পারমাণবিক গুরুত্ব বা পারমাণবিক ওজন

0
70
সূচীপত্র hide

মৌলিক পদার্থের পরমাণু অত্যন্ত ক্ষুদ্র। পরমাণুগুলো আকারে এত ছোট হয় যে, পরমাণুর ভর বা ওজন পরিমাপ করা দুরূহ ব্যাপার। কিন্তু ডাল্টনের পরমাণুবাদ অনুসারে প্রতিটি মৌলের পরমাণুর একটি নির্দিষ্ট ভর আছে। যেমন সবচেয়ে হালকা মৌল হাইড্রোজেনের একটি পরমাণুর ভর 1.670 × 10-24 গ্রাম এবং সবথেকে ভারী মৌল ইউরোনিয়ামের একটি পরমাণুর ভর 3.95 × 10-22 গ্রাম। এ থেকে আমরা সহজেই ধারণা করতে পারি যে, প্রচলিত তুলাদন্ড ও তার বাটখারা সাহায্যে পরমাণুকে মাপা দুঃসাধ্য ব্যাপার। অর্থাৎ তুলাদন্ড ও বাটখারা দিয়ে পরমাণুর ভরকে মাপা যায় না। কিন্তু কোন একটি পরমাণুর ভরকে একক ধরে অপর যে কোন মৌলের একটি পরমাণুর আপেক্ষিক ওজন নির্ণয় করা যায়। সেই জন্য বিজ্ঞানীরা পরোক্ষভাবে পরমাণুর ওজন স্থির করেছেন। এই আপেক্ষিক ওজনকেই মৌলের পারমাণবিক ওজন বা পারমাণবিক গুরুত্ব বলে।
পারমাণবিক গুরুত্ব নির্ণয়ের ক্ষেত্রে প্রথমে সবচেয়ে হালকা মৌল হাইড্রোজেন এবং পরে সক্রিয়তম মৌল অক্সিজেন এবং অবশেষে 1961 সালে কার্বনের পরমাণুর ভর একক বা প্রমাণ ধরে তুলনামূলক ওজন হিসাবে রাসায়নিক গণনা করার পদ্ধতি প্রচলিত হয়েছে।

পারমাণবিক গুরুত্ব বা পারমাণবিক ওজন সম্বন্ধে স্বচ্ছ ধারণা গ্রহণ করতে নিচে হাইড্রোজেনের স্কেল, অক্সিজেন স্কেল এবং কার্বন স্কেল সম্বন্ধে বিস্তারিত আলোচনা করা হলো।

পারমাণবিক গুরুত্ব পরিমাপে হাইড্রোজেন স্কেল

হাইড্রোজেন পরমাণুর ওজন সবচেয়ে কম হওয়ার কারণে হাইড্রোজেনের একটি পরমাণুর ভরকে একক ধরে অন্য কোন মৌলের পরমাণুর আপেক্ষিক ভরকে মৌলটির পারমাণবিক গুরুত্ব হিসেবে গ্রহণ করা হয়।

পারমাণবিক গুরুত্ব কাকে বলে (হাইড্রোজেনের স্কেল অনুযায়ী পারমাণবিক গুরুত্ব কাকে বলে)

কোন মৌলের একটি পরমাণু একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর চেয়ে যত গুণ ভারী সেই সংখ্যাকে ওই মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব বলে।

মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব কিভাবে বের করতে হয়

পারমাণবিক গুরুত্বের সূত্র
পারমাণবিক গুরুত্ব = ( মৌলের একটি পরমাণুর ওজন ) / ( হাইড্রোজেনের একটি পরমাণুর ওজন )
নাইট্রোজেনের পারমাণবিক গুরুত্ব 14 । অর্থাৎ নাইট্রোজেনের একটি পরমাণু হাইড্রোজেনের একটি পরমাণুর চেয়ে 14 গুণ ভারী।

  • * মৌলের পারমাণবিক ওজন বা গুরুত্ব ওই মৌলের পরমাণুর প্রকৃত ভর নির্ণয় করে না। মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব একটি তুলনামূলক সংখ্যা বলে এর কোন একক নেই।

হাইড্রোজেন স্কেলে পারমাণবিক গুরুত্ব নির্ণয়ের অসুবিধা

  • হাইড্রোজেনের একটি পরমাণুর ওজনকে একক ধরে মৌলিক পদার্থের পারমাণবিক গুরুত্ব নির্ণয় কয়েকটি অসুবিধা আছে। যথা,
  • ১. হাইড্রোজেন যেসব মৌলের সঙ্গে বিক্রিয়া করে যৌগ গঠন করে না, সেই সব মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব হাইড্রোজেন স্কেলে নির্ণয় করা যায় না।
  • ২. হাইড্রোজেনের একটি পরমাণুর ওজন কে একক ধরে অন্যান্য মৌলের পারমাণবিক ওজন পাওয়া যায় সবসময় সেই ওজন পূর্ণসংখ্যা হয় না। যেমন হাইড্রোজেনের পারমাণবিক ওজন এক ধরলে অক্সিজেনের পারমাণবিক ওজন হবে 15.88।
  • এগুলি হল হাইড্রোজেন স্কেলে পারমাণবিক গুরুত্ব নির্ণয়ের প্রধান অসুবিধা।

পারমাণবিক গুরুত্ব নির্ণয়ে অক্সিজেন স্কেল

হাইড্রোজেন স্কেলের অসম্পূর্ণতার কারণে এবং সহজ ও নির্ভুলভাবে পারমাণবিক গুরুত্ব ও আণবিক গুরুত্ব নির্ণয়ের জন্য অক্সিজেন স্কেল ব্যবহার করা হয়।

অক্সিজেন স্কেল অনুযায়ী পারমাণবিক গুরুত্ব কাকে বলে

পারমাণবিক গুরুত্বের সংজ্ঞা
অক্সিজেনের একটি পরমাণুর ভর 16 ধরে ওর তুলনায় অন্য কোন মৌলের একটি পরমাণুর ভর যতগুণ হয়, অর্থাৎ অক্সিজেনের একটি পরমাণুর ওজনের 1/16 অংশের তুলনায় কোন মৌলের একটি পরমাণু কত গুণ ভারী, সেই সংখ্যাকে বলা হয় ওই মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব।

অক্সিজেন স্কেল অনুযায়ী পারমাণবিক গুরুত্বের সূত্র

পারমাণবিক গুরুত্ব = (মৌলের একটি পরমাণুর ভর) / (একটি অক্সিজেন পরমাণুর ভরের 1/16 অংশ )
=(মৌলের একটি পরমাণুর ভর) / (একটি অক্সিজেন পরমাণুর ভর) × 16
এই হিসাবে হাইড্রোজেনের পারমাণবিক গুরুত্ব 1.008, নাইট্রোজেনের পারমাণবিক গুরুত্ব 14.008, কার্বনের পারমাণবিক গুরুত্ব 12.01। অর্থাৎ বলা যেতে পারে যে, উপরের প্রতিটি পরমাণুর পারমাণবিক গুরুত্ব একটি অক্সিজেন পরমাণুর 1/16 অংশের তুলনায় ওই সংখ্যক গুণ বেশি।

অক্সিজেন স্কেল অনুসারে পারমাণবিক ওজন নির্ণয়ের সুবিধা

  • অক্সিজেন স্কেল অনুযায়ী পারমাণবিক ওজন নির্ণয়ের সুবিধাগুলি নিচে আলোচনা করা হলো__
  • ১. হাইড্রোজেনের চেয়ে অক্সিজেনের প্রতি বিভিন্ন মৌলের শক্তি বেশি হওয়ার কারণে বেশিরভাগ মৌল অক্সিজেনের সঙ্গে যুক্ত হয়ে যৌগ গঠন করে। এর ফলে অক্সিজেনের সাপেক্ষে কোন মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব নির্ণয় করা সহজ হয়।
  • ২. হাইড্রোজেন পরমাণুর চেয়ে অক্সিজেন পরমাণু প্রায় 16 গুণ ভারী। হাইড্রোজেন সবচেয়ে হালকা মৌল, তাই একে একক ধরে অন্যান্য মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব নির্ণয় করলে, যতখানি ত্রুটি থাকে, অক্সিজেনকে প্রমাণ ধরলে ওই ত্রুটির পরিমাণ অনেক কমে যায়।
  • ৩. অক্সিজেনকে প্রমাণ হিসেবে নিলে অন্যান্য মৌলের যে পারমাণবিক গুরুত্ব পাওয়া যায়, সেগুলি বেশিরভাগই পূর্ণসংখ্যা বা পূর্ণসংখ্যার কাছাকাছি হয়। কিন্তু হাইড্রোজেনকে একক ধরে অন্যান্য মৌলের যে পারমাণবিক ওজন পাওয়া যায় সেগুলোর বেশিরভাগই ভগ্নাংশ হয়।

কার্বন স্কেলে পারমাণবিক গুরুত্ব

কার্বনের স্কেলে কার্বনের একটি পরমাণুর ভরকে 12 ধরে অন্যান্য মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব নির্ণয় করা হয়। অর্থাৎ কার্বনের স্কেলে একটি কার্বন পরমাণুর 1/12 অংশকে একক ধরা হয়।

কার্বন স্কেল অনুসারে পারমাণবিক গুরুত্ব কাকে বলে

কার্বন স্কেল অনুযায়ী পারমাণবিক গুরুত্বের সংজ্ঞা
কার্বনের একটি পরমাণুর ভর 12 ধরে, অন্য কোন মৌলের একটি পরমাণু কার্বনের একটি পরমাণুর ভরের 1/12 অংশের তুলনায় কত গুণ ভারী,সেই তুলনামূলক সংখ্যাটিকে মৌলটির পারমাণবিক ভরের গুরুত্ব বা ওজন বলে।
অর্থাৎ কার্বনের স্কেল অনুযায়ী কোন মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব বা ওজন= (মৌলের একটি পরমাণুর ভর)/(একটি কার্বন পরমাণুর ভরের 1/12 অংশ)
=(মৌলের একটি পরমাণুর ভর)/(একটি কার্বন পরমাণুর ভর)×12

পারমাণবিক গুরুত্ব বা ওজন এবং ভরসংখ্যার মধ্যে পার্থক্য

পারমাণবিক গুরুত্ব বা ওজন এবং ভর সংখ্যার মধ্যে পার্থক্য কি সহজ ভাষায় সংক্ষেপে আলোচনা করা হলো
১. কোন একটি মৌলের পরমাণু একটি অক্সিজেন পরমাণুর 1/16 অংশের বা কার্বনের একটি পরমাণুর 1/12 অংশের তুলনায় কত গুণ ভারী সেই সংখ্যাকে ওই মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব বা ওজন বলে।
অপরপক্ষে কোন মৌলের নিউক্লিয়াসে যতগুলি প্রোটন ও নিউট্রন থাকে তাদের মোট সংখ্যাকে মৌলটির ভরসংখ্যা বলে।
২. মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব পুর্ন সংখ্যায় হয় না বরং ভগ্নাংশ হয়।
কিন্তু মৌলের ভর সংখ্যা সর্বদা পূর্ণ সংখ্যা হয়।
যেমন ক্লোরিন গ্যাসের আইসোটোপ দুটির ভর সংখ্যা যথাক্রমে 35 এবং 37।
অতএব বলা যায় যে, মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব সাধারণত ভগ্নাংশ কিন্তু ভরসংখ্যা সর্বদাই পূর্ণ সংখ্যা।

পারমাণবিক ওজন বা গুরুত্ব ও ভরসংখ্যার মধ্যে পার্থক্য আছে কি না তা একটি উদাহরণের সঙ্গে বুঝি—-
প্রকৃতিতে যে সব মৌলের একাধিক আইসোটোপ থাকে সেই সব মৌলের পারমাণবিক ওজন সাধারণত পূর্ণসংখ্যা হয় না। কিন্তু মৌলের পরমাণুর ভরসংখ্যা অবশ্যই পূর্ণ সংখ্যা হবে। যেমন সাধারন ক্লোরিনে 17Cl35 এবং 17Cl37 আইসোটোপ দুটি এমন অনুপাতে মিশে থাকে যে, ক্লোরিনের ভর পারমাণবিক ওজন 35.457 হয়। কিন্তু 17Cl35 পরমাণুর ভরসংখ্যা 35 এবং 17Cl37 পরমাণুর ভরসংখ্যা 37। অর্থাৎ ক্লোরিন মৌলের পারমাণবিক ওজন ওর পরমাণুর ভরসংখ্যা থেকে ভিন্ন।
আবার প্রকৃতিতে যেসব মৌলের একটি মাত্র আইসোটোপ আছে ( যেমন ফ্লুরিন) তাদের পারমাণবিক ওজন পূর্ণ সংখ্যা এবং পারমাণবিক ওজনের মান ওই মৌলের পরমাণুর ভরসংখ্যার সমান।

পারমাণবিক ওজন ও পরমাণুর ওজনের মধ্যে পার্থক্য

পারমাণবিক ওজন এবং পরমাণুর ওজন শব্দ দুটি শুনতে একই রকম হলেও আদতে এদের মধ্যে পার্থক্য বিস্তর। নিচে পয়েন্ট আকারে পারমাণবিক ওজন ও পরমাণুর ওজনের মধ্যে পার্থক্য আলোচনা করা হলো।

  • ১. কোন মৌলের একটি পরমাণু অক্সিজেনের একটি পরমাণুর 1/16 অংশ বা কার্বনের একটি পরমাণুর 1/12 অংশের তুলনায় কত গুণ ভারী সেই সংখ্যাকে মৌলের পারমাণবিক ওজন বা পারমাণবিক গুরুত্ব বলে। যেমন একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর একটি অক্সিজেন পরমাণুর ভরের 1/16 অংশের তুলনায় 1.008 গুণ ভারী, তাই অক্সিজেন স্কেলে হাইড্রোজেনের পারমাণবিক ওজন 1.008।
  • অপরপক্ষে কোন মৌলের একটি পরমাণুর প্রকৃত ও সঠিক ভরই হলো ওই মৌলের একটি পরমাণুর ওজন। যেমন একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর ওজন হল 1.67×10-24 গ্রাম। কিন্তু অক্সিজেন স্কেল অনুসারে হাইড্রোজেনের পারমাণবিক ওজন হল 1.008 গ্রাম।
  • ২. পারমাণবিক ওজন বা গুরুত্ব হল দুটি ওজনের অনুপাত, তাই পারমাণবিক ওজনের কোন একক হয় না (তাই পারমাণবিক ওজনকে আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর বলা হয়)। যেমন হাইড্রোজেনের পারমাণবিক ওজন অথবা পারমাণবিক গুরুত্ব হলো 1.008।
  • অপরপক্ষে কোন মৌলের একটি পরমাণুতে যে পরিমাণ পদার্থ থাকে তাকে ওই মৌলের পরমাণুর ভর বা ওজন বলে। যেমন একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর প্রকৃত ভর বা ওজন =1.67×10-24 গ্রাম অর্থাৎ পরমাণুর ওজনের একক আছে।
  • ৩. কোন মৌলের একটি পরমাণুর প্রকৃত ভর বা ওজন = মৌলটির পারমাণবিক ওজন × এক পারমাণবিক ভর একক। অর্থাৎ কোন মৌলের পারমাণবিক ওজন এবং ওই মৌলের একটি পরমাণুর ওজন সম্পূর্ণ আলাদা।

পারমাণবিক ভর একক

পারমাণবিক ভর একক কি বা কাকে বলে

কোন মৌলের একটি পরমাণুর ভর কে যে একক দ্বারা প্রকাশ করা হয় তাকে পারমাণবিক ভর একক বা atomic mass unit বা a.m.u বলে। অর্থাৎ একটি অক্সিজেন 8O16 পরমাণুর ভরের 1/16 অংশকে বা একটি কার্বন 6C12 পরমাণুর ভরের 1/12 অংশকে এক পারমাণবিক ভর একক বা 1 atomic mass unit বা 1 a.m.u বলে।

এক পারমাণবিক ভর একক কি বা কাকে বলে

কোন মৌলের একটি পরমাণুর প্রকৃত ভরকে প্রকাশ করতে পারমাণবিক ভর একক ব্যবহার করা হয়। যেমন একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর ভর 1.008 a.m.u. একটি অক্সিজেন পরমাণুর ভর 16 a.m.u. ইত্যাদি।

এক পারমাণবিক ভর এককের মান নির্ণয়

এক পারমাণবিক ভরের এককের মান = 1/16× একটি অক্সিজেন পরমাণুর ভর
একটি অক্সিজেন পরমাণুর ভর = 2.66×10-23 গ্রাম
সুতরাং এক পারমাণবিক ভর একক = 1/16×2.66×10-23 গ্রাম
=1.6603×10-24 গ্রাম

অর্থাৎ কোন মৌলের একটি পরমাণুর ওজন = মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব×এক পারমাণবিক ভর একক
=পারমাণবিক গুরুত্ব=1.6603×10-24 গ্রাম
সুতরাং হাইড্রোজেন পরমাণুর প্রকৃত ভর = 1.008×1.6603×10-24
=1.673×10-24

পারমাণবিক গুরুত্ব সম্পর্কিত কয়েকটি প্রশ্ন ও উত্তর

পারমাণবিক গুরুত্ব ভগ্নাংশ হয় কেন

মৌলের বিভিন্ন আইসোটোপগুলি এমন অনুপাতে থাকে যে, ওই গুলির গড় হিসাবে পারমাণবিক ওজন পূর্ণসংখ্যার না হয়ে ভগ্নাংশ হয়। অর্থাৎ সাধারণ অবস্থায় অধিকাংশ মৌলেরই একাধিক আইসোটোপ থাকে। প্রকৃতির এক একটি মৌলের আইসোটোপ গুলির মিশ্রণ রূপে থাকে। ফলে কোন মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব বা ওজন মৌলের আইসোটোপগুলির ভরের গড় মানের সমান। আসলে মৌলের পারমাণবিক ওজন হল বিভিন্ন অনুপাতে পাওয়া আইসোটোপগুলির পারমাণবিক ওজনের হিসাব।

মৌলের আইসোটোপ গুলির ভরসংখ্যা পূর্ণসংখ্যা হলেও সাধারন অবস্থায় ওই মৌলগুলোর পারমাণবিক ওজন পূর্ণসংখ্যার হয় না কেন

মৌলের বিভিন্ন আইসোটোপগুলি এমন অনুপাতে থাকে যে, ওই গুলির গড় হিসাবে পারমাণবিক ওজন পূর্ণসংখ্যার না হয়ে ভগ্নাংশ হয়। অর্থাৎ সাধারণ অবস্থায় অধিকাংশ মৌলেরই একাধিক আইসোটোপ থাকে। প্রকৃতির এক একটি মৌলের আইসোটোপগুলির মিশ্রণ রূপে থাকে। ফলে কোন মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব বা ওজন মৌলের আইসোটোপগুলির ভরের গড় মানের সমান। আসলে মৌলের পারমাণবিক ওজন হল বিভিন্ন অনুপাতে পাওয়া আইসোটোপগুলির পারমাণবিক ওজনের হিসাব।
একটু উদাহরণ দিয়ে বোঝা যায়—-
ক্লোরিনের আইসোটোপ হল 17Cl3517Cl37 । সাধারন ক্লোরিন গ্যাসের মধ্যে এই আইসোটোপ দুটি যথাক্রমে 75.40% এবং 24.6 % হিসাবে মিশে থাকে। এই আইসোটোপ দুটির গড় ভরের মান ক্লোরিনের পারমাণবিক গুরুত্ব নির্দেশ করে। ফলে ক্লোরিনের পারমাণবিক গুরুত্ব=(75.4×35+24.6×37)/100
=35.46
কাজেই দেখা গেল, গড় হিসাব নেওয়ার জন্য ক্লোরিনের পারমাণবিক ওজন পূর্ণসংখ্যা না হয়ে ভগ্নাংশ হয়েছে।
আর এই কারনেই মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব পূর্ণ সংখ্যা না হয়ে ভগ্নাংশ হয়।

কোন ক্ষেত্রে বা কখন মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব বা ওজন ও ভর সংখ্যা একই হবে

যে মৌলের আইসোটোপ নেই কেবল তার ক্ষেত্রেই ভর সংখ্যা এবং পারমাণবিক সংখ্যা কি হবে_পারমাণবিক ওজন ভগ্নাংশ হবে না।
অর্থাৎ প্রকৃতিতে যেসব মৌলের একটিমাত্র আইসোটোপ 100% বর্তমান সেই সব মৌলের পারমাণবিক ওজন এবং ভরসংখ্যা পরস্পর সমান হয়। এদের পারমাণবিক ওজন সব সময় পূর্ণ সংখ্যা হবে। যেমন সোডিয়ামের পারমাণবিক ওজন ও ভরসংখ্যা উভয়ই 23; কারণ প্রকৃতিতে সোডিয়ামের (11Na23) আইসোটোপটি 100% পাওয়া যায়। একই কারণে ফ্লুরিনের পারমাণবিক ওজন ও ভরসংখ্যা সমান এবং উভয়ের মান 19।
*কার্বন স্কেলে ১. সোডিয়ামের পারমাণবিক ওজন 22.997, একে 23 হিসাবে ধরা হয় এবং ২. অক্সিজেনের পারমাণবিক ওজন 15.995 একে 16 হিসাবে ধরা হয়।

পারমাণবিক ভরের (গুরুত্ব বা ওজন) একক নেই কেন

মৌলের পারমাণবিক ওজন বা গুরুত্ব ওই মৌলের পরমাণুর প্রকৃত ভর নির্ণয় করে না। মৌলের পারমাণবিক গুরুত্ব একটি তুলনামূলক সংখ্যা বলে এর কোন একক নেই। কারন পারমাণবিক ভর একটি অনুপাত মাত্র।

উপরের আর্টিকেল প’ড়ে আপনার ভাল লাগলে বা কোথাও সংশোধন করতে হলে কমেন্ট করে জানান।

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here