परमाणु संरचना (Atomic Structure)

दिया गया प्रतीक: $_{17}^{35}\text{Cl}$ (क्लोरीन).
• (ए) परमाणु संख्या ($Z$): $17$.
• (बी) द्रव्यमान संख्या ($A$): $35$.
• (सी) प्रोटॉन की संख्या: बराबर $Z = \mathbf{17}$.
• (डी) इलेक्ट्रॉनों की संख्या: तटस्थ परमाणु में $Z$ के बराबर $= \mathbf{17}$.
• (ई) न्यूट्रॉन की संख्या ($N$): $A - Z = 35 - 17 = \mathbf{18\text{ neutrons}}$.
• (एफ) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $K, L, M$ कोश भरना $2n^2$ और ऑक्टेट नियम का उपयोग करते हुए:

$$K = 2, \quad L = 8, \quad M = 7 \quad \implies \mathbf{2, 8, 7}$$

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1. अवलोकन: $99.9\%$ से अधिक $\alpha$-कण सोने की पन्नी से बिना विक्षेपित हुए गुजर गए।
   • निष्कर्ष: एक परमाणु का अधिकांश आंतरिक आयतन पूरी तरह से खाली स्थान है।
   2। अवलोकन: $\alpha$-कणों का एक छोटा सा अंश बड़े कोणों से विक्षेपित हो गया।
   • निष्कर्ष: परमाणु के अंदर एक केंद्रित, भारी सकारात्मक विद्युत आवेश होता है जो सकारात्मक अल्फा कणों को विकर्षित करता है।
   3. अवलोकन: 20,000 में से लगभग 1 कण अपने पथ ($180^\circ$) के साथ सीधे वापस लौट आता है।
   • निष्कर्ष: परमाणु का लगभग संपूर्ण द्रव्यमान और धनात्मक आवेश एक अकल्पनीय रूप से छोटे, घने केंद्रीय कोर में संकुचित हो जाता है जिसे न्यूक्लियस कहा जाता है।

1. $2n^2$ अधिकतम नियम: एक शेल में समायोजित किए जा सकने वाले इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या $2n^2$ द्वारा दी गई है, जहां $n$ शेल कक्षा संख्या ($K=1 \to 2$, $L=2 \to 8$, $M=3 \to 18$, $N=4 \to 32$).
   2 है। सबसे बाहरी कोश के लिए ऑक्टेट नियम: एक परमाणु का सबसे बाहरी (वैलेंस) कोश 8 इलेक्ट्रॉनों से अधिक को समायोजित नहीं कर सकता है, भले ही इसकी सैद्धांतिक $2n^2$ क्षमता अधिक हो।
   3। चरणबद्ध आवक भरना: जब तक आंतरिक कोश चरणबद्ध तरीके से नहीं भर जाता तब तक इलेक्ट्रॉन एक नए शेल पर कब्जा नहीं करते हैं।

• (ए) ऑक्सीजन ($Z=8$): $K=2, L=6$ ($2, 6$).
• (बी) मैग्नीशियम ($Z=12$): $K=2, L=8, M=2$ ($2, 8, 2$).
• (सी) पोटेशियम ($Z=19$): ऑक्टेट नियम के अनुसार, $M$-कोश में $N$-कोश भरना शुरू होने से पहले 8 इलेक्ट्रॉन होते हैं: $K=2, L=8, M=8, N=1$ ($2, 8, 8, 1$).
• (डी) कैल्शियम ($Z=20$): $K=2, L=8, M=8, N=2$ ($2, 8, 8, 2$).

• किसी भी तटस्थ परमाणु में, नाभिक में धनात्मक रूप से आवेशित प्रोटॉन की संख्या कोश में परिक्रमा करने वाले ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है ($p^+ = e^-$)।
• इसके अलावा, एक प्रोटॉन ($+1.6 \times 10^{-19}\text{ C}$) पर धनात्मक आवेश का परिमाण **एक इलेक्ट्रॉन पर ऋणात्मक आवेश ($-1.6 \times 10^{-19}\text{ C}$) के समान होता है।
• नतीजतन, सकारात्मक और नकारात्मक विद्युत आवेश एक दूसरे को पूरी तरह से रद्द कर देते हैं बाहर, परमाणु को शून्य (तटस्थ) के शुद्ध विद्युत आवेश के साथ छोड़ दिया जाता है।

• परिभाषा: समस्थानिक एक ही तत्व के परमाणु होते हैं जिनकी समान परमाणु संख्या ($Z$) (प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या) होती है, लेकिन उनके नाभिक में न्यूट्रॉन की विभिन्न संख्या के कारण अलग-अलग द्रव्यमान संख्या ($A$) होती है।
• हाइड्रोजन के तीन समस्थानिक:
1. प्रोटियम ($_{1}^{1}\text{H}$): 1 प्रोटॉन, 0 न्यूट्रॉन, 1 इलेक्ट्रॉन ($99.98\%$ प्रचुर मात्रा में).
2. ड्यूटेरियम / भारी हाइड्रोजन ($_{1}^{2}\text{H}$ या $\text{D}$): 1 प्रोटॉन, 1 न्यूट्रॉन, 1 इलेक्ट्रॉन.
3. ट्रिटियम ($_{1}^{3}\text{H}$ या $\text{T}$): 1 प्रोटॉन, 2 न्यूट्रॉन, 1 इलेक्ट्रॉन (रेडियोधर्मी)।

दिया गया: द्रव्यमान संख्या $A = 39$, न्यूट्रॉन $N = 20$.
• परमाणु संख्या ($Z$):

$$Z = A - N = 39 - 20 = \mathbf{19}$$

• $Z = 19$ वाला तत्व पोटेशियम है ($K$).
• इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन: $2, 8, 8, 1$.
• चूंकि इसके बाहरी आवरण में $1$ वैलेंस इलेक्ट्रॉन है जिसे यह एक स्थिर ऑक्टेट प्राप्त करने के लिए आसानी से खो देता है, यह एक सक्रिय धातु (क्षार धातु) है।

1. द्रव्यमान:
   • एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन का द्रव्यमान लगभग $1\text{ amu}$ ($1.67 \times 10^{-24}\text{ g}$) होता है।
   • एक इलेक्ट्रॉन अत्यंत हल्का होता है, जिसका सापेक्ष द्रव्यमान केवल $\frac{1}{1837}\text{ amu}$ ($9.11 \times 10^{-28}\text{ g}$) होता है, जिसे द्रव्यमान गणना में नगण्य माना जाता है।
   2। विद्युत चार्ज:
   • प्रोटॉन: $+1$ यूनिट धनात्मक चार्ज ($+1.602 \times 10^{-19}\text{ C}$).
   • इलेक्ट्रॉन: $-1$ यूनिट नकारात्मक चार्ज ($-1.602 \times 10^{-19}\text{ C}$).
   • न्यूट्रॉन: $0$ (तटस्थ, कोई विद्युत चार्ज नहीं).