Class 9 Science Chapter 9 पदार्थ की परमाण्विक नींव

Class 9 • Science • Exploration (BSEB)

Chapter 9: पदार्थ की परमाण्विक नींव

परमाणु सख्त नियमों से मिलते हैं — और एक बार नियम जान लिए, तो आप लगभग किसी भी यौगिक का सूत्र लिख सकते हैं और उसे कागज़ पर तौल सकते हैं।

Original notes — ready Bihar Board — BSEB (Hindi Medium) • Class 9 • Science • Book: Exploration (NEP Mirror, Hindi)

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पदार्थ की परमाण्विक नींव — EG के अपने नोट्स, सरल शब्दों में

पुस्तक: Exploration (BSEB, Class 9) | अध्याय 9 | माध्यम: हिंदी

यह पृष्ठ NCERT की NEP पुस्तक के Educational Galaxy नोट्स का हिंदी संस्करण है, जो बिहार बोर्ड के विद्यार्थियों के लिए तैयार किया गया है। बिहार बोर्ड द्वारा इस पुस्तक को निर्धारित किए जाने का दावा नहीं किया जाता।

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पदार्थ की परमाण्विक नींव के लिए लेबल वाला चित्र

चित्र (लेबल चित्र पर ही छपे हैं): जल का अणु: एक ऑक्सीजन परमाणु से जुड़े दो हाइड्रोजन परमाणु। चित्र के सभी लेबल हिंदी में छपे हैं।

पदार्थ की परमाण्विक नींव के लिए चित्र

परमाणु मिलकर अणु बनाते हैं — पदार्थ की निर्माण-इकाइयों की तस्वीर।

इस अध्याय के बारे में

पिछले अध्याय में आपने परमाणु की संरचना खोजी। यह अध्याय पूछता है कि परमाणु एक साथ क्या करते हैं: वे कैसे मिलते हैं, क्यों निश्चित अनुपातों में मिलते हैं, और हम उन मिलनों को रासायनिक सूत्रों के रूप में कैसे लिखते हैं।

रासायनिक संयोग के दो नियम हैं। द्रव्यमान संरक्षण का नियम कहता है कि रासायनिक अभिक्रिया में द्रव्यमान न तो बनता है न नष्ट होता है — अभिकारकों का कुल द्रव्यमान उत्पादों के कुल द्रव्यमान के बराबर होता है। निश्चित अनुपात का नियम कहता है कि यौगिक में हमेशा वही तत्व द्रव्यमान के अनुसार उसी निश्चित अनुपात में होते हैं: पानी हमेशा हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का द्रव्यमान के अनुसार 1:8 अनुपात है, चाहे उसका स्रोत कोई भी हो।

डाल्टन का परमाणु सिद्धांत दोनों नियम समझाता है: रासायनिक अभिक्रियाओं में परमाणु अविभाज्य हैं, परमाणु सरल पूर्ण-संख्या अनुपातों में मिलते हैं, और यौगिक का द्रव्यमान उसके परमाणुओं के द्रव्यमानों का योग है। परमाणु इलेक्ट्रॉन साझा करके (सहसंयोजक बंधन) या इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित करके (आयनिक बंधन) मिलते हैं।

सूत्र लिखना संयोजकता का अनुसरण करता है। सहसंयोजक यौगिक में परमाणु इलेक्ट्रॉन साझा करते हैं ताकि हर एक स्थिर कोश पा सके — पानी H₂O है क्योंकि ऑक्सीजन को दो इलेक्ट्रॉन चाहिए और हर हाइड्रोजन एक देता है। आयनिक यौगिक में एक परमाणु दूसरे को इलेक्ट्रॉन देता है, जिससे विपरीत आवेश वाले आयन बनते हैं जो आकर्षित होते हैं: सोडियम एक इलेक्ट्रॉन खोता है (Na⁺) और क्लोरीन एक पाती है (Cl⁻), जिससे NaCl बनता है।

क्या सीखना है

ध्यान दीजिए कि रासायनिक संयोग के दो नियम क्या हैं, सहसंयोजक और आयनिक बंधन कैसे अलग हैं, संयोजकता से सूत्र कैसे लिखते हैं, और यौगिकों को कागज़ पर कैसे तौलते हैं।

आयनिक या सहसंयोजक? गुण बताते हैं

आयनिक यौगिक आयनों की नियमित जालक बनाते हैं जो मज़बूत स्थिर-विद्युत बलों से बँधी होती है। वे आमतौर पर कठोर और भंगुर होते हैं, उनके गलनांक और क्वथनांक ऊँचे होते हैं, और वे पिघले या घुले होने पर विद्युत चलाते हैं — क्योंकि तब उनके आयन स्वतंत्र रूप से चल सकते हैं — पर ठोस के रूप में नहीं।

सहसंयोजक यौगिक उन अणुओं से बने होते हैं जो उनके बीच कमज़ोर बलों से बँधे होते हैं। उनके गलनांक और क्वथनांक आमतौर पर कम होते हैं और वे विद्युत नहीं चलाते, क्योंकि उनमें कोई स्वतंत्र आयन या इलेक्ट्रॉन नहीं होते। पानी वह बड़ा अपवाद है जो सावधानी माँगता है: वह सहसंयोजक है, फिर भी आयनिक यौगिकों को घोलता है और उन्हें चलाने देता है।

हल किया गया उदाहरण: आण्विक द्रव्यमान और सूत्र इकाई द्रव्यमान

आण्विक द्रव्यमान सहसंयोजक यौगिकों पर लागू होता है: अणु के सभी परमाणुओं के परमाण्विक द्रव्यमान जोड़िए। पानी: H = 1 u, O = 16 u, इसलिए H₂O = (2 × 1) + 16 = 18 u। कार्बन डाइऑक्साइड: C = 12 u, O = 16 u, इसलिए CO₂ = 12 + (2 × 16) = 44 u।

सूत्र इकाई द्रव्यमान आयनिक यौगिकों पर लागू होता है, जिनके अलग अणु नहीं होते: सूत्र इकाई के द्रव्यमान जोड़िए। सोडियम क्लोराइड: Na = 23 u, Cl = 35.5 u, इसलिए NaCl = 23 + 35.5 = 58.5 u। कैल्शियम नाइट्रेट, Ca(NO₃)₂: Ca = 40 u, N = 14 u, O = 16 u, इसलिए 40 + 2 × (14 + 48) = 164 u — याद रखिए कि कोष्ठक अपने अंदर की हर चीज़ को गुणा करता है।

मुख्य शब्द

द्रव्यमान संरक्षण का नियम — रासायनिक अभिक्रिया में अभिकारकों का कुल द्रव्यमान उत्पादों के कुल द्रव्यमान के बराबर होता है।
निश्चित अनुपात का नियम — यौगिक में हमेशा वही तत्व द्रव्यमान के अनुसार उसी निश्चित अनुपात में होते हैं।
सहसंयोजक बंधन — परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉन साझा करने से बना बंधन।
आयनिक बंधन — इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित करने से बना बंधन, जिससे विपरीत आवेश वाले आयन बनते हैं जो आकर्षित होते हैं।
आण्विक द्रव्यमान — अणु के सभी परमाणुओं के परमाण्विक द्रव्यमानों का योग।
सूत्र इकाई द्रव्यमान — आयनिक यौगिक की एक सूत्र इकाई में परमाण्विक द्रव्यमानों का योग।
परमाण्विक द्रव्यमान इकाई (u) — परमाण्विक और आण्विक द्रव्यमानों की इकाई; लगभग एक हाइड्रोजन परमाणु का द्रव्यमान।

याद रखें

हर रासायनिक अभिक्रिया में द्रव्यमान संरक्षित रहता है।
यौगिक के तत्व हमेशा द्रव्यमान के अनुसार निश्चित अनुपात में होते हैं।
सहसंयोजक = इलेक्ट्रॉन साझा करना; आयनिक = इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित करना।
आण्विक द्रव्यमान अणुओं के लिए है; सूत्र इकाई द्रव्यमान आयनिक यौगिकों के लिए है।
कोष्ठक अपने अंदर की हर चीज़ को गुणा करते हैं: Ca(NO₃)₂ में 2 नाइट्रोजन और 6 ऑक्सीजन हैं।

परीक्षा टिप / सामान्य गलती

सामान्य गलती: पानी का सूत्र HO₂ लिखना, या आण्विक द्रव्यमान को सूत्र इकाई द्रव्यमान से मिला देना। पानी H₂O है — ऑक्सीजन को दो हाइड्रोजन चाहिए, उल्टा नहीं। और NaCl का सूत्र इकाई द्रव्यमान होता है, आण्विक द्रव्यमान नहीं, क्योंकि ठोस नमक में अलग NaCl अणु नहीं होते।

चार्ट / तालिका: सहसंयोजक बनाम आयनिक यौगिक

बिंदु	विवरण
बंधन	सहसंयोजक: इलेक्ट्रॉन साझा करना \| आयनिक: इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण
कण	अणु \| जालक में आयन
गलनांक/क्वथनांक	आमतौर पर कम \| आमतौर पर ऊँचे
विद्युत (ठोस)	नहीं चलाते \| नहीं चलाते
विद्युत (पिघले/घुले)	नहीं चलाते \| चलाते हैं (आयन स्वतंत्र होकर चलते हैं)
उदाहरण	H₂O, CO₂, NH₃ \| NaCl, CaCl₂, MgO

हल की गई विधि: Ca(NO₃)₂ का सूत्र इकाई द्रव्यमान

Ca = 40 u, N = 14 u, O = 16 u लीजिए।
Ca(NO₃)₂ = 40 + 2 × (14 + 3 × 16) = 40 + 2 × 62।
40 + 124 = 164 u।
कोष्ठक का अर्थ है कि अंदर की हर चीज़ — एक नाइट्रोजन और तीन ऑक्सीजन — दोगुनी हो जाती है।

अभ्यास (स्वयं करके देखें)

द्रव्यमान संरक्षण का नियम बताइए।
संकेत: अभिक्रिया से पहले और बाद के कुल द्रव्यमान के बारे में सोचिए।
पानी में हमेशा हाइड्रोजन और ऑक्सीजन द्रव्यमान के अनुसार 1:8 अनुपात में होते हैं। यह कौन-सा नियम है?
संकेत: निश्चित अनुपातों के बारे में सोचिए।
मैग्नीशियम ऑक्साइड का सूत्र लिखिए (Mg की संयोजकता 2, O की संयोजकता 2)।
संकेत: संयोजकताएँ काटने और सरल करने के बारे में सोचिए।
CO₂ का आण्विक द्रव्यमान निकालिए (C = 12 u, O = 16 u)।
संकेत: सभी परमाणु जोड़ने के बारे में सोचिए।
पिघला NaCl विद्युत क्यों चलाता है, पर ठोस NaCl क्यों नहीं?
संकेत: सोचिए कि आयन चल सकते हैं या नहीं।

प्रश्न और उत्तर

द्रव्यमान संरक्षण का नियम बताइए।
रासायनिक अभिक्रिया में द्रव्यमान न तो बनता है न नष्ट होता है। अभिकारकों का कुल द्रव्यमान उत्पादों के कुल द्रव्यमान के बराबर होता है।
निश्चित अनुपात का नियम बताइए।
रासायनिक यौगिक में हमेशा वही तत्व द्रव्यमान के अनुसार उसी निश्चित अनुपात में मिले होते हैं, चाहे यौगिक का स्रोत कोई भी हो या बनाने की विधि कोई भी हो।
सहसंयोजक बंधन और आयनिक बंधन में क्या अंतर है?
सहसंयोजक बंधन तब बनता है जब परमाणु इलेक्ट्रॉन साझा करते हैं ताकि हर एक स्थिर बाहरी कोश पा सके। आयनिक बंधन तब बनता है जब एक परमाणु दूसरे को इलेक्ट्रॉन देता है, जिससे विपरीत आवेश वाले आयन बनते हैं जो एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं।
आण्विक द्रव्यमान क्या है? H₂O का आण्विक द्रव्यमान निकालिए।
आण्विक द्रव्यमान अणु के सभी परमाणुओं के परमाण्विक द्रव्यमानों का योग है। पानी के लिए: H = 1 u, O = 16 u, इसलिए H₂O = (2 × 1) + 16 = 18 u।
सूत्र इकाई द्रव्यमान क्या है? NaCl का सूत्र इकाई द्रव्यमान निकालिए।
सूत्र इकाई द्रव्यमान आयनिक यौगिक की एक सूत्र इकाई में परमाण्विक द्रव्यमानों का योग है। NaCl के लिए: Na = 23 u, Cl = 35.5 u, इसलिए सूत्र इकाई द्रव्यमान 58.5 u है।

विस्तार प्रश्न

अभिक्रिया में 5.0 ग्राम कैल्शियम कार्बोनेट गरम किया जाता है और 2.8 ग्राम कैल्शियम ऑक्साइड व कार्बन डाइऑक्साइड बनती है। कितनी कार्बन डाइऑक्साइड बनी? कौन-सा नियम इस्तेमाल करते हैं?
द्रव्यमान संरक्षण से: उत्पादों का द्रव्यमान = अभिकारकों का द्रव्यमान। कार्बन डाइऑक्साइड = 5.0 − 2.8 = 2.2 ग्राम। कोई द्रव्यमान नष्ट नहीं होता; वह सब उत्पादों में आ जाता है।
पानी के दो नमूने नदी से और प्रयोगशाला से आते हैं। एक में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन द्रव्यमान के अनुसार 1:8 अनुपात में हैं; दूसरे के 1:9 होने का दावा है। कौन-सा नमूना, यदि कोई, शुद्ध पानी हो सकता है?
केवल 1:8 वाला नमूना शुद्ध पानी हो सकता है। निश्चित अनुपात के नियम से पानी में हमेशा हाइड्रोजन और ऑक्सीजन द्रव्यमान के अनुसार 1:8 के निश्चित अनुपात में होते हैं, चाहे स्रोत कोई भी हो। 1:9 वाला नमूना शुद्ध पानी नहीं हो सकता।
ऐलुमिनियम सल्फ़ेट का सूत्र लिखिए। ऐलुमिनियम की संयोजकता 3 है और सल्फ़ेट (SO₄) की संयोजकता 2 है। कोष्ठक समझाइए।
संयोजकताएँ काटिए: Al₂(SO₄)₃। दो ऐलुमिनियम आयन (3 × 2 = 6 धनात्मक आवेश) तीन सल्फ़ेट आयनों (2 × 3 = 6 ऋणात्मक आवेश) को संतुलित करते हैं। कोष्ठक इसलिए चाहिए क्योंकि पूरा SO₄ समूह तीन बार लिया जाता है — उनके बिना केवल ऑक्सीजन गुणा होती।
Ca(NO₃)₂ का सूत्र इकाई द्रव्यमान निकालिए (Ca = 40 u, N = 14 u, O = 16 u)। कोष्ठक वाला चरण दिखाइए।
Ca(NO₃)₂ = 40 + 2 × (14 + 3 × 16) = 40 + 2 × 62 = 40 + 124 = 164 u। कोष्ठक का अर्थ है कि अंदर की हर चीज़ — एक नाइट्रोजन और तीन ऑक्सीजन — दोगुनी हो जाती है।
समझाइए कि हीरा कठोर क्यों है पर ग्रेफ़ाइट नरम क्यों है, जबकि दोनों शुद्ध कार्बन हैं।
दोनों सहसंयोजक हैं, पर उनकी संरचनाएँ अलग हैं। हीरे में हर कार्बन मज़बूत त्रिविमीय जालक में बँधा होता है, जो बहुत कठोर है। ग्रेफ़ाइट में कार्बन समतल परतें बनाते हैं जो कमज़ोर बलों से बँधी होती हैं, इसलिए परतें एक-दूसरे पर फिसलती हैं — नरम और फिसलन-भरा। वही परमाणु, अलग व्यवस्था, अलग गुण।

पुनरावलोकन — पदार्थ की परमाण्विक नींव

द्रव्यमान संरक्षित रहता है, अनुपात निश्चित रहता है; सहसंयोजक साझा करता है, आयनिक स्थानांतरित करता है; और सूत्र इकाई द्रव्यमान में कोष्ठक अपने अंदर की हर चीज़ को गुणा करता है।

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