पदार्थ, उसकी अवस्थाएँ एवं परमाणु-अणु
पदार्थ, उसकी अवस्थाएँ एवं परमाणु-अणु
यह पूरे रसायन की नींव है और परीक्षा में इससे प्रश्न प्रायः दो जगह से आते हैं — अवस्था परिवर्तन के नाम, तथा तत्व, यौगिक और मिश्रण का अंतर। दोनों में उदाहरण देकर पहचान पूछी जाती है, इसलिए परिभाषा के साथ उदाहरण भी याद रखिए।
पदार्थ की कणीय प्रकृति
हर पदार्थ अत्यंत सूक्ष्म कणों से बना है, कणों के बीच रिक्त स्थान होता है, वे निरंतर गतिशील रहते हैं और उनके बीच आकर्षण बल काम करता है। पानी में चीनी घुलकर गायब हो जाना और कमरे में अगरबत्ती की गंध फैल जाना इन्हीं गुणों से समझ आता है।
| गुण | ठोस | द्रव | गैस |
|---|---|---|---|
| आकार | निश्चित | अनिश्चित | अनिश्चित |
| आयतन | निश्चित | निश्चित | अनिश्चित |
| कणों के बीच दूरी | सबसे कम | मध्यम | सबसे अधिक |
| संपीड्यता | लगभग शून्य | बहुत कम | बहुत अधिक |
गैसें बहुत संपीड्य होती हैं, इसीलिए रसोई गैस को सिलेंडर में और ऑक्सीजन को अस्पताल के सिलेंडर में भरा जा सकता है। विसरण गैसों में सबसे तेज़ और ठोसों में सबसे धीमा होता है, तथा ताप बढ़ाने पर वह और तेज़ हो जाता है।
अवस्था परिवर्तन
| परिवर्तन | नाम | उदाहरण |
|---|---|---|
| ठोस से द्रव | गलन | बर्फ़ का पिघलना |
| द्रव से गैस | वाष्पन | पानी का भाप बनना |
| गैस से द्रव | संघनन | शीशे पर ओस जमना |
| द्रव से ठोस | हिमीकरण | पानी का जमना |
| ठोस से सीधे गैस | ऊर्ध्वपातन | कपूर, नौसादर, शुष्क बर्फ़ |
गलन और क्वथन के दौरान ताप स्थिर रहता है, यद्यपि ऊष्मा लगातार दी जा रही होती है। यह ऊष्मा कणों का बंधन तोड़ने में लगती है और उसे गुप्त ऊष्मा कहा जाता है। यह बिंदु परीक्षा में कथन के रूप में आता है।
✗ बर्फ़ पिघलते समय उसका ताप लगातार बढ़ता रहता है | ✓ पूरी बर्फ़ पिघलने तक ताप शून्य डिग्री पर स्थिर रहता है; दी गई ऊष्मा गुप्त ऊष्मा कहलाती है
तत्व, यौगिक और मिश्रण
| वर्ग | बनावट | उदाहरण |
|---|---|---|
| तत्व | एक ही प्रकार के परमाणु | सोना, ऑक्सीजन, ताँबा |
| यौगिक | दो या अधिक तत्व निश्चित अनुपात में रासायनिक रूप से जुड़े | जल, नमक, चीनी |
| मिश्रण | पदार्थ बिना रासायनिक जुड़ाव के मिले | वायु, समुद्री जल, मिट्टी |
यौगिक के गुण उसके घटक तत्वों से पूरी तरह अलग होते हैं और उसे भौतिक विधि से अलग नहीं किया जा सकता। मिश्रण के घटक अपने गुण बनाए रखते हैं और उन्हें भौतिक विधियों से अलग किया जा सकता है। जल यौगिक है, पर वायु मिश्रण है — यह अंतर सीधे पूछा जाता है।
परमाणु एवं अणु
परमाणु किसी तत्व का सबसे छोटा कण है जो रासायनिक अभिक्रिया में भाग लेता है, और अणु वह सबसे छोटा कण है जो स्वतंत्र रूप से रह सकता है। परमाणु के केंद्र में नाभिक होता है जिसमें प्रोटॉन और न्यूट्रॉन रहते हैं, और उसके चारों ओर इलेक्ट्रॉन घूमते हैं।
- प्रोटॉन धनावेशित, इलेक्ट्रॉन ऋणावेशित और न्यूट्रॉन उदासीन होता है।
- परमाणु क्रमांक प्रोटॉनों की संख्या से तय होता है।
- परमाणु का लगभग पूरा द्रव्यमान नाभिक में केंद्रित रहता है।
तत्व, यौगिक और मिश्रण पहचानने का सरल क्रम — पहले पूछिए कि क्या इसमें एक ही तत्व है, फिर पूछिए कि क्या जुड़ाव रासायनिक है और अनुपात निश्चित है। पहले का उत्तर हाँ तो तत्व, दूसरे का हाँ तो यौगिक, दोनों का नहीं तो मिश्रण।
TRE संकेत: वायु मिश्रण है और जल यौगिक — यह सबसे अधिक आने वाला प्रश्न है। ऊर्ध्वपातन के उदाहरण में कपूर और नौसादर सीधे पूछे जाते हैं। गलन के दौरान ताप स्थिर रहता है वाला कथन भी बार-बार आया है।
60 सेकंड का रिवीजन
- पदार्थ के कणों के बीच रिक्त स्थान होता है और वे निरंतर गतिशील रहते हैं।
- गैसें सबसे अधिक संपीड्य और ठोस लगभग असंपीड्य होते हैं।
- ठोस से सीधे गैस बनने की क्रिया ऊर्ध्वपातन कहलाती है।
- गलन और क्वथन के दौरान ताप स्थिर रहता है।
- यौगिक के गुण उसके तत्वों से भिन्न होते हैं; मिश्रण में गुण बने रहते हैं।
- परमाणु क्रमांक प्रोटॉनों की संख्या से निर्धारित होता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
वायु यौगिक क्यों नहीं, मिश्रण है?
क्योंकि वायु में नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड और जलवाष्प किसी निश्चित अनुपात में रासायनिक रूप से जुड़ी नहीं होतीं। उनका अनुपात स्थान और समय के साथ बदलता रहता है और हर गैस अपने गुण बनाए रखती है। इसीलिए उन्हें भौतिक विधियों से अलग भी किया जा सकता है।
बर्फ़ पिघलते समय ताप स्थिर क्यों रहता है?
दी जा रही ऊष्मा उस समय कणों का ताप बढ़ाने में नहीं, बल्कि उन्हें बाँधे रखने वाले आकर्षण बल को तोड़ने में खर्च होती है। इसी ऊष्मा को गलन की गुप्त ऊष्मा कहते हैं। पूरी बर्फ़ पानी बन जाने के बाद ही ताप फिर से बढ़ना शुरू होता है।
ऊर्ध्वपातन किसे कहते हैं और उसके उदाहरण क्या हैं?
जब कोई ठोस पदार्थ द्रव अवस्था में गए बिना सीधे गैस में बदल जाए और ठंडा होने पर फिर सीधे ठोस बन जाए, तो उसे ऊर्ध्वपातन कहते हैं। कपूर, नौसादर, आयोडीन, नेफ़्थलीन की गोलियाँ और शुष्क बर्फ़ इसके प्रमुख उदाहरण हैं।
परमाणु और अणु में क्या अंतर है?
परमाणु तत्व का सबसे छोटा कण है जो रासायनिक अभिक्रिया में भाग लेता है, पर वह सामान्यतः अकेला स्थिर नहीं रहता। अणु दो या अधिक परमाणुओं के जुड़ने से बनता है और वह स्वतंत्र रूप से रह सकता है। ऑक्सीजन परमाणु अकेला नहीं रहता, पर ऑक्सीजन अणु रहता है।
