পারমাণবিক ভর বা আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর - নবম-দশম শ্রেণি (মাধ্যমিক)
পারমাণবিক ভর ও আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর: সংজ্ঞা, পার্থক্য ও নির্ণয়ের পূর্ণাঙ্গ গাইড
রসায়ন বিজ্ঞানের অন্যতম ভিত্তি হলো পরমাণুর ভরের ধারণা। পারমাণবিক ভর (Atomic Mass) এবং আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর (Relative Atomic Mass)-এর ধারণা, একক এবং গাণিতিক হিসাব নিয়ে বিস্তারিত আলোচনা।
আপনি যদি রসায়নের শিক্ষার্থী হন, তবে পারমাণবিক ভর এবং আপেক্ষিক পারমাণবিক ভরের ধারণা পরিষ্কার থাকা অত্যন্ত জরুরি। আজকের এই গাইডে আমরা এই দুটি বিষয়, এদের একক, এবং গাণিতিক হিসাব নিয়ে বিস্তারিত আলোচনা করব।
পারমাণবিক ভর (Atomic Mass) কী?
সহজ কথায়, কোনো মৌলের একটি পরমাণুর প্রকৃত ভরকেই তার পারমাণবিক ভর বলা হয়। পরমাণু অতি ক্ষুদ্র কণা, তাই এর ভরও অত্যন্ত কম। একটি পরমাণুর ভর মূলত তার নিউক্লিয়াসে থাকা প্রোটন ও নিউট্রন-এর মোট ভরের ওপর নির্ভর করে। ইলেকট্রনের ভর অতি নগণ্য হওয়ায় ভরের হিসেবে একে সাধারণত উপেক্ষা করা হয়।
পারমাণবিক ভরের একক (amu)
অতীতে হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনকে ভরের মানক হিসেবে ধরা হতো। কিন্তু বর্তমানে কার্বন-১২ (Carbon-12) আইসোটোপকে আন্তর্জাতিক মানক হিসেবে গ্রহণ করা হয়েছে। পারমাণবিক ভর প্রকাশের একক হলো amu (atomic mass unit) বা ডালটন (Da)।
- ১ amu এর সংজ্ঞা: কার্বন-১২ (\( ^{12}\text{C} \)) আইসোটোপের একটি পরমাণুর ভরের ঠিক \( \frac{1}{12} \) অংশকে ১ amu বা ১ ডালটন বলা হয়।
- মান: \( 1 \text{ amu} \approx 1.6605 \times 10^{-27} \text{ kg} \)
উদাহরণ: একটি কার্বন-১২ পরমাণুর ভর ঠিক ১২ amu এবং হাইড্রোজেনের ভর প্রায় ১.০০৮ amu।
আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর (Relative Atomic Mass)
পরমাণুর প্রকৃত ভর (যেমন: অক্সিজেনের \( 2.656 \times 10^{-26} \text{ kg} \)) মনে রাখা বা ব্যবহার করা বেশ জটিল। এই জটিলতা দূর করতেই বিজ্ঞানীরা আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর পদ্ধতি চালু করেন।
আপেক্ষিক পারমাণবিক ভরের সংজ্ঞা
কোনো মৌলের একটি পরমাণুর ভর, কার্বন-১২ আইসোটোপের একটি পরমাণুর ভরের \( \frac{1}{12} \) অংশের তুলনায় যত গুণ ভারী, সেই সংখ্যাটিকে ওই মৌলের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর বলে। যেহেতু এটি দুটি ভরের অনুপাত, তাই আপেক্ষিক পারমাণবিক ভরের কোনো একক নেই।
নির্ণয়ের সূত্র
আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর বের করার গাণিতিক সূত্রটি হলো:
গাণিতিক উদাহরণ:
ধরি, একটি অক্সিজেন পরমাণুর ভর \( 2.656 \times 10^{-26} \text{ kg} \)।
আমরা জানি, \( \frac{1}{12} \times \text{একটি } ^{12}\text{C} \text{ পরমাণুর ভর} = 1.6605 \times 10^{-27} \text{ kg} \)।
অতএব, অক্সিজেনের আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর:
অর্থাৎ, অক্সিজেন পরমাণু কার্বন-১২ এর এক অংশের চেয়ে ১৬ গুণ ভারী।
কার্বন-১২ (C-12) কেন মানক হিসেবে ব্যবহৃত হয়?
রসায়নবিদরা পারমাণবিক ভর পরিমাপের জন্য কার্বন-১২ কে আদর্শ বা মানক হিসেবে বেছে নিয়েছেন কারণ:
- প্রাপ্যতা: কার্বন প্রকৃতিতে প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়।
- স্থিতিশীলতা: এটি রাসায়নিকভাবে অত্যন্ত স্থিতিশীল।
- আইসোটোপ বিভাজন: এর আইসোটোপগুলো আলাদা করা তুলনামূলক সহজ।
গড় পারমাণবিক ভর (Average Atomic Mass) ও আইসোটোপ
পর্যায় সারণিতে আমরা অনেক মৌলের ভর ভগ্নাংশে দেখি (যেমন: ক্লোরিন ৩৫.৫)। এর কারণ হলো আইসোটোপ। প্রকৃতিতে একই মৌলের বিভিন্ন ভরের পরমাণু বা আইসোটোপ থাকে। গড় পারমাণবিক ভর হলো প্রকৃতিতে প্রাপ্ত আইসোটোপগুলোর প্রাচুর্যতার (Abundance) গড় মান।
ক্লোরিনের উদাহরণ (Exam Special)
প্রকৃতিতে ক্লোরিনের দুটি প্রধান আইসোটোপ পাওয়া যায়:
- ক্লোরিন-৩৫ (\( ^{35}\text{Cl} \)): ভর প্রায় ৩৪.৯৬৯ amu, প্রাচুর্যতা ৭৫.৭৭%।
- ক্লোরিন-৩৭ (\( ^{37}\text{Cl} \)): ভর প্রায় ৩৬.৯৬৬ amu, প্রাচুর্যতা ২৪.২৩%।
গণনা:
এ কারণেই আমরা ক্লোরিনের পারমাণবিক ভর ৩৫.৫ ব্যবহার করি।
তুলনা: পারমাণবিক ভর vs আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর vs ভর সংখ্যা
শিক্ষার্থীদের সুবিধার্থে নিচে তিনটি ধারণার মূল পার্থক্য ছক আকারে দেওয়া হলো:
| বৈশিষ্ট্য | পারমাণবিক ভর (Atomic Mass) | আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর (Relative Atomic Mass) | ভর সংখ্যা (Mass Number) |
|---|---|---|---|
| সংজ্ঞা | একটি পরমাণুর প্রকৃত ভর। | কার্বন-১২ এর সাপেক্ষে ভরের তুলনামূলক অনুপাত। | নিউক্লিয়াসে থাকা প্রোটন ও নিউট্রন সংখ্যার যোগফল। |
| একক | amu বা Da | এককবিহীন রাশি | এককবিহীন পূর্ণ সংখ্যা |
| প্রকৃতি | ভগ্নাংশ হতে পারে। | ভগ্নাংশ হতে পারে (গড় ভরের কারণে)। | সর্বদা পূর্ণ সংখ্যা হবে। |
| ব্যবহার | ভৌত রসায়নের সূক্ষ্ম গবেষণায়। | সাধারণ রাসায়নিক গণনা ও স্টয়কিওমেট্রিতে। | আইসোটোপ চিহ্নিত করতে। |
সচরাচর জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)
১. আপেক্ষিক পারমাণবিক ভরের কোনো একক নেই কেন?
উত্তর: কারণ এটি দুটি সমজাতীয় রাশির (উভয়ই ভর) অনুপাত। তাই এর কোনো একক থাকে না।
২. ভর সংখ্যা এবং পারমাণবিক ভরের মধ্যে পার্থক্য কী?
উত্তর: ভর সংখ্যা হলো প্রোটন ও নিউট্রনের মোট সংখ্যা (সর্বদা পূর্ণসংখ্যা), আর পারমাণবিক ভর হলো পরমাণুর প্রকৃত ওজন যা প্রায়শই ভগ্নাংশ হয়।
৩. ১ amu এর মান কত গ্রামে?
উত্তর: ১ amu ≈ \( 1.66 \times 10^{-24} \) গ্রাম।
একটি মন্তব্য পোস্ট করুন
আমাদের নিবন্ধগুলিতে মন্তব্য করার সময় দয়া করে শ্রদ্ধাশীল এবং গঠনমূলক হন। অনুপযুক্ত, আপত্তিকর, বা অফ-টপিক মন্তব্য মুছে ফেলা হবে। আসুন ABC আইডিয়াল স্কুলের সকল পাঠকদের জন্য একটি ইতিবাচক এবং শিক্ষামূলক পরিবেশ বজায় রাখি। আপনার সহযোগিতার জন্য ধন্যবাদ!