Question
Download Solution PDFविलेय S का जल तथा क्लोरोफार्म के बीच में विभाजन नियतांक (KD) 5.0 हैं विलेय के एक 0.050M नमूने का 15 ml क्लोरोफार्म के साथ निष्कर्षण किया जाता है पृथक्करण के लिए निष्कर्षण दक्षता है
Answer (Detailed Solution Below)
Detailed Solution
Download Solution PDFव्याख्या:-
- इस परिदृश्य में निष्कर्षण दक्षता तरल-तरल निष्कर्षण प्रक्रिया के दौरान दो प्रावस्थाओं (जलीय और कार्बनिक) के बीच विलेय S के वितरण द्वारा निर्धारित की जाती है।
- विभाजन गुणांक (KD) एक महत्वपूर्ण कारक है जो इस वितरण को नियंत्रित करता है।
- KD साम्यावस्था पर एक प्रावस्था में विलेय की सांद्रता के अनुपात को दूसरी प्रावस्था में इसकी सांद्रता के रूप में दर्शाता है।
- इस स्थिति में, विलेय S का जल और क्लोरोफॉर्म के बीच विभाजन गुणांक (KD) 5.0 है। इसका अर्थ है कि साम्यावस्था पर, जलीय प्रावस्था में विलेय की प्रत्येक 1 इकाई के लिए, क्लोरोफॉर्म प्रावस्था में विलेय की 5 इकाइयाँ होंगी। गणितीय रूप से:
KD = [S]क्लोरोफॉर्म / [S]जल
- 50 mL नमूने में विलेय के 0.050 M जलीय विलयन को देखते हुए, जलीय प्रावस्था में विलेय की प्रारंभिक मात्रा:
जलीय प्रावस्था में S की प्रारंभिक मात्रा
= (0.050 mol/L) x (0.050 L)
= 0.0025 मोल
- अब, जलीय प्रावस्था से विलेय को निकालने के लिए 15 mL क्लोरोफॉर्म का उपयोग करना। निष्कर्षण से पहले, क्लोरोफॉर्म प्रावस्था में कोई विलेय नहीं है।
- हालांकि, निष्कर्षण प्रक्रिया के दौरान, KD मान के आधार पर कुछ विलेय जलीय प्रावस्था से क्लोरोफॉर्म प्रावस्था में चले जाएँगे।
- मान लीजिए कि निष्कर्षण के दौरान x मोल विलेय S क्लोरोफॉर्म प्रावस्था में चले जाते हैं। इसलिए, निष्कर्षण के बाद जलीय प्रावस्था में शेष विलेय S की मात्रा (0.0025 - x) मोल है।
- विभाजन गुणांक समीकरण के अनुसार:
KD = [S]क्लोरोफॉर्म / [S]जल
5.0 = x / (0.0025 - x)
गणितीय रूप से: 0.60 = (x / 0.0025) x 100
अब, x के लिए हल करें:
x = 0.60 x 0.0025
= 0.0015 मोल
इसलिए, निष्कर्षण के दौरान 0.0015 मोल विलेय S क्लोरोफॉर्म प्रावस्था में चले जाते हैं।
अब, आइए गणना करें कि जलीय प्रावस्था में कितना विलेय बचा है:
निष्कर्षण के बाद जलीय प्रावस्था में शेष S की मात्रा = 0.0025 - 0.0015 = 0.0010 मोल
निष्कर्षण की दक्षता निकाले गए विलेय की मात्रा के प्रारंभिक विलेय की मात्रा के अनुपात है:
इसलिए, निष्कर्षण दक्षता 60% है
निष्कर्ष:-
इसलिए, पृथक्करण के लिए निष्कर्षण दक्षता 60% है
Last updated on Jun 23, 2025
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