पोषक तत्व (Nutrients) Topic For ssc rrb Exam पोषक तत्व (Nutrients) की संपूर्ण जानकारी हिंदी में - विटामिन, खनिज, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और वसा के कार्य, स्रोत और कमी से रोग। FOR SSC RRB EXAM पोषक तत्व क्या हैं? पोषक तत्व वे रासायनिक पदार्थ हैं जो भोजन में पाए जाते हैं और शरीर की वृद्धि, विकास, ऊर्जा उत्पादन और रखरखाव के लिए आवश्यक होते हैं। ये शरीर के सामान्य कार्यों को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। पोषक तत्वों का वर्गीकरण पोषक तत्वों को दो मुख्य श्रेणियों में बांटा गया है: 1. मैक्रोन्यूट्रिएंट्स (Macronutrients) - वृहत पोषक तत्व ये बड़ी मात्रा में आवश्यक होते हैं: (A) कार्बोहाइड्रेट (Carbohydrates) परिभाषा: कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से बने कार्बनिक यौगिक जो शरीर के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत हैं। रासायनिक सूत्र: (CH₂O)n या Cx(H₂O)y प्रकार: सरल शर्करा (Simple Sugars): ग्लूकोज, फ्रक्टोज, सुक्रोज जटिल कार्बोहाइड्रेट: स्टार्च, सेल्यूलोज, ग्लाइकोजन मुख्य स्रोत: चावल, गेहूं, आलू, मक्का, फल, शहद कार्य: शरीर को ऊर्जा प्रदान करना (1 ग्राम = 4 किलोकैलोरी) ...
परमाणु संरचना (Atomic Structure) - SSC & RRB Exam Complete Notes
परमाणु क्या है? (What is an Atom?)
परिभाषा: परमाणु पदार्थ की सबसे छोटी इकाई है जो तत्व के सभी गुणों को प्रदर्शित करती है और रासायनिक अभिक्रिया में भाग ले सकती है।
शब्द की उत्पत्ति:
- ग्रीक शब्द "Atomos" से (A = नहीं, tomos = काटा जा सके)
- अर्थ: अविभाज्य (जिसे विभाजित न किया जा सके)
परमाणु का आकार: 10⁻¹⁰ मीटर या 1 Å (एंगस्ट्रॉम)
परमाणु के मॉडल का विकास (Evolution of Atomic Models)
1. डाल्टन का परमाणु सिद्धांत (Dalton's Atomic Theory - 1808)
वैज्ञानिक: जॉन डाल्टन (John Dalton) - ब्रिटिश रसायनज्ञ
मुख्य बिंदु:
- सभी पदार्थ अत्यंत सूक्ष्म कणों (परमाणुओं) से बने हैं
- परमाणु अविभाज्य हैं - इन्हें न तो बनाया जा सकता है, न नष्ट किया जा सकता है
- एक तत्व के सभी परमाणु समान होते हैं (द्रव्यमान और गुण में)
- भिन्न तत्वों के परमाणु भिन्न होते हैं
- यौगिक सरल पूर्ण संख्या अनुपात में बनते हैं (H₂O = 2:1)
- रासायनिक अभिक्रिया में परमाणुओं का पुनर्विन्यास होता है
मॉडल की कल्पना: परमाणु एक ठोस, अविभाज्य गोला है (बिलियर्ड बॉल की तरह)
सीमाएं:
- परमाणु विभाज्य है (इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन)
- समस्थानिकों की व्याख्या नहीं
- परमाणु की आंतरिक संरचना नहीं बताई
परीक्षा नोट: डाल्टन को "आधुनिक रसायन विज्ञान का जनक" कहा जाता है
2. थॉमसन का परमाणु मॉडल (Thomson's Model - 1898)
वैज्ञानिक: जे. जे. थॉमसन (J.J. Thomson)
खोज: इलेक्ट्रॉन की खोज (1897) - कैथोड किरण प्रयोग द्वारा
मॉडल का नाम:
- प्लम पुडिंग मॉडल (Plum Pudding Model)
- तरबूज मॉडल (Watermelon Model)
- किशमिश पुडिंग मॉडल (Raisin Pudding Model)
मॉडल की कल्पना:
- परमाणु एक गोलाकार धनावेशित गोला है
- जिसमें ऋणावेशित इलेक्ट्रॉन धंसे हुए हैं (किशमिश की तरह)
- कुल धनावेश = कुल ऋणावेश (परमाणु उदासीन)
उदाहरण: तरबूज में बीज की तरह - तरबूज = धनावेश, बीज = इलेक्ट्रॉन
महत्व:
- यह पहला मॉडल था जिसने परमाणु की आंतरिक संरचना बताई
- इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति स्थापित की
सीमाएं:
- नाभिक की उपस्थिति नहीं बताई
- प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का उल्लेख नहीं
- रदरफोर्ड के प्रयोग से खंडित हो गया
परीक्षा नोट: थॉमसन को 1906 में नोबेल पुरस्कार मिला
3. रदरफोर्ड का परमाणु मॉडल (Rutherford's Model - 1911)
वैज्ञानिक: अर्नेस्ट रदरफोर्ड (Ernest Rutherford)
प्रयोग: अल्फा कण प्रकीर्णन प्रयोग (Gold Foil Experiment)
प्रयोग का विवरण:
सेटअप:
- सोने की अत्यंत पतली पन्नी (0.00004 cm)
- अल्फा कणों (α) का स्रोत
- ZnS की फ्लोरोसेंट स्क्रीन
प्रेक्षण:
- अधिकांश अल्फा कण सीधे निकल गए (बिना विचलन)
- कुछ कण थोड़े विचलित हुए
- बहुत कम कण (1/20,000) वापस लौट आए (180° पर)
निष्कर्ष:
- परमाणु का अधिकांश भाग खाली है (अधिकतर कण सीधे निकल गए)
- परमाणु के केंद्र में एक छोटा, भारी, धनावेशित नाभिक है (कण वापस लौटे)
- इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर चक्कर लगाते हैं (जैसे सूर्य के चारों ओर ग्रह)
मॉडल की कल्पना:
- नाभिक (Nucleus): केंद्र में छोटा, भारी, धनावेशित
- इलेक्ट्रॉन: नाभिक के चारों ओर कक्षाओं में घूमते हैं
- अधिकांश भाग: खाली स्थान
मॉडल का नाम:
- ग्रहीय मॉडल (Planetary Model)
- नाभिकीय मॉडल (Nuclear Model)
महत्वपूर्ण तथ्य:
- नाभिक का आकार: 10⁻¹⁵ मीटर (परमाणु से 100,000 गुना छोटा)
- परमाणु के द्रव्यमान का 99.9% नाभिक में केंद्रित
उदाहरण: यदि परमाणु एक फुटबॉल स्टेडियम जितना बड़ा हो, तो नाभिक केंद्र में रखी एक मटर के दाने जितना होगा
सीमाएं:
- इलेक्ट्रॉन की स्थिरता की व्याख्या नहीं - घूमते इलेक्ट्रॉन को ऊर्जा खोकर नाभिक में गिर जाना चाहिए
- परमाणु स्पेक्ट्रम की व्याख्या नहीं
- इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा के बारे में नहीं बताया
परीक्षा नोट:
- रदरफोर्ड को "नाभिकीय भौतिकी का जनक" कहा जाता है
- उन्हें 1908 में नोबेल पुरस्कार मिला (रसायन में)
4. बोर का परमाणु मॉडल (Bohr's Model - 1913)
वैज्ञानिक: नील्स बोर (Niels Bohr) - डेनिश भौतिकशास्त्री
उद्देश्य: रदरफोर्ड के मॉडल की कमियों को दूर करना
बोर के अभिगृहीत (Bohr's Postulates):
1. निश्चित कक्षाएं (Stationary Orbits):
- इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर निश्चित कक्षाओं में घूमते हैं
- इन कक्षाओं को ऊर्जा स्तर या कोश (Shell) कहते हैं
- प्रत्येक कक्षा की निश्चित ऊर्जा होती है
2. ऊर्जा का विकिरण नहीं:
- इन कक्षाओं में घूमते समय इलेक्ट्रॉन ऊर्जा का विकिरण नहीं करते
- इसलिए इन्हें स्थायी कक्षाएं कहा जाता है
3. ऊर्जा का अवशोषण और उत्सर्जन:
- जब इलेक्ट्रॉन निचली कक्षा से ऊँची कक्षा में जाता है → ऊर्जा अवशोषण
- जब इलेक्ट्रॉन ऊँची कक्षा से निचली कक्षा में आता है → ऊर्जा उत्सर्जन (प्रकाश)
कक्षाओं का नामकरण:
दो प्रकार से:
A. अक्षरों में (Alphabets):
- K, L, M, N, O, P, Q (नाभिक से दूरी के क्रम में)
B. संख्याओं में (Quantum Numbers):
- n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7...
| कक्षा | K | L | M | N | O | P | Q |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| n का मान | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| अधिकतम इलेक्ट्रॉन | 2 | 8 | 18 | 32 | 50 | 72 | 98 |
सूत्र: अधिकतम इलेक्ट्रॉन = 2n²
उदाहरण:
- K कक्षा (n=1): 2(1)² = 2 इलेक्ट्रॉन
- L कक्षा (n=2): 2(2)² = 8 इलेक्ट्रॉन
- M कक्षा (n=3): 2(3)² = 18 इलेक्ट्रॉन
मॉडल की विशेषताएं:
- हाइड्रोजन स्पेक्ट्रम की सफल व्याख्या
- इलेक्ट्रॉनों की स्थिरता समझायी
- क्वांटम सिद्धांत का प्रयोग
सीमाएं:
- केवल हाइड्रोजन परमाणु के लिए सही
- बहु-इलेक्ट्रॉन परमाणुओं की व्याख्या नहीं
- स्पेक्ट्रम की सूक्ष्म रेखाओं की व्याख्या नहीं
- इलेक्ट्रॉन की तरंग प्रकृति नहीं बतायी
परीक्षा नोट: बोर को 1922 में नोबेल पुरस्कार मिला
आधुनिक परमाणु मॉडल (Modern Atomic Model)
आधार: क्वांटम यांत्रिकी (Quantum Mechanics)
मुख्य बिंदु:
- इलेक्ट्रॉन कक्षकों (Orbitals) में पाए जाते हैं
- इलेक्ट्रॉन के स्थान की निश्चितता नहीं, केवल संभावना
- हाइजेनबर्ग का अनिश्चितता सिद्धांत
- इलेक्ट्रॉन की तरंग-कण द्वैत प्रकृति
परमाणु के मूल कण (Fundamental Particles of Atom)
1. इलेक्ट्रॉन (Electron - e⁻)
खोजकर्ता: जे. जे. थॉमसन (1897)
प्रयोग: कैथोड किरण प्रयोग
गुण:
| गुण | मान |
|---|---|
| आवेश | ऋणात्मक (-1) |
| वास्तविक आवेश | -1.6 × 10⁻¹⁹ कूलॉम |
| द्रव्यमान | 9.1 × 10⁻³¹ kg |
| सापेक्ष द्रव्यमान | 1/1840 (प्रोटॉन का) |
| प्रतीक | e⁻ या β⁻ |
| स्थान | नाभिक के बाहर (कक्षाओं में) |
महत्वपूर्ण तथ्य:
- सबसे हल्का कण
- रासायनिक अभिक्रियाओं में भाग लेता है
- विद्युत धारा का वाहक
- इलेक्ट्रॉनों की संख्या = परमाणु क्रमांक (उदासीन परमाणु में)
परीक्षा नोट: इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान लगभग नगण्य माना जाता है
2. प्रोटॉन (Proton - p⁺)
खोजकर्ता: अर्नेस्ट रदरफोर्ड (1919)
नाम: ग्रीक शब्द "Protos" से (अर्थ: प्रथम)
प्रयोग: हाइड्रोजन परमाणु पर अल्फा कण टकराव
गुण:
| गुण | मान |
|---|---|
| आवेश | धनात्मक (+1) |
| वास्तविक आवेश | +1.6 × 10⁻¹⁹ कूलॉम |
| द्रव्यमान | 1.672 × 10⁻²⁷ kg |
| सापेक्ष द्रव्यमान | 1 (मानक इकाई) |
| प्रतीक | p⁺ या H⁺ |
| स्थान | नाभिक में |
महत्वपूर्ण तथ्य:
- परमाणु क्रमांक = प्रोटॉनों की संख्या
- प्रोटॉन की संख्या तत्व को परिभाषित करती है
- प्रोटॉन 1840 गुना भारी है इलेक्ट्रॉन से
परीक्षा नोट: परमाणु क्रमांक Z = प्रोटॉनों की संख्या
3. न्यूट्रॉन (Neutron - n)
खोजकर्ता: जेम्स चैडविक (James Chadwick - 1932)
नाम: 'Neutral' से (उदासीन)
गुण:
| गुण | मान |
|---|---|
| आवेश | उदासीन (0) |
| वास्तविक आवेश | 0 कूलॉम |
| द्रव्यमान | 1.675 × 10⁻²⁷ kg |
| सापेक्ष द्रव्यमान | 1 (प्रोटॉन के बराबर) |
| प्रतीक | n या n⁰ |
| स्थान | नाभिक में |
महत्वपूर्ण तथ्य:
- न्यूट्रॉन प्रोटॉन से थोड़ा भारी है
- नाभिक को स्थिरता प्रदान करता है
- समस्थानिकों में भिन्न संख्या में होते हैं
परीक्षा नोट:
- चैडविक को 1935 में नोबेल पुरस्कार मिला
- न्यूट्रॉन = द्रव्यमान संख्या - परमाणु क्रमांक
मूल कणों की तुलना (Comparison Table)
| गुण | इलेक्ट्रॉन (e⁻) | प्रोटॉन (p⁺) | न्यूट्रॉन (n) |
|---|---|---|---|
| खोजकर्ता | थॉमसन (1897) | रदरफोर्ड (1919) | चैडविक (1932) |
| आवेश | -1 | +1 | 0 |
| द्रव्यमान (kg) | 9.1 × 10⁻³¹ | 1.672 × 10⁻²⁷ | 1.675 × 10⁻²⁷ |
| सापेक्ष द्रव्यमान | 1/1840 | 1 | 1 |
| स्थान | कक्षाओं में | नाभिक में | नाभिक में |
| प्रतीक | e⁻ | p⁺ | n |
परमाणु क्रमांक और द्रव्यमान संख्या
1. परमाणु क्रमांक (Atomic Number - Z)
परिभाषा: किसी तत्व के परमाणु के नाभिक में उपस्थित प्रोटॉनों की संख्या।
सूत्र: Z = प्रोटॉनों की संख्या = इलेक्ट्रॉनों की संख्या (उदासीन परमाणु में)
उदाहरण:
- हाइड्रोजन: Z = 1 (1 प्रोटॉन)
- कार्बन: Z = 6 (6 प्रोटॉन)
- ऑक्सीजन: Z = 8 (8 प्रोटॉन)
- सोडियम: Z = 11 (11 प्रोटॉन)
महत्व:
- तत्व की पहचान निर्धारित करता है
- आवर्त सारणी में तत्वों का क्रम
परीक्षा नोट: परमाणु क्रमांक बदलने पर तत्व बदल जाता है
2. द्रव्यमान संख्या (Mass Number - A)
परिभाषा: नाभिक में उपस्थित प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या।
सूत्र: A = प्रोटॉन + न्यूट्रॉन = Z + N
जहाँ, N = न्यूट्रॉनों की संख्या
उदाहरण:
- कार्बन-12: A = 12 (6 प्रोटॉन + 6 न्यूट्रॉन)
- ऑक्सीजन-16: A = 16 (8 प्रोटॉन + 8 न्यूट्रॉन)
- सोडियम-23: A = 23 (11 प्रोटॉन + 12 न्यूट्रॉन)
परमाणु का निरूपण:
A
Z X
जहाँ:
A = द्रव्यमान संख्या
Z = परमाणु क्रमांक
X = तत्व का प्रतीक
उदाहरण:
- ₁H¹ (हाइड्रोजन)
- ₆C¹² (कार्बन-12)
- ₈O¹⁶ (ऑक्सीजन-16)
- ₁₁Na²³ (सोडियम-23)
महत्वपूर्ण सूत्र (Important Formulas)
-
परमाणु क्रमांक (Z) = प्रोटॉन = इलेक्ट्रॉन (उदासीन परमाणु में)
-
द्रव्यमान संख्या (A) = प्रोटॉन + न्यूट्रॉन
-
न्यूट्रॉन (N) = द्रव्यमान संख्या - परमाणु क्रमांक = A - Z
-
कक्षा में अधिकतम इलेक्ट्रॉन = 2n²
-
बाहरी कक्षा में अधिकतम इलेक्ट्रॉन = 8 (अष्टक नियम)
समस्थानिक, समभारिक और समन्यूट्रॉनिक
1. समस्थानिक (Isotopes)
परिभाषा: एक ही तत्व के वे परमाणु जिनका परमाणु क्रमांक समान हो लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न हो।
विशेषताएं:
- समान प्रोटॉन (Z समान)
- भिन्न न्यूट्रॉन (N भिन्न)
- भिन्न द्रव्यमान संख्या (A भिन्न)
- रासायनिक गुण समान (इलेक्ट्रॉन समान)
- भौतिक गुण भिन्न (द्रव्यमान भिन्न)
उदाहरण:
A. हाइड्रोजन के समस्थानिक:
- प्रोटियम (₁H¹): 1 प्रोटॉन, 0 न्यूट्रॉन (सबसे सामान्य)
- ड्यूटीरियम (₁H²): 1 प्रोटॉन, 1 न्यूट्रॉन (भारी हाइड्रोजन)
- ट्रिटियम (₁H³): 1 प्रोटॉन, 2 न्यूट्रॉन (रेडियोएक्टिव)
B. कार्बन के समस्थानिक:
- C-12 (₆C¹²): 6 प्रोटॉन, 6 न्यूट्रॉन (98.9%)
- C-13 (₆C¹³): 6 प्रोटॉन, 7 न्यूट्रॉन (1.1%)
- C-14 (₆C¹⁴): 6 प्रोटॉन, 8 न्यूट्रॉन (रेडियोएक्टिव)
C. ऑक्सीजन के समस्थानिक:
- O-16 (₈O¹⁶): 8 प्रोटॉन, 8 न्यूट्रॉन
- O-17 (₈O¹⁷): 8 प्रोटॉन, 9 न्यूट्रॉन
- O-18 (₈O¹⁸): 8 प्रोटॉन, 10 न्यूट्रॉन
D. क्लोरीन के समस्थानिक:
- Cl-35 (₁₇Cl³⁵): 17 प्रोटॉन, 18 न्यूट्रॉन (75%)
- Cl-37 (₁₇Cl³⁷): 17 प्रोटॉन, 20 न्यूट्रॉन (25%)
उपयोग:
- C-14: कार्बन डेटिंग (पुरातत्व में)
- I-131: थायरॉइड रोगों का उपचार
- Co-60: कैंसर उपचार
- U-235: परमाणु ऊर्जा
- D₂O (Heavy Water): परमाणु रिएक्टर में
परीक्षा नोट: समस्थानिकों के रासायनिक गुण समान होते हैं क्योंकि इलेक्ट्रॉन की संख्या समान होती है
2. समभारिक (Isobars)
परिभाषा: भिन्न तत्वों के वे परमाणु जिनकी द्रव्यमान संख्या समान हो लेकिन परमाणु क्रमांक भिन्न हो।
विशेषताएं:
- भिन्न प्रोटॉन (Z भिन्न)
- समान द्रव्यमान संख्या (A समान)
- प्रोटॉन + न्यूट्रॉन = समान
- रासायनिक और भौतिक दोनों गुण भिन्न
- भिन्न तत्व
उदाहरण:
A. द्रव्यमान संख्या 40:
- आर्गन (₁₈Ar⁴⁰): 18 प्रोटॉन, 22 न्यूट्रॉन
- पोटैशियम (₁₉K⁴⁰): 19 प्रोटॉन, 21 न्यूट्रॉन
- कैल्शियम (₂₀Ca⁴⁰): 20 प्रोटॉन, 20 न्यूट्रॉन
B. द्रव्यमान संख्या 14:
- कार्बन (₆C¹⁴): 6 प्रोटॉन, 8 न्यूट्रॉन
- नाइट्रोजन (₇N¹⁴): 7 प्रोटॉन, 7 न्यूट्रॉन
C. द्रव्यमान संख्या 3:
- ट्रिटियम (₁H³): 1 प्रोटॉन, 2 न्यूट्रॉन
- हीलियम (₂He³): 2 प्रोटॉन, 1 न्यूट्रॉन
परीक्षा नोट: समभारिकों के रासायनिक गुण भिन्न होते हैं क्योंकि वे अलग-अलग तत्व हैं
3. समन्यूट्रॉनिक (Isotones)
परिभाषा: भिन्न तत्वों के वे परमाणु जिनमें न्यूट्रॉनों की संख्या समान हो लेकिन परमाणु क्रमांक और द्रव्यमान संख्या दोनों भिन्न हों।
विशेषताएं:
- भिन्न प्रोटॉन (Z भिन्न)
- भिन्न द्रव्यमान संख्या (A भिन्न)
- समान न्यूट्रॉन (N समान)
- भिन्न तत्व
उदाहरण:
A. 6 न्यूट्रॉन:
- कार्बन (₆C¹²): 6 प्रोटॉन, 6 न्यूट्रॉन (A=12)
- नाइट्रोजन (₇N¹³): 7 प्रोटॉन, 6 न्यूट्रॉन (A=13)
B. 20 न्यूट्रॉन:
- क्लोरीन (₁₇Cl³⁷): 17 प्रोटॉन, 20 न्यूट्रॉन
- आर्गन (₁₈Ar³⁸): 18 प्रोटॉन, 20 न्यूट्रॉन
- पोटैशियम (₁₉K³⁹): 19 प्रोटॉन, 20 न्यूट्रॉन
- कैल्शियम (₂₀Ca⁴⁰): 20 प्रोटॉन, 20 न्यूट्रॉन
C. 8 न्यूट्रॉन:
- कार्बन (₆C¹⁴): 6 प्रोटॉन, 8 न्यूट्रॉन
- नाइट्रोजन (₇N¹⁵): 7 प्रोटॉन, 8 न्यूट्रॉन
- ऑक्सीजन (₈O¹⁶): 8 प्रोटॉन, 8 न्यूट्रॉन
समस्थानिक, समभारिक और समन्यूट्रॉनिक में अंतर
| विशेषता | समस्थानिक (Isotopes) | समभारिक (Isobars) | समन्यूट्रॉनिक (Isotones) |
|---|---|---|---|
| परमाणु क्रमांक (Z) | समान | भिन्न | भिन्न |
| द्रव्यमान संख्या (A) | भिन्न | समान | भिन्न |
| न्यूट्रॉन (N) | भिन्न | भिन्न | समान |
| तत्व | एक ही | अलग-अलग | अलग-अलग |
| रासायनिक गुण | समान | भिन्न | भिन्न |
| उदाहरण | ₆C¹², ₆C¹⁴ | ₁₈Ar⁴⁰, ₂₀Ca⁴⁰ | ₆C¹⁴, ₇N¹⁵ |
संयोजकता (Valency)
परिभाषा: किसी तत्व के परमाणु की दूसरे परमाणुओं के साथ संयोग करने की क्षमता को संयोजकता कहते हैं।
निर्धारण:
- बाहरी कक्षा में इलेक्ट्रॉनों की संख्या से
- परमाणु को अष्टक (8 इलेक्ट्रॉन) पूर्ण करने की प्रवृत्ति
नियम:
- यदि बाहरी कक्षा में 1, 2, 3 इलेक्ट्रॉन → संयोजकता = वही संख्या
- यदि बाहरी कक्षा में 5, 6, 7 इलेक्ट्रॉन → संयोजकता = 8 - इलेक्ट्रॉन संख्या
- यदि बाहरी कक्षा में 4 इलेक्ट्रॉन → संयोजकता = 4
- यदि बाहरी कक्षा में 8 इलेक्ट्रॉन → संयोजकता = 0 (निष्क्रिय)
उदाहरण:
| तत्व | इलेक्ट्रॉनिक विन्यास | बाहरी इलेक्ट्रॉन | संयोजकता |
|---|---|---|---|
| हाइड्रोजन (H) | 1 | 1 | 1 |
| हीलियम (He) | 2 | 2 | 0 |
| कार्बन (C) | 2, 4 | 4 | 4 |
| नाइट्रोजन (N) | 2, 5 | 5 | 3 (8-5) |
| ऑक्सीजन (O) | 2, 6 | 6 | 2 (8-6) |
| फ्लोरीन (F) | 2, 7 | 7 | 1 (8-7) |
| नियॉन (Ne) | 2, 8 | 8 | 0 |
| सोडियम (Na) | 2, 8, 1 | 1 | 1 |
| मैग्नीशियम (Mg) | 2, 8, 2 | 2 | 2 |
| एल्युमिनियम (Al) | 2, 8, 3 | 3 | 3 |
| क्लोरीन (Cl) | 2, 8, 7 | 7 | 1 (8-7) |
| आर्गन (Ar) | 2, 8, 8 | 8 | 0 |
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (Electronic Configuration)
परिभाषा: परमाणु में इलेक्ट्रॉनों का विभिन्न कक्षाओं में वितरण।
नियम:
- पहले निकटतम कक्षा भरें (K → L → M → N...)
- अधिकतम इलेक्ट्रॉन = 2n²
- बाहरी कक्षा में अधिकतम 8 इलेक्ट्रॉन (अष्टक नियम)
उदाहरण:
| तत्व | परमाणु क्रमांक | इलेक्ट्रॉनिक विन्यास | K | L | M | N |
|---|---|---|---|---|---|---|
| H | 1 | 1 | 1 | - | - | - |
| He | 2 | 2 | 2 | - | - | - |
| Li | 3 | 2, 1 | 2 | 1 | - | - |
| C | 6 | 2, 4 | 2 | 4 | - | - |
| N | 7 | 2, 5 | 2 | 5 | - | - |
| O | 8 | 2, 6 | 2 | 6 | - | - |
| F | 9 | 2, 7 | 2 | 7 | - | - |
| Ne | 10 | 2, 8 | 2 | 8 | - | - |
| Na | 11 | 2, 8, 1 | 2 | 8 | 1 | - |
| Mg | 12 | 2, 8, 2 | 2 | 8 | 2 | - |
| Al | 13 | 2, 8, 3 | 2 | 8 | 3 | - |
| Si | 14 | 2, 8, 4 | 2 | 8 | 4 | - |
| P | 15 | 2, 8, 5 | 2 | 8 | 5 | - |
| S | 16 | 2, 8, 6 | 2 | 8 | 6 | - |
| Cl | 17 | 2, 8, 7 | 2 | 8 | 7 | - |
| Ar | 18 | 2, 8, 8 | 2 | 8 | 8 | - |
| K | 19 | 2, 8, 8, 1 | 2 | 8 | 8 | 1 |
| Ca | 20 | 2, 8, 8, 2 | 2 | 8 | 8 | 2 |
परीक्षा के लिए महत्वपूर्ण One-Liners
- परमाणु शब्द ग्रीक शब्द "Atomos" से आया है (अविभाज्य)
- डाल्टन का मॉडल: परमाणु ठोस गोला (1808)
- थॉमसन का मॉडल: प्लम पुडिंग मॉडल (1898)
- रदरफोर्ड का मॉडल: नाभिकीय मॉडल (1911)
- बोर का मॉडल: ग्रहीय मॉडल में निश्चित कक्षाएं (1913)
- इलेक्ट्रॉन की खोज: थॉमसन (1897) - कैथोड किरण प्रयोग
- प्रोटॉन की खोज: रदरफोर्ड (1919)
- न्यूट्रॉन की खोज: चैडविक (1932)
- इलेक्ट्रॉन: सबसे हल्का कण, ऋणावेशित
- प्रोटॉन: इलेक्ट्रॉन से 1840 गुना भारी, धनावेशित
- न्यूट्रॉन: उदासीन, प्रोटॉन से थोड़ा भारी
- परमाणु क्रमांक (Z) = प्रोटॉनों की संख्या
- द्रव्यमान संख्या (A) = प्रोटॉन + न्यूट्रॉन
- न्यूट्रॉन = A - Z
- कक्षा में अधिकतम इलेक्ट्रॉन = 2n²
- K कक्षा: अधिकतम 2 इलेक्ट्रॉन
- L कक्षा: अधिकतम 8 इलेक्ट्रॉन
- M कक्षा: अधिकतम 18 इलेक्ट्रॉन
- समस्थानिक: समान Z, भिन्न A (C-12, C-14)
- समभारिक: भिन्न Z, समान A (Ar-40, Ca-40)
- समन्यूट्रॉनिक: समान न्यूट्रॉन (C-14, N-15)
- हाइड्रोजन के समस्थानिक: प्रोटियम, ड्यूटीरियम, ट्रिटियम
- C-14: कार्बन डेटिंग में उपयोग
- अष्टक नियम: बाहरी कक्षा में 8 इलेक्ट्रॉन (स्थिरता)
- निष्क्रिय गैसों की संयोजकता: 0 (पूर्ण अष्टक)
- नाभिक में: प्रोटॉन + न्यूट्रॉन
- कक्षाओं में: इलेक्ट्रॉन
- रदरफोर्ड का प्रयोग: सोने की पन्नी पर अल्फा कण
- थॉमसन का नोबेल: 1906
- बोर का नोबेल: 1922
- चैडविक का नोबेल: 1935
- परमाणु का आकार: 10⁻¹⁰ मीटर
- नाभिक का आकार: 10⁻¹⁵ मीटर
- परमाणु का 99.9% द्रव्यमान: नाभिक में
- इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान: नगण्य माना जाता है
महत्वपूर्ण रेडियोआइसोटोप और उनके उपयोग
| आइसोटोप | उपयोग |
|---|---|
| I-131 | थायरॉइड रोग उपचार |
| Co-60 | कैंसर उपचार (रेडियोथेरेपी) |
| C-14 | कार्बन डेटिंग (पुरातत्व) |
| U-235 | परमाणु ऊर्जा |
| P-32 | DNA अनुसंधान |
| Na-24 | रक्त परिसंचरण अध्ययन |
| Tc-99 | मस्तिष्क, हड्डी स्कैनिंग |
त्वरित सूत्र याद रखने की ट्रिक्स
1. AZN ट्रिक:
- A (द्रव्यमान संख्या) = ऊपर लिखें
- Z (परमाणु क्रमांक) = नीचे लिखें
- N (न्यूट्रॉन) = A - Z
2. 2n² ट्रिक:
- K (n=1): 2×1² = 2
- L (n=2): 2×2² = 8
- M (n=3): 2×3² = 18
- N (n=4): 2×4² = 32
3. संयोजकता ट्रिक:
- 1,2,3 → वही संख्या
- 4 → 4
- 5,6,7 → (8-वह संख्या)
- 8 → 0
4. समस्थानिक याद करने की ट्रिक: "समान घर (Z), अलग वजन (A)" - समस्थानिक
5. समभारिक याद करने की ट्रिक: "अलग घर (Z), समान वजन (A)" - समभारिक
Practice Questions (अभ्यास प्रश्न)
प्रश्न 1: परमाणु के प्लम पुडिंग मॉडल का प्रतिपादन किसने किया? उत्तर: जे. जे. थॉमसन
प्रश्न 2: नाभिक की खोज किसने की? उत्तर: रदरफोर्ड (1911)
प्रश्न 3: इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन में सबसे हल्का कण कौन सा है? उत्तर: इलेक्ट्रॉन
प्रश्न 4: यदि किसी तत्व का परमाणु क्रमांक 17 और द्रव्यमान संख्या 35 है, तो न्यूट्रॉनों की संख्या क्या होगी? उत्तर: 35 - 17 = 18 न्यूट्रॉन
प्रश्न 5: M कक्षा में अधिकतम कितने इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं? उत्तर: 2(3)² = 18 इलेक्ट्रॉन
प्रश्न 6: ₆C¹² और ₆C¹⁴ क्या हैं? उत्तर: समस्थानिक (समान Z, भिन्न A)
प्रश्न 7: ₁₈Ar⁴⁰ और ₂₀Ca⁴⁰ क्या हैं? उत्तर: समभारिक (भिन्न Z, समान A)
प्रश्न 8: हाइड्रोजन के कितने समस्थानिक हैं? उत्तर: 3 (प्रोटियम, ड्यूटीरियम, ट्रिटियम)
प्रश्न 9: किस समस्थानिक का उपयोग कार्बन डेटिंग में होता है? उत्तर: C-14
प्रश्न 10: ऑक्सीजन (Z=8) की संयोजकता क्या है? उत्तर: 2 (इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: 2, 6 → 8-6 = 2)
प्रश्न 11: निष्क्रिय गैसों की संयोजकता क्यों शून्य होती है? उत्तर: बाहरी कक्षा पूर्ण होती है (8 इलेक्ट्रॉन)
प्रश्न 12: सोडियम (Na, Z=11) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास क्या है? उत्तर: 2, 8, 1
प्रश्न 13: बोर के मॉडल में इलेक्ट्रॉन किसमें घूमते हैं? उत्तर: निश्चित कक्षाओं या ऊर्जा स्तरों में
प्रश्न 14: न्यूट्रॉन की खोज कब हुई? उत्तर: 1932 (जेम्स चैडविक द्वारा)
प्रश्न 15: परमाणु क्रमांक क्या निर्धारित करता है? उत्तर: तत्व की पहचान
प्रश्न 16: रदरफोर्ड के प्रयोग में किस धातु की पन्नी का उपयोग हुआ? उत्तर: सोने (Gold) की पन्नी
प्रश्न 17: भारी जल (Heavy Water) का सूत्र क्या है? उत्तर: D₂O (ड्यूटीरियम ऑक्साइड)
प्रश्न 18: एल्युमिनियम (Z=13) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखें। उत्तर: 2, 8, 3
प्रश्न 19: क्लोरीन (Z=17) की संयोजकता क्या है? उत्तर: 1 (8-7 = 1)
प्रश्न 20: यदि किसी परमाणु में 11 प्रोटॉन और 12 न्यूट्रॉन हैं, तो उसकी द्रव्यमान संख्या क्या होगी? उत्तर: 11 + 12 = 23
परीक्षा में बार-बार पूछे जाने वाले प्रश्न
Category 1: खोजकर्ता और वर्ष
- इलेक्ट्रॉन की खोज किसने की? → थॉमसन (1897)
- प्रोटॉन की खोज किसने की? → रदरफोर्ड (1919)
- न्यूट्रॉन की खोज किसने की? → चैडविक (1932)
- नाभिक की खोज किसने की? → रदरफोर्ड (1911)
Category 2: परमाणु मॉडल
- प्लम पुडिंग मॉडल किसका है? → थॉमसन
- नाभिकीय मॉडल किसका है? → रदरफोर्ड
- ग्रहीय मॉडल किसका है? → बोर
- डाल्टन ने परमाणु को क्या माना? → ठोस अविभाज्य गोला
Category 3: गुणधर्म
- सबसे हल्का कण कौन सा है? → इलेक्ट्रॉन
- उदासीन कण कौन सा है? → न्यूट्रॉन
- धनावेशित कण कौन सा है? → प्रोटॉन
- नाभिक में कौन से कण होते हैं? → प्रोटॉन + न्यूट्रॉन
Category 4: समस्थानिक
- हाइड्रोजन के समस्थानिकों के नाम बताएं।
- कार्बन डेटिंग में कौन सा समस्थानिक उपयोग होता है? → C-14
- परमाणु रिएक्टर में कौन सा पानी उपयोग होता है? → भारी जल (D₂O)
- समस्थानिकों के रासायनिक गुण क्यों समान होते हैं?
Category 5: गणना प्रश्न
- परमाणु क्रमांक 20 और द्रव्यमान संख्या 40 वाले तत्व में न्यूट्रॉन की संख्या?
- M कक्षा में अधिकतम इलेक्ट्रॉन की संख्या?
- किसी तत्व में 17 प्रोटॉन हैं, उसका परमाणु क्रमांक क्या होगा?
त्वरित संशोधन तालिका (Quick Revision Table)
परमाणु मॉडल का विकास
| वर्ष | वैज्ञानिक | मॉडल/खोज | मुख्य बिंदु |
|---|---|---|---|
| 1808 | डाल्टन | परमाणु सिद्धांत | परमाणु अविभाज्य |
| 1897 | थॉमसन | इलेक्ट्रॉन खोज | प्लम पुडिंग मॉडल |
| 1911 | रदरफोर्ड | नाभिक खोज | नाभिकीय मॉडल |
| 1913 | बोर | ऊर्जा स्तर | निश्चित कक्षाएं |
| 1932 | चैडविक | न्यूट्रॉन खोज | उदासीन कण |
मूल कणों की तुलना
| कण | आवेश | द्रव्यमान | खोजकर्ता | वर्ष | स्थान |
|---|---|---|---|---|---|
| इलेक्ट्रॉन | -1 | 1/1840 | थॉमसन | 1897 | कक्षाओं में |
| प्रोटॉन | +1 | 1 | रदरफोर्ड | 1919 | नाभिक में |
| न्यूट्रॉन | 0 | 1 | चैडविक | 1932 | नाभिक में |
कक्षाओं में इलेक्ट्रॉन
| कक्षा | n | सूत्र | अधिकतम इलेक्ट्रॉन |
|---|---|---|---|
| K | 1 | 2(1)² | 2 |
| L | 2 | 2(2)² | 8 |
| M | 3 | 2(3)² | 18 |
| N | 4 | 2(4)² | 32 |
SSC और RRB परीक्षा के लिए विशेष नोट्स
⭐ अत्यधिक महत्वपूर्ण (100% पूछा जाता है):
- इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन की खोज और खोजकर्ता
- परमाणु क्रमांक और द्रव्यमान संख्या के सूत्र
- समस्थानिक, समभारिक की परिभाषा और उदाहरण
- 2n² सूत्र और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
- संयोजकता की गणना
⭐ बहुत महत्वपूर्ण (अक्सर पूछा जाता है):
- परमाणु मॉडल का विकास (डाल्टन से बोर तक)
- रदरफोर्ड का अल्फा कण प्रकीर्णन प्रयोग
- हाइड्रोजन के समस्थानिक (प्रोटियम, ड्यूटीरियम, ट्रिटियम)
- C-14 का उपयोग (कार्बन डेटिंग)
- भारी जल (D₂O) का उपयोग
⭐ महत्वपूर्ण (कभी-कभी पूछा जाता है):
- थॉमसन का प्लम पुडिंग मॉडल
- बोर के अभिगृहीत
- समन्यूट्रॉनिक की परिभाषा
- रेडियोआइसोटोप के उपयोग
- नोबेल पुरस्कार विजेता और वर्ष
परीक्षा टिप्स और रणनीति
✅ क्या अवश्य याद करें:
-
सभी सूत्र:
- Z = प्रोटॉन
- A = प्रोटॉन + न्यूट्रॉन
- N = A - Z
- अधिकतम इलेक्ट्रॉन = 2n²
-
खोजकर्ता और वर्ष:
- थॉमसन (1897) - इलेक्ट्रॉन
- रदरफोर्ड (1919) - प्रोटॉन
- चैडविक (1932) - न्यूट्रॉन
-
पहले 20 तत्वों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
-
समस्थानिक के उदाहरण:
- C-12, C-14
- H-1, H-2, H-3
- Cl-35, Cl-37
✅ परीक्षा में कैसे हल करें:
प्रकार 1: खोजकर्ता पूछने वाले प्रश्न
- सीधे याद रखें: थॉमसन (e⁻), रदरफोर्ड (p⁺), चैडविक (n)
प्रकार 2: गणना वाले प्रश्न
- सूत्र लिखें
- मान डालें
- उत्तर निकालें
उदाहरण: यदि Z=17, A=35, तो N=?
- N = A - Z
- N = 35 - 17 = 18 ✓
प्रकार 3: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
- K में 2, L में 8, M में 8 (या बचे हुए)
- अष्टक नियम याद रखें
प्रकार 4: संयोजकता
- बाहरी इलेक्ट्रॉन गिनें
- 1,2,3 → वही
- 4 → 4
- 5,6,7 → (8-वह संख्या)
- 8 → 0
Common Mistakes (सामान्य गलतियाँ) - इनसे बचें!
❌ गलती 1: परमाणु क्रमांक और द्रव्यमान संख्या को उल्टा लिख देना ✅ सही: ऊपर A (द्रव्यमान), नीचे Z (परमाणु क्रमांक)
❌ गलती 2: समस्थानिक और समभारिक को मिला देना ✅ सही: समस्थानिक = समान Z, समभारिक = समान A
❌ गलती 3: 2n² सूत्र में n का गलत मान डालना ✅ सही: K=1, L=2, M=3, N=4...
❌ गलती 4: संयोजकता में 4 से बड़ी संख्या के लिए 8 घटाना भूल जाना ✅ सही: 5,6,7 के लिए (8 - वह संख्या)
❌ गलती 5: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में बाहरी कक्षा में 8 से ज्यादा इलेक्ट्रॉन लिखना ✅ सही: बाहरी कक्षा में अधिकतम 8
अंतिम संशोधन के लिए "MUST KNOW" पॉइंट्स
🔴 जरूरी तथ्य जो परीक्षा में 100% काम आएंगे:
- परमाणु का आकार = 10⁻¹⁰ m
- नाभिक का आकार = 10⁻¹⁵ m
- इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान = प्रोटॉन का 1/1840
- K कक्षा में 2, L में 8, M में 18 इलेक्ट्रॉन
- C-14 → कार्बन डेटिंग
- D₂O → भारी जल (परमाणु रिएक्टर)
- I-131 → थायरॉइड उपचार
- Co-60 → कैंसर उपचार
- U-235 → परमाणु ऊर्जा
- हाइड्रोजन के 3 समस्थानिक
🔴 सूत्र - कंठस्थ करें:
1. Z = p = e (उदासीन परमाणु में)
2. A = p + n = Z + N
3. N = A - Z
4. Max e⁻ in orbit = 2n²
5. Valency (1-3) = same number
6. Valency (5-7) = 8 - number
7. Valency (4) = 4
8. Valency (8) = 0
परीक्षा से एक दिन पहले - Quick Revision Checklist
✅ आज रात को सिर्फ ये दोहराएं:
□ खोजकर्ता और वर्ष (थॉमसन, रदरफोर्ड, चैडविक) □ तीनों मूल कणों के गुण (आवेश, द्रव्यमान, स्थान) □ परमाणु मॉडल (डाल्टन → थॉमसन → रदरफोर्ड → बोर) □ Z, A, N के सूत्र □ 2n² सूत्र □ पहले 20 तत्वों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास □ संयोजकता के नियम □ समस्थानिक की परिभाषा और उदाहरण □ हाइड्रोजन के 3 समस्थानिक □ C-14, D₂O, I-131 के उपयोग
अगले भाग की झलक
आगे आएगा: आवर्त सारणी (Periodic Table)
- मेंडलीफ की आवर्त सारणी
- आधुनिक आवर्त सारणी
- आवर्त और वर्ग
- आवर्त गुणधर्म
- धातु, अधातु, उपधातु की स्थिति
अंतिम सलाह (Final Tips)
💡 याद रखें:
- परमाणु संरचना से 3-5 प्रश्न हर परीक्षा में आते हैं
- सूत्रों को रटने के बजाय समझें
- गणना वाले प्रश्नों का अधिक अभ्यास करें
- One-liners को daily revision में शामिल करें
- Previous year questions जरूर हल करें
📚 अभ्यास करें:
- प्रतिदिन 10 MCQs solve करें
- सूत्रों को लिखकर याद करें
- तालिकाओं को देखकर revision करें
शुभकामनाएं! इस topic को मास्टर करने के बाद आप Chemistry के 30% प्रश्न आसानी से हल कर पाएंगे! 🎯📖
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