परमाणु द्रव्यमान की गणना करने के 3 तरीके

परमाणु भार एक परमाणु या अणु में सभी प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, और इलेक्ट्रॉनों का योग है. हालांकि, एक इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान इतना छोटा है, इसे नगण्य माना जाता है और गणना में शामिल नहीं है. हालांकि तकनीकी रूप से गलत, शब्द का भी अक्सर संदर्भित करने के लिए उपयोग किया जाता है औसत परमाणु द्रव्यमान एक तत्व के सभी आइसोटोप. यह दूसरी परिभाषा वास्तव में सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान है, जिसे भी कहा जाता है परमाण्विक भार, एक तत्व का. परमाणु वजन एक ही तत्व के स्वाभाविक रूप से होने वाले आइसोटोप के लोगों के औसत को ध्यान में रखता है. रसायनविदों को इन दो प्रकार के परमाणु द्रव्यमान के बीच अंतर करने की आवश्यकता है ताकि वे अपने काम को मार्गदर्शन कर सकें - परमाणु द्रव्यमान के लिए एक गलत मान, उदाहरण के लिए, एक प्रयोग की उपज की गलत गणना का कारण बन सकता है.

कदम

3 का विधि 1:

आवर्त सारणी पर परमाणु द्रव्यमान रीडिंग ढूँढना

1. समझें कि परमाणु द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व कैसे किया जाता है. परमाणु द्रव्यमान, किसी दिए गए परमाणु या अणु का द्रव्यमान, मानक एसआई मास इकाइयों - ग्राम, किलोग्राम, आदि में व्यक्त किया जा सकता है. हालांकि, क्योंकि परमाणु द्रव्यमान, इन शर्तों में व्यक्त होने पर, अविश्वसनीय रूप से छोटे होते हैं, परमाणु द्रव्यमान अक्सर एकीकृत परमाणु द्रव्यमान इकाइयों में व्यक्त किया जाता है (आमतौर पर छोटा होता है "यू" या "अमू") या डाल्टन (दा) में. एक परमाणु द्रव्यमान इकाई के लिए मानक मानक कार्बन -12 आइसोटोप के द्रव्यमान के 1/12 वें के बराबर है.

परमाणु द्रव्यमान इकाइयाँ द्रव्यमान बताती हैं ग्राम में दिए गए तत्व या अणु का एक तिल. यह एक बहुत ही उपयोगी संपत्ति है जब व्यावहारिक गणना की बात आती है, क्योंकि यह एक ही प्रकार के परमाणुओं या अणुओं की एक बड़ी मात्रा के द्रव्यमान और मोल के बीच आसान रूपांतरण की अनुमति देता है.

परमाणु द्रव्यमान चरण 2 की गणना की गई छवि

2. आवर्त सारणी पर परमाणु द्रव्यमान का पता लगाएं. अधिकांश मानक आवधिक सारणी प्रत्येक तत्व के सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान (परमाणु वजन) की सूची देती है. यह लगभग हमेशा एक या दो अक्षर रासायनिक प्रतीक के तहत तालिका पर तत्व के वर्ग के नीचे एक संख्या के रूप में लिखा जाता है. यह संख्या आमतौर पर पूरी संख्या के बजाय एक दशमलव के रूप में व्यक्त की जाती है.

ध्यान दें कि आवर्त सारणी पर सूचीबद्ध सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान हैं औसत संबंधित तत्व के लिए मूल्य. रासायनिक तत्व अलग हैं आइसोटोप - रासायनिक रूप जो परमाणु के नाभिक को एक या अधिक न्यूट्रॉन के अतिरिक्त या घटाव के कारण द्रव्यमान में भिन्न होते हैं. इस प्रकार, आवर्त सारणी पर सूचीबद्ध सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान एक निश्चित तत्व के परमाणुओं के लिए औसत मूल्य के रूप में उपयुक्त है, लेकिन नहीं उस तत्व के एक परमाणु के द्रव्यमान के रूप में.

आवर्त सारणी पर सूचीबद्ध सापेक्ष परमाणु जनता, परमाणुओं और अणुओं के लिए दाढ़ी द्रव्यमान की गणना करने के लिए उपयोग की जाती है. परमाणु द्रव्यमान, जब आवर्त सारणी के रूप में, एएमयू में व्यक्त किया गया, तकनीकी रूप से यूनिटलेस हैं. हालांकि, 1 ग्राम / एमओएल द्वारा एक परमाणु द्रव्यमान को गुणा करके, एक तत्व के दाढ़ी द्रव्यमान के लिए एक व्यावहारिक मात्रा प्राप्त की जाती है - एक तत्व के परमाणुओं के एक तिल के द्रव्यमान (ग्राम में).

उदाहरण के लिए, लोहे का परमाणु द्रव्यमान 55 है.847 अमु, जिसका अर्थ है कि लौह परमाणुओं का एक तिल 55 वजन होगा.847 ग्राम.

परमाणु द्रव्यमान चरण 3 की गणना की गई छवि

3. समझें कि आवधिक तालिका मान एक तत्व के लिए एक औसत परमाणु द्रव्यमान हैं. जैसा कि नोट किया गया है, आवधिक तालिका पर प्रत्येक तत्व के लिए सूचीबद्ध सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान एक परमाणु के आइसोटोप के औसत मूल्य हैं. यह औसत मूल्य कई व्यावहारिक गणनाओं के लिए मूल्यवान है - उदाहरण के लिए, गणना, की गणना अणु भार कई परमाणुओं के एक अणु में. हालांकि, व्यक्तिगत परमाणुओं से निपटने पर, यह संख्या कभी-कभी अपर्याप्त होती है.

क्योंकि यह कई अलग-अलग प्रकार के आइसोटोप्स का औसत है, इसलिए आवधिक तालिका पर मूल्य नहीं है सटीक किसी भी परमाणु परमाणु द्रव्यमान के लिए मूल्य.

व्यक्तिगत परमाणुओं के लिए परमाणु द्रव्यमान की गणना एक परमाणु में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की सटीक संख्या को ध्यान में रखकर गणना की जानी चाहिए.

3 का विधि 2:

एक व्यक्तिगत परमाणु के लिए परमाणु द्रव्यमान की गणना

1. तत्व या आइसोटोप की परमाणु संख्या ज्ञात कीजिए. परमाणु संख्या एक तत्व में प्रोटॉन की संख्या है, और कभी भी भिन्न नहीं होती है. उदाहरण के लिए, सभी हाइड्रोजन परमाणु, और केवल हाइड्रोजन परमाणु, 1 प्रोटॉन है. सोडियम में एक परमाणु संख्या 11 है क्योंकि इसके न्यूक्लियस में 11 प्रोटॉन हैं, जबकि ऑक्सीजन में 8 की परमाणु संख्या होती है क्योंकि इसके न्यूक्लियस में 8 प्रोटॉन होते हैं. आप आवर्त सारणी पर किसी भी तत्व की परमाणु संख्या पा सकते हैं - लगभग सभी मानक आवधिक सारणी में: यह एक तत्व के 1 या 2-लेटरकेमिक प्रतीक के ऊपर की संख्या है. यह संख्या हमेशा एक सकारात्मक पूर्ण संख्या होगी.

मान लें कि हम कार्बन परमाणु के साथ काम कर रहे हैं. कार्बन में हमेशा 6 प्रोटॉन होते हैं, इसलिए हम जानते हैं कि इसकी परमाणु संख्या 6 है. हम आवधिक तालिका पर भी देख सकते हैं कि कार्बन (सी) के लिए वर्ग एक है "6" शीर्ष पर, यह दर्शाता है कि कार्बन के परमाणु संख्या 6 है.
ध्यान दें कि एक तत्व के परमाणु संख्या के पास अपने सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान पर कोई प्रत्यक्ष असर नहीं है जैसा कि आवर्त सारणी पर सूचीबद्ध है. हालांकि, विशेष रूप से आवर्त सारणी के शीर्ष पर तत्वों के बीच, ऐसा लगता है कि एक परमाणु परमाणु द्रव्यमान लगभग दो बार अपने परमाणु संख्या के बारे में है, परमाणु द्रव्यमान की गणना कभी भी तत्व के परमाणु संख्या को दोगुना करके गणना नहीं की जाती है.

परमाणु द्रव्यमान चरण 5 की गणना की गई छवि

2. न्यूक्लियस में न्यूट्रॉन की संख्या का पता लगाएं. एक निश्चित तत्व के परमाणुओं के बीच न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न हो सकती है. जबकि प्रोटॉन की संख्या और अलग-अलग संख्या के साथ 2 परमाणु समान तत्व दोनों होते हैं, वे उस तत्व के अलग-अलग आइसोटोप होते हैं. एक तत्व में प्रोटॉन की संख्या के विपरीत, जो कभी नहीं बदलता है, किसी निश्चित तत्व के परमाणुओं में न्यूट्रॉन की संख्या अक्सर भिन्न हो सकती है कि तत्व के औसत परमाणु द्रव्यमान को दो पूरी संख्याओं के बीच दशमलव मूल्य के रूप में व्यक्त किया जाना चाहिए.

न्यूट्रॉन की संख्या तत्व के आइसोटोप पदनाम द्वारा निर्धारित की जा सकती है. उदाहरण के लिए, कार्बन -14 कार्बन -12 का स्वाभाविक रूप से रेडियोधर्मी आइसोटोप है. आप अक्सर तत्व प्रतीक से पहले एक सुपरस्क्रिप्ट के रूप में संख्या के साथ नामित एक आइसोटोप देखेंगे: सी. आइसोटोप संख्या से प्रोटॉन की संख्या को घटाकर न्यूट्रॉन की संख्या की गणना की जाती है: 14 - 6 = 8 न्यूट्रॉन.

मान लें कि कार्बन परमाणु के साथ हम काम कर रहे हैं, इसमें छह न्यूट्रॉन हैं (C). यह कार्बन का सबसे आम आइसोटोप है, जो लगभग 99% कार्बन परमाणुओं के लिए लेखांकन है. हालांकि, लगभग 1% कार्बन परमाणुओं में 7 न्यूट्रॉन (सी) हैं. 6 या 7 न्यूट्रॉन के साथ 6 या 7 न्यूट्रॉन के साथ कार्बन परमाणुओं के अन्य प्रकार बहुत कम मात्रा में मौजूद हैं.

परमाणु द्रव्यमान चरण 6 की गणना की गई छवि

3. प्रोटॉन और न्यूट्रॉन गिनती जोड़ें. यह उस परमाणु का परमाणु द्रव्यमान है. नाभिक परिक्रमा करने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बारे में चिंता न करें - उनका संयुक्त द्रव्यमान बहुत छोटा है, इसलिए, अधिकांश व्यावहारिक मामलों में, यह आपके उत्तर को काफी प्रभावित नहीं करेगा.

हमारे कार्बन परमाणु में 6 प्रोटॉन + 6 न्यूट्रॉन = 12 हैं. इस विशिष्ट कार्बन परमाणु का परमाणु द्रव्यमान 12 है. अगर यह एक था कार्बन -13 आइसोटोप, दूसरी तरफ, हम जानते होंगे कि इसमें 6 प्रोटॉन + 7 न्यूट्रॉन हैं = 13 का परमाणु वजन.

कार्बन -13 का वास्तविक परमाणु वजन 13 है.003355, और अधिक सटीक है क्योंकि यह प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया गया था.

परमाणु द्रव्यमान एक तत्व की आइसोटोप संख्या के बहुत करीब है. मूल गणना उद्देश्यों के लिए, आइसोटोप संख्या परमाणु द्रव्यमान के बराबर है. जब प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉनों से बहुत छोटे सामूहिक योगदान के कारण परमाणु द्रव्यमान आइसोटोप संख्या से थोड़ा अधिक होता है.

3 का विधि 3:

एक तत्व के लिए सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान (परमाणु वजन) की गणना

1. निर्धारित करें कि कौन सा आइसोटोप नमूना में हैं. केमिस्ट अक्सर एक बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमीटर नामक एक विशेष उपकरण का उपयोग करके किसी दिए गए नमूने में आइसोटोप के सापेक्ष अनुपात को निर्धारित करते हैं. हालांकि, छात्र स्तर की रसायन शास्त्र में, यह जानकारी अक्सर आपके लिए स्कूल परीक्षणों आदि के लिए प्रदान की जाती है., वैज्ञानिक साहित्य से स्थापित मूल्यों के रूप में.

हमारे उद्देश्यों के लिए, मान लें कि हम isotopes कार्बन -12 और कार्बन -13 के साथ काम कर रहे हैं.

2. नमूना में प्रत्येक आइसोटोप की सापेक्ष बहुतायत का निर्धारण करें. किसी दिए गए तत्व के भीतर, विभिन्न अनुपात में अलग-अलग आइसोटोप दिखाई देते हैं. ये अनुपात लगभग हमेशा प्रतिशत के रूप में व्यक्त किए जाते हैं. कुछ आइसोटोप बहुत आम होंगे, जबकि अन्य दुर्लभ होंगे - कभी-कभी, इसलिए दुर्लभ है कि उन्हें मुश्किल से पता लगाया जा सकता है. यह जानकारी द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री या संदर्भ पुस्तक से निर्धारित की जा सकती है.

मान लीजिए कि कार्बन -12 की बहुतायत 99% है और कार्बन -13 की बहुतायत 1% है. अन्य कार्बन आइसोटोप कर मौजूद है, लेकिन वे इतनी छोटी मात्रा में मौजूद हैं कि, इस उदाहरण की समस्या के लिए, उन्हें अनदेखा किया जा सकता है.

परमाणु द्रव्यमान चरण 9 की गणना की गई छवि

3. प्रत्येक आइसोटोप के परमाणु द्रव्यमान को नमूना में अपने अनुपात से गुणा करें. प्रत्येक आइसोटोप के परमाणु द्रव्यमान को अपनी प्रतिशत बहुतायत से गुणा करें (दशमलव के रूप में लिखित). एक प्रतिशत को एक दशमलव में बदलने के लिए, इसे 100 से विभाजित करें. परिवर्तित प्रतिशत हमेशा 1 तक जोड़ना चाहिए.

हमारे नमूने में कार्बन -12 और कार्बन -13 शामिल हैं. यदि कार्बन -12 नमूना का 99% बनाता है और कार्बन -13 नमूना का 1% बनाता है, तो 0 से 12 (कार्बन -12 के परमाणु द्रव्यमान) को गुणा करता है.99 और 13 (कार्बन -13 का परमाणु द्रव्यमान) 0 तक.01.

एक संदर्भ पुस्तक एक तत्व के आइसोटोप की सभी ज्ञात मात्रा के आधार पर प्रतिशत अनुपात प्रदान करेगी. अधिकांश रसायन शास्त्र पाठ्यपुस्तकों में पुस्तक के अंत में एक तालिका में यह जानकारी शामिल है. एक द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर परीक्षण किए जाने वाले नमूने के लिए अनुपात भी प्राप्त कर सकता है.

परमाणु द्रव्यमान चरण 10 की गणना की गई छवि

4. परिणाम जोड़ें. पिछले चरण में किए गए गुणों के उत्पादों का योग. इस अतिरिक्त का परिणाम आपके तत्व का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान है - आपके तत्व के आइसोटोप के परमाणु द्रव्यमान का औसत मूल्य. सामान्य रूप से किसी तत्व पर चर्चा करते समय, और उस तत्व के विशिष्ट आइसोटोप नहीं, इस मान का उपयोग किया जाता है.

हमारे उदाहरण में, 12 x 0.99 = 11.88 कार्बन -12 के लिए, जबकि 13 x 0.01 = 0.13 कार्बन -13 के लिए. हमारे उदाहरण का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान 11 है.88 + 0.13 = 12.01.