रसायन विज्ञान: मूल बातें और शाखाएँ

यहाँ रसायन विज्ञान के अध्ययन नोट्स अपडेट किए गए हैं:

• रसायन विज्ञान पदार्थ और उसके गुणों का अध्ययन है, साथ ही पदार्थ कैसे बदलता है।
• पदार्थ वह सब कुछ है जिसका द्रव्यमान होता है और वह स्थान घेरता है।
• रसायन विज्ञान ऊर्जा और पदार्थ के साथ उसके संबंधों से भी संबंधित है।

रसायन विज्ञान की शाखाएँ

• विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान: पदार्थ की संरचना पर ध्यान केंद्रित करता है।
• कार्बनिक रसायन विज्ञान: कार्बन युक्त यौगिकों का अध्ययन।
• अकार्बनिक रसायन विज्ञान: कार्बन युक्त यौगिकों का अध्ययन नहीं।
• भौतिक रसायन विज्ञान: रासायनिक पदार्थों के भौतिक गुणों से संबंधित है।
• जैव रसायन: जीवित जीवों में रासायनिक प्रक्रियाओं का अध्ययन।

मामला

• पदार्थ तीन सामान्य अवस्थाओं में मौजूद है: ठोस, तरल और गैस।
• ठोस: एक निश्चित आकार और आयतन होता है।
• तरल: एक निश्चित आयतन होता है लेकिन अपने कंटेनर का आकार लेता है।
• गैस: कोई निश्चित आकार या आयतन नहीं होता है।
• प्लाज्मा: एक आयनित गैस, जिसे अक्सर पदार्थ की चौथी अवस्था माना जाता है।

पदार्थ के गुण

• भौतिक गुण: पदार्थ की संरचना को बदले बिना देखा जा सकता है (उदाहरण के लिए, रंग, घनत्व, क्वथनांक)।
• रासायनिक गुण: वर्णन करें कि कोई पदार्थ नए पदार्थ में कैसे बदलता है (उदाहरण के लिए, ज्वलनशीलता, प्रतिक्रियाशीलता)।
• गहन गुण: पदार्थ की मात्रा पर निर्भर नहीं करते हैं (उदाहरण के लिए, तापमान, घनत्व)।
• व्यापक गुण: पदार्थ की मात्रा पर निर्भर करते हैं (उदाहरण के लिए, द्रव्यमान, आयतन)।

रसायन विज्ञान में माप

• द्रव्यमान: किसी वस्तु में पदार्थ की मात्रा (आमतौर पर ग्राम या किलोग्राम में मापा जाता है)।
• आयतन: किसी वस्तु द्वारा घेरी गई जगह की मात्रा (आमतौर पर लीटर या मिलीलीटर में मापा जाता है)।
• तापमान: कणों की औसत गतिज ऊर्जा को मापता है (आमतौर पर सेल्सियस, केल्विन या फ़ारेनहाइट में मापा जाता है)।
• लंबाई: मीटर में मापी जाती है।

माप की इकाइयाँ

• SI इकाइयाँ विज्ञान में उपयोग की जाने वाली मानक इकाइयाँ हैं।
  • लंबाई: मीटर (एम)
  • द्रव्यमान: किलोग्राम (किलो)
  • समय: सेकंड (एस)
  • तापमान: केल्विन (के)
  • पदार्थ की मात्रा: मोल (मोल)

वैज्ञानिक संकेतन

• बहुत बड़ी या बहुत छोटी संख्याओं को A x 10^B के रूप में व्यक्त करने का एक तरीका।
  • 'A' 1 और 10 के बीच की संख्या है।
  • 'B' एक पूर्णांक घातांक है।

सार्थक अंक

• महत्वपूर्ण अंकों की संख्या निर्धारित करने के नियम:
  • गैर-शून्य अंक हमेशा महत्वपूर्ण होते हैं।
  • गैर-शून्य अंकों के बीच शून्य महत्वपूर्ण हैं।
  • अग्रणी शून्य महत्वपूर्ण नहीं हैं।
  • अनुगामी शून्य तभी महत्वपूर्ण होते हैं जब संख्या में दशमलव बिंदु हो।

महत्वपूर्ण अंकों के साथ गणना

• जोड़/घटाव: उत्तर में उतने ही दशमलव स्थान होने चाहिए जितने सबसे कम दशमलव स्थानों वाली संख्या में हैं।
• गुणा/भाग: उत्तर में उतने ही सार्थक अंक होने चाहिए जितने सबसे कम सार्थक अंक वाली संख्या में हैं।

परमाणुओं

• पदार्थ के बुनियादी निर्माण खंड
• प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन से मिलकर बनता है
  • प्रोटॉन: नाभिक में स्थित धनात्मक आवेशित कण
  • न्यूट्रॉन: नाभिक में स्थित तटस्थ कण
  • इलेक्ट्रॉन: नाभिक की परिक्रमा करने वाले ऋणात्मक आवेशित कण

परमाणु संख्या और द्रव्यमान संख्या

• परमाणु संख्या (Z): परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन की संख्या, जो तत्व को परिभाषित करती है।
• द्रव्यमान संख्या (A): परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या।
• आइसोटोप: समान संख्या में प्रोटॉन लेकिन भिन्न संख्या में न्यूट्रॉन वाले समान तत्व के परमाणु।

आयनों

• परमाणु जिन्होंने इलेक्ट्रॉन प्राप्त किए हैं या खो दिए हैं, जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध आवेश होता है।
  • धनायन: धनात्मक आवेशित आयन (इलेक्ट्रॉन खो देते हैं)।
  • आयन: ऋणात्मक आवेशित आयन (इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं)।

अणु और यौगिक

• अणु: दो या दो से अधिक परमाणु रासायनिक बंधों द्वारा एक साथ बंधे होते हैं।
• यौगिक: दो या दो से अधिक विभिन्न तत्वों से बना एक पदार्थ रासायनिक रूप से बंधा होता है।
• आण्विक सूत्र: अणु में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की सटीक संख्या दर्शाता है।
• अनुभवजन्य सूत्र: एक यौगिक में परमाणुओं का सबसे सरल पूर्ण-संख्या अनुपात दर्शाता है।

तिल

• एक पदार्थ की वह मात्रा जिसमें उतने ही प्राथमिक अस्तित्व (परमाणु, अणु, आयन, आदि) होते हैं जितने कार्बन-12 के 12 ग्राम में परमाणु होते हैं।
  • एवोगैड्रो संख्या: 6.022 x 10^23, एक मोल में संस्थाओं की संख्या।

दाढ़ द्रव्यमान

• एक पदार्थ के एक मोल का द्रव्यमान, जिसे आमतौर पर ग्राम प्रति मोल (g/mol) में व्यक्त किया जाता है।
• संख्यात्मक रूप से पदार्थ के परमाणु या आणविक भार के बराबर।

रासायनिक प्रतिक्रियाएं

• प्रक्रियाएँ जिनमें परमाणुओं और अणुओं का पुनर्व्यवस्थापन शामिल होता है।
  • अभिकारक: पदार्थ जिनमें परिवर्तन होता है।
  • उत्पाद: पदार्थ जो बनते हैं।
• रासायनिक समीकरण: रासायनिक सूत्रों का उपयोग करके प्रतिक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करें
  • संतुलित रासायनिक समीकरण: समीकरण के दोनों किनारों पर प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या समान होती है।

रससमीकरणमिति

• रासायनिक प्रतिक्रियाओं में अभिकारकों और उत्पादों के बीच मात्रात्मक संबंधों का अध्ययन।
• मोल अनुपात: संतुलित रासायनिक समीकरण के गुणांकों से प्राप्त रूपांतरण कारक।

समाधान

• दो या दो से अधिक पदार्थों का समरूप मिश्रण।
  • विलायक: सबसे बड़ी मात्रा में मौजूद पदार्थ।
  • विलेय: छोटी मात्रा में मौजूद पदार्थ।
• सांद्रता: विलायक या विलयन की दी गई मात्रा में विलेय की मात्रा
  • मोलरिटी (एम): विलेय के मोल प्रति लीटर विलयन

अम्ल और क्षार

• अम्ल: पदार्थ जो प्रोटॉन (H+) दान करते हैं या इलेक्ट्रॉन स्वीकार करते हैं।
• क्षार: पदार्थ जो प्रोटॉन स्वीकार करते हैं या इलेक्ट्रॉन दान करते हैं।
• पीएच स्केल: किसी विलयन की अम्लता या क्षारता को मापता है (पीएच < 7 अम्लीय है, पीएच > 7 क्षारीय है, पीएच = 7 तटस्थ है)।
• उदासीनीकरण: एक अम्ल और एक क्षार के बीच की प्रतिक्रिया एक नमक और पानी बनाने के लिए।

रासायनिक बंधन

• आयनिक बंधन: परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण से बनता है, जिसके परिणामस्वरूप आयन बनते हैं जो एक दूसरे के प्रति स्थिरविद्युत रूप से आकर्षित होते हैं।
• सहसंयोजक बंधन: परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों को साझा करने से बनता है।
• धात्विक बंधन: धातुओं में पाया जाता है, जहाँ इलेक्ट्रॉन स्थानीयकृत होते हैं और संरचना में स्वतंत्र रूप से घूमने के लिए स्वतंत्र होते हैं।

कार्बनिक रसायन विज्ञान मूल बातें

• हाइड्रोकार्बन: कार्बनिक यौगिक जिनमें केवल कार्बन और हाइड्रोजन होते हैं
  • एल्केन्स: कार्बन परमाणुओं के बीच एकल बंधन
  • एल्केन्स: कार्बन परमाणुओं के बीच कम से कम एक दोहरा बंधन
  • एल्केन्स: कार्बन परमाणुओं के बीच कम से कम एक तिहरा बंधन
• कार्यात्मक समूह: अणुओं के भीतर परमाणुओं के विशिष्ट समूह जो उन अणुओं की विशिष्ट रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए जिम्मेदार होते हैं
  • अल्कोहल (-ओएच)
  • कार्बोक्सिलिक एसिड (-सीओओएच)
  • अमीन (-एनएच2)

ऊष्मप्रवैगिकी

• ऊर्जा और उसके रूपांतरणों का अध्ययन।
• ऊर्जा: कार्य करने की क्षमता।
• ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम: ऊर्जा को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है, केवल एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तित किया जा सकता है।
• एन्थैल्पी (एच): एक प्रणाली की ऊष्मा सामग्री का एक माप।
• ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रियाएँ: ऊष्मा छोड़ती हैं (नकारात्मक ΔH)।
• ऊष्माशोषी प्रतिक्रियाएँ: ऊष्मा अवशोषित करती हैं (सकारात्मक ΔH)।

गतिकी

• प्रतिक्रिया दरों का अध्ययन।
• प्रतिक्रिया दरों को प्रभावित करने वाले कारक:
  • अभिकारकों की सांद्रता
  • तापमान
  • उत्प्रेरक की उपस्थिति
• उत्प्रेरक: पदार्थ जो खपत हुए बिना प्रतिक्रिया को तेज करते हैं।