सूक्ष्म पैमाने: गुण, गिनती कण, उदाहरण - शारीरिक - 2025

सूक्ष्म स्तर एक है कि आकार और लंबाई कि नग्न आंखों से नहीं देखा जा सकता को मापने के लिए इस्तेमाल किया जाता है और कि लंबाई में एक मिलीमीटर से नीचे हैं। उच्चतम से निम्नतम तक, मीट्रिक प्रणाली में सूक्ष्म पैमाने हैं:

- मिलीमीटर (1 मिमी), जो एक सेंटीमीटर का दसवां या एक मीटर का एक हजारवां हिस्सा है। इस पैमाने में हमारे पास शरीर में सबसे बड़ी कोशिकाओं में से एक है, जो डिंब है, जिसका आकार 1.5 मिमी है।

चित्रा 1. लाल रक्त कोशिकाएं एक सूक्ष्म पैमाने पर कोशिकाएं होती हैं। स्रोत: पिक्साबे

- एक मिलीमीटर (0.1 मिमी) का दसवां हिस्सा। यह मानव बाल की मोटाई या व्यास का पैमाना है।

- माइक्रोमीटर या माइक्रोन (1μm = 0.001 मिमी)। इस पैमाने पर पौधे और पशु कोशिकाएं और बैक्टीरिया होते हैं।

पादप कोशिकाएं 100μm के क्रम की होती हैं। पशु कोशिकाएं दस गुना छोटी होती हैं, यह 10μm के क्रम की होती है; जबकि बैक्टीरिया पशु कोशिकाओं से 10 गुना छोटे होते हैं और 1μm के क्रम के होते हैं।

नैनो पैमाना

सूक्ष्म पैमाने से भी छोटे माप हैं, लेकिन वे आमतौर पर कुछ विशेष संदर्भों को छोड़कर उपयोग नहीं किए जाते हैं। यहाँ हम कुछ सबसे महत्वपूर्ण नैनोमीटर माप देखेंगे:

- नैनोमीटर (1 माइक्रोन = 0.001 माइक्रोन = 0.000001 मिमी) एक मिलीमीटर का एक मिलियनवां हिस्सा है। इस पैमाने पर कुछ वायरस और अणु होते हैं। विषाणु १० मी के क्रम पर हैं और अणु १ मी के क्रम पर।

- एंगस्ट्रॉम (1Å = 0.1ηm = 0.0001μm = 10 ^-7 मिमी)। यह माप पैमाने या परमाणु आकार बनाता है।

- प्रेत किलोमीटर (1fm = 0.00001 0.00 = 0.000001 =m = 10 ^-12 मिमी)। यह परमाणु नाभिक का पैमाना है, जो परमाणु की तुलना में 10,000 और 100,000 गुना छोटे हैं। हालांकि, इसके छोटे आकार के बावजूद, नाभिक 99.99% परमाणु द्रव्यमान को केंद्रित करता है।

- परमाणु नाभिक की तुलना में छोटे पैमाने पर होते हैं, क्योंकि ये प्रोटॉन और न्यूट्रॉन जैसे कणों से बने होते हैं। लेकिन वहाँ और भी है: ये कण अधिक मौलिक कणों जैसे क्वार्क से बने होते हैं।

सूक्ष्म अवलोकन के लिए उपकरण

जब ऑब्जेक्ट मिलीमीटर और माइक्रोमीटर तराजू (1 मिमी - 0.001 मिमी) के बीच होते हैं, तो उन्हें एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के साथ देखा जा सकता है।

हालांकि, यदि ऑब्जेक्ट या संरचनाएं नैनोमीटर और एंगस्ट्रॉम के बीच हैं, तो इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप या नैनोस्कोप की आवश्यकता होगी।

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी में, प्रकाश के बजाय, उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों का उपयोग किया जाता है जिनमें प्रकाश की तुलना में बहुत कम तरंग दैर्ध्य होता है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का नुकसान यह है कि इसमें जीवित नमूनों को रखना संभव नहीं है क्योंकि यह वैक्यूम के तहत काम करता है।

इसके बजाय, नैनोस्कोप लेजर प्रकाश का उपयोग करता है, और इसका इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी पर लाभ है कि एक जीवित कोशिका के भीतर संरचनाओं और अणुओं को देखा और etched किया जा सकता है।

नैनोटेक्नोलॉजी वह तकनीक है जिसके साथ सर्किट, स्ट्रक्चर, पार्ट्स और यहां तक ​​कि मोटरों का निर्माण नैनोमीटर से लेकर परमाणु पैमाने पर किया जाता है।

सूक्ष्म गुण

भौतिकी में, पहले सन्निकटन में पदार्थ और प्रणालियों के व्यवहार का अध्ययन मैक्रोस्कोपिक दृष्टिकोण से किया जाता है। इस प्रतिमान मामले से एक असीम रूप से विभाज्य सातत्य है; और यह दृष्टिकोण रोजमर्रा की जिंदगी में कई स्थितियों के लिए वैध और उचित है।

हालांकि, स्थूल दुनिया में कुछ घटनाओं को केवल तभी समझाया जा सकता है जब पदार्थ के सूक्ष्म गुणों को ध्यान में रखा जाए।

सूक्ष्मदर्शी बिंदु पर, पदार्थ की आणविक और परमाणु संरचना को ध्यान में रखा जाता है। मैक्रोस्कोपिक दृष्टिकोण के विपरीत, इस पैमाने पर अणुओं, परमाणुओं और यहां तक ​​कि उनके बीच अंतराल और रिक्त स्थान के साथ एक दानेदार संरचना होती है।

भौतिकी में सूक्ष्म दृष्टिकोण की अन्य विशेषता यह है कि पदार्थ का एक टुकड़ा, चाहे कितना छोटा हो, एक दूसरे से अलग कणों की एक विशाल संख्या से बना होता है और निरंतर गति में होता है।

-यह मामला एक बड़ा शून्य है

पदार्थ के एक छोटे टुकड़े में, उनके आकार की तुलना में परमाणुओं के बीच की दूरी बहुत अधिक होती है, लेकिन बदले में परमाणुओं को अपने स्वयं के नाभिक की तुलना में बहुत बड़ा होता है, जहां 99.99% द्रव्यमान केंद्रित होता है।

यही है, सूक्ष्म पैमाने पर पदार्थ का एक टुकड़ा परमाणुओं और नाभिक की सांद्रता के साथ एक बड़ा वैक्यूम है जो कुल मात्रा के बहुत छोटे अंश पर कब्जा कर लेता है। इस अर्थ में, सूक्ष्म पैमाने खगोलीय पैमाने के समान है।

स्थूल वस्तुओं से लेकर परमाणु की खोज तक

पहले रसायनज्ञ, जो कीमियागर थे, ने महसूस किया कि सामग्री दो प्रकार की हो सकती है: शुद्ध या यौगिक। इस प्रकार रासायनिक तत्वों का विचार आया।

खोजे गए पहले रासायनिक तत्वों में प्राचीनता की सात धातुएँ थीं: चाँदी, सोना, लोहा, सीसा, टिन, तांबा और पारा। समय के साथ, और अधिक पदार्थों की खोज की गई जो कि दूसरों में विघटित नहीं हो सकते थे।

तब तत्वों को धातुओं और गैर-धातुओं में उनके गुणों और विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत किया गया था। सभी जो समान गुण और रासायनिक आत्मीयता वाले थे, उन्हें एक ही कॉलम में वर्गीकृत किया गया था, और इस प्रकार तत्वों की आवर्त सारणी उत्पन्न हुई।

चित्रा 2. तत्वों की आवर्त सारणी। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

तत्वों से, परमाणुओं के विचार को बदल दिया गया, एक शब्द जिसका अर्थ है अविभाज्य। कुछ समय बाद, वैज्ञानिकों ने महसूस किया कि परमाणुओं में एक संरचना थी। इसके अतिरिक्त, परमाणुओं में दो प्रकार के विद्युत आवेश (धनात्मक और ऋणात्मक) होते हैं।

उप - परमाण्विक कण

रदरफोर्ड के प्रयोगों में जिसमें उन्होंने अल्फा कणों के साथ एक पतली सोने की प्लेट के परमाणुओं पर बमबारी की, परमाणु की संरचना का पता चला: इलेक्ट्रॉनों से घिरा एक छोटा सा सकारात्मक नाभिक।

परमाणुओं को अधिक से अधिक ऊर्जा कणों के साथ बमबारी किया गया था और अभी भी किया जा रहा है, ताकि सूक्ष्म दुनिया के रहस्यों और गुणों को छोटे और छोटे पैमाने पर उजागर किया जा सके।

इस तरह, मानक मॉडल तक पहुंच गया, जिसमें यह स्थापित किया गया है कि सच्चे प्राथमिक कण वे हैं जिनमें से परमाणुओं की रचना की जाती है। बदले में, परमाणु तत्वों, इन यौगिकों, और सभी ज्ञात इंटरैक्शन (गुरुत्वाकर्षण को छोड़कर) को जन्म देते हैं। कुल में 12 कण होते हैं।

इन मूलभूत कणों की अपनी आवर्त सारणी भी होती है। दो समूह हैं: spin- स्पिन फर्मियोनिक कण और बोसोनिक वाले। बोसोन बातचीत के लिए जिम्मेदार हैं। फ़र्मिओनिक्स 12 हैं और वे हैं जो प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और परमाणुओं को जन्म देते हैं।

चित्रा 3. मौलिक कण। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

सूक्ष्म पैमाने पर कणों की गणना कैसे करें?

समय के साथ, रसायनज्ञों ने रासायनिक प्रतिक्रियाओं में सटीक माप से तत्वों के सापेक्ष द्रव्यमान की खोज की। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, यह निर्धारित किया गया था कि कार्बन हाइड्रोजन की तुलना में 12 गुना भारी है।

हाइड्रोजन को सबसे हल्का तत्व होने के लिए भी निर्धारित किया गया था, इसलिए इस तत्व को सापेक्ष द्रव्यमान 1 सौंपा गया था।

दूसरी ओर, रसायनविदों को एक प्रतिक्रिया में शामिल कणों की संख्या जानने की आवश्यकता होती है, ताकि कोई अभिकर्मक खत्म या गायब न हो। उदाहरण के लिए, एक पानी के अणु को दो हाइड्रोजन परमाणुओं और एक ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।

इन पूर्वजों से तिल की अवधारणा का जन्म हुआ है। किसी भी पदार्थ का एक तिल ग्राम में आणविक या परमाणु द्रव्यमान के बराबर कणों की एक निश्चित संख्या है। इस प्रकार यह निर्धारित किया गया था कि 12 ग्राम कार्बन में 1 ग्राम हाइड्रोजन के समान ही कण होते हैं। उस संख्या को एवोगैड्रो की संख्या के रूप में जाना जाता है: 6.02 x 10 ^ 23 कण।

-उदाहरण 1

गणना करें कि 1 ग्राम सोने में कितने सोने के परमाणु हैं।

उपाय

सोने को 197 के परमाणु भार के रूप में जाना जाता है। यह डेटा आवर्त सारणी पर पाया जा सकता है और इंगित करता है कि एक सोने का परमाणु हाइड्रोजन की तुलना में 197 गुना और कार्बन की तुलना में 197/12 = 16,416 गुना भारी है।

सोने के एक मोल में 6.02 × 10 ^ 23 परमाणु होते हैं और ग्राम में परमाणु भार होता है, यानी 197 ग्राम।

एक ग्राम सोने में 1/197 मोल सोना होता है, यानी 6.02 × 10 ^ 23 परमाणु / 197 = 3.06 x10 ^ 23 स्वर्ण परमाणु।

-नमूना २

इस पदार्थ के 150 ग्राम में कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO ₃) के अणुओं की संख्या निर्धारित करें । यह भी बताएं कि इस परिसर में कितने कैल्शियम परमाणु, कितने कार्बन और कितने ऑक्सीजन हैं।

उपाय

पहली चीज जो कैल्शियम कार्बोनेट के आणविक द्रव्यमान को निर्धारित करती है। आवर्त सारणी बताती है कि कैल्शियम का आणविक भार 40 g / mol, कार्बन 12 g / mol, और ऑक्सीजन 16 g / mol है।

तब आणविक द्रव्यमान (CaCO ₃) होगा:

40 g / mol + 12 g / mol + 3 x 16 g / mol = 100 g / mol

प्रत्येक 100 ग्राम कैल्शियम कार्बोनेट 1mol है। तो 150 ग्राम में वे 1.5 मोल के अनुरूप हैं।

कार्बोनेट के प्रत्येक मोल में 6.02 x 10 ^ 23 कार्बोनेट अणु होते हैं, इसलिए कार्बोनेट के 1.5 मोल में 9.03 x 10 "23 अणु होते हैं।

संक्षेप में, 150 ग्राम कैल्शियम कार्बोनेट में हैं:

- 9.03 x 10 ^ कैल्शियम कार्बोनेट के 23 अणु।

- कैल्शियम परमाणु: 9.03 x 10 ^ 23।

- इसके अलावा 9.03 x 10 ^ 23 कार्बन परमाणु

- अंत में, 3 x 9.03 x 10 ^ 23 ऑक्सीजन परमाणु = 27.09 x 10 ^ 23 ऑक्सीजन परमाणु।

संदर्भ

1. एप्लाइड बायोलॉजी। सूक्ष्म माप क्या हैं? से पुनर्प्राप्त: youtube.com
2. रासायनिक शिक्षा। मैक्रोस्कोपिक, सबमरोस्कोपिक और पदार्थ पर प्रतीकात्मक प्रतिनिधित्व। से पुनर्प्राप्त: scielo.org.mx।
3. गार्सिया ए इंटरैक्टिव भौतिकी पाठ्यक्रम। मैक्रो-स्टेट्स, माइक्रोस्टेट। तापमान, एन्ट्रॉपी। से पुनर्प्राप्त: sc.ehu.es
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