रेणु

रेणु : पदार्थाचे संपूर्ण रासायनिक गुणधर्म दाखविणाऱ्या त्यांमधील सर्वांत लहान मुक्त कणास रेणू असे म्हणतात. वायू अवस्थेमध्ये किंवा विरल विद्रावामध्ये विद्रुत (विरघळलेले) रेणू कण मुक्त स्वरूपात असतात. सामान्य भाषेत रेणूची व्याख्या करावयाची झाल्यास दोन किंवा अधिक व्यक्तिगत अणू त्यांमध्ये असणाऱ्या रासायनिक प्रेरणेच्या द्वारे जेव्हा बंधित होतात तेव्हा रेणू निर्माण होतो, असे म्हणता येते. दोन किंवा अधिक स्थिर अणू अशा प्रकारे संलग्न होतात तेव्हा रासायनिक संयुग निर्माण होते. उदा., दोन हायड्रोजन अणू एकत्र येऊन H₂ रेणू तयार होतो किंवा Na व Cl यांचे अणू एकत्र येऊन त्यांपासून NaCl हा रेणू तयार होतो. अशा प्रकारे निर्माण झालेल्या रेणूंचे स्थैर्य निरनिराळ्या मूल्यांचे असते. उदा., NaCl ह्या रेणूला घन अवस्थेत चांगले स्थैर्य असले, तरी त्यास पाण्यात विरघळविले असता त्याचे Na⁺ आणि Cl⁻ या आयनांमध्ये (विद्युत् भारित अणूंमध्ये) चटकन अपघटन होते. याउलट काही रेणूचे (उदा., Ne₂) स्थैर्य इतक्या कमी प्रतीचे असते की, ते आपोआप अपघटन पावतात. मुक्त अवस्थेतील त्यांचे आयुष्यमान कमी मूल्याचे असते, असा याचा अर्थ होतो. पदार्थाचे तापमान खूप वाढविले असता किंवा काही वायूंमध्ये विद्युत् विसर्जन केले असता (विद्युत् प्रवाह जाऊ दिला असता) त्यांमध्ये मुक्त मूलकासारखे [⟶ मूलके] अस्थिर रेणू निर्माण होताना आढळतात. असे रेणू काही रासायनिक विक्रियांमध्ये गोठलेल्या अवस्थेत पण मिळू शकतात.

एकाच किंवा भिन्न तऱ्हेचे रेणू परत एकत्रित येऊन मोठ्या रेणुभाराचे जटिल रेणू निर्माण करतात. या क्रियेस बहुवारिकीकरण असे म्हणतात [⟶ बहुवारिकीकरण]. ही क्रिया घडवून आणण्याकरिता विशिष्ट प्रक्रियेचा किंवा उत्प्रेरकाचा (विक्रियेची गती बदलणाऱ्या पदार्थाचा) उपयोग करावा लागतो.

भौतिकीच्या परिभाषेत रेणूची व्याख्या पुढीलप्रमाणे केली जाते. दोन किंवा अधिक अणुकेंद्रे व त्यांचे विशिष्ट इलेक्ट्रॉन समूह यांमध्ये स्थानिक जोडणी झाली असता रेणू तयार होतो. अणूंमधील परस्पर आकर्षण त्यांच्या भोवताली असणाऱ्या इलेक्ट्रॉन समूहाच्या द्वारे निर्माण होत असते आणि ही संलग्न अवस्था गतिक समतोलाची [⟶ यामिकी] असते. रेणू ही संकल्पना सांख्यिकीय स्वरूपाची आहे, असे NaCl याचे घनावस्थेतील उदाहरण घेतले असता लक्षात येते. घनावस्थेत NaCl करिता एक घनीय स्फटिक मिळतो. क्ष किरणांद्वारे याचे विश्लेषण केले असता या घनीय स्फटिकाच्या टोकाशी Na⁺ व Cl⁻ हे आयन बद्ध करून ठेवलेले असतात असे कळते. प्रत्येक Na⁺ आयनाच्या भोवती सहा Cl⁻ आयन असतात, तर प्रत्येक Cl⁻ आयनाच्या भोवती सहा Na+ आयन विशिष्ट अंतरावर आढळतात. स्फटिकामध्ये NaCl हा रेणु घटक मिळतच नाही. त्यामुळे या संकल्पनेला साधा सरळ अर्थ लावता येत नाही व तिचे आकलन सांख्यिकीय स्वरूपात करून घ्यावे लागते.

बहुतेक सर्वसामान्य पदार्थांच्या रेणूंचा व्यास १०^−८ – १०^−७ सेंमी. याच्या दरम्यान असतो, तर त्यांचे निरपेक्ष द्रव्यमान १०^−२३ –१०^−२० ग्रॅ. एवढे असते. काही कार्बनी रेणूंकरिता (उदा., व्हायरसामधील) तर बहुसंख्य बहुवारिक संयुग रेणूंचा व्यास वर निर्देशित केलेल्या उच्च मर्यादेपेक्षा हजारो पटींनी जास्त असतो आणि त्यांचा रेणुभार कित्येक लक्षपटींनी जास्त असू शकतो असे आढळते. शेजारील कोष्टकावरून हे स्पष्ट होईल.

रेणूचे द्रव्यमान निरपेक्ष स्वरूपात न देता कार्बन अणूचे द्रव्यमान = १२ असे गृहीत धरून त्याच्या सापेक्ष देण्याचा प्रघात आहे. कोणत्याही पदार्थाचा रेणुभार M हा त्यामधील घटक अणूंच्या द्रव्यमानांच्या बेरजेएवढा असतो असे म्हणता येते. उदा., O अणूचे सापेक्ष द्रव्यमान १५·९९९४ तर H अणूचे सापेक्ष द्रव्यमान १·००७९७ एवढे धरले, तर H₂O या रेणूचा भार (२ × १·००७९७ + १५·९९९४) = १८·०१५ असे दाखविता येते. रेणूकरिता जर रासायनिक सूत्र माहीत असेल, तर त्याचा रेणुभार गणन करून काढता येतो, हे वरील उदाहरणावरून उघड होते. याउलट रेणुभार जर मापन करून काढला, तर त्यायोगे रेणूची संरचना निश्चित करण्याकरिता सहाय्य मिळते.

ग्रॅम रेणू : एखाद्या पदार्थाचा M ग्रॅम असेल, तर M ग्रॅम द्रव्यमानाच्या पदार्थास एक ग्रॅम रेणू म्हणतात. पाण्याकरिता ग्रॅम रेणूचे मूल्य १८·०१५ ग्रॅ. एवढे असते.

ॲव्हागाड्रो नियम : सर्व पदार्थांच्या (घन, द्रव आणि वायू) ग्रॅम रेणूमध्ये असणाऱ्या रेणूंची संख्या एकच असून तिचे मूल्य ६·०२२०४५ × १०^२३ एवढे असते. या संख्येला आमेडेओ ॲव्होगाड्रो या भौतिकीविज्ञांच्या नावावरून ॲव्होगाड्रो स्थिरांक म्हणतात. यामुळे

याच नियमापासून दुसरा असा निष्कर्ष मिळतो की, जर पदार्थ वायुरूप किंवा बाष्परूप असेल, तर २२·४ लिटर वायूचे (०^° से. ७६० मिमी. वायुदाब) किंवा बाष्पाचे वजन १ ग्रॅम-रेणूएवढे असते.

चिपळोणकर, व. त्रिं.

“