परमाणु नाभिक की द्रव्यमान संख्या क्या है? द्रव्यमान संख्या संख्यात्मक रूप से नाभिक के न्यूट्रॉन और प्रोटॉन के योग के बराबर होती है। यह अक्षर ए द्वारा दर्शाया गया है। "द्रव्यमान संख्या" की अवधारणा इस तथ्य के कारण प्रकट हुई कि नाभिक का द्रव्यमान परमाणु कणों की संख्या के कारण होता है। नाभिक का द्रव्यमान और कणों की संख्या कैसे संबंधित हैं? आइए जानते हैं।
परमाणु की संरचना
किसी भी परमाणु में एक नाभिक और इलेक्ट्रॉन होते हैं। हाइड्रोजन परमाणु को छोड़कर, क्योंकि इसमें केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है। नाभिक धनात्मक आवेशित होता है। ऋणात्मक आवेश इलेक्ट्रॉनों द्वारा वहन किया जाता है। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन का आवेश -1 लिया जाता है। परमाणु समग्र रूप से विद्युत रूप से तटस्थ होता है, अर्थात इसका कोई आवेश नहीं होता है। इसका अर्थ है कि ऋणात्मक आवेश वाले कणों की संख्या, यानी इलेक्ट्रॉनों की संख्या, नाभिक के धनात्मक आवेश के बराबर होती है। उदाहरण के लिए, एक ऑक्सीजन परमाणु में, परमाणु आवेश +8 और इलेक्ट्रॉन 8 होते हैं, एक कैल्शियम परमाणु में, परमाणु आवेश +20 होता है, इलेक्ट्रॉन 20 होते हैं।
नाभिक की संरचना
नाभिक में दो प्रकार के कण होते हैं - प्रोटॉन और न्यूट्रॉन। प्रोटॉन धनात्मक रूप से आवेशित होते हैं, न्यूट्रॉन पर कोई आवेश नहीं होता है। इस प्रकार प्रोटॉन नाभिक को आवेश देते हैं। प्रत्येक प्रोटॉन का आवेश +1 लिया जाता है। यानी कितने प्रोटॉननाभिक में निहित है, ऐसा पूरे नाभिक का प्रभार होगा। उदाहरण के लिए, कार्बन नाभिक में 6 प्रोटॉन हैं, परमाणु आवेश +6 है।
मेंडलीफ के तत्वों की आवधिक प्रणाली में, सभी तत्वों को बढ़ते हुए परमाणु चार्ज के क्रम में व्यवस्थित किया जाता है। हाइड्रोजन का परमाणु आवेश +1 है, यह पहले स्थित है; हीलियम में +2 है, यह तालिका में दूसरे स्थान पर है; लिथियम में +3 है, यह तीसरा है और इसी तरह। अर्थात्, नाभिक का आवेश सारणी में तत्व की क्रमसूचक (परमाणु) संख्या के अनुरूप होता है।
सामान्य तौर पर, कोई भी परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ होता है। इसका मतलब है कि इलेक्ट्रॉनों की संख्या नाभिक के आवेश के बराबर होती है, यानी प्रोटॉन की संख्या। और चूंकि प्रोटॉन की संख्या किसी तत्व की परमाणु संख्या निर्धारित करती है, इस परमाणु संख्या को जानने के बाद, हम इस प्रकार इलेक्ट्रॉनों की संख्या, प्रोटॉन की संख्या और परमाणु आवेश को जानते हैं।
परमाणु का द्रव्यमान
एक परमाणु (एम) का द्रव्यमान उसके घटक भागों, यानी इलेक्ट्रॉनों और नाभिक के द्रव्यमान से निर्धारित होता है। नाभिक की तुलना में इलेक्ट्रॉन बहुत हल्के होते हैं और पूरे परमाणु के द्रव्यमान में लगभग कुछ भी योगदान नहीं करते हैं। अर्थात् परमाणु का द्रव्यमान उसके नाभिक के द्रव्यमान से निर्धारित होता है। मास नंबर क्या है? नाभिक का द्रव्यमान इसकी संरचना बनाने वाले कणों की संख्या से निर्धारित होता है - प्रोटॉन और न्यूट्रॉन। इस प्रकार, द्रव्यमान संख्या नाभिक का द्रव्यमान है, जिसे द्रव्यमान (ग्राम) की इकाइयों में नहीं, बल्कि कणों की संख्या में व्यक्त किया जाता है। बेशक, ग्राम में व्यक्त नाभिक (एम) का पूर्ण द्रव्यमान ज्ञात है। लेकिन ये बहुत कम संख्याएं हैं जो नकारात्मक शक्तियों में व्यक्त की जाती हैं। उदाहरण के लिए, कार्बन परमाणु का द्रव्यमान m(C)=1.99 10-23 g है। ऐसी संख्याओं का उपयोग करना असुविधाजनक है। और अगर निरपेक्ष द्रव्यमान मूल्यों की कोई आवश्यकता नहीं है, लेकिन आपको बस तुलना करने की आवश्यकता हैतत्वों या कणों के द्रव्यमान, फिर परमाणुओं के सापेक्ष द्रव्यमान (Ar) का उपयोग करें, जिसे amu में व्यक्त किया गया है। एक परमाणु के सापेक्ष द्रव्यमान को आवर्त सारणी में दर्शाया गया है, उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन में 14.007 है। एक परमाणु के सापेक्ष द्रव्यमान, एक पूर्णांक के लिए गोल, तत्व के नाभिक (ए) की द्रव्यमान संख्या है। द्रव्यमान संख्याएँ ऐसी हैं कि उनका उपयोग करना सुविधाजनक है - वे हमेशा पूर्णांक होते हैं: 1, 2, 3, और इसी तरह। उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन में 14 है, कार्बन में 12 है। वे ऊपरी बाएँ सूचकांक के साथ लिखे गए हैं, उदाहरण के लिए, 14N या 12C.
आपको द्रव्यमान संख्या कब जानने की आवश्यकता है?
आवर्त प्रणाली (Z) में किसी तत्व की द्रव्यमान संख्या (A) और परमाणु संख्या जानने के बाद, आप न्यूट्रॉन की संख्या निर्धारित कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, द्रव्यमान संख्या से प्रोटॉन घटाएं।
द्रव्यमान संख्या को जानकर आप नाभिक या पूरे परमाणु के द्रव्यमान की गणना कर सकते हैं। चूंकि नाभिक का द्रव्यमान इसकी संरचना बनाने वाले कणों के द्रव्यमान से निर्धारित होता है, यह इन कणों की संख्या और इन कणों के द्रव्यमान के गुणनफल के बराबर होता है, अर्थात न्यूट्रॉन के द्रव्यमान का गुणनफल और द्रव्यमान संख्या। एक न्यूट्रॉन का द्रव्यमान एक प्रोटॉन के द्रव्यमान के बराबर होता है, सामान्य तौर पर उन्हें एक न्यूक्लियॉन (परमाणु कण) के द्रव्यमान के रूप में दर्शाया जाता है।
एम=ए∙एमएन
उदाहरण के लिए, आइए एक एल्यूमीनियम परमाणु के द्रव्यमान की गणना करें। जैसा कि मेंडेलीव के तत्वों की आवधिक प्रणाली से देखा जा सकता है, एल्यूमीनियम का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान 26.992 है। गोल करने से हमें एल्यूमीनियम नाभिक की द्रव्यमान संख्या 27 मिलती है। यानी इसके नाभिक में 27 कण होते हैं। एक कण का द्रव्यमान 1.67 ∙ 10-24 g के बराबर एक स्थिर मान है। फिर, एल्यूमीनियम कोर का द्रव्यमान है: 27 ∙ 1.67 ∙ 10-24 आर=4, 5 ∙ 10-23 आर.
रेडियोधर्मी क्षय प्रतिक्रियाओं या परमाणु प्रतिक्रियाओं को संकलित करते समय आपको तत्वों के नाभिक की द्रव्यमान संख्या क्या जानने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, एक यूरेनियम नाभिक का विखंडन 235U, एक न्यूट्रॉन को पकड़कर 1n, बेरियम नाभिक पैदा करता है 141 Ba और krypton 92Kr, साथ ही तीन मुक्त न्यूट्रॉन 1n। ऐसी प्रतिक्रियाओं को संकलित करते समय, नियम का उपयोग किया जाता है: समीकरण के दाईं और बाईं ओर द्रव्यमान संख्याओं का योग नहीं बदलता है। 235+1=92+141+3.