तिल (इकाई)

तिल
तिल
इकाई प्रणाली	एसआई आधार इकाई
की इकाई	पदार्थ की मात्रा
प्रतीक	मोल
रूपांतरण
1 मोल में...	... के बराबर है ...
एसआई आधार इकाइयां	१००० मिमीोल

तिल (प्रतीक: मोल ) है माप की इकाई के लिए पदार्थ की मात्रा में इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (एसआई)। इसे बिल्कुल के रूप में परिभाषित किया गया है6.022 140 76 × 10 ²³ कण, जो परमाणु , अणु , आयन या इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं । ^[1]

परिभाषा सात में से एक के रूप में नवंबर 2018 में अपनाया गया था SI आधार इकाइयों , ^[1] पिछले परिभाषा यह है कि 12 में पदार्थ की राशि के रूप में एक तिल निर्दिष्ट संशोधन ग्राम की कार्बन -12 ( ¹² सी), एक आइसोटोप की कार्बन ।

जो नंबर 6.022 140 76 × 10 ²³ ( अवोगाद्रो संख्या ) को चुना गया ताकि ग्राम में एक रासायनिक यौगिक के एक मोल का द्रव्यमान संख्यात्मक रूप से सबसे व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, डाल्टन में यौगिक के एक अणु के औसत द्रव्यमान के बराबर हो । इस प्रकार, उदाहरण के लिए, पानी में से एक तिल (एच ₂ ओ) शामिल6.022 140 76 × 10 ²³ अणु, जिनका कुल द्रव्यमान लगभग 18.015 ग्राम है और पानी के एक अणु का औसत द्रव्यमान लगभग 18.015 डाल्टन है।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के अभिकारकों और उत्पादों की मात्रा को व्यक्त करने के लिए एक सुविधाजनक तरीके के रूप में तिल का व्यापक रूप से रसायन विज्ञान में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, रासायनिक समीकरण 2H ₂ + O ₂ → 2H ₂ O का अर्थ यह लगाया जा सकता है कि प्रत्येक 2 mol डाइहाइड्रोजन (H ₂ ) और 1 mol डाइऑक्सीजन (O ₂ ) के लिए जो प्रतिक्रिया करता है, 2 mol पानी (H ₂ O) प्रपत्र। तिल का उपयोग परमाणुओं, आयनों, इलेक्ट्रॉनों या अन्य संस्थाओं की मात्रा को मापने के लिए भी किया जा सकता है। एकाग्रता के लिए एक समाधान की सामान्यतः उसके द्वारा व्यक्त किया जाता है molarity , समाधान के प्रति इकाई आयतन तिल (रों) में भंग पदार्थ की मात्रा है, जिसके लिए इकाई आम तौर पर प्रयोग किया जाता है प्रति मोल है के रूप में परिभाषित लीटर (मोल / एल), आमतौर पर एम संक्षिप्त

ग्राम-अणु (g mol) शब्द का प्रयोग पहले "अणुओं के मोल", ^[2] और ग्राम-परमाणु (g परमाणु) के लिए "परमाणुओं के मोल" के लिए किया जाता था। उदाहरण के लिए, MgBr का 1 मोल ₂ MgBr का 1 ग्राम अणु है ₂ लेकिन MgBr के 3 ग्राम परमाणुओं ₂ । ^[३]^[४]

अवधारणाओं

कणों की प्रकृति

तिल अनिवार्य रूप से कणों की गिनती है। ^[५] आमतौर पर गिने जाने वाले कण रासायनिक रूप से समान होते हैं, व्यक्तिगत रूप से अलग होते हैं। उदाहरण के लिए, एक समाधान में एक निश्चित संख्या में विघटित अणु हो सकते हैं जो एक दूसरे से कम या ज्यादा स्वतंत्र होते हैं। हालांकि, एक ठोस में घटक कण एक जाली व्यवस्था में स्थिर और बंधे होते हैं, फिर भी वे अपनी रासायनिक पहचान खोए बिना अलग हो सकते हैं। इस प्रकार ठोस ऐसे कणों के एक निश्चित संख्या में मोलों से बना होता है। अभी तक अन्य मामलों में, जैसे हीरा , जहां संपूर्ण क्रिस्टल अनिवार्य रूप से एक अणु है, तिल का उपयोग अभी भी कई अणुओं की गिनती के बजाय एक साथ बंधे परमाणुओं की संख्या को व्यक्त करने के लिए किया जाता है। इस प्रकार, सामान्य रासायनिक परंपराएं किसी पदार्थ के घटक कणों की परिभाषा पर लागू होती हैं, अन्य मामलों में सटीक परिभाषाएं निर्दिष्ट की जा सकती हैं। किसी पदार्थ के 1 मोल का द्रव्यमान ग्राम में उसके सापेक्ष परमाणु या आणविक द्रव्यमान के बराबर होता है।

अणु भार

दाढ़ जन एक पदार्थ की है जन के गुणकों में, कि पदार्थ का 1 मोल के ग्राम । पदार्थ की मात्रा नमूने में मोल्स की संख्या है। अधिकांश व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, दाढ़ द्रव्यमान का परिमाण संख्यात्मक रूप से एक अणु के औसत द्रव्यमान के समान होता है, जिसे डाल्टन में व्यक्त किया जाता है । उदाहरण के लिए, पानी का मोलर द्रव्यमान 18.015 g/mol है। ^[६] अन्य विधियों में मोलर आयतन का उपयोग या विद्युत आवेश का मापन शामिल है । ^[6]

एक नमूने में किसी पदार्थ के मोल की संख्या नमूने के द्रव्यमान को यौगिक के दाढ़ द्रव्यमान से विभाजित करके प्राप्त की जाती है। उदाहरण के लिए, 100 ग्राम पानी लगभग 5.551 मोल पानी है। ^[6]

किसी पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान न केवल उसके आणविक सूत्र पर निर्भर करता है , बल्कि उसमें मौजूद प्रत्येक रासायनिक तत्व के समस्थानिकों के वितरण पर भी निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, कैल्शियम-40 के एक मोल का द्रव्यमान है39.96259098 ± 0.00000022 ग्राम , जबकि कैल्शियम-42 के एक मोल का द्रव्यमान है४१.९५८६१८०१ ± ०.००००००२७ ग्राम , और सामान्य समस्थानिक मिश्रण के साथ कैल्शियम का एक मोल है40.078 ± 0.004 ग्राम ।

दाढ़ एकाग्रता

दाढ़ एकाग्रता भी कहा जाता है molarity कुछ पदार्थ की एक समाधान के प्रति अंतिम समाधान की मात्रा की इकाई मोल्स की संख्या है। SI में इसकी मानक इकाई mol/ m ^{3 है} , हालांकि अधिक व्यावहारिक इकाइयों, जैसे कि मोल प्रति लीटर (mol/L) का उपयोग किया जाता है।

दाढ़ अंश

किसी मिश्रण में किसी पदार्थ का मोलर अंश या मोल अंश (जैसे विलयन) मिश्रण के एक नमूने में यौगिक के मोलों की संख्या को सभी घटकों के मोलों की कुल संख्या से विभाजित करने पर प्राप्त होता है। उदाहरण के लिए, यदि 20 ग्राम NaCl को 100 ग्राम पानी में घोला जाता है, तो घोल में दो पदार्थों की मात्रा होगी (20 ग्राम)/(58.443 ग्राम/मोल) = 0.34221 मोल और (100 ग्राम)/(18.015 ग्राम) /mol) = 5.5509 mol, क्रमशः; और NaCl का मोलर अंश 0.34221/(0.34221 + 5.5509) = 0.05807 होगा।

गैसों के मिश्रण में, प्रत्येक घटक का आंशिक दबाव उसके दाढ़ अनुपात के समानुपाती होता है।

इतिहास

अवोगाद्रो, जिन्होंने अवोगाद्रो स्थिरांक को प्रेरित किया

तिल का इतिहास आणविक द्रव्यमान , परमाणु द्रव्यमान इकाइयों और अवोगाद्रो संख्या के साथ जुड़ा हुआ है ।

मानक परमाणु भार (परमाणु द्रव्यमान) की पहली तालिका 1805 में जॉन डाल्टन (1766-1844) द्वारा प्रकाशित की गई थी , जो उस प्रणाली पर आधारित थी जिसमें हाइड्रोजन के सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान को 1 के रूप में परिभाषित किया गया था। ये सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान स्टोइकोमेट्रिक पर आधारित थे। रासायनिक प्रतिक्रिया और यौगिकों के अनुपात, एक तथ्य जिसने उनकी स्वीकृति में बहुत सहायता की: एक रसायनज्ञ के लिए तालिकाओं का व्यावहारिक उपयोग करने के लिए परमाणु सिद्धांत (उस समय एक अप्रमाणित परिकल्पना) की सदस्यता लेना आवश्यक नहीं था । इससे परमाणु द्रव्यमान (परमाणु सिद्धांत के समर्थकों द्वारा प्रचारित) और समकक्ष भार (इसके विरोधियों द्वारा प्रचारित और जो कभी-कभी एक पूर्णांक कारक द्वारा सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान से भिन्न होते हैं ) के बीच कुछ भ्रम पैदा होता है, जो उन्नीसवीं शताब्दी के अधिकांश समय तक चलेगा।

जोंस जैकब बेर्ज़ेलियस (1779-1848) ने सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान को लगातार बढ़ती सटीकता के निर्धारण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई थी। वे ऐसे पहले रसायनज्ञ भी थे जिन्होंने ऑक्सीजन को उस मानक के रूप में इस्तेमाल किया जिसके लिए अन्य द्रव्यमानों को संदर्भित किया गया था। ऑक्सीजन एक उपयोगी मानक है, क्योंकि हाइड्रोजन के विपरीत, यह अधिकांश अन्य तत्वों, विशेष रूप से धातुओं के साथ यौगिक बनाता है । हालांकि, उन्होंने ऑक्सीजन के परमाणु द्रव्यमान को 100 के रूप में तय करने का विकल्प चुना, जो पकड़ में नहीं आया।

चार्ल्स फ्रेडरिक गेरहार्ड्ट (1816-56), हेनरी विक्टर रेग्नॉल्ट (1810-78) और स्टैनिस्लाओ कैनिज़ारो (1826-1910) ने बर्ज़ेलियस के कार्यों पर विस्तार किया, यौगिकों के अज्ञात स्टोइकोमेट्री की कई समस्याओं का समाधान किया, और परमाणु द्रव्यमान के उपयोग ने एक को आकर्षित किया। कार्लज़ूए कांग्रेस (1860) के समय तक बड़ी सहमति । कन्वेंशन हाइड्रोजन के परमाणु द्रव्यमान को 1 के रूप में परिभाषित करने के लिए वापस आ गया था, हालांकि उस समय माप की सटीकता के स्तर पर - लगभग 1% की सापेक्ष अनिश्चितताएं - यह संख्यात्मक रूप से ऑक्सीजन के बाद के मानक = 16 के बराबर थी। हालांकि रासायनिक सुविधा प्राथमिक परमाणु द्रव्यमान मानक के रूप में ऑक्सीजन होने के कारण विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में प्रगति और अधिक सटीक परमाणु द्रव्यमान निर्धारण की आवश्यकता के साथ और अधिक स्पष्ट हो गया।

मोल नाम जर्मन इकाई मोल का 1897 का अनुवाद है , जिसे रसायनज्ञ विल्हेम ओस्टवाल्ड ने 1894 में जर्मन शब्द मोलेकुल ( अणु ) से गढ़ा था । ^[७]^[८]^[९] समतुल्य द्रव्यमान की संबंधित अवधारणा कम से कम एक सदी पहले उपयोग में थी। ^[10]

मानकीकरण

मास स्पेक्ट्रोमेट्री में विकास ने प्राकृतिक ऑक्सीजन के बदले ऑक्सीजन -16 को मानक पदार्थ के रूप में अपनाया । ^{[ उद्धरण वांछित ]}

1960 के दशक के दौरान ऑक्सीजन-16 की परिभाषा को कार्बन-12 पर आधारित परिभाषा से बदल दिया गया था। मोल को इंटरनेशनल ब्यूरो ऑफ वेट एंड मेजर्स द्वारा परिभाषित किया गया था "एक प्रणाली के पदार्थ की मात्रा जिसमें कई प्राथमिक संस्थाएं होती हैं क्योंकि 0.012 किलोग्राम कार्बन -12 में परमाणु होते हैं।" इस प्रकार, उस परिभाषा के अनुसार, शुद्ध ¹² C के एक मोल का द्रव्यमान ठीक 12 g था । ^[२]^[५] चार अलग-अलग परिभाषाएं 1% के भीतर बराबर थीं।

स्केल आधार	¹² सी = 12 . के सापेक्ष स्केल आधार	^१२ सी = १२ पैमाने . से सापेक्ष विचलन
हाइड्रोजन का परमाणु द्रव्यमान = 1	1.00794(7)	-0.788%
ऑक्सीजन का परमाणु द्रव्यमान = 16	१५.९९९४(३)	+0.00375%
¹⁶ O का आपेक्षिक परमाणु द्रव्यमान = 16	१५.९९४९१४६२२१(१५)	+0.0318%

चूंकि चने की परिभाषा गणितीय रूप से डाल्टन से बंधी नहीं थी , इसलिए प्रति मोल एन _ए (अवोगाद्रो स्थिरांक) अणुओं की संख्या प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित की जानी थी। 2010 में CODATA द्वारा अपनाया गया प्रायोगिक मूल्य N _A = . है(६.०२२१४१२९ ± ०.००००००२७) × १० ^२३ मोल ^−१ । ^[११] २०११ में माप को परिष्कृत किया गया था(६.०२२१४०७८ ± ०.००००००१८) × १० ^२३ मोल ^−१ । ^[12]

मोल को १९७१ में १४वीं सीजीपीएम द्वारा सातवीं एसआई आधार इकाई बनाया गया था । ^[13]

2019 एसआई आधार इकाइयों की पुनर्परिभाषा

2011 में, वजन और माप (सीजीपीएम) पर सामान्य सम्मेलन की 24 वीं बैठक एक अनिर्धारित तिथि पर एसआई आधार इकाई परिभाषाओं के संभावित संशोधन के लिए एक योजना पर सहमत हुई ।

16 नवंबर 2018 को, फ्रांस के वर्साय में सीजीपीएम में 60 से अधिक देशों के वैज्ञानिकों की एक बैठक के बाद, सभी एसआई आधार इकाइयों को भौतिक स्थिरांक के संदर्भ में परिभाषित किया गया था। इसका मतलब यह था कि प्रत्येक एसआई इकाई, तिल सहित, किसी भी भौतिक वस्तुओं के संदर्भ में परिभाषित नहीं की जाएगी, बल्कि उन्हें स्थिरांक द्वारा परिभाषित किया जाएगा, जो कि उनकी प्रकृति में सटीक हैं। ^[1]

इस तरह के परिवर्तन आधिकारिक तौर पर 20 मई 2019 को लागू हुए। इस तरह के परिवर्तनों के बाद, पदार्थ के "एक मोल" को "बिल्कुल सटीक" के रूप में परिभाषित किया गया था। उस पदार्थ की 6.022 140 76 × 10 ²³ प्राथमिक इकाइयां"। ^[14]^[15]

आलोचना

१ ९७१ में इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में इसके अंगीकरण के बाद से, मोल की एक इकाई के रूप में मीटर या दूसरी की अवधारणा की कई आलोचनाएँ उत्पन्न हुई हैं:

सामग्री की दी गई मात्रा में अणुओं, इलेक्ट्रॉनों आदि की संख्या एक आयामहीन मात्रा है जिसे केवल एक संख्या के रूप में व्यक्त किया जा सकता है और इसलिए इसे एक अलग आधार इकाई से जोड़ा नहीं जा सकता है; ^[५]^[१६]^[१७]
आधिकारिक तिल पदार्थ की एक पुरानी सातत्य (पूरी तरह से परमाणुवादी नहीं) अवधारणा पर आधारित है और तार्किक रूप से इलेक्ट्रॉनों या भंग आयनों पर लागू नहीं हो सकता है क्योंकि कोई इलेक्ट्रॉन या भंग-आयन पदार्थ नहीं है; ^[17]
एसआई थर्मोडायनामिक मोल विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान के लिए अप्रासंगिक है और उन्नत अर्थव्यवस्थाओं के लिए परिहार्य लागत का कारण बन सकता है; ^[18]
तिल एक वास्तविक मीट्रिक (यानी मापने) इकाई नहीं है, बल्कि यह एक पैरामीट्रिक इकाई है, और पदार्थ की मात्रा एक पैरामीट्रिक आधार मात्रा है; ^[19]
एसआई आयाम एक की मात्रा के रूप में संस्थाओं की संख्या को परिभाषित करता है, और इस तरह के बीच सत्तामूलक भेद पर ध्यान नहीं देता संस्थाओं और निरंतर मात्रा की इकाइयों । ^[20]

रसायन विज्ञान में, प्राउस्ट के निश्चित अनुपात (1794) के नियम के बाद से यह ज्ञात है कि एक रासायनिक प्रणाली में प्रत्येक घटक के द्रव्यमान का ज्ञान प्रणाली को परिभाषित करने के लिए पर्याप्त नहीं है। पदार्थ की मात्रा को प्राउस्ट के "निश्चित अनुपात" से विभाजित द्रव्यमान के रूप में वर्णित किया जा सकता है, और इसमें ऐसी जानकारी होती है जो अकेले द्रव्यमान के माप से गायब होती है। जैसा कि डाल्टन के आंशिक दबाव के नियम (१८०३) द्वारा प्रदर्शित किया गया है , पदार्थ की मात्रा को मापने के लिए द्रव्यमान का मापन आवश्यक नहीं है (हालांकि व्यवहार में यह सामान्य है)। पदार्थ की मात्रा और अन्य भौतिक मात्राओं के बीच कई शारीरिक संबंध हैं, सबसे उल्लेखनीय आदर्श गैस कानून है (जहां संबंध पहली बार 1857 में प्रदर्शित किया गया था)। "मोल" शब्द का प्रयोग पहली बार एक पाठ्यपुस्तक में किया गया था जिसमें इन कोलिगेटिव गुणों का वर्णन किया गया था । ^{[ उद्धरण वांछित ]}

समान इकाइयां

रसायनज्ञों की तरह, रासायनिक इंजीनियर यूनिट मोल का बड़े पैमाने पर उपयोग करते हैं, लेकिन विभिन्न इकाई गुणक औद्योगिक उपयोग के लिए अधिक उपयुक्त हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, आयतन के लिए SI इकाई घन मीटर है, जो रासायनिक प्रयोगशाला में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले लीटर की तुलना में बहुत बड़ी इकाई है। जब औद्योगिक पैमाने की प्रक्रियाओं में पदार्थ की मात्रा को kmol (1000 mol) में भी व्यक्त किया जाता है, तो मोलरिटी का संख्यात्मक मान समान रहता है।

में रूपांतरण से बचने में सुविधा के लिए शाही (या अमेरिकी प्रथागत इकाइयों ), कुछ इंजीनियरों को अपनाया पाउंड-तिल (संकेतन lbmol या lbmol ) है, जो 12 में संस्थाओं की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है पौंड की ¹² सी एक lbmol के बराबर है४५३.५९२३७ mol , ^[२१] जिसका मूल्य एक अंतरराष्ट्रीय avoirdupois पाउंड में ग्राम की संख्या के समान है ।

मीट्रिक प्रणाली में, रासायनिक इंजीनियरों ने एक बार किलोग्राम-मोल (नोटेशन किलो-मोल ) का उपयोग किया था, जिसे ¹² सी के 12 किलोग्राम में संस्थाओं की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है, और अक्सर तिल को ग्राम-मोल (नोटेशन जी-) के रूप में संदर्भित किया जाता है। mol ), प्रयोगशाला डेटा के साथ काम करते समय। ^[21]

20वीं सदी के अंत में रासायनिक इंजीनियरिंग अभ्यास में किलोमोल (किमोल) का उपयोग किया जाने लगा , जो संख्यात्मक रूप से किलोग्राम-तिल के समान है, लेकिन जिसका नाम और प्रतीक मीट्रिक इकाइयों के मानक गुणकों के लिए एसआई सम्मेलन को अपनाते हैं - इस प्रकार, किमीोल का अर्थ 1000 मोल है। यह जी के बजाय किलो के उपयोग के बराबर है। kmol का उपयोग न केवल "परिमाण सुविधा" के लिए है, बल्कि रासायनिक इंजीनियरिंग प्रणालियों के मॉडलिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले समीकरणों को भी सुसंगत बनाता है । उदाहरण के लिए, किलो/एस के प्रवाह दर को किमीोल/सेकेंड में बदलने के लिए केवल आणविक द्रव्यमान की आवश्यकता होती है, बिना कारक 1000 के जब तक कि मोल/एस की मूल एसआई इकाई का उपयोग नहीं किया जाता है।

पौधों के लिए ग्रीनहाउस और ग्रोथ चैंबर लाइटिंग को कभी-कभी माइक्रोमोल्स प्रति वर्ग मीटर प्रति सेकंड में व्यक्त किया जाता है, जहां 1 मोल फोटॉन = 6.02 × 10 ²³ फोटॉन। ^[22]

तिल दिवस

23 अक्टूबर, अमेरिका में 10/23 के रूप में चिह्नित, कुछ लोगों द्वारा तिल दिवस के रूप में मान्यता प्राप्त है । ^[२३] यह रसायनज्ञों के बीच इकाई के सम्मान में एक अनौपचारिक अवकाश है। तिथि अवोगाद्रो संख्या से ली गई है, जो लगभग है6.022 × 10 ²³ । यह 6:02 बजे शुरू होता है और 6:02 बजे समाप्त होता है वैकल्पिक रूप से, कुछ दवा की दुकानों 2 जून (जश्न मनाने 02/06 ), 22 जून ( 6/22 ), या 6 फरवरी ( 06.02 ), 6.02 या 6.022 हिस्सा के लिए एक संदर्भ स्थिरांक का। ^[२४]^[२५]^[२६]

यह सभी देखें

आइंस्टीन (इकाई)
तत्व-अभिकारक-उत्पाद तालिका
फैराडे (इकाई)
मोल अंश - मिश्रण में सभी घटकों की कुल मात्रा के लिए एक घटक का अनुपात, mol/mol . में व्यक्त किया जाता है
डाल्टन (इकाई) - परमाणु पैमाने की वस्तुओं के लिए द्रव्यमान की मानक इकाई
मॉलिक्यूलर मास्स
अणु भार

नोट्स और संदर्भ

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बाहरी कड़ियाँ

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