अणु भार

Not to be confused with Molecular mass or Mass number.

Molar mass
सामान्य प्रतीक	M
Si   इकाई	kg/mol
अन्य इकाइयां	g/mol

रसायन विज्ञान में, मोलर द्रव्यमान (M) एक रासायनिक यौगिक को उक्त यौगिक के किसी भी नमूने के द्रव्यमान और पदार्थ की मात्रा (मोल (इकाई) में मापा गया) के बीच के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। मोलर द्रव्यमान एक द्रव्यमान है, आणविक नहीं, किसी पदार्थ का भौतिक गुण। मोलर द्रव्यमान यौगिक के कई उदाहरणों का औसत है, जो प्रायः समस्थानिकों की उपस्थिति के कारण द्रव्यमान में भिन्न होता है। सामान्यतः, मोलर द्रव्यमान की गणना मानक परमाणु भार से की जाती है और इस प्रकार यह एक स्थलीय औसत है और पृथ्वी पर घटक परमाणुओं के समस्थानिकों की सापेक्ष बहुतायत का एक कार्य है। मोलर द्रव्यमान पदार्थ के द्रव्यमान और पदार्थ की मात्रा के बीच बड़ी मात्रा में परिवर्तित करने के लिए उपयुक्त है।

आणविक द्रव्यमान और सूत्र द्रव्यमान सामान्यतः मोलर द्रव्यमान के पर्याय के रूप में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से आणविक यौगिकों के लिए; यद्यपि, सबसे आधिकारिक स्रोत इसे अलग तरह से परिभाषित करते हैं। अंतर यह है कि आणविक द्रव्यमान एक विशिष्ट कण या अणु का द्रव्यमान होता है, जबकि मोलर द्रव्यमान कई कणों या अणुओं का औसत होता है।

सूत्र भार मोलर द्रव्यमान का एक पर्याय है जो प्रायः गैर-आणविक यौगिकों, जैसे आयनिक लवण के लिए उपयोग किया जाता है।

मोलर द्रव्यमान पदार्थ का एक गहन गुण है, जो नमूने के आकार पर निर्भर नहीं करता है। इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (एसआई) में, मोलर द्रव्यमान की सुसंगत इकाई [[किलोग्राम]] / मोल (इकाई) है। यद्यपि, ऐतिहासिक कारणों से, मोलर द्रव्यमान लगभग हमेशा ग्राम/मोल में व्यक्त किया जाता है।

मोल को इस तरह से परिभाषित किया गया था कि एक यौगिक का मोलर द्रव्यमान, ग्राम/मोल में, संख्यात्मक रूप से डाल्टन (इकाई) में एक अणु के औसत द्रव्यमान के बराबर होता है। यह मोल की 2019 पुनर्परिभाषा से पहले बिल्कुल बराबर था, और अब केवल लगभग बराबर है, लेकिन सभी व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए अंतर नगण्य है। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, पानी के एक अणु का औसत द्रव्यमान लगभग 18.0153 डाल्टन होता है, और पानी का मोलर द्रव्यमान लगभग 18.0153 ग्राम/मोल होता है।

कार्बन और धातुओं जैसे पृथक अणुओं के बिना रासायनिक तत्वों के लिए, मोलर द्रव्यमान को परमाणुओं के मोल की संख्या से विभाजित करके गणना की जाती है। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, लोहे का मोलर द्रव्यमान लगभग 55.845 ग्राम/मोल है।

1971 से, SI ने पदार्थ की मात्रा को एक अलग आयामी विश्लेषण के रूप में परिभाषित किया। 2019 तक, मोल को पदार्थ की उस मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता था जिसमें उतने ही घटक कण होते हैं जितने कि 12 ग्राम कार्बन-12 में परमाणु होते हैं। उस अवधि में, परिभाषा के अनुसार, कार्बन-12 का मोलर द्रव्यमान ठीक 12 ग्राम/मोल था। 2019 के बाद से, किसी भी पदार्थ के एक मोल को SI आधार इकाइयों की 2019 पुनर्परिभाषित किया गया है, क्योंकि उस पदार्थ की मात्रा में कणों की सटीक परिभाषित संख्या 6.02214076×10²³ होती है,। ग्राम/मोल में यौगिक का मोलर द्रव्यमान ग्राम में यौगिक के अणुओं की संख्या के द्रव्यमान के बराबर होता है।

तत्वों का मोलर द्रव्यमान

Main articles: Relative atomic mass and Standard atomic weight

रासायनिक तत्व के परमाणुओं का मोलर द्रव्यमान तत्व के सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान को मोलर द्रव्यमान स्थिरांक से गुणा करके दिया जाता है, M_u = 0.99999999965(30)×10⁻³ kg⋅mol⁻¹. विशिष्ट समस्थानिक संरचना के साथ पृथ्वी से सामान्य नमूनों के लिए, परमाणु भार को मानक परमाणु भार या पारंपरिक परमाणु भार द्वारा अनुमानित किया जा सकता है ।

${\begin{array}{lll}M({\ce {H}})&=1.00797(7)\times M_{\mathrm {u} }&=1.00797(7){\text{ g/mol}}\\M({\ce {S}})&=32.065(5)\times M_{\mathrm {u} }&=32.065(5){\text{ g/mol}}\\M({\ce {Cl}})&=35.453(2)\times M_{\mathrm {u} }&=35.453(2){\text{ g/mol}}\\M({\ce {Fe}})&=55.845(2)\times M_{\mathrm {u} }&=55.845(2){\text{ g/mol}}\end{array}}$

मोलर द्रव्यमान स्थिरांक से गुणा करने से यह सुनिश्चित होता है कि गणना विमीय रूप से सही है: मानक सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान आयाम रहित मात्राएँ हैं (अर्थात, शुद्ध संख्याएँ) जबकि मोलर द्रव्यमान में इकाइयाँ होती हैं (इस कारक में, ग्राम प्रति मोल)।

कुछ तत्व सामान्यतः अणुओं के रूप में पाए जाते हैं, उदा। हाइड्रोजन (H₂), सल्फर (S₈), क्लोरीन (Cl₂)। इन तत्वों के अणुओं का मोलर द्रव्यमान प्रत्येक अणु में परमाणुओं की संख्या से गुणा किए गए परमाणुओं का मोलर द्रव्यमान है:

${\begin{array}{lll}M({\ce {H2}})&=2\times 1.00797(7)\times M_{\mathrm {u} }&=2.01588(14){\text{ g/mol}}\\M({\ce {S8}})&=8\times 32.065(5)\times M_{\mathrm {u} }&=256.52(4){\text{ g/mol}}\\M({\ce {Cl2}})&=2\times 35.453(2)\times M_{\mathrm {u} }&=70.906(4){\text{ g/mol}}\end{array}}$

यौगिकों के मोलर द्रव्यमान

एक रासायनिक यौगिक का मोलर द्रव्यमान सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान A_r के योग द्वारा दिया जाता है जो मोलर द्रव्यमान स्थिरांक M_uसे गुणा करके परमाणु यौगिक का निर्माण करते हैं, :

$M=M_{\rm {u}}M_{\rm {r}}=M_{\rm {u}}\sum _{i}{A_{\rm {r}}}_{i}.$

यहाँ, M_u सापेक्ष मोलर द्रव्यमान है, जिसे सूत्र भार भी कहा जाता है। विशिष्ट समस्थानिक संरचना वाले पृथ्वी से सामान्य नमूनों के लिए, मानक परमाणु भार या पारंपरिक परमाणु भार का उपयोग नमूने के सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान के सन्निकटन के रूप में किया जा सकता है। उदाहरण हैं:

$$\begin{array}{ll}M(\text{NaCl})& =[22.98976928(2)+35.453(2)]\times <!--\; \times \; -->1\text{ g/mol}\\ & =58.443(2)\text{ g/mol}\\ M({\text{C}}_{}^{}\end{array}$$