द्रव्यमान संख्या: यह क्या है और इसे कैसे प्राप्त करें (उदाहरण के साथ) - शारीरिक - 2025

परमाणु की द्रव्यमान संख्या या द्रव्यमान संख्या प्रोटॉन की संख्या और नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या का योग है। इन कणों को परस्पर भिन्न रूप से नाभिक के नाम से निर्दिष्ट किया जाता है, इसलिए द्रव्यमान संख्या उनमें से राशि का प्रतिनिधित्व करती है।

N को मौजूद न्यूट्रॉन की संख्या और Z को प्रोटॉन की संख्या कहते हैं, यदि हम A को द्रव्यमान संख्या कहते हैं, तो:

ए = एन + जेड

चित्र 1. त्रिज्या का द्रव्यमान संख्या A = 226 है, A = 222 के साथ राडोण का निर्णय करता है, और A = 4 का हीलियम नाभिक उत्सर्जित करता है। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स पेरॉक्साइड

जन संख्या के उदाहरण

यहां जाने-माने तत्वों के लिए सामूहिक संख्या के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

हाइड्रोजन

सबसे स्थिर और प्रचुर मात्रा में हाइड्रोजन परमाणु भी सबसे सरल है: 1 प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन। चूंकि हाइड्रोजन के नाभिक में कोई न्यूट्रॉन नहीं है, इसलिए यह सही है कि ए = जेड = 1।

ऑक्सीजन

एक ऑक्सीजन नाभिक में 8 न्यूट्रॉन और 8 प्रोटॉन होते हैं, इसलिए ए = 16।

कार्बन

पृथ्वी पर जीवन कार्बन के रसायन विज्ञान पर आधारित है, एक प्रकाश परमाणु जिसके नाभिक में 6 प्रोटॉन प्लस 6 न्यूट्रॉन हैं, इसलिए ए = 6 + 6 = 12।

यूरेनियम

यह तत्व, पिछले वाले की तुलना में बहुत भारी है, अपने रेडियोधर्मी गुणों के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है। यूरेनियम नाभिक में 92 प्रोटॉन और 146 न्यूट्रॉन हैं। फिर इसका द्रव्यमान संख्या A = 92 + 146 = 238 है।

मास संख्या कैसे प्राप्त करें?

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, एक तत्व की द्रव्यमान संख्या ए हमेशा प्रोटॉन की संख्या और न्यूट्रॉन की संख्या से मेल खाती है जिसमें इसके नाभिक होते हैं। यह भी एक पूरी संख्या है, लेकिन… क्या दोनों मात्राओं के बीच संबंध के बारे में कोई नियम है?

आइए देखें: यूरेनियम को छोड़कर, ऊपर उल्लिखित सभी तत्व प्रकाश हैं। हाइड्रोजन परमाणु, जैसा कि हमने कहा, सबसे सरल है। इसका कोई न्यूट्रॉन नहीं है, कम से कम इसके सबसे प्रचुर संस्करण में, और ऑक्सीजन और कार्बन में, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की समान संख्या हैं।

यह अन्य प्रकाश तत्वों के साथ भी होता है, जैसे कि नाइट्रोजन, जीवन के लिए एक और बहुत महत्वपूर्ण गैस है, जिसमें 7 प्रोटॉन और 7 न्यूट्रॉन हैं। हालाँकि, जैसे-जैसे नाभिक अधिक जटिल होता जाता है और परमाणु भारी होते जाते हैं, न्यूट्रॉन की संख्या एक अलग दर से बढ़ती जाती है।

प्रकाश तत्वों के विपरीत, यूरेनियम, 92 प्रोटॉन के साथ, न्यूट्रॉन में लगभग 1 that गुना है: 1½ x 92 = 1.5 x 92 = 138।

जैसा कि आप देख सकते हैं, यह 146 के करीब है, इसमें न्यूट्रॉन की संख्या है।

चित्रा 2. स्थिरता वक्र। स्रोत: एफ। ज़पाटा

यह सब चित्रा 2 में वक्र में स्पष्ट है। यह एन बनाम जेड का एक ग्राफ है, जिसे परमाणु स्थिरता वक्र के रूप में जाना जाता है। वहां आप देख सकते हैं कि प्रकाश परमाणुओं में न्यूट्रॉन के समान प्रोटॉन होते हैं, और जेड = 20 से न्यूट्रॉन की संख्या कैसे बढ़ जाती है।

इस तरह बड़े परमाणु अधिक स्थिर हो जाते हैं, चूंकि न्यूट्रॉन की अधिकता प्रोटॉन के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण को कम कर देती है।

परमाणुओं के लिए संकेतन

एक बहुत ही उपयोगी संकेतन जो जल्दी से परमाणु के प्रकार का वर्णन करता है, वह है: तत्व का प्रतीक और संबंधित परमाणु और द्रव्यमान संख्याएँ इस चित्र में नीचे दिखाए अनुसार लिखे गए हैं:

चित्रा 3. परमाणु संकेतन। स्रोत: एफ। ज़पाटा

इस अंकन में, पिछले उदाहरणों में परमाणु होंगे:

कभी-कभी एक और अधिक आरामदायक संकेतन का उपयोग किया जाता है, जिसमें परमाणु का निरूपण करने के लिए केवल प्रतीक और द्रव्यमान संख्या का उपयोग परमाणु को निरूपित करने के लिए किया जाता है। इस तरह, ¹² ₆ C को केवल कार्बन -12, ¹⁶ ₈ O के रूप में लिखा जाता है, जो ऑक्सीजन -16 और किसी भी तत्व के लिए होता है।

आइसोटोप

एक नाभिक में प्रोटॉन की संख्या तत्व की प्रकृति को निर्धारित करती है। उदाहरण के लिए, प्रत्येक परमाणु जिसके नाभिक में 29 प्रोटॉन होते हैं, एक तांबे का परमाणु होता है, चाहे जो भी हो।

मान लीजिए कि तांबे का परमाणु किसी भी कारण से एक इलेक्ट्रॉन खो देता है, यह अभी भी तांबे है। हालाँकि अब यह एक आयनित परमाणु है।

एक परमाणु नाभिक के लिए एक प्रोटॉन प्राप्त करना या खोना अधिक कठिन होता है, लेकिन प्रकृति में यह हो सकता है। उदाहरण के लिए, तारों के अंदर, हल्के तत्वों से भारी तत्व लगातार बनते हैं, क्योंकि स्टेलर नाभिक एक संलयन रिएक्टर की तरह व्यवहार करता है।

और यहीं पृथ्वी पर रेडियोधर्मी क्षय की घटना होती है, जिसमें कुछ अस्थिर परमाणु नाभिकों को बाहर निकालते हैं और ऊर्जा का उत्सर्जन करते हैं, अन्य तत्वों में बदल जाते हैं।

अंत में, संभावना है कि एक निश्चित तत्व के एक परमाणु का एक अलग द्रव्यमान संख्या है, इस मामले में यह एक आइसोटोप है।

एक अच्छा उदाहरण प्रसिद्ध कार्बन -14 या रेडियोकार्बन है, जिसका उपयोग पुरातात्विक वस्तुओं की तिथि और जैव रासायनिक अनुरेखक के रूप में किया जाता है। यह एक ही कार्बन है, समान रासायनिक गुणों के साथ, लेकिन दो अतिरिक्त न्यूट्रॉन के साथ।

कार्बन -14, स्थिर आइसोटोप कार्बन -12 से कम प्रचुर मात्रा में है, और यह रेडियोधर्मी भी है। इसका मतलब है कि समय के साथ यह स्थिर हो जाता है, ऊर्जा और कणों का उत्सर्जन करता है जब तक कि यह एक स्थिर तत्व नहीं बन जाता है, जो इसके मामले में नाइट्रोजन है।

कार्बन समस्थानिक

कार्बन कई आइसोटोप के मिश्रण के रूप में प्रकृति में मौजूद है, जिनमें से सबसे प्रचुर मात्रा में ¹² ₆ C या कार्बन -12 है। और कार्बन -14 के अलावा एक अतिरिक्त न्यूट्रॉन के साथ ¹³ ₆ सी है।

यह प्रकृति में आम है, उदाहरण के लिए 10 स्थिर आइसोटोप टिन के रूप में जाने जाते हैं। इसके विपरीत, बेरिलियम और सोडियम में केवल एक आइसोटोप ज्ञात है।

प्रत्येक आइसोटोप, प्राकृतिक या कृत्रिम, परिवर्तन की एक अलग दर है। उसी तरह, प्रयोगशाला में कृत्रिम आइसोटोप बनाना संभव है, जो आमतौर पर एक सेकंड के अंशों के बहुत ही कम समय में अस्थिर और रेडियोधर्मी क्षय होते हैं, जबकि अन्य बहुत अधिक समय लेते हैं, जब तक कि पृथ्वी की उम्र या उससे अधिक।

कार्बन के प्राकृतिक समस्थानिकों की तालिका

कार्बन समस्थानिक	परमाणु संख्या Z	मास संख्या ए	बहुतायत%
12 6 सी	6	12	98.89
१३ ६ स	6	13	1.11
14 6 सी	6	14	निशान

काम के उदाहरण

- उदाहरण 1

¹³ ₇ N और ¹⁴ ₇ N में क्या अंतर है ?

जवाब दे दो

दोनों नाइट्रोजन परमाणु हैं, क्योंकि उनकी परमाणु संख्या 7. है, हालांकि, आइसोटोप में से एक, ए = 13 के साथ एक, एक न्यूट्रॉन कम है, जबकि ¹⁴ ₇ एन सबसे प्रचुर आइसोटोप है।

- उदाहरण २

²⁰¹ ₈₀ एचजी के रूप में चिह्नित पारा परमाणु के नाभिक में कितने न्यूट्रॉन हैं ?

जवाब दे दो

A = 201 और Z = 80 के बाद से, और यह भी जानना कि:

ए = जेड + एन

एन = ए - जेड = 201 - 80 = 121

और यह निष्कर्ष निकाला गया है कि पारा परमाणु में 121 न्यूट्रॉन हैं।

संदर्भ

1. कॉनर, एन। न्यूक्लोन क्या है - परमाणु नाभिक की संरचना - परिभाषा। से पुनर्प्राप्त: periodic-table.org।
2. नाइट, आर। 2017. फिजिक्स फॉर साइंटिस्ट्स एंड इंजीनियरिंग: एक रणनीति दृष्टिकोण। पियर्सन।
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4. टिपन्स, पी। 2011. भौतिकी: अवधारणाओं और अनुप्रयोग। 7 वां संस्करण। मैकग्रा हिल।
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