परमाणु संरचना: 17 flashcards

केंद्रक में **प्रोटॉन** (धन आवेश, +1) और **न्यूट्रॉन** (उदासीन, 0 आवेश) पाए जाते हैं। इन्हें सामूहिक रूप से **न्यूक्लियॉन** कहते हैं।

परमाणु क्रमांक (Z) केंद्रक में उपस्थित **प्रोटॉनों की संख्या** को दर्शाता है। यह तत्व की पहचान निर्धारित करता है।

द्रव्यमान संख्या (A) किसी परमाणु के केंद्रक में उपस्थित **प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों की कुल संख्या** है। सूत्र: $A = Z + N$

समस्थानिक एक ही तत्व के ऐसे परमाणु होते हैं जिनका **परमाणु क्रमांक समान** होता है लेकिन **द्रव्यमान संख्या भिन्न** होती है। उदाहरण: कार्बन-12 ($^{12}C$) और कार्बन-14 ($^{14}C$) दोनों में 6 प्रोटॉन हैं, पर न्यूट्रॉनों की संख्या अलग है।

बोर मॉडल के अनुसार, इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर **निश्चित वृत्ताकार कक्षाओं** (जिन्हें ऊर्जा स्तर या कोश कहते हैं) में गति करते हैं। प्रत्येक कक्षा की एक निश्चित ऊर्जा होती है।

बोर मॉडल में हाइड्रोजन जैसे परमाणु के लिए ऊर्जा स्तर का सूत्र: $$E_n = -\frac{13.6 \, \text{eV}}{n^2}$$ जहाँ $n$ मुख्य क्वांटम संख्या है ($n = 1, 2, 3, \ldots$)। ऊर्जा ऋणात्मक होती है, जो बंधन को दर्शाती है।

क्वांटम संख्याएँ वे संख्याएँ हैं जो किसी इलेक्ट्रॉन की स्थिति और ऊर्जा का वर्णन करती हैं। चार प्रकार हैं: **मुख्य क्वांटम संख्या ($n$)**, **अज़ीमुथल क्वांटम संख्या ($l$)**, **चुंबकीय क्वांटम संख्या ($m_l$)** और **प्रचक्रण क्वांटम संख्या ($m_s$)**।

मुख्य क्वांटम संख्या ($n$) इलेक्ट्रॉन के **मुख्य ऊर्जा स्तर** या कोश को दर्शाती है। इसका मान $1, 2, 3, \ldots$ होता है। $n$ बढ़ने पर ऊर्जा और आकार बढ़ता है।

अज़ीमुथल क्वांटम संख्या ($l$) उपकोश (subshell) को दर्शाती है। इसके मान $0$ से $n-1$ तक होते हैं। $l=0$ को $s$, $l=1$ को $p$, $l=2$ को $d$, और $l=3$ को $f$ उपकोश कहते हैं।

चुंबकीय क्वांटम संख्या ($m_l$) के मान $-l$ से $+l$ तक होते हैं, जिसमें $0$ भी शामिल है। उदाहरण: यदि $l=1$, तो $m_l = -1, 0, +1$। यह कक्षक की अंतरिक्ष में दिशा दर्शाती है।

प्रचक्रण क्वांटम संख्या ($m_s$) केवल दो मान ले सकती है: $+\frac{1}{2}$ और $-\frac{1}{2}$, जो इलेक्ट्रॉन के चक्रण की दो संभावित दिशाओं को दर्शाते हैं।

पाउली का अपवर्जन सिद्धांत कहता है कि किसी भी परमाणु में **दो इलेक्ट्रॉनों की चारों क्वांटम संख्याएँ समान नहीं हो सकतीं**। अतः एक कक्षक में अधिकतम दो इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं, और उनके प्रचक्रण विपरीत होने चाहिए।

हुंड का नियम कहता है कि किसी उपकोश में इलेक्ट्रॉन पहले **प्रत्येक कक्षक में एक-एक करके** भरते हैं, और सभी का प्रचक्रण समान (समानांतर) होता है, जब तक कि सभी कक्षक आधे भर न जाएँ।

ऑफबाऊ सिद्धांत के अनुसार, इलेक्ट्रॉन पहले **निम्न ऊर्जा स्तरों** को भरते हैं, फिर उच्च ऊर्जा स्तरों को। क्रम लगभग: $1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, \ldots$

किसी ऊर्जा स्तर ($n$) में अधिकतम इलेक्ट्रॉनों की संख्या $2n^2$ होती है। उदाहरण: $n=1$ में 2, $n=2$ में 8, $n=3$ में 18 इलेक्ट्रॉन।

किसी उपकोश में कक्षकों की संख्या $2l+1$ होती है। उदाहरण: $s$ ($l=0$) में 1 कक्षक, $p$ ($l=1$) में 3 कक्षक, $d$ ($l=2$) में 5 कक्षक।

यह **हुंड के नियम** का पालन है। इसका कारण यह है कि समान प्रचक्रण वाले इलेक्ट्रॉन एक-दूसरे से अधिक दूर रहते हैं, जिससे **प्रतिकर्षण कम** होता है और परमाणु अधिक स्थिर होता है।