जब आप किसी तत्व के परमाणु द्रव्यमान को देखते हैं, कार्बन कहते हैं, तो आप आवर्त सारणी में जाते हैं और तत्व प्रतीक के नीचे देखते हैं। यह मान वास्तव में तत्व का औसत परमाणु द्रव्यमान है। लेकिन, औसत क्या?
अधिकांश प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले तत्वों में एक से अधिक समस्थानिक होते हैं। आइसोटोप एक तत्व के द्रव्यमान भिन्न होते हैं क्योंकि उनमें न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है। परमाणु द्रव्यमान को मापते समय, वैज्ञानिक का उपयोग करने पर समझौता करते हैं औसत समस्थानिकों के प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले मिश्रण का द्रव्यमान।
औसत परमाणु द्रव्यमान की गणना
कार्बन पर एक नज़र डालें: कार्बन-12 और कार्बन-13 की प्राकृतिक प्रचुरता क्रमशः 98.90 प्रतिशत और 1.10 प्रतिशत है। कार्बन-12 का परमाणु द्रव्यमान 12.00000 amu (परमाणु द्रव्यमान इकाई) है जबकि कार्बन-13 का परमाणु द्रव्यमान 13.00335 amu है।
औसत परमाणु द्रव्यमान की गणना करने के लिए, प्रतिशत बहुतायत को पहले दशमलव में बदलना होगा। इसका मतलब है कि जब एक साथ जोड़ा जाता है, तो बहुतायत एक के बराबर होनी चाहिए। प्रतिशत बहुतायत को दशमलव में बदलने के लिए, 100 से भाग दें।
कार्बन-12 की भिन्नात्मक बहुतायत 0.9890 है, और कार्बन-13 की भिन्नात्मक बहुतायत 0.0110 है।
इसके बाद, आप भिन्नात्मक बहुतायत को द्रव्यमान से गुणा करते हैं और उन्हें एक साथ जोड़ते हैं।
इसलिए,
कार्बन का औसत परमाणु द्रव्यमान यह 12.01 amu है। यह आवर्त सारणी पर रिपोर्ट की गई संख्या है। यह समझ में आता है कि औसत परमाणु द्रव्यमान 12 के करीब है क्योंकि कार्बन -12 की आंशिक बहुतायत कार्बन -13 की तुलना में बहुत अधिक है।
औसत परमाणु द्रव्यमान सूत्र
उपरोक्त प्रक्रिया को निम्न सूत्र द्वारा सामान्यीकृत किया जा सकता है:
यहाँ, म एक विशिष्ट समस्थानिक का द्रव्यमान है, और एफ भिन्नात्मक बहुतायत है। जब तक. के सभी मान एफ एक में जोड़ें, आप जाने के लिए अच्छे हैं। यह सुनिश्चित करने के लिए एक अच्छी जाँच है कि आप गणित को सही ढंग से कर रहे हैं।
मैग्नीशियम के औसत परमाणु द्रव्यमान की गणना के इस उदाहरण पर एक नज़र डालें। नीचे दी गई तालिका में समस्थानिक, द्रव्यमान और बहुतायत के बारे में जानकारी है।
| आइसोटोप | द्रव्यमान | प्रचुरता |
|---|---|---|
24मिलीग्राम |
23.98504 |
78.99% |
25मिलीग्राम |
24.98583 |
10.00% |
26मिलीग्राम |
25.98259 |
11.01% |
औसत परमाणु द्रव्यमान ज्ञात करने के लिए आप उपरोक्त सूत्र का उपयोग कर सकते हैं।
प्रत्येक संख्या को 100 से विभाजित करके प्रतिशत को भिन्नात्मक बहुतायत में परिवर्तित करके प्रारंभ करें। ऐसा करने के बाद तालिका इस प्रकार दिखती है:
| आइसोटोप | द्रव्यमान | भिन्नात्मक बहुतायत |
|---|---|---|
24मिलीग्राम |
23.98504 |
0.7899 |
25मिलीग्राम |
24.98583 |
0.1000 |
26मिलीग्राम |
25.98259 |
0.1101 |
यह सुनिश्चित करने के लिए कि आपने गणित को सही ढंग से किया है और आपके पास जो मान हैं, वे सही हैं, यह सुनिश्चित करना एक अच्छा विचार है कि सभी भिन्नात्मक बहुतायत एक में जोड़ते हैं।
अच्छा, यह एक तक जुड़ जाता है। आप गणना जारी रख सकते हैं।
इसके बाद, आप ऊपर वर्णित समीकरण में द्रव्यमान और संबंधित भिन्नात्मक बहुतायत में प्लग कर सकते हैं:
तालिका से मूल्यों में डालने से उपज होती है:
कुल मिलाकर इसका मतलब है कि Mg का औसत परमाणु द्रव्यमान है:
यह ध्यान रखना बहुत महत्वपूर्ण है कि जबकि मैग्नीशियम का औसत परमाणु द्रव्यमान 24.31 amu है, और कार्बन का औसत परमाणु द्रव्यमान 12.01 amu है, यह किसी व्यक्तिगत परमाणु का द्रव्यमान नहीं है। उदाहरण के लिए, यदि आप एक व्यक्तिगत कार्बन परमाणु (दिखाओ कि यह संभव है!) तो यह या तो १२.०० एमयू या १३.०००३३५ एमयू होगा। यह होगा नहीं 12.01 एमयू हो।
उसी तरह जब आप कोई भी व्यक्तिगत मैग्नीशियम परमाणु उठाते हैं तो वह या तो 23.98504 amu, 24.98583 amu या 25.98259 amu होगा। औसत परमाणु द्रव्यमान वैज्ञानिकों के लिए पृथ्वी पर मौजूद किसी तत्व के स्थिर समस्थानिकों का हिसाब लगाने का एक तरीका है। यह एक व्यक्तिगत परमाणु के द्रव्यमान को तब तक नहीं दर्शाता जब तक कि उस तत्व में केवल एक स्थिर आइसोटोप न हो।
