सापेक्षिक मासको अवधारणाले रसायन विज्ञानको क्षेत्रमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ, विशेष गरी जब हामी परमाणु र अणुहरूको माइक्रोस्कोपिक दायरामा जान्छौं। यसले परमाणु र अणुहरूको द्रव्यमानको परिमाण र तुलना गर्ने तरिका प्रदान गर्दछ, जुन परम्परागत तराजूहरूसँग सीधा मापन गर्न धेरै सानो छ। यस पाठमा, हामी सापेक्षिक द्रव्यमानको अर्थ के हो, यसलाई कसरी परिभाषित गरिएको छ, र परमाणु र आणविक संरचना बुझ्नको लागि यसको महत्त्व अन्वेषण गर्नेछौं।
मूलमा, सापेक्ष द्रव्यमान एक आयामरहित मात्रा हो जसले हामीलाई एक परमाणु वा अणुको तौल अर्कोको तुलनामा कति हुन्छ भनेर बताउँछ। यो तुलना सामान्यतया कार्बन-12 आइसोटोपको सन्दर्भमा गरिन्छ, जुन 12 एकाइहरूको सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान तोकिएको छ। त्यसो गरेर, रसायनशास्त्रीहरूसँग विभिन्न परमाणु र अणुहरूको जनसङ्ख्या तुलना गर्नको लागि मानक सन्दर्भ बिन्दु हुन्छ। त्यहाँ सापेक्षिक द्रव्यमानका दुई प्रमुख वर्गहरू छन् जुन रसायन विज्ञानमा महत्त्वपूर्ण छन्: सापेक्ष आणविक द्रव्यमान र सापेक्ष आणविक द्रव्यमान।
कुनै तत्वको सापेक्षिक आणविक द्रव्यमान (Ar) लाई कार्बन-12 परमाणुको द्रव्यमानको 1/12 औं भागको तुलनामा यसको आइसोटोपको प्राकृतिक प्रचुरतालाई ध्यानमा राखेर तत्वको परमाणुहरूको औसत द्रव्यमानको रूपमा परिभाषित गरिन्छ। गणितीय रूपमा, यसलाई निम्न रूपमा व्यक्त गर्न सकिन्छ:
\(A_r = \frac{\textrm{तत्व को एक परमाणु को औसत मास}}{\frac{1}{12}\times \textrm{कार्बन-12 परमाणुको द्रव्यमान}}\)उदाहरणका लागि, हाइड्रोजनको सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान, यसको आइसोटोपहरू विचार गर्दा, लगभग 1.008 छ। यसको मतलब एक हाइड्रोजन परमाणु, औसत मा, कार्बन-12 परमाणु को एक बाह्रौं भन्दा लगभग 1.008 गुणा भारी छ।
त्यसैगरी, अणुको सापेक्ष आणविक द्रव्यमान (Mr) त्यो अणुमा रहेका परमाणुहरूको सापेक्षिक आणविक द्रव्यमानको योगफल हो। यदि एक अणुमा धेरै परमाणुहरू हुन्छन् भने, हामी केवल अणुको सापेक्षिक द्रव्यमान पत्ता लगाउन प्रत्येक परमाणुको सापेक्षिक परमाणु द्रव्यमानहरू जोड्छौं। यो विशेष गरी अणुहरूको लागि उपयोगी छ जुन विभिन्न प्रकारका परमाणुहरू समावेश गर्दछ। उदाहरणका लागि, पानी (H₂O) सँग लगभग 18.015 (2 x 1.008 हाइड्रोजन + 15.999 अक्सिजनको लागि) को सापेक्ष आणविक द्रव्यमान छ।
मोल एउटा एकाइ हो जुन रसायनशास्त्रीहरूले परमाणु र अणुहरूको सूक्ष्म संसारलाई हामीले अवलोकन गर्न र मापन गर्न सक्ने म्याक्रोस्कोपिक संसारसँग जोड्न प्रयोग गर्छन्। कुनै पनि पदार्थको एक तिलले त्यो पदार्थको ठीक 6.022 x 10²³ कणहरू समावेश गर्दछ, चाहे परमाणुहरू, अणुहरू, आयनहरू, वा इलेक्ट्रोनहरू। यो संख्या Avogadro को संख्या को रूप मा जानिन्छ। ग्राममा व्यक्त गरिएको पदार्थको एक तिलको द्रव्यमान यसको सापेक्षिक परमाणु वा आणविक द्रव्यमान बराबर हुन्छ। यसले मोलहरूलाई प्रयोगशालामा पदार्थहरू मापन गर्न उच्च व्यावहारिक तरिका बनाउँछ।
कुनै पदार्थको दिइएको पिण्ड ( \ \(n\) \(m\) ) को संख्या गणना गर्न, हामी सूत्र प्रयोग गर्छौं:
\(n = \frac{m}{M_r}\)जहाँ \(M_r\) पदार्थको मोलर पिण्ड हो, जुन संख्यात्मक रूपमा यसको सापेक्षिक आणविक द्रव्यमान बराबर हुन्छ तर ग्राम प्रति मोल (g/mol) मा व्यक्त गरिन्छ। उदाहरणका लागि, 36 ग्राम पानीमा मोलहरूको संख्या पत्ता लगाउन, हामी पानीको सापेक्ष आणविक द्रव्यमान (18.015 ग्राम/मोल) प्रयोग गर्छौं:
\(n = \frac{36}{18.015} \approx 2 \textrm{ तिल}\)रासायनिक प्रतिक्रियाहरू र प्रयोगहरू सञ्चालन गर्न सापेक्ष मास र मोलहरू बुझ्ने आधारभूत छन्। उदाहरण को लागी, जब तत्वहरु लाई यौगिकहरु बनाउन को लागी संयोजन गर्दा, तत्वहरु को सापेक्ष मास को बारे मा जान्दा रसायनज्ञहरु लाई प्रतिक्रिया को लागी आवश्यक सही अनुपात मा मिश्रण गर्न को लागी अनुमति दिन्छ। यसले सुनिश्चित गर्दछ कि सबै रिएक्टेन्टहरू पूर्ण रूपमा खपत भएका छन्, कुनै पनि एक प्रतिक्रियाकर्ताको अतिरिक्त बिना।
सापेक्षिक द्रव्यमान, सापेक्ष आणविक द्रव्यमान र सापेक्ष आणविक द्रव्यमान दुवैलाई समेट्ने, रसायन विज्ञानमा एक महत्वपूर्ण अवधारणा हो जसले आणविक र आणविक स्तरहरूमा पदार्थहरूको तुलना, मापन र हेरफेरलाई सहज बनाउँछ। यी माइक्रोस्कोपिक मात्राहरूलाई मोलको अवधारणा मार्फत म्याक्रोस्कोपिक संसारमा जोडेर, रसायनज्ञहरूले रासायनिक प्रतिक्रियाहरू र प्रक्रियाहरूको नतिजाहरू ठीकसँग गणना र भविष्यवाणी गर्न सक्छन्। यो समझ वैज्ञानिक अन्वेषणको लागि मात्र होइन तर चिकित्सा, ईन्जिनियरिङ्, र वातावरणीय विज्ञान जस्ता व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूको लागि पनि आवश्यक छ।
