मुख्य विचार
तत्व में एक प्रकार के परमाणु होते हैं, जिनकी पहचान प्रोटॉन संख्या से होती है। यौगिक में अलग तत्व निश्चित संघटन में रासायनिक रूप से जुड़े होते हैं; उसके गुण घटक तत्वों से बहुत अलग हो सकते हैं।
1. परमाणु की भी संरचना है
परमाणु तत्व की मूल रासायनिक इकाई है। उसके छोटे केंद्रीय नाभिक में धनावेशित प्रोटॉन और अधिकांश परमाणुओं में उदासीन न्यूट्रॉन होते हैं। ऋणावेशित इलेक्ट्रॉन आसपास के क्षेत्र में होते हैं। उदासीन परमाणु में प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन बराबर हैं। प्रोटॉन संख्या, यानी परमाणु क्रमांक, तत्व पहचानती है: हर कार्बन परमाणु में छह प्रोटॉन हैं। इलेक्ट्रॉन संख्या बदलने से आयन बनता है, दूसरा तत्व नहीं। एक तत्व में न्यूट्रॉन संख्या अलग हो तो समस्थानिक कहलाते हैं। सौरमंडल जैसा चित्र केवल मॉडल है; इलेक्ट्रॉन चित्र की ग्रह-जैसी निश्चित पटरियों पर नहीं चलते।
स्रोत: आईआईटी कानपुर साथी पर एनसीईआरटी: परमाणु और अणु ↗ · एनसीईआरटी एक्सप्लोरेशन: परमाणु के भीतर की यात्रा ↗
2. तत्व का अर्थ अकेला परमाणु नहीं
तत्व ऐसा शुद्ध पदार्थ है जिसके परमाणुओं का परमाणु क्रमांक समान है। नमूने में ऐसे असंख्य परमाणु हो सकते हैं। कुछ तत्व अलग परमाणुओं और कुछ अणुओं के रूप में मिलते हैं: ऑक्सीजन गैस में सामान्यतः O₂ अणु होते हैं, प्रत्येक में दो ऑक्सीजन परमाणु। केवल ऑक्सीजन होने से O₂ तत्व ही है। अणु जुड़े परमाणुओं का अलग समूह है; वह तत्व या यौगिक का हो सकता है। ताँबे जैसी धातु अलग Cu₂ अणुओं के बजाय विस्तृत संरचना बनाती है। इसलिए तत्व, परमाणु और अणु अलग प्रश्नों के उत्तर हैं।
3. रासायनिक जुड़ाव से नई पहचान बनती है
जल यौगिक है: हर अणु में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणु दो-एक अनुपात में हैं। वे रासायनिक बंध से जुड़े हैं, इसलिए छानकर अलग नहीं होते। सोडियम क्लोराइड भी यौगिक है, पर ठोस में सोडियम और क्लोराइड आयनों की दोहराती संरचना होती है। NaCl उनका सरलतम एक-एक अनुपात अर्थात सूत्र इकाई बताता है; क्रिस्टल का अलग छोटा अणु नहीं। मिश्रण में पदार्थ साथ रहते हैं पर निश्चित संघटन वाला एक पदार्थ नहीं बनते। हवा में कई गैसें हैं; अनुपात बदल सकते हैं जबकि हर गैस की रासायनिक पहचान बनी रहती है।
स्रोत: आईआईटी कानपुर साथी पर एनसीईआरटी: परमाणु और अणु ↗ · एनआईओएस: हमारे आसपास के पदार्थ ↗
4. एक-एक चिह्न पढ़ें
रासायनिक चिह्नों में बड़े-छोटे अक्षर मायने रखते हैं। C कार्बन, O ऑक्सीजन, H हाइड्रोजन और Na सोडियम है। Co कोबाल्ट है, जबकि CO कार्बन और ऑक्सीजन वाला कार्बन मोनोऑक्साइड। नीचे की संख्या ठीक पहले के चिह्न या कोष्ठक पर लागू होती है: H₂O में दो H और एक O है। संख्या न लिखी हो तो एक समझें। Ca(OH)₂ में बाहर का 2 दोनों अंदर के परमाणुओं पर लागू है: एक Ca, दो O, दो H। सूत्र के पहले का गुणांक पूरे सूत्र को गुणा करता है। 3H₂O कण-गणना में तीन जल अणु हैं, बदले सूत्र वाला नया पदार्थ नहीं।
रासायनिक सूत्र पढ़ें
| सूत्र | एक अणु में क्या है | वर्गीकरण |
|---|---|---|
| O₂ | ऑक्सीजन के 2 परमाणु | तत्व |
| H₂O | 2 हाइड्रोजन + 1 ऑक्सीजन | यौगिक |
| CO₂ | 1 कार्बन + 2 ऑक्सीजन | यौगिक |
5. परमाणु गिनना और तौलना अलग हैं
अलग तत्वों के परमाणुओं का द्रव्यमान अलग है। एकीकृत परमाणु द्रव्यमान इकाई u, कार्बन-12 परमाणु के द्रव्यमान के बारहवें भाग से परिभाषित है। शुरुआती गणना में हाइड्रोजन 1 u, कार्बन 12 u और ऑक्सीजन 16 u लेते हैं। ये घोषित सन्निकटन हैं, एक परमाणु का ग्राम द्रव्यमान नहीं। एक अणु के सभी परमाणुओं के द्रव्यमान जोड़कर आणविक द्रव्यमान मिलता है। सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान अनुपात है, उसकी इकाई नहीं; u में व्यक्त द्रव्यमान की इकाई है। हर रासायनिक संख्या पर ग्राम लगाने के बजाय यह भेद रखें।
6. हल उदाहरण: समूह के परमाणु गिनें
काल्पनिक गिनती में चार CO₂ और तीन H₂O अणु हैं। प्रत्येक CO₂ में एक कार्बन और दो ऑक्सीजन होने से पहले समूह में चार कार्बन और आठ ऑक्सीजन हैं। प्रत्येक H₂O में दो हाइड्रोजन और एक ऑक्सीजन होने से दूसरे समूह में छह हाइड्रोजन और तीन ऑक्सीजन हैं। कुल C = 4, H = 6, O = 11; सात अणुओं में 21 परमाणु। पूरा समूह दो यौगिकों का मिश्रण है। कुल परमाणु जोड़ देने से उन संख्याओं का नया सूत्र वाला यौगिक नहीं बनता।
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7. हल उदाहरण: जल में द्रव्यमान अनुपात
दिए गए गोल किए द्रव्यमानों से एक H₂O अणु का द्रव्यमान (2 × 1) + 16 = 18 u है। हाइड्रोजन का योगदान 2 u और ऑक्सीजन का 16 u, इसलिए द्रव्यमान अनुपात 2:16 = 1:8। परमाणु अनुपात 2:1 था; अंतर इसलिए है कि ऑक्सीजन परमाणु भारी है। काल्पनिक 90 g शुद्ध जल में लगभग 90 × 2/18 = 10 g हाइड्रोजन और 90 × 16/18 = 80 g ऑक्सीजन का योगदान है। यह तत्वीय संघटन बताता है, पानी में अलग तैरती हाइड्रोजन-ऑक्सीजन गैसें नहीं।
अभ्यास करें
अपनी समझ लागू करें
- काल्पनिक चित्र में पाँच N₂ और दो CO₂ अणु हैं। कुल अणु, प्रत्येक तत्व के परमाणु और सभी परमाणु गिनें। N नाइट्रोजन है।
- हर प्रकार के अणु और पूरे समूह का वर्गीकरण करें। N₂ में दो परमाणु होने पर भी वह यौगिक क्यों नहीं, बताएँ।
- जाँचें: सात अणु; दस N, दो C और चार O, कुल सोलह परमाणु। N₂ तत्वीय, CO₂ यौगिक और समूह मिश्रण है।
अपनी समझ जाँचें
इलेक्ट्रॉन खोने से सोडियम दूसरा तत्व क्यों नहीं बनता?
तत्व की पहचान प्रोटॉन संख्या से है, जो नहीं बदली। इलेक्ट्रॉन खोने से आवेश बदलता है और अलग व्यवहार वाला धनायन बनता है।
क्या हर अणु यौगिक है?
नहीं। O₂ में केवल एक तत्व है। H₂O में दो तत्व रासायनिक रूप से जुड़े हैं, इसलिए वह यौगिक है। केवल परमाणु नहीं, तत्वों के प्रकार गिनें।
गणना मिलाने के लिए H₂O को H₂O₂ क्यों नहीं लिख सकते?
नीचे की संख्या संघटन तय करती है। H₂O₂ हाइड्रोजन परॉक्साइड नामक अलग पदार्थ है। गुणांक मात्रा बदलता है; नीचे की संख्या पहचान बदल सकती है।
जल में कम ऑक्सीजन परमाणु होने पर भी उसका द्रव्यमान अधिक क्यों?
गोल किए मानों से एक ऑक्सीजन 16 u और दो हाइड्रोजन मिलकर केवल 2 u देते हैं। संख्या का हिस्सा और द्रव्यमान का हिस्सा अलग हैं।
क्या छन्नी शुद्ध जल से ऑक्सीजन तत्व निकाल सकती है?
नहीं। परमाणु अणुओं में रासायनिक रूप से जुड़े हैं। छानना मिश्रण के उपयुक्त कण अलग करता है, यौगिक के बंधित तत्व नहीं।