मूलतः, परमाणु की संरचना में प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन शामिल होते हैं। ये मूल घटक परमाणुओं का द्रव्यमान और आवेश प्रदान करते हैं। नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं, जिसके चारों ओर इलेक्ट्रॉन परिक्रमा करते हैं।
परमाणु की संरचना का परिचय
परमाणुओं
परमाणु पदार्थ के निर्माण खंड हैं। यह पदार्थ की सबसे छोटी इकाई है जो तीन उप-परमाणु कणों से बनी है: प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन।
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कैथोड रे प्रयोग
- जे जे थॉमसन ने इलेक्ट्रॉनों के अस्तित्व की खोज की।
- उन्होंने कैथोड रे ट्यूब का उपयोग करके ऐसा किया , जो एक सिरे पर कैथोड और एनोड के साथ एक वैक्यूम-सीलबंद ट्यूब है जिसने ट्यूब के दूसरे छोर की ओर यात्रा करने वाले इलेक्ट्रॉनों की एक किरण बनाई।
- चैम्बर के अंदर की हवा उच्च वोल्टेज के अधीन होती है, और बिजली हवा के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड से सकारात्मक इलेक्ट्रोड तक प्रवाहित होती है।
- कैथोड किरणों (इलेक्ट्रॉनों) की विशेषताएं इलेक्ट्रोड की सामग्री और कैथोड किरण ट्यूब में मौजूद गैस की प्रकृति पर निर्भर नहीं करती हैं।
- प्रयोग से पता चला कि परमाणु एक सरल, अविभाज्य कण नहीं था और इसमें कम से कम एक उपपरमाण्विक कण - इलेक्ट्रॉन शामिल था।
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इलेक्ट्रॉनों
- इलेक्ट्रॉन किसी परमाणु के नकारात्मक रूप से आवेशित उप-परमाणु कण होते हैं।
- एक इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान नगण्य माना जाता है, और इसका आवेश -1 होता है।
- एक इलेक्ट्रॉन का प्रतीक e है -
- इलेक्ट्रॉन अत्यंत छोटे होते हैं।
- ये केन्द्रक के बाहर पाए जाते हैं।
थॉमसन का परमाणु मॉडल
- थॉमसन के अनुसार, (i) एक परमाणु एक धनावेशित गोले से बना होता है और इलेक्ट्रॉन उसमें समाहित होते हैं। (ii) ऋणात्मक और धनात्मक आवेश परिमाण में समान हैं। अतः, समग्र रूप से परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ है
- परमाणु का पहला मॉडल सामने रखा जाए और उस पर विचार किया जाए।
- उन्होंने परमाणु का एक मॉडल क्रिसमस पुडिंग/तरबूज के समान प्रस्तावित किया।
- तरबूज के लाल खाने योग्य भाग की तुलना परमाणु में धनात्मक आवेश से की जाती है।
- तरबूज के काले बीजों की तुलना उस पर लगे इलेक्ट्रॉनों से की जाती है।
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रेडियोधर्मिता
रेडियोधर्मिता
- रेडियोधर्मिता उस प्रक्रिया के लिए शब्द है जिसके द्वारा किसी परमाणु का अस्थिर नाभिक कण छोड़ कर ऊर्जा खो देता है।
- यह अल्फा और बीटा कण जैसे कण जारी करके ऐसा करता है।
- यह प्रक्रिया स्वतःस्फूर्त है.
- यदि नाभिक में असंतुलन है, यानी प्रोटॉन और न्यूट्रॉन में अंतर है तो एक परमाणु अस्थिर होता है।
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रदरफोर्ड मॉडल
रदरफोर्ड का प्रयोग और अवलोकन
इस प्रयोग में तेज़ गति से चलने वाले अल्फा (α)-कणों को एक पतली सोने की पन्नी पर गिराया गया। उनकी टिप्पणियाँ थीं:
- सोने की चादर की ओर बमबारी करने वाले α-कणों का एक बड़ा हिस्सा बिना किसी विक्षेपण के इसके माध्यम से गुजर गया, और इसलिए परमाणु में अधिकांश जगह खाली है ।
- कुछ α-कण सोने की शीट से बहुत छोटे कोणों से विक्षेपित हो गए थे, और इसलिए परमाणु में धनात्मक आवेश समान रूप से वितरित नहीं होता है ।
- किसी परमाणु में धनात्मक आवेश बहुत कम मात्रा में केंद्रित होता है ।
- बहुत कम α-कण वापस विक्षेपित हुए; अर्थात्, केवल कुछ α-कणों का विक्षेपण कोण लगभग 180° था। अतः किसी परमाणु में धनावेशित कणों द्वारा व्याप्त आयतन, परमाणु के कुल आयतन की तुलना में बहुत छोटा होता है ।
गोल्ड फ़ॉइल प्रयोग के बारे में अधिक जानकारी के लिए, नीचे दिया गया वीडियो देखें
रदरफोर्ड का परमाणु मॉडल
रदरफोर्ड ने α-कण प्रकीर्णन प्रयोग से परमाणु के मॉडल का निष्कर्ष इस प्रकार निकाला:
(i) परमाणु में एक धनावेशित केंद्र होता है जिसे नाभिक कहते हैं। परमाणु का लगभग सारा द्रव्यमान नाभिक में रहता है।
(ii) इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर सुस्पष्ट कक्षाओं में घूमते हैं।
(iii) नाभिक का आकार परमाणु के आकार की तुलना में बहुत छोटा होता है।
रदरफोर्ड मॉडल की कमियाँ
- उन्होंने समझाया कि एक परमाणु में इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर अच्छी तरह से परिभाषित कक्षाओं में घूमते हैं। वृत्ताकार कक्षा में कण त्वरण का अनुभव करेंगे।
- इस प्रकार, घूमने वाला इलेक्ट्रॉन ऊर्जा खो देगा और अंततः नाभिक में गिर जाएगा।
- लेकिन ऐसा नहीं हो सकता क्योंकि परमाणु अस्थिर होगा, और पदार्थ उस रूप में मौजूद नहीं होगा जैसा हम जानते हैं।
अधिक जिज्ञासु बनें!!!
- मिलिकन का तेल ड्रॉप प्रयोग 1909 में रॉबर्ट ए मिलिकन और हार्वे फ्लेचर द्वारा एक इलेक्ट्रॉन के आवेश को मापने के लिए किया गया एक प्रयोग था।
- प्रयोग में, मिलिकन ने आवेशित छोटी तेल की बूंदों को एक छेद से होकर विद्युत क्षेत्र में जाने दिया।
- विद्युत क्षेत्र की ताकत को अलग-अलग करके, तेल की बूंद पर चार्ज की गणना की गई, जो हमेशा 'ई' के अभिन्न मान के रूप में आता था।
- इसका निष्कर्ष यह है कि चार्ज को परिमाणित कहा जाता है, यानी किसी भी कण पर चार्ज हमेशा ई का एक अभिन्न गुणक होगा जो 1.6 * 10 -19 है
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नील बोह्र मॉडल
इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के गुण
बोह्र का परमाणु मॉडल
रदरफोर्ड के मॉडल के खिलाफ उठाई गई आपत्तियों को दूर करने के लिए बोहर निम्नलिखित अभिधारणाओं के साथ आए।
- इलेक्ट्रॉन विकिरण ऊर्जा के उत्सर्जन के बिना स्थिर कक्षाओं में नाभिक के चारों ओर घूमते हैं। प्रत्येक कक्षा की एक निश्चित ऊर्जा होती है और इसे ऊर्जा कोश या ऊर्जा स्तर कहा जाता है।
- एक कक्षा या ऊर्जा स्तर को K, L, M और N कोश के रूप में नामित किया गया है। जब इलेक्ट्रॉन निम्नतम ऊर्जा स्तर पर होता है, तो इसे जमीनी अवस्था में कहा जाता है।
- एक इलेक्ट्रॉन जब एक कक्षा या ऊर्जा स्तर से दूसरी कक्षा में छलांग लगाता है तो ऊर्जा उत्सर्जित या अवशोषित करता है।
- जब यह उच्च ऊर्जा स्तर से निम्न ऊर्जा स्तर की ओर छलांग लगाता है, तो यह ऊर्जा उत्सर्जित करता है, जबकि जब यह निम्न ऊर्जा स्तर से उच्च ऊर्जा स्तर की ओर छलांग लगाता है, तो यह ऊर्जा को अवशोषित करता है।
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कक्षाओं
कक्षाएँ नाभिक के चारों ओर ऊर्जा के गोले हैं जिनमें इलेक्ट्रॉन घूमते हैं।
विभिन्न कक्षाओं में इलेक्ट्रॉन वितरण
वितरण का सुझाव बोह्र और बरी द्वारा दिया गया था।
- एक कोश में मौजूद इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या सूत्र 2n 2 द्वारा दी गई है , जहां 'n' कक्षा संख्या या ऊर्जा स्तर सूचकांक, 1,2,3,… है।
- विभिन्न कोशों में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या इस प्रकार है: पहली कक्षा में 2*1 2 =2, दूसरी कक्षा में 2*2Msup>2=8, तीसरी कक्षा में 2*3 2 =18 होगी, चौथी कक्षा 2*4 2 =32 इत्यादि।
- गोले हमेशा निम्न से उच्च ऊर्जा स्तर तक चरणबद्ध तरीके से भरे जाते हैं। जब तक पिछला कोश नहीं भरा जाता तब तक अगले कोश में इलेक्ट्रॉन नहीं भरे जाते।
संयोजकता
- किसी परमाणु के सबसे बाहरी कोश में मौजूद इलेक्ट्रॉनों को वैलेंस इलेक्ट्रॉन के रूप में जाना जाता है।
- परमाणुओं की संयोजन क्षमता या एक ही या विभिन्न तत्वों के परमाणुओं के साथ प्रतिक्रिया करने और अणु बनाने की उनकी प्रवृत्ति को परमाणु की संयोजकता के रूप में जाना जाता है।
- तत्वों के परमाणु, जिनका बाह्यतम आवरण पूरी तरह से भरा हुआ होता है, बहुत कम रासायनिक गतिविधि दिखाते हैं।
- इनकी संयोजन क्षमता अथवा संयोजकता शून्य होती है।
- उदाहरण के लिए, हम जानते हैं कि हाइड्रोजन के सबसे बाहरी कोश में इलेक्ट्रॉनों की संख्या 1 है, और मैग्नीशियम में, यह 2 है।
- इसलिए, हाइड्रोजन की संयोजकता 1 है क्योंकि यह आसानी से 1 इलेक्ट्रॉन खो सकता है और स्थिर हो सकता है।
- दूसरी ओर, मैग्नीशियम 2 है क्योंकि यह आसानी से 2 इलेक्ट्रॉन खो सकता है और स्थिरता भी प्राप्त कर सकता है।
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परमाणु संख्या
किसी परमाणु के नाभिक में पाए जाने वाले प्रोटॉनों की संख्या को परमाणु क्रमांक कहा जाता है। इसे 'Z' अक्षर से दर्शाया जाता है।
एक परमाणु की द्रव्यमान संख्या और प्रतिनिधित्व
नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन मौजूद होते हैं, इसलिए द्रव्यमान संख्या इन प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का योग है।
परमाणु संख्या और द्रव्यमान संख्या के बारे में अधिक जानने के लिए यहां जाएं ।
आइसोटोप और आइसोबार
आइसोटोप को एक ही तत्व के परमाणुओं के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिनकी परमाणु संख्या (प्रोटॉन की संख्या) समान होती है, लेकिन द्रव्यमान संख्या (प्रोटॉन + न्यूट्रॉन की संख्या) भिन्न होती है।
उदाहरण के लिए: हाइड्रोजन के मामले में हमारे पास:
विभिन्न परमाणु क्रमांक वाले विभिन्न तत्वों के परमाणु, जिनकी द्रव्यमान संख्या समान होती है, आइसोबार कहलाते हैं।
उदाहरण के लिए, कैल्शियम और आर्गन: दोनों की द्रव्यमान संख्या समान है - 40
20 Ca 40 और 18 Ar 40
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समस्थानिक तत्वों के लिए द्रव्यमान संख्या की गणना
जब किसी तत्व में आइसोटोप होता है, तो द्रव्यमान संख्या की गणना उसके मौजूद विभिन्न अनुपातों से की जा सकती है।
उदाहरण के लिए, 98% कार्बन-12u और 2% कार्बन-13u लें
इसका मतलब यह नहीं है कि कोई भी कार्बन परमाणु 12.02u की द्रव्यमान संख्या के साथ मौजूद है। यदि आप एक निश्चित मात्रा में कार्बन लेते हैं, तो इसमें कार्बन के दोनों समस्थानिक होंगे, और औसत द्रव्यमान 12.02 u है।
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अग्रिम पठन:-
| साथ ही प्रवेश |
| कक्षा 9 विज्ञान अध्याय 4 के लिए एनसीईआरटी समाधान |
| कक्षा 9 विज्ञान अध्याय4 के लिए एनसीईआरटी उदाहरण समाधान |
सीबीएसई कक्षा 9 भूगोल नोट्स अध्याय 4: परमाणु की संरचना पर अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
'थॉमस' परमाणु मॉडल' की विशेषताएं क्या हैं?
कैथोड किरण ट्यूबों के साथ जे जे थॉमसन के प्रयोगों से पता चला कि सभी परमाणुओं में छोटे नकारात्मक चार्ज वाले उप-परमाणु कण या इलेक्ट्रॉन होते हैं। थॉमसन ने परमाणु का प्लम पुडिंग मॉडल प्रस्तावित किया।
'अर्नेस्ट रदरफोर्ड' कौन थे?
अर्नेस्ट रदरफोर्ड न्यूजीलैंड के भौतिक विज्ञानी थे जिन्हें परमाणु भौतिकी के जनक के रूप में जाना जाता है।
'नील्स बोर' ने क्या खोजा?
नील्स बोह्र ने क्वांटम सिद्धांत के आधार पर हाइड्रोजन परमाणु के लिए एक सिद्धांत प्रस्तावित किया, कि कुछ भौतिक मात्राएँ केवल अलग-अलग मान लेती हैं।
| सीबीएसई संबंधित लिंक | |
| कक्षा 10 सामाजिक विज्ञान भूगोल अध्याय 1 के लिए एनसीईआरटी समाधान | |
