परमाणु सिद्धान्त र गतिज सिद्धान्त बारे लेख
आणविक सिद्धान्त
हजारौं वर्षदेखि, प्राचीन ग्रीकहरूले विश्वास गर्थे कि प्रत्येक शुद्ध पदार्थ (जस्तै सुन, फलाम, आदि) मा परमाणुहरू हुन्छन्। तिनीहरूका अनुसार, यदि कुनै शुद्ध पदार्थलाई साना टुक्राहरूमा काटियो भने, त्यसपछि साना भागहरू फेरि काटिन्छन्, त्यसपछि फेरि काटिन्छन्... आदि, त्यसपछि सबैभन्दा सानो टुक्राहरू हुनेछन् जुन फेरि काट्न सकिँदैन। सबैभन्दा सानो टुक्रा जुन फेरि काट्न सकिँदैन तिनीहरूलाई परमाणु भनिन्छ। परमाणुको अर्थ "विभाजन गर्न सकिँदैन" (ग्रीक भाषा)
त्यतिबेला, परमाणु अब विभाजित नभएको मानिन्छ। तर पछि केही वैज्ञानिकहरूले इलेक्ट्रोन र परमाणु केन्द्रक (प्रोटोन र न्यूट्रोन) पत्ता लगाए जसले गर्दा परमाणुहरूलाई उपविभाजित गर्न सकिँदैन भन्ने धारणा गलत साबित भयो। त्यसैले, परमाणुहरूमा इलेक्ट्रोन (ऋणात्मक रूपमा चार्ज गरिएको) र परमाणु केन्द्रक हुन्छन्। इलेक्ट्रोनहरूले केन्द्रकलाई घेरेका हुन्छन्। केन्द्रक भित्र, प्रोटोन (धकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको) र न्यूट्रोन (तटस्थ वा चार्ज नभएको) हुन्छन्।
अर्को सिद्धान्त पनि छ; नाम निरन्तर सिद्धान्त हो। यो सिद्धान्तले शुद्ध पदार्थहरूलाई अनन्तसम्म विभाजित गर्न सकिन्छ भनी बताउँछ। यस सिद्धान्त अनुसार, सबैभन्दा सानो टुक्रा जस्तो कुनै चीज छैन। सबैभन्दा सानो टुक्रालाई अझै पनि साना टुक्राहरूमा काट्न सकिन्छ। त्यसैले, यो अनन्त बन्छ। यी दुई सिद्धान्तहरू मध्ये कुन सही छ? सही परमाणु सिद्धान्त वा निरन्तर सिद्धान्त?
भौतिकशास्त्रमा, यदि सिद्धान्तलाई प्रयोगहरूमा प्रमाणित गर्न सकियो भने प्रत्येक सिद्धान्तलाई वैज्ञानिक रूपमा मान्यता दिइनेछ। १८ औं, १९ औं र २० औं शताब्दीमा, वैज्ञानिकहरूले गरेका प्रयोगहरू मार्फत, परमाणु सिद्धान्त सत्य थियो।
पहिले, निम्न समीक्षाहरू बुझ्नुहोस्। तत्वहरू शुद्ध पदार्थहरू हुन् जसलाई रासायनिक रूपमा अन्य पदार्थहरूमा विभाजित गर्न सकिँदैन, उदाहरणका लागि सुन (Au), फलाम (Fe), तामा (Cu), जस्ता (Zn), सोडियम (Na), क्याल्सियम (Ca), क्लोरीन (Cl), नाइट्रोजन (N), अक्सिजन (O), हाइड्रोजन (H) आदि। तत्वहरू बाहेक, यौगिकहरू पनि छन्। यौगिकहरूमा तत्वहरू हुन्छन्। किनभने यसमा तत्वहरू हुन्छन्, यौगिकलाई अझै पनि तत्वहरूमा विभाजित गर्न सकिन्छ। यौगिकहरूको उदाहरण पानी हो।
तत्वको सबैभन्दा सानो भाग परमाणु हो भने यौगिकको सबैभन्दा सानो भाग अणु हो। अणुहरूमा एकसाथ टाँसिएका परमाणुहरू हुन्छन्। शुद्ध सुन तत्वको उदाहरण हो। शुद्ध सुनमा सुन (Au) परमाणुहरू हुन्छन्। फलामका टुक्राहरू पनि तत्वहरूको उदाहरण हुन्। फलाममा फलाम (Fe) परमाणुहरू हुन्छन्। त्यसैले, तत्व समान परमाणुहरू मिलेर बनेको शुद्ध पदार्थ हो।
तपाईंले प्रायः देख्ने, समात्ने र पिउने पानी पानीका अणुहरू मिलेर बनेको हुन्छ (रासायनिक सूत्र H हो)।2ओह)। पानीका अणुहरूमा दुई हाइड्रोजन परमाणु (H) र एउटा अक्सिजन परमाणु (O) हुन्छन्।
यहाँ आणविक सिद्धान्तका केही प्रमाणहरू छन्:
पहिलो, निरन्तर तुलनाको नियम।
तुलनाको नियमले बताउँछ कि यदि तत्वहरू मिलेर यौगिकहरू बन्छ भने, बनेका यौगिकहरूको द्रव्यमान अनुपात समान हुन्छ। उदाहरणका लागि, नुन। हामीले देख्ने नुन नुन अणुहरू (NaCl) मिलेर बनेको यौगिक हो। स्वाभाविक रूपमा, नुन अणुहरू सधैं सोडियम (Na) को २३ भाग र क्लोरीन (Cl) को ३५ भागबाट बन्छन्।
निरन्तर सिद्धान्तले यसलाई व्याख्या गर्न सक्दैन, तर परमाणु सिद्धान्तले यसलाई व्याख्या गर्न सक्छ। परमाणु सिद्धान्त अनुसार, परमाणुहरू तत्वको सबैभन्दा सानो भाग हुन् जसले गर्दा परमाणुहरूको द्रव्यमान हुन्छ। यौगिकका तत्वहरूको द्रव्यमान अनुपात तत्व सिर्जना गर्ने परमाणुहरूको सापेक्षिक द्रव्यमानसँग सम्बन्धित हुनुपर्छ। यौगिकहरू सिर्जना गर्ने प्रत्येक तत्वको संख्याको आधारमा, वैज्ञानिकहरूले परमाणुहरूको सापेक्षिक द्रव्यमान निर्धारण गर्छन्। यसलाई सापेक्षिक भनिन्छ किनभने तत्वको सापेक्षिक द्रव्यमान अन्य मौलिक परमाणुहरूको सापेक्षिक द्रव्यमानसँग तुलना गरिन्छ।
हाइड्रोजन सबैभन्दा हलुका परमाणु हो, त्यसैले यसलाई बेन्चमार्कको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। हाइड्रोजन परमाणु (H) को सापेक्षिक द्रव्यमानलाई १ को मान दिइएको छ। हाइड्रोजन परमाणुको सापेक्षिक द्रव्यमानलाई बेन्चमार्कको रूपमा प्रयोग गरेर, कार्बन परमाणु (C) को सापेक्षिक द्रव्यमानलाई १२ को मान दिइएको छ,
अक्सिजन परमाणु (O) को सापेक्षिक द्रव्यमान १६ र यस्तै मान तोकिएको छ (तत्वहरूको आवधिक तालिका हेर्नुहोस्)। कार्बन परमाणुको सापेक्षिक द्रव्यमान = १२ को अर्थ एउटा कार्बन परमाणुको द्रव्यमान एउटा हाइड्रोजन परमाणु (H) को द्रव्यमानभन्दा १२ गुणा बढी हुन्छ। अक्सिजन परमाणुको सापेक्षिक द्रव्यमान = १६ को अर्थ एउटा अक्सिजन परमाणुको द्रव्यमान एउटा हाइड्रोजन परमाणु (H) को द्रव्यमानभन्दा १६ गुणा बढी हुन्छ।
अन्तर्राष्ट्रिय प्रणाली (SI) मा हामीसँग इरिडियम प्लेटिनम नामक द्रव्यमान मानक छ, जुन फ्रान्समा अन्तर्राष्ट्रिय तौल र आकार संस्थाहरूमा भण्डारण गरिन्छ। अन्तर्राष्ट्रिय सम्झौता अन्तर्गत, इरिडियम प्लेटिनम द्रव्यमान १ किलोग्राम हो, यो एक मानक किलोग्राम हो। आणविक मापनमा, हामीसँग दोस्रो द्रव्यमान मानक पनि छ, जुन १२ डिग्री सेल्सियस कार्बन परमाणु हो। अन्तर्राष्ट्रिय सम्झौताहरूको आधारमा, १ कार्बन परमाणु १२ डिग्री सेल्सियसको द्रव्यमान १२,००० एकीकृत परमाणु द्रव्यमान एकाइहरू (संक्षिप्त u) हो।
१ यु = १.६६ x १०-27 किलो।
१ कार्बन परमाणु (C) को द्रव्यमान = १२.००० u, १ हाइड्रोजन परमाणु (H) को द्रव्यमान = १.००७८ u, १ अक्सिजन परमाणु (O) को द्रव्यमान = १५.९९९४ u, १ सोडियम परमाणुको द्रव्यमान = २२.९८९७ u आदि। परमाणु द्रव्यमानको सन्दर्भमा, यसलाई तत्वहरूको आवधिक तालिकामा पूर्ण रूपमा देख्न सकिन्छ।
आणविक द्रव्यमानको अतिरिक्त, एक आणविक द्रव्यमान पनि हुन्छ। आणविक द्रव्यमान भनेको अणुको परमाणुहरूको कुल द्रव्यमान हो। उदाहरणका लागि, नुन अणु (NaCl) को द्रव्यमान = सोडियमको एक परमाणु (Na) को द्रव्यमान + क्लोरीनको एक परमाणु (Cl) को द्रव्यमान। पानीका अणुहरूको द्रव्यमान (H2O) = २ हाइड्रोजन परमाणुहरूको द्रव्यमान (H) + एउटा अक्सिजन परमाणुको द्रव्यमान (O)।
दोस्रो, खैरो गति
प्राचीन समयमा, रोबर्ट ब्राउन नामका एक अंग्रेज जीवविज्ञानी बस्थे। उनी पानीमा हालिएको परागकणको अनुसन्धान गरिरहेका थिए (१८२७)। पानी र परागकण माइक्रोस्कोप प्रयोग गरेर देखिन्छन्। रोबर्ट ब्राउनले परागकण आफैं चलिरहेको देखेपछि यसलाई अनौठो पाए। यो अनौठो छ किनभने परागकण चल्छ। परागकण चल्ने दिशा मनमानी छ, तर निरन्तर छ। उनलाई शंका छ कि यो चाल एक जीवन हो, जहाँ परागकण चल्नको लागि रहन्छ। तर उनको अनुमान गलत छ किनभने परागकण जस्ता साना जैविक कणहरू पनि पानीमा हाल्दा चल्छन्। यो चाललाई ब्राउनियन गति भनिन्छ।
गतिज सिद्धान्तको विकास नभएसम्म यो खोजको व्याख्या गर्न सकिँदैन।
गतिज सिद्धान्त
गतिजको अर्थ चल्नु हो (ग्रीक)। गतिज सिद्धान्तले बताउँछ कि प्रत्येक पदार्थमा परमाणु वा अणुहरू हुन्छन् र परमाणु वा अणुहरू निरन्तर अनियमित रूपमा सर्छन्।
चल्दा, परमाणु वा अणुहरूले गति लिनुपर्छ। परमाणु वा अणुहरूको पनि द्रव्यमान हुन्छ। किनभने यसमा द्रव्यमान (m) र वेग (v) हुन्छ, त्यसैले परमाणु वा अणुमा गतिज ऊर्जा (EK) र गति (p) हुन्छ। गतिज ऊर्जा: EK = 1/2 mv2। जबकि गति: p = m v। गतिको अतिरिक्त, बलहरू पनि हुन्छन्। सर्दा, टक्करको सम्भावना हुन्छ। त्यसैले, टक्कर हुँदा गतिमा परिवर्तनको कारणले बलहरू उत्पन्न हुन्छन्।
हामी भन्न सक्छौं कि गतिज सिद्धान्त गतिज ऊर्जा, गति र बलमा आधारित छ। यी तीन कुराहरू गति गतिशीलता (न्यूटनका नियमहरू, आवेग र गति) को विषयमा अध्ययन गरिन्छ। भिन्नता यो हो कि गतिज सिद्धान्तमा, हामी परमाणु वा अणुहरूको स्तरमा गतिशीलता लागू गर्छौं। गतिज सिद्धान्त बोयल (१६२७-१६९१), डेनियल बर्नौली (१७००-१७८२), जुल (१८१८-१८८९), क्रोनिग (१८२२-१८७९), रुडोल्फ क्लाउसियस (१८२२-१८८८) र क्लर्क म्याक्सवेल (१८३१-१८७९) द्वारा विकसित गरिएको थियो।
यस गतिज सिद्धान्तको अस्तित्वले ब्राउनको खोजलाई व्याख्या गर्न सक्छ। गतिज सिद्धान्त अनुसार, परागकणहरू सर्छन् किनभने द्रुत गतिमा चल्ने पानीका अणुहरूले यसलाई चलाउँछन्। पानीका अणुहरूको संख्या विशाल छ, त्यसैले परागकणहरू विभिन्न दिशाबाट धकेलिन्छन्।
निरन्तर तुलनाको नियम र खैरो गतिको खोजको आधारमा, वैज्ञानिकहरूले परमाणु सिद्धान्तलाई बढ्दो रूपमा विश्वास गर्छन्। परमाणुहरू कुनै पनि पदार्थको सबैभन्दा सानो टुक्रा हुन्। यसरी, परमाणुको आकार हुन्छ। परमाणुको आकार कति हुन्छ?
१९०५ मा, आइन्स्टाइनले सैद्धान्तिक रूपमा परमाणुको आकारको अनुसन्धान गरे। परमाणु सिद्धान्त, गतिज सिद्धान्त र प्रयोगहरूबाट प्राप्त तथ्याङ्कको आधारमा, उनले पत्ता लगाए कि परमाणु व्यास लगभग १० थियो।-10 m. त्यसैले, परमाणुको व्यास गणना मार्फत प्राप्त गरिन्छ। परमाणुहरूको आकार पत्ता लागेको छ, त्यसैले परमाणु सिद्धान्तलाई मान्यता दिइएको छ, साथै गतिज सिद्धान्तलाई पनि।
