Journey Inside the Atomपरमाणु के भीतर की यात्राJourney Inside the Atom
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- Roots of atomic theoryपरमाणु सिद्धांत की जड़ेंAtomic theory ki jadein
- Electron and Thomson's modelइलेक्ट्रॉन और टॉमसन का मॉडलElectron aur Thomson ka model
- Gold foil experiment and Rutherford's modelस्वर्ण पन्नी प्रयोग और रदरफ़ोर्ड मॉडलGold foil experiment aur Rutherford model
- Bohr's model of the atomबोर का परमाणु मॉडलBohr ka atom model
- Discovery of the neutronन्यूट्रॉन की खोजNeutron ki khoj
- Symbols of elementsतत्वों के प्रतीकElements ke symbols
- Atomic number and mass numberपरमाणु संख्या और द्रव्यमान संख्याAtomic number aur mass number
- Distribution of electrons in shellsकोशों में इलेक्ट्रॉनों का वितरणShells mein electrons ka distribution
- ValencyसंयोजकताValency
- Isotopes and isobarsसमस्थानिक और समभारिकIsotopes aur isobars
Start here: the must-know basics of this chapter.यहाँ से शुरू करें: इस अध्याय की ज़रूरी बेसिक बातें।Yahan se shuru kijiye: is chapter ki zaroori basic baatein.
Learn the story of atomic models in order: Kanada and Democritus → Thomson (electron) → Rutherford (nucleus, proton) → Bohr (shells) → Chadwick (neutron). Then practise Z, A, neutrons, electronic configuration and valency — these give the easiest marks.परमाणु मॉडलों की कहानी क्रम से पढ़िए: कणाद और डेमोक्रिटस → टॉमसन (इलेक्ट्रॉन) → रदरफ़ोर्ड (नाभिक, प्रोटॉन) → बोर (कोश) → चैडविक (न्यूट्रॉन)। फिर Z, A, न्यूट्रॉन, इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और संयोजकता का अभ्यास कीजिए — इनसे सबसे आसान अंक मिलते हैं।Atomic models ki kahani order mein padhiye: Kanada aur Democritus → Thomson (electron) → Rutherford (nucleus, proton) → Bohr (shells) → Chadwick (neutron). Phir Z, A, neutrons, electronic configuration aur valency ki practice kijiye — inse sabse aasaan marks milte hain.
- Kanada & Democritus: indivisible parmanu / atomosकणाद व डेमोक्रिटस: अविभाज्य परमाणु / ऐटमॉसKanada & Democritus: indivisible parmanu / atomos
- Thomson 1897: electron found; plum pudding modelटॉमसन 1897: इलेक्ट्रॉन मिला; प्लम पुडिंग मॉडलThomson 1897: electron mila; plum pudding model
- Rutherford 1911: tiny positive nucleus; planetary modelरदरफ़ोर्ड 1911: नन्हा धनावेशित नाभिक; ग्रहीय मॉडलRutherford 1911: tiny positive nucleus; planetary model
- Bohr 1913: fixed shells K, L, M, N; stable atomबोर 1913: निश्चित कोश K, L, M, N; स्थायी परमाणुBohr 1913: fixed shells K, L, M, N; stable atom
- Chadwick 1932: neutron explains the extra massचैडविक 1932: न्यूट्रॉन से अतिरिक्त द्रव्यमान समझाChadwick 1932: neutron se extra mass samjha
🏅 Must-know minimumज़रूरी न्यूनतमZaroori minimum
- Three observations + conclusions of the gold foil experiment.
- Bohr's postulates: fixed shells, no energy loss, jumps by fixed energy.
- Z = protons; A = p + n; neutrons = A − Z.
- 2n² rule, outermost shell ≤ 8; configurations up to Z = 18.
- Valency from configuration (lose / gain / share to reach 8).
- Isotopes vs isobars with one example each; Cl average 35.5 u.
- स्वर्ण पन्नी प्रयोग के तीन प्रेक्षण + निष्कर्ष।
- बोर के अभिगृहीत: निश्चित कोश, ऊर्जा हानि नहीं, निश्चित ऊर्जा से छलाँग।
- Z = प्रोटॉन; A = p + n; न्यूट्रॉन = A − Z।
- 2n² नियम, बाहरी कोश ≤ 8; Z = 18 तक विन्यास।
- विन्यास से संयोजकता (8 तक पहुँचने हेतु खोना / लेना / साझा करना)।
- समस्थानिक बनाम समभारिक, एक-एक उदाहरण; Cl का औसत 35.5 u।
- Gold foil experiment ke teen observations + conclusions.
- Bohr ke postulates: fixed shells, energy loss nahi, fixed energy se jump.
- Z = protons; A = p + n; neutrons = A − Z.
- 2n² rule, bahari shell ≤ 8; Z = 18 tak configurations.
- Configuration se valency (8 tak pahunchne ke liye khona / lena / share karna).
- Isotopes vs isobars, ek-ek example; Cl ka average 35.5 u.
Full chapter notes: key points, definitions, diagrams and important questions with model answers.पूरे अध्याय के नोट्स: मुख्य बातें, परिभाषाएँ, चित्र और आदर्श उत्तरों के साथ महत्वपूर्ण प्रश्न।Poore chapter ke notes: key points, definitions, diagrams aur model answers ke saath important sawaal.
Roots of atomic theoryपरमाणु सिद्धांत की जड़ेंAtomic theory ki jadein
- More than 2,000 years ago thinkers in India and Greece asked: what is everything made of?
- Acharya Kanada (India): divide matter (dravya) again and again and you reach the smallest particles that cannot be divided, called parmanus.
- Kanada's ideas are in the Sanskrit text Vaisesika Sutras; parmanus join as dyads (2) and triads (3) to make all matter.
- His idea did not say in what proportions parmanus combine.
- Leucippus and Democritus (Greece) called indivisible particles atomos (Greek: indivisible).
- These were thought-ideas (philosophy), not tested by experiments.
- In the late 19th century radioactivity (elements giving out invisible radiation) showed that atoms are made of still smaller particles, so atoms are divisible.
- 2,000 वर्ष से भी पहले भारत और यूनान के विचारकों ने पूछा: सब कुछ किससे बना है?
- आचार्य कणाद (भारत): पदार्थ (द्रव्य) को बार-बार विभाजित करने पर ऐसे सूक्ष्मतम कण मिलते हैं जो और विभाजित नहीं होते, इन्हें परमाणु कहा।
- कणाद के विचार संस्कृत ग्रंथ वैशेषिक सूत्र में हैं; परमाणु मिलकर द्व्यणुक (2) और त्र्यणुक (3) बनाते हैं जिनसे सारा पदार्थ बनता है।
- उनके विचार में यह नहीं बताया गया कि परमाणु किस अनुपात में जुड़ते हैं।
- यूनान के ल्यूसिपस और डेमोक्रिटस ने अविभाज्य कणों को ऐटमॉस (अविभाज्य) कहा।
- ये विचार दार्शनिक थे, प्रयोगों से परखे नहीं गए थे।
- 19वीं शताब्दी के अंत में रेडियोऐक्टिवता (तत्वों से अदृश्य विकिरण निकलना) से पता चला कि परमाणु और छोटे कणों से बने हैं, अर्थात् विभाज्य हैं।
- 2,000 saal se bhi pehle India aur Greece ke thinkers ne poocha: sab kuch kis cheez se bana hai?
- Acharya Kanada (India): matter (dravya) ko baar-baar todte jaayein to aise sabse chhote particles milte hain jo aur nahi tootte, inhe parmanu kaha.
- Kanada ke vichar Sanskrit granth Vaisesika Sutras mein hain; parmanu milkar dyad (2) aur triad (3) banaate hain, jinse saara matter banta hai.
- Unke idea mein yeh nahi bataya gaya ki parmanu kis proportion mein judte hain.
- Greece ke Leucippus aur Democritus ne indivisible particles ko atomos (indivisible) kaha.
- Yeh philosophical ideas the, experiments se test nahi hue the.
- 19th century ke end mein radioactivity (elements se invisible radiation nikalna) se pata chala ki atom aur chhote particles se bana hai, yaani divisible hai.
- ParmanuपरमाणुParmanu
- Kanada's name for the smallest particle of matter that cannot be divided further.कणाद द्वारा दिया गया नाम: पदार्थ का वह सूक्ष्मतम कण जो और विभाजित न हो।Kanada ka diya naam: matter ka sabse chhota particle jo aur divide na ho.
- Radioactivityरेडियोऐक्टिवताRadioactivity
- Some elements giving out invisible energy and particles (radiation) on their own.कुछ तत्वों द्वारा स्वयं अदृश्य ऊर्जा और कण (विकिरण) उत्सर्जित करना।Kuch elements ka khud se invisible energy aur particles (radiation) chhodna.
Compare the ideas of Acharya Kanada and Democritus about matter. What did both lack?पदार्थ के बारे में आचार्य कणाद और डेमोक्रिटस के विचारों की तुलना कीजिए। दोनों में क्या कमी थी?Matter ke baare mein Acharya Kanada aur Democritus ke vichaaron ki tulna kijiye. Dono mein kya kami thi?
- Both said matter is made of tiny particles that cannot be divided: parmanu (Kanada), atomos (Democritus).
- Kanada added that parmanus combine as dyads and triads to form all substances.
- Both were philosophical ideas without experimental proof; Kanada's idea also did not give the proportions of combining.
- दोनों ने कहा कि पदार्थ अविभाज्य सूक्ष्म कणों से बना है: परमाणु (कणाद), ऐटमॉस (डेमोक्रिटस)।
- कणाद ने यह भी कहा कि परमाणु द्व्यणुक और त्र्यणुक बनाकर सभी पदार्थ बनाते हैं।
- दोनों विचार दार्शनिक थे, प्रयोगों से सिद्ध नहीं; कणाद के विचार में जुड़ने का अनुपात भी नहीं था।
- Dono ne kaha ki matter indivisible chhote particles se bana hai: parmanu (Kanada), atomos (Democritus).
- Kanada ne yeh bhi kaha ki parmanu dyad aur triad banakar saare substances banate hain.
- Dono philosophical ideas the, experiment se proof nahi; Kanada ke idea mein combine hone ka proportion bhi nahi tha.
💡 Write 'atomos = indivisible' and 'parmanu — Vaisesika Sutras'; these one-word facts are common in objective questions.'ऐटमॉस = अविभाज्य' और 'परमाणु — वैशेषिक सूत्र' लिखिए; ये एक-शब्द तथ्य वस्तुनिष्ठ प्रश्नों में आते हैं।'Atomos = indivisible' aur 'parmanu — Vaisesika Sutras' likhiye; yeh one-word facts objective questions mein aate hain.
Electron and Thomson's modelइलेक्ट्रॉन और टॉमसन का मॉडलElectron aur Thomson ka model
- 1897: J. J. Thomson passed electricity through gases at very low pressure in a cathode ray tube.
- Rays went from the cathode (−) to the anode (+) and were bent by electric and magnetic fields, so they carry negative charge.
- These negatively charged particles, much lighter than atoms, were named electrons.
- The same particles came whatever the gas or cathode metal, so electrons are present in all atoms.
- Charge of an electron = −1.602 × 10⁻¹⁹ C, written as −1 for convenience.
- Thomson's model: a sphere of positive charge with electrons spread through it; the atom is neutral overall.
- Called the plum pudding model; a watermelon is a familiar picture (red pulp = positive charge, seeds = electrons).
- Thomson won the 1906 Nobel Prize in Physics for work on electrical conductivity of gases.
- 1897: जे. जे. टॉमसन ने कैथोड किरण नली में बहुत कम दाब पर गैसों से विद्युत प्रवाहित की।
- किरणें कैथोड (−) से ऐनोड (+) की ओर गईं और विद्युत व चुंबकीय क्षेत्र में मुड़ीं, अतः ऋणावेशित हैं।
- परमाणु से बहुत हल्के इन ऋणावेशित कणों को इलेक्ट्रॉन कहा गया।
- गैस या कैथोड की धातु कोई भी हो, वही कण मिले, अतः इलेक्ट्रॉन सभी परमाणुओं में होते हैं।
- इलेक्ट्रॉन का आवेश = −1.602 × 10⁻¹⁹ C, सुविधा के लिए −1 लिखा जाता है।
- टॉमसन मॉडल: धनावेशित गोला जिसमें इलेक्ट्रॉन फैले हैं; परमाणु कुल मिलाकर उदासीन।
- इसे प्लम पुडिंग मॉडल कहते हैं; तरबूज इसका परिचित चित्र है (लाल गूदा = धनावेश, बीज = इलेक्ट्रॉन)।
- गैसों की विद्युत चालकता पर कार्य के लिए टॉमसन को 1906 का भौतिकी नोबेल पुरस्कार मिला।
- 1897: J. J. Thomson ne cathode ray tube mein bahut kam pressure par gases se current pass kiya.
- Rays cathode (−) se anode (+) ki taraf gayi aur electric va magnetic field mein mudi, isliye negative charged hain.
- Atom se bahut halke in negative particles ko electrons kaha gaya.
- Gas ya cathode metal koi bhi ho, wahi particles mile, isliye electrons sabhi atoms mein hote hain.
- Electron ka charge = −1.602 × 10⁻¹⁹ C, convenience ke liye −1 likha jaata hai.
- Thomson model: positive charge ka gola jismein electrons faile hain; atom overall neutral.
- Ise plum pudding model kehte hain; tarbooz iska familiar picture hai (laal gooda = positive charge, beej = electrons).
- Gases ki electrical conductivity par kaam ke liye Thomson ko 1906 ka Physics Nobel Prize mila.
- Electronइलेक्ट्रॉनElectron
- A very light, negatively charged particle present in all atoms (charge −1).सभी परमाणुओं में उपस्थित बहुत हल्का ऋणावेशित कण (आवेश −1)।Sabhi atoms mein maujood bahut halka negative charged particle (charge −1).
Describe Thomson's model of an atom. Why is the atom neutral in it?टॉमसन के परमाणु मॉडल का वर्णन कीजिए। इसमें परमाणु उदासीन क्यों है?Thomson ke atom model ka varnan kijiye. Ismein atom neutral kyon hai?
- An atom is a sphere of positive charge.
- Electrons are embedded in it like seeds in a watermelon (plum pudding).
- The total negative charge of electrons equals the positive charge, so the atom is electrically neutral.
- परमाणु धनावेशित गोला है।
- इलेक्ट्रॉन इसमें तरबूज के बीजों की तरह धँसे हैं (प्लम पुडिंग)।
- इलेक्ट्रॉनों का कुल ऋणावेश धनावेश के बराबर है, अतः परमाणु वैद्युत रूप से उदासीन है।
- Atom positive charge ka gola hai.
- Electrons ismein tarbooz ke beej ki tarah dhanse hain (plum pudding).
- Electrons ka total negative charge positive charge ke barabar hai, isliye atom electrically neutral hai.
How did Thomson conclude that electrons are present in all atoms?टॉमसन ने कैसे निष्कर्ष निकाला कि इलेक्ट्रॉन सभी परमाणुओं में होते हैं?Thomson ne kaise conclude kiya ki electrons sabhi atoms mein hote hain?
- He changed the gas in the tube and the metal of the cathode.
- The same negatively charged particles were obtained every time, so they must be part of every atom.
- उन्होंने नली की गैस और कैथोड की धातु बदली।
- हर बार वही ऋणावेशित कण मिले, अतः वे हर परमाणु का भाग होने चाहिए।
- Unhone tube ki gas aur cathode ka metal badla.
- Har baar wahi negative particles mile, isliye woh har atom ka hissa hone chahiye.
💡 Cathode rays travel from cathode to anode; do not reverse this.कैथोड किरणें कैथोड से ऐनोड की ओर चलती हैं; इसे उल्टा न लिखें।Cathode rays cathode se anode ki taraf chalti hain; ise ulta mat likhiye.
Gold foil experiment and Rutherford's modelस्वर्ण पन्नी प्रयोग और रदरफ़ोर्ड मॉडलGold foil experiment aur Rutherford model
- 1911: Geiger and Marsden, working under Ernest Rutherford, fired positively charged α-particles at a very thin gold foil.
- Observation 1: most α-particles passed straight → most of the atom is empty space.
- Observation 2: some were deflected sharply → positive charge is packed in a tiny region.
- Observation 3: a few bounced back → this tiny centre (nucleus) is very dense and holds almost all the mass.
- Rutherford's (planetary) model: small positive nucleus at the centre; electrons revolve around it like planets around the Sun.
- Atom ≈ 10⁻¹⁰ m across, nucleus ≈ 10⁻¹⁵ m: if an atom were a cricket ground (~100 m), the nucleus would be a pepper grain.
- Rutherford identified the positive particle of the nucleus, the proton (charge +1).
- Limitation: a revolving electron should lose energy and fall into the nucleus, so atoms would collapse — but atoms are stable.
- 1911: अर्नेस्ट रदरफ़ोर्ड के निर्देशन में गाइगर और मार्सडेन ने धनावेशित ऐल्फा कणों को बहुत पतली स्वर्ण पन्नी पर डाला।
- प्रेक्षण 1: अधिकांश ऐल्फा कण सीधे निकल गए → परमाणु का अधिकांश भाग खाली है।
- प्रेक्षण 2: कुछ तीव्रता से विक्षेपित हुए → धनावेश एक नन्हे भाग में केंद्रित है।
- प्रेक्षण 3: कुछ वापस लौट आए → यह नन्हा केंद्र (नाभिक) बहुत सघन है और लगभग सारा द्रव्यमान उसी में है।
- रदरफ़ोर्ड (ग्रहीय) मॉडल: केंद्र में छोटा धनावेशित नाभिक; इलेक्ट्रॉन उसके चारों ओर ग्रहों की तरह घूमते हैं।
- परमाणु ≈ 10⁻¹⁰ m, नाभिक ≈ 10⁻¹⁵ m: परमाणु क्रिकेट मैदान (~100 m) हो तो नाभिक काली मिर्च का दाना होगा।
- रदरफ़ोर्ड ने नाभिक के धनावेशित कण प्रोटॉन (आवेश +1) की पहचान की।
- कमी: घूमता इलेक्ट्रॉन ऊर्जा खोकर नाभिक में गिर जाना चाहिए, यानी परमाणु नष्ट हो जाए — पर परमाणु स्थायी हैं।
- 1911: Ernest Rutherford ke under Geiger aur Marsden ne positive α-particles ko bahut patli gold foil par daala.
- Observation 1: zyaadatar α-particles seedhe nikal gaye → atom ka zyaadatar hissa khaali hai.
- Observation 2: kuch sharply deflect hue → positive charge ek tiny hisse mein packed hai.
- Observation 3: kuch wapas aa gaye → yeh tiny centre (nucleus) bahut dense hai aur lagbhag saara mass isi mein hai.
- Rutherford (planetary) model: centre mein chhota positive nucleus; electrons uske chaaron taraf planets ki tarah ghoomte hain.
- Atom ≈ 10⁻¹⁰ m, nucleus ≈ 10⁻¹⁵ m: atom cricket ground (~100 m) ho to nucleus kaali mirch ka daana hoga.
- Rutherford ne nucleus ke positive particle proton (charge +1) ko pehchana.
- Kami: ghoomta electron energy khokar nucleus mein gir jaana chahiye, yaani atom collapse ho jaaye — par atoms stable hain.
- NucleusनाभिकNucleus
- The very small, dense, positively charged centre of an atom that has almost all its mass.परमाणु का बहुत छोटा, सघन, धनावेशित केंद्र जिसमें लगभग सारा द्रव्यमान होता है।Atom ka bahut chhota, dense, positive centre jismein lagbhag saara mass hota hai.
- Protonप्रोटॉनProton
- Positively charged particle in the nucleus (charge +1).नाभिक में धनावेशित कण (आवेश +1)।Nucleus mein positive charged particle (charge +1).
Imagine firing tiny bullets at a sheet of gold: almost all zoom through, a few swerve, and a rare one bounces right back. So the atom is mostly empty, with a tiny hard core.कल्पना कीजिए कि सोने की पतली पन्नी पर नन्ही गोलियाँ दागी गईं: लगभग सब पार निकल गईं, कुछ मुड़ीं, और कोई-कोई सीधी लौट आई। मतलब परमाणु ज़्यादातर खाली है, बीच में एक नन्हा ठोस केंद्र है।Socho gold ki patli sheet par chhoti-chhoti goliyan chalayi: lagbhag sab paar nikal gayi, kuch mud gayi, aur koi ek seedha wapas aa gayi. Matlab atom zyaadatar khaali hai, beech mein ek tiny hard core hai.
An α-particle is a helium nucleus (2 protons + 2 neutrons, charge +2). Thomson's spread-out positive charge could only deflect it slightly, so large-angle scattering proved a concentrated centre. Gold was used because it can be beaten into a foil only about a thousand atoms thick. Atom ≈ 10⁻¹⁰ m and nucleus ≈ 10⁻¹⁵ m, so the nucleus is about 10⁵ times smaller. The repulsion is between two positive charges: the closer the path to the nucleus, the larger the deflection, and a head-on approach turns the particle back. Weakness: a revolving (accelerating) electron should radiate energy and spiral into the nucleus, making the atom unstable; Bohr fixed this.ऐल्फा कण हीलियम नाभिक है (2 प्रोटॉन + 2 न्यूट्रॉन, आवेश +2)। टॉमसन का फैला हुआ धनावेश इसे केवल थोड़ा मोड़ सकता था, अतः बड़े कोण का प्रकीर्णन केंद्रित केंद्र का प्रमाण था। सोना इसलिए लिया क्योंकि इसे लगभग एक हज़ार परमाणु मोटी पन्नी में पीटा जा सकता है। परमाणु ≈ 10⁻¹⁰ m और नाभिक ≈ 10⁻¹⁵ m, अर्थात् नाभिक लगभग 10⁵ गुना छोटा। प्रतिकर्षण दो धनावेशों के बीच है: पथ नाभिक के जितना पास, विक्षेप उतना अधिक, और सीधी टक्कर पर कण लौट आता है। कमी: घूमता (त्वरित) इलेक्ट्रॉन ऊर्जा विकिरित कर नाभिक में गिर जाना चाहिए, जिससे परमाणु अस्थायी हो; बोर ने इसे सुलझाया।α-particle helium nucleus hai (2 protons + 2 neutrons, charge +2). Thomson ka faila hua positive charge ise sirf thoda mod sakta tha, isliye bade angle ki scattering concentrated centre ka proof thi. Gold isliye liya kyonki ise lagbhag ek hazaar atoms moti foil mein peeta ja sakta hai. Atom ≈ 10⁻¹⁰ m aur nucleus ≈ 10⁻¹⁵ m, yaani nucleus lagbhag 10⁵ guna chhota. Repulsion do positive charges ke beech hai: path nucleus ke jitna paas, deflection utna zyada, aur head-on aane par particle wapas mud jaata hai. Kami: ghoomta (accelerating) electron energy radiate karke nucleus mein gir jaana chahiye, jisse atom unstable ho; Bohr ne ise solve kiya.
Fast α-particles were directed at a very thin gold foil. Most passed straight, so most of the atom is empty space. Some were deflected, so the positive charge is concentrated in a small region. Very few bounced back, so the nucleus is very small, dense and positive and carries almost all the mass. Rutherford's model: a positive nucleus at the centre with electrons revolving around it.तेज़ ऐल्फा कणों को बहुत पतली स्वर्ण पन्नी पर डाला गया। अधिकांश सीधे निकल गए, अतः परमाणु का अधिकांश भाग खाली है। कुछ विक्षेपित हुए, अतः धनावेश एक छोटे भाग में केंद्रित है। बहुत कम वापस लौटे, अतः नाभिक बहुत छोटा, सघन, धनावेशित है और लगभग सारा द्रव्यमान उसी में है। रदरफ़ोर्ड मॉडल: केंद्र में धनावेशित नाभिक, चारों ओर इलेक्ट्रॉन घूमते हैं।Fast α-particles ko bahut patli gold foil par daala gaya. Zyaadatar seedhe nikal gaye, isliye atom ka zyaadatar hissa khaali hai. Kuch deflect hue, isliye positive charge ek chhote hisse mein concentrated hai. Bahut kam wapas aaye, isliye nucleus bahut chhota, dense, positive hai aur lagbhag saara mass usi mein hai. Rutherford model: centre mein positive nucleus, chaaron taraf electrons ghoomte hain.
- α-particle beam
- What it isक्या हैKya hai: A stream of fast, positively charged α-particles (helium nuclei).तेज़ धनावेशित ऐल्फा कणों (हीलियम नाभिक) की धारा।Fast positive α-particles (helium nuclei) ki dhaara.
What it doesक्या करता हैKya karta hai: Acts as tiny probes fired at the foil to test how charge is arranged in the atom.पन्नी पर दागे गए नन्हे जाँच-कण, जो बताते हैं कि परमाणु में आवेश कैसे व्यवस्थित है।Foil par chalaye gaye chhote probes, jo batate hain ki atom mein charge kaise arranged hai. - Gold foil
- What it isक्या हैKya hai: A very thin sheet of gold, only about a thousand atoms thick.सोने की बहुत पतली पन्नी, केवल लगभग एक हज़ार परमाणु मोटी।Gold ki bahut patli sheet, sirf lagbhag ek hazaar atoms moti.
What it doesक्या करता हैKya karta hai: Gives a thin layer of atoms for the α-particles to pass through.ऐल्फा कणों के पार जाने के लिए परमाणुओं की पतली परत देती है।α-particles ke paar jaane ke liye atoms ki patli layer deti hai. - Nucleus
- What it isक्या हैKya hai: The tiny, dense, positively charged centre of each gold atom.हर स्वर्ण परमाणु का नन्हा, सघन, धनावेशित केंद्र।Har gold atom ka tiny, dense, positive centre.
What it doesक्या करता हैKya karta hai: Repels α-particles that come close; holds almost all the mass of the atom.पास आने वाले ऐल्फा कणों को प्रतिकर्षित करता है; परमाणु का लगभग सारा द्रव्यमान रखता है।Paas aane wale α-particles ko repel karta hai; atom ka lagbhag saara mass rakhta hai. - Most pass straight
- What it isक्या हैKya hai: Paths of α-particles that went through undeflected.बिना मुड़े पार जाने वाले ऐल्फा कणों के पथ।Bina mude paar jaane wale α-particles ke path.
What it doesक्या करता हैKya karta hai: Show that most of the atom is empty space.दिखाते हैं कि परमाणु का अधिकांश भाग खाली है।Dikhate hain ki atom ka zyaadatar hissa khaali hai. - Slightly deflected
- What it isक्या हैKya hai: A path that bends a little after passing near a nucleus.नाभिक के पास से निकलकर थोड़ा मुड़ने वाला पथ।Nucleus ke paas se nikal kar thoda mudne wala path.
What it doesक्या करता हैKya karta hai: Shows the positive charge pushes away passing α-particles.दिखाता है कि धनावेश पास से गुज़रते कणों को दूर धकेलता है।Dikhata hai ki positive charge paas se guzarte particles ko door dhakelta hai. - Deflected sharply
- What it isक्या हैKya hai: A path bent through a large angle very close to a nucleus.नाभिक के बहुत पास बड़े कोण से मुड़ा पथ।Nucleus ke bahut paas bade angle se muda path.
What it doesक्या करता हैKya karta hai: Proves the positive charge is packed in a very small region.सिद्ध करता है कि धनावेश बहुत छोटे भाग में भरा है।Prove karta hai ki positive charge bahut chhote hisse mein bhara hai. - A few bounce back
- What it isक्या हैKya hai: The rare α-particle that heads straight at a nucleus.वह दुर्लभ कण जो सीधे नाभिक की ओर जाता है।Woh rare particle jo seedha nucleus ki taraf jaata hai.
What it doesक्या करता हैKya karta hai: Turns back, showing the nucleus is very dense and strongly positive.लौट आता है, जिससे पता चलता है कि नाभिक बहुत सघन और प्रबल धनावेशित है।Wapas aata hai, jisse pata chalta hai ki nucleus bahut dense aur strongly positive hai.
Kick a football across an empty stadium at night: it sails over thousands of empty seats, but if it hits the one thin pole in the middle, it bounces back. The atom is that huge empty stadium; the nucleus is the pole.रात में खाली स्टेडियम में फुटबॉल मारिए: वह हज़ारों खाली सीटों के ऊपर से निकल जाती है, पर बीच के एक पतले खंभे से टकराए तो लौट आती है। परमाणु वह विशाल खाली स्टेडियम है; नाभिक वह खंभा।Raat ko khaali stadium mein football maariye: woh hazaaron khaali seats ke upar se nikal jaati hai, par beech ke ek patle pole se takraye to wapas aa jaati hai. Atom woh bada khaali stadium hai; nucleus woh pole.
State the observations of Rutherford's α-particle scattering experiment and the conclusion from each.रदरफ़ोर्ड के ऐल्फा कण प्रकीर्णन प्रयोग के प्रेक्षण और प्रत्येक का निष्कर्ष लिखिए।Rutherford ke α-particle scattering experiment ke observations aur har ek ka conclusion likhiye.
- Most α-particles passed straight → most of the atom is empty.
- Some were deflected through large angles → positive charge is concentrated in a small region.
- Very few bounced back → the nucleus is tiny, dense, positive and has nearly all the mass.
- अधिकांश ऐल्फा कण सीधे निकले → परमाणु का अधिकांश भाग खाली।
- कुछ बड़े कोणों से विक्षेपित → धनावेश छोटे भाग में केंद्रित।
- बहुत कम वापस लौटे → नाभिक नन्हा, सघन, धनावेशित, लगभग सारा द्रव्यमान उसमें।
- Zyaadatar α-particles seedhe nikle → atom ka zyaadatar hissa khaali.
- Kuch bade angles se deflect → positive charge chhote hisse mein concentrated.
- Bahut kam wapas aaye → nucleus tiny, dense, positive, lagbhag saara mass usmein.
What was the main drawback of Rutherford's model?रदरफ़ोर्ड मॉडल की मुख्य कमी क्या थी?Rutherford model ki main kami kya thi?
- A charged particle moving in a circle keeps losing energy.
- So the revolving electron should spiral into the nucleus and the atom should collapse; but atoms are stable, and the model could not explain this.
- वृत्त में घूमता आवेशित कण लगातार ऊर्जा खोता है।
- अतः इलेक्ट्रॉन घूमते-घूमते नाभिक में गिर जाना चाहिए और परमाणु नष्ट हो जाना चाहिए; पर परमाणु स्थायी हैं, और मॉडल यह नहीं समझा सका।
- Circle mein ghoomta charged particle lagatar energy khota hai.
- Isliye electron ghoomte-ghoomte nucleus mein gir jaana chahiye aur atom collapse ho jaana chahiye; par atoms stable hain, aur model yeh explain nahi kar saka.
💡 Always pair each observation with its conclusion; marks are given for both.हर प्रेक्षण के साथ उसका निष्कर्ष लिखिए; अंक दोनों के मिलते हैं।Har observation ke saath uska conclusion likhiye; marks dono ke milte hain.
Bohr's model of the atomबोर का परमाणु मॉडलBohr ka atom model
- 1913: Niels Bohr proposed a model to explain why atoms are stable.
- Electrons move only in certain fixed circular paths called stationary states, orbits, shells or energy levels.
- While in a fixed shell an electron does not lose energy, so it does not fall into the nucleus.
- Shells are named K, L, M, N… or numbered n = 1, 2, 3, 4… outward from the nucleus.
- K shell (n = 1) is nearest the nucleus and has the least energy; energy increases outward.
- An electron jumps to a higher shell by absorbing a fixed amount of energy and comes back by releasing it; this equals the energy difference of the two shells.
- Each shell can hold only a limited number of electrons.
- The letter K comes from Charles Barkla's naming of X-ray lines; the later quantum mechanical model describes electrons as clouds.
- 1913: नील्स बोर ने परमाणु के स्थायित्व को समझाने के लिए मॉडल दिया।
- इलेक्ट्रॉन केवल कुछ निश्चित वृत्ताकार पथों में घूमते हैं, जिन्हें स्थिर अवस्थाएँ, कक्षाएँ, कोश या ऊर्जा स्तर कहते हैं।
- निश्चित कोश में रहते हुए इलेक्ट्रॉन ऊर्जा नहीं खोता, अतः नाभिक में नहीं गिरता।
- कोशों के नाम K, L, M, N… या संख्या n = 1, 2, 3, 4… (नाभिक से बाहर की ओर)।
- K कोश (n = 1) नाभिक के सबसे पास और सबसे कम ऊर्जा वाला; बाहर जाने पर ऊर्जा बढ़ती है।
- निश्चित ऊर्जा अवशोषित करके इलेक्ट्रॉन ऊँचे कोश में जाता है और उतनी ही ऊर्जा छोड़कर लौटता है; यह दोनों कोशों के ऊर्जा अंतर के बराबर होती है।
- हर कोश में सीमित संख्या में ही इलेक्ट्रॉन रह सकते हैं।
- K अक्षर चार्ल्स बार्कला द्वारा X-किरण रेखाओं के नामकरण से आया; बाद के क्वांटम यांत्रिकी मॉडल में इलेक्ट्रॉन को बादल के रूप में बताया गया।
- 1913: Niels Bohr ne atom ki stability samjhaane ke liye model diya.
- Electrons sirf kuch fixed circular paths mein ghoomte hain, jinhe stationary states, orbits, shells ya energy levels kehte hain.
- Fixed shell mein rehte hue electron energy nahi khota, isliye nucleus mein nahi girta.
- Shells ke naam K, L, M, N… ya number n = 1, 2, 3, 4… (nucleus se bahar ki taraf).
- K shell (n = 1) nucleus ke sabse paas aur sabse kam energy wala; bahar jaane par energy badhti hai.
- Fixed energy absorb karke electron upar wale shell mein jaata hai aur utni hi energy chhodkar lautta hai; yeh dono shells ke energy difference ke barabar hoti hai.
- Har shell mein limited number of electrons hi reh sakte hain.
- K letter Charles Barkla ke X-ray lines ke naam se aaya; baad ke quantum mechanical model mein electron ko cloud ki tarah bataya gaya.
- Shell (energy level)कोश (ऊर्जा स्तर)Shell (energy level)
- A fixed circular path around the nucleus in which an electron moves without losing energy.नाभिक के चारों ओर निश्चित वृत्ताकार पथ जिसमें इलेक्ट्रॉन बिना ऊर्जा खोए घूमता है।Nucleus ke chaaron taraf fixed circular path jismein electron bina energy khoye ghoomta hai.
Write the main postulates of Bohr's model. How did it overcome the drawback of Rutherford's model?बोर मॉडल के मुख्य अभिगृहीत लिखिए। इसने रदरफ़ोर्ड मॉडल की कमी कैसे दूर की?Bohr model ke main postulates likhiye. Isne Rutherford model ki kami kaise door ki?
- Electrons revolve only in fixed shells (K, L, M, N or n = 1, 2, 3, 4).
- An electron does not radiate energy while in a fixed shell.
- It changes shells only by absorbing or releasing a fixed amount of energy.
- Since no energy is lost in a shell, the electron does not spiral into the nucleus, so the atom is stable.
- इलेक्ट्रॉन केवल निश्चित कोशों (K, L, M, N या n = 1, 2, 3, 4) में घूमते हैं।
- निश्चित कोश में इलेक्ट्रॉन ऊर्जा विकिरित नहीं करता।
- वह निश्चित ऊर्जा अवशोषित या उत्सर्जित करके ही कोश बदलता है।
- कोश में ऊर्जा न खोने से इलेक्ट्रॉन नाभिक में नहीं गिरता, अतः परमाणु स्थायी है।
- Electrons sirf fixed shells (K, L, M, N ya n = 1, 2, 3, 4) mein ghoomte hain.
- Fixed shell mein electron energy radiate nahi karta.
- Woh fixed energy absorb ya release karke hi shell badalta hai.
- Shell mein energy na khone se electron nucleus mein nahi girta, isliye atom stable hai.
💡 Remember: K = n = 1 = lowest energy, nearest the nucleus.याद रखिए: K = n = 1 = सबसे कम ऊर्जा, नाभिक के सबसे पास।Yaad rakhiye: K = n = 1 = sabse kam energy, nucleus ke sabse paas.
Discovery of the neutronन्यूट्रॉन की खोजNeutron ki khoj
- Puzzle: helium has 2 protons but its mass is about 4 times that of hydrogen (1 proton).
- 1932: James Chadwick (a student of Rutherford) discovered the neutron: no charge, mass nearly equal to a proton's; symbol n.
- Neutrons are in the nucleus of every atom except the common hydrogen atom (protium, only 1 proton).
- Protons and neutrons together make up almost the whole mass of an atom; electrons have very little mass.
- Light atoms often have equal protons and neutrons (C: 6 and 6, O: 8 and 8); heavy atoms have more neutrons (Fe: 26 p, 30 n; U: 92 p, 146 n).
- Protons repel each other; neutrons add nuclear attraction without adding repulsion and help hold the nucleus together.
- Chadwick got the 1935 Nobel Prize in Physics; uncharged neutrons easily enter nuclei, which opened the way to nuclear energy.
- Particles: electron (e⁻) charge −1, proton (p⁺) +1, neutron (n) 0.
- पहेली: हीलियम में 2 प्रोटॉन हैं पर उसका द्रव्यमान हाइड्रोजन (1 प्रोटॉन) का लगभग 4 गुना है।
- 1932: रदरफ़ोर्ड के शिष्य जेम्स चैडविक ने न्यूट्रॉन खोजा: आवेश नहीं, द्रव्यमान लगभग प्रोटॉन के बराबर; प्रतीक n।
- साधारण हाइड्रोजन (प्रोटियम, केवल 1 प्रोटॉन) को छोड़कर हर परमाणु के नाभिक में न्यूट्रॉन होते हैं।
- प्रोटॉन और न्यूट्रॉन मिलकर परमाणु का लगभग पूरा द्रव्यमान बनाते हैं; इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान बहुत कम है।
- हल्के परमाणुओं में प्रायः प्रोटॉन और न्यूट्रॉन बराबर (C: 6 व 6, O: 8 व 8); भारी परमाणुओं में न्यूट्रॉन अधिक (Fe: 26 p, 30 n; U: 92 p, 146 n)।
- प्रोटॉन एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं; न्यूट्रॉन बिना प्रतिकर्षण बढ़ाए नाभिकीय आकर्षण जोड़कर नाभिक को बाँधे रखने में मदद करते हैं।
- चैडविक को 1935 का भौतिकी नोबेल मिला; आवेशरहित न्यूट्रॉन आसानी से नाभिक में घुसते हैं, जिससे नाभिकीय ऊर्जा का रास्ता खुला।
- कण: इलेक्ट्रॉन (e⁻) आवेश −1, प्रोटॉन (p⁺) +1, न्यूट्रॉन (n) 0।
- Puzzle: helium mein 2 protons hain par uska mass hydrogen (1 proton) ka lagbhag 4 guna hai.
- 1932: Rutherford ke student James Chadwick ne neutron khoja: charge nahi, mass lagbhag proton ke barabar; symbol n.
- Common hydrogen (protium, sirf 1 proton) ko chhodkar har atom ke nucleus mein neutrons hote hain.
- Protons aur neutrons milkar atom ka lagbhag poora mass banate hain; electron ka mass bahut kam hai.
- Halke atoms mein aksar protons aur neutrons barabar (C: 6 aur 6, O: 8 aur 8); bhaari atoms mein neutrons zyada (Fe: 26 p, 30 n; U: 92 p, 146 n).
- Protons ek-doosre ko repel karte hain; neutrons bina repulsion badhaye nuclear attraction jodkar nucleus ko baandhe rakhne mein madad karte hain.
- Chadwick ko 1935 ka Physics Nobel mila; uncharged neutrons aasani se nucleus mein ghuste hain, jisse nuclear energy ka raasta khula.
- Particles: electron (e⁻) charge −1, proton (p⁺) +1, neutron (n) 0.
- Neutronन्यूट्रॉनNeutron
- An uncharged particle in the nucleus with mass nearly equal to that of a proton.नाभिक में आवेशरहित कण जिसका द्रव्यमान लगभग प्रोटॉन के बराबर है।Nucleus mein uncharged particle jiska mass lagbhag proton ke barabar hai.
Why was the neutron needed to explain the mass of the helium atom?हीलियम परमाणु का द्रव्यमान समझाने के लिए न्यूट्रॉन क्यों आवश्यक था?Helium atom ka mass samjhaane ke liye neutron kyon zaroori tha?
- Helium's 2 protons explain only about half of its mass (about 4 times hydrogen).
- The rest comes from 2 neutrons, which have mass like protons but no charge.
- हीलियम के 2 प्रोटॉन उसके द्रव्यमान (हाइड्रोजन का लगभग 4 गुना) का केवल आधा समझाते हैं।
- बाकी द्रव्यमान 2 न्यूट्रॉनों से आता है, जिनका द्रव्यमान प्रोटॉन जैसा पर आवेश शून्य है।
- Helium ke 2 protons uske mass (hydrogen ka lagbhag 4 guna) ka sirf aadha explain karte hain.
- Baaki mass 2 neutrons se aata hai, jinka mass proton jaisa par charge zero hai.
💡 Electron, proton, neutron: Thomson, Rutherford, Chadwick — make a 3-row table with charge and discoverer.इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन: टॉमसन, रदरफ़ोर्ड, चैडविक — आवेश और खोजकर्ता की 3 पंक्तियों की तालिका बनाइए।Electron, proton, neutron: Thomson, Rutherford, Chadwick — charge aur discoverer ki 3 rows ki table banaiye.
Symbols of elementsतत्वों के प्रतीकElements ke symbols
- By 1869 about 69 elements were known; today about 118 are known, some of them made artificially.
- 1803: John Dalton gave the first pictorial symbols for elements.
- 1813: Berzelius suggested symbols from the Latin names, using one or two letters.
- IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) now approves names and symbols.
- First letter always capital, second letter small: Co is cobalt, but CO is carbon monoxide.
- Many symbols are the first one or two letters of the English name: H, O, C, Al, Ca.
- Some use another letter of the name: Cl (chlorine), Zn (zinc).
- Some come from Latin, Greek or German names: Fe (ferrum, iron), Hg (hydrargyros, mercury), W (wolfram, tungsten).
- 1869 तक लगभग 69 तत्व ज्ञात थे; आज लगभग 118 ज्ञात हैं, जिनमें कुछ कृत्रिम रूप से बनाए गए।
- 1803: जॉन डाल्टन ने तत्वों के पहले चित्रात्मक प्रतीक दिए।
- 1813: बर्ज़ीलियस ने लैटिन नामों से एक या दो अक्षरों के प्रतीक सुझाए।
- अब IUPAC (अंतर्राष्ट्रीय शुद्ध एवं अनुप्रयुक्त रसायन संघ) नाम और प्रतीक स्वीकृत करता है।
- पहला अक्षर सदा बड़ा, दूसरा छोटा: Co कोबाल्ट है, पर CO कार्बन मोनोऑक्साइड।
- कई प्रतीक अंग्रेज़ी नाम के पहले एक-दो अक्षर हैं: H, O, C, Al, Ca।
- कुछ में नाम का कोई अन्य अक्षर: Cl (क्लोरीन), Zn (ज़िंक)।
- कुछ लैटिन, ग्रीक या जर्मन नामों से: Fe (फेरम, लोहा), Hg (हाइड्रार्जिरोस, पारा), W (वोल्फ्राम, टंगस्टन)।
- 1869 tak lagbhag 69 elements pata the; aaj lagbhag 118 pata hain, jinmein kuch artificially banaye gaye.
- 1803: John Dalton ne elements ke pehle pictorial symbols diye.
- 1813: Berzelius ne Latin naamon se ek ya do letters ke symbols suggest kiye.
- Ab IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) naam aur symbols approve karta hai.
- Pehla letter hamesha capital, doosra small: Co cobalt hai, par CO carbon monoxide.
- Kai symbols English naam ke pehle ek-do letters hain: H, O, C, Al, Ca.
- Kuch mein naam ka koi aur letter: Cl (chlorine), Zn (zinc).
- Kuch Latin, Greek ya German naamon se: Fe (ferrum, iron), Hg (hydrargyros, mercury), W (wolfram, tungsten).
Why is the symbol of iron Fe and not I? Why must cobalt be written Co and not CO?लोहे का प्रतीक I न होकर Fe क्यों है? कोबाल्ट को CO न लिखकर Co क्यों लिखना चाहिए?Iron ka symbol I na hokar Fe kyon hai? Cobalt ko CO na likhkar Co kyon likhna chahiye?
- Fe comes from the Latin name of iron, ferrum.
- CO stands for carbon monoxide (carbon + oxygen); the second letter of a symbol is always small, so cobalt is Co.
- Fe लोहे के लैटिन नाम फेरम से आया है।
- CO कार्बन मोनोऑक्साइड (कार्बन + ऑक्सीजन) है; प्रतीक का दूसरा अक्षर सदा छोटा होता है, अतः कोबाल्ट Co है।
- Fe iron ke Latin naam ferrum se aaya hai.
- CO carbon monoxide (carbon + oxygen) hai; symbol ka doosra letter hamesha small hota hai, isliye cobalt Co hai.
💡 Also learn Cu (cuprum, copper), Ag (argentum, silver), Na (natrium, sodium), K (kalium, potassium).Cu (क्यूप्रम, ताँबा), Ag (अर्जेंटम, चाँदी), Na (नेट्रियम, सोडियम), K (कैलियम, पोटैशियम) भी याद कीजिए।Cu (cuprum, copper), Ag (argentum, silver), Na (natrium, sodium), K (kalium, potassium) bhi yaad kijiye.
Atomic number and mass numberपरमाणु संख्या और द्रव्यमान संख्याAtomic number aur mass number
- Atomic number (Z) = number of protons in the nucleus; it decides which element an atom is.
- In a neutral atom, number of electrons = number of protons = Z.
- Protons and neutrons together are called nucleons.
- Mass number (A) = protons + neutrons.
- Number of neutrons = A − Z.
- Notation: mass number at top left and atomic number at bottom left of the symbol, e.g. ¹²₆C (A = 12, Z = 6).
- Example: Na has Z = 11, A = 23 → 11 p, 11 e, 12 n.
- परमाणु संख्या (Z) = नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या; यही तय करती है कि परमाणु किस तत्व का है।
- उदासीन परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या = प्रोटॉनों की संख्या = Z।
- प्रोटॉन और न्यूट्रॉन मिलकर न्यूक्लिऑन कहलाते हैं।
- द्रव्यमान संख्या (A) = प्रोटॉन + न्यूट्रॉन।
- न्यूट्रॉनों की संख्या = A − Z।
- संकेतन: प्रतीक के बाएँ ऊपर द्रव्यमान संख्या और बाएँ नीचे परमाणु संख्या, जैसे ¹²₆C (A = 12, Z = 6)।
- उदाहरण: Na में Z = 11, A = 23 → 11 p, 11 e, 12 n।
- Atomic number (Z) = nucleus mein protons ki sankhya; yahi tay karta hai ki atom kis element ka hai.
- Neutral atom mein electrons = protons = Z.
- Protons aur neutrons milkar nucleons kehlaate hain.
- Mass number (A) = protons + neutrons.
- Neutrons ki sankhya = A − Z.
- Notation: symbol ke baayein upar mass number aur baayein neeche atomic number, jaise ¹²₆C (A = 12, Z = 6).
- Example: Na mein Z = 11, A = 23 → 11 p, 11 e, 12 n.
- Atomic number (Z)परमाणु संख्या (Z)Atomic number (Z)
- The number of protons in the nucleus of an atom.किसी परमाणु के नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या।Kisi atom ke nucleus mein protons ki sankhya.
- Mass number (A)द्रव्यमान संख्या (A)Mass number (A)
- The total number of protons and neutrons in the nucleus.नाभिक में प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों की कुल संख्या।Nucleus mein protons aur neutrons ki total sankhya.
An atom has atomic number 26 and mass number 56. Find its electrons, protons and neutrons.किसी परमाणु की परमाणु संख्या 26 और द्रव्यमान संख्या 56 है। इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन ज्ञात कीजिए।Ek atom ka atomic number 26 aur mass number 56 hai. Electrons, protons aur neutrons nikaaliye.
- Protons = Z = 26; electrons (neutral atom) = 26.
- Neutrons = A − Z = 56 − 26 = 30. (This is iron, Fe.)
- प्रोटॉन = Z = 26; इलेक्ट्रॉन (उदासीन परमाणु) = 26।
- न्यूट्रॉन = A − Z = 56 − 26 = 30। (यह लोहा, Fe है।)
- Protons = Z = 26; electrons (neutral atom) = 26.
- Neutrons = A − Z = 56 − 26 = 30. (Yeh iron, Fe hai.)
An atom has 20 protons and mass number 41. How many neutrons does it have?किसी परमाणु में 20 प्रोटॉन और द्रव्यमान संख्या 41 है। इसमें कितने न्यूट्रॉन हैं?Ek atom mein 20 protons aur mass number 41 hai. Ismein kitne neutrons hain?
- n = A − Z = 41 − 20 = 21.
- n = A − Z = 41 − 20 = 21।
- n = A − Z = 41 − 20 = 21.
💡 Neutrons are never given directly — always compute A − Z and show the subtraction.न्यूट्रॉन सीधे नहीं दिए जाते — सदा A − Z निकालिए और घटाना दिखाइए।Neutrons seedhe nahi diye jaate — hamesha A − Z nikaaliye aur subtraction dikhaiye.
Distribution of electrons in shellsकोशों में इलेक्ट्रॉनों का वितरणShells mein electrons ka distribution
- Bohr and Bury gave rules for how electrons fill shells.
- Maximum electrons in a shell = 2n²: K (n = 1) 2, L (n = 2) 8, M (n = 3) 18, N (n = 4) 32.
- The outermost shell can hold at most 8 electrons.
- Shells fill step by step: a shell starts filling only after the inner one is full.
- Electronic configuration = electrons written shell by shell, e.g. Na 2, 8, 1.
- Examples: C 2, 4; O 2, 6; Mg 2, 8, 2; S 2, 8, 6; Cl 2, 8, 7; Ar 2, 8, 8.
- बोर और बरी ने कोशों में इलेक्ट्रॉन भरने के नियम दिए।
- किसी कोश में अधिकतम इलेक्ट्रॉन = 2n²: K (n = 1) 2, L (n = 2) 8, M (n = 3) 18, N (n = 4) 32।
- सबसे बाहरी कोश में अधिकतम 8 इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं।
- कोश क्रमशः भरते हैं: भीतरी कोश भरने के बाद ही अगला कोश भरना शुरू होता है।
- इलेक्ट्रॉनिक विन्यास = कोश-दर-कोश इलेक्ट्रॉन लिखना, जैसे Na 2, 8, 1।
- उदाहरण: C 2, 4; O 2, 6; Mg 2, 8, 2; S 2, 8, 6; Cl 2, 8, 7; Ar 2, 8, 8।
- Bohr aur Bury ne shells mein electrons bharne ke rules diye.
- Kisi shell mein maximum electrons = 2n²: K (n = 1) 2, L (n = 2) 8, M (n = 3) 18, N (n = 4) 32.
- Sabse bahari shell mein maximum 8 electrons ho sakte hain.
- Shells step by step bharte hain: andar wala shell bharne ke baad hi agla bharna shuru hota hai.
- Electronic configuration = shell-by-shell electrons likhna, jaise Na 2, 8, 1.
- Examples: C 2, 4; O 2, 6; Mg 2, 8, 2; S 2, 8, 6; Cl 2, 8, 7; Ar 2, 8, 8.
- Electronic configurationइलेक्ट्रॉनिक विन्यासElectronic configuration
- The arrangement of an atom's electrons in its shells, written as numbers shell by shell.किसी परमाणु के इलेक्ट्रॉनों की कोशों में व्यवस्था, कोश-दर-कोश संख्याओं में लिखी हुई।Atom ke electrons ka shells mein arrangement, shell-by-shell numbers mein likha hua.
Think of the atom as a building with floors: electrons fill the ground floor (K) first, then the next floors. Sodium's 11 electrons sit as 2 + 8 + 1.परमाणु को मंज़िलों वाली इमारत समझिए: इलेक्ट्रॉन पहले भूतल (K) भरते हैं, फिर ऊपर की मंज़िलें। सोडियम के 11 इलेक्ट्रॉन 2 + 8 + 1 बैठते हैं।Atom ko floors wali building samjhiye: electrons pehle ground floor (K) bharte hain, phir upar ke floors. Sodium ke 11 electrons 2 + 8 + 1 baithte hain.
Shell capacities from 2n²: K 2, L 8, M 18, N 32, but the outermost shell holds at most 8, and for the first 18 elements a shell fills only after the inner one is full. Sodium's single third-shell electron is far from the nucleus and shielded by 10 inner electrons, so it is held weakly; losing it gives Na⁺ with the stable 2, 8 arrangement of neon. That is why sodium is a very reactive soft metal that reacts vigorously with water. Bohr orbits are a simple picture; the modern quantum model replaces fixed orbits with electron clouds (orbitals), studied in Class 11.2n² से कोश क्षमता: K 2, L 8, M 18, N 32, पर सबसे बाहरी कोश में अधिकतम 8, और पहले 18 तत्वों में भीतरी कोश भरने के बाद ही अगला भरता है। सोडियम का तीसरे कोश का अकेला इलेक्ट्रॉन नाभिक से दूर है और 10 भीतरी इलेक्ट्रॉनों से परिरक्षित है, अतः कमज़ोरी से बँधा है; इसे खोकर Na⁺ नियॉन जैसी स्थायी 2, 8 व्यवस्था पाता है। इसीलिए सोडियम बहुत क्रियाशील नरम धातु है जो जल से तीव्र अभिक्रिया करती है। बोर कक्षाएँ सरल चित्र हैं; आधुनिक क्वांटम मॉडल में निश्चित कक्षाओं की जगह इलेक्ट्रॉन बादल (कक्षक) हैं, जो कक्षा 11 में पढ़ेंगे।2n² se shell capacity: K 2, L 8, M 18, N 32, par sabse bahari shell mein maximum 8, aur pehle 18 elements mein andar wala shell bharne ke baad hi agla bharta hai. Sodium ka teesre shell ka akela electron nucleus se door hai aur 10 andar ke electrons se shielded hai, isliye kamzori se bandha hai; ise khokar Na⁺ neon jaisa stable 2, 8 arrangement paata hai. Isiliye sodium bahut reactive soft metal hai jo paani se tez reaction karta hai. Bohr orbits simple picture hain; modern quantum model mein fixed orbits ki jagah electron clouds (orbitals) hain, jo Class 11 mein padhenge.
Sodium has Z = 11 and A = 23, so its nucleus has 11 protons and 12 neutrons, and 11 electrons revolve in shells. By the 2n² rule K holds 2 and L holds 8; the remaining 1 electron goes to M. Electronic configuration: 2, 8, 1. Sodium loses its 1 valence electron easily, so its valency is 1.सोडियम में Z = 11 और A = 23, अतः नाभिक में 11 प्रोटॉन और 12 न्यूट्रॉन हैं और 11 इलेक्ट्रॉन कोशों में घूमते हैं। 2n² नियम से K में 2 और L में 8; बचा 1 इलेक्ट्रॉन M में। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: 2, 8, 1। सोडियम अपना 1 संयोजकता इलेक्ट्रॉन आसानी से खोता है, अतः संयोजकता 1 है।Sodium mein Z = 11 aur A = 23, isliye nucleus mein 11 protons aur 12 neutrons hain aur 11 electrons shells mein ghoomte hain. 2n² rule se K mein 2 aur L mein 8; bacha 1 electron M mein. Electronic configuration: 2, 8, 1. Sodium apna 1 valence electron aasani se khota hai, isliye valency 1 hai.
- Nucleus (11 p, 12 n)
- What it isक्या हैKya hai: The centre of the sodium atom with 11 protons and 12 neutrons.सोडियम परमाणु का केंद्र, जिसमें 11 प्रोटॉन और 12 न्यूट्रॉन हैं।Sodium atom ka centre, jismein 11 protons aur 12 neutrons hain.
What it doesक्या करता हैKya karta hai: Holds almost all the mass; its +11 charge attracts the 11 electrons.लगभग सारा द्रव्यमान रखता है; इसका +11 आवेश 11 इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करता है।Lagbhag saara mass rakhta hai; iska +11 charge 11 electrons ko attract karta hai. - K shell (n = 1): 2
- What it isक्या हैKya hai: The first shell, nearest the nucleus, holding 2 electrons (its full capacity).पहला कोश, नाभिक के सबसे पास, 2 इलेक्ट्रॉन (पूरी क्षमता)।Pehla shell, nucleus ke sabse paas, 2 electrons (poori capacity).
What it doesक्या करता हैKya karta hai: Has the lowest energy; fills first.सबसे कम ऊर्जा; सबसे पहले भरता है।Sabse kam energy; sabse pehle bharta hai. - L shell (n = 2): 8
- What it isक्या हैKya hai: The second shell, holding 8 electrons (full).दूसरा कोश, 8 इलेक्ट्रॉन (पूर्ण)।Doosra shell, 8 electrons (full).
What it doesक्या करता हैKya karta hai: Fills after K; a full L gives the stable 2, 8 core.K के बाद भरता है; पूर्ण L स्थायी 2, 8 कोर देता है।K ke baad bharta hai; full L stable 2, 8 core deta hai. - M shell (n = 3): 1
- What it isक्या हैKya hai: The third and outermost shell, with only 1 electron.तीसरा और सबसे बाहरी कोश, केवल 1 इलेक्ट्रॉन।Teesra aur sabse bahari shell, sirf 1 electron.
What it doesक्या करता हैKya karta hai: This valence electron is lost easily, giving sodium valency 1.यह संयोजकता इलेक्ट्रॉन आसानी से खो जाता है, जिससे सोडियम की संयोजकता 1 होती है।Yeh valence electron aasani se kho jaata hai, jisse sodium ki valency 1 hoti hai. - Sodium (Na): 2, 8, 1
- What it isक्या हैKya hai: The electronic configuration of sodium.सोडियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास।Sodium ka electronic configuration.
What it doesक्या करता हैKya karta hai: Sums up how the 11 electrons are shared among K, L and M.बताता है कि 11 इलेक्ट्रॉन K, L और M में कैसे बँटे हैं।Batata hai ki 11 electrons K, L aur M mein kaise bante hain. - 11p
- What it isक्या हैKya hai: 11 protons in the nucleus of sodium.सोडियम के नाभिक में 11 प्रोटॉन।Sodium ke nucleus mein 11 protons.
What it doesक्या करता हैKya karta hai: Give the atomic number 11 and the positive charge.परमाणु संख्या 11 और धनावेश देते हैं।Atomic number 11 aur positive charge dete hain. - 12n
- What it isक्या हैKya hai: 12 neutrons in the nucleus.नाभिक में 12 न्यूट्रॉन।Nucleus mein 12 neutrons.
What it doesक्या करता हैKya karta hai: Add mass: 11 + 12 = 23 (mass number).द्रव्यमान जोड़ते हैं: 11 + 12 = 23 (द्रव्यमान संख्या)।Mass jodte hain: 11 + 12 = 23 (mass number).
Like a metro coach filling up: seats near the door go first, and the one person standing alone at the far end is the easiest to nudge off at the next station — that is sodium's lonely outer electron.मेट्रो के डिब्बे की तरह: पहले दरवाज़े के पास की सीटें भरती हैं, और दूर अकेला खड़ा व्यक्ति अगले स्टेशन पर सबसे आसानी से उतर जाता है — वही सोडियम का अकेला बाहरी इलेक्ट्रॉन है।Metro coach ki tarah: pehle darwaaze ke paas wali seats bharti hain, aur door akela khada banda agle station par sabse aasani se utar jaata hai — wahi sodium ka akela bahari electron hai.
Write the electronic configuration of elements with atomic numbers 12 and 16. Draw the Bohr model of the first.परमाणु संख्या 12 और 16 वाले तत्वों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए। पहले का बोर मॉडल बनाइए।Atomic number 12 aur 16 wale elements ka electronic configuration likhiye. Pehle ka Bohr model banaiye.
- Z = 12 (magnesium): K 2, L 8, M 2 → 2, 8, 2.
- Z = 16 (sulfur): K 2, L 8, M 6 → 2, 8, 6.
- Bohr model of Mg: nucleus with 12 protons (and 12 neutrons), shells with 2, 8 and 2 electrons.
- Z = 12 (मैग्नीशियम): K 2, L 8, M 2 → 2, 8, 2।
- Z = 16 (सल्फ़र): K 2, L 8, M 6 → 2, 8, 6।
- Mg का बोर मॉडल: नाभिक में 12 प्रोटॉन (और 12 न्यूट्रॉन), कोशों में 2, 8 और 2 इलेक्ट्रॉन।
- Z = 12 (magnesium): K 2, L 8, M 2 → 2, 8, 2.
- Z = 16 (sulfur): K 2, L 8, M 6 → 2, 8, 6.
- Mg ka Bohr model: nucleus mein 12 protons (aur 12 neutrons), shells mein 2, 8 aur 2 electrons.
Riddle: my nucleus has 11 protons and my mass number is 23. I am a soft, highly reactive metal that reacts vigorously with water. Who am I? Give my neutrons and configuration.पहेली: मेरी द्रव्यमान संख्या 23 और 11 प्रोटॉन हैं; मैं नरम धातु हूँ और जल से तीव्र अभिक्रिया करता हूँ। मैं कौन हूँ? मेरे न्यूट्रॉन और विन्यास बताइए।Paheli: mera mass number 23 aur 11 protons hain; main soft metal hoon aur paani se tez reaction karta hoon. Main kaun hoon? Mere neutrons aur configuration bataiye.
- Z = 11 → sodium (Na).
- Neutrons = 23 − 11 = 12; configuration 2, 8, 1.
- Z = 11 → सोडियम (Na)।
- न्यूट्रॉन = 23 − 11 = 12; विन्यास 2, 8, 1।
- Z = 11 → sodium (Na).
- Neutrons = 23 − 11 = 12; configuration 2, 8, 1.
💡 For Z up to 18, fill 2, then 8, then the rest; never put more than 8 in the outermost shell.Z 18 तक: पहले 2, फिर 8, फिर बाकी; सबसे बाहरी कोश में कभी 8 से अधिक न लिखें।Z 18 tak: pehle 2, phir 8, phir baaki; sabse bahari shell mein kabhi 8 se zyada mat likhiye.
ValencyसंयोजकताValency
- Valency = combining capacity of an element.
- Measured against hydrogen or chlorine (each valency 1): H₂O → O is 2; NH₃ → N is 3; MgCl₂ → Mg is 2; CH₄ → C is 4.
- Outermost shell = valence shell; its electrons = valence electrons.
- Atoms with 8 electrons in the outermost shell (an octet) are stable; helium is stable with 2.
- Atoms lose, gain or share electrons to complete the octet; that number is the valency.
- 1–3 valence electrons: usually lost (Na 2, 8, 1 → valency 1; Mg → 2; Al → 3).
- 5–7 valence electrons: usually gained; valency = 8 − valence electrons (N 3, O 2, Cl 1).
- 4 valence electrons (carbon): shared, valency 4. Noble gases (He, Ne, Ar) have valency 0.
- संयोजकता = किसी तत्व की संयोजन क्षमता।
- हाइड्रोजन या क्लोरीन (प्रत्येक की संयोजकता 1) के आधार पर: H₂O → O की 2; NH₃ → N की 3; MgCl₂ → Mg की 2; CH₄ → C की 4।
- सबसे बाहरी कोश = संयोजकता कोश; उसके इलेक्ट्रॉन = संयोजकता इलेक्ट्रॉन।
- बाहरी कोश में 8 इलेक्ट्रॉन (अष्टक) वाले परमाणु स्थायी होते हैं; हीलियम 2 से स्थायी है।
- अष्टक पूरा करने के लिए परमाणु इलेक्ट्रॉन खोते, ग्रहण करते या साझा करते हैं; वही संख्या संयोजकता है।
- 1–3 संयोजकता इलेक्ट्रॉन: प्रायः खोते हैं (Na 2, 8, 1 → संयोजकता 1; Mg → 2; Al → 3)।
- 5–7 संयोजकता इलेक्ट्रॉन: प्रायः ग्रहण करते हैं; संयोजकता = 8 − संयोजकता इलेक्ट्रॉन (N 3, O 2, Cl 1)।
- 4 संयोजकता इलेक्ट्रॉन (कार्बन): साझा करता है, संयोजकता 4। उत्कृष्ट गैसों (He, Ne, Ar) की संयोजकता 0।
- Valency = kisi element ki combining capacity.
- Hydrogen ya chlorine (dono ki valency 1) ke basis par: H₂O → O ki 2; NH₃ → N ki 3; MgCl₂ → Mg ki 2; CH₄ → C ki 4.
- Sabse bahari shell = valence shell; uske electrons = valence electrons.
- Bahari shell mein 8 electrons (octet) wale atoms stable hote hain; helium 2 se stable hai.
- Octet poora karne ke liye atoms electrons khote, lete ya share karte hain; wahi number valency hai.
- 1–3 valence electrons: aksar kho dete hain (Na 2, 8, 1 → valency 1; Mg → 2; Al → 3).
- 5–7 valence electrons: aksar le lete hain; valency = 8 − valence electrons (N 3, O 2, Cl 1).
- 4 valence electrons (carbon): share karta hai, valency 4. Noble gases (He, Ne, Ar) ki valency 0.
- ValencyसंयोजकताValency
- The combining capacity of an atom: the number of electrons it loses, gains or shares to complete its octet.परमाणु की संयोजन क्षमता: अष्टक पूरा करने के लिए खोए, ग्रहण किए या साझा किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या।Atom ki combining capacity: octet poora karne ke liye khoye, liye ya share kiye gaye electrons ki sankhya.
- Valence electronsसंयोजकता इलेक्ट्रॉनValence electrons
- Electrons in the outermost shell of an atom.परमाणु के सबसे बाहरी कोश के इलेक्ट्रॉन।Atom ke sabse bahari shell ke electrons.
- Octetअष्टकOctet
- 8 electrons in the outermost shell, which make an atom stable.सबसे बाहरी कोश में 8 इलेक्ट्रॉन, जो परमाणु को स्थायी बनाते हैं।Sabse bahari shell mein 8 electrons, jo atom ko stable banaate hain.
Find the valency of nitrogen (Z = 7), sulfur (Z = 16) and aluminium (Z = 13) from their configurations.नाइट्रोजन (Z = 7), सल्फ़र (Z = 16) और ऐलुमिनियम (Z = 13) की संयोजकता उनके विन्यास से ज्ञात कीजिए।Nitrogen (Z = 7), sulfur (Z = 16) aur aluminium (Z = 13) ki valency unke configuration se nikaaliye.
- N: 2, 5 → gains 3 → valency 3.
- S: 2, 8, 6 → gains 2 → valency 2.
- Al: 2, 8, 3 → loses 3 → valency 3.
- N: 2, 5 → 3 ग्रहण करता है → संयोजकता 3।
- S: 2, 8, 6 → 2 ग्रहण करता है → संयोजकता 2।
- Al: 2, 8, 3 → 3 खोता है → संयोजकता 3।
- N: 2, 5 → 3 leta hai → valency 3.
- S: 2, 8, 6 → 2 leta hai → valency 2.
- Al: 2, 8, 3 → 3 khota hai → valency 3.
Why is the valency of argon zero?आर्गन की संयोजकता शून्य क्यों है?Argon ki valency zero kyon hai?
- Argon (2, 8, 8) already has a complete octet, so it does not need to lose, gain or share electrons.
- आर्गन (2, 8, 8) का अष्टक पहले से पूर्ण है, अतः उसे इलेक्ट्रॉन खोने, लेने या साझा करने की आवश्यकता नहीं।
- Argon (2, 8, 8) ka octet pehle se poora hai, isliye use electrons khone, lene ya share karne ki zaroorat nahi.
💡 Valency is a number of electrons, not a charge; write 'valency of Cl = 1', not '−1'.संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या है, आवेश नहीं; 'Cl की संयोजकता = 1' लिखें, '−1' नहीं।Valency electrons ki sankhya hai, charge nahi; 'Cl ki valency = 1' likhiye, '−1' nahi.
Isotopes and isobarsसमस्थानिक और समभारिकIsotopes aur isobars
- Isotopes: atoms of the same element with the same atomic number but different mass numbers (different numbers of neutrons).
- Hydrogen: protium ¹₁H (~99.98%, 0 n), deuterium ²₁H (~0.015%, 1 n), tritium ³₁H (traces, 2 n).
- Carbon: ¹²₆C, ¹³₆C, ¹⁴₆C; carbon-12 is the most common.
- Isotopes have the same chemical properties (same electrons and configuration) but different physical properties (mass, melting and boiling points).
- Uses: uranium-235 as fuel in nuclear reactors; cobalt-60 in radiation treatment of cancer; iodine-131 to treat goitre; carbon-14 to find the age of fossils and rocks.
- Average atomic mass: chlorine-35 and chlorine-37 occur in the ratio 3 : 1 → (35 × 3 + 37 × 1)/4 = 35.5 u (unit u, earlier amu).
- Isobars: atoms of two or more different elements that share one mass number while their atomic numbers differ, e.g. ⁴⁰₂₀Ca, ⁴⁰₁₉K, ⁴⁰₁₈Ar.
- समस्थानिक: एक ही तत्व के परमाणु जिनकी परमाणु संख्या समान पर द्रव्यमान संख्या भिन्न (न्यूट्रॉनों की संख्या भिन्न) हो।
- हाइड्रोजन: प्रोटियम ¹₁H (~99.98%, 0 n), ड्यूटीरियम ²₁H (~0.015%, 1 n), ट्राइटियम ³₁H (अंश मात्र, 2 n)।
- कार्बन: ¹²₆C, ¹³₆C, ¹⁴₆C; कार्बन-12 सबसे अधिक पाया जाता है।
- समस्थानिकों के रासायनिक गुण समान (समान इलेक्ट्रॉन व विन्यास) पर भौतिक गुण (द्रव्यमान, गलनांक, क्वथनांक) भिन्न होते हैं।
- उपयोग: नाभिकीय रिएक्टर में यूरेनियम-235 ईंधन; कैंसर के विकिरण उपचार में कोबाल्ट-60; घेंघा के उपचार में आयोडीन-131; जीवाश्म और चट्टानों की आयु जानने में कार्बन-14।
- औसत परमाणु द्रव्यमान: क्लोरीन-35 और क्लोरीन-37 का अनुपात 3 : 1 → (35 × 3 + 37 × 1)/4 = 35.5 u (मात्रक u, पहले amu)।
- समभारिक: भिन्न तत्वों के परमाणु जिनकी द्रव्यमान संख्या समान पर परमाणु संख्या भिन्न हो, जैसे ⁴⁰₂₀Ca, ⁴⁰₁₉K, ⁴⁰₁₈Ar।
- Isotopes: ek hi element ke atoms jinka atomic number same par mass number alag (neutrons ki sankhya alag) ho.
- Hydrogen: protium ¹₁H (~99.98%, 0 n), deuterium ²₁H (~0.015%, 1 n), tritium ³₁H (traces, 2 n).
- Carbon: ¹²₆C, ¹³₆C, ¹⁴₆C; carbon-12 sabse common hai.
- Isotopes ke chemical properties same (same electrons aur configuration) par physical properties (mass, melting aur boiling point) alag hote hain.
- Uses: nuclear reactor mein uranium-235 fuel; cancer ke radiation treatment mein cobalt-60; goitre ke ilaaj mein iodine-131; fossils aur rocks ki age jaanne mein carbon-14.
- Average atomic mass: chlorine-35 aur chlorine-37 ka ratio 3 : 1 → (35 × 3 + 37 × 1)/4 = 35.5 u (unit u, pehle amu).
- Isobars: alag elements ke atoms jinka mass number same par atomic number alag ho, jaise ⁴⁰₂₀Ca, ⁴⁰₁₉K, ⁴⁰₁₈Ar.
- Isotopesसमस्थानिकIsotopes
- Atoms of the same element having the same atomic number but different mass numbers.एक ही तत्व के परमाणु जिनकी परमाणु संख्या समान पर द्रव्यमान संख्या भिन्न हो।Ek hi element ke atoms jinka atomic number same par mass number alag ho.
- IsobarsसमभारिकIsobars
- Atoms of different elements that have equal mass numbers but unequal atomic numbers.भिन्न तत्वों के परमाणु जिनकी द्रव्यमान संख्या समान पर परमाणु संख्या भिन्न हो।Alag elements ke atoms jinka mass number same par atomic number alag ho.
Bromine has two isotopes, ⁷⁹Br (49.7%) and ⁸¹Br (50.3%). Calculate its average atomic mass.ब्रोमीन के दो समस्थानिक ⁷⁹Br (49.7%) और ⁸¹Br (50.3%) हैं। इसका औसत परमाणु द्रव्यमान ज्ञात कीजिए।Bromine ke do isotopes ⁷⁹Br (49.7%) aur ⁸¹Br (50.3%) hain. Iska average atomic mass nikaaliye.
- Average = 79 × 0.497 + 81 × 0.503 = 39.263 + 40.743.
- = 80.006 u ≈ 80 u.
- औसत = 79 × 0.497 + 81 × 0.503 = 39.263 + 40.743।
- = 80.006 u ≈ 80 u।
- Average = 79 × 0.497 + 81 × 0.503 = 39.263 + 40.743.
- = 80.006 u ≈ 80 u.
Why do isotopes of an element have the same chemical properties? Give two uses of isotopes.किसी तत्व के समस्थानिकों के रासायनिक गुण समान क्यों होते हैं? समस्थानिकों के दो उपयोग लिखिए।Kisi element ke isotopes ke chemical properties same kyon hote hain? Isotopes ke do uses likhiye.
- Chemical properties depend on electrons; isotopes have the same number of electrons and the same configuration.
- They differ only in neutrons, which change mass, not chemical behaviour.
- Uses: U-235 as nuclear fuel; Co-60 in cancer treatment (also I-131 for goitre, C-14 for dating).
- रासायनिक गुण इलेक्ट्रॉनों पर निर्भर करते हैं; समस्थानिकों में इलेक्ट्रॉन संख्या और विन्यास समान होते हैं।
- वे केवल न्यूट्रॉनों में भिन्न हैं, जो द्रव्यमान बदलते हैं, रासायनिक व्यवहार नहीं।
- उपयोग: U-235 नाभिकीय ईंधन; Co-60 कैंसर उपचार (I-131 घेंघा, C-14 आयु निर्धारण भी)।
- Chemical properties electrons par depend karte hain; isotopes mein electrons ki sankhya aur configuration same hote hain.
- Woh sirf neutrons mein alag hain, jo mass badalte hain, chemical behaviour nahi.
- Uses: U-235 nuclear fuel; Co-60 cancer treatment (I-131 goitre, C-14 dating bhi).
💡 Isotopes: same Z (same element). Isobars: same A (different elements). Write symbols with both numbers to show it.समस्थानिक: समान Z (एक तत्व)। समभारिक: समान A (भिन्न तत्व)। दोनों संख्याओं सहित प्रतीक लिखकर दिखाइए।Isotopes: same Z (ek element). Isobars: same A (alag elements). Dono numbers ke saath symbol likh kar dikhaiye.
Full derivations, tricky questions, common mistakes and quick revision.पूरी व्युत्पत्तियाँ, कठिन प्रश्न, आम गलतियाँ और त्वरित पुनरावृत्ति।Poori derivations, tricky sawaal, aam galtiyan aur quick revision.
📐 Average atomic mass of chlorineक्लोरीन का औसत परमाणु द्रव्यमानChlorine ka average atomic mass
- Chlorine occurs as ³⁵Cl and ³⁷Cl in the ratio 3 : 1, i.e. 75% and 25%.
- A simple average (35 + 37)/2 = 36 u is wrong because the isotopes are not equally common.
- Weighted average = 35 × 75/100 + 37 × 25/100 = 26.25 + 9.25.
- = 35.5 u. No single chlorine atom has mass 35.5 u; it is the average.
- क्लोरीन ³⁵Cl और ³⁷Cl के रूप में 3 : 1 अर्थात् 75% और 25% में मिलती है।
- साधारण औसत (35 + 37)/2 = 36 u गलत है क्योंकि समस्थानिक समान मात्रा में नहीं हैं।
- भारित औसत = 35 × 75/100 + 37 × 25/100 = 26.25 + 9.25।
- = 35.5 u। किसी एक क्लोरीन परमाणु का द्रव्यमान 35.5 u नहीं होता; यह औसत है।
- Chlorine ³⁵Cl aur ³⁷Cl ke roop mein 3 : 1 yaani 75% aur 25% mein milti hai.
- Simple average (35 + 37)/2 = 36 u galat hai kyonki isotopes barabar maatra mein nahi hain.
- Weighted average = 35 × 75/100 + 37 × 25/100 = 26.25 + 9.25.
- = 35.5 u. Kisi ek chlorine atom ka mass 35.5 u nahi hota; yeh average hai.
Element X has mass number 35 and 18 neutrons. Identify X, write its configuration and valency. If 2 more neutrons are added, what do you get?तत्व X की द्रव्यमान संख्या 35 और न्यूट्रॉन 18 हैं। X पहचानिए, विन्यास और संयोजकता लिखिए। 2 न्यूट्रॉन और जोड़ने पर क्या मिलेगा?Element X ka mass number 35 aur neutrons 18 hain. X pehchaniye, configuration aur valency likhiye. 2 neutrons aur jodne par kya milega?
- Z = 35 − 18 = 17 → chlorine (Cl).
- Configuration 2, 8, 7; gains 1 electron → valency 1.
- Adding 2 neutrons gives A = 37, Z still 17: ³⁷Cl, an isotope of chlorine (same element, same chemical properties).
- Z = 35 − 18 = 17 → क्लोरीन (Cl)।
- विन्यास 2, 8, 7; 1 इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है → संयोजकता 1।
- 2 न्यूट्रॉन जोड़ने पर A = 37, Z वही 17: ³⁷Cl, क्लोरीन का समस्थानिक (वही तत्व, वही रासायनिक गुण)।
- Z = 35 − 18 = 17 → chlorine (Cl).
- Configuration 2, 8, 7; 1 electron leta hai → valency 1.
- 2 neutrons jodne par A = 37, Z wahi 17: ³⁷Cl, chlorine ka isotope (wahi element, wahi chemical properties).
⚠️ Common mistakesआम गलतियाँAam galtiyan
- Writing that the gold foil experiment showed the nucleus is negative → it is positive.
- Using the simple average (36 u) for chlorine instead of the weighted 35.5 u.
- Writing CO for cobalt, or 9 electrons in the outermost shell.
- Saying isotopes have different chemical properties.
- यह लिखना कि स्वर्ण पन्नी प्रयोग ने नाभिक को ऋणावेशित बताया → वह धनावेशित है।
- क्लोरीन के लिए भारित 35.5 u की जगह साधारण औसत (36 u) लेना।
- कोबाल्ट को CO लिखना, या बाहरी कोश में 9 इलेक्ट्रॉन लिखना।
- यह कहना कि समस्थानिकों के रासायनिक गुण भिन्न होते हैं।
- Yeh likhna ki gold foil experiment ne nucleus ko negative bataya → woh positive hai.
- Chlorine ke liye weighted 35.5 u ki jagah simple average (36 u) lena.
- Cobalt ko CO likhna, ya bahari shell mein 9 electrons likhna.
- Yeh kehna ki isotopes ke chemical properties alag hote hain.
💎 Less common but importantकम चर्चित पर ज़रूरीKam common par zaroori
- Electron charge −1.602 × 10⁻¹⁹ C taken as −1.
- Atom ≈ 10⁻¹⁰ m, nucleus ≈ 10⁻¹⁵ m (cricket ground vs pepper grain).
- K shell name comes from Barkla's X-ray lines.
- Isobars: ⁴⁰Ca, ⁴⁰K, ⁴⁰Ar.
- इलेक्ट्रॉन आवेश −1.602 × 10⁻¹⁹ C को −1 माना जाता है।
- परमाणु ≈ 10⁻¹⁰ m, नाभिक ≈ 10⁻¹⁵ m (क्रिकेट मैदान बनाम काली मिर्च का दाना)।
- K कोश का नाम बार्कला की X-किरण रेखाओं से।
- समभारिक: ⁴⁰Ca, ⁴⁰K, ⁴⁰Ar।
- Electron charge −1.602 × 10⁻¹⁹ C ko −1 maana jaata hai.
- Atom ≈ 10⁻¹⁰ m, nucleus ≈ 10⁻¹⁵ m (cricket ground vs kaali mirch ka daana).
- K shell ka naam Barkla ki X-ray lines se.
- Isobars: ⁴⁰Ca, ⁴⁰K, ⁴⁰Ar.
⚡ Quick revisionत्वरित पुनरावृत्तिQuick revision
- A = p + n
- n = A − Z
- Max electrons = 2n²
- Valency = 8 − valence e⁻ (5 to 8)
- Average mass = Σ mass × fraction
- A = p + n
- n = A − Z
- अधिकतम इलेक्ट्रॉन = 2n²
- संयोजकता = 8 − संयोजकता e⁻ (5 से 8)
- औसत द्रव्यमान = Σ द्रव्यमान × अंश
- A = p + n
- n = A − Z
- Max electrons = 2n²
- Valency = 8 − valence e⁻ (5 se 8)
- Average mass = Σ mass × fraction
⚡ Quick revisionत्वरित पुनरावृत्तिQuick revision
- Kanada: parmanu; Democritus: atomos (indivisible).
- Thomson 1897: electron; plum pudding / watermelon model.
- Rutherford 1911: most α pass, some deflect, few bounce back → tiny dense positive nucleus.
- Bohr 1913: fixed shells K, L, M, N; no energy lost in a shell.
- Chadwick 1932: neutron, no charge, mass ≈ proton.
- Z = protons = electrons (neutral); A = p + n.
- 2n² rule; outermost shell ≤ 8.
- Valency = electrons lost, gained or shared to get an octet.
- Isotopes: same Z, different A; same chemical properties.
- Isobars: same A, different Z.
- Cl average atomic mass = 35.5 u.
- कणाद: परमाणु; डेमोक्रिटस: ऐटमॉस (अविभाज्य)।
- टॉमसन 1897: इलेक्ट्रॉन; प्लम पुडिंग / तरबूज मॉडल।
- रदरफ़ोर्ड 1911: अधिकांश α पार, कुछ विक्षेपित, कुछ वापस → नन्हा सघन धनावेशित नाभिक।
- बोर 1913: निश्चित कोश K, L, M, N; कोश में ऊर्जा हानि नहीं।
- चैडविक 1932: न्यूट्रॉन, आवेश नहीं, द्रव्यमान ≈ प्रोटॉन।
- Z = प्रोटॉन = इलेक्ट्रॉन (उदासीन); A = p + n।
- 2n² नियम; बाहरी कोश ≤ 8।
- संयोजकता = अष्टक हेतु खोए, लिए या साझा किए इलेक्ट्रॉन।
- समस्थानिक: समान Z, भिन्न A; रासायनिक गुण समान।
- समभारिक: समान A, भिन्न Z।
- Cl का औसत परमाणु द्रव्यमान = 35.5 u।
- Kanada: parmanu; Democritus: atomos (indivisible).
- Thomson 1897: electron; plum pudding / tarbooz model.
- Rutherford 1911: zyaadatar α paar, kuch deflect, kuch wapas → tiny dense positive nucleus.
- Bohr 1913: fixed shells K, L, M, N; shell mein energy loss nahi.
- Chadwick 1932: neutron, charge nahi, mass ≈ proton.
- Z = protons = electrons (neutral); A = p + n.
- 2n² rule; bahari shell ≤ 8.
- Valency = octet ke liye khoye, liye ya share kiye electrons.
- Isotopes: same Z, alag A; chemical properties same.
- Isobars: same A, alag Z.
- Cl ka average atomic mass = 35.5 u.
Notes written by Simple Learning Hub from the current NCERT syllabus.नोट्स Simple Learning Hub ने वर्तमान NCERT पाठ्यक्रम से लिखे हैं।Notes Simple Learning Hub ne current NCERT syllabus se likhe hain.