ખુલ્લા
બંધ

પરમાણુઓનું દળ અને કદ. મોલેક્યુલર કાઇનેટિક થિયરીની મૂળભૂત જોગવાઈઓ

પદાર્થની રચનાનો મોલેક્યુલર-ગાઇનેટિક સિદ્ધાંત ત્રણ સ્થિતિઓ પર આધારિત છે, જેમાંથી પ્રત્યેક પ્રયોગો દ્વારા સાબિત થયું છે: પદાર્થમાં કણો હોય છે; આ કણો અવ્યવસ્થિત રીતે આગળ વધે છે; કણો એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે.

શરીરના ગુણધર્મો અને વર્તણૂક, ઉપલા વાતાવરણના દુર્લભ વાયુઓથી લઈને અને પૃથ્વી પરના નક્કર પદાર્થો સાથે સમાપ્ત થાય છે, તેમજ ગ્રહો અને તારાઓના સુપરડેન્સ કોરો, એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા કણોની હિલચાલ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે જે બધા બનાવે છે. શરીર - પરમાણુઓ, અણુઓ અથવા તો નાની રચનાઓ - પ્રાથમિક કણો.

પરમાણુઓના કદનો અંદાજ.પરમાણુઓના અસ્તિત્વની વાસ્તવિકતામાં સંપૂર્ણ વિશ્વાસ માટે, તેમના કદ નક્કી કરવા જરૂરી છે.

ચાલો પરમાણુઓના કદનો અંદાજ કાઢવા માટે પ્રમાણમાં સરળ પદ્ધતિનો વિચાર કરીએ. તે જાણીતું છે કે ઓલિવ તેલના એક ટીપાને પાણીની સપાટી પર ફેલાવવા માટે દબાણ કરવું અશક્ય છે જેથી તે 1 થી વધુ વિસ્તાર ધરાવે છે. એવું માની શકાય છે કે જ્યારે તેલ મહત્તમ વિસ્તાર પર ફેલાય છે, ત્યારે તે માત્ર એક પરમાણુની જાડાઈ સાથે એક સ્તર બનાવે છે. આ સ્તરની જાડાઈ નક્કી કરવી અને આ રીતે ઓલિવ તેલના પરમાણુના કદનો અંદાજ કાઢવો સરળ છે.

ચાલો માનસિક રીતે દરેક વિસ્તારના ચોરસ સ્તરોમાં વોલ્યુમના ક્યુબને કાપીએ જેથી તેઓ વિસ્તારને આવરી શકે (ફિગ. 2). આવા સ્તરોની સંખ્યા સમાન હશે: તેલના સ્તરની જાડાઈ, અને તેથી ઓલિવ તેલના પરમાણુનું કદ, 0.1 સે.મી.ના ક્યુબની ધારને સ્તરોની સંખ્યા દ્વારા વિભાજીત કરીને શોધી શકાય છે: સે.મી.

આયોનિક પ્રોજેક્ટર.હાલમાં, અણુઓ અને પરમાણુઓના અસ્તિત્વને સાબિત કરવાની તમામ સંભવિત રીતોની ગણતરી કરવાની જરૂર નથી. આધુનિક સાધનો વ્યક્તિગત અણુઓ અને પરમાણુઓની છબીઓનું અવલોકન કરવાનું શક્ય બનાવે છે. ગ્રેડ VI માટે ભૌતિકશાસ્ત્રના પાઠ્યપુસ્તકમાં, ઈલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપ વડે લેવાયેલ એક ફોટોગ્રાફ છે, જેમાં તમે સોનાના સ્ફટિકની સપાટી પર વ્યક્તિગત અણુઓની ગોઠવણી જોઈ શકો છો.

પરંતુ ઈલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપ એ ખૂબ જ જટિલ ઉપકરણ છે. અમે એક વધુ સરળ ઉપકરણથી પરિચિત થઈશું જે અમને વ્યક્તિગત અણુઓની છબીઓ મેળવવા અને તેમના કદનો અંદાજ કાઢવા દે છે. આ ઉપકરણને આયન પ્રોજેક્ટર અથવા આયન માઇક્રોસ્કોપ કહેવામાં આવે છે. તે નીચે પ્રમાણે ગોઠવાયેલ છે: લગભગ 10 સે.મી.ની ત્રિજ્યા સાથે ગોળાકાર જહાજની મધ્યમાં, ટંગસ્ટન સોયનું બિંદુ સ્થિત છે (ફિગ. 3). આધુનિક મેટલવર્કિંગ ટેક્નોલૉજી દ્વારા ટીપની વક્રતાની ત્રિજ્યા શક્ય તેટલી નાની બનાવવામાં આવે છે - લગભગ 5-10 6 સે.મી.. ગોળાની અંદરની સપાટી પાતળા વાહક સ્તરથી ઢંકાયેલી હોય છે જે ટેલિવિઝન ટ્યુબ સ્ક્રીનની જેમ, નીચે ચમકી શકે છે. ઝડપી કણોની અસર. સકારાત્મક ચાર્જ કરેલ ટીપ અને નકારાત્મક ચાર્જ કરેલ વાહક સ્તર વચ્ચે કેટલાક સો વોલ્ટનો વોલ્ટેજ બનાવવામાં આવે છે. જહાજ 100 Pa (0.75 mm Hg) ના નીચા દબાણે હિલીયમથી ભરેલું છે.

બિંદુની સપાટી પરના ટંગસ્ટન અણુઓ માઇક્રોસ્કોપિક "બમ્પ્સ" (ફિગ. 4) બનાવે છે. જ્યારે રેન્ડમ આસન્ન

ટંગસ્ટન અણુઓ સાથે હિલીયમ અણુઓને ખસેડવા, એક ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર, ખાસ કરીને ટોચની સપાટી પર અણુઓની નજીક મજબૂત, હિલીયમ પરમાણુમાંથી ઇલેક્ટ્રોનને ફાડી નાખે છે અને આ અણુઓને આયનોમાં ફેરવે છે. હિલીયમ આયનો સકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલ ટીપમાંથી ભગાડવામાં આવે છે અને ગોળાની ત્રિજ્યા સાથે ઊંચી ઝડપે આગળ વધે છે. ગોળાની સપાટી સાથે અથડાઈને, આયનો તેને ચમકવા માટેનું કારણ બને છે. પરિણામે, ટીપ પર ટંગસ્ટન અણુઓની ગોઠવણીનું વિસ્તૃત ચિત્ર સ્ક્રીન પર દેખાય છે (ફિગ. 5). સ્ક્રીન પરના તેજસ્વી ફોલ્લીઓ વ્યક્તિગત અણુઓની છબીઓ છે.

પ્રોજેક્ટરનું વિસ્તરણ - અણુઓની છબીઓ વચ્ચેના અંતર અને અણુઓ વચ્ચેના અંતરનો ગુણોત્તર - તે જહાજની ત્રિજ્યા અને ટીપની ત્રિજ્યાના ગુણોત્તર સમાન હોવાનું બહાર આવ્યું છે અને બે મિલિયન સુધી પહોંચે છે. તેથી જ વ્યક્તિગત પરમાણુ જોવાનું શક્ય છે.

ટંગસ્ટન પરમાણુનો વ્યાસ, આયન પ્રોજેક્ટરનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે, તે લગભગ સેમી છે. અન્ય પદ્ધતિઓ દ્વારા મળેલા અણુઓના કદ લગભગ સમાન હોવાનું બહાર આવ્યું છે. ઘણા અણુઓ ધરાવતા પરમાણુઓના કદ કુદરતી રીતે મોટા હોય છે.

દરેક ઇન્હેલેશન સાથે, તમે તમારા ફેફસાંમાં એટલા બધા પરમાણુઓ કેપ્ચર કરો છો કે જો તે બધા શ્વાસ બહાર કાઢ્યા પછી પૃથ્વીના વાતાવરણમાં સમાનરૂપે વિતરિત કરવામાં આવે, તો ગ્રહના દરેક રહેવાસીને બે અણુ પ્રાપ્ત થશે જે શ્વાસ દરમિયાન તમારા ફેફસાંમાં હતા.

>> ભૌતિકશાસ્ત્ર: પરમાણુ ગતિ સિદ્ધાંતના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો. પરમાણુ કદ


અણુઓ ખૂબ નાના હોય છે, પરંતુ જુઓ કે તેમના કદ અને સમૂહનો અંદાજ કાઢવો કેટલો સરળ છે. એક અવલોકન અને બે સરળ ગણતરીઓ પૂરતી છે. સાચું, આપણે હજી પણ આ કેવી રીતે કરવું તે શોધવાની જરૂર છે.
દ્રવ્યની રચનાનો મોલેક્યુલર-ગાઇનેટિક સિદ્ધાંત ત્રણ નિવેદનો પર આધારિત છે: દ્રવ્ય કણોથી બનેલું છે; આ કણો અવ્યવસ્થિત રીતે આગળ વધે છે; કણો એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. દરેક વિધાન પ્રયોગો દ્વારા સખત રીતે સાબિત થાય છે.
અપવાદ વિના તમામ શરીરના ગુણધર્મો અને વર્તન, સિલિએટ્સથી તારાઓ સુધી, એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા કણોની હિલચાલ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે: પરમાણુઓ, અણુઓ અથવા તો નાની રચનાઓ - પ્રાથમિક કણો.
પરમાણુઓના કદનો અંદાજ.પરમાણુઓના અસ્તિત્વની સંપૂર્ણ ખાતરી કરવા માટે, તેમના કદ નક્કી કરવા જરૂરી છે.
આ કરવાનો સૌથી સહેલો રસ્તો એ છે કે ઓલિવ તેલ જેવા તેલના ટીપાને પાણીની સપાટી પર ફેલાવવાનું અવલોકન કરવું. જો વહાણ મોટું હોય તો તેલ ક્યારેય સમગ્ર સપાટી પર કબજો નહીં કરે ( ફિગ.8.1). 1 mm 3 નું ટીપું બનાવવું અશક્ય છે જેથી તે 0.6 m 2 થી વધુ સપાટી વિસ્તાર ધરાવે છે. એવું માની શકાય છે કે જ્યારે તેલ મહત્તમ વિસ્તારમાં ફેલાય છે, ત્યારે તે માત્ર એક પરમાણુની જાડાઈ સાથે એક સ્તર બનાવે છે - એક "મોનોમોલેક્યુલર સ્તર". આ સ્તરની જાડાઈ નક્કી કરવી અને આ રીતે ઓલિવ તેલના પરમાણુના કદનો અંદાજ કાઢવો સરળ છે.

વોલ્યુમ વીતેલનું સ્તર તેના સપાટી વિસ્તારના ઉત્પાદન જેટલું છે એસજાડાઈ માટે ડીસ્તર, એટલે કે V=Sd. તેથી, ઓલિવ તેલના પરમાણુનું કદ છે:

હવે અણુઓ અને પરમાણુઓના અસ્તિત્વને સાબિત કરવાની તમામ સંભવિત રીતોની ગણતરી કરવાની જરૂર નથી. આધુનિક સાધનો વ્યક્તિગત અણુઓ અને પરમાણુઓની છબીઓ જોવાનું શક્ય બનાવે છે. આકૃતિ 8.2 સિલિકોન વેફરની સપાટીનો માઇક્રોગ્રાફ બતાવે છે, જ્યાં બમ્પ વ્યક્તિગત સિલિકોન અણુઓ છે. આવી છબીઓ સૌપ્રથમ 1981 માં સામાન્ય ઓપ્ટિકલ નહીં, પરંતુ જટિલ ટનલિંગ માઇક્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવી હતી.

ઓલિવ ઓઈલ સહિતના પરમાણુઓ અણુ કરતા મોટા હોય છે. કોઈપણ અણુનો વ્યાસ લગભગ 10 -8 સેમી જેટલો હોય છે. આ પરિમાણો એટલા નાના હોય છે કે તેની કલ્પના કરવી મુશ્કેલ છે. આવા કિસ્સાઓમાં, સરખામણીનો ઉપયોગ થાય છે.
અહીં તેમાંથી એક છે. જો આંગળીઓને મુઠ્ઠીમાં ચોંટી દેવામાં આવે અને ગ્લોબના કદ જેટલું મોટું કરવામાં આવે, તો અણુ, સમાન વિસ્તરણ પર, મુઠ્ઠીનું કદ બની જશે.
પરમાણુઓની સંખ્યા.અણુઓના ખૂબ જ નાના કદ સાથે, કોઈપણ મેક્રોસ્કોપિક શરીરમાં તેમની સંખ્યા પ્રચંડ છે. ચાલો આપણે 1 ગ્રામના સમૂહ સાથે પાણીના ટીપામાં પરમાણુઓની અંદાજિત સંખ્યાની ગણતરી કરીએ અને તેથી, 1 સેમી 3 નું પ્રમાણ.
પાણીના પરમાણુનો વ્યાસ આશરે 3 10 -8 સે.મી. છે. એમ ધારી રહ્યા છીએ કે પરમાણુઓના ગાઢ પેકિંગ સાથેના દરેક પાણીના અણુમાં વોલ્યુમ (3 10 -8 સે.મી.) 3 છે, તો તમે ભાગાકાર કરીને ડ્રોપમાં પરમાણુઓની સંખ્યા શોધી શકો છો. પરમાણુ દીઠ, વોલ્યુમ દ્વારા વોલ્યુમ (1 સેમી 3) ડ્રોપ કરો:

દરેક ઇન્હેલેશન સાથે, તમે એટલા બધા અણુઓ કેપ્ચર કરો છો કે જો તે બધા શ્વાસ બહાર કાઢ્યા પછી પૃથ્વીના વાતાવરણમાં સમાનરૂપે વિતરિત કરવામાં આવે, તો ગ્રહના દરેક રહેવાસીને બે અથવા ત્રણ પરમાણુ પ્રાપ્ત થશે જે શ્વાસ દરમિયાન તમારા ફેફસાંમાં હતા.
અણુના પરિમાણો નાના છે: .
મોલેક્યુલર-કાઇનેટિક થિયરીની ત્રણ મુખ્ય જોગવાઈઓની વારંવાર ચર્ચા કરવામાં આવશે.

???
1. ઓલિવ તેલના પરમાણુના કદનો અંદાજ કાઢવા માટે કયા માપ લેવા જોઈએ?
2. જો એક પરમાણુ ખસખસના બીજ (0.1 મીમી) ના કદ સુધી વધતું હોય, તો તે જ વિસ્તરણ પર અનાજ શરીરના કેટલા કદ સુધી પહોંચશે?
3. તમને જાણીતા પરમાણુઓના અસ્તિત્વના પુરાવાઓની યાદી બનાવો જેનો ટેક્સ્ટમાં ઉલ્લેખ નથી.

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, ભૌતિકશાસ્ત્ર ગ્રેડ 10

પાઠ સામગ્રી પાઠ સારાંશઆધાર ફ્રેમ પાઠ પ્રસ્તુતિ પ્રવેગક પદ્ધતિઓ ઇન્ટરેક્ટિવ ટેકનોલોજી પ્રેક્ટિસ કરો કાર્યો અને કસરતો સ્વ-પરીક્ષા વર્કશોપ, તાલીમ, કેસ, ક્વેસ્ટ્સ હોમવર્ક ચર્ચા પ્રશ્નો વિદ્યાર્થીઓના રેટરિકલ પ્રશ્નો ચિત્રો ઓડિયો, વિડિયો ક્લિપ્સ અને મલ્ટીમીડિયાફોટા, ચિત્રો ગ્રાફિક્સ, કોષ્ટકો, સ્કીમ્સ હ્યુમર, ટુચકાઓ, ટુચકાઓ, હાસ્યલેખ, દૃષ્ટાંતો, કહેવતો, ક્રોસવર્ડ કોયડાઓ, અવતરણો ઍડ-ઑન્સ અમૂર્તજિજ્ઞાસુ ક્રિબ્સ પાઠ્યપુસ્તકો માટે લેખોની ચિપ્સ મૂળભૂત અને અન્ય શરતોની વધારાની ગ્લોસરી પાઠ્યપુસ્તકો અને પાઠ સુધારવાપાઠ્યપુસ્તકમાં ભૂલો સુધારવીઅપ્રચલિત જ્ઞાનને નવા સાથે બદલીને પાઠમાં નવીનતાના પાઠ્યપુસ્તકના ઘટકોના ટુકડાને અપડેટ કરવું માત્ર શિક્ષકો માટે સંપૂર્ણ પાઠચર્ચા કાર્યક્રમની વર્ષ પદ્ધતિસરની ભલામણો માટે કેલેન્ડર યોજના સંકલિત પાઠ

જો તમારી પાસે આ પાઠ માટે સુધારા અથવા સૂચનો હોય,

મોલેક્યુલર-કાઇનેટિક થિયરી - રાસાયણિક પદાર્થના સૌથી નાના કણો તરીકે અણુઓ અને પરમાણુઓના અસ્તિત્વના ખ્યાલનો ઉપયોગ કરીને પદાર્થની રચના અને ગુણધર્મોનો સિદ્ધાંત. MCT પ્રયોગો દ્વારા સખત રીતે સાબિત થયેલા ત્રણ નિવેદનો પર આધારિત છે:

પદાર્થમાં કણોનો સમાવેશ થાય છે - અણુઓ અને પરમાણુઓ, જેની વચ્ચે અંતર હોય છે;

આ કણો અસ્તવ્યસ્ત ગતિમાં હોય છે, જેની ઝડપ તાપમાનથી પ્રભાવિત થાય છે;

કણો એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે.

હકીકત એ છે કે પદાર્થમાં ખરેખર પરમાણુઓ હોય છે તે તેમના કદને નિર્ધારિત કરીને સાબિત કરી શકાય છે: તેલનું એક ટીપું પાણીની સપાટી પર ફેલાય છે, એક સ્તર બનાવે છે જેની જાડાઈ પરમાણુના વ્યાસ જેટલી હોય છે. 1 mm 3 ના જથ્થા સાથેનો ડ્રોપ 0.6 m 2 થી વધુ ફેલાવી શકતો નથી:

આધુનિક સાધનો (ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ, આયન પ્રોજેક્ટર) વ્યક્તિગત અણુઓ અને પરમાણુઓને જોવાનું શક્ય બનાવે છે.

પરમાણુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના દળો. a) ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પ્રકૃતિમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક છે; b) ટૂંકા-શ્રેણીના દળો પરમાણુઓના કદ સાથે તુલનાત્મક અંતર પર જોવા મળે છે; c) જ્યારે આકર્ષણ અને વિકર્ષણના દળો સમાન હોય ત્યારે એટલું અંતર હોય છે (R 0), જો R> R 0, તો આકર્ષણના દળો પ્રબળ હોય તો R

મોલેક્યુલર આકર્ષણના દળોની ક્રિયા એક પ્રયોગમાં પ્રગટ થાય છે જેમાં લીડ સિલિન્ડરો તેમની સપાટીને સાફ કર્યા પછી એકસાથે ચોંટી જાય છે.

ઘન પરમાણુઓ અને અણુઓ એવી સ્થિતિઓ વિશે અવ્યવસ્થિત ઓસિલેશન બનાવે છે કે જેમાં પડોશી અણુઓમાંથી આકર્ષણ અને પ્રતિકૂળ શક્તિઓ સંતુલિત હોય છે. પ્રવાહીમાં, પરમાણુઓ માત્ર સંતુલન સ્થિતિની આસપાસ જ ફરતા નથી, પણ એક સંતુલન સ્થિતિથી બીજા સ્થાને પણ કૂદકો મારે છે, આ પરમાણુ કૂદકા પ્રવાહીની પ્રવાહીતા, જહાજનું સ્વરૂપ લેવાની તેની ક્ષમતાનું કારણ છે. વાયુઓમાં, સામાન્ય રીતે અણુઓ અને પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર, સરેરાશ, અણુઓના પરિમાણો કરતાં ઘણું મોટું હોય છે; પ્રતિકૂળ દળો મોટા અંતર પર કાર્ય કરતા નથી, તેથી વાયુઓ સરળતાથી સંકુચિત થાય છે; વાયુના અણુઓ વચ્ચે વ્યવહારીક રીતે કોઈ આકર્ષક દળો નથી, તેથી વાયુઓમાં અનિશ્ચિત સમય સુધી વિસ્તરણ કરવાની મિલકત હોય છે.

2. અણુઓનું દળ અને કદ. એવોગાડ્રો સતત

કોઈપણ પદાર્થમાં કણોનો સમાવેશ થાય છે, તેથી પદાર્થની માત્રાને કણોની સંખ્યાના પ્રમાણસર ગણવામાં આવે છે. પદાર્થના જથ્થાનું એકમ છછુંદર છે. છછુંદર એ 0.012 કિગ્રા કાર્બનમાં જેટલા અણુઓ હોય છે તેટલા કણો ધરાવતી સિસ્ટમના પદાર્થની માત્રા જેટલી હોય છે.

પદાર્થના જથ્થા સાથે પરમાણુઓની સંખ્યાના ગુણોત્તરને એવોગાડ્રો કોન્સ્ટન્ટ કહેવામાં આવે છે:

એવોગાડ્રો કોન્સ્ટન્ટ છે. તે દર્શાવે છે કે પદાર્થના એક છછુંદરમાં કેટલા અણુઓ અથવા પરમાણુઓ સમાયેલ છે.

પદાર્થની માત્રા એવોગાડ્રો સ્થિરાંક સાથે પદાર્થના અણુઓ અથવા અણુઓની સંખ્યાના ગુણોત્તર તરીકે શોધી શકાય છે:

મોલર માસ એ પદાર્થના જથ્થા અને પદાર્થના જથ્થાના ગુણોત્તર સમાન જથ્થો છે:

મોલર માસને પરમાણુના સમૂહના સંદર્ભમાં વ્યક્ત કરી શકાય છે:

પરમાણુઓના સમૂહને નિર્ધારિત કરવા માટે, તમારે પદાર્થના સમૂહને તેમાંના પરમાણુઓની સંખ્યા દ્વારા વિભાજીત કરવાની જરૂર છે:

3. બ્રાઉનિયન ગતિ અને આદર્શ ગેસ

બ્રાઉનિયન ગતિ એ ગેસ અથવા પ્રવાહીમાં સ્થગિત કણોની થર્મલ ગતિ છે. અંગ્રેજ વનસ્પતિશાસ્ત્રી રોબર્ટ બ્રાઉન (1773 - 1858) એ 1827 માં પ્રવાહીમાં માઇક્રોસ્કોપ દ્વારા દૃશ્યમાન ઘન કણોની રેન્ડમ હિલચાલ શોધી કાઢી હતી. આ ઘટનાને બ્રાઉનિયન ગતિ કહેવામાં આવે છે. આ ચળવળ અટકતી નથી; વધતા તાપમાન સાથે, તેની તીવ્રતા વધે છે. બ્રાઉનિયન ગતિ એ દબાણની વધઘટનું પરિણામ છે (સરળ મૂલ્યમાંથી નોંધપાત્ર વિચલન).

કણની બ્રાઉનિયન ગતિનું કારણ એ છે કે કણ પર પ્રવાહી અણુઓની અસર એકબીજાને રદ કરતી નથી.

દુર્લભ ગેસમાં, પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર તેમના કદ કરતા અનેક ગણું વધારે હોય છે. આ કિસ્સામાં, પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા નજીવી છે અને પરમાણુઓની ગતિ ઊર્જા તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની સંભવિત ઊર્જા કરતાં ઘણી વધારે છે.

વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં પદાર્થના ગુણધર્મોને સમજાવવા માટે, વાસ્તવિક ગેસને બદલે, તેના ભૌતિક મોડેલનો ઉપયોગ થાય છે - એક આદર્શ ગેસ. મોડેલ ધારે છે:

પરમાણુઓ વચ્ચેનું અંતર તેમના વ્યાસ કરતા થોડું વધારે છે;

અણુઓ સ્થિતિસ્થાપક દડા છે;

અણુઓ વચ્ચે કોઈ આકર્ષક દળો નથી;

જ્યારે પરમાણુઓ એકબીજા સાથે અને જહાજની દિવાલો સાથે અથડાય છે, ત્યારે પ્રતિકૂળ દળો કાર્ય કરે છે;

મોલેક્યુલર ગતિ મિકેનિક્સના નિયમોનું પાલન કરે છે.

આદર્શ ગેસના MKT નું મૂળભૂત સમીકરણ છે:

MKT નું મૂળભૂત સમીકરણ ગેસના દબાણની ગણતરી કરવાનું શક્ય બનાવે છે જો પરમાણુનો સમૂહ, વેગના વર્ગનું સરેરાશ મૂલ્ય અને પરમાણુઓની સાંદ્રતા જાણીતી હોય.

આદર્શ ગેસનું દબાણ એ હકીકતમાં રહેલું છે કે પરમાણુઓ, જ્યારે વહાણની દિવાલો સાથે અથડાય છે, ત્યારે સ્થિતિસ્થાપક શરીર તરીકે મિકેનિક્સના નિયમો અનુસાર તેમની સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. જ્યારે પરમાણુ જહાજની દિવાલ સાથે અથડાય છે, ત્યારે અક્ષ OX પર વેગ વેક્ટરના વેગ vxનું પ્રક્ષેપણ, દિવાલ પર લંબરૂપ, તેના ચિહ્નને વિરુદ્ધમાં બદલી નાખે છે, પરંતુ સંપૂર્ણ મૂલ્યમાં સ્થિર રહે છે. અથડામણ દરમિયાન, ન્યૂટનના ત્રીજા નિયમ અનુસાર, પરમાણુ દિવાલ પર F 1 બળના સંપૂર્ણ મૂલ્યના સમાન બળ F 2 સાથે કાર્ય કરે છે અને વિરુદ્ધ દિશામાન થાય છે.

આદર્શ ગેસની સ્થિતિનું સમીકરણ (મેન્ડેલીવ-ક્લેપીરોન સમીકરણ). યુનિવર્સલ ગેસ કોન્સ્ટન્ટ:

તેના પરમાણુઓ અને તાપમાનની સાંદ્રતા પર ગેસના દબાણની અવલંબનને આધારે, એક સમીકરણ મેળવી શકાય છે જે ત્રણેય મેક્રોસ્કોપિક પરિમાણોને સંબંધિત છે: દબાણ, વોલ્યુમ અને તાપમાન, જે પૂરતા પ્રમાણમાં દુર્લભ ગેસના આપેલ સમૂહની સ્થિતિને દર્શાવે છે. આ સમીકરણને રાજ્યનું આદર્શ વાયુ સમીકરણ કહેવામાં આવે છે.

જ્યાં સાર્વત્રિક ગેસ સ્થિર છે

આપેલ ગેસના સમૂહ માટે, તેથી

ક્લેપીરોન સમીકરણ.

ત્રીજા પરિમાણના નિશ્ચિત મૂલ્ય માટે બે ગેસ પરિમાણો વચ્ચેના જથ્થાત્મક સંબંધોને ગેસ કાયદા કહેવામાં આવે છે. અને એક પરિમાણના સ્થિર મૂલ્ય પર થતી પ્રક્રિયાઓ isoprocesses છે.

આઇસોથર્મલ પ્રક્રિયા - સતત તાપમાને મેક્રોસ્કોપિક બોડીની થર્મોડાયનેમિક સિસ્ટમની સ્થિતિને બદલવાની પ્રક્રિયા.

આપેલ સમૂહના ગેસ માટે, જો ગેસનું તાપમાન બદલાતું નથી તો ગેસના દબાણનું ઉત્પાદન અને તેનું પ્રમાણ સ્થિર છે. - બોયલનો કાયદો - મેરીઓટ.

આઇસોકોરિક પ્રક્રિયા - મેક્રોસ્કોપિક સંસ્થાઓની થર્મોડાયનેમિક સિસ્ટમની સ્થિતિને સતત વોલ્યુમ પર બદલવાની પ્રક્રિયા.

આપેલ સમૂહના ગેસ માટે, જો ગેસનું પ્રમાણ બદલાતું નથી તો દબાણ અને તાપમાનનો ગુણોત્તર સ્થિર છે. ચાર્લ્સનો કાયદો.

આઇસોબેરિક પ્રક્રિયા - સતત દબાણ પર મેક્રોસ્કોપિક સંસ્થાઓની થર્મોડાયનેમિક સિસ્ટમની સ્થિતિને બદલવાની પ્રક્રિયા.

આપેલ સમૂહના ગેસ માટે, જો ગેસનું દબાણ બદલાતું નથી તો તાપમાન અને વોલ્યુમનો ગુણોત્તર સ્થિર છે. - ગે-લુસાકનો કાયદો.

જ્યારે બે અથવા વધુ અણુઓ એકબીજા સાથે રાસાયણિક બંધનમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે અણુઓ રચાય છે. આ અણુઓ સમાન છે કે કેમ તે બંને આકાર અને કદમાં એકબીજાથી સંપૂર્ણપણે અલગ છે કે કેમ તેનાથી કોઈ ફરક પડતો નથી. આપણે શોધીશું કે પરમાણુઓનું કદ શું છે અને તે શું આધાર રાખે છે.

અણુઓ શું છે?

હજારો વર્ષોથી, વૈજ્ઞાનિકોએ જીવનના રહસ્ય વિશે અનુમાન લગાવ્યું છે, તેના મૂળમાં બરાબર શું થાય છે. સૌથી પ્રાચીન સંસ્કૃતિઓ અનુસાર, જીવન અને આ વિશ્વની દરેક વસ્તુમાં પ્રકૃતિના મૂળભૂત ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે - પૃથ્વી, હવા, પવન, પાણી અને અગ્નિ. જો કે, સમય જતાં, ઘણા ફિલસૂફોએ આ વિચારને આગળ ધપાવવાનું શરૂ કર્યું કે બધી વસ્તુઓ નાની, અવિભાજ્ય વસ્તુઓથી બનેલી છે જે બનાવી શકાતી નથી અને નાશ કરી શકાતી નથી.

અણુ સિદ્ધાંત અને આધુનિક રસાયણશાસ્ત્રના આગમન સુધી તે ન હતું, જો કે, વૈજ્ઞાનિકોએ એવું અનુમાન કરવાનું શરૂ કર્યું કે એકસાથે લેવામાં આવેલા કણોએ બધી વસ્તુઓના મૂળભૂત બિલ્ડીંગ બ્લોક્સને જન્મ આપ્યો. આ રીતે શબ્દ દેખાયો, જે આધુનિક કણ સિદ્ધાંતના સંદર્ભમાં દળના સૌથી નાના એકમોનો સંદર્ભ આપે છે.

તેની શાસ્ત્રીય વ્યાખ્યા મુજબ, પરમાણુ એ પદાર્થનો સૌથી નાનો કણ છે જે તેના રાસાયણિક અને ભૌતિક ગુણધર્મોને જાળવવામાં મદદ કરે છે. તે બે અથવા વધુ અણુઓ ધરાવે છે, તેમજ રાસાયણિક દળો દ્વારા એકસાથે રાખવામાં આવેલા સમાન અથવા અલગ અણુઓના જૂથો ધરાવે છે.

પરમાણુઓનું કદ શું છે? 5મા ધોરણમાં, પ્રાકૃતિક ઇતિહાસ (શાળાનો વિષય) માત્ર કદ અને આકારનો સામાન્ય ખ્યાલ આપે છે, આ મુદ્દાનો હાઇ સ્કૂલના રસાયણશાસ્ત્રના પાઠોમાં વધુ વિગતવાર અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.

પરમાણુ ઉદાહરણો

પરમાણુઓ સરળ અથવા જટિલ હોઈ શકે છે. અહીં કેટલાક ઉદાહરણો છે:

  • H 2 O (પાણી);
  • N 2 (નાઇટ્રોજન);
  • ઓ 3 (ઓઝોન);
  • CaO (કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ);
  • C 6 H 12 O 6 (ગ્લુકોઝ).

બે અથવા વધુ તત્વોથી બનેલા પરમાણુઓને સંયોજનો કહેવામાં આવે છે. તેથી, પાણી, કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ અને ગ્લુકોઝ સંયુક્ત છે. બધા સંયોજનો પરમાણુ નથી, પરંતુ બધા પરમાણુ સંયોજનો છે. તેઓ કેટલા મોટા હોઈ શકે? પરમાણુનું કદ શું છે? તે જાણીતી હકીકત છે કે આપણી આસપાસની લગભગ દરેક વસ્તુમાં અણુઓ હોય છે (પ્રકાશ અને ધ્વનિ સિવાય). તેમનું કુલ વજન પરમાણુનું દળ હશે.

મોલેક્યુલર માસ

પરમાણુઓના કદ વિશે વાત કરતી વખતે, મોટાભાગના વૈજ્ઞાનિકો પરમાણુ વજનથી પ્રારંભ કરે છે. આ તેના તમામ ઘટક અણુઓનું કુલ વજન છે:

  • પાણી, બે હાઇડ્રોજન અણુઓ (દરેકમાં એક અણુ દ્રવ્ય એકમ ધરાવે છે) અને એક ઓક્સિજન અણુ (16 અણુ સમૂહ એકમો) થી બનેલું છે, તેનું પરમાણુ વજન 18 (વધુ સ્પષ્ટ રીતે, 18.01528) છે.
  • ગ્લુકોઝનું મોલેક્યુલર વજન 180 છે.
  • DNA જે ખૂબ લાંબુ હોય છે તેનું મોલેક્યુલર વજન 1010 (એક માનવ રંગસૂત્રનું અંદાજિત વજન) હોય શકે છે.

નેનોમીટરમાં માપન

સમૂહ ઉપરાંત, આપણે નેનોમીટરમાં કેટલા મોટા અણુઓ છે તે પણ માપી શકીએ છીએ. પાણીનો એક એકમ લગભગ 0.27 Nm છે. ડીએનએ 2 એનએમ સુધીનો હોય છે અને લંબાઈમાં કેટલાક મીટર સુધી લંબાય છે. આવા પરિમાણો એક કોષમાં કેવી રીતે ફિટ થઈ શકે તેની કલ્પના કરવી મુશ્કેલ છે. ડીએનએની લંબાઈ-થી-જાડાઈનો ગુણોત્તર અદ્ભુત છે. તે 1/100,000,000 છે, જે ફૂટબોલ મેદાનની લંબાઈ માનવ વાળ જેટલો છે.

આકારો અને કદ

પરમાણુઓનું કદ શું છે? તેઓ વિવિધ આકારો અને કદમાં આવે છે. પાણી અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સૌથી નાનામાં છે, પ્રોટીન સૌથી મોટામાં છે. પરમાણુઓ એ અણુઓથી બનેલા તત્વો છે જે એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે. પરમાણુઓના દેખાવને સમજવું એ પરંપરાગત રીતે રસાયણશાસ્ત્રનો એક ભાગ છે. તેમના અગમ્ય વિચિત્ર રાસાયણિક વર્તણૂક ઉપરાંત, પરમાણુઓની એક મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતા એ તેમનું કદ છે.

કેટલા મોટા અણુઓ છે તે જાણવું ખાસ કરીને ક્યાં ઉપયોગી થઈ શકે? આ અને અન્ય ઘણા પ્રશ્નોના જવાબ નેનોટેકનોલોજીના ક્ષેત્રમાં મદદ કરે છે, કારણ કે નેનોરોબોટ્સ અને સ્માર્ટ મટીરીયલનો ખ્યાલ આવશ્યકપણે પરમાણુ કદ અને આકારની અસરો સાથે સંબંધિત છે.

પરમાણુઓનું કદ શું છે?

ગ્રેડ 5 માં, આ વિષય પરનો કુદરતી ઇતિહાસ ફક્ત સામાન્ય માહિતી આપે છે કે બધા અણુઓ અણુઓથી બનેલા છે જે સતત રેન્ડમ ગતિમાં હોય છે. ઉચ્ચ શાળામાં, તમે રસાયણશાસ્ત્રના પાઠ્યપુસ્તકોમાં પહેલેથી જ માળખાકીય સૂત્રો જોઈ શકો છો જે અણુઓના વાસ્તવિક આકારને મળતા આવે છે. જો કે, સામાન્ય શાસક સાથે તેમની લંબાઈને માપવી અશક્ય છે, અને આ કરવા માટે, તમારે જાણવાની જરૂર છે કે પરમાણુઓ ત્રિ-પરિમાણીય પદાર્થો છે. કાગળ પરની તેમની છબી દ્વિ-પરિમાણીય પ્લેન પર પ્રક્ષેપણ છે. પરમાણુની લંબાઈ તેના ખૂણાઓની લંબાઈના બોન્ડ દ્વારા બદલાય છે. ત્યાં ત્રણ મુખ્ય છે:

  • ટેટ્રાહેડ્રોનનો ખૂણો 109° છે જ્યારે આ અણુના અન્ય તમામ અણુઓ સાથેના તમામ બોન્ડ સિંગલ હોય છે (માત્ર એક ડેશ).
  • ષટ્કોણનો ખૂણો 120° છે જ્યારે એક અણુ બીજા અણુ સાથે એક ડબલ બોન્ડ ધરાવે છે.
  • જ્યારે અણુમાં બે ડબલ બોન્ડ હોય અથવા બીજા અણુ સાથે એક ટ્રિપલ બોન્ડ હોય ત્યારે રેખા કોણ 180° હોય છે.

વાસ્તવિક ખૂણાઓ ઘણીવાર આ ખૂણાઓથી અલગ પડે છે કારણ કે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ સહિત વિવિધ અસરોને ધ્યાનમાં લેવી આવશ્યક છે.

અણુઓના કદની કલ્પના કેવી રીતે કરવી: ઉદાહરણો

પરમાણુઓનું કદ શું છે? ગ્રેડ 5 માં, આ પ્રશ્નના જવાબો, જેમ આપણે પહેલેથી જ કહ્યું છે, સામાન્ય પ્રકૃતિના છે. શાળાના બાળકો જાણે છે કે આ જોડાણોનું કદ ખૂબ નાનું છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો તમે રેતીના એક દાણામાં રેતીના પરમાણુને રેતીના આખા દાણામાં ફેરવો છો, તો પરિણામી સમૂહ હેઠળ તમે પાંચ માળવાળા ઘરને છુપાવી શકો છો. પરમાણુઓનું કદ શું છે? ટૂંકો જવાબ, જે વધુ વૈજ્ઞાનિક પણ છે, તે નીચે મુજબ છે.

પરમાણુ વજન એ સમગ્ર પદાર્થના દળના ગુણોત્તર અને પદાર્થમાં પરમાણુઓની સંખ્યા અથવા એવોગાડ્રો સ્થિરાંક સાથે દાળના સમૂહના ગુણોત્તર સાથે સમાન છે. માપનનું એકમ કિલોગ્રામ છે. સરેરાશ મોલેક્યુલર વજન 10 -23 -10 -26 કિગ્રા છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચાલો પાણી લઈએ. તેનું મોલેક્યુલર વજન 3 x 10 -26 કિગ્રા હશે.

પરમાણુનું કદ આકર્ષક દળોને કેવી રીતે અસર કરે છે?

પરમાણુઓ વચ્ચેના આકર્ષણ માટે જવાબદાર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળ છે, જે વિરુદ્ધના આકર્ષણ અને સમાન ચાર્જના પ્રતિકૂળતા દ્વારા પોતાને પ્રગટ કરે છે. વિદ્યુત ચાર્જ જે વિપરિત ચાર્જ વચ્ચે અસ્તિત્વ ધરાવે છે તે અણુઓ અને પરમાણુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે. આ કિસ્સામાં ગુરુત્વાકર્ષણ બળ એટલું નાનું છે કે તેની ઉપેક્ષા કરી શકાય છે.

આ કિસ્સામાં, પરમાણુનું કદ રેન્ડમ વિકૃતિઓના ઇલેક્ટ્રોન વાદળ દ્વારા આકર્ષણના બળને અસર કરે છે જે પરમાણુના ઇલેક્ટ્રોનના વિતરણ દરમિયાન થાય છે. બિન-ધ્રુવીય કણોના કિસ્સામાં માત્ર નબળા વેન ડેર વાલ્સ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ અથવા વિક્ષેપ દળો પ્રદર્શિત કરે છે, અણુઓના કદની સીધી અસર નિર્દિષ્ટ અણુની આસપાસના ઇલેક્ટ્રોન વાદળના કદ પર પડે છે. તે જેટલું મોટું છે, તેટલું મોટું ચાર્જ ફીલ્ડ તેની આસપાસ છે.

મોટા ઇલેક્ટ્રોન ક્લાઉડનો અર્થ એ છે કે પડોશી અણુઓ વચ્ચે વધુ ઇલેક્ટ્રોનિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ થઈ શકે છે. પરિણામે, પરમાણુનો એક ભાગ અસ્થાયી હકારાત્મક આંશિક ચાર્જ વિકસાવે છે, જ્યારે અન્ય ભાગ નકારાત્મક વિકસે છે. જ્યારે આવું થાય છે, ત્યારે પરમાણુ પડોશીના ઇલેક્ટ્રોન વાદળને ધ્રુવીકરણ કરી શકે છે. આકર્ષણ થાય છે કારણ કે એક પરમાણુની આંશિક હકારાત્મક બાજુ બીજાની આંશિક નકારાત્મક બાજુ તરફ આકર્ષાય છે.

નિષ્કર્ષ

તો પરમાણુઓનું કદ શું છે? પ્રાકૃતિક વિજ્ઞાનમાં, જેમ આપણે શોધી કાઢ્યું છે, આ સૌથી નાના કણોના સમૂહ અને કદનો ફક્ત એક અલંકારિક વિચાર શોધી શકાય છે. પરંતુ આપણે જાણીએ છીએ કે ત્યાં સરળ અને જટિલ સંયોજનો છે. અને બીજામાં મેક્રોમોલેક્યુલ જેવી વસ્તુ શામેલ હોઈ શકે છે. તે એક ખૂબ જ વિશાળ એકમ છે, જેમ કે પ્રોટીન, જે સામાન્ય રીતે નાના સબ્યુનિટ્સ (મોનોમર્સ) ના પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. તેઓ સામાન્ય રીતે હજારો અથવા વધુ અણુઓથી બનેલા હોય છે.

ઘણા પ્રયોગો દર્શાવે છે કે પરમાણુ કદખુબ નાનું. પરમાણુ અથવા અણુનું રેખીય કદ વિવિધ રીતે શોધી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપની મદદથી, કેટલાક મોટા પરમાણુઓના ફોટોગ્રાફ લેવામાં આવ્યા હતા, અને આયન પ્રોજેક્ટર (આયન માઇક્રોસ્કોપ) ની મદદથી, વ્યક્તિ ફક્ત સ્ફટિકોની રચનાનો અભ્યાસ કરી શકતો નથી, પરંતુ વ્યક્તિગત અણુઓ વચ્ચેનું અંતર પણ નક્કી કરી શકે છે. પરમાણુમાં.

આધુનિક પ્રાયોગિક તકનીકની સિદ્ધિઓનો ઉપયોગ કરીને, સરળ અણુઓ અને પરમાણુઓના રેખીય પરિમાણો નક્કી કરવાનું શક્ય હતું, જે લગભગ 10-8 સેમી છે. જટિલ અણુઓ અને પરમાણુઓના રેખીય પરિમાણો ખૂબ મોટા છે. ઉદાહરણ તરીકે, પ્રોટીન પરમાણુનું કદ 43*10 -8 સે.મી.

અણુઓની લાક્ષણિકતા માટે, અણુ ત્રિજ્યાની વિભાવનાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે અણુઓ, પ્રવાહી અથવા ઘન પદાર્થોમાં આંતરપરમાણુ અંતરનો અંદાજે અંદાજ લગાવવાનું શક્ય બનાવે છે, કારણ કે અણુઓને તેમના કદમાં સ્પષ્ટ સીમાઓ હોતી નથી. એટલે કે અણુ ત્રિજ્યા- આ એક એવો ગોળો છે જેમાં અણુની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાનો મુખ્ય ભાગ બંધાયેલો છે (ઓછામાં ઓછા 90 ... 95%).

પરમાણુનું કદ એટલું નાનું છે કે તેને માત્ર સરખામણી દ્વારા જ દર્શાવી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, પાણીનો અણુ મોટા સફરજન કરતાં અનેક ગણો નાનો હોય છે, સફરજન વિશ્વ કરતાં કેટલી વાર નાનું હોય છે.

પદાર્થનો છછુંદર

વ્યક્તિગત પરમાણુઓ અને અણુઓનો સમૂહ ખૂબ જ નાનો છે, તેથી ગણતરીમાં ચોક્કસ સમૂહ મૂલ્યોને બદલે સંબંધિતનો ઉપયોગ કરવો વધુ અનુકૂળ છે.

સંબંધિત પરમાણુ વજન(અથવા સંબંધિત અણુ સમૂહ) પદાર્થો M r એ આપેલ પદાર્થના પરમાણુ (અથવા અણુ) ના દળ અને કાર્બન અણુના દળના 1/12 નો ગુણોત્તર છે.

M r \u003d (m 0): (m 0C / 12)

જ્યાં m 0 એ આપેલ પદાર્થના પરમાણુ (અથવા અણુ) નું દળ છે, m 0C એ કાર્બન અણુનું દળ છે.

પદાર્થનું સાપેક્ષ પરમાણુ (અથવા અણુ) દળ બતાવે છે કે પદાર્થના પરમાણુનું દળ C 12 કાર્બન આઇસોટોપના દળના 1/12 કરતા કેટલી વખત વધારે છે. સાપેક્ષ પરમાણુ (પરમાણુ) સમૂહ અણુ સમૂહ એકમોમાં વ્યક્ત થાય છે.

અણુ સમૂહ એકમકાર્બન આઇસોટોપ C 12 ના દળના 1/12 છે. ચોક્કસ માપ દર્શાવે છે કે અણુ સમૂહ એકમ 1.660 * 10 -27 કિગ્રા છે, એટલે કે

1 અમુ = 1.660 * 10 -27 કિગ્રા

પદાર્થના સાપેક્ષ પરમાણુ સમૂહની ગણતરી પદાર્થના પરમાણુ બનેલા તત્વોના સંબંધિત અણુ સમૂહને ઉમેરીને કરી શકાય છે. રાસાયણિક તત્વોનો સંબંધિત અણુ સમૂહ D.I દ્વારા રાસાયણિક તત્વોની સામયિક પ્રણાલીમાં દર્શાવેલ છે. મેન્ડેલીવ.

સામયિક સિસ્ટમમાં D.I. દરેક તત્વ માટે મેન્ડેલીવ સૂચવવામાં આવે છે અણુ સમૂહ, જે અણુ સમૂહ એકમો (amu) માં માપવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, મેગ્નેશિયમનું અણુ દળ 24.305 amu છે, એટલે કે, મેગ્નેશિયમ કાર્બન કરતાં બમણું ભારે છે, કારણ કે કાર્બનનું અણુ દળ 12 amu છે. (આ હકીકત પરથી થાય છે કે કાર્બન આઇસોટોપના સમૂહનો 1 અમુ = 1/12 જે કાર્બન અણુનો મોટો ભાગ બનાવે છે).

અમુમાં અણુઓ અને અણુઓના દળને શા માટે માપવા, જો ત્યાં ગ્રામ અને કિલોગ્રામ હોય? અલબત્ત, તમે આ એકમોનો ઉપયોગ કરી શકો છો, પરંતુ તે લખવા માટે ખૂબ જ અસુવિધાજનક હશે (સામૂહિક લખવા માટે ઘણી બધી સંખ્યાઓનો ઉપયોગ કરવો પડશે). તત્વના દળને કિલોગ્રામમાં શોધવા માટે, તત્વના અણુ સમૂહને 1 amu વડે ગુણાકાર કરો. અણુ સમૂહ સામયિક કોષ્ટક (તત્વના અક્ષર હોદ્દાની જમણી બાજુએ લખાયેલ) અનુસાર જોવા મળે છે. ઉદાહરણ તરીકે, કિલોગ્રામમાં મેગ્નેશિયમ અણુનું વજન હશે:

m 0Mg = 24.305 * 1 a.e.m. = 24.305 * 1.660 * 10 -27 = 40.3463 * 10 -27 કિગ્રા

પરમાણુના દળની ગણતરી પરમાણુ બનાવે છે તે તત્વોના સમૂહને ઉમેરીને કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, પાણીના પરમાણુ (H 2 O) નું દળ બરાબર હશે:

m 0H2O \u003d 2 * m 0H + m 0O \u003d 2 * 1.00794 + 15.9994 \u003d 18.0153 a.e.m. = 29.905 * 10 -27 કિગ્રા

છછુંદરસિસ્ટમના પદાર્થના જથ્થાની બરાબર છે, જેમાં 0.012 કિગ્રા કાર્બન C 12 માં જેટલા અણુઓ છે તેટલા પરમાણુઓ ધરાવે છે. એટલે કે, જો આપણી પાસે કોઈ પદાર્થ સાથેની સિસ્ટમ હોય, અને આ સિસ્ટમમાં 0.012 કિગ્રા કાર્બનમાં પરમાણુ હોય તેટલા આ પદાર્થના પરમાણુઓ હોય, તો આપણે કહી શકીએ કે આ સિસ્ટમમાં આપણી પાસે છે. પદાર્થનો 1 મોલ.

એવોગાડ્રો સતત

પદાર્થની માત્રાν એ આપેલ શરીરના પરમાણુઓની સંખ્યા અને 0.012 કિગ્રા કાર્બનમાં અણુઓની સંખ્યાના ગુણોત્તર સમાન છે, એટલે કે, પદાર્થના 1 મોલમાં પરમાણુઓની સંખ્યા.

ν = N / N એ

જ્યાં N એ આપેલ શરીરમાં પરમાણુઓની સંખ્યા છે, N A એ પદાર્થના 1 મોલમાં પરમાણુઓની સંખ્યા છે જે શરીર બનાવે છે.

N A એ એવોગાડ્રોનો સ્થિરાંક છે. પદાર્થની માત્રા મોલ્સમાં માપવામાં આવે છે.

એવોગાડ્રો સતતપદાર્થના 1 મોલમાં પરમાણુઓ અથવા અણુઓની સંખ્યા છે. આ સતત તેનું નામ ઇટાલિયન રસાયણશાસ્ત્રી અને ભૌતિકશાસ્ત્રીના માનમાં મળ્યું એમેડીયો એવોગાડ્રો (1776 – 1856).

કોઈપણ પદાર્થના 1 મોલમાં સમાન સંખ્યામાં કણો હોય છે.

N A \u003d 6.02 * 10 23 મોલ -1

મોલર માસએક છછુંદરના જથ્થામાં લેવામાં આવેલ પદાર્થનો સમૂહ છે:

μ = m 0 * N A

જ્યાં m 0 એ પરમાણુનું દળ છે.

મોલર માસ પ્રતિ મોલ (કિલોગ્રામ/મોલ = કિગ્રા*મોલ -1) માં વ્યક્ત થાય છે.

મોલર માસ સંબંધ દ્વારા સંબંધિત પરમાણુ સમૂહ સાથે સંબંધિત છે:

μ \u003d 10 -3 * M r [kg * mol -1]

પદાર્થ m ના કોઈપણ જથ્થાનું દળ પરમાણુઓની સંખ્યા દ્વારા એક અણુ m 0 ના સમૂહના ઉત્પાદન જેટલું છે:

m = m 0 N = m 0 N A ν = μν

પદાર્થની માત્રા તેના દાળના જથ્થાના પદાર્થના સમૂહના ગુણોત્તર જેટલી હોય છે:

ν = m / μ

પદાર્થના એક પરમાણુનું દળ શોધી શકાય છે જો દાઢ દળ અને એવોગાડ્રો સ્થિરાંક જાણીતો હોય:

m 0 = m / N = m / νN A = μ / N A

અણુઓ અને પરમાણુઓના સમૂહનું વધુ સચોટ નિર્ધારણ માસ સ્પેક્ટ્રોમીટરનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે - એક ઉપકરણ જેમાં ચાર્જ થયેલ કણોનો બીમ ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ કરીને તેમના ચાર્જ માસના આધારે અવકાશમાં અલગ પડે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, ચાલો મેગ્નેશિયમ અણુના દાઢ સમૂહને શોધીએ. જેમ આપણે ઉપર જાણ્યું તેમ, મેગ્નેશિયમ અણુનું દળ m0Mg = 40.3463 * 10 -27 kg છે. પછી દાઢ સમૂહ હશે:

μ \u003d m 0Mg * N A \u003d 40.3463 * 10 -27 * 6.02 * 10 23 \u003d 2.4288 * 10 -2 કિગ્રા / મોલ

એટલે કે, 2.4288 * 10 -2 કિલો મેગ્નેશિયમ એક છછુંદરમાં “ફીટ” થાય છે. સારું, અથવા લગભગ 24.28 ગ્રામ.

જેમ તમે જોઈ શકો છો, મોલર માસ (ગ્રામમાં) સામયિક કોષ્ટકમાં તત્વ માટે દર્શાવેલ અણુ સમૂહ જેટલો લગભગ સમાન છે. તેથી, જ્યારે તેઓ અણુ સમૂહ સૂચવે છે, ત્યારે તેઓ સામાન્ય રીતે આ કરે છે:

મેગ્નેશિયમનો અણુ સમૂહ 24.305 amu છે. (g/mol).