NCERT SOLUTION
Class - IX
Subject - Science
Chapter - 4
Structure of Atom
कक्षा - नौ
विषय - विज्ञान
अध्याय - 4
परमाणु की संरचना
Q.1 इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के गुणों की तुलना कीजिए।
उत्तर -
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इलेक्ट्रान
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प्रोटॉन | इलेक्ट्रॉन
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प्रतीक e⁻
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प्रतीक p+
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प्रतीक n
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ऋणात्मक आवेश विशिष्ट
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धनात्मक आवेश विशिष्ट
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अनावेशित
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नाभिक के बाहर अवस्थित होता है।
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नाभिक में अवस्थित होता है।
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नाभिक में अवस्थित होता है।
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निरपेक्ष आवेश 1.6x10⁻¹⁹ कुलम्ब
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निरपेक्ष आवेश 1.6x10⁻¹⁹ कुलम्ब
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अनावेशित
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आपेक्षित आवेश -1
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आपेक्षित आवेश +1
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आपेक्षित आवेश 0
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निरपेक्ष द्रव्यमान 9x10⁻²⁸g
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निरपेक्ष द्रव्यमान 1.6x10⁻²⁴g
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निरपेक्ष द्रव्यमान 1.6x10⁻²⁴g
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Q.2 जे. जे टॉमसन के परमाणु मॉडल की क्या सीमाएँ है?
उत्तर - यद्दपि टॉमसन के मॉडल से परमाणु का उदासीन होने की व्याख्या हो गई मगर दूसरे वैज्ञानिकों द्वारा किये गए प्रयोगों के परिणामों को इस मॉडल के द्वारा समझाया नही जा सका।
जैसे कि
- रदरफोर्ड के α-कण प्रकीर्णन प्रयोग में तेज गति से चल रहे अधिकतर α-कण सोने की पतली पन्नी से सीधे क्यों चले गए।
- कुछ α-कण क्यों पन्नी के छोटे कान से विक्षेपित हो गए।
- प्रत्येक 12000 कणों में से एक कण क्यों वापस आ गया।
इन प्रश्नों की व्याख्या करने में टॉमसन असफल रहा।Q.3 रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल की क्या सीमाएँ है?
उत्तर - वर्तुलाकार मार्ग में चक्रण करते हुए इलेक्ट्रॉन का स्थायी हो पाना संभव नही है। कोई भी आवेशित कण गोलाकार कक्ष में त्वरित होगा। त्वरण के दौरान आवेशित कणों से उर्जा का विकिरण होगा। इस प्रकार स्थायी कक्ष में घूमता हुआ इलेक्ट्रान अपनी ऊर्जा विकिरित करेगा और नाभिक से टकरा जाएगा। अगर ऐसा होता तो परमाणु अस्थिर होता जबकि हम जानते है कि परमाणु स्थायी होते है।
Q.4 बोर के परमाणु मॉडल की व्याख्या कीजिए।
उत्तर - रदरफोर्ड के मॉडल पर उठी आपत्तियों को दूर करने के लिए नील्स बोर ने परमाणु की संरचना के बारे में निम्नलिखित अवधारणाएँ प्रस्तुत की -
- परमाणु के केंद्र में एक धनात्मक विशिष्ट नाभिक होते है, जहाँ प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते है।
- इलेक्ट्रॉन केवल कुछ निश्चित कक्षाओं में ही चक्कर लगा सकते है, जिन्हें इलेक्ट्रॉन की विविक्त कक्षा कहते है।
- जब इलेक्ट्रॉन इस विविक्त कक्षा में चक्कर लगाते है, तो ऊर्जा का विकिरण नही होता है।
- इन कक्षाओं को उर्जा स्तर कहते है।
Q.5 इस अध्याय में दिए गए सभी मॉडलों की तुलना कीजिए।
उत्तर -
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टॉमसन का परमाणु मॉडल
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रदरफोर्ड का परमाणु मॉडल
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बोर का परमाणु मॉडल
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परमाणु के गोले धनात्मक आवेश विशिष्ट है।
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परमाणु के भीतर अधिकतर स्थान है और मध्य में केंद होता है। जिसे नाभिक कहते है। नाभिक धनावेश
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परमाणु इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से बना है। इलेक्ट्रॉन ऋण आवेश, प्रोटॉन धन आवेश और न्यूट्रॉन उदासीन होते है।
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इलेक्ट्रॉन आवेशित गोले में धंसा होता है।
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इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर चक्कर लगाते है।
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इलेक्ट्रॉन केवल कुछ निश्चित कक्षाओं में चक्कर लगा सकते है, जिसकी इलेक्ट्रॉन की विविक्त कक्षा कहते है।
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सीमाएँ - यद्दपि टॉमसन के मॉडल में परमाणु के उदासीन होने की व्याख्या हो गई मगर दूसरे वैज्ञानिको द्वारा किए गए प्रयोग के परिणामों को इस मॉडल के द्वारा समझाया नही जा सका। - रदरफोर्ड के α कण प्रकीर्णन प्रयोग में अधिकतर तेज गति से सोने की पन्नी में सीधे क्यों चले गए।
- कुछ α-कण क्यों छोटे कण से विक्षेपित हुआ।
- प्रत्येक 12000 कणों में से एक गया।
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सीमाएँ - रदरफोर्ड का परमाणु मॉडल परमाणु के स्थायित्व की व्याख्या नही करता। वर्तुलाकार मार्ग में चक्रण करते हुए इलेक्ट्रान का स्थायी हो पाना संभावित नही है। कोई भी आवेशित कण गोलाकार कक्ष में त्वरित होगा। त्वरण के दौरान आवेशित कणों में ऊर्जा का विकिरण होगा। इस प्रकार स्थायी कक्ष में घूमता हुआ इलेक्ट्रॉन अपनी ऊर्जा विकिरण करेगा और नाभिक से टकरा जाएगा। अगर ऐसा होता तो परमाणु अस्थिर होता जबकि हम जानते है की परमाणु स्थायी होते है।
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सुविधा - इलेक्ट्रॉन विविक्त कक्षा में चक्कर लगाते हुए ऊर्जा का विकिरण नही करता है, अर्थात परमाणु के स्थायित्व की व्याख्या स्पष्ट होती है।
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Q.6 पहले अठारह तत्वों के विभिन्न कक्षों में इलेक्ट्रॉनों वितरण के नियम को लिखिए।
उत्तर - परमाणुओं की विभिन्न कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों के वितरण के लिए बोर और बरी ने कुछ नियम प्रस्तुत किए।
- नियमों के अनुसार किसी कक्षा में उपस्थित अधिकतम इलेक्ट्रॉन की संख्या का सूत्र निम्लिखित है - 2n² जहाँ n कक्षा के संख्या या ऊर्जा स्तर है। इसलिए इलेक्ट्रान की अधिकतम संख्या
पहले कक्ष n=1 या K कोश में होगी = 2×1²= 2
दूसरे कक्ष n=2 या L कोश में होगी = 2×2² = 8
तीसरे कक्ष n=3 या M कोश में होगी = 2×3² = 18
चौथे कक्ष n=4 या N कोश में होगी = 2×4² = 32
- सबसे बाहरी कोश में इलेक्ट्रॉन की अधिकतम संख्या = 8
- पहले वाले भीतरी कक्ष पूर्ण रूप से भर जाने पर दूसरे कक्ष में इलेक्ट्रॉन स्थान ले लेते है।
Q.7 सिलिकॉन और ऑक्सीजन का उदाहरण लेते हुए संयोजकता की परिभाषा दीजिए।
उत्तर - प्रत्येक तत्व के परमाणु की एक निश्चित संयोजन शक्ति होती है, जिसे संयोजकता कहते है।
सिलिकॉन का परमाणु द्रव्यमान = 14
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास :
सिलिकॉन में 4 संयोगी इलेक्ट्रॉन है, जो और 4 इलेक्ट्रॉन ग्रहण करके अष्टक पूर्ण करता है। तो सिलिकॉन की संयोजन शक्ति 4
सिलिकॉन की संयोजकता - 4
ऑक्सीजन का परमाणु द्रव्यमान - 8
इलेक्ट्रॉन विन्यास :ऑक्सीजन में 6 संयोजी इलेक्ट्रॉन है, जो दो और इलेक्ट्रॉन ग्रहण करके अष्टक पूर्ण करता है। तो ऑक्सीजन की संयोजकता शक्ति 2 होगी।
अतः संयोजकता परमाणु की संयोजन शक्ति है।Q.8 उदाहरण के साथ व्याख्या कीजिए।
उ0 परमाणु संख्या - एक परमाणु के नाभिक में उपस्थित प्रोटॉनों की संख्या उसकी परमाणु संख्या कहलाती है। इसे Z से प्रदर्शित करते है।
कार्बन की परमाणु संख्या Z = 6 है, क्योंकि कार्बन परमाणु के नाभिक में 6 प्रोटॉन होते है।
द्रव्यमान संख्या - परमाणु के केन्द्र में विद्यमान न्यूक्लियनों (प्रोटॉन + न्यूट्रॉन) की संख्या ही परमाणु का द्रव्यमान संख्या है।
उदाहरण - कार्बन परमाणु के नाभिक में उपस्थित प्रोटॉन की संख्या 6 और न्यूट्रॉन की संख्या 6 है, तो कार्बन की द्रव्यमान (6 + 6) = 12 होगी।
समस्थानिक - प्रकृति में कुछ ऐसे तत्व के परमाणु होते है जिनकी परमाणु संख्या समान लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न होता है, उस तत्व के इन परमाणुओं को एक दूसरे का समस्थानिक कहते है।
उदाहरण : हाइड्रोजन परमाणु का तीन परमाण्विक स्थिति होते है प्रोटियम (¹₁H), ड्यूटीरियम (²₁H), ट्राइटियम (³₁H)
प्रत्येक की परमाणु संख्या समान है, लेकिन द्रव्यमान संख्या क्रमशः 1, 2 और 3 है, अतः ये तीनों एक-दूसरे के समस्थानिक है।
समभारिक - अलग-अलग परमाणु संख्या वाले तत्वों को जिनकी द्रव्यमान संख्या समान होती है, उसे समभारिक कहा जाता है।
उदाहरण : कैल्शियम की परमाणु संख्या 20 और आर्गन की परमाणु संख्या 18, लेकिन दोनों तत्व की द्रव्यमान संख्या 40 है। अतः कैल्शियम और आर्गन समभारिक है।
Q.9 Na की पूरी तरह से भरे हुए K व L कोश होते है। व्याख्या कीजिए।
उत्तर - सोडियम की परमाणु संख्या - 11
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास :सोडियम के बाह्य कक्ष में इलेक्ट्रॉन की संख्या = 1
तो एक इलेक्ट्रॉन त्याग करके सोडियम आयन (Na) अष्टक पूर्ण करता है।
Na का इलेक्ट्रॉन विन्यास :
Q.10 अगर ब्रोमीन परमाणु दो समस्थानिको [⁷⁹₃₅Br(49.7℅) तथा ⁸¹₃₅Br(50.3%)] के रूप में है, तो ब्रोमीन परमाणु के औसत परमाणु द्रव्यमान की गणना कीजिए।
उत्तर - ब्रोमीन परमाणु के औसत परमाणु द्रव्यमान = \begin{array}{l}
\left( {\frac{{79 \times 49.7}}{{100}}} \right) + \left( {\frac{{81 \times 50.3}}{{100}}} \right)\\
= 80.006u
\end{array}
Q.11 एक तत्व X का परमाणु द्रव्यमान 16.2u है, तो इसके किस एक नमूने में समस्थानिक ¹⁶₈X और ¹⁸₈X का प्रतिशत क्या होगा?
उत्तर - मानाकि समस्थानिक ¹⁸₈X का प्रतिशत है = x%
समस्थानिक X का प्रतिशत होगा = (100-x)%
प्रश्नानुसार
16 का x% + 18 का (100-x)% = 16.2
-2x + 1800 = 1620
\[\begin{array}{l}
16u\left( {\frac{x}{{100}}} \right) + 18u\left[ {\left( {\frac{{100 - x}}{{100}}} \right)} \right] = 16.2\\
\frac{{16x}}{{100}} + \frac{{\left( {1800 - 18x} \right)}}{{100}} = 16.2
\end{array}\]
x = 90
¹⁶₈X = 90%
¹⁸₈x = (100 - 90) = 10%
Q.12 यदि तत्व का z = 3 हो तो तत्व की संयोजकता क्या होगी? तत्व का नाम भी लिखिए।
उत्तर - प्रश्नानुसार
Z = 3
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास :
इसके बाह्य कोश में इलेक्ट्रॉन संख्या है = 1
तो संयोजकता 1 है, अर्थात ये एक परमाणु त्याग सकता है।Q.13 दो परमाणु स्पीशीज के केन्द्रकोन का संघटन नीचे दिया गया है।
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|
X
|
Y
|
|
प्रोटॉन
|
6
|
6
|
|
न्यूट्रॉन
|
6
|
8
|
उत्तर - द्रव्यमान संख्या = (प्रोटॉन की संख्या + न्यूट्रॉन की संख्या) X और Y की द्रव्यमान संख्या ज्ञात कीजिए। इन दोनों स्पीशीज में क्या संबंध है ?
X का परमाणु संख्या = प्रोटॉन संख्या = 6
X का परमाणु द्रव्यमान = (6 + 6) = 12
Y का परमाणु संख्या = प्रोटॉन संख्या = 6
Y परमाणु द्रव्यमान = (6 + 8) = 14
दोनों की परमाणु संख्या तथा प्रोटॉन संख्या एक ही है, लेकिन परमाणु द्रव्यमान अलग-अलग है। तो X और Y एक दूसरे के समस्थानिक है।
Q.14 निम्नलिखित वक्तव्यों में गलत के लिए F और सही के लिए T लिखिए।
(1) जे. जे. थॉमसन ने यह प्रस्तावित किया था कि परमाणु के केन्द्र में केवल न्यूक्लियनों होते है। (F)
(2) एक इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन मिलकर न्यूट्रॉन का निर्माण करते है, इसलिए ये अनावेशित है। (F)
(3) इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान प्रोटॉन से लगभग 1/2000 गुणा होता है। (T)
(4) आयोडिन के समस्थानिक की इस्तेमाल टिंक्चर आयोडीन बनाने में होता है। इसका उपयोग दवा के रूप में होता है। (F)
Q.15 रदरफ़ोर्ड का अल्फा कान प्रकीर्णन किसकी खोज के लिए उत्तरदायी था :
(क) परमाणु केंद्रक (√)
(ख) इलेक्ट्रॉन (×)
(ग) प्रोटॉन (×)
(घ) न्यूट्रॉन (×)
Q.16 एक तत्व के समस्थानिक में होता है :
(क) समान भौतिक गुण (×)
(ख) भिन्न रासायनिक गुण (×)
(ग) न्यूट्रॉनों की अलग-अलग संख्या (√)
(घ) भिन्न परमाणु संख्या (×)
Q.17 Cl⁻ आयन में संयोजकता-इलेक्ट्रॉन की संख्या है :
(a) 16 (×)
(b) 8 (√)
(c) 17 (×)
(d) 18 (×)
Q.18 सोडियम का सही इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निम्न में से कौन सा सही है :
(a) 2.8 (×)
(b) 8.2.1 (×)
(c) 2.1.8 (×)
(d) 2.8.1 (√)
Q.19 निम्नलिखित सारणी को पूरा कीजिए -
|
परमाणु संख्या
|
द्रव्यमान संख्या
|
न्यूट्रोनों की संख्या
|
प्रोटॉन की संख्या
|
इलेक्ट्रानों की संख्या
|
परमाणु स्पीशीज
|
|
9
|
|
10
|
|
|
|
|
16
|
32
|
|
|
|
सल्फर
|
|
|
24
|
|
|
|
|
|
|
2
|
|
12
|
|
|
|
|
1
|
0
|
1
|
0
|
|
उत्तर -
|
परमाणु संख्या
|
द्रव्यमान संख्या
|
न्यूट्रॉनों की संख्या
|
प्रोटॉनों की संख्या
|
इलेक्ट्रॉनों की संख्या
|
परमाणु स्पीशीज
|
|
9
|
19
|
10
|
9
|
9
|
फ्लोरिन
|
|
19
|
32
|
16
|
16
|
16
|
सल्फर
|
|
12
|
24
|
12
|
12
|
12
|
मैग्नीशियम
|
|
1
|
2
|
1
|
1
|
1
|
ड्यूट्रियम
|
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
हाइड्रोजन
|
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