परमाणु के भीतर एक यात्रा

अध्याय मानचित्र: सब कुछ कैसे जुड़ा है
1 · प्राचीन जड़ेंकणाद का परमाणु और यूनानी atomos, किसी प्रयोग से सदियों पहले
2 · टॉमसन का मॉडलइलेक्ट्रॉन मिला; धनावेशित गोले में बिखरे इलेक्ट्रॉन
3 · रदरफोर्ड का मॉडलस्वर्ण पर्णिका प्रयोग एक छोटा, सघन नाभिक दिखाता है
4 · बोर का मॉडलइलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर तय ऊर्जा कोशों तक सीमित
परमाणु के भीतर एक यात्रा
5 · प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, द्रव्यमानपरमाणु का द्रव्यमान असल में किससे बनता है
6 · परमाणु संख्या और द्रव्यमान संख्याहर परमाणु की पहचान करने वाली दो गिनतियाँ
7 · इलेक्ट्रॉन कोश और संयोजकताइलेक्ट्रॉन कोशों में कैसे भरते हैं, और परमाणु उसी तरह क्यों बंधते हैं
8 · समस्थानिक और समभारिकएक ही तत्व, अलग द्रव्यमान, और इसका उल्टा भी
इलेक्ट्रॉनप्रोटॉनन्यूट्रॉननाभिकपरमाणु संख्याद्रव्यमान संख्यासंयोजकतासमस्थानिकसमभारिकइलेक्ट्रॉनिक विन्यास

1 परमाणु सिद्धांत की जड़ें फिर से खोजना

2000 साल से भी पहले, भारत और यूनान के विचारकों ने बिना किसी प्रयोग के एक ही सवाल पूछा: हर चीज़ किससे बनी है?

आचार्य कणाद (भारत)

  • सबसे छोटे, अविभाज्य कण को परमाणु कहा
  • वैशेषिक सूत्र में दर्ज
  • परमाणु मिलकर द्वयणुक, त्र्यणुक बनाते हैं, इन्हीं से सारा पदार्थ बनता है

ल्यूसिपस और डेमोक्रिटस (यूनान)

  • इसे atomos कहा, यूनानी में “अविभाज्य”
  • वही मूल विचार, स्वतंत्र रूप से
परीक्षा टिप

दोनों विचार शुद्ध तर्क थे, प्रयोग नहीं। पहला सच्चा वैज्ञानिक परमाणु सिद्धांत जॉन डाल्टन ने 1808 में दिया, असली प्रायोगिक प्रमाणों पर आधारित: पदार्थ अविभाज्य परमाणुओं से बना है, जो और छोटे टुकड़ों में नहीं टूट सकते।

2 परमाणु मॉडलों का संक्षिप्त इतिहास

इस कहानी का हर मॉडल बाद में अधूरा साबित हुआ, और यही असली बात है: विज्ञान किसी विचार को परखकर, उसकी कमी ढूँढकर, और उस पर कुछ बेहतर बनाकर आगे बढ़ता है।

2.1 टॉमसन का मॉडल

1897 में जे. जे. टॉमसन ने कम दबाव वाली गैस-नली में उच्च वोल्टेज पहुँचाया और देखा कि किरणें ऋणावेशित इलेक्ट्रोड से धनावेशित इलेक्ट्रोड की ओर चलती हैं। ये कैथोड किरणें ऋणावेशित कणों की धारा निकलीं, जो किसी भी परमाणु से कहीं हल्के थे: इलेक्ट्रॉन। चूँकि हर पदार्थ ने एक जैसा परिणाम दिया, इलेक्ट्रॉन हर परमाणु में मौजूद होने चाहिए।

याद रखेंपरिभाषा 1

इलेक्ट्रॉन एक ऋणावेशित उप-परमाण्विक कण है, परिपाटी के अनुसार जिसका आवेश 1-1 लिया जाता है (वास्तविक आवेश 1.602×1019-1.602\times10^{-19} C)।

यदि परमाणु उदासीन हैं, तो धनावेश कहाँ था? टॉमसन ने परमाणु को धनावेश के गोले के रूप में प्रस्तावित किया, जिसमें इलेक्ट्रॉन बिखरे हुए हैं, ठीक तरबूज़ के बीजों या पुडिंग में जड़े आलूबुखारे की तरह।

चित्र 1 · टॉमसन का "प्लम पुडिंग" मॉडल: धनावेश के गोले में बिखरे इलेक्ट्रॉन
चित्र 1 · टॉमसन का “प्लम पुडिंग” मॉडल: धनावेश के गोले में बिखरे इलेक्ट्रॉन
क्या आप जानते हैं?

जे. जे. टॉमसन को इलेक्ट्रॉन खोजने के लिए 1906 का नोबेल पुरस्कार मिला। कैंब्रिज की कैवेंडिश प्रयोगशाला के प्रमुख के रूप में उन्होंने कई वैज्ञानिकों को प्रशिक्षित किया, जिनमें वह भी थे जिसने बाद में उन्हीं का मॉडल गलत साबित किया: अर्नेस्ट रदरफोर्ड।

2.2 स्वर्ण पर्णिका प्रयोग और रदरफोर्ड का मॉडल

1911 में गाइगर और मार्सडेन ने, रदरफोर्ड के साथ काम करते हुए, बहुत पतली स्वर्ण पर्णिका पर अल्फा कणों (छोटे, धनावेशित कण) की किरण दागी। यदि टॉमसन का मॉडल सही होता, तो फैला हुआ धनावेश उन्हें मुश्किल से ही मोड़ पाता।

चित्र 2 · अधिकांश अल्फा कण पर्णिका से सीधे निकल जाते हैं; कुछ तीखे मुड़ते हैं, और कुछ गिने-चुने लगभग सीधे वापस लौट आते हैं
चित्र 2 · अधिकांश अल्फा कण पर्णिका से सीधे निकल जाते हैं; कुछ तीखे मुड़ते हैं, और कुछ गिने-चुने लगभग सीधे वापस लौट आते हैं

अधिकांश कण सीधे निकल गए, पर कुछ तीखे मुड़े और कुछ लगभग सीधे वापस लौट आए। टॉमसन के मॉडल के तहत यह असंभव था, और इसने एक नया मॉडल ज़रूरी बना दिया।

याद रखेंपरिभाषा 2

रदरफोर्ड के निष्कर्ष: परमाणु ज़्यादातर खाली जगह है; लगभग सारा द्रव्यमान और धनावेश केंद्र के एक बेहद छोटे, सघन नाभिक में है; इलेक्ट्रॉन उसके चारों ओर वैसे ही घूमते हैं जैसे ग्रह सूर्य के चारों ओर।

याद रखने की तरकीब

नाभिक पूरे परमाणु से लगभग 1,00,000 गुना छोटा है।

यदि कोई परमाणु क्रिकेट के मैदान (लगभग 100 मी चौड़ा) जितना बड़ा होता, तो नाभिक उसके ठीक बीचोंबीच काली मिर्च के एक दाने जितना होता।

2.3 प्रोटॉन, और रदरफोर्ड के मॉडल की सीमाएँ

रदरफोर्ड ने प्रोटॉन भी खोजा: इलेक्ट्रॉन से कहीं भारी, और उसके बराबर पर विपरीत आवेश वाला। चूँकि परमाणु उदासीन होते हैं, प्रोटॉनों की संख्या हमेशा इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है।

पर रदरफोर्ड के मॉडल में एक गंभीर कमी थी: नाभिक के चारों ओर घूमता इलेक्ट्रॉन लगातार दिशा बदलता है, इसलिए वह लगातार त्वरित हो रहा है (जैसा अध्याय 4 में सीखा)। त्वरित आवेश को लगातार ऊर्जा खोकर नाभिक में सर्पिल होते हुए गिर जाना चाहिए, जिससे परमाणु पूरी तरह ढह जाए। असली परमाणु साफ़ तौर पर नहीं ढहते, इसलिए मॉडल में कुछ छूट रहा था।

2.4 बोर का मॉडल

नील्स बोर ने 1913 में यह समस्या सुलझाई, यह प्रस्तावित करके कि इलेक्ट्रॉन कुछ खास कक्षाओं में ऊर्जा नहीं खोते।

याद रखेंपरिभाषा 3

इलेक्ट्रॉन केवल तय वृत्ताकार पथों में चलते हैं जिन्हें कोश, कक्षा या स्थिर अवस्था कहते हैं, हर एक की एक निश्चित ऊर्जा होती है, जिसे ऊर्जा स्तर कहते हैं। जब तक इलेक्ट्रॉन एक कोश में रहता है, वह कोई ऊर्जा नहीं खोता।

चित्र 3 · बोर के कोश K, L, M (n = 1, 2, 3...) नाभिक के चारों ओर। सबसे भीतरी K कोश की ऊर्जा सबसे कम है
चित्र 3 · बोर के कोश K, L, M (n = 1, 2, 3…) नाभिक के चारों ओर। सबसे भीतरी K कोश की ऊर्जा सबसे कम है

✓ बोर का मॉडल कहता है

  • इलेक्ट्रॉन केवल तय कोशों में चलते हैं, बीच में कभी नहीं
  • K कोश (n=1) सबसे पास और सबसे कम ऊर्जा वाला है
  • बाहर के कोशों की ओर ऊर्जा बढ़ती है
  • कोश बदलने के लिए एक निश्चित ऊर्जा अवशोषित या मुक्त होती है

✗ बोर का मॉडल यह नहीं कहता

  • इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर कहीं भी घूमते रहते हैं
  • सामान्य कक्षा में घूमते हुए इलेक्ट्रॉन ऊर्जा खोते हैं
  • सभी कोशों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या बराबर होती है
क्या आप जानते हैं?

कोशों के नाम K, L, M, N… रखे गए, A, B, C, D नहीं, क्योंकि भौतिकशास्त्री चार्ल्स बार्कला पहले ही एक X-किरण रेखा को “K” नाम दे चुके थे, यह सोचकर कि शायद कभी उससे पहले वाली शृंखला मिले। बोर ने अपने कोशों के लिए वही अक्षर अपना लिए। बोर को इस परमाणु मॉडल के लिए 1922 का नोबेल पुरस्कार मिला।

3 परमाणु का द्रव्यमान किससे बनता है?

एक पहेली बची रह गई: हीलियम में 2 प्रोटॉन हैं, पर उसका द्रव्यमान हाइड्रोजन का लगभग 4 गुना है, 2 गुना नहीं। नाभिक में कुछ और भी था जो आवेश बढ़ाए बिना द्रव्यमान जोड़ रहा था।

याद रखेंपरिभाषा 4

जेम्स चैडविक ने 1932 में न्यूट्रॉन खोजा: प्रोटॉन के लगभग बराबर द्रव्यमान वाला, पर कोई विद्युत आवेश न रखने वाला कण। हाइड्रोजन (प्रोटियम) के अलावा हर परमाणु के नाभिक में न्यूट्रॉन मौजूद होते हैं।

कण चिह्न सापेक्ष आवेश स्थान
इलेक्ट्रॉन e⁻ −1 नाभिक के चारों ओर
प्रोटॉन p⁺ +1 नाभिक में
न्यूट्रॉन n⁰ 0 नाभिक में

हल्के परमाणुओं में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन लगभग बराबर होते हैं (कार्बन में दोनों 6-6)। भारी परमाणुओं को अनुपात में ज़्यादा न्यूट्रॉन चाहिए: लोहे में 26 प्रोटॉन पर 30 न्यूट्रॉन हैं, और यूरेनियम में 92 प्रोटॉन पर 146 न्यूट्रॉन।

परीक्षा टिप

नाभिक का हर प्रोटॉन हर दूसरे प्रोटॉन को प्रतिकर्षित करता है, क्योंकि सभी एक जैसा आवेश रखते हैं। न्यूट्रॉन नाभिक को जोड़े रखने में मदद करते हैं, प्रोटॉनों के बीच भौतिक दूरी बनाकर और सभी न्यूक्लिऑनों को बाँधने वाले प्रबल नाभिकीय बल को मज़बूत करके। यही वजह है कि भारी नाभिकों को कसकर बँधे रहने के लिए अतिरिक्त न्यूट्रॉन चाहिए।

4 तत्वों के प्रतीक

1869 तक वैज्ञानिक 69 तत्वों को जानते थे; आज हम 118 जानते हैं। डाल्टन ने 1803 में पहले चित्रात्मक प्रतीक दिए; बर्ज़ीलियस ने 1813 में लैटिन नामों पर आधारित अक्षर-प्रतीक सुझाए, जिन्हें आज IUPAC मानकीकृत करता है।

परीक्षा टिप

प्रतीक का पहला अक्षर हमेशा बड़ा होता है, दूसरा (यदि हो) हमेशा छोटा: Al, AL नहीं; Co, CO नहीं। कुछ प्रतीक अंग्रेज़ी के बजाय लैटिन, ग्रीक या जर्मन नामों से आते हैं: लोहे का Fe (लैटिन ferrum), पारे का Hg (ग्रीक hydrargyros), टंगस्टन का W (जर्मन wolfram)।

5 परमाणु संख्या और द्रव्यमान संख्या

याद रखेंपरिभाषा 5

परमाणु संख्या (ZZ) किसी परमाणु के नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या है। चूँकि परमाणु उदासीन होते हैं, यह इलेक्ट्रॉनों की संख्या के भी बराबर होती है।

याद रखेंपरिभाषा 6

द्रव्यमान संख्या (AA) नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन (मिलकर न्यूक्लिऑन कहलाते हैं) की कुल संख्या है: A=p++n0A = p^+ + n^0। इसमें इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान नगण्य होने से नहीं गिना जाता।

मानक संकेतन
ZAप्रतीकजैसे 612C{}^{A}_{Z}\text{प्रतीक}\qquad\text{जैसे } {}^{12}_{6}\text{C}
कार्बन की परमाणु संख्या 6 और द्रव्यमान संख्या 12 है: 6 प्रोटॉन और 126=612-6=6 न्यूट्रॉन
तत्व प्रोटॉन न्यूट्रॉन द्रव्यमान संख्या
हाइड्रोजन 1 0 1
हीलियम 2 2 4
लिथियम 3 4 7

6 कोशों में इलेक्ट्रॉनों का वितरण

याद रखेंपरिभाषा 7

बोर-बरी नियम: किसी कोश में अधिकतम 2n22n^2 इलेक्ट्रॉन रह सकते हैं (nn = कोश संख्या); सबसे बाहरी कोश में अधिकतम 8 (या यदि वही एकमात्र कोश हो तो 2) रह सकते हैं; कोश क्रम से भरते हैं, पहले K फिर L फिर M फिर N, भीतरी कोश हमेशा पहले पूरा होता है।

हर कोश में अधिकतम इलेक्ट्रॉन
K (n=1)2×122\times1^22
L (n=2)2×222\times2^28
M (n=3)2×322\times3^218 (पर बाहरी कोश होने पर 8 तक सीमित)

इलेक्ट्रॉन जिस तरह इन कोशों में भरते हैं उसे परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास कहते हैं, आमतौर पर हर कोश की गिनती के रूप में लिखा जाता है, पहले K: सोडियम का विन्यास 2, 8, 1 है।

तत्व प्रतीक परमाणु संख्या विन्यास (K, L, M)
हाइड्रोजन H 1 1
हीलियम He 2 2
कार्बन C 6 2, 4
ऑक्सीजन O 8 2, 6
नियॉन Ne 10 2, 8
सोडियम Na 11 2, 8, 1
क्लोरीन Cl 17 2, 8, 7
आर्गन Ar 18 2, 8, 8

7 संयोजकता: परमाणु की मिलने की क्षमता

याद रखेंपरिभाषा 8

इलेक्ट्रॉन रखने वाला सबसे बाहरी कोश संयोजी कोश कहलाता है; उसके इलेक्ट्रॉन संयोजकता इलेक्ट्रॉन कहलाते हैं। आठ संयोजकता इलेक्ट्रॉन एक स्थिर अष्टक बनाते हैं (हीलियम जैसे एक ही कोश वाले परमाणु के लिए दो), और पूरा अष्टक रखने वाले परमाणु काफ़ी हद तक अक्रियाशील होते हैं।

याद रखेंपरिभाषा 9

संयोजकता वह संख्या है जितने इलेक्ट्रॉन कोई परमाणु अपना अष्टक पूरा करने के लिए ग्रहण करता है, त्यागता है या साझा करता है। 4 से कम संयोजकता इलेक्ट्रॉन होने पर परमाणु उन्हें त्यागता है; 4 से अधिक होने पर वह इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है।

1

सोडियम: 2, 8, 1

एक संयोजकता इलेक्ट्रॉन। इसे त्यागने से स्थिर अष्टक मिल जाता है, इसलिए सोडियम की संयोजकता 1 है।

2

ऑक्सीजन: 2, 6

छह संयोजकता इलेक्ट्रॉन। दो ग्रहण करने से अष्टक पूरा होता है, इसलिए ऑक्सीजन की संयोजकता 2 है।

3

कार्बन: 2, 4

चार संयोजकता इलेक्ट्रॉन, ठीक बीच में। यह त्यागने या ग्रहण करने के बजाय साझा करता है, जिससे इसकी संयोजकता 4 होती है।

परीक्षा टिप

संयोजकता आमतौर पर हाइड्रोजन या क्लोरीन के सापेक्ष परिभाषित की जाती है, क्योंकि दोनों की संयोजकता 1 है। पानी, HX2O\ce{H2O} में, ऑक्सीजन दो हाइड्रोजन से मिलती है, जो ऑक्सीजन की संयोजकता 2 की पुष्टि करता है।

8 समस्थानिक और समभारिक

याद रखेंपरिभाषा 10

समस्थानिक एक ही तत्व (समान परमाणु संख्या) के वे परमाणु हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या अलग होती है, क्योंकि उनमें न्यूट्रॉनों की संख्या अलग होती है।

चित्र 4 · हाइड्रोजन के तीनों समस्थानिकों में एक-एक प्रोटॉन है, पर न्यूट्रॉनों की संख्या अलग है
चित्र 4 · हाइड्रोजन के तीनों समस्थानिकों में एक-एक प्रोटॉन है, पर न्यूट्रॉनों की संख्या अलग है

समस्थानिकों के रासायनिक गुण एक जैसे होते हैं, क्योंकि रसायन विज्ञान संयोजकता इलेक्ट्रॉनों पर निर्भर करता है, और समस्थानिकों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या बिल्कुल बराबर होती है। केवल भौतिक गुण, जैसे क्वथनांक और गलनांक, अलग होते हैं।

क्या आप जानते हैं?

समस्थानिकों के असली रोज़मर्रा उपयोग हैं: यूरेनियम-235 परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में ईंधन का काम करता है; कोबाल्ट-60 कैंसर के विकिरण उपचार में; आयोडीन-131 घेंघा और थायरॉइड कैंसर के इलाज में; कार्बन-14 पुरातत्व में प्राचीन जीवाश्मों और कलाकृतियों की उम्र नापने में।

परीक्षा टिप

किसी तत्व का परमाणु द्रव्यमान उसके समस्थानिकों का भारित औसत होता है, साधारण औसत नहीं। क्लोरीन 75% X35X2235Cl\ce{^{35}Cl} और 25% X37X2237Cl\ce{^{37}Cl} है:

35×75100+37×25100=26.25+9.25=35.5 u35\times\frac{75}{100} + 37\times\frac{25}{100} = 26.25 + 9.25 = 35.5\ \mathrm{u}

कोई एक क्लोरीन परमाणु असल में 35.5 u का नहीं होता; यह एक बड़े प्राकृतिक नमूने का औसत है।

याद रखेंपरिभाषा 11

समभारिक अलग-अलग तत्वों के वे परमाणु हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या समान होती है पर परमाणु संख्या अलग, जैसे कैल्सियम-40, पोटैशियम-40 और आर्गन-40।

आम गलती

समस्थानिक और समभारिक एक-दूसरे के उल्टे हैं। समस्थानिक: प्रोटॉन समान, द्रव्यमान अलग। समभारिक: द्रव्यमान समान, प्रोटॉन अलग। इन दोनों को मिला देना इस विषय की सबसे आम गलती है।

कहानी बोर पर ख़त्म नहीं होती। बाद में वैज्ञानिकों ने पाया कि इलेक्ट्रॉन असल में साफ़-सुथरे, तय वृत्ताकार पथों पर बिल्कुल नहीं चलते; आज उन्हें “इलेक्ट्रॉन बादल” के रूप में बताया जाता है, वे क्षेत्र जहाँ इलेक्ट्रॉन के होने की संभावना है, कोई ठीक-ठीक पथ नहीं। वह क्वांटम यांत्रिक चित्र आप ऊँची कक्षाओं में पढ़ेंगे।

डाल्टन, 1808परमाणु एक अविभाज्य कण
टॉमसन, 1897धनावेशित गोले में जड़े इलेक्ट्रॉन
रदरफोर्ड, 1911एक छोटा, सघन, धनावेशित नाभिक
बोर, 1913इलेक्ट्रॉन तय ऊर्जा कोशों तक सीमित
आजक्वांटम यांत्रिक मॉडल, अभी भी परिष्कृत हो रहा है
क्या आप जानते हैं?

होमी जहाँगीर भाभा को भारतीय परमाणु कार्यक्रम का जनक कहा जाता है। उन्होंने टाटा मूलभूत अनुसंधान संस्थान (TIFR) और भाभा परमाणु अनुसंधान केंद्र (BARC) की स्थापना की, जो आज अपने ध्रुव रिएक्टर से सुपरकंडक्टर और बैटरी इलेक्ट्रोड जैसी सामग्रियों पर न्यूट्रॉन-प्रकीर्णन शोध करता है।

झटपट दोहराव: परीक्षा से पहली रात यही पढ़ें
  • आचार्य कणाद का परमाणु और यूनानी atomos तर्क-आधारित विचार थे; डाल्टन (1808) ने पहला वैज्ञानिक परमाणु सिद्धांत दिया।
  • टॉमसन ने इलेक्ट्रॉन खोजा और प्लम-पुडिंग मॉडल दिया: धनावेशित गोले में इलेक्ट्रॉन।
  • स्वर्ण पर्णिका प्रयोग ने एक छोटा, सघन, धनावेशित नाभिक दिखाया, जो ज़्यादातर खाली जगह से घिरा है।
  • रदरफोर्ड का मॉडल यह नहीं समझा सका कि इलेक्ट्रॉन नाभिक में क्यों नहीं गिरते; बोर ने तय ऊर्जा कोशों से इसे सुलझाया।
  • कोश K, L, M, N क्रम में भरते हैं, अधिकतम 2n22n^2 इलेक्ट्रॉन के साथ, बाहरी कोश की सीमा 8।
  • प्रोटॉन (+1), न्यूट्रॉन (0) और इलेक्ट्रॉन (−1) तीन उप-परमाण्विक कण हैं; चैडविक ने 1932 में न्यूट्रॉन खोजा।
  • परमाणु संख्या = प्रोटॉनों की संख्या; द्रव्यमान संख्या = प्रोटॉन + न्यूट्रॉन।
  • संयोजकता इलेक्ट्रॉनों पर निर्भर करती है: 4 से कम पर इलेक्ट्रॉन त्यागे जाते हैं, 4 से अधिक पर ग्रहण होते हैं, ठीक 4 पर साझा होते हैं।
  • समस्थानिक: परमाणु संख्या समान, द्रव्यमान संख्या अलग। समभारिक: द्रव्यमान संख्या समान, परमाणु संख्या अलग।
  • किसी तत्व का परमाणु द्रव्यमान उसके सभी प्राकृतिक समस्थानिकों का भारित औसत है।
सभी परिभाषाएँ एक जगह
इलेक्ट्रॉननाभिक के चारों ओर ऋणावेशित कण, आवेश −1
प्रोटॉननाभिक में धनावेशित कण, आवेश +1
न्यूट्रॉननाभिक में अनावेशित कण, प्रोटॉन के लगभग बराबर द्रव्यमान
परमाणु संख्या (Z)नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या
द्रव्यमान संख्या (A)प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या
संयोजकताअष्टक पूरा करने के लिए ग्रहण, त्यागे या साझा किए गए इलेक्ट्रॉन
समस्थानिकपरमाणु संख्या समान, द्रव्यमान संख्या अलग
समभारिकद्रव्यमान संख्या समान, परमाणु संख्या अलग
अभ्यास प्रश्न: 1 अंक
  1. 1 अंकइलेक्ट्रॉन की खोज किसने और किस प्रयोग से की?
  2. 1 अंकपरमाणु संख्या को परिभाषित कीजिए।
  3. 1 अंकL कोश में अधिकतम कितने इलेक्ट्रॉन रह सकते हैं?
  4. 1 अंकन्यूट्रॉन की खोज करने वाले वैज्ञानिक और वर्ष बताइए।
  5. 1 अंकअष्टक क्या है?
  6. 1 अंकपरमाणु संख्या 6 और द्रव्यमान संख्या 12 वाले परमाणु का मानक संकेतन लिखिए।
  7. 1 अंकन्यूट्रॉन का सापेक्ष आवेश क्या है?
  8. 1 अंककार्बन के एक समस्थानिक का नाम बताइए।
अभ्यास प्रश्न: 2 और 3 अंक
  1. 3 अंकस्वर्ण पर्णिका प्रयोग और इससे मिले तीन प्रमुख अवलोकनों का वर्णन कीजिए।
  2. 3 अंकसमझाइए कि रदरफोर्ड का मॉडल परमाणु की स्थिरता क्यों नहीं समझा सका।
  3. 2 अंकएक परमाणु में 12 प्रोटॉन और 12 न्यूट्रॉन हैं। इसकी परमाणु संख्या और द्रव्यमान संख्या ज्ञात कीजिए।
  4. 3 अंकपरमाणु संख्या 12, 16 और 18 का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए, और हर तत्व की संयोजकता बताइए।
  5. 2 अंकसमस्थानिक और समभारिक में अंतर बताइए, एक-एक उदाहरण सहित।
  6. 3 अंकक्लोरीन के समस्थानिक द्रव्यमान 35 u (75%) और 37 u (25%) हैं। इसका औसत परमाणु द्रव्यमान ज्ञात कीजिए।
  7. 2 अंककिसी तत्व के समस्थानिक एक जैसे रासायनिक गुण क्यों दिखाते हैं?
  8. 3 अंकइलेक्ट्रॉन कोशों में कैसे भरते हैं, इसके तीन नियम (बोर-बरी नियम) बताइए।
  9. 2 अंकसोडियम की संयोजकता 1 और ऑक्सीजन की 2 क्यों है?
  10. 3 अंकएक परमाणु X में 11 इलेक्ट्रॉन और द्रव्यमान संख्या 23 है। तत्व पहचानिए और न्यूट्रॉनों की संख्या ज्ञात कीजिए।
अभ्यास प्रश्न: 5 अंक
  1. 5 अंककालक्रम अनुसार बताइए कि डाल्टन से बोर तक परमाणु मॉडल कैसे विकसित हुआ, हर एक की एक मुख्य बात और एक मुख्य सीमा सहित।
  2. 5 अंकमैग्नीशियम परमाणु (द्रव्यमान संख्या 24, परमाणु संख्या 12) के लिए प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात कीजिए, और उसका कोश चित्र बनाइए।
  3. 5 अंकइलेक्ट्रॉनिक विन्यास का उपयोग करके संयोजकता समझाइए, एक इलेक्ट्रॉन त्यागने वाले, एक ग्रहण करने वाले और एक साझा करने वाले तत्व के हल किए उदाहरण सहित।
  4. 5 अंकन्यूट्रॉन की खोज और परमाणु द्रव्यमान समझाने के लिए यह क्यों ज़रूरी थी, समझाइए।
  5. 5 अंकपाँच परमाणुओं के लिए दी गई आंशिक जानकारी से परमाणु संख्या, द्रव्यमान संख्या, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन की तालिका पूरी कीजिए।
केस स्टडी
एक विद्यार्थी को तीन परमाण्विक स्पीशीज़ X, Y और Z दी गई हैं। X में 18 प्रोटॉन और 19 न्यूट्रॉन हैं। Y में 17 प्रोटॉन और 18 न्यूट्रॉन हैं। Z में 17 प्रोटॉन और 20 न्यूट्रॉन हैं।
  1. 1 अंकX की द्रव्यमान संख्या क्या है?
  2. 2 अंकY और Z में क्या संबंध है? समझाइए।
  3. 2 अंकक्या X और Y समस्थानिक हैं, समभारिक हैं, या दोनों में से कुछ नहीं? अपना तर्क समझाइए।
बहुविकल्पीय प्रश्न
  1. 1 अंकस्वर्ण पर्णिका प्रयोग किसके मार्गदर्शन में किया गया?
    (a) जे. जे. टॉमसन(b) अर्नेस्ट रदरफोर्ड(c) नील्स बोर(d) जॉन डाल्टन
  2. 1 अंकM कोश में अधिकतम इलेक्ट्रॉन संख्या है:
    (a) 2(b) 8(c) 18(d) 32
  3. 1 अंककिसी तत्व के समस्थानिक किसमें भिन्न होते हैं?
    (a) प्रोटॉन(b) इलेक्ट्रॉन(c) न्यूट्रॉन(d) संयोजकता इलेक्ट्रॉन
  4. 1 अंककार्बन (इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 2, 4) की संयोजकता है:
    (a) 2(b) 4(c) 6(d) 8
  5. 1 अंककैल्सियम-40, पोटैशियम-40 और आर्गन-40 किसके उदाहरण हैं?
    (a) समस्थानिक(b) समभारिक(c) समावयवी(d) अपरूप
  6. 1 अंकलोहे का प्रतीक Fe किस भाषा के नाम से आया है?
    (a) अंग्रेज़ी(b) लैटिन(c) ग्रीक(d) जर्मन
  7. 1 अंकपरमाणु विद्युत उदासीन होता है क्योंकि:
    (a) उसमें कोई प्रोटॉन नहीं होता(b) प्रोटॉन इलेक्ट्रॉनों के बराबर होते हैं(c) उसमें कोई न्यूट्रॉन नहीं होता(d) न्यूट्रॉन इलेक्ट्रॉनों के बराबर होते हैं
अभिकथन और कारण

चुनिए: (a) A और R दोनों सही, R, A की सही व्याख्या करता है; (b) दोनों सही, R व्याख्या नहीं करता; (c) A सही, R गलत; (d) A गलत, R सही।

अभिकथन (A): रदरफोर्ड ने निष्कर्ष निकाला कि परमाणु का अधिकांश द्रव्यमान नाभिक में केंद्रित है।
कारण (R): कुछ अल्फा कण स्वर्ण पर्णिका से तीखे होकर वापस लौट आए।
अभिकथन (A): किसी तत्व के समस्थानिकों के रासायनिक गुण एक जैसे होते हैं।
कारण (R): समस्थानिकों में संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या बराबर होती है।
अभिकथन (A): सोडियम आसानी से एक इलेक्ट्रॉन त्यागकर स्थिर आयन बनाता है।
कारण (R): सोडियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 2, 8, 1 है।
उत्तर कुंजी
बहुविकल्पीय 27 से 33(b) · (c) · (c) · (b) · (b) · (b) · (b)
अभिकथन-कारण1. (a) · 2. (a) · 3. (a)
केस स्टडी24. 37 · 25. समस्थानिक, प्रोटॉन समान (17), न्यूट्रॉन अलग · 26. न तो, प्रोटॉन और द्रव्यमान संख्या दोनों अलग
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