Class 9th Chemistry ( रसायन शास्त्र ) Chapter 3. परमाणु, अणु और आयन | Parmanu Anu Aur Aayan Class 9th Science Notes in Hindi

3. परमाणु, अणु और आयन

परमाणु शब्‍द की उत्‍पत्ति परमाणुस हो हुई है। संस्‍कृत में परम का अर्थ ‘अंतिम’ और अणु का अर्थ ‘कण’ होता है।

परमाणु विभिन्‍न अनुपात में संयोग करके पदार्थ का निर्माण करते हैं।

18वीं शताब्‍दी के अंत में लभ्‍वाजे एवं अन्‍य वैज्ञानिकों ने रासायनिक संयोग का नियम दिया।

रासायनिक संयोग का नियम— तत्त्वों के संयोग से यौगिकों के बनने की प्रक्रियाएँ कुछ निश्चित नियमों के अनुसार होती है, जिन्‍हें रासायनिक संयोग का नियम कहते हैं।

पदार्थ की अनश्‍वरता का नियम— इस नियम का प्रतिपादन 1774 में लभ्‍वाजे ने किया था इस नियम के अनुसार, रसायनिक अभिक्रिया के फलस्वरुप पदार्थों का कुल द्रव्यमान अपरिवर्तित रहता है।

A + B —— C + D

निश्चित अनुपात का नियम— किसी रासायनिक यौगिक के सभी शुद्ध नमूनों में एक ही प्रकार के तत्त्व भार के विचार से हमेशा एक निश्चित अनुपात में परस्पर संयुक्त रहते हैं। इस नियम का प्रतिपादन 1789 में प्राउस्ट ने किया था।

जैसे- जल हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का एक यौगिक है। जल को किसी भी स्‍त्रोत से प्राप्त करने पर हम पाएंगे कि भार के विचार से उसके 9 भाग में 1 भाग हाइड्रोजन और 8 भाग ऑक्सीजन है। अत:, जल में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का अनुपात हमेशा निश्चित रहता है। इसी प्रकार, कार्बन डाइआक्‍साइड में कार्बन और ऑक्‍सीजन का अनुपात हमेशा निश्चित रहता है।

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परमाणु
परमाणु का खोज इंग्लैंड के एक स्कूल शिक्षक जॉन डाल्टन ने किया था। उन्होंने सबसे पहले 1801 में परमाणु की संरचना संबंधी एक नियम का प्रतिपादन किया जिसे डाल्टन का परमाणु सिद्धांत कहते हैं।

डाल्टन के परमाणु सिद्धांत की मान्यताएँ
1. सभी पदार्थ अत्यंत सूक्ष्‍म कणों से बने होते हैं जिन्हें परमाणु कहते हैं। परमाणु को खंडित नहीं किया जा सकता है।
2. किसी भी रासायनिक प्रक्रिया द्वारा परमाणुओं का न तो निर्माण ही किया जा सकता है और ना ही नाश अर्थात परमाणु अनश्वर होते हैं।
3. किसी तत्त्व के सभी परमाणु समान होते हैं अर्थात किसी तत्त्व के सभी परमाणु के आकार, द्रव्यमान, रसायनिक गुण आदि सदृश्य होते हैं।

विभिन्न तत्त्वों के परमाणु विभिन्न आकार, द्रव्यमान, रसायनिक गुण वाले होते हैं।
रसायनिक संयोग में दो या अधिक तत्त्वों के परमाणु परस्पर संयोग करके यौगिक बनाते हैं।
एक ही तत्त्व के परमाणु एक से अधिक अनुपात में दूसरे तत्त्व के परमाणु के साथ एक से अधिक यौगिक बना सकते हैं।

डाल्टन के परमाणु सिद्धांत के गुण
1. इस सिद्धांत की सहायता से रासायनिक संयोग के नियमों की व्याख्या की जा सकती है।
2. सबसे पहले डाल्टन तत्त्व के अंतिम कण (परमाणु) और यौगिक के अंतिम कण (यौगिक परमाणु) में विभेद किया। यौगिक का अंतिम कण आगे चलकर अणु कहलाया।
3. इस सिद्धांत की सहायता से रसायनशास्त्र को विकसित करने में काफी सहूलियत हुई है।

डाल्टन के परमाणु सिद्धांत के दोष
डाल्टन के परमाणु सिद्धांत के मुख दोष निम्नलिखित हैं।
1. डाल्टन के परमाणु सिद्धांत के अनुसार, परमाणु को खंडित नहीं किया जा सकता है, वे अविभाज्य होते हैं। किंतु अब यह साबित हो चुका है कि परमाणु को भी छोटे-छोटे कणों (इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन आदि) में तोड़ा जा सकता है।
2. परमाणु सिद्धांत के अनुसार, एक ही तत्त्व के सभी परमाणु समान द्रव्‍यमान वाले होते हैं; सही नहीं है। तत्त्व के परमाणु विभिन्न द्रव्यमान वाले भी होते हैं। जिन्हें समस्थानिक कहा जाता है।
3. परमाणु सिद्धांत की यह मान्यता है कि विभिन्न तत्त्वों के परमाणु विभिन्न द्रव्यमान वाले होते हैं, हमेशा सही नहीं है। विभिन्न तत्त्वों के परमाणु समान द्रव्यमान वाले भी होते हैं जिन्हें समभारिक कहा जाता है।
4. चारकोल, ग्रेफाइट और हीरा ये तीनों कार्बन परमाणुओं से बने होते हैं, किंतु इनके गुणों में स्पष्ट अंतर होता है, जिसे डाल्टन का परमाणु सिद्धांत समझाने में असफल रहा।

परमाणु क्या है?
किसी तत्त्व का अंतिम सूक्ष्‍मतम कण, जो रासायनिक अभिक्रियाओं में भाग ले सकता है, परमाणु कहलाता है।

परमाणु की विशेषताएँ
1. किसी तत्त्व के सभी परमाणु सदृश होते हैं, किंतु वे अन्य तत्त्वों के परमाणुओं से भिन्न होते हैं। जैसे सोडियम के सभी परमाणु सदृश सोते हैं; परंतु वे क्लोरीन परमाणुओं से भिन्न होते हैं।
2. तत्त्व का प्रत्येक परमाणु तत्त्व के सभी गुणों को प्रदर्शित करता है। जैसे सोडियम का प्रत्येक परमाणु सोडियम के सभी गुणों को प्रदर्शित करता है।

तत्त्व का संकेत
संकेत किसी तत्त्व के पूर्ण नाम का एक संक्षिप्त रूप है। जैसे हाइड्रोजन का संकेत H है। बोरॉन का संकेत B है। ऑक्सीजन का संकेत O होता है।

अणु— पदार्थ (तत्त्व या यौगिक) का सूक्ष्‍मतम कण जो मुक्त अवस्था में रह सकता है, अणु कहलाता है। यह दो या अधिक परमाणु के सहयोग से बनता है।

अणु में उपस्थित परमाणु एक प्रकार के मजबूत आकर्षण बल द्वारा परस्पर जुड़े रहते हैं। यह बल रासायनिक बंधन कहलाता है।

जॉन डाल्टन के अनुसार यौगिक का सूक्ष्‍मतम कण यौगिक परमाणु कहलाता है। किंतु इटली के वैज्ञानिक ऐवोगाड्रो ने यौगिक के सूक्ष्‍मतम कण का नाम अणु रखा।

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अणु की विशेषताएँ
किसी विशेष पदार्थ के सभी अणु सदृश होते हैं। जैसे जल के सभी अणु एक समान होते हैं।

विभिन्न पदार्थों के अणु भिन्न-भिन्न होते हैं जैसे जल के अणु के गुण कार्बन डाइऑक्साइड के अणुओं के गुणों से पूरी तरह अलग होते हैं।

किसी पदार्थ के अणु के गुण उस पदार्थ के गुणों का प्रतिनिधित्व करते हैं। जैसे जल के गुण वास्‍तव में जल के अणु के गुण होते हैं।

परमाणुकता— किसी पदार्थ के एक अणु में उपस्थित परमाणुओं की संख्या परमाणुकता कहलाती है। जैसे H₂O की प्रमाणिकता 3 है।

प्रश्‍न 1. डाल्टन के परमाणु सिद्धान्त का कौन-सा अभिग्रहीत द्रव्यमान के संरक्षण के नियम का परिणाम है ?
उत्तर: डाल्टन के परमाणु सिद्धान्त का अभिग्रहीत “परमाणु अविभाज्य सूक्ष्म कण होते हैं जो रासायनिक अभिक्रिया में न तो सृजित होते हैं न ही उनका विनाश होता है।” द्रव्यमान के संरक्षण के नियम का परिणाम है।

प्रश्‍न 2. डाल्टन के परमाणु सिद्धान्त का कौन-सा अभिग्रहीत निश्चित अनुपात के नियम की व्याख्या करता है?
उत्तर: डाल्टन के परमाणु सिद्धान्त का अभिग्रहीत “किसी भी यौगिक में परमाणुओं की सापेक्ष संख्या एवं प्रकार निश्चित होते हैं।” निश्चित अनुपात के नियम की व्याख्या करता है।

प्रश्‍न 3. परमाणु द्रव्यमान इकाई को परिभाषित कीजिए।
उत्तर: कार्बन-12 समस्थानिक के एक परमाणु द्रव्यमान के 1/12 वें भाग को मानक परमाणु द्रव्यमान इकाई के रूप में लेते हैं।

प्रश्‍न 4. एक परमाणु को आँखों द्वारा देखना क्यों सम्भव नहीं होता?
उत्तर: परमाणु का आकार बहुत छोटा होता है। इसका आकार इतना सूक्ष्म है कि हम इसे नगण्य मान सकते हैं। अतः इसको आँखों द्वारा देखना सम्भव नहीं है। अधिकांश तत्त्वों के परमाणु स्वतन्त्र रूप से अस्तित्व में भी नहीं रहते।

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प्रश्‍न 5. निम्न के सूत्र लिखिए –
1. सोडियम ऑक्साइड
2. एलुमिनियम क्लोराइड
3. सोडियम सल्फाइड
4. मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड।

उत्तर:
1. सोडियम ऑक्साइड – Na₂O
2. ऐलुमिनियम क्लोराइड – AICl₃
3. सोडियम सल्फाइड – Na₂S
4. मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड – Mg(OH)₂

प्रश्‍न 6. निम्नलिखित सूत्रों द्वारा प्रदर्शित यौगिकों के नाम लिखिए –
1. Al₂(SO₄)₃
2. CaCl₂
3. K₂SO₄
4. KNO₃
5. CaCO₃.

उत्तर:
1. Al₂(SO₄)₃– ऐलुमिनियम सल्फेट
2. CaCl₂– कैल्सियम क्लोराइड
3. K₂SO₂– पोटैशियम सल्फेट
4. KNO₃– पोटैशियम नाइट्रेट
5. CaCO₃– कैल्सियम कार्बोनेट।

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प्रश्‍न 7. निम्न यौगिकों के आण्विक द्रव्यमान का परिकलन कीजिए –
H₂, O₂, Cl₂, CO₂, CH₂, CH, CH₄, NH₃ एवं CH₃OH.

हल:
H₂ का आण्विक द्रव्यमान = 2 x H का परमाणु द्रव्यमान
= 2 x 1
उत्तर: = 2u

O₂ का आण्विक द्रव्यमान = 2 x 0 का परमाणु द्रव्यमान
= 2 x 16
उत्तर:
= 32 u

Cl₂ का आण्विक द्रव्यमान = 2 x Cl का परमाणु द्रव्यमान
2 x 35.5
उत्तर:
= 71u

CO₂ का आण्विक द्रव्यमान = C का परमाणु द्रव्यमान
+ 2 x 0 का परमाणु द्रव्यमान, = 12 + 2 x 16
उत्तर:
= 44u

CH₄ का आण्विक द्रव्यमान = C का परमाणु द्रव्यमान
+ 4 x H का परमाणु द्रव्यमान
= 12 + 4 x 1
= 16u

C₂H₆ का आण्विक द्रव्यमान = 2 x C का परमाणु द्रव्यमान + 6 x H का परमाणु द्रव्यमान
= 2 x 12 + 6 x 1
= 30 u

C₂H₄ का आण्विक द्रव्यमान= 2 x C का परमाणु द्रव्यमान
+4 x H का परमाणु द्रव्यमान
= 2 x 12 + 4 x 1
= 28u

NH₃ का आण्विक द्रव्यमान = N का परमाणु द्रव्यमान
+3 x H का परमाणु द्रव्यमान
= 14 + 3 x 1
= 17u

CH₃OH का आण्विक द्रव्यमान = C का परमाणु द्रव्यमान
+3 x H का परमाणु द्रव्यमान + 0 का परमाणु द्रव्यमान + H का परमाणु द्रव्यमान
= 12 + 3 x 1+ 8 + 1
= 24u

प्रश्‍न 8. निम्न यौगिकों के सूत्र इकाई द्रव्यमान का परिकलन कीजिए–
ZnO, Na₂O एवं KCO₃
दिया गया है –
Zn का परमाणु द्रव्यमान = 65 u
Na का परमाणु द्रव्यमान = 23 u
K का परमाणु द्रव्यमान = 39 u
C का परमाणु द्रव्यमान = 12 u
O का परमाणु द्रव्यमान = 16u है।
हल: ZnO का सूत्र इकाई द्रव्यमान = Zn का परमाणु द्रव्यमान + O का परमाणु द्रव्यमान
= 65 + 16
= 81 u

Na₂O का सूत्र इकाई द्रव्यमान = 2 x Na का परमाणु
द्रव्यमान + O का परमाणु द्रव्यमान
= 2 x 23 + 16
= 62 u

K₂CO₃ का सूत्र इकाई द्रव्यमान = 2 x K का परमाणु द्रव्यमान + C का परमाणु द्रव्यमान + 3 x O का परमाणु द्रव्यमान
= 2 x 39 + 12 + 3 x 16
= 78 + 12 + 48
= 138 u

प्रश्‍न 9. यदि कार्बन परमाणु के एक मोल का द्रव्यमान 12g है तो कार्बन के एक परमाणु का द्रव्यमान क्या होगा?
हल:
कार्बन परमाणु के एक मोल का द्रव्यमान = 12 g तो, 6.022 x 10²³ कार्बन परमाणुओं का द्रव्यमान = 12 g
अतः कार्बन के एक परमाणु का = 12  (6.022 x 12²³)
उत्तर: = 1.9926 x 10^-23 g द्रव्यमान

प्रश्‍न 10. किसमें अधिक परमाणु होंगे: 100g सोडियम अथवा 100 g लोहा (Fe)? (Na का परमाणु द्रव्यमान = 23u, Fe का परमाणु द्रव्यमान = 56u)
हल:
Na का परमाणु द्रव्यमान = 23 (दिया है)
तो, Na का ग्राम परमाणु द्रव्यमान = 23 g
23 g Na = 6.022 x 10²³ परमाणु
अतः 100 g Na में हैं = 6.022 x 10²³
= 23 x 100 परमाणु
= 2.6182 x 10²⁴ परमाणु

Fe का परमाणु द्रव्यमान = 56 u (दिया है)
तो Fe का ग्राम परमाणु द्रव्यमान = 56g
अब, 56 g Fe में हैं = 6.022 x 10²³ परमाणु
अतः 100 g Fe में है = 6.022 x 10²³ परमाणु
= 1.0753 x 10²³परमाणु
उत्तर:
अतः 100 g Na में 100 g Fe से अधिक परमाणु होंगे।

प्रश्‍न 11. निम्नलिखित के रासायनिक सूत्र लिखिए–
(a) मैग्नीशियम क्लोराइड
(b) कैल्सियम क्लोराइड
(c) कॉपर नाइट्रेट
(d) ऐलुमिनियम क्लोराइड
(e) कैल्सियम कार्बोनेट।

उत्तर : (a) मैग्नीशियम क्लोराइड – MgCl
(b) कैल्सियम क्लोराइड – CaCl₂
(c) कॉपर नाइट्रेट – Cu(NO₃)₂
(d) ऐलुमिनियम क्लोराइड – AlCl₃
(e) कैल्सियम कार्बोनेट – CaCO₃

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