पदार्थ के रूप (सूक्ष्म गुणों के आधार पर)

पदार्थ के रूप (सूक्ष्मदर्शी गुणों के आधार पर)

रोजमर्रा की जिंदगी में, हम अक्सर पदार्थ के तीन अलग-अलग रूपों से रूबरू होते हैं। ठोस (उदाहरण के लिए, चट्टानें, लोहा, आदि ) , तरल (पानी, पेट्रोल, आदि ) और गैस (हवा, आदि ) । पदार्थ के इन तीनों रूपों को उनके आकार और आकृति को बनाए रखने की क्षमता के आधार पर अलग किया जा सकता है (आकृति से हमारा तात्पर्य आयतन से है)।

ठोस पदार्थ आमतौर पर स्थिर आकार और आयतन बनाए रखते हैं। द्रव स्थिर आकार बनाए नहीं रखते, बल्कि जिस पात्र में होते हैं उसके अनुसार अपना आकार बदल लेते हैं। उदाहरण के लिए, यदि हम पानी को गिलास में डालें, तो उसका आकार गिलास के आकार का हो जाता है। यदि पानी को बाथटब में डालें, तो उसका आकार बाथटब के आकार का हो जाता है। यदि इसे किसी लीक करने वाले प्लास्टिक बैग में डालें, तो पानी छलक जाएगा... हा हा ... द्रव का आयतन आमतौर पर स्थिर रहता है। यदि एक गिलास पानी को बाथटब में डालें , तो पानी का आयतन उतना ही रहता है जितना गिलास का। पानी का आकार बदल सकता है , लेकिन उसका आयतन कभी नहीं बदलता। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ठोस और द्रवों का आयतन केवल तभी बदल सकता है जब उन पर बहुत अधिक बल लगाया जाए।

गैसों के बारे में क्या? गैसों का कोई निश्चित आकार या आयतन नहीं होता। उनका आकार और आयतन हमेशा उस पात्र के आकार और आयतन के अनुसार बदलता रहता है जिसमें वे रखी जाती हैं। उदाहरण के लिए, यदि हम कार के इनर ट्यूब में गैस डालते हैं, तो गैस का आकार इनर ट्यूब की तरह ही बदल जाता है। आयतन के साथ भी ऐसा ही होता है। टायर के अंदर गैस फैलकर पूरे टायर को भर देती है। इस स्थिति में, गैस का आयतन टायर के आयतन की तरह ही बदल जाता है। यदि हम किसी गुब्बारे में हवा भरते हैं, तो हवा का आकार और आयतन गुब्बारे के आकार और आयतन की तरह ही बदल जाता है।

अब तक हमने पदार्थ की तीनों अवस्थाओं को केवल उनके स्थूल गुणों (स्थूल गुण = पदार्थ का आकार और आकृति) के आधार पर ही अलग किया है। बेशक, यह हमारे दैनिक मापन और अवलोकनों के परिणामों पर आधारित है। अब हम पदार्थ की तीनों अवस्थाओं के बीच सूक्ष्म गुणों के आधार पर अंतर देखेंगे। प्रत्येक पदार्थ परमाणुओं या अणुओं से बना होता है। जब हम कहते हैं कि कोई चट्टान ठोस है, तो हम यह नहीं जानते कि चट्टान के अंदर मौजूद परमाणुओं या अणुओं में क्या होता है जो उसे ठोस बनाता है। यही बात पानी या हवा पर भी लागू होती है। पानी और हवा को बनाने वाले परमाणुओं या अणुओं में ऐसा क्या होता है जो उन्हें तरल अवस्था में अदृश्य बना देता है?

सूक्ष्म गुणों पर आधारित पदार्थ के रूप

सूक्ष्मदर्शी गुणों के आधार पर ठोस, द्रव और गैसों के बीच अंतर पर चर्चा करने से पहले, आइए पहले निम्नलिखित पर विचार करें । आइए एक वस्तु पर विचार करें। उदाहरण के लिए, एक पत्थर... यदि हम पत्थर को ध्यान से देखें, तो हम पाएंगे कि पत्थर का प्रत्येक भाग आपस में जुड़ा हुआ है। लात मारने और फेंकने पर भी इसका आकार और आकृति कभी नहीं बदलती (जब तक कि इस पर बहुत अधिक बल न लगाया जाए)। आमतौर पर, पत्थर के सभी भाग हमेशा एक इकाई के रूप में बने रहते हैं। ऐसा क्यों है? आइए एक क्षण के लिए इस पर विचार करें...

Dमैं पत्थर में वहाँ है परमाणु या अणु। अब कल्पना कीजिए... एक पत्थर की कल्पना कीजिए। कल्पना कीजिए कि पत्थर छोटे-छोटे टुकड़ों से बना है। पत्थर के टुकड़ों को और भी छोटे टुकड़ों में बाँटिए... जब तक कि वे परमाणुओं या अणुओं के आकार के न हो जाएँ। परमाणुओं को छोटी-छोटी गेंदों की तरह समझिए। जबकि अणुओं को... तेर्दिरी दारी कई गेंदें आपस में चिपकी हुई हैं।

तो , चट्टानों में बहुत सारे अणु या परमाणु होते हैं जो बहुत छोटे होते हैं। क्या आप चट्टानों में मौजूद परमाणुओं की कल्पना कर सकते हैं?

एक परमाणु का व्यास लगभग 10⁻¹⁰ मीटर ^{होता है} । अगर आप परमाणु को एक गेंद की तरह मानें, तो उस गेंद का व्यास 10⁻¹⁰ ^मीटर होगा । यह इतना छोटा होता है कि इसे नंगी आंखों से नहीं देखा जा सकता... आप सिर्फ इसकी कल्पना कर सकते हैं। अणु आपस में जुड़े हुए परमाणुओं से बने होते हैं, इसलिए अणु परमाणुओं से बड़े होते हैं। लेकिन अणुओं को भी नंगी आंखों से नहीं देखा जा सकता...

यह अजीब बात है, है ना, कि ये छोटे-छोटे परमाणु या अणु एक इकाई में हो सकते हैं... अगर परमाणु या अणु एक इकाई में न होते, तो ज़ाहिर है चट्टान के हर हिस्से आपस में नहीं जुड़ते। वास्तव में, चट्टान के हर हिस्से आपस में जुड़े रहते हैं जिससे चट्टान ठोस बन जाती है। परमाणु या अणु अलग क्यों नहीं होते?

निश्चित रूप से, परमाणु या अणु एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। यदि परमाणु या अणु एक दूसरे को आकर्षित न करते, तो वे हर जगह बिखर जाते। प्रत्येक परमाणु या अणु अपने साथी को अलविदा कह देता। इस प्रकार, चट्टान के टुकड़े चारों ओर फैल जाते। चट्टान के टुकड़े भी बिखर जाते और अंततः हम उन्हें देख नहीं पाते। चट्टान के टुकड़े भी परमाणुओं या अणुओं से बने होते हैं। परमाणुओं का आकार बहुत छोटा होता है, इसलिए यदि वे अलग हो जाते, तो निश्चित रूप से हम उन्हें देख नहीं पाते... लेकिन वास्तविकता ऐसी नहीं है।

यह चट्टान ठोस प्रतीत होती है, इसके प्रत्येक टुकड़े आपस में जुड़े हुए हैं। अतः हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि किसी ठोस वस्तु को बनाने वाले परमाणु या अणु एक दूसरे को आकर्षित करते होंगे।

परमाणुओं या अणुओं के बीच लगने वाला आकर्षण बल वास्तव में एक विद्युत चुम्बकीय बल है। इस आकर्षण बल के कारण परमाणु या अणु एक दूसरे के निकट आते हैं। जब वे टकराने वाले होते हैं , तो परमाणुओं या अणुओं के सबसे बाहरी भाग पर स्थित इलेक्ट्रॉन एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं (विद्युत प्रतिकर्षण)। इस प्रतिकर्षण के कारण परमाणु और अणु पीछे की ओर गति करते हैं। यद्यपि परमाणु या अणु पीछे की ओर गति करते हैं, आकर्षण बल के कारण वे फिर से एक दूसरे के निकट आ जाते हैं। यह प्रक्रिया चलती रहती है... परमाणु या अणु न्यूनतम दूरी बनाए रखते हुए आगे-पीछे गति करते रहते हैं (कंपन करते हैं)।

सूक्ष्म गुणों के आधार पर ठोस, द्रव और गैसों के बीच का अंतर वास्तव में इन तीनों पदार्थों को बनाने वाले परमाणुओं या अणुओं के बीच के आकर्षण बलों की ताकत या कमजोरी में निहित है।

ठोस

ठोस पदार्थों में परमाणुओं या अणुओं के बीच आकर्षण बल इतना प्रबल होता है कि ठोस पदार्थ बनाने वाले परमाणु या अणु हमेशा स्थिर स्थिति में रहते हैं। ठोस पदार्थों में परमाणु या अणु आगे-पीछे गति करते हैं (कंपन करते हैं), लेकिन वे हमेशा एक ही स्थिति में कंपन करते हैं।

ठोस पदार्थ बनाने वाले परमाणुओं या अणुओं के बीच प्रबल आकर्षण ही वह कारण है कि ठोस का आकार और आयतन हमेशा एक जैसा रहता है। फेंका या मारा गयाकिसी पत्थर या लोहे के टुकड़े का आकार बदलना मुश्किल होता है क्योंकि परमाणुओं या अणुओं के बीच आकर्षण बल बहुत प्रबल होते हैं। जब आप किसी पत्थर या लोहे के टुकड़े को बाल्टी या बाथटब में डालते हैं, तो उसका आयतन कभी नहीं बदलता। अतः, ठोस पदार्थ बनाने वाले परमाणुओं या अणुओं के बीच मौजूद प्रबल आकर्षण बल ही उन्हें आपस में जोड़े रखते हैं और उनके ठोस स्वरूप को बनाए रखते हैं।

सामान्यतः, किसी ठोस पदार्थ के परमाणुओं या अणुओं की स्थिति लगभग चित्र में दर्शाई गई है (जिसे क्रिस्टल जालक भी कहा जाता है)। यह चित्र बड़ा करके दिखाया गया है। परमाणु या अणु बहुत छोटे हैं।

तरल

तरल पदार्थों में परमाणुओं या अणुओं के बीच आकर्षण बल कमज़ोर होते हैं, जिससे वे स्वतंत्र रूप से गति कर सकते हैं और एक दूसरे को ढक सकते हैं। तरल पदार्थों के परमाणु या अणु अपनी इच्छानुसार गति कर सकते हैं, लेकिन वे अपने साथियों से अलग नहीं हो सकते। आकर्षण बल की प्रबलता उन्हें अलग होने और बिखरने से रोकती है।

इसी कारण द्रव का आकार बदल सकता है, लेकिन उसका आयतन स्थिर रहता है। जब हम पानी को गिलास में डालते हैं, तो उसके परमाणुओं या अणुओं के बीच आकर्षण बल कमज़ोर हो जाते हैं, इसलिए पानी का आकार गिलास के आकार में बदल जाता है। जब हम पानी को बाथटब में डालते हैं, तो परमाणुओं या अणुओं के बीच कमज़ोर आकर्षण बल के कारण पानी बाथटब के आकार में ढल जाता है। Vकिसी द्रव का आयतन हमेशा स्थिर रहता है क्योंकि परमाणुओं या अणुओं के बीच मौजूद आकर्षण बल उन्हें आपस में बांधे रखने में सक्षम होते हैं। एकजुट रहोएक गिलास पानी डालने परkजब किसी बाथटब में पानी डाला जाता है, तो पानी का आयतन गिलास के आयतन के बराबर ही रहता है। पानी के परमाणु या अणु फैलते नहीं हैं, इसलिए आयतन हमेशा स्थिर रहता है।

तरल पदार्थ बनाने वाले परमाणुओं या अणुओं की स्थिति चित्र में दर्शाई गई है (तीर गति की दिशा को इंगित करता है)।

गैसीय पदार्थ

गैसीय पदार्थों में परमाणुओं या अणुओं के बीच आकर्षण बल इतने कमजोर होते हैं कि वे एक इकाई के रूप में नहीं रह सकते। उनके बीच कोई बंधन नहीं होता, इसलिए वे अपनी इच्छानुसार गति करते हैं। इस अत्यंत कमजोर आकर्षण बल के कारण गैसीय पदार्थ के परमाणु या अणु इधर-उधर बिखरे रहते हैं। गैसीय पदार्थ के परमाणु ठोस या द्रव पदार्थ के परमाणुओं की तुलना में अधिक स्वतंत्र होते हैं।

किसी गैसीय पदार्थ को बनाने वाले परमाणुओं या अणुओं की स्थिति लगभग इस प्रकार होती है। पाडा चित्र।

गैसों के आकार और आयतन में परिवर्तन होने का कारण और हवा को आँखों से न देख पाने का कारण अत्यंत दुर्बल आकर्षण बल है। परमाणुओं या अणुओं का आकार इतना छोटा होता है कि यदि वे चारों ओर बिखर जाएँ, तो भी हम उन्हें देख नहीं सकते। रेत या चीनी का आकार परमाणुओं या अणुओं से कहीं अधिक बड़ा होता है, इसलिए भले ही वे बिखर जाएँ, रेत के कणों को आँखों से देखा जा सकता है, हालाँकि यह थोड़ा मुश्किल होता है।

ठोस और द्रव दिखाई देते हैं क्योंकि उनके घटक परमाणु या अणु अलग नहीं होते। ठोस और गैसों में प्रबल आकर्षण बल उन्हें आपस में बांधे रखते हैं। गैसों में आकर्षण बल इतने दुर्बल होते हैं कि वे परमाणुओं या अणुओं को आपस में बांध नहीं पाते। यह दुर्बल आकर्षण बल ही गैसों और द्रवों के प्रवाह का कारण है।