પદાર્થોના સંબંધિત અણુ અને પરમાણુ સમૂહ. પદાર્થના દાઢ સમૂહનું નિર્ધારણ

અણુ-પરમાણુ વિજ્ઞાન

સૌથી નાના અવિભાજ્ય કણો તરીકે અણુઓનો વિચાર પ્રાચીન ગ્રીસમાં ઉદ્ભવ્યો હતો. આધુનિક અણુ-પરમાણુ વિજ્ઞાનનો પાયો સૌપ્રથમ એમ.વી. દ્વારા ઘડવામાં આવ્યો હતો. લોમોનોસોવ (1748), પરંતુ તેમના વિચારો, ખાનગી પત્રમાં નિર્ધારિત, મોટાભાગના વૈજ્ઞાનિકો માટે અજાણ હતા. તેથી, આધુનિક અણુ-પરમાણુ વિજ્ઞાનના સ્થાપક અંગ્રેજ વૈજ્ઞાનિક જે. ડાલ્ટનને ગણવામાં આવે છે, જેમણે (1803-1807) તેની મુખ્ય ધારણાઓ ઘડી હતી.

1. દરેક તત્વ ખૂબ જ નાના કણો - અણુઓ ધરાવે છે.

2. એક તત્વના તમામ અણુઓ સમાન છે.

3. વિવિધ તત્વોના અણુઓ અલગ-અલગ દળ ધરાવે છે અને અલગ-અલગ ગુણધર્મો ધરાવે છે.

4. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે એક તત્વના પરમાણુ અન્ય તત્વોના પરમાણુમાં પરિવર્તિત થતા નથી.

5. રાસાયણિક સંયોજનો બે કે તેથી વધુ તત્વોના અણુઓના સંયોજનથી બને છે.

6. આપેલ સંયોજનમાં, વિવિધ તત્વોના અણુઓની સંબંધિત માત્રા હંમેશા સ્થિર હોય છે.

આ ધારણાઓ શરૂઆતમાં પરોક્ષ રીતે સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક કાયદાના સમૂહ દ્વારા સાબિત થયા હતા. સ્ટોચીયોમેટ્રી -રસાયણશાસ્ત્રનો એક ભાગ જે રાસાયણિક પરિવર્તન દરમિયાન પદાર્થોની રચના અને તેના ફેરફારોનો અભ્યાસ કરે છે. આ શબ્દ ગ્રીક શબ્દો "stoechion" - તત્વ અને "મેટ્રોન" - માપ પરથી આવ્યો છે. સ્ટોઇકિયોમેટ્રીના નિયમોમાં સમૂહના સંરક્ષણના નિયમો, રચનાની સ્થિરતા, બહુવિધ ગુણોત્તર, વોલ્યુમ ગુણોત્તર, એવોગાડ્રોનો કાયદો અને સમકક્ષનો કાયદો શામેલ છે.

1.3. Stoichiometric કાયદા

સ્ટોઇકિયોમેટ્રીના કાયદાઓને AMU ના ઘટકો ગણવામાં આવે છે. આ કાયદાઓના આધારે, રાસાયણિક સૂત્રો, રાસાયણિક સમીકરણો અને વેલેન્સીની વિભાવના રજૂ કરવામાં આવી હતી.

સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક કાયદાઓની સ્થાપનાથી રાસાયણિક તત્વોના અણુઓને સખત રીતે વ્યાખ્યાયિત સમૂહ સોંપવાનું શક્ય બન્યું. અણુઓનો સમૂહ અત્યંત નાનો છે. આમ, હાઇડ્રોજન અણુનું દળ 1.67∙10 -27 kg, ઓક્સિજન - 26.60∙10 -27 kg, કાર્બન - 19.93∙10 -27 kg છે. વિવિધ ગણતરીઓ માટે આવી સંખ્યાઓનો ઉપયોગ કરવો ખૂબ જ અસુવિધાજનક છે. તેથી, 1961 થી, કાર્બન આઇસોટોપના દળના 1/12 12 સે - અણુ સમૂહ એકમ (a.m.u.).પહેલાં, તેને કાર્બન એકમ (cu) કહેવામાં આવતું હતું, પરંતુ હવે આ નામની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી.

માસ a.m.u. 1.66 છે. 10 -27 કિગ્રાઅથવા 1.66. 10-24 વર્ષ

તત્વનો સંબંધિત અણુ સમૂહ (અર) કાર્બન આઇસોટોપ 12 C ના અણુના સંપૂર્ણ દળના 1/12 અને અણુના સંપૂર્ણ દળના ગુણોત્તરને કહેવામાં આવે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, એ આરદર્શાવે છે કે આપેલ તત્વના પરમાણુનું દળ 12 C ના અણુના દળના 1/12 કરતા કેટલી વખત ભારે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સંપૂર્ણ સંખ્યા પર ગોળાકાર ઓક્સિજનનું A r મૂલ્ય 16 છે; આનો અર્થ એ છે કે એક ઓક્સિજન અણુનું દળ 12 C અણુના દળના 1/12 કરતા 16 ગણું વધારે છે.

D.I દ્વારા રાસાયણિક તત્વોના સામયિક કોષ્ટકમાં તત્વોના સંબંધિત અણુ સમૂહ (Ar) આપવામાં આવ્યા છે. મેન્ડેલીવ.

સંબંધિત પરમાણુ વજન (શ્રી)પદાર્થને તેના પરમાણુના સમૂહ કહેવામાં આવે છે, જે અમુમાં વ્યક્ત થાય છે તે પદાર્થના પરમાણુ બનાવે છે અને તે પદાર્થના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણતરી કરવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સલ્ફ્યુરિક એસિડ H 2 SO 4 નું સાપેક્ષ પરમાણુ વજન બે હાઇડ્રોજન અણુઓ (1∙2 = 2), એક સલ્ફર અણુ (32) ના અણુ સમૂહ અને ચાર ઓક્સિજન અણુઓના અણુ સમૂહથી બનેલું છે. (4∙16 = 64). તે 98 ની બરાબર છે.

આનો અર્થ એ છે કે સલ્ફ્યુરિક એસિડના પરમાણુનું દળ 12 C અણુના દળના 1/12 કરતા 98 ગણું વધારે છે.

સાપેક્ષ અણુ અને પરમાણુ સમૂહ સાપેક્ષ માત્રા છે અને તેથી પરિમાણહીન છે.

વિશ્વભરના રસાયણશાસ્ત્રીઓ સરળ અને જટિલ પદાર્થોની રચનાને રાસાયણિક સૂત્રોના સ્વરૂપમાં ખૂબ જ સુંદર અને સંક્ષિપ્તમાં પ્રતિબિંબિત કરે છે. રાસાયણિક સૂત્રો એ શબ્દોના એનાલોગ છે જે અક્ષરોનો ઉપયોગ કરીને લખવામાં આવે છે - રાસાયણિક તત્વોના પ્રતીકો.

ચાલો, રાસાયણિક પ્રતીકોનો ઉપયોગ કરીને, પૃથ્વી પરના સૌથી સામાન્ય પદાર્થ - પાણીની રચનાને વ્યક્ત કરીએ. પાણીના અણુમાં બે હાઇડ્રોજન અણુ અને એક ઓક્સિજન અણુ હોય છે. હવે ચાલો આ વાક્યને રાસાયણિક ચિહ્નો (હાઈડ્રોજન - H અને ઓક્સિજન - O) નો ઉપયોગ કરીને રાસાયણિક સૂત્રમાં અનુવાદિત કરીએ. અમે સૂચકાંકોનો ઉપયોગ કરીને સૂત્રમાં અણુઓની સંખ્યા લખીએ છીએ - રાસાયણિક પ્રતીકની નીચે જમણી બાજુએ સ્થિત સંખ્યાઓ (ઇન્ડેક્સ 1 ઓક્સિજન માટે લખાયેલ નથી): H 2 0 ("એશ-ટુ-ઓ" વાંચો).

સરળ પદાર્થો હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજનના સૂત્રો, જેના પરમાણુઓ બે સરખા અણુઓ ધરાવે છે, તે નીચે પ્રમાણે લખેલા છે: H 2 (વાંચો “એશ-ટુ”) અને 0 2 (વાંચો “ઓ-ટુ”) (ફિગ. 26).

ચોખા. 26.
પરમાણુઓના નમૂનાઓ અને ઓક્સિજન, હાઇડ્રોજન અને પાણીના સૂત્રો

પરમાણુઓની સંખ્યાને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે, ગુણાંકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જે રાસાયણિક સૂત્રો પહેલા લખેલા હોય છે: ઉદાહરણ તરીકે, એન્ટ્રી 2CO 2 (વાંચો "ટુ-સી-ઓ-ટુ") નો અર્થ છે કાર્બન ડાયોક્સાઇડના બે અણુઓ, જેમાંના દરેકમાં એક કાર્બન હોય છે. અણુ અને બે ઓક્સિજન અણુ.

રાસાયણિક તત્વના મુક્ત અણુઓની સંખ્યા દર્શાવતી વખતે ગુણાંક સમાન રીતે લખવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, આપણે અભિવ્યક્તિ લખવાની જરૂર છે: પાંચ આયર્ન અણુ અને સાત ઓક્સિજન અણુ. આ નીચે પ્રમાણે કરવામાં આવે છે: 5Fe અને 7O.

પરમાણુઓના કદ અને તેથી પણ વધુ અણુઓ એટલા નાના છે કે તે શ્રેષ્ઠ ઓપ્ટિકલ માઇક્રોસ્કોપમાં પણ જોઈ શકાતા નથી, જે 5-6 હજાર વખતનું વિસ્તરણ પૂરું પાડે છે. તેઓ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપમાં પણ જોઈ શકતા નથી, જે 40 હજાર વખતનું વિસ્તરણ પ્રદાન કરે છે. સ્વાભાવિક રીતે, પરમાણુઓ અને અણુઓનું નગણ્ય કદ તેમના નગણ્ય સમૂહને અનુરૂપ છે. વિજ્ઞાનીઓએ ગણતરી કરી છે, ઉદાહરણ તરીકે, હાઇડ્રોજન અણુનું દળ 0.000 000 000 000 000 000 000 001 674 ગ્રામ છે, જેને 1.674 10 -24 ગ્રામ તરીકે દર્શાવી શકાય છે, ઓક્સિજન અણુનું દળ 0000000000000000 છે. 000 026 667 ગ્રામ , અથવા 2.6667 10 -23 ગ્રામ, કાર્બન અણુનું દળ 1.993 10 -23 ગ્રામ છે, અને પાણીના અણુનું દળ 3.002 10 -23 ગ્રામ છે.

ચાલો ગણતરી કરીએ કે ઓક્સિજન પરમાણુનું દળ હાઇડ્રોજન પરમાણુના દળ કરતા કેટલા ગણું વધારે છે, જે સૌથી હળવા તત્વ છે:

એ જ રીતે, કાર્બન અણુનું દળ હાઇડ્રોજન અણુના દળ કરતાં 12 ગણું વધારે છે:

ચોખા. 27. કાર્બન અણુનું દળ 12 હાઇડ્રોજન અણુના દળ જેટલું છે

પાણીના પરમાણુનું દળ હાઇડ્રોજન અણુના દળ કરતાં 18 ગણું વધારે છે (ફિગ. 28). આ મૂલ્યો દર્શાવે છે કે આપેલ રાસાયણિક તત્વના પરમાણુનું દળ હાઇડ્રોજન અણુના દળ કરતાં કેટલી વાર વધારે છે, એટલે કે તે સાપેક્ષ છે.

ચોખા. 27. પાણીના અણુનું દળ 18 હાઇડ્રોજન અણુના દળ જેટલું છે

હાલમાં, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ અને રસાયણશાસ્ત્રીઓનો અભિપ્રાય છે કે તત્વનું સાપેક્ષ અણુ દળ એ એક મૂલ્ય છે જે દર્શાવે છે કે તેના પરમાણુનું દળ કાર્બન અણુના 1/12 દળ કરતાં કેટલી વખત વધારે છે. સાપેક્ષ અણુ સમૂહને Ar દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે, જ્યાં r એ અંગ્રેજી શબ્દ સંબંધીનો પ્રારંભિક અક્ષર છે, જેનો અર્થ થાય છે "સંબંધિત". ઉદાહરણ તરીકે, A r (0) = 16, A r (C) = 12, A r (H) = 1.

દરેક રાસાયણિક તત્વનું પોતાનું સંબંધિત અણુ સમૂહ મૂલ્ય (ફિગ. 29) હોય છે. રાસાયણિક તત્વોના સંબંધિત પરમાણુ સમૂહના મૂલ્યો ડીઆઈ મેન્ડેલીવના કોષ્ટકમાં દર્શાવવામાં આવ્યા છે.

ચોખા. 29.
દરેક તત્વનું પોતાનું સંબંધિત અણુ સમૂહ મૂલ્ય હોય છે

એ જ રીતે, પદાર્થનું સાપેક્ષ પરમાણુ વજન M r દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે M r (H 2 0) = 18.

તત્વ A r નો સાપેક્ષ અણુ દળ અને પદાર્થ M r ના સાપેક્ષ પરમાણુ સમૂહ એવા જથ્થાઓ છે કે જેમાં માપનના એકમો નથી.

પદાર્થના સાપેક્ષ પરમાણુ સમૂહને શોધવા માટે, તેના પરમાણુના દળને હાઇડ્રોજન અણુના દળ દ્વારા વિભાજિત કરવું જરૂરી નથી. તમારે ફક્ત અણુઓની સંખ્યાને ધ્યાનમાં લેતા, પદાર્થની રચના કરતા તત્વોના સંબંધિત અણુ સમૂહને ઉમેરવાની જરૂર છે, ઉદાહરણ તરીકે:

રાસાયણિક સૂત્રમાં પદાર્થ વિશે મહત્વપૂર્ણ માહિતી હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સૂત્ર C0 2 નીચેની માહિતી દર્શાવે છે:

ચાલો કાર્બન ડાયોક્સાઇડ CO 2 માં કાર્બન અને ઓક્સિજન તત્વોના સમૂહ અપૂર્ણાંકની ગણતરી કરીએ.

મુખ્ય શબ્દો અને શબ્દસમૂહો

1. રાસાયણિક સૂત્ર.
2. સૂચકાંકો અને ગુણાંક.
3. સંબંધિત અણુ સમૂહ (A r).
4. સાપેક્ષ પરમાણુ વજન (શ્રી).
5. પદાર્થમાં તત્વનો સમૂહ અપૂર્ણાંક.

કમ્પ્યુટર સાથે કામ કરવું

1. ઇલેક્ટ્રોનિક એપ્લિકેશનનો સંદર્ભ લો. પાઠ સામગ્રીનો અભ્યાસ કરો અને સોંપેલ કાર્યો પૂર્ણ કરો.
2. ઈન્ટરનેટ પર એવા ઈમેલ એડ્રેસ શોધો જે વધારાના સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપી શકે જે ફકરામાં કીવર્ડ્સ અને શબ્દસમૂહોની સામગ્રી દર્શાવે છે. નવો પાઠ તૈયાર કરવામાં શિક્ષકને તમારી મદદ આપો - આગલા ફકરાના મુખ્ય શબ્દો અને શબ્દસમૂહો પર અહેવાલ બનાવો.

પ્રશ્નો અને કાર્યો

1. એન્ટ્રીઓનો અર્થ શું છે: 3H; 2H 2 O; 5O2?
2. સુક્રોઝનું સૂત્ર લખો જો તમને ખબર હોય કે તેના પરમાણુમાં બાર કાર્બન અણુ, બાવીસ હાઇડ્રોજન અણુ અને અગિયાર ઓક્સિજન પરમાણુ છે.
3. આકૃતિ 2 નો ઉપયોગ કરીને, પદાર્થોના સૂત્રો લખો અને તેમના સંબંધિત પરમાણુ વજનની ગણતરી કરો.
4. રાસાયણિક તત્વ ઓક્સિજનના અસ્તિત્વનું કયું સ્વરૂપ નીચેની દરેક એન્ટ્રીઓને અનુરૂપ છે: 3O; 5O2; 4CO2?
5. તત્વના સાપેક્ષ પરમાણુ દળ અને પદાર્થના સાપેક્ષ પરમાણુ સમૂહમાં માપનના એકમો કેમ નથી?
6. SO 2 અને SO 3 એવા કયા પદાર્થોના સૂત્રમાં સલ્ફરનો સમૂહ અપૂર્ણાંક વધારે છે? ગણતરીઓ સાથે તમારા જવાબની પુષ્ટિ કરો.
7. નાઈટ્રિક એસિડ HNO 3 માં તત્વોના સમૂહ અપૂર્ણાંકની ગણતરી કરો.
8. કાર્બન ડાયોક્સાઇડ C0 2 નું વર્ણન કરવાના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને ગ્લુકોઝ C 6 H 12 0 6 નું સંપૂર્ણ વર્ણન આપો.

વાયુયુક્ત અવસ્થામાં પદાર્થોના પરમાણુ સમૂહને નિર્ધારિત કરવાની સૌથી મહત્વપૂર્ણ પદ્ધતિ એવોગાડ્રોના કાયદા પર આધારિત છે. પરંતુ આ પદ્ધતિ વિશે વાત કરતા પહેલા, તે કહેવું જોઈએ કે પરમાણુ અને અણુ સમૂહ કયા એકમોમાં વ્યક્ત થાય છે.

પરમાણુ દળની ગણતરી કરતી વખતે, શરૂઆતમાં સૌથી હળવા તત્વ તરીકે હાઇડ્રોજન અણુના દળને દળના એકમ તરીકે લેવામાં આવ્યો હતો, અને અન્ય તત્વોના અણુઓના દળની ગણતરી તેના સંબંધમાં કરવામાં આવી હતી. પરંતુ મોટાભાગના તત્વોના અણુ સમૂહ તેમના ઓક્સિજન સંયોજનોની રચનાના આધારે નક્કી કરવામાં આવતા હોવાથી, ગણતરીઓ વાસ્તવમાં ઓક્સિજનના અણુ સમૂહના સંબંધમાં કરવામાં આવી હતી, જે 16 જેટલી ગણવામાં આવતી હતી; ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજનના અણુ સમૂહ વચ્ચેનો ગુણોત્તર સમાન હોવાનું માનવામાં આવતું હતું. ત્યારબાદ, વધુ સચોટ માપન દર્શાવે છે કે આ ગુણોત્તર અથવા બરાબર છે. ઓક્સિજનના અણુ સમૂહમાં ફેરફાર મોટા ભાગના તત્વોના અણુ સમૂહમાં પરિવર્તન લાવે છે. તેથી, 1.0079 ની બરાબર હાઇડ્રોજનના અણુ સમૂહને લઈને, ઓક્સિજનના અણુ સમૂહને 16 પર છોડવાનો નિર્ણય લેવામાં આવ્યો.

આમ, પરમાણુ દળના એકમને ઓક્સિજન પરમાણુના સમૂહનો ભાગ માનવામાં આવ્યો હતો, જેને ઓક્સિજન એકમ કહેવામાં આવતું હતું. કુદરતી ઓક્સિજન આઇસોટોપ્સના અણુઓના સરેરાશ સમૂહને દર્શાવે છે. અણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર માટે, આવા એકમ અસ્વીકાર્ય હોવાનું બહાર આવ્યું છે, અને વિજ્ઞાનની આ શાખામાં, ઓક્સિજન પરમાણુના સમૂહનો ભાગ અણુ સમૂહના એકમ તરીકે સ્વીકારવામાં આવ્યો હતો. પરિણામે, અણુ સમૂહના બે ભીંગડા આકાર લે છે - રાસાયણિક અને ભૌતિક. બે અણુ સમૂહ ભીંગડાની હાજરીએ મોટી અસુવિધા ઊભી કરી.

1961 માં, સંબંધિત અણુ સમૂહનો એકીકૃત સ્કેલ અપનાવવામાં આવ્યો, જે કાર્બન આઇસોટોપના અણુના દળના ભાગ પર આધારિત છે, જેને અણુ સમૂહ એકમ કહેવામાં આવે છે. આને અનુરૂપ, હાલમાં કોઈ તત્વનો સંબંધિત અણુ સમૂહ (પરમાણુ દળ તરીકે સંક્ષિપ્ત) એ તેના અણુના દળ અને અણુના સમૂહના ભાગનો ગુણોત્તર છે. આધુનિક સ્કેલ પર, ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજનના સંબંધિત અણુ સમૂહ અનુક્રમે 15.9994 અને 1.00794 છે.

એ જ રીતે, સાદા અથવા જટિલ પદાર્થનું સાપેક્ષ પરમાણુ વજન (પરમાણુ વજન તરીકે સંક્ષિપ્ત) એ તેના પરમાણુના દળ અને દળના ભાગનો ગુણોત્તર છે. કોઈપણ પરમાણુનું દળ તેના ઘટક અણુઓના સમૂહના સરવાળા જેટલું હોવાથી, સંબંધિત પરમાણુ દળ અનુરૂપ સાપેક્ષ પરમાણુ સમૂહના સરવાળા જેટલું હોય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, પાણીનું પરમાણુ વજન, જેના પરમાણુમાં બે હાઇડ્રોજન અણુ અને એક ઓક્સિજન અણુ હોય છે, તે બરાબર છે: .(તાજેતર સુધી, "પરમાણુ સમૂહ" અને "મોલેક્યુલર વજન" શબ્દોને બદલે, "અણુ વજન" શબ્દો " અને "મોલેક્યુલર વેઇટ" નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.)

દળ અને જથ્થાના એકમો સાથે, રસાયણશાસ્ત્રમાં છછુંદર ("મોલ" તરીકે સંક્ષિપ્ત) તરીકે ઓળખાતા પદાર્થના જથ્થાના એકમનો પણ ઉપયોગ થાય છે.

મોલ - કાર્બનના આઇસોટોપમાં જેટલા અણુઓ હોય છે તેટલા પરમાણુઓ, અણુઓ, આયનો, ઇલેક્ટ્રોન અથવા અન્ય માળખાકીય એકમો ધરાવતા પદાર્થનો જથ્થો.

"મોલ" ની વિભાવનાનો ઉપયોગ કરતી વખતે, દરેક ચોક્કસ કેસમાં તે ચોક્કસ રીતે સૂચવવા માટે જરૂરી છે કે કયા માળખાકીય એકમોનો અર્થ છે. ઉદાહરણ તરીકે, વ્યક્તિએ H અણુઓના મોલ્સ, પરમાણુઓના મોલ્સ અને આયનોના મોલ્સ વચ્ચે તફાવત કરવો જોઈએ.

હાલમાં, પદાર્થના એક છછુંદરમાં સમાવિષ્ટ માળખાકીય એકમોની સંખ્યા (એવોગાડ્રોનો સ્થિરાંક) ખૂબ જ ચોકસાઈ સાથે નિર્ધારિત કરવામાં આવી છે. વ્યવહારિક ગણતરીમાં તે બરાબર લેવામાં આવે છે.

પદાર્થના દળ m અને તેના જથ્થાના ગુણોત્તરને પદાર્થનું દાળ દળ કહેવામાં આવે છે.

મોલર માસ સામાન્ય રીતે g/mol માં વ્યક્ત થાય છે. કોઈપણ પદાર્થના એક છછુંદરમાં સમાન સંખ્યામાં માળખાકીય એકમો હોય છે, તેથી પદાર્થનો દાઢ સમૂહ (g/mol) અનુરૂપ માળખાકીય એકમના સમૂહના પ્રમાણમાં હોય છે, એટલે કે, પદાર્થના સંબંધિત પરમાણુ (અથવા અણુ) સમૂહ ( મોટન)

જ્યાં K એ પ્રમાણસરતા ગુણાંક છે, જે તમામ પદાર્થો માટે સમાન છે.

તે જોવાનું સરળ છે કે K=1. હકીકતમાં, કાર્બન આઇસોટોપ માટે Motn = 12, અને દાઢ સમૂહ (વિભાવના "મોલ" ની વ્યાખ્યા દ્વારા) 12 g/mol છે. પરિણામે, M (g/mol) અને Motn ના આંકડાકીય મૂલ્યો એકરૂપ થાય છે, જેનો અર્થ K = 1 થાય છે. તે અનુસરે છે કે પદાર્થનો દાઢ દળ, જે છછુંદર દીઠ ગ્રામમાં વ્યક્ત થાય છે, તે તેના સંબંધિત પરમાણુ (પરમાણુ) સમૂહ જેટલું જ સંખ્યાત્મક મૂલ્ય ધરાવે છે. આમ, અણુ હાઇડ્રોજનનું દાઢ દળ 1.0079 g/mol છે, મોલેક્યુલર હાઇડ્રોજન 2.0158 g/mol છે, અને મોલેક્યુલર ઓક્સિજન 31.9988 g/mol છે.

એવોગાડ્રોના કાયદા અનુસાર, કોઈપણ ગેસના સમાન સંખ્યામાં પરમાણુઓ સમાન પરિસ્થિતિઓમાં સમાન વોલ્યુમ ધરાવે છે. બીજી બાજુ, કોઈપણ પદાર્થના 1 મોલમાં (વ્યાખ્યા પ્રમાણે) સમાન સંખ્યામાં કણો હોય છે. તે અનુસરે છે કે ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણ પર, વાયુ અવસ્થામાં કોઈપણ પદાર્થનો 1 મોલ સમાન વોલ્યુમ ધરાવે છે.

સામાન્ય સ્થિતિમાં, એટલે કે સામાન્ય વાતાવરણીય દબાણ અથવા) અને તાપમાનમાં ગેસનો એક છછુંદર કેટલું વોલ્યુમ ધરાવે છે તેની ગણતરી કરવી મુશ્કેલ નથી. ઉદાહરણ તરીકે, તે પ્રાયોગિક રીતે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે સામાન્ય સ્થિતિમાં 1 લિટર ઓક્સિજનનો સમૂહ 1.43 ગ્રામ છે. પરિણામે, સમાન પરિસ્થિતિઓમાં ઓક્સિજનના એક છછુંદર (32 ગ્રામ) દ્વારા કબજે કરેલ વોલ્યુમ 32:1.43 = 22.4 લિટર હશે. હાઇડ્રોજન, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વગેરેના એક મોલના જથ્થાની ગણતરી કરીને આપણે સમાન સંખ્યા મેળવીએ છીએ.

પદાર્થ દ્વારા કબજે કરેલ જથ્થા અને તેના જથ્થાના ગુણોત્તરને પદાર્થનું દાઢ વોલ્યુમ કહેવામાં આવે છે. ઉપરોક્તમાંથી નીચે મુજબ, સામાન્ય સ્થિતિમાં કોઈપણ ગેસનું દાઢનું પ્રમાણ 22.4 l/mol છે.

§ 1 પદાર્થના સમૂહને શું બનાવે છે

કોઈપણ શરીરમાં માસ હોય છે. ચાલો શરીર લઈએ જેમ કે, ઉદાહરણ તરીકે, સફરજનની થેલી. આ શરીરમાં માસ છે. તેનો સમૂહ બેગમાં દરેક સફરજનના સમૂહનો સરવાળો હશે. ચોખાની થેલીનું પોતાનું દળ પણ હોય છે, જે બધા ચોખાના દાણાના સમૂહને ઉમેરીને નક્કી કરવામાં આવે છે, જો કે તે ખૂબ જ નાના અને હળવા હોય છે.

બધા શરીર પદાર્થોથી બનેલા છે. શરીરનો સમૂહ તેના ઘટક પદાર્થોના સમૂહથી બનેલો છે. પદાર્થો, બદલામાં, કણો, પરમાણુઓ અથવા અણુઓ ધરાવે છે, તેથી, પદાર્થના કણોમાં પણ સમૂહ હોય છે.

§ 2 અણુ સમૂહ એકમ

જો આપણે સૌથી હળવા હાઇડ્રોજન અણુના દળને ગ્રામમાં વ્યક્ત કરીએ, તો આગળના કામ માટે આપણને ખૂબ જ મુશ્કેલ સંખ્યા મળે છે.

1.66 ∙10-24 ગ્રામ.

ઓક્સિજન અણુનું દળ આશરે સોળ ગણું વધારે છે અને તેનું પ્રમાણ 2.66∙10-23 ગ્રામ છે, કાર્બન અણુનું દળ 1.99∙10-23 ગ્રામ છે. અણુનું દળ ma દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે.

આવી સંખ્યાઓ સાથે ગણતરીઓ કરવી અસુવિધાજનક છે.

અણુ (અને પરમાણુ) સમૂહને માપવા માટે, અણુ સમૂહ એકમ (a.m.u.) નો ઉપયોગ થાય છે.

અણુ સમૂહ એકમ કાર્બન અણુના દળના 1/12 છે.

આ કિસ્સામાં, હાઇડ્રોજન અણુનું દળ 1 amu જેટલું હશે, ઓક્સિજન અણુનું દળ 16 amu હશે, અને કાર્બન અણુનું દળ 12 amu હશે.

લાંબા સમય સુધી, રસાયણશાસ્ત્રીઓને સહેજ પણ ખ્યાલ ન હતો કે કોઈપણ તત્વના એક અણુનું વજન આપણા માટે પરિચિત અને અનુકૂળ છે (ગ્રામ, કિલોગ્રામ, વગેરે) સમૂહના એકમોમાં કેટલું છે.

તેથી, શરૂઆતમાં અણુ સમૂહ નક્કી કરવાનું કાર્ય બદલાઈ ગયું.

કેટલાક તત્વોના પરમાણુ અન્ય કરતા કેટલા વખત ભારે છે તે નક્કી કરવાનો પ્રયાસ કરવામાં આવ્યો છે. આમ, વૈજ્ઞાનિકોએ એક તત્વના અણુના દળને બીજા તત્વના અણુના દળ સાથે સરખાવવાનો પ્રયત્ન કર્યો.

આ સમસ્યાનો ઉકેલ પણ મોટી મુશ્કેલીઓથી ભરપૂર હતો, અને સૌથી ઉપર ધોરણની પસંદગી સાથે, એટલે કે, રાસાયણિક તત્વ કે જેની સામે અન્ય તત્વોના અણુ સમૂહની તુલના કરવી જોઈએ.

§ 3 સંબંધિત અણુ સમૂહ

19મી સદીના વૈજ્ઞાનિકોએ પદાર્થોની રચના નક્કી કરવાના પ્રાયોગિક ડેટાના આધારે આ સમસ્યાનું નિરાકરણ કર્યું. સૌથી હળવા અણુ, હાઇડ્રોજન અણુ, પ્રમાણભૂત તરીકે લેવામાં આવ્યા હતા. પ્રાયોગિક રીતે, એવું જાણવા મળ્યું કે ઓક્સિજન પરમાણુ હાઇડ્રોજન અણુ કરતા 16 ગણો ભારે છે, એટલે કે તેનું સાપેક્ષ દળ (હાઇડ્રોજન અણુના દળને સાપેક્ષ) 16 છે.

તેઓ આ જથ્થાને Ar અક્ષરો સાથે દર્શાવવા માટે સંમત થયા (ઇન્ડેક્સ "r" અંગ્રેજી શબ્દ "રિલેટિવ" ના પ્રારંભિક અક્ષરમાંથી છે). આમ, રાસાયણિક તત્વોના સંબંધિત અણુ સમૂહનું રેકોર્ડિંગ આના જેવું હોવું જોઈએ: હાઇડ્રોજનનો સંબંધિત અણુ સમૂહ 1 છે, ઓક્સિજનનો સંબંધિત અણુ સમૂહ 16 છે, કાર્બનનો સંબંધિત અણુ સમૂહ 12 છે.

સાપેક્ષ પરમાણુ દળ બતાવે છે કે એક રાસાયણિક તત્વના અણુનું દળ પ્રમાણભૂત એવા અણુના દળ કરતાં કેટલી વાર વધારે છે, તેથી આ મૂલ્યનું કોઈ પરિમાણ નથી.

પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, શરૂઆતમાં અણુ સમૂહના મૂલ્યો હાઇડ્રોજન અણુના સમૂહના સંબંધમાં નક્કી કરવામાં આવ્યા હતા. પાછળથી, અણુ સમૂહ નક્કી કરવા માટેનું ધોરણ કાર્બન અણુના દળના 1/12 (કાર્બન અણુ હાઇડ્રોજન અણુ કરતાં 12 ગણું ભારે હોય છે) બની ગયું.

તત્વ (Ar) નો સાપેક્ષ અણુ દળ એ રાસાયણિક તત્વના અણુના દળના 1/12 કાર્બન અણુના સમૂહનો ગુણોત્તર છે.

રાસાયણિક તત્વોના અણુ સમૂહના મૂલ્યો D.I દ્વારા રાસાયણિક તત્વોના સામયિક કોષ્ટકમાં આપવામાં આવ્યા છે. મેન્ડેલીવ. સામયિક કોષ્ટક પર એક નજર નાખો અને તેના કોઈપણ કોષને જુઓ, ઉદાહરણ તરીકે, નંબર 8.

નીચેની લાઇનમાં રાસાયણિક ચિહ્ન અને નામ હેઠળ, રાસાયણિક તત્વના અણુ સમૂહનું મૂલ્ય સૂચવવામાં આવે છે: ઓક્સિજનનો સંબંધિત અણુ સમૂહ 15.9994 છે. મહેરબાની કરીને નોંધ કરો: લગભગ તમામ રાસાયણિક તત્વોના સંબંધિત અણુ સમૂહમાં અપૂર્ણાંક મૂલ્યો હોય છે. આનું કારણ આઇસોટોપ્સનું અસ્તિત્વ છે. ચાલો હું તમને યાદ કરાવું કે આઇસોટોપ્સ એ સમાન રાસાયણિક તત્વના અણુઓ છે જે દળમાં થોડો અલગ છે.

શાળામાં, ગણતરીઓ સામાન્ય રીતે સંબંધિત પરમાણુ સમૂહનો ઉપયોગ કરે છે, જે પૂર્ણ સંખ્યામાં ગોળાકાર હોય છે. પરંતુ કેટલાક કિસ્સાઓમાં, અપૂર્ણાંક મૂલ્યોનો ઉપયોગ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે: ક્લોરિનનું સંબંધિત અણુ સમૂહ 35.5 છે.

§ 4 સંબંધિત પરમાણુ વજન

પરમાણુનું દળ અણુઓના સમૂહથી બનેલું છે.

પદાર્થનું સાપેક્ષ પરમાણુ દળ એ એક સંખ્યા છે જે દર્શાવે છે કે આ પદાર્થના પરમાણુનું દળ કાર્બન અણુના દળના 1/12 કરતા કેટલા ગણું વધારે છે.

સંબંધિત પરમાણુ વજન નિયુક્ત છે - શ્રી

પદાર્થોના સાપેક્ષ પરમાણુ વજનની ગણતરી પદાર્થોની રચનાને દર્શાવતા રાસાયણિક સૂત્રોનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. સાપેક્ષ પરમાણુ સમૂહ શોધવા માટે, જથ્થાત્મક રચનાને ધ્યાનમાં લઈને, એટલે કે, દરેક તત્વના પરમાણુઓની સંખ્યાને ધ્યાનમાં લેતા, પદાર્થના પરમાણુ બનાવતા તત્વોના સંબંધિત અણુ સમૂહના મૂલ્યોનો સરવાળો કરવો જરૂરી છે. (રાસાયણિક સૂત્રોમાં તે સૂચકાંકોનો ઉપયોગ કરીને દર્શાવવામાં આવે છે). ઉદાહરણ તરીકે, H2O સૂત્ર સાથે પાણીનું સાપેક્ષ પરમાણુ વજન બે સંબંધિત મૂલ્યોના સરવાળા જેટલું છે

હાઇડ્રોજનનો અણુ સમૂહ અને ઓક્સિજનના સંબંધિત અણુ સમૂહનું એક મૂલ્ય:

H2SO4 ફોર્મ્યુલા ધરાવતા સલ્ફ્યુરિક એસિડનું સાપેક્ષ પરમાણુ વજન સરવાળો બરાબર છે

હાઇડ્રોજનના સંબંધિત અણુ સમૂહના બે મૂલ્યો, સલ્ફરના સંબંધિત અણુ સમૂહનું એક મૂલ્ય અને ઓક્સિજનના સંબંધિત અણુ સમૂહના ચાર મૂલ્યો: .

સાપેક્ષ પરમાણુ વજન એ પરિમાણહીન જથ્થો છે. તે પરમાણુના સાચા સમૂહ સાથે મૂંઝવણમાં ન આવવી જોઈએ, જે અણુ સમૂહ એકમોમાં વ્યક્ત થાય છે.

વપરાયેલ સાહિત્યની સૂચિ:

1. નથી. કુઝનેત્સોવા. રસાયણશાસ્ત્ર. 8 મી ગ્રેડ. સામાન્ય શિક્ષણ સંસ્થાઓ માટે પાઠયપુસ્તક. – એમ. વેન્ટાના-ગ્રાફ, 2012.

વપરાયેલ છબીઓ:

અણુ સમૂહનું આંતરરાષ્ટ્રીય એકમ 12C આઇસોટોપના સમૂહના 1/12 જેટલું છે, જે કુદરતી કાર્બનનું મુખ્ય આઇસોટોપ છે.

1 અમુ = 1/12 મીટર (12C) = 1.66057 10-24 ગ્રામ

સાપેક્ષ અણુ દળ (Ar) એ તત્વના અણુના સરેરાશ દળના ગુણોત્તર (પ્રકૃતિમાં આઇસોટોપ્સની ટકાવારી ધ્યાનમાં લેતા) 12C અણુના સમૂહના 1/12 જેટલા ગુણોત્તર સમાન પરિમાણહીન જથ્થો છે.

અણુ (m) નું સરેરાશ નિરપેક્ષ દળ અમુના સાપેક્ષ અણુ દળના બરાબર છે.

(એમજી) = 24.312 1.66057 10-24 = 4.037 10-23 ગ્રામ

રિલેટિવ મોલેક્યુલર માસ (Mr) એ એક પરિમાણહીન જથ્થો છે જે દર્શાવે છે કે આપેલ પદાર્થના પરમાણુનું દળ 12C કાર્બન અણુના દળના 1/12 કરતા કેટલી વખત વધારે છે.

Mg = mg/ (1/12 ma(12C))

mr એ આપેલ પદાર્થના પરમાણુનું દળ છે;

ma(12C) એ 12C કાર્બન અણુનું દળ છે.

Mg = Σ Ar(e). સૂચકાંકોને ધ્યાનમાં લેતા, પદાર્થનો સાપેક્ષ પરમાણુ સમૂહ તમામ તત્વોના સંબંધિત પરમાણુ સમૂહના સરવાળા જેટલો હોય છે.

Mg(B2O3) = 2 Ar(B) + 3 Ar(O) = 2 11 + 3 16 = 70

Mg(KAl(SO4)2) = 1 Ar(K) + 1 Ar(Al) + 1 2 Ar(S) + 2 4 Ar(O) =

1 39 + 1 27 + 1 2 32 + 2 4 16 = 258

પરમાણુનું સંપૂર્ણ દળ અમુના સાપેક્ષ પરમાણુ સમૂહના બરાબર છે. પદાર્થોના સામાન્ય નમૂનાઓમાં અણુઓ અને પરમાણુઓની સંખ્યા ખૂબ મોટી છે, તેથી, જ્યારે પદાર્થની માત્રાને લાક્ષણિકતા આપવામાં આવે છે, ત્યારે માપનનું એક વિશેષ એકમ વપરાય છે - છછુંદર.

પદાર્થની માત્રા, મોલ. એટલે ચોક્કસ સંખ્યામાં માળખાકીય તત્વો (પરમાણુઓ, અણુઓ, આયનો). ν દ્વારા સૂચિત, મોલ્સમાં માપવામાં આવે છે. છછુંદર એ પદાર્થનો જથ્થો છે જેમાં 12 ગ્રામ કાર્બનમાં જેટલા અણુઓ હોય છે તેટલા કણો હોય છે. એવોગાડ્રો ડાયક્વેરેગ્ના નંબર (NA). કોઈપણ પદાર્થના 1 મોલમાં કણોની સંખ્યા સમાન હોય છે અને તે 6.02 1023 જેટલી હોય છે. (એવોગાડ્રોના સ્થિરાંકમાં મોલ-1નું પરિમાણ હોય છે).

6.4 ગ્રામ સલ્ફરમાં કેટલા પરમાણુઓ છે? સલ્ફરનું મોલેક્યુલર વજન 32 ગ્રામ/મોલ છે. અમે 6.4 ગ્રામ સલ્ફરમાં પદાર્થના g/mol ની માત્રા નક્કી કરીએ છીએ:

ν(s) = m(s) / M(s) = 6.4 g/32 g/mol = 0.2 mol

ચાલો એવોગાડ્રોના સતત NA નો ઉપયોગ કરીને માળખાકીય એકમો (અણુઓ) ની સંખ્યા નક્કી કરીએ

N(s) = ν(s) NA = 0.2 6.02 1023 = 1.2 1023

મોલર માસ પદાર્થના 1 મોલનું દળ દર્શાવે છે (એમ સૂચવવામાં આવે છે).

પદાર્થનો દાઢ દળ પદાર્થના દળના ગુણોત્તર અને પદાર્થના અનુરૂપ જથ્થાના ગુણોત્તર જેટલો હોય છે.

પદાર્થનો દાઢ દળ સંખ્યાત્મક રીતે તેના સંબંધિત પરમાણુ સમૂહ જેટલો હોય છે, જો કે, પ્રથમ જથ્થામાં જી/મોલ પરિમાણ હોય છે અને બીજો પરિમાણહીન હોય છે.

M = NA m(1 અણુ) = NA Mg 1 a.m.u. = (NA 1 amu) Mg = Mg

આનો અર્થ એ છે કે જો ચોક્કસ પરમાણુનું દળ ઉદાહરણ તરીકે, 80 amu છે. (SO3), પછી પરમાણુઓના એક મોલનું દળ 80 ગ્રામ જેટલું છે એવોગાડ્રોનો સ્થિર ગુણાંક એ એક પ્રમાણભૂત ગુણાંક છે જે પરમાણુ સંબંધોથી દાઢમાં સંક્રમણની ખાતરી કરે છે. પરમાણુઓ સંબંધિત તમામ નિવેદનો મોલ્સ માટે માન્ય રહે છે (જો જરૂરી હોય તો, અમુના g દ્વારા બદલાવ સાથે). , સોડિયમના બે મોલ ક્લોરિનના એક મોલ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

સ્ટોઇકિયોમેટ્રી. પદાર્થોના સમૂહના સંરક્ષણનો કાયદો. પરમાણુ બંધારણના પદાર્થોની રચનાની સ્થિરતાનો કાયદો. એવોગાડ્રોનો કાયદો અને તેના પરિણામો.

સ્ટોઇકિયોમેટ્રી(માંથી જૂની ગ્રીકστοιχειον "તત્વ" + μετρειν "માપ") - વિભાગ રસાયણશાસ્ત્રમાં રીએજન્ટના ગુણોત્તર વિશે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ.

તમને સૈદ્ધાંતિક રીતે જરૂરી વોલ્યુમોની ગણતરી કરવાની મંજૂરી આપે છે રીએજન્ટ.

રચનાની સ્થિરતાનો કાયદો 1799 માં ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિક લુઈસ જીએન પ્રોસ્ટેઉ દ્વારા શોધાયું હતું અને તે ઘડવામાં આવ્યું છે:

કોઈપણ શુદ્ધ પદાર્થની પ્રકૃતિમાં તેનું સ્થાન અને ઉદ્યોગમાં ઉત્પાદનની પદ્ધતિને ધ્યાનમાં લીધા વિના, તેની સતત ગુણાત્મક અને માત્રાત્મક રચના હોય છે.

ઉદાહરણ તરીકે: H 2 O a) ગુણાત્મક રચના - તત્વો H અને O

b) જથ્થાત્મક રચના - બે હાઇડ્રોજન અણુ H, એક ઓક્સિજન અણુ O.

પાણી મેળવી શકાય છે:

1. 2H 2 + O 2 = 2H 2 O - સંયોજનની પ્રતિક્રિયા.

2. Cu(OH) 2 t°C H 2 O + CuO – વિઘટન પ્રતિક્રિયા.

3. HCl + NaOH = H 2 O + NaCl – તટસ્થતા પ્રતિક્રિયા.

રચનાની સ્થિરતાના કાયદાનો અર્થ:

· કાયદાના આધારે, "રાસાયણિક સંયોજન" અને "પદાર્થોના મિશ્રણ" ની વિભાવનાઓને અલગ પાડવામાં આવી હતી.

કાયદાના આધારે, વિવિધ વ્યવહારુ ગણતરીઓ કરી શકાય છે.

પદાર્થના સમૂહના સંરક્ષણનો કાયદોએમ.વી. દ્વારા શોધાઈ હતી. 1748 માં લોમોનોસોવ અને ઘડવામાં આવ્યું છે.