अणु क्या हो?
एक परमाणु को एक पदार्थ का सबसे छोटा कण माना जाता है जो खुद के अस्तित्व में रह सकता है या अन्य परमाणुओं के साथ जुड़कर एक अणु बना सकता है।
वर्ष १८०८ में, प्रसिद्ध अंग्रेजी रसायनशास्त्री, भौतिकविद और मौसम विज्ञानी जॉन डाल्टन ने अपने परमाणु के सिद्धांत को प्रकाशित किया। उस समय, डाल्टन के सिद्धांत ने कई अस्पष्ट रासायनिक घटनाओं को तेजी से समझाया। इसलिए, यह सिद्धांत रसायन विज्ञान का सैद्धांतिक आधार बन गया। डाल्टन के परमाणु सिद्धांत के निम्नलिखित तथ्य थे।
सभी पदार्थ छोटे, अविभाज्य और अविनाशी कणों, जिन्हें परमाणु कहा जाता है, से बने होते हैं।
समान तत्व के सभी परमाणु समान गुणों वाले होते हैं, लेकिन अन्य तत्वों के परमाणुओं से भिन्न होते हैं।
अलग-अलग तत्वों के परमाणु एक साथ मिलकर एक यौगिक बनाते हैं।
एक रासायनिक अभिक्रिया केवल इन परमाणुओं का पुनर्व्यवस्थीकरण ही है।
किसी भी तरह से परमाणुओं को न बनाया जा सकता है और न नष्ट किया जा सकता है।
डाल्टन के सिद्धांत के कुछ कमजोरियाँ थीं, जैसे; आज हम जानते हैं कि परमाणु नष्ट हो सकते हैं। इसके अलावा, समान तत्वों के कुछ परमाणु (आइसोटोप) अपने द्रव्यमान में भिन्नता रखते हैं। यह सिद्धांत ऐल्लोट्रोप्स के अस्तित्व को समझाने में असफल रहता है।
लेकिन आधुनिक काल में परमाणु की अवधारणा रदरफोर्ड के परमाणु मॉडल और बोहर के परमाणु मॉडल के गुणों को मिलाकर बनाई गई है। सभी पदार्थ परमाणुओं से बने होते हैं। सभी परमाणु निम्नलिखित से मिलकर बने होते हैं,
न्यूक्लियस
इलेक्ट्रॉन
परमाणु का न्यूक्लियस
न्यूक्लियस परमाणु के केंद्र में स्थित होता है। न्यूक्लियस का व्यास पूरे परमाणु के व्यास का लगभग १/१०००० होता है। परमाणु का लगभग पूरा द्रव्यमान इसके न्यूक्लियस में एकत्रित होता है। न्यूक्लियस स्वयं दो प्रकार के कणों से बना होता है,
प्रोटोन
न्यूट्रॉन
प्रोटोन
प्रोटोन धनात्मक आवेश वाले कण होते हैं। प्रत्येक प्रोटोन पर आवेश १.६ × १०-१९ कूलोम होता है। एक परमाणु के न्यूक्लियस में प्रोटोनों की संख्या परमाणु की परमाणु संख्या को दर्शाती है।
न्यूट्रॉन
न्यूट्रॉन किसी भी विद्युतीय आवेश के बिना होते हैं। इसका अर्थ है, न्यूट्रॉन विद्युतीय रूप से निष्क्रिय कण होते हैं। प्रत्येक न्यूट्रॉन का द्रव्यमान प्रोटोन के द्रव्यमान के बराबर होता है।
धनात्मक आवेशित प्रोटोनों की उपस्थिति के कारण न्यूक्लियस धनात्मक आवेशित होता है। किसी भी पदार्थ में, परमाणु का वजन और रेडियोधर्मिता न्यूक्लियस से संबंधित होती है।
इलेक्ट्रॉन
इलेक्ट्रॉन एक ऋणात्मक आवेशित कण होता है जो परमाणुओं में मौजूद होता है। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन पर आवेश – १.६ × १०– १९ कूलोम होता है। ये इलेक्ट्रॉन न्यूक्लियस के चारों ओर घूमते हैं। एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों के बारे में कुछ तथ्य नीचे सूचीबद्ध और समझाए गए हैं,
यदि किसी परमाणु में प्रोटोनों और इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान हो, तो परमाणु विद्युतीय रूप से निष्क्रिय होता है, क्योंकि इलेक्ट्रॉनों का ऋणात्मक आवेश प्रोटोनों के धनात्मक आवेश को निष्क्रिय कर देता है।
इलेक्ट्रॉन न्यूक्लियस के चारों ओर कक्षों (जिन्हें ऑर्बिट्स भी कहा जाता है) में घूमते हैं।
धनात्मक आवेशित न्यूक्लियस द्वारा ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉनों पर एक आकर्षण बल लगता है। यह आकर्षण बल इलेक्ट्रॉनों के न्यूक्लियस के चारों ओर घूमने के लिए आवश्यक केन्द्रीय बल का काम करता है।
न्यूक्लियस के निकट वाले इलेक्ट्रॉन न्यूक्लियस से अधिक मजबूत बंधे होते हैं और इन इलेक्ट्रॉनों को परमाणु से निकालना (हटाना) न्यूक्लियस से दूर वाले इलेक्ट्रॉनों की तुलना में अधिक कठिन होता है।
एल्युमिनियम परमाणुओं की संरचना नीचे दिए गए चित्र में दिखाई गई है-
किसी इलेक्ट्रॉन को अपने कक्ष से निकालने के लिए एक निश्चित मात्रा की ऊर्जा की आवश्यकता होती है। पहले कक्ष से इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा, बाहरी कक्ष से इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा की तुलना में बहुत अधिक होती है। यह इसलिए है क्योंकि न्यूक्लियस द्वारा पहले कक्ष में इलेक्ट्रॉनों पर लगाया गया आकर्षण बल, बाहरी कक्ष में इलेक्ट्रॉनों पर लगाया गया आकर्षण बल की तुलना में बहुत अधिक होता है। इसी तरह, दूसरे कक्ष से इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा, पहले कक्ष की तुलना में कम और तीसरे कक्ष की तुलना में अधिक होगी। इसलिए, हम कह सकते हैं कि कक्षों में इलेक्ट्रॉन एक निश्चित मात्रा की ऊर्जा से जुड़े होते हैं। इसलिए कक्षों या शेल्स को ऊर्जा स्तर भी कहा जाता है।
ऊर्जा स्तर K, L, M, N आदि अक्षरों से निरूपित किए जाते हैं। जहाँ, K न्यूक्लियस के निकटतम कक्ष होता है और सबसे कम ऊर्जा स्तर रखता है। विपरीत रूप से, बाहरी सबसे दूर का कक्ष सबसे अधिक ऊर्जा स्तर रखता है।
किसी भी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या ‘2n2’ द्वारा दी जाती है, जहाँ n एक पूर्णांक है और "मुख्य क्वांटम संख्या" को निरूपित करता है। विभिन्न ऊर्जा स्तरों के लिए 'n' का मान और इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या नीचे दी गई तालिका में दी गई है
