ग्राम प्रति मोल
पानी के 6.022·10²³ अणु लेने के लिए रसायनज्ञ उन्हें गिनता नहीं। वह 18.015 g तौल लेता है। यही संख्या मोलर द्रव्यमान है: किसी पदार्थ का एक मोल कितने ग्राम का होता है। नमक के लिए यह 58.44 g/mol है, चीनी के लिए 342.3, हीमोग्लोबिन के लिए लगभग 64 500।
मोलर द्रव्यमान अणु के सूत्र के अनुसार परमाणु द्रव्यमानों को जोड़कर मिलता है। परमाणु द्रव्यमान द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर से मापे जाते हैं: चुंबक आयनों को द्रव्यमान के अनुसार अलग करता है, भारी आयन अधिक सपाट चाप पर उड़ते हैं। SI इकाई kg/mol है, पर प्रयोगशालाओं में g/mol लिखा जाता है। तब संख्या डाल्टन में अणु के द्रव्यमान के बराबर होती है।
| संकेत | g/mol · SI में kg/mol |
| परिभाषा | M = m / n — पदार्थ का द्रव्यमान, उसकी मात्रा से भाग देकर |
| संदर्भ मान | M(¹²C) = 12.000 000 012 6 g/mol · M_u = 1.000 000 001 05 g/mol |
| लाया गया | ग्राम परमाणु भार — उन्नीसवीं सदी से · kg/mol — मोल के SI में शामिल होने से, 1971 |
| मानक | ISO 80000-9 · IUPAC Green Book · CIAAW 2021 |
| सामान्य मान | 18.015 g/mol — पानी · 180.16 — ग्लूकोज़ · 64 500 — हीमोग्लोबिन |
01 · परिभाषा
एक मोल का द्रव्यमान
कोई पदार्थ लीजिए और उसके द्रव्यमान को मोल में पदार्थ की मात्रा से भाग दीजिए। मिलेगा मोलर द्रव्यमान M। शुद्ध पदार्थ के लिए यह स्थिर रहता है। 9 g पानी 0.5 mol है, 36 g — 2 mol, और अनुपात हमेशा 18.015 g/mol रहता है।
इसकी गणना अणु के सूत्र से होती है। हर तत्व का परमाणु द्रव्यमान IUPAC की तालिका से लिया जाता है, परमाणुओं की संख्या से गुणा किया जाता है और सब जोड़ दिया जाता है। परमाणु द्रव्यमान समस्थानिकों के प्राकृतिक मिश्रण के औसत हैं। इसीलिए क्लोरीन का परमाणु द्रव्यमान 35.45 है, कोई पूर्ण संख्या नहीं।
अणु बनाइए और एक मोल तौलिए
गोलियाँ अणु के परमाणु हैं, उनका आकार परमाणु द्रव्यमान के साथ बढ़ता है। नीचे की पट्टी वही द्रव्यमान हिस्सों में दिखाती है: मोलर द्रव्यमान का कितना भाग किस तत्व पर आता है। काला — कार्बन, नीला — हाइड्रोजन, हरा — नाइट्रोजन, किरमिजी — ऑक्सीजन, धूसर — क्लोरीन।
स्पेक्ट्रोमीटर में क्या उड़ता है
हर कोष्ठ में प्रयोग के किसी पदार्थ का कंकाल सूत्र है। कोने और रेखाओं के सिरे कार्बन परमाणु हैं, उन पर लगे हाइड्रोजन नहीं बनाए जाते, दोहरी रेखा द्विबंध है। नाइट्रोजन हरे रंग से, ऑक्सीजन किरमिजी रंग से चिह्नित है। सूत्र के नीचे हरी संख्या g/mol में मोलर द्रव्यमान है। बीच में कैफ़ीन है: एक नीली चिंगारी उसके वलयों पर दौड़ती है।
चुंबक आयनों को द्रव्यमान के अनुसार अलग करता है
बीच में काट में दिखाया गया द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर है। पदार्थ की वाष्प स्रोत में जाती है, गरम तंतु अणुओं से इलेक्ट्रॉन निकाल देता है, और वोल्टता U आयनों को त्वरित करती है। चुंबक के क्षेत्र B में आयन r = √(2mU/e) / B त्रिज्या के चाप पर उड़ता है: आयन जितना भारी, चाप उतना सपाट। नीली बिंदुदार रेखाएँ अलग-अलग द्रव्यमान के आयनों के पुंज हैं, उनकी चमक प्रकृति में ऐसे अणुओं का भाग है। चित्र में पुंजों का फैलाव 8 गुना बढ़ाया गया है, नहीं तो पड़ोसी द्रव्यमान एक ही चाप में मिल जाते। संग्राहक की झिरी में केवल वही पुंज पहुँचता है जिसकी त्रिज्या ठीक 200 mm है, और संग्राहक किरमिजी रंग से जल उठता है। क्षेत्र धीरे-धीरे बदलता है, और दाईं ओर की स्क्रीन पर किरमिजी रेखा से स्पेक्ट्रम दर्ज होता है; नीला निशान इस समय झिरी पर खड़ा द्रव्यमान है। स्क्रीन के नीचे तराजू है: उस पर पदार्थ का ठीक एक मोल रखा जाता है। बाईं ओर का कंसोल मोलर द्रव्यमान और उपकरण का मोड दिखाता है। स्पेक्ट्रोमीटर पर क्लिक करने से क्षेत्र सबसे ऊँचे शिखर पर सेट होता है, तराजू पर क्लिक करने से उस पर एक मोल रखा जाता है। अगर 20 s तक कुछ न छुएँ, तो प्रयोग अपने-आप चलने लगते हैं।
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02 · रूपांतरण
| {n} | {v} | {note} |
डाल्टन और g/mol एक ही संख्या देते हैं, पर ये अलग-अलग राशियाँ हैं। डाल्टन एक अणु का द्रव्यमान है, g/mol एक मोल का द्रव्यमान। 2019 के बाद ये संख्याएँ ठीक-ठीक मेल नहीं खातीं: CODATA 2022 के अनुसार इनमें 1.05·10⁻⁹ का अंतर है, जो किसी भी तराजू की पहुँच से बहुत दूर है।
इंजीनियरी तालिकाओं में kg/kmol और lb/lb-mol मिलते हैं। उनकी संख्या वही है जो g/mol की: किलोमोल मोल से हज़ार गुना बड़ा है, और किलोग्राम भी। एक पाउंड-मोल 453.59 mol है।
03 · परिमाण की कोटियाँ
04 · मापक यंत्र
05 · लेखन नियम
06 · पड़ोसी इकाइयाँ
07 · ऐतिहासिक भाग
किसी तत्व का परमाणु द्रव्यमान इस पर निर्भर करता है कि नमूना कहाँ से लिया गया। समुद्री पानी और प्राकृतिक गैस के हाइड्रोजन में ड्यूटेरियम का भाग अलग-अलग होता है। इसलिए CIAAW हाइड्रोजन के लिए अंतराल 1.007 84–1.008 11 देता है, और गणनाओं में पारंपरिक मान 1.008 लिया जाता है। इसी कारण पानी का मोलर द्रव्यमान केवल पाँचवें अंक तक सटीक है।
पूरा पैमाना कार्बन-12 पर टिका है। 2019 तक M(¹²C) परिभाषा के अनुसार ठीक 12 g/mol था। जब से मोल को आवोगाद्रो संख्या से परिभाषित किया गया, इसे मापा जाने लगा: CODATA 2022 के अनुसार यह 12.000 000 012 6 g/mol है, 3.7·10⁻⁹ g/mol की अनिश्चितता के साथ। रसायनज्ञ को यह अंतर पता भी नहीं चलेगा।
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