पदार्थ और उसकी संरचना (Matter and Composition)

1. पदार्थ अत्यंत छोटे असतत कणों से बना है जिन्हें परमाणु या अणु कहा जाता है।
   2। घटक कण सभी दिशाओं में निरंतर, यादृच्छिक गति में हैं, उनमें गतिज ऊर्जा होती है जो गर्म करने पर बढ़ती है।
   3। कणों के बीच खाली स्थान मौजूद होते हैं जिन्हें इंटरमॉलिक्यूलर स्पेस कहा जाता है।
   4। कण परस्पर आकर्षक बल लगाते हैं जिन्हें अंतरआण्विक आकर्षण बल कहा जाता है (समान अणुओं के बीच संसक्त बल, विभिन्न अणुओं के बीच चिपकने वाला बल)।

• गैसे: घटक अणु होते हैं विशाल अंतर-आण्विक रिक्त स्थान द्वारा अलग किया गया। जब बाहरी दबाव लागू किया जाता है, तो विशाल खाली स्थान अणुओं को संरचनात्मक प्रतिरोध के बिना एक साथ बहुत करीब आने की अनुमति देते हैं, जिससे गैसें अत्यधिक संपीड़ित हो जाती हैं।
• ठोस: घटक कणों को वस्तुतः शून्य अंतर-आणविक स्थान के साथ एक कठोर ज्यामितीय जाली में कसकर पैक किया जाता है। उन्हें संपीड़ित करने का कोई भी प्रयास परमाणु इलेक्ट्रॉन बादलों के बीच शक्तिशाली इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण का सामना करता है, जिससे ठोस असंपीड़ित हो जाते हैं।

• परिभाषा: ऊर्ध्वपातन वह भौतिक प्रक्रिया है जिसमें गर्म करने पर कोई ठोस, बिना पिघले सीधे गैसीय अवस्था में** एक मध्यवर्ती तरल चरण में परिवर्तित हो जाता है, और ठंडा होने पर, सीधे ठोस के रूप में वापस जमा हो जाता है।
• उदाहरण:
1. कपूर
2. अमोनियम क्लोराइड ($NH_4Cl$)
3. आयोडीन ($I_2$)
4. नेफ़थलीन (मोथबॉल) (सूखी बर्फ/ठोस $CO_2$ भी)।

• भोजन की सुगंध में खाद्य सामग्री द्वारा छोड़े गए गैसीय सुगंधित अणु होते हैं जो प्रसार के माध्यम से हवा में मिल जाते हैं।
• प्रसार दर सीधे तापमान के समानुपाती होती है ($KE \propto T$). गर्म भोजन में, वाष्पशील अणुओं में उच्च तापीय गतिज ऊर्जा होती है, जो सैकड़ों मीटर प्रति सेकंड के ब्लिस्टरिंग वेग से चलती है और बड़ी दूरी पर तेजी से फैलती है।
• ठंडे भोजन में, कणों की गतिज ऊर्जा कम होती है, वाष्प उत्सर्जन नगण्य होता है, और प्रसार बहुत धीमा होता है।

• बर्फ को पिघलाने के लिए आपूर्ति की जाने वाली तापीय ऊर्जा पानी के अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा को नहीं बढ़ाती है (जिससे तापमान में वृद्धि होगी)।
• इसके बजाय, आपूर्ति की गई संपूर्ण ऊष्मा ऊर्जा को अव्यक्त ऊष्मा कहा जाता है। संलयन-विशेष रूप से क्रिस्टलीय बर्फ की जाली के शक्तिशाली अंतर-आण्विक बंधनों के खिलाफ काम करने में खर्च किया जाता है, जो तरल पानी में संक्रमण के लिए निश्चित संरचना को तोड़ता है।
• एक बार जब बर्फ का प्रत्येक क्रिस्टल पानी में पिघल जाता है, तो आगे हीटिंग तापमान को $0^\circ\text{C}$ से ऊपर बढ़ाने के लिए शुरू होता है।

• संसंजक बल: एक ही पदार्थ** के अणुओं के बीच कार्य करने वाला अंतर-आण्विक आकर्षण बल।
उदाहरण: पानी के अणुओं के बीच मजबूत संसक्त आकर्षण जिसके कारण पानी की बूंदें मोम की सतह पर गोलाकार मोतियों का निर्माण करती हैं।
• चिपकने वाला बल: विभिन्न पदार्थों के अणुओं के बीच कार्य करने वाला अंतर-आणविक आकर्षण बल पदार्थ.
उदाहरण: पानी के अणुओं और कांच के बीच चिपकने वाला आकर्षण जिसके कारण पानी कांच को गीला कर देता है और अवतल मेनिस्कस बनाता है।

• निश्चित आयतन: तरल पदार्थों में अंतर-आणविक आकर्षण बल अणुओं को एक निश्चित समग्र आयतन के भीतर एक साथ बांधे रखने के लिए पर्याप्त रूप से मजबूत होते हैं, जो उन्हें अंतरिक्ष में उड़ने से रोकते हैं।
• कोई निश्चित आकार नहीं: अंतर-आण्विक बल इतने मजबूत नहीं होते कि उन्हें लॉक कर सकें अणुओं को निश्चित स्थिति में। अणु स्वतंत्र रूप से फिसल सकते हैं और एक-दूसरे के पार फिसल सकते हैं, जिससे तरल प्रवाहित हो सकता है और जिस भी कंटेनर में वह रहता है उसका सटीक आकार ले सकता है।

1. एक स्नातक $100\text{ mL}$ मापने वाला सिलेंडर लें और इसे बिल्कुल $50\text{ mL}$ शुद्ध पानी से भरें।
   2। पानी में $20\text{ g}$ दानेदार चीनी (या बारीक नमक) मिलाएं।
   3। मिश्रण को कांच की छड़ से धीरे-धीरे हिलाएं जब तक कि सभी चीनी क्रिस्टल पूरी तरह से घुल न जाएं।
   4. अंतिम मात्रा स्तर का निरीक्षण करें: आश्चर्यजनक रूप से, पानी का स्तर $60-70\text{ mL}$ तक बढ़ने के बजाय $50\text{ mL}$ पर व्यावहारिक रूप से अपरिवर्तित रहता है!
   • निष्कर्ष: घुले हुए चीनी के अणु छोटे कणों में टूट गए जो कुल मात्रा में वृद्धि किए बिना पानी के अणुओं के बीच खाली अंतर-आणविक स्थानों में फिसल गए।