અવોગાડ્રોના નંબરનું કેલ્ક્યુલેટર

પરિચય

અવોગાડ્રાનો નંબર, જેને અવોગાડ્રાનો સ્થિરાંક પણ કહેવામાં આવે છે, તે રાસાયણશાસ્ત્રમાં એક મૂળભૂત સંકલ્પના છે. તે એક પદાર્થના એક મોલમાં કણોની સંખ્યા (સામાન્ય રીતે પરમાણુઓ અથવા અણુઓ)ને દર્શાવે છે. આ કેલ્ક્યુલેટર અવોગાડ્રાના નંબરનો ઉપયોગ કરીને મોલમાં અણુઓની સંખ્યા શોધવામાં મદદ કરે છે.

આ કેલ્ક્યુલેટરને કેવી રીતે ઉપયોગ કરવો

1. પદાર્થના મોલની સંખ્યા દાખલ કરો.
2. કેલ્ક્યુલેટર અણુઓની સંખ્યા ગણતરી કરશે.
3. સંદર્ભ માટે પદાર્થનું નામ દાખલ કરવું વૈકલ્પિક છે.
4. પરિણામ તરત જ દર્શાવાશે.

સૂત્ર

મોલ અને અણુઓ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે આપેલા સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવ્યો છે:

$N = n \times N_A$

જ્યાં:

• $N$ એ અણુઓની સંખ્યા છે
• $n$ એ મોલની સંખ્યા છે
• $N_A$ એ અવોગાડ્રાનો નંબર (ખાસ કરીને 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹)

ગણતરી

કેલ્ક્યુલેટર નીચેની ગણતરી કરે છે:

$N = n \times 6.02214076 \times 10^{23}$

આ ગણતરી ઉચ્ચ-સચોટતા ફ્લોટિંગ-પોઈન્ટ ગણિતનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે જેથી ઇનપુટ મૂલ્યોની વિશાળ શ્રેણી માટે ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત થાય.

ઉદાહરણ ગણતરી

એક પદાર્થના 1 મોલ માટે:

$N = 1 \times 6.02214076 \times 10^{23} = 6.02214076 \times 10^{23}$ અણુઓ

કિનારા કેસ

• મોલની ખૂબ જ નાની સંખ્યાઓ (જેમ કે 1e-23 mol) માટે, પરિણામ અણુઓની અંશિક સંખ્યા હશે.
• મોલની ખૂબ જ મોટી સંખ્યાઓ (જેમ કે 1e23 mol) માટે, પરિણામ અણુઓની ખૂબ જ મોટી સંખ્યા હશે.
• કેલ્ક્યુલેટર આ કિનારા કેસોને યોગ્ય સંખ્યાત્મક પ્રતિનિધિઓ અને રાઉન્ડિંગ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને સંભાળે છે.

એકમો અને ચોકસાઈ

• મોલની સંખ્યા સામાન્ય રીતે દશાંશ સંખ્યામાં દર્શાવવામાં આવે છે.
• અણુઓની સંખ્યા સામાન્ય રીતે વૈજ્ઞાનિક નોંધમાં દર્શાવવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં સામેલ સંખ્યાઓ મોટી હોય છે.
• ગણતરીઓ ઉચ્ચ ચોકસાઈ સાથે કરવામાં આવે છે, પરંતુ પરિણામો દર્શન માટે રાઉન્ડ કરવામાં આવે છે.

ઉપયોગના કેસ

અવોગાડ્રાના નંબરના કેલ્ક્યુલેટરનું રાસાયણશાસ્ત્ર અને સંબંધિત ક્ષેત્રોમાં વિવિધ એપ્લિકેશન્સ છે:

1. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ: મોલની સંખ્યાને આપતી વખતે પ્રતિક્રિયામાં સામેલ અણુઓની સંખ્યા નક્કી કરવામાં મદદ કરે છે.

2. સ્ટોઇકિઓમેટ્રી: રાસાયણિક સમીકરણોમાં પ્રતિક્રિયાના અથવા ઉત્પાદનના અણુઓની સંખ્યાને ગણવામાં મદદ કરે છે.

3. ગેસના કાયદા: નિશ્ચિત પરિસ્થિતિઓમાં મોલની સંખ્યાને આધારે ગેસના અણુઓની સંખ્યા નક્કી કરવામાં ઉપયોગી.

4. ઉકાળાની રાસાયણશાસ્ત્ર: જાણીતી મોલારિટી ધરાવતી ઉકાળામાં દ્રાવક અણુઓની સંખ્યાને ગણવામાં મદદ કરે છે.

5. બાયોકેમિસ્ટ્રી: પ્રોટીન અથવા ડીએનએ જેવા બાયોલોજિકલ નમૂનાઓમાં અણુઓની સંખ્યાને નક્કી કરવામાં ઉપયોગી.

વિકલ્પો

જ્યારે આ કેલ્ક્યુલેટર અવોગાડ્રાના નંબરનો ઉપયોગ કરીને મોલને અણુઓમાં રૂપાંતરિત કરવામાં કેન્દ્રિત છે, ત્યાં સંબંધિત સંકલ્પનાઓ અને ગણતરીઓ છે:

1. મોલર મસ: જે દ્રવ્યના વજન અને મોલની સંખ્યાની વચ્ચે રૂપાંતર કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જેને પછી અણુઓમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે.

2. મોલારિટી: જે ઉકાળામાં મોલ પ્રતિ લિટરની સંખ્યાને દર્શાવે છે, જે ઉકાળાના એક વોલ્યુમમાં અણુઓની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય શકે છે.

3. મોલ ફ્રેક્શન: જે મિશ્રણમાં એક ઘટકના મોલની સંખ્યા અને કુલ મોલની સંખ્યાના પ્રમાણને દર્શાવે છે, જે દરેક ઘટકના અણુઓની સંખ્યા શોધવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય શકે છે.

ઇતિહાસ

અવોગાડ્રાનો નંબર ઇટાલિયન વૈજ્ઞાનિક એમેડિયો અવોગાડ્રો (1776-1856)ના નામે રાખવામાં આવ્યો છે, જો કે તેણે આ સ્થિરાંકના મૂલ્યને નક્કી કર્યું નહીં. અવોગાડ્રોએ 1811માં સૂચવ્યું હતું કે સમાન તાપમાન અને દબાણ પર ગેસના સમાન વોલ્યુમમાં સમાન સંખ્યાના અણુઓ હોય છે, ભલે તે રાસાયણિક સ્વભાવ અને શારીરિક ગુણધર્મો કોઈપણ હોય. આને અવોગાડ્રાનો કાયદો તરીકે ઓળખવામાં આવ્યું.

અવોગાડ્રાના નંબરની સંકલ્પના જોહાન જોઝેફ લોશ્મિડ્ટના કાર્યમાંથી ઉદ્ભવતી હતી, જેમણે 1865માં ગેસના નિર્ધારિત વોલ્યુમમાં અણુઓની સંખ્યાનો પ્રથમ અંદાજ લગાવ્યો. જોકે, "અવોગાડ્રાનો નંબર" શબ્દપ્રયોગ પ્રથમ વખત જિન પેરિન દ્વારા 1909માં બ્રાઉનિયન ગતિ પર તેમના કાર્ય દરમિયાન ઉપયોગમાં લેવાયો.

પેરિનના પ્રયોગાત્મક કાર્યે અવોગાડ્રાના નંબરના પ્રથમ વિશ્વસનીય માપને પૂરા પાડ્યું. તેમણે આ મૂલ્ય નક્કી કરવા માટે અનેક સ્વતંત્ર પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કર્યો, જે 1926માં "પદાર્થની નિક્રિયાત્મક રચના" માટે તેમના નોબલ પુરસ્કારને લીધે થયું.

વર્ષો દરમિયાન, અવોગાડ્રાના નંબરના માપને વધુ ચોકસાઈથી કરવામાં આવ્યું. 2019માં, SI આધારભૂત એકમોના પુનઃ વ્યાખ્યામાં, અવોગાડ્રાનો સ્થિરાંક ચોક્કસપણે 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યો, જે ભવિષ્યની તમામ ગણતરીઓ માટે તેના મૂલ્યને અસરકારક રીતે ઠીક કરે છે.

ઉદાહરણો

અવોગાડ્રાના નંબરનો ઉપયોગ કરીને મોલમાંથી અણુઓની સંખ્યાને ગણતરી કરવા માટે અહીં કોડ ઉદાહરણો છે:

' Excel VBA ફંક્શન મોલ્સથી અણુઓમાં
Function MolesToMolecules(moles As Double) As Double
    MolesToMolecules = moles * 6.02214076E+23
End Function

' ઉપયોગ:
' =MolesToMolecules(1)

import decimal

## દશાંશ ગણનાના માટે ચોકસાઈ સેટ કરો
decimal.getcontext().prec = 15

AVOGADRO = decimal.Decimal('6.02214076e23')

def moles_to_molecules(moles):
    return moles * AVOGADRO

## ઉદાહરણ ઉપયોગ:
print(f"1 mole = {moles_to_molecules(1):.6e} molecules")

const AVOGADRO = 6.02214076e23;

function molesToMolecules(moles) {
    return moles * AVOGADRO;
}

// ઉદાહરણ ઉપયોગ:
console.log(`1 mole = ${molesToMolecules(1).toExponential(6)} molecules`);

public class AvogadroCalculator {
    private static final double AVOGADRO = 6.02214076e23;

    public static double molesToMolecules(double moles) {
        return moles * AVOGADRO;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.printf("1 mole = %.6e molecules%n", molesToMolecules(1));
    }
}

દૃશ્યીકરણ

અવોગાડ્રાના નંબરની સંકલ્પનાને સમજવા માટે અહીં એક સરળ દૃશ્યીકરણ છે:

આ આકૃતિ એક પદાર્થના મોલને દર્શાવે છે, જેમાં અવોગાડ્રાના નંબરના અણુઓનો સમાવેશ થાય છે. દરેક નિલા વર્તુળ ઘણા અણુઓને દર્શાવે છે, કારણ કે 6.02214076 × 10²³ વ્યક્તિગત કણોને એક જ છબીમાં દર્શાવવું અશક્ય છે.

સંદર્ભો

1. IUPAC. Chemical Terminologyનું સંકલન, 2મું સંસ્કરણ (જેને "સોનાની પુસ્તક" કહેવામાં આવે છે). A. D. McNaught અને A. Wilkinson દ્વારા સંકલિત. બ્લેકવેલ વૈજ્ઞાનિક પ્રકાશન, ઓક્સફોર્ડ (1997).
2. મોહર, પી.જે.; ન્યૂઅલ, ડી.બી.; ટેલર, બી.એન. (2016). "CODATA ભૌતિક સ્થિરાંકના મૂલ્યો: 2014". રેવ. મોડ. ફિઝ. 88 (3): 035009.
3. અવોગાડ્રાનો નંબર અને મોલ. કેમિસ્ટ્રી લિબ્રેટેક્સ.
4. નવું SI: 26મું સામાન્ય સંમેલન વજન અને માપ (CGPM). બ્યુરો આંતરરાષ્ટ્રીય દ્રવ્ય અને માપ (BIPM).
5. પેરિન, જેઓ. (1909). "મૌવિમેન્ટ બ્રાઉનિયન અને વાસ્તવિકતા મોલેક્યુલર". એનાલ્સ ઓફ કેમિસ્ટ્રી અને ફિઝિક્સ. 8મી શ્રેણી. 18: 1–114.