अध्याय 3: परमाणु एवं अणु class 9 Science
क्या आपने कभी सोचा है कि पानी, नमक या चीनी जैसी वस्तुएँ किससे बनी होती हैं? ये सभी पदार्थ छोटे-छोटे कणों से मिलकर बने होते हैं जिन्हें परमाणु कहा जाता है। जब ये परमाणु मिलते हैं, तो बनते हैं अणु, जो किसी पदार्थ के गुणों को दर्शाते हैं।
इस अध्याय में हम जानेंगे:
- परमाणु की अवधारणा और इतिहास
- डाल्टन का परमाणु सिद्धांत
- रासायनिक प्रतीक और सूत्र
- अणु, तत्वों और यौगिकों के प्रकार
- रासायनिक समीकरण और संख्यात्मक गणना का आधार
रासायनिक संयोग के नियमों की सारणी
| क्रमांक | नियम का नाम | संक्षिप्त विवरण |
|---|---|---|
| 1 | द्रव्यमान संरक्षण का नियम | किसी रासायनिक अभिक्रिया में संलग्न पदार्थों का कुल द्रव्यमान अभिक्रिया के पश्चात भी वही रहता है। न तो द्रव्यमान का सृजन होता है और न ही उसका विनाश। |
| 2 | नियत अनुपात का नियम | जब दो या दो से अधिक तत्व किसी यौगिक को बनाने के लिए संयोग करते हैं, तो वे सदैव एक निश्चित द्रव्यमान अनुपात में ही मिलते हैं। |
| 3 | गुणोत्तर अनुपात का नियम | यदि कोई तत्व दो अलग-अलग यौगिकों में किसी दूसरे एक ही तत्व के साथ संयोग करता है, तो उस तत्व के द्रव्यमान एक-दूसरे के साथ सरल पूर्णांक अनुपात में होते हैं। |
| 4 | आवर्त अनुपात का नियम | यदि दो तत्व अलग-अलग यौगिकों में किसी तीसरे एक ही तत्व के साथ संयोग करते हैं, तो पहले दोनों तत्वों का द्रव्यमान एक-दूसरे के साथ सरल अनुपात में होता है। |
| 5 | गैसों का संयोग नियम (गे लुसाक का नियम) | गैसें जब आपस में संयोग करती हैं, तो वे सरल पूर्णांक अनुपात में संयोग करती हैं, बशर्ते उनके आयतन समान ताप और दाब पर लिए गए हों। |
द्रव्यमान संरक्षण का नियम (Law of Conservation of Mass)
— इस नियम को लावोज़ियर (Lavoisier) ने प्रतिपादित किया था।
सरल शब्दों में समझें:
यदि किसी रासायनिक प्रतिक्रिया में अभिकारकों (Reactants) का कुल द्रव्यमान 10 ग्राम है, तो प्रतिक्रिया के बाद उत्पादों (Products) का कुल द्रव्यमान भी 10 ग्राम ही होगा।
उदाहरण:
2H₂ + O₂ → 2H₂O🔹 हाइड्रोजन का द्रव्यमान = 4 ग्राम🔹 ऑक्सीजन का द्रव्यमान = 32 ग्राम
🔹 जल का द्रव्यमान = 36 ग्रामReactants का कुल द्रव्यमान = Products का कुल द्रव्यमान
प्रमुख बिंदु:
| विशेषता | विवरण |
|---|---|
| खोजकर्ता | एंटोनी लावोज़ियर (Antoine Lavoisier) |
| लागू होता है | सभी रासायनिक अभिक्रियाओं पर |
| आवश्यक शर्त | बंद प्रणाली (Closed System) में अभिक्रिया |
| महत्व | संतुलित समीकरण बनाने में सहायता |
रासायनिक समीकरण में उपयोग:
- द्रव्यमान संरक्षण नियम हर रासायनिक समीकरण को संतुलित करने के लिए आवश्यक है।
- अभिकारकों और उत्पादों के परमाणुओं की संख्या समान रहनी चाहिए।
निष्कर्ष:
स्थिर अनुपात का नियम (Law of Constant Proportions)
स्थिर अनुपात का नियम जोसेफ लूइस प्राउस्ट (Joseph Louis Proust) द्वारा 1799 में प्रतिपादित किया गया था। इस नियम को प्राउस्ट का नियम भी कहा जाता है। यह रासायनिक यौगिकों की संरचना से संबंधित एक महत्वपूर्ण नियम है।
किसी रासायनिक यौगिक में उपस्थित तत्त्व सदैव एक निश्चित अनुपात में ही संयोग करते हैं, चाहे वह यौगिक किसी भी स्रोत या विधि से प्राप्त किया गया हो।
उदाहरण:
पानी (H2O) एक यौगिक है। इसमें हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का द्रव्यमान अनुपात सदैव 1 : 8 होता है। इसका अर्थ है कि:
- 2 ग्राम हाइड्रोजन + 16 ग्राम ऑक्सीजन = 18 ग्राम जल
- यानी 1 भाग हाइड्रोजन : 8 भाग ऑक्सीजन
| यौगिक | तत्त्व | द्रव्यमान अनुपात |
|---|---|---|
| जल (H2O) | हाइड्रोजन : ऑक्सीजन | 1 : 8 |
| कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) | कार्बन : ऑक्सीजन | 3 : 8 |
| अमोनिया (NH3) | नाइट्रोजन : हाइड्रोजन | 14 : 3 |
स्थिर अनुपात का नियम यह सिद्ध करता है कि रासायनिक यौगिकों की संरचना निश्चित होती है और उसमें तत्त्व एक निश्चित अनुपात में ही मिलते हैं। इससे रासायनिक अभिक्रियाओं में पूर्वानुमान लगाना संभव होता है।
जॉन डाल्टन कौन थे? (Who was John Dalton?)
जॉन डाल्टन का परमाणु सिद्धांत (Dalton’s Atomic Theory)
| क्रमांक | सिद्धांत |
|---|---|
| 1 | सभी पदार्थ सूक्ष्म कणों यानी परमाणुओं से बने होते हैं। |
| 2 | परमाणु अविभाज्य होते हैं और रासायनिक क्रियाओं में नष्ट नहीं किए जा सकते। |
| 3 | किसी तत्व के सभी परमाणु एक जैसे होते हैं — उनका द्रव्यमान और गुण समान होते हैं। |
| 4 | विभिन्न तत्वों के परमाणु एक-दूसरे से भिन्न होते हैं। |
| 5 | रासायनिक अभिक्रियाओं में परमाणु आपस में निश्चित अनुपात में जुड़ते हैं। |
| 6 | परमाणु एक सरलतम कण है जो रासायनिक अभिक्रिया में भाग ले सकता है। |
John Dalton के योगदान
- परमाणु सिद्धांत की स्थापना
- रासायनिक सूत्रों की अवधारणा
- गैसों के गुणों पर अध्ययन
- Daltonism (रंग अंधता) की पहचान
द्रव्यमान संरक्षण के नियम का परीक्षण
5.3g सोडियम कार्बोनेट और 6.0g एसीटिक अम्ल को मिलाने पर 2.2g कार्बन डाइऑक्साइड, 8.2g सोडियम एसीटेट और 0.9g जल प्राप्त होता है। क्या यह अभिक्रिया द्रव्यमान संरक्षण के नियम का पालन करती है?
1. अभिकर्ताओं का कुल द्रव्यमान:
- सोडियम कार्बोनेट = 5.3 g
- एसीटिक अम्ल = 6.0 g
- कुल = 11.3 g
2. उत्पादों का कुल द्रव्यमान:
- कार्बन डाइऑक्साइड = 2.2 g
- सोडियम एसीटेट = 8.2 g
- जल = 0.9 g
- कुल = 11.3 g
रासायनिक समीकरण:
Na2CO3 + 2CH3COOH → 2CH3COONa + CO2 + H2O
प्रश्न 2:
हाइड्रोजन एवं ऑक्सीजन द्रव्यमान के अनुसार 1:8 के अनुपात में संयोग करके जल निर्मित करते हैं। 3g हाइड्रोजन गैस के साथ पूर्ण रूप से संयोग करने के लिए कितने ऑक्सीजन गैस के द्रव्यमान की आवश्यकता होगी?
हाइड्रोजन : ऑक्सीजन = 1 : 8
तो 3g हाइड्रोजन के लिए आवश्यक ऑक्सीजन = 3 × 8 = 24g
इसलिए, 3g हाइड्रोजन पूरी तरह से अभिक्रिया करने के लिए 24g ऑक्सीजन की आवश्यकता होगी।
प्रश्न 3:
डाल्टन के परमाणु सिद्धांत का कौन-सा अभिग्रहीत द्रव्यमान के संरक्षण के नियम का परिणाम है?
डाल्टन के परमाणु सिद्धांत का यह बिंदु:
“रासायनिक अभिक्रिया में परमाणु केवल पुनः संयोजित होते हैं, वे न तो उत्पन्न होते हैं और न ही नष्ट होते हैं।”
यह द्रव्यमान संरक्षण के नियम का समर्थन करता है।
प्रश्न 4:
डाल्टन के परमाणु सिद्धांत का कौन-सा अभिग्रहीत निश्चित अनुपात के नियम की व्याख्या करता है?
डाल्टन के सिद्धांत का यह बिंदु:
“एक ही तत्व के सभी परमाणु समान द्रव्यमान और गुणों के होते हैं। विभिन्न तत्वों के परमाणु भिन्न-भिन्न होते हैं।”
यह निश्चित अनुपात के नियम की व्याख्या करता है, क्योंकि यह दर्शाता है कि यौगिकों में तत्व एक निश्चित अनुपात में ही संयोग करते हैं।
परमाणु क्या होता है?
परमाणु कितने बड़े होते हैं?
परमाणु बहुत छोटे होते हैं। इनके आकार को नैनोमीटर (nm) या एंग्स्ट्रॉम (Å) इकाई में मापा जाता है।
| विशेषता | मान |
|---|---|
| 1 नैनोमीटर (nm) | 10-9 मीटर |
| 1 एंग्स्ट्रॉम (Å) | 10-10 मीटर |
| एक सामान्य परमाणु का आकार | लगभग 0.1 nm या 1 Å |
विभिन्न तत्वों के परमाणुओं के प्रतीक
नीचे दी गई सारणी में कुछ महत्वपूर्ण रासायनिक तत्वों के नाम, प्रतीक (Symbol) और उनके परमाणु क्रमांक (Atomic Number) दिए गए हैं:
| क्रम संख्या | तत्व का नाम | प्रतीक (Symbol) |
|---|---|---|
| 1 | हाइड्रोजन | H |
| 2 | हीलियम | He |
| 3 | लिथियम | Li |
| 4 | बेरिलियम | Be |
| 5 | बोरॉन | B |
| 6 | कार्बन | C |
| 7 | नाइट्रोजन | N |
| 8 | ऑक्सीजन | O |
| 9 | फ्लोरीन | F |
| 10 | निऑन | Ne |
| 11 | सोडियम | Na |
| 12 | मैग्नीशियम | Mg |
| 13 | एल्युमिनियम | Al |
| 14 | सिलिकॉन | Si |
| 15 | फॉस्फोरस | P |
| 16 | सल्फर | S |
| 17 | क्लोरीन | Cl |
| 18 | आर्गन | Ar |
| 19 | पोटैशियम | K |
| 20 | कैल्शियम | Ca |
परमाणु द्रव्यमान क्या होता है?
परमाणु द्रव्यमान वह द्रव्यमान होता है जो किसी तत्व के एक परमाणु का होता है। इसे atomic mass unit (a.m.u) या u में मापा जाता है।
परमाणु द्रव्यमान की विशेषताएँ:
- यह एक परमाणु का सापेक्ष द्रव्यमान होता है।
- यह इकाई a.m.u. या u में व्यक्त किया जाता है।
- हाइड्रोजन का परमाणु द्रव्यमान लगभग 1 u होता है।
कुछ प्रमुख तत्वों के परमाणु द्रव्यमान:
| तत्व | रासायनिक प्रतीक | परमाणु द्रव्यमान (u में) |
|---|---|---|
| हाइड्रोजन | H | 1.008 |
| कार्बन | C | 12.01 |
| ऑक्सीजन | O | 16.00 |
| नाइट्रोजन | N | 14.01 |
| सोडियम | Na | 22.99 |
| क्लोरीन | Cl | 35.45 |
| कैल्सियम | Ca | 40.08 |
महत्व:
परमाणु द्रव्यमान का उपयोग रासायनिक समीकरणों में परमाणुओं के तुलनात्मक अध्ययन, मोल संकल्पनाएँ और रासायनिक सूत्र बनाने में किया जाता है।
कुछ प्रमुख तत्वों के परमाणु क्रमांक
| तत्व | रासायनिक प्रतीक | परमाणु क्रमांक |
|---|---|---|
| हाइड्रोजन | H | 1 |
| हीलियम | He | 2 |
| कार्बन | C | 6 |
| नाइट्रोजन | N | 7 |
| ऑक्सीजन | O | 8 |
| सोडियम | Na | 11 |
| मैग्नीशियम | Mg | 12 |
| एलुमिनियम | Al | 13 |
| क्लोरीन | Cl | 17 |
| आयरन | Fe | 26 |
परमाणु किस प्रकार अस्तित्व में रहते हैं?
परमाणु स्वतंत्र रूप से भी रह सकते हैं, परंतु अधिकांश तत्वों के परमाणु अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं और वे स्वतंत्र रूप से नहीं रह पाते। ऐसे में परमाणु अणुओं या आयन के रूप में अस्तित्व में रहते हैं।
तथ्य बॉक्स:
- कुछ तत्व जैसे हीलियम (He), निऑन (Ne), और आर्गन (Ar) गैस के रूप में स्वतंत्र परमाणु रहते हैं।
- अन्य तत्व जैसे हाइड्रोजन (H), ऑक्सीजन (O), नाइट्रोजन (N), क्लोरीन (Cl) आदि द्वि-परमाण्विक अणुओं के रूप में पाए जाते हैं।
- कुछ तत्व अणुओं के रूप में नहीं, बल्कि आयनों के रूप में पाए जाते हैं।
परमाणु के अस्तित्व के रूप
| अवस्था | उदाहरण |
|---|---|
| स्वतंत्र परमाणु | हीलियम (He), निऑन (Ne) |
| द्वि-परमाण्विक अणु | हाइड्रोजन (H2), ऑक्सीजन (O2), नाइट्रोजन (N2) |
| बहु-परमाण्विक अणु | सल्फर (S8), फॉस्फोरस (P4) |
| आयन के रूप में | Na+, Cl−, SO42− |
इस प्रकार, परमाणु अकेले भी हो सकते हैं या अन्य परमाणुओं के साथ रासायनिक बंध बनाकर अणु या आयन के रूप में भी मौजूद होते हैं।
1. परमाणु द्रव्यमान इकाई को परिभाषित कीजिए:
परमाणु द्रव्यमान इकाई (Atomic Mass Unit – amu) वह द्रव्यमान होता है जो कार्बन-12 (C-12) परमाणु के एक-बारहवें (1/12) भाग के बराबर होता है।
1 amu = 1/12 of the mass of one carbon-12 atom
1 amu का मान लगभग 1.66 × 10-27 किलोग्राम होता है।
2. एक परमाणु को आँखों द्वारा देखना क्यों संभव नहीं होता है?
परमाणु अत्यंत सूक्ष्म होते हैं, इनका आकार लगभग 10-10 मीटर होता है। हमारी आँखों की सीमित देखने की क्षमता के कारण हम इतना सूक्ष्म कण नहीं देख सकते हैं।
इसलिए किसी परमाणु को साधारण आँखों से देखना संभव नहीं है, इसे देखने के लिए विशेष सूक्ष्मदर्शी उपकरणों की आवश्यकता होती है।
अणु क्या है?
अणु (Molecule) वह कण होता है जो दो या दो से अधिक परमाणुओं के रासायनिक रूप से जुड़ने से बनता है। यह पदार्थ का सबसे छोटा स्वतंत्र इकाई होता है जो उस पदार्थ के रासायनिक गुणों को दर्शाता है।
उदाहरण:
– H2O → जल का अणु = 2 हाइड्रोजन + 1 ऑक्सीजन
– O2 → ऑक्सीजन गैस = 2 ऑक्सीजन परमाणु
– CO2 → कार्बन डाइऑक्साइड = 1 कार्बन + 2 ऑक्सीजन
अणु सहसंयोजक या आयनिक बंधों से जुड़ते हैं और कई बार स्वतंत्र रूप से पाए जाते हैं, जैसे गैसों में।
तत्वों के अणु
जब एक ही प्रकार के परमाणु आपस में मिलकर अणु बनाते हैं, तो उन्हें तत्वों के अणु (Molecules of Elements) कहा जाता है। इन अणुओं में केवल एक ही प्रकार का तत्व होता है।
उदाहरण के लिए:
– H2 → हाइड्रोजन अणु (2 हाइड्रोजन परमाणु)
– O2 → ऑक्सीजन अणु (2 ऑक्सीजन परमाणु)
– N2 → नाइट्रोजन अणु
– P4 → फॉस्फोरस अणु
– S8 → सल्फर अणु
तत्वों के अणु एक परमाणु (Monoatomic) भी हो सकते हैं जैसे हीलियम (He), या बहुपरमाणु (Polyatomic) जैसे सल्फर (S8)।
कुछ तत्वों की परमाणुता की तालिका
| तत्व | रासायनिक प्रतीक | परमाणुता (Atomicity) |
|---|---|---|
| हाइड्रोजन | H2 | 2 |
| ऑक्सीजन | O2 | 2 |
| नाइट्रोजन | N2 | 2 |
| क्लोरीन | Cl2 | 2 |
| सल्फर | S8 | 8 |
| फॉस्फोरस | P4 | 4 |
| हीलियम | He | 1 |
| सोडियम | Na | 1 |
कुछ सामान्य यौगिकों के अणु
विभिन्न यौगिकों के अणु उनकी रासायनिक संरचना और अणु में उपस्थित परमाणुओं की संख्या के आधार पर भिन्न होते हैं। नीचे दी गई सारणी में कुछ सामान्य यौगिकों के नाम, उनके रासायनिक सूत्र और उनके अणुओं में उपस्थित परमाणुओं की संख्या को दर्शाया गया है।
| यौगिक का नाम | रासायनिक सूत्र | अणु में कुल परमाणु |
|---|---|---|
| जल | H2O | 3 |
| कार्बन डाइऑक्साइड | CO2 | 3 |
| मीथेन | CH4 | 5 |
| अमोनिया | NH3 | 4 |
| सोडियम क्लोराइड | NaCl | 2 |
| ग्लूकोज़ | C6H12O6 | 24 |
कुछ प्रमुख योगिकों के अणु, संयुक्त तत्व और उनके अनुपात
नीचे दी गई तालिका में कुछ सामान्य योगिकों के अणु, उनमें उपस्थित तत्व और उनके संयोग अनुपात को दर्शाया गया है। यह जानकारी रासायनिक समीकरणों की समझ में सहायक होती है।
| योगिक का नाम | रासायनिक सूत्र | संयुक्त तत्व | तत्वों का अनुपात |
|---|---|---|---|
| जल | H2O | हाइड्रोजन, ऑक्सीजन | 2:1 |
| कार्बन डाइऑक्साइड | CO2 | कार्बन, ऑक्सीजन | 1:2 |
| सोडियम क्लोराइड | NaCl | सोडियम, क्लोरीन | 1:1 |
| अमोनिया | NH3 | नाइट्रोजन, हाइड्रोजन | 1:3 |
| मीथेन | CH4 | कार्बन, हाइड्रोजन | 1:4 |
| कैल्शियम कार्बोनेट | CaCO3 | कैल्शियम, कार्बन, ऑक्सीजन | 1:1:3 |
आयन क्या होते हैं?
आयन वे कण होते हैं जो किसी परमाणु या अणु के इलेक्ट्रॉनों के गमन (loss) या अर्जन (gain) के कारण विद्युत आवेश प्राप्त कर लेते हैं।
आयनों के प्रकार
- धनायन (Cation): वह आयन जो इलेक्ट्रॉन खोकर सकारात्मक आवेश धारण करता है।
उदाहरण: Na+, Ca2+, Al3+ - ऋणायन (Anion): वह आयन जो इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके नकारात्मक आवेश धारण करता है।
उदाहरण: Cl−, O2−, SO₄2−
आयन कैसे बनते हैं?
- धनायन: जब कोई धातु अपने इलेक्ट्रॉन खो देता है
Na → Na+ + e− - ऋणायन: जब कोई अधातु इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है
Cl + e− → Cl−
उदाहरण:
| तत्व | इलेक्ट्रॉन विन्यास | आयन | आयनों का प्रकार |
|---|---|---|---|
| Sodium (Na) | 2,8,1 | Na+ | धनायन |
| Chlorine (Cl) | 2,8,7 | Cl− | ऋणायन |
निष्कर्ष
आयन रासायनिक अभिक्रियाओं के दौरान बनने वाले महत्वपूर्ण कण हैं, जो विद्युत आवेश को दर्शाते हैं और यौगिकों के निर्माण में सहायक होते हैं।
कुछ आयनिक यौगिक, उनके संघटक तत्व एवं अनुपात
आइए जानते हैं कुछ सामान्य आयनिक यौगिकों के संघटन और उनमें उपस्थित आयनों के अनुपात:
| आयोनिक यौगिक | धनायन (Cation) | ऋणायन (Anion) | संघटक तत्व | आयन अनुपात |
|---|---|---|---|---|
| NaCl | Na⁺ | Cl⁻ | Sodium, Chlorine | 1 : 1 |
| CaCl₂ | Ca²⁺ | Cl⁻ | Calcium, Chlorine | 1 : 2 |
| MgO | Mg²⁺ | O²⁻ | Magnesium, Oxygen | 1 : 1 |
| Al₂O₃ | Al³⁺ | O²⁻ | Aluminium, Oxygen | 2 : 3 |
| K₂SO₄ | K⁺ | SO₄²⁻ | Potassium, Sulphur, Oxygen | 2 : 1 |
रासायनिक सूत्र लिखना
रासायनिक सूत्र एक यौगिक को दर्शाने का संक्षिप्त और वैज्ञानिक तरीका है, जिसमें उसके घटक तत्वों के प्रतीक और उनके अणु या आयन की संख्या को दर्शाया जाता है।
रासायनिक सूत्र कैसे लिखें?
- प्रत्येक तत्व के रासायनिक प्रतीक को पहचानें।
- तत्वों की संयोजकता (Valency) ज्ञात करें।
- क्रॉस गुणन विधि (Criss-cross method) का प्रयोग करें।
हाइड्रोजन (H) – 1
ऑक्सीजन (O) – 2
क्लोरीन (Cl) – 1
कैल्शियम (Ca) – 2
नाइट्रोजन (N) – 3
एल्युमिनियम (Al) – 3
उदाहरण:
| यौगिक | संघटक तत्व | संयोजकता | रासायनिक सूत्र |
|---|---|---|---|
| पानी | H, O | H = 1, O = 2 | H2O |
| सोडियम क्लोराइड | Na, Cl | Na = 1, Cl = 1 | NaCl |
| कैल्शियम क्लोराइड | Ca, Cl | Ca = 2, Cl = 1 | CaCl2 |
नोट:
यदि रासायनिक सूत्र में किसी तत्व की संख्या 1 है, तो उपसूत्र (subscript) नहीं लिखा जाता है।
सारणी 3.6: कुछ सामान्य, सरल एवं बहुपरमाणुक आयन
| संयोजकता | आयन का नाम | संकेत | अधात्विक तत्व | संकेत | बहुपरमाणुक आयन | संकेत |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | सोडियम | Na⁺ | हाइड्रोजन | H⁺ | अमोनियम | NH₄⁺ |
| पोटेशियम | K⁺ | हाइड्रॉक्साइड | OH⁻ | हाइड्रॉक्साइड | OH⁻ | |
| सिल्वर | Ag⁺ | क्लोराइड | Cl⁻ | नाइट्रेट | NO₃⁻ | |
| कॉपर (I) | Cu⁺ | ब्रोमाइड | Br⁻ | हाइड्रोजन कार्बोनेट | HCO₃⁻ | |
| 2 | मैग्नीशियम | Mg²⁺ | आयोडाइड | I⁻ | कार्बोनेट | CO₃²⁻ |
| कैल्शियम | Ca²⁺ | ऑक्साइड | O²⁻ | सल्फाइट | SO₃²⁻ | |
| जिंक | Zn²⁺ | सल्फाइड | S²⁻ | सल्फेट | SO₄²⁻ | |
| आयरन (II) | Fe²⁺ | |||||
| 3 | एल्युमिनियम | Al³⁺ | नाइट्राइड | N³⁻ | फॉस्फेट | PO₄³⁻ |
| आयरन (III) | Fe³⁺ | |||||
सरल यौगिकों के सूत्र
दो भिन्न-भिन्न तत्वों से निर्मित सरलतम यौगिकों को द्वियौगिक यौगिक कहते हैं। सारणी 3.6 में कुछ आयनों की संयोजकताएँ दी गई हैं। आप इनका उपयोग यौगिकों के सूत्र को लिखने के लिए कर सकते हैं।
उदाहरण:
- हाइड्रोजन क्लोराइड का सूत्र
तत्व प्रतीक: H, Cl
संयोजकता: 1, 1
अतः सूत्र: HCl - हाइड्रोजन सल्फाइड का सूत्र
तत्व प्रतीक: H, S
संयोजकता: 1, 2
अतः सूत्र: H₂S - कार्बन टेट्राक्लोराइड का सूत्र
तत्व प्रतीक: C, Cl
संयोजकता: 4, 1
अतः सूत्र: CCl₄ - मैग्नीशियम क्लोराइड का सूत्र
तत्व प्रतीक: Mg²⁺, Cl⁻
सूत्र: MgCl₂ - एल्युमिनियम ऑक्साइड का सूत्र
तत्व प्रतीक: Al³⁺, O²⁻
सूत्र: Al₂O₃ - कैल्शियम ऑक्साइड का सूत्र
तत्व प्रतीक: Ca²⁺, O²⁻
सूत्र: CaO
बहुपरमाणुक आयनों वाले यौगिक
- सोडियम नाइट्रेट का सूत्र
तत्व प्रतीक/सूत्र: Na⁺, NO₃⁻
सूत्र: NaNO₃ - कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का सूत्र
तत्व प्रतीक/सूत्र: Ca²⁺, OH⁻
सूत्र: Ca(OH)₂
सूत्र लेखन एवं यौगिकों के नाम
1. निम्न के सूत्र लिखिए :
- सोडियम ऑक्साइड : Na2O
- ऐलुमिनियम क्लोराइड : AlCl3
- सोडियम सल्फाइड : Na2S
- मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड : Mg(OH)2
2. निम्नलिखित सूत्रों द्वारा प्रदर्शित यौगिकों के नाम लिखिए :
- Al2(SO4)3 : ऐलुमिनियम सल्फेट
- CaCl2 : कैल्शियम क्लोराइड
- K2SO4 : पोटैशियम सल्फेट
- KNO3 : पोटैशियम नाइट्रेट
- CaCO3 : कैल्शियम कार्बोनेट
3. रासायनिक सूत्र का क्या तात्पर्य है?
4. निम्न में कितने परमाणु विद्यमान हैं?
| क्रमांक | संयोजन | परमाणुओं की संख्या |
|---|---|---|
| (i) | H2S | 3 (2 हाइड्रोजन + 1 सल्फर) |
| (ii) | PO43− (फॉस्फेट आयन) | 5 (1 फॉस्फोरस + 4 ऑक्सीजन) |
आण्विक द्रव्यमान (Molecular Mass)
आण्विक द्रव्यमान किसी अणु में उपस्थित सभी परमाणुओं के द्रव्यमानों का योग होता है। यह द्रव्यमान amu (atomic mass unit) या g/mol में व्यक्त किया जाता है।
उदाहरण:
| अणु | संघटन | प्रत्येक परमाणु का द्रव्यमान (amu) | आण्विक द्रव्यमान |
|---|---|---|---|
| H2O | 2 H + 1 O | (2 × 1) + (1 × 16) | 18 amu |
| CO2 | 1 C + 2 O | (1 × 12) + (2 × 16) | 44 amu |
| CH4 | 1 C + 4 H | (1 × 12) + (4 × 1) | 16 amu |
हाइड्रोजन और नाइट्रिक अम्ल का आण्विक द्रव्यमान
हाइड्रोजन (H₂) का आण्विक द्रव्यमान:
हाइड्रोजन के एक अणु में 2 हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
- हाइड्रोजन का परमाणु द्रव्यमान = 1
- इसलिए, H₂ का आण्विक द्रव्यमान = 1 × 2 = 2 amu
नाइट्रिक अम्ल (HNO₃) का आण्विक द्रव्यमान:
नाइट्रिक अम्ल के अणु में होते हैं: 1 हाइड्रोजन, 1 नाइट्रोजन और 3 ऑक्सीजन।
- हाइड्रोजन (H) = 1
- नाइट्रोजन (N) = 14
- ऑक्सीजन (O) = 16 × 3 = 48
- कुल आण्विक द्रव्यमान = 1 + 14 + 48 = 63 amu
सूत्र इकाई द्रव्यमान (Formula Unit Mass)
परिभाषा:
सूत्र इकाई द्रव्यमान उस आयनिक यौगिक के एक सूत्र इकाई का कुल द्रव्यमान होता है, जो उसमें उपस्थित सभी तत्वों के परमाणु द्रव्यमानों का योग होता है।
उदाहरण: NaCl (सोडियम क्लोराइड)
- Na (सोडियम) का परमाणु द्रव्यमान = 23 amu
- Cl (क्लोरीन) का परमाणु द्रव्यमान = 35.5 amu
- NaCl का सूत्र इकाई द्रव्यमान = 23 + 35.5 = 58.5 amu
याद रखें:
सूत्र इकाई द्रव्यमान केवल आयनों वाले यौगिकों के लिए प्रयोग होता है, जैसे NaCl, CaCl₂, MgO आदि।
आण्विक द्रव्यमान एवं सूत्र इकाई द्रव्यमान
1. निम्न यौगिकों के आण्विक द्रव्यमान का परिकलन:
| यौगिक | गणना | आण्विक द्रव्यमान (u) |
|---|---|---|
| H₂ | 2 × 1 | 2 |
| O₂ | 2 × 16 | 32 |
| Cl₂ | 2 × 35.5 | 71 |
| CO₂ | 12 + (2 × 16) | 44 |
| CH₄ | 12 + (4 × 1) | 16 |
| C₂H₄ | (2 × 12) + (4 × 1) | 28 |
| C₂H₂ | (2 × 12) + (2 × 1) | 26 |
| NH₃ | 14 + (3 × 1) | 17 |
| CH₃OH | 12 + (4 × 1) + 16 | 32 |
2. सूत्र इकाई द्रव्यमान का परिकलन
| संयोजन | गणना | सूत्र इकाई द्रव्यमान (u) |
|---|---|---|
| ZnO | 65 + 16 | 81 |
| Na₂O | (2 × 23) + 16 | 62 |
| K₂CO₃ | (2 × 39) + 12 + (3 × 16) | 138 |
अभ्यास प्रश्न
उत्तर: आपका उत्तर रासायनिक संयोजन के किस नियम पर आधारित होगा?
4. निम्नलिखित के रासायनिक सूत्र लिखिए:
- (a) मैग्नीशियम क्लोराइड
- (b) कैल्सियम क्लोराइड
- (c) कॉपर नाइट्रेट
- (d) ऐलुमिनियम क्लोराइड
- (e) कैल्सियम कार्बोनेट
5. निम्नलिखित यौगिकों में विद्यमान तत्वों का नाम दीजिए:
- (a) बुझा हुआ चूना
- (b) हाइड्रोजन ब्रोमाइड
- (c) बेकिंग पाउडर (खाने वाला सोडा)
- (d) पोटैशियम सल्फेट
प्रश्न 6: निम्नलिखित पदार्थों के मोलर द्रव्यमान का परिकलन कीजिए:
| क्रम | पदार्थ | रासायनिक सूत्र | परिकलन | मोलर द्रव्यमान (g/mol) |
|---|---|---|---|---|
| (a) | एथाइन | C₂H₂ | (12×2) + (1×2) = 24 + 2 | 26 g/mol |
| (b) | सल्फर अणु | S₈ | 32 × 8 | 256 g/mol |
| (c) | फॉस्फोरस अणु | P₄ | 31 × 4 | 124 g/mol |
| (d) | हाइड्रोक्लोरिक अम्ल | HCl | 1 + 35.5 | 36.5 g/mol |
| (e) | नाइट्रिक अम्ल | HNO₃ | 1 + 14 + (16×3) = 1 + 14 + 48 | 63 g/mol |
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