UNIT 4 . परमाणु की संरचना || Structure of Atom

                      पाठ 4 . परमाणु की संरचना

अध्याय – समीक्षा 

पदार्थ के सबसे सूक्ष्मतम एवं अविभाज्य कण को परमाणु कहते हैं |

परमाणु के अंदर तीन अवपरमाणूक कण होते है : (i) प्रोट्रॉन (protron) (ii) न्यूट्रॉन (neutron) (iii) इलेक्ट्रान (electron) |

प्रोट्रॉन (protron) : यह धन आवेशित (+) कण होता है जो परमाणु के नाभिक ( भीतरी भाग ) में रहता हैं  | यह तत्व के सभी रासायनिक गुण धर्म  को प्रदर्शित करता है | परमाणु में प्रोट्रॉन के घटने या बढ़ने से उसके रासायनिक गुणधर्म भी बदल जाते हैं |

न्यूट्रॉन (neutron) : परमाणु यह ऋण आवेशित (-) कण है जो नाभिक के चारों और भिन्न – भिन्न और निश्चित कक्षाओं में चक्कर काटने हैं  |

इलेक्ट्रान (electron) : न्यूट्रॉन परमाणु के नाभिक में उपस्थित बिना आवेश ब्वाला कण है जिस पर कोई आवेश नहीं होता हैं |

हाइड्रोजन को छोड़कर ये सभी परमाणुओं के नाभिक में होते हैं |

समान्यतः , न्यूट्रॉन को ‘n’ से दर्शाया जाता है |

परमाणु का द्रव्यमान नाभिक में उपस्थित प्रोट्रॉन और न्यूट्रॉन के दर्व्यमान के योग के द्वारा  प्रकट किया जाता है |

उदासीन परमाणु : समान्यतः कोई भी परमाणु उदासीन होता है क्योकि परमाणु में धन प्रोट्रॉनों की संख्या ऋण एलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होता है यही कारण है कि किसी भी परमाणु पर नेट आवेश शून्य होता है और परमाणु उदासीन होते है |

केनाल किरणें : केनाल किरणें विसर्जन नलिका कि एनोड से निकलने वाला  धन आवेशित कणों की धारा है , जब बहुत ही कम दाब पर गैस में से विद्युत् धारा प्रवाहित की जाती है |

परमाणु का धन आवेशित भाग नाभिक होताहै |

परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोट्रॉनों की संख्याके बराबर होता है |

इलेक्ट्रान नाभिक के चारो और निश्चित कक्षाओं में चक्कर लगाते है |

जब इलेक्ट्रान इस विविक्त कक्षा में चक्कर लगाते है उनकी उर्जा का विकिरण नहीं होता |

परमाणु के नाभिक के चारों और इलेक्ट्रॉनों के चक्कर लगाने के लिए विभिन एवं निश्चित कक्षाएँ होती हैं इन्हें कोश (Shell) भी कहते हैं इन्ही कक्षाओं को ऊर्जा स्तर कहते है |

किसी परमाणु के विभिन्न कोशों में इलेक्ट्रॉनों के वितरण को इलेक्ट्रॉनिक विन्यास कहते है |

किसी परमाणु के बाह्यतम कक्षा में उपस्थिति संयोजी इलेक्ट्रॉन्स की संख्या को उस तत्व की संयोजकता कहते हैं |

किसी परमाणु के नाभिक में उपस्थित प्रोट्रॉनों की कुल संख्या को परमाणु संख्या कहते है |

किसी परमाणु के नाभिक में उपस्थिति कुल प्रोट्रॉनों तथा न्यूट्रॉनों की संख्या के योगफल को परमाणु द्रव्यमान संख्या कहते है |

समस्थानिक किसी तत्व के वे परमाणु होते है जिनकी परमाणु संख्या तो बराबर होती है परन्तु परमाणु द्रव्यमान भिन्न – भिन्न होता है |

ऐसे परमाणु जिनकी द्रव्यमान संख्या समान परन्तु परमाणु संख्या भिन्न – भिन्न होती है |

अभ्यास – प्रश्न

Q1. केनाल किरणें क्या है ?

उत्तर – केनाल किरणे विसर्जन नलिका के एनोड से निकलने वाले धन आवेशित कणो की धारा है  , जब बहुत ही कम दाब पर गैस में से विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है |

Q2 . किसी परमाणु पर उदासीन आवेश कब होता है ?

उत्तर – जब किसी परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोट्रॉनों की संख्या के बराबर हो तो परमाणु पर उदासीन आवेश होता है | अर्थात  ऋणावेश तथा धनआवेश समान हो तो परमाणु पर उदासीन आवेश होता है |

Q3 . परमाणु उदासीन है , इस तथ्य को टॉमसन के मॉडल के आधार पर स्पष्ट कीजिए ?

उत्तर – परमाणु धन आवेशित गोले का बना होता है , और इलेक्ट्रान उसमें धंसे होते है | ऋण तथा धन आवेश परमाणु में समान होते है | इसलिए परमाणु वैद्युतीय रूप से उदासीन होते है |

Q4 . परमाणु के तीनों अवपरमाणूक कणों के नाम लिखे |

उत्तर –

1. इलेक्ट्रान
2. प्रोट्रोन
3. न्यूट्रॉन

Q5 . अल्फ़ा कण क्या होते है ?

उत्तर – अल्फ़ा कण द्विआवेशित हीलियम कण होते है , और ये धन आवेशित होते है |

Q6 . टॉमसन की परमाणु मॉडल की सीमाए लिखिए |

उत्तर – टॉमसन के मॉडल से परमाणु के उदासीन होने की व्याख्या तो हो गई , परन्तु इस मॉडल के द्वारा दूसरे वैज्ञानिकों द्वारा किये गए प्रयोगों के परिणामों को समझाया नहीं जा सकता |

Q7 . इलेक्ट्रॉनिक विन्यास किसे कहते है ?

उत्तर – परमाणुओं के विभिन्न कक्षों में एलेक्ट्रोनो के वितरण को इलेक्ट्रॉनिक विन्यास कहते है |

Q8 . इलेक्ट्रॉनिक विन्यास किसे कहते है ?

उत्तर – परमाणु के विभिन्न कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों के वितरण को इलेक्ट्रॉनिक विन्यास कहते है |

Q9 . कौन सा ऐसा तत्व है जिसके नाभिक में न्यूट्रॉन नहीं होते है ?

उत्तर – हाइड्रोजन |

Q10 . परमाणु संख्य को परिभाषित कीजिए |

उत्तर – किसी तत्व में उपस्थित प्रोटॉनों की संख्या उस तत्व की परमाणु संख्या कहलाती है | जैसे –

1. हाइड्रोजन में 1 प्रोट्रोन होता है इसलिए हाइड्रोजन का परमाणु संख्या भी 1 होगी |
2. कार्बन में 6 प्रोट्रोन होता है इसलिए कार्बन का परमाणु संख्या भी 6 होगी |

Q11 . परमाणु द्रव्यमान को परिभाषित कीजिए |

उत्तर – किसी तत्व में उपस्थित प्रोट्रॉनों तथा न्युट्रोनो की के योग को परमाणु द्रव्यम कहते है | जैसे –

1. हीलियम के एक परमाणु में प्रोट्रॉनों की संख्या भी 2 होती है , इसलिए हीलियम का परमाणु द्रव्यमान 2+2=4 होगी |

Q12 . समस्थानिक किसे कहते है ?

उत्तर – समस्थानिक किसी तत्व के वे परमाणु होते है जिनकी परमाणु संख्या तो बराबर होती है परन्तु परमाणु द्रव्यमान भिन्न – भिन्न होती है |

Q13 . समभारिक किसे कहते है ?

उत्तर – समभारिक किसी तत्व के वे परमाणु होते है जिनकी परमाणु संख्या तो भिन्न – भिन्न होती है परन्तु परमाणु द्रव्ययमान बराबर होता है |

Q14 . परमाणु का समस्त भार कहाँ होता है ?

उत्तर – परमाणु का समस्त भार उसके नाभिक में होता है |

Q15 . परमाणु के नाभिक में उपस्थित अवपरमाणूक कणो के नाम लिखे |

उत्तर – परमाणु के नाभिक दो परमाणूक कण ही होते है –

1. प्रोट्रोन ऍन 2. न्यूट्रॉन

Q16 . संयोजकता क्या है ? इसे कैसे ज्ञात किया जाता है | उदाहरण सहित समझाए |

उत्तर – परमाणु के बाह्यतम कक्ष में उपस्थित इलेक्ट्रॉनों को अपना अष्टक पूरा करने के लिए जितने इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी या स्थानांतरण होता है , व्ही उस तत्व का संयोजन – शक्ति या संयोजकता कहते है |

किसी तत्व का संयोजकता उसके बाह्यतम कक्ष में उपस्थित इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करता है | यदि बाह्यतम कक्ष में उपस्थित इलेक्ट्रॉनों की संख्या 1 , 2 , 3 और 4 हो तो उनकी संयोजकता क्रमशः 1 , 2 , 3 और 4 होगीं | यदि बाह्यतम कक्ष में उपस्थित इलेक्ट्रॉनों की संख्या 5 , 6 7 और 8 हो तो उनकी संयोजकता क्रमशः 3 , 2 , 1 और 0 होगीं  |

Q17 . रदरफोर्ड के प्रयोगो के आधार पर परमाणु का नाभिकीय – मॉडल के क्या लक्षण थे ?

उत्तर – रदरफोर्ड के प्रयोगो के आधार पर परमाणु का नाभिकीय – मॉडल के निम्नलिखित  लक्षण थे |

1. परमाणु का केंद्र धन आवेशित होता है जिसे नाभिक कहा जाता है |
2. एक परमाणु का लगभग सम्पूर्ण द्रव्यमान नाभिक में होता है |
3. इलेक्ट्रान नाभिक के चारो और निश्चित कक्षाओं में होता है |
4. नाभिक का आकार परमाणु की तुलना में काफी कम होता है |
5. परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोट्रॉनों की संख्या के बराबर होता है |

Q18 . परमाणु केन्द्रक या नाभिक की खोज किसने , और कैसे की ?

उत्तर – परमाणु केन्द्रक की खोज रदरफोर्ड ने की , उन्होंने तेज गति से चल रहे अल्फ़ा कणों को सोने की पतली पन्नी पर टकराया गया | जिसके परिणाम से पता चला की परमाणु में अधिकांश भाग खली है जहाँ से अल्फ़ा कण बिना टकराये पन्नी से सीधे निकल गए परन्तु कुछ अल्फ़ा कण पन्नी के द्वारा बहुत छोटे कोण से विक्षेपित हुए | जहाँ से ये कण विक्षेपित हुए थे | दरअसल वह परमाणु का नाभिक अर्थात केन्द्रक था | इसप्रकार रदरफोर्ड ने नाभिक की खोज की |

Q19 . टॉमसन की परमाणु मॉडल की व्याख्या कीजिए |

उत्तर – टॉमसन ने परमाणुओं की संरचना से संबंधित एक मॉडल प्रस्तुत किया , जो तरबुज कि तरह था | उन्होंने इसके लिए निम्न मॉडल प्रस्तावित किया |

(i) परमाणु धनआवेशित होल का बना होता है और इलेक्ट्रान उसमें धंसे होते है |

(ii) ऋणात्मक और धनात्मक आवेश परिणाम में समान होते है | इसलिए परमाणु विद्युतीय रूप से उदासीन होता है |

Q20 . रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल की व्याख्या कीजिए |

उत्तर – रदरफोर्ड ने जो परमाणु मॉडल प्रस्तुत किया उसके अनुसारः

(i) परमाणु के भीतर का अधिकतर भाग खली है क्योकि अधिकतर अल्फ़ा कण बिना विक्षेपित हुए सोने की पन्नी से बाहर निकल जाते है |

(ii) बहुत कम कण अपने मार्ग से विक्षेपित होते है जिससे यह ज्ञात होता है की परमाणु में धन आवेशित भाग बहुत कम होता है |

(iii) ये धन आवेशित भाग परमाणु का नाभिक होता है |

(iv) इलेक्ट्रॉन नाभिक के चरों और चक्कर लगाते है |

Q21 . रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल कि सीमाएं  लिखिए |

उत्तर – रदरफोर्ड ने बताया कि इलेक्ट्रॉन परमाणु के चरों और वर्तुलाकार चक्कर लगाते और उर्जा क्षयित करते रहते है | यदि ऐसा है तो इलेक्ट्रॉन चक्कर लगाते हुए नाभिक से टकरा जायेंगे जिससे परमाणु अस्थिर हो जायेगा | विद्युत चुंबकीय सिद्धांत के अनुसार रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल , परमाणु को अस्थिर बनता है जबकि परमाणु स्थायी होता है |

Q22 . नील्स बोर के परमाणु मॉडल की व्याख्या कीजिए |

उत्तर – नील्स बोर अपने परमाणु मॉडल की निम्न अवधारणाएं प्रस्तुत कीं –

(i) इलेक्ट्रॉन केवल कुछ निश्चित कक्षों में ही चक्कर लगा सकते है , जिन्हें इलेक्ट्रॉन की विविक्त कक्षा कहते है |

(ii) जब इलेक्ट्रॉन इस विविक्त कक्षा में चक्कर लगाते है तो उनकी उर्जा का विकिरण नहीं होता |