उपआणविक कण (प्रोटॉन्स, न्यूट्रॉन्स, इलेक्ट्रॉन्स)

कक्षा 10 रसायन विज्ञान में, परमाणु संरचना का अध्ययन मौलिक है। इस अध्ययन के केंद्र में उपआणविक कण हैं: प्रोटॉन्स, न्यूट्रॉन्स, और इलेक्ट्रॉन्स। ये तीन प्रकार के कण परमाणुओं का निर्माण करते हैं, जो बदले में आवर्त सारणी के सभी तत्वों का निर्माण करते हैं। इन कणों और उनकी परस्पर क्रियाओं को समझना अधिक जटिल रासायनिक अवधारणाओं को समझने के लिए आवश्यक है।

परमाणु

परमाणु तत्व के सभी रासायनिक गुणों को धारण करने वाली पदार्थ की सबसे छोटी इकाई है। एक परमाणु एक केंद्रीय नाभिक से बना होता है जो एक या अधिक इलेक्ट्रॉन्स से घिरा होता है। आइए हम प्रत्येक घटक को और गहराई से देखें।

परमाणु
,
+-- नाभिक
,
| +-- प्रोटॉन (+ आवेश)
| +-- न्यूट्रॉन (0 आवेश)
,
+-- इलेक्ट्रॉन (- आवेश)
    

केंद्र

नाभिक परमाणु का घना केंद्र है। यह प्रोटॉन्स और न्यूट्रॉन्स से मिलकर बना होता है, जिन्हें मिलाकर न्यूक्लिओन कहा जाता है।

प्रोटॉन

प्रोटॉन्स उपआणविक कण हैं जिनमें सकारात्मक विद्युत आवेश होता है। परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन्स की संख्या को परमाणु क्रमांक के रूप में जाना जाता है और यह निर्धारित करता है कि परमाणु किस तत्व का है। उदाहरण के लिए, एक प्रोटॉन वाला परमाणु हाइड्रोजन होता है, जबकि छह प्रोटॉन्स वाला परमाणु कार्बन होता है। इसे रासायनिक प्रतीकों में परमाणु क्रमांक (Z) के रूप में दर्शाया जाता है।

तत्व प्रतीक | परमाणु क्रमांक (Z)
,
हाइड्रोजन | H | 1
कार्बन |C|6
    

प्रोटॉन्स इलेक्ट्रॉन्स की तुलना में अपेक्षाकृत भारी होते हैं। वे एक परमाणु के परमाणु द्रव्यमान में महत्वपूर्ण योगदान देते हैं। उदाहरण के लिए, एक प्रोटॉन का द्रव्यमान लगभग 1.6726 x 10^-27 kg होता है।

न्यूट्रॉन

न्यूट्रॉन्स तटस्थ कण हैं, जिनमें कोई आवेश नहीं होता। हालाँकि, वे महत्वपूर्ण होते हैं क्योंकि वे परमाणु के द्रव्यमान में योगदान करते हैं और इसकी स्थिरता को प्रभावित कर सकते हैं। न्यूट्रॉन्स जोड़कर, आप एक तत्व के समस्थानिक को बदल सकते हैं। समस्थानिक वे तत्व होते हैं जिनमें प्रोटॉन्स की संख्या समान होती है लेकिन न्यूट्रॉन्स की संख्या भिन्न होती है।

एक परमाणु के प्रोटॉन्स और न्यूट्रॉन्स का योग द्रव्यमान संख्या (A) देता है।

द्रव्यमान संख्या (A) = प्रोटॉन्स की संख्या (Z) + न्यूट्रॉन्स की संख्या (N)
    

उदाहरण के लिए, कार्बन-12 और कार्बन-14 कार्बन के समस्थानिक हैं जहां:

• कार्बन-12 में 6 प्रोटॉन्स और 6 न्यूट्रॉन्स होते हैं।
• कार्बन-14 में 6 प्रोटॉन्स और 8 न्यूट्रॉन्स होते हैं।

इलेक्ट्रॉन्स

इलेक्ट्रॉन्स नकारात्मक आवेश वाले उपआणविक कण होते हैं जो परमाणु के नाभिक की परिक्रमा करते हैं। बहुत कम द्रव्यमान (लगभग 9.109 x 10^-31 kg) के बावजूद, इलेक्ट्रॉन्स यह निर्धारित करने में आवश्यक होते हैं कि एक परमाणु किस प्रकार परस्पर क्रिया और बंध बनाता है।

इलेक्ट्रॉन्स नाभिक के चारों ओर विभिन्न ऊर्जा स्तरों या इलेक्ट्रॉन शेल्स में रहते हैं। इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था किसी तत्व के रासायनिक गुणों को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण होती है। जैसे ही आप आवर्त सारणी में आगे बढ़ते हैं, प्रत्येक तत्व पिछले तत्व की तुलना में एक और इलेक्ट्रॉन और एक और प्रोटॉन जोड़ता है। ये इलेक्ट्रॉन शेल्स इस प्रकार व्यवस्थित होते हैं:

इलेक्ट्रॉन शेल | अधिकतम इलेक्ट्रॉनों की संख्या
, ,
     1 | 2
     2 | 8
     3 | 18
    

आकृति एक सरल परमाण्विक संरचना दर्शाती है, जहां नाभिक केंद्र में होता है और इलेक्ट्रॉन्स उसकी परिक्रमा करते हैं।

प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन के बीच परस्पर क्रिया

प्रोटॉन्स, न्यूट्रॉन्स, और इलेक्ट्रॉन्स का व्यवस्था और उनकी परस्पर क्रियाएं परमाणु की स्थिरता और सक्रियता को निर्धारित करती हैं।

नाभिकीय बल

नाभिक के भीतर, प्रोटॉन्स और न्यूट्रॉन्स एक साथ मजबूत नाभिकीय बल द्वारा पकड़े जाते हैं, जो प्रकृति की चार मूलभूत बलों में से एक है। यह बल सकारात्मक आवेशित प्रोटॉन्स के बीच विद्युत स्थैतिक प्रतिकार को समाप्त करता है।

विद्युत स्थैतिक बल

नाभिक के बाहर विद्युत स्थैतिक बल एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह नकारात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन्स और सकारात्मक आवेशित प्रोटॉन्स के बीच आकर्षण है जो इलेक्ट्रॉन्स को नाभिक के चारों ओर कक्षा में रखता है। इन बलों के बीच संतुलन एक परमाणु का आकार और आकार निर्धारित करता है।

संतुलन और स्थिरता

परमाणु निम्न ऊर्जा राज्यों की ओर प्रवृत्त होते हैं, जो अधिक स्थिर होते हैं। एक परमाणु की स्थिरता उसके इलेक्ट्रॉन विन्यास से प्रभावित होती है, विशेष रूप से इलेक्ट्रॉन शेल्स की भराई से। शेल को पूरी तरह से या आंशिक रूप से भरना एक परमाणु को अत्यधिक सक्रिय या स्थिर बना सकता है।

निष्कर्ष

निष्कर्षतः, प्रोटॉन्स, न्यूट्रॉन्स, और इलेक्ट्रॉन्स जैसे उपआणविक कणों को समझना रसायन विज्ञान और पदार्थ की संरचना की दुनिया में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। इन कणों में से प्रत्येक परमाण्विक पहचान, व्यवहार, और परस्पर क्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो सबसे सरल तत्वों से लेकर सबसे जटिल रासायनिक यौगिकों तक के निर्माण को आकार देता है।

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