અણુ સમૂહ 21. રસાયણશાસ્ત્રમાં તત્વનો સાપેક્ષ અણુ સમૂહ અને તેના નિર્ધારણનો ઇતિહાસ

કોઈપણ રાસાયણિક તત્વની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓમાંની એક તેનું સંબંધિત અણુ સમૂહ છે.

(એક અણુ દળ એકમ કાર્બન અણુના દળના 1/12 છે, જેનું દળ 12 amu માનવામાં આવે છે અને1,66 10 24 જી.

અમુ દીઠ તત્વોના અણુઓના સમૂહની તુલના કરીને, સંબંધિત અણુ સમૂહ (Ar) ના સંખ્યાત્મક મૂલ્યો જોવા મળે છે.

તત્વનું સાપેક્ષ અણુ દળ બતાવે છે કે તેના પરમાણુનું દળ કાર્બન અણુના દળના 1/12 કરતા કેટલું વધારે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સિજન Ar (O) = 15.9994 અને હાઇડ્રોજન Ar (H) = 1.0079 માટે.

સરળ અને જટિલ પદાર્થોના પરમાણુઓ માટે, નક્કી કરો સંબંધિત પરમાણુ વજન,જે સંખ્યાત્મક રીતે પરમાણુ બનાવે છે તેવા તમામ અણુઓના અણુ સમૂહના સરવાળા સમાન છે. ઉદાહરણ તરીકે, પાણીનું પરમાણુ વજન H2O છે

Mg (H2O) = 2 1.0079 + 1 15.9994 = 18.0153.

એવોગાડ્રોનો કાયદો

રસાયણશાસ્ત્રમાં, દળ અને જથ્થાના એકમો સાથે, પદાર્થના જથ્થાના એકમનો ઉપયોગ થાય છે, જેને મોલ કહેવાય છે.

!MOL (વિ) - કાર્બન આઇસોટોપ “C” ના 0.012 kg (12 g) માં સમાયેલ અણુઓ જેટલા માળખાકીય એકમો (પરમાણુઓ, અણુઓ, આયનો) ધરાવતા પદાર્થના જથ્થાના માપનનું એકમ.

આનો અર્થ એ છે કે કોઈપણ પદાર્થના 1 છછુંદરમાં સમાન સંખ્યામાં માળખાકીય એકમો હોય છે 6,02 10 23 . આ જથ્થો કહેવામાં આવે છે એવોગાડ્રો સતત(હોદ્દો એનએ, પરિમાણ 1/mol).

ઇટાલિયન વૈજ્ઞાનિક અમાડેઓ એવોગાડ્રોએ 1811માં એક પૂર્વધારણા રજૂ કરી હતી, જેની પાછળથી પ્રાયોગિક ડેટા દ્વારા પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી અને ત્યારબાદ તેને કહેવામાં આવ્યું હતું. એવોગાડ્રોનો કાયદો.તેમણે એ હકીકત તરફ ધ્યાન દોર્યું કે તમામ વાયુઓ સમાન રીતે સંકુચિત છે (બોયલ-મેરિયોટનો નિયમ) અને થર્મલ વિસ્તરણના સમાન ગુણાંક ધરાવે છે (ગે-લુસાકનો કાયદો). આ સંદર્ભે, તેમણે સૂચવ્યું કે:

સમાન પરિસ્થિતિઓમાં વિવિધ વાયુઓના સમાન જથ્થામાં સમાન સંખ્યામાં પરમાણુઓ હોય છે.

સમાન પરિસ્થિતિઓમાં (સામાન્ય રીતે આપણે સામાન્ય સ્થિતિ વિશે વાત કરીએ છીએ: સંપૂર્ણ દબાણ 1013 મિલીબાર છે અને તાપમાન 0 ° સે છે), તમામ વાયુઓના પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર સમાન છે, અને પરમાણુઓનું પ્રમાણ નજીવું છે. ઉપરોક્ત તમામ બાબતોને ધ્યાનમાં લેતા, અમે નીચેની ધારણા કરી શકીએ છીએ:

જો સમાન પરિસ્થિતિઓમાં સમાન પ્રમાણમાં વાયુઓ હોયસમાન સંખ્યામાં પરમાણુઓ, તો પછી સમાન સંખ્યામાં પરમાણુઓ ધરાવતા સમૂહમાં સમાન વોલ્યુમો હોવા જોઈએ.

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો,

સમાન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, કોઈપણ ગેસનો 1 મોલ સમાન વોલ્યુમ ધરાવે છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં, કોઈપણ ગેસનો 1 મોલ વોલ્યુમ ધરાવે છે વિ, 22.4 l ની બરાબર. આ વોલ્યુમ કહેવામાં આવે છેગેસનું મોલર વોલ્યુમ (પરિમાણ l/mol અથવા m³ /mol).

સામાન્ય સ્થિતિમાં ગેસના દાળના જથ્થાનું ચોક્કસ મૂલ્ય (દબાણ 1013 મિલિબાર અને તાપમાન 0 ° સે) છે 22.4135 ± 0.0006 l/mol. પ્રમાણભૂત શરતો હેઠળ (t=+15° C, દબાણ = 1013 mbar) ગેસનો 1 મોલ 23.6451 લિટરનો જથ્થો ધરાવે છે, અનેt=+20°C અને 1013 mbar નું દબાણ, 1 મોલ લગભગ 24.2 લિટરનું વોલ્યુમ ધરાવે છે.

આંકડાકીય દ્રષ્ટિએ, દાઢ સમૂહ અણુઓ અને પરમાણુઓના સમૂહ (અમુમાં) અને સંબંધિત અણુ અને પરમાણુ સમૂહ સાથે એકરુપ છે.

પરિણામે, કોઈપણ પદાર્થના 1 છછુંદરમાં ગ્રામમાં દળ હોય છે જે સંખ્યાત્મક રીતે આ પદાર્થના પરમાણુ દળના સમાન હોય છે, જે અણુ સમૂહ એકમોમાં વ્યક્ત થાય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, M(O2) = 16 a. e.m 2 = 32 a. e.m., આમ, ઓક્સિજનનો 1 મોલ 32 ગ્રામને અનુરૂપ છે જે સમાન પરિસ્થિતિઓમાં માપવામાં આવેલ વાયુઓની ઘનતાને તેમના દાઢ સમૂહ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ગેસ કેરિયર્સ પર લિક્વિફાઇડ વાયુઓનું પરિવહન કરતી વખતે વ્યવહારિક સમસ્યાઓનો મુખ્ય ઉદ્દેશ મોલેક્યુલર પદાર્થો (પ્રવાહી, વરાળ, વાયુઓ) છે, તો પછી મુખ્ય માંગેલી માત્રા દાળ સમૂહ હશે. એમ(g/mol), પદાર્થની માત્રા વિમોલ્સ અને માસમાં ટીગ્રામ અથવા કિલોગ્રામમાં પદાર્થો.

ચોક્કસ ગેસના રાસાયણિક સૂત્રને જાણીને, તમે લિક્વિફાઇડ વાયુઓનું પરિવહન કરતી વખતે ઊભી થતી કેટલીક વ્યવહારિક સમસ્યાઓ હલ કરી શકો છો.

ઉદાહરણ 1. ડેક ટાંકીમાં 22 ટન લિક્વિફાઇડ ઇથિલિન હોય છે (સાથે2 એન4 ). તે નક્કી કરવું જરૂરી છે કે 5000 મીટર 3 દરેકના જથ્થા સાથે ત્રણ કાર્ગો ટાંકીમાંથી ફૂંકી મારવા માટે બોર્ડ પર પૂરતો કાર્ગો છે કે કેમ, જો ટાંકીનું તાપમાન 0 ° સે છે અને દબાણ 1013 મિલીબાર છે.

1. ઇથિલિનનું પરમાણુ વજન નક્કી કરો:

M = 2 12.011 + 4 1.0079 = 28.054 g/mol.

2. સામાન્ય સ્થિતિમાં ઇથિલિન વરાળની ઘનતાની ગણતરી કરો:

ρ = M/V = 28.054: 22.4 = 1.232 g/l.

3. સામાન્ય સ્થિતિમાં કાર્ગો વરાળનું પ્રમાણ શોધો:

22∙10 6: 1.252= 27544 m3.

કાર્ગો ટાંકીઓનું કુલ વોલ્યુમ 15,000 m3 છે. પરિણામે, તમામ કાર્ગો ટાંકીઓને ઇથિલિન વરાળથી શુદ્ધ કરવા માટે બોર્ડ પર પૂરતો કાર્ગો છે.

ઉદાહરણ 2. પ્રોપેન કેટલી છે તે નક્કી કરવું જરૂરી છે (સાથે3 એન8 ) 8000 m 3 ની કુલ ક્ષમતાવાળી કાર્ગો ટાંકીઓ સાફ કરવા માટે જરૂરી રહેશે, જો ટાંકીઓનું તાપમાન +15 ° સે હોય, અને શુદ્ધિકરણના અંત પછી ટાંકીમાં પ્રોપેન વરાળનું દબાણ 1013 મિલીબારથી વધુ નહીં હોય.

1. પ્રોપેનનો દાઢ સમૂહ નક્કી કરો સાથે3 એન8

એમ = 3 12,011 + 8 1,0079 = 44.1 ગ્રામ/મોલ.

2. ચાલો ટાંકીઓને શુદ્ધ કર્યા પછી પ્રોપેન વરાળની ઘનતા નક્કી કરીએ:

ρ = M: v = 44.1: 23.641 = 1.865 kg/m 3.

3. વરાળની ઘનતા અને વોલ્યુમ જાણીને, અમે ટાંકીને શુદ્ધ કરવા માટે જરૂરી પ્રોપેનની કુલ રકમ નક્કી કરીએ છીએ:

m = ρ v = 1.865 8000 = 14920 kg ≈ 15 t.

અણુઓ અને પરમાણુઓનો સમૂહ ખૂબ જ નાનો છે, તેથી માપનના એકમ તરીકે એક અણુના દળને પસંદ કરવાનું અને તેની તુલનામાં બાકીના અણુઓના દળને વ્યક્ત કરવું અનુકૂળ છે. અણુ સિદ્ધાંતના સ્થાપક, ડાલ્ટન, જેમણે હાઇડ્રોજન પરમાણુના સમૂહને એક તરીકે લેતા, અણુ સમૂહનું કોષ્ટક તૈયાર કર્યું હતું, તે બરાબર છે.

1961 સુધી, ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, ઓક્સિજન અણુ 16 O ના દળના 1/16 ને અણુ સમૂહ એકમ (amu) તરીકે લેવામાં આવતો હતો, અને રસાયણશાસ્ત્રમાં - કુદરતી ઓક્સિજનના સરેરાશ અણુ સમૂહના 1/16, જેનું મિશ્રણ છે. ત્રણ આઇસોટોપ્સ. દળનું રાસાયણિક એકમ ભૌતિક કરતાં 0.03% મોટું હતું.

હાલમાં, ભૌતિકશાસ્ત્ર અને રસાયણશાસ્ત્રમાં એકીકૃત માપન પદ્ધતિ અપનાવવામાં આવી છે. અણુ દળનું પ્રમાણભૂત એકમ 12 C કાર્બન અણુના દળના 1/12 છે.

1 અમુ = 1/12 m(12 C) = 1.66057×10 -27 kg = 1.66057×10 -24 ગ્રામ.

વ્યાખ્યા

તત્વનું સાપેક્ષ અણુ દળ (A r) 12 સે.ના અણુના દળના 1/12 અને તત્વના અણુના સરેરાશ સમૂહના ગુણોત્તર સમાન પરિમાણહીન જથ્થો છે.

સંબંધિત અણુ સમૂહની ગણતરી કરતી વખતે, પૃથ્વીના પોપડામાં તત્વોના આઇસોટોપ્સની વિપુલતા ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ક્લોરિન પાસે બે આઇસોટોપ 35 Cl (75.5%) અને 37 Cl (24.5%) છે.

A r (Cl) = (0.755×m(35 Cl) + 0.245×m(37 Cl)) / (1/12×m(12 C) = 35.5.

સાપેક્ષ પરમાણુ સમૂહની વ્યાખ્યા પરથી તે અનુસરે છે કે અણુનું સરેરાશ નિરપેક્ષ દળ અમુ વડે ગુણાકાર કરેલા સંબંધિત અણુ સમૂહની બરાબર છે:

m(Cl) = 35.5 × 1.66057 × 10 -24 = 5.89 × 10 -23 ગ્રામ.

સમસ્યા હલ કરવાના ઉદાહરણો

ઉદાહરણ 1

વ્યાયામ

નીચેનામાંથી કયા પદાર્થમાં ઓક્સિજન તત્વનો સમૂહ અપૂર્ણાંક વધારે છે: a) ઝીંક ઓક્સાઇડમાં (ZnO); b) મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડ (MgO) માં?

ઉકેલ

ચાલો ઝીંક ઓક્સાઇડનું પરમાણુ વજન શોધીએ:

Mr (ZnO) = Ar(Zn) + Ar(O);

શ્રી (ZnO) = 65+ 16 = 81.

તે જાણીતું છે કે M = Mr, જેનો અર્થ છે M(ZnO) = 81 g/mol. પછી ઝીંક ઓક્સાઇડમાં ઓક્સિજનનો સમૂહ અપૂર્ણાંક સમાન હશે:

ω (O) = Ar (O) / M (ZnO) × 100%;

ω(O) = 16 / 81 × 100% = 19.75%.

ચાલો મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડનું પરમાણુ વજન શોધીએ:

Mr (MgO) = Ar(Mg) + Ar(O);

શ્રી (MgO) = 24+ 16 = 40.

તે જાણીતું છે કે M = Mr, જેનો અર્થ છે M(MgO) = 60 g/mol. પછી મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડમાં ઓક્સિજનનો સમૂહ અપૂર્ણાંક સમાન હશે:

ω (O) = Ar (O) / M (MgO) × 100%;

ω(O) = 16 / 40 × 100% = 40%.

આમ, મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડમાં ઓક્સિજનનો સમૂહ અપૂર્ણાંક 40 > 19.75 થી વધારે છે.

જવાબ આપો

મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડમાં ઓક્સિજનનો સમૂહ અપૂર્ણાંક વધારે છે.

ઉદાહરણ 2

વ્યાયામ

નીચેનામાંથી કયા સંયોજનોમાં ધાતુનો સમૂહ અપૂર્ણાંક વધારે છે: a) એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડમાં (Al 2 O 3); b) આયર્ન ઓક્સાઇડમાં (Fe 2 O 3)?

ઉકેલ

NX રચનાના પરમાણુમાં તત્વ X ના સમૂહ અપૂર્ણાંકની ગણતરી નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે:

ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

ચાલો સૂચિત સંયોજનોમાંના દરેક ઓક્સિજન તત્વના સમૂહ અપૂર્ણાંકની ગણતરી કરીએ (આપણે D.I. મેન્ડેલીવના સામયિક કોષ્ટકમાંથી લેવામાં આવેલા સાપેક્ષ અણુ સમૂહના મૂલ્યોને પૂર્ણ સંખ્યાઓમાં ગોળાકાર કરીશું).

ચાલો એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડનું મોલેક્યુલર વજન શોધીએ:

Mr (Al 2 O 3) = 2×Ar(Al) + 3×Ar(O);

મિસ્ટર (અલ 2 ઓ 3) = 2 × 27 + 3 × 16 = 54 + 48 = 102.

તે જાણીતું છે કે M = Mr, જેનો અર્થ M(Al 2 O 3) = 102 g/mol. પછી ઓક્સાઇડમાં એલ્યુમિનિયમનો સમૂહ અપૂર્ણાંક સમાન હશે:

ω (Al) = 2×Ar(Al) / M (Al 2 O 3) × 100%;

ω(Al) = 2×27 / 102 × 100% = 54 / 102 × 100% = 52.94%.

ચાલો આયર્ન (III) ઓક્સાઇડનું પરમાણુ વજન શોધીએ:

Mr (Fe 2 O 3) = 2×Ar(Fe) + 3×Ar(O);

મિસ્ટર (ફે 2 ઓ 3) = 2×56+ 3×16 = 112 + 48 = 160.

તે જાણીતું છે કે M = Mr, જેનો અર્થ છે M(Fe 2 O 3) = 160 g/mol. પછી ઓક્સાઇડમાં આયર્નનો સમૂહ અપૂર્ણાંક સમાન હશે:

ω (O) = 3×Ar (O) / M (Fe 2 O 3) × 100%;

ω(O) = 3×16 / 160×100% = 48 / 160×100% = 30%.

આમ, 52.94 > 30 થી, એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડમાં ધાતુનો સમૂહ અપૂર્ણાંક વધારે છે.

જવાબ આપો

એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડમાં ધાતુનો સમૂહ અપૂર્ણાંક વધારે છે.

માસ નંબર. સમૂહ સંખ્યા એ અણુના ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની કુલ સંખ્યા છે. તે પ્રતીક A દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે.

ચોક્કસ અણુ ન્યુક્લિયસ વિશે વાત કરતી વખતે, શબ્દ ન્યુક્લિડનો સામાન્ય રીતે ઉપયોગ થાય છે, અને ન્યુક્લિયર કણો પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનને સામૂહિક રીતે ન્યુક્લિયન કહેવામાં આવે છે.

અણુ સંખ્યા.તત્વની અણુ સંખ્યા એ તેના અણુના ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોનની સંખ્યા છે. તે Z પ્રતીક દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. અણુ સંખ્યા નીચેના સંબંધ દ્વારા સમૂહ સંખ્યા સાથે સંબંધિત છે:

જ્યાં N એ અણુના ન્યુક્લિયસમાં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા છે.

દરેક રાસાયણિક તત્વ ચોક્કસ અણુ સંખ્યા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, કોઈપણ બે તત્વો સમાન અણુ નંબર ધરાવી શકતા નથી. અણુ સંખ્યા એ આપેલ તત્વના અણુના ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલી જ નથી, પણ અણુના ન્યુક્લિયસની આસપાસના ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા જેટલી પણ છે. આ એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યું છે કે સમગ્ર અણુ એ ઇલેક્ટ્રિકલી ન્યુટ્રલ કણ છે. આમ, અણુના ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોનની સંખ્યા ન્યુક્લિયસની આસપાસના ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા જેટલી હોય છે. આ નિવેદન આયનોને લાગુ પડતું નથી, જે, અલબત્ત, ચાર્જ કણો છે.

તત્વોની અણુસંખ્યાનો પ્રથમ પ્રાયોગિક પુરાવો* 1913માં ઓક્સફોર્ડમાં કામ કરતા હેનરી મોસેલી દ્વારા મેળવવામાં આવ્યો હતો. તેણે કેથોડ કિરણો સાથે ઘન ધાતુના લક્ષ્યો પર બોમ્બમારો કર્યો. (બાર્કલા અને કેયીએ 1909 માં પહેલેથી જ બતાવ્યું હતું કે કોઈપણ નક્કર તત્વ, જ્યારે કેથોડ કિરણોના ઝડપી બીમ સાથે બોમ્બમારો કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે તત્વની લાક્ષણિકતા એક્સ-રે બહાર કાઢે છે.) મોસેલેએ ફોટોગ્રાફિક રેકોર્ડિંગ તકનીકનો ઉપયોગ કરીને લાક્ષણિકતા એક્સ-રેનું વિશ્લેષણ કર્યું હતું. તેમણે શોધ્યું કે લાક્ષણિક એક્સ-રે કિરણોત્સર્ગની તરંગલંબાઇ ધાતુના અણુ વજન (દળ) સાથે વધે છે અને બતાવ્યું કે આ એક્સ-રે રેડિયેશનની આવર્તનનું વર્ગમૂળ અમુક પૂર્ણાંકના સીધા પ્રમાણસર છે, જેને તેમણે પ્રતીક દ્વારા નિયુક્ત કર્યા છે. ઝેડ.

મોસેલીએ શોધી કાઢ્યું કે આ સંખ્યા અણુ સમૂહના મૂલ્ય કરતાં લગભગ અડધી છે. તેમણે તારણ કાઢ્યું કે આ સંખ્યા - તત્વની અણુ સંખ્યા - તેના અણુઓની મૂળભૂત મિલકત છે. તે આપેલ તત્વના અણુમાં પ્રોટોનની સંખ્યા સમાન હોવાનું બહાર આવ્યું. આમ, મોસેલે લાક્ષણિક એક્સ-રે રેડિયેશનની આવર્તનને ઉત્સર્જિત તત્વ (મોસેલીનો નિયમ) ના સીરીયલ નંબર સાથે સંબંધિત કરે છે. રાસાયણિક તત્વોના સામયિક કાયદાની સ્થાપના અને તત્વોની અણુ સંખ્યાના ભૌતિક અર્થને સ્થાપિત કરવા માટે આ કાયદો ખૂબ મહત્વનો હતો.

મોસેલીના સંશોધને તેમને તે સમયે સામયિક કોષ્ટકમાંથી અણુ નંબરો 43, 61 અને 75 સાથે ગુમ થયેલા ત્રણ તત્વોના અસ્તિત્વની આગાહી કરવાની મંજૂરી આપી. આ તત્વો પાછળથી શોધાયા અને તેને અનુક્રમે ટેકનેટિયમ, પ્રોમેથિયમ અને રેનિયમ નામ આપવામાં આવ્યું.

ન્યુક્લાઇડ પ્રતીકો. ન્યુક્લાઇડની સમૂહ સંખ્યાને સુપરસ્ક્રીપ્ટ તરીકે અને તત્વ પ્રતીકની ડાબી બાજુએ સબસ્ક્રિપ્ટ તરીકે અણુ નંબર સૂચવવાનો રિવાજ છે. ઉદાહરણ તરીકે, નોટેશન 1IC નો અર્થ એ છે કે આ કાર્બન ન્યુક્લાઇડ (અન્ય તમામ કાર્બન ન્યુક્લાઇડ્સની જેમ) નો અણુ ક્રમાંક 6 છે. આ વિશિષ્ટ ન્યુક્લાઇડનો સમૂહ ક્રમાંક 12 છે. અન્ય કાર્બન ન્યુક્લાઇડમાં 14C પ્રતીક છે કારણ કે તમામ કાર્બન ન્યુક્લાઇડ્સ પરમાણુ ક્રમાંક 6 ધરાવે છે. ઉલ્લેખિત ન્યુક્લાઇડ ઘણીવાર 14C અથવા કાર્બન-14ની જેમ જ લખવામાં આવે છે.

આઇસોટોપ્સ. આઇસોટોપ્સ એ વિવિધ ગુણધર્મોવાળા એક તત્વની અણુ જાતો છે. તેઓ તેમના ન્યુક્લિયસમાં ન્યુટ્રોનની સંખ્યામાં ભિન્ન છે. આમ, સમાન તત્વના આઇસોટોપ્સમાં સમાન અણુ સંખ્યા હોય છે પરંતુ સમૂહ સંખ્યાઓ અલગ હોય છે. કોષ્ટકમાં કોષ્ટક 1.1 કાર્બનના ત્રણ આઇસોટોપમાંથી દરેકના અણુઓના ન્યુક્લિયસમાં સમૂહ નંબર A, અણુ નંબર Z અને ન્યુટ્રોન N ની સંખ્યાના મૂલ્યો દર્શાવે છે.

કોષ્ટક 1.1. કાર્બન આઇસોટોપ્સ

તત્વોની આઇસોટોપિક સામગ્રી. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, દરેક તત્વ વિવિધ આઇસોટોપ્સનું મિશ્રણ છે. આવા મિશ્રણમાં દરેક આઇસોટોપની સામગ્રીને આઇસોટોપિક વિપુલતા કહેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સિલિકોન એવા સંયોજનોમાં જોવા મળે છે જે પ્રકૃતિમાં 92.28% 28Si, 4.67% 29Si અને 3.05% 30Si ની કુદરતી આઇસોટોપિક વિપુલતા સાથે જોવા મળે છે. મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે તત્વની કુલ આઇસોટોપિક વિપુલતા બરાબર 100% હોવી જોઈએ. આ દરેક આઇસોટોપની સંબંધિત આઇસોટોપિક સામગ્રી અનુક્રમે 0.9228, 0.0467 અને 0.0305 છે. આ સંખ્યાઓનો સરવાળો બરાબર 1.0000 છે.

અણુ સમૂહ એકમ (a.m.u.).હાલમાં, ન્યુક્લાઇડ X|C ના સમૂહને અણુ સમૂહ એકમ નક્કી કરવા માટેના ધોરણ તરીકે સ્વીકારવામાં આવે છે. આ ન્યુક્લાઇડને 12.0000 amu નો સમૂહ સોંપવામાં આવ્યો છે. આમ, અણુ દળનો એકમ તે ન્યુક્લાઇડના દળના બારમા ભાગ જેટલો છે. અણુ સમૂહ એકમનું સાચું મૂલ્ય 1.661 Yu-27 કિગ્રા છે. ત્રણ મૂળભૂત કણો કે જે અણુ બનાવે છે તે નીચેના સમૂહ ધરાવે છે:

પ્રોટોન માસ = 1.007277 amu ન્યુટ્રોન માસ = 1.008 665 amu ઇલેક્ટ્રોન માસ = 0.000 548 6 એ. e.m

આ મૂલ્યોનો ઉપયોગ કરીને, તમે દરેક વિશિષ્ટ ન્યુક્લાઇડના આઇસોટોપિક માસની ગણતરી કરી શકો છો. ઉદાહરણ તરીકે, ન્યુક્લાઇડ 3JCl નો આઇસોટોપિક સમૂહ એ 17 પ્રોટોન, 18 ન્યુટ્રોન અને 17 ઇલેક્ટ્રોનના સમૂહનો સરવાળો છે:

17(1.007277 amu) + 18(1.008665 amu) + + 17 (0.0005486 amu) = 35.289005 amu. e.m

જો કે, ચોક્કસ પ્રાયોગિક ડેટા સૂચવે છે કે 37C1 ના આઇસોટોપ સમૂહનું મૂલ્ય 34.968 85 a છે. amu. ગણતરી કરેલ અને પ્રાયોગિક રીતે મળેલ મૂલ્યો વચ્ચેની વિસંગતતા 0.32016 amu છે. તેને સામૂહિક ખામી કહેવાય છે; સામૂહિક ખામીનું કારણ સંપ્રદાયમાં સમજાવવામાં આવ્યું છે. 1.3.

અણુઓના મૂળભૂત ગુણધર્મોમાંનું એક તેમનું દળ છે. અણુનો સંપૂર્ણ (સાચો) સમૂહ- મૂલ્ય અત્યંત નાનું છે. સંતુલન પર અણુઓનું વજન કરવું અશક્ય છે કારણ કે આવા ચોક્કસ ભીંગડા અસ્તિત્વમાં નથી. તેમની જનતા ગણતરીઓનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરવામાં આવી હતી.

ઉદાહરણ તરીકે, એક હાઇડ્રોજન અણુનું દળ 0.000 000 000 000 000 000 000 001 663 ગ્રામ છે!યુરેનિયમ અણુનું દળ, સૌથી ભારે અણુઓમાંનું એક, આશરે 0.000 000 000 000 000 000 000 4 ગ્રામ છે.

યુરેનિયમ અણુનું ચોક્કસ દળ 3.952 ∙ 10−22 ગ્રામ છે, અને હાઇડ્રોજન અણુ, જે તમામ અણુઓમાં સૌથી હલકો છે, તે 1.673 ∙ 10−24 ગ્રામ છે.

નાની સંખ્યાઓ સાથે ગણતરીઓ કરવી અસુવિધાજનક છે. તેથી, અણુઓના સંપૂર્ણ સમૂહને બદલે, તેમના સંબંધિત સમૂહનો ઉપયોગ થાય છે.

સંબંધિત અણુ સમૂહ

કોઈપણ અણુના દળને બીજા અણુના સમૂહ સાથે સરખાવીને નક્કી કરી શકાય છે (તેમના દળનો ગુણોત્તર શોધો). તત્વોના સંબંધિત પરમાણુ સમૂહના નિર્ધારણથી, વિવિધ અણુઓનો ઉપયોગ સરખામણી તરીકે કરવામાં આવે છે. એક સમયે, હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન પરમાણુ સરખામણી માટે અનન્ય ધોરણો હતા.

સંબંધિત પરમાણુ સમૂહનો એકીકૃત સ્કેલ અને અણુ સમૂહનું નવું એકમ અપનાવવામાં આવ્યું ભૌતિકશાસ્ત્રીઓની આંતરરાષ્ટ્રીય કોંગ્રેસ (1960) અને રસાયણશાસ્ત્રીઓની આંતરરાષ્ટ્રીય કોંગ્રેસ (1961) દ્વારા એકીકૃત.

આજ સુધી, સરખામણી માટેનું ધોરણ છે કાર્બન અણુના દળનો 1/12.આ મૂલ્યને અણુ સમૂહ એકમ કહેવામાં આવે છે, સંક્ષિપ્ત a.u.m.

અણુ સમૂહ એકમ (અમુ) - કાર્બન અણુના 1/12 નું દળ

ચાલો સરખામણી કરીએ કે હાઇડ્રોજન અને યુરેનિયમ પરમાણુનું નિરપેક્ષ દળ કેટલા વખતથી અલગ પડે છે. 1 amu, આ કરવા માટે આપણે આ સંખ્યાઓને એક બીજા દ્વારા વિભાજીત કરીએ છીએ:

ગણતરીમાં મેળવેલ મૂલ્યો તત્વોના સંબંધિત અણુ સમૂહ છે - સંબંધિત 1/12 કાર્બન અણુનું દળ.

આમ, હાઇડ્રોજનનો સાપેક્ષ અણુ સમૂહ આશરે 1 છે, અને યુરેનિયમનો 238 છે.મહેરબાની કરીને નોંધ કરો કે સંબંધિત પરમાણુ સમૂહ પાસે કોઈ એકમ નથી, કારણ કે વિભાજન સંપૂર્ણ દળ (ગ્રામ) ના એકમોને રદ કરે છે.

D.I દ્વારા રાસાયણિક તત્વોના સામયિક કોષ્ટકમાં તમામ તત્વોના સાપેક્ષ અણુ સમૂહ દર્શાવેલ છે. મેન્ડેલીવ. સાપેક્ષ અણુ સમૂહ દર્શાવવા માટે વપરાતું પ્રતીક છે AR (અક્ષર r એ શબ્દ સંબંધી માટે સંક્ષેપ છે,જેનો અર્થ થાય છે સંબંધિત).

તત્વોના સંબંધિત અણુ સમૂહનો ઉપયોગ ઘણી ગણતરીઓમાં થાય છે.એક નિયમ તરીકે, સામયિક કોષ્ટકમાં આપેલ મૂલ્યો પૂર્ણ સંખ્યામાં ગોળાકાર હોય છે. નોંધ કરો કે સામયિક કોષ્ટકમાં તત્વો સાપેક્ષ અણુ સમૂહને વધારવાના ક્રમમાં ગોઠવાયેલા છે.

ઉદાહરણ તરીકે, સામયિક કોષ્ટકનો ઉપયોગ કરીને અમે સંખ્યાબંધ તત્વોના સંબંધિત અણુ સમૂહને નિર્ધારિત કરીએ છીએ:

Ar(O) = 16; Ar(Na) = 23; Ar(P) = 31.
ક્લોરિનનો સંબંધિત અણુ સમૂહ સામાન્ય રીતે 35.5 તરીકે લખવામાં આવે છે!
Ar(Cl) = 35.5

સાપેક્ષ અણુ દળ એ અણુઓના સંપૂર્ણ દળના પ્રમાણસર હોય છે
સંબંધિત અણુ સમૂહ નક્કી કરવા માટેનું ધોરણ કાર્બન અણુના દળના 1/12 છે
1 અમુ = 1.662 ∙ 10−24 ગ્રામ
સાપેક્ષ અણુ સમૂહને Ar દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે
ગણતરીઓ માટે, ક્લોરિનના અપવાદ સિવાય, સંબંધિત અણુ સમૂહના મૂલ્યો પૂર્ણ સંખ્યાઓ પર ગોળાકાર હોય છે, જેના માટે Ar = 35.5
સાપેક્ષ અણુ દળમાં માપનના કોઈ એકમો નથી

હાલમાં, અણુ સમૂહ એકમ કાર્બન 12 C ના સૌથી સામાન્ય આઇસોટોપના તટસ્થ અણુના દળના 1/12 બરાબર છે, તેથી વ્યાખ્યા પ્રમાણે આ આઇસોટોપનો અણુ સમૂહ બરાબર 12 છે. અણુ સમૂહ વચ્ચેનો તફાવત આઇસોટોપ અને તેની સમૂહ સંખ્યાને અધિક માસ (સામાન્ય રીતે MeV માં દર્શાવવામાં આવે છે) કહેવાય છે. તે હકારાત્મક અથવા નકારાત્મક હોઈ શકે છે; તેની ઘટનાનું કારણ પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની સંખ્યા પર ન્યુક્લીની બંધનકર્તા ઊર્જાની બિનરેખીય અવલંબન તેમજ પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનના સમૂહમાં તફાવત છે.

સામૂહિક સંખ્યા પર આઇસોટોપના અણુ સમૂહની અવલંબન નીચે મુજબ છે: અધિક માસ હાઇડ્રોજન -1 માટે સકારાત્મક છે, વધતા જથ્થાની સંખ્યા સાથે તે ઘટે છે અને આયર્ન -56 માટે લઘુત્તમ સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી તે નકારાત્મક બને છે, પછી તે શરૂ થાય છે. વધે છે અને ભારે ન્યુક્લાઇડ્સ માટે હકારાત્મક મૂલ્યો સુધી વધે છે. આ એ હકીકતને અનુરૂપ છે કે આયર્ન કરતાં ભારે ન્યુક્લીનું વિભાજન ઊર્જા મુક્ત કરે છે, જ્યારે પ્રકાશ ન્યુક્લીના વિભાજનને ઊર્જાની જરૂર પડે છે. તેનાથી વિપરિત, આયર્ન કરતાં હળવા ન્યુક્લીનું ફ્યુઝન ઊર્જા મુક્ત કરે છે, જ્યારે આયર્ન કરતાં ભારે તત્વોના મિશ્રણને વધારાની ઊર્જાની જરૂર પડે છે.

વાર્તા

1960 ના દાયકા સુધી, અણુ સમૂહને વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યો હતો જેથી ન્યુક્લાઇડ ઓક્સિજન-16 નો અણુ સમૂહ 16 (ઓક્સિજન સ્કેલ) હતો. જો કે, પ્રાકૃતિક ઓક્સિજનમાં ઓક્સિજન-17 અને ઓક્સિજન-18નો ગુણોત્તર, જેનો ઉપયોગ અણુ સમૂહની ગણતરીમાં પણ થતો હતો, પરિણામે અણુ સમૂહના બે અલગ-અલગ કોષ્ટકો આવ્યા. રસાયણશાસ્ત્રીઓએ એ હકીકત પર આધારિત સ્કેલનો ઉપયોગ કર્યો કે ઓક્સિજન આઇસોટોપના કુદરતી મિશ્રણનો અણુ સમૂહ 16 હશે, જ્યારે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ ઓક્સિજનના સૌથી સામાન્ય આઇસોટોપ (જેમાં આઠ પ્રોટોન અને આઠ ન્યુટ્રોન છે) ના અણુ સમૂહને સમાન સંખ્યા 16 સોંપી. ).

લિંક્સ

વિકિમીડિયા ફાઉન્ડેશન.

2010.

અન્ય શબ્દકોશોમાં "અણુ સમૂહ" શું છે તે જુઓ: અણુનું દળ, અણુ દળના એકમોમાં વ્યક્ત થાય છે. અણુ સમૂહ એ કણોના સમૂહના સરવાળા કરતા ઓછો છે જે અણુ (પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન, ઇલેક્ટ્રોન) બનાવે છે જે તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ઊર્જા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે (જુઓ, ઉદાહરણ તરીકે, માસ ડિફેક્ટ) ...

મોટા જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ અણુ સમૂહ એ રાસાયણિક તત્વના અણુનું દળ છે, જે અણુ સમૂહ એકમો (a.m.u.) માં વ્યક્ત થાય છે. 1 અમુ માટે અણુ સમૂહ 12 સાથે કાર્બન આઇસોટોપના સમૂહનો 1/12 સ્વીકારવામાં આવે છે 1 amu = 1.6605655 10 27 kg. અણુ સમૂહમાં તમામ પ્રોટોનના દળનો સમાવેશ થાય છે અને...

પરમાણુ ઊર્જા શરતોઅણુ સમૂહ - એક તત્વના અણુઓનો સમૂહ છે, જે અણુ સમૂહ એકમોમાં વ્યક્ત થાય છે. આઇસોટોપ 12C ના 12 ગ્રામ જેટલા અણુઓ ધરાવે છે તે તત્વનો સમૂહ. સામાન્ય રસાયણશાસ્ત્ર: પાઠ્યપુસ્તક / A. V. Zholnin ...

રાસાયણિક શરતોઅણુ સમૂહ - પરિમાણહીન જથ્થો. અણુ રસાયણનું A. m. અણુ એકમોમાં વ્યક્ત તત્વ (જુઓ) ...

મોટા પોલિટેકનિક જ્ઞાનકોશ - (અપ્રચલિત શબ્દ અણુ વજન), અણુના સમૂહનું સંબંધિત મૂલ્ય, અણુ સમૂહ એકમો (a.m.u.) માં દર્શાવવામાં આવ્યું છે. A.m. એ સામૂહિક ખામી દીઠ ઘટક અણુઓના સમૂહના સરવાળા કરતા ઓછો છે. એ.એમ.ને ડી.આઈ. મેન્ડેલીવ દ્વારા લેવામાં આવ્યો હતો. તત્વની લાક્ષણિકતા જ્યારે... ...

પરમાણુ ઊર્જા શરતોભૌતિક જ્ઞાનકોશ - - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ અને પાવર એન્જિનિયરિંગનો અંગ્રેજી-રશિયન શબ્દકોશ, મોસ્કો, 1999] ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગના વિષયો, મૂળભૂત ખ્યાલો EN એટોમિક વેઇટ ...

ટેકનિકલ અનુવાદકની માર્ગદર્શિકા અણુનું દળ, અણુ દળના એકમોમાં વ્યક્ત થાય છે. આઇસોટોપ્સનું મિશ્રણ ધરાવતા રાસાયણિક તત્વના અણુ દળને આઇસોટોપ્સના અણુ સમૂહનું સરેરાશ મૂલ્ય માનવામાં આવે છે, તેમની ટકાવારી સામગ્રીને ધ્યાનમાં રાખીને (આ મૂલ્ય સામયિકમાં આપવામાં આવે છે... ...

આ જથ્થાની વિભાવનામાં અણુઓની વિભાવનામાં ફેરફારોને અનુરૂપ લાંબા ગાળાના ફેરફારો થયા છે. ડાલ્ટનની થિયરી (1803) મુજબ, સમાન રાસાયણિક તત્વના તમામ અણુઓ સમાન છે અને તેનું અણુ દળ સમાન સંખ્યા છે ... ... કોલિયર્સ એનસાયક્લોપીડિયા

પરમાણુ ઊર્જા શરતો- santykinė atominė masė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Cheminio elemento vidutinės masės ir nuklido ¹²C atomo masės 1/12 dalies dalmuo. atitikmenys: engl. અણુ સમૂહ; અણુ વજન; સંબંધિત અણુ સમૂહ વોક. એટોમાસી…

પરમાણુ ઊર્જા શરતો- santykinė atominė masė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Vidutinės elemento atomų masės ir 1/12 nuklido ¹²C atomo masės dalmuo. atitikmenys: engl. અણુ સમૂહ; અણુ વજન; સંબંધિત અણુ સમૂહ વોક. Atommasse, f;…… Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas