एटॉमिक मास यूनिट या एएमयू क्या है?

परमाणु द्रव्यमान इकाई (एएमयू), जिसे एकीकृत परमाणु द्रव्यमान इकाई या डाल्टन (डीए) भी कहा जाता है, कार्बन 12 के समस्थानिक के परमाणु के द्रव्यमान के संदर्भ में परमाणुओं के द्रव्यमान को व्यक्त करने के लिए उपयोग की जाने वाली द्रव्यमान की एक बहुत छोटी इकाई है। इसे कार्बन -12 परमाणु के द्रव्यमान के बारहवें भाग के रूप में परिभाषित किया जाता है, जब यह किसी अन्य परमाणु से बंधित नहीं होता है।

परमाणु द्रव्यमान इकाई की परिभाषा कार्बन -12 परमाणु को ठीक 12 एमू का द्रव्यमान प्रदान करती है। इस इकाई का उपयोग करते हुए, अन्य सभी परमाणुओं के द्रव्यमान को कार्बन-12 परमाणु के द्रव्यमान के गुणक या उपगुणक के रूप में व्यक्त किया जाता है। इस कारण से, इसके निर्माण के समय, परमाणु द्रव्यमान इकाई परमाणु द्रव्यमान का एक अन्य सापेक्ष पैमाना था, जो अन्य लोगों के समान था जो तब तक पहले ही पोस्ट किए जा चुके थे। हालाँकि, जब कार्बन परमाणु का वास्तविक द्रव्यमान निर्धारित किया गया था और परमाणु द्रव्यमान इकाई का निरपेक्ष मान इस प्रकार स्थापित किया जा सकता था, तो एमू ग्राम, पाउंड और टन की तरह द्रव्यमान का एक निरपेक्ष पैमाना बन गया।

परमाणु द्रव्यमान इकाई का मान

परमाणु द्रव्यमान इकाई की अवधारणा और मूल्य उस मूल अवधारणा से जुड़ा हुआ है जिसे अवोगाद्रो ने तिल के लिए प्रस्तावित किया था। उन्होंने एक मोल को कार्बन-12 समस्थानिक के 100% शुद्ध नमूने के ठीक 12 ग्राम में कणों की संख्या के रूप में परिभाषित किया। उस समय यह संख्या ज्ञात नहीं थी, पर आज है; इसके मान को अवोगाद्रो की संख्या कहा जाता है और लगभग 6,022.10 ²³ है (इस संख्या के लिए वर्तमान में स्वीकृत मान ठीक 6,0221367.10 ²³ कण प्रति तिल है)।

अवोगाद्रो की संख्या निर्धारित होने के बाद, एकल कार्बन 12 परमाणु का द्रव्यमान ज्ञात किया जा सकता है। इस मान को 12 से विभाजित करने पर परमाणु द्रव्यमान इकाई का मान मिलता है। रिश्ता बहुत सरल है:

यदि, परिभाषा के अनुसार, कार्बन-12 परमाणुओं के एक मोल का वज़न ठीक 12 ग्राम होता है, और हम जानते हैं कि 1 मोल में 6,0221367.10 ²³ परमाणु होते हैं, तो प्रत्येक कार्बन-12 परमाणु का वज़न होता है:

अब, परमाणु भार इकाई की परिभाषा का उपयोग करते हुए, हम प्राप्त करते हैं:

इसलिए, परमाणु द्रव्यमान इकाई का मान 1,660540.10 ^-27 किलोग्राम है

उमा का उपयोग क्यों करें?

परमाणु सहित किसी भी द्रव्यमान को ग्राम, पाउंड और औंस से मीट्रिक टन तक द्रव्यमान की किसी भी इकाई में व्यक्त किया जा सकता है; हालाँकि, कुछ मामले के आधार पर दूसरों की तुलना में अधिक सुविधाजनक हैं। उदाहरण के लिए, पाउंड या किलोग्राम में हमारे अपने वजन का प्रतिनिधित्व करना आम है, लेकिन टन नहीं। न ही हम बोइंग 747 के द्रव्यमान को ग्राम या मिलीग्राम में व्यक्त करेंगे; हम शायद इसे टन में करेंगे।

इसी तर्क का उपयोग करते हुए, और यह देखते हुए कि परमाणु अत्यंत छोटे हैं, परमाणु द्रव्यमान को व्यक्त करने के लिए इनमें से किसी भी इकाई का उपयोग करना सुविधाजनक नहीं है। इसीलिए परमाणु द्रव्यमान इकाई मौजूद है, क्योंकि यह परमाणुओं के द्रव्यमान को अधिक सुविधाजनक तरीके से प्रदर्शित करने की अनुमति देता है।

चूंकि परमाणु बहुत छोटे होते हैं, इसलिए परमाणु द्रव्यमान इकाई समान रूप से छोटी होने की उम्मीद की जा सकती है।

परमाणु द्रव्यमान इकाई और द्रव्यमान संख्या

सौभाग्य और दुर्भाग्य दोनों का संयोग यह है कि परमाणु द्रव्यमान इकाई की परिभाषा के कारण परमाणुओं के अभिव्यक्त द्रव्यमान का एक संख्यात्मक मान होता है जो ज्ञात द्रव्यमान संख्या के समान होता है। उत्तरार्द्ध न्यूक्लियंस की कुल संख्या को इंगित करता है, अर्थात प्रोटॉन और न्यूट्रॉन जो एक परमाणु के नाभिक में मौजूद होते हैं। वास्तव में, कार्बन -12 परमाणु के मामले में, 12 ठीक द्रव्यमान संख्या को इंगित करता है और केवल इस परमाणु के लिए, यह संख्या एमू में व्यक्त परमाणु के द्रव्यमान के साथ मेल खाती है।

चूंकि कार्बन-12 नाभिक में 6 प्रोटॉन और 6 न्यूट्रॉन होते हैं, इसलिए परमाणु द्रव्यमान इकाई एक तरह से दो न्यूक्लिऑनों के बीच औसत द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करती है। इस कारण से, अधिकांश परमाणुओं के लिए द्रव्यमान संख्या एमू में व्यक्त परमाणु द्रव्यमान के समान ही होती है। हालाँकि, वे समान नहीं हैं, न ही वे समान भौतिक राशियों का भी उल्लेख करते हैं। द्रव्यमान संख्या द्रव्यमान नहीं है, हालांकि इसके नाम से पता चलता है।

परमाणु द्रव्यमान बनाम परमाणु का दाढ़ द्रव्यमान

अंत में, यह परमाणु भार, परमाणु द्रव्यमान और परमाणु के मोलर द्रव्यमान के संदर्भ में एक अतिरिक्त स्पष्टीकरण देने योग्य है । जब हम परमाणु भार या परमाणु द्रव्यमान के बारे में बात करते हैं, तो हमारा मतलब एक परमाणु के भार या द्रव्यमान से होता है। उदाहरण के लिए, डाल्टन में व्यक्त, कार्बन-12 का परमाणु द्रव्यमान 12 amu है, जैसा कि हमने पहले देखा।

हालांकि, कई छात्रों के लिए गलत तरीके से यह कहना आम बात है कि कार्बन का परमाणु द्रव्यमान 12 ग्राम या इससे भी बदतर, 12 ग्राम/मोल है। पहली त्रुटि काफी गंभीर है, क्योंकि एक एकल कार्बन परमाणु, जो इतना छोटा है कि इसे केवल दुनिया के सबसे उन्नत सूक्ष्मदर्शी के माध्यम से देखा जा सकता है, के बारे में कहा जा रहा है कि इसका द्रव्यमान 12 ग्राम है, जो एक बड़े चम्मच के बराबर हो सकता है। चीनी।

दूसरी गलती बहुत अधिक सामान्य है, इतनी अधिक कि कई पेशेवर रसायनज्ञ इसे करते हैं: वे परमाणु द्रव्यमान (अर्थात, एक परमाणु का द्रव्यमान) को एक परमाणु के दाढ़ द्रव्यमान (अर्थात, एक तिल का द्रव्यमान) के साथ भ्रमित कर रहे हैं। परमाणुओं का)। ) भ्रम इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि, परमाणु द्रव्यमान इकाई और मोल की परिभाषा के कारण, g/mol में मोलर द्रव्यमान संख्यात्मक रूप से amu में परमाणु द्रव्यमान के बराबर होता है।

परमाणु द्रव्यमान इकाई के उपयोग के उदाहरण

• परमाणु द्रव्यमान इकाइयों में कार्बन-13 परमाणु का द्रव्यमान 13.003355 एमू है।
• तत्व कार्बन का औसत परमाणु द्रव्यमान (कार्बन के किसी विशेष परमाणु का नहीं) 12.0107 एमू है (इसमें कार्बन, सी-12 और सी-13 के स्वाभाविक रूप से होने वाले समस्थानिकों के द्रव्यमान का भारित औसत शामिल है)।
• PG5 बहुलक मनुष्य द्वारा बनाया गया अब तक का सबसे बड़ा अणु है और इसका द्रव्यमान 200 मिलियन डाल्टन या एमू से अधिक है। निम्न छवि उस मोनोमर की संरचना को दिखाती है जो इसे बनाता है।

• मानव जीनोम के डीएनए अणु में लगभग 3.3 अरब आधार जोड़े हैं, और लगभग 2.2.10 ¹² एमू का द्रव्यमान है।

• परमाणु द्रव्यमान इकाइयों में 75 किलोग्राम वजन वाले व्यक्ति का द्रव्यमान 4,417.10 ²⁸ amu है।

संदर्भ

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