सूत्र द्रव्यमान और आणविक द्रव्यमान के बीच अंतर

सूत्र द्रव्यमान , जिसे कभी-कभी सूत्र भार भी कहा जाता है और पीएफ के रूप में दर्शाया जाता है, रासायनिक पदार्थ के अनुभवजन्य सूत्र में मौजूद सभी परमाणुओं के औसत परमाणु भार के योग से मेल खाता है। दूसरी ओर, आणविक द्रव्यमान , जिसे आणविक भार भी कहा जाता है और पीएम के रूप में दर्शाया जाता है, एक आणविक यौगिक के अणु या असतत इकाई के औसत द्रव्यमान से मेल खाता है। सूत्र द्रव्यमान की तरह, आणविक द्रव्यमान की गणना परमाणुओं के औसत परमाणु द्रव्यमान को जोड़कर की जा सकती है जो अणु बनाते हैं और इसलिए आणविक सूत्र में दर्शाए जाते हैं।

अनिवार्य रूप से भिन्न होने के बावजूद, सूत्र द्रव्यमान और आणविक द्रव्यमान की अवधारणाएँ निकट से संबंधित हैं। दोनों की गणना एक ही तरीके से की जाती है और दोनों का उपयोग एक ही उद्देश्य से किया जाता है। दूसरे शब्दों में, व्यावहारिक दृष्टिकोण से वे एक दूसरे से अप्रभेद्य हैं। हालाँकि, एक वैचारिक दृष्टिकोण से, वे सूक्ष्म अंतरों को दर्शाते हैं जो रासायनिक शब्दावली के सही उपयोग से संबंधित हैं।

आणविक सूत्र और अनुभवजन्य सूत्र

सूत्र द्रव्यमान और आणविक द्रव्यमान के बीच के अंतर को बेहतर ढंग से समझने के लिए, अनुभवजन्य सूत्रों और आणविक सूत्रों के बीच के अंतर को स्पष्ट करना आवश्यक है, क्योंकि मूल रूप से, ये द्रव्यमान एक या दूसरे में मौजूद परमाणुओं के द्रव्यमान के योग से अधिक कुछ नहीं हैं। सूत्र।

आण्विक सूत्र

आणविक सूत्र एक आणविक पदार्थ की रासायनिक संरचना का सरलीकृत प्रतिनिधित्व है। यह उन परमाणुओं के प्रकार को इंगित करता है जो अणु बनाते हैं, साथ ही इसकी संरचना में मौजूद प्रत्येक प्रकार के परमाणुओं की वास्तविक संख्या। इस अर्थ में, आणविक सूत्र की अवधारणा केवल आणविक यौगिकों से मेल खाती है, अर्थात, जो अलग-अलग इकाइयों द्वारा बनाई जाती हैं जिन्हें अणु कहा जाता है, जिसमें सभी परमाणु सहसंयोजक बंधों के माध्यम से एक दूसरे से जुड़े होते हैं, और जो परस्पर क्रिया करते हैं। वैन डेर वाल्स प्रकार के कमजोर इंटरमॉलिक्युलर।

आणविक सूत्र और आयनिक यौगिक

आयनिक यौगिकों के संबंध में आणविक सूत्र के बारे में बात करना एक बहुत ही सामान्य गलती है। उदाहरण के लिए, यह अक्सर लापरवाही से कहा जाता है कि सोडियम क्लोराइड का “आणविक” सूत्र NaCl है। यह एक वैचारिक त्रुटि का प्रतिनिधित्व करता है, क्योंकि यह एक आयनिक यौगिक है, सोडियम क्लोराइड में कोई अणु नहीं हैं। असतत NaCl इकाई बनाने के लिए कोई भी सोडियम आयन एकल क्लोराइड आयन से बंधा नहीं है, लेकिन सभी अन्य सभी के लिए आकर्षण के इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों, यानी आयनिक बंधन द्वारा बंधे हैं।

एक स्वतंत्र उदाहरण में, यह कहने के बराबर होगा कि 20 पुरुष छात्रों और 20 महिला छात्रों के साथ एक कक्षा में, जो मुश्किल से एक-दूसरे को जानते हैं, 20 सगाई करने वाले जोड़े हैं। हालांकि, वास्तव में, हर पुरुष के लिए एक महिला होती है, इसका मतलब यह नहीं है कि उनके बीच कोई लिंक है, इस तथ्य के अलावा कि वे एक ही स्थान पर हैं। इस मामले में, यह कहना अधिक सही होगा कि कमरा पुरुषों और महिलाओं की समान संख्या से बना है। यह वही है जो एक आयनिक यौगिक का सूत्र व्यक्त करना चाहता है: NaCl का मतलब यह नहीं है कि सोडियम क्लोराइड क्लोराइड आयनों और सोडियम आयनों के “जोड़े” से बना है, लेकिन सोडियम क्लोराइड में प्रत्येक आयन का समान अनुपात होता है।

आणविक सूत्र और आणविक द्रव्यमान

चूँकि आयनिक यौगिक अणु नहीं बनाते हैं, इसलिए आयनिक यौगिक के आणविक सूत्र की बात करना गलत है। केवल आणविक यौगिकों का आणविक सूत्र होता है। विस्तार से, केवल आणविक यौगिकों में आणविक द्रव्यमान होता है ।

उदाहरण:

• बेंजीन का आणविक सूत्र C6H6 है _और इसका आणविक द्रव्यमान 78.11 amu है _।
• पानी का आणविक सूत्र H2O है _और इसका आणविक द्रव्यमान 18.01 amu है।
• ग्लूकोज का आणविक सूत्र C6H12O6 है _{और इसका} आणविक द्रव्यमान 180.16 amu _है ।
• पोटेशियम नाइट्रेट, एक आयनिक यौगिक होने के नाते, न तो आणविक सूत्र है और न ही आणविक द्रव्यमान। इसका अनुभवजन्य सूत्र और द्रव्यमान सूत्र है।

मूलानुपाती सूत्र

अनुभवजन्य सूत्र पूर्ण संख्याओं का न्यूनतम अनुपात है जो रासायनिक पदार्थ बनाने वाले परमाणुओं के बीच मौजूद हो सकता है। निश्चित अनुपात के नियम के आधार पर, प्रत्येक शुद्ध पदार्थ, चाहे वह आयनिक हो या आणविक, तत्वों के एक समूह से बना होता है जो एक निश्चित और अच्छी तरह से परिभाषित अनुपात में जुड़े होते हैं। अनुभवजन्य सूत्र में पूर्णांकों का सबसे छोटा संभव संयोजन होता है जिसके साथ इस अनुपात का प्रतिनिधित्व किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, जैसा कि हमने देखा है, बेंजीन एक आणविक यौगिक है जो 6 कार्बन और 6 हाइड्रोजन से बना है, इसलिए हम कह सकते हैं कि इस पदार्थ में कार्बन और हाइड्रोजन परमाणु 6:6 के अनुपात में हैं। हालांकि, इस अनुपात को छोटी पूर्ण संख्याओं के साथ सरलीकृत किया जा सकता है, जो कि 1:1 है। इस कारण से हम कह सकते हैं कि बेंजीन का प्रायोगिक सूत्र CH है।

अनुभवजन्य सूत्र और आयनिक यौगिक

आणविक सूत्रों के विपरीत, जो केवल आणविक यौगिकों पर लागू होते हैं, अनुभवजन्य सूत्र किसी भी प्रकार के रासायनिक पदार्थ पर लागू किया जा सकता है, शुद्ध तत्वों से लेकर आयनिक यौगिकों तक, आणविक यौगिकों से गुजरते हुए। दूसरे शब्दों में, आयनिक यौगिकों का प्रतिनिधित्व करने का एकमात्र सही तरीका उनके अनुभवजन्य सूत्र के माध्यम से है, जबकि आणविक यौगिकों को उनके अनुभवजन्य और आणविक दोनों सूत्रों द्वारा दर्शाया जा सकता है।

अनुभवजन्य सूत्र और सूत्र द्रव्यमान

सूत्र द्रव्यमान अनुभवजन्य सूत्र की एक इकाई के द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करता है, और वहीं से इसका नाम मिलता है। पूर्वगामी से यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि, जबकि आणविक यौगिक एक आणविक द्रव्यमान से जुड़े होते हैं, लेकिन आयनिक यौगिक नहीं होते हैं, दोनों पूर्व और उत्तरार्द्ध सूत्र के द्रव्यमान से जुड़े होते हैं ।

आयनिक यौगिक के सूत्र द्रव्यमान का निर्धारण

आयनिक यौगिकों के अनुभवजन्य सूत्र और सूत्र द्रव्यमान के संबंध में एक महत्वपूर्ण बिंदु स्पष्ट किया जाना चाहिए। ^{ऐसी कुछ स्थितियाँ हैं जिनमें अनुभवजन्य सूत्र उस सूत्र के साथ बिल्कुल मेल नहीं खाता है जिसका उपयोग हम कुछ आयनिक यौगिकों का प्रतिनिधित्व करने के लिए करते हैं, विशेष} _रूप से जिनके पास एक सरल सूत्र के साथ सहसंयोजक बहुपरमाणुक आयन होते हैं , जैसे ऑक्सालेट (C2O42-), टेट्राथिओनेट ( _C2O42- ) एस ₄ ओ ₆ ^– ) या पेरोक्साइड (ओ ₂ ^2-). ऐसा इसलिए है क्योंकि एक अनुभवजन्य सूत्र उस न्यूनतम अनुपात का प्रतिनिधित्व करना चाहता है जिसमें किसी पदार्थ के सभी परमाणु पाए जाते हैं, लेकिन आयनिक यौगिकों के मामले में, उस न्यूनतम अनुपात को व्यक्त करना अधिक महत्वपूर्ण होता है जिसमें आयन पाए जाते हैं। यौगिक कहा, लेकिन व्यक्तिगत परमाणु नहीं।

इस अर्थ में, हमें यह ध्यान रखना चाहिए कि, एक आयनिक यौगिक के सूत्र को व्यक्त करते समय, बहुपरमाणुक आयनों को असतत अविभाज्य इकाइयों के रूप में लिया जाता है, भले ही उनके सबस्क्रिप्ट को और सरल बनाया जा सके।

उदाहरण

_{इसे स्पष्ट करने के लिए, पोटेशियम ऑक्सालेट पर विचार करें, जो ऑक्सालेट आयनों ( C2O42-} ) और पोटेशियम केशन (K ⁺ ) से बना एक आयनिक _{यौगिक} ^है । प्रत्येक ऑक्सालेट के लिए दो पोटेशियम की आवश्यकता होती है, इसलिए इस यौगिक का सूत्र K ₂ C ₂ O ₄ है । यद्यपि इस सूत्र को KCO ₂ (जो वास्तव में इस यौगिक का अनुभवजन्य सूत्र है) के लिए सरलीकृत किया जा सकता है, इस मामले में सूत्र द्रव्यमान का निर्धारण करने के प्रयोजनों के लिए सरलीकरण नहीं किया जाता है क्योंकि यह असतत इकाई के रूप में ऑक्सालेट आयन पर विचार करता है।

यह अभ्यास सुनिश्चित करता है कि नमूने में मौजूद प्रत्येक प्रकार के आयनों की संख्या निर्धारित करने के लिए आयनिक यौगिकों के सूत्र और उनके संबंधित सूत्र द्रव्यमान हमेशा स्पष्ट रूप से उपयोग किए जा सकते हैं।

सूत्र द्रव्यमान और आणविक द्रव्यमान की गणना

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, व्यावहारिक दृष्टिकोण से आणविक द्रव्यमान और सूत्र द्रव्यमान दोनों की गणना और उपयोग एक ही तरीके से किया जाता है। दोनों ही मामलों में, संबंधित सूत्र का उपयोग किया जाता है, आणविक या अनुभवजन्य, जैसा भी मामला हो, और उपस्थित सभी परमाणुओं के औसत परमाणु द्रव्यमान जोड़े जाते हैं।

परिमाण और सूत्र द्रव्यमान और आणविक द्रव्यमान की इकाइयाँ

द्रव्यमान के साथ व्यवहार करते समय, यह स्पष्ट है कि द्रव्यमान की इकाइयों में सूत्र और आणविक द्रव्यमान दोनों को व्यक्त किया जाना चाहिए। उस ने कहा, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि केवल कुछ परमाणुओं के द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करने के आधार पर दोनों द्रव्यमानों में बहुत कम परिमाण हैं। इस कारण से, सूत्र या आणविक द्रव्यमान, परमाणु द्रव्यमान इकाइयों, या एएमयू का प्रतिनिधित्व करने के लिए ग्राम या किलोग्राम जैसी इकाइयों का उपयोग करने के बजाय उपयोग किया जाता है।

इस अर्थ में, यह कहना गलत है कि पानी का आणविक द्रव्यमान 18 ग्राम है, क्योंकि यह वास्तव में पानी के अणुओं के एक मोल का द्रव्यमान है, केवल एक नहीं। इस मामले में, सूत्र और आणविक द्रव्यमान की अवधारणाओं को मोलर द्रव्यमान के साथ भ्रमित किया जा रहा है , जो समान नहीं है।

उदाहरण

• ब्यूटेनिक एसिड का आणविक द्रव्यमान निर्धारित करें जिसका आणविक सूत्र _{C3H7COOH है} ।

इस यौगिक में 4 कार्बन परमाणु, 8 हाइड्रोजन और 2 ऑक्सीजन हैं, इसलिए इसका आणविक द्रव्यमान या आणविक भार है:

PM _C3H7COOH = (4 x PA _C ) + (8 x PA _H ) + (2 x PA _O ) = (4 x 12 एएमयू) + (8 x 1 एएमयू) + (2 x 16 एएमयू) = 88 एएमयू

• कैल्शियम फॉस्फेट का सूत्र द्रव्यमान निर्धारित करें जिसका अनुभवजन्य सूत्र सीए ₃ (पीओ ₄ ) _{2 है}

PF _Ca3(PO4)2 = (3 x PA _Ca ) + (2 x PA _P ) + (8 x PA _O ) = (3 x 40 एएमयू) + (2 x 31 एएमयू) + (8 x 16 एएमयू) = 310 उमा

सूत्र द्रव्यमान और आणविक द्रव्यमान का उपयोग करना

मुख्य कारण अधिकांश लोग आयनिक यौगिक के सूत्र द्रव्यमान या आणविक पदार्थ के आणविक द्रव्यमान का निर्धारण करते हैं क्योंकि दोनों संख्यात्मक रूप से अपने संबंधित दाढ़ द्रव्यमान के बराबर होते हैं। ये पदार्थ के एक मोल के ग्राम में द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करते हैं, इसलिए सूत्र द्रव्यमान और आणविक द्रव्यमान अप्रत्यक्ष रूप से पदार्थ के किसी भी नमूने में मौजूद मोल्स की संख्या निर्धारित करते हैं।

मोल्स की संख्या के माध्यम से, परमाणुओं, आयनों या अणुओं की संख्या से लेकर सीमित अभिकर्मकों, अतिरिक्त अभिकर्मकों और विभिन्न प्रकार की पैदावार तक, सभी प्रकार की स्टोइकोमेट्रिक गणनाओं को पूरा करने की संभावना खुलती है।

सूत्र द्रव्यमान और आणविक द्रव्यमान के बीच अंतर और समानता का सारांश

निम्न तालिका इस लेख में चर्चा की गई सभी बातों का सार प्रस्तुत करती है।

संदर्भ

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