ધોરણ 9 વિજ્ઞાન પાઠ : - 4 પરમાણુનું બંધારણ સ્વાધ્યાયનું સોલ્યુશન

 

Q-1. માગ્યા મુજબ જવાબ આપો :

1. ઈલેક્ટ્રોન, પ્રોટોન અને ન્યુટ્રૉનના ગુણધર્મોની સરખામણી કરો.

=> ઈલેક્ટ્રોન :
- તે ઋણ વીજભાર ધરાવે છે.

- દળ અવગણી શકાય તેટલું હોય છે. પ્રોટોન કરતા 1800 ગણો હલકો. 
- ધન વીજભારિત કણો તરફ આકર્ષાયેલા રહે છે.
- કેન્દ્રની બહારની બાજુ ભ્રમણ કરે છે.

પ્રોટોન :
- ધન વીજભાર ધરાવે છે. 
- પ્રોટોનનું દળ 1 amv છે.
- ઋણભારિત કણો તરફ આકર્ષણ પામે છે.
- કેન્દ્રમાં રહેલા કણ છે.

ન્યુટ્રૉન :
- કોઈ પણ પ્રકારનો વીજભાર ધરાવતા નથી.
- ન્યુટ્રૉનનું દળ 1 amv  છે.
- વીજભાર ધરાવતા નથી તેથી આકર્ષણ પામતા નથી.
- કેન્દ્રમાં રહેલા કણ છે.

2. જે. જે. થોમસનના પરમાણુના નમૂનાની મર્યાદાઓ દર્શાવો.

• થોમસને પરમાણુ નમુનામાં ધનવીજભાર અને ઋણવીજભારની ગોઠવણી વ્યવસ્થિત ન હતી
• થોમસને દર્શાવેલ ગોઠવણ જુદા - જુદા તત્વના જુદા - જુદા રાસાયણિક ગુણધર્મ સમજાવી શકતી નથી
• અન્ય વૈજ્ઞાનિકો થોમસનના પરમાણુ નમુનાને સમજાવી શક્ય નહિ

3. રૂથરફોર્ડના પરમાણુના નમૂનાની મર્યાદાઓ દર્શાવો.

• વર્તુળાકાર પરિભ્રમણમાં ઈલેક્ટ્રોનનું ભ્રમણ સ્થાયી હોઈ શકે નહિ
• કારણ કે અસ્થાયી કણ હંમેશા વિકિરણ સ્વરૂપે ઉર્જા મુક્ત કરે છે
• આમ ઈલેક્ટ્રોન સતત ઉર્જા ગુમાવે છે અને કેન્દ્ર સાથે અકડાય છે અને કેન્દ્રમાં દાખલ થાય છે
• તેથી પરમાણુ સ્થાયી રહી શકે નહીં અને દ્રવ્ય સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે નહિ

4. બોહરનો પરમાણુનો નમૂનો સમજાવો.

• નીલ્સ બોહરે પરમાણુ બંધારણ અંગે નીચે દર્શાવેલ અભિધરણાંઓ રજુ કરી છે
• ઈલેક્ટ્રોન મુક્ત રીતે ભ્રમણ કરતો હોય તો તે કક્ષાને માન્ય કક્ષા તરીકે ગણવામાં આવે છે
• સ્વતંત્ર કક્ષાઓમાં પરિભ્રમણ દરમિયાન ઈલેક્ટ્રોનિક વિકિરણ સ્વરૂપે ઉર્જા મુક્ત કરતા નથી
• આ કક્ષાઓને ઉર્જા સ્તર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે
• જેમને K, L, M, N અક્ષરો દ્વારા અથવા n = 1, 2, 3, 4… સંખ્યાઓ વડે દર્શાવવામાં આવે છે

5. આ પ્રકરણમાં રજૂ થયેલા પરમાણુના નમૂનાઓની સરખામણી દર્શાવો.

=> થોમસનનો પરમાણુ નમુનો
- પરમાણુ ધનભારિત ગોળાનો બનેલો છે અને તેમાં ઈલેક્ટ્રોન જડેલા હોય છે

- પરમાણુમાં ઋણભાર અને ધનભાર સમાન માત્રામાં હોય છે તેથી પરમાણુ વીજભારની દ્રષ્ટિએ તટસ્થ હોય છે

રૂથરફોર્ડનો પરમાણુ નમુનો

- પરમાણુમાં રહેલ ધનભારિત કેન્દ્રને પરમાણુનું કેન્દ્ર કહે છે તેમાં પરમાણુનું સમગ્ર દળ સમાયેલું છે

- ઈલેક્ટ્રોન કેન્દ્રની આસપાસ ચોક્કસ કક્ષામાં પરિભ્રમણ કરે છે

- પરમાણુના કદની સાપેક્ષે તેનું કેન્દ્ર ખુબ જ નાનું હોય છે

બોહરનો પરમાણુ નમુનો

- ઈલેક્ટ્રોન ચોક્કસ કક્ષાઓમાં ભ્રમણ કરે છે તેને ઉર્જાસ્તર કહે છે

- સ્વતંત્ર કક્ષાઓમાં પરિભ્રમણ દરમિયાન ઈલેક્ટ્રોન વિકિરણ સ્વરૂપે ઉર્જા મુક્ત કરતા નથી

- આ કક્ષાઓમાં K, L, M, N,... વગેરે દ્વારા દર્શાવાય છે

6. પ્રથમ અઢાર તત્વોની વિવિધ કોશોમાં ઇલેક્ટ્રૉનની વહેંચણીના નિયમો દર્શાવો.

=> પરમાણુની વિભિન્ન કક્ષાઓમાં ઈલેક્ટ્રોનની વહેંચણી બોહર અને બરી નામના વૈજ્ઞાનિકોએ સૂચવી

જુદા - જુદા ઉર્જાસ્તરમાં ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા દર્શાવવા માટે નીચે મુજબના નિયમો અનુસરવામાં આવે છે

1> કક્ષામાં હાજર રહેલા ઈલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંખ્યા 2n^2 સૂત્ર દ્વારા દર્શાવાય છે

જ્યાં , n = કક્ષાનો ક્રમ

n = 1, 2, 3, 4,.....

• કક્ષાઓમાં ઈલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંખ્યા નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય
• પ્રથમ કક્ષા (K) માં = 2(1)^2 = 2
• બીજી કક્ષા (L) માં = 2(2)^2 = 8
• ત્રીજી કક્ષા (M) માં = 2(3)^2 = 18
• ચોથી કક્ષા (N) માં = 2(4)^2 = 32

2> સૌથી બહારની કક્ષામાં મહત્તમ 8 ઈલેક્ટ્રોન સમાવી શકાય છે

3> પરમાણુમાં જ્યાં સુધી અંદરની કક્ષાઓ ઈલેક્ટ્રોનથી સંપૂર્ણ ભરાઈ ન જાય ત્યાં સુધી ઈલેક્ટ્રોન બહારની કક્ષામાં દાખલ થતા નથી

7. સિલિકોન અને ઓક્સિજનનાં ઉદાહરણો દ્વારા સંયોજકતા વ્યાખ્યાયિત કરો.

• 14 Si > 2K, 8L, 4M આમ, સિલિકોનની બાહ્યકક્ષામાં ચાર ઈલેક્ટ્રોન છે આથી અષ્ટક રચના પ્રાપ્ત કરવા ચાર ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી કરશે
• 8O > 2K, 6L, આમ ઓક્સિજનની બાહ્યતમ કક્ષામાં છ ઈલેક્ટ્રોન છે આથી અષ્ટક રચના પ્રાપ્ત કરવા બે ઈલેક્ટ્રોન મેળવશે
• આમ, કોઈ પણ તત્વની બાહ્યતમ કક્ષામાં અષ્ટક રચના પૂર્ણ કરવા માટે ભાગીદારી કરતા ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યાને સંયોજકતા કહે છે

8. ઉદાહરણ સહિત સમજાવો : (i) પરમાણ્વીય-ક્રમાંક, (ii) દળક્રમાંક (iii) સમસ્થાનિકો (iv) સમદળીય. સમસ્થાનિકોના કોઈ પણ બે ઉપયોગ જણાવો.

=> (i) પરમાણ્વીય-ક્રમાંક (Z)

કોઈ પણ તત્વના પરમાણુના કેન્દ્રમાં હાજર રહેલા પ્રોટોનની સંખ્યાને પરમાણ્વીય ક્રમાંક (z) કહે છે

ઉદા : હાઈડ્રોજન માટે z = 1 છે કારણ કે તેના કેન્દ્રમાં એક પ્રોટોન હાજર છે

(ii) દળક્રમાંક (A)
પરમાણુના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોન અને ન્યુટોનની કુલ સંખ્યાના સરવાળાને તત્વનો દળક્રમાંક (A) કહે છે
ઉદા : એલ્યુમિનિયમનો દળક્રમાંક
= 13 પ્રોટોન + 14 ન્યુટોન
= 27 U

(iii) સમસ્થાનિકો
એક જ તત્વના જુદા - જુદા પરમાણુઓ કે જેમના પરમાણ્વીય ક્રમાંક સમાન પરંતુ દળક્રમાંક અસમાન હોય તેમને સમસ્થાનિકો કહે છે
ઉદા : હાઈડ્રોજન ત્રણ સમસ્થાનિકો, પ્રોટિયમ ડ્યુટેરિયમ અને ટ્ટિટિયમ ધરાવે છે

(iv) સમદળીય
જુદા - જુદા તત્વોના પરમાણુ કે જેમના પરમાણ્વીય ક્રમાંક અસમાન હોય, પરંતુ દળક્રમાંક સમાન હોય તેવા તત્વોને સમદળીય કહે છે
ઉદા : 10 22 Ne અને 11 22 Na

સમસ્થાનિકોના બે ઉપયોગ :
1. કેન્સરની સારવારમાં (કોબાલ્ટ)
2. ગોઈટર રોગની સારવારમાં (આયોડીન)

9. Na+ સંપૂર્ણ ભરાયેલી K અને L કક્ષાઓ ધરાવે છે. સમજાવો.

• 11 Na + માં ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = 11 - 1 = 10
• K કક્ષામાં ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = 2(1)2 = 2
• L કક્ષામાં ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = 2(2)2 = 8
• આમ, K અને L બંને કક્ષાઓ સંપૂર્ણ ભરાયેલી છે

10. જો બ્રોમિન પરમાણુ બે સમસ્થાનિકો 79/35 (49.7 %) અને 81/35 Br (50.3 %) સ્વરૂપે પ્રાપ્પ હોય, તો બ્રોમિન પરમાણુના સરેરાશ પરમાણ્વીયદળની ગણતરી કરો.

= (79 * 49.7) + (81 * 50.3) / 49.7 + 50.3

= 3926.3 + 4074.3 / 100

= 8000.6 / 100

= 80.006 U

11. તત્વ Xના એક નમૂનાનું સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ 16.2 u હોય, તો તે નમૂનામાં બે સમસ્થાનિકો 16/8 X અને 18/8 X ના ટકાવાર પ્રમાણ શું હશે ?

=> 16/8 X નું ટકાવાર પ્રમાણ = (100 - x)

તત્વ x ના પરમાણુનું સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ= 18(x) + 16(100 - x) / x + (100 - x)

16.2 = 18x + 1600 - 16x / 100

1620 = 18x + 1600 - 16x

2x + 20

x = 20 / 2

x = 10 %

આમ 18/8x નું ટકાવાર પ્રમાણ = 10 છે

16/8x નું ટકાવાર પ્રમાણ = 100 - 10 = 90 છે

12. જો Z = 3 હોય, તો તત્વની સંયોજકતા શું હશે ? તત્વનું નામ પણ દર્શાવો.

=> Z = 3

ઈલેક્ટ્રોનીય રચના = 2, 1

સંયોજકતા ઈલેક્ટ્રોન = 1

સંયોજકતા = 1

તત્વનું નામ = લિથિયમ (Li)

13. બે પરમાણ્વીય સ્પીસિઝના કેન્દ્રની રચના નીચે મુજબ દર્શાવેલી છે : X Y પ્રોટોન = 6 6 ન્યુટ્રોન = 6 8 X અને Y નો દળક્રમાંક જણાવો. બે સ્પીસિઝ વચ્ચેનો સંબંધ દર્શાવો.

પરમાણુ x નો દળક્રમાંક = 6 + 6 =12

પરમાણુ y નો દળક્રમાંક = 6 + 8 = 14

x અને y સમસ્થાનિક તત્વો છે

14. નીચે દર્શાવેલ વિધાનો માટે સાચા માટે T (True) અને ખોટા માટે F (False) સંકેત દર્શાવો :

(a) જે. જે. થોમસને રજૂ કર્યું કે પરમાણુના કેન્દ્રમાં માત્ર ન્યુક્લિઓન્સ હોય છે.

જવાબ : ખોટું (F)

(b) ન્યુટ્રોન, પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રૉનના એકબીજા સાથે સંયોજાવાથી બને છે, તેથી તે તટસ્થ હોય છે.

જવાબ : ખોટું (F)

(c) ઇલેક્ટ્રૉનનું દળ પ્રોટોનના દળ કરતાં 1/2000 ગણું છે.

જવાબ : સાચું (T)

(d) આયોડિનનો સમસ્થાનિક ટિંકચર આયોડિન બનાવવા ઉપયોગી છે, કે જે દવા તરીકે વપરાય છે.

જવાબ : ખોટું (F)

15. રૂથરફોર્ડનો આલ્ફા કણ પ્રકીર્ણનનો પ્રયોગ શેની શોધ માટે જવાબદાર છે ?

(a) પરમાણ્વીય કેન્દ્ર ✓

(b) ઈલેક્ટ્રોન X

(c) પ્રોટોન X

(d) ન્યુટ્રોન X

16. તત્વના સમસ્થાનિકો ....... ધરાવે છે.

(a) સમાન ભૌતિક ગુણધર્મો X

(b) જુદા-જુદા રાસાયણિક ગુણધર્મો X

(c) ન્યુટ્રૉનની જુદી-જુદી સંખ્યા ✓

(d) જુદા-જુદા પરમાણ્વીય ક્રમાંકો X

17. C1- આયનમાં સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા ....... છે.

(a) 16 X

(b) 8 ✓

(c) 17 X

(d) 18 X

18. નીચેના પૈકી સોડિયમની સાચી ઇલેક્ટ્રોનીય રચના કઈ છે ? 

(a) 2, 8 X

(b) 8, 2, 1 X

(c) 2, 1, 8 X

(d) 2, 8, 1 ✓

19. નીચેનું કોષ્ટક પૂર્ણ કરો :

પરમાણ્વીય દળક્રમાંક ન્યુટ્રોનની પ્રોટોનની ઈલેક્ટ્રોનની પરમાણ્વીય

ક્રમાંક સંખ્યા સંખ્યા સંખ્યા ઘટકનું નામ

9 19 10 9 9 ફ્લોરિન

16 32 16 16 16 સલ્ફર

12 24 12 12 12 મેગ્નેશિયમ

1 2 1 1 1 ડ્યુટેરિયમ

1 1 0 1 0 H+ અયન

-----------------------------------------------------

👉આ સ્વાધ્યાયના  સોલ્યુશનની PDF Download કરવા માટે નીચે ક્લિક કરો

Download PDF

HOW TO DOWNLOAD PDF

👉આ સ્વાધ્યાયના  સોલ્યુશનનો યુટ્યુબ માં વિડિયો જોવા માટે નીચે ક્લિક કરો 

---Thanks for visit----