कक्षा 9वीं रसायन विज्ञान // अध्याय "हमारे परिवेश में पदार्थ" // नोट्स (हिंदी माध्यम)

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NCERT कक्षा 9 विज्ञान //अध्याय - "हमारे परिवेश में पदार्थ " के नोट्स में शामिल मुख्य विषय → पदार्थ, उसकी परिभाषा और विशेषताएँ → प्रसार और उसके अनुप्रयोग → ब्राउनियन गति → पदार्थ की स्थिति → पदार्थ की तीन अवस्थाओं का अंतर्रूपांतरण → वाष्पीकरण → महत्वपूर्ण भौतिक राशियाँ और उनकी SI इकाइयाँ

पदार्थ : → कोई भी वस्तु जो स्थान घेरती है और जिसका द्रव्यमान होता है, द्रव्य कहलाती है। → यह पांच मूल तत्वों के रूप में मौजूद है, जिसे पंच तत्व कहते हैं - वायु, पृथ्वी, अग्नि, आकाश और जल। → उदाहरण के लिए: कुर्सी, बिस्तर, नदी, पहाड़, कुत्ता, पेड़, भवन, आदि। पदार्थ की विशेषताएं: → पदार्थ छोटे-छोटे कणों से मिलकर बना होता है जिन्हें परमाणु कहते हैं। → ये कण इतने छोटे होते हैं कि इन्हें नग्न आंखों से नहीं देखा जा सकता। → ये कण निरंतर गतिमान रहते हैं। → इन कणों के बीच रिक्त स्थान होता है। → पदार्थ के कण आकर्षण बल के कारण एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। प्रसार/विसरण: पदार्थ के कण आपस में मिल जाते हैं। वे कणों के बीच रिक्त स्थान में प्रवेश करके ऐसा करते हैं। दो भिन्न-भिन्न प्रकार के पदार्थों के कणों का अपने आप आपस में मिलने को विसरण कहते हैं। प्रसार/ विसरण के अनुप्रयोग: किसी ठोस को द्रव में घोलना : → जब पानी के बीकर में पोटैशियम परमैंगनेट का क्रिस्टल रखा जाता है, तो पानी धीरे-धीरे अपने आप बैंगनी हो जाता है, बिना हिलाए भी। → पोटेशियम परमैंगनेट क्रिस्टल और पानी दोनों ही छोटे-छोटे कणों से बने होते हैं। → जब पोटैशियम परमैंगनेट क्रिस्टल को पानी में डाला जाता है, तो पोटैशियम परमैंगनेट के बैंगनी रंग के कण पूरे पानी में फैल जाते हैं, जिससे पूरा पानी बैंगनी हो जाता है। → दरअसल, घुलने पर पोटैशियम परमैंगनेट के कण पानी के कणों के बीच की जगह में मिल जाते हैं। → इससे पता चलता है कि कणों के बीच रिक्त स्थान हैं और वे लगातार अपने आप आगे बढ़ रहे हैं। दो गैसों का मिश्रण: → अगरबत्ती की खुशबू कमरे के एक कोने में जलाई जाती है, तो जल्दी से पूरे कमरे में फैल जाती है। → अगरबत्ती जलाने से उत्पन्न गैसों (या वाष्प) के कण सभी दिशाओं में तेजी से चलते हैं और कमरे में हवा के गतिमान कणों के साथ मिल जाते हैं। → इससे यह भी पता चलता है कि पदार्थ के कण लगातार गतिमान हैं। कणों की ब्राउनियन गति (रॉबर्ट ब्राउन द्वारा): → आसपास के माध्यम के अणुओं से निरंतर बमबारी के परिणामस्वरूप द्रव में सूक्ष्म कणों की यादृच्छिक या ज़िग-ज़ैग गति को ब्राउनियन गति के रूप में जाना जाता है। → उदाहरण के लिए, धूल बेतरतीब ढंग से चलती है क्योंकि हवा के यादृच्छिक गतिमान कण धूल के कणों से टकराते हैं। पदार्थ के वर्गीकरण का आधार: → कण व्यवस्था के आधार पर → कणों की ऊर्जा पर आधारित → कणों के बीच की दूरी के आधार पर पदार्थ की तीन अवस्थाएँ: ठोस तरल गैस संघटक कण बहुत बारीकी से पैक होते हैं। संघटक कण कम बारीकी से पैक होते हैं। संघटक कण एक दूसरे से बहुत दूर होते हैं। कणों के बीच आकर्षण बल बहुत प्रबल होता है। कणों के बीच आकर्षण बल कम प्रबल होता है। कणों के बीच आकर्षण बल नगण्य होता है। कणों के बीच गतिज ऊर्जा कम  होती है। कणों के बीच गतिज ऊर्जा ठोस की तुलना में अधिक होती है। कणों की गतिज ऊर्जा अधिकतम होती है। निश्चित आकार और आयतन होता  है  आकार निश्चित नहीं होता, लेकिन आयतन निश्चित होता है। न तो निश्चित आकार है और न ही निश्चित आयतन। उच्च घनत्व होता है और विसरित नहीं किया जा सकता है। घनत्व ठोस से कम होता है और  विसरित हो सकता है। घनत्व कम से कम होता है और आसानी से विसरित हो सकता है। असंपीड्य होता है । लगभग असम्पीडित होता है । अत्यधिक संकुचित होता है ।  तापमान: सामान्य और एसआई इकाइयां → सामान्य इकाई: डिग्री सेल्सियस (oC) → एसआई इकाई: केल्विन (K) → सामान्य इकाई और तापमान की SI इकाई के बीच संबंध:                                    0 oC = 273K पदार्थ की अवस्था में परिवर्तन: पदार्थ की भौतिक अवस्थाओं को निम्नलिखित दो तरीकों से एक दूसरे में परिवर्तित किया जा सकता है: 1. तापमान बदलने से 2. दबाव बदलने से 1. तापमान परिवर्तन का प्रभाव: ठोस से तरल: → ठोस का तापमान बढ़ाने पर कणों की गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है जो कणों के बीच आकर्षण बल पर काबू पा लेती है जिससे ठोस द्रव में परिवर्तित हो जाता है। → गलन : किसी पदार्थ की ठोस अवस्था का द्रव में परिवर्तन गलन कहलाता है। → गलनांक: वह ताप जिस पर कोई ठोस वायुमंडलीय दाब पर पिघलकर द्रव बन जाता है, उसका गलनांक कहलाता है। → बर्फ का गलनांक 0° होता है। (A) तरल से गैस: → किसी द्रव को पानी की तरह गर्म करने पर उसके कणों की गतिज ऊर्जा उतनी ही बढ़ जाती है जितनी गैस में होती है, जिससे द्रव गैस में बदल जाता है। → उबालना: गर्म करने पर किसी द्रव पदार्थ का गैस में परिवर्तन क्वथनांक कहलाता है। → क्वथनांक: वह तापमान जिस पर कोई द्रव वायुमंडलीय दाब पर उबलता है और तेजी से गैस में परिवर्तित होता है, उसका क्वथनांक कहलाता है। (B) गैस से तरल: → भाप (या जलवाष्प) जैसी गैस को ठंडा करने पर उसके कणों की गतिज ऊर्जा कम हो जाती है, जिससे वे धीरे-धीरे गति करते हैं और उन्हें करीब लाते हैं, जिससे एक तरल बनता है। संघनन: वह प्रक्रिया, जिसमें कोई गैस एक विशिष्ट तापमान पर ठंडा होने पर द्रव में बदल जाती है, संघनन या द्रवीकरण कहलाती है। (C) तरल से ठोस: → जब कोई द्रव अपने तापमान को कम करके ठंडा किया जाता है, तो उसके कण गतिज ऊर्जा खो देते हैं और स्थिर स्थिति में आ जाते हैं, जिससे तरल ठोस में बदल जाता है। हिमीकरण : किसी द्रव पदार्थ का तापमान कम करके उसका मृदा में परिवर्तन हिमीकरण कहलाता है। हिमांक : वह ताप जिस पर किसी पदार्थ की अवस्था द्रव से ठोस में परिवर्तित हो जाती है, उस पदार्थ का हिमांक कहलाता है। फ्यूजन(सम्मिश्रण): पिघलने की प्रक्रिया, यानी ठोस अवस्था को तरल अवस्था में बदलना, फ्यूजन के रूप में भी जाना जाता है। गुप्त ऊष्मा : वह ऊष्मा ऊर्जा जो किसी पदार्थ के तापमान में कोई परिवर्तन किए बिना किसी पदार्थ की अवस्था को बदलने के लिए आवश्यक होती है, गुप्त ऊष्मा कहलाती है। चूँकि पदार्थ के अधिकांश भाग में ऊष्मा ऊर्जा छिपी होती है, इसलिए इसे गुप्त ऊष्मा कहते हैं। संलयन की गुप्त ऊष्मा: वायुमंडलीय दबाव पर 1 किलोग्राम ठोस को उसके गलनांक पर द्रव में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा ऊर्जा को संलयन की गुप्त ऊष्मा के रूप में जाना जाता है वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा: वायुमंडलीय दाब पर 1 किलोग्राम द्रव को उसके क्वथनांक पर गैस में बदलने के लिए आवश्यक ऊष्मा ऊर्जा को वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा के रूप में जाना जाता है नोट: 373 K पर जल वाष्प में समान तापमान पर पानी की तुलना में अधिक ऊर्जा होती है क्योंकि भाप के कणों ने वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा के रूप में अतिरिक्त ऊर्जा अवशोषित कर ली है। ऊर्ध्वपातन (Sublimation) : किसी पदार्थ की ठोस से गैस या गैस में बिना द्रव अवस्था में परिवर्तित हुए सीधे अवस्था में परिवर्तन ऊर्ध्वपातन कहलाता है। 2. दबाव के परिवर्तन का प्रभाव → गैस से द्रव में: गैसों को दाब लगाकर और तापमान को कम करके द्रवित किया जा सकता है। जब किसी गैस पर उच्च दाब लगाया जाता है, तो वह संपीडित हो जाती है और यदि तापमान कम कर दिया जाता है, तो गैस द्रवित हो जाती है। → ठोस CO, द्रव अवस्था में आए बिना दाब को 1 वायुमंडल तक कम करने पर सीधे गैसीय अवस्था में परिवर्तित हो जाती है। यही कारण है कि ठोस कार्बन डाइऑक्साइड को शुष्क बर्फ भी कहा जाता है। वाष्पीकरण: किसी पदार्थ के क्वथनांक से नीचे किसी भी तापमान पर द्रव अवस्था से गैसीय अवस्था में परिवर्तन की प्रक्रिया को वाष्पीकरण या वाष्पीकरण कहा जाता है। वाष्पीकरण की दर को प्रभावित करने वाले कारक: → पृष्ठीय क्षेत्रफल: द्रव का पृष्ठीय क्षेत्रफल बढ़ने पर वाष्पीकरण की दर बढ़ जाती है। → तापमान: तापमान में वृद्धि के साथ वाष्पीकरण की दर बढ़ जाती है। → आर्द्रता: आर्द्रता में कमी से वाष्पीकरण की दर बढ़ जाती है। → हवा की गति: हवा की गति में वृद्धि से वाष्पीकरण की दर बढ़ जाती है। वाष्पीकरण शीतलन का कारण बनता है: वाष्पीकरण की प्रक्रिया के दौरान, तरल के कण गैसीय अवस्था में परिवर्तित होने के लिए आसपास से ऊर्जा या वाष्पीकरण की गुप्त गर्मी को अवशोषित करते हैं। परिवेश से ऊर्जा का यह अवशोषण परिवेश को ठंडा बनाता है। उदाहरण के लिए: हमारे शरीर में पसीना या पसीना शरीर से अतिरिक्त गर्मी को वाष्पीकरण की गुप्त गर्मी के रूप में निकालकर शरीर के तापमान को स्थिर रखता है। कुछ महत्वपूर्ण भौतिक राशियाँ और उनकी SI इकाइयाँ: निम्नलिखित प्रश्नों का प्रयास करें: Q1. ठोस कार्बन डाइऑक्साइड का सामान्य नाम क्या है? प्रश्न 2. यह कहने का क्या अर्थ है कि बर्फ की गुप्त ऊष्मा 3.34 × 105 J/kg है? प्रश्न3. किसी गैस को द्रवित करने के लिए आवश्यक दो शर्तें लिखिए। प्रश्न4. पानी के उबलने के दौरान तापमान लगातार क्यों बना रहता है, जबकि गर्मी की आपूर्ति लगातार की जा रही है? प्रश्न5. डेजर्ट कूलर गर्म, शुष्क दिन में बेहतर क्यों ठंडा होता है? प्रश्न6. हमारे घर में रखे कपड़ों में रखे नेफ्थलीन बॉल्स समय के साथ क्यों गायब हो जाते हैं? 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