Osmosis and Osmotic pressure of the solution Questions in Hindi

(A) परासरण दाब $\pi$ का सूत्र $\pi = iCRT$ है,जहाँ $i$ वांट हॉफ गुणांक है,$C$ कुल मोलरता है,$R$ गैस नियतांक है और $T$ केल्विन में तापमान है।
सबसे पहले,$NaCl$ के लिए वांट हॉफ गुणांक की गणना करें: $i = 1 + \alpha(n-1)$. यहाँ $\alpha = 0.94$ और $n = 2$ है,इसलिए $i = 1 + 0.94(2-1) = 1.94$.
$NaCl$ के प्रभावी मोल = $i \times \text{मोल} = 1.94 \times 0.01 = 0.0194 \ mol$.
ग्लूकोज एक अनपघट्य है,इसलिए इसके मोल $0.03 \ mol$ रहेंगे।
विलेय के कुल मोल = $0.0194 + 0.03 = 0.0494 \ mol$.
विलयन का आयतन = $500 \ mL = 0.5 \ L$.
कुल मोलरता $C = \frac{0.0494 \ mol}{0.5 \ L} = 0.0988 \ M$.
तापमान $T = 27 + 273 = 300 \ K$.
परासरण दाब $\pi = 0.0988 \times 0.082 \times 300 = 2.43048 \ atm \approx 2.43 \ atm$.

(A) परासरण दाब का सूत्र $\pi = CRT$ है,जहाँ $C$ मोलर सांद्रता $(n/V)$ है।
प्रारंभिक स्थिति के लिए: $\pi_1 = C_1 RT_1$,जहाँ $\pi_1 = 400 \ mm$ और $T_1 = 273 \ K$ है।
अंतिम स्थिति के लिए: $\pi_2 = C_2 RT_2$,जहाँ $\pi_2 = 100 \ mm$ और $T_2 = 293 \ K$ है।
अनुपात लेने पर: $\frac{\pi_1}{\pi_2} = \frac{C_1 T_1}{C_2 T_2}$।
चूँकि $C_1/C_2 = V_2/V_1 = x$,इसलिए $\frac{400}{100} = x \times \frac{273}{293}$।
$x$ के लिए हल करने पर: $x = 4 \times \frac{293}{273} \approx 4 \times 1.073 = 4.292$।
अतः,तनुकरण कारक $x$ लगभग $4.3$ है।

(C) परासरण दाब $(OP)$ एक अणुसंख्यक गुणधर्म है जिसे $\pi = CRT$ समीकरण द्वारा परिभाषित किया जाता है,जहाँ $C$ मोलर सांद्रता है,$R$ गैस स्थिरांक है,और $T$ तापमान है।
चूंकि $OP$ मुख्य रूप से विलेय कणों की सांद्रता और तापमान पर निर्भर करता है,यह विलयन का एक आंतरिक गुण है।
विलयन पर लगाया गया बाह्य दाब विलयन की सांद्रता $(C)$ या तापमान $(T)$ को महत्वपूर्ण रूप से परिवर्तित नहीं करता है।
इसलिए,बाह्य दाब में परिवर्तन के बावजूद परासरण दाब लगभग समान रहता है।

(C) परासरण दाब का सूत्र $\pi = \frac{W_B \times R \times T}{V \times M_B}$ है।
दिए गए मान: $W_B = 20 \ mg = 0.02 \ g$, $V = 3 \ mL = 0.003 \ L$, $T = 0^{\circ} C = 273 \ K$, $\pi = 3.8 \ torr = \frac{3.8}{760} \ atm = 0.005 \ atm$.
$R = 0.0821 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$ का उपयोग करते हुए, $M_B$ के लिए:
$M_B = \frac{W_B \times R \times T}{V \times \pi} = \frac{0.02 \times 0.0821 \times 273}{0.003 \times 0.005}$.
$M_B = \frac{0.448266}{0.000015} \approx 29884 \ g \ mol^{-1} \approx 3 \times 10^4 \ g \ mol^{-1}$.

(B) परासरण दाब $\pi$ का सूत्र $\pi = iCRT = i \frac{w}{MV} RT$ है।
यदि $V, R, T$ समान हैं,तो $\pi \propto i \times \frac{w}{M}$ होगा।
$(i)$ $30 \ g \ L^{-1}$ ग्लूकोज: $i=1, w=30, M=180 \implies \pi \propto 1 \times \frac{30}{180} \approx 0.166$.
$(ii)$ $60 \ g \ L^{-1}$ $NH_2CONH_2$: $i=1, w=60, M=60 \implies \pi \propto 1 \times \frac{60}{60} = 1.00$.
$(iii)$ $80 \ g \ L^{-1}$ ग्लूकोज: $i=1, w=80, M=180 \implies \pi \propto 1 \times \frac{80}{180} \approx 0.44$.
$(iv)$ $58.5 \ g \ L^{-1}$ $NaCl$: $i=2, w=58.5, M=58.5 \implies \pi \propto 2 \times \frac{58.5}{58.5} = 2.00$.
मानों की तुलना करने पर: $0.166 < 0.44 < 1.00 < 2.00$.
अतः,सही क्रम $(i) < (iii) < (ii) < (iv)$ है।

(B) समपरासारी विलयनों के लिए,मोलर सांद्रता समान होती है: $C_1 = C_2$।
चूंकि विलयन जलीय हैं,हम दोनों के लिए $100 \ mL$ विलयन मानते हैं,जिसका अर्थ है कि आयतन $V$ समान है।
ग्लूकोज के लिए: $w_B = 15 \ g$,$m_B = 180 \ g/mol$।
अज्ञात विलेय के लिए: $w_B = 8 \ g$,$m_B = ?$।
मोलरता का सूत्र $M = \frac{w_B \times 1000}{m_B \times V}$ है।
मोलरता की तुलना करने पर: $\frac{15}{180} = \frac{8}{m_B}$।
$m_B$ के लिए हल करने पर: $m_B = \frac{8 \times 180}{15}$।
$m_B = 8 \times 12 = 96 \ g/mol$।

(A) समपरासारी विलयनों के लिए,परासरण दाब $\pi$ समान होता है,इसलिए $\pi_1 = \pi_2$।
चूंकि $\pi = i \cdot C \cdot R \cdot T$,और $C = \frac{w \% \times 10}{M}$,इसलिए $i_1 \cdot \frac{w_1 \%}{M_1} = i_2 \cdot \frac{w_2 \%}{M_2}$।
ग्लूकोज के लिए,वांट हॉफ गुणांक $i_2 = 1$ और आणविक भार $M_2 = 180 \ g/mol$ है।
दिया गया है $w_1 \% = 1.17$,$M_1 = 58.5$,और $w_2 \% = 7.2$।
मान रखने पर: $i_1 \times \frac{1.17}{58.5} = 1 \times \frac{7.2}{180}$।
$i_1 \times 0.02 = 0.04$।
$i_1 = \frac{0.04}{0.02} = 2$।

(A) परासरण दाब का सूत्र $\pi = CRT$ है,जहाँ $C$ मोलर सांद्रता है,$R$ गैस स्थिरांक है और $T$ केल्विन में तापमान है।
सबसे पहले,मोलर सांद्रता $C$ की गणना करें:
$C = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलयन का आयतन लीटर में}} = \frac{40 \ g / 342 \ g \ mol^{-1}}{1 \ L} = 0.11696 \ mol \ L^{-1}$.
दिया गया है $R = 8.314 \times 10^6 \ cm^3 \ Pa \ K^{-1} \ mol^{-1}$. चूँकि $1 \ L = 1000 \ cm^3$,इसलिए $R = 8.314 \times 10^3 \ L \ Pa \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
अब,$\pi$ की गणना करें:
$\pi = 0.11696 \ mol \ L^{-1} \times 8.314 \times 10^3 \ L \ Pa \ K^{-1} \ mol^{-1} \times 300 \ K$.
$\pi = 291.71 \times 10^3 \ Pa = 291.71 \ kPa$.
निकटतम पूर्णांक में पूर्णांकित करने पर,$\pi \approx 292 \ kPa$.

(D) परासरण दाब $\pi$ का सूत्र $\pi = CRT = \frac{w}{MV}RT$ है।
समान तापमान पर दो विलयनों का परासरण दाब समान होने के लिए,उनकी मोलर सांद्रता समान होनी चाहिए: $C_1 = C_2$.
$\frac{w_1}{M_1 V_1} = \frac{w_2}{M_2 V_2}$.
चूंकि दोनों मामलों में विलेय ग्लूकोज है,इसलिए $M_1 = M_2 = 180 \ g/mol$.
दिया गया है $V_1 = 0.5 \ L$,$w_2 = 9.2 \ g$,और $V_2 = 1.0 \ L$.
मान रखने पर: $\frac{w_1}{0.5} = \frac{9.2}{1.0}$.
$w_1 = 9.2 \times 0.5 = 4.6 \ g$.
अतः,$4.6 \ g$ ग्लूकोज मिलाया जाना चाहिए।

(A) आइसोटोनिक विलयनों के लिए,परासरण दाब समान होता है,इसलिए मोलर सांद्रता समान होती है: $\frac{W_1}{M_1 V_1} = \frac{W_2}{M_2 V_2}$.
दिया गया है कि विलयन $1 \%$ और $5 \%$ हैं,इसलिए हम $100 \ mL$ विलयन में $1 \ g$ विलेय $X$ और $100 \ mL$ विलयन में $5 \ g$ केन शुगर मान सकते हैं।
यहाँ,$W_1 = 1 \ g$,$W_2 = 5 \ g$,$M_2 = 342 \ g \ mol^{-1}$,और $V_1 = V_2 = 100 \ mL$.
मान रखने पर: $\frac{1}{M_1 \times 100} = \frac{5}{342 \times 100}$.
$M_1 = \frac{342}{5} = 68.4 \ g \ mol^{-1}$.

(A) यदि दो विलयनों में कणों की मोलर सांद्रता समान हो,तो वे आइसोटोनिक होते हैं।
$0.15 \ M \ NaCl$ के लिए: $NaCl$ का $2$ आयनों ($Na^+$ और $Cl^-$) में वियोजन होता है। कणों की सांद्रता $= 0.15 \times 2 = 0.30 \ M$.
$0.1 \ M \ Na_2SO_4$ के लिए: $Na_2SO_4$ का $3$ आयनों ($2Na^+$ और $SO_4^{2-}$) में वियोजन होता है। कणों की सांद्रता $= 0.1 \times 3 = 0.30 \ M$.
चूंकि दोनों विलयनों में कणों की सांद्रता समान $(0.30 \ M)$ है,इसलिए वे आइसोटोनिक हैं।

(B) परासरण दाब का सूत्र $\pi = CRT$ है,जहाँ $C$ मोलरता है,$R$ गैस स्थिरांक $(0.0821 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1})$ है और $T$ केल्विन में तापमान है।
दिया गया है: $\pi = 3.0 \times 10^{-4} \ atm$,$T = 27 + 273 = 300 \ K$,$V = 4.0 \ L$,और विलेय का द्रव्यमान $w = 4 \ g$.
$C = \frac{\pi}{RT} = \frac{3.0 \times 10^{-4}}{0.0821 \times 300} = 1.218 \times 10^{-5} \ mol \ L^{-1}$.
चूँकि $C = \frac{w}{M \times V}$,जहाँ $M$ मोलर द्रव्यमान है:
$1.218 \times 10^{-5} = \frac{4}{M \times 4.0}$.
$M = \frac{4}{1.218 \times 10^{-5} \times 4.0} = \frac{1}{1.218 \times 10^{-5}} \approx 82101 \ g \ mol^{-1}$.
दिए गए विकल्पों के अनुसार,मोलर द्रव्यमान $82000 \ g \ mol^{-1}$ है।

(C) आइसोटोनिक घोलों के लिए,प्रभावी सांद्रता (osmolarity) समान होनी चाहिए: $i_1C_1 = i_2C_2$
पूर्ण पृथक्करण मानते हुए:
$0.03 \ M \ NaCl$ के लिए: $i = 2$,इसलिए $iC = 2 \times 0.03 = 0.06 \ M$
$0.02 \ M \ MgCl_2$ के लिए: $i = 3$,इसलिए $iC = 3 \times 0.02 = 0.06 \ M$
चूंकि $iC$ मान समान हैं,इसलिए घोल आइसोटोनिक हैं।

(B) परासरण दाब $(\pi)$ को समीकरण $\pi = CRT$ द्वारा दिया जाता है।
इसकी तुलना एक सीधी रेखा के समीकरण $y = mx$ से करने पर,जहाँ $y = \pi,$ $x = C,$ और ढाल $m = RT$ है।
दिया गया है कि ढाल $291 \ R$ है,
$RT = 291 \ R$
$T = 291 \ K$
तापमान को सेल्सियस में बदलने के लिए: $T(^{\circ} C) = 291 - 273 = 18^{\circ} C.$

(B) विलेय '$A$' के मोल = $\frac{0.3 \ g}{60 \ g \ mol^{-1}} = 0.005 \ mol$.
विलेय '$B$' के मोल = $\frac{0.9 \ g}{180 \ g \ mol^{-1}} = 0.005 \ mol$.
विलेय के कुल मोल = $0.005 + 0.005 = 0.01 \ mol$.
विलयन का आयतन = $100 \ mL = 0.1 \ L$.
मोलरता $(C)$ = $\frac{\text{कुल मोल}}{\text{आयतन } (L)} = \frac{0.01 \ mol}{0.1 \ L} = 0.1 \ M$.
तापमान $(T)$ = $27 + 273 = 300 \ K$.
परासरण दाब के सूत्र का उपयोग करने पर: $\pi = CRT$.
$\pi = 0.1 \ mol \ L^{-1} \times 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1} \times 300 \ K$.
$\pi = 2.46 \ atm$.

(A) समपरासारी विलयन के लिए,$NaCl$ विलयन का परासरण दाब $(\pi)$ जीवित कोशिका के परासरण दाब के बराबर होना चाहिए।
$\pi = iCRT$
दिया गया है $\pi = 12 \ atm$,$T = 300 \ K$,$R = 0.08 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$,और $i = 2$ ($NaCl \rightarrow Na^{+} + Cl^{-}$ के लिए)।
$12 = 2 \times C \times 0.08 \times 300$
$12 = 48 \times C$
$C = \frac{12}{48} = 0.25 \ mol \ L^{-1}$
$NaCl$ का मोलर द्रव्यमान = $23 + 35.5 = 58.5 \ g \ mol^{-1}$।
$NaCl$ विलयन की सांद्रता = $C \times \text{मोलर द्रव्यमान}$
$= 0.25 \times 58.5 = 14.625 \ g \ L^{-1}$।
निकटतम पूर्णांक में पूर्णांकित करने पर,हमें $15 \ g \ L^{-1}$ प्राप्त होता है।

(D) मानव लाल रक्त कोशिकाओं के लिए आइसोटोनिक (समपरासारी) सांद्रता $0.9\% \text{ W/V NaCl}$ होती है।
$0.9\% \text{ W/V NaCl}$ से अधिक सांद्रता वाला कोई भी विलयन रक्त कोशिका के अंदर के द्रव के संदर्भ में हाइपरटोनिक माना जाता है।
दिए गए विकल्पों में से,$1.2\% \text{ W/V NaCl}$ की सांद्रता $0.9\% \text{ W/V NaCl}$ से अधिक है।
अतः,$1.2\% \text{ W/V NaCl}$ हाइपरटोनिक है। विकल्प $(D)$ सही है।

(D) कथन $I$ के लिए:
कक्ष $1$ में $100 \text{ mL}$ विलयन में $18 \text{ g}$ ग्लूकोज है। मोलरता $(M_1)$ = $\frac{18/180}{0.1} = 1.0 \text{ M}$।
कक्ष $2$ में $250 \text{ mL}$ विलयन में $30 \text{ g}$ ग्लूकोज है। मोलरता $(M_2)$ = $\frac{30/180}{0.25} = 0.667 \text{ M}$।
विलायक अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से कम सांद्रता वाले विलयन से उच्च सांद्रता वाले विलयन की ओर गति करता है,इसलिए जल कक्ष $2$ से कक्ष $1$ की ओर गति करेगा। अतः,कथन $I$ गलत है।
कथन $II$ के लिए:
पोटेशियम सल्फेट $(K_2SO_4)$ का वियोजन $K_2SO_4 \rightarrow 2K^+ + SO_4^{2-}$ के अनुसार होता है,इसलिए वांट हॉफ गुणांक $(i)$ = $3$ है।
दिया गया है: द्रव्यमान = $50 \text{ mg} = 0.05 \text{ g}$,मोलर द्रव्यमान = $174 \text{ g/mol}$,आयतन $(V)$ = $2 \text{ L}$,$T = 27 + 273 = 300 \text{ K}$,$R = 0.083 \text{ dm}^3 \text{ bar K}^{-1} \text{ mol}^{-1}$।
परासरण दाब $(\pi)$ = $i \times C \times R \times T = i \times (n/V) \times R \times T = 3 \times (0.05 / 174) / 2 \times 0.083 \times 300 = 0.0107 \text{ bar}$।
अतः,कथन $II$ सही है।

(C) पक्ष $x$: $K_4[Fe(CN)_6] \rightarrow 4K^+ + [Fe(CN)_6]^{4-}$. वांट हॉफ कारक $i = 5$ है। प्रभावी सांद्रता $0.1 \ M \times 5 = 0.5 \ M$ है।
पक्ष $y$: $FeCl_3 \rightarrow Fe^{3+} + 3Cl^-$. वांट हॉफ कारक $i = 4$ है। प्रभावी सांद्रता $0.1 \ M \times 4 = 0.4 \ M$ है।
परासरण दाब $\pi = iCRT$ द्वारा दिया जाता है। चूंकि तापमान और विलेय की सांद्रता समान है,इसलिए परासरण दाब वांट हॉफ कारक $i$ पर निर्भर करता है।
चूंकि $i_x > i_y$,पक्ष $x$ का परासरण दाब पक्ष $y$ से अधिक है $(\pi_x > \pi_y)$।
इसलिए,पक्ष $y$ पर विलयन का परासरण दाब कम है और यह पक्ष $x$ के सापेक्ष हाइपोटोनिक (अल्पपरासारी) है।

(A) परासरण दाब के लिए सूत्र $\Pi = (n/V)RT$ है।
विलयन $A$ के लिए: $n_A = 1 \text{ g} / 50000 \text{ g mol}^{-1} = 2 \times 10^{-5} \text{ mol}$. $V_A = 0.5 \text{ L}$.
$x = (2 \times 10^{-5} \text{ mol} / 0.5 \text{ L}) \times 0.083 \text{ L bar mol}^{-1} \text{ K}^{-1} \times 300 \text{ K} = 4 \times 10^{-5} \times 24.9 = 9.96 \times 10^{-4} \text{ bar}$.
विलयन $B$ के लिए: $n_B = 2 \text{ g} / 50000 \text{ g mol}^{-1} = 4 \times 10^{-5} \text{ mol}$. $V_B = 1 \text{ L}$.
$y = (4 \times 10^{-5} \text{ mol} / 1 \text{ L}) \times 0.083 \times 300 = 9.96 \times 10^{-4} \text{ bar}$.
मिश्रित विलयन के लिए: $n_{tot} = n_A + n_B = (2 + 4) \times 10^{-5} = 6 \times 10^{-5} \text{ mol}$.
$V_{tot} = V_A + V_B = 0.5 \text{ L} + 1 \text{ L} = 1.5 \text{ L}$.
$z = (6 \times 10^{-5} \text{ mol} / 1.5 \text{ L}) \times 24.9 = 4 \times 10^{-5} \times 24.9 = 9.96 \times 10^{-4} \text{ bar}$.
अतः,$x = y = z = 9.96 \times 10^{-4}$.

(B) $1$. परासरण दाब $\pi$ को हाइड्रोस्टेटिक दाब के सूत्र द्वारा दिया जाता है: $\pi = h \rho g$.
$2$. ऊँचाई को मीटर में बदलें: $h = 80.0 \text{ mm} = 0.08 \text{ m}$.
$3$. $\pi$ की गणना करें: $\pi = 0.08 \text{ m} \times 1000 \text{ kg m}^{-3} \times 10 \text{ m s}^{-2} = 800 \text{ Pa} = 0.8 \text{ kPa}$.
$4$. परासरण दाब के सूत्र का उपयोग करें: $\pi = CRT = (n/V)RT$,जहाँ $n = \text{द्रव्यमान}/M$.
$5$. मान प्रतिस्थापित करें: $0.8 = (20 / M) / 1 \times 8.3 \times 300$.
$6$. $M$ के लिए हल करें: $M = (20 \times 8.3 \times 300) / 0.8 = 62250 \text{ g mol}^{-1} = 62.25 \text{ kg mol}^{-1}$.
$7$. निकटतम पूर्णांक $62$ है।