Solutions, Suspensions and Colloids Questions in Gujarati

(N/A) દ્રાવણ (સાચું દ્રાવણ) એ સમાંગ મિશ્રણ છે. તે $Tyndall$ અસર દર્શાવતું નથી. દ્રાવ્યના કણો ખૂબ જ નાના હોય છે અને તેને ગાળણપત્ર (filter paper) વડે અલગ કરી શકાતા નથી. તે પારદર્શક હોય છે. ઉદાહરણ: દરિયાનું પાણી,મિશ્રધાતુઓ,પાણીમાં લીંબુનો રસ.
સોલ (કલિલ દ્રાવણ) એ વિસમાંગ મિશ્રણ છે. તે $Tyndall$ અસર દર્શાવે છે. તેના કણોને સામાન્ય ગાળણપત્ર વડે અલગ કરી શકાતા નથી. તે પારદર્શક અથવા અપારદર્શક હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ: મિલ્ક ઓફ મેગ્નેશિયા,કફ સિરપ,ધુમ્મસ,ધુમાડો.
નિલંબન એ વિસમાંગ મિશ્રણ છે. તે $Tyndall$ અસર દર્શાવે છે. તેના કણો મોટા હોવાથી તેને ગાળણપત્ર વડે સરળતાથી અલગ કરી શકાય છે. તે સામાન્ય રીતે અપારદર્શક હોય છે. ઉદાહરણ: પાણીમાં રેતીનું મિશ્રણ,પાણીમાં ચોકનું મિશ્રણ.

(A) સોડિયમ ક્લોરાઈડ (દ્રાવ્ય) નું દળ $= 36 \,g$
પાણી (દ્રાવક) નું દળ $= 100 \,g$
આપણે જાણીએ છીએ કે,દ્રાવણનું દળ $=$ દ્રાવ્યનું દળ $+$ દ્રાવકનું દળ
$= 36 \,g + 100 \,g = 136 \,g$
દ્રાવણની સાંદ્રતા (દળથી ટકાવારી) $= \frac{\text{દ્રાવ્યનું દળ}}{\text{દ્રાવણનું દળ}} \times 100$
$= \frac{36 \,g}{136 \,g} \times 100 = 26.47\,\%$

(N/A) ચા બનાવવાની રીત:
$(i)$ એક તપેલીમાં થોડું પાણી ($solvent$ - દ્રાવક) લો અને તેને ગરમ કરો.
$(ii)$ તેમાં થોડી ખાંડ ($solute$ - દ્રાવ્ય) ઉમેરો અને ખાંડ સંપૂર્ણપણે $dissolve$ (ઓગળી) જાય ત્યાં સુધી ઉકાળો; મળતા સમાંગ મિશ્રણને $solution$ (દ્રાવણ) કહેવાય છે.
$(iii)$ દ્રાવણમાં ચાની પત્તીઓ (જે $insoluble$ - અદ્રાવ્ય છે) ઉમેરો અને મિશ્રણને ઉકાળો.
$(iv)$ દૂધ ઉમેરો અને ફરીથી ઉકાળો.
$(v)$ મિશ્રણને ગરણી વડે ગાળો. કપમાં એકત્રિત થયેલ પ્રવાહી એ $filtrate$ (ગળણ - જેમાં $soluble$ પદાર્થો છે) છે અને ગરણીમાં રહી ગયેલી ચાની પત્તીઓ એ $residue$ (અવશેષ) છે.

(N/A) કોષ્ટક મુજબ,$313 \,K$ તાપમાને પોટેશિયમ નાઈટ્રેટની દ્રાવ્યતા $100 \,g$ પાણી દીઠ $62 \,g$ છે.
$50 \,g$ પાણી માટે જરૂરી દળ શોધવા:
દળ $= (62 \,g / 100 \,g) \times 50 \,g = 31 \,g$.
આમ,$31 \,g$ પોટેશિયમ નાઈટ્રેટની જરૂર પડશે.
$(b)$ જેમ દ્રાવણ ઠંડું થાય છે,તેમ પ્રજ્ઞા પોટેશિયમ ક્લોરાઈડના સ્ફટિકો બનતા જોશે. આ એટલા માટે થાય છે કારણ કે તાપમાન ઘટવાથી પાણીમાં મોટાભાગના ઘન દ્રાવ્યોની દ્રાવ્યતા ઘટે છે. જ્યારે દ્રાવણ ઠંડું થાય છે,ત્યારે તે અતિસંતૃપ્ત બને છે અને વધારાનો દ્રાવ્ય સ્ફટિક સ્વરૂપે દ્રાવણમાંથી બહાર આવે છે.

(D) $293 \,K$ તાપમાને દરેક ક્ષારની દ્રાવ્યતા:
- પોટેશિયમ નાઈટ્રેટ: $32 \,g$ પ્રતિ $100 \,g$ પાણી.
- સોડિયમ ક્લોરાઈડ: $36 \,g$ પ્રતિ $100 \,g$ પાણી.
- પોટેશિયમ ક્લોરાઈડ: $35 \,g$ પ્રતિ $100 \,g$ પાણી.
- એમોનિયમ ક્લોરાઈડ: $37 \,g$ પ્રતિ $100 \,g$ પાણી.
$293 \,K$ તાપમાને એમોનિયમ ક્લોરાઈડની દ્રાવ્યતા સૌથી વધુ ($37 \,g$ પ્રતિ $100 \,g$ પાણી) છે.
$(b)$ મોટાભાગના ઘન ક્ષારોની દ્રાવ્યતા તાપમાન વધારવાથી વધે છે અને તાપમાન ઘટાડવાથી ઘટે છે.

(N/A) કલિલ: એક વિષમાંગ મિશ્રણ જેમાં દ્રાવ્યના કણોનું કદ નરી આંખે જોઈ શકાય તેટલું નાનું હોય છે,પરંતુ તે પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન કરી શકે તેટલું મોટું હોય છે,તેને કલિલ કહેવાય છે. કલિલ દ્રાવણમાં બે કલા હોય છે:
$1.$ પરીક્ષિત કલા (Dispersed phase): દ્રાવ્ય જેવા કણોને પરીક્ષિત કલા કહેવામાં આવે છે.
$2.$ પરીક્ષેપન માધ્યમ (Dispersion medium): જે માધ્યમમાં દ્રાવ્યના કણો ફેલાયેલા હોય છે તેને પરીક્ષેપન માધ્યમ કહેવાય છે.
ઉદાહરણ: દૂધ,વાદળ વગેરે કલિલના ઉદાહરણો છે.
$(b)$ નિલંબન: નિલંબન એ એક વિષમાંગ મિશ્રણ છે જેમાં દ્રાવ્યના કણો ઓગળતા નથી પરંતુ માધ્યમમાં સમગ્ર રીતે નિલંબિત રહે છે. નિલંબનના કણો નરી આંખે જોઈ શકાય છે.
ઉદાહરણ: રેતી અને પાણીનું મિશ્રણ,કાદવવાળું પાણી વગેરે.

(A) દ્રાવણ એ બે કે તેથી વધુ પદાર્થોનું સમાંગ મિશ્રણ છે.
$(1)$ દરિયાનું પાણી એ પાણી અને વિવિધ ઓગળેલા ક્ષારોનું સમાંગ મિશ્રણ છે.
$(2)$ હવા એ નાઈટ્રોજન,ઓક્સિજન,આર્ગોન,કાર્બન ડાયોક્સાઈડ વગેરે જેવા વિવિધ વાયુઓનું સમાંગ મિશ્રણ છે.
$(3)$ સોડા વોટર એ પાણીમાં ઓગળેલા કાર્બન ડાયોક્સાઈડ વાયુનું સમાંગ મિશ્રણ છે.
માટી અને કોલસો વિષમાંગ મિશ્રણો છે કારણ કે તેમનું બંધારણ સમગ્ર રીતે સમાન હોતું નથી.
તેથી,દ્રાવણો $(b)$ દરિયાનું પાણી,$(c)$ હવા અને $(e)$ સોડા વોટર છે.

(C) દ્રાવણ એ સમાંગ મિશ્રણ છે અને તે ટિન્ડલ અસર દર્શાવતું નથી.
કલિલ અને નિલંબન એ વિષમાંગ મિશ્રણો છે અને તે ટિન્ડલ અસર દર્શાવે છે.
સલ્ફર અને કાર્બન ડાયસલ્ફાઇડનું મિશ્રણ એક સાચું દ્રાવણ બનાવે છે,કારણ કે સલ્ફર કાર્બન ડાયસલ્ફાઇડમાં સંપૂર્ણપણે ઓગળી જાય છે.

(D) આયોડિનનું ટિંક્ચર એ એક જાણીતું એન્ટિસેપ્ટિક દ્રાવણ છે.
તે આલ્કોહોલ અને પાણીના મિશ્રણમાં આયોડિન $(I_2)$ ની થોડી માત્રા ઓગાળીને તૈયાર કરવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો જવાબ આલ્કોહોલમાં ઓગળેલું આયોડિન છે.

(N/A) કલિલ દ્રાવણના કણો ખૂબ જ નાના ($1 \ nm$ થી $1000 \ nm$ ની વચ્ચે) હોય છે અને તે સતત અસ્તવ્યસ્ત ગતિમાં રહે છે,જેને બ્રાઉનિયન ગતિ કહેવામાં આવે છે. આ ગતિ અને કલિલ કણો વચ્ચેના સ્થિર વિદ્યુતીય અપાકર્ષણને કારણે,તેઓ ગુરુત્વાકર્ષણ બળને લીધે નીચે બેસી જતા નથી. તેની સરખામણીમાં,નિલંબિત દ્રાવણના કણો કદમાં ઘણા મોટા ($1000 \ nm$ થી વધુ) હોય છે. તેમના મોટા કદને કારણે,તેમના પર ગુરુત્વાકર્ષણ બળ વધુ અસરકારક રીતે કાર્ય કરે છે અને આંતરઆણ્વીય બળો તેમને નિલંબિત રાખવા માટે પૂરતા હોતા નથી,જેના કારણે જ્યારે તેમને ખલેલ પહોંચાડ્યા વગર રાખી મૂકવામાં આવે છે ત્યારે તેઓ નીચે બેસી જાય છે.

(B) ધુમ્મસ અને ધુમાડો બંને એરોસોલના પ્રકારો છે જેમાં વિક્ષેપન માધ્યમ વાયુ છે.
ધુમ્મસમાં,વિક્ષિપ્ત કલા પ્રવાહી છે (હવામાં તરતા પાણીના નાના ટીપાં).
ધુમાડામાં,વિક્ષિપ્ત કલા ઘન છે (હવામાં તરતા કાર્બન અથવા રાખના ઝીણા કણો).

(C) વિદ્યાર્થી $C$ એ ઇચ્છિત દ્રાવણ બનાવ્યું છે.
દળ/કદ ટકાવારીનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$\text{દળ/કદ } \% = \frac{\text{દ્રાવ્યનું દળ (g)}}{\text{દ્રાવણનું કદ (mL)}} \times 100$
વિદ્યાર્થી $C$ માટે:
$\text{દળ/કદ } \% = \frac{50\,g}{100\,mL} \times 100 = 50\%$
વિદ્યાર્થી $A$ અને $B$ એ સાચું દ્રાવણ બનાવ્યું નથી કારણ કે તેઓએ $50\,g$ $NaOH$ ને $100\,mL$ અથવા $100\,g$ દ્રાવકમાં ઉમેર્યું હતું,જેના પરિણામે કુલ દ્રાવણનું કદ $100\,mL$ કરતા વધી જાય છે.

(B) નમૂનો $B$ એ $0\,^{\circ}C$ પર થીજી જશે નહીં કારણ કે તે શુદ્ધ પાણી નથી.
$1 \text{ atm}$ દબાણે,શુદ્ધ પાણીનું ઉત્કલનબિંદુ $100\,^{\circ}C$ છે અને તેનું ઠારબિંદુ $0\,^{\circ}C$ છે.
નમૂનો $B$ એ $102\,^{\circ}C$ પર ઉકળે છે,જે દર્શાવે છે કે તેમાં અશુદ્ધિઓ (દ્રાવ્ય પદાર્થો) ઓગળેલી છે.
અશુદ્ધિઓની હાજરીને કારણે ઠારબિંદુમાં ઘટાડો થાય છે,જેનો અર્થ છે કે દ્રાવણનું ઠારબિંદુ $0\,^{\circ}C$ કરતા ઓછું હશે.

(D) ટિન્ડલ અસર એ કલીલ અથવા ખૂબ જ ઝીણા નિલંબિત કણો દ્વારા પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન છે.
$(a)$ જ્યારે પ્રકાશનું કિરણ નાના છિદ્ર દ્વારા અંધારા રૂમમાં પ્રવેશે છે,ત્યારે હવામાં રહેલા ધૂળના રજકણો પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન કરે છે,જેનાથી કિરણનો માર્ગ દૃશ્યમાન થાય છે.
$(b)$ ઘાટા જંગલમાં,વૃક્ષોનું છત્ર સૂર્યપ્રકાશના નાના કિરણોને પસાર થવા દે છે,જે હવામાં રહેલા પાણીના ઝીણા ટીપાં અથવા ધુમ્મસના કણો દ્વારા પ્રકીર્ણન પામે છે,જેનાથી પ્રકાશનો માર્ગ દેખાય છે.
$(c)$ તેવી જ રીતે,ધુમ્મસ કે ઝાકળમાંથી પસાર થતો પ્રકાશ પાણીના ટીપાં દ્વારા પ્રકીર્ણન પામે છે,જે ટિન્ડલ અસર દર્શાવે છે.

(N/A) મિશ્રધાતુઓને સમાંગ (homogeneous) મિશ્રણ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે કારણ કે તેમનું બંધારણ સમગ્ર દ્રવ્યમાં એકસમાન હોય છે.
$(b)$ ના,આ વિધાન ખોટું છે. દ્રાવણ દ્રવ્યની વિવિધ અવસ્થાઓમાં અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે,જેમાં ઘન દ્રાવણ (દા.ત.,પિત્તળ,જે તાંબા અને જસતની મિશ્રધાતુ છે) અને વાયુરૂપ દ્રાવણ (દા.ત.,હવા,જે વિવિધ વાયુઓનું મિશ્રણ છે) નો સમાવેશ થાય છે.
$(c)$ ના,વ્યાખ્યા મુજબ,દ્રાવણ એ બે કે તેથી વધુ પદાર્થોનું સમાંગ મિશ્રણ છે. જો મિશ્રણ વિષમાંગ હોય,તો તેને દ્રાવણ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવતું નથી.

(N/A) દૂધ એ કલિલ (colloid) છે. કલિલના કણો પ્રકાશના કિરણોનું પ્રકીર્ણન (scattering) કરવા માટે પૂરતા મોટા હોય છે,જેના કારણે પ્રકાશનો માર્ગ દ્રશ્યમાન થાય છે. આ ઘટનાને ટિન્ડલ અસર (Tyndall effect) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$(b)$ ક્ષારનું દ્રાવણ એ સાચું દ્રાવણ (true solution) છે. સાચા દ્રાવણમાં રહેલા કણો અત્યંત નાના ($1 \ nm$ કરતા ઓછા વ્યાસના) હોય છે અને તેમાંથી પસાર થતા પ્રકાશના કિરણોનું પ્રકીર્ણન કરવામાં અસમર્થ હોય છે. તેથી,ક્ષારના દ્રાવણમાં પ્રકાશનો માર્ગ દ્રશ્યમાન થતો નથી.
$(c)$ ટિન્ડલ અસર દર્શાવતા કલિલ દ્રાવણોના અન્ય બે ઉદાહરણો સ્ટાર્ચનું દ્રાવણ અને સાબુનું દ્રાવણ છે.

$(a)$ ના, બંને દ્રાવણોની સાંદ્રતા સમાન નથી.
$(b)$ દળ ટકાવારી માટેનું સૂત્ર:
$\text{દળ } \% = \frac{\text{દ્રાવ્યનું દળ}}{\text{દ્રાવ્યનું દળ} + \text{દ્રાવકનું દળ}} \times 100$
રમેશ દ્વારા બનાવેલ દ્રાવણ માટે:
$\text{દ્રાવ્યનું દળ} = 10\,g$, $\text{દ્રાવકનું દળ} = 100\,g$
$\text{દળ } \% = \left( \frac{10}{10 + 100} \right) \times 100 = \frac{10}{110} \times 100 \approx 9.09\%$
સરિકા દ્વારા બનાવેલ દ્રાવણ માટે:
$\text{દ્રાવ્યનું દળ} = 10\,g$, $\text{દ્રાવણનું કુલ દળ} = 100\,g$
$\text{દળ } \% = \left( \frac{10}{100} \right) \times 100 = 10\%$
નિષ્કર્ષ: સરિકા દ્વારા તૈયાર કરાયેલ દ્રાવણ $(10\%)$ ની દળ ટકાવારી રમેશ દ્વારા તૈયાર કરાયેલ દ્રાવણ $(\approx 9.09\%)$ કરતા વધારે છે.

(N/A) હા,પદાર્થની દ્રાવ્યતા એ તાપમાન પર આધારિત ગુણધર્મ છે.
સામાન્ય રીતે,પ્રવાહીમાં ઘન પદાર્થની દ્રાવ્યતા તાપમાન વધવાની સાથે વધે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,તમે ઠંડા પાણીની સરખામણીમાં ગરમ પાણીમાં વધુ ખાંડ ઓગાળી શકો છો,કારણ કે તાપમાન વધવાથી દ્રાવકના અણુઓની ગતિજ ઉર્જા વધે છે,જે દ્રાવ્ય પદાર્થને ઓગળવામાં મદદ કરે છે.

(A) દ્રાવણની દળ ટકાવારી નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે:
$\text{દળ } \% = \frac{\text{દ્રાવ્યનું દળ}}{\text{દ્રાવ્યનું દળ} + \text{દ્રાવકનું દળ}} \times 100$
આપેલ છે કે સાંદ્રતા $0.01\%$ (દળથી) છે,તેથી આપણે વિકલ્પ $(a)$ ચકાસીએ:
$\text{દળ } \% = \frac{0.01 \, g}{0.01 \, g + 99.99 \, g} \times 100$
$= \frac{0.01}{100} \times 100 = 0.01\%$
આમ,વિકલ્પ $(a)$ એ દ્રાવણનું બંધારણ યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે.

(B) ધારો કે જરૂરી સોડિયમ સલ્ફેટનું દળ $x\,g$ છે.
દ્રાવણનું દળ એ દ્રાવ્ય અને દ્રાવક (પાણી) ના દળનો સરવાળો છે.
દ્રાવણનું દળ $= (x + 100)\,g$.
દળથી ટકાવારીનું સૂત્ર છે: $\text{દળથી ટકાવારી} = \frac{\text{દ્રાવ્યનું દળ}}{\text{દ્રાવણનું દળ}} \times 100$.
અહીં દળથી ટકાવારી $20\%$ આપેલ છે,તેથી:
$20 = \frac{x}{x + 100} \times 100$.
બંને બાજુ $20$ વડે ભાગતા:
$1 = \frac{x}{x + 100} \times 5$.
$x + 100 = 5x$.
$4x = 100$.
$x = 25\,g$.
તેથી,જરૂરી સોડિયમ સલ્ફેટનું દળ $25\,g$ છે.

(B) સાચા દ્રાવણમાં,દ્રાવ્યના કણોનું કદ અત્યંત નાનું ($1 \ nm$ વ્યાસ કરતાં ઓછું) હોય છે.
તેમના ખૂબ નાના કદને કારણે,આ કણો દ્રાવણમાંથી પસાર થતા પ્રકાશના કિરણનું પ્રકીર્ણન કરવામાં અસમર્થ હોય છે.
તેથી,પ્રકાશના કિરણનો માર્ગ અદ્રશ્ય રહે છે અને ટિન્ડલ અસર જોવા મળતી નથી.

(N/A) દ્રાવણ એ બે કે તેથી વધુ પદાર્થોનું સમાંગ મિશ્રણ છે. દ્રાવણના બે મુખ્ય ઘટકો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ દ્રાવ્ય: જે ઘટક ઓછી માત્રામાં હાજર હોય છે અને દ્રાવકમાં ઓગળે છે.
$(ii)$ દ્રાવક: જે ઘટક વધુ માત્રામાં હાજર હોય છે અને જેમાં દ્રાવ્ય ઓગળે છે.

(N/A) દ્રાવણની સાંદ્રતા એટલે આપેલા દ્રાવણ (અથવા દ્રાવક) ના જથ્થામાં (દળ અથવા કદમાં) ઓગળેલા દ્રાવ્યના જથ્થાને દ્રાવણની સાંદ્રતા કહે છે.
તે મિશ્રણમાં દ્રાવ્ય અને દ્રાવકના સાપેક્ષ પ્રમાણને દર્શાવે છે.
ગાણિતિક રીતે, તેને આ રીતે દર્શાવી શકાય: $\text{સાંદ્રતા} = \frac{\text{દ્રાવ્યનો જથ્થો}}{\text{દ્રાવણનો જથ્થો}}$।

(B) દ્રાવણને મંદ,સાંદ્ર અથવા સંતૃપ્ત તરીકે તેના ચોક્કસ જથ્થામાં ઓગળેલા દ્રાવ્યના પ્રમાણના આધારે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
$1$. મંદ દ્રાવણમાં દ્રાવ્યનું પ્રમાણ પ્રમાણમાં ઓછું હોય છે.
$2$. સાંદ્ર દ્રાવણમાં દ્રાવ્યનું પ્રમાણ પ્રમાણમાં વધારે હોય છે.
$3$. સંતૃપ્ત દ્રાવણ એવું દ્રાવણ છે જેમાં આપેલા તાપમાને વધુ દ્રાવ્ય ઓગાળી શકાતો નથી.

(N/A) ટિન્ડલ અસર એ કલિલ (colloid) અથવા ખૂબ જ ઝીણા નિલંબિત કણો દ્વારા પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન છે. ગીચ જંગલમાં, હવામાં ધુમ્મસ હોય છે, જેમાં હવામાં તરતા પાણીના નાના ટીપાં હોય છે. આ પાણીના ટીપાં કલિલ કણો તરીકે કાર્ય કરે છે. જ્યારે સૂર્યપ્રકાશ જંગલની છત્રછાયામાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે આ નાના ટીપાં પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન કરે છે, જેનાથી પ્રકાશના કિરણનો માર્ગ દ્રશ્યમાન થાય છે. આ ઘટનાને ટિન્ડલ અસર કહેવામાં આવે છે.

(A) સંતૃપ્ત દ્રાવણ એટલે એવું દ્રાવણ કે જેમાં આપેલા તાપમાને વધુ દ્રાવ્ય ઓગાળી શકાતો નથી.
જ્યારે સંતૃપ્ત દ્રાવણને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે સામાન્ય રીતે દ્રાવ્યની દ્રાવ્યતા વધે છે.
પરિણામે,દ્રાવણ હવે વધુ દ્રાવ્ય ઓગાળી શકે છે,જેના કારણે તે ઊંચા તાપમાને અસંતૃપ્ત બને છે.

(B) સંતૃપ્ત દ્રાવણ એવું દ્રાવણ છે જેમાં આપેલા તાપમાને મહત્તમ દ્રાવ્ય ઓગળેલું હોય છે.
જ્યારે આ ગરમ સંતૃપ્ત દ્રાવણને ઠંડું પાડવામાં આવે છે,ત્યારે તેની દ્રાવ્યતા ઘટે છે.
પરિણામે,વધારાનો દ્રાવ્ય હવે દ્રાવકમાં ઓગળેલો રહી શકતો નથી અને તે ઘન સ્ફટિકોના સ્વરૂપમાં અલગ પડે છે.

(A) સાબુનું દ્રાવણ એ કલીલ દ્રાવણ છે,જ્યારે મીઠાનું દ્રાવણ એ સાચું દ્રાવણ છે.
કલીલના કણો એટલા મોટા હોય છે કે તેમાંથી પસાર થતા પ્રકાશના કિરણોનું પ્રકીર્ણન કરી શકે છે,આ ઘટનાને ટિન્ડલ અસર કહેવામાં આવે છે.
સાચા દ્રાવણમાં કણો એટલા નાના હોય છે કે તે પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન કરી શકતા નથી.
તેથી,સાબુનું દ્રાવણ પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન કરશે.

(A) મોટાભાગના ઘન દ્રાવ્યો માટે,પ્રવાહી દ્રાવકમાં દ્રાવ્યતા તાપમાન વધવાની સાથે વધે છે.
આ એટલા માટે થાય છે કારણ કે ઓગળવાની પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે ઉષ્માશોષક હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તે આસપાસમાંથી ગરમીનું શોષણ કરે છે.
લે શેટલિયરના સિદ્ધાંત મુજબ,તાપમાન વધારવાથી સંતુલન એવી દિશામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે જે ગરમીનું શોષણ કરે છે,જેનાથી ઓગળી શકતા ઘન પદાર્થનું પ્રમાણ વધે છે.

(D) કોપર સલ્ફેટનું દ્રાવણ એ એક સાચું દ્રાવણ છે જેમાં દ્રાવ્યના કણો અત્યંત નાના હોય છે,જે સામાન્ય રીતે $10^{-9} \ m$ કે તેથી ઓછા કદના હોય છે. આ કણો પ્રકાશના કિરણોનું પ્રકીર્ણન કરવા માટે ખૂબ જ નાના હોવાથી,તેઓ ટિન્ડલ અસર દર્શાવતા નથી.
તેની સામે,દૂધ એ એક કલીલ દ્રાવણ છે જેમાં ચરબી અને પ્રોટીનના કણો નિલંબિત હોય છે. જોકે આ કણો નરી આંખે જોઈ શકાતા નથી,પરંતુ તે મિશ્રણમાંથી પસાર થતા પ્રકાશના કિરણનું પ્રકીર્ણન કરવા માટે પૂરતા મોટા હોય છે,તેથી તે ટિન્ડલ અસર દર્શાવે છે.

(N/A) $(i)$ મિલ્ક ઓફ મેગ્નેશિયા: નિલંબન (Suspension) (તે પાણીમાં $Mg(OH)_2$ નું નિલંબન છે).
$(ii)$ રંગીન રત્નો: ઘન સોલ (Solid sol) (એક પ્રકારનો કલીલ જેમાં ઘન કણો ઘન માધ્યમમાં વિક્ષેપિત હોય છે).
$(iii)$ વાયુયુક્ત પીણાં: દ્રાવણ (Solution) (પ્રવાહીમાં વાયુનું સમાંગ મિશ્રણ).
$(iv)$ ઇમલ્શન પેઇન્ટ: પાયસ (Emulsion) (એક પ્રકારનો કલીલ જેમાં પ્રવાહી બીજા પ્રવાહીમાં વિક્ષેપિત હોય છે).

(A) સંતૃપ્ત દ્રાવણ એટલે એવું દ્રાવણ કે જેમાં આપેલા તાપમાને વધુ દ્રાવ્ય ઓગાળી શકાતો નથી.
સંતૃપ્ત દ્રાવણને અસંતૃપ્ત દ્રાવણમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે,તમે નીચેના પગલાં લઈ શકો છો:
$1$. વધુ દ્રાવક ઉમેરીને: દ્રાવકની માત્રા વધારવાથી દ્રાવણમાં વધુ દ્રાવ્ય ઓગળી શકે છે.
$2$. તાપમાન વધારીને: દ્રાવણને ગરમ કરવાથી દ્રાવ્યની દ્રાવ્યતા વધે છે,જેનાથી વધુ દ્રાવ્ય ઓગળી શકે છે અને આમ દ્રાવણ ઊંચા તાપમાને અસંતૃપ્ત બને છે.

(N/A) $(i)$ જ્યારે કોઈ ચોક્કસ તાપમાને દ્રાવણમાં વધુ દ્રાવ્ય ઓગળી ન શકે,ત્યારે તે દ્રાવણને સંતૃપ્ત દ્રાવણ કહેવામાં આવે છે.
$(ii)$ અસંતૃપ્ત દ્રાવણને ગરમ કરીને તેને સંતૃપ્ત દ્રાવણમાં ફેરવી શકાય છે. ગરમ કરવાથી દ્રાવકની દ્રાવ્ય ઓગળવાની ક્ષમતા વધે છે,પરંતુ જો આપણે દ્રાવકનું બાષ્પીભવન થવા દઈએ અથવા તેને ઠંડુ કરીએ,તો દ્રાવકની સાપેક્ષમાં દ્રાવ્યની સાંદ્રતા વધે છે,જેનાથી તે સંતૃપ્તતાના બિંદુ સુધી પહોંચી જાય છે.

(N/A) ધુમાડો અને ધુમ્મસ તેમના વિક્ષિપ્ત કલા (dispersed phase) માં અલગ પડે છે. ધુમાડામાં,વિક્ષિપ્ત કલા ઘન હોય છે અને ધુમ્મસમાં,વિક્ષિપ્ત કલા પ્રવાહી હોય છે,જ્યારે બંને કિસ્સામાં વિક્ષેપન માધ્યમ (dispersion medium) વાયુ હોય છે.
$(b)$ સોલ: વિક્ષિપ્ત કલા ઘન હોય છે અને વિક્ષેપન માધ્યમ પ્રવાહી હોય છે. ઉદાહરણ: કાદવ.
જેલ: વિક્ષિપ્ત કલા પ્રવાહી હોય છે અને વિક્ષેપન માધ્યમ ઘન હોય છે. ઉદાહરણ: માખણ અથવા ચીઝ.

(N/A) દ્રાવણ સંતૃપ્ત છે કે અસંતૃપ્ત તે ચકાસવા માટે,સમાન તાપમાને દ્રાવણમાં વધુ દ્રાવ્ય $'X'$ ઉમેરો અને તેને હલાવો.
$1$. જો ઉમેરેલો દ્રાવ્ય $'X'$ સંપૂર્ણપણે ઓગળી જાય,તો દ્રાવણ અસંતૃપ્ત છે.
$2$. જો ઉમેરેલો દ્રાવ્ય $'X'$ ઓગળ્યા વગર નીચે બેસી જાય,તો દ્રાવણ સંતૃપ્ત છે.
જ્યારે ગરમ સંતૃપ્ત દ્રાવણને ઠંડુ કરવામાં આવે છે,ત્યારે દ્રાવ્યની દ્રાવ્યતા ઘટે છે,જેના કારણે વધારાનો દ્રાવ્ય સ્ફટિકીકરણ પામે છે અને દ્રાવણમાંથી અલગ પડે છે.

(A) ધારો કે ઇથાઇલ આલ્કોહોલનું કદ $x \, mL$ છે.
કદ ટકાવારી માટેનું સૂત્ર:
$\text{સાંદ્રતા} = \frac{\text{દ્રાવ્યનું કદ (ઇથાઇલ આલ્કોહોલ)}}{\text{દ્રાવણનું કુલ કદ}} \times 100$
આપેલ છે:
દ્રાવણનું કુલ કદ = $250 \, mL$
સાંદ્રતા = $60 \%$
કિંમતો મૂકતા:
$60 = \frac{x}{250} \times 100$
$x = \frac{60 \times 250}{100} = 150 \, mL$
તેથી,જરૂરી ઇથાઇલ આલ્કોહોલનું કદ $150 \, mL$ છે.
જરૂરી પાણીનું કદ = દ્રાવણનું કુલ કદ - ઇથાઇલ આલ્કોહોલનું કદ
$= 250 \, mL - 150 \, mL = 100 \, mL$.
આમ,$150 \, mL$ ઇથાઇલ આલ્કોહોલ અને $100 \, mL$ પાણી મિશ્ર કરવું જોઈએ.

(B) દ્રાવણની દળથી દળની ટકાવારી શોધવાનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$\text{દળથી દળની ટકાવારી} = \frac{\text{દ્રાવ્યનું દળ}}{\text{દ્રાવણનું દળ}} \times 100$
આપેલ છે:
$\text{દળથી દળની ટકાવારી} = 20 \%$
$\text{દ્રાવણનું દળ} = 550 \text{ g}$
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$20 = \frac{\text{દ્રાવ્યનું દળ}}{550 \text{ g}} \times 100$
દ્રાવ્યનું દળ શોધવા માટે ગણતરી કરતા:
$\text{દ્રાવ્યનું દળ} = \frac{20 \times 550}{100} \text{ g}$
$\text{દ્રાવ્યનું દળ} = 20 \times 5.5 \text{ g} = 110 \text{ g}$
તેથી,દ્રાવણમાં રહેલા દ્રાવ્યનું દળ $110 \text{ g}$ છે.

(B) ધુમ્મસ અને ધુમાડો બંને એરોસોલના પ્રકારો છે,જેનો અર્થ છે કે તેમાં વિક્ષેપન માધ્યમ તરીકે વાયુ હોય છે.
ધુમ્મસમાં,વિક્ષિપ્ત કલા પ્રવાહી હોય છે (હવામાં તરતા પાણીના નાના ટીપાં).
ધુમાડામાં,વિક્ષિપ્ત કલા ઘન હોય છે (હવામાં તરતા કાર્બનના ઝીણા કણો).

(N/A) દ્રાવણ એ બે કે તેથી વધુ પદાર્થોનું સમાંગ મિશ્રણ છે.
ચોક્કસ તાપમાને દ્રાવકના નિશ્ચિત જથ્થામાં ઓગળેલા દ્રાવ્યના જથ્થાના આધારે દ્રાવણને મંદ,સાંદ્ર અથવા સંતૃપ્ત તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
$1$. મંદ દ્રાવણ: જે દ્રાવણમાં દ્રાવકના નિશ્ચિત કદમાં દ્રાવ્યનું પ્રમાણ પ્રમાણમાં ઓછું હોય તેને મંદ દ્રાવણ કહેવાય છે.
$2$. સાંદ્ર દ્રાવણ: જે દ્રાવણમાં દ્રાવકના નિશ્ચિત કદમાં દ્રાવ્યનું પ્રમાણ પ્રમાણમાં વધારે હોય તેને સાંદ્ર દ્રાવણ કહેવાય છે.
$3$. સંતૃપ્ત દ્રાવણ: જે દ્રાવણમાં આપેલા તાપમાને વધુ દ્રાવ્ય ઓગાળી શકાતો નથી,તેને સંતૃપ્ત દ્રાવણ કહેવામાં આવે છે.

(D) આલ્કોહોલમાં આયોડિનના દ્રાવણને 'આયોડિનનું ટિંકચર' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
દ્રાવ્ય $-$ આયોડિન $(I_2)$
દ્રાવક $-$ આલ્કોહોલ (સામાન્ય રીતે ઇથેનોલ)
સાચા દ્રાવણમાં ટિન્ડલ અસર જોવા મળતી નથી કારણ કે દ્રાવ્યના કણોનું કદ અત્યંત નાનું હોય છે (વ્યાસમાં $1 \ nm$ કરતા ઓછું). આ નાના કદને કારણે,કણો દ્રાવણમાંથી પસાર થતા પ્રકાશના કિરણોનું પ્રકીર્ણન કરવામાં અસમર્થ હોય છે.

(A) દ્રાવણની સાંદ્રતા એટલે દ્રાવ્યનું દળ ભાગ્યા દ્રાવણનું કુલ દળ,ગુણ્યા $100$.
આપેલ છે: દ્રાવ્ય (ક્ષાર) નું દળ $= 15 \, g$.
ધારો કે ઉમેરવામાં આવતા પાણી (દ્રાવક) નું દળ $X \, g$ છે.
દ્રાવણનું કુલ દળ $= \text{દ્રાવ્યનું દળ} + \text{દ્રાવકનું દળ} = 15 + X$.
દ્રાવણની સાંદ્રતા $= 15 \%$.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $\text{સાંદ્રતા} = (\text{દ્રાવ્યનું દળ} / \text{દ્રાવણનું કુલ દળ}) \times 100$.
$15 = (15 / (15 + X)) \times 100$.
બંને બાજુ $15$ વડે ભાગતા: $1 = (1 / (15 + X)) \times 100$.
$15 + X = 100$.
$X = 100 - 15 = 85 \, g$.
તેથી,$85 \, g$ પાણી ઉમેરવું જોઈએ.

(N/A) દ્રાવણ એ બે કે તેથી વધુ પદાર્થોનું સમાંગ મિશ્રણ છે.
$(i)$ પ્રવાહીમાં વાયુનું દ્રાવણ: સોડા વોટર અથવા ઠંડા પીણાં (જેમાં પાણીમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુ ઓગળેલો હોય છે).
$(ii)$ વાયુમાં વાયુનું દ્રાવણ: હવા (જે નાઇટ્રોજન,ઓક્સિજન,આર્ગોન વગેરે જેવા વિવિધ વાયુઓનું મિશ્રણ છે).

(N/A)

ગુણધર્મ	સાચું દ્રાવણ	કલિલ
ટિન્ડલ અસર	ટિન્ડલ અસર દર્શાવતું નથી	ટિન્ડલ અસર દર્શાવે છે
સ્થિરતા	સ્થાયી	સ્થાયી (સેન્ટ્રીફ્યુગેશન દ્વારા અલગ કરી શકાય છે)

$1$. $\text{ટિન્ડલ અસર}$: સાચા દ્રાવણમાં કણો ખૂબ જ નાના હોવાથી તે પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન કરી શકતા નથી,તેથી તે ટિન્ડલ અસર દર્શાવતું નથી. કલિલમાં કણો પ્રકાશના કિરણોનું પ્રકીર્ણન કરવા માટે પૂરતા મોટા હોય છે,તેથી તે ટિન્ડલ અસર દર્શાવે છે.
$2$. $\text{સ્થિરતા}$: સાચા દ્રાવણો અત્યંત સ્થાયી હોય છે કારણ કે દ્રાવ્યના કણો નીચે બેસી જતા નથી. કલિલ પણ સ્થાયી હોય છે,પરંતુ વિક્ષિપ્ત કલાના કણોને સેન્ટ્રીફ્યુગેશન (કેન્દ્રત્યાગી) પદ્ધતિ દ્વારા વિક્ષેપન માધ્યમથી અલગ કરી શકાય છે.

(N/A) ના,આપેલ તાપમાને પાણીમાં ઓગળી શકતા મીઠા અને ખાંડનું પ્રમાણ સમાન હોતું નથી. દ્રાવ્યતા એ પદાર્થનો લાક્ષણિક ગુણધર્મ છે અને તે દ્રાવ્યના સ્વભાવ પર આધાર રાખે છે.
$(b)$ જો તે બીકરના દ્રાવણને ઠંડુ કરે,તો મીઠા અને ખાંડના સ્ફટિકો જોવા મળશે. આવું એટલા માટે થાય છે કારણ કે તાપમાન ઘટવાની સાથે પ્રવાહીમાં ઘન પદાર્થની દ્રાવ્યતા સામાન્ય રીતે ઘટે છે. જેમ દ્રાવણ ઠંડુ થાય છે,તેમ તે અતિસંતૃપ્ત બને છે,જેના કારણે વધારાનો દ્રાવ્ય સ્ફટિકોના સ્વરૂપમાં નીચે બેસી જાય છે.

(A) દ્રાવણની સાંદ્રતા નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે:
$\text{સાંદ્રતા} = \frac{\text{દ્રાવ્યનું દળ}}{\text{દ્રાવણનું દળ}} \times 100$
અહીં,દ્રાવ્ય (ખાંડ) નું દળ = $50 \, g$.
દ્રાવક (પાણી) નું દળ = $350 \, g$.
દ્રાવણનું કુલ દળ = $\text{દ્રાવ્યનું દળ} + \text{દ્રાવકનું દળ} = 50 \, g + 350 \, g = 400 \, g$.
હવે,સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$\text{સાંદ્રતા} = \frac{50}{400} \times 100 = \frac{1}{8} \times 100 = 12.5 \%$.
આમ,દ્રાવણની સાંદ્રતા $12.5 \%$ છે.

(B, D) દૂધ અને સ્ટાર્ચનું દ્રાવણ ટિન્ડલ અસર દર્શાવશે.
આનું કારણ એ છે કે દૂધ અને સ્ટાર્ચ બંને કલિલ (colloidal) દ્રાવણો છે.
કલિલ કણો એટલા મોટા હોય છે કે તેમાંથી પસાર થતા પ્રકાશના કિરણોનું પ્રકીર્ણન (scattering) કરી શકે છે,જેનાથી પ્રકાશનો માર્ગ દ્રશ્યમાન થાય છે.
કલિલ કણો દ્વારા પ્રકાશના પ્રકીર્ણનની આ ઘટનાને ટિન્ડલ અસર કહેવામાં આવે છે.
ક્ષારનું દ્રાવણ અને કોપર સલ્ફેટનું દ્રાવણ એ સાચા દ્રાવણો છે,જેમાં કણો એટલા નાના હોય છે કે તે પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન કરી શકતા નથી.

(A) દ્રાવણની સાંદ્રતા કદ દ્વારા નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
સાંદ્રતા $(\% v/v) = \frac{\text{દ્રાવ્યનું કદ}}{\text{દ્રાવણનું કુલ કદ}} \times 100$
આપેલ છે,દ્રાવણનું કુલ કદ = $250 \, mL$ અને સાંદ્રતા = $50 \%$.
ધારો કે ઇથાઇલ આલ્કોહોલ (દ્રાવ્ય) નું કદ $x \, mL$ છે.
$50 = \frac{x}{250} \times 100$
$x = \frac{50 \times 250}{100} = 125 \, mL$.
તેથી,જરૂરી ઇથાઇલ આલ્કોહોલનું કદ $125 \, mL$ છે.
જરૂરી પાણી (દ્રાવક) નું કદ = દ્રાવણનું કુલ કદ - ઇથાઇલ આલ્કોહોલનું કદ = $250 \, mL - 125 \, mL = 125 \, mL$.
આમ,$125 \, mL$ ઇથાઇલ આલ્કોહોલ અને $125 \, mL$ પાણીને મિશ્ર કરવા જોઈએ.

(N/A)

ગુણધર્મ	દ્રાવણ	નિલંબન	કલિલ
$(a)$ સ્થિરતા	સ્થિર	અસ્થિર	સ્થિર
$(b)$ ગાળણક્ષમતા	ગાળી શકાતું નથી	ગાળી શકાય છે	ગાળી શકાતું નથી
$(c)$ ટિન્ડલ અસર	દર્શાવતું નથી	દર્શાવતું નથી	દર્શાવે છે

વિગતવાર સમજૂતી:
$1$. સ્થિરતા: દ્રાવણ અને કલિલ સ્થિર હોય છે કારણ કે તેમના કણો સમય જતાં નીચે બેસી જતા નથી. નિલંબન અસ્થિર હોય છે કારણ કે દ્રાવ્યના કણોને ખલેલ પહોંચાડ્યા વગર રાખવામાં આવે તો તે નીચે બેસી જાય છે.
$2$. ગાળણક્ષમતા: દ્રાવણ અને કલિલના કણો એટલા નાના હોય છે કે તેને ગાળણ દ્વારા અલગ કરી શકાતા નથી. નિલંબનમાં કણો મોટા હોવાથી તેને ગાળણપત્ર દ્વારા અલગ કરી શકાય છે.
$3$. ટિન્ડલ અસર: કલિલ ટિન્ડલ અસર દર્શાવે છે કારણ કે તેમાં રહેલા વિક્ષિપ્ત કણો પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન કરે છે. દ્રાવણ આ અસર દર્શાવતું નથી કારણ કે તેના કણો ખૂબ જ નાના હોય છે. નિલંબન સામાન્ય રીતે ટિન્ડલ અસર દર્શાવતું નથી કારણ કે કણો મોટા હોય છે અને નીચે બેસી જાય છે,જોકે જો કણો નિલંબિત હોય તો તે પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન કરી શકે છે.

(B) આ વિધાન ખોટું છે.
પ્રવાહી અથવા વાયુમાં નિલંબિત સૂક્ષ્મ કણોની અનિયમિત અને ઝિગ-ઝેગ ગતિને બ્રાઉનિયન ગતિ (Brownian motion) કહેવામાં આવે છે,ટિન્ડલ અસર નહીં.
ટિન્ડલ અસર એટલે કલીલ અથવા અતિ સૂક્ષ્મ નિલંબિત કણો દ્વારા પ્રકાશના કિરણોનું પ્રકીર્ણન થવાની ઘટના.

(A) દળથી ટકાવારીનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$\text{દળથી ટકાવારી} = \frac{\text{દ્રાવ્યનું દળ}}{\text{દ્રાવણનું દળ}} \times 100$
આપેલ છે:
દ્રાવણનું દળ $= 250 \, g$
ગ્લુકોઝની ટકાવારી $= 40 \%$
કિંમતો મૂકતા:
$40 = \frac{\text{ગ્લુકોઝનું દળ}}{250} \times 100$
ગ્લુકોઝનું દળ $= \frac{40 \times 250}{100} = 100 \, g$
હવે,પાણીનું દળ ગણો:
પાણીનું દળ $= \text{દ્રાવણનું દળ} - \text{ગ્લુકોઝનું દળ}$
પાણીનું દળ $= 250 \, g - 100 \, g = 150 \, g$
આમ,ગ્લુકોઝનું દળ $100 \, g$ અને પાણીનું દળ $150 \, g$ છે.