परमाणु संरचना की परिभाषा

कैंडेला रोशियो बारबिसन | जनवरी। 2022
रासायनिक इंजीनियर

के अनुसार आवर्त सारणी, लगभग 118 विभिन्न प्रकार के परमाणु होते हैं, जो एक साथ समूहीकृत होने पर अणु बनाते हैं। परमाणु की संरचना का अध्ययन विभिन्न वैज्ञानिकों द्वारा तब तक किया गया था जब तक कि हम इसे अब एक मानदंड के रूप में नहीं लेते। सामान्य, जो यह है कि एक परमाणु दो अच्छी तरह से विभेदित क्षेत्रों से बना होता है: परमाणु क्षेत्र और अतिरिक्त क्षेत्र परमाणु।

परमाणु क्षेत्र का निर्माण धनात्मक आवेश (प्रोटॉन) और तटस्थ आवेशों (न्यूट्रॉन) से होता है, यही कारण है कि यह लगभग 99.99% भाग बनाता है। परमाणु भार 10-12 सेमी के कम आकार के बावजूद। अंदर के कणों को परमाणु बलों द्वारा एक साथ रखा जाता है, बहुत मजबूत बल जो. को जन्म देते हैं परमाणु ऊर्जा.

सबसे कम परमाणु द्रव्यमान होने के बावजूद, बाह्य परमाणु क्षेत्र के 99.99% भाग पर कब्जा करता है आयतन परमाणु का, और यह इलेक्ट्रॉनों के लिए मेजबान क्षेत्र होने के कारण नकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, जो निरंतर हैं गति अनिश्चित काल के लिए।

जब परमाणु उदासीन होता है, तो इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉनों की संख्या समान कहलाती है। अब, जब कोई परमाणु धनात्मक या ऋणात्मक रूप से आवेशित रहकर इलेक्ट्रॉनों को खो देता है या प्राप्त करता है, तो आयनिक प्रजातियाँ बनती हैं जिन्हें धनायन और ऋणायन कहा जाता है। प्राप्त या खोए हुए इलेक्ट्रॉनों की संख्या के आधार पर, उन्हें एक नाम दिया जाता है, उदाहरण के लिए, एल्युमिनियम के मामले में, जो कि एक है धातु यह एक धनात्मक आयन बनाता है, क्योंकि यह तीन इलेक्ट्रॉनों को खो देता है, इसे त्रिसंयोजक धनायन कहा जाता है।

यदि हम उप-परमाणु कणों के द्रव्यमान को देखें तो हम देखेंगे कि वे प्रोटॉन के क्रम में समान हैं और न्यूट्रॉन जबकि इलेक्ट्रॉनों का द्रव्यमान कम होता है, उन सभी को आवर्त सारणी में परिभाषित किया गया है इकाई "उमा" का। "उमा" का अर्थ है "परमाणु द्रव्यमान इकाई" और संदर्भ परिमाण स्थापित करने के लिए कार्बन के परमाणु द्रव्यमान के बारहवें हिस्से के रूप में परिभाषित किया गया है। बदले में, इसे निम्नलिखित समानता के रूप में परिभाषित किया गया है:

1 एमू = 1.66 x 10^-24 ग्राम

यदि हम परिमाण के क्रम को देखें, तो वे महसूस करते हैं कि यह मानव दृष्टि के लिए एक छोटा और अगोचर मूल्य है। तो जब किसी तत्व के परमाणु द्रव्यमान को पढ़ते हैं, उदाहरण के लिए, हीलियम के मामले में हम देखते हैं कि यह 4.002602 एमू है या, वही है, 6.64x10-24 ग्राम।

किसी तत्व की परमाणु संरचना को परिभाषित करते समय हम दो ज्ञात संख्याओं का उल्लेख करते हैं जो हमें उस परमाणु की शीघ्रता से पहचान करने की अनुमति देते हैं जिसका हम नामकरण कर रहे हैं। ये संख्याएँ हैं: परमाणु संख्या और द्रव्यमान संख्या।

परमाणु क्रमांक या "Z" परमाणु के नाभिक में मौजूद प्रोटॉन की संख्या को दर्शाता है। जैसा कि हमने पहले कहा, यदि परमाणु तटस्थ है, तो "Z" भी अतिरिक्त परमाणु क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों की संख्या से मेल खाता है। इसकी संख्या "जेड" के लिए धन्यवाद, हम इसे आवर्त सारणी में ढूंढ सकते हैं, जो इसे कुछ गुणों की एक श्रृंखला देगा। द्रव्यमान संख्या या "ए" के लिए यह परमाणु के नाभिक में मौजूद प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या को संदर्भित करता है। सामान्य तौर पर, दोनों संख्याओं को निम्नानुसार व्यक्त किया जाता है:

जहाँ X का प्रतिनिधित्व करता है प्रतीक का रासायनिक तत्व.

हालांकि एक निश्चित "एक्स" के लिए, "जेड" अद्वितीय है, "ए" आइसोटोप के अस्तित्व के कारण भिन्न हो सकता है।

आइसोटोप एक ही तत्व के परमाणु होते हैं जो न्यूट्रॉन की संख्या में भिन्न होते हैं। इसलिए, उनके पास समान "Z", यानी प्रोटॉन की समान संख्या हो सकती है, लेकिन समान "A" नहीं हो सकता है क्योंकि न्यूट्रॉन एक से दूसरे में भिन्न होते हैं।

प्रकृति में समस्थानिकों के कई उदाहरण हैं, सबसे व्यापक कार्बन के समस्थानिक हैं। एक ही तत्व के लिए निम्नलिखित परमाणु संरचनाएँ हैं:

जैसा कि हम देख सकते हैं, उनमें से प्रत्येक में न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है। सभी प्रजातियां छह प्रोटॉन का संरक्षण करती हैं जबकि पहली में 5 न्यूट्रॉन, दूसरी में 6, तीसरी में 7 और अंतिम में 8 होती हैं। आइसोटोप के आधार पर उपयोग निर्धारित किया जाता है। उदाहरण के लिए, आइसोटोप कार्बन-13 भौतिक रूप से स्थिर होने के बावजूद प्रकृति में सबसे कम उपलब्ध है। कार्बन-14 इस क्षेत्र में अनुप्रयोगों के साथ एक रेडियोधर्मी समस्थानिक है और ग्रेफाइट आज सबसे उपयोगी समस्थानिकों में से एक है।