रसायन विज्ञान: पदार्थ और अवस्थाएँ

ज़रूर, मैं आपकी मदद कर सकता हूँ। रसायन विज्ञान के अध्ययन नोट्स इस प्रकार हैं:

• रसायन विज्ञान (Chemistry) पदार्थ (matter) और उसके गुणों का अध्ययन है, साथ ही पदार्थ कैसे बदलता है, इसका अध्ययन भी है।
• पदार्थ (Matter) वह है जिसमें द्रव्यमान (mass) होता है और वह स्थान (volume) घेरता है।
• रसायन (Chemical) एक निश्चित संघटन (defined composition) वाला पदार्थ है।
• रसायन विज्ञान (Chemistry) नई वस्तुओं के निर्माण में भी शामिल है।

पदार्थ की अवस्थाएँ (States of Matter)

• पदार्थ तीन सामान्य अवस्थाओं में मौजूद होता है: ठोस (solid), तरल (liquid) और गैस (gas)।
• ठोस पदार्थ (Solid matter) का एक निश्चित आकार (definite shape) और आयतन (volume) होता है।
• तरल पदार्थ (Liquid matter) का एक निश्चित आयतन (definite volume) होता है लेकिन यह अपने कंटेनर का आकार लेता है।
• गैसीय पदार्थ (Gaseous matter) का न तो कोई निश्चित आकार (definite shape) होता है और न ही आयतन (volume) और यह अपने कंटेनर को भरने के लिए फैलता है।
• प्लाज्मा (Plasma) एक आयनित गैस (ionized gas) है, जिसे अक्सर पदार्थ की चौथी अवस्था माना जाता है।

पदार्थ के गुण (Properties of Matter)

• भौतिक गुण (Physical properties) वे हैं जिन्हें पदार्थ की संरचना (substance's composition) को बदले बिना देखा या मापा जा सकता है।
• भौतिक गुणों (physical properties) के उदाहरणों में रंग (color), घनत्व (density), गलनांक (melting point) और क्वथनांक (boiling point) शामिल हैं।
• रासायनिक गुण (Chemical properties) बताते हैं कि रासायनिक प्रतिक्रिया (chemical reaction) के माध्यम से कोई पदार्थ (substance) नए पदार्थ (new substance) में कैसे बदलता है।
• रासायनिक गुणों (chemical properties) के उदाहरणों में ज्वलनशीलता (flammability), एसिड (acid) के साथ प्रतिक्रिया (reactivity) और ऑक्सीकरण क्षमता (oxidizing ability) शामिल हैं।
• गहन गुण (Intensive properties) मौजूद पदार्थ की मात्रा पर निर्भर नहीं करते हैं (जैसे, घनत्व, तापमान)।
• व्यापक गुण (Extensive properties) मौजूद पदार्थ की मात्रा पर निर्भर करते हैं (जैसे, द्रव्यमान, आयतन)।

रासायनिक परिवर्तन (Chemical Change)

• रासायनिक परिवर्तन (Chemical change) में विभिन्न गुणों वाले नए पदार्थों (new substances) का निर्माण शामिल है।
• रासायनिक प्रतिक्रियाओं (Chemical reactions) में रासायनिक बंधन (chemical bonds) का टूटना और बनना शामिल है।
• रासायनिक परिवर्तन (chemical change) के प्रमाण में रंग परिवर्तन (color change), गैस उत्पादन (gas production), अवक्षेप गठन (precipitate formation) या तापमान परिवर्तन (temperature change) शामिल हो सकते हैं।

मिश्रण (Mixtures)

• मिश्रण (Mixture) दो या दो से अधिक पदार्थों (substances) का संयोजन है जो भौतिक रूप से संयुक्त होते हैं।
• मिश्रण (Mixtures) सजातीय (homogeneous) या विषम (heterogeneous) हो सकते हैं।
• सजातीय मिश्रणों (Homogeneous mixtures) में पूरे में समान संरचना (uniform composition) होती है (जैसे, खारा पानी)।
• विषम मिश्रणों (Heterogeneous mixtures) में गैर-समान संरचना (non-uniform composition) होती है (जैसे, सलाद)।
• मिश्रणों (Mixtures) को भौतिक साधनों (physical means) जैसे कि निस्पंदन (filtration), आसवन (distillation) या वाष्पीकरण (evaporation) से अलग किया जा सकता है।

तत्त्व (Elements)

• एक तत्त्व (element) एक शुद्ध पदार्थ (pure substance) होता है जिसे रासायनिक साधनों (chemical means) द्वारा सरल पदार्थों (simpler substances) में नहीं तोड़ा जा सकता है।
• तत्त्वों (Elements) को उनकी परमाणु संख्या (atomic number) और रासायनिक गुणों (chemical properties) के आधार पर आवर्त सारणी (periodic table) में व्यवस्थित किया जाता है।
• प्रत्येक तत्व (element) का एक अनूठा प्रतीक (unique symbol) होता है (जैसे, हाइड्रोजन के लिए H, ऑक्सीजन के लिए O)।

यौगिक (Compounds)

• यौगिक (Compound) एक ऐसा पदार्थ (substance) है जो एक निश्चित अनुपात (fixed ratio) में रासायनिक रूप से संयुक्त दो या दो से अधिक तत्त्वों (elements) से बना होता है।
• यौगिकों (Compounds) में उनके घटक तत्त्वों (constituent elements) से अलग गुण होते हैं।
• रासायनिक प्रतिक्रियाओं (chemical reactions) द्वारा यौगिकों (compounds) को सरल पदार्थों (simpler substances) में तोड़ा जा सकता है।
• रासायनिक सूत्र (Chemical formulas) यौगिकों (compounds) का प्रतिनिधित्व करते हैं, प्रत्येक परमाणु (atom) के प्रकार और संख्या का संकेत देते हैं (जैसे, पानी के लिए H2O, सोडियम क्लोराइड के लिए NaCl)।

माप (Measurement)

• रसायन विज्ञान (chemistry) में माप (measurement) में एक संख्यात्मक मान (numerical value) और एक इकाई (unit) दोनों शामिल हैं।
• SI इकाइयाँ (अंतर्राष्ट्रीय इकाई प्रणाली) विज्ञान में उपयोग की जाने वाली मानक इकाइयाँ हैं।
• सामान्य SI इकाइयों (common SI units) में लंबाई (length) के लिए मीटर (m), द्रव्यमान (mass) के लिए किलोग्राम (kg), समय (time) के लिए सेकंड (s) और तापमान (temperature) के लिए केल्विन (K) शामिल हैं।
• आयतन (volume) को अक्सर लीटर (L) या मिलीलीटर (mL) में मापा जाता है।
• सटीकता (Accuracy) से तात्पर्य यह है कि कोई माप वास्तविक मान (true value) के कितना करीब है।
• परिशुद्धता (Precision) से तात्पर्य यह है कि माप की एक श्रृंखला एक दूसरे के कितने करीब है।
• सार्थक अंक (Significant figures) माप की परिशुद्धता (precision) को दर्शाते हैं।
• वैज्ञानिक संकेतन (Scientific notation) का उपयोग बहुत बड़ी या बहुत छोटी संख्याओं को संक्षेप में व्यक्त करने के लिए किया जाता है (जैसे, 6.022 x 10^23)।

परमाणु (Atoms)

• परमाणु (Atoms) पदार्थ (matter) की मूल निर्माण इकाइयाँ (basic building blocks) हैं।
• परमाणु (Atoms) प्रोटॉन (protons), न्यूट्रॉन (neutrons) और इलेक्ट्रॉन (electrons) से बने होते हैं।
• प्रोटॉन (Protons) पर धनात्मक आवेश (positive charge) होता है और वे नाभिक (nucleus) में स्थित होते हैं।
• न्यूट्रॉन (Neutrons) पर कोई आवेश (no charge) नहीं होता है और वे नाभिक (nucleus) में स्थित होते हैं।
• इलेक्ट्रॉनों (Electrons) पर ऋणात्मक आवेश (negative charge) होता है और वे नाभिक (nucleus) की परिक्रमा करते हैं।
• एक परमाणु (atom) में प्रोटॉन (protons) की संख्या तत्त्व (element) को परिभाषित करती है (परमाणु संख्या)।
• समस्थानिक (Isotopes) एक ही तत्त्व (same element) के परमाणु (atoms) होते हैं जिनमें न्यूट्रॉन (neutrons) की संख्या अलग-अलग होती है।
• द्रव्यमान संख्या (Mass number) एक परमाणु (atom) में प्रोटॉन (protons) और न्यूट्रॉन (neutrons) का योग है।
• आयन (Ions) ऐसे परमाणु (atoms) होते हैं जिन्होंने इलेक्ट्रॉन (electrons) प्राप्त किए या खो दिए हैं, जिसके परिणामस्वरूप आवेश (charge) होता है।
• धनायन (Cations) धनात्मक रूप से आवेशित आयन (positively charged ions) होते हैं (इलेक्ट्रॉनों (electrons) को खो देते हैं)।
• ऋणायन (Anions) ऋणात्मक रूप से आवेशित आयन (negatively charged ions) होते हैं (इलेक्ट्रॉनों (electrons) को प्राप्त करते हैं)।

अणु और रासायनिक बंधन (Molecules and Chemical Bonds)

• अणु (Molecule) दो या दो से अधिक परमाणुओं (atoms) का एक समूह है जो रासायनिक बंधन (chemical bonds) द्वारा एक साथ बंधे होते हैं।
• रासायनिक बंधनों (Chemical bonds) में परमाणुओं (atoms) के बीच इलेक्ट्रॉनों (electrons) का साझाकरण (sharing) या स्थानांतरण (transfer) शामिल होता है।
• सहसंयोजक बंधनों (Covalent bonds) में परमाणुओं (atoms) के बीच इलेक्ट्रॉनों (electrons) का साझाकरण (sharing) शामिल होता है।
• आयनिक बंधनों (Ionic bonds) में परमाणुओं (atoms) के बीच इलेक्ट्रॉनों (electrons) का स्थानांतरण (transfer) शामिल होता है, जिससे आयन (ions) बनते हैं जो एक-दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं।
• धात्विक बंधन (Metallic bonds) धातुओं (metals) में होते हैं, जहाँ इलेक्ट्रॉन (electrons) विस्थानीकृत (delocalized) होते हैं और कई परमाणुओं (atoms) के बीच साझा (shared) किए जाते हैं।

रासायनिक प्रतिक्रियाएँ और समीकरण (Chemical Reactions and Equations)

• रासायनिक प्रतिक्रिया (Chemical reaction) एक ऐसी प्रक्रिया (process) है जिसमें परमाणुओं (atoms) और अणुओं (molecules) का पुनर्व्यवस्थापन (rearrangement) शामिल होता है।
• रासायनिक समीकरण (Chemical equations) रासायनिक प्रतिक्रियाओं (chemical reactions) का प्रतिनिधित्व करते हैं, अभिकारकों (reactants) और उत्पादों (products) को दिखाते हैं।
• अभिकारक (Reactants) रासायनिक प्रतिक्रिया (chemical reaction) में शुरुआती सामग्री (starting materials) होते हैं।
• उत्पाद (Products) रासायनिक प्रतिक्रिया (chemical reaction) में बनने वाले पदार्थ (substances) होते हैं।
• द्रव्यमान के संरक्षण के नियम (law of conservation of mass) को पूरा करने के लिए रासायनिक समीकरणों (chemical equations) को संतुलित (balanced) किया जाना चाहिए।
• समीकरणों (equations) को संतुलित (balancing) करने में रासायनिक सूत्रों (chemical formulas) के सामने गुणांकों (coefficients) को समायोजित करना शामिल है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि समीकरण (equation) के दोनों किनारों पर प्रत्येक तत्त्व (element) के परमाणुओं (atoms) की संख्या समान है।

रससमीकरणमिति (Stoichiometry)

• रससमीकरणमिति (Stoichiometry) एक रासायनिक प्रतिक्रिया (chemical reaction) में अभिकारकों (reactants) और उत्पादों (products) के बीच मात्रात्मक संबंध (quantitative relationship) है।
• मोल (mol) पदार्थ की मात्रा के लिए SI इकाई है।
• आवोगाद्रो संख्या (Avogadro's number) (6.022 x 10^23) एक मोल (mole) में संस्थाओं (entities) (परमाणुओं (atoms), अणुओं (molecules), आयनों (ions)) की संख्या है।
• मोलर द्रव्यमान (Molar mass) एक पदार्थ (substance) के एक मोल (mole) का द्रव्यमान (mass) है, जिसे ग्राम प्रति मोल (g/mol) में व्यक्त किया जाता है।
• रससमीकरणमितीय गणनाओं (Stoichiometric calculations) में अभिकारकों (reactants) और उत्पादों (products) की मात्रा निर्धारित करने के लिए संतुलित रासायनिक समीकरणों (balanced chemical equations) से मोल अनुपात (mole ratios) का उपयोग करना शामिल है।
• सीमित अभिकारक (Limiting reactant) वह अभिकारक (reactant) है जो रासायनिक प्रतिक्रिया (chemical reaction) में पूरी तरह से खपत (consumed) हो जाता है, जो उत्पाद (product) की अधिकतम मात्रा (maximum amount) निर्धारित करता है जिसे बनाया जा सकता है।
• प्रतिशत उपज (Percent yield) वास्तविक उपज (actual yield) (प्राप्त उत्पाद (product) की मात्रा) का सैद्धांतिक उपज (theoretical yield) (उत्पाद (product) की अधिकतम मात्रा (maximum amount) जिसे बनाया जा सकता है) का अनुपात (ratio) है, जिसे प्रतिशत (percentage) के रूप में व्यक्त किया जाता है।

अम्ल और क्षार (Acids and Bases)

• अम्ल (Acids) ऐसे पदार्थ (substances) हैं जो जलीय घोल (aqueous solutions) में प्रोटॉन (H+) दान करते हैं।
• क्षार (Bases) ऐसे पदार्थ (substances) हैं जो जलीय घोल (aqueous solutions) में प्रोटॉन (H+) स्वीकार करते हैं।
• pH पैमाना (pH scale) किसी घोल (solution) की अम्लता (acidity) या क्षारीयता (basicity) को मापता है।
• pH मान (pH values) 0 से 14 तक होते हैं, जिसमें 7 तटस्थ (neutral) होता है।
• अम्लों (Acids) के pH मान (pH values) 7 से कम होते हैं।
• क्षारों (Bases) के pH मान (pH values) 7 से अधिक होते हैं।
• प्रबल अम्ल (Strong acids) और क्षार (bases) पानी में पूरी तरह से अलग हो जाते हैं।
• दुर्बल अम्ल (Weak acids) और क्षार (bases) पानी में केवल आंशिक रूप से अलग होते हैं।
• उदासीनीकरण (Neutralization) एक अम्ल (acid) और एक क्षार (base) के बीच की प्रतिक्रिया (reaction) है, जो एक नमक (salt) और पानी (water) बनाता है।

कार्बनिक रसायन विज्ञान (Organic Chemistry)

• कार्बनिक रसायन विज्ञान (Organic chemistry) कार्बन युक्त यौगिकों (carbon-containing compounds) का अध्ययन है।
• कार्बन परमाणु (Carbon atoms) स्थिर श्रृंखलाएँ (stable chains) और वलय (rings) बना सकते हैं, जिससे अणुओं (molecules) की एक विशाल श्रृंखला (vast array) बन सकती है।
• हाइड्रोकार्बन (Hydrocarbons) केवल कार्बन (carbon) और हाइड्रोजन (hydrogen) वाले यौगिक (compounds) होते हैं।
• एल्केन (Alkanes), एल्कीन (alkenes) और एल्काइन (alkynes) क्रमशः एकल (single), द्वि (double) और त्रि (triple) बंधनों (bonds) वाले हाइड्रोकार्बन (hydrocarbons) के प्रकार हैं।
• कार्यात्मक समूह (Functional groups) अणुओं (molecules) के भीतर परमाणुओं (atoms) के विशिष्ट समूह हैं जो विशिष्ट रासायनिक प्रतिक्रियाओं (characteristic chemical reactions) के लिए जिम्मेदार होते हैं।
• सामान्य कार्यात्मक समूहों (common functional groups) में एल्कोहल (-OH), कार्बोक्सिलिक एसिड (-COOH) और एमाइन (-NH2) शामिल हैं।
• पॉलिमर (Polymers) दोहराई जाने वाली उपइकाइयों (monomers) से बने बड़े अणु (large molecules) होते हैं।
• पॉलिमर (polymers) के उदाहरणों में प्लास्टिक (plastics), प्रोटीन (proteins) और डीएनए (DNA) शामिल हैं।