विषय
- टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)
- एक आइसोटोप क्या है?
- दो समस्थानिकों वाले तत्व
- दो आइसोटोप से अधिक के साथ तत्व
परमाणुओं के नाभिक में केवल प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं, और इनमें से प्रत्येक में परिभाषा के अनुसार, लगभग 1 परमाणु द्रव्यमान इकाई (एमू) का द्रव्यमान होता है। प्रत्येक तत्व का परमाणु भार - जिसमें इलेक्ट्रॉनों का भार शामिल नहीं है, जिन्हें नगण्य माना जाता है - इसलिए पूरी संख्या होनी चाहिए। हालांकि, आवर्त सारणी का एक त्वरित उपयोग दर्शाता है कि अधिकांश तत्वों के परमाणु भार में दशमलव अंश होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रत्येक तत्व का सूचीबद्ध वजन उस तत्व के सभी स्वाभाविक रूप से होने वाले आइसोटोप का औसत है। एक त्वरित गणना एक तत्व के प्रत्येक आइसोटोप के प्रतिशत बहुतायत को निर्धारित कर सकती है, बशर्ते आप आइसोटोप के परमाणु भार को जानते हैं। क्योंकि वैज्ञानिकों ने इन आइसोटोप के वजन को सही ढंग से मापा है, उन्हें पता है कि वज़न अभिन्न संख्या से थोड़ा भिन्न होता है। जब तक उच्च सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है, तब आप बहुतायत प्रतिशत की गणना करते समय इन मामूली भिन्न भिन्नताओं को अनदेखा कर सकते हैं।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)
आप एक आइसोटोप के एक नमूने में एक से अधिक आइसोटोप के प्रतिशत की बहुतायत की गणना कर सकते हैं जब तक कि दो या उससे कम की बहुतायत अज्ञात न हो।
एक आइसोटोप क्या है?
तत्वों को उनके नाभिक में प्रोटॉन की संख्या के अनुसार आवर्त सारणी में सूचीबद्ध किया गया है। नाभिक में भी न्यूट्रॉन होते हैं, और तत्व के आधार पर, नाभिक में एक, दो, तीन या अधिक न्यूट्रॉन नहीं हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन (एच) के तीन समस्थानिक हैं। का नाभिक 1एच एक प्रोटॉन के अलावा कुछ भी नहीं है, लेकिन ड्यूटेरियम का नाभिक (2एच) में एक न्यूट्रॉन होता है और जो ट्रिटियम का होता है (3एच) में दो न्यूट्रॉन होते हैं। कैल्शियम के छह समस्थानिक (सीए) प्रकृति में होते हैं, और टिन (एसएन) के लिए, संख्या 10 है। आइसोटोप अस्थिर हो सकते हैं, और कुछ रेडियोधर्मी हैं। यूरेनियम (यू) के बाद होने वाले तत्वों में से कोई भी, जो आवधिक तालिका में 92 वें स्थान पर है, में एक से अधिक प्राकृतिक आइसोटोप हैं।
दो समस्थानिकों वाले तत्व
यदि किसी तत्व में दो समस्थानिक होते हैं, तो आप प्रत्येक आइसोटोप के भार के आधार पर प्रत्येक आइसोटोप के सापेक्ष बहुतायत को निर्धारित करने के लिए आसानी से एक समीकरण सेट कर सकते हैं (W1 और2) और तत्व का वजन (डब्ल्यू)इ) आवधिक तालिका में सूचीबद्ध। यदि आप आइसोटोप की बहुतायत को 1 से दर्शाते हैं एक्ससमीकरण है:
डब्ल्यू1 • x + डब्ल्यू2 • (1 - x) = डब्ल्यूइ
चूंकि दोनों आइसोटोप का वजन तत्व का वजन देने के लिए जोड़ना चाहिए। एक बार जब आप पाते हैं (एक्स), प्रतिशत प्राप्त करने के लिए इसे 100 से गुणा करें।
उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन में दो समस्थानिक होते हैं, 14एन और 15एन, और आवर्त सारणी नाइट्रोजन के परमाणु भार को 14.007 के रूप में सूचीबद्ध करती है। इस डेटा के साथ समीकरण सेट करना, आपको मिलता है: 14x + 15 (1 - x) = 14.007, और (x) के लिए हल करना, आपको बहुतायत में मिलता है 14N का 0.993 या 99.3 प्रतिशत होना, जिसका अर्थ है प्रचुरता 15एन 0.7 प्रतिशत है।
दो आइसोटोप से अधिक के साथ तत्व
जब आपके पास एक तत्व का एक नमूना होता है जिसमें दो से अधिक आइसोटोप होते हैं, तो आप उनमें से दो की प्रचुरता पा सकते हैं यदि आप दूसरों के प्रचुर मात्रा में जानते हैं।
एक उदाहरण के रूप में, इस समस्या पर विचार करें:
ऑक्सीजन (O) का औसत परमाणु भार 15.9994 amu है। इसमें तीन प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिक हैं, 16हे, 17ओ और 18O, और 0.037 प्रतिशत ऑक्सीजन से बना है 17O. यदि परमाणु भार हैं 16ओ = 15.995 एमू, 17ओ = 16.999 एमू और 18O = 17.999 एमू, अन्य दो समस्थानिकों की बहुतायत क्या है?
उत्तर खोजने के लिए, दशमलव अंशों में प्रतिशत बदलें और ध्यान दें कि अन्य दो समस्थानिकों की बहुतायत है (1 - 0.00037) = 0.99963।
अज्ञात बहुतायत में से एक सेट - का कहना है कि 16ओ - से (एक्स)। अन्य अज्ञात बहुतायत, की 18ओ, फिर 0.99963 - x है।
(का परमाणु भार 16ओ) • (आंशिक बहुतायत) 16ओ) + (परमाणु भार का) 17ओ) • (आंशिक बहुतायत) 17ओ) + (परमाणु भार का) 18ओ) • (आंशिक बहुतायत) 18ओ) = 15.9994
(15.995) • (x) + (16.999) • (0.00037) + (17.999) • (0.99963 - x) = 15.9994
15.995x - 17.999x = 15.9994 - (16.999) • (0.00037) - (17.999) (0.99963)
x = 0.9976
परिभाषित (x) की बहुतायत होना 16ओ, की प्रचुरता 18O तब (0.99963 - x) = (0.99963 - 0.9976) = 0.00203 है
तीन समस्थानिकों की प्रचुरता तब है:
16O = 99.76%
17ओ = ०.०३ 0.0%
18O = 0.203%