परमाणु की संरचना प्रश्न और उत्तर कक्षा 9

NCERT Solutions for Class 9 Science Chapter-4 in Hindi Medium Parmanu ki Sanrachna Questions and Answer

Structure of atom Questions and Answers in Hindi

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प्रश्न1. केनाल किरणे क्या हैं?

उत्तर: केनाल किरणों की खोज ई. गोल्डस्टीन ने 1886 में को थी। यह किरणें धनावेशित विकिरण हैं, जो प्रोटोन से मिलकर बनी होती है।

प्रश्न2. यदि किसी परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन और एक प्रोटोन है, तो इसमें कोई आवेश होगा या नहीं?

उत्तर: यदि किसी परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन और एक प्रोटोन है, तो इसमें कोई आवेश नहीं होगा अर्थात परमाणु विद्युत उदासीन होगा।

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प्रश्न1. परमाणु उदासीन है, इस तथ्य को टॉमसन के मॉडल के आधार पर स्पष्ट कीजिए।

उत्तर:  टॉमसन के मॉडल के अनुसार परमाणु एक धन आवेशित गोला है जिसमें इलेक्ट्रॉन (ऋणावेशित) धंसे हुए होते हैं। क्योंकि ऋणात्मक और धनात्मक आवेश परिमाण में समान होता है इसलिए परमाणु वैधुतीय रूप से उदासीन होता है।

प्रश्न2. रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल के अनुसार, परमाणु के नाभिक में कौन सा अवपरमाणुक कण विद्यमान है?

उत्तर: रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल के अनुसार परमाणु के नाभिक में प्रोटोन कण विद्यमान है।

प्रश्न3. तीन कक्षाओं वाले बोर के परमाणु मॉडल का चित्र बनाइए।

उत्तर: Na में इलेक्ट्रॉन की संख्या = 11

K-कक्ष = 2

L-कक्ष = 8

M-कक्ष = 1

प्रश्न4. क्या अल्फ़ा कणों का प्रकीर्णन प्रयोग सोने के अतिरिक्त दूसरी धातु की पन्नी से संभव होगा?

उत्तर: नहीं, अल्फ़ा कणों का प्रकीर्णन प्रयोग सोने के अतिरिक्त दूसरी धातु की पन्नी से संभव नहीं होगा।

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प्रश्न1. परमाणु के तीन अवपरमाणुक कणों के नाम लिखें।

उत्तर: परमाणु के तीन अवपरमाणुक कण हैं:

१. प्रोटॉन

२. न्यूट्रॉन

३. इलेक्ट्रॉन

प्रश्न2. हीलियम परमाणु का परमाणु द्रव्यमान 4u है और उसके नाभिक में दो प्रोटॉन होते है। इसमें कितने न्यूट्रॉन होंगे?

उत्तर: दिया है: हीलियम का परमाणु द्रव्यमान = 4u और प्रोटॉन = 2

परमाणु द्रव्यमान = प्रोटॉन + न्यूट्रॉन

⇒ 4 = 2 + न्यूट्रॉन

⇒ न्यूट्रॉन = 4 – 2 = 2

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प्रश्न1. कार्बन और सोडियम के परमाणुओं के लिए इलेक्ट्रॉन-वितरण लिखिए।

उत्तर: कार्बन के परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या = 6

इलेक्ट्रॉन-वितरण

कक्षइलेक्ट्रॉन
K2
L4

सोडियम के परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या = 11

इलेक्ट्रॉन-वितरण

कक्षइलेक्ट्रॉन
K2
L8
M1

प्रश्न2. अगर किसी परमाणु का K और L कोश भरा है, तो उस परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या क्या होगी?

उत्तर: K कोश में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या = 2

L कोश में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या = 8

इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या = K कोश में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या + L कोश में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या = 2 + 8 = 10

उस परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या होगी 10।

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प्रश्न 1. क्लोरीन, सल्फ़र और मैग्नीशियम की परमाणु संख्या से आप इनकी संयोजकता कैसे प्राप्त करेंगे?

उत्तर: क्लोरीन (Cl) की परमाणु संख्या = 17 

क्लोरीन (Cl) के परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या = 17

अतः, इलेक्ट्रान वितरण

कक्षइलेक्ट्रॉन
K2
L8
M7

क्लोरीन को अपने अंतिम कक्ष M में अष्टक प्राप्त करने के लिए 1 इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता है। अतः इसकी संयोजकता 1 है।

सल्फ़र (S) की परमाणु संख्या = 16

सल्फ़र (S) के परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या = 16

अतः, इलेक्ट्रान-वितरण

कक्षइलेक्ट्रॉन
K2
L8
M6

सल्फ़र को अपने अंतिम कक्ष M में अष्टक प्राप्त करने के लिए 2 इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता है। अतः इसकी संयोजकता 2 है।

मैग्नीशियम (Mg) की परमाणु संख्या = 12

मैग्नीशियम (Mg) के परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या = 12

अतः, इलेक्ट्रान वितरण

कक्षइलेक्ट्रॉन
K2
L8
M2

मैग्नीशियम (Mg) को अपने अंतिम कक्ष में अष्टक प्राप्त करने के लिए 2 इलेक्ट्रॉनों का त्याग करने की आवश्यकता है। अतः इसकी संयोजकता 2 है।

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प्रश्न1. यदि किसी परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या 8 है और प्रोटॉनों की संख्या भी 8 है तब,

(a) परमाणु की परमाणु संख्या क्या है?

(b) परमाणु का क्या आवेश है?

उत्तर: (a) परमाणु संख्या प्रोटॉनों की संख्या 

इसलिए, परमाणु की परमाणु संख्या = 8

(b) परमाणु का आवेश = प्रोटॉनों की संख्या – इलेक्ट्रॉनों की संख्या

=8-8=0

अतः, परमाणु पर कोई आवेश नहीं है और परमाणु उदासीन है।

प्रश्न2. सारणी 4.1 की सहायता से ऑक्सीजन और सल्फ़र-परमाणु की द्रव्यमान संख्या ज्ञात कीजिए।

उत्तर: परमाणु की द्रव्यमान संख्या = प्रोटॉनों की संख्या + न्यूट्रॉनों की संख्या

अतः,

ऑक्सीजन परमाणु की द्रव्यमान संख्या = प्रोटॉनों की संख्या + न्यूट्रॉनों की संख्या

= 8u + 8u

= 16 u

तथा

सल्फ़र परमाणु की द्रव्यमान संख्या

= प्रोटॉनों की संख्या + न्यूट्रॉनों की संख्या

= 16 u + 16u

= 32 u

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प्रश्न1. चिन्ह H, D और T के लिए प्रत्येक में पाए जाने वाले तीन अवपरमाणुक कणों को सारणीबद्ध कीजिए।

उत्तर:

प्रोटियम (1H1) में

प्रोटॉन = 1, इलेक्ट्रॉन = 1 और न्यूट्रॉन = 0

ड्यूटीरियम (2H1 या D) में 

प्रोटॉन = 1, इलेक्ट्रॉन = 1 और न्यूट्रॉन = 1

ट्राइटियम (3H1 या T) में 

प्रोटॉन = 1, इलेक्ट्रॉन = 1 और न्यूट्रॉन = 2

प्रश्न2. समस्थानिक और समभारिक के किसी एक युग्म का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए।

उत्तर: समस्थानिक: किसी एक ही तत्व के परमाणु जिनकी परमाणु संख्या तो समान है। लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न-भिन्न होती है, उन्हें समस्थानिक कहलाते हैं।

जैसे: कार्बन, 12C, 14C

KL
12C-624
14C-624

समभारिक: अलग-अलग तत्वों के परमाणु जिनकी द्रव्यमान संख्या तो समान होती है। लेकिन परमाणु संख्या भिन्न-भिन्न होती है, समभारिक कहलातें हैं।

जैसे: 40Ca-20, 40Ar-16

KLMN
40Ca-202882
40Ar-16288

अभ्यास प्रश्न और उत्तर

प्रश्न1. इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के गुणों की तुलना कीजिए।

उत्तर: 

गुणइलेक्ट्रॉनप्रोटॉनन्यूट्रॉन
संकेतe p+n
आवेश-1+10
द्रव्यमान9.109 x 10-31kg1.673 x 10-27kg1.673 x 10-27kg
एब्सोल्यूट आवेश-1.6 x 10-191.6 x 10-190

प्रश्न2. जे. जे. टॉमसन के परमाणु मॉडल की क्या सीमाएँ हैं?

उत्तर: जे. जे. टॉमसन के परमाणु मॉडल की निम्नलिखित सीमाएँ हैं:

१. जे. जे. टॉमसन के परमाणु मॉडल इलेक्ट्रॉन की अवस्था को सही तरीके से नहीं बता पाया था।

२. यह मॉडल परमाणु के केन्द्र कभी पता लगाने में असमर्थ था।

३. जे. जे. टॉमसन के परमाणु मॉडल में केवल परमाणु के उदासीन होने की ब्याख्या की गई किंतु दूसरे वैज्ञानिकों द्वारा किये गये प्रयोगों में इसे नहीं समझाया जा सका।

प्रश्न3. रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल की क्या सीमाएं हैं?

उत्तर: रदरफोर्ड के अनुसार इलेक्ट्रॉन जो कि एक आवेशित कण है नाभिक के चारों ओर चक्कर लगाता है। परंतु नाभिक का चक्रण करते हुए इलेक्ट्रॉन का स्थाई हो पाना संभव नहीं है। क्योंकि कोई भी आवेशित कण गोलाकार कक्ष में त्वरित होता है। तो त्वरण के दौरान आवेशित कणों ऊर्जा का विकिरण होगा और अंत में इलेक्ट्रॉन नाभिक से टकरा जाएगा। इलेक्ट्रॉन का नाभिक से टकराने से परमाणु नष्ट हो जाएगा।

प्रश्न4. बोर के परमाणु मॉडल की व्याख्या कीजिए।

उत्तर: बोर के परमाणु मॉडल की अवधारणा:

(१) इलेक्ट्रॉन केवल कुछ निश्चित कक्षाओं में ही चक्कर लगा सकते हैं, जिन्हें इलेक्ट्रॉन की विविक्त कक्षा कहते हैं।

(२) विविक्त कक्षा में चक्कर लगाते समय, इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा का विकिरण नहीं होता है।

ये कक्षाएं या कोश K, L, M, N, ……… या संख्याओं 1,2,3,4, …… के द्वारा दिखाई जाती हैं।

प्रश्न5. इस अध्याय में दिए गए सभी परमाणु मॉडलों की तुलना कीजिए।

उत्तर: जे.जे. टॉमसन का परमान मॉडल:

१. परमाणु एक धन आवेशित गोला होता है और इलेक्ट्रॉन इसकी सतह पर धंसे होते हैं

२. किसी भी परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या और प्रोटोनों की संख्या के बराबर होती है। जिसके कारण ऋणात्मक और धनात्मक आवेश परिमाण में समान होते हैं। इसलिए परमाणु विद्युत के रूप से उदासीन होते हैं।

रदरफोर्ड का परमाणु मॉडल:

१. परमाणु का केंद्र धन आवेशित होता है जिसे नाभिक कहा जाता है।

२. परमाणु का लगभग संपूर्ण द्रव्यमान नाभिक में होता है।

३. इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारो और निश्चित कक्षाओं में वर्तुलाकार मार्ग से चक्कर लगाते हैं।

४. नाभिक का आकार परमाणु के आकार की तुलना में काफी छोटा होता है।

नील्स बोर का परमाणु मॉडल:

१. इलेक्ट्रॉन केवल कुछ निश्चित कक्षाओं में ही चक्कर लगा सकते हैं। जिन्हें इलेक्ट्रॉन की विशेष कक्षा कहा जाता है।

२. जब इलेक्ट्रॉन इन विवीक्त कक्षा में चक्कर लगाते हैं तो उसकी ऊर्जा का विकिरण नहीं होती है।

३. ये कक्षाएं है K, L, M, N, ………

प्रश्न6. पहले अठारह तत्वों के विभिन्न कक्षों में इलेक्ट्रॉन वितरण के नियम को लिखिए।

उत्तर: 

तत्व का नामKLMN
हाइड्रोजनH1
हीलियमHe2
लीथियमLi21
बेरिलियमBe22
बोरानB23
कार्बनC24
नाइट्रोजनN25
ऑक्सीजनO26
फ्लोरिनF27
नियॉनNe28
सोडियमNa281
मैग्नीशियमMg282
एल्युमिनियमAl283
सिलिकॉनSi284
फॉस्फोरसP285
सल्फरS286
क्लोरीनCl287
ऑर्गनAr288

प्रश्न7. सिलिकॉन और ऑक्सीजन का उदाहरण लेते हुए संयोजकता की परिभाषा दीजिए।

उत्तर: संयोजकता : तत्वों के संयोग करने की क्षमता को संयोजकता कहा जाता है।

किसी भी तत्व का परमाणु स्थाई इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्राप्त करने के लिए, दूसरे परमाणु के साथ संयोग करता है।

उदाहरण:

सिलिकॉन (Si)

सिलिकॉन के परमाणु संख्या = 14

सिलिकॉन में इलेक्ट्रॉनों की संख्या = 14

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास : K = 2

L = 8

M = 4

सिलिकॉन की भारी कक्षा में इलेक्ट्रॉन की संख्या = 4

प्रश्न8. उदाहरण के साथ व्याख्या कीजिए: परमाणु संख्या, द्रव्यमान संख्या, समस्थानिक और समभारिक। समस्थानिको के कोई दो उपयोग लिखिए।

उत्तर: परमाणु संख्या : किसी परमाणु में उपस्थित प्रोटॉन की कुल संख्या के उस उसे तत्व की परमाणु संख्या कहलाती है।

जैसे:१. हीलियम में प्रोटोन की संख्या 2 है और उसकी परमाणु संख्या भी 2 ही है।

२. ऑक्सीजन में प्रोटोन की संख्या 6 है और उसकी परमाणु संख्या भी 6 ही है।

द्रव्यमान संख्या : परमाणु का द्रव्यमान उसके नाभिक में उपस्थित प्रोटॉन तथा न्यूट्रॉन की संख्या का कुल योग होता है।

जैसे: हीलियम की द्रव्यमान संख्या = 4u

और, लिथियम की द्रव्यमान संख्या = 6u

समस्थानिक : एक ही तत्व के परमाणु जिनकी परमाणु संख्या सम्मान है। लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न-भिन्न होती है।

जैसे: C-12 और C-14

समभारिक : परमाणु जिनकी परमाणु संख्या अलग-अलग है। लेकिन द्रव्यमान संख्या समान है।

जैसे : 40Ca-20 और 40Ar-18

समस्थानिको के उपयोग:

१. आयोडीन के समस्थानिक का उपयोग घेंघा रोग के इलाज में होता है।

२. कोबाल्ट (Co-60) के समस्थानिक का उपयोग कैंसर के उपचार में होता है।

प्रश्न9. Na+  के पूरी तरह से भरे हुए K व L कोश होते हैं – व्याख्या कीजिए। 

उत्तर: सोडियम की परमाणु संख्या = 11

सोडियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास:

KLM
281

सोडियम के L – कक्ष में एक इलेक्ट्रॉन है और इस कक्ष को भरने के लिए 7 और इलेक्ट्रॉन की जरूरत है। इसलिए सोडियम के लिए एक इलेक्ट्रॉन खो देना ज्यादा आसान है। जिसकी वजह से सोडियम आयन में इकाई धनात्मक आवेश आ जाता है। जिससे सोडियम आयन Na+ बनता है। अब सोडियम आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 2, 8 है जिससे इसके दोनों का कक्ष K और L पूर्ण रूप से भरे हुए होते हैं।

प्रश्न10. अगर ब्रोमीन परमाणु दो समस्थानिकों 79Br-35 (49.70%) तथा 81Br-35 (50.3%) के रूप में है, तो ब्रोमीन परमाणु के औसत परमाणु द्रव्यमान की गणना कीजिए।

उत्तर: दिया है 79Br-35 का द्रव्यमान = 79u तथा अनुपात: 49.70%

तथा 81Br-35 का द्रव्यमान = 81u तथा अनुपात = 50.3%

अत: ब्रोमीन का औसत द्रव्यमान

अत: ब्रोमीन परमाणु का औसत परमाणु द्रव्यमान 80u

प्रश्न11. एक तत्व X का परमाणु द्रव्यमान 16.2u है तो इसके किसी एक नमूने में समस्थानिक 16X-8 और 18X-8 का प्रतिशत क्या होगा?

उत्तर: माना कि तत्व X के नमूने में समस्थानिक 16X-8 का प्रतिशत = x
इसलिए, तत्व X के नमूने में समस्थानिक 18X-8 का प्रतिशत = 100 – x
X का औसत परमाणु द्रव्यमान = 16x% + 18(100-x)%

1620 = 16x + 18(100-x)

1620 = 16x + 1800 – 18x

2x = 1800 – 1620 = 180

x = 90

अतः, तत्व X के नमूने में समस्थानिक 16X-8 और 18X-8 का 10% होगा।

प्रश्न12. यदि तत्व का Z = 3 हो तो तत्व की संयोजकता क्या होगी? तत्व का नाम भी लिखिए।

उत्तर: परमाणु संख्या प्रतीक = Z, 

अतः, परमाणु संख्या = 3

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास = 2, 1

इसलिए, संयोजकता = 1

अतः, तत्व का नाम लिथियम Li है।

प्रश्न13. दो परमाणु स्पीशीज़ के केंद्रकों का संघटन नीचे दिया गया है:

XY
प्रोटॉन66
न्यूट्रॉन68

X और Y की द्रव्यमान संख्या ज्ञात कीजिए। इस दोनों स्पीशीज़ में क्या संबंध है?

उत्तर: X की द्रव्यमान संख्या = 6 + 6 = 12u

Y की द्रव्यमान संख्या 6 + 8 = 14u

अतः, X और Y दोनों स्पीशीज़ कार्बन के समस्थानिक हैं।

प्रश्न14. निम्नलिखित वक्तव्यों में गलत के लिए F और सही के लिए T लिखें:

(a) जे. जे. टॉमसन ने यह प्रस्तावित किया था कि परमाणु के केंद्रक 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 गुणा होता है।

(d) आयोडीन के समस्थानिक का इस्तेमाल टिंक्चर आयोडीन बनाने में होता है। इसका उपयोग दवा के रूप में होता है।

उत्तर:

(a) F

(b) F

(c) T

(d) T

प्रश्न15. रदरफ़ोर्ड का अल्फा कण प्रकीर्णन प्रयोग किसकी खोज के लिए उत्तरदायी था-

(a) परमाणु केंद्रक

(b) इलेक्ट्रॉन

(c) प्रोटॉन

(d) न्यूट्रॉन

उत्तर: (a) परमाणु केंद्रक

प्रश्न16. एक तत्व के समस्थानिक में होते हैं-

(a) समान भौतिक गुण

(b) भिन्न रसायनिक गुण

(c) न्यूट्रॉनों की अलग-अलग संख्या

(d) भिन्न परमाणु संख्या

उत्तर: (c) न्यूट्रॉनों की अलग-अलग संख्या

प्रश्न17. Cl आयन में संयोजकता – इलेक्ट्रॉन की संख्या है –

(a) 16

(b) 8

(c) 17

(d) 18

उत्तर: (b) 8

प्रश्न18. सोडियम का सही इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निम्न में कौन सा है?

(a) 2,8

(b) 7, 2, 1

(c) 2, 1, 8

(d) 2, 8, 1

उत्तर: (d) 2, 8, 1

प्रश्न19. निम्नलिखित सारणी को पूरा कीजिए –

परमाणु संख्याद्रव्यमान संख्यान्यूट्रोनों की संख्याप्रोटोनों की संख्याइलेक्ट्रोनों की संख्यापरमाणु स्पीशीज
910
1632सल्फर
2412
21
1010

उत्तर: 

परमाणु संख्याद्रव्यमान संख्यान्यूट्रोनों की संख्याप्रोटोनों की संख्याइलेक्ट्रोनों की संख्यापरमाणु स्पीशीज
9191099फ्लोरीन
1632161616सल्फर
1224121212मैग्नीशियम
1211ड्यूटीरियम
11010हाइड्रोजन

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