अणु की संरचना

अणु की संरचना#

अणु मॉडल

डल्टन का अणु सिद्धांत

• यह कहता है कि सारी द्रव्यमान छोटे-छोटे अणुओं यानी अणुओं से बनी होती है, जो अग्रेषण के लिए अणुओं के अभिन्न आयाम के रूप में जाने जाते हैं
• एक तत्व के अणुओं के बीच द्रव्यमान और रासायनिक गुणों में समानता होती है
• अलग-अलग तत्वों के अणुओं का द्रव्यमान और रासायनिक गुण अलग-अलग होते हैं
• अणुओं को सरल पूर्णांक अनुपातों में जोड़कर यौगिक बनाया जाता है
• रासायनिक अभिक्रियाओं में अणुओं का पुनर्संगठन होता है, उनका नष्ट या निर्माण नहीं होता

थॉमसन का अणु मॉडल

• यह मॉडल अणुओं के बारे में प्रस्तुत करता है कि अणु एक समानांतर, धनात्मक आवरण हैं जिनमें इलेक्ट्रॉन्स अंतर्निहित हैं
• इसे “बेरी ड्यूड मॉडल” भी कहते हैं क्योंकि यह बेरी ड्यूड की तरह दिखता है, जहाँ छोटे छोटे बीज अंतर्निहित होते हैं

रफर्ड का अणु मॉडल

• सुनिश्चित करता है कि अणु का एक छोटा, घना, धनात्मक आवरण है जिसे अणु का न्यूक्लियस कहते हैं
• यह आवरण अणु के अधिकांश द्रव्यमान को धारण करता है, जबकि इलेक्ट्रॉन्स अणु के अधिकांश आयतन को घेरते हैं

बोहर का अणु मॉडल

• इलेक्ट्रॉन्स के लिए क्वांटम स्तरों के बारे में विचार प्रस्तुत करता है
• इलेक्ट्रॉन्स केवल उन विशिष्ट ऊर्जा स्तरों को धारण कर सकते हैं, जो उनके क्वांटम संख्याओं द्वारा निर्धारित किए जाते हैं
• इलेक्ट्रॉन्स एक ऊर्जा स्तर से दूसरे ऊर्जा स्तर में जाते हैं जब वे एक विशिष्ट तरंगदैर्घ्य वाले प्रकाश के फोटॉन्स को अवशोषित या उत्सर्जित करते हैं

अणु की क्वांटम यांत्रिक मॉडल

क्वांटम संख्याएं

• प्राथमिक क्वांटम संख्या (n): इलेक्ट्रॉन के ऊर्जा स्तर का वर्णन करती है
• त्रिज्य क्वांटम संख्या (l): इलेक्ट्रॉन के कोणीय आवर्तमान और उसके ओर्बिटल की आकृति का वर्णन करती है
• चुंबकीय क्वांटम संख्या (ml): इलेक्ट्रॉन के स्पिन के अभिन्न अवस्थिति का वर्णन करती है
• स्पिन क्वांटम संख्या (ms): इलेक्ट्रॉन के अंतर्निहित स्पिन का वर्णन करती है

क्वांटम स्थितियाँ और ओर्बिटल्स

• क्वांटम स्थितियाँ वे विशिष्ट योजनाएं हैं जो क्वांटम संख्याओं के संयोजन को वर्णित करती हैं
• ओर्बिटल्स वह क्षेत्र हैं जो अणु के आच्छादक के चारों ओर हैं जहाँ इलेक्ट्रॉन्स का सबसे अधिक संभावित स्थान है

इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन

ऑफ़बॉ सिद्धांत

• इलेक्ट्रॉन्स अणु के ओर्बिटल्स को ऊर्जा स्तरों के बढ़ते क्रम में भरते हैं
• सबसे कम ऊर्जा वाले ओर्बिटल्स पहले भरे जाते हैं, फिर उच्च ऊर्जा वाले ओर्बिटल्स भरे जाते हैं

पॉली एक्स्क्लूजन सिद्धांत

• अणु में कोई दो इलेक्ट्रॉन्स एक ही सेट क्वांटम संख्याओं को नहीं प्राप्त कर सकते
• प्रत्येक ओर्बिटल को एक अभिन्न स्पिन वाले दो इलेक्ट्रॉन्स को धारण करने की अधिकतम क्षमता होती है

हंड का नियम

• एक दिए गए समान ऊर्जा वाले ओर्बिटल्स (जिनकी ऊर्जा समान होती है) के लिए, इलेक्ट्रॉन्स उन ओर्बिटल्स को भरते हैं जहाँ अधिकतम संख्या में अभिन्न स्पिन होते हैं

आवर्ती गुण

आवर्ती गुणों में अणु गुणों के प्रवृत्तियाँ

• अणु का आकार: एक आवर्ती (बाएं से दाएं) में घटता है और एक समूह (ऊपर से नीचे) में बढ़ता है
• आयनीकरण ऊर्जा: एक आवर्ती में बढ़ती है और एक समूह में घटती है
• इलेक्ट्रॉन एफिनिटी: एक आवर्ती में बढ़ती है और एक समूह में घटती है
• इलेक्ट्रोनेगेटिविटी: एक आवर्ती में बढ़ती है और एक समूह में घटती है

आइसोटोप्स, आइसोबार्स और आइसोटोप्स

• आइसोटोप्स: एक ही तत्व के अणुओं हैं जिनकी न्यूट्रॉन की संख्या अलग-अलग होती है
• आइसोबार्स: अलग-अलग तत्वों के अणुओं हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या समान होती है
• आइसोटोप्स: अलग-अलग तत्वों के अणुओं हैं जिनकी प्रोटॉन की संख्या समान होती है

अणु संरचना के अनुप्रयोग

रासायनिक बंधन

• रासायनिक बंधन अणुओं के बीच अंतःसंपर्क का स्थापना है जिससे आणुओं के बीच अंतःसंपर्क का स्थापना होता है
• रासायनिक बंधन के गुण उन अणुओं के इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन पर निर्भर करते हैं

स्पेक्ट्रोस्कोपी

• स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रकाश और द्रव्यमान के बीच अंतःसंपर्क का अध्ययन करता है
• अलग-अलग पदार्थ विशिष्ट तरंगदैर्घ्यों पर प्रकाश अवशोषित या उत्सर्जित करते हैं, जिसका उपयोग पदार्थों की पहचान और विश्लेषण के लिए किया जाता है

रेडियोधर्मता

• रेडियोधर्मता उस प्रक्रिया है जिसके दौरान अस्थिर अणु के न्यूक्लियस धातुओं को अधिक स्थिर बनाने के लिए विद्युत आवरण उत्सर्जित करते हैं
• रेडियोधर्मी आइसोटोप्स चिकित्सा, उद्योग और शोध में महत्वपूर्ण उपयोगों के लिए हैं

न्यूक्लियर अभिक्रियाएं

• न्यूक्लियर अभिक्रियाएं वे अभिक्रियाएं हैं जिनमें अणु के न्यूक्लियस की संरचना में परिवर्तन होता है
• न्यूक्लियर अभिक्रियाएं बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्सर्जित कर सकती हैं और न्यूक्लियर ऊर्जा और न्यूक्लियर चिकित्सा जैसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं

संदर्भ:

• NCERT रसायन विज्ञान पाठ्यपुस्तकें (कक्षा 11 और 12)