}$.

(D) परासरण दाब का सूत्र $\pi = iCRT$ है,जहाँ $i$ वांट हॉफ कारक है,$C$ मोलर सांद्रता है,$R$ गैस नियतांक है और $T$ केल्विन में तापमान है।
$(a)$ $5.0 \ M$ यूरिया के लिए: $\pi = 1 \times 5.0 \times 0.0821 \times 340 = 139.57 \ atm$.
$(b)$ $1.5 \ M A_2 B_3$ के लिए: $\pi = 4.1 \times 1.5 \times 0.0821 \times 300 = 151.47 \ atm$.
$(c)$ $3.0 \ M AB$ के लिए: $\pi = 1.6 \times 3.0 \times 0.0821 \times 300 = 118.22 \ atm$.
$(d)$ $2.5 \ M AB_2$ के लिए: $\pi = 2.5 \times 2.5 \times 0.0821 \times 330 = 169.33 \ atm$.
अतः,$2.5 \ M AB_2$ उच्चतम परासरण दाब दर्शाता है।

(C) परासरण दाब $(\pi)$ का सूत्र $\pi = CRT$ है,जहाँ $C$ मोलर सांद्रता है,$R$ गैस नियतांक है और $T$ केल्विन में तापमान है।
दिया गया है: $\pi = 0.4 \ bar$,$w = 4 \ g$,$V = 1.0 \ L$,$R = 0.083 \ L \ bar \ K^{-1} \ mol^{-1}$,$T = 27 + 273 = 300 \ K$.
मोलर सांद्रता $C = \frac{n}{V} = \frac{w}{M \times V}$,जहाँ $M$ मोलर द्रव्यमान है।
मान रखने पर: $0.4 = \frac{4}{M \times 1.0} \times 0.083 \times 300$.
$0.4 = \frac{4 \times 0.083 \times 300}{M}$.
$M = \frac{4 \times 0.083 \times 300}{0.4} = \frac{99.6}{0.4} = 249 \ g \ mol^{-1}$.