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| Subject | Science |
| Chapter | 4. परमाणु की संरचना |
| Class | Ninth |
| Part | Chemistry |
| Category | Bihar Board Class 9 Solutions |
Bihar Board Class 9 Science Solutions Chapter 4 परमाणु की संरचना
प्रश्न 1.
इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के गुणों की तुलना कीजिए।
उत्तर:
प्रश्न 2.
जे. जे. टॉमसन के परमाणु मॉडल की क्या सीमाएँ हैं ?
उत्तर:- जे. जे. टॉमसन का परमाणु मॉडल दूसरे वैज्ञानिकों द्वारा किये गये प्रयोगों के परिणामों को नहीं समझा सका। इसको किसी प्रयोग द्वारा स्थापित नहीं किया गया।
प्रश्न 3.
रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल की क्या सीमाएँ
NOTE:- रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल से परमाणु की स्थिरता की व्याख्या नहीं की जा सकती।
प्रश्न 4.
बोर के परमाणु मॉडल की व्याख्या कीजिए।
उत्तर:
नील्स बोर ने परमाणु की संरचना के बारे में निम्नलिखित अवधारणाएँ प्रस्तुत की
परमाणु का केन्द्र धनावेशित होता है जिसे नाभिक कहा जाता है। एक परमाणु का लगभग सम्पूर्ण द्रव्यमान नाभिक में होता है।
नाभिक का आकार परमाणु के आकार की तुलना में काफी कम होता है।
नाभिक के चारों ओर इलेक्ट्रॉन कुछ निश्चित कक्षाओं में ही चक्कर लगा सकते हैं, जिन्हें इलेक्ट्रॉन की विविक्त कक्षा कहते हैं।
जब इलेक्ट्रॉन इस विविक्त कक्षा में चक्कर लगाते हैं, तो उनकी ऊर्जा का. विकिरण नहीं होता है। इन कक्षाओं (या कोशों) को ऊर्जा स्तर कहते हैं।
ये कक्षाएँ (या कोश) K, L, M, N……..या संख्याओं, 1, 2, 3, 4…. के द्वारा दिखाई जाती है, जैसाकि चित्र में दिखाया गया है।
प्रश्न 5.
इस अध्याय में दिए गए सभी परमाणु मॉडलों की तुलना कीजिए।
उत्तर:
प्रश्न 6.
पहले अठारह तत्वों के विभिन्न कक्षों में इलेक्ट्रॉन वितरण के नियम को लिखिए।
उत्तर:
पहले अठारह तत्वों के विभिन्न कक्षों में इलेक्ट्रॉन वितरण के लिए बोर और बरी ने निम्न नियम प्रस्तुत किए –
- किसी कक्षा में उपस्थित अधिकतम इलेक्ट्रॉनों की संख्या को सूत्र 2n2 से दर्शाया जाता है, जहाँ ‘n’ कक्षा की संख्या या ऊर्जा स्तर है।
इसलिए इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या पहले कक्ष या K कोश में होगी = 2 x 12 = 2,
दूसरे कक्ष या L कोश में होगी = 2 x 22 = 8
तीसरे कक्ष या M कोश में होगी = 2 x 32 = 18
चौथे कक्ष या N कोश में होगी = 2 x 42 = 32
- सबसे बाहरी कोश में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या 8 हो सकती है।
- किसी परमाणु के दिए कोश में इलेक्ट्रॉन तब तक स्थान नहीं लेते हैं जब तक कि उससे पहले वाले भीतरी कक्ष पूर्ण रूप से भर नहीं जाते। इससे स्पष्ट होता है कि कक्षाएँ क्रमानुसार भरती हैं।
प्रश्न 7.
सिलिकॉन और ऑक्सीजन का उदाहरण लेते हुए संयोजकता की परिभाषा दीजिए।
उत्तर:
परमाणु के बाह्यतम कक्ष में इलेक्ट्रॉनों के अष्टक बनाने के लिए जितनी संख्या में इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी या स्थानांतरण होता है, वही उस तत्व की संयोजकता-शक्ति अर्थात् संयोजकता होती है। संयोजकता परमाणु की संयोजन शक्ति है। सिलिकॉन (Si) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 2, 8, 4 है। अतः सिलिकॉन की संयोजकता 4 होगी क्योंकि उसे अष्टक पूर्ण करने के लिए 4 इलेक्ट्रॉन साझा करने पड़ेंगे। ऑक्सीजन (O) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 2, 6 है। अतः ऑक्सीजन की संयोजकता 2 होगी क्योंकि उसे अपना अष्टक बनाने के लिए 2 इलेक्ट्रॉन लेने पड़ेंगे।
प्रश्न 8.
उदाहरण के साथ व्याख्या कीजिए-परमाणु संख्या, द्रव्यमान संख्या, समस्थानिक और समभारिक। समस्थानिकों के कोई दो उपयोग लिखिए।
उत्तर:
परमाणु संख्या-एक परमाणु के नाभिक में उपस्थित प्रोटॉनों की कुल संख्या को परमाणु कहते हैं। इसे Z के द्वारा दर्शाया जाता है। किसी तत्व के सभी अणुओं की परमाणु संख्या (Z) समान होती है। हाइड्रोजन के लिए Z = 1, क्योंकि हाइड्रोजन परमाणु के नाभिक में केवल एक प्रोटॉन होता है।
द्रव्यमान संख्या – एक परमाणु के नाभिक में उपस्थित प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों की कुल संख्या के योग को द्रव्यमान संख्या कहा जाता है। उदाहरण के लिए कार्बन का द्रव्यमान 12 u है क्योंकि इसमें 6 प्रोटॉन और 6 न्यूट्रॉन होते हैं, 6u+6u= 12। इसी प्रकार, ऐलुमिनियम का द्रव्यमान 27 u है (13 प्रोटॉन + 14 न्यूट्रॉन)।
समस्थानिक – समस्थानिक एक ही तत्व के परमाण होते हैं | जिनकी परमाणु संख्या समान लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न होती है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन परमाणु की तीन परमाण्विक स्पीशीज होती हैं-प्रोटियम |H, ड्यूटीरियम (TH या D), ट्राइटियम (H या T)। प्रत्येक की परमाणु संख्या समान है लेकिन द्रव्यमान संख्या क्रमशः 1, 2 और 3 है।
समभारिक – समभारिक वे परमाणु हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या समान लेकिन परमाणु संख्या भिन्न-भिन्न होती है। दो तत्वों-कैल्शियम, परमाणु संख्या 20 और आर्गन परमाणु संख्या 18 में परमाणु संख्या भिन्न है लेकिन उनकी द्रव्यमान संख्या 40 यानि कि समान है।
समस्थानिकों के अनुप्रयोग –
- यूरेनियम के एक समस्थानिक का उपयोग परमाणु भट्टी (atomic reactor) में ईंधन के रूप में होता है।
- कैंसर के उपचार में कोबाल्ट के समस्थानिक का उपयोग होता है।
प्रश्न 9.
Na के पूरी तरह भरे हुए K व L कोश होते. हैं-व्याख्या कीजिए।
उत्तर:
सोडियम Na की परमाणु संख्या 11 है। अत: Na में 11 इलेक्ट्रॉन हैं व उसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 2, 8, 1 है। किन्तु Nat में 10 इलेक्ट्रॉन होते हैं। 10 में से K कक्ष में 2 व L कक्ष में 8 इलेक्ट्रॉन होंगे। अत: Na’ के पूरी तरह भरे हुए K व L कोश होते हैं।
प्रश्न 10.
अगर ब्रोमीन परमाणु दो समस्थानिकों [7935Br(49.7%) तथा 8135Br(50.3%)] के रूप में है, तो ब्रोमीन परमाणु के औसत परमाणु द्रव्यमान की गणना कीजिए।
हल:
दिया गया है कि ब्रोमीन के दो समस्थानिक [7935Br(49.7%) तथा 8135Br(50.3%)] हैं। अतः ब्रोमीन का औसत परमाणु द्रव्यमान होगा –
79×49.7100 + 81×50.3100
3926.3100 – 4074.3100 = 8000.6100 = 80.006 u
प्रश्न 11.
एक तत्व X का परमाणु द्रव्यमान 16.2 u है तो इसके किसी एक नमूने में समस्थानिक 168 x और 188x का प्रतिशत क्या होगा?
हल:
दिया गया है कि तत्व X का परमाणु द्रव्यमान 16.2 u है। माना समस्थानिक 188x का प्रतिशत y है। अतः समस्थानिक 168x का प्रतिशत (100 – y) होगा।
अतः [18 x y100 + 16 x (100–y100)]= 16.2
18y100 + 16(100−y)100 = 16.2
18y+1600−16y100 = 16.2
18y + 1600 – 16y = 1620
2y + 1600 = 1620
2y = 20
y = 10
अतः समस्थानिक 188x का प्रतिशत 10% है। तो समस्थानिक 168X का प्रतिशत = (100 – 10) = 90%
प्रश्न 12.
यदि तत्व का Z = 3 हो तो तत्व की संयोजकता क्या होगी? तत्व का नाम भी लिखिए।
उत्तर:
Z = 3 का तात्पर्य है कि तत्व की परमाणु संख्या 3 है, तो उसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 2, 1 होगा। अतः तत्व की संयोजकता 1 है (क्योंकि उसके बाहरी कक्ष में 1 इलेक्ट्रॉन है।) अत: Z = 3 वाला तत्व लीथियम है।
प्रश्न 13.
दो परमाणु स्पीशीज के केन्द्रकों का संघटन नीचे दिया गया है –
X Y
प्रोटॉन 6 6
न्यूट्रॉन 6 8
X और Y की द्रव्यमान संख्या ज्ञात कीजिए। इन दोनों स्पीशीज में क्या संबंध है ?
उत्तर:
X की द्रव्यमान संख्या = प्रोटॉन की संख्या + न्यूट्रॉन की संख्या = 6 + 6 = 12
Y की द्रव्यमान संख्या = प्रोटॉन की संख्या + न्यूट्रॉन की संख्या = 6 + 8 = 14
इन दोनों परमाणु स्पीशीज में परमाणु संख्या समान है। परन्तु द्रव्यमान संख्या भिन्न है। अतः ये समस्थानिक हैं।
प्रश्न 14.
निम्नलिखित वक्तव्यों में गलत के लिए Fऔर सही के लिए T लिखें –
(a) जे. जे. टॉमसन ने यह प्रस्तावित किया था कि परमाणु के केन्द्रक में केवल न्यूक्लीयॉन्स होते हैं।
(b) एक इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन मिलकर न्यूट्रॉन का निर्माण करते हैं। इसलिए यह अनावेशित होता है।
(c) इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान प्रोटॉन से लगभग 1/2000 गुना होता है।
(d) आयोडीन के समस्थानिक का इस्तेमाल टिंक्चर आयोडीन बनाने में होता है। इसका उपयोग दवा के रूप में होता है।
उत्तर:
(a) False
(b) False
(c) True
(d) False
प्रश्न संख्या 15, 16, 17 और 18 में सही उत्तर छाँटकर लिखिए-
प्रश्न 15.
रदरफोर्ड का अल्फा कण प्रकीर्णन प्रयोग किसकी खोज के लिए उत्तरदायी था?
(a) परमाणु केन्द्रक
(b) इलेक्ट्रॉन
(c) प्रोटॉन,
(d) न्यूट्रॉन।
उत्तर:– (a) परमाणु केन्द्रक।
प्रश्न 16.
एक तत्व के समस्थानिक में होते हैं –
(a) समान भौतिक गुण
(b) भिन्न रासायनिक गुण
(c) न्यूट्रॉनों की अलग-अलग संख्या
(d) भिन्न परमाणु संख्या।
उत्तर:– (c) न्यूट्रॉनों की अलग-अलग संख्या।
प्रश्न 17.
CF आयन में संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या
(a) 16
(b) 8
(c) 17
(d) 18.
उत्तर:– (b) 8.
प्रश्न 18.
सोडियम का सही इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निम्न में कौन-सा है ?
(a) 2,8
(b) 8, 2, 1
(c) 2, 1,8
(d) 2,8, 1.
उत्तर:– (d) 2, 8, 1.
प्रश्न 19.
निम्नलिखित सारणी को पूरा कीजिएपरमाणु द्रव्य –
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