रथरफर्ड प्रकाशन एवं बोहर मॉडल का परिचय
1. रथरफर्ड प्रकाशन
मुख्य बिंदु:
- रथरफर्ड की सुनहरी कम्पन की प्रयोगशाला का प्रयोग:
- पृथक चूर्ण मॉडल को अस्वीकार कर दिया गया।
- पीछे की ओर एल्फा कणों को पार करने पर एक पतली सुनहरी कम्पन के बीच विभिन्न कोणों पर प्रकाशित किया गया।
- अधिकांश एल्फा कण अपरिवर्तित रहकर पार हुए, जो अधिकांश अणु के खाली स्थान का संकेत देता है।
- एक छोटी सी संख्या में एल्फा कण बड़े कोणों पर प्रकाशित हुए, जो एक संघनित, सकारात्मक रेखांकित नाभिक का संकेत देता है।
- मुख्य अवलोकन:
- अधिकांश एल्फा कण बड़े पैमाने पर प्रकाशित हुए बिना कम्पन के पार हुए।
- कुछ एल्फा कण 180 डिग्री तक बड़े कोणों पर प्रकाशित हुए।
- उन एल्फा कणों को प्रकाशित किया गया जो ज्यामिति के नाभिक के सबसे करीब गए थे।
- निष्कर्ष:
- अणु के छोटे, घने, सकारात्मक रेखांकित नाभिक है।
- नाभिक में अणु की अधिकांश द्रव्यमान होता है।
- इलेक्ट्रॉन अणु के अधिकांश आयतन को आच्छादित करते हैं लेकिन छोटे द्रव्यमान के होते हैं।
प्रासंगिक NCERT संदर्भ:
- क्लास 12, अध्याय 12: अणु, धारा 12.2: रथरफर्ड का प्रकाशन प्रयोग
2. रथरफर्ड का नाभिकीय मॉडल
मुख्य बिंदु:
- मुख्य विशेषताएं:
- नाभिक अणु की तुलना में बहुत छोटा है।
- नाभिक में अणु की अधिकांश द्रव्यमान होता है।
- नाभिक सकारात्मक रेखांकित है, और इलेक्ट्रॉन नकारात्मक रेखांकित हैं।
- इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर फिक्स्ड पथों में ऊर्जा स्तरों के नाम से चक्र करते हैं।
- प्रभाव:
- अणु के अधिकांश खाली स्थान है।
- नाभिक अणु की रासायनिक गुणों के लिए जिम्मेदार है।
- इलेक्ट्रॉन अणु की भौतिक गुणों को निर्धारित करते हैं।
- सीमाएं:
- रथरफर्ड का मॉडल अणु की संरचना का विस्तृत विवरण नहीं समझा सका।
- यह इस कारण को समझा नहीं सका कि इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर फिक्स्ड पथों में चक्र क्यों करते हैं।
- यह अणुओं द्वारा प्रकाश के निकास और अवशोषण को समझा नहीं सका।
प्रासंगिक NCERT संदर्भ:
- क्लास 11, अध्याय 2: अणु की संरचना, धारा 2.1: इलेक्ट्रॉन की खोज
- क्लास 11, अध्याय 2: अणु की संरचना, धारा 2.3: रथरफर्ड का नाभिकीय मॉडल
3. अणु का बोहर मॉडल
मुख्य बिंदु:
- बोहर के पॉजिटिफ़:
- इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर ऊर्जा स्तरों के नाम से फिक्स्ड वृत्ताकार पथों में चक्र करते हैं।
- प्रत्येक ऊर्जा स्तर के लिए एक विशिष्ट ऊर्जा जुड़ी होती है।
- इलेक्ट्रॉन एक दूसरे ऊर्जा स्तर से एक दूसरे ऊर्जा स्तर में एक प्रकाश के फोटन को अवशोषित या निकास करके ही एक दूसरे ऊर्जा स्तर में चला जा सकता है।
- फोटन की ऊर्जा दोनों ऊर्जा स्तरों के बीच के ऊर्जा के अंतर के बराबर है।
- मुख्य प्रभाव:
- इलेक्ट्रॉन केवल कुछ विशिष्ट ऊर्जा स्तरों में मौजूद हो सकते हैं।
- इलेक्ट्रॉन नाभिक की ओर बैगर नहीं जा सकते।
- अणुओं द्वारा प्रकाश के निकास और अवशोषण को समझा जा सकता है।
- सीमाएं:
- बोहर का मॉडल अणु की परत की फाइन संरचना को समझ नहीं सका।
- यह अणुओं के बीच रासायनिक बंधन को समझा नहीं सका।
- यह अणुओं के मॉलिक्युल में आचरण को समझा नहीं सका।
प्रासंगिक NCERT संदर्भ:
- क्लास 12, अध्याय 12: अणु, धारा 12.3: अणु का बोहर मॉडल
4. क्यूएंटम संख्याएं
मुख्य बिंदु:
- प्राइमरी क्यूएंटम संख्या (n):
- इलेक्ट्रॉन के ऊर्जा स्तर का वर्णन करती है।
- n = 1, 2, 3, …
- अजीमुथल क्यूएंटम संख्या (l):
- इलेक्ट्रॉन के ओरबिटल के आकार का वर्णन करती है।
- l = 0, 1, 2, …, (n-1)
- l = 0 एक s ओरबिटल के समानार्थी है।
- l = 1 एक p ओरबिटल के समानार्थी है।
- l = 2 एक d ओरबिटल के समानार्थी है।
- l = 3 एक f ओरबिटल के समानार्थी है।
- मैग्नेटिक क्यूएंटम संख्या (m):
- इलेक्ट्रॉन के ओरबिटल के स्थान के आधार पर उसकी ओर का वर्णन करती है।
- m = -l, -l+1, …, l-1, l
- m = 0 एक ओरबिटल के समानार्थी है जो z-अक्ष के साथ चला है।
- m = 1 एक ओरबिटल के समानार्थी है जो z-अक्ष के साथ 45 डिग्री के कोण पर चला है।
- m = 2 एक ओरबिटल के समानार्थी है जो z-अक्ष के साथ 90 डिग्री के कोण पर चला है।
- स्पिन क्यूएंटम संख्या (s):
- इलेक्ट्रॉन के स्पिन का वर्णन करती है।
- s = +1/2 या -1/2
- s = +1/2 एक इलेक्ट्रॉन के समानार्थी है जो दक्षिणावर्त चक्र में स्पिन कर रहा है।
- s = -1/2 एक इलेक्ट्रॉन के समानार्थी है जो उल्टी दिशा में स्पिन कर रहा है।
प्रासंगिक NCERT संदर्भ:
- क्लास 12, अध्याय 12: अणु, धारा 12.4: क्यूएंटम संख्याएं
##5. प्रकाश का निकास और अवशोषण
मुख्य बिंदु:
- प्रकाश का निकास:
- जब एक इलेक्ट्रॉन एक ऊर्जा स्तर से एक ऊर्जा स्तर में चला जाता है, तो यह एक प्रकाश के फोटन को निकालता है।
- फोटन की ऊर्जा दोनों ऊर्जा स्तरों के बीच के ऊर्जा के अंतर के बराबर है।
- प्रकाश का अवशोषण:
- जब एक इलेक्ट्रॉन एक प्रकाश के फोटन को अवशोषित करता है, तो यह एक ऊर्जा स्तर से एक ऊर्जा स्तर में चला जाता है।
- फोटन की ऊर्जा दोनों ऊर्जा स्तरों के बीच के ऊर्जा के अंतर के बराबर है।
प्रासंगिक NCERT संदर्भ:
- क्लास 12, अध्याय 12: अणु, धारा 12.5: प्रकाश का निकास और अवशोषण
6. अणु संरचना और आवर्ती गुण
मुख्य बिंदु:
- अणु संरचना:
- एक तत्व की अणु संख्या नाभिक में प्रोटॉन की संख्या के बराबर है।
- एक तत्व की द्रव्यमान संख्या नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या के बराबर है।
- एक तत्व का इलेक्ट्रॉन कॉन्फिगरेशन अणु के विभिन्न ऊर्जा स्तरों में इलेक्ट्रॉन की व्यवस्था है।
- आवर्ती गुण:
- तत्वों के आवर्ती गुण उनके इलेक्ट्रॉन कॉन्फिगरेशन द्वारा निर्धारित होते हैं।
- उन तत्वों के जो उसी तरह के इलेक्ट्रॉन कॉन्फिगरेशन के होते हैं, उनके उसी तरह के गुण होते हैं।
- आवर्ती तालिका तत्वों के इलेक्ट्रॉन कॉन्फिगरेशन के आधार पर व्यवस्थित है।
प्रासंगिक NCERT संदर्भ:
- क्लास 11, अध्याय 2: अणु की संरचना, धारा 2.4: अणुओं का इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन
- क्लास 12, अध्याय 6: तत्वों का आवर्ती वर्गीकरण, धारा 6.2: आधुनिक आवर्ती कानून
- क्लास 12, अध्याय 6: तत्वों का आवर्ती वर्गीकरण, धारा 6.3: तत्वों का समूहीकरण
7. अणु का क्यूएंटम यांत्रिक मॉडल
मुख्य बिंदु:
- श्रोडिंगर का चुंबकीय समीकरण:
- इलेक्ट्रॉन के चुंबकीय आचरण का वर्णन करता है।
- अणु में इलेक्ट्रॉन की संभावना के वितरण की गणना करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।
- इलेक्ट्रॉन संभावना वितरण:
- इलेक्ट्रॉन संभावना वितरण नाभिक के चारों ओर एक क्षेत्र है जहां इलेक्ट्रॉन को सबसे अधिक संभावित रूप से मिलता है।
- इलेक्ट्रॉन की संभावना वितरण का आकार इलेक्ट्रॉन की क्यूएंटम संख्याओं पर निर्भर करता है।
- अणु ओरबिटल:
- अणु ओरबिटल एक गणितीय फंक्शन है जो अणु में इलेक्ट्रॉन की संभावना वितरण का वर्णन करता है।
- प्रत्येक अणु ओरबिटल एक विशिष्ट सेट क्यूएंटम संख्याओं से संबंधित है।
- अणु ओरबिटल के आकार क्यूएंटम संख्याओं द्वारा निर्धारित होते हैं।
प्रासंगिक NCERT संदर्भ:
- क्लास 12, अध्याय 12: अणु, धारा 12.6: अणु का क्यूएंटम यांत्रिक मॉडल
- क्लास 12, अध्याय 12: अणु, धारा 12.7: क्यूएंटम संख्याएं और ओरबिटल
8. आधुनिक अणु सिद्धांत और क्यूएंटम संख्याएं
मुख्य बिंदु:
- क्यूएंटम संख्याओं का विस्तार:
- क्यूएंटम संख्याएं n, l, m