મુખ્ય વિષયવસ્તુ
રસાયણવિજ્ઞાન લાઈબ્રેરી
Course: રસાયણવિજ્ઞાન લાઈબ્રેરી > Unit 7
Lesson 1: પરમાણ્વીય રચનાનો ઇતિહાસડાલ્ટનનો પરમાણ્વીય વાદ
ડાલ્ટનના પરમાણ્વીય વાદની પૂર્વધારણા: કઈ બાબતનો ઉપયોગ આપણે હજુ પણ કરીએ છીએ, અને ડાલ્ટનથી લઈને આપણે અત્યાર સુધી શું શીખ્યા?
મુખ્ય બાબતો
- ડાલ્ટનનો પરમાણ્વીય વાદ પરમાણુઓ અને તેમના ગુણધર્મોના સંદર્ભમાં બધા જ દ્રવ્યોને દર્શાવવા માટેનો પ્રથમ સંપૂર્ણ પ્રયત્ન હતો.
- ડાલ્ટનનો સિદ્ધાંત દળ સંરક્ષણનો નિયમ અને અચળ સંઘટનના નિયમ પર આધારિત હતો.
- તેના સિદ્ધાંતનો પ્રથમ ભાગ જણાવે છે કે બધા જ દ્રવ્યો પરમાણુઓના બનેલા હોય છે, જેનું વિભાજન થઈ શકતું નથી.
- તેના સિદ્ધાંતનો બીજો ભાગ જણાવે છે કે આપેલા તત્વોના બધા પરમાણુઓ દળ અને ગુણધર્મોમાં એકસમાન હોય છે.
- ત્રીજો ભાગ જણાવે છે કે સંયોજન બે અથવા વધારે જુદા જુદા પ્રકારના પરમાણુઓનું જોડાણ છે.
- તેના સિદ્ધાંતનો ચોથો ભાગ જણાવે છે કે રાસાયણિક પ્રક્રિયા એ પરમાણુઓની ફરીથી ગોઠવણી છે.
- સિદ્ધાંતના ભાગોને પેટાપરમાણ્વીય કણો અને સમસ્થાનિકોની શોધને આધારે બદલવામાં આવ્યા છે.
રસાયણવિજ્ઞાનીઓ પ્રશ્ન પૂછે છે.
રસાયણવિજ્ઞાન ઘણા બધા પ્રશ્નોથી ભરેલું છે. એક પ્રશ્ન જે લોકો પ્રાચીન સમયથી પૂછી રહ્યા છે તે છે કે, વિશ્વ શેનું બનેલું છે?
જો આપણે ~100000000000 ગણું ઝૂમ કરીએ—તે 11 શૂન્ય છે!—તમારી આંગળીની ચામડી પર તમે શું જોશો? જો તમે સફરજન પર ઝૂમ કરો તો તમને કઈ અલગ દેખાય છે? પછી આપણે કાલ્પનિક પાતળા ચપ્પુનો ઉપયોગ કરીને સફરજનને પાતળા ભાગોમાં કાપીએ, શું આપણે કોઈ એવા ટુકડા સુધી પહોંચીશું જ્યાં હજુ તેને નાના ભાગમાં કાપવું શક્ય નથી? તે ટુકડાઓ કેવા દેખાય અને શું તેમની પાસે હજુ પણ સફરજનના ગુણધર્મો છે?
આ પ્રશ્નના જવાબ આધુનિક રસાયણવિજ્ઞાનમાં મૂળભૂત છે, અને વૈજ્ઞાનિકો થોડા વર્ષો પહેલા આ જવાબ સાથે સંમત ન હતા. વૈજ્ઞાનિક જહોન ડાલ્ટનનો આભાર, આધુનિક વૈજ્ઞાનિકો વિશ્વને પરમાણુઓના સંદર્ભમાં વિચારે છે. આપણે પરમાણુઓને નરી આંખે જોઈ શકતા નથી, દ્રવ્યના ગુણધર્મો જેમ કે રંગ, અવસ્થા (દા.ત., ઘન, પ્રવાહી, વાયુ) અને વાસ પણ પરમાણ્વીય સ્તર પરની આંતરક્રિયાઓ પરથી આવે છે. આ આર્ટીકલ ડાલ્ટનના પરમાણ્વીય વાદની ચર્ચા કરશે, જે પરમાણુઓ અને તેમના ગુણધર્મોના સંદર્ભમાં બધા જ દ્રવ્યોને દર્શાવવા માટેનો પ્રથમ સંપૂર્ણ પ્રયત્ન હતો.
ડાલ્ટનના સિદ્ધાંત માટેનો પાયો
ડાલ્ટનનો સિદ્ધાંત બે નિયમો પર આધાર રાખે છે: દળ સંરક્ષણનો નિયમ અને અચળ સંઘટનના નિયમ.
દળના સંરક્ષણનો નિયમ જણાવે છે કે બંધ તંત્રમાં દ્રવ્યને બનાવી શકાતું નથી કે તેનો નાશ થતો નથી. તેનો અર્થ થાય કે જો આપણી પાસે રાસાયણિક પ્રક્રિયા હોય, તો શરૂઆતના પદાર્થો અને નીપજમાં દરેક તત્વનો જથ્થો સમાન જ હોવો જોઈએ. સમીકરણને સંતુલિત કરતી વખતે આપણે દળના સંરક્ષણનો ઉપયોગ કરીએ છીએ!
અચળ સંઘટનનો નિયમ જણાવે છે કે શુદ્ધ સંયોજન પાસે હંમેશા સમાન તત્વો સમાન પ્રમાણમાં હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, મીઠું, જેનું આણ્વીય સૂત્ર start text, N, a, C, l, end text છે, પાસે સોડિયમ અને ક્લોરીન તત્વના એકસમાન પ્રમાણ હોય છે, તમારી પાસે કેટલું મીઠું છે અથવા તે ક્યાંથી આવ્યું એ મહત્વનું નથી. જો આપણે કેટલીક સોડિયમ ધાતુ અને ક્લોરીન વાયુને ભેગો કરીએ—જેને હું ઘરે કરવા માટે નથી કહેતી—આપણે વધારે મીઠું બનાવીશું જેની પાસે સમાન સંઘટન છે.
ખ્યાલ ચકાસણી: 1700 ના દશકનો સમયમાં ગતિ કરતો વૈજ્ઞાનિક નીચેનો પ્રયોગ કરવા માંગે છે: તે 10 ગ્રામ ઇથેનોલનો (start text, C, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, C, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, H, end text) નમૂનો લે છે અને ખુલ્લા બીકરમાં ઓક્સિજનની હાજરીમાં તેને સળગાવે છે. પ્રક્રિયા થઇ ગયા પછી, બીકર ખાલી છે. શું આ પરિણામ દળના સંરક્ષણનું પાલન કરશે??
ડાલ્ટનનો પરમાણ્વીય વાદ
ભાગ 1: બધા જ દ્રવ્યો પરમાણુઓના બનેલા છે.
ડાલ્ટને અભિધારણા કરી કે પરમાણુની સંકલ્પનાનો ઉપયોગ કરીને દળના સંરક્ષણનો નિયમ અને નિશ્ચિત પ્રમાણનો નિયમ સમજાવી શકાય. તેણે સૂચવ્યું કે બધા જ દ્રવ્યો પરમાણુ નામના નાના વિભાજીત ન થાય એવા કણોના બનેલા હોય છે, જેની તેણે કલ્પના "ઘન, સખત, ભારે, ગતિ કરી શકે એવા કણ તરીકે કરી".
એ નોંધવું મહત્વનું છે કે ડાલ્ટન પાસે સ્વતંત્ર પરમાણુ પર પ્રયોગ કરવા માટે જરૂરી સાધનો ન હતા, તેમનું કોઈ આંતરિક બંધારણ છે કે નહિ એની તેને ખબર ન હતી. આપણે ડાલ્ટનના પરમાણુને આણ્વીય મોડેલિંગ કિટમાં ટુકડા તરીકે જોઈ શકીએ, જ્યાં જુદા જુદા તત્વો જુદા જુદા કદ અને રંગના ગોળા છે. આ કેટલીક ઉપયોગીતા માટે સરળ નમૂનો છે, હવે આપણે જાણીએ છીએ કે પરમાણુઓ ઘન ગોળા કરતા ઘણા દૂર છે.
ભાગ 2: આપેલા તત્વોના બધા જ પરમાણુઓ દળ અને ગુણધર્મોમાં એકસમાન થાય છે.
ડાલ્ટને સૂચવ્યું કે તત્વનો દરેક પરમાણુ, જેમ કે સોનુ, તે જ તત્વના બીજા પરમાણુની જેમ જ સમાન હોય છે. તેને એ પણ નોંધ્યું કે એક તત્વના પરમાણુઓ બીજા તત્વના બધા જ પરમાણુઓથી જુદા હોય છે. આજે, આપણે જાણીએ છીએ કે આ મોટે ભાગે સાચું છે. સોડિયમ પરમાણુ કાર્બન પરમાણુથી જુદો છે. તત્વ પાસે કદાચ સમાન ઉત્કલન બિંદુ, ગલન બિંદુ, અને વિદ્યુતઋણતા હોઈ શકે, પણ બે તત્વો પાસે તદ્દન સમાન પ્રમાણ હોતું નથી.
ભાગ 3: સંયોજન બે અથવા વધારે જુદા જુદા પ્રકારના પરમાણુઓનું જોડાણ છે.
ડાલ્ટનના પરમાણ્વીય વાદના ત્રીજા ભાગમાં, તેણે સૂચવ્યું કે સંયોજન બે અથવા વધારે જુદા જુદા પ્રકારના પરમાણુઓનું જોડાણ છે. આવા સંયોજનનું ઉદાહરણ મીઠું છે. મીઠું અનન્ય ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો સાથે બે જુદા જુદા તત્વોનું જોડાણ છે. પ્રથમ, સોડિયમ, ખુબ વધારે સક્રિય ધાતુ છે. બીજો, ક્લોરીન, ઝેરી વાયુ છે. જ્યારે તેઓ પ્રક્રિયા કરે, ત્યારે પરમાણુઓ 1:1 ના ગુણોત્તરમાં જોડાઈને start text, N, a, C, l, end text ના સફેદ સ્ફટિક બનાવે છે, જેને આપણે ખોરાક પર નાખીએ છીએ.
પરમાણુઓનું વિભાજન કરી શકાતું નથી, તેથી તેઓ હંમેશા પૂર્ણ સંખ્યાના ગુણોત્તરમાં જોડાય છે. તેથી, સૂત્ર start text, N, a, end text, start subscript, 0, point, 5, end subscript, start text, C, l, end text, start subscript, 0, point, 5, end subscript લખવું અર્થપૂર્ણ નથી કારણકે તમારી પાસે અડધો પરમાણુ હોઈ શકે નહિ!
ભાગ 4: રાસાયણિક પ્રક્રિયા પરમાણુઓની ફરીથી ગોઠવણી છે.
ડાલ્ટનના પરમાણ્વીયવાદના અંતિમ અને ચોથા ભાગમાં, તેણે સૂચવ્યું કે રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ પરમાણુઓ બનાવતી નથી કે તેનો નાશ કરતી નથી. તેઓ પરમાણુઓને ફરીથી ગોઠવે છે. મીઠાના ઉદાહરણનો ફરીથી ઉપયોગ કરીને, જ્યારે સોડિયમ મીઠું બનાવવા માટે ક્લોરીન સાથે જોડાય, ત્યારે સોડિયમ અને ક્લોરીન બંને પરમાણુ હજુ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તેઓ નવું સંયોજન બનાવવા ફરીથી ગોઠવાય છે.
ડાલ્ટનના સૂચવેલા સિદ્ધાંત પરથી આપણે શું શીખ્યા?
ટૂંકો જવાબ: ઘણું! ઉદાહરણ તરીકે, હવે આપણે જાણીએ છીએ કે પરમાણુઓ સ્વતંત્ર નથી—ભાગ એકમાં બતાવ્યા મુજબ—કારણકે તેઓ પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન, અને ઇલેક્ટ્રોનના બનેલા છે. પરમાણુનું આધુનિક ચિત્ર ડાલ્ટનના "ધન ભારે" કણ કરતા ઘણું અલગ છે. હકીકતમાં, રૃથરફોર્ડ, ગેગેર, અને માર્સ્ડનના પ્રયોગો બતાવે છે કે પરમાણુઓ મોટે ભાગે ખાલી જગ્યાના બનેલા હોય છે.
ડાલ્ટનના સિદ્ધાંતનો બીજો ભાગ માસ સ્પેકટ્રોમેટ્રીના પ્રયોગો પછી બદલાય છે જે બતાવે છે કે સમાન તત્વ પાસે જુદા જુદા દળ હોઈ શકે કારણકે સમાન તત્વના જુદા જુદા સમસ્થાનિકો માટે ન્યુટ્રોનની સંખ્યા બદલાઈ શકે. સમસ્થાનિક પર વધુ માટે, તમે પરમાણ્વીયક્રમાંક, દળ ક્રમાંક, અને સમસ્થાનિકો પરનો વિડીયો જોઈ શકો.
આ મર્યાદાઓ છતાં, ડાલ્ટનનો પરમાણ્વીય વાદ હજુ પણ સાચો છે, અને તે આધુનિક રસાયણવિજ્ઞાનનો પાયો બનાવે છે. વૈજ્ઞાનીકો પાસે પરમાણ્વીય સ્તરે દુનિયાને જોવા ટેક્નોલોજી પણ છે!
સારાંશ
- ડાલ્ટનનો પરમાણ્વીય વાદ પરમાણુઓ અને તેમના ગુણધર્મોના સંદર્ભમાં બધા જ દ્રવ્યોને દર્શાવવા માટેનો પ્રથમ સંપૂર્ણ પ્રયત્ન હતો.
- ડાલ્ટનનો સિદ્ધાંત દળ સંરક્ષણનો નિયમ અને અચળ સંઘટનના નિયમ પર આધારિત હતો.
- તેના સિદ્ધાંતનો પ્રથમ ભાગ જણાવે છે કે બધા જ દ્રવ્યો પરમાણુઓના બનેલા હોય છે, જેનું વિભાજન થઈ શકતું નથી.
- તેના સિદ્ધાંતનો બીજો ભાગ જણાવે છે કે આપેલા તત્વોના બધા પરમાણુઓ દળ અને ગુણધર્મોમાં એકસમાન હોય છે.
- ત્રીજો ભાગ જણાવે છે કે સંયોજન બે અથવા વધારે જુદા જુદા પ્રકારના પરમાણુઓનું જોડાણ છે.
- તેના સિદ્ધાંતનો ચોથો ભાગ જણાવે છે કે રાસાયણિક પ્રક્રિયા એ પરમાણુઓની ફરીથી ગોઠવણી છે.
- સિદ્ધાંતના ભાગોને પેટાપરમાણ્વીય કણો અને સમસ્થાનિકોની શોધને આધારે બદલવામાં આવ્યા છે.
વાર્તાલાપમાં જોડાવા માંગો છો?
No posts yet.