General ScienceChemistry: Structure of Atom

यदि किसी तत्व ‘X’ के दो समस्थानिक X-35 और X-37 हैं, तो क्लोरीन का औसत परमाणु द्रव्यमान (यदि X-35 = 25% और X-37 = 75% हो) होगा:

35.5 u

36.0 u

34.5 u

36.5 u

Correct Answer

🔬 SC • Science अवधारणा और सिद्धांतGeneral ScienceChemistry: Structure of Atom

36.5 u

Quick Summary:

किसी तत्व का औसत परमाणु द्रव्यमान उसके प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिकों के द्रव्यमान का भारित औसत (weighted average) निकालकर ज्ञात किया जाता है। दिए गए मानों का उपयोग करने पर, गणना 36.5 u प्राप्त होती है।

🔬SCScience Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

💡 Everyday Analogy (Real-World Intuition)

इसे अपने अंतिम ग्रेड की गणना करने जैसा समझें जहाँ मिडटर्म का महत्व 25% और अंतिम परीक्षा का महत्व 75% है; आप प्रत्येक स्कोर को उसके योगदान के आधार पर भार (weight) देते हैं।

🧠 Memory Mnemonic / Shortcut Aid

W-A-M: Weighted Average Mass (भारित औसत द्रव्यमान)।

🔢 Key Formulas

$\text{Average Mass} = \sum (m_i \times a_i)$ — जहाँ $m_i$ द्रव्यमान है और $a_i$ समस्थानिक की भिन्नात्मक बहुलता (fractional abundance) है।

⚙️ Working Principle

औसत परमाणु द्रव्यमान की गणना $\text{Average Atomic Mass} = \sum (\text{Fractional} \text{Abundance} \times \text{Isotopic Mass})$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है। यहाँ, X-35 की बहुलता 25% (0.25) है और X-37 की 75% (0.75) है। अतः, $(35 \times 0.25) + (37 \times 0.75) = 8.75 + 27.75 = 36.5 u$ ।

📌 Key Points

▸
समस्थानिकों की परमाणु संख्या समान होती है लेकिन न्यूट्रॉन की संख्या अलग होने के कारण द्रव्यमान संख्या अलग होती है।
▸
भारित औसत एक नमूने में समस्थानिकों के प्राकृतिक प्रतिशत वितरण को दर्शाता है।
▸
आवर्त सारणी में मानक परमाणु द्रव्यमान इन सटीक प्राकृतिक बहुलता मानों से प्राप्त होता है।

✅ Advantages

▸
रासायनिक गणनाओं के लिए एक एकल प्रतिनिधि मान प्रदान करता है।
▸
विभिन्न समस्थानिकों की अलग-अलग स्थिरता और घटना (occurrence) को ध्यान में रखता है।

❌ Disadvantages / Limitations

▸
'औसत' द्रव्यमान तत्व के किसी भी एकल परमाणु के वास्तविक द्रव्यमान के अनुरूप नहीं होता है।

🛠️ Applications / Uses

▸
द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री (Mass spectrometry) विश्लेषण।
▸
रासायनिक अभिक्रियाओं में स्टोइकोमेट्रिक अनुपात निर्धारित करना।

📄 Additional Information

▸
क्लोरीन समस्थानिकों की प्राकृतिक बहुलता वास्तव में क्लोरीन-35 (~75%) और क्लोरीन-37 (~25%) है, जिसके परिणामस्वरूप मानक परमाणु द्रव्यमान 35.5 u होता है।
▸
प्रश्न में दिया गया आधिकारिक उत्तर (36.5 u) प्रश्न में दिए गए विशिष्ट काल्पनिक प्रतिशत (25% और 75%) के आधार पर गणितीय रूप से सही है, भले ही यह वास्तविक दुनिया की क्लोरीन बहुलता का उल्टा है।

📊 Diagram / Illustration

✅

D सही है — दिए गए प्रतिशत के आधार पर समस्थानिकों का भारित औसत ( $35 \times 0.25 + 37 \times 0.75$ ) 36.5 u के बराबर है।

Core Concepts Used

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समस्थानिक भारित औसत परमाणु द्रव्यमान

💡 EXAM TIP

हमेशा जांचें कि क्या प्रश्न मानक प्राकृतिक बहुलता का उपयोग करता है या प्रश्न में दिए गए कस्टम काल्पनिक मानों का, क्योंकि यदि प्रतिशत बदल दिए जाएं तो मानक मान (जैसे Cl = 35.5) लागू नहीं हो सकते हैं।

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