रसायन विज्ञान (मिस्र के शब्द kēme (रसायन) से लिया गया है, जिसका अर्थ है “पृथ्वी”) एक विज्ञान है जो पदार्थ की संरचना, संरचना और गुणों और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान होने वाले परिवर्तनों का अध्ययन करता है। रसायन विज्ञान को अक्सर मुख्य विज्ञान के रूप में संदर्भित किया जाता है क्योंकि यह भौतिक विज्ञान (रसायन विज्ञान सहित) को जीवन विज्ञान और अनुप्रयुक्त विज्ञान (जैसे चिकित्सा और इंजीनियरिंग) के साथ जोड़ने में एक भूमिका निभाता है।
रसायन विज्ञान का हमारे जीवन पर सीधा प्रभाव पड़ता है और विभिन्न क्षेत्रों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है। ये नीचे दिए गए हैं:
कृषि और खाद्य में
1. इसने यूरिया, कैल्शियम फॉस्फेट, सोडियम नाइट्रेट, अमोनियम फॉस्फेट आदि रासायनिक उर्वरक प्रदान किए हैं।
2. कुछ प्रभावी कीटनाशकों, फफूंदनाशकों और कीटनाशकों के उपयोग से फसलों को कीड़ों और हानिकारक जीवाणुओं से बचाने में मदद मिली है।
3. परिरक्षकों के उपयोग से खाद्य उत्पादों जैसे जैम, मक्खन, स्क्वैश आदि को अधिक समय तक संरक्षित रखने में मदद मिली है।
स्वास्थ्य और स्वच्छता में
1. इसने मानव जाति को बड़ी संख्या में जीवनरक्षक दवाएं प्रदान की हैं। आज, सल्फा दवाओं और पेनिसिलिन जीवन रक्षक दवाओं की खोज के कारण पेचिश और निमोनिया का इलाज होता है। सिस्प्लैटिन और टैक्सोल कैंसर चिकित्सा के लिए बहुत प्रभावी पाए गए हैं और एड्स पीड़ितों के लिए AZT (Azidothymidine) का उपयोग किया जाता है।
2. नालियों जैसे शौचालय, फर्श आदि में मौजूद सूक्ष्म जीवों को मारने के लिए फिनोल का उपयोग किया जाता है।
3. क्लोरीन की कम सांद्रता यानि 0.2 से 0.4 भाग प्रति मिलियन (पीपीएम) का उपयोग पानी के नसबंदी के लिए किया जाता है ताकि इसे पीने के लिए उपयुक्त बनाया जा सके|
पर्यावरण की बचत में
1. पूरी दुनिया में तेजी से हो रहे औद्योगिकीकरण के परिणामस्वरूप बहुत प्रदूषण हुआ है।
2. वायुमंडल में जहरीली गैसों और रसायनों को लगातार छोड़ा जा रहा है।
3. वे खतरनाक दर पर पर्यावरण को प्रदूषित कर रहे हैं। वैज्ञानिक विकल्प विकसित करने के लिए दिन-रात काम कर रहे हैं जिससे कम प्रदूषण हो सकता है।
4. उदाहरण के लिए, CNG (संपीड़ित प्राकृतिक गैस), पेट्रोल का एक विकल्प है, जो ऑटोमोबाइल के कारण होने वाले प्रदूषण की जाँच करने में बहुत प्रभावी है।
उद्योग में आवेदन में
रसायन विज्ञान ने कई औद्योगिक रूप से विकसित होने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है, निर्मित उर्वरक, क्षार, एसिड, लवण, रंजक, पॉलिमर, ड्रग्स, साबुन, नई सामग्री सहित डिटर्जेंट, धातु मिश्र धातु और अन्य अकार्बनिक और कार्बनिक रसायन राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में बड़े पैमाने पर योगदान करते हैं।
Matter (पदार्थ)
कोई भी वस्तु जिसका द्रव्यमान हो और जो स्थान घेरती हो, द्रव्य कहलाती है। उदाहरण के लिए, पुस्तक, पेंसिल, पानी, वायु पदार्थ से बने होते हैं क्योंकि हम जानते हैं कि उनका द्रव्यमान होता है और वे स्थान घेरते हैं।
• पदार्थ का वर्गीकरण
(A) भौतिक वर्गीकरण
(B) रासायनिक वर्गीकरण
(A) भौतिक वर्गीकरण: पदार्थ तीन भौतिक अवस्थाओं में मौजूद हो सकता है:
1. ठोस 2. तरल पदार्थ 3. गैसें
1. ठोस: कणों को एक व्यवस्थित तरीके से एक दूसरे के बहुत करीब रखा जाता है और आंदोलन की अधिक स्वतंत्रता नहीं होती है।
ठोसों के लक्षण : ठोस का निश्चित आयतन और निश्चित आकार होता है।
2. तरल पदार्थ: तरल पदार्थों में, कण एक दूसरे के करीब होते हैं लेकिन घूम सकते हैं। द्रवों के अभिलक्षण : द्रवों का आयतन निश्चित होता है लेकिन आकार निश्चित नहीं होता।
3. गैसें: गैसों में, कण ठोस या तरल अवस्था में मौजूद कणों की तुलना में बहुत दूर होते हैं। उनका आंदोलन आसान और तेज है।
गैसों के लक्षण: गैसों का न तो निश्चित आयतन होता है और न ही निश्चित आकार। वे उस कंटेनर पर पूरी तरह से कब्जा कर लेते हैं जिसमें उन्हें रखा जाता है।
(B) रासायनिक वर्गीकरण: संरचना के आधार पर, पदार्थ को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:
शुद्ध पदार्थ
मिश्रण
1. शुद्ध पदार्थ: एक शुद्ध पदार्थ को एक एकल पदार्थ (या पदार्थ) के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिसे साधारण भौतिक तरीकों से अलग नहीं किया जा सकता है। शुद्ध पदार्थों को आगे वर्गीकृत किया जा सकता है – (i) तत्व (ii) यौगिक
(i) तत्व: एक तत्व में केवल एक प्रकार के कण होते हैं। ये कण परमाणु या अणु हो सकते हैं।
उदाहरण के लिए सोडियम, कॉपर, सिल्वर, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन आदि तत्वों के कुछ उदाहरण हैं। उन सभी में एक प्रकार के परमाणु होते हैं। हालांकि, विभिन्न तत्वों के परमाणु प्रकृति में भिन्न होते हैं। कुछ तत्व जैसे सोडियम। या तांबे में एकल परमाणु होते हैं जो उनके घटक कणों के रूप में एक साथ होते हैं जबकि कुछ अन्य में दो या दो से अधिक परमाणु मिलकर तत्व के अणु देते हैं। इस प्रकार, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन गैसों में अणु होते हैं जिनमें दो परमाणु मिलकर तत्व के संबंधित अणु देते हैं।
(ii) यौगिक: इसे एक शुद्ध पदार्थ के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिसमें दो या दो से अधिक तत्व वजन के एक निश्चित अनुपात में एक साथ संयुक्त होते हैं और उपयुक्त रासायनिक विधियों द्वारा इन तत्वों में विघटित हो सकते हैं। इसके अलावा, एक यौगिक के गुण गठन तत्वों से पूरी तरह से भिन्न होते हैं। यौगिकों को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है। ये हैं:-
(a) अकार्बनिक यौगिक: ये ऐसे यौगिक हैं जो निर्जीव स्रोतों जैसे चट्टानों और खनिजों से प्राप्त होते हैं। कुछ उदाहरण हैं: सामान्य नमक, मार्बल, जिप्सम, वाशिंग सोडा आदि।
(b) कार्बनिक यौगिक वे यौगिक हैं जो पौधों और जानवरों में मौजूद होते हैं। सभी कार्बनिक यौगिकों में कार्बन उनके आवश्यक घटक के रूप में पाया गया है। उदाहरण के लिए, कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, तेल, वसा आदि।
2. मिश्रण: दो या दो से अधिक तत्वों या यौगिकों का संयोजन जो रासायनिक रूप से एक साथ नहीं होते हैं और किसी भी अनुपात में मौजूद भी हो सकते हैं, मिश्रण कहलाते हैं। मिश्रण के कुछ उदाहरण हैं: दूध, समुद्र का पानी, पेट्रोल, चूने का पानी, पेंट ग्लास, सीमेंट, लकड़ी आदि । मिश्रण के प्रकार: मिश्रण दो प्रकार के होते हैं:-
(i) सजातीय मिश्रण: मिश्रण को सजातीय कहा जाता है यदि यह एक समान संरचना होती है और घटकों के बीच अलगाव की कोई दृश्य सीमा नहीं होती है।
उदाहरण के लिए: पानी में चीनी के घोल के मिश्रण में चीनी के पानी की संरचना समान होती है और सभी भागों में एक जैसी मिठास होती है।
(ii) विषम मिश्रण: एक मिश्रण को विषमांगी कहा जाता है यदि इसकी पूरी संरचना एक समान न हो और विभिन्न घटकों के बीच अलगाव की दृश्य सीमाएँ हों। विषमांगी मिश्रण के विभिन्न घटकों को नग्न आंखों से भी देखा जा सकता है।
उदाहरण के लिए: जब लोहे का बुरादा और सल्फर पाउडर को एक साथ मिलाया जाता है, तो बनने वाला मिश्रण विषमांगी होता है। यह भूरे-पीले रंग का होता है और दो घटक, लोहा और सल्फर, को आसानी से नग्न आंखों से पहचाना जा सकता है।
यौगिकों और मिश्रण के बीच अंतर
यौगिक
1. एक यौगिक में, दो या दो से अधिक तत्व रासायनिक रूप से संयुक्त होते हैं।
2. एक यौगिक में, तत्व द्रव्यमान के निश्चित अनुपात में मौजूद होते हैं। यह अनुपात नहीं बदल सकता।
3. कंपाउंड हमेशा सजातीय होते हैं यानी, उनकी रचना एक ही होती है।
4 एक यौगिक में, घटकों को भौतिक विधियों द्वारा अलग नहीं किया जा सकता है |
5. एक यौगिक में, घटक अपनी पहचान खो देते हैं, अर्थात, यौगिक बनाने वाले तत्वों की विशेषताओं को नहीं दिखाता है।
मिश्रण
1. मिश्रण में, या अधिक तत्व या यौगिक केवल मिश्रित होते हैं और रासायनिक रूप से संयुक्त नहीं होते हैं।
2. एक मिश्रण में घटक निश्चित अनुपात में मौजूद नहीं होते हैं। यह भिन्न
हो सकता है। 3. मिश्रण या तो सजातीय या विषम प्रकृति के हो सकते हैं।
4. मिश्रण के संघटकों को भौतिक विधियों द्वारा अलग किया जा सकता है।
5, मिश्रण में, घटक अपनी पहचान नहीं खोते हैं, अर्थात मिश्रण सभी घटकों की विशेषताओं को दर्शाता है।
हमने पदार्थ के भौतिक और रासायनिक वर्गीकरण पर चर्चा की है। उसी का एक फ्लो शीट प्रतिनिधित्व नीचे दिया गया है।
• पदार्थ के गुण और उनके माप
भौतिक गुण: वे गुण जिन्हें पदार्थ की पहचान या संरचना को बदले बिना मापा या देखा जा सकता है।
भौतिक गुणों के कुछ उदाहरण रंग, गंध, गलनांक, क्वथनांक आदि हैं। रासायनिक गुण: इसे होने के लिए रासायनिक परिवर्तन की आवश्यकता होती है। रासायनिक गुणों के उदाहरण विभिन्न पदार्थों की विशिष्ट प्रतिक्रियाएं हैं। इनमें अम्लता, क्षारकता, ज्वलनशीलता आदि शामिल हैं।
• मापन कीइकाइयाँ मौलिक इकाइयाँ: द्रव्यमान, लंबाई और समय की मात्राओं को मौलिक मात्रा कहा जाता है और उनकी इकाइयों को मौलिक इकाइयों के रूप में जाना जाता है।
मात्राओं के लिए माप की सात बुनियादी इकाइयाँ हैं: लंबाई, द्रव्यमान, समय, तापमान, पदार्थ की मात्रा, विद्युत प्रवाह और चमकदार तीव्रता।
C-सिस्टम: माप की यह प्रणाली दुनिया भर में कार्यरत सबसे आम प्रणाली है।
• बुनियादी एसआई इकाइयों की परिभाषा
1. मीटर: यह एक सेकंड के 1/299792458 के समय अंतराल के दौरान निर्वात में प्रकाश द्वारा यात्रा किए गए पथ की लंबाई है।
2. किलोग्राम: यह द्रव्यमान की इकाई है। यह
किलोग्राम के अंतरराष्ट्रीय प्रोटोटाइप के द्रव्यमान के बराबर है । ,
3. दूसरा: यह विकिरण की ९१९२६३१, ७७० अवधि की अवधि है जो सीज़ियम-१३३ परमाणु की जमीनी अवस्था के दो अति सूक्ष्म स्तरों के बीच संक्रमण के अनुरूप है।
4. केल्विन: यह थर्मोडायनामिक तापमान की इकाई है और पानी के त्रिगुण बिंदु के थर्मोडायनामिक तापमान के 1/273.16 के बराबर है।
5. एम्पीयर : एम्पीयर वह नियत धारा है जिसे यदि अनंत लंबाई के नगण्य वृत्ताकार अनुप्रस्थ काट के दो सीधे समानांतर कंडक्टरों में रखा जाए और निर्वात में 1 मीटर की दूरी पर रखा जाए, तो इन कंडक्टरों के बीच 2 x 10-7 के बराबर बल उत्पन्न होगा। एन प्रति मीटर लंबाई।
6. कैंडेला: इसे किसी स्रोत से दी गई दिशा में चमकदार तीव्रता के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, जो आवृत्ति 540 x 1012 हर्ट्ज के मोनोक्रोमैटिक विकिरण का उत्सर्जन करता है और जिसकी उस दिशा में 1/683 वाट प्रति स्टेरेडियन की उज्ज्वल तीव्रता होती है।
7. मोल: यह पदार्थ की वह मात्रा है जिसमें उतने ही प्राथमिक तत्व होते हैं जितने कि 0.012 किलोग्राम कार्बन -12 में परमाणु होते हैं। इसका प्रतीक ‘मोल’ है।
• द्रव्यमान और भार
द्रव्यमान: किसी पदार्थ का द्रव्यमान उसमें मौजूद पदार्थ की मात्रा है।
किसी पदार्थ का द्रव्यमान स्थिर होता है।
एक विश्लेषणात्मक
संतुलन का उपयोग करके किसी पदार्थ का द्रव्यमान प्रयोगशाला में सटीक रूप से निर्धारित किया जा सकता है । द्रव्यमान का SI मात्रक किलोग्राम है।
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