सूत्र (Formula) : परिभाषा, प्रकार, उदाहरण|hindi

सूत्र (Formula) : परिभाषा, प्रकार, उदाहरण

किसी एक ही तत्व के परमाणु अथवा विभिन्न तत्वों के परमाणु आपस में संयोग करके अणु बनाते हैं। उदाहरणार्थ

                        H + H ⟶ H2 (हाइड्रोजन अणु)

        (हाइड्रोजन परमाणु)               
 

                        N + 3H ⟶  NH3  (अमोनिया अणु)
       (नाइट्रोजन व हाइड्रोजन परमाणु)

अणुओं को उनके परमाणुओं के प्रतीकों के समूहों द्वारा निरूपित करने पर उनके रासायनिक सूत्र प्राप्त होते हैं। रासायनिक सूत्र में तत्वों के प्रतीकों के दाहिनी ओर लिखी संख्याएँ तत्वों के परमाणुओं की वास्तविक या आपेक्षिक संख्याओं को प्रदर्शित करती हैं।

रासायनिक सूत्र मुख्यतः तीन प्रकार के होते हैं— 

1. मूलानुपाती सूत्र
2. अणु सूत्र
3.  सूत्र

मूलानुपाती सूत्र (Empirical Formula)
किसी यौगिक का मूलानुपाती सूत्र उस यौगिक में उपस्थित तत्वों के परमाणुओं की संख्याओं के सरलतम अनुपात को प्रदर्शित करता है। उदाहरण के लिए - ग्लूकोस के एक अणु में 6 कार्बन परमाणु, 12 हाइड्रोजन परमाणु व 6 ऑक्सीजन परमाणु उपस्थित होते हैं। अत: ग्लूकोस में कार्बन, हाइड्रोजन व ऑक्सीजन परमाणुओं का सरलतम अनुपात 1:2:1 होता है। अतः ग्लूकोस का मूलानुपाती सूत्र CH2O है। एक ही मूलानुपाती सूत्र कई यौगिकों के लिये हो सकता है। जैसे मूलानुपाती सूत्र CH2O से फॉर्मेल्डिहाइड का भी बोध होता है।

किसी यौगिक की प्रतिशत रचना के आधार पर उसका मूलानुपाती सूत्र ज्ञात किया जा सकता है। इसे ज्ञात करने के लिए-

• सर्वप्रथम प्रत्येक तत्व की प्रतिशतता को उसके परमाणु भार से भाग दे देते हैं।
• इस प्रकार प्राप्त संख्याओं को इस प्रकार प्राप्त सबसे छोटी संख्या से भाग दे देते हैं।
• तत्वों के प्रतीकों को साथ-साथ लिख कर उनके दाहिनी व नीचे की ओर उपर्युक्त पद सं० (ii) से प्राप्त उनकी संख्याओं को लिख देते हैं। यही उस यौगिक का मूलानुपाती सूत्र होता है।

संख्यात्मक उदाहरण (Numerical Example) - किसी यौगिक का मूलानुपाती सूत्र हम निम्न प्रक्रिया द्वारा निकालेंगे। इसका उदाहरण इस प्रकार है -

एक यौगिक की प्रतिशत रचना निम्नलिखित है- 

हाइड्रोजन = 2.48%, गन्धक = 39.00%, ऑक्सीजन = 58.52%
यौगिक का मूलानुपाती सूत्र ज्ञात कीजिये। (H=1, S = 32, O=16)
हल-

अतः यौगिक का मूलानुपाती सूत्र H2SO3 है।




अणु सूत्र (Molecular Formula)
किसी तत्व का अणु सूत्र उसके एक अणु में उपस्थित उसके परमाणुओं की संख्या को प्रदर्शित करता है। उदाहरण के लिए - ऑक्सीजन के एक अणु में इसके दो परमाणु होते हैं। अतः इसका अणु सूत्र O2 है।

किसी यौगिक का अणु सूत्र उसके एक अणु में उपस्थित विभिन्न तत्वों के परमाणुओं की वास्तविक संख्याओं को प्रदर्शित करता है। उदाहरण के लिए - ग्लूकोस के एक अणु में कार्बन, हाइड्रोजन व ऑक्सीजन के क्रमश: 6, 12 व 6 परमाणु होते हैं। अतः ग्लूकोस का अणु सूत्र C6H1206 है।

किसी यौगिक के अणु सूत्र से निम्नलिखित जानकारी प्राप्त होती हैं-

1. इसके द्वारा पदार्थ के एक अणु का बोध होता है।
2. उसके यौगिक में उपस्थित तत्व ज्ञात हो जाते हैं।
3. उस यौगिक के एक अणु में उपस्थित विभिन्न तत्वों के परमाणुओं की संख्याएँ ज्ञात हो जाती हैं। 
4. उस यौगिक के अवयव तत्वों के परमाणु भार ज्ञात होने पर उस यौगिक का अणु भार भी ज्ञात हो जाता है। किसी तत्व या यौगिक का अणु भार उसके एक अणु के भार से सम्बन्धित एक संख्या है। किसी तत्व या यौगिक का अणु भार उसके एक अणु में उपस्थित विभिन्न परमाणुओं के परमाणु भारों के योग के बराबर होता है।
5. उस यौगिक के अवयव तत्वों के परमाणु भार ज्ञात होने पर उसका प्रतिशत संघटन भी ज्ञात किया जा सकता है। किसी यौगिक के मूलानुपाती सूत्र एवं उसके अणु भार की सहायता से उसका अणु सूत्र निम्नलिखित व्युत्पत्तियों (derivations) की सहायता से ज्ञात किया जाता है-

• अणु सूत्र = (मूलानुपाती सूत्र)n
• n = अणुभार / मूलानुपाती सूत्र भार
• मूलानुपाती सूत्र भार= मूलानुपाती सूत्र द्वारा प्रदर्शित सभी परमाणुओं के परमाणु भारों का योग

संख्यात्मक उदाहरण (Numerical Examples)

एक यौगिक का प्रतिशत संगठन निम्नलिखित है-
C = 40.6%,  H = 6.6%  तथा  O = 52.8%
यौगिक का मूलानुपाती सूत्र ज्ञात कीजिये। यदि यौगिक का अणु भार 60 है तो उसका अणु सूत्र भी ज्ञात कीजिये।

हल -

अतः यौगिक का मूलानुपाती सूत्र CH2O है। इसका मूलानुपाती सूत्र भार 12 + 2 × 1 + 16 = 30 होगा।

∵                  अणु सूत्र = (मूलानुपाती सूत्र)n

जहाँ,              n = अणु भार/मूलानुपाती सूत्र भार

                        = 60/30
                        = 2

अतः यौगिक का अणु सूत्र (CH2O)2 अर्थात् C2H402 होगा।



संरचना सूत्र (Structural Formula)
किसी यौगिक का संरचना सूत्र यह प्रदर्शित करता है कि उस यौगिक के एक अणु में उपस्थित विभिन्न परमाणु एक-दूसरे से किस प्रकार से जुड़े हैं। उदाहरणार्थ- (i) मेथेन का संरचना सूत्र यह प्रदर्शित करता है कि इसके एक अणु में एक कार्बन परमाणु चार हाइड्रोजन परमाणुओं से एक-एक सह-संयोजक बन्धों द्वारा जुड़ा है। (ii) अमोनिया के एक अणु में एक नाइट्रोजन परमाणु तीन हाइड्रोजन परमाणुओं से एक-एक सह-संयोजक बन्धों द्वारा जुड़ा है।
      H                                        H
       |                                          |
H—C—H                            H—N:
       |                                          |
      H                                        H

उपर्युक्त सूत्रों के द्वारा हम किसी भी यौगिक के अणु, परमाणु का सूत्र सरलता से निकाल सकते हैं। 

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