परमाणु मास की गणना कैसे करें

परमाणु द्रव्यमान

सामग्री

चरणों

विधि 1आवधिक तालिका पर परमाणु मास ढूँढना
विधि 2किसी व्यक्ति परमाणु के परमाणु द्रव्यमान की गणना
विधि 3एक तत्व के परमाणु द्रव्यमान (परमाणु वजन) की गणना करना

युक्तियाँ
आवश्यक सामग्री

एक एकल परमाणु या अणु में सभी प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों की राशि का प्रतिनिधित्व करता है। हालांकि, एक इलेक्ट्रॉन का द्रव्य इतना छोटा है कि यह महत्वहीन माना जाता है और गणना में शामिल नहीं है। हालांकि तकनीकी रूप से गलत है, यह शब्द आमतौर पर एक तत्व में उपस्थित सभी आइसोटोप के औसत परमाणु द्रव्यमान के संदर्भ में उपयोग किया जाता है। यह दूसरी परिभाषा वास्तव में रिश्तेदार परमाणु द्रव्यमान के होते हैं, जिसे भी जाना जाता है परमाणु वजन, एक तत्व का यह अवधारणा, बदले में, एक ही तत्व के सभी प्राकृतिक आइसोटोप के लोगों के औसत मूल्य को ध्यान में रखता है। एक परमाणु भार गलत मान, उदाहरण के लिए, कितना एक प्रयोग अर्जित की गलत गणना करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं - रासायनिक परमाणु भार के दो प्रकार के बीच अंतर करने के लिए अपने काम को करने के लिए सक्षम होना चाहिए।

चरणों

विधि 1
आवधिक तालिका पर परमाणु मास ढूँढना

समझे कि परमाणु द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व कैसे किया जाता है। परमाणु द्रव्यमान, अर्थात्, किसी दिए गए परमाणु या अणु का द्रव्यमान, अंतरराष्ट्रीय प्रणाली के द्रव्यमान इकाइयों में प्रकट किया जा सकता है - ग्राम, किलोग्राम, और इसी तरह। हालांकि, जैसा कि वे इन शब्दों में लिखा गया है, इसमें अविश्वसनीय रूप से छोटे मूल्य हैं, इसे परमाणु द्रव्यमान के एकीकृत इकाइयों (आमतौर पर "यू" या "एक" के रूप में संक्षिप्त) में व्यक्त करना पसंद किया गया है। परमाणु द्रव्यमान इकाई के लिए एक मानक मान मानक कार्बन -12 आइसोटोप के द्रव्यमान का 1/12 है।

परमाणु द्रव्यमान की इकाइयों का द्रव्यमान का संकेत मिलता है ग्राम में दिए गए तत्व या अणु का एक तिल. यह व्यावहारिक गणना करने पर यह एक बहुत ही उपयोगी संपत्ति है, क्योंकि इससे एक ही प्रकार के परमाणुओं या अणुओं के द्रव्यमान और मॉल के बीच एक सरल रूपांतरण की अनुमति मिलती है।

आवधिक तालिका पर परमाणु द्रव्यमान खोजें। अधिकांश आवधिक तालिकाओं में प्रत्येक तत्व के संबंधित परमाणु द्रव्यमान (परमाणु भार) की सूची है। लगभग हमेशा, मूल्य को अक्षर के वर्ग के आधार पर संख्यात्मक रूप में लिखा जाएगा, पत्र के नीचे या उसके रासायनिक नाम का प्रतिनिधित्व पत्रों के सेट। आम तौर पर, यह एक दशमलव होगा, पूर्णांक नहीं होगा

ध्यान दें कि आवधिक तालिका में उपस्थित रिश्तेदार परमाणु जनसंकल्प मूल्यों को दर्शाते हैं औसत प्रश्न में तत्वों से संबंधित प्रत्येक रासायनिक तत्व में भिन्नता है आइसोटोप - परमाणु नाभिक में एक या एक से अधिक न्यूट्रॉन के जोड़ या घटाव के कारण द्रव्यमान में भिन्न-भिन्न रासायनिक रूप। इस तरह, आवधिक तालिका में मौजूद रिश्तेदार परमाणु द्रव्यमान एक निश्चित तत्व में मौजूद परमाणुओं के अनुमानित मूल्य के रूप में उपयोगी है, लेकिन मत करो तत्व के एक एकल परमाणु के द्रव्यमान के रूप में
परमाणु और अणुओं के लिए दाढ़ जननियों की गणना करने के लिए आवधिक तालिका में सूचीबद्ध सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान का उपयोग किया जाता है परमाणु द्रव्यमान, जब एक में व्यक्त किया जाता है, आवधिक तालिका के रूप में, आम तौर पर एकता से मुक्त होते हैं। हालांकि, 1 जी / एमओएल द्वारा परमाणु द्रव्यमान को गुणा करके, तत्व के दाढ़ द्रव्यमान से एक निश्चित राशि प्राप्त की जा सकती है - उस तत्व के परमाणुओं के एक तिल के द्रव्यमान (ग्राम में)।

समझें कि आवधिक तालिका के मूल्य किसी तत्व के औसत परमाणु द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करते हैं। जैसा कि देखा गया है, आवधिक तालिका के प्रत्येक तत्व के वर्ग में मौजूद रिश्तेदार परमाणु जनसंख्या, किसी दिए गए परमाणु के सभी आइसोटोप के अनुमानित मूल्य हैं। यह संख्या विभिन्न व्यावहारिक गणनाओं में इसकी उपयोगिता का पता चलता है - जैसे गणना करना दाढ़ द्रव्यमान कई अणुओं से बना अणु का हालांकि, व्यक्तिगत परमाणुओं से निपटने में, यह कुछ मामलों में, अपर्याप्त है।

चूंकि यह कई अलग-अलग प्रकार के आइसोटोप का मतलब है, आवधिक तालिका में मौजूद मान मूल्य का प्रतिनिधित्व नहीं करता है ठीक कोई व्यक्तिगत परमाणु द्रव्यमान का नहीं
व्यक्तिगत परमाणु जनों को एक एकल परमाणु में मौजूद प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की सही मात्रा को ध्यान में रखते हुए गणना की जानी चाहिए।

विधि 2
किसी व्यक्ति परमाणु के परमाणु द्रव्यमान की गणना

तत्व या आइसोटोप की परमाणु संख्या खोजें परमाणु संख्या एक तत्व में प्रोटॉन की मात्रा का प्रतिनिधित्व करती है और कभी भिन्न नहीं होती है। उदाहरण के लिए, सभी हाइड्रोजन परमाणु, और केवल उनके पास एक प्रोटॉन है सोडियम में 11 के बराबर एक परमाणु संख्या है क्योंकि उसके नाभिक में 11 प्रोटॉन होते हैं, जबकि ऑक्सीजन में 8 के बराबर एक परमाणु संख्या होती है, क्योंकि इसके नाभिक में आठ प्रोटॉन होते हैं। आवधिक तालिका में आप किसी भी तत्व की परमाणु संख्या पता कर सकते हैं - लगभग सभी पारंपरिक मॉडल में: यह प्रत्येक तत्व के एक या दो पत्रों के रासायनिक प्रतीक से ऊपर है। यह संख्या हमेशा एक सकारात्मक पूर्णांक मान होगी।

मान लें कि हम कार्बन परमाणु के साथ काम कर रहे हैं। यह तत्व हमेशा छह प्रोटॉन है और, इसलिए, हम जानते हैं कि अपने परमाणु संख्या 6 के बराबर हम भी आवर्त सारणी में देख सकते हैं कि कार्बन स्क्वायर (सी) है एक "6" शीर्ष, कि अपनी परमाणु संख्या का मतलब है, जिस पर छह के बराबर है
ध्यान दें कि आवर्ती तालिका में सूचीबद्ध परमाणु संख्या सीधे संबंधित परमाणु द्रव्यमान से संबंधित नहीं है हालांकि, विशेष रूप से तालिका के शीर्ष पर तत्वों के बीच, ऐसा लगता है कि किसी तत्व के परमाणु द्रव्यमान परमाणु संख्या से दो बार बराबर है, पता है कि यह परमाणु संख्या को दोहराकर कभी नहीं लगाया जाना चाहिए।

न्यूक्लियस में न्यूट्रॉन की मात्रा का पता लगाएं यह संख्या किसी दिए गए तत्व के परमाणुओं में भिन्न हो सकती है हालांकि प्रोटॉन के समान मात्रा और न्यूट्रॉन के विभिन्न मात्रा के साथ दो परमाणु अभी भी समान तत्व हैं, दोनों को अलग आइसोटोप कहा जाता है। एक तत्व में मौजूद प्रोटॉनों की मात्रा के विपरीत, जो किसी भी तत्व के परमाणुओं में कभी भी परिवर्तन नहीं होता है, भिन्न हो सकते हैं, इसलिए अक्सर औसत परमाणु द्रव्यमान दो पूर्णांक के बीच दशमलव रूप में व्यक्त किया जाता है।

न्यूट्रॉन की मात्रा अध्ययन के तहत तत्व के आइसोटोप के संप्रदाय से निर्धारित की जा सकती है। उदाहरण के लिए, कार्बन -14 कार्बन -12 का एक प्राकृतिक रेडियोधर्मी आइसोटोप है अक्सर, आपको उस सुपरस्क्रिप्ट नंबर के प्रतीक के साथ एक आइसोटोप कहा जाता है जो उसके प्रतीक से पहले होता है: ¹⁴सी। न्यूट्रॉन की मात्रा का निर्धारण आइसोटोप मूल्य से प्रोटॉन की मात्रा को घटाकर किया जाता है: 14 - 6 = 8 न्यूट्रॉन।
हम कहते हैं कि जिन कार्बन परमाणुओं के साथ हम काम कर रहे हैं उनमें छह न्यूट्रॉन हैं (¹²सी)। यह सबसे सामान्य कार्बन आइसोटोप है और उस तत्व के 99% परमाणुओं के लिए यह खाता है। हालांकि, लगभग 1% कार्बन परमाणुओं में 7 न्यूट्रॉन (¹³सी)। अन्य प्रकार के कार्बन परमाणुओं के साथ 6 या 7 से अधिक न्यूट्रॉन भी बहुत कम मात्रा में मौजूद हैं।

चित्र शीर्षक परमाणु मास चरण 4 की गणना करें

प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के मूल्य जोड़ें। इसका परिणाम प्रश्न में परमाणु के परमाणु द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करेगा। नाभिक परिक्रमा कर रहे इलेक्ट्रॉनों की मात्रा के बारे में चिंता न करें - इसका संयुक्त द्रव्यमान अविश्वसनीय रूप से छोटा है, और अधिक व्यावहारिक मामलों में, यह प्रतिक्रिया को काफी प्रभावित नहीं करेगा।

हमारे कार्बन परमाणु में 6 प्रोटॉन शामिल हैं + 6 न्यूट्रॉन = 12. इस विशिष्ट कार्बन परमाणु के परमाणु द्रव्यमान 12 के बराबर है। दूसरी ओर, यदि यह एक आइसोटोप है कार्बन -13, हम जानते होंगे कि इसमें 6 प्रोटॉन होंगे + 7 न्यूट्रॉन = 13 के परमाणु वजन
13-कार्बन परमाणु के वास्तविक परमाणु वजन 13.003355 के बराबर होता है और यह अधिक सटीक है क्योंकि यह प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया गया था।
परमाणु द्रव्यमान एक तत्व के आइसोटोप के मूल्य के करीब है, और सरल गणना के प्रयोजनों के लिए, दोनों संख्या समान माना जाता है। जब प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉनों के कारण छोटे द्रव्यमान योगदान के कारण परमाणु द्रव्यमान, आइसोटोप संख्या से थोड़ा अधिक मूल्य प्रस्तुत करता है।

विधि 3
एक तत्व के परमाणु द्रव्यमान (परमाणु वजन) की गणना करना

निर्धारित करें कि कौन सा आइसोटोप नमूना में मौजूद है। अक्सर, रसायनज्ञों ने एक नमूना में आइसोटोप के सापेक्ष अनुपात को एक विशेष उपकरण के साथ निर्धारित किया है जिसे मास स्पेक्ट्रोमीटर कहा जाता है। हालांकि, हाई स्कूल के रसायन विज्ञान में, यह जानकारी आमतौर पर वैज्ञानिक साहित्यों में अच्छी तरह से स्थापित मूल्यों के रूप में परीक्षण या अभ्यास में उपलब्ध है।

वर्तमान अध्ययन के लिए, हम कार्बन -12 और कार्बन -13 आइसोटोप के साथ काम करेंगे।

नमूना में मौजूद प्रत्येक आइसोटोप के रिश्तेदार बहुतायत को निर्धारित करें। किसी दिए गए तत्व के भीतर, विभिन्न आइसोटोप अलग अनुपात में प्रकट होते हैं, जो लगभग हमेशा एक प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाएगा। कुछ आइसोटोप काफी सामान्य हैं, जबकि अन्य, बहुत दुर्लभ हैं - कुछ मामलों में, इस बिंदु पर कि वे लगभग अनभिज्ञनीय हो जाते हैं यह जानकारी जन स्पेक्ट्रोमीटर या संदर्भ पुस्तक से उपयोग करके खोज की जा सकती है।

मान लें कि कार्बन -12 की बहुतायत 99% के बराबर है और कार्बन -13 की बहुतायत 1% के बराबर है। अन्य कार्बन आइसोटोप वहाँ हैं, लेकिन ऐसी छोटी मात्रा में कि वर्तमान समस्या के लिए उन्हें अनदेखा किया जा सकता है।

नमूना में अनुपात द्वारा प्रत्येक आइसोटोप परमाणु द्रव्यमान को गुणा करें। दूसरे शब्दों में, यह प्रतिशत बहुतायत (दशमलव रूप में लिखा हुआ) से गुणा करें। प्रतिशत को उसके दशमलव रूप में परिवर्तित करने के लिए, इसे 100 से विभाजित करें - परिवर्तित प्रतिशत का योग हमेशा 1 के बराबर होना चाहिए।

हमारे नमूने में दोनों कार्बन -12 और कार्बन -13 शामिल हैं कार्बन -12 नमूना और कार्बन-13, 1% से 99%, 0.99 और 13 0.01 (कार्बन -13 के परमाणु भार) में 12 (कार्बन -12 के परमाणु भार) गुणा है।
एक संदर्भ पुस्तक एक तत्व के आइसोटोप के सभी ज्ञात मात्रा के आधार पर प्रतिशत अनुपात देगा। अधिकांश कैमिस्ट्री पुस्तकों में आमतौर पर अंतिम आंकड़ों के कुछ अंतिम पृष्ठों पर मौजूद इस डेटा को शामिल किया जाता है। एक मास स्पेक्ट्रोमीटर भी परीक्षण किया जा रहा नमूना का अनुपात निर्धारित कर सकता है।

परिणाम जोड़ें पिछले चरण में किए गए गुणों के उत्पादों को जोड़ें। परिणाम इसके तत्व के परमाणु द्रव्यमान होगा - या इसके आइसोटोप के परमाणु द्रव्यमान का भी औसत मूल्य। आम तौर पर किसी तत्व पर टिप्पणी करते समय, इसमें मौजूद आइसोटोप को निर्दिष्ट किए बिना, यह प्रयोग किया जाने वाला मूल्य है।

हमारे उदाहरण में, कार्बन -12 के लिए 12 × 0.9 9 = 11.88, जबकि 13 × 0.01 = 0.13 कार्बन -13 के लिए हमारे उदाहरण का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान 11.88 + 0.13 = के बराबर होगा 12.01.

युक्तियाँ

कुछ आइसोटोप दूसरों की तुलना में कम स्थिर होते हैं और उनके नाभिक में कम प्रोटॉन और न्यूट्रॉन वाले तत्वों में विभाजित होते हैं क्योंकि वे अपने हिस्से से अलग होते हैं। इन आइसोटोप को रेडियोधर्मी कहा जाता है