रसायन विज्ञान: पदार्थ और उसके गुण

ज़रूर, मैं आपकी रसायन विज्ञान की अध्ययन नोट्स को अपडेट कर सकता हूँ। यहां अपडेटेड नोट्स हैं:

• रसायन विज्ञान पदार्थ का अध्ययन है, इसके गुण और पदार्थ कैसे बदलते हैं।

पदार्थ (Matter)

• पदार्थ वह है जिसका द्रव्यमान होता है और वह स्थान घेरता है (आयतन)।
• पदार्थ विभिन्न अवस्थाओं में मौजूद होता है: ठोस, द्रव, गैस और प्लाज्मा।
• ठोस का निश्चित आकार और आयतन होता है।
• द्रवों का निश्चित आयतन होता है लेकिन वे अपने पात्र का आकार ले लेते हैं।
• गैसों का कोई निश्चित आकार या आयतन नहीं होता है और वे अत्यधिक संपीड़ित होती हैं।
• प्लाज्मा एक आयनित गैस है जिसमें उच्च ऊर्जा होती है।
• पदार्थ को शुद्ध पदार्थ या मिश्रण के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।
• शुद्ध पदार्थों का एक निश्चित संघटन और विशिष्ट गुण होते हैं।
• तत्व ऐसे पदार्थ हैं जिन्हें रासायनिक साधनों द्वारा सरल पदार्थों में नहीं तोड़ा जा सकता।
• यौगिक दो या दो से अधिक तत्वों से बने पदार्थ होते हैं जो निश्चित अनुपात में रासायनिक रूप से संयुक्त होते हैं।
• मिश्रण दो या दो से अधिक पदार्थों के संयोजन होते हैं जिनमें प्रत्येक पदार्थ अपनी रासायनिक पहचान बनाए रखता है।
• समांगी मिश्रणों में पूरे मिश्रण में एक समान संघटन होता है।
• विषमांगी मिश्रणों में गैर-समान संघटन होता है।

पदार्थ के गुण (Properties of Matter)

• भौतिक गुण वे हैं जिन्हें पदार्थ की संरचना को बदले बिना देखा या मापा जा सकता है (जैसे, रंग, घनत्व, गलनांक)।
• रासायनिक गुण बताते हैं कि कोई पदार्थ अन्य पदार्थों में कैसे बदलता है (जैसे, ज्वलनशीलता, प्रतिक्रियाशीलता)।
• गहन गुण पदार्थ की मात्रा पर निर्भर नहीं करते हैं (जैसे, तापमान, दबाव)।
• व्यापक गुण पदार्थ की मात्रा पर निर्भर करते हैं (जैसे, द्रव्यमान, आयतन)।

रासायनिक अभिक्रियाएँ (Chemical Reactions)

• रासायनिक अभिक्रियाओं में परमाणु और अणु पुनर्व्यवस्थित होते हैं।
• अभिकारक रासायनिक अभिक्रिया में प्रारंभिक सामग्री होते हैं।
• उत्पाद रासायनिक अभिक्रिया के परिणामस्वरूप बनने वाले पदार्थ होते हैं।
• रासायनिक समीकरण रासायनिक सूत्रों और प्रतीकों का उपयोग करके रासायनिक अभिक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं।
• रासायनिक समीकरणों को संतुलित करने से यह सुनिश्चित होता है कि प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या समीकरण के दोनों किनारों पर समान हो, जो द्रव्यमान के संरक्षण के नियम का पालन करता है।

स्टोइकियोमेट्री (Stoichiometry)

• स्टोइकियोमेट्री रासायनिक अभिक्रियाओं में अभिकारकों और उत्पादों के बीच मात्रात्मक संबंधों का अध्ययन है।
• मोल (mol) पदार्थ की मात्रा के लिए SI इकाई है।
• अवोगाद्रो संख्या (6.022 x 10^23) किसी पदार्थ के एक मोल में संस्थाओं (परमाणुओं, अणुओं, आयनों) की संख्या है।
• मोलर द्रव्यमान किसी पदार्थ के एक मोल का द्रव्यमान होता है, जिसे आमतौर पर ग्राम प्रति मोल (g/mol) में व्यक्त किया जाता है।
• सीमित अभिकारक वह अभिकारक है जो रासायनिक अभिक्रिया में पूरी तरह से समाप्त हो जाता है, जिससे उत्पाद की मात्रा निर्धारित होती है।
• प्रतिशत उपज वास्तविक उपज (प्राप्त उत्पाद की मात्रा) की तुलना सैद्धांतिक उपज (स्टोइकियोमेट्री के आधार पर गणना की गई उत्पाद की मात्रा) से करती है।

परमाणु संरचना (Atomic Structure)

• परमाणु पदार्थ के मूल निर्माण खंड हैं।
• परमाणु में प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन होते हैं।
• प्रोटॉन धनात्मक आवेशित कण होते हैं जो नाभिक में स्थित होते हैं।
• न्यूट्रॉन उदासीन कण होते हैं जो नाभिक में स्थित होते हैं।
• इलेक्ट्रॉन ऋणात्मक आवेशित कण होते हैं जो नाभिक के चारों ओर घूमते हैं।
• परमाणु संख्या (Z) किसी परमाणु में प्रोटॉनों की संख्या है, जो तत्व को निर्धारित करती है।
• द्रव्यमान संख्या (A) किसी परमाणु में प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों का योग है।
• समस्थानिक एक ही तत्व के परमाणु होते हैं जिनमें न्यूट्रॉनों की संख्या अलग-अलग होती है।
• आयन ऐसे परमाणु या अणु होते हैं जिन्होंने इलेक्ट्रॉन प्राप्त किए या खो दिए हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक शुद्ध विद्युत आवेश होता है।
• धनायन धनात्मक आवेशित आयन होते हैं।
• ऋणायन ऋणात्मक आवेशित आयन होते हैं।

आवर्त सारणी (Periodic Table)

• आवर्त सारणी तत्वों को उनकी परमाणु संख्या और आवर्ती रासायनिक गुणों के आधार पर व्यवस्थित करती है।
• तत्वों को पंक्तियों (आवर्त) और स्तंभों (समूह या परिवार) में व्यवस्थित किया जाता है।
• एक ही समूह के तत्वों के रासायनिक गुण समान होते हैं।
• धातुएँ आमतौर पर चमकदार, संवाहक और लचीली होती हैं।
• अधातुएँ आमतौर पर सुस्त, गैर-संवाहक और भंगुर होती हैं।
• उपधातुओं (अर्ध-धातुएँ) में धातुओं और अधातुओं के बीच के गुण होते हैं।
• क्षार धातुएँ (समूह 1) अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होती हैं।
• क्षारीय पृथ्वी धातुएँ (समूह 2) भी प्रतिक्रियाशील होती हैं, लेकिन क्षार धातुओं की तुलना में कम।
• हैलोजन (समूह 17) अत्यधिक प्रतिक्रियाशील अधातुएँ हैं।
• उत्कृष्ट गैसें (समूह 18) आमतौर पर अप्रतिक्रियाशील होती हैं।
• संक्रमण धातुएँ आवर्त सारणी के d-खंड में स्थित होती हैं।
• आंतरिक संक्रमण धातुएँ (लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स) आवर्त सारणी के f-खंड में स्थित होती हैं।

रासायनिक बंधन (Chemical Bonding)

• रासायनिक बंधन वे आकर्षक बल हैं जो अणुओं और यौगिकों में परमाणुओं को एक साथ रखते हैं।
• आयनिक बंधन परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण के परिणामस्वरूप होते हैं, आमतौर पर एक धातु और एक अधातु के बीच।
• सहसंयोजक बंधन परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों के साझाकरण के परिणामस्वरूप होते हैं, आमतौर पर दो अधातुओं के बीच।
• धात्विक बंधन धातुओं में होते हैं, जहाँ इलेक्ट्रॉनों को विस्थापित किया जाता है और कई परमाणुओं के बीच साझा किया जाता है।
• वैद्युतीयऋणात्मकता रासायनिक बंधन में इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की परमाणु की क्षमता का माप है।
• ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन तब होते हैं जब वैद्युतीयऋणात्मकता में अंतर के कारण परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों को असमान रूप से साझा किया जाता है।
• गैर-ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन तब होते हैं जब परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों को समान रूप से साझा किया जाता है।

आणविक संरचना (Molecular Structure)

• लुईस संरचनाएँ अणुओं में परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था का प्रतिनिधित्व करती हैं।
• संयोजी इलेक्ट्रॉन किसी परमाणु के सबसे बाहरी कोश में इलेक्ट्रॉन होते हैं जो रासायनिक बंधन में भाग लेते हैं।
• अष्टक नियम कहता है कि परमाणु आठ इलेक्ट्रॉनों के साथ एक पूर्ण बाहरी कोश प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करने, खोने या साझा करने की प्रवृत्ति रखते हैं (हाइड्रोजन को छोड़कर, जिसका लक्ष्य दो है)।
• अनुनाद तब होता है जब किसी अणु के लिए कई मान्य लुईस संरचनाएँ बनाई जा सकती हैं।
• VSEPR (संयोजी कोश इलेक्ट्रॉन युग्म प्रतिकर्षण) सिद्धांत केंद्रीय परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच प्रतिकर्षण के आधार पर अणुओं के आकार की भविष्यवाणी करता है।
• आणविक ज्यामिति अणु में परमाणुओं की त्रि-आयामी व्यवस्था का वर्णन करती है।
• बंधन कोण अणु में बंधनों के बीच के कोण होते हैं।

पदार्थ की अवस्थाएँ (States of Matter)

• पदार्थ की अवस्था अंतर-आणविक बलों की ताकत और अणुओं की गतिज ऊर्जा पर निर्भर करती है।
• अंतर-आणविक बल अणुओं के बीच आकर्षक बल होते हैं।
• द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बल ध्रुवीय अणुओं के बीच होते हैं।
• हाइड्रोजन बंधन एक मजबूत प्रकार का द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बल है जो तब होता है जब हाइड्रोजन अत्यधिक वैद्युतीयऋणात्मक परमाणुओं (N, O, F) से बंधा होता है।
• लंदन परिक्षेपण बल कमजोर, अस्थायी बल होते हैं जो सभी अणुओं के बीच मौजूद होते हैं।
• जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अणु तेजी से चलते हैं और अंतर-आणविक बलों पर काबू पा लेते हैं, जिससे चरण परिवर्तन होते हैं।
• पिघलना ठोस से द्रव में संक्रमण है।
• उबलना द्रव से गैस में संक्रमण है।
• ऊर्ध्वपातन ठोस से गैस में संक्रमण है।
• जमना द्रव से ठोस में संक्रमण है।
• संघनन गैस से द्रव में संक्रमण है।
• निक्षेपण गैस से ठोस में संक्रमण है।

गैसें (Gases)

• गैसें अत्यधिक संपीड़ित होती हैं और इनका कोई निश्चित आकार या आयतन नहीं होता है।
• आदर्श गैस नियम (PV = nRT) एक गैस के दबाव (P), आयतन (V), मोलों की संख्या (n), आदर्श गैस स्थिरांक (R) और तापमान (T) से संबंधित है।
• डाल्टन का आंशिक दबावों का नियम कहता है कि गैसों के मिश्रण का कुल दबाव व्यक्तिगत गैसों के आंशिक दबावों के योग के बराबर होता है।
• ग्राहम का प्रसार का नियम कहता है कि किसी गैस के प्रसार की दर उसके मोलर द्रव्यमान के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

विलयन (Solutions)

• विलयन दो या दो से अधिक पदार्थों के समांगी मिश्रण होते हैं।
• विलेय वह पदार्थ है जिसे घोला जा रहा है।
• विलायक वह पदार्थ है जो घोल रहा है।
• सांद्रता विलायक या विलयन की दी गई मात्रा में विलेय की मात्रा को व्यक्त करती है।
• मोलरता (M) विलयन के प्रति लीटर में विलेय के मोलों की संख्या है।
• विलेयता एक विशिष्ट तापमान पर विलायक की दी गई मात्रा में घुलने वाले विलेय की अधिकतम मात्रा है।
• संतृप्त विलयनों में घुले हुए विलेय की अधिकतम मात्रा होती है।
• असंतृप्त विलयनों में घुले हुए विलेय की अधिकतम मात्रा से कम मात्रा होती है।
• अतिसंतृप्त विलयनों में घुले हुए विलेय की अधिकतम मात्रा से अधिक मात्रा होती है और वे अस्थिर होते हैं।

अम्ल और क्षार (Acids and Bases)

• अम्ल ऐसे पदार्थ हैं जो पानी में प्रोटॉन (H+) दान करते हैं।
• क्षार ऐसे पदार्थ हैं जो पानी में प्रोटॉन (H+) स्वीकार करते हैं।
• पीएच स्केल किसी विलयन की अम्लता या क्षारकता को मापता है।
• 7 से कम पीएच मान अम्लीय विलयनों को इंगित करते हैं।
• 7 से अधिक पीएच मान क्षारीय विलयनों को इंगित करते हैं।
• 7 का पीएच मान एक तटस्थ विलयन को इंगित करता है।
• प्रबल अम्ल और क्षार पानी में पूरी तरह से विघटित हो जाते हैं।
• दुर्बल अम्ल और क्षार पानी में आंशिक रूप से विघटित हो जाते हैं।
• बफर ऐसे विलयन होते हैं जो पीएच में परिवर्तन का विरोध करते हैं।
• अनुमापन एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग ज्ञात सांद्रता के विलयन के साथ प्रतिक्रिया करके विलयन की सांद्रता निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

ऊष्मप्रवैगिकी (Thermodynamics)

• ऊष्मप्रवैगिकी ऊर्जा और उसके रूपांतरणों का अध्ययन है।
• ऊर्जा कार्य करने या ऊष्मा स्थानांतरित करने की क्षमता है।
• ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम कहता है कि ऊर्जा संरक्षित है।
• एन्थाल्पी (H) एक ऊष्मप्रवैगिक गुण है जो किसी प्रणाली की ऊष्मा सामग्री से संबंधित है।
• एन्ट्रॉपी (S) किसी प्रणाली की अव्यवस्था या यादृच्छिकता का माप है।
• ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम कहता है कि किसी विलगित प्रणाली की एन्ट्रॉपी बढ़ने की प्रवृत्ति रखती है।
• गिब्स मुक्त ऊर्जा (G) स्थिर तापमान और दबाव पर अभिक्रिया की सहजता की भविष्यवाणी करती है।
• ऊष्माक्षेपी अभिक्रियाएँ ऊष्मा छोड़ती हैं (ऋणात्मक ΔH)।
• ऊष्माशोषी अभिक्रियाएँ ऊष्मा अवशोषित करती हैं (धनात्मक ΔH)।

गतिकी (Kinetics)

• रासायनिक गतिकी अभिक्रिया दरों और तंत्रों का अध्ययन है।
• अभिक्रिया की दर अभिकारकों या उत्पादों की सांद्रता में प्रति इकाई समय परिवर्तन है।
• अभिक्रिया दरें तापमान, सांद्रता, सतह क्षेत्र और उत्प्रेरक जैसे कारकों से प्रभावित होती हैं।
• उत्प्रेरक प्रक्रिया में खपत हुए बिना अभिक्रिया को तेज करता है।
• दर नियम अभिक्रिया दर और अभिकारक सांद्रता के बीच संबंध का वर्णन करते हैं।
• अभिक्रिया तंत्र प्रारंभिक अभिक्रियाओं के चरण-दर-चरण अनुक्रम हैं जो एक समग्र रासायनिक अभिक्रिया बनाते हैं।