Gujarat Board GSEB Class 9 Science Important Questions Chapter 4 પરમાણુનું બંધારણ Important Questions and Answers.

GSEB Class 9 Science Important Questions Chapter 4 પરમાણુનું બંધારણ

વિશેષ પ્રશ્નોત્તર
નીચેના દાખલા ગણો

પ્રશ્ન 1.
આયર્નના કુદરતમાં ત્રણ સમસ્થાનિકો ⁵⁴₂₆Fe, ⁵⁶₂₆Fe are અને ⁵⁷₂₆Fe મળે છે, જેમનું પ્રમાણ અનુક્રમે 5 %, 90 % અને 5 % છે; તો આયર્નનું સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ શોધો.
ઉકેલ:
આયર્નનું સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ
= (frac{a m+b n+c z}{(m+n+z)})
= (frac{54 times 5+56 times 90+57 times 5}{5+90+5})
= 55.95 u

પ્રશ્ન 2.
તત્ત્વ 1નું સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ 35.5 u છે, તો આ તત્ત્વના નમૂનામાં ૩૪ અને નું પ્રમાણ શોધો.
ઉકેલ:
ધારો કે, ³⁷₁₇Y નું ટકાવાર પ્રમાણ = x
³⁵₁₇Y નું ટકાવાર પ્રમાણ = 100 – x
Yનું સરેરાશ પરમાવીય દળ = (frac{(37 times x)+(35 times(100-x))}{x+(100-x)})
∴ 35.5 = (frac{37 x+3500-35 x}{100})
∴ 3550 = 37x + 3500 – 35x
∴ 50 = 2x
∴ x = 25
આમ, ³⁷₁₇Y નું ટકાવાર પ્રમાણ = 25 %
³⁵₁₇Yનું ટકાવાર પ્રમાણ = 75 %

પ્રશ્ન 3.
નીચેના પરમાણુઓની બોદ્ધ નમૂના પ્રમાણે પરમાણ્વીય ઇલેક્ટ્રૉન-રચના લખો :
₁₀Ne, ₁₂Mg, ₃₁₅P, ₁₇C1, ₂₀Ca
ઉત્તર:
આપેલા પરમાણુઓનું પરમાણુ બંધારણ નીચે પ્રમાણે છે :

પ્રશ્ન 4.
નીચેના પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રૉનની કક્ષાઓમાં ગોઠવણી આપો :
₁₁Na, ₁₃Al, ₁₉K, ₁₆S, ₈O
ઉત્તર:

તફાવત આપો :

પ્રશ્ન 1.
ઇલેક્ટ્રૉન અને પ્રોટોન
ઉત્તર:

ઇલેક્ટ્રૉન	પ્રોટોન
1. આ કણો ઋણ વીજભાર ધરાવે છે.	1. આ કણો ધન વીજભાર ધરાવે છે.
2. તે પરમાણુકેન્દ્રની આસપાસ જુદી જુદી કક્ષાઓમાં ભ્રમણ કરે છે.	2. તે પરમાણુના કેન્દ્રમાં આવેલા છે.
3. તેનું વજન પ્રોટોનના વજનની સરખામણીમાં નહિવત્ છે.	3. તેનું વજન ઇલેક્ટ્રૉનના વજન કરતાં લગભગ 1836 ગણું છે.

પ્રશ્ન 2.
પ્રોટોન અને ન્યૂટન
ઉત્તર:

પ્રોટોના	ન્યૂટ્રૉન
1. આ કણો ધન વીજભાર ધરાવે છે.	1. આ કણો કોઈ પણ પ્રકારનો વીજભાર ધરાવતા નથી.
2. એક જ તત્ત્વના જુદા જુદા પરમાણુઓમાં પ્રોટોનની સંખ્યા સમાન હોય છે	2. એક જ તત્ત્વના જુદા જુદા પરમાણુઓમાં ન્યૂટ્રૉનની સંખ્યા સમાન ન પણ હોઈ શકે. દા. ત., સમસ્થાનિકો

પ્રશ્ન 3.
પરમાણ્વીય ક્રમાંક અને પરમાણ્વીય દળાંક
ઉત્તર:

પરમાણ્વીય ક્રમાંક	પરમાણ્વીય દળાંક
1. તત્ત્વના પરમાણુના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોન (અથવા કેન્દ્રની આસપાસ કક્ષાઓમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રૉન)ની સંખ્યાને તત્ત્વનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક કહે છે.	1. તત્ત્વના પરમાણુના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રૉનની કુલ સંખ્યાને તત્ત્વનો પરમાણ્વીય દળાંક કહે છે.
2. તેને સંજ્ઞા Z વડે દર્શાવાય છે.	2. તેને સંજ્ઞા A વડે દર્શાવાય છે.
3. તત્ત્વના પરમાણુઓના સમસ્થાનિકોનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક બદલાતો નથી.	૩. તત્ત્વના પરમાણુઓના સમસ્થાનિકોનો પરમાણ્વીય દળાંક જુદો જુદો હોય છે.

જોડકાં જોડો :

પ્રશ્ન 1.

વિભાગ I (ઘટક)	વિભાગ II (ગુણધર્મ)
1. ઇલેક્ટ્રૉન	a. નિષ્ક્રિય તત્ત્વ
2. ન્યૂટ્રૉન	b. ધાતુ તત્ત્વ
3. હિલિયમ	c. ધન વીજભારિત કણ
4 મૅગ્નેશિયમ	d. ઋણ વીજભારિત કણ
	e. વીજભાર રહિત કણ

ઉત્તર:

વિભાગ I (ઘટક)	વિભાગ II (ગુણધર્મ)
1. ઇલેક્ટ્રૉન	c. ધન વીજભારિત કણ
2. ન્યૂટ્રૉન	e. વીજભાર રહિત કણ
3. હિલિયમ	a. નિષ્ક્રિય તત્ત્વ
4 મૅગ્નેશિયમ	b. ધાતુ તત્ત્વ

પ્રશ્ન 2.

વિભાગ I	વિભાગ II (ન્યૂટ્રૉનની સંખ્યા)
1. પ્રોટિયમ	a. 1
2. ચુટેરિયમ	b. 0
3. ટ્રિટિયમ	c. 2
	d. 3

ઉત્તર:

વિભાગ I	વિભાગ II (ન્યૂટ્રૉનની સંખ્યા)
1. પ્રોટિયમ	b. 0
2. ચુટેરિયમ	a. 1
3. ટ્રિટિયમ	c. 2

પ્રશ્ન 3.

વિભાગ I (કક્ષા)	વિભાગ II (e–ની સંખ્યા)
1. K	a. 12
2. L	b. 18
3. M	c. (frac{16}{2})
4. N	d. 32
	e. 2

ઉત્તર:

વિભાગ I (કક્ષા)	વિભાગ II (e–ની સંખ્યા)
1.K	e. 2
2. L	c. (frac{16}{2})
3. M	b. 18
4. N	d. 32

પ્રશ્ન 4.

વિભાગ I (ઉપયોગ)	વિભાગ II (સમસ્થાનિક)
1. પરમાણુ ભઠ્ઠીમાં ઉપયોગી	a. I
2. કૅન્સરની સારવારમાં ઉપયોગી	b. U
3.ગૉઇટરની સારવારમાં ઉપયોગી	c. Co
	d. CO

ઉત્તર:

વિભાગ I (ઉપયોગ)	વિભાગ II (સમસ્થાનિક)
1. પરમાણુ ભઠ્ઠીમાં ઉપયોગી	b. U
2. કૅન્સરની સારવારમાં ઉપયોગી	c. Co
3.ગૉઇટરની સારવારમાં ઉપયોગી	a. I

પ્રશ્ન 5.

વિભાગ I	વિભાગ II
1.જે. જે. થોમસન	a. ન્યૂટ્રૉન
2. ઈ. ગોલ્ડસ્ટીન	b. ઇલેક્ટ્રૉનની વહેંચણી
3. જેમ્સ ચેડવિક	c. પ્રોટોન
4. બો અને બરી	d. ઈલેક્ટ્રૉન

ઉત્તર:

વિભાગ I	વિભાગ II
1.જે. જે. થોમસન	d. ઈલેક્ટ્રૉન
2. ઈ. ગોલ્ડસ્ટીન	c. પ્રોટોન
3. જેમ્સ ચેડવિક	a. ન્યૂટ્રૉન
4. બો અને બરી	b. ઇલેક્ટ્રૉનની વહેંચણી

પ્રસ્તાવના

પ્રશ્ન 1.
દ્રવ્યના મૂળભૂત બંધારણીય ઘટકો કયા કયા છે?
ઉત્તર:

• દ્રવ્યના મૂળભૂત બંધારણીય ઘટકો અણુ અને પરમાણુ છે.
• જુદા જુદા પ્રકારનાં દ્રવ્યોનું અસ્તિત્વ તે દ્રવ્યની રચના કરતાં જુદા જુદા પરમાણુઓને કારણે હોય છે.

પ્રશ્ન 2.
19મી સદીના અંતમાં વૈજ્ઞાનિકો માટે પરમાણુના અભ્યાસ અંગે કેવા પડકારો હતા?
ઉત્તર:

• 19મી સદીના અંતમાં વૈજ્ઞાનિકો સમક્ષ મુખ્ય પડકારો આ હતા.
• પરમાણુનું બંધારણ રજૂ કરવું અને તેના મહત્ત્વના ગુણધર્મો સમજાવવા.
• ઉપરાંત, પરમાણુનું વિભાજન શક્ય છે કે નહિ તે સમજાવવું.

પ્રશ્ન 3.
પરમાણુના બંધારણ અંગેનો પ્રાથમિક ખ્યાલ સમજાવો.
અથવા
પરમાણુના અવપરમાણ્વીય કણો સમજાવો.
ઉત્તર:
પરમાણુના બંધારણ અંગેનો અભ્યાસ જે. જે. થોમસન અને ઇ. ગોલ્ડસ્ટીને કર્યો હતો.

• ઈ. સ. 1886માં ઇ. ગોલ્ડસ્ટ્રીને વાયુવિભાર નળીનો પ્રયોગ કર્યો હતો.
• આ પ્રયોગ દરમિયાન તેમણે વાયુવિભાર નળીમાં ધન વીજભારિત વિકિરણોની નોંધ કરી હતી.
• આ ધન વીજભારિત વિકિરણ(શક્તિનો તરંગ સ્વરૂપે સંચાર)ને કેનાલ કિરણો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
• જે આખરે અન્ય અવપરમાણ્વીય કણોની શોધ કરવા માટે પ્રેરે છે.
• ઈ. સ. 1900ના સમયગાળા દરમિયાન એવું જાણવા મળ્યું કે પરમાણુ સામાન્ય તેમજ અવિભાજ્ય નથી, પરંતુ તે ઓછામાં ઓછો એક અવપરમાણ્વીય કણ ધરાવે છે.
• જે. થોમસન નામના વૈજ્ઞાનિકે આ અવપરમાણ્વીય કણની ઓળખ ઇલેક્ટ્રૉન તરીકે આપી હતી.
• પ્રોટોનના વીજભારની તીવ્રતા ઇલેક્ટ્રૉન જેટલી પરંતુ ચિહ્ન વિરુદ્ધ હતું.
• પ્રોટોનનું દળ ઇલેક્ટ્રૉનના દળ કરતાં આશરે 2000 ગણું વધુ હતું.
• સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રૉનને e^– અને પ્રોટોનને p⁺ સંજ્ઞા દ્વારા દર્શાવાય છે.
• પ્રોટોનનું દળ એક એકમ અને તેનો વીજભાર +1 લેવામાં આવે છે.
• ઇલેક્ટ્રૉનનું દળ નહિવત્ (અવગણી શકાય તેટલું) અને વીજભાર
• લેવામાં આવે છે. આમ, પરમાણુ પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રૉનનો બનેલો છે, જે પરસ્પર એકબીજાના વીજભારને સમતોલિત કરે છે. આથી પરમાણુ વીજભારની દષ્ટિએ તટસ્થ હોય છે.
• પરમાણુના અંદરના ભાગમાં પ્રોટીન હોય છે. તેથી પ્રોટોનને સહેલાઈથી દૂર કરી શકાતો નથી. જ્યારે ઇલેક્ટ્રૉન કેન્દ્રની બહારના ભાગમાં હોવાથી તેને સહેલાઈથી દૂર કરી શકાય છે.

પ્રશ્ન 4.
ડાલ્ટનની કઈ અભિધારણા ખોટી સાબિત થઈ? કેવી રીતે?
ઉત્તર:
ડાલ્ટનના મત મુજબ પરમાણુ અવિભાજ્ય અને અવિનાશી છે. આ અભિધારણા પરમાણુના બે મૂળભૂત કણો(પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રૉન)ની શોધે ખોટી સાબિત કરી.

પ્રશ્ન 5.
થોમસનના પરમાણુ નમૂનાનો ટૂંકમાં અહેવાલ આપો.
અથવા
થોમસનના પરમાણુનો નમૂનો સમજાવો.
અથવા
થોમસનનો પરમાણુ નમૂનો સમજાવી, તે અન્ય કયાં ક્યાં નામથી પ્રચલિત છે તે જણાવો.
ઉત્તર:
સૌપ્રથમ જે. જે. થોમસને ઈ. સ. 1898માં સૂચવ્યું કે, પરમાણુ ગોલીય આકાર ધરાવે છે. પરમાણુની ત્રિજ્યા આશરે 10-10 મીટર જેટલી છે.

[આકૃતિ : થોમસનનો પરમાણુનો નમૂનો]

• થોમસનના મત મુજબ, પરમાણુ ધન વીજભારિત ગોળો છે અને તેમાં ઇલેક્ટ્રૉન જડિત થયેલા હોય છે.
• આ નમૂનો ક્રિસમસ કેકને મળતો આવે છે. જેમ ક્રિસમસ કેકમાં સૂકી દ્રાક્ષ ગોઠવાયેલી હોય છે તેમ પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રૉન ગોઠવાયેલા હોય છે.
• આ નમૂનો સમજવા માટે તરબૂચનું ઉદાહરણ પણ લઈ શકાય છે. જેમાં તરબૂચના લાલ ભાગમાં પ્રોટોન સમગ્ર રીતે ફેલાયેલા છે અને ઇલેક્ટ્રૉન એ લાલ ભાગમાં રહેલા કાળા બીજની જેમ ગોઠવાયેલા છે.
• ઉપરાંત, થોમસને સૂચવ્યું કે પરમાણુમાં સણભાર અને ધનભાર સમાન માત્રામાં હોય છે. તેથી પરમાણુ વીજભારની દષ્ટિએ તટસ્થ હોય છે.
• આ નમૂનો જુદાં જુદાં નામો જેવાં કે પ્લમ પુડિંગ, રાઝન પુડિંગ અથવા તરબૂચ નમૂનાથી પ્રચલિત છે.

પ્રશ્ન 6.
થોમસનનો પરમાણ્વીય નમૂનો કેમ સ્વીકૃતિ પામ્યો નહિ?
અથવા
થોમસનના પરમાણુ નમૂનાની મર્યાદા જણાવો.
ઉત્તર:
થોમસનનો પરમાણ્વીય નમૂનો નીચેનાં કારણોસર સ્વીકૃતિ પામ્યો નહિ:

• થોમસને પરમાણ્વીય નમૂનામાં ધન અને ત્રણ વીજભારોની ગોઠવણી સાચી દર્શાવી ન હતી, કારણ કે વિરુદ્ધ વીજભાર એકબીજાને આકર્ષી એકબીજામાં ભળી જવા જોઈએ.
• થોમસને દર્શાવેલી ગોઠવણી જુદાં જુદાં તત્ત્વોના અલગ અલગ રાસાયણિક ગુણધર્મો સમજાવી શકતી નથી.
• અન્ય વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા થયેલા પ્રયોગોનાં પરિણામો થોમસનનો પરમાણ્વીય નમૂનો સમજાવી શક્યો નહિ.

પ્રશ્ન 7.
રુથરફોર્ડનો પ્રયોગ ટૂંકમાં વર્ણવી, આ પ્રયોગનાં અવલોકનો જણાવો.
અથવા
α-કણ પ્રકીર્ણનનો પ્રયોગ સમજાવો.
ઉત્તર:
રુથરફોર્ડનો પ્રયોગ રુથરફોર્ડ સોનાના પાતળા વરખ પર ઝડપથી ગતિ કરતાં આલ્ફા (α) કણોનો મારો ચલાવ્યો. આ માટે તેમણે સોનાના 1000 પરમાણુ ધરાવતો અર્થાત્ લગભગ 100 mm જાડાઈ ધરાવતો વરખ પસંદ કર્યો હતો.

સોનાના પરમાણુ
-કણ
[આકૃતિ: સોનાના વરખ દ્વારા આલ્ફા (α) કણોનું પ્રકીર્ણન)

• આલ્ફા કણનું સૂત્ર ⁴₂He⁺⁺ છે. તે દ્વિવીજભારિત હિલિયમ આયન છે. તેનું દળ 4 u હોય છે.
• ઝડપથી ગતિ કરતા આલ્ફા કણો નોંધપાત્ર ઊર્જા ધરાવે છે.
• રુથરફોર્ડે એવું અનુમાન કર્યું હતું કે સોનાના પરમાણુઓમાં રહેલા અવપરમાણ્વીય કણો દ્વારા α-કણો વિચલન પામશે. અહીં પ્રોટોન કરતાં α-કણો ભારે હોવાથી વધુ વિચલનની અપેક્ષા ન હતી.
• પરંતુ સ્વ-કણ પ્રકીર્ણનના પ્રયોગમાં મળેલાં અવલોકનો તદ્દન અનઅપેક્ષિત હતાં, જે નીચે મુજબ છે :

અવલોકનો:

• ઝડપથી ગતિ કરતા g-કણો સોનાના વરખમાંથી સીધેસીધા જ પસાર થઈ જાય છે.
• કેટલાંક સ્વ-કણોનું સોનાના વરખ દ્વારા ઓછા અંશના ખૂણે વિચલન થાય છે.
• દર 12,000 a-કણો પૈકી એક -કણ 180°ના ખૂણે અથડાઈને પાછો ફરે છે.

પ્રશ્ન 8.
રુથરફોર્ડના ૪-કણ પ્રકીર્ણનના પ્રયોગનાં તારણો જણાવો.
અથવા
α-કણ પ્રકીર્ણનના પ્રયોગના ફલિતાર્થ જણાવો.
ઉત્તર:
રુથરફોર્ડના સ્વ-કણ પ્રકીર્ણનના પ્રયોગનાં તારણો (ફલિતાર્થ) નીચે મુજબ છે :

• સોનાના વરખમાંથી મોટા ભાગના સ્વ-કણો વિચલન પામ્યા વગર સીધા જ પસાર થઈ જતાં હોવાથી કહી શકાય કે, પરમાણુનો મોટા ભાગનો વિસ્તાર ખાલી છે. અર્થાત્ પરમાણુ મહદંશે પોલો છે.
• ખૂબ જ થોડા α-કણો પોતાના માર્ગમાંથી વિચલન પામે છે, જે દર્શાવે છે કે પરમાણુમાં ધન વીજભારિત ભાગ એ ખૂબ જ ઓછી જગ્યામાં રોકાયેલ છે.
• અતિશય ઓછી માત્રામાં સ્વ-કણો 180° ખૂણે વિચલિત થયા હતા, જે સૂચવે છે કે સોનાના પરમાણુનો સંપૂર્ણ ધન વીજભારિત ભાગ અને દળ પરમાણુના અંદરના ભાગમાં ખૂબ જ ઓછી જગ્યામાં સંકેન્દ્રિત થયેલું છે.
• રુથરફોર્ડે ગણતરીથી શોધ્યું કે, પરમાણુની ત્રિજ્યા કરતાં તેના કેન્દ્રની ત્રિજ્યા 10 ગણી ઓછી છે.

પ્રશ્ન 9.
રુથરફોર્ડે સૂચવેલા પરમાણુના કેન્દ્રીય નમૂનાની લાક્ષણિકતાઓ જણાવો.
ઉત્તર:
રુથરફોર્ડે તેના પ્રયોગના આધારે પરમાણુનો કેન્દ્રીય નમૂનો રજૂ કર્યો, જે નીચે મુજબની લાક્ષણિકતા ધરાવે છે:

• પરમાણુમાં રહેલ ધનભારિત કેન્દ્રને પરમાણુનું કેન્દ્ર (ન્યુક્લિયસ) કહે છે. તેમાં પરમાણુનું સમગ્ર દળ સમાયેલું છે.
• ઇલેક્ટ્રૉન કેન્દ્રની આસપાસ નિશ્ચિત કક્ષાઓમાં ભ્રમણ કરે છે.
• પરમાણુના કદની સાપેક્ષે તેનું કેન્દ્ર ખૂબ જ નાનું હોય છે.

પ્રશ્ન 10.
રુથરફોર્ડના પરમાણુના નમૂનાની ખામીઓ જણાવો.
અથવા
રુથરફોર્ડના પરમાણુના નમૂનાની મર્યાદાઓ દર્શાવો.
ઉત્તર:
રુથરફોર્ડના પરમાણુના નમૂનાની ખામીઓ નીચે મુજબ છે :

• વર્તુળાકાર પરિભ્રમણ કક્ષામાં ઇલેક્ટ્રૉનનું ભ્રમણ સ્થાયી હોઈ શકે નહિ, કારણ કે પ્રવેગિત કણ હંમેશાં વિકિરણ સ્વરૂપે ઊર્જા મુક્ત કરે છે.
• આ પ્રમાણે ગતિ કરતો ઇલેક્ટ્રૉન ઊર્જા ગુમાવે અને અંતે કેન્દ્ર સાથે અથડામણ અનુભવે અથવા કેન્દ્રમાં દાખલ થઈ જાય.
• જો આમ થાય તો પરમાણુ સ્થાયી રહી શકે નહિ અને દ્રવ્ય સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવી શકે જ નહિ.

પ્રશ્ન 11.
નીલ્સ બોહરે રજૂ કરેલ પરમાણુ બંધારણ અંગેની અભિધારણાઓ જણાવો.
અથવા
બોનો પરમાણુનો નમૂનો સમજાવો.
ઉત્તર:
નીલ્સ બોહરે પરમાણુ બંધારણ અંગે નીચે મુજબની અભિધારણાઓ રજૂ કરી :

• પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રૉનની સ્વતંત્ર કક્ષાઓ તરીકે ઓળખાતી અમુક ચોક્કસ કક્ષાઓને માન્ય કક્ષાઓ તરીકે ગણવામાં આવે છે.
• સ્વતંત્ર કક્ષાઓ(માન્ય કક્ષાઓ)માં પરિભ્રમણ દરમિયાન ઇલેક્ટ્રૉન વિકિરણ સ્વરૂપે ઊર્જા મુક્ત કરતા નથી.
  આ કક્ષાઓ અથવા કોશને ઊર્જાસ્તર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જેમને K, L, M, N અક્ષરો દ્વારા અથવા n = 1, 2, 3, 4 ……… સંખ્યાઓ વડે દર્શાવવામાં આવે છે.

[આકૃતિ : પરમાણુમાં રહેલા કેટલાક ઊર્જાસ્તર)

પ્રશ્ન 12.
ન્યૂટ્રૉન વિશે સામાન્ય માહિતી આપો.
ઉત્તર:
ઈ. સ. 1932માં જૅમ્સ ચેડવિકે પરમાણુમાં રહેલા એક અન્ય અવપરમાણ્વીય કણની શોધ કરી હતી.

• આ કણ વીજભારવિહીન (તટસ્થ) અને તેનું દળ પ્રોટોનના દળ જેટલું જ હતું, જેને ન્યૂટ્રૉન નામ અપાયું.
• ન્યૂટ્રૉન પરમાણુના કેન્દ્રમાં આવેલા હોય છે. હાઇડ્રોજન પરમાણુના કેન્દ્રમાં ન્યૂટ્રૉન હોતો નથી.
• તેની સંજ્ઞા n છે. (¹₀n)
• પરમાણુનું સમગ્ર દળ પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રૉનના દળના સરવાળા જેટલું હોય છે.

પ્રશ્ન 13.
પરમાણુની વિભિન્ન કક્ષાઓમાં ઇલેક્ટ્રૉનની વહેંચણી કયા વૈજ્ઞાનિકોએ સૂચવી? જુદા જુદા ઊર્જાસ્તરમાં ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા દર્શાવવા માટેના નિયમો જણાવો.
અથવા
પ્રથમ અઢાર તત્ત્વોની વિવિધ કોશોમાં ઇલેક્ટ્રૉનની વહેચણીના નિયમો દર્શાવો.
ઉત્તર:
પરમાણુની વિભિન્ન કક્ષાઓમાં ઇલેક્ટ્રૉનની વહેંચણી બો અને બરી નામના વૈજ્ઞાનિકોએ સૂચવી.

જુદા જુદા ઊર્જાસ્તર અથવા કોશમાં ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા દર્શાવવા માટે નીચે મુજબના નિયમો અનુસરવામાં આવે છે:
(1) કક્ષામાં હાજર રહેલા ઇલેક્ટ્રૉનની મહત્તમ સંખ્યા 2n² સૂત્ર દ્વારા દર્શાવાય છે; જ્યાં, n = કક્ષાનો અથવા ઊર્જાસ્તરનો ક્રમ 1, 2, 3, … વગેરે છે.

• આમ, જુદી જુદી કક્ષાઓમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રૉનની મહત્તમ સંખ્યા નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
• પ્રથમ કક્ષા અથવા K કોશમાં મહત્તમ e^– = 2 (1)² = 2.
• બીજી કક્ષા અથવા L કોશમાં મહત્તમ e^– = 2 (2)² = 8
• ત્રીજી કક્ષા અથવા M કોશમાં મહત્તમ e^– = 2 (3)² = 18
• ચોથી કક્ષા અથવા N કોશમાં મહત્તમ e = 2 (4)² = 32
• અને તેવી જ રીતે આગળની કક્ષાઓમાં ઇલેક્ટ્રૉન ગોઠવી શકાશે.

(2) સૌથી બહારની કક્ષામાં મહત્તમ 8 ઈલેક્ટ્રૉન સમાવી 3 શકાય છે.

(3) પરમાણુમાં જ્યાં સુધી અંદરની કક્ષાઓ ઇલેક્ટ્રોનથી સંપૂર્ણ 3 ભરાઈ ન જાય ત્યાં સુધી ઇલેક્ટ્રૉન બહારની કક્ષામાં દાખલ થતા નથી. 2 ટૂંકમાં, કક્ષાઓ ઇલેક્ટ્રૉનથી તબક્કાવાર ભરાય છે.

પ્રશ્ન 14.
પ્રથમ અઢાર તત્ત્વોના પરમાણ્વીય બંધારણ જણાવો.
ઉત્તર:
પ્રથમ અઢાર તત્ત્વોના પરમાણ્વીય બંધારણ નીચે મુજબ છે :

[ આકૃતિ : પ્રથમ અઢાર તત્ત્વોના યોજનાબદ્ધ રીતે દર્શાવેલ પરમાણ્વીય બંધારણ)

પ્રશ્ન 15.
સંયોજકતા વિશે નોંધ લખો.
ઉત્તર:
પરમાણુની સૌથી બહારની બાહ્યતમ) કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યાને સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉન કહે છે અને તે કક્ષાને સંયોજકતા કહે છે.
સંયોજકતા કક્ષામાંના અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યાને તે પરમાણુની- સંયોજક્તા કહે છે.

• દરેક તત્ત્વનો પરમાણુ અન્ય તત્ત્વના પરમાણુ સાથે સંયોજાવા માટેની નિશ્ચિત ક્ષમતા ધરાવે છે, જેને સંયોજકતા કહે છે.
• કોઈ પણ પરમાણુની બાહ્યતમ કક્ષામાં વધુમાં વધુ 8 ઇલેક્ટ્રૉન સમાવી શકાય છે.
• જે તત્ત્વોની બાહ્યતમ કક્ષા ઇલેક્ટ્રોનથી સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોય તેવાં તત્ત્વોના પરમાણુઓ ખૂબ જ ઓછી રાસાયણિક સક્રિયતા દર્શાવે છે. આવાં તત્ત્વોના પરમાણુઓની અન્ય તત્ત્વોના પરમાણુઓ સાથે સંયોજાવાની ક્ષમતા અથવા સંયોજકતા શૂન્ય હોય છે.
• જે તત્ત્વોની સંયોજકતા શૂન્ય હોય તેવાં તત્ત્વોને નિષ્ક્રિય તત્ત્વો કહે છે. નિષ્ક્રિય તત્ત્વો પૈકી માત્ર હિલિયમની બાહ્યતમ કક્ષામાં બે ઇલેક્ટ્રૉન છે, જ્યારે બાકીનાં તત્ત્વોની બાહ્યતમ કક્ષામાં આઠ ઇલેક્ટ્રૉન છે.
• દરેક તત્ત્વનો પરમાણુ બાહ્યતમ કક્ષામાં અષ્ટક રચના પ્રાપ્ત કરવાનો પ્રયત્ન કરે છે. આ માટે તે પરમાણુ અન્ય તત્ત્વના પરમાણુ સાથે ઇલેક્ટ્રૉનની ભાગીદારી અથવા આપ-લે કરે છે.
• બે કે તેથી વધુ તત્ત્વોના પરમાણુની બાહ્યતમ કક્ષામાં ભાગીદારી કરતાં અથવા વિનિમય કરતાં ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યાને સંયોજકતા કહે છે.

પ્રશ્ન 16.
તત્ત્વની સંયોજકતા કેવી રીતે નક્કી કરી શકાય છે. ઉદાહરણ આપી સમજાવો.
ઉત્તર:
કોઈ પણ તત્ત્વની સંયોજકતા બાહ્યતમ કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા દ્વારા નક્કી થાય છે.
દા. ત.,
(1) હાઇડ્રોજન લિથિયમ કે સોડિયમ તત્ત્વના પરમાણુઓ બાહ્યતમ કક્ષામાં એક ઇલેક્ટ્રૉન ધરાવે છે. આથી આ તત્ત્વો એક ઇલેક્ટ્રૉન ગુમાવી શકે છે. તેથી તેમની સંયોજકતા એક = છે તેમ કહી શકાય.

(2) મૅગ્નેશિયમ અને ઍલ્યુમિનિયમની સંયોજકતા અનુક્રમે બે અને ત્રણ છે.

જ્યારે સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા 5 થી 7 હોય, ત્યારે સૌથી બહારની કક્ષામાં અષ્ટક પૂર્ણ કરવા જોઈતા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા સંયોજકતા બને. જેમ કે, ઑક્સિજનના પરમાણુની સૌથી બહારની કક્ષામાં 6 ઇલેક્ટ્રૉન હોવાથી અષ્ટક પૂર્ણ કરવા 2 ઇલેક્ટ્રૉન જોઈએ. તેથી ઑક્સિજનની સંયોજકતા 2 થાય. ક્લોરિનના પરમાણુની સૌથી બહારની કક્ષામાં 7 ઇલેક્ટ્રૉન હોવાથી અષ્ટક પૂર્ણ કરવા 1 ઇલેક્ટ્રૉન જોઈએ. તેથી ક્લોરિનની સંયોજકતા 1 છે.

[નોંધ 5 કે તેથી વધુ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉન ધરાવતા પરમાણુની સંયોજકતા, 8 માંથી સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉનને બાદ કરતાં મળતી સંખ્યા જેટલી હોય છે.]

પ્રશ્ન 17.
સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉન કોને કહે છે? સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉનનું મહત્ત્વ સમજાવો.
ઉત્તર:
સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉનઃ તત્ત્વના પરમાણુની સૌથી બહારની કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રૉનને સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉન કહે છે.

સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનનું મહત્ત્વઃ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉન દ્વારા

• પરમાણુનો ઉત્સર્જન વર્ણપટ અને
• પરમાણુના રાસાયણિક ગુણધર્મ સમજાવી શકાય છે.

પ્રશ્ન 18.
પરમાણ્વીય ક્રમાંક એટલે શું? તેની લાક્ષણિકતાઓ જણાવો.
ઉત્તર:
પરમાણ્વીય ક્રમાંકઃ કોઈ પણ તત્ત્વના પરમાણુના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોનની સંખ્યાને પરમાણ્વીય ક્રમાંક કહે છે.

• પરમાણ્વીય ક્રમાંકને ‘Z વડે દર્શાવવામાં આવે છે.
• કોઈ પણ પરમાણુના કેન્દ્રમાં જેટલા પ્રોટોન હોય તેટલી જ સંખ્યાના ઇલેક્ટ્રૉન કેન્દ્રની ફરતે પરિભ્રમણ કરતાં હોય છે. તેથી પરમાણુ વીજભારની દષ્ટિએ તટસ્થ હોય છે.
• આમ, પરમાણ્વીય ક્રમાંક (Z) = કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોનની સંખ્યા (2)
• કેન્દ્રની ફરતે પરિભ્રમણ કરતા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા () દા. ત., હાઇડ્રોજન માટે Z = 1 છે, કારણ કે હાઈડ્રોજનના કેન્દ્રમાં 1 પ્રોટોન હાજર છે. કાર્બન માટે Z = 6 છે, કારણ કે કાર્બનની કક્ષામાં 6 ઇલેક્ટ્રૉન હાજર છે. (વધુ સમજૂતી માટે જુઓ આકૃતિ)
  પરમાણ્વીય ક્રમાંકની લાક્ષણિકતાઃ કોઈ એક તત્ત્વના બધા જ પરમાણુઓ માટે પરમાણ્વીય ક્રમાંક (Z) સમાન જ હોય છે.
• પરમાણ્વીય ક્રમાંક હંમેશાં ઘન પૂર્ણાક જ હોય છે.

પ્રશ્ન 19.
દળાંક એટલે શું? સમજાવો.
ઉત્તરઃ
પ્રાયોગિક રીતે સાબિત થયું છે કે પરમાણુનું દળ કેન્દ્રમાં છે રહેલા પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રૉન જેવા અવપરમાણ્વીય કણોને કારણે હોય છે. આમ, પરમાણુનું સમગ્ર દળ તેના કેન્દ્રમાં હોય છે.

• પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રૉનને ન્યુક્લિન્સ પણ કહે છે.
  દળાંકઃ પરમાણુના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટીન અને ન્યૂટ્રૉનની કુલ છે સંખ્યાના સરવાળાને તત્ત્વનો દળાંક કહે છે.
• દળાંકને A વડે દર્શાવવામાં આવે છે.
• ટૂંકમાં, દળાંક (A) = પ્રોટોનની સંખ્યા (p) + ન્યૂટ્રૉનની સંખ્યા (n)
  ∴ A = n + n
  ∴ A = Z + n (∵ p = Z)
  ∴ n = A – Z

પ્રશ્ન 20.
કોઈ પણ તત્ત્વના પરમાણુને દર્શાવવા માટેની સંજ્ઞા જણાવો.
ઉત્તરઃ
કોઈ પણ તત્ત્વના પરમાણુને દર્શાવવા માટે તેના પરમાણ્વીય ક્રમાંક, દળાંક અને તત્ત્વની સંજ્ઞા નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
આ સંજ્ઞાને ન્યુક્લિઇડ્ઝ કહે છે.

પ્રશ્ન 21.
સમસ્થાનિકો વિશે નોધ લખો.
ઉત્તર:
કુદરતમાં અમુક એવાં તત્ત્વો અસ્તિત્વ ધરાવે છે કે જેઓના પરમાણ્વીય ક્રમાંક સમાન, પરંતુ દળાંક અસમાન હોય છે. દા. ત.,

• હાઇડ્રોજન પરમાણુ ત્રણ પરમાણ્વીય ઘટકો ધરાવે છે, જે અનુક્રમે પ્રોટિયમ (¹₁H), ડ્યુટેરિયમ (²₁H અથવા D) અને ટ્રિટિયમ (³₁H અથવા T) છે. આ દરેકના પરમાણ્વીય ક્રમાંક 1 છે, પરંતુ દળાંક અનુક્રમે 1, 2 અને 3 છે.
• કાર્બન ¹²₆C અને ¹⁴₆C
• ક્લોરિન ³⁵₁₇Cl અને ³⁷₁₇C

વ્યાખ્યા :

• સમાન તત્ત્વના જુદા જુદા પરમાણુઓ કે જેમના પરમાણ્વીય ક્રમાંક સમાન, પરંતુ દળાંક અસમાન હોય તેમને સમસ્થાનિકો કહે છે.
• ઘણાં તત્ત્વો સમસ્થાનિકોનું મિશ્રણ ધરાવતાં હોય છે. તત્ત્વનો દરેક સમસ્થાનિક એક શુદ્ધ પદાર્થ છે.
• સમસ્થાનિકોના રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન હોય છે, પરંતુ તેઓના ભૌતિક ગુણધર્મો જુદા જુદા હોય છે.

પ્રશ્ન 22.
જે તત્ત્વો સમસ્થાનિક ધરાવતા હોય તે તત્ત્વોનું પરમાણ્વીય દળ કેવી રીતે નક્કી કરી શકાય છે?
ઉત્તર:
કોઈ પણ કુદરતી તત્ત્વના પરમાણુનું દળ એ તે તત્ત્વના કુદરતી રીતે મળતા તમામ પરમાણુઓના દળના સરેરાશ જેટલું હોય છે.
જો તત્ત્વને કોઈ સમસ્થાનિક ન હોય તો તે તત્ત્વનું દળ તેના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોન અને ન્યૂટ્રૉનની કુલ સંખ્યાના સરવાળા જેટલું હોય છે.

• પરંતુ જે તત્ત્વ સમસ્થાનિક સ્વરૂપે મળે તો દરેક સમસ્થાનિક સ્વરૂપના ટકાવાર પ્રમાણ પરથી સરેરાશ પરમાણ્વીય દળની ગણતરી કરવામાં આવે છે, જે નીચે મુજબ છેઃ
• જો સમસ્થાનિક સ્વરૂપનું ટકાવાર પ્રમાણm: n અને પરમાણ્વીય દળ અનુક્રમે વ અને b હોય, તો
  સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ = (=frac{a times m+b times n}{m+n})

દા. ત., ક્લોરિનના બે સમસ્થાનિકો ³⁵₁₇Cl અને ³⁷₁₇Clનું પ્રમાણ 75 : 25 હોય, તો
Clનો સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ = (frac{(35 times 75)+(37 times 25)}{75+25})
= 35.5 u

આમ, CIનું સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ 35.5 u છે. આનો અર્થ એમ નથી કે ક્લોરિનનો કોઈ પણ પરમાણુ અપૂર્ણાંક દળ ધરાવે છે. આનો અર્થ એમ થાય છે કે જો ચોક્કસ માત્રામાં ક્લોરિન લેવામાં આવે અને તેમાં ક્લોરિનના બંને સમસ્થાનિકોનો સમાવેશ થાય તો તેનું સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ 35.5 u હશે.

પ્રશ્ન 23.
સમસ્થાનિકોના અનુપ્રયોગ જણાવો.
ઉત્તર:

• એક જ તત્ત્વના તમામ સમસ્થાનિકોના રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન હોય છે.
• અમુક સમસ્થાનિકો વિશિષ્ટ ગુણધર્મો ધરાવે છે, જેનો ઉપયોગ વિભિન્ન ક્ષેત્રોમાં થાય છે.

સમસ્થાનિકોના અનુપ્રયોગો નીચે મુજબ છે :

• પરમાણુ ભઠ્ઠીમાં બળતણ સ્વરૂપે યુરેનિયમના સમસ્થાનિકનો ઉપયોગ થાય છે.
• કોબાલ્ટનો એક સમસ્થાનિક કૅન્સરની સારવારમાં વપરાય છે.
• ગૉઇટર (Goitre) રોગની સારવારમાં આયોડિનના એક સમસ્થાનિકનો ઉપયોગ થાય છે.

પ્રશ્ન 24.
સમદળીય અથવા સમભારીય તત્ત્વો એટલે શું?
ઉત્તર:
જુદાં જુદાં તત્ત્વોના પરમાણુ કે જેમના પરમાણ્વીય ક્રમાંક અસમાન, પરંતુ પરમાણ્વીય દળાંક સમાન હોય તેવાં તત્ત્વોને સમદળીય અથવા સમભારીય તત્ત્વો કહે છે.

• દા. ત., ₁₈⁴⁰Ar અને ₂₀⁴⁰Ca
• આ તત્ત્વો જુદાં જુદાં હોવાથી તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મો જુદા જુદા હોય છે. માત્ર આ તત્ત્વોના પરમાણુઓમાં ન્યુક્લિન્સની કુલ સંખ્યા જ સમાન હોય છે.

હેતુલક્ષી:
નીચેના પ્રશ્નોના ટૂંકમાં ઉત્તર આપો

પ્રશ્ન 1.
પરમાણુ અવિભાજ્ય ન હોવાના સંકેત જણાવો.
ઉત્તરઃ
પરમાણુ અવિભાજ્ય ન હોવાના સંકેત સ્થિર વિદ્યુત અને જુદા જુદા પદાર્થોની વિદ્યુતના વહનની પરિસ્થિતિ છે.

પ્રશ્ન 2.
કેનાલ કિરણો ક્યાં પ્રકારનાં વિકિરણો છે?
ઉત્તર:
કેનાલ કિરણો ધન વીજભારિત વિકિરણો છે.

પ્રશ્ન 3.
પરમાણમાં પ્રોટોન અને ઈલેક્ટ્રૉનનું સ્થાન જણાવો.
ઉત્તરઃ
પરમાણમાં પ્રોટોન કેન્દ્રમાં, જ્યારે ઇલેક્ટ્રૉન કેન્દ્રની બહાર કક્ષામાં પરિભ્રમણ કરે છે.

પ્રશ્ન 4.
પરમાણુનું બંધારણ સમજવા કયા કયા નમૂના રજૂ કરવામાં : આવ્યા?
ઉત્તર:
પરમાણુનું બંધારણ સમજવા

• થોમસનનો પરમાણુ: નમૂનો,
• રુથરફોર્ડનો પરમાણુ નમૂનો અને
• નીલ્સ બોહ્રનો પરમાણુ નમૂનો એમ ત્રણ નમૂના રજૂ કરવામાં આવ્યા.

પ્રશ્ન 5.
થોમસનના મત મુજબ પરમાણુ શેનો બનેલો છે?
ઉત્તરઃ
થોમસનના મત મુજબ પરમાણુ ધનભારિત ગોળાનો બનેલો છે અને તેમાં ઇલેક્ટ્રૉન જડિત થયેલા છે.

પ્રશ્ન 6.
α-કણો શું છે?
ઉત્તરઃ
α-કણો દ્વિવીજભારિત હિલિયમ આયનો (₂⁴He⁺⁺) છે.

પ્રશ્ન 7.
α-કણ પ્રકીર્ણનના પ્રયોગમાં કેટલા α-કણો 180ના ખૂણે વિચલિત થાય છે?
ઉત્તર:
-કણ પ્રકીર્ણનના પ્રયોગમાં દર 12,000 α-કણો પૈકી એક -કણ 180ના ખૂણે વિચલિત થાય છે.

પ્રશ્ન 8.
કક્ષામાં હાજર રહેલા ઇલેક્ટ્રૉનની મહત્તમ સંખ્યા શોધવાનું છે સૂત્ર જણાવો.
ઉત્તર:
કક્ષામાં હાજર રહેલા ઇલેક્ટ્રૉનની મહત્તમ સંખ્યા શોધવાનું સૂત્ર = 2n જ્યાં, n = કક્ષાનો ક્રમ

પ્રશ્ન 9.
ક્યા વૈજ્ઞાનિકોએ પરમાણુની વિભિન્ન કક્ષાઓમાં ઇલેક્ટ્રૉનની વહેચણી સૂચવી?
ઉત્તર:
બોદ્ધ અને બરી નામના વૈજ્ઞાનિકોએ પરમાણુની વિભિન્ન કક્ષાઓમાં ઇલેક્ટ્રૉનની વહેંચણી સૂચવી.

પ્રશ્ન 10.
તત્ત્વ xની K કક્ષામાં 2 અને L કક્ષામાં 6 ઇલેક્ટ્રૉન ગોઠવાયેલા હોય, તો તત્ત્વનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક જણાવો.
ઉત્તર:
K = 2, L = 6 : કુલ ઇલેક્ટ્રૉન = 2 + 6 = 8 પરમાણ્વીય ક્રમાંક = ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા = 8

પ્રશ્ન 11.
ક્લોરિન, સોડિયમ અને સિલિકોનની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના દર્શાવી, તેમની સંયોજકતા જણાવો.
ઉત્તર:

તત્ત્વ	ઇલેક્ટ્રૉન રચના	સંયોજકતા
ક્લોરિન (Z = 17)	2, 8, 7	1
સોડિયમ (Z = 11)	2, 8, 1	1
સિલિકોન (Z = 14)	2, 8, 4	4

પ્રશ્ન 12.
મૅગ્નેશિયમ, નિયૉન અને સલ્ફરની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના દર્શાવી, તેમની સંયોજકતા જણાવો.
ઉત્તરઃ

તત્ત્વ	ઇલેક્ટ્રૉન રચના	સંયોજકતા
મૅગ્નેશિયમ (Z = 12)	2, 8, 2	2
નિયૉન (Z = 10)	2, 8	0
સેલ્ફર (Z = 16)	2, 8, 6	6 અથવા 2

પ્રશ્ન 13.
રેડોન એ નિષ્ક્રિય વાયુ તત્ત્વ છે, જેનો એક સમસ્થાનિક ²²²₈₆Rn છે, તો આ સમસ્થાનિકમાં પ્રોટોન, ન્યૂટ્રૉન અને ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા શોધો.
ઉત્તર:
²²²₈₆Rn માં પરમાણ્વીય ક્રમાંક (Z) = 86
પ્રોટોનની સંખ્યા = 86
ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા = 86
ન્યૂટ્રૉનની સંખ્યા = 222 – 86
= 136

વ્યાખ્યા આપો :

પ્રશ્ન 1.
પરમાણ્વીય ક્રમાંક
ઉત્તરઃ
પરમાણ્વીય ક્રમાંકઃ તત્ત્વના તટસ્થ પરમાણુમાં રહેલા પ્રોટોન અથવા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યાને પરમાણ્વીય ક્રમાંક કહે છે.

પ્રશ્ન 2.
પરમાણ્વીય દળાંક
ઉત્તરઃ
પરમાણ્વીય દળાંકઃ તત્ત્વના પરમાણુકેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોન 3 (p) અને ન્યૂટ્રૉન(n) ની સંખ્યાના સરવાળાને પરમાણ્વીય દળાંક કહે છે.

પ્રશ્ન 3.
સમસ્થાનિક
ઉત્તરઃ
સમસ્થાનિકઃ એક જ તત્ત્વના જુદા જુદા પરમાણુઓ કે 3 જેમના પરમાણ્વીય ક્રમાંક સરખા હોય, પરંતુ પરમાણ્વીય દળ જુદા જુદા હોય, તો તેવા પરમાણુઓને એકબીજાના સમસ્થાનિક કહે છે. (અથવા એક જ તત્ત્વના જુદા જુદા પરમાણુઓ કે જેમાં પ્રોટોનની સંખ્યા સમાન હોય, પરંતુ ન્યૂટ્રૉનની સંખ્યા જુદી જુદી હોય તેવા પરમાણુઓને એકબીજાના સમસ્થાનિક કહે છે.)

પ્રશ્ન 4.
સ્થિર કક્ષા
ઉત્તરઃ
સ્થિર કક્ષા : કોઈ પણ પરમાણુના પરમાણુકેન્દ્રની કે આસપાસની કક્ષા કે જેમાં ભ્રમણ કરતો ઇલેક્ટ્રૉન ઊર્જા ગુમાવતો ન હોય તે કક્ષાને સ્થિર કક્ષા કહે છે.

પ્રશ્ન 5.
સંયોજકતા
ઉત્તરઃ
સંયોજકતા સંયોજકતા કક્ષામાંના અમુશ્મિત ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યાને તે પરમાણુની સંયોજકતા કહે છે.

ખાલી જગ્યા પૂરો :

પ્રશ્ન 1.
કોઈ પણ તત્ત્વના પરમાણુની બાહ્યતમ કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યાને ________ કહે છે.
ઉત્તરઃ
સંયોજક્તા

પ્રશ્ન 2.
²²₁₁Na અને ²²₁₀Ne એ એકબીજાનાં તત્ત્વો છે.
ઉત્તરઃ
સમદળીય

પ્રશ્ન 3.
²³⁴₉₂U, ²³⁵₉₂U અને ²³⁸₉₂U એ યુરેનિયમ તત્વના ________ છે.
ઉત્તરઃ
સમસ્થાનિક

પ્રશ્ન 4.
ઑક્સિજનની સંયોજકતા ________ છે.
ઉત્તરઃ
2

પ્રશ્ન 5.
________ ના સમસ્થાનિકનો ઉપયોગ પરમાણુ ભઠ્ઠીમાં થાય છે.
ઉત્તરઃ
યુરેનિયમ

પ્રશ્ન 6.
ગૉઇટરના રોગની સારવારમાં ________ નો એક સમસ્થાનિક ઉપયોગી છે.
ઉત્તરઃ
આયોડિન

પ્રશ્ન 7.
કોબાલ્ટનો એક સમસ્થાનિક ની સારવારમાં વપરાય છે.
ઉત્તરઃ
કૅન્સર

પ્રશ્ન 8.
સમસ્થાનિક તત્ત્વોમાં ________ ની સંખ્યા ભિન્ન હોય છે.
ઉત્તરઃ
ન્યૂટ્રૉન

પ્રશ્ન 9.
પ્રોટોન અને ન્યુટ્રૉનને ________ પણ કહે છે.
ઉત્તરઃ
ન્યુક્લિન્સ

પ્રશ્ન 10.
M કોશમાં મહત્તમ ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા ________ છે.
ઉત્તરઃ
18

પ્રશ્ન 11.
રુથરફોર્ડે -કણ પ્રકીર્ણનના પ્રયોગમાં ________ ધાતુનો વરખ પસંદ કર્યો.
ઉત્તરઃ
સોના

પ્રશ્ન 12.
પરમાણુકેન્દ્રમાં રહેલા ________ કણો ધન વીજભાર ધરાવે છે.
ઉત્તરઃ
પ્રોટોન

પ્રશ્ન 13.
ન્યૂટ્રૉનનું દળ ઇલેક્ટ્રૉનના દળ કરતાં ________ ગણું વધારે છે.
ઉત્તરઃ
1838

પ્રશ્ન 14.
સોડિયમ પરમાણુની ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના ________ છે.
ઉત્તરઃ
2, 8, 1

પ્રશ્ન 15.
સિલિકોન પરમાણુની ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના ________ છે.
ઉત્તરઃ
2, 8, 4

પ્રશ્ન 16.
ક્લોરિન પરમાણુની બાહ્યતમ કક્ષામાં ________ ઇલેક્ટ્રૉન ગોઠવાયેલા છે.
ઉત્તરઃ
7

પ્રશ્ન 17.
મૅગ્નેશિયમ પરમાણુની બાહ્યતમ કક્ષામાં ________ ઇલેક્ટ્રૉન છે.
ઉત્તરઃ
2

નીચેનાં વિધાનો ખરાં છે કે ખોટાં તે જણાવોઃ

પ્રશ્ન 1.
પ્રોટોન પરમાણુના અંદરના ભાગમાં રહેલા છે.
ઉત્તરઃ
ખરું

પ્રશ્ન 2.
પ્રોટોનનું દળ ઇલેક્ટ્રૉનના દળ કરતાં આશરે 2000 ગણું ઓછું હતું.
ઉત્તરઃ
ખોટું

પ્રશ્ન 3.
પરમાણુમાંથી પ્રોટોન સહેલાઈથી દૂર કરી શકાય છે, પરંતુ ઇલેક્ટ્રૉન દૂર કરી શકાતો નથી.
ઉત્તરઃ
ખોટું

પ્રશ્ન 4.
આલ્ફા કણો દ્વિવીજભારિત ગતિશીલ હિલિયમ આયનો છે.
ઉત્તરઃ
ખરું

પ્રશ્ન 5.
પરમાણુની ત્રિજ્યા તેના કેન્દ્રની ત્રિજ્યા કરતાં 10 5 ગણી ઓછી છે.
ઉત્તરઃ
ખોટું

પ્રશ્ન 6.
ટ્રિટિયમના કેન્દ્રમાં 2 પ્રોટોન અને 2 ન્યૂટ્રૉન છે.
ઉત્તરઃ
ખોટું

પ્રશ્ન 7.
પરમાણુનું દળ નક્કી કરવામાં ઇલેક્ટ્રૉનનો ફાળો નહિવત્ છે.
ઉત્તરઃ
ખરું

પ્રશ્ન 8.
જ્યારે ઇલેક્ટ્રૉન સ્વતંત્ર કક્ષાઓમાં પરિભ્રમણ કરે ત્યારે ઊર્જા મુક્ત કરે છે.
ઉત્તરઃ
ખોટું

પ્રશ્ન 9.
સૌથી બહારની કક્ષામાં વધુમાં વધુ 10 ઇલેક્ટ્રૉન સમાવી શકાય છે.
ઉત્તરઃ
ખોટું

પ્રશ્ન 10.
હાઇડ્રોજન, સોડિયમ અને લિથિયમની સંયોજકતા સમાન છે.
ઉત્તરઃ
ખરું

પ્રશ્ન 11.
હિલિયમ અને આર્ગોનની સંયોજક્તા મહત્તમ છે.
ઉત્તરઃ
ખોટું

પ્રશ્ન 12.
સમસ્થાનિક તત્ત્વોની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ સમાન હોય છે.
ઉત્તરઃ
ખરું

પ્રશ્ન 13.
સમદળીય તત્ત્વોના પરમાણ્વીય ક્રમાંક અસમાન હોતા નથી.
ઉત્તરઃ
ખોટું

પ્રશ્ન 14.
સમદળીય તત્ત્વોના પરમાણુઓમાં ન્યુક્લિન્સની કુલ સંખ્યા સમાન છે.
ઉત્તરઃ
ખરું

પ્રશ્ન 15.
ક્લોરિનનું સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ 35.5 u હોય છે.
ઉત્તરઃ
ખરું

માગ્યા મુજબ ઉત્તર આપોઃ

પ્રશ્ન 1.
એક તત્ત્વ Xની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના 2, 8, 1 છે, તો આ તત્ત્વની સંજ્ઞા અને તેના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોનની સંખ્યા જણાવો.
ઉત્તર:
Na, 11

પ્રશ્ન 2.
ઑક્સિજનની સંયોજકતા જણાવો.
ઉત્તર:
2.

પ્રશ્ન 3.
પરમાણુનું દળ નક્કી કરતાં કણો જણાવો.
ઉત્તર:
પ્રોટીન અને ન્યૂટ્રોન

પ્રશ્ન 4.
કોઈ એક સંયોજનનું આણ્વીય સૂત્ર ZH₃ છે, તો તેમાં તત્ત્વ Zની સંયોજક્તા કેટલી હશે?
ઉત્તર:
3

પ્રશ્ન 5.
કોઈ તત્ત્વના ધન આયન માટે પ્રોટીન અને ઇલેક્ટ્રૉનની 3 સંખ્યાનો સંબંધ શું હોઈ શકે?
ઉત્તર:
પ્રોટોનની સંખ્યા > ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા

પ્રશ્ન 6.
કક્ષામાં હાજર રહેલા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા શોધવાનું સૂત્ર લખો.
ઉત્તર:
22

પ્રશ્ન 7.
60Coનો ઉપયોગ કયા રોગની સારવારમાં થાય છે?
ઉત્તર:
કેન્સર

નીચેના દરેક પ્રશ્ન માટે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરી ઉત્તર લખો

પ્રશ્ન 1.
α-કણ શેના બનેલા છે?
A. 2 ઇલેક્ટ્રૉન અને 2 પ્રોટોન
B. 2 પ્રોટોન અને 2 ન્યૂટ્રૉન
C. 2 ઇલેક્ટ્રૉન અને 2 ન્યૂટ્રૉન
D. હિલિયમ પરમાણુ
Hint : α-કણનું ₂⁴He⁺⁺ છે.
ઉત્તર:
B. 2 પ્રોટોન અને 2 ન્યૂટ્રૉન

પ્રશ્ન 2.
નીચેના પૈકી કયું તત્ત્વ 16 ઇલેક્ટ્રૉન અને 16 ન્યૂટ્રૉન ધરાવે છે?
A. ₁₆¹⁶x
B ₁₆³²x
C. ₁₆⁰x
D. ₀¹⁶x
Hint: Z = p = e^– = 16
A = p + n
∴ n = A – p = 32 – 16 = 16
ઉત્તર:
B ₁₆³²x

પ્રશ્ન 3.
નિયૉન (Ne), મૅગ્નેશિયમ આયન (Mg²⁺), ઍલ્યુમિનિયમ આયન (Al³⁺) અને ફૉસ્ફરસ આયન(P^3-)ના પરમાણ્વીય ક્રમાંક અનુક્રમે 10, 12, 13 અને 15 છે, તો કયા તત્ત્વની ઇલેક્ટ્રૉનરચના જુદી પડે છે?
A. Ne
B. Mg²⁺
C. Al³⁺
D. P^3-
Hint: Ne, Mg²⁺ અને Al³⁺માં ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા 10 છે. તેથી આ તત્ત્વોની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના સમાન છે, જ્યારે P^3- માં ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા 18 છે. તેથી તેની ઇલેક્ટ્રૉન રચના જુદી પડે છે.
ઉત્તર:
D. P^3-

પ્રશ્ન 4.
કોઈ પણ તત્ત્વના પરમાણુની બાહ્યતમ કક્ષામાં મહત્તમ કેટલા ઇલેક્ટ્રૉન સમાવી શકાય?
A. 2
B. 8
C. 18
D. 16.
ઉત્તર:
B. 8

પ્રશ્ન 5.
સમદળીય તત્ત્વોમાં ________ હોય છે.
A. સમાન સંખ્યામાં પ્રોટીન અને ઇલેક્ટ્રૉન
B. સમાન સંખ્યામાં પ્રોટીન અને ન્યૂટ્રૉન
C. સમાન સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રૉન અને ન્યૂટૉન
D. સમાન સંખ્યામાં ન્યૂટ્રોન
ઉત્તર:
B. સમાન સંખ્યામાં પ્રોટીન અને ન્યૂટ્રૉન

પ્રશ્ન 6.
કૅલ્શિયમનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક 20 છે. તે K, L, M અને N કક્ષાઓ ધરાવે છે, તો તેની કઈ કઈ કક્ષાઓ અપૂર્ણ ભરાયેલી હશે?
A. L, M, N
B. M, N
C. N
D. K, L, M, N
ઉત્તર:
B. M, N

પ્રશ્ન 7.
ફૉસ્ફરસ તત્ત્વની સંજ્ઞા ₁₅³¹P છે, તો તેમાં પ્રોટોન, ન્યૂટ્રૉન અને ? ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા અનુક્રમે જણાવો.
A. 15, 31, 15
B. 15, 15, 16
C. 15, 31, 16
D. 15, 16, 15
Hint : ₁₅³¹P
Z = p = e^– = 15
A = p + n
∴ n = A – p = 31 – 15 = 16
ઉત્તર:
D. 15, 16, 15

પ્રશ્ન 8.
ક્લોરિન, આગન, પોટેશિયમ, કેલ્શિયમમાં ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા અનુક્રમે 17, 18, 19, 20 અને ન્યૂટ્રૉનની સંખ્યા 18, 22, 20, 20 છે, તો તત્ત્વની કઈ જોડ સમદળીય છે?
A. ક્લોરિન અને કેલ્શિયમ
B. પોટેશિયમ અને ક્લોરિન
C. આર્ગોન અને કૅલ્શિયમ
D. પોટેશિયમ અને આગન
ઉત્તર:
C. આર્ગોન અને કૅલ્શિયમ

પ્રશ્ન 9.
જ્યારે પરમાણુમાંથી આયન બને ત્યારે કયા અવપરમાણ્વીય કણની સંખ્યામાં ફેરફાર થાય છે?
A. પ્રોટોન
B. ન્યૂટ્રૉન
C. ઇલેક્ટ્રૉન
D. પ્રોટીન અને ન્યૂટ્રૉન
ઉત્તર:
C. ઇલેક્ટ્રૉન

પ્રશ્ન 10.
બાહ્યતમ કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યાને કહે છે.
A. સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉન
B. અષ્ટક
C. દ્વિઅણુ
D. ન્યુક્લિન
ઉત્તર:
A. સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉન

પ્રશ્ન 11.
35ની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના જણાવો.
A. 2, 7
B. 2, 8, 8, 7
C. 2, 8, 7
D. 2, 7, 8
ઉત્તર:
C. 2, 8, 7

પ્રશ્ન 12.
________ નો ઉપયોગ કૅન્સરની સારવારમાં થાય છે.
A. ²³⁵U
B. ²⁴Na
C. ¹²⁷i
D. ⁶⁰Co
ઉત્તર:
D. ⁶⁰Co

પ્રશ્ન 13.
નીચેના પૈકી સમદળીય તત્ત્વો જણાવો.
A. ⁴⁰₂₀Ca. ³⁵₁₇Cl
B. ⁴⁰₁₈Ar, ⁴⁰₁₉K
C. ¹⁶₈O, ¹⁸₈O
D. ¹⁹₇X, ¹³₇Y
ઉત્તર:
B. ⁴⁰₁₈Ar, ⁴⁰₁₉K

પ્રશ્ન 14.
¹⁰⁸₄₇Ag માં પ્રોટોન, ન્યૂટ્રૉન અને ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા અનુક્રમે જણાવો.
A. 47, 47, 61
B. 47, 61, 47
C. 61, 47, 47
D. 61, 61, 47
ઉત્તર:
B. 47, 61, 47

પ્રશ્ન 15.
હાઇડ્રોજન પરમાણુમાં કયો અવપરમાણ્વીય કણ હાજર નથી?
A. પ્રોટોન
B. ન્યૂટ્રૉન
C. નેગાટ્રોન
D. ઇલેક્ટ્રૉન
ઉત્તર:
B. ન્યૂટ્રૉન

પ્રશ્ન 16.
ગ્રેફાઇટમાં સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા જણાવો.
A. 2
B. 3
C. 5
D. 4
ઉત્તર:
D. 4

પ્રશ્ન 17.
તત્ત્વ Xનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક 3, જ્યારે તત્ત્વ Yનો પરમાણ્વીય ૨ ક્રમાંક 4 છે, તો આ તત્ત્વ Yની સંયોજકતા __________ છે.
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
ઉત્તર:
B. 2

પ્રશ્ન 18.
નીચેની આકૃતિઓમાંથી Mg²⁺ આયનની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના જણાવો.

ઉત્તર:
(D)

પ્રશ્ન 19.
નીચેની આકૃતિઓ પૈકી કઈ કઈ આકૃતિ બોદ્ધના નમૂના પ્રમાણે પરમાણુનું સાચું નિરૂપણ દર્શાવતી નથી?

A. (1) અને (ii)
B. (ii) અને (iii)
C. (ii) અને (iv)
D. (1) અને (iv)
ઉત્તર:
C. (ii) અને (iv)

પ્રશ્ન 20.
નીચેના પૈકી કયો કણ પરમાણુના કેન્દ્રમાં નથી?
A. પ્રોટોન
B. ન્યૂટ્રોન
C. ઇલેક્ટ્રૉન
D. આપેલ તમામ
ઉત્તર:
C. ઇલેક્ટ્રૉન

મૂલ્યો આધારિત પ્રશ્નોત્તર
(Value Based Questions with Answers)

પ્રશ્ન 1.
નીચેના ક્રૉસવર્ડ પઝલમાં રાસાયણિક તત્ત્વોનાં નામ લખો:

આડી ચાવીઃ 2. α-કણ પ્રકીર્ણનના પ્રયોગમાં વપરાયેલું તત્ત્વ (4)
3. તત્ત્વ કે જે ભેજવાળી હવામાં ક્ષારણ પામે છે. (4)
5. સક્રિય અધાતુ તત્ત્વ કે જે પાણીમાં સંગ્રહવામાં આવે છે. (10)
7. ઝિંક તત્ત્વની સાંદ્ર હાઇડ્રોક્લોરિક ઍસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરતાં ઉત્પન્ન થતો વાયુ (8).

ઊભી ચાવી : 1. સફેદ ચળકતી ધાતુ જે ઘરેણાં બનાવવા માટે વપરાય છે, ઉપરાંત ભેજવાળી હવામાં સહેજ કાળી પડે છે. (6)
4. ધાતુ કે જે પિત્તળ અને કાંસા જેવી મિશ્રધાતુની ઘટક છે. (6)
6. ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી સ્વરૂપની ધાતુ છે. (7)
8. ધાતુ કે જેની સંજ્ઞા Pb છે. (4)
ઉત્તર:
આડી ચાવી :
2. GOLD
3. IRON
5. PHOSPHORUS
7. HYDROGEN

ઊભી ચાવી :
1. SILVER
4. COPPER
6. MERCURY
8. LEAD

પ્રશ્ન 2.
એક તત્ત્વ Xનો પરમાણુ તેની x કક્ષામાં 7 ઈલેક્ટ્રૉન 3 ધરાવે છે.
(a) તત્ત્વ Xની ઈલેક્ટ્રૉન-રચના લખો.
(b) તત્ત્વ નો પરમાણ્વીય ક્રમાંક જણાવો.
(c) તત્ત્વ x ધાતુ છે કે અધાતુ તે જણાવો.
(d) તત્ત્વ આમાંથી કેવા પ્રકારના આયનો બની શકે?
(e) તત્ત્વ x કર્યું હશે?
ઉત્તર:
(a) ઇલેક્ટ્રૉન-રચના : 2 K, 8 L, 7 M
(b) Z = 17
(c) અધાતુ તત્ત્વ
(d) ઋણ આયન (X^–)
(e) ક્લોરિન (Cl)

પ્રશ્ન 3.
³¹₁₅P સંજ્ઞા પરથી
(a) તત્ત્વનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક,
(b) તત્ત્વનો દળાંક,
(C) તત્ત્વની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના,
(d) તત્ત્વની સંયોજકતા,
(e) એક સંયોજક સોડિયમ ધાતુ સાથેના સંયોજનનું સૂત્ર જણાવો.
ઉત્તર:
³¹₁₅P એ ફોસ્ફરસ તત્ત્વનું ન્યુક્લિઇડ્ઝ છે.
(a) પરમાણ્વીય ક્રમાંક (2) =15
(b) દળાંક (A) = 31
(c) ઇલેક્ટ્રોન-રચના = 2, 8, 5
(d) સંયોજકતા : ૩ અથવા 5
(e) એક સંયોજક સોડિયમ ધાતુ સાથેના સંયોજનનું સૂત્રઃ

પ્રશ્ન 4.
નીચેના કોષ્ટકમાં 4થી E સુધીનાં તત્ત્વોમાં પ્રોટોન, ન્યૂટ્રન અને ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા દર્શાવી છે. આ તત્ત્વો પૈકી કઈ જોડ સમસ્થાનિક તત્ત્વોની છે, તે જણાવો.

ઉત્તર:
જે તત્ત્વના પરમાણુમાં પરમાણ્વીય ક્રમાંક સમાન પરંતુ (પરમાણ્વીય) દળાંક અસમાન હોય, તેને પરમાણુઓના સમસ્થાનિક કહે છે.
અહીં, C અને E સમસ્થાનિક તત્ત્વો છે.

Memory Map:

ઈલેકટ્રોનન રચના :