Bihar Board Class 9 Science Chapter 3 Solutions – परमाणु एवं अणु

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बिहार बोर्ड की कक्षा 9 विज्ञान की पुस्तक का तीसरा अध्याय ‘परमाणु एवं अणु’ हमें पदार्थों की सबसे छोटी इकाइयों के बारे में बताता है। यह अध्याय परमाणुओं और अणुओं की संरचना, उनके प्रकार और गुणों पर प्रकाश डालता है। हम सीखेंगे कि परमाणु किस प्रकार इलेक्ट्रॉनों, प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों से बने होते हैं, और अणु कैसे विभिन्न परमाणुओं के संयोग से बनते हैं।

Bihar Board Class 9 Science Chapter 3 Solutions

Subject	Science (विज्ञान)
Class	8th
Chapter	3. परमाणु एवं अणु
Board	Bihar Board

अध्ययन के बीच वाले प्रश्न :-

प्रश्न श्रृंखला # 01

प्रश्न 1. एक अभिक्रिया में 5.3 g सोडियम कार्बोनेट एवं 6-0 g एथेनॉइक अम्ल अभिकृत होते हैं। 2-2 g कार्बन डाइऑक्साइड, 8.2 g सोडियम एथेनॉएट एवं 0.9 g जल उत्पाद के रूप में प्राप्त होते हैं। इस अभिक्रिया द्वारा दिखाइए कि यह परीक्षण द्रव्यमान संरक्षण नियम के अनुरूप है।
सोडियम कार्बोनेट + एथेनॉइक अम्ल -> सोडियम एथेनॉएट + कार्बन डाइऑक्साइड + जल

हल: इस रासायनिक अभिक्रिया में:
अभिकारकों का कुल द्रव्यमान = 5.3 g (सोडियम कार्बोनेट) + 6.0 g (एथेनॉइक अम्ल) = 11.3 g
उत्पादों का कुल द्रव्यमान = 8.2 g (सोडियम एथेनॉएट) + 2.2 g (कार्बन डाइऑक्साइड) + 0.9 g (जल) = 11.3 g

चूंकि अभिकारकों और उत्पादों का कुल द्रव्यमान समान है (11.3 g), यह अभिक्रिया द्रव्यमान संरक्षण नियम का पालन करती है।

प्रश्न 2. हाइड्रोजन एवं ऑक्सीजन द्रव्यमान के अनुसार 1:8 के अनुपात में संयोग करके जल निर्मित करते हैं। 3g हाइड्रोजन गैस के साथ पूर्णरूप से संयोग करने के लिए कितने ऑक्सीजन गैस के द्रव्यमान की आवश्यकता होगी?

हल: हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का संयोग अनुपात = 1 : 8
3 g हाइड्रोजन के लिए आवश्यक ऑक्सीजन = (8 ÷ 1) × 3 g = 24 g

अतः 3 g हाइड्रोजन के साथ पूर्ण संयोग के लिए 24 g ऑक्सीजन की आवश्यकता होगी।

प्रश्न 3. डाल्टन के परमाणु सिद्धान्त का कौन-सा अभिग्रहीत द्रव्यमान के संरक्षण के नियम का परिणाम है ?

उत्तर: डाल्टन के परमाणु सिद्धांत का वह अभिग्रहीत जो द्रव्यमान संरक्षण नियम का परिणाम है, यह है: “परमाणु अविभाज्य और अविनाशी होते हैं। रासायनिक अभिक्रियाओं में परमाणुओं का न तो निर्माण होता है और न ही विनाश।” यह अभिग्रहीत बताता है कि रासायनिक परिवर्तनों में कुल द्रव्यमान सदैव संरक्षित रहता है।

प्रश्न 4. डाल्टन के परमाणु सिद्धान्त का कौन-सा अभिग्रहीत निश्चित अनुपात के नियम की व्याख्या करता है ?

उत्तर: डाल्टन के परमाणु सिद्धांत का वह अभिग्रहीत जो निश्चित अनुपात के नियम की व्याख्या करता है, यह है: “किसी शुद्ध यौगिक में विभिन्न तत्वों के परमाणुओं की संख्या का अनुपात सरल पूर्णांकों में होता है।” यह अभिग्रहीत स्पष्ट करता है कि किसी यौगिक में तत्वों का अनुपात हमेशा निश्चित और सरल संख्यात्मक होता है।

प्रश्न श्रृंखला # 02

प्रश्न 1. परमाणु द्रव्यमान इकाई को परिभाषित कीजिए।

उत्तर: परमाणु द्रव्यमान इकाई (u) को इस प्रकार परिभाषित किया जाता है: यह कार्बन-12 समस्थानिक के एक परमाणु के द्रव्यमान का 1/12वाँ भाग है। IUPAC के अनुसार इसे ‘u’ (यूनीफाइड मास) द्वारा दर्शाया जाता है। यह इकाई लगभग 1.66 × 10^-27 किलोग्राम के बराबर होती है और परमाणुओं तथा अणुओं के द्रव्यमान को मापने के लिए प्रयोग की जाती है।

प्रश्न 2. एक परमाणु को आँखों द्वारा देखना क्यों सम्भव नहीं होता?

उत्तर: परमाणु को आँखों से देखना संभव नहीं है क्योंकि:

1. परमाणु का आकार अत्यंत सूक्ष्म होता है (लगभग 10^-10 मीटर), जो दृश्य प्रकाश की तरंगदैर्ध्य (400-700 नैनोमीटर) से भी छोटा है।
2. परमाणु अधिकांशतः स्वतंत्र अवस्था में नहीं पाए जाते, बल्कि अन्य परमाणुओं के साथ संयोजित रहते हैं।
3. मानव आँख की विभेदन क्षमता परमाणु के आकार से कहीं अधिक बड़ी है, इसलिए हम उन्हें देख नहीं सकते।

प्रश्न शृंखला # 03

प्रश्न 1. निम्न के सूत्र लिखिए –

1. सोडियम ऑक्साइड
2. एलुमिनियम क्लोराइड
3. सोडियम सल्फाइड
4. मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड।

उत्तर:

1. सोडियम ऑक्साइड – Na₂O
2. ऐलुमिनियम क्लोराइड – AICl₃
3. सोडियम सल्फाइड – Na₂S
4. मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड – Mg(OH)₂

प्रश्न 2. निम्नलिखित सूत्रों द्वारा प्रदर्शित यौगिकों के नाम लिखिए –

1. Al2(SO4)3
2. CaCl2
3. K2SO4
4. KNO3
5. CaCO3.

उत्तर:

1. Al2(SO4)3 – ऐलुमिनियम सल्फेट
2. CaCl2 – कैल्सियम क्लोराइड
3. K2SO2 – पोटैशियम सल्फेट
4. KNO3 – पोटैशियम नाइट्रेट
5. CaCO3 – कैल्सियम कार्बोनेट।

प्रश्न 3. रासायनिक सूत्र का क्या तात्पर्य है ?

उत्तर: किसी यौगिक का रासायनिक सूत्र उसके संघटक का प्रतीकात्मक निरूपण होता है।

प्रश्न 4. निम्न में कितने परमाणु विद्यमान हैं ?

1. H2S अणु एवं
2. PO-34 – आयन।

उत्तर:

1. एक H2S अणु में तीन परमाणु विद्यमान हैं; दो हाइड्रोजन (H2) के व एक सल्फर (S) का।
2. PO3-2 आयन में पाँच परमाणु विद्यमान हैं। एक फॉस्फोरस का व चार ऑक्सीजन के।

प्रश्न श्रृंखला # 04

प्रश्न 1. निम्न यौगिकों के आण्विक द्रव्यमान का परिकलन कीजिए –

H₂, O₂, Cl₂, CO₂, CH₂, CH, CH₄, NH₃ एवं CH₃OH.

हल:
H₂ का आण्विक द्रव्यमान = 2 x H का परमाणु द्रव्यमान
= 2 x 1
उत्तर: = 2u

O₂ का आण्विक द्रव्यमान = 2 x 0 का परमाणु द्रव्यमान
= 2 x 16
उत्तर: = 32 u

Cl₂ का आण्विक द्रव्यमान = 2 x Cl का परमाणु द्रव्यमान
2 x 35.5
उत्तर: = 71u

CO₂ का आण्विक द्रव्यमान = C का परमाणु द्रव्यमान
+ 2 x 0 का परमाणु द्रव्यमान, = 12 + 2 x 16
उत्तर: = 44u

CH₄ का आण्विक द्रव्यमान = C का परमाणु द्रव्यमान
+ 4 x H का परमाणु द्रव्यमान
= 12 + 4 x 1 =
उत्तर: = 16u

C₂H₆ का आण्विक द्रव्यमान = 2 x C का परमाणु द्रव्यमान
+ 6 x H का परमाणु द्रव्यमान
= 2 x 12 + 6 x 1
उत्तर: = 30 u

C₂H₄ का आण्विक द्रव्यमान= 2 x C का परमाणु द्रव्यमान
+4 x H का परमाणु द्रव्यमान
= 2 x 12 + 4 x 1
उत्तर: = 28u

NH₃ का आण्विक द्रव्यमान = N का परमाणु द्रव्यमान
+3 x H का परमाणु द्रव्यमान
= 14 + 3 x 1
उत्तर: = 17u

CH₃OH का आण्विक द्रव्यमान = C का परमाणु द्रव्यमान
+3 x H का परमाणु द्रव्यमान + 0 का परमाणु द्रव्यमान + H का परमाणु द्रव्यमान
= 12 + 3 x 1+ 8 + 1
उत्तर: = 24u

प्रश्न 2. निम्न यौगिकों के सूत्र इकाई द्रव्यमान का परिकलन कीजिए –

ZnO, Na₂O एवं KCO₃
दिया गया है –
Zn का परमाणु द्रव्यमान = 65 u
Na का परमाणु द्रव्यमान = 23 u
K का परमाणु द्रव्यमान = 39 u
C का परमाणु द्रव्यमान = 12 u
O का परमाणु द्रव्यमान = 16u है।

हल:
ZnO का सूत्र इकाई द्रव्यमान = Zn का परमाणु द्रव्यमान
+ O का परमाणु द्रव्यमान
= 65 + 16
उत्तर: = 81 u

Na20 का सूत्र इकाई द्रव्यमान = 2 x Na का परमाणु
द्रव्यमान + 0 का परमाणु द्रव्यमान
= 2 x 23 + 16
उत्तर: = 62 u

K₂CO₃ का सूत्र इकाई द्रव्यमान = 2 x K का परमाणु द्रव्यमान + C का परमाणु द्रव्यमान + 3 x O का परमाणु द्रव्यमान
= 2 x 39 + 12 + 3 x 16
= 78 + 12 + 48
उत्तर: = 138 u

प्रश्न श्रृंखला # 05

प्रश्न 1. यदि कार्बन परमाणु के एक मोल का द्रव्यमान 12g है तो कार्बन के एक परमाणु का द्रव्यमान क्या होगा?

हल:
कार्बन परमाणु के एक मोल का द्रव्यमान = 12 g तो, 6.022 x 10²³ कार्बन परमाणुओं का द्रव्यमान = 12 g
अतः कार्बन के एक परमाणु का द्रव्यमान = 12 + (6.022 x 12²³)
उत्तर: = 1.9926 x 10^-23 g

प्रश्न 2. किसमें अधिक परमाणु होंगे: 100g सोडियम अथवा 100 g लोहा (Fe)? (Na का परमाणु द्रव्यमान = 23u, Fe का परमाणु द्रव्यमान = 56u)

हल:
Na का परमाणु द्रव्यमान = 23 (दिया है)
तो, Na का ग्राम परमाणु द्रव्यमान = 23 g
23 g Na = 6.022 x 10²³ परमाणु
अतः 100 g Na में हैं = 6.022 x 10²³
= 23 x 100 परमाणु
= 2.6182 x 10²⁴ परमाणु

Fe का परमाणु द्रव्यमान = 56 u (दिया है)
तो Fe का ग्राम परमाणु द्रव्यमान = 56g
अब, 56 g Fe में हैं = 6.022 x 10²³ परमाणु
अतः 100 g Fe में है = 6.022 x 10²³ परमाणु
= 1.0753 x 10²³परमाणु
उत्तर:
अतः 100 g Na में 100 g re से अधिक परमाणु होंगे।

अभ्यास

प्रश्न 1. 0.24g ऑक्सीजन एवं बोरॉन युक्त यौगिक के नमूने में विश्लेषण द्वारा यह पाया गया कि उसमें 0.096g बोरॉन एवं 0 – 144g ऑक्सीजन है। उस यौगिक के प्रतिशत संघटक का भारात्मक रूप में परिकलन कीजिए।

हल: दिए गए नमूने में बोरॉन और ऑक्सीजन का द्रव्यमान क्रमशः 0.096 ग्राम और 0.144 ग्राम है।

नमूने का कुल द्रव्यमान 0.24 ग्राम है।

इसलिए, नमूने में बोरॉन का भारात्मक प्रतिशत 0.096/0.24 × 100% = 40% है

ऑक्सीजन का भारात्मक प्रतिशत 0.144/0.24 × 100% = 60% है।

अतः यह यौगिक बोरॉन और ऑक्सीजन से बना है जिसमें बोरॉन 40% और ऑक्सीजन 60% मात्रा में है।

प्रश्न 2. 3.0 g कार्बन 8.00 g ऑक्सीजन में जलकर 11.00g कार्बन डाइऑक्साइड निर्मित करता है। जब 3:00 g कार्बन को 50.00 g ऑक्सीजन में जलायेंगे तो कितने ग्राम कार्बन डाइऑक्साइड का निर्माण होगा? आपका उत्तर रासायनिक संयोजन के किस नियम पर आधारित होगा?

हल: 3.0 ग्राम कार्बन के जलने से 8.0 ग्राम ऑक्सीजन की उपस्थिति में 11.0 ग्राम कार्बन डाइऑक्साइड बनता है।

यहां कार्बन और ऑक्सीजन का अनुपात 3:8 है। अगर 3.0 ग्राम कार्बन को 50.0 ग्राम ऑक्सीजन में जलाया जाए, तो भी उसी 3:8 के अनुपात में ही कार्बन डाइऑक्साइड बनेगा क्योंकि रासायनिक अभिक्रिया निश्चित अनुपात के नियम का पालन करती है। इसलिए, 3.0 ग्राम कार्बन से केवल 11.0 ग्राम ही कार्बन डाइऑक्साइड बनेगा, बाकी ऑक्सीजन अप्रभावी रहेगी।

प्रश्न 3. बहुपरमाणुक आयन क्या होते हैं ? उदाहरण दीजिए।

उत्तर: बहुपरमाणुक आयन, प्रकृति में पाए जाने वाले विशिष्ट आयन होते हैं जो दो या दो से अधिक परमाणुओं के समूह से बने होते हैं और कुल मिलाकर एक निश्चित धनावेश या ऋणावेश रखते हैं।

ये आयन अपने आप में स्थायी होते हैं और विभिन्न रासायनिक अभिक्रियाओं में भाग लेते हैं।

कुछ उदाहरण हैं – अमोनियम आयन (NH4+), सल्फेट आयन (SO42-), फॉस्फेट आयन (PO43-), नाइट्रेट आयन (NO3-), हाइड्रोक्साइड आयन (OH-) आदि। ये बहुपरमाणुक आयन अपनी स्थायी संरचना और विशिष्ट गुणों के कारण रासायनिक अभिक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

प्रश्न 4. निम्नलिखित के रासायनिक सूत्र लिखिए –

(a) मैग्नीशियम क्लोराइड
(b) कैल्सियम क्लोराइड
(c) कॉपर नाइट्रेट
(d) ऐलुमिनियम क्लोराइड
(e) कैल्सियम कार्बोनेट।

उत्तर:
(a) मैग्नीशियम क्लोराइड – MgCl2
(b) कैल्सियम क्लोराइड – CaCl2
(c) कॉपर नाइट्रेट – Cu(NO3)2
(d) ऐलुमिनियम क्लोराइड – AlCl3
(e) कैल्सियम कार्बोनेट – CaCO3

प्रश्न 5. निम्नलिखित यौगिकों में विद्यमान तत्वों का नाम दीजिए

(a) बुझा हुआ चूना
(b) हाइड्रोजन ब्रोमाइड
(c) बेकिंग पाउडर (खाने वाला सोडा)
(d) पोटैशियम सल्फेट।

उत्तर:
(a) बुझा हुआ चूना में कैल्सियम व ऑक्सीजन हैं।
(b) हाइड्रोजन ब्रोमाइड (HBr) में हाइड्रोजन व ब्रोमीन हैं।
(c) बेकिंग पाउडर में सोडियम, हाइड्रोजन, कार्बन व ऑक्सीजन हैं।
(d) पोटैशियम सल्फेट में पोटैशियम, सल्फर व ऑक्सीजन हैं।

प्रश्न 6. निम्नलिखित पदार्थों के मोलर द्रव्यमान का परिकलन कीजिए-

(a) एथाइन, C2H2
(b) सल्फर अणु, S2
(c) फॉस्फोरस अणु, P4
(फॉस्फोरस का परमाणु द्रव्यमान = 31)
(d) हाइड्रोक्लोरिक अम्ल, HCl
(e) नाइट्रिक अम्ल, HNO2I

हल:
(a) एथाइन, C2H2
एथाइन का मोलर द्रव्यमान, C2H2 = 2 x 12 + 2 x 1
उत्तर: = 26 g

(b) सल्फर अणु, S8 सल्फर अणु S8 का मोलर द्रव्यमान = 8 x 32
उत्तर: = 256 g

(c) फॉस्फोरस अणु, P4 (फॉस्फोरस का परमाणु द्रव्यमान = 31)
फॉस्फोरस अणु का मोलर द्रव्यमान P4 = 4 x 31
उत्तर: = 124 g

(d) हाइड्रोक्लोरिक अम्ल, HCl हाइड्रोक्लोरिक अम्ल का मोलर ‘द्रव्यमान, HCl
= 1 + 35.5
उत्तर: = 36.5g

(e) नाइट्रिक अम्ल, HNO3 नाइट्रिक अम्ल का मोलर द्रव्यमान, HNO3
= 1 + 14 + 3 x 16
उत्तर: = 63 g

प्रश्न 7. निम्न का द्रव्यमान क्या होगा –

(a) 1 मोल नाइट्रोजन परमाणु ?
(b) 4 मोल ऐलुमिनियम परमाणु (ऐलुमिनियम का परमाणु द्रव्यमान = 27) ?
(c) 10 मोल सोडियम सल्फाइट (Na2S03)?

हल:
(a) 1 मोल नाइट्रोजन अणु का द्रव्यमान 14g है।
(b) 4 मोल ऐलुमिनियम परमाणु का द्रव्यमान
= 4 x 27
= 108 g उत्तर

(c) 10 मोल सोडियम सल्फाइट (Na2SO3) का द्रव्यमान
= 10 x [2 x 23 + 32 + 3 x 16] = 10 x 126
= 1260 g

प्रश्न 8. मोल में परिवर्तित कीजिए –

(a) 12 g ऑक्सीजन गैस
(b) 20g जल
(c) 22 g कार्बन डाइऑक्साइड।

हल:
(a) 32 g ऑक्सीजन गैस = 1 मोल अतः,
12 g ऑक्सीजन गैस = 1213 मोल
उत्तर: = 0:375 मोल

(b) 18 g जल = 1 मोल
अतः, 20 g जल = 2018 मोल
उत्तर: = 1.111 मोल

(c) 44 g कार्बन डाइऑक्साइड = 1 मोल
अतः, 22 g कार्बन डाइऑक्साइड = 2244 = 0.5मोल
उत्तर: = 0.5 मोल

प्रश्न 9. निम्न का द्रव्यमान क्या होगा?

(a) 0 – 2 मोल ऑक्सीजन परमाणु
(b) 0.5 मोल जल अणु।

हल:
(a) 1 मोल ऑक्सीजन परमाणुओं का द्रव्यमान = 16 g
अतः 0.2 मोल ऑक्सीजन परमाणुओं का द्रव्यमान = 0.2 x 16
उत्तर: = 3:2 g

(b) 1 मोल जल अणु का द्रव्यमान = 18 g
अतः, 0.5 मोल जल अणुओं का द्रव्यमान = 0.5 x 18
उत्तर: = 9 g

प्रश्न 10. 16 g ठोस सल्फर में सल्फर (S) के अणुओं की संख्या का परिकलन कीजिए।

हल:
1 मोल ठोस सल्फर (S₈) = 8 x 32 g
= 256g
अतः, 256 g ठोस सल्फर में हैं = 6.022 x 1023 अणु
तो, 16 g ठोस सल्फर में हैं =  16 अणु
उत्तर: = 3.76375 x 10²²अणु

प्रश्न 11. 0.051 g ऐलुमिनियम ऑक्साइड (Al03) में ऐलुमिनियम आयन की संख्या का परिकलन कीजिए। (ऐलुमिनियम का परमाणु द्रव्यमान 274 है)

हल:
1 मोल ऐलुमिनियम ऑक्साइड (Al₂O₂)
= 2 x 27 + 3 x 16
= 102 g
अतः 102 g Al₂O₃ = 6.022 x 10²² Al₂O₃ के अणु
तो, 0.051 g Al₂0₃ में हैं

= 3.011 x 10²⁰ अणु

ऐलुमिनियम ऑक्साइड के एक अणु में विद्यमान ऐलुमिनियम आयन (Al³⁺) = 2
अत: 3.011 x 10²⁰ ऐलुमिनियम ऑक्साइड (Al₂O₃)
अणु में विद्यमान ऐलुमिनियम आयन (Al³⁺)
= 2 x 3.011 x 10²⁰
उत्तर: = 6.011 x 10²⁰5–√5

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