परमाणु सिद्धांत और गतिज सिद्धांत सामग्री
हजारों वर्षों से प्राचीन यूनानियों का मानना था कि प्रत्येक शुद्ध पदार्थ (जैसे शुद्ध सोना, शुद्ध लोहा आदि) परमाणुओं से बना होता है। उनके अनुसार, यदि किसी शुद्ध पदार्थ को छोटे-छोटे टुकड़ों में काटा जाए, फिर उन टुकड़ों को दोबारा काटा जाए, और इसी तरह आगे भी काटा जाता रहे, तो एक ऐसा छोटा टुकड़ा होगा जिसे और आगे नहीं काटा जा सकता। इस छोटे टुकड़े को परमाणु कहा जाता था । यूनानी भाषा में परमाणु का अर्थ है "विभाजित नहीं किया जा सकता"।
उस समय परमाणुओं को अविभाज्य माना जाता था। हालाँकि, बाद में वैज्ञानिकों ने इलेक्ट्रॉनों और परमाणु नाभिकों (प्रोटॉन और न्यूट्रॉन) की खोज की, जिससे यह धारणा गलत साबित हुई कि परमाणु अविभाज्य होते हैं । परमाणु इलेक्ट्रॉनों (ऋणात्मक आवेशित) और एक नाभिक से मिलकर बने होते हैं। इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर परिक्रमा करते हैं। नाभिक के अंदर प्रोटॉन (धनात्मक आवेशित) और न्यूट्रॉन (उदासीन, यानी उन पर कोई आवेश नहीं होता) होते हैं।
एक और सिद्धांत है , जिसे निरंतरता सिद्धांत (निरंतर = निरंतर) कहा जाता है। यह सिद्धांत कहता है कि शुद्ध पदार्थ को अनंत रूप से विभाजित किया जा सकता है। इस सिद्धांत के अनुसार, सबसे छोटा टुकड़ा जैसी कोई चीज नहीं होती। सबसे छोटे टुकड़े को और भी छोटे टुकड़ों में विभाजित किया जा सकता है, और यह प्रक्रिया अनंत तक चलती रहती है।
इन दोनों सिद्धांतों में से कौन सा सही है? परमाणु सिद्धांत या सतत विकास सिद्धांत?
भौतिकी में, किसी भी सिद्धांत को वैज्ञानिक रूप से तभी मान्य माना जाता है जब उसे प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध किया जा सके। 18वीं , 19वीं और 20वीं शताब्दियों में , वैज्ञानिकों द्वारा किए गए प्रयोगों के माध्यम से परमाणु सिद्धांत को सही सिद्ध किया गया।
सबसे पहले, निम्नलिखित व्याख्या को समझें। तत्व शुद्ध पदार्थ होते हैं जिन्हें रासायनिक रूप से अन्य पदार्थों में विभाजित नहीं किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, सोना (Au), लोहा (Fe), तांबा (Cu), जस्ता (Zn), सोडियम (Na), कैल्शियम (Ca), क्लोरीन (Cl), नाइट्रोजन (N), ऑक्सीजन (O), हाइड्रोजन (H), आदि। तत्वों के अलावा, यौगिक भी होते हैं। यौगिक तत्वों से मिलकर बने होते हैं। तत्वों से बने होने के कारण, यौगिकों को भी तत्वों में विभाजित किया जा सकता है। जल एक यौगिक का उदाहरण है।
किसी तत्व का सबसे छोटा भाग परमाणु कहलाता है, जबकि किसी यौगिक का सबसे छोटा भाग अणु कहलाता है। अणु आपस में जुड़े परमाणुओं से मिलकर बने होते हैं । शुद्ध सोना एक तत्व का उदाहरण है। शुद्ध सोना वास्तव में सोने के परमाणुओं (Au) से बना होता है। लोहे का एक टुकड़ा भी एक तत्व का उदाहरण है। लोहा लोहे के परमाणुओं (Fe) से बना होता है। अतः, तत्व एक ऐसा शुद्ध पदार्थ है जो एक ही प्रकार के परमाणुओं से मिलकर बना होता है।
जिस पानी को आप अक्सर देखते, छूते और पीते हैं, वह पानी के अणुओं (रासायनिक सूत्र H2O) से बना होता है। पानी के अणु में दो हाइड्रोजन परमाणु (H) और एक ऑक्सीजन परमाणु (O) होते हैं।
परमाणु सिद्धांत के कुछ प्रमाण यहाँ दिए गए हैं:
सबसे पहले, स्थिर अनुपात का नियम।
समानुपात का नियम कहता है कि जब तत्व मिलकर यौगिक बनाते हैं, तो बनने वाले यौगिकों का द्रव्यमान अनुपात समान होता है। उदाहरण के लिए, नमक... हम जो नमक देखते हैं वह नमक के अणुओं से बना एक यौगिक है (रासायनिक सूत्र NaCl)। स्वाभाविक रूप से, नमक के अणु हमेशा 23 भाग सोडियम (Na) और 35 भाग क्लोरीन (Cl) से बनते हैं।
सतत विकास सिद्धांत इसे स्पष्ट नहीं कर सकता , लेकिन परमाणु सिद्धांत कर सकता है । परमाणु सिद्धांत के अनुसार, परमाणु किसी तत्व का सबसे छोटा भाग होते हैं , इसलिए परमाणुओं का द्रव्यमान होता है । किसी यौगिक का निर्माण करने वाले तत्वों के द्रव्यमान की तुलना निश्चित रूप से उस तत्व का निर्माण करने वाले परमाणुओं के सापेक्ष द्रव्यमान से संबंधित होती है। यौगिक का निर्माण करने वाले प्रत्येक तत्व की मात्रा के आधार पर, वैज्ञानिक परमाणु का सापेक्ष द्रव्यमान निर्धारित करते हैं। इसे सापेक्ष इसलिए कहा जाता है क्योंकि किसी तत्व के एक परमाणु के सापेक्ष द्रव्यमान की तुलना दूसरे तत्व के परमाणु के सापेक्ष द्रव्यमान से की जाती है।
हाइड्रोजन सबसे हल्का परमाणु है, इसलिए इसे मानक के रूप में उपयोग किया जाता है। हाइड्रोजन परमाणु (H) का सापेक्ष द्रव्यमान 1 माना जाता है। हाइड्रोजन परमाणु के सापेक्ष द्रव्यमान को मानक मानकर, कार्बन परमाणु (C) का सापेक्ष द्रव्यमान 12, ऑक्सीजन परमाणु (O) का सापेक्ष द्रव्यमान 16 और इसी प्रकार आगे भी माना जाता है (तत्वों की आवर्त सारणी देखें)। कार्बन परमाणु का सापेक्ष द्रव्यमान = 12 का अर्थ है कि एक कार्बन परमाणु का द्रव्यमान एक हाइड्रोजन परमाणु (H) के द्रव्यमान से 12 गुना अधिक है। ऑक्सीजन परमाणु का सापेक्ष द्रव्यमान = 16 का अर्थ है कि एक ऑक्सीजन परमाणु का द्रव्यमान एक हाइड्रोजन परमाणु (H) के द्रव्यमान से 16 गुना अधिक है।
अंतर्राष्ट्रीय द्रव्यमान प्रणाली (एसआई) में, हमारे पास प्लैटिनम-इरिडियम परमाणु का एक मानक है, जो अंतर्राष्ट्रीय भार एवं माप ब्यूरो (फ्रांस) में रखा गया है। अंतर्राष्ट्रीय समझौते के अनुसार, इस प्लैटिनम-इरिडियम परमाणु का द्रव्यमान 1 किलोग्राम है। यही मानक किलोग्राम है। परमाणु पैमाने पर , हमारे पास द्रव्यमान का एक दूसरा मानक भी है, कार्बन-12C परमाणु। अंतर्राष्ट्रीय समझौते के अनुसार, एक कार्बन-12C परमाणु का द्रव्यमान 12,0000 एकीकृत परमाणु द्रव्यमान इकाई (यू) है।
1 u = 1,66 x 10 ‐27 kg.
कार्बन (C) के 1 परमाणु का द्रव्यमान = 12,0000 u, हाइड्रोजन (H) के 1 परमाणु का द्रव्यमान = 1,0078 u, ऑक्सीजन (O) के 1 परमाणु का द्रव्यमान = 15,9994 u, सोडियम के 1 परमाणु का द्रव्यमान = 22,9897 u इत्यादि। परमाणु द्रव्यमान के बारे में विस्तृत जानकारी तत्वों की आवर्त सारणी में देखी जा सकती है ।
परमाणु द्रव्यमान के अलावा, आणविक द्रव्यमान भी होता है। आणविक द्रव्यमान किसी अणु को बनाने वाले परमाणुओं का कुल द्रव्यमान होता है। उदाहरण के लिए, नमक (NaCl) का आणविक द्रव्यमान = एक सोडियम (Na) परमाणु का द्रव्यमान + एक क्लोरीन (Cl) परमाणु का द्रव्यमान। जल (H2O ) का आणविक द्रव्यमान = दो हाइड्रोजन (H) परमाणुओं का द्रव्यमान + एक ऑक्सीजन (O) परमाणु का द्रव्यमान।
दूसरा, ब्राउनियन गति
बहुत समय पहले की बात है, रॉबर्ट ब्राउन नाम का एक अंग्रेज जीवविज्ञानी रहता था। Ia पानी में रखे परागकणों की जांच की जा रही थी (1827)। पानी और परागकण देखे गए। उपयोग करने के लिए सूक्ष्मदर्शी।
रॉबर्ट ब्राउन परागकणों को अपने आप हिलते हुए देखकर अजीब सा लगा। पानी की वजह से अजीब सा लगा। पालकी चुपचाप, मेंगापा पराग कण गति करते हैं। पराग कणों की गति की दिशा अनिश्चित होती है लेकिन निरंतर होती है। Ia मुझे संदेह है कि यह आंदोलन जीवन का एक रूप है। दी मन: जीवित पराग ताकि यह कर सके कदम। लेकिन उनकी यह धारणा गलत थी क्योंकि पराग जैसे छोटे अकार्बनिक कण भी डालने पर हिलने लगते थे। ke पानी में। इस प्रकार की गति को जल गति कहते हैं। Bरौन।
गतिज सिद्धांत के विकास से पहले इस खोज की व्याख्या नहीं की जा सकी थी।
काइनेटिक सिद्धांत
गतिज का अर्थ है गतिमान ( ग्रीक )। गतिज सिद्धांत कहता है कि प्रत्येक पदार्थ परमाणुओं या अणुओं से बना होता है और ये परमाणु या अणु लगातार अनियमित रूप से गति करते रहते हैं।
गति करते समय, परमाणु या अणु मेमपुण्यi गति। परमाणु या अणु भी मेमपुण्यi द्रव्यमान। क्योंकि मेमपुण्यi यदि किसी परमाणु या अणु का द्रव्यमान (m) और वेग (v) है, तो उसमें गतिज ऊर्जा (EK) और संवेग (p) होता है। गतिज ऊर्जा: EK = 1⁄2 mv2जबकि संवेग: p = m v. संवेग के अलावा, बल भी होता है। गतिमान वस्तु में टक्कर की संभावना हमेशा बनी रहती है। अतः, टक्कर के दौरान संवेग में परिवर्तन से बल उत्पन्न होता है।
हम कह सकते हैं कि गति सिद्धांत वास्तव में गतिज ऊर्जा, संवेग और बल पर आधारित है। गति की गतिशीलता के विषय में इन तीनों चीजों का अध्ययन किया जाता है (न्यूटन के नियम, आवेग और संवेग)। अंतर यह है कि गति सिद्धांत में , हम गतिशीलता को परमाणु या आणविक स्तर पर लागू करते हैं। गति सिद्धांत का विकास बॉयल (1627-1691), डैनियल बर्नौली (1700-1782), जूल (1818-1889), क्रोनिग (1822-1879), रुडोल्फ क्लॉसियस (1822-1888) और क्लर्क मैक्सवेल (1831-1879) ने किया था।
इस गतिज सिद्धांत के अस्तित्व से ब्राउन की खोज की व्याख्या की जा सकती है । गतिज सिद्धांत के अनुसार, परागकण तेजी से गतिमान जल अणुओं द्वारा धकेले जाने के कारण गति करते हैं। चूंकि जल अणुओं की संख्या बहुत अधिक होती है, इसलिए परागकण विभिन्न दिशाओं से धकेले जाते हैं।
समानुपात के नियम और ब्राउनियन गति की खोज के आधार पर, परमाणु सिद्धांत वैज्ञानिकों द्वारा तेजी से स्वीकार किया जा रहा है। परमाणु किसी भी पदार्थ का सबसे छोटा कण होता है। इस प्रकार, परमाणुओं का आकार होता है । परमाणु कितना बड़ा होता है?
1905 में, आइंस्टीन ने सैद्धांतिक रूप से परमाणुओं के आकार का अध्ययन किया। परमाणु सिद्धांत, गतिज सिद्धांत और प्रयोगों से प्राप्त आंकड़ों के आधार पर, उन्होंने पाया कि परमाणु का व्यास लगभग 10⁻¹⁰ मीटर है । इस प्रकार, गणनाओं के माध्यम से परमाणु का व्यास ज्ञात किया गया। परमाणु के आकार की खोज हो जाने के साथ ही परमाणु सिद्धांत और गतिज सिद्धांत को मान्यता मिल गई ।