ایٹم اور مالیکیول
قدیم ہندوستانی اور یونانی فلسفی ہمیشہ سے مادے کی نامعلوم اور نادیدہ شکل کے بارے میں سوچتے رہے ہیں۔ مادے کی تقسیم پذیری کا خیال ہندوستان میں بہت پہلے، تقریباً $500 BC$ میں، زیر غور لایا گیا تھا۔ ایک ہندوستانی فلسفی مہارشی کناڈ نے یہ نظریہ پیش کیا کہ اگر ہم مادے (پدارتھ) کو تقسیم کرتے جائیں تو ہمیں چھوٹے اور چھوٹے ذرات ملتے جائیں گے۔ بالآخر، ایک ایسا مرحلہ آئے گا جب ہم ان چھوٹے ترین ذرات کے پاس پہنچ جائیں گے جنہیں مزید تقسیم نہیں کیا جا سکے گا۔ انہوں نے ان ذرات کا نام پرمانو رکھا۔ ایک اور ہندوستانی فلسفی، پاکودھا کتیائن نے اس نظریے کی وضاحت کی اور کہا کہ یہ ذرات عام طور پر ایک ملا ہوا شکل میں موجود ہوتے ہیں جو ہمیں مادے کی مختلف شکلیں دیتے ہیں۔
تقریباً اسی دور میں، قدیم یونانی فلسفیوں - ڈیموکریٹس اور لیوسیپس نے تجویز پیش کی کہ اگر ہم مادے کو تقسیم کرتے جائیں تو ایک ایسا مرحلہ آئے گا جب حاصل ہونے والے ذرات کو مزید تقسیم نہیں کیا جا سکے گا۔ ڈیموکریٹس نے ان ناقابل تقسیم ذرات کو ایٹم (یعنی ناقابل تقسیم) کہا۔ یہ سب فلسفیانہ خیالات پر مبنی تھا اور اٹھارویں صدی تک ان خیالات کی تصدیق کے لیے زیادہ تجرباتی کام نہیں کیا جا سکا تھا۔
اٹھارویں صدی کے اختتام تک، سائنسدانوں نے عناصر اور مرکبات کے درمیان فرق کو تسلیم کر لیا تھا اور قدرتی طور پر یہ جاننے میں دلچسپی پیدا ہوئی کہ عناصر کیسے اور کیوں ملتے ہیں اور جب وہ ملتے ہیں تو کیا ہوتا ہے۔
انٹون ایل. لیوازئے نے کیمیائی ترکیب کے دو اہم قوانین قائم کر کے کیمیائی سائنسز کی بنیاد رکھی۔
3.1 کیمیائی ترکیب کے قوانین
لیوازئے اور جوزف ایل. پروسٹ کے بہت سے تجربات کے بعد درج ذیل دو قوانین قائم ہوئے۔
3.1.1 کمیت کے تحفظ کا قانون
کیا کوئی کیمیائی تبدیلی (کیمیائی تعامل) رونما ہونے پر کمیت میں تبدیلی آتی ہے؟
سرگرمی 3.1
-
درج ذیل سیٹوں میں سے ایک سیٹ، $X$ اور $Y$ کیمیکلز کا لیں-
$\text{X}$ $\text{Y}$ (i) کاپر سلفیٹ سوڈیم کاربونیٹ (ii) بیریئم کلورائیڈ سوڈیم سلفیٹ (iii) لیڈ نائٹریٹ سوڈیم کلورائیڈ -
پانی میں $X$ اور $Y$ کے تحت درج مادوں کے کسی ایک جوڑے کا الگ الگ 5٪ محلول تیار کریں۔
-
ایک کونیکل فلاسک میں $Y$ کا تھوڑا سا محلول لیں اور ایک اگنیشن ٹیوب میں $X$ کا کچھ محلول لیں۔
-
اگنیشن ٹیوب کو احتیاط سے فلاسک میں لٹکائیں؛ دیکھیں کہ محلول آپس میں نہ مل جائیں۔ فلاسک پر ایک کارک لگائیں (شکل 3.1 دیکھیں)۔
شکل 3.1: اگنیشن ٹیوب جس میں $X$ کا محلول ہے، ایک کونیکل فلاسک میں ڈوبی ہوئی ہے جس میں $Y$ کا محلول ہے۔
-
فلاسک اور اس کے مواد کو احتیاط سے تولیں۔
-
اب فلاسک کو جھکائیں اور گھمائیں، تاکہ محلول $X$ اور $Y$ آپس میں مل جائیں۔
-
دوبارہ تولیں۔
-
تعامل کے فلاسک میں کیا ہوتا ہے؟
-
کیا آپ کے خیال میں کوئی کیمیائی تعامل رونما ہوا ہے؟
-
ہمیں فلاسک کے منہ پر کارک کیوں لگانا چاہیے؟
-
کیا فلاسک اور اس کے مواد کی کمیت بدلتی ہے؟
کمیت کے تحفظ کا قانون بیان کرتا ہے کہ کیمیائی تعامل میں کمیت نہ تو پیدا کی جا سکتی ہے اور نہ ہی تباہ کی جا سکتی ہے۔
3.1.2 مستقل تناسب کا قانون
لیوازئے نے، دیگر سائنسدانوں کے ساتھ مل کر، نوٹ کیا کہ بہت سے مرکبات دو یا زیادہ عناصر سے مل کر بنتے ہیں اور ہر ایسے مرکب میں عناصر ایک ہی تناسب میں موجود ہوتے ہیں، قطع نظر اس کے کہ مرکب کہاں سے آیا ہے یا اسے کس نے تیار کیا ہے۔
پانی جیسے مرکب میں، ہائیڈروجن کے کمیت اور آکسیجن کے کمیت کا تناسب ہمیشہ $1: 8$ ہوتا ہے، چاہے پانی کا ماخذ کوئی بھی ہو۔ اس طرح، اگر $9 g$ پانی کو تحلیل کیا جائے، تو ہمیشہ $1 g$ ہائیڈروجن اور $8 g$ آکسیجن حاصل ہوتی ہے۔ اسی طرح امونیا میں، نائٹروجن اور ہائیڈروجن ہمیشہ کمیت کے لحاظ سے $14: 3$ کے تناسب میں موجود ہوتے ہیں، چاہے اسے حاصل کرنے کا طریقہ یا ماخذ کوئی بھی ہو۔
اس نے مستقل تناسب کے قانون کو جنم دیا جسے معین تناسب کے قانون کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ پروسٹ نے اس قانون کو یوں بیان کیا: “ایک کیمیائی مادے میں عناصر ہمیشہ کمیت کے لحاظ سے معین تناسب میں موجود ہوتے ہیں”۔
سائنسدانوں کے سامنے اگلا مسئلہ ان قوانین کی مناسب وضاحت دینا تھا۔ برطانوی کیمیا دان جان ڈالٹن نے مادے کی فطرت کے بارے میں بنیادی نظریہ پیش کیا۔ ڈالٹن نے مادے کی تقسیم پذیری کا خیال اٹھایا، جو اس وقت تک محض ایک فلسفہ تھا۔ انہوں نے یونانیوں کے دیے گئے نام ‘ایٹم’ کو لیا اور کہا کہ مادے کے سب سے چھوٹے ذرات ایٹم ہیں۔ ان کا نظریہ کیمیائی ترکیب کے قوانین پر مبنی تھا۔ ڈالٹن کے ایٹمی نظریے نے کمیت کے تحفظ کے قانون اور معین تناسب کے قانون کی وضاحت فراہم کی۔
جان ڈالٹن 1766 میں انگلینڈ میں ایک غریب جولاہے کے خاندان میں پیدا ہوئے۔ انہوں نے بارہ سال کی عمر میں ایک استاد کے طور پر اپنے کیریئر کا آغاز کیا۔ سات سال بعد وہ ایک اسکول کے پرنسپل بن گئے۔ 1793 میں، ڈالٹن مانچسٹر چلے گئے تاکہ ایک کالج میں ریاضی، طبیعیات اور کیمسٹری پڑھائیں۔
جان ڈالٹن انہوں نے اپنی زندگی کا بیشتر حصہ وہیں پڑھانے اور تحقیق میں گزارا۔ 1808 میں، انہوں نے اپنا ایٹمی نظریہ پیش کیا جو مادے کے مطالعے میں ایک اہم موڑ ثابت ہوا۔
ڈالٹن کے ایٹمی نظریے کے مطابق، تمام مادہ، خواہ وہ عنصر ہو، مرکب ہو یا آمیزہ، چھوٹے ذرات پر مشتمل ہوتا ہے جنہیں ایٹم کہتے ہیں۔ اس نظریے کے مسلمات درج ذیل ہیں:
(i) تمام مادہ انتہائی باریک ذرات سے مل کر بنا ہے جنہیں ایٹم کہتے ہیں، جو کیمیائی تعاملات میں حصہ لیتے ہیں۔
(ii) ایٹم ناقابل تقسیم ذرات ہیں، جنہیں کیمیائی تعامل میں پیدا یا تباہ نہیں کیا جا سکتا۔
(iii) کسی دیے گئے عنصر کے ایٹم کمیت اور کیمیائی خصوصیات میں یکساں ہوتے ہیں۔
(iv) مختلف عناصر کے ایٹموں کی کمیتیں اور کیمیائی خصوصیات مختلف ہوتی ہیں۔
(v) ایٹم چھوٹے پورے اعداد کے تناسب میں مل کر مرکبات بناتے ہیں۔
(vi) کسی دیے گئے مرکب میں ایٹموں کی تعداد اور اقسام مستقل ہوتی ہیں۔
آپ اگلے باب میں پڑھیں گے کہ تمام ایٹم مزید چھوٹے ذرات سے مل کر بنے ہیں۔
3.2 ایٹم کیا ہے؟
کیا آپ نے کبھی ایک معمار کو دیواریں بناتے دیکھا ہے، ان دیواروں سے ایک کمرہ اور پھر کمروں کے مجموعے سے ایک عمارت بناتے دیکھا ہے؟ اس بڑی عمارت کا بنیادی بلاک کیا ہے؟ چیونٹی کے بل کا بنیادی بلاک کیا ہے؟ یہ ریت کا ایک چھوٹا سا ذرہ ہے۔ اسی طرح، تمام مادے کے بنیادی بلاکس ایٹم ہیں۔
ایٹم کتنے بڑے ہوتے ہیں؟
ایٹم بہت چھوٹے ہوتے ہیں، وہ اس سے بھی چھوٹے ہیں جس کا ہم تصور کر سکتے ہیں یا جس سے موازنہ کر سکتے ہیں۔ لاکھوں ایٹموں کو جب تہہ در تہہ رکھا جائے تو وہ بمشکل اس کاغذ کی شیٹ جتنی موٹی تہہ بنائیں گے۔
ایٹمی رداس نینومیٹر میں ناپا جاتا ہے۔
$$ \begin{aligned} 1 / 10^{9} m & =1 nm \\ 1 m & =10^{9} nm \end{aligned} $$
نسبتی سائز
| رداس (میٹر میں) | مثال |
|---|---|
| $10^{-10}$ | ہائیڈروجن کا ایٹم |
| $10^{-9}$ | پانی کا مالیکیول |
| $10^{-8}$ | ہیموگلوبن کا مالیکیول |
| $10^{-4}$ | ریت کا ذرہ |
| $10^{-3}$ | چیونٹی |
| $10^{-1}$ | سیب |
ہم سوچ سکتے ہیں کہ اگر ایٹم سائز میں اتنا ناقابل ذکر ہیں، تو ہمیں ان کی پروا کیوں کرنی چاہیے؟ اس کی وجہ یہ ہے کہ ہماری پوری دنیا ایٹموں سے بنی ہے۔ ہو سکتا ہے ہم انہیں دیکھ نہ سکیں، لیکن وہ موجود ہیں، اور مسلسل ہمارے ہر کام پر اثر انداز ہو رہے ہیں۔ جدید تکنیکوں کے ذریعے، اب ہم عناصر کی سطحوں کے بڑھے ہوئے امیج بنا سکتے ہیں جو ایٹم دکھاتے ہیں۔
شکل 3.2: سلیکون کی سطح کی ایک تصویر
3.2.1 مختلف عناصر کے ایٹموں کے جدید دور کے علامات کیا ہیں؟
ڈالٹن پہلے سائنسدان تھے جنہوں نے عناصر کے لیے علامات کو بہت مخصوص معنوں میں استعمال کیا۔ جب انہوں نے کسی عنصر کے لیے ایک علامت استعمال کی تو اس سے ان کی مراد اس عنصر کی ایک معین مقدار بھی تھی، یعنی اس عنصر کا ایک ایٹم۔ برزیلیس نے تجویز پیش کی کہ عناصر کی علامتیں عنصر کے نام کے ایک یا دو حروف سے بنائی جائیں۔
شکل 3.3: ڈالٹن کے ذریعے تجویز کردہ کچھ عناصر کی علامتیں
شروع میں، عناصر کے نام اس جگہ کے نام سے لیے جاتے تھے جہاں وہ پہلی بار پائے گئے تھے۔ مثال کے طور پر، تانبے کا نام قبرص سے لیا گیا۔ کچھ نام مخصوص رنگوں سے لیے گئے۔ مثال کے طور پر، سونے کا نام انگریزی لفظ سے لیا گیا جس کا مطلب پیلا ہے۔ آج کل، آئی یو پی اے سی (انٹرنیشنل یونین آف پیور اینڈ اپلائیڈ کیمسٹری) ایک بین الاقوامی سائنسی تنظیم ہے جو عناصر کے ناموں، علامتوں اور اکائیوں کی منظوری دیتی ہے۔ بہت سی علامتیں انگریزی میں عنصر کے نام کے پہلے ایک یا دو حروف ہیں۔ علامت کا پہلا حرف ہمیشہ بڑے حرف (اپر کیس) میں لکھا جاتا ہے اور دوسرا حرف چھوٹے حرف (لوئر کیس) میں۔
مثال کے طور پر
(i) ہائیڈروجن، $H$
(ii) ایلومینیم، $Al$ نہ کہ $AL$
(iii) کوبالٹ، Co نہ کہ CO۔
کچھ عناصر کی علامتیں نام کے پہلے حرف اور نام میں بعد میں آنے والے ایک حرف سے بنتی ہیں۔ مثالیں ہیں: (i) کلورین، $Cl$، (ii) زنک، $Zn$ وغیرہ۔
دیگر علامتیں لاطینی، جرمن یا یونانی میں عناصر کے ناموں سے لی گئی ہیں۔ مثال کے طور پر، لوہے کی علامت $Fe$ اس کے لاطینی نام فررم سے ہے، سوڈیم $Na$ نیٹریئم سے ہے، پوٹاشیم $K$ کیلئیم سے ہے۔ لہذا، ہر عنصر کا ایک نام اور ایک منفرد کیمیائی علامت ہوتا ہے۔ (اوپر دی گئی جدول آپ کے حوالے کے لیے ہے تاکہ آپ جب بھی عناصر کے بارے میں پڑھیں اسے دیکھ سکیں۔ ایک ہی بار میں سب یاد کرنے کی زحمت نہ کریں۔ وقت گزرنے اور بار بار استعمال سے آپ خود بخود علامتیں یاد کر سکیں گے۔)
3.2.2 ایٹمی کمیت
ڈالٹن کے ایٹمی نظریے کا سب سے قابل ذکر تصور ایٹمی کمیت کا تھا۔ ان کے مطابق، ہر عنصر کی ایک خاص ایٹمی کمیت ہوتی ہے۔ نظریہ مستقل تناسب کے قانون کی اتنی اچھی وضاحت کر سکتا تھا کہ سائنسدانوں کو ایک ایٹم کی ایٹمی کمیت ناپنے کی ترغیب ملی۔ چونکہ کسی ایک ایٹم کی کمیت کا تعین کرنا نسبتاً مشکل کام تھا، اس لیے کیمیائی ترکیب کے قوانین اور بننے والے مرکبات کا استعمال کرتے ہوئے نسبتی ایٹمی کمیتوں کا تعین کیا گیا۔
آئیے ایک مرکب، کاربن مونو آکسائیڈ (CO) کی مثال لیتے ہیں جو کاربن اور آکسیجن سے بنتا ہے۔ تجرباتی طور پر یہ دیکھا گیا کہ 3 $g$ کاربن، $4 g$ آکسیجن کے ساتھ مل کر $CO$ بناتا ہے۔ دوسرے لفظوں میں، کاربن آکسیجن کی اپنی کمیت کے $4 / 3$ گنا کے ساتھ ملتا ہے۔ فرض کریں کہ ہم ایٹمی کمیت کی اکائی (پہلے ‘amu’ کے طور پر مختصر کیا جاتا تھا، لیکن آئی یو پی اے سی کی تازہ ترین سفارشات کے مطابق، اب اسے ‘$u$’ - یکساں کمیت لکھا جاتا ہے) کو ایک کاربن ایٹم کی کمیت کے برابر قرار دیتے ہیں، تو ہم کاربن کو $1.0 u$ کی ایٹمی کمیت اور آکسیجن کو $1.33 u$ کی ایٹمی کمیت تفویض کریں گے۔ تاہم، ان اعداد کو پورے اعداد یا پورے اعداد کے قریب ترین رکھنا زیادہ آسان ہے۔ مختلف ایٹمی کمیت کی اکائیوں کی تلاش میں، سائنسدانوں نے ابتدائی طور پر قدرتی طور پر پائے جانے والے آکسیجن کے ایک ایٹم کی کمیت کے 1/16 حصے کو اکائی کے طور پر لیا۔ اسے دو وجوہات کی بنا پر متعلقہ سمجھا گیا:
-
آکسیجن بہت سے عناصر کے ساتھ تعامل کرتی ہے اور مرکبات بناتی ہے۔
-
اس ایٹمی کمیت کی اکائی نے زیادہ تر عناصر کی کمیتیں پورے اعداد کے طور پر دیں۔
تاہم، 1961 میں عالمی سطح پر تسلیم شدہ ایٹمی کمیت کی اکائی کے لیے، کاربن-12 آئسوٹوپ کو ایٹمی کمیتوں کی پیمائش کے لیے معیاری حوالہ کے طور پر منتخب کیا گیا۔ ایک ایٹمی کمیت کی اکائی کاربن-12 کے ایک ایٹم کی کمیت کے بالکل بارہویں حصے $(1 / 12^{th})$ کے برابر ایک کمیت کی اکائی ہے۔ تمام عناصر کی نسبتی ایٹمی کمیتیں کاربن-12 کے ایک ایٹم کے حوالے سے معلوم کی گئی ہیں۔
تصور کریں ایک پھل فروش بغیر کسی معیاری وزن کے پھل بیچ رہا ہے۔ وہ ایک تربوز لیتا ہے اور کہتا ہے، “اس کی کمیت 12 اکائیوں کے برابر ہے” (12 تربوز اکائیاں یا 12 پھل کمیت اکائیاں)۔ وہ تربوز کے بارہ برابر ٹکڑے کرتا ہے اور ہر پھل کی کمیت کو تربوز کے ایک ٹکڑے کی کمیت کے نسبت سے معلوم کرتا ہے جو وہ بیچ رہا ہے۔ اب وہ اپنے پھل نسبتی پھل کمیت اکائی (fmu) کے حساب سے بیچتا ہے، جیسا کہ شکل 3.4 میں ہے۔
شکل 3.4 : (a) تربوز، (b) 12 ٹکڑے، (c) تربوز کا $1 / 12$، (d) پھل فروش تربوز کے ٹکڑوں کا استعمال کرتے ہوئے پھلوں کو کیسے تول سکتا ہے۔
اسی طرح، کسی عنصر کے ایٹم کی نسبتی ایٹمی کمیت کو ایٹم کی اوسط کمیت کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے، جس کا موازنہ کاربن-12 کے ایک ایٹم کی کمیت کے $1 / 12^{\text{th }}$ سے کیا جاتا ہے۔
جدول 3.2: کچھ عناصر کی ایٹمی کمیتیں
| عنصر | ایٹمی کمیت (u) |
|---|---|
| ہائیڈروجن | 1 |
| کاربن | 12 |
| نائٹروجن | 14 |
| آکسیجن | 16 |
| سوڈیم | 23 |
| میگنیشیم | 24 |
| سلفر | 32 |
| کلورین | 35.5 |
| کیلشیم | 40 |
3.2.3 ایٹم کیسے موجود ہوتے ہیں؟
زیادہ تر عناصر کے ایٹم آزادانہ طور پر موجود نہیں رہ سکتے۔ ایٹم مالیکیول اور آئن بناتے ہیں۔ یہ مالیکیول یا آئن بڑی تعداد میں جمع ہو کر وہ مادہ بناتے ہیں جسے ہم دیکھ سکتے ہیں، محسوس کر سکتے ہیں یا چھو سکتے ہیں۔
3.3 مالیکیول کیا ہے؟
عام طور پر مالیکیول دو یا زیادہ ایٹموں کا ایک گروپ ہوتا ہے جو کیمیائی طور پر آپس میں جڑے ہوتے ہیں، یعنی کشش قوتوں کے ذریعے مضبوطی سے جڑے ہوتے ہیں۔ مالیکیول کو کسی عنصر یا مرکب کا سب سے چھوٹا ذرہ قرار دیا جا سکتا ہے جو آزادانہ وجود کے قابل ہو اور اس مادے کی تمام خصوصیات ظاہر کرے۔ ایک ہی عنصر یا مختلف عناصر کے ایٹم آپس میں مل کر مالیکیول بنا سکتے ہیں۔
3.3.1 عناصر کے مالیکیول
کسی عنصر کے مالیکیول ایک ہی قسم کے ایٹموں سے مل کر بنتے ہیں۔ بہت سے عناصر، جیسے آرگون (Ar)، ہیلیم (He) وغیرہ کے مالیکیول صرف اس عنصر کے ایک ایٹم سے مل کر بنتے ہیں۔ لیکن زیادہ تر غیر دھاتوں کے ساتھ ایسا نہیں ہے۔ مثال کے طور پر، آکسیجن کا ایک مالیکیول آکسیجن کے دو ایٹموں پر مشتمل ہوتا ہے اور اس لیے اسے دو ایٹمی مالیکیول کہا جاتا ہے، $O_2$۔ اگر آکسیجن کے 3 ایٹم معمول کے 2 کی بجائے مل کر ایک مالیکیول بنائیں، تو ہمیں اوزون ملتا ہے، $O_3$۔ کسی مالیکیول کو بنانے والے ایٹموں کی تعداد کو اس کی ایٹمییت کہتے ہیں۔
دھاتیں اور کچھ دیگر عناصر، جیسے کاربن، کی سادہ ساخت نہیں ہوتی بلکہ بہت بڑی اور غیر معین تعداد میں ایٹموں سے مل کر بنتی ہیں جو آپس میں جڑے ہوتے ہیں۔
آئیے کچھ غیر دھاتوں کی ایٹمییت دیکھتے ہیں۔
جدول 3.3 : کچھ غیر دھاتوں کی ایٹمییت
| عنصر کی قسم | نام | ایٹمییت |
|---|---|---|
| غیر دھات | آرگون | یک ایٹمی |
| ہیلیم | یک ایٹمی | |
| آکسیجن | دو ایٹمی | |
| ہائیڈروجن | دو ایٹمی | |
| نائٹروجن | دو ایٹمی | |
| کلورین | دو ایٹمی | |
| فاسفورس | چار ایٹمی | |
| سلفر | کثیر ایٹمی |
3.3.2 مرکبات کے مالیکیول
مختلف عناصر کے ایٹم معین تناسب میں آپس میں مل کر مرکبات کے مالیکیول بناتے ہیں۔ کچھ مثالیں جدول 3.4 میں دی گئی ہیں۔
جدول 3.4 : کچھ مرکبات کے مالیکیول
| مرکب | ملنے والے عناصر | کمیت کے لحاظ سے تناسب |
|---|---|---|
| پانی $(H_2 O)$ | ہائیڈروجن، آکسیجن | $1: 8$ |
| امونیا $(NH_3)$ | نائٹروجن، ہائیڈروجن | $14: 3$ |
| کاربن ڈائی آکسائیڈ $(CO_2)$ | کاربن، آکسیجن | $3: 8$ |
سرگرمی 3.2
-
مالیکیولز میں موجود ایٹموں کے کمیت کے لحاظ سے تناسب کے لیے جدول 3.4 اور عناصر کی ایٹمی کمیتوں کے لیے جدول 3.2 کا حوالہ دیں۔ جدول 3.4 میں دیے گئے مرکبات کے مالیکیولز میں عناصر کے ایٹموں کی تعداد کے لحاظ سے تناسب معلوم کریں۔
-
پانی کے مالیکیول کے لیے ایٹموں کی تعداد کے لحاظ سے تناسب درج ذیل طریقے سے معلوم کیا جا سکتا ہے:
| عنصر | کمیت کے لحاظ سے تناسب | ایٹمی کمیت (u) | کمیت کا تناسب/ ایٹمی کمیت | سادہ ترین تناسب |
|---|---|---|---|---|
| H | 1 | 1 | $\frac{1}{1}=1$ | 2 |
| O | 8 | 16 | $\frac{8}{16}=\frac{1}{2}$ | 1 |
اس طرح، پانی کے لیے ایٹموں کی تعداد کے لحاظ سے تناسب ہے
$\mathrm{H}: \mathrm{O}=2: 1$
3.3.3 آئن کیا ہے؟
دھاتوں اور غیر دھاتوں سے بنے مرکبات میں باردار انواع ہوتی ہیں۔ باردار انواع کو آئن کہتے ہیں۔ آئن ایک واحد باردار ایٹم یا ایٹموں کے ایک گروپ پر مشتمل ہو سکتے ہیں جن پر خالص بار ہو۔ آئن منفی یا مثبت باردار ہو سکتا ہے۔ منفی باردار آئن کو ‘اینائن’ اور مثبت باردار آئن کو ‘کیٹائن’ کہتے ہیں۔ مثال کے طور پر، سوڈیم کلورائیڈ $(NaCl)$ لیں۔ اس کے اجزاء مثبت باردار سوڈیم آئن $(Na^{+})$ اور منفی باردار کلورائیڈ آئن $(Cl^{-})$ ہیں۔ بار اٹھانے والے ایٹموں کے گروپ کو کثیر ایٹمی آئن کہتے ہیں (جدول 3.6)۔ ہم آئنز کی تشکیل کے بارے میں مزید باب 4 میں پڑھیں گے۔
جدول 3.5: کچھ آئنک مرکبات
| آئنک مرکب | تشکیل دینے والے عناصر | کمیت کے لحاظ سے تناسب |
|---|---|---|
| کیلشیم آکسائیڈ | کیلشیم اور آکسیجن | 5: 2 |
| میگنیشیم سلفائیڈ | میگنیشیم اور سلفر | 3: 4 |
| سوڈیم کلورائیڈ | سوڈیم اور کلورین | 23: 35.5 |
3.4 کیمیائی فارمولے لکھنا
کسی مرکب کا کیمیائی فارمولا اس کی ترکیب کی علامتی نمائندگی ہے۔ مختلف مرکبات کے کیمیائی فارمولے آسانی سے لکھے جا سکتے ہیں۔ اس مشق کے لیے، ہمیں عناصر کی علامتوں اور ان کی ملانے کی صلاحیت سیکھنے کی ضرورت ہے۔
کسی عنصر کی ملانے کی طاقت (یا صلاحیت) کو اس کی ویلینسی کہتے ہیں۔ ویلینسی کا استعمال یہ معلوم کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے کہ کسی عنصر کے ایٹم دوسرے عنصر کے ایٹم(ایٹموں) کے ساتھ کیسے مل کر ایک کیمیائی مرکب بنائیں گے۔ کسی عنصر کے ایٹم کی ویلینسی کو اس ایٹم کے ہاتھ یا بازو سمجھا جا سکتا ہے۔
انسانوں کے دو بازو ہوتے ہیں اور ایک آکٹوپس کے آٹھ۔ اگر ایک آکٹوپس کو چند انسانوں کو اس طرح پکڑنا ہو کہ آکٹوپس کے تمام آٹھ بازو اور تمام انسانوں کے دونوں بازو جکڑے جائیں، تو آپ کے خیال میں آکٹوپس کتنے انسانوں کو پکڑ سکتا ہے؟ آکٹوپس کو $O$ سے اور انسانوں کو $H$ سے ظاہر کریں۔ کیا آپ اس جوڑے کے لیے ایک فارمولا لکھ سکتے ہیں؟ کیا آپ کو فارمولا کے طور پر $OH_4$ ملتا ہے؟ سبسکرپٹ 4 آکٹوپس کے ذریعے پکڑے گئے انسانوں کی تعداد ظاہر کرتا ہے۔
کچھ عام آئنز کی ویلینسیز جدول 3.6 میں دی گئی ہیں۔ ہم ویلینسی کے بارے میں مزید اگلے باب میں پڑھیں گے۔
جدول 3.6: کچھ آئنز کے نام اور علامتیں
| ویلینسی | آئن کا نام | علامت | غیر دھاتی عنصر | علامت | کثیر ایٹمی آئن | علامت |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. | سوڈیم پوٹاشیم سلور کاپر (I)* |
$Na^{+}$ $K^{+}$ $Ag^{+}$ $Cu^{+}$ |
ہائیڈروجن ہائیڈرائڈ کلورائیڈ برومائیڈ آیوڈائیڈ |
$H^{+}$ $H^{-}$ $Cl^{-}$ $Br^{-}$ $I^{-}$ |
امونیم ہائیڈرو آکسائیڈ نائٹریٹ ہائیڈروجن کاربونیٹ |
$NH_4^{+}$ $OH^{-}$ $NO_3^{-}$ $HCO_3^{-}$ |
| 2. | میگنیشیم کیلشیم زنک آئرن (II)* کاپر (II)* |
$Mg^{2+}$ $Ca^{2+}$ $Zn^{2+}$ $Fe^{2+}$ $Cu^{2+}$ |
آکسائیڈ سلفائیڈ |
$O^{2-}$ $S^{2-}$ |
کاربونیٹ سلفائٹ سلفیٹ |
$CO_3{ }^{2-}$ $SO_3{ }^{2-}$ $SO_4{ }^{2-}$ |
| 3. | ایلومینیم آئرن (III)* |
$Al^{3+}$ $Fe^{3+}$ |
نائٹرائیڈ | $N^{3-}$ | فاسفیٹ | $PO_4^{3-}$ |
کچھ عناصر ایک سے زیادہ ویلینسی ظاہر کرتے ہیں۔ ایک رومن عدد بریکٹ میں ان کی ویلینسی ظاہر کرتا ہے۔
کیمیائی فارمولا لکھتے وقت جن اصولوں پر آپ کو عمل کرنا ہوگا وہ درج ذیل ہیں:
-
آئن پر ویلینسیز یا بارز کا توازن ہونا چاہیے۔
-
جب کوئی مرکب