રાસાયણિક તત્વોનો સાપેક્ષ અણુ સમૂહ. આઇસોટોપ્સ અને આઇસોબાર્સના અણુઓમાં પ્રાથમિક કણોની સંખ્યાનું નિર્ધારણ

અણુ સમૂહબધા પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન અને ઈલેક્ટ્રોનના સમૂહનો સરવાળો છે જે અણુ અથવા પરમાણુ બનાવે છે. પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની તુલનામાં, ઇલેક્ટ્રોનનો સમૂહ ખૂબ જ નાનો છે, તેથી તેને ગણતરીમાં ધ્યાનમાં લેવામાં આવતો નથી. જો કે આ ઔપચારિક દૃષ્ટિકોણથી ખોટું છે, તે ઘણી વાર છે આ શબ્દતત્વના તમામ આઇસોટોપ્સના સરેરાશ અણુ સમૂહને દર્શાવવા માટે વપરાય છે. તે ખરેખર સાપેક્ષ છે અણુ સમૂહ, પણ કહેવાય છે અણુ વજનતત્વ અણુ વજન એ પ્રકૃતિમાં જોવા મળતા તત્વના તમામ આઇસોટોપ્સના અણુ સમૂહની સરેરાશ છે. રસાયણશાસ્ત્રીઓએ તેમનું કાર્ય કરતી વખતે આ બે પ્રકારના અણુ સમૂહ વચ્ચે તફાવત કરવો આવશ્યક છે - એક અયોગ્ય અણુ સમૂહ મૂલ્ય, ઉદાહરણ તરીકે, પ્રતિક્રિયાના ઉપજ માટે ખોટા પરિણામમાં પરિણમી શકે છે.

પગલાં

તત્વોના સામયિક કોષ્ટકમાંથી અણુ સમૂહ શોધો

અણુ સમૂહ કેવી રીતે લખાય છે તે જાણો.અણુ સમૂહ, એટલે કે આપેલ અણુ અથવા પરમાણુનું દળ, પ્રમાણભૂત SI એકમો - ગ્રામ, કિલોગ્રામ, વગેરેમાં વ્યક્ત કરી શકાય છે. જો કે, કારણ કે આ એકમોમાં દર્શાવવામાં આવેલ પરમાણુ દળ અત્યંત નાનું છે, તે ઘણી વખત એકીકૃત અણુ સમૂહ એકમોમાં અથવા ટૂંકમાં અમુમાં લખવામાં આવે છે. - અણુ સમૂહ એકમો. એક અણુ દળ એકમ પ્રમાણભૂત આઇસોટોપ કાર્બન-12 ના દળના 1/12 બરાબર છે.

• અણુ દ્રવ્ય એકમ દળને લાક્ષણિકતા આપે છે એક છછુંદર આ તત્વનીગ્રામ માં. આ મૂલ્ય વ્યવહારિક ગણતરીઓમાં ખૂબ જ ઉપયોગી છે, કારણ કે તેનો ઉપયોગ સમૂહને સરળતાથી કન્વર્ટ કરવા માટે કરી શકાય છે આપેલ જથ્થોમોલ્સમાં આપેલ પદાર્થના અણુઓ અથવા પરમાણુઓ, અને ઊલટું.

1. માં અણુ સમૂહ શોધો સામયિક કોષ્ટકમેન્ડેલીવ.બહુમતીમાં પ્રમાણભૂત કોષ્ટકોમેન્ડેલીવ દરેક તત્વના અણુ સમૂહ (અણુ વજન) ધરાવે છે. સામાન્ય રીતે, તેઓ રાસાયણિક તત્વનું પ્રતિનિધિત્વ કરતા અક્ષરોની નીચે, તત્વ કોષના તળિયે સંખ્યા તરીકે સૂચિબદ્ધ હોય છે. સામાન્ય રીતે આ પૂર્ણ સંખ્યા નથી, પરંતુ દશાંશ અપૂર્ણાંક છે.

   યાદ રાખો કે સામયિક કોષ્ટક તત્વોના સરેરાશ અણુ સમૂહ આપે છે.અગાઉ નોંધ્યું તેમ, સામયિક કોષ્ટકમાં દરેક તત્વ માટે આપવામાં આવેલ સંબંધિત અણુ દળ એ અણુના તમામ સમસ્થાનિકોના દળની સરેરાશ છે. આ સરેરાશ મૂલ્ય ઘણા વ્યવહારુ હેતુઓ માટે મૂલ્યવાન છે: ઉદાહરણ તરીકે, તેનો ઉપયોગ અનેક અણુઓ ધરાવતા પરમાણુઓના દાઢ સમૂહની ગણતરીમાં થાય છે. જો કે, જ્યારે તમે વ્યક્તિગત અણુઓ સાથે કામ કરી રહ્યા હોવ, ત્યારે આ મૂલ્ય સામાન્ય રીતે પૂરતું નથી.

   • સરેરાશ અણુ સમૂહ કેટલાંક આઇસોટોપ્સની સરેરાશ હોવાથી, સામયિક કોષ્ટકમાં દર્શાવેલ મૂલ્ય નથી ચોક્કસકોઈપણ એક અણુના અણુ સમૂહનું મૂલ્ય.
   • વ્યક્તિગત અણુઓના અણુ સમૂહની ગણતરી એક અણુમાં પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની ચોક્કસ સંખ્યાને ધ્યાનમાં રાખીને કરવી જોઈએ.

   વ્યક્તિગત અણુના અણુ સમૂહની ગણતરી

   1. આપેલ તત્વ અથવા તેના આઇસોટોપની અણુ સંખ્યા શોધો.અણુ સંખ્યા એ તત્વના અણુઓમાં પ્રોટોનની સંખ્યા છે અને ક્યારેય બદલાતી નથી. ઉદાહરણ તરીકે, બધા હાઇડ્રોજન અણુઓ, અને માત્રતેમની પાસે એક પ્રોટોન છે. સોડિયમની અણુ સંખ્યા 11 છે કારણ કે તેના ન્યુક્લિયસમાં અગિયાર પ્રોટોન છે, જ્યારે ઓક્સિજનનો અણુ નંબર આઠ છે કારણ કે તેના ન્યુક્લિયસમાં આઠ પ્રોટોન છે. તમે સામયિક કોષ્ટકમાં કોઈપણ તત્વની અણુ સંખ્યા શોધી શકો છો - તેના લગભગ તમામ પ્રમાણભૂત સંસ્કરણોમાં, આ સંખ્યા ઉપર દર્શાવેલ છે પત્ર હોદ્દોરાસાયણિક તત્વ. અણુ સંખ્યા હંમેશા હકારાત્મક પૂર્ણાંક હોય છે.

      • ધારો કે આપણને કાર્બન અણુમાં રસ છે. કાર્બન અણુમાં હંમેશા છ પ્રોટોન હોય છે, તેથી આપણે જાણીએ છીએ કે તેનો અણુ નંબર 6 છે. વધુમાં, આપણે જોઈએ છીએ કે સામયિક કોષ્ટકમાં, કાર્બન (C) સાથેના કોષની ટોચ પર "6" નંબર છે, જે દર્શાવે છે કે અણુ કાર્બન નંબર છ છે.
      • નોંધ કરો કે તત્વની અણુ સંખ્યા સામયિક કોષ્ટકમાં તેના સંબંધિત અણુ સમૂહ સાથે વિશિષ્ટ રીતે સંબંધિત નથી. જો કે, ખાસ કરીને કોષ્ટકની ટોચ પરના તત્વો માટે, એવું દેખાઈ શકે છે કે તત્વનું અણુ દળ તેના કરતા બમણું છે. અણુ સંખ્યા, તે ક્યારેય અણુ સંખ્યાને બે વડે ગુણાકાર કરીને ગણવામાં આવતી નથી.

   2. ન્યુક્લિયસમાં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા શોધો.ન્યુટ્રોનની સંખ્યા બદલાઈ શકે છે વિવિધ અણુઓસમાન તત્વ. જ્યારે સમાન તત્વના બે પરમાણુમાં સમાન સંખ્યામાં પ્રોટોન હોય છે વિવિધ માત્રામાંન્યુટ્રોન, તેઓ આ તત્વના જુદા જુદા આઇસોટોપ છે. પ્રોટોનની સંખ્યાથી વિપરીત, જે ક્યારેય બદલાતી નથી, આપેલ તત્વના અણુઓમાં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા ઘણી વખત બદલાઈ શકે છે, તેથી તત્વનો સરેરાશ અણુ સમૂહ દશાંશ અપૂર્ણાંક તરીકે લખવામાં આવે છે, જેનું મૂલ્ય બે સંલગ્ન પૂર્ણ સંખ્યાઓ વચ્ચે હોય છે.

      પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની સંખ્યા ઉમેરો.આ આ અણુનું અણુ દળ હશે. ન્યુક્લિયસની આસપાસના ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાને અવગણો - તેમનો કુલ સમૂહ અત્યંત નાનો છે, તેથી તમારી ગણતરીઓ પર તેમની વર્ચ્યુઅલ રીતે કોઈ અસર થતી નથી.

   તત્વના સંબંધિત અણુ સમૂહ (અણુ વજન) ની ગણતરી

   1. નમૂનામાં કયા આઇસોટોપ્સ હાજર છે તે નક્કી કરો.રસાયણશાસ્ત્રીઓ ઘણીવાર માં આઇસોટોપ્સનો ગુણોત્તર નક્કી કરે છે ચોક્કસ નમૂનામાસ સ્પેક્ટ્રોમીટર નામના વિશિષ્ટ સાધનનો ઉપયોગ કરીને. જો કે, તાલીમમાં, આ ડેટા તમને વૈજ્ઞાનિક સાહિત્યમાંથી લેવામાં આવેલા મૂલ્યોના રૂપમાં સોંપણીઓ, પરીક્ષણો અને તેથી વધુ પ્રદાન કરવામાં આવશે.

      • અમારા કિસ્સામાં, ચાલો કહીએ કે અમે બે આઇસોટોપ સાથે કામ કરી રહ્યા છીએ: કાર્બન -12 અને કાર્બન -13.

   2. નમૂનામાં દરેક આઇસોટોપની સંબંધિત વિપુલતા નક્કી કરો.દરેક તત્વ માટે, અલગ અલગ આઇસોટોપ્સમાં જોવા મળે છે વિવિધ ગુણોત્તર. આ ગુણોત્તર લગભગ હંમેશા ટકાવારી તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે. કેટલાક આઇસોટોપ્સ ખૂબ જ સામાન્ય હોય છે, જ્યારે અન્ય ખૂબ જ દુર્લભ હોય છે-ક્યારેક એટલા દુર્લભ હોય છે કે તેમને શોધવા મુશ્કેલ હોય છે. આ મૂલ્યો માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરી શકાય છે અથવા સંદર્ભ પુસ્તકમાં મળી શકે છે.

      • ચાલો ધારીએ કે કાર્બન -12 ની સાંદ્રતા 99% છે અને કાર્બન -13 1% છે. અન્ય કાર્બન આઇસોટોપ્સ ખરેખરઅસ્તિત્વમાં છે, પરંતુ એટલી ઓછી માત્રામાં કે આ કિસ્સામાંતેમની ઉપેક્ષા કરી શકાય છે.

   3. નમૂનામાં તેની સાંદ્રતા દ્વારા દરેક આઇસોટોપના અણુ સમૂહને ગુણાકાર કરો.દરેક આઇસોટોપના અણુ સમૂહને તેની ટકાવારી વિપુલતા દ્વારા ગુણાકાર કરો (દશાંશ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે). વ્યાજને માં રૂપાંતરિત કરવા દશાંશ, ફક્ત તેમને 100 વડે વિભાજીત કરો. પરિણામી સાંદ્રતા હંમેશા 1 સુધી ઉમેરવી જોઈએ.

      • અમારા નમૂનામાં કાર્બન-12 અને કાર્બન-13 છે. જો કાર્બન-12 નમૂનાના 99% બનાવે છે અને કાર્બન-13 1% બનાવે છે, તો પછી 12 (કાર્બન-12નું અણુ દળ) 0.99 વડે અને 13 (કાર્બન-13નું અણુ દળ) ને 0.01 વડે ગુણાકાર કરો.
      • સંદર્ભ પુસ્તકો ચોક્કસ તત્વના તમામ આઇસોટોપ્સના જાણીતા જથ્થાના આધારે ટકાવારી આપે છે. મોટાભાગના રસાયણશાસ્ત્રના પાઠ્યપુસ્તકોમાં પુસ્તકના અંતે કોષ્ટકમાં આ માહિતી હોય છે. જે નમૂનાનો અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે તેના માટે, સમૂહ સ્પેક્ટ્રોમીટરનો ઉપયોગ કરીને આઇસોટોપ્સની સંબંધિત સાંદ્રતા પણ નક્કી કરી શકાય છે.

   4. પરિણામો ઉમેરો.પાછલા પગલામાં તમને મળેલા ગુણાકાર પરિણામોનો સરવાળો કરો. આ કામગીરીના પરિણામે, તમને તમારા તત્વના સંબંધિત અણુ સમૂહ મળશે - પ્રશ્નમાં રહેલા તત્વના આઇસોટોપ્સના અણુ સમૂહનું સરેરાશ મૂલ્ય. જ્યારે આપેલ તત્વના ચોક્કસ આઇસોટોપને બદલે સમગ્ર તત્વને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે, ત્યારે આ મૂલ્યનો ઉપયોગ થાય છે.

      • અમારા ઉદાહરણમાં, કાર્બન-12 માટે 12 x 0.99 = 11.88, અને કાર્બન-13 માટે 13 x 0.01 = 0.13. અમારા કિસ્સામાં સંબંધિત અણુ સમૂહ 11.88 + 0.13 = છે 12,01 .
   • કેટલાક આઇસોટોપ્સ અન્ય કરતા ઓછા સ્થિર હોય છે: તેઓ ન્યુક્લિયસમાં ઓછા પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન ધરાવતા તત્વોના અણુઓમાં ક્ષીણ થાય છે, જે બનાવેલા કણોને મુક્ત કરે છે. અણુ બીજક. આવા આઇસોટોપને કિરણોત્સર્ગી કહેવામાં આવે છે.

પાઠ સામગ્રીમાંથી તમે શીખી શકશો કે કેટલાકના અણુઓ રાસાયણિક તત્વોસમૂહમાં અન્ય રાસાયણિક તત્વોના અણુઓથી અલગ છે. શિક્ષક તમને કહેશે કે કેવી રીતે રસાયણશાસ્ત્રીઓએ અણુઓના દળને માપ્યા જે એટલા નાના છે કે તમે તેને અણુઓની મદદથી પણ જોઈ શકતા નથી. ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ.

વિષય: પ્રારંભિક રાસાયણિક વિચારો

પાઠ: રાસાયણિક તત્વોનો સંબંધિત અણુ સમૂહ

19મી સદીની શરૂઆતમાં. (રોબર્ટ બોયલના કામના 150 વર્ષ પછી), અંગ્રેજી વૈજ્ઞાનિક જ્હોન ડાલ્ટને રાસાયણિક તત્વોના અણુઓના સમૂહને નક્કી કરવા માટેની એક પદ્ધતિનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો. ચાલો આ પદ્ધતિના સારને ધ્યાનમાં લઈએ.

ડાલ્ટને એક મોડેલનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો જે મુજબ એક પરમાણુ જટિલ પદાર્થવિવિધ રાસાયણિક તત્વોના માત્ર એક અણુનો સમાવેશ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેઓ માનતા હતા કે પાણીના અણુમાં 1 હાઇડ્રોજન અણુ અને 1 ઓક્સિજન અણુ હોય છે. ડાલ્ટનના મતે, સાદા પદાર્થોમાં પણ રાસાયણિક તત્વનો માત્ર એક અણુ હોય છે. તે. ઓક્સિજન પરમાણુમાં એક ઓક્સિજન અણુ હોવું આવશ્યક છે.

અને પછી, જાણીને સામૂહિક અપૂર્ણાંકપદાર્થમાંના તત્વો, તે નક્કી કરવું સરળ છે કે એક તત્વના અણુનું દળ બીજા તત્વના અણુના દળથી કેટલી વાર અલગ છે. આમ, ડાલ્ટન માનતા હતા કે પદાર્થમાં તત્વનો સમૂહ અપૂર્ણાંક તેના અણુના દળ દ્વારા નક્કી થાય છે.

તે જાણીતું છે કે મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડમાં મેગ્નેશિયમનો સમૂહ અપૂર્ણાંક 60% છે, અને ઓક્સિજનનો સમૂહ અપૂર્ણાંક 40% છે. ડાલ્ટનના તર્કના માર્ગને અનુસરીને, આપણે કહી શકીએ કે મેગ્નેશિયમ અણુનું દળ વધુ માસઓક્સિજન અણુ 1.5 ગણો (60/40=1.5):

વૈજ્ઞાનિકે નોંધ્યું કે હાઇડ્રોજન અણુનું દળ સૌથી નાનું છે, કારણ કે એવો કોઈ જટિલ પદાર્થ નથી કે જેમાં હાઈડ્રોજનનો સમૂહ અપૂર્ણાંક અન્ય તત્વના સમૂહ અપૂર્ણાંક કરતાં વધારે હોય. તેથી, તેમણે તત્વોના અણુઓના સમૂહને હાઇડ્રોજન અણુના સમૂહ સાથે સરખાવવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો. અને આ રીતે તેણે રાસાયણિક તત્વોના સાપેક્ષ (હાઈડ્રોજન અણુના સાપેક્ષ) અણુ સમૂહના પ્રથમ મૂલ્યોની ગણતરી કરી.

હાઇડ્રોજનના અણુ સમૂહને એકતા તરીકે લેવામાં આવ્યો હતો. અને અર્થ સંબંધિત સમૂહસલ્ફર 17 ની બરાબર નીકળ્યું. પરંતુ પ્રાપ્ત થયેલ તમામ મૂલ્યો કાં તો અંદાજિત અથવા ખોટા હતા, કારણ કે તે સમયની પ્રાયોગિક તકનીક સંપૂર્ણથી દૂર હતી અને પદાર્થની રચના વિશે ડાલ્ટનની ધારણા ખોટી હતી.

1807 - 1817 માં સ્વીડિશ રસાયણશાસ્ત્રી જોન્સ જેકોબ બર્ઝેલિયસે તત્વોના સંબંધિત પરમાણુ સમૂહને સ્પષ્ટ કરવા માટે વ્યાપક સંશોધન હાથ ધર્યા હતા. તે આધુનિક પરિણામોની નજીકના પરિણામો મેળવવામાં સફળ રહ્યો.

નોંધપાત્ર રીતે પાછળથી કામબર્ઝેલિયસે રાસાયણિક તત્વોના અણુઓના સમૂહને કાર્બન અણુના દળના 1/12 (ફિગ. 2) સાથે સરખાવવાનું શરૂ કર્યું.

ચોખા. 1. રાસાયણિક તત્વના સંબંધિત અણુ સમૂહની ગણતરી કરવા માટેનું મોડેલ

રાસાયણિક તત્વનો સાપેક્ષ અણુ દળ બતાવે છે કે રાસાયણિક તત્વના અણુનું દળ કાર્બન અણુના દળ કરતા 1/12 જેટલું વધારે છે.

સાપેક્ષ પરમાણુ સમૂહને A r દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે; તેમાં માપનના કોઈ એકમો નથી, કારણ કે તે અણુઓના સમૂહનો ગુણોત્તર દર્શાવે છે.

ઉદાહરણ તરીકે: A r (S) = 32, i.e. સલ્ફરનો અણુ કાર્બન અણુના 1/12 માસ કરતા 32 ગણો ભારે હોય છે.

સંપૂર્ણ સમૂહકાર્બન અણુનો 1/12 એ એક સંદર્ભ એકમ છે, જેનું મૂલ્ય ઉચ્ચ ચોકસાઈ સાથે ગણવામાં આવે છે અને તે 1.66 * 10 -24 ગ્રામ અથવા 1.66 * 10 -27 કિગ્રા છે. આ સંદર્ભ સમૂહ કહેવામાં આવે છે અણુ એકમસમૂહ (a.e.m.)

રાસાયણિક તત્વોના સાપેક્ષ પરમાણુ સમૂહના મૂલ્યોને યાદ રાખવાની જરૂર નથી; તેઓ રસાયણશાસ્ત્ર પરના કોઈપણ પાઠ્યપુસ્તક અથવા સંદર્ભ પુસ્તકમાં તેમજ ડી.આઈ.ના સામયિક કોષ્ટકમાં આપવામાં આવ્યા છે. મેન્ડેલીવ.

ગણતરી કરતી વખતે, સાપેક્ષ અણુ સમૂહના મૂલ્યો સામાન્ય રીતે પૂર્ણ સંખ્યામાં ગોળાકાર હોય છે.

અપવાદ એ ક્લોરિનનો સંબંધિત અણુ સમૂહ છે - ક્લોરિન માટે 35.5 નું મૂલ્ય વપરાય છે.

1. રસાયણશાસ્ત્રમાં સમસ્યાઓ અને કસરતોનો સંગ્રહ: 8મું ધોરણ: P.A દ્વારા પાઠ્યપુસ્તકમાં. ઓર્ઝેકોવ્સ્કી અને અન્ય "રસાયણશાસ્ત્ર, 8 મી ગ્રેડ" / P.A. ઓર્ઝેકોવ્સ્કી, એન.એ. ટીટોવ, એફ.એફ. હેગેલ. – એમ.: AST: એસ્ટ્રેલ, 2006.

2. ઉષાકોવા ઓ.વી. રસાયણશાસ્ત્ર કાર્યપુસ્તક: 8મું ધોરણ: પાઠ્યપુસ્તક દ્વારા P.A. ઓર્ઝેકોવ્સ્કી અને અન્ય "રસાયણશાસ્ત્ર. 8 મી ગ્રેડ" / O.V. ઉષાકોવા, પી.આઈ. બેસ્પાલોવ, પી.એ. ઓર્ઝેકોવ્સ્કી; હેઠળ સંપાદન પ્રો. પી.એ. ઓર્ઝેકોવ્સ્કી - એમ.: એએસટી: એસ્ટ્રેલ: પ્રોફિઝદાત, 2006. (પૃ. 24-25)

3. રસાયણશાસ્ત્ર: 8મું ધોરણ: પાઠ્યપુસ્તક. સામાન્ય શિક્ષણ માટે સંસ્થાઓ / P.A. ઓર્ઝેકોવ્સ્કી, એલ.એમ. મેશેર્યાકોવા, એલ.એસ. પોન્ટાક. M.: AST: એસ્ટ્રેલ, 2005.(§10)

4. રસાયણશાસ્ત્ર: inorg. રસાયણશાસ્ત્ર: પાઠયપુસ્તક. 8મા ધોરણ માટે. સામાન્ય શિક્ષણ સંસ્થાઓ / G.E. Rudzitis, Fyu Feldman. – M.: શિક્ષણ, OJSC “મોસ્કો પાઠ્યપુસ્તકો”, 2009. (§§8,9)

5. બાળકો માટે જ્ઞાનકોશ. વોલ્યુમ 17. રસાયણશાસ્ત્ર / પ્રકરણ. ed.V.A. વોલોડિન, વેદ. વૈજ્ઞાનિક સંપાદન I. લીન્સન. – એમ.: અવંતા+, 2003.

વધારાના વેબ સંસાધનો

1. ડિજિટલ શૈક્ષણિક સંસાધનોનો એકીકૃત સંગ્રહ ().

2. જર્નલનું ઇલેક્ટ્રોનિક સંસ્કરણ “રસાયણશાસ્ત્ર અને જીવન” ().

હોમવર્ક

p.24-25 નંબર 1-7થી વર્કબુકરસાયણશાસ્ત્રમાં: 8 મા ધોરણ: પાઠયપુસ્તક P.A. ઓર્ઝેકોવ્સ્કી અને અન્ય "રસાયણશાસ્ત્ર. 8 મી ગ્રેડ" / O.V. ઉષાકોવા, પી.આઈ. બેસ્પાલોવ, પી.એ. ઓર્ઝેકોવ્સ્કી; હેઠળ સંપાદન પ્રો. પી.એ. ઓર્ઝેકોવ્સ્કી - એમ.: એએસટી: એસ્ટ્રેલ: પ્રોફિઝડટ, 2006.

આઇસોટોપ્સ અને આઇસોબાર્સના અણુઓમાં પ્રાથમિક કણોની સંખ્યાનું નિર્ધારણ

ઉદાહરણ 1. આઇસોટોપ 82 207 X અને 82 212 X માટે પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન અને ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા નક્કી કરો; આઇસોબાર પાસે 81,210 Y અને 84,210 Z છે. આ તત્વોને નામ આપો.

ઉકેલ.સામયિક કોષ્ટકનું 82મું તત્વ લીડ (X = Pb), 81મું તત્વ થેલિયમ (Y = Tl), 84મું તત્વ પોલોનિયમ (Z = Po) છે. ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોનની સંખ્યા તત્વની અણુ સંખ્યાને અનુરૂપ છે. ન્યુક્લિયસમાં ન્યુટ્રોનની સંખ્યાની ગણતરી ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોનની સંખ્યા (તત્વની સંખ્યા) તત્વોની સમૂહ સંખ્યામાંથી બાદ કરીને કરવામાં આવે છે. પરિણામે આપણને મળે છે:

તેમની કુદરતી આઇસોટોપિક રચનામાંથી તત્વોના સંબંધિત અણુ સમૂહની ગણતરી

ઉદાહરણ 2. છછુંદર અપૂર્ણાંકઆઇસોટોપ્સ 24 Mg, 25 Mg અને 26 Mg અનુક્રમે 79.7 છે; 9.8 અને 10.5%. મેગ્નેશિયમના સરેરાશ સંબંધિત અણુ સમૂહની ગણતરી કરો.

ઉકેલ.મેગ્નેશિયમના સરેરાશ સાપેક્ષ અણુ સમૂહની ગણતરી દરેક આઇસોટોપના સમૂહ અપૂર્ણાંકના ઉત્પાદનોને તેના સમૂહ સંખ્યા દ્વારા સરવાળે કરીને કરવામાં આવે છે:

M = 0.797 · 24 + 0,098· 25 + 0,105· 26 = 19,128 + 2,450 + 2,730 = 24,308.

પરિણામી મૂલ્ય તત્વોના સામયિક કોષ્ટકમાં આપવામાં આવેલા મેગ્નેશિયમના અણુ સમૂહના મૂલ્યની નજીક છે (24.305).

પરમાણુ પ્રતિક્રિયા સમીકરણો દોરવા

ઉદાહરણ 3. કિરણોત્સર્ગી સડો ઉત્પાદનો X, Y અને Z ઓળખો:

88 226 Ra -(α-decay) X -(α-decay) Y -(β-decay) Z.

ઉકેલ. 88 226 Ra ના α-સડો દરમિયાન, તેની સમૂહ સંખ્યા A ચાર એકમોથી ઘટે છે અને A X = 226-4 = 222 ની બરાબર બને છે. આ કિસ્સામાં, ન્યુક્લિયસનો ચાર્જ બે એકમોથી ઘટે છે અને તે બરાબર થાય છે. Z X = 88-2 = 86. આમ, પ્રથમ સડો રેડોન આઇસોટોપ 86 222 Rn ની રચના તરફ દોરી જાય છે. રેડોનનું α-સડો ઉત્પાદન સમાન રીતે નક્કી કરવામાં આવે છે: A Y = 222-4 = 218, Z Y = 86-2 = 84. બીજા સડોના પરિણામે, આપણે પોલોનિયમ આઇસોટોપ 84 218 Po મેળવીએ છીએ; પોલોનિયમનો β-સડો તત્વની સમૂહ સંખ્યામાં ફેરફાર કરતું નથી, પરંતુ તેના ન્યુક્લિયસના ચાર્જમાં એકથી વધારો કરે છે: Z Z = 84+1 = 85. આ ક્ષયની સાંકળનું અંતિમ ઉત્પાદન 85 નંબર સાથેનું તત્વ હશે, એટલે કે એસ્ટાટાઇન (85,218 પર). પરમાણુ પરિવર્તનની અંતિમ યોજના આના જેવી દેખાશે:

88 226 Ra -(α-decay) 86 222 Rn -(α-decay) 84 218 Po -(β-decay) 85 218 મુ.

ઇલેક્ટ્રોનિક સ્તરો અને ઇલેક્ટ્રોન શેલો પર ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંખ્યાનું નિર્ધારણ

ઉદાહરણ 4: પાંચમા ભાગમાં ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંખ્યાની ગણતરી કરો ઇલેક્ટ્રોનિક સ્તરઅને એફ-શેલ પર.

ઉકેલ.સંખ્યા n સાથે ઇલેક્ટ્રોન સ્તરમાં ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંભવિત સંખ્યા N n = 2n 2 છે. પાંચમા ઇલેક્ટ્રોન સ્તર માટે આપણને મળે છે:

Nn=5=2 · 5 2 = 50.

પ્રતિ ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંભવિત સંખ્યા ઇલેક્ટ્રોન શેલઆપેલ મૂલ્ય સાથે lએન બરાબર l = 2(2l+ 1). એફ-શેલ માટે l= 3. પરિણામે આપણને મળે છે:

એન l=3 = 2(2· 3 + 1) = 14.

વિવિધ રાજ્યોમાં ઇલેક્ટ્રોન માટે ક્વોન્ટમ નંબરોના મૂલ્યો નક્કી કરવા

ઉદાહરણ 5. ઇલેક્ટ્રોનની નીચેની સ્થિતિઓ માટે મુખ્ય અને બાજુના ક્વોન્ટમ નંબરોના મૂલ્યો નક્કી કરો: 3d, 4s અને 5p.

ઉકેલ.માટે મુખ્ય ક્વોન્ટમ નંબરનું મૂલ્ય વિવિધ શરતોઅણુઓમાં ઇલેક્ટ્રોન સૂચવવામાં આવે છે અરબી અંક, અને બાજુનું મૂલ્ય ક્વોન્ટમ નંબર- અનુરૂપ લોઅરકેસ લેટિન અક્ષર. પરિણામે, અમે વિચારણા હેઠળના ઇલેક્ટ્રોન રાજ્યો માટે મેળવીએ છીએ.

આઇસોટોપ્સ પર સમસ્યાઓ

સ્તર એ

1. હાઇડ્રોજન (સરેરાશ સંબંધિત અણુ સમૂહ) ની આઇસોટોપિક રચના (% માં) ની ગણતરી કરોએ આર = 1.008) અને લિથિયમ (એ આર = 6.9), એમ ધારી રહ્યા છીએ કે દરેક તત્વ માત્ર બે આઇસોટોપ્સ ધરાવે છે જેમના સંબંધિત અણુ સમૂહ એકથી અલગ છે.

જવાબ આપો. હાઇડ્રોજન: 1 H - 99.2% અને 2 H - 0.8%; લિથિયમ: 6 Li - 10% અને 7 Li - 90%.

2. કુદરતી હાઇડ્રોજનનું સંબંધિત અણુ સમૂહ 1.00797 છે. આ હાઇડ્રોજન પ્રોટિયમ આઇસોટોપ્સનું મિશ્રણ છે ( એ આર = 1.00782) અને ડ્યુટેરિયમ (એ આર = 2.0141). કુદરતી હાઇડ્રોજનમાં ડ્યુટેરિયમની ટકાવારી કેટલી છે?

જવાબ આપો. 0,015%.

3. તત્વોના આપેલ પ્રતીકોમાં, આઇસોટોપ્સ અને આઇસોબાર્સ સૂચવે છે:

જવાબ આપો. આઇસોટોપ્સમાં સમાન રાસાયણિક પ્રતીકો હોય છે, અને આઇસોબાર્સમાં સમાન અણુ સમૂહ હોય છે.

4. કુદરતી લિથિયમ (એ આર = 6.9) સમૂહ નંબર 6 અને 7 સાથે આઇસોટોપ ધરાવે છે. પ્રથમ આઇસોટોપની કેટલી ટકાવારીશું તે સમાવે છે?

જવાબ આપો. 10%.

5. મેગ્નેશિયમ આઇસોટોપના અણુનું દળ 4.15 10 છે –23 d. આ અણુના ન્યુક્લિયસમાં રહેલા ન્યુટ્રોનની સંખ્યા નક્કી કરો.

જવાબ આપો. 13.

6. તાંબામાં સમૂહ સંખ્યા 63 અને 65 સાથે બે આઇસોટોપ છે. સમૂહ અપૂર્ણાંકકુદરતી કોપરમાં તેમની સામગ્રી અનુક્રમે 73% અને 27% છે. આ ડેટાના આધારે, કુદરતી તાંબાના સરેરાશ સંબંધિત અણુ સમૂહની ગણતરી કરો.

જવાબ આપો. 63,54.

7. કુદરતી ક્લોરિનનું સરેરાશ સંબંધિત અણુ સમૂહ 35.45 છે. સામૂહિક સંખ્યાઓ 35 અને 37 ધરાવતા તેના બે આઇસોટોપના સમૂહ અપૂર્ણાંકની ગણતરી કરો.

જવાબ આપો. 77.5% અને 22.5%.

8. બોરોનના સાપેક્ષ અણુ સમૂહ નક્કી કરો જો તેના આઇસોટોપ્સના સમૂહ અપૂર્ણાંકો જાણીતા હોય ( 10 બી) = 19.6% અને( 11 બી) = 80.4%.

જવાબ આપો. 10,804.

9. લિથિયમમાં સમૂહ સંખ્યા 6 સાથે બે કુદરતી આઇસોટોપ હોય છે ( 1 = 7.52%) અને 7 ( 2 = 92.48%). લિથિયમના સંબંધિત અણુ સમૂહની ગણતરી કરો.

જવાબ આપો. 6,9248.

10. કોબાલ્ટના સંબંધિત અણુ સમૂહની ગણતરી કરો જો તે જાણીતું હોય કે તેના બે આઇસોટોપ પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: સમૂહ સંખ્યા 57 સાથે ( 1 = 0.17%) અને 59 ( 2 = 99,83%).

જવાબ આપો. 58,9966.

11. બોરોનનું સંબંધિત અણુ સમૂહ 10.811 છે. કુદરતી બોરોનમાં સમૂહ નંબર 10 અને 11 સાથે આઇસોટોપ્સની ટકાવારી નક્કી કરો.

જવાબ આપો. 18.9% અને 81.1%.

12. ગેલિયમ પાસે બે છે કુદરતી આઇસોટોપસામૂહિક સંખ્યાઓ 69 અને 71 સાથે. જો તત્વનો સંબંધિત અણુ સમૂહ 69.72 હોય તો આ આઇસોટોપ્સના અણુઓની સંખ્યા વચ્ચેનો જથ્થાત્મક સંબંધ શું છે.

જવાબ આપો. 1,78:1.

13. પ્રાકૃતિક બ્રોમાઇનમાં સમૂહ નંબર 79 અને 81 સાથે બે આઇસોટોપ હોય છે. બ્રોમાઇનનો સંબંધિત અણુ સમૂહ 79.904 છે. કુદરતી બ્રોમાઇનમાં દરેક આઇસોટોપના સમૂહ અપૂર્ણાંકને નિર્ધારિત કરો.

જવાબ આપો. 54.8% અને 45.2%.

સ્તર B

1. સિલિકોનમાં ત્રણ છે સ્થિર આઇસોટોપ – 30 Si (3.05%(mol.)), 29 સી અને 28 સિ. સિલિકોનના સૌથી સામાન્ય આઇસોટોપની સામગ્રી (% (mol.) માં) ની ગણતરી કરો. તેઓ કેવી રીતે અલગ પડશે? દાઢ માસસિલિકોન ડાયોક્સાઇડ, જે અલગ આઇસોટોપિક રચના ધરાવે છે, તે ધ્યાનમાં લેતા કે ઓક્સિજનમાં સમૂહ નંબર 16, 17 અને 18 સાથે ત્રણ સ્થિર આઇસોટોપ છે?

જવાબ આપો. 94.55%; 18 પ્રકારના સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ પરમાણુઓ.

2. નમૂનામાં એક તત્વના બે આઇસોટોપનું મિશ્રણ હોય છે; 30% એક આઇસોટોપ છે, જેનું ન્યુક્લિયસ 18 ન્યુટ્રોન ધરાવે છે; 70% એક આઇસોટોપ છે, જેનું ન્યુક્લિયસ 20 ન્યુટ્રોન ધરાવે છે. જો આઇસોટોપ્સના મિશ્રણમાં તત્વનો સરેરાશ સંબંધિત અણુ સમૂહ 36.4 હોય તો તત્વની અણુ સંખ્યા નક્કી કરો.

જવાબ આપો. 17.

3. રાસાયણિક તત્વમાં બે આઇસોટોપ હોય છે. પ્રથમ આઇસોટોપના અણુના ન્યુક્લિયસમાં 10 પ્રોટોન અને 10 ન્યુટ્રોન હોય છે. બીજા આઇસોટોપના અણુના ન્યુક્લિયસમાં 2 વધુ ન્યુટ્રોન છે. હળવા આઇસોટોપના દરેક 9 અણુઓ માટે ભારે આઇસોટોપનો એક અણુ હોય છે. તત્વના સરેરાશ સંબંધિત અણુ સમૂહની ગણતરી કરો.

જવાબ આપો. 20,2.

4. આઇસોટોપ 137 Cs નું અર્ધ જીવન 29.7 વર્ષ છે. આ આઇસોટોપના 1 ગ્રામ વધુ પાણી સાથે વિસ્ફોટક પ્રતિક્રિયા આપે છે. પરિણામી સંયોજનમાં સીઝિયમનું અર્ધ જીવન કેટલું છે? તમારા જવાબને યોગ્ય ઠેરવો.

જવાબ આપો. ટી 1/2 = 29.7 વર્ષ.

5. કિરણોત્સર્ગી સ્ટ્રોન્ટીયમ-90 (અર્ધ-જીવન 27 વર્ષ) ની માત્રા કિરણોત્સર્ગી પડવાના પરિણામે કેટલા વર્ષો પછી ઘટે છે? પરમાણુ વિસ્ફોટ, પરમાણુ વિસ્ફોટ પછી આ ક્ષણે શોધાયેલ રકમના 1.5% કરતા ઓછી હશે?

જવાબ આપો. 163.35 વર્ષ.

6. ટૅગ કરેલ અણુ પદ્ધતિમાં, કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપનો ઉપયોગ શરીરમાં કોઈ તત્વના "રૂટને ટ્રેસ કરવા" માટે થાય છે. આમ, રોગગ્રસ્ત સ્વાદુપિંડ સાથેના દર્દીને કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ આયોડિન-131 ની તૈયારી સાથે ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે. – -સડો), જે ડૉક્ટરને દર્દીના શરીરમાં આયોડિન પસાર થવાનું નિરીક્ષણ કરવાની મંજૂરી આપે છે. કિરણોત્સર્ગી સડો માટે સમીકરણ લખો અને શરીરમાં દાખલ થતા કિરણોત્સર્ગી આયોડિનનું પ્રમાણ 10 ગણું (અર્ધ જીવન 8 દિવસ) ઘટવા માટે કેટલો સમય લાગે છે તેની ગણતરી કરો.

જવાબ આપો.

7. નિકલના ત્રણ ચતુર્થાંશને પરિણામે તાંબામાં ફેરવવામાં કેટલો સમય લાગશે – -સડો, જો આઇસોટોપનું અર્ધ જીવન 63 28 ની 120 વર્ષની છે?

જવાબ આપો. 240 વર્ષ.

8. આઇસોટોપનો સમૂહ શોધો 81 Sr (અર્ધ-જીવન 8.5 કલાક) સંગ્રહના 25.5 કલાક પછી બાકી રહે છે જો મૂળ માસ 200 મિલિગ્રામ હતો.

જવાબ આપો. 25 મિલિગ્રામ

9. આઇસોટોપ અણુઓની ટકાવારીની ગણતરી કરો 128 હું (અર્ધ-જીવન 25 મિનિટ), 2.5 કલાક સુધી સંગ્રહ કર્યા પછી અવિભાજિત રહે છે.

જવાબ આપો. 1,5625%.

10. અર્ધ જીવન – - કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ 24 Na બરાબર 14.8 કલાક છે ક્ષીણ પ્રતિક્રિયા માટે સમીકરણ લખો અને ગણતરી કરો કે આ આઇસોટોપના 24 ગ્રામમાંથી 29.6 કલાકમાં કેટલા ગ્રામ બને છે.

જવાબ આપો.

11. આઇસોટોપ 210 Ro, રેડિએટિંગ-કણો, ન્યુટ્રોન સ્ત્રોતોમાં બેરિલિયમ સાથેના મિશ્રણમાં વપરાય છે. કયા સમય પછી આવા સ્ત્રોતોની તીવ્રતા 32 ગણી ઘટશે? આઇસોટોપનું અર્ધ જીવન 138 દિવસ છે.

જવાબ આપો. 690 દિવસ

પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ પર કસરતો

1. કેટલા- અને – -કણોએ તેમનું ન્યુક્લિયસ ગુમાવવું પડ્યું 226 સમૂહ IV સાથે સંબંધિત સમૂહ નંબર 206 સાથે પુત્રી તત્વ મેળવવા માટે રા સામયિક કોષ્ટકતત્વો? આ તત્વને નામ આપો.

જવાબ આપો. 5, 4 – , 206 82 Pb.

2. આઇસોટોપ અણુનું ન્યુક્લિયસ 238 92 કિરણોત્સર્ગી સડોના પરિણામે યુ ન્યુક્લિયસમાં ફેરવાઈ ગયું 226 88 રા. કેટલા- અને – - મૂળ ન્યુક્લિયસ દ્વારા કણો ઉત્સર્જિત કરવામાં આવ્યા હતા?

1. કયું તત્વ વધુ ઉચ્ચારણ ધરાવે છે બિન-ધાતુ ગુણધર્મો: a) ઓક્સિજન અથવા કાર્બન પર; b) ફોસ્ફરસ કે આર્સેનિક? સામયિક કોષ્ટકમાં તત્વોની સ્થિતિના આધારે તર્કબદ્ધ જવાબ આપો.

2. યોજના અનુસાર તત્વ નંબર 11 નું વર્ણન આપો:

સામયિક કોષ્ટક પર સ્થાન

મેટલ અથવા બિન-ધાતુ

અણુ માળખું

ઇલેક્ટ્રોનિક ફોર્મ્યુલા

બાહ્ય પર ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ઊર્જા સ્તરશું તે પૂર્ણ છે

સુપિરિયર ઓક્સાઇડ ફોર્મ્યુલા

તત્વ સ્વરૂપ કરે છે અસ્થિર સંયોજનહાઇડ્રોજન સાથે, જો તે બને છે, તો તેનું રાસાયણિક સૂત્ર શું છે

3. રાસાયણિક તત્વોના ગુણધર્મો સમયાંતરે કેવી રીતે અને શા માટે બદલાય છે? 3જી અવધિના ઘટકોના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને આ બતાવો.

4. બોરોનના સંબંધિત અણુ સમૂહની ગણતરી કરો જો તે જાણીતું હોય કે 10 B આઇસોટોપનું પ્રમાણ 19.6% છે, અને 11 B આઇસોટોપ 80.4% છે. (જવાબ: 10.8.)

ઉકેલો અને જવાબો:

1. નોન-મેટાલિક પ્રોપર્ટીઝ એ) ઓક્સિજનમાં વધુ ઉચ્ચારવામાં આવે છે (જ્યારે ડાબેથી જમણે સમયગાળામાં નોન-મેટાલિક ગુણધર્મો વધે છે),

b) ફોસ્ફરસ (તળિયેથી ઉપર સુધી જૂથોમાં, અણુની ત્રિજ્યામાં ઘટાડો થવાને કારણે બિન-ધાતુના ગુણધર્મોમાં વધારો થાય છે).

3. ડાબેથી જમણે સમયગાળામાં, બિન-ધાતુ ગુણધર્મો વધે છે અને ધાતુના ગુણધર્મો નબળા પડે છે, કારણ કે વેલેન્સ શેલમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યામાં વધારો થવાને કારણે, ઇલેક્ટ્રોન ન્યુક્લિયસ તરફ વધુ મજબૂત રીતે આકર્ષિત થવાનું શરૂ કરે છે, અને અણુની ત્રિજ્યા ઘટે છે.