Atomic Number, Mass Number, Isotopes and Isobars Questions in Gujarati

(B) પરમાણુમાં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા પરમાણ્વીય દળમાંથી પ્રોટોનની સંખ્યા બાદ કરીને મેળવવામાં આવે છે.
ન્યુટ્રોનની સંખ્યા $=$ પરમાણ્વીય દળ $-$ પ્રોટોનની સંખ્યા
અહીં આપેલ છે કે પરમાણ્વીય દળ $4 \, u$ છે અને પ્રોટોનની સંખ્યા $2$ છે.
તેથી,ન્યુટ્રોનની સંખ્યા $= 4 - 2 = 2$ થાય.

(A) $(i)$ તત્વનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક તેના પરમાણુના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોનની કુલ સંખ્યા તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે. પ્રોટોનની સંખ્યા $8$ હોવાથી,પરમાણ્વીય ક્રમાંક $8$ છે.
$(ii)$ પરમાણુ પરનો વીજભાર પ્રોટોન (ધન વીજભાર) અને ઇલેક્ટ્રોન (ઋણ વીજભાર) ની સંખ્યા વચ્ચેના તફાવત દ્વારા નક્કી થાય છે. પ્રોટોનની સંખ્યા $(8)$ અને ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(8)$ સમાન હોવાથી,કુલ વીજભાર $8 - 8 = 0$ થાય છે. આમ,પરમાણુ વિદ્યુતની દ્રષ્ટિએ તટસ્થ છે.

(A) પરમાણુનો દળ ક્રમાંક એટલે તેના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની સંખ્યાનો સરવાળો.
ઓક્સિજન $(O)$ માટે:
પરમાણુ ક્રમાંક $= 8$ (પ્રોટોન $= 8$)
ન્યુટ્રોનની સંખ્યા $= 8$
દળ ક્રમાંક $= 8 + 8 = 16$
સલ્ફર $(S)$ માટે:
પરમાણુ ક્રમાંક $= 16$ (પ્રોટોન $= 16$)
ન્યુટ્રોનની સંખ્યા $= 16$
દળ ક્રમાંક $= 16 + 16 = 32$
તેથી,દળ ક્રમાંક અનુક્રમે $16$ અને $32$ છે.

(N/A) હાઇડ્રોજનના સમસ્થાનિકો પ્રોટિયમ $(H)$,ડ્યુટેરિયમ $(D)$ અને ટ્રિટિયમ $(T)$ છે. તત્વના તમામ સમસ્થાનિકોમાં પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન હોય છે,પરંતુ ન્યુટ્રોનની સંખ્યામાં તફાવત હોય છે. દરેક માટેના ઉપ-પરમાણ્વીય કણો નીચે મુજબ છે:

સંજ્ઞા	પ્રોટોન,ન્યુટ્રોન,ઇલેક્ટ્રોન
$H$ (પ્રોટિયમ)	$1$ પ્રોટોન,$0$ ન્યુટ્રોન,$1$ ઇલેક્ટ્રોન
$D$ (ડ્યુટેરિયમ)	$1$ પ્રોટોન,$1$ ન્યુટ્રોન,$1$ ઇલેક્ટ્રોન
$T$ (ટ્રિટિયમ)	$1$ પ્રોટોન,$2$ ન્યુટ્રોન,$1$ ઇલેક્ટ્રોન

(N/A) સમસ્થાનિકો એ એક જ તત્વના પરમાણુઓ છે જેનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક સમાન હોય છે પરંતુ દળ ક્રમાંક અલગ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે,કાર્બનના સમસ્થાનિકો: ${}^{12}C_{6}$ અને ${}^{14}C_{6}$. બંનેનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક $6$ છે,તેથી તેમની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $(2, 4)$ છે.
સમભારીકો એ અલગ-અલગ તત્વોના પરમાણુઓ છે જેનો દળ ક્રમાંક સમાન હોય છે પરંતુ પરમાણ્વીય ક્રમાંક અલગ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે,${}^{22}Ne_{10}$ અને ${}^{22}Na_{11}$.
${}^{22}Ne_{10}$ $(Z=10)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના: $(2, 8)$.
${}^{22}Na_{11}$ $(Z=11)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના: $(2, 8, 1)$.

(A) $(i)$ પરમાણ્વીય ક્રમાંક: કોઈ તત્વના પરમાણુના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોનની કુલ સંખ્યાને તે તત્વનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક કહે છે. તેને $Z$ વડે દર્શાવવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે,નાઈટ્રોજનના પરમાણુમાં $7$ પ્રોટોન હોય છે,તેથી તેનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક $7$ છે.
$(ii)$ દળ ક્રમાંક: કોઈ તત્વના પરમાણુના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની કુલ સંખ્યાના સરવાળાને તે તત્વનો દળ ક્રમાંક કહે છે. તેને $A$ વડે દર્શાવવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે,બોરોનના પરમાણુમાં $5$ પ્રોટોન અને $6$ ન્યુટ્રોન હોય છે,તેથી તેનો દળ ક્રમાંક $5 + 6 = 11$ થાય છે.
સમસ્થાનિકોના ઉપયોગો:
$1$. યુરેનિયમના એક સમસ્થાનિકનો ઉપયોગ પરમાણુ રિએક્ટરમાં બળતણ તરીકે થાય છે.
$2$. આયોડિનના એક સમસ્થાનિકનો ઉપયોગ ગોઈટરના રોગની સારવારમાં થાય છે.

(N/A) $(i)$ સમસ્થાનિકો (Isotopes): આ એક જ તત્વના એવા પરમાણુઓ છે જેનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક સમાન હોય છે,પરંતુ દળ ક્રમાંક અલગ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે,ક્લોરિનના બે સમસ્થાનિકો છે જેનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક $17$ છે પરંતુ દળ ક્રમાંક $35$ અને $37$ છે,જે $_{17}^{35}Cl$ અને $_{17}^{37}Cl$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
$(ii)$ સમભારીકો (Isobars): આ અલગ-અલગ તત્વોના એવા પરમાણુઓ છે જેનો દળ ક્રમાંક સમાન હોય છે,પરંતુ પરમાણ્વીય ક્રમાંક અલગ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે,નિયોન $(Ne)$ નો પરમાણ્વીય ક્રમાંક $10$ છે અને સોડિયમ $(Na)$ નો પરમાણ્વીય ક્રમાંક $11$ છે,પરંતુ બંનેનો દળ ક્રમાંક $22$ છે,જે $_{10}^{22}Ne$ અને $_{11}^{22}Na$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
સમસ્થાનિકોના બે ઉપયોગો:
$\to$ યુરેનિયમનો એક સમસ્થાનિક પરમાણુ રિએક્ટરમાં બળતણ તરીકે વપરાય છે.
$\to$ કોબાલ્ટનો એક સમસ્થાનિક કેન્સરની સારવારમાં વપરાય છે.

(C) ધારો કે સમસ્થાનિક $_8^{18}X$ ની ટકાવારી $y \%$ છે. તેથી,સમસ્થાનિક $_8^{16}X$ ની ટકાવારી $(100 - y) \%$ થશે.
સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ નીચે મુજબ ગણી શકાય:
$\text{સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ} = \frac{(16 \times (100 - y)) + (18 \times y)}{100} = 16.2$
બંને બાજુ $100$ વડે ગુણતા:
$1600 - 16y + 18y = 1620$
સમીકરણનું સાદું રૂપ આપતા:
$2y = 1620 - 1600$
$2y = 20$
$y = 10$
આમ,સમસ્થાનિક $_8^{18}X$ ની ટકાવારી $10 \%$ છે અને સમસ્થાનિક $_8^{16}X$ ની ટકાવારી $(100 - 10) \% = 90 \%$ છે.

(D) $X$ નો દળ ક્રમાંક $=$ પ્રોટોનની સંખ્યા $+$ ન્યુટ્રોનની સંખ્યા $= 6 + 6 = 12$.
$Y$ નો દળ ક્રમાંક $=$ પ્રોટોનની સંખ્યા $+$ ન્યુટ્રોનની સંખ્યા $= 6 + 8 = 14$.
આ બે પરમાણ્વીય જાતિઓ $X$ અને $Y$ સમાન પરમાણ્વીય ક્રમાંક (પ્રોટોનની સંખ્યા $= 6$) ધરાવે છે,પરંતુ તેમના દળ ક્રમાંક અલગ-અલગ ($12$ અને $14$) છે. તેથી,તેઓ સમસ્થાનિકો (isotopes) છે.

(D) સમસ્થાનિકો એટલે એક જ તત્વના એવા પરમાણુઓ કે જેમના પરમાણ્વીય ક્રમાંક સમાન હોય પરંતુ પરમાણ્વીય દળ અલગ હોય છે. પરમાણ્વીય ક્રમાંક સમાન હોવાથી (પ્રોટોનની સંખ્યા સમાન),પ્રોટોનની સંખ્યા સમાન રહે છે. જોકે,પરમાણ્વીય દળ એ પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનનો સરવાળો હોવાથી,દળમાં તફાવતનો અર્થ એ છે કે ન્યુક્લિયસમાં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા અલગ છે. તેથી,તત્વના સમસ્થાનિકોમાં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા અલગ હોય છે.

(C) કોઈપણ તત્વનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક $(Z)$ એ તેમાં રહેલા પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલો હોય છે, જે તટસ્થ પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા જેટલો જ હોય છે. અહીં, ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $15$ છે, તેથી $Z = 15$ થશે.
પરમાણ્વીય દળ $(A)$ એ પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની સંખ્યાનો સરવાળો છે. $A = Z + \text{ન્યુટ્રોનની સંખ્યા} = 15 + 16 = 31$.
તત્વનું પ્રમાણિત નિરૂપણ $_{Z}^{A}X$ તરીકે લખવામાં આવે છે, જ્યાં $Z$ એ પરમાણ્વીય ક્રમાંક (નીચે) અને $A$ એ પરમાણ્વીય દળ (ઉપર) છે.
તેથી, સાચું નિરૂપણ $_{15}^{31}X$ છે.

(B) તટસ્થ પરમાણુ માટે,પરમાણુ ક્રમાંકને ન્યુક્લિયસમાં રહેલા પ્રોટોનની સંખ્યા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે,જે ન્યુક્લિયસની આસપાસ ફરતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા જેટલી જ હોય છે. તેથી,વિધાન $(iv)$ સાચું છે.
તત્વના પરમાણુ દળ આંકને પરમાણુના ન્યુક્લિયસમાં રહેલા પ્રોટોનની સંખ્યા અને ન્યુટ્રોનની સંખ્યાના સરવાળા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. તેથી,વિધાન $(ii)$ સાચું છે.
વિધાન $(i)$ ખોટું છે કારણ કે પરમાણુ ક્રમાંક એ પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનનો સરવાળો નથી.
વિધાન $(iii)$ ખોટું છે કારણ કે પરમાણુ દળ એ પ્રોટોન કે ન્યુટ્રોનની સંખ્યા જેટલું હોતું નથી.
તેથી,વિધાન $(ii)$ અને $(iv)$ સાચા છે.

(A) દળ ક્રમાંક $(A)$ એ પ્રોટોન $(p)$ અને ન્યુટ્રોન $(n)$ નો સરવાળો છે. આપેલ છે કે $A = 27$ અને $n = 14$.
તેથી,પ્રોટોનની સંખ્યા (પરમાણુ ક્રમાંક) $p = A - n = 27 - 14 = 13$ થાય.
તટસ્થ પરમાણુમાં,ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલી જ હોય છે,તેથી તટસ્થ પરમાણુમાં $13$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
આયન પર $3$ ધન વીજભાર છે,જેનો અર્થ છે કે તેણે $3$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવ્યા છે.
આમ,આયનમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $= 13 - 3 = 10$ થાય.

(C) સમસ્થાનિકો એ એક જ તત્વના એવા પરમાણુઓ છે જે સમાન પરમાણુ ક્રમાંક (પ્રોટોન અને ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા) ધરાવે છે પરંતુ તેમના દળ ક્રમાંક અલગ-અલગ હોય છે.
દળ ક્રમાંકમાં આ તફાવત તેમના ન્યુક્લિયસમાં રહેલા ન્યુટ્રોનની અલગ સંખ્યાને કારણે ઉદ્ભવે છે.
કારણ કે નમૂનામાં ઓક્સિજન પરમાણુઓ વિવિધ સમસ્થાનિકો (જેમ કે $^{16}O$,$^{17}O$,અથવા $^{18}O$) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે,તેથી તેમની પાસે ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન હશે પરંતુ ન્યુટ્રોનની સંખ્યા અલગ હશે.

(N/A) હા,આ શક્ય છે. હાઇડ્રોજન $(H)$ તત્વના પરમાણુમાં એક પ્રોટોન અને એક ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,પરંતુ તેમાં કોઈ ન્યુટ્રોન હોતા નથી. તેને $_1^1H$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.

(A) પરમાણુઓ વિભાજ્ય છે તે હકીકત નીચેના અવલોકનો દ્વારા સમર્થિત છે:
$1$. અપરમાણ્વીય કણોની શોધ: જે. જે. થોમસન દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનની અને ઇ. ગોલ્ડસ્ટીન દ્વારા પ્રોટોનની શોધે સાબિત કર્યું કે પરમાણુઓ તેનાથી પણ નાના કણોના બનેલા છે.
$2$. સમસ્થાનિકો અને સંભારિકોનું અસ્તિત્વ: એક જ તત્વના વિવિધ સ્વરૂપો (સમસ્થાનિકો) અને સમાન દળ ક્રમાંક ધરાવતા વિવિધ તત્વો (સંભારિકો) નું અસ્તિત્વ સૂચવે છે કે પરમાણુની આંતરિક રચના જટિલ અને વિભાજ્ય છે.

(B) $^{35}Cl$ અને $^{37}Cl$ એ ક્લોરિનના સમસ્થાનિકો (isotopes) છે.
સમસ્થાનિકો એ એક જ તત્વના એવા પરમાણુઓ છે જેનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક સમાન હોય છે પરંતુ પરમાણ્વીય દળ અલગ હોય છે.
તેમનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક $(Z = 17)$ સમાન હોવાથી,તેઓ સમાન સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રોન ($17$ ઇલેક્ટ્રોન) ધરાવે છે અને તેમની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $(2, 8, 7)$ પણ સમાન હોય છે.
સંયોજકતા એ બાહ્યતમ કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા દ્વારા નક્કી થાય છે.
બંને સમસ્થાનિકોમાં બાહ્યતમ કક્ષામાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન હોવાથી,તેમની સંયોજકતા સમાન હોય છે.

(N/A) વિદ્યાર્થીનું વિધાન ખોટું છે.
$1$. તટસ્થ પરમાણુમાં,પ્રોટોનની સંખ્યા હંમેશા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા જેટલી જ હોય છે.
$2$. પ્રોટોનની સંખ્યા ન્યુટ્રોનની સંખ્યા કરતા વધારે હોવી જરૂરી નથી. ઘણા સ્થિર આઇસોટોપ્સમાં,ન્યુટ્રોનની સંખ્યા પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલી અથવા તેના કરતા વધારે હોય છે.
$3$. તેથી,સૂચિત સંબંધ (પ્રોટોન > ન્યુટ્રોન > ઇલેક્ટ્રોન) વૈજ્ઞાનિક રીતે અમાન્ય છે.

(A) કોઈપણ તત્વનો દળ ક્રમાંક $(A)$ એ તેના ન્યુક્લિયસમાં રહેલા પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની સંખ્યાનો સરવાળો છે.
આપેલ સંજ્ઞા $^{31}_{15}X$ મુજબ,દળ ક્રમાંક $A = 31$ અને પરમાણુ ક્રમાંક $Z$ (પ્રોટોનની સંખ્યા) $= 15$ છે.
ન્યુટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ શોધવાનું સૂત્ર: $n = A - Z$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $n = 31 - 15 = 16$.
તેથી,ન્યુક્લિયસમાં રહેલા ન્યુટ્રોનની સંખ્યા $16$ છે.

(B) જે તત્વોનો પરમાણ્વીય દળ આંક સમાન હોય પરંતુ પરમાણુ ક્રમાંક અલગ-અલગ હોય,તેમને સમદળીય (Isobars) કહેવામાં આવે છે.
આ કિસ્સામાં,કેલ્શિયમ $(Ca)$ અને આર્ગોન $(Ar)$ બંનેનો પરમાણ્વીય દળ આંક $40$ છે,પરંતુ તેમના પરમાણુ ક્રમાંક અનુક્રમે $20$ અને $18$ છે.
તેથી,તેમને સમદળીય તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(N/A) પ્રોટોનની સંખ્યા $(n_{(p)})$ અને ન્યુટ્રોનની સંખ્યા $(n_{(n)})$ શોધવા માટે, આપણે ${ }_{Z}^{A} X$ સંકેતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ, જ્યાં $Z$ એ પરમાણુ ક્રમાંક (પ્રોટોનની સંખ્યા) છે અને $A$ એ દળ ક્રમાંક (પ્રોટોન + ન્યુટ્રોન) છે.
$1$. ${ }_{17}^{35} Cl$ માટે: $n_{(p)} = Z = 17$. $n_{(n)} = A - Z = 35 - 17 = 18$.
$2$. ${ }_{6}^{12} C$ માટે: $n_{(p)} = Z = 6$. $n_{(n)} = A - Z = 12 - 6 = 6$.
$3$. ${ }_{35}^{81} Br$ માટે: $n_{(p)} = Z = 35$. $n_{(n)} = A - Z = 81 - 35 = 46$.

તત્વ	$n_{(p)}$	$n_{(n)}$
$Cl$	$17$	$18$
$C$	$6$	$6$
$Br$	$35$	$46$

(N/A) કોષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે,આપણે નીચેના સંબંધોનો ઉપયોગ કરીએ છીએ:
$1$. $\text{પરમાણ્વીય ક્રમાંક} (Z) = \text{પ્રોટોનની સંખ્યા} = \text{ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા (તટસ્થ પરમાણુમાં)}$.
$2$. $\text{દળ ક્રમાંક} (A) = \text{પ્રોટોનની સંખ્યા} + \text{ન્યુટ્રોનની સંખ્યા}$.

પરમાણ્વીય ક્રમાંક	દળ ક્રમાંક	ન્યુટ્રોનની સંખ્યા	પ્રોટોનની સંખ્યા	ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા	પરમાણ્વીય જાતિનું નામ
$9$	$19$	$10$	$9$	$9$	ફ્લોરિન
$16$	$32$	$16$	$16$	$16$	સલ્ફર
$12$	$24$	$12$	$12$	$12$	મેગ્નેશિયમ
$1$	$2$	$1$	$1$	$1$	ડ્યુટેરિયમ
$1$	$1$	$0$	$1$	$0$	હાઇડ્રોજન આયન

(B) પરમાણુનું દળ મુખ્યત્વે તેના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની સંખ્યાના સરવાળા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
આ કણોને સામૂહિક રીતે ન્યુક્લિયોન્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
ઇલેક્ટ્રોનનું દળ પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની સરખામણીમાં નહિવત હોય છે,તેથી તે પરમાણ્વીય દળમાં નોંધપાત્ર ફાળો આપતા નથી.

(N/A) તત્વો કુદરતમાં વિવિધ સમસ્થાનિકોના મિશ્રણ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જેમાંથી દરેકનું સાપેક્ષ પ્રમાણ નિશ્ચિત હોય છે. આ સમસ્થાનિકોના પરમાણ્વીય દળ અલગ-અલગ હોવાથી,કોઈ એક પરમાણ્વીય દળનું મૂલ્ય તે તત્વનું સચોટ પ્રતિનિધિત્વ કરી શકતું નથી. તેથી,કુદરતમાં મળી આવતા તમામ સમસ્થાનિકોના દળનું તેમના ટકાવારી પ્રમાણના આધારે ભારિત સરેરાશ (weighted average) કાઢીને સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ નક્કી કરવામાં આવે છે.

(N/A) પરમાણુના બંધારણમાં રહેલા ત્રણ મૂળભૂત કણો $Electrons$ (ઇલેક્ટ્રોન),$Protons$ (પ્રોટોન) અને $Neutrons$ (ન્યુટ્રોન) છે.
પરમાણુનું દળ તેના ન્યુક્લિયસમાં રહેલા $Protons$ અને $Neutrons$ દ્વારા નક્કી થાય છે.
સમજૂતી:
સોડિયમ $(Na)$ પરમાણુનું ઉદાહરણ લો.
$Protons$ ની સંખ્યા = $11$
$Neutrons$ ની સંખ્યા = $12$
$Electrons$ ની સંખ્યા = $11$
દળ ક્રમાંક = ($Protons$ ની સંખ્યા) + ($Neutrons$ ની સંખ્યા)
દળ ક્રમાંક = $11 + 12 = 23$
$Electrons$ નું દળ $Protons$ અને $Neutrons$ ની સરખામણીમાં નહિવત હોવાથી,પરમાણુનું દળ મુખ્યત્વે $Protons$ અને $Neutrons$ ના સરવાળા દ્વારા નક્કી થાય છે.

(N/A) $(i)$ સમાનતા: ${ }_{6}^{14} C$ અને ${ }_{6}^{12} C$ બંનેનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક સમાન છે,જે $6$ છે.
$(ii)$ તફાવત: ${ }_{6}^{14} C$ અને ${ }_{6}^{12} C$ બંનેના પરમાણ્વીય દળ અલગ-અલગ છે; ${ }_{6}^{14} C$ નો દળ ક્રમાંક $14$ છે,જ્યારે ${ }_{6}^{12} C$ નો દળ ક્રમાંક $12$ છે.

(B) પરમાણ્વીય ક્રમાંક એ તત્વનો પાયાનો ગુણધર્મ છે જે તેને વિશિષ્ટ રીતે ઓળખે છે.
તેને પરમાણુના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોનની કુલ સંખ્યા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
કોઈપણ ચોક્કસ તત્વના તમામ પરમાણુઓ માટે પ્રોટોનની સંખ્યા સમાન હોવાથી,તે ઓળખ માટેનો નિર્ણાયક ગુણધર્મ છે.

(11) પરમાણુ ક્રમાંક $(Z)$ એ પરમાણુના ન્યુક્લિયસમાં રહેલા પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલો હોય છે.
દળ ક્રમાંક $(A)$ એ ન્યુક્લિયસમાં રહેલા પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની સંખ્યાનો સરવાળો છે.
$A = \text{પ્રોટોનની સંખ્યા} + \text{ન્યુટ્રોનની સંખ્યા}$
આપેલ છે:
દળ ક્રમાંક $(A)$ = $23$
ન્યુટ્રોનની સંખ્યા = $12$
કિંમતો મૂકતા:
$23 = \text{પ્રોટોનની સંખ્યા} + 12$
પ્રોટોનની સંખ્યા = $23 - 12 = 11$
પ્રોટોનની સંખ્યા એ પરમાણુ ક્રમાંક $(Z)$ જેટલી હોવાથી, પરમાણુ ક્રમાંક $11$ છે.

(B) સમસ્થાનિકો એ એક જ તત્વના એવા પરમાણુઓ છે જેનો પરમાણુ ક્રમાંક સમાન હોય પરંતુ પરમાણુ દળ અલગ હોય છે.
આપેલ રજૂઆતોમાં:
$A = { }_{17}^{35} A$ (પરમાણુ ક્રમાંક $Z = 17$,પરમાણુ દળ $A = 35$)
$B = { }_{20}^{40} B$ (પરમાણુ ક્રમાંક $Z = 20$,પરમાણુ દળ $A = 40$)
$C = { }_{17}^{37} C$ (પરમાણુ ક્રમાંક $Z = 17$,પરમાણુ દળ $A = 37$)
$D = { }_{19}^{38} D$ (પરમાણુ ક્રમાંક $Z = 19$,પરમાણુ દળ $A = 38$)
અહીં $A$ અને $C$ બંનેનો પરમાણુ ક્રમાંક સમાન $(Z = 17)$ છે પરંતુ પરમાણુ દળ અલગ ($35$ અને $37$) છે,તેથી તેઓ સમસ્થાનિકો છે.

(N/A) આંકડો $9$ એ તત્વ $X$ નો દળ ક્રમાંક (પરમાણ્વીય દળ) સૂચવે છે,જે પરમાણુના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની સંખ્યાનો સરવાળો છે.
$(b)$ ન્યુટ્રોનની સંખ્યાની ગણતરી નીચે મુજબ થાય છે:
$\text{ન્યુટ્રોનની સંખ્યા} = \text{દળ ક્રમાંક} - \text{પરમાણ્વીય ક્રમાંક}$.
આપેલ છે: $\text{દળ ક્રમાંક} = 9$,$\text{પરમાણ્વીય ક્રમાંક} = 4$.
તેથી,$\text{ન્યુટ્રોનની સંખ્યા} = 9 - 4 = 5$.

(N/A) આઈસોબાર એટલે જુદા જુદા તત્વોના એવા પરમાણુઓ કે જેમનો પરમાણ્વીય દળાંક સમાન હોય પરંતુ પરમાણ્વીય ક્રમાંક અલગ-અલગ હોય.
ઉદાહરણ તરીકે,${ }_{18}^{40} Ar$ અને ${ }_{19}^{40} K$ એ આઈસોબાર છે,કારણ કે બંનેનો પરમાણ્વીય દળાંક $40$ છે,પરંતુ તેમના પરમાણ્વીય ક્રમાંક અનુક્રમે $18$ અને $19$ છે.

(A) આલ્ફા કણ એ હિલિયમનું ન્યુક્લિયસ છે,જેને ${ }_{2}^{4} He ^{2+}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
$1$. હિલિયમનો પરમાણુ ક્રમાંક $(Z)$ $2$ છે,જે દર્શાવે છે કે તેમાં પ્રોટોનની સંખ્યા $2$ છે.
$2$. પરમાણુ દળાંક $(A)$ $4$ છે. ન્યુટ્રોનની સંખ્યા $A - Z = 4 - 2 = 2$ તરીકે ગણવામાં આવે છે.
$3$. તટસ્થ હિલિયમ પરમાણુમાં $2$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. આલ્ફા કણ પર $+2$ વીજભાર હોવાથી,તેણે $2$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવ્યા છે. તેથી,ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $2 - 2 = 0$ થાય છે.

(N/A) $C-14$ નો દળ ક્રમાંક $14$ છે અને પરમાણુ ક્રમાંક $6$ છે. ન્યુટ્રોનની સંખ્યા = $\text{દળ ક્રમાંક} - \text{પરમાણુ ક્રમાંક} = 14 - 6 = 8$ ન્યુટ્રોન.
$(b)$ હિલિયમ $(He)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $2$ છે,જે પ્રોટોનની સંખ્યા દર્શાવે છે. $He^{2+}$ આયન ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાથી બને છે,પરંતુ પ્રોટોનની સંખ્યા બદલાતી નથી. તેથી,તેમાં $2$ પ્રોટોન હોય છે.
$(c)$ કક્ષામાં ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંખ્યા $2n^2$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ કક્ષાનો ક્રમાંક છે. $3^{rd}$ કક્ષા માટે,$n = 3$. તેથી,$2(3)^2 = 2 \times 9 = 18$ ઇલેક્ટ્રોન.
$(d)$ તટસ્થ હિલિયમ પરમાણુમાં $2$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. $He^{2+}$ આયન $2$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને બને છે. તેથી,$2 - 2 = 0$ ઇલેક્ટ્રોન.

(C) તટસ્થ પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા તેના પરમાણ્વીય ક્રમાંક $(Z)$ જેટલી હોય છે. તત્વ $A$ માટે,$Z = 20$,તેથી તેમાં $20$ ઇલેક્ટ્રોન છે. તત્વ $B$ માટે,$Z = 18$,તેથી તેમાં $18$ ઇલેક્ટ્રોન છે.
$(b)$ ન્યુક્લિઓન્સની સંખ્યા તેના દળ ક્રમાંક $(A)$ જેટલી હોય છે. બંને તત્વોનો દળ ક્રમાંક $40$ છે,તેથી બંનેમાં $40$ ન્યુક્લિઓન્સ છે.
$(c)$ $A$ અને $B$ ને દર્શાવવા માટે વપરાતું વિશિષ્ટ પદ 'સમદળીય' (Isobars) છે.
વ્યાખ્યા: જે તત્વોના પરમાણુઓનો દળ ક્રમાંક સમાન હોય પરંતુ પરમાણ્વીય ક્રમાંક અલગ-અલગ હોય,તેમને સમદળીય કહેવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ: $_{18}^{40}Ar$ અને $_{20}^{40}Ca$.

(N/A)

આઈસોબાર	આઈસોટોપ્સ
$1.$ સમાન દળ ક્રમાંક પરંતુ અલગ પરમાણુ ક્રમાંક.	$1.$ સમાન પરમાણુ ક્રમાંક પરંતુ અલગ દળ ક્રમાંક.
$2.$ અલગ રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે.	$2.$ સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે.

$(A)$ આયન $X^{2-}$ માં $10$ ઇલેક્ટ્રોન છે, જેનો અર્થ છે કે તેણે આયન બનાવવા માટે $2$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવ્યા છે.
તેથી, તટસ્થ પરમાણુ $X$ માં પ્રોટોનની સંખ્યા $10 - 2 = 8$ છે.
પરમાણુ ક્રમાંક એ પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલો હોય છે, તેથી $X$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $8$ છે.
દળ ક્રમાંક એ પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનનો સરવાળો છે.
દળ ક્રમાંક $= \text{પ્રોટોનની સંખ્યા} + \text{ન્યુટ્રોનની સંખ્યા} = 8 + 8 = 16$.

(N/A) તત્વ $B$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $16$ છે. તેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $2, 8, 6$ છે.
$(b)$ તત્વ $A$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $9$ છે. તેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $2, 7$ છે. તેની અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે,તે $1$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે. તેથી,તેની સંયોજકતા $1$ છે.
$(c)$ તત્વનો પરમાણુ ક્રમાંક તેના ન્યુક્લિયસમાં રહેલા પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલો હોય છે. તત્વ $B$ માટે,પ્રોટોનની સંખ્યા $16$ છે,તેથી તેનો પરમાણુ ક્રમાંક $16$ છે.
$(d)$ તત્વનો પરમાણ્વીય દળ આંક એ પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની સંખ્યાનો સરવાળો છે. તત્વ $D$ માટે,પરમાણ્વીય દળ આંક $= 17 + 22 = 39$.

(A) સરેરાશ પરમાણ્વીય દળની ગણતરી સમસ્થાનિકોના તેમના સાપેક્ષ પ્રમાણના આધારે ભારિત સરેરાશ લઈને કરવામાં આવે છે.
સૂત્ર: $\text{સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ} = \frac{(M_1 \times P_1) + (M_2 \times P_2) + (M_3 \times P_3)}{100}$
આપેલ છે:
સમસ્થાનિક $1$: દળ $= 54$,પ્રમાણ $= 5\%$
સમસ્થાનિક $2$: દળ $= 56$,પ્રમાણ $= 90\%$
સમસ્થાનિક $3$: દળ $= 57$,પ્રમાણ $= 5\%$
ગણતરી:
$\text{સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ} = \frac{(54 \times 5) + (56 \times 90) + (57 \times 5)}{100}$
$= \frac{270 + 5040 + 285}{100}$
$= \frac{5595}{100} = 55.95 \ u$

(N/A) $(a) (i)$ $_{12}^{24} Mg$ માટે: પ્રોટોન $(P) = 12$,ન્યુટ્રોન $(N) = 24 - 12 = 12$.
$_{12}^{26} Mg$ માટે: પ્રોટોન $(P) = 12$,ન્યુટ્રોન $(N) = 26 - 12 = 14$.
$(ii)$ બંને સમસ્થાનિકોનો પરમાણુ ક્રમાંક સમાન $(12)$ હોવાથી,તેમની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $2, 8, 2$ છે અને તેમની સંયોજકતા $2$ છે.
$(b)$ સમસ્થાનિકોના દળ ક્રમાંક અલગ હોય છે કારણ કે તેમના ન્યુક્લિયસમાં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા અલગ-અલગ હોય છે,ભલે પ્રોટોનની સંખ્યા સમાન રહેતી હોય.

(N/A) $(i)$ કેટલાક તત્વો અપૂર્ણાંક પરમાણ્વીય દળ ધરાવે છે કારણ કે તેઓ કુદરતમાં વિવિધ સમસ્થાનિક સ્વરૂપોમાં જોવા મળે છે. તત્વનું પરમાણ્વીય દળ તેના કુદરતી રીતે મળી આવતા સમસ્થાનિકોના દળના ભારિત સરેરાશ તરીકે ગણવામાં આવે છે.
$(ii)$ એક જ તત્વના સમસ્થાનિકો સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે કારણ કે તેઓ સમાન પરમાણુ ક્રમાંક અને સમાન સંખ્યામાં સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે,જે પરમાણુનું રાસાયણિક વર્તન નક્કી કરે છે.
$(iii)$ નિષ્ક્રિય વાયુઓ અક્રિયાશીલ હોય છે કારણ કે તેમના પરમાણુઓની સૌથી બહારની કક્ષા ઇલેક્ટ્રોનથી સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોય છે (સ્થાયી અષ્ટક/દ્વિક રચના). પરિણામે,તેઓ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ પ્રત્યે કોઈ આકર્ષણ દર્શાવતા નથી.

(N/A) કોઈપણ ત્રણ આઇસોટોપ્સના ઉપયોગો નીચે મુજબ છે:
$(a)$ યુરેનિયમનો એક આઇસોટોપ $(U-235)$ પરમાણુ રિએક્ટરમાં વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે બળતણ તરીકે વપરાય છે.
$(b)$ કોબાલ્ટનો એક આઇસોટોપ $(Co-60)$ કેન્સરની સારવારમાં રેડિયોથેરાપી દ્વારા વપરાય છે.
$(c)$ આયોડિનનો એક આઇસોટોપ $(I-131)$ ગોઇટર (ગલગંડ) ની સારવારમાં વપરાય છે,જે થાઇરોઇડ ગ્રંથિ સંબંધિત રોગ છે.

(N/A) હાઇડ્રોજનના ત્રણ સમસ્થાનિકો નીચે મુજબ છે:
$1.$ ${ }_{1}^{1} H$ - પ્રોટિયમ
$2.$ ${ }_{1}^{2} H$ - ડ્યુટેરિયમ
$3.$ ${ }_{1}^{3} H$ - ટ્રિટિયમ
$(b)$ યુરેનિયમનો એક સમસ્થાનિક,${ }_{92}^{235} U$,પરમાણુ રિએક્ટરમાં વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે બળતણ તરીકે વપરાય છે.
$(c)$ તત્વના સમસ્થાનિકોના રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન હોય છે કારણ કે તેમનો પરમાણુ ક્રમાંક સમાન હોય છે અને તેમની બાહ્યતમ કક્ષામાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા પણ સમાન હોય છે,જે તેમના રાસાયણિક વર્તનને નિર્ધારિત કરે છે.

(A) ધારો કે $_{17}^{37}y$ નું ટકાવાર પ્રમાણ $x$ છે.
તો $_{17}^{35}y$ નું ટકાવાર પ્રમાણ $100-x$ થશે.
હવે,સરેરાશ પરમાણ્વીય દળની ગણતરી નીચે મુજબ થાય છે:
$\frac{x}{100} \times 37 + \frac{100-x}{100} \times 35 = 35.5$
$\frac{37x + 3500 - 35x}{100} = 35.5$
$2x + 3500 = 3550$
$2x = 50$
$x = 25\%$
તેથી,$_{17}^{37}y$ ની ટકાવારી $25\%$ છે અને $_{17}^{35}y$ ની ટકાવારી $100 - 25 = 75\%$ છે.

(N/A) $(i)$ સમસ્થાનિકો એટલે એક જ તત્વના એવા પરમાણુઓ કે જેમના પરમાણ્વીય ક્રમાંક સમાન હોય પરંતુ પરમાણ્વીય દળ અલગ-અલગ હોય. ઉદાહરણ: હાઇડ્રોજનના ત્રણ સમસ્થાનિકો છે: પ્રોટીયમ $(_{1}^{1}H)$,ડ્યુટેરિયમ $(_{1}^{2}H)$ અને ટ્રિટિયમ $(_{1}^{3}H)$.
$(ii)$ સમભારિત એટલે અલગ-અલગ તત્વોના એવા પરમાણુઓ કે જેમના પરમાણ્વીય દળ સમાન હોય પરંતુ પરમાણ્વીય ક્રમાંક અલગ-અલગ હોય. ઉદાહરણ: આર્ગોન $(_{18}^{40}Ar)$ અને કેલ્શિયમ $(_{20}^{40}Ca)$ સમભારિત છે કારણ કે બંનેનું પરમાણ્વીય દળ $40$ છે.
$(b)$ $(i)$ યુરેનિયમ $(U-235)$ ના સમસ્થાનિકનો ઉપયોગ ન્યુક્લિયર રિએક્ટરમાં બળતણ તરીકે થાય છે.
$(ii)$ કોબાલ્ટ $(Co-60)$ ના સમસ્થાનિકનો ઉપયોગ કેન્સરની સારવારમાં થાય છે.

(A) $(i)$ તત્વ $A$ (ક્લોરિન) નો પરમાણુ ક્રમાંક $17$ છે અને તેની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $(2, 8, 7)$ છે. તેને તેની અષ્ટક રચના પૂર્ણ કરવા માટે $1$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની જરૂર છે.
$(ii)$ તત્વ $B$ (સલ્ફર) નો પરમાણુ ક્રમાંક $16$ છે અને તેની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $(2, 8, 6)$ છે. તેને તેની અષ્ટક રચના પૂર્ણ કરવા માટે $2$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની જરૂર છે.
$(iii)$ અધાતુઓમાં સક્રિયતા ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની સરળતા દ્વારા નક્કી થાય છે. તત્વ $A$ ને સ્થાયી નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી રચના પ્રાપ્ત કરવા માટે માત્ર $1$ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર હોવાથી,તે તત્વ $B$ કરતા વધુ રાસાયણિક રીતે સક્રિય છે,જેને $2$ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર પડે છે.

(D) $K$ (પોટેશિયમ પરમાણુ) એ વિદ્યુતની દ્રષ્ટિએ તટસ્થ છે.
જ્યારે કોઈ પરમાણુમાં તેના કેન્દ્રમાં રહેલા ધન વીજભારિત પ્રોટોનની સંખ્યા અને તેની આસપાસ ફરતા ઋણ વીજભારિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન હોય,ત્યારે તે પરમાણુ વિદ્યુતની દ્રષ્ટિએ તટસ્થ ગણાય છે.
$K^{+}$,$Cl^{-}$,$S^{2-}$ અને $P^{3-}$ ના કિસ્સામાં,આ આયનો છે જેમણે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવ્યા છે અથવા મેળવ્યા છે,જેના પરિણામે તેમના પર ચોખ્ખો વિદ્યુતભાર હોય છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી માત્ર $K$ જ તટસ્થ સ્પીસીઝ છે.

(N/A) ક્લોરિન પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલી એટલે કે $17$ હોય છે,તેથી તે વિદ્યુતની દ્રષ્ટિએ તટસ્થ છે.
ક્લોરાઇડ આયનમાં,અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે સંયોજકતા કક્ષામાં એક ઇલેક્ટ્રોન મેળવવામાં આવે છે. પરિણામે,પ્રોટોનની સંખ્યા $17$ જ રહે છે,પરંતુ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $18$ $(17 + 1)$ થાય છે. પ્રોટોનની સરખામણીમાં એક ઇલેક્ટ્રોન વધારે હોવાથી,તે $-1$ નો ચોખ્ખો વીજભાર ધરાવે છે અને તેથી તે ઋણ વીજભારિત છે.

(D) અલગ-અલગ પરમાણ્વીય ક્રમાંક ધરાવતા પરંતુ સમાન દળ ક્રમાંક ધરાવતા તત્વોના પરમાણુઓને આઈસોબાર કહેવામાં આવે છે.
$(b)$ $(i)$ $Y$ $(Z=17)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $2, 8, 7$ છે.
$(ii)$ $Y$ માં સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $7$ છે.
$(iii)$ અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે,$Y$ ને $8 - 7 = 1$ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર પડે છે.
$(iv)$ $Y$ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,તે અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે $1$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની વૃત્તિ ધરાવે છે,તેથી તે અધાતુ છે.
$(c)$ $Na$ $(Z=11)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $2, 8, 1$ છે. નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી સ્થાયી રચના પ્રાપ્ત કરવા માટે,$Na$ માટે $7$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવવા કરતા તેનો $1$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવો ઊર્જાની દ્રષ્ટિએ વધુ સરળ છે. તેથી,તેની સંયોજકતા $1$ છે,$7$ નથી.

(D) $(i)$ ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $K=2, L=8, M=2$ છે. ઇલેક્ટ્રોનની કુલ સંખ્યા $2 + 8 + 2 = 12$ છે. તેથી, પરમાણુ ક્રમાંક $12$ છે.
$(ii)$ $12$ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતું તત્વ મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ છે.
$(iii)$ તેની સૌથી બહારની કક્ષામાં $2$ ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી, તે સ્થાયી અષ્ટક પ્રાપ્ત કરવા માટે $2$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે. આમ, તેની સંયોજકતા $2$ છે.
$(iv)$ ન્યુટ્રોનની સંખ્યા નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે: $\text{ન્યુટ્રોનની સંખ્યા} = \text{દળ ક્રમાંક} - \text{પરમાણુ ક્રમાંક} = 24 - 12 = 12$.

(N/A) સમસ્થાનિકો એ એક જ તત્વના એવા પરમાણુઓ છે જેનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક સમાન હોય છે પરંતુ દળ ક્રમાંક અલગ-અલગ હોય છે.
યુરેનિયમ $(U)$ માટે,પરમાણ્વીય ક્રમાંક $92$ છે.
યુરેનિયમના બે સામાન્ય સમસ્થાનિકો નીચે મુજબ છે:
$1$. યુરેનિયમ-$238$: જે ${ }_{92}^{238} U$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
$2$. યુરેનિયમ-$235$: જે ${ }_{92}^{235} U$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.