अध्याय 3: परमाणु और अणु

परिचय

• परमाणु का विचार विज्ञान में एक मौलिक अवधारणा है।
• परमाणु सभी पदार्थों के मूल निर्माण खंड हैं।
• जब दो या दो से अधिक परमाणु मिलते हैं तो अणु बनते हैं।

रासायनिक संयोजन के नियम

रासायनिक संयोजन के दो मुख्य नियम हैं:

1. द्रव्यमान संरक्षण का नियम
   • रासायनिक अभिक्रिया में द्रव्यमान न तो उत्पन्न किया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है।
   • अभिकारकों का कुल द्रव्यमान = उत्पादों का कुल द्रव्यमान।
   • उदाहरण: जब 12 ग्राम कार्बन 32 ग्राम ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो 44 ग्राम कार्बन डाइऑक्साइड बनता है।
2. निश्चित अनुपात का नियम
   • एक रासायनिक यौगिक हमेशा एक निश्चित अनुपात में ही तत्वों को सम्मिलित करता है।
   • उदाहरण: पानी (H₂O) हमेशा 1:8 द्रव्यमान अनुपात में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को सम्मिलित करता है।

डाल्टन का परमाणु सिद्धांत

जॉन डाल्टन ने 1808 में अपना परमाणु सिद्धांत प्रस्तावित किया। मुख्य बिंदु हैं:

1. पदार्थ बहुत छोटे कणों से बना है जिसे परमाणु कहा जाता है।
2. परमाणु अविभाज्य और अविनाशी हैं।
3. किसी दिए गए तत्व के परमाणु द्रव्यमान और गुणों में समान होते हैं।
4. विभिन्न तत्वों के परमाणु द्रव्यमान और गुणों में भिन्न होते हैं।
5. यौगिक विभिन्न तत्वों के परमाणुओं के सरल पूर्णांक अनुपात में संयोजन से बनते हैं।
6. रासायनिक अभिक्रियाएँ परमाणुओं के पुनर्व्यवस्था को सम्मिलित करती हैं।

परमाणु

• तत्व की सबसे छोटी इकाई जो इसके रासायनिक गुणों को बनाए रखती है।
• प्रतीकों द्वारा प्रदर्शित (जैसे, H हाइड्रोजन के लिए, O ऑक्सीजन के लिए)।
• स्वतंत्र रूप से अस्तित्व में नहीं हो सकते (निष्क्रिय गैसों को छोड़कर)।

अणु

• दो या दो से अधिक परमाणुओं का समूह जो रासायनिक बंधों द्वारा जुड़ा होता है।
• स्वतंत्र रूप से अस्तित्व में हो सकते हैं।
• अणुओं के प्रकार:
  • तत्वों के अणु: समान प्रकार के परमाणुओं से बने होते हैं (जैसे, O₂, N₂)।
  • यौगिकों के अणु: विभिन्न प्रकार के परमाणुओं से बने होते हैं (जैसे, H₂O, CO₂)।

परमाणु और अणु द्रव्यमान

• परमाणु द्रव्यमान: एक परमाणु का द्रव्यमान, परमाणु द्रव्यमान इकाइयों (amu) में मापा जाता है।
  • उदाहरण: कार्बन (C) का परमाणु द्रव्यमान 12 amu है।
• अणु द्रव्यमान: अणु में सभी परमाणुओं के द्रव्यमान का योग।
  • उदाहरण: पानी (H₂O) का अणु द्रव्यमान = (2 × 1) + 16 = 18 amu।

मोल अवधारणा

• मोल एक इकाई है जो 6.022 × 10²³ कणों का प्रतिनिधित्व करती है (एवोगैड्रो संख्या)।
• मोलर द्रव्यमान: किसी पदार्थ के एक मोल का द्रव्यमान, ग्राम प्रति मोल (g/mol) में मापा जाता है।
  • उदाहरण: पानी (H₂O) का मोलर द्रव्यमान = 18 g/mol।

रासायनिक सूत्र

• तत्वों के प्रतीकों और उपसूचकांकों की शर्तों में अणुओं की संरचना का प्रतिनिधित्व करता है।
  • उदाहरण: H₂O (पानी), CO₂ (कार्बन डाइऑक्साइड)।

रासायनिक समीकरण लिखना

• अभिकर्मक: पदार्थ जो रासायनिक परिवर्तन से गुजरते हैं।
• उत्पाद: रासायनिक अभिक्रिया में बने नए पदार्थ।
• रासायनिक अभिक्रिया का प्रतिनिधित्व प्रतीकों और सूत्रों का उपयोग करके किया जाता है।
  • उदाहरण: 2H2+O2→2H2O

रासायनिक समीकरण संतुलन

• प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या समीकरण के दोनों तरफ समान होनी चाहिए।
• संतुलित करने के चरण:
  1. असंतुलित समीकरण लिखें।
  2. दोनों तरफ प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या गिनें।
  3. परमाणुओं को संतुलित करने के लिए गुणांक का उपयोग करें।
  4. सुनिश्चित करें कि सभी गुणांक सरलतम अनुपात में हैं।

आयन

• परमाणु या परमाणुओं के समूह जिनमें धनात्मक या ऋणात्मक आवेश होता है।
• धनायन (Cations): धनात्मक आवेशित आयन (जैसे, Na⁺)।
• ऋणायन (Anions): ऋणात्मक आवेशित आयन (जैसे, Cl⁻)।