ایووگادرو کا نمبر کیلکولیٹر

تعارف

ایووگادرو کا نمبر، جسے ایووگادرو کی مستقل بھی کہا جاتا ہے، کیمسٹری میں ایک بنیادی تصور ہے۔ یہ ایک مادے میں ایک مول کے ذرات (عام طور پر ایٹمز یا مالیکیولز) کی تعداد کی نمائندگی کرتا ہے۔ یہ کیلکولیٹر ایووگادرو کے نمبر کا استعمال کرتے ہوئے ایک مول میں مالیکیولز کی تعداد معلوم کرنے میں مدد کرتا ہے۔

اس کیلکولیٹر کا استعمال کیسے کریں

1. ایک مادے کے مول کی تعداد درج کریں۔
2. کیلکولیٹر مالیکیولز کی تعداد کا حساب لگائے گا۔
3. حوالہ کے لئے آپ مادے کا نام بھی درج کر سکتے ہیں۔
4. نتیجہ فوری طور پر دکھایا جائے گا۔

فارمولا

مولز اور مالیکیولز کے درمیان تعلق درج ذیل ہے:

$N = n \times N_A$

جہاں:

• $N$ مالیکیولز کی تعداد ہے
• $n$ مولز کی تعداد ہے
• $N_A$ ایووگادرو کا نمبر ہے (بالکل 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹)

حساب کتاب

کیلکولیٹر درج ذیل حساب کتاب کرتا ہے:

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

یہ حساب کتاب اعلیٰ درستگی کے فلوٹنگ پوائنٹ حسابات کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے تاکہ ان پٹ کی وسیع رینج میں درستگی کو یقینی بنایا جا سکے۔

مثال کا حساب

ایک مادے کے لئے 1 مول:

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

کنارے کے کیس

• بہت چھوٹے مولز کی تعداد کے لئے (مثلاً، 1e-23 mol)، نتیجہ مالیکیولز کی ایک جزوی تعداد ہوگی۔
• بہت بڑے مولز کی تعداد کے لئے (مثلاً، 1e23 mol)، نتیجہ مالیکیولز کی ایک انتہائی بڑی تعداد ہوگی۔
• کیلکولیٹر ان کنارے کے کیسز کو مناسب عددی نمائندگیوں اور گول کرنے کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے ہینڈل کرتا ہے۔

اکائیوں اور درستگی

• مولز کی تعداد عام طور پر ایک اعشاریہ نمبر کے طور پر ظاہر کی جاتی ہے۔
• مالیکیولز کی تعداد عام طور پر بڑی تعداد کی وجہ سے سائنسی نوٹیشن میں ظاہر کی جاتی ہے۔
• حسابات اعلیٰ درستگی کے ساتھ کیے جاتے ہیں، لیکن نتائج کو دکھانے کے مقاصد کے لئے گول کیا جاتا ہے۔

استعمال کے کیسز

ایووگادرو کا نمبر کیلکولیٹر کیمسٹری اور متعلقہ شعبوں میں مختلف ایپلی کیشنز رکھتا ہے:

1. کیمیائی رد عمل: جب مولز کی تعداد دی جائے تو اس میں شامل مالیکیولز کی تعداد معلوم کرنے میں مدد کرتا ہے۔

2. اسٹوکیومیٹری: کیمیائی مساوات میں ری ایکٹنٹس یا پروڈکٹس کے مالیکیولز کی تعداد کا حساب لگانے میں مدد کرتا ہے۔

3. گیس کے قوانین: مخصوص حالات میں دی گئی مولز کی تعداد کے تحت گیس کے مالیکیولز کی تعداد معلوم کرنے میں مفید۔

4. حل کی کیمسٹری: معلوم موریٹی کے حل میں سولیٹ مالیکیولز کی تعداد معلوم کرنے میں مدد کرتا ہے۔

5. بایو کیمسٹری: حیاتیاتی نمونوں، جیسے پروٹین یا ڈی این اے میں مالیکیولز کی تعداد معلوم کرنے میں مددگار۔

متبادل

جبکہ یہ کیلکولیٹر ایووگادرو کے نمبر کا استعمال کرتے ہوئے مولز کو مالیکیولز میں تبدیل کرنے پر مرکوز ہے، وہاں متعلقہ تصورات اور حسابات بھی ہیں:

1. مولر ماس: ماس اور مولز کے درمیان تبدیل کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے، جسے پھر مالیکیولز میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔

2. موریٹی: ایک حل کی کثافت کی نمائندگی کرتا ہے جو مولز فی لیٹر میں ہوتی ہے، جو کسی حجم کے حل میں مالیکیولز کی تعداد معلوم کرنے کے لئے استعمال کی جا سکتی ہے۔

3. مول کے تناسب: ایک مرکب میں ایک جزو کے مولز کا تناسب مجموعی مولز کے مقابلے میں ظاہر کرتا ہے، جو ہر جزو کے مالیکیولز کی تعداد معلوم کرنے کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

تاریخ

ایووگادرو کا نمبر اطالوی سائنسدان ایومیڈو ایووگادرو (1776-1856) کے نام پر رکھا گیا ہے، حالانکہ انہوں نے اس مستقل کی قیمت کا تعین نہیں کیا۔ ایووگادرو نے 1811 میں یہ تجویز دی کہ ایک ہی درجہ حرارت اور دباؤ پر گیسوں کے برابر حجم میں مالیکیولز کی تعداد ایک جیسی ہوتی ہے، چاہے ان کی کیمیائی نوعیت اور جسمانی خصوصیات کچھ بھی ہوں۔ اسے ایووگادرو کے قانون کے طور پر جانا جاتا ہے۔

ایووگادرو کے نمبر کا تصور جان یوسف لوچمیٹ کے کام سے ابھرا، جنہوں نے 1865 میں گیس کے ایک دیئے گئے حجم میں مالیکیولز کی تعداد کا پہلا تخمینہ لگایا۔ تاہم، "ایووگادرو کا نمبر" کی اصطلاح پہلی بار 1909 میں جین پیرن نے اپنے براؤنین حرکت کے کام کے دوران استعمال کی۔

پیرن کے تجرباتی کام نے ایووگادرو کے نمبر کی پہلی قابل اعتماد پیمائش فراہم کی۔ انہوں نے اس قیمت کا تعین کرنے کے لئے کئی آزاد طریقوں کا استعمال کیا، جس نے انہیں 1926 میں طبیعیات کے نوبل انعام کے لئے منتخب کیا "مادہ کی غیر متناہی ساخت کے بارے میں ان کے کام کے لئے۔"

سالوں کے دوران، ایووگادرو کے نمبر کی پیمائش میں زیادہ درستگی آتی گئی۔ 2019 میں، SI بنیادی اکائیوں کی دوبارہ تعریف کے حصے کے طور پر، ایووگادرو کی مستقل کو بالکل 6.02214076 × 10²³ mol⁻¹ کے طور پر مقرر کیا گیا، جس سے اس کی قیمت کو تمام مستقبل کے حسابات کے لئے مؤثر طور پر طے کر دیا گیا۔

مثالیں

یہاں ایووگادرو کے نمبر کا استعمال کرتے ہوئے مولز سے مالیکیولز کی تعداد کا حساب لگانے کے لئے کوڈ کی مثالیں ہیں:

' ایکسل VBA فنکشن مولز سے مالیکیولز کے لئے
Function MolesToMolecules(moles As Double) As Double
    MolesToMolecules = moles * 6.02214076E+23
End Function

' استعمال:
' =MolesToMolecules(1)

import decimal

## اعشاریہ حسابات کے لئے درستگی مقرر کریں
decimal.getcontext().prec = 15

AVOGADRO = decimal.Decimal('6.02214076e23')

def moles_to_molecules(moles):
    return moles * AVOGADRO

## مثال کا استعمال:
print(f"1 مول = {moles_to_molecules(1):.6e} مالیکیولز")

const AVOGADRO = 6.02214076e23;

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

// مثال کا استعمال:
console.log(`1 مول = ${molesToMolecules(1).toExponential(6)} مالیکیولز`);

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 مول = %.6e مالیکیولز%n", molesToMolecules(1));
    }
}

بصری نمائندگی

ایووگادرو کے نمبر کے تصور کو سمجھنے میں مدد کرنے کے لئے یہاں ایک سادہ بصری نمائندگی ہے:

یہ خاکہ ایک مادے کے مول کی نمائندگی کرتا ہے، جس میں ایووگادرو کے نمبر کے مطابق مالیکیولز کی تعداد موجود ہے۔ ہر نیلا دائرہ بڑی تعداد میں مالیکیولز کی نمائندگی کرتا ہے، کیونکہ 6.02214076 × 10²³ انفرادی ذرات کو ایک ہی تصویر میں دکھانا ناممکن ہے۔

حوالہ جات

1. IUPAC. کیمیائی اصطلاحات کا مجموعہ، 2nd ed. (جو "گولڈ بک"). مرتب کردہ A. D. McNaught اور A. Wilkinson. بلیک ویل سائنٹیفک پبلکیشنز، آکسفورڈ (1997)۔
2. موہر، P.J.; نیوئیل، D.B.; ٹیلر، B.N. (2016). "CODATA کی طرف سے بنیادی طبیعیاتی مستقل کی تجویز کردہ قیمتیں: 2014". Rev. Mod. Phys. 88 (3): 035009۔
3. ایووگادرو کا نمبر اور مول. کیمسٹری لائبری ٹیکسٹ۔
4. نیا SI: 26 واں جنرل کانفرنس برائے وزن اور پیمائش (CGPM). بین الاقوامی بیورو برائے وزن اور پیمائش (BIPM)۔
5. پیرن، J. (1909). "موومنٹ براؤنین اور حقیقتی مالیکیولر". کیمسٹری اور طبیعیات کے سالانہ. 8th series. 18: 1–114۔