औसत परमाणु द्रव्यमान कैसे ज्ञात करें: 8 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: Jason Gerald | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-19 22:12

औसत परमाणु द्रव्यमान एक परमाणु का प्रत्यक्ष माप नहीं है। यह द्रव्यमान किसी विशेष तत्व के सामान्य नमूने के प्रति परमाणु औसत द्रव्यमान है। यदि आप एक परमाणु के एक अरबवें भाग के द्रव्यमान की गणना कर सकते हैं, तो आप इस मान की गणना उसी तरह कर सकते हैं जैसे आप किसी अन्य औसत से करते हैं। सौभाग्य से, परमाणु द्रव्यमान की गणना करने का एक आसान तरीका है, जो विभिन्न समस्थानिकों की दुर्लभताओं से ज्ञात डेटा पर आधारित है।

कदम

2 का भाग 1: औसत परमाणु द्रव्यमान की गणना

चरण 1. समस्थानिकों और परमाणु द्रव्यमानों को समझें।

अधिकांश तत्व प्राकृतिक रूप से विभिन्न रूपों में पाए जाते हैं, जिन्हें आइसोटोप कहा जाता है। प्रत्येक समस्थानिक की द्रव्यमान संख्या उसके नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या होती है। प्रत्येक प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का वजन 1 परमाणु द्रव्यमान इकाई (amu) होता है। एक तत्व के दो समस्थानिकों के बीच एकमात्र अंतर प्रति परमाणु न्यूट्रॉन की संख्या है, जो परमाणु द्रव्यमान को प्रभावित करता है। हालांकि, तत्वों में हमेशा समान संख्या में प्रोटॉन होते हैं।

किसी तत्व का औसत परमाणु द्रव्यमान उसके न्यूट्रॉन की संख्या में भिन्नता से प्रभावित होता है, और एक तत्व के सामान्य नमूने में प्रति परमाणु औसत द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करता है।
उदाहरण के लिए, मौलिक चांदी (Ag) में 2 प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिक हैं, अर्थात् Ag-107 और Ag-109 (या)। ¹⁰⁷एजी और ¹⁰⁹एजी)। समस्थानिकों को उनके "द्रव्यमान संख्या" या एक परमाणु में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या के आधार पर नामित किया गया है। इसका मतलब है, Ag-109 में Ag-107 की तुलना में 2 अधिक न्यूट्रॉन हैं, इसलिए इसका द्रव्यमान थोड़ा बड़ा है।

चरण 2. प्रत्येक समस्थानिक के द्रव्यमान पर ध्यान दें।

आपको प्रत्येक आइसोटोप के लिए 2 प्रकार के डेटा की आवश्यकता होती है। आप यह डेटा पाठ्यपुस्तकों या webelements.com जैसे इंटरनेट स्रोतों में पा सकते हैं। पहला डेटा परमाणु द्रव्यमान, या प्रत्येक समस्थानिक के एक परमाणु का द्रव्यमान है। अधिक न्यूट्रॉन वाले समस्थानिकों का द्रव्यमान अधिक होता है।

उदाहरण के लिए, चांदी के समस्थानिक Ag-107 का परमाणु द्रव्यमान है 106, 90509 हाई स्कूल (परमाण्विक भार इकाई)। इस बीच, समस्थानिक Ag-109 का द्रव्यमान थोड़ा बड़ा है, अर्थात् 108, 90470.
अंतिम दो दशमलव स्थान स्रोतों के बीच थोड़ा भिन्न हो सकते हैं। परमाणु द्रव्यमान के बाद कोष्ठक में कोई संख्या शामिल न करें।

चरण 3. प्रत्येक समस्थानिक की प्रचुरता लिखिए।

यह बहुतायत इंगित करती है कि एक तत्व बनाने वाले सभी परमाणुओं के प्रतिशत के संदर्भ में एक आइसोटोप कितना सामान्य है। प्रत्येक समस्थानिक तत्व की प्रचुरता के समानुपाती होता है (एक समस्थानिक की बहुतायत जितनी अधिक होगी, औसत परमाणु द्रव्यमान पर प्रभाव उतना ही अधिक होगा)। आप इस डेटा को परमाणु द्रव्यमान के समान स्रोतों में पा सकते हैं। सभी समस्थानिकों की प्रचुरता १००% होनी चाहिए (हालाँकि गोलाई त्रुटियों के कारण थोड़ी सी त्रुटि हो सकती है)।

समस्थानिक Ag-107 में 51.86% की बहुतायत है, जबकि Ag-109 48.14% की बहुतायत के साथ थोड़ा कम सामान्य है। इसका मतलब है, चांदी का सामान्य नमूना 51.86% Ag-107 और 48.14% Ag-109 से बना है।
किसी भी समस्थानिक पर ध्यान न दें जिसकी बहुतायत सूचीबद्ध नहीं है। इस तरह के समस्थानिक पृथ्वी पर प्राकृतिक रूप से नहीं पाए जाते हैं।

चरण 4. बहुतायत प्रतिशत को दशमलव संख्या में बदलें।

दशमलव संख्या में समान मान प्राप्त करने के लिए बहुतायत प्रतिशत को 100 से विभाजित करें।

इसी समस्या में, बहुतायत संख्या 51.86/100 =. है 0, 5186 और 48, 14/100 = 0, 4814.

चरण 5. स्थिर समस्थानिक का भारित औसत परमाणु द्रव्यमान ज्ञात कीजिए।

कई समस्थानिक n वाले तत्व का औसत परमाणु द्रव्यमान बराबर होता है (द्रव्यमान_{आइसोटोप 1} * प्रचुरता_{आइसोटोप 1}) + (मास_{आइसोटोप 2} * प्रचुरता_{आइसोटोप 2}) + … + (मास_{एन आइसोटोप} * प्रचुरता_{एन आइसोटोप} . यह "भारित औसत" का एक उदाहरण है, जिसका अर्थ है, जितना अधिक द्रव्यमान (अधिक से अधिक बहुतायत) परिणाम पर प्रभाव उतना ही अधिक होगा। चांदी पर उपरोक्त सूत्र का उपयोग करने का तरीका यहां दिया गया है:

औसत परमाणु द्रव्यमान_एजी = (द्रव्यमान_{अगस्त-१०७} * प्रचुरता_{अगस्त-१०७}) + (मास_{एजी-109} * प्रचुरता_{एजी-109})

=(106, 90509 * 0, 5186) + (108, 90470 * 0, 4814)

= 55, 4410 + 52, 4267

= १०७, ८६७७ हाई स्कूल।
अपने उत्तर की जांच के लिए आवर्त सारणी के तत्वों को देखें। औसत परमाणु द्रव्यमान आमतौर पर तत्व प्रतीक के नीचे सूचीबद्ध होता है।

भाग २ का २: गणना परिणामों का उपयोग करना

चरण 1. द्रव्यमान को परमाणु क्रमांक में बदलें।

औसत परमाणु द्रव्यमान किसी तत्व के सामान्य नमूने में द्रव्यमान और परमाणु संख्या के बीच संबंध को दर्शाता है। यह रसायन विज्ञान प्रयोगशालाओं में उपयोगी है क्योंकि सीधे परमाणु संख्या की गणना करना लगभग असंभव है, लेकिन इसके द्रव्यमान की गणना करना काफी आसान है। उदाहरण के लिए, आप चांदी के एक नमूने का वजन कर सकते हैं और अनुमान लगा सकते हैं कि इसके द्रव्यमान के प्रत्येक 107.8677 एमयू में चांदी का 1 परमाणु होता है।

चरण 2. दाढ़ द्रव्यमान में परिवर्तित करें।

परमाणु द्रव्यमान इकाई बहुत छोटी होती है। इस प्रकार, रसायनज्ञ आमतौर पर नमूनों का वजन ग्राम में करते हैं। सौभाग्य से, इस अवधारणा को रूपांतरण को आसान बनाने के लिए परिभाषित किया गया था। g/mol में उत्तर प्राप्त करने के लिए बस औसत परमाणु द्रव्यमान को 1 g/mol (मोलर द्रव्यमान स्थिरांक) से गुणा करें। उदाहरण के लिए, 107.8677 ग्राम चांदी में औसतन 1 मोल चांदी के परमाणु होते हैं।

चरण 3. औसत आणविक द्रव्यमान ज्ञात कीजिए।

चूंकि एक अणु परमाणुओं का एक संग्रह है, आप आणविक द्रव्यमान की गणना करने के लिए परमाणुओं के द्रव्यमान को जोड़ सकते हैं। यदि आप औसत परमाणु द्रव्यमान (एक विशिष्ट समस्थानिक का द्रव्यमान नहीं) का उपयोग करते हैं, तो परिणाम नमूने में स्वाभाविक रूप से पाए जाने वाले अणुओं का औसत द्रव्यमान होता है। उदाहरण:

पानी के अणु का रासायनिक सूत्र H. होता है₂O. तो, यह 2 हाइड्रोजन परमाणुओं (H) और 1 ऑक्सीजन परमाणु (O) से बना है।
हाइड्रोजन का औसत परमाणु द्रव्यमान 1.00794 amu है। इस बीच, ऑक्सीजन परमाणुओं का औसत द्रव्यमान 15,9994 एमू होता है।
आण्विक द्रव्यमान एच₂माध्य O बराबर (1.00794)(2) + 15.9994 = 18.01528 amu, 18.01528 g/mol के बराबर है।

टिप्स

सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान शब्द को कभी-कभी औसत परमाणु द्रव्यमान के पर्याय के रूप में प्रयोग किया जाता है। हालाँकि, दोनों में थोड़ा अंतर है क्योंकि सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान की कोई इकाई नहीं होती है, लेकिन C-12 कार्बन परमाणु के सापेक्ष द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करता है। बशर्ते आप अपनी औसत द्रव्यमान गणना में परमाणु द्रव्यमान इकाइयों का उपयोग करें, ये दोनों मान अनिवार्य रूप से समान हैं।
कुछ विशेष अपवादों के साथ, आवर्त सारणी के दाईं ओर के तत्वों का औसत द्रव्यमान बाईं ओर के तत्वों की तुलना में अधिक होता है। यह जांचने का एक आसान तरीका हो सकता है कि आपका उत्तर समझ में आता है या नहीं।
1 परमाणु द्रव्यमान इकाई को एक C-12 कार्बन परमाणु के द्रव्यमान के 1/12वें भाग के रूप में परिभाषित किया गया है।
पृथ्वी पर प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले नमूनों के आधार पर समस्थानिकों की प्रचुरता की गणना की जाती है। उल्कापिंड या प्रयोगशाला के नमूनों जैसे असामान्य यौगिकों में अलग-अलग आइसोटोप अनुपात हो सकते हैं, और परिणामस्वरूप, अलग-अलग औसत परमाणु द्रव्यमान।
परमाणु द्रव्यमान के बाद कोष्ठक में संख्या अंतिम अंक की अनिश्चितता का प्रतिनिधित्व करती है। उदाहरण के लिए, 1.0173 (4) के परमाणु द्रव्यमान का अर्थ है कि परमाणुओं के एक सामान्य नमूने का द्रव्यमान 1.0173 ± 0.0004 की सीमा में है। आपको इस संख्या का उपयोग तब तक करने की आवश्यकता नहीं है जब तक कि समस्या में न कहा जाए।
तत्वों और यौगिकों को शामिल करने वाले द्रव्यमान की गणना करते समय औसत परमाणु द्रव्यमान का प्रयोग करें।