Chemistry में Atomic Structure, Hydrogen, Carbon, Oxygen, Fluorine, Aluminum और Notes

परमाणु संरचना

परमाणु संरचना एक परमाणु की संरचना, जिसमें केंद्र में स्थित एक धनात्मक आवेशित नाभिक होता है और ऋणावेशित कण इलेक्ट्रॉन इसके चारों ओर घूमते हैं, को संदर्भित करती है। परमाणु किसी भी पदार्थ की मूल समान इकाई है और इसकी संरचना भिन्न होती है। तत्वों की परमाणु संरचना को गहन अध्ययन और अनुसंधान द्वारा पहचाना जा सकता है। पहला परमाणु सिद्धांत जॉन डाल्टन द्वारा 1800 में पेश किया गया था। परमाणु संरचना पर सभी विवरण प्राप्त करने के लिए इस लेख को देखें। विद्यार्थियों की बेहतर समझ के लिए एक तत्व की सामान्य परमाणु संरचना नीचे दी गई है।

रसायन विज्ञान में परमाणु संरचना

रसायन विज्ञान में परमाणु संरचना से तात्पर्य नाभिक की स्थापना और परमाणु के नाभिक के चारों ओर इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था से है। मुख्य रूप से किसी पदार्थ की परमाणु संरचना प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन और न्यूट्रॉन से बनी होती है। ये परमाणु के मूल तत्व हैं। प्रोटॉन धनावेशित तत्व होते हैं, इलेक्ट्रॉन ऋणावेशित होते हैं और न्यूट्रॉन उदासीन होते हैं। रसायन शास्त्र में परमाणु संरचना सभी 118 तत्वों के लिए निर्धारित की जा सकती है।

परमाणु संरचना नोट्स

परमाणु की संरचना में एक नाभिक होता है और इलेक्ट्रॉन इसके चारों ओर घूमते हैं और परमाणु संरचना बनाते हैं। इस लेख में परमाणु संरचना के नोट्स दिए गए हैं जो अभ्यर्थियों को आगामी परीक्षाओं के लिए अच्छी तैयारी करने में मदद करेंगे। छात्र अपनी तैयारी को बढ़ाने के लिए परमाणु संरचना नोट्स तैयार कर सकते हैं। परमाणु संरचना नोट्स के लिए आप इस लेख का विस्तार से अनुसरण कर सकते हैं।

परमाणु संरचना मॉडल

‘एटम’ (परमाणु) शब्द ग्रीक शब्द ‘एटमोस’ से प्रेरित है जिसका अर्थ है ‘अविभाज्य’। परमाणु इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से बने होते हैं। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन परमाणु के नाभिक में मौजूद होते हैं और इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर घूमते हैं। परमाणुओं में हमेशा समान संख्या में प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन होते हैं और न्यूट्रॉन और प्रोटॉन की संख्या भी आमतौर पर समान होती है। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन एक मजबूत आकर्षण बल द्वारा नाभिक में एक साथ बंधे रहते हैं जिसे नाभिकीय बल कहा जाता है।

18वीं और 19वीं शताब्दी में, कई वैज्ञानिकों और शोधकर्ताओं ने परमाणु संरचना मॉडल की मदद से परमाणु की संरचना का वर्णन करने की कोशिश की। इनमें से प्रत्येक मॉडल के अपने गुण और दोष थे और आधुनिक परमाणु मॉडल के विकास के लिए महत्वपूर्ण थे। इस कार्यक्षेत्र में सबसे महत्त्वपूर्ण योगदान जॉन डाल्टन, जे. जे. थॉमसन, अर्नेस्ट रदरफोर्ड और नील्स बोहर जैसे वैज्ञानिकों द्वारा दिया गया था। परमाणु की संरचना पर उनके विचारों और टिप्पणियों की यहां विस्तार से चर्चा की गई है।

1. परमाणु संरचना में प्राचीन यूनानियों का विश्वास

“सभी पदार्थ परमाणुओं से बने होते हैं, जो पदार्थ की छोटी इकाइयाँ हैं।” सभी इकाई परमाणु नामक छोटी इकाइयों से बनी है, जैसा कि पांचवीं शताब्दी ईसा पूर्व में ल्यूसिपस और डेमोक्रिटस द्वारा परिकल्पित किया गया था, वे यह भी दावा करते हैं कि ये ठोस तत्व थे जिनमें कोई आंतरिक संरचना नहीं थी जो विभिन्न आकृति और आकारों में थी। इसके अलावा, उन्होंने स्वाद और रंग जैसे सारहीन लक्षण विकसित किए।

2. डाल्टन का परमाणु सिद्धांत

1808 में, वैज्ञानिक जॉन डाल्टन ने परमाणुओं की ग्रीक अवधारणा पर अपना काम आधारित किया। उन्होंने प्रस्तावित किया कि पदार्थ परमाणुओं से बना है, जिसे उन्होंने छोटी, अविभाज्य इकाइयों के रूप में परिभाषित किया है। उन्होंने यह भी कहा कि, जबकि एक तत्व के सभी परमाणु समान हैं, अन्य तत्वों के परमाणु अनन्य हैं।

3. सर जे. जे. थॉमसन का सिद्धांत

1904 में, अंग्रेजी वैज्ञानिक जे. जे. थॉमसन ने विभाज्य परमाणु के विचार “प्लम पुडिंग” का प्रस्ताव रखा। इसके अलावा, उनके मॉडल ने सिफारिश की थी कि परमाणु एक बड़े धनात्मक आवेश वाले गोले से बने होते हैं, जो ऋणावेशित इलेक्ट्रॉनों (जिसे “कॉर्पसकल” कहा जाता है) से जड़ी होती है, जो प्लम पुडिंग में फल के समान होता है।

उन्होंने यह भी कहा कि धनात्मक गोले का आवेश इलेक्ट्रॉनों पर आवेश (ऋणात्मक आवेश) के बराबर होता है। धनावेशित कणों को प्रोटॉन कहा जाता है, जबकि ऋणावेशित कणों को इलेक्ट्रॉन कहा जाता है।

4. रदरफोर्ड का सिद्धांत

1911 में, ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने परमाणुओं के लिए एक परमाणु धारणा का प्रस्ताव रखा। नाभिक एक परमाणु का एक घटक है। उन्होंने पहले ही परमाणु नाभिक के मध्य भाग की पहचान कर ली थी, जहां प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की गति होती है। उन्होंने यह भी सूत्रबद्ध किया कि एक परमाणु में प्रोटॉन की संख्या, इलेक्ट्रॉन की संख्या के बराबर होती है।

5. बोहर का परमाणु सिद्धांत

डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोहर ने 1913 में एक ग्रह मॉडल का चित्रण किया, जिसमें इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर उसी तरह घूमते हैं जैसे ग्रह सूर्य के चारों ओर परिक्रमा करते हैं। जब वे एक कोश में होते हैं तो इलेक्ट्रॉनों में “निरंतर ऊर्जा” होती है। यह धारणा इन परमाणुओं को “उत्तेजित” इलेक्ट्रॉनों के रूप में संदर्भित करती है जब वे ऊर्जा को पकड़ते हैं और उच्च ऊर्जा कक्षा में जाते हैं। जब वे अपनी प्राथमिक कक्षा में लौटते हैं तो वे इस ऊर्जा को विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप उत्सर्जित करते हैं।

परमाणुओं के अंदर के इलेक्ट्रॉनों को असतत कक्षाओं में रखा जाता है जिन्हें “स्थिर कक्षा” कहा जाता है, जो नीचे सूचीबद्ध निम्नलिखित अभिधारणाओं के अनुसार हैं:

ऊर्जा स्तर को क्वांटम संख्याओं द्वारा दर्शाया जा सकता है।
इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों में जाने के लिए ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और निम्न ऊर्जा स्तरों या कक्षा में जाने के लिए अपनी ऊर्जा का उत्सर्जन करते हैं।
जब तक इलेक्ट्रॉन अचल रहेगा तब तक कोई ऊर्जा अवशोषण या उत्सर्जन नहीं होगा।
केवल इन स्थिर कक्षाओं में ही इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर चक्कर लगाते हैं।
स्थिर कक्षाओं की ऊर्जा परिमाणित होती है।

बोहर के परमाणु सिद्धांत की सीमाएँ:

केवल एकल इलेक्ट्रॉन प्रजातियाँ जैसे H, He+, Li2+, Be3+, आदि बोहर की परमाणु संरचना से संबंधित हैं।
जब हाइड्रोजन के उत्सर्जन स्पेक्ट्रा की अधिक सटीक स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके जांच की गई तो प्रत्येक लाइन रेंज को कई छोटी अलग-अलग लाइनों का एक सम्मिश्रण देखा गया।
स्टार्क और ज़ीमन दोनों प्रभावों की व्याख्या करने के लिए बोहर का सिद्धांत गलत हो गया।

6. क्वांटम (प्रमात्रा) यांत्रिकी और आइंस्टीन, हाइजेनबर्ग सिद्धांत

पिछली मान्यताओं के अनुसार, परमाणु में एक केंद्रीय और बड़ा नाभिक होता है जो कई इलेक्ट्रॉनों से घिरा होता है। पहले, इलेक्ट्रॉनों और अन्य छोटे कणों को ठोस “पिंड” माना गया था।
दूसरी ओर, आधुनिक क्वांटम सिद्धांत उन्हें सांख्यिकीय “बादलों” के रूप में संदर्भित करता है। इसके अलावा, कोई उनकी गति के साथ-साथ उनके स्थान को भी ठीक से माप सकता है। हम, फिर भी, दोनों को एक साथ साध नहीं कर सकते।
हाइजेनबर्ग सिद्धांत के अनुसार, किसी भी दो संयुग्मित भौतिक मानों को एक ही समय में पूर्ण सटीकता के साथ नहीं मापा जा सकता है। हमेशा कुछ त्रुटि या अनिश्चितता होगी।

बोहर के परमाणु सिद्धांत का दोष

बोहर ने दो संयुग्मित राशियों जैसे इलेक्ट्रॉनों की स्थिति और संवेग को एक साथ (सैद्धांतिक रूप से) सटीक रूप से मापा।

स्टार्क प्रभाव एक घटना है जो तब उत्पन्न होती है जब विद्युत क्षेत्र के अस्तित्व में इलेक्ट्रॉनों को विक्षेपित किया जाता है।
ज़ीमन प्रभाव एक घटना है जो तब उभरती है जब इलेक्ट्रॉनों को एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा विक्षेपित किया जाता है।

परमाणु का निरूपण

परमाणु का निरूपण नीचे दिए गए अनुसार किया गया है।

जैसा कि हम जानते हैं कि अब तक कुल 118 तत्व खोजे जा चुके हैं। यहां हम हाइड्रोजन, कार्बन, ऑक्सीजन, फ्लोरीन और एल्युमिनियम सहित कुछ महत्त्वपूर्ण तत्वों की परमाणु संरचना पर चर्चा करने जा रहे हैं। तो इन तत्वों की परमाणु संरचना जानने के लिए नीचे देखें।

हाइड्रोजन की परमाणु संरचना

हाइड्रोजन परमाणु सभी परमाणुओं में सबसे सरल है। इसमें एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन होता है। हाइड्रोजन परमाणु के सबसे सामान्य रूप को प्रोटियम कहा जाता है, इसके अलावा हाइड्रोजन परमाणु के दो अन्य समस्थानिक जैसे ड्यूटेरियम और ट्रिटियम हैं। हाइड्रोजन परमाणु की परमाणु संरचना यहाँ दी गई है।

कार्बन की परमाणु संरचना

कार्बन परमाणु की परमाणु संख्या 6 है। इसका मतलब है कि कार्बन परमाणु के नाभिक में 6 प्रोटॉन, 6 न्यूट्रॉन और 6 इलेक्ट्रॉन होते हैं। चूँकि कार्बन दूसरी पंक्ति (या दूसरे आवर्त) में है, इसकी 2 इलेक्ट्रॉन कक्षाएँ हैं। कार्बन परमाणु की परमाणु संरचना यहाँ दी गई है।

ऑक्सीजन की परमाणु संरचना

ऑक्सीजन की परमाणु संख्या 8 है। ऑक्सीजन परमाणु के नाभिक में 8 प्रोटॉन और 8 न्यूट्रॉन होते हैं। इसमें इलेक्ट्रॉन कक्षाओं में आठ इलेक्ट्रॉन होते हैं।

फ्लोरीन की परमाणु संरचना

फ्लोरीन की परमाणु संख्या 9 है। नाभिक में 9 प्रोटॉन और 10 न्यूट्रॉन होते हैं। नौ इलेक्ट्रॉन उपलब्ध इलेक्ट्रॉन कोशों पर कब्जा कर लेते हैं। फ्लोरीन एक हलोजन तत्व है, जो समूह 17, आवर्त 2, और आवर्त सारणी के p-ब्लॉक के अंतर्गत आता है। फ्लोरीन परमाणु की परमाणु संरचना यहाँ दी गई है।

एल्यूमिनियम की परमाणु संरचना

एल्युमिनियम परमाणु की परमाणु संख्या 13 है। इसके नाभिक में 13 प्रोटॉन और 14 न्यूट्रॉन होते हैं जबकि 13 इलेक्ट्रॉन नाभिक से जुड़े रहते हैं, क्रमिक रूप से उपलब्ध इलेक्ट्रॉन कक्षाओं को प्राप्त करते हैं। एल्युमिनियम परमाणु की परमाणु संरचना यहाँ दी गई है।