باب 3 میں، ہم نے سیکھا کہ ایٹم اور مالیکیول مادے کے بنیادی بلڈنگ بلاکس ہیں۔ مختلف قسم کے مادے کا وجود انہیں تشکیل دینے والے مختلف ایٹموں کی وجہ سے ہے۔ اب سوالات پیدا ہوتے ہیں: (i) ایک عنصر کا ایٹم دوسرے عنصر کے ایٹم سے مختلف کس چیز کی وجہ سے ہے؟ اور (ii) کیا ایٹم واقعی ناقابل تقسیم ہیں، جیسا کہ ڈالٹن نے تجویز کیا تھا، یا ایٹم کے اندر چھوٹے اجزاء موجود ہیں؟ ہم اس باب میں ان سوالات کے جوابات تلاش کریں گے۔ ہم زیر ایٹمی ذرات اور ان مختلف ماڈلز کے بارے میں سیکھیں گے جو یہ بتانے کے لیے تجویز کیے گئے ہیں کہ یہ ذرات ایٹم کے اندر کس طرح ترتیب دیے گئے ہیں۔

انیسویں صدی کے اختتام پر سائنسدانوں کے سامنے ایک بڑا چیلنج ایٹم کی ساخت کو ظاہر کرنے کے ساتھ ساتھ اس کی اہم خصوصیات کی وضاحت کرنا تھا۔ ایٹموں کی ساخت کی وضاحت تجربات کی ایک سیریز پر مبنی ہے۔

پہلے اشاروں میں سے ایک کہ ایٹم ناقابل تقسیم نہیں ہیں، جامد بجلی اور اس حالت کا مطالعہ کرنے سے آتا ہے جس کے تحت مختلف مادوں سے بجلی کی ترسیل ہوتی ہے۔

4.1 مادے میں باردار ذرات

مادے میں باردار ذرات کی نوعیت کو سمجھنے کے لیے، آئیے مندرجہ ذیل سرگرمیاں انجام دیں:

سرگرمی 4.1

A. خشک بالوں میں کنگھی کریں۔ کیا کنگھی اس کے بعد کاغذ کے چھوٹے ٹکڑوں کو اپنی طرف کھینچتی ہے؟

B. شیشے کی چھڑی کو ریشم کے کپڑے سے رگڑیں اور چھڑی کو پھولے ہوئے غبارے کے قریب لائیں۔ مشاہدہ کریں کہ کیا ہوتا ہے۔ کیا ہم ان سرگرمیوں سے یہ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں کہ دو اشیاء کو آپس میں رگڑنے پر وہ برقی طور پر چارج ہو جاتی ہیں؟ یہ چارج کہاں سے آتا ہے؟ اس سوال کا جواب یہ جان کر دیا جا سکتا ہے کہ ایٹم قابل تقسیم ہے اور اس میں باردار ذرات ہوتے ہیں۔

ایک ایٹم میں باردار ذرات کی موجودگی کو ظاہر کرنے میں بہت سے سائنسدانوں نے حصہ ڈالا۔

1900 تک یہ معلوم ہو چکا تھا کہ ایٹم ایک ناقابل تقسیم ذرہ تھا لیکن اس میں کم از کم ایک زیر ایٹمی ذرہ ہوتا تھا - جے جے تھامسن کے ذریعہ شناخت کردہ الیکٹران۔ یہاں تک کہ الیکٹران کی شناخت سے پہلے، ای گولڈسٹین نے 1886 میں گیس ڈسچارج میں نئی شعاعوں کی موجودگی دریافت کی اور انہیں کینال ریز کا نام دیا۔ یہ شعاعیں مثبت چارج والی شعاعیں تھیں جن کی وجہ سے بالآخر ایک اور زیر ایٹمی ذرے کی دریافت ہوئی۔ اس زیر ایٹمی ذرے کا چارج، الیکٹران کے چارج کے برابر لیکن مخالف علامت والا تھا۔ اس کا کمیت الیکٹران کے کمیت سے تقریباً 2000 گنا تھا۔ اسے پروٹون کا نام دیا گیا۔ عام طور پر، ایک الیکٹران کو ’ $e$ ’ اور ایک پروٹون کو ’ $p$ ’ کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے۔ پروٹون کے کمیت کو ایک یونٹ اور اس کے چارج کو پلس ون لیا جاتا ہے۔ الیکٹران کے کمیت کو نہ ہونے کے برابر سمجھا جاتا ہے اور اس کا چارج مائنس ون ہے۔

ایسا لگتا تھا کہ ایٹم پروٹون اور الیکٹران سے بنا ہے، جو باہمی طور پر اپنے چارجوں کو متوازن کرتے ہیں۔ یہ بھی ظاہر ہوا کہ پروٹون ایٹم کے اندرونی حصے میں تھے، کیونکہ الیکٹران کو آسانی سے ہٹایا جا سکتا تھا لیکن پروٹون کو نہیں۔ اب بڑا سوال یہ تھا: ایٹم کے یہ ذرات کس قسم کی ساخت بناتے ہیں؟ ہم اس سوال کا جواب نیچے تلاش کریں گے۔

4.2 ایٹم کی ساخت

ہم نے باب 3 میں ڈالٹن کے ایٹمی نظریہ کو سیکھا، جس نے تجویز کیا کہ ایٹم ناقابل تقسیم اور ناقابل تباہی ہے۔ لیکن ایٹم کے اندر دو بنیادی ذرات (الیکٹران اور پروٹون) کی دریافت نے ڈالٹن کے ایٹمی نظریہ کے اس پہلو کی ناکامی کا باعث بنا۔ اس کے بعد یہ ضروری سمجھا گیا کہ یہ جانا جائے کہ الیکٹران اور پروٹون ایٹم کے اندر کس طرح ترتیب دیے گئے ہیں۔ اس کی وضاحت کے لیے، بہت سے سائنسدانوں نے مختلف ایٹمی ماڈل تجویز کیے۔ جے جے تھامسن ایٹم کی ساخت کے لیے ایک ماڈل تجویز کرنے والے پہلے شخص تھے۔

4.2.1 ایٹم کا تھامسن ماڈل

تھامسن نے ایٹم کا ماڈل کرسمس پڈنگ کے ماڈل کے مشابہ تجویز کیا۔ مثبت چارج کے ایک کرے میں الیکٹران، ایک کروی کرسمس پڈنگ میں موجود کشمش (خشک میوہ جات) کی طرح تھے۔ ہم تربوز کا بھی تصور کر سکتے ہیں، ایٹم میں مثبت چارج تربوز کے سرخ کھانے کے حصے کی طرح پورے ایٹم میں پھیلا ہوا ہے، جبکہ الیکٹران مثبت چارج شدہ کرے میں جڑے ہوئے ہیں، جیسے تربوز میں بیج (شکل 4.1)۔

شکل 4.1: ایٹم کا تھامسن ماڈل

جے جے تھامسن (1856-1940)، ایک برطانوی طبیعیات دان، 18 دسمبر 1856 کو چیٹم ہل، مانچسٹر کے ایک مضافاتی علاقے میں پیدا ہوئے۔ انہیں الیکٹران کی دریافت پر ان کے کام کے لیے 1906 میں طبیعیات کا نوبل انعام دیا گیا۔ انہوں نے کیمبرج میں کیونڈش لیبارٹری کی 35 سال تک نگرانی کی اور ان کے سات تحقیقی معاونین نے بعد میں نوبل انعام جیتے۔

تھامسن نے تجویز پیش کی کہ:

(i) ایک ایٹم ایک مثبت چارج شدہ کرے پر مشتمل ہوتا ہے اور الیکٹران اس میں جڑے ہوتے ہیں۔

(ii) منفی اور مثبت چارج مقدار میں برابر ہوتے ہیں۔ لہذا، ایٹم مجموعی طور پر برقی طور پر غیر جانبدار ہے۔

اگرچہ تھامسن کے ماڈل نے یہ وضاحت کی کہ ایٹم برقی طور پر غیر جانبدار ہیں، لیکن دوسرے سائنسدانوں کے کیے گئے تجربات کے نتائج کو اس ماڈل کے ذریعے نہیں سمجھایا جا سکا، جیسا کہ ہم نیچے دیکھیں گے۔

4.2.2 ایٹم کا ردرفورڈ ماڈل

ارنسٹ ردرفورڈ یہ جاننے میں دلچسپی رکھتے تھے کہ الیکٹران ایٹم کے اندر کس طرح ترتیب دیے گئے ہیں۔ ردرفورڈ نے اس کے لیے ایک تجربہ ڈیزائن کیا۔ اس تجربے میں، تیز رفتار الفا $(\alpha)$-ذرات کو پتلی سونے کی پتری پر گرایا گیا۔

• انہوں نے سونے کی پتری کا انتخاب کیا کیونکہ وہ جتنا ممکن ہو پتلا تہ چاہتے تھے۔ یہ سونے کی پتری تقریباً 1000 ایٹموں جتنی موٹی تھی۔
• $\alpha$-ذرات دوہرے چارج والے ہیلیم آئن ہیں۔ چونکہ ان کا کمیت $4 u$ ہے، تیز رفتار $\alpha$-ذرات میں کافی مقدار میں توانائی ہوتی ہے۔
• توقع کی گئی تھی کہ $\alpha$-ذرات سونے کے ایٹموں میں موجود زیر ایٹمی ذرات سے منحرف ہو جائیں گے۔ چونکہ $\alpha$-ذرات پروٹون سے کہیں زیادہ بھاری تھے، اس لیے انہیں بڑے انحرافات دیکھنے کی توقع نہیں تھی۔

شکل 4.2: سونے کی پتری کے ذریعے $\alpha$-ذرات کی پراکندگی

لیکن، $\alpha$-ذرہ پراکندگی کے تجربے نے بالکل غیر متوقع نتائج دیے (شکل 4.2)۔ مندرجہ ذیل مشاہدات کیے گئے:

(i) زیادہ تر تیز رفتار $\alpha$-ذرات سیدھے سونے کی پتری سے گزر گئے۔

(ii) کچھ $\alpha$-ذرات پتری کے ذریعے چھوٹے زاویوں سے منحرف ہو گئے۔

(iii) حیرت انگیز طور پر ہر 12000 ذرات میں سے ایک واپس پلٹتا ہوا نظر آیا۔

ردرفورڈ کے الفاظ میں، “یہ نتیجہ تقریباً اتنا ہی ناقابل یقین تھا جیسے آپ ٹشو پیپر کے ایک ٹکڑے پر 15 انچ کا گولہ فائر کریں اور وہ واپس آ کر آپ کو لگ جائے”۔

ای ردرفورڈ (1871-1937) 30 اگست 1871 کو اسپرنگ گروو میں پیدا ہوئے۔ انہیں ‘جوہری طبیعیات کا باپ’ کہا جاتا تھا۔ وہ تابکاری اور سونے کی پتری کے تجربے کے ساتھ ایٹم کے مرکزے کی دریافت پر اپنے کام کے لیے مشہور ہیں۔ انہیں 1908 میں کیمسٹری کا نوبل انعام ملا۔

آئیے اس تجربے کے مضمرات کو سمجھنے کے لیے کھلے میدان میں ایک سرگرمی کے بارے میں سوچتے ہیں۔ ایک بچے کو آنکھیں بند کر کے ایک دیوار کے سامنے کھڑا ہونے دیں۔ اسے دور سے دیوار پر پتھر پھینکنے دیں۔ ہر پتھر کے دیوار سے ٹکرانے پر وہ ایک آواز سنے گا۔ اگر وہ یہ عمل دس بار دہرائے گا، تو وہ آواز دس بار سنے گا۔ لیکن اگر آنکھوں پر پٹی بندھا ایک بچہ خاردار تاروں کی باڑ پر پتھر پھینکے، تو زیادہ تر پتھر باڑ سے نہیں ٹکرائیں گے اور کوئی آواز نہیں سنی جائے گی۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ باڑ میں بہت سے خلا ہیں جو پتھر کو ان میں سے گزرنے دیتے ہیں۔

اسی طرح کے استدلال پر عمل کرتے ہوئے، ردرفورڈ نے $\alpha$-ذرہ پراکندگی کے تجربے سے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ-

(i) ایٹم کے اندر زیادہ تر جگہ خالی ہے کیونکہ زیادہ تر $\alpha$-ذرات بغیر کسی انحراف کے سونے کی پتری سے گزر گئے۔

(ii) بہت کم ذرات اپنے راستے سے منحرف ہوئے، جو یہ ظاہر کرتا ہے کہ ایٹم کا مثبت چارج بہت کم جگہ پر قبضہ کرتا ہے۔

(iii) $\alpha$-ذرات کا ایک بہت ہی چھوٹا حصہ $180^{\circ}$ سے منحرف ہوا، جو یہ ظاہر کرتا ہے کہ سونے کے ایٹم کا تمام مثبت چارج اور کمیت ایٹم کے اندر ایک بہت ہی چھوٹے حجم میں مرتکز تھا۔

ڈیٹا سے انہوں نے یہ بھی حساب لگایا کہ مرکزے کا رداس ایٹم کے رداس سے تقریباً $10^{5}$ گنا کم ہے۔

اپنے تجربے کی بنیاد پر، ردرفورڈ نے ایٹم کا جوہری ماڈل پیش کیا، جس کی درج ذیل خصوصیات تھیں:

(i) ایٹم میں ایک مثبت چارج شدہ مرکز ہوتا ہے جسے مرکزہ کہتے ہیں۔ ایٹم کا تقریباً تمام کمیت مرکزے میں ہوتا ہے۔

(ii) الیکٹران مرکزے کے گرد دائرہ نما راستوں میں گردش کرتے ہیں۔

(iii) مرکزے کا سائز ایٹم کے سائز کے مقابلے میں بہت چھوٹا ہوتا ہے۔

ایٹم کے ردرفورڈ ماڈل کے نقائص

الیکٹران کی ایک دائرہ نما مدار میں گردش مستحکم ہونے کی توقع نہیں ہے۔ دائرہ نما مدار میں کوئی بھی ذرہ اسراع (ایکسلریشن) سے گزرے گا۔ اسراع کے دوران، باردار ذرات توانائی خارج کریں گے۔ اس طرح، گردش کرنے والا الیکٹران توانائی کھو دے گا اور آخر کار مرکزے میں گر جائے گا۔ اگر ایسا ہوتا، تو ایٹم انتہائی غیر مستحکم ہونا چاہیے اور اس طرح مادہ اس شکل میں موجود نہیں ہوتا جسے ہم جانتے ہیں۔ ہم جانتے ہیں کہ ایٹم کافی مستحکم ہیں۔

4.2.3 ایٹم کا بوہر ماڈل

ایٹم کے ردرفورڈ ماڈل کے خلاف اٹھائے گئے اعتراضات پر قابو پانے کے لیے، نیلز بوہر نے ایٹم کے ماڈل کے بارے میں درج ذیل مفروضے پیش کیے:

(i) ایٹم کے اندر صرف کچھ خاص مدار جنہیں الیکٹران کے مجرد مدار کہا جاتا ہے، کی اجازت ہوتی ہے۔

(ii) مجرد مداروں میں گردش کرتے ہوئے الیکٹران توانائی خارج نہیں کرتے۔

نیلز بوہر (1885-1962) 7 اکتوبر 1885 کو کوپن ہیگن میں پیدا ہوئے۔ انہیں 1916 میں کوپن ہیگن یونیورسٹی میں طبیعیات کے پروفیسر مقرر کیا گیا۔ انہیں ایٹم کی ساخت پر ان کے کام کے لیے 1922 میں نوبل انعام ملا۔ پروفیسر بوہر کی متعدد تحریروں میں سے، تین کتابوں کی شکل میں شائع ہوئی ہیں: (i) سپیکٹرا کا نظریہ اور ایٹمی آئین، (ii) ایٹمی نظریہ اور، (iii) فطرت کی وضاحت۔

ان مداروں یا خولوں کو توانائی کی سطحیں کہا جاتا ہے۔ ایٹم میں توانائی کی سطحیں شکل 4.3 میں دکھائی گئی ہیں۔

شکل 4.3: ایٹم میں چند توانائی کی سطحیں

ان مداروں یا خولوں کو حروف K,L,M,N,… یا نمبروں، $n=1,2,3,4, \ldots$ کے ذریعے ظاہر کیا جاتا ہے۔

4.2.4 نیوٹران

1932 میں، جے چیڈوک نے ایک اور زیر ایٹمی ذرہ دریافت کیا جس کا کوئی چارج نہیں تھا اور کمیت تقریباً پروٹون کے برابر تھی۔ اسے بالآخر نیوٹران کا نام دیا گیا۔ نیوٹران ہائیڈروجن کے علاوہ تمام ایٹموں کے مرکزے میں موجود ہوتے ہیں۔ عام طور پر، ایک نیوٹران کو ’ $n$ ’ کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے۔ لہذا، ایک ایٹم کا کمیت مرکزے میں موجود پروٹون اور نیوٹران کے کمیت کے مجموعے سے دیا جاتا ہے۔

4.3 مختلف مداروں (خولوں) میں الیکٹران کیسے تقسیم ہوتے ہیں؟

ایٹم کے مختلف مداروں میں الیکٹران کی تقسیم بوہر اور بیوری نے تجویز کی تھی۔ توانائی کی مختلف سطحوں یا خولوں میں الیکٹران کی تعداد لکھنے کے لیے درج ذیل قواعد پر عمل کیا جاتا ہے:

(i) کسی خول میں موجود الیکٹران کی زیادہ سے زیادہ تعداد فارمولہ $2 n^{2}$ کے ذریعے دی جاتی ہے، جہاں ’ $n$ ’ مدار نمبر یا توانائی کی سطح کا انڈیکس ہے، $1,2,3, \ldots$۔ لہذا مختلف خولوں میں الیکٹران کی زیادہ سے زیادہ تعداد درج ذیل ہے:

پہلا مدار یا K-شیل $=2 \times 1^{2}=2$ ہوگا، دوسرا مدار یا L-شیل $=2 \times 2^{2}=8$ ہوگا، تیسرا مدار یا M-شیل $=2 \times 3^{2}=18$ ہوگا، چوتھا مدار یا $N$-شیل $=2 \times 4^{2}$ $=32$ ہوگا، اور اسی طرح۔

(ii) بیرونی ترین مدار میں زیادہ سے زیادہ 8 الیکٹران سما سکتے ہیں۔

(iii) کسی دیے گئے خول میں الیکٹران اس وقت تک نہیں رکھے جاتے جب تک کہ اندرونی خول پُر نہ ہو جائیں۔ یعنی، خول ایک مرحلہ وار طریقے سے بھرے جاتے ہیں۔

پہلے اٹھارہ عناصر کی ایٹمی ساخت شماتی طور پر شکل 4.4 میں دکھائی گئی ہے۔ پہلے اٹھارہ عناصر کے ایٹموں کی ترکیب جدول 4.1 میں دی گئی ہے۔

سرگرمی 4.2

• پہلے اٹھارہ عناصر کی برقی ترتیب ظاہر کرنے والا ایک جامد ایٹمی ماڈل بنائیں۔

• پہلے اٹھارہ عناصر کے ایٹموں کی ترکیب جدول 4.1 میں دی گئی ہے۔

4.4 ظرفیت

ہم نے سیکھا ہے کہ ایٹم میں الیکٹران مختلف خولوں/مداروں میں کس طرح ترتیب دیے گئے ہیں۔ ایٹم کے بیرونی ترین خول میں موجود الیکٹران کو ظرفیتی الیکٹران کہا جاتا ہے۔

شکل 4.4: پہلے اٹھارہ عناصر کی شماتی ایٹمی ساخت

بوہر-بیوری اسکیم سے، ہم یہ بھی جانتے ہیں کہ ایٹم کا بیرونی ترین خول زیادہ سے زیادہ 8 الیکٹران سما سکتا ہے۔ یہ مشاہدہ کیا گیا کہ جن عناصر کے ایٹموں کے بیرونی ترین خول میں 8 الیکٹران سے مکمل طور پر بھرے ہوتے ہیں وہ کم کیمیائی سرگرمی دکھاتے ہیں۔ دوسرے لفظوں میں، ان کی ملانے کی صلاحیت یا ظرفیت صفر ہوتی ہے۔ ان غیر فعال عناصر میں سے،

ہیلیم ایٹم کے بیرونی ترین خول میں دو الیکٹران ہوتے ہیں اور دیگر تمام عناصر کے ایٹموں کے بیرونی ترین خول میں آٹھ الیکٹران ہوتے ہیں۔

عناصر کے ایٹموں کی ملانے کی صلاحیت، یعنی ان کا ایک دوسرے سے رد عمل ظاہر کرنے اور اسی یا مختلف عناصر کے ایٹموں کے ساتھ مالیکیول بنانے کا رجحان، اس طرح سمجھایا گیا کہ یہ مکمل طور پر بھرے ہوئے بیرونی ترین خول کو حاصل کرنے کی کوشش ہے۔ ایک بیرونی ترین خول، جس میں آٹھ الیکٹران ہوتے تھے، کہا جاتا تھا کہ اس میں ایک آکٹیٹ ہوتا ہے۔ ایٹم اس طرح رد عمل ظاہر کرتے، تاکہ بیرونی ترین خول میں ایک آکٹیٹ حاصل کیا جا سکے۔ یہ الیکٹران کو بانٹنے، حاصل کرنے یا کھونے سے کیا جاتا تھا۔ بیرونی ترین خول میں الیکٹران کا آکٹیٹ بنانے کے لیے حاصل، کھوئے یا بانٹے گئے الیکٹران کی تعداد ہمیں براہ راست عنصر کی ملانے کی صلاحیت دیتی ہے، یعنی گزشتہ باب میں زیر بحث ظرفیت۔ مثال کے طور پر، ہائیڈروجن/ لیتھیم/ سوڈیم کے ایٹموں میں ان کے بیرونی ترین خول میں ایک ایک الیکٹران ہوتا ہے، لہذا ان میں سے ہر ایک ایک الیکٹران کھو سکتا ہے۔ لہذا، کہا جاتا ہے کہ ان کی ظرفیت ایک ہے۔ کیا آپ بتا سکتے ہیں، میگنیشیم اور ایلومینیم کی ظرفیت کیا ہے؟ یہ بالترتیب دو اور تین ہے، کیونکہ میگنیشیم کے بیرونی ترین خول میں دو الیکٹران ہوتے ہیں اور ایلومینیم کے بیرونی ترین خول میں تین الیکٹران ہوتے ہیں۔

اگر کسی ایٹم کے بیرونی ترین خول میں الیکٹران کی تعداد اس کی مکمل گنجائش کے قریب ہو، تو ظرفیت کا تعین ایک مختلف طریقے سے کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، فلورین ایٹم کے بیرونی ترین خول میں 7 الیکٹران ہوتے ہیں، اور اس کی ظرفیت 7 ہو سکتی ہے۔ لیکن فلورین کے لیے سات الیکٹران کھونے کے بجائے ایک الیکٹران حاصل کرنا آسان ہے۔ لہذا، اس کی ظرفیت کا تعین آکٹیٹ سے سات الیکٹران کو منفی کر کے کیا جاتا ہے اور یہ آپ کو فلورین کے لیے ایک کی ظرفیت دیتا ہے۔ آکسیجن کے لیے ظرفیت کا اسی طرح حساب لگایا جا سکتا ہے۔ اس حساب سے آپ کو آکسیجن کی ظرفیت کیا ملتی ہے؟

لہذا، ہر عنصر کے ایٹم کی ایک مخصوص ملانے کی صلاحیت ہوتی ہے، جسے اس کی ظرفیت کہتے ہیں۔ پہلے اٹھارہ عناصر کی ظرفیت جدول 4.1 کے آخری کالم میں دی گئی ہے۔

4.5 ایٹمی نمبر اور کمیت عدد

4.5.1 ایٹمی نمبر

ہم جانتے ہیں کہ پروٹون ایٹم کے مرکزے میں موجود ہوتے ہیں۔ یہ ایٹم کے پروٹون کی تعداد ہوتی ہے، جو اس کا ایٹمی نمبر طے کرتی ہے۔ اسے ’ $Z$ ’ سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ کسی عنصر کے تمام ایٹموں کا ایٹمی نمبر ایک جیسا ہوتا ہے، $Z$۔ درحقیقت، عناصر کی تعریف ان کے پاس موجود پروٹون کی تعداد سے ہوتی ہے۔ ہائیڈروجن کے لیے، $Z=1$، کیونکہ ہائیڈروجن ایٹم میں، مرکزے میں صرف ایک پروٹون موجود ہوتا ہے۔ اسی طرح، کاربن کے لیے، $Z=6$۔ لہذا، ایٹمی نمبر کو ایٹم کے مرکزے میں موجود پروٹون کی کل تعداد کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے۔

4.5.2 کمیت عدد

ایٹم کے زیر ایٹمی ذرات کی خصوصیات کا مطالعہ کرنے کے بعد، ہم یہ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں کہ ایٹم کا کمیت عملی طور پر صرف پروٹون اور نیوٹران پر مشتمل ہوتا ہے۔ یہ ایٹم کے مرکزے میں موجود ہوتے ہیں۔ لہذا پروٹون اور نیوٹران کو نیوکلیون بھی کہا جاتا ہے۔ لہذا، ایٹم کا کمیت اس کے مرکزے میں ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، کاربن کا کمیت $12 u$ ہے کیونکہ اس میں 6 پروٹون اور 6 نیوٹران ہیں، $6 u+6 u=12 u$۔ اسی طرح، ایلومینیم کا کمیت $27 u$ ہے (13 پروٹون +14 نیوٹران)۔ کمیت عدد کو ایٹم کے مرکزے میں موجود پروٹون اور نیوٹران کی کل تعداد کے مجموعے کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے۔ اسے ’ $A$ ’ سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ کسی ایٹم کے لیے نوٹیشن میں، ایٹمی نمبر، کمیت عدد اور عنصر کی علامت اس طرح لکھی جاتی ہے:

مثال کے طور پر، نائٹروجن کو اس طرح لکھا جاتا ہے

${ } _{7}^{14} \mathrm{~N}$

4.6 آئسوٹوپ

فطرت میں، کچھ عناصر کے ایٹموں کی ایک تعداد کی شناخت کی گئی ہے، جن کا ایٹمی نمبر ایک جیسا لیکن کمیت عدد مختلف ہیں۔ مثال کے طور پر، ہائیڈروجن ایٹم کا معاملہ لیں، اس کے تین ایٹمی انواع ہیں، یعنی پروٹیم $( _1^{1} H)$، ڈیوٹیریم $( _1^{2} H.$ یا $.D)$ اور ٹریٹیم $( _1^{3} H.$ یا $.T)$۔ ہر ایک کا ایٹمی نمبر 1 ہے، لیکن کمیت عدد بالترتیب 1,2 اور 3 ہے۔ دیگر ایسی مثالیں ہیں (i) کاربن، $ _6^{12} C$ اور $ _6^{14} C$، (ii) کلورین، $ _17^{35} Cl$ اور $ _17^{37} Cl$، وغیرہ۔

ان مثالوں کی بنیاد پر، آئسوٹوپ کو ایک ہی عنصر کے ایٹم کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے، جن کا ایٹمی نمبر ایک جیسا لیکن کمیت عدد مختلف ہوں۔ لہذا، ہم کہہ سکتے ہیں کہ ہائیڈروجن ایٹم کے تین آئسوٹوپ ہیں، یعنی پروٹیم، ڈیوٹیریم اور ٹریٹیم۔

بہت سے عناصر آئسوٹوپ کے مرکب پر مشتمل ہوتے ہیں۔ کسی عنصر کا ہر آئسوٹوپ ایک خالص مادہ ہوتا ہے۔ آئسوٹوپ کی کیمیائی خصوصیات ایک جیسی ہوتی ہیں لیکن ان کی طبیعی خصوصیات مختلف ہوتی ہیں۔

کلورین فطرت میں دو آئسوٹوپک شکلوں میں پایا جاتا ہے