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Ch 8Journey Inside the Atomएक यात्रा — परमाणु के भीतरJourney Inside the Atom (Parmanu ke bheetar)

From Kanada and Dalton to Thomson, Rutherford and Bohr — electrons, protons, neutrons, atomic number, mass number, electron shells, valency, isotopes and isobars, with tappable diagrams and every NCERT question answered.कणाद और डाल्टन से टॉमसन, रदरफोर्ड और बोर तक — इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, परमाणु क्रमांक, द्रव्यमान संख्या, इलेक्ट्रॉन कोश, संयोजकता, समस्थानिक और समभारिक — टैप करने वाले डायग्राम और NCERT के सभी प्रश्नों के उत्तर सहित।Kanada aur Dalton se Thomson, Rutherford aur Bohr tak — electron, proton, neutron, atomic number, mass number, electron shells, valency, isotopes aur isobars — tap wale diagrams aur NCERT ke saare questions ke answers ke saath.

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Diagrams in this chapterइस अध्याय के डायग्रामIs chapter ke diagrams

Cathode ray tube (Thomson)कैथोड किरण नलिका (टॉमसन)Cathode ray tube (Thomson)Fig 8.1Thomson’s model of an atomटॉमसन का परमाणु मॉडलThomson’s model of an atomFig 8.2Rutherford’s gold foil (α-scattering) experimentरदरफोर्ड का स्वर्ण पर्णिका (α-प्रकीर्णन) प्रयोगRutherford’s gold foil (α-scattering) experimentFig 8.4Rutherford’s planetary model and its limitationरदरफोर्ड का ग्रहीय मॉडल और इसकी सीमाRutherford’s planetary model and its limitationFig 8.5, 8.6Bohr’s model: energy levels K, L, M, Nबोर का मॉडल: ऊर्जा स्तर K, L, M, NBohr’s model: energy levels K, L, M, NFig 8.7Electron distribution in a sodium atom (2, 8, 1)सोडियम परमाणु में इलेक्ट्रॉन वितरण (2, 8, 1)Electron distribution in a sodium atom (2, 8, 1)cf. Fig 8.11Isotopes of hydrogenहाइड्रोजन के समस्थानिकIsotopes of hydrogenFig 8.12Journey of atomic modelsपरमाणु मॉडलों के विकास की यात्राJourney of atomic modelsFig 8.16
In this chapter (NCERT sections)इस अध्याय में (NCERT खंड)Is chapter mein (NCERT sections)
  1. 8.1Rediscovering the roots of atomic theoryपरमाणु सिद्धांत की उत्पत्ति का पुनः अन्वेषणAtomic theory ki jadein
  2. 8.2A short historical journey through atomic modelsपरमाणु मॉडलों की एक संक्षिप्त ऐतिहासिक यात्राAtomic models ki chhoti si history
  3. 8.3What components contribute to the mass of an atom?परमाणु के द्रव्यमान में कौन-से घटक योगदान देते हैं?Atom ke mass mein kaun-kaun?
  4. 8.4Symbols of elementsतत्वों के प्रतीकElements ke symbols
  5. 8.5Atomic numberपरमाणु क्रमांकAtomic number
  6. 8.6Mass numberद्रव्यमान संख्याMass number
  7. 8.7How are electrons distributed in different energy levels?विभिन्न ऊर्जा स्तरों में इलेक्ट्रॉन किस प्रकार वितरित होते हैं?Electrons shells mein kaise bhare jaate hain?
  8. 8.8Combining capacity of an atom: valencyपरमाणु की संयोजन क्षमता — संयोजकताCombining capacity: valency
  9. 8.9A deeper look into atomic structureपरमाणु संरचना का गहन अध्ययनAtomic structure ko aur gehraai se
  10. ★Yaad rakho — quick revisionयाद रखो — झटपट दोहरावYaad rakho — quick revision
  11. ⚠Common mistakesआम गलतियाँCommon mistakes
  12. ✎NCERT questions — short answersNCERT प्रश्न — संक्षिप्त उत्तरNCERT questions — short answers
  13. 🎯Quizक्विज़Quiz

8.1Rediscovering the roots of atomic theoryपरमाणु सिद्धांत की उत्पत्ति का पुनः अन्वेषणAtomic theory ki jadein

More than 2,000 years ago Acharya Kanada (India) said that if matter (dravya) is divided again and again, we reach particles that cannot be divided — parmanu. His ideas are in the Vaisesika Sutras; parmanus join as dyads (2) and triads (3). In Greece, Leucippus and Democritus called such particles atomos (“indivisible”). These were ideas, not experiments.2,000 से अधिक वर्ष पहले आचार्य कणाद (भारत) ने कहा कि द्रव्य को बार-बार विभाजित करने पर ऐसे कण मिलेंगे जिन्हें और विभाजित नहीं किया जा सकता — परमाणु। उनके विचार वैशेषिक सूत्र में हैं; परमाणु मिलकर द्वयणुक (2) और त्रयणुक (3) बनाते हैं। ग्रीस में ल्यूसिपस और डेमोक्रिटस ने इन्हें एटमॉस (“अविभाज्य”) कहा। ये विचार थे, प्रयोग नहीं।2,000 saal se pehle Acharya Kanada (Bharat) ne kaha ki dravya ko baar-baar todne par aise kan milenge jo aur nahi toot sakte — parmanu. Unke vichar Vaisesika Sutras mein hain; parmanu milkar dyads (2) aur triads (3) banate hain. Greece mein Leucippus aur Democritus ne inhe atomos (“indivisible”) kaha. Ye vichar the, experiments nahi.

In 1808 John Dalton gave the first scientific atomic theory, based on experiments: all matter is made of indivisible atoms, the building blocks of matter. It became the starting point of modern atomic structure.1808 में जॉन डाल्टन ने प्रयोगों पर आधारित पहला वैज्ञानिक परमाणु सिद्धांत दिया: सारा द्रव्य अविभाज्य परमाणुओं से बना है, जो द्रव्य की मूल इकाई हैं। यही आधुनिक परमाणु संरचना का आरंभ बिंदु बना।1808 mein John Dalton ne experiments par based pehli scientific atomic theory di: saara dravya indivisible atoms se bana hai, jo matter ke building blocks hain. Yahi modern atomic structure ka starting point bana.

8.2A short historical journey through atomic modelsपरमाणु मॉडलों की एक संक्षिप्त ऐतिहासिक यात्राAtomic models ki chhoti si history

Late in the 19th century, radioactivity (some elements give out invisible radiation and particles) showed that atoms are made of still smaller particles. In 1897 J. J. Thomson passed electricity through gases at very low pressure in a tube. Rays went from the cathode (–) to the anode (+) — cathode rays. In electric and magnetic fields they behaved as negatively charged particles much lighter than atoms, later called electrons. Their nature was the same for every cathode material and every gas, so electrons are present in all atoms. See the cathode ray tube.19वीं सदी के अंत में रेडियोसक्रियता (कुछ तत्व अदृश्य विकिरण और कण छोड़ते हैं) से पता चला कि परमाणु और भी छोटे कणों से बने हैं। 1897 में जे. जे. टॉमसन ने बहुत कम दाब पर गैसों से नली में विद्युत प्रवाहित की। किरणें कैथोड (–) से ऐनोड (+) की ओर गईं — कैथोड किरणें। विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र में ये परमाणु से बहुत हल्के ऋणावेशित कणों की तरह व्यवहार करती थीं — बाद में इलेक्ट्रॉन कहलाए। इनकी प्रकृति हर कैथोड पदार्थ और हर गैस के लिए समान थी, अतः इलेक्ट्रॉन सभी परमाणुओं में होते हैं। देखिए कैथोड किरण नलिका।19vi sadi ke end mein radioactivity (kuch elements invisible radiation aur particles chhodte hain) se pata chala ki atom aur bhi chhote particles se bane hain. 1897 mein J. J. Thomson ne bahut kam pressure par gases se tube mein current bheja. Rays cathode (–) se anode (+) ki taraf gayi — cathode rays. Electric aur magnetic field mein ye atom se bahut halke negative charged particles ki tarah behave karti thi — baad mein electrons kehlaye. Inka nature har cathode material aur har gas ke liye same tha, isliye electrons saare atoms mein hote hain. Dekhiye cathode ray tube.

Cathode ray tube (Thomson)कैथोड किरण नलिका (टॉमसन)Cathode ray tube (Thomson)NCERT Fig 8.1 · 6 tappable partsOpen
RememberCharge of an electron = −1.602 × 10⁻¹⁹ C, written simply as −1 for convenience. Atoms have no colour — colours in diagrams are only for illustration.याद रखेंइलेक्ट्रॉन का आवेश = −1.602 × 10⁻¹⁹ C, सुविधा के लिए केवल −1 लिखा जाता है। परमाणुओं का कोई रंग नहीं होता — डायग्राम के रंग केवल समझाने के लिए हैं।Yaad rakhiyeElectron ka charge = −1.602 × 10⁻¹⁹ C, suvidha ke liye sirf −1 likha jaata hai. Atoms ka koi rang nahi hota — diagrams ke rang sirf samjhane ke liye hain.

8.2.1Thomson’s model of an atomटॉमसन का परमाणु मॉडलThomson ka atomic model

Atoms are neutral, so where is the positive charge? Thomson proposed the atom as a sphere of positive charge with electrons spread throughout it — the plum pudding model. Think of a watermelon: red pulp = positive charge, seeds = electrons. It was the first real attempt to show how + and – charges balance. Tap the positive sphere and the electrons.परमाणु उदासीन हैं, तो धनावेश कहाँ है? टॉमसन ने परमाणु को धनावेश का एक गोला माना जिसमें इलेक्ट्रॉन पूरे में फैले हैं — प्लम पुडिंग मॉडल। तरबूज़ सोचिए: लाल गूदा = धनावेश, बीज = इलेक्ट्रॉन। यह + और – आवेशों के संतुलन को समझाने का पहला वास्तविक प्रयास था। धनावेशित गोले और इलेक्ट्रॉनों पर टैप कीजिए।Atom neutral hain, to positive charge kahan hai? Thomson ne atom ko positive charge ka ek gola maana jisme electrons poore mein faile hain — plum pudding model. Tarbooz sochiye: laal gooda = positive charge, beej = electrons. Ye + aur – charges ka balance samjhane ki pehli asli koshish thi. Positive sphere aur electrons par tap kijiye.

Thomson’s model of an atomटॉमसन का परमाणु मॉडलThomson’s model of an atomNCERT Fig 8.2 · 2 tappable partsOpen

8.2.2Testing Thomson’s model: the gold foil experimentटॉमसन मॉडल का परीक्षण — स्वर्ण पर्णिका प्रयोगThomson model ka test: gold foil experiment

In 1911 Geiger and Marsden, working under Ernest Rutherford, fired a narrow beam of α-particles (positively charged; later known to be helium nuclei with 2 protons + 2 neutrons) at an extremely thin gold foil. Thomson’s model predicted almost no deflection. Instead: most passed straight, some turned through large angles and a few bounced back. This deflection is called scattering, so it is also the α-ray scattering experiment.1911 में गाइगर और मार्सडेन ने अर्नेस्ट रदरफोर्ड के निर्देशन में α-कणों (धनावेशित; बाद में पता चला कि ये 2 प्रोटॉन + 2 न्यूट्रॉन वाले हीलियम नाभिक हैं) की पतली किरण अत्यंत पतली स्वर्ण पर्णिका पर डाली। टॉमसन मॉडल के अनुसार लगभग कोई विक्षेपण नहीं होना चाहिए था। पर: अधिकांश सीधे निकल गए, कुछ बड़े कोणों से मुड़े और कुछ वापस लौट आए। इस विक्षेपण को प्रकीर्णन कहते हैं, इसलिए इसे α-किरण प्रकीर्णन प्रयोग भी कहते हैं।1911 mein Geiger aur Marsden ne Ernest Rutherford ke under α-particles (positive charged; baad mein pata chala ki ye 2 proton + 2 neutron wale helium nucleus hain) ki patli beam bahut patli gold foil par daali. Thomson model ke hisaab se lagbhag koi deflection nahi hona chahiye tha. Par: zyadatar seedhe nikal gaye, kuch bade angle se mude aur kuch wapas laut aaye. Is deflection ko scattering kehte hain, isliye ise α-ray scattering experiment bhi kehte hain.

Rutherford’s gold foil (α-scattering) experimentरदरफोर्ड का स्वर्ण पर्णिका (α-प्रकीर्णन) प्रयोगRutherford’s gold foil (α-scattering) experimentNCERT Fig 8.4 · 8 tappable partsOpen

A. Rutherford’s model. From these results Rutherford concluded: (1) most of an atom is empty space (most α-particles went straight); (2) the positive charge and almost all the mass are packed in a tiny, dense centre — the nucleus; (3) electrons revolve around the nucleus like planets around the Sun — the planetary model. The nucleus is about 10⁵ (one lakh) times smaller than the atom: atom ≈ 10⁻¹⁰ m, nucleus ≈ 10⁻¹⁵ m. If an atom were a cricket ground (~100 m), the nucleus would be a black-pepper grain at the centre!क. रदरफोर्ड का मॉडल। इन परिणामों से रदरफोर्ड ने निष्कर्ष निकाला: (1) परमाणु का अधिकांश भाग खाली है (अधिकांश α-कण सीधे निकले); (2) धनावेश और लगभग पूरा द्रव्यमान एक अत्यंत छोटे, सघन केंद्र — नाभिक — में है; (3) इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर वैसे ही घूमते हैं जैसे ग्रह सूर्य के — ग्रहीय मॉडल। नाभिक परमाणु से लगभग 10⁵ (एक लाख) गुना छोटा है: परमाणु ≈ 10⁻¹⁰ m, नाभिक ≈ 10⁻¹⁵ m। यदि परमाणु एक क्रिकेट मैदान (~100 m) हो तो नाभिक बीच में काली मिर्च के दाने जितना होगा!A. Rutherford ka model. In results se Rutherford ne nishkarsh nikala: (1) atom ka zyadatar hissa khaali hai (zyadatar α-particles seedhe gaye); (2) positive charge aur lagbhag poora mass ek bahut chhote, ghane centre — nucleus — mein hai; (3) electrons nucleus ke chaaron taraf waise hi ghoomte hain jaise grah Sooraj ke — planetary model. Nucleus atom se lagbhag 10⁵ (ek lakh) guna chhota hai: atom ≈ 10⁻¹⁰ m, nucleus ≈ 10⁻¹⁵ m. Agar atom ek cricket ground (~100 m) ho to nucleus beech mein kaali mirch ke daane jitna hoga!

Worked example (NCERT “Ready to Go Beyond”)A sheet of paper 0.1 mm thick: 0.1 mm = 10⁻⁴ m. Number of atoms stacked ≈ 10⁻⁴ m ÷ 10⁻¹⁰ m = 10⁶ — about one million atoms.हल किया उदाहरण (NCERT “आगे बढ़ें”)0.1 mm मोटा कागज़: 0.1 mm = 10⁻⁴ m। एक के ऊपर एक परमाणु ≈ 10⁻⁴ m ÷ 10⁻¹⁰ m = 10⁶ — लगभग दस लाख परमाणु।Worked example (NCERT “Ready to Go Beyond”)0.1 mm mota kaagaz: 0.1 mm = 10⁻⁴ m. Ek ke upar ek atoms ≈ 10⁻⁴ m ÷ 10⁻¹⁰ m = 10⁶ — lagbhag das lakh atoms.

B. Limitation of Rutherford’s model. A particle moving in a circle keeps changing direction, so it is accelerating (Ch 4). An accelerating electron should lose energy, spiral inwards and fall into the nucleus — atoms would collapse. But atoms are stable. So Rutherford’s model could not explain the stability of the atom. See the spiral path.ख. रदरफोर्ड मॉडल की सीमा। वृत्त में घूमता कण लगातार दिशा बदलता है, अतः वह त्वरित होता है (अध्याय 4)। त्वरित इलेक्ट्रॉन को ऊर्जा खोकर, सर्पिल पथ पर अंदर आकर नाभिक में गिर जाना चाहिए — परमाणु नष्ट हो जाते। पर परमाणु स्थायी हैं। अतः रदरफोर्ड मॉडल परमाणु के स्थायित्व की व्याख्या नहीं कर सका। देखिए सर्पिल पथ।B. Rutherford model ki limitation. Circle mein ghoomta particle lagataar disha badalta hai, isliye wo accelerate karta hai (Ch 4). Accelerate karta electron energy kho kar, spiral mein andar aakar nucleus mein gir jaana chahiye — atom khatam ho jaate. Par atoms stable hain. Isliye Rutherford model atom ki stability explain nahi kar saka. Dekhiye spiral path.

Rutherford’s planetary model and its limitationरदरफोर्ड का ग्रहीय मॉडल और इसकी सीमाRutherford’s planetary model and its limitationNCERT Fig 8.5, 8.6 · 5 tappable partsOpen

C. Discovery of the proton. Rutherford showed that the positive charge of the nucleus comes from protons — much heavier than electrons, with a charge equal and opposite to that of an electron. In a neutral atom number of protons = number of electrons (helium 2 and 2, sodium 11 and 11).ग. प्रोटॉन की खोज। रदरफोर्ड ने दिखाया कि नाभिक का धनावेश प्रोटॉनों से आता है — ये इलेक्ट्रॉन से बहुत भारी हैं और इनका आवेश इलेक्ट्रॉन के बराबर और विपरीत है। उदासीन परमाणु में प्रोटॉनों की संख्या = इलेक्ट्रॉनों की संख्या (हीलियम 2 और 2, सोडियम 11 और 11)।C. Proton ki khoj. Rutherford ne dikhaya ki nucleus ka positive charge protons se aata hai — ye electron se bahut bhaari hain aur inka charge electron ke barabar aur ulta hai. Neutral atom mein protons ki sankhya = electrons ki sankhya (helium 2 aur 2, sodium 11 aur 11).

8.2.3Bohr’s model of the atomबोर का परमाणु मॉडलBohr ka atomic model

To explain stability, Niels Bohr (1913) proposed:स्थायित्व समझाने के लिए नील्स बोर (1913) ने प्रस्तावित किया:Stability samjhane ke liye Niels Bohr (1913) ne kaha:

Bohr’s model: energy levels K, L, M, Nबोर का मॉडल: ऊर्जा स्तर K, L, M, NBohr’s model: energy levels K, L, M, NNCERT Fig 8.7 · 5 tappable partsOpen
Why K, L, M, N?The names come from X-ray experiments of Charles Barkla, who called the first line K and left room for an earlier series that was never found. Bohr’s model was later improved into the quantum mechanical model (higher classes).K, L, M, N ही क्यों?ये नाम चार्ल्स बार्कला के X-किरण प्रयोगों से आए; उन्होंने पहली रेखा को K कहा ताकि पहले की किसी श्रृंखला के लिए जगह रहे (जो कभी नहीं मिली)। बोर मॉडल को बाद में क्वांटम यांत्रिक मॉडल में सुधारा गया (उच्च कक्षाओं में)।K, L, M, N hi kyon?Ye naam Charles Barkla ke X-ray experiments se aaye; unhone pehli line ko K kaha taaki pehle ki kisi series ke liye jagah rahe (jo kabhi nahi mili). Bohr model ko baad mein quantum mechanical model mein sudhara gaya (higher classes mein).

8.3What components contribute to the mass of an atom?परमाणु के द्रव्यमान में कौन-से घटक योगदान देते हैं?Atom ke mass mein kaun-kaun?

Electrons are so light that their mass can be ignored. But hydrogen has 1 proton and helium 2 protons, yet a helium atom is about 4 times as heavy as hydrogen, not 2 times. Something else in the nucleus adds mass without adding charge.इलेक्ट्रॉन इतने हल्के हैं कि उनका द्रव्यमान नगण्य माना जाता है। पर हाइड्रोजन में 1 प्रोटॉन और हीलियम में 2 प्रोटॉन हैं, फिर भी हीलियम परमाणु हाइड्रोजन से लगभग 4 गुना भारी है, 2 गुना नहीं। नाभिक में कुछ और है जो आवेश बढ़ाए बिना द्रव्यमान बढ़ाता है।Electrons itne halke hain ki unka mass ignore kar dete hain. Par hydrogen mein 1 proton aur helium mein 2 protons hain, phir bhi helium atom hydrogen se lagbhag 4 guna bhaari hai, 2 guna nahi. Nucleus mein kuch aur hai jo charge badhaye bina mass badhata hai.

8.3.1Discovery of the neutronन्यूट्रॉन की खोजNeutron ki khoj

In 1932 James Chadwick discovered the neutron (n) — mass nearly equal to a proton, no charge. Neutrons are in the nucleus of all atoms except ordinary hydrogen. So the mass of an atom comes mainly from its protons and neutrons. Light atoms often have equal p and n (C: 6 and 6; O: 8 and 8); heavy atoms have more neutrons (Fe: 26 p, 30 n; U: 92 p, 146 n). Neutrons reduce proton–proton repulsion and strengthen the nuclear force that holds the nucleus together.1932 में जेम्स चैडविक ने न्यूट्रॉन (n) खोजा — द्रव्यमान लगभग प्रोटॉन के बराबर, कोई आवेश नहीं। न्यूट्रॉन साधारण हाइड्रोजन को छोड़कर सभी परमाणुओं के नाभिक में होते हैं। अतः परमाणु का द्रव्यमान मुख्यतः प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों से आता है। हल्के परमाणुओं में प्रायः p और n बराबर (C: 6 और 6; O: 8 और 8); भारी परमाणुओं में न्यूट्रॉन अधिक (Fe: 26 p, 30 n; U: 92 p, 146 n)। न्यूट्रॉन प्रोटॉनों के प्रतिकर्षण को घटाते हैं और नाभिक को बाँधे रखने वाले नाभिकीय बल को मज़बूत करते हैं।1932 mein James Chadwick ne neutron (n) khoja — mass lagbhag proton ke barabar, koi charge nahi. Neutrons normal hydrogen ko chhodkar saare atoms ke nucleus mein hote hain. Isliye atom ka mass mainly protons aur neutrons se aata hai. Halke atoms mein aksar p aur n barabar (C: 6 aur 6; O: 8 aur 8); bhaari atoms mein neutrons zyada (Fe: 26 p, 30 n; U: 92 p, 146 n). Neutrons protons ki repulsion ghatate hain aur nucleus ko baandhne wale nuclear force ko mazboot karte hain.

e⁻ : −1
electron — mass negligible, outside the nucleus (Table 8.1)इलेक्ट्रॉन — द्रव्यमान नगण्य, नाभिक के बाहर (तालिका 8.1)electron — mass negligible, nucleus ke bahar (Table 8.1)
p⁺ : +1
proton — in the nucleusप्रोटॉन — नाभिक मेंproton — nucleus mein
n⁰ : 0
neutron — in the nucleus; mass ≈ protonन्यूट्रॉन — नाभिक में; द्रव्यमान ≈ प्रोटॉनneutron — nucleus mein; mass ≈ proton

8.4Symbols of elementsतत्वों के प्रतीकElements ke symbols

Dalton (1803) used pictorial symbols; Berzelius (1813) suggested letters from Latin names. Today IUPAC approves names and symbols. Rules: a symbol is the first one or two letters of the name; the first letter is capital, the second small (Al not AL; Co, not CO — CO is carbon monoxide!); some use another letter of the name (Cl, Zn); some come from Latin, Greek or German names: Fe (ferrum), Na (natrium), K (kalium), Cu (cuprum), Ag (argentum), Au (aurum), Pb (plumbum), Hg (hydrargyros, Greek), W (wolfram, German). About 118 elements are known today (69 were known in 1869).डाल्टन (1803) ने चित्रात्मक प्रतीक दिए; बर्ज़ीलियस (1813) ने लैटिन नामों से अक्षर लेने का सुझाव दिया। आज IUPAC नाम और प्रतीक स्वीकृत करता है। नियम: प्रतीक नाम का पहला या पहले दो अक्षर होता है; पहला अक्षर बड़ा (कैपिटल), दूसरा छोटा (Al, AL नहीं; Co, CO नहीं — CO तो कार्बन मोनोऑक्साइड है!); कुछ में नाम का कोई और अक्षर (Cl, Zn); कुछ लैटिन, ग्रीक या जर्मन नामों से: Fe (फेरम), Na (नेट्रियम), K (कैलियम), Cu (क्यूप्रम), Ag (अर्जेंटम), Au (ऑरम), Pb (प्लम्बम), Hg (हाइड्रार्जिरॉस, ग्रीक), W (वुलफ्राम, जर्मन)। आज लगभग 118 तत्व ज्ञात हैं (1869 में 69 ज्ञात थे)।Dalton (1803) ne pictorial symbols diye; Berzelius (1813) ne Latin naamon se letters lene ka sujhav diya. Aaj IUPAC naam aur symbols approve karta hai. Niyam: symbol naam ka pehla ya pehle do letters hota hai; pehla letter capital, doosra small (Al, AL nahi; Co, CO nahi — CO to carbon monoxide hai!); kuch mein naam ka koi aur letter (Cl, Zn); kuch Latin, Greek ya German naamon se: Fe (ferrum), Na (natrium), K (kalium), Cu (cuprum), Ag (argentum), Au (aurum), Pb (plumbum), Hg (hydrargyros, Greek), W (wolfram, German). Aaj lagbhag 118 elements jaane jaate hain (1869 mein 69 the).

8.5Atomic numberपरमाणु क्रमांकAtomic number

The number of protons in the nucleus is the atomic number, Z. It decides the identity of an element and its chemical behaviour. In a neutral atom, Z = number of protons = number of electrons. Hydrogen Z = 1, helium Z = 2, lithium Z = 3 (Fig 8.10: a lithium atom has 3 protons and 4 neutrons).नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या परमाणु क्रमांक, Z है। यही तत्व की पहचान और रासायनिक व्यवहार तय करता है। उदासीन परमाणु में Z = प्रोटॉनों की संख्या = इलेक्ट्रॉनों की संख्या। हाइड्रोजन Z = 1, हीलियम Z = 2, लीथियम Z = 3 (चित्र 8.10: लीथियम परमाणु में 3 प्रोटॉन और 4 न्यूट्रॉन)।Nucleus mein protons ki sankhya atomic number, Z hai. Yahi element ki pehchaan aur chemical behaviour tay karta hai. Neutral atom mein Z = protons = electrons. Hydrogen Z = 1, helium Z = 2, lithium Z = 3 (Fig 8.10: lithium atom mein 3 protons aur 4 neutrons).

8.6Mass numberद्रव्यमान संख्याMass number

Protons and neutrons together are called nucleons. The total number of nucleons is the mass number, A. Electrons are ignored (negligible mass). Notation: mass number on top, atomic number below, to the left of the symbol — e.g. carbon ¹²₆C.प्रोटॉन और न्यूट्रॉन मिलकर न्यूक्लिऑन कहलाते हैं। न्यूक्लिऑनों की कुल संख्या द्रव्यमान संख्या, A है। इलेक्ट्रॉन नगण्य द्रव्यमान के कारण छोड़ दिए जाते हैं। संकेत: प्रतीक के बाईं ओर ऊपर द्रव्यमान संख्या, नीचे परमाणु क्रमांक — जैसे कार्बन ¹²₆C।Proton aur neutron milkar nucleons kehlate hain. Nucleons ki kul sankhya mass number, A hai. Electrons ka mass bahut kam hai, isliye chhod dete hain. Notation: symbol ke left mein upar mass number, neeche atomic number — jaise carbon ¹²₆C.

A = p + n
mass number = protons + neutronsद्रव्यमान संख्या = प्रोटॉन + न्यूट्रॉनmass number = protons + neutrons
n = A − Z
neutrons from mass number and atomic numberद्रव्यमान संख्या और परमाणु क्रमांक से न्यूट्रॉनmass number aur atomic number se neutrons
H: 1p 0n ⟶ A = 1 · He: 2p 2n ⟶ A = 4 · Li: 3p 4n ⟶ A = 7
Table 8.3तालिका 8.3Table 8.3
Solved (NCERT Pause and Ponder 10)Z = 26, A = 56 → protons = 26, electrons = 26, neutrons = 56 − 26 = 30 (this is iron).हल (NCERT रुकिए और सोचिए 10)Z = 26, A = 56 → प्रोटॉन = 26, इलेक्ट्रॉन = 26, न्यूट्रॉन = 56 − 26 = 30 (यह आयरन है)।Solved (NCERT Pause and Ponder 10)Z = 26, A = 56 → protons = 26, electrons = 26, neutrons = 56 − 26 = 30 (ye iron hai).

8.7How are electrons distributed in different energy levels?विभिन्न ऊर्जा स्तरों में इलेक्ट्रॉन किस प्रकार वितरित होते हैं?Electrons shells mein kaise bhare jaate hain?

Bohr–Bury rules:बोर–बरी नियम:Bohr–Bury rules:

The distribution of electrons in the shells is the electronic configuration. Examples: H 1; He 2; C 2, 4; O 2, 6; Ne 2, 8; Na 2, 8, 1; Mg 2, 8, 2; Cl 2, 8, 7; Ar 2, 8, 8. Tap the shells of a sodium atom.कोशों में इलेक्ट्रॉनों का वितरण इलेक्ट्रॉनिक विन्यास कहलाता है। उदाहरण: H 1; He 2; C 2, 4; O 2, 6; Ne 2, 8; Na 2, 8, 1; Mg 2, 8, 2; Cl 2, 8, 7; Ar 2, 8, 8। सोडियम परमाणु के कोशों पर टैप कीजिए।Shells mein electrons ka distribution electronic configuration kehlata hai. Udaharan: H 1; He 2; C 2, 4; O 2, 6; Ne 2, 8; Na 2, 8, 1; Mg 2, 8, 2; Cl 2, 8, 7; Ar 2, 8, 8. Sodium atom ke shells par tap kijiye.

Electron distribution in a sodium atom (2, 8, 1)सोडियम परमाणु में इलेक्ट्रॉन वितरण (2, 8, 1)Electron distribution in a sodium atom (2, 8, 1)NCERT cf. Fig 8.11 · 4 tappable partsOpen
Table 8.4 in one line (Z: K, L, M)H 1: 1 · He 2: 2 · Li 3: 2,1 · Be 4: 2,2 · B 5: 2,3 · C 6: 2,4 · N 7: 2,5 · O 8: 2,6 · F 9: 2,7 · Ne 10: 2,8 · Na 11: 2,8,1 · Mg 12: 2,8,2 · Al 13: 2,8,3 · Si 14: 2,8,4 · P 15: 2,8,5 · S 16: 2,8,6 · Cl 17: 2,8,7 · Ar 18: 2,8,8तालिका 8.4 एक पंक्ति में (Z: K, L, M)H 1: 1 · He 2: 2 · Li 3: 2,1 · Be 4: 2,2 · B 5: 2,3 · C 6: 2,4 · N 7: 2,5 · O 8: 2,6 · F 9: 2,7 · Ne 10: 2,8 · Na 11: 2,8,1 · Mg 12: 2,8,2 · Al 13: 2,8,3 · Si 14: 2,8,4 · P 15: 2,8,5 · S 16: 2,8,6 · Cl 17: 2,8,7 · Ar 18: 2,8,8Table 8.4 ek line mein (Z: K, L, M)H 1: 1 · He 2: 2 · Li 3: 2,1 · Be 4: 2,2 · B 5: 2,3 · C 6: 2,4 · N 7: 2,5 · O 8: 2,6 · F 9: 2,7 · Ne 10: 2,8 · Na 11: 2,8,1 · Mg 12: 2,8,2 · Al 13: 2,8,3 · Si 14: 2,8,4 · P 15: 2,8,5 · S 16: 2,8,6 · Cl 17: 2,8,7 · Ar 18: 2,8,8

8.8Combining capacity of an atom: valencyपरमाणु की संयोजन क्षमता — संयोजकताCombining capacity: valency

Combining capacity = number of H or Cl atoms one atom combines with (both have capacity 1): O in H₂O = 2, N in NH₃ = 3, Mg in MgCl₂ = 2. The outermost shell is the valence shell; its electrons are valence electrons. 8 electrons in it = an octet. Atoms with a complete octet (or 2 for helium) are largely unreactive and stable; others lose, gain or share electrons to complete the octet.संयोजन क्षमता = एक परमाणु जितने H या Cl परमाणुओं से जुड़ता है (दोनों की क्षमता 1): H₂O में O = 2, NH₃ में N = 3, MgCl₂ में Mg = 2। बाह्यतम कोश संयोजकता कोश है; इसके इलेक्ट्रॉन संयोजकता इलेक्ट्रॉन हैं। इसमें 8 इलेक्ट्रॉन = अष्टक। पूर्ण अष्टक (हीलियम में 2) वाले परमाणु प्रायः अनभिक्रियाशील और स्थायी होते हैं; बाकी अष्टक पूरा करने के लिए इलेक्ट्रॉन खोते, ग्रहण करते या साझा करते हैं।Combining capacity = ek atom jitne H ya Cl atoms se judta hai (dono ki capacity 1): H₂O mein O = 2, NH₃ mein N = 3, MgCl₂ mein Mg = 2. Sabse bahari shell valence shell hai; iske electrons valence electrons hain. Isme 8 electrons = octet. Poore octet (helium mein 2) wale atoms aksar unreactive aur stable hote hain; baaki octet poora karne ke liye electrons khote, lete ya share karte hain.

Valency = number of electrons gained, lost or shared to complete the octet. Fewer than 4 valence electrons → usually lose them (Na 2,8,1 → valency 1). More than 4 → usually gain (O 2,6 → gains 2 → valency 2). Exactly 4 → share (C 2,4 → valency 4). Noble gases (Ne, Ar) already have an octet → valency 0.संयोजकता = अष्टक पूरा करने के लिए ग्रहण किए, खोए या साझा किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या। 4 से कम संयोजकता इलेक्ट्रॉन → प्रायः खोते हैं (Na 2,8,1 → संयोजकता 1)। 4 से अधिक → प्रायः ग्रहण करते हैं (O 2,6 → 2 ग्रहण → संयोजकता 2)। ठीक 4 → साझा (C 2,4 → संयोजकता 4)। उत्कृष्ट गैसों (Ne, Ar) में अष्टक पहले से पूरा → संयोजकता 0।Valency = octet poora karne ke liye liye, khoye ya share kiye electrons ki sankhya. 4 se kam valence electrons → aksar khote hain (Na 2,8,1 → valency 1). 4 se zyada → aksar lete hain (O 2,6 → 2 leta hai → valency 2). Theek 4 → share (C 2,4 → valency 4). Noble gases (Ne, Ar) mein octet pehle se poora → valency 0.

8.9A deeper look into atomic structureपरमाणु संरचना का गहन अध्ययनAtomic structure ko aur gehraai se

8.9.1Isotopesसमस्थानिकIsotopes

Atoms of the same element with the same atomic number but different mass numbers (different numbers of neutrons) are isotopes — “twin atoms”. Hydrogen: protium ¹₁H (~99.98%), deuterium ²₁H (~0.015%), tritium ³₁H (traces). Carbon: ¹²₆C, ¹³₆C, ¹⁴₆C (¹²C most abundant). Isotopes have the same chemical properties (same electrons, same configuration) but different physical properties (melting and boiling points).एक ही तत्व के वे परमाणु जिनका परमाणु क्रमांक समान पर द्रव्यमान संख्या भिन्न (न्यूट्रॉनों की संख्या भिन्न) हो, समस्थानिक कहलाते हैं — “जुड़वाँ परमाणु”। हाइड्रोजन: प्रोटियम ¹₁H (~99.98%), ड्यूटीरियम ²₁H (~0.015%), ट्राइटियम ³₁H (अल्प मात्रा)। कार्बन: ¹²₆C, ¹³₆C, ¹⁴₆C (¹²C सबसे अधिक)। समस्थानिकों के रासायनिक गुण समान (समान इलेक्ट्रॉन, समान विन्यास) पर भौतिक गुण भिन्न (गलनांक, क्वथनांक) होते हैं।Ek hi element ke wo atoms jinka atomic number same par mass number alag (neutrons alag) ho, isotopes kehlate hain — “judwa atoms”. Hydrogen: protium ¹₁H (~99.98%), deuterium ²₁H (~0.015%), tritium ³₁H (bahut kam). Carbon: ¹²₆C, ¹³₆C, ¹⁴₆C (¹²C sabse zyada). Isotopes ke chemical properties same (same electrons, same configuration) par physical properties alag (melting, boiling point) hote hain.

Isotopes of hydrogenहाइड्रोजन के समस्थानिकIsotopes of hydrogenNCERT Fig 8.12 · 6 tappable partsOpen

A. Average atomic mass. Chlorine has isotopes of mass 35 u and 37 u in the ratio 3 : 1 (75% : 25%). A simple average (35 + 37)/2 = 36 u ignores abundance. The correct value is the weighted average. Atomic masses are measured in the unified atomic mass unit (u) (earlier “amu”).क. औसत परमाणु द्रव्यमान। क्लोरीन के 35 u और 37 u द्रव्यमान वाले समस्थानिक 3 : 1 (75% : 25%) अनुपात में हैं। साधारण औसत (35 + 37)/2 = 36 u प्रचुरता को अनदेखा करता है। सही मान भारित औसत है। परमाणु द्रव्यमान एकीकृत परमाणु द्रव्यमान इकाई (u) में मापा जाता है (पहले “amu”)।A. Average atomic mass. Chlorine ke 35 u aur 37 u mass wale isotopes 3 : 1 (75% : 25%) ratio mein hain. Simple average (35 + 37)/2 = 36 u abundance ko ignore karta hai. Sahi value weighted average hai. Atomic mass unified atomic mass unit (u) mein naapte hain (pehle “amu”).

35 × 75/100 + 37 × 25/100 = 26.25 + 9.25 = 35.5 u
average atomic mass of chlorineक्लोरीन का औसत परमाणु द्रव्यमानchlorine ka average atomic mass

No single chlorine atom has a mass of 35.5 u. It means 10 lakh chlorine atoms contain about 7.5 lakh ³⁵Cl and 2.5 lakh ³⁷Cl atoms, averaging 35.5 u.किसी एक क्लोरीन परमाणु का द्रव्यमान 35.5 u नहीं होता। इसका अर्थ है कि 10 लाख क्लोरीन परमाणुओं में लगभग 7.5 लाख ³⁵Cl और 2.5 लाख ³⁷Cl परमाणु हैं, जिनका औसत 35.5 u है।Kisi ek chlorine atom ka mass 35.5 u nahi hota. Matlab 10 lakh chlorine atoms mein lagbhag 7.5 lakh ³⁵Cl aur 2.5 lakh ³⁷Cl atoms hain, jinka average 35.5 u hai.

8.9.2IsobarsसमभारिकIsobars

Atoms of different elements with the same mass number but different atomic numbers are isobars. Example: ⁴⁰₂₀Ca, ⁴⁰₁₉K and ⁴⁰₁₈Ar — all have 40 nucleons. The story is not over: today electrons are pictured as electron clouds — we can only say where they are most likely to be. See the journey of atomic models.भिन्न तत्वों के वे परमाणु जिनकी द्रव्यमान संख्या समान पर परमाणु क्रमांक भिन्न हो, समभारिक कहलाते हैं। उदाहरण: ⁴⁰₂₀Ca, ⁴⁰₁₉K और ⁴⁰₁₈Ar — सभी में 40 न्यूक्लिऑन। कहानी अभी पूरी नहीं हुई: आज इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रॉन मेघ के रूप में समझा जाता है — हम केवल यह बता सकते हैं कि वे कहाँ अधिक संभावित हैं। देखिए परमाणु मॉडलों की यात्रा।Alag elements ke wo atoms jinka mass number same par atomic number alag ho, isobars kehlate hain. Udaharan: ⁴⁰₂₀Ca, ⁴⁰₁₉K aur ⁴⁰₁₈Ar — sabme 40 nucleons. Kahani abhi khatam nahi hui: aaj electrons ko electron cloud ki tarah samjha jaata hai — hum sirf ye bata sakte hain ki wo kahan zyada sambhav hain. Dekhiye atomic models ki yatra.

Journey of atomic modelsपरमाणु मॉडलों के विकास की यात्राJourney of atomic modelsNCERT Fig 8.16 · 5 tappable partsOpen

★ Yaad rakho — quick revision★ याद रखो — झटपट दोहराव★ Yaad rakho — quick revision

  1. Thomson (1897): electron → plum pudding model. Rutherford (1911): gold foil → nucleus. Bohr (1913): fixed shells → stability. Chadwick (1932): neutron.टॉमसन (1897): इलेक्ट्रॉन → प्लम पुडिंग मॉडल। रदरफोर्ड (1911): स्वर्ण पर्णिका → नाभिक। बोर (1913): नियत कोश → स्थायित्व। चैडविक (1932): न्यूट्रॉन।Thomson (1897): electron → plum pudding model. Rutherford (1911): gold foil → nucleus. Bohr (1913): fixed shells → stability. Chadwick (1932): neutron.
  2. Gold foil: most straight → empty space; large-angle / bounce back → tiny, dense, positive nucleus.स्वर्ण पर्णिका: अधिकांश सीधे → खाली स्थान; बड़ा कोण / वापसी → छोटा, सघन, धनावेशित नाभिक।Gold foil: zyadatar seedhe → khaali jagah; bada angle / wapsi → chhota, ghana, positive nucleus.
  3. Charges: e⁻ −1, p⁺ +1, n⁰ 0. Atom ≈ 10⁻¹⁰ m, nucleus ≈ 10⁻¹⁵ m.आवेश: e⁻ −1, p⁺ +1, n⁰ 0। परमाणु ≈ 10⁻¹⁰ m, नाभिक ≈ 10⁻¹⁵ m।Charge: e⁻ −1, p⁺ +1, n⁰ 0. Atom ≈ 10⁻¹⁰ m, nucleus ≈ 10⁻¹⁵ m.
  4. Z = protons (= electrons in a neutral atom). A = protons + neutrons. n = A − Z.Z = प्रोटॉन (उदासीन परमाणु में = इलेक्ट्रॉन)। A = प्रोटॉन + न्यूट्रॉन। n = A − Z।Z = protons (neutral atom mein = electrons). A = protons + neutrons. n = A − Z.
  5. Max electrons in a shell = 2n² (2, 8, 18); outermost shell max 8; fill K → L → M.किसी कोश में अधिकतम इलेक्ट्रॉन = 2n² (2, 8, 18); बाह्यतम कोश में अधिकतम 8; K → L → M क्रम।Shell mein max electrons = 2n² (2, 8, 18); outermost shell max 8; K → L → M kram.
  6. Valency: 1–3 valence e⁻ → same number; 5–7 → 8 minus that; 4 → 4 (shares); octet → 0.संयोजकता: 1–3 संयोजकता e⁻ → वही संख्या; 5–7 → 8 घटा वह संख्या; 4 → 4 (साझा); अष्टक → 0।Valency: 1–3 valence e⁻ → wahi number; 5–7 → 8 minus wo number; 4 → 4 (share); octet → 0.
  7. Isotopes: same Z, different A (same element). Isobars: same A, different Z (different elements).समस्थानिक: Z समान, A भिन्न (एक ही तत्व)। समभारिक: A समान, Z भिन्न (भिन्न तत्व)।Isotopes: Z same, A alag (ek hi element). Isobars: A same, Z alag (alag elements).
  8. Average atomic mass = Σ (mass × % abundance)/100. Chlorine: 35.5 u.औसत परमाणु द्रव्यमान = Σ (द्रव्यमान × % प्रचुरता)/100। क्लोरीन: 35.5 u।Average atomic mass = Σ (mass × % abundance)/100. Chlorine: 35.5 u.

⚠ Common mistakes⚠ आम गलतियाँ⚠ Common mistakes

  • Saying the gold foil experiment discovered neutrons. It showed the nucleus; neutrons were found by Chadwick in 1932.यह कहना कि स्वर्ण पर्णिका प्रयोग से न्यूट्रॉन मिले। इससे नाभिक का पता चला; न्यूट्रॉन चैडविक ने 1932 में खोजे।Ye kehna ki gold foil experiment se neutrons mile. Isse nucleus pata chala; neutrons Chadwick ne 1932 mein khoje.
  • Taking mass number as the number of protons. Z = protons; A = protons + neutrons.द्रव्यमान संख्या को प्रोटॉनों की संख्या मान लेना। Z = प्रोटॉन; A = प्रोटॉन + न्यूट्रॉन।Mass number ko protons ki sankhya maan lena. Z = protons; A = protons + neutrons.
  • Writing Co as CO or Al as AL. Second letter is always small; CO is carbon monoxide.Co को CO या Al को AL लिखना। दूसरा अक्षर हमेशा छोटा; CO तो कार्बन मोनोऑक्साइड है।Co ko CO ya Al ko AL likhna. Doosra letter hamesha small; CO to carbon monoxide hai.
  • Filling M with 18 electrons for potassium-like atoms. As the outermost shell, M holds at most 8.बाह्यतम M कोश में 18 इलेक्ट्रॉन भर देना। बाह्यतम कोश के रूप में M में अधिकतम 8।Outermost M shell mein 18 electrons bhar dena. Outermost shell ke roop mein M mein max 8.
  • Saying valency of chlorine is 7 because it has 7 valence electrons. It gains 1 → valency 1.क्लोरीन की संयोजकता 7 बताना क्योंकि 7 संयोजकता इलेक्ट्रॉन हैं। यह 1 ग्रहण करता है → संयोजकता 1।Chlorine ki valency 7 batana kyonki 7 valence electrons hain. Ye 1 leta hai → valency 1.
  • Mixing up isotopes and isobars. Isotopes: same element (same Z); isobars: same mass number A.समस्थानिक और समभारिक में गड़बड़ी। समस्थानिक: एक ही तत्व (Z समान); समभारिक: समान भार यानी द्रव्यमान संख्या A।Isotopes aur isobars mein confusion. Isotopes: ek hi element (Z same); isobars: same mass number A.
  • Using a simple average for atomic mass. Use the weighted average with % abundance (Cl = 35.5 u, not 36 u).परमाणु द्रव्यमान के लिए साधारण औसत लेना। % प्रचुरता के साथ भारित औसत लीजिए (Cl = 35.5 u, 36 u नहीं)।Atomic mass ke liye simple average lena. % abundance ke saath weighted average lijiye (Cl = 35.5 u, 36 u nahi).

✎ NCERT questions — short answers✎ NCERT प्रश्न — संक्षिप्त उत्तर✎ NCERT questions — short answers

Pause and Ponder + other in-text questions (tap a question to see the answer)सोचिए और बताइए + पाठ के अन्य प्रश्न (उत्तर देखने के लिए प्रश्न पर टैप करें)Pause and Ponder + baaki in-text questions (answer dekhne ke liye question par tap kijiye)

Pause & Ponder 1. A clay-and-beads “atom”: what if (i) the clay’s positive charge is less than the beads’ negative charge, (ii) the clay itself carries some negative charge?सोचिए-बताइए 1. मिट्टी-और-मोतियों का “परमाणु”: क्या होगा यदि (i) मिट्टी का धनावेश मोतियों के ऋणावेश से कम हो, (ii) मिट्टी पर ही कुछ ऋणावेश हो?Pause & Ponder 1. Clay-aur-beads ka “atom”: kya hoga agar (i) clay ka positive charge beads ke negative charge se kam ho, (ii) clay par hi kuch negative charge ho?
(i) Total negative > total positive, so the model has a net negative charge — it is not a neutral atom (it behaves like a negative ion). (ii) Then the clay adds more negative charge; the model is still not neutral, so it does not represent a neutral atom. A neutral atom needs total + = total −.(i) कुल ऋणावेश > कुल धनावेश, अतः मॉडल पर नेट ऋणावेश होगा — यह उदासीन परमाणु नहीं (ऋण आयन जैसा)। (ii) तब मिट्टी और ऋणावेश जोड़ती है; मॉडल उदासीन नहीं रहेगा, अतः उदासीन परमाणु नहीं दर्शाता। उदासीन परमाणु में कुल + = कुल − होना चाहिए।(i) Kul negative > kul positive, isliye model par net negative charge hoga — ye neutral atom nahi (negative ion jaisa). (ii) Tab clay aur negative charge jodti hai; model neutral nahi rahega. Neutral atom mein kul + = kul − hona chahiye.
Pause & Ponder 2. Could an orange or lemon (seeds in soft pulp) be a good comparison for Thomson’s model?सोचिए-बताइए 2. क्या संतरा या नींबू (मुलायम गूदे में बीज) टॉमसन मॉडल की अच्छी तुलना हो सकते हैं?Pause & Ponder 2. Kya santra ya nimbu (naram gudde mein beej) Thomson model ki achhi tulna ho sakte hain?
Matches: small seeds (electrons) sit inside a large soft mass (positive sphere). Falls short: the seeds are bunched near the centre/segments, not spread evenly; there is a peel and segment walls; seeds and pulp carry no charge, so nothing shows the + and − balancing.मेल: छोटे बीज (इलेक्ट्रॉन) बड़े मुलायम भाग (धनावेशित गोला) के अंदर हैं। कमी: बीज केंद्र/फाँकों में इकट्ठे हैं, समान रूप से फैले नहीं; छिलका और फाँकों की दीवारें हैं; बीज और गूदे पर आवेश नहीं, अतः + और − का संतुलन नहीं दिखता।Match: chhote beej (electrons) bade naram hisse (positive sphere) ke andar hain. Kami: beej centre/faankon mein ikatthe hain, barabar faile nahi; chhilka aur faankon ki deewarein hain; beej aur gudde par charge nahi, isliye + aur − ka balance nahi dikhta.
Pause & Ponder 3. Why did Thomson conclude that electrons are present in all atoms?सोचिए-बताइए 3. टॉमसन ने क्यों निष्कर्ष निकाला कि इलेक्ट्रॉन सभी परमाणुओं में होते हैं?Pause & Ponder 3. Thomson ne kyon kaha ki electrons saare atoms mein hote hain?
The cathode rays had the same nature whatever metal the cathode was made of and whatever gas filled the tube. So the same particles come out of every kind of atom → electrons are a basic part of all atoms.कैथोड किरणों की प्रकृति कैथोड की धातु और नली में भरी गैस चाहे जो हो, समान रही। अतः हर प्रकार के परमाणु से वही कण निकलते हैं → इलेक्ट्रॉन सभी परमाणुओं का मूल भाग हैं।Cathode rays ka nature cathode ki metal aur tube ki gas chahe jo ho, same raha. Isliye har tarah ke atom se wahi particles nikalte hain → electrons saare atoms ka basic hissa hain.
Pause & Ponder 4. What would happen if α-particles were replaced with negatively charged particles in the gold foil experiment?सोचिए-बताइए 4. स्वर्ण पर्णिका प्रयोग में α-कणों की जगह ऋणावेशित कण हों तो क्या होगा?Pause & Ponder 4. Gold foil experiment mein α-particles ki jagah negative charged particles hon to kya hoga?
They would be attracted (not repelled) by the positive nucleus. Near a nucleus their paths would bend towards it and swing around it; none would be pushed straight back the way α-particles were. So the clear evidence of a small positive centre (repulsion, bounce-back) would not appear in the same way.ये धनावेशित नाभिक द्वारा आकर्षित होंगे (प्रतिकर्षित नहीं)। नाभिक के पास इनके पथ उसकी ओर मुड़ेंगे और उसके चारों ओर घूमेंगे; कोई α-कणों की तरह सीधा पीछे नहीं धकेला जाएगा। अतः छोटे धनावेशित केंद्र का स्पष्ट प्रमाण (प्रतिकर्षण, वापसी) उसी रूप में नहीं मिलेगा।Ye positive nucleus se attract honge (repel nahi). Nucleus ke paas inke path uski taraf mudenge aur uske chaaron taraf ghoomenge; koi α-particles ki tarah seedha peechhe nahi dhakela jaayega. Isliye chhote positive centre ka saaf saboot (repulsion, wapsi) waise nahi milega.
Pause & Ponder 5. How does a few α-particles bouncing back rule out Thomson’s plum pudding model?सोचिए-बताइए 5. कुछ α-कणों का वापस लौटना टॉमसन के प्लम पुडिंग मॉडल को कैसे गलत सिद्ध करता है?Pause & Ponder 5. Kuch α-particles ka wapas lautna Thomson ke plum pudding model ko kaise galat saabit karta hai?
To turn back a fast, heavy α-particle you need a large positive charge and mass packed in a tiny space. In Thomson’s model the positive charge is spread thinly over the whole atom, so the force on an α-particle is weak everywhere — it could cause only tiny deflections, never a rebound. Even one rebound is impossible in that model.तेज़, भारी α-कण को लौटाने के लिए बड़ा धनावेश और द्रव्यमान बहुत छोटे स्थान में चाहिए। टॉमसन मॉडल में धनावेश पूरे परमाणु में पतला फैला है, अतः α-कण पर बल हर जगह कमज़ोर है — बहुत छोटा विक्षेपण ही होगा, वापसी कभी नहीं। उस मॉडल में एक भी वापसी असंभव है।Tez, bhaari α-particle ko lautane ke liye bada positive charge aur mass bahut chhoti jagah mein chahiye. Thomson model mein positive charge poore atom mein patla faila hai, isliye force har jagah kamzor hai — bahut chhota deflection hi hoga, wapsi kabhi nahi. Us model mein ek bhi wapsi impossible hai.
Pause & Ponder 6. If you could ask Rutherford one question, what would it be?सोचिए-बताइए 6. यदि आप रदरफोर्ड से एक प्रश्न पूछ सकें तो क्या पूछेंगे?Pause & Ponder 6. Agar aap Rutherford se ek sawaal poochh sakein to kya poochhenge?
Open answer. Example: “How did you work out that the nucleus is about 10⁵ times smaller than the atom?” — He used how rarely large deflections happened: the rarer the hits, the smaller the target.खुला उत्तर। उदाहरण: “आपने कैसे पता लगाया कि नाभिक परमाणु से लगभग 10⁵ गुना छोटा है?” — उन्होंने देखा कि बड़े विक्षेपण कितने कम होते हैं: टक्कर जितनी कम, लक्ष्य उतना छोटा।Open answer. Udaharan: “Aapne kaise pata kiya ki nucleus atom se lagbhag 10⁵ guna chhota hai?” — Unhone dekha ki bade deflection kitne kam hote hain: takkar jitni kam, target utna chhota.
Pause & Ponder 7. A: Rutherford concluded most mass is in the nucleus. R: In Thomson’s model electrons are embedded in a uniform positive sphere.सोचिए-बताइए 7. A: रदरफोर्ड के अनुसार अधिकांश द्रव्यमान नाभिक में है। R: टॉमसन मॉडल में इलेक्ट्रॉन समान धनावेशित गोले में धँसे हैं।Pause & Ponder 7. A: Rutherford ke anusar zyadatar mass nucleus mein hai. R: Thomson model mein electrons uniform positive gole mein dhanse hain.
(ii) Both A and R are true, but R is not the explanation of A (R describes Thomson’s model, A is Rutherford’s conclusion).(ii) A और R दोनों सत्य हैं, पर R, A की सही व्याख्या नहीं (R टॉमसन मॉडल बताता है, A रदरफोर्ड का निष्कर्ष है)।(ii) A aur R dono sahi, par R, A ki sahi vyakhya nahi (R Thomson model batata hai, A Rutherford ka nishkarsh hai).
Pause & Ponder 8. Name a new element after yourself and show its symbol follows IUPAC rules.सोचिए-बताइए 8. एक नए तत्व का नाम अपने नाम पर रखिए और दिखाइए कि प्रतीक IUPAC नियमों के अनुसार है।Pause & Ponder 8. Ek naye element ka naam apne naam par rakhiye aur dikhaiye ki symbol IUPAC rules ke hisaab se hai.
Example: Priya → “Priyium”, symbol Py. It uses the first letter (capital P) and another letter of the name (small y), has at most two letters, and Py is not already used by any element.उदाहरण: प्रिया → “प्रियियम”, प्रतीक Py। इसमें नाम का पहला अक्षर (बड़ा P) और एक अन्य अक्षर (छोटा y) है, अधिकतम दो अक्षर हैं, और Py किसी तत्व का प्रतीक पहले से नहीं है।Udaharan: Priya → “Priyium”, symbol Py. Isme naam ka pehla letter (capital P) aur ek aur letter (small y) hai, maximum do letters, aur Py kisi element ka symbol pehle se nahi hai.
Pause & Ponder 9. What problems could arise if every scientist used different symbols for the same element?सोचिए-बताइए 9. यदि हर वैज्ञानिक एक ही तत्व के लिए अलग प्रतीक प्रयोग करे तो क्या समस्याएँ होंगी?Pause & Ponder 9. Agar har scientist ek hi element ke liye alag symbol use kare to kya problems hongi?
Formulas and equations would be misread across countries and languages; results could not be shared or checked; mistakes in labs, industry and medicines could happen. A common IUPAC system avoids this.देशों और भाषाओं में सूत्र और समीकरण गलत पढ़े जाते; परिणाम साझा या जाँचे नहीं जा सकते; प्रयोगशाला, उद्योग और दवाओं में गलतियाँ होतीं। एक समान IUPAC प्रणाली इससे बचाती है।Countries aur languages mein formulas galat padhe jaate; results share ya check nahi ho paate; lab, industry aur dawaiyon mein galtiyan hoti. Ek common IUPAC system isse bachata hai.
Pause & Ponder 10. An atom with Z = 26 has 56 nucleons. Find electrons, protons, neutrons.सोचिए-बताइए 10. Z = 26 वाले परमाणु में 56 न्यूक्लिऑन हैं। इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन ज्ञात कीजिए।Pause & Ponder 10. Z = 26 wale atom mein 56 nucleons hain. Electrons, protons, neutrons nikaliye.
Protons = 26, electrons = 26, neutrons = 56 − 26 = 30.प्रोटॉन = 26, इलेक्ट्रॉन = 26, न्यूट्रॉन = 56 − 26 = 30।Protons = 26, electrons = 26, neutrons = 56 − 26 = 30.
Pause & Ponder 11. 20 protons, mass number 41. Neutrons?सोचिए-बताइए 11. 20 प्रोटॉन, द्रव्यमान संख्या 41। न्यूट्रॉन?Pause & Ponder 11. 20 protons, mass number 41. Neutrons?
n = 41 − 20 = 21.n = 41 − 20 = 21।n = 41 − 20 = 21.
Pause & Ponder 12. 18 neutrons and atomic number 17. Mass number?सोचिए-बताइए 12. 18 न्यूट्रॉन और परमाणु क्रमांक 17। द्रव्यमान संख्या?Pause & Ponder 12. 18 neutrons aur atomic number 17. Mass number?
A = 17 + 18 = 35 (chlorine-35).A = 17 + 18 = 35 (क्लोरीन-35)।A = 17 + 18 = 35 (chlorine-35).
Pause & Ponder 13. An atom ²³A has 11 electrons. Neutrons?सोचिए-बताइए 13. परमाणु ²³A में 11 इलेक्ट्रॉन हैं। न्यूट्रॉन?Pause & Ponder 13. Atom ²³A mein 11 electrons hain. Neutrons?
Protons = electrons = 11; n = 23 − 11 = 12.प्रोटॉन = इलेक्ट्रॉन = 11; n = 23 − 11 = 12।Protons = electrons = 11; n = 23 − 11 = 12.
Pause & Ponder 14. Electrons in the outermost shell of ¹²₆C, ¹⁹₉F, ²⁸₁₄Si?सोचिए-बताइए 14. ¹²₆C, ¹⁹₉F, ²⁸₁₄Si के बाह्यतम कोश में इलेक्ट्रॉन?Pause & Ponder 14. ¹²₆C, ¹⁹₉F, ²⁸₁₄Si ke outermost shell mein electrons?
C (2, 4) → 4; F (2, 7) → 7; Si (2, 8, 4) → 4.C (2, 4) → 4; F (2, 7) → 7; Si (2, 8, 4) → 4।C (2, 4) → 4; F (2, 7) → 7; Si (2, 8, 4) → 4.
Pause & Ponder 15. Electronic configuration of Z = 12, 16 and 18.सोचिए-बताइए 15. Z = 12, 16 और 18 का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास।Pause & Ponder 15. Z = 12, 16 aur 18 ka electronic configuration.
Z = 12 (Mg): 2, 8, 2; Z = 16 (S): 2, 8, 6; Z = 18 (Ar): 2, 8, 8.Z = 12 (Mg): 2, 8, 2; Z = 16 (S): 2, 8, 6; Z = 18 (Ar): 2, 8, 8।Z = 12 (Mg): 2, 8, 2; Z = 16 (S): 2, 8, 6; Z = 18 (Ar): 2, 8, 8.
Pause & Ponder 16. Riddle: mass number 23, 11 protons, soft metal, reacts vigorously with water. Who am I? Neutrons?सोचिए-बताइए 16. पहेली: द्रव्यमान संख्या 23, 11 प्रोटॉन, नरम धातु, जल से तेज़ अभिक्रिया। मैं कौन? न्यूट्रॉन?Pause & Ponder 16. Paheli: mass number 23, 11 protons, naram metal, paani se tez reaction. Main kaun? Neutrons?
Sodium (Na), neutrons = 23 − 11 = 12. A riddle of your own: “I have 8 protons and mass number 16, and you breathe me in.” → oxygen, 8 neutrons.सोडियम (Na), न्यूट्रॉन = 23 − 11 = 12। अपनी पहेली: “मुझमें 8 प्रोटॉन हैं, द्रव्यमान संख्या 16, और आप मुझे साँस में लेते हैं।” → ऑक्सीजन, 8 न्यूट्रॉन।Sodium (Na), neutrons = 23 − 11 = 12. Apni paheli: “Mujhme 8 protons hain, mass number 16, aur aap mujhe saans mein lete hain.” → oxygen, 8 neutrons.
Pause & Ponder 17. Two atoms with 11 protons each, one with 12 and one with 13 neutrons. Compare Z and A. Same element?सोचिए-बताइए 17. दो परमाणुओं में 11-11 प्रोटॉन, एक में 12 और दूसरे में 13 न्यूट्रॉन। Z और A की तुलना। एक ही तत्व?Pause & Ponder 17. Do atoms mein 11-11 protons, ek mein 12 aur doosre mein 13 neutrons. Z aur A compare kijiye. Ek hi element?
Same Z = 11; A = 23 and 24 (different). Same element (sodium) — they are isotopes.Z समान = 11; A = 23 और 24 (भिन्न)। एक ही तत्व (सोडियम) — ये समस्थानिक हैं।Z same = 11; A = 23 aur 24 (alag). Ek hi element (sodium) — ye isotopes hain.
Pause & Ponder 18. Bromine: ⁷⁹Br (49.7%) and ⁸¹Br (50.3%). Average atomic mass?सोचिए-बताइए 18. ब्रोमीन: ⁷⁹Br (49.7%) और ⁸¹Br (50.3%)। औसत परमाणु द्रव्यमान?Pause & Ponder 18. Bromine: ⁷⁹Br (49.7%) aur ⁸¹Br (50.3%). Average atomic mass?
79 × 49.7/100 + 81 × 50.3/100 = 39.263 + 40.743 = 80.006 u ≈ 80.0 u.79 × 49.7/100 + 81 × 50.3/100 = 39.263 + 40.743 = 80.006 u ≈ 80.0 u।79 × 49.7/100 + 81 × 50.3/100 = 39.263 + 40.743 = 80.006 u ≈ 80.0 u.
In-text (8.5–8.8). Lithium atom (Fig 8.10): protons, neutrons, Z? Combining capacity of N in NH₃ and Mg in MgCl₂? How are helium’s 2 electrons arranged? Do atoms with an octet still lose or gain electrons? Electrons in each hydrogen isotope?पाठ के बीच (8.5–8.8)। लीथियम परमाणु (चित्र 8.10): प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, Z? NH₃ में N और MgCl₂ में Mg की संयोजन क्षमता? हीलियम के 2 इलेक्ट्रॉन कैसे? क्या अष्टक वाले परमाणु इलेक्ट्रॉन खोते/लेते हैं? हाइड्रोजन के हर समस्थानिक में इलेक्ट्रॉन?In-text (8.5–8.8). Lithium atom (Fig 8.10): protons, neutrons, Z? NH₃ mein N aur MgCl₂ mein Mg ki combining capacity? Helium ke 2 electrons kaise? Kya octet wale atoms electrons khote/lete hain? Hydrogen ke har isotope mein electrons?
Lithium: 3 protons, 4 neutrons, Z = 3. N in NH₃ = 3; Mg in MgCl₂ = 2. Helium: both electrons in the K-shell (full). Atoms with an octet (Ne, Ar) do not normally lose or gain electrons — they are stable, valency 0. Each hydrogen isotope has 1 electron.लीथियम: 3 प्रोटॉन, 4 न्यूट्रॉन, Z = 3। NH₃ में N = 3; MgCl₂ में Mg = 2। हीलियम: दोनों इलेक्ट्रॉन K-कोश में (पूर्ण)। अष्टक वाले परमाणु (Ne, Ar) सामान्यतः इलेक्ट्रॉन नहीं खोते/लेते — स्थायी, संयोजकता 0। हाइड्रोजन के हर समस्थानिक में 1 इलेक्ट्रॉन।Lithium: 3 protons, 4 neutrons, Z = 3. NH₃ mein N = 3; MgCl₂ mein Mg = 2. Helium: dono electrons K-shell mein (full). Octet wale atoms (Ne, Ar) aam taur par electrons nahi khote/lete — stable, valency 0. Hydrogen ke har isotope mein 1 electron.

Exercises — Revise, Reflect, Refineअभ्यास प्रश्नExercises — Revise, Reflect, Refine

1. Gold foil experiment — which are correct? (i) showed neutrons; (ii) disproved plum pudding, led to a nucleus; (iii) large deflections → mass and + charge in a tiny centre; (iv) deflections showed electrons move around the nucleus.1. स्वर्ण पर्णिका प्रयोग — कौन-से सही? (i) न्यूट्रॉन दिखाए; (ii) प्लम पुडिंग गलत सिद्ध, नाभिक का विचार; (iii) बड़े विक्षेपण → द्रव्यमान और धनावेश छोटे केंद्र में; (iv) विक्षेपण से इलेक्ट्रॉनों की परिक्रमा दिखी।1. Gold foil experiment — kaun se sahi? (i) neutrons dikhe; (ii) plum pudding galat, nucleus ka idea; (iii) bade deflection → mass aur + charge chhote centre mein; (iv) deflection se electrons ka ghoomna dikha.
Correct: (ii) and (iii). (ii) α-particles bouncing back cannot happen in a spread-out positive sphere, so a nucleus was proposed. (iii) Only a tiny, dense, positive centre can deflect α-particles so strongly. Wrong: (i) neutrons were discovered by Chadwick in 1932, not here. (iv) the deflections tell us about the nucleus; that electrons revolve was Rutherford’s proposal, not something the deflections showed.सही: (ii) और (iii)। (ii) फैले धनावेश में α-कण वापस नहीं लौट सकते, अतः नाभिक प्रस्तावित हुआ। (iii) केवल छोटा, सघन, धनावेशित केंद्र ही α-कणों को इतना मोड़ सकता है। गलत: (i) न्यूट्रॉन चैडविक ने 1932 में खोजे। (iv) विक्षेपण नाभिक के बारे में बताते हैं; इलेक्ट्रॉनों का घूमना रदरफोर्ड का प्रस्ताव था, विक्षेपण से नहीं दिखा।Sahi: (ii) aur (iii). (ii) Faile positive charge mein α-particles wapas nahi laut sakte, isliye nucleus propose hua. (iii) Sirf chhota, ghana, positive centre hi α-particles ko itna mod sakta hai. Galat: (i) neutrons Chadwick ne 1932 mein khoje. (iv) deflection nucleus ke baare mein batate hain; electrons ka ghoomna Rutherford ka proposal tha, deflection se nahi dikha.
2. Bohr’s model — correct or incorrect? (i) Electrons lose energy in fixed orbits and fall in. (ii) Electrons can be anywhere with no fixed energy. (iii) Electrons revolve in orbits of fixed energy without losing energy. (iv) Electrons can be found between energy levels.2. बोर मॉडल — सही या गलत? (i) नियत कक्षाओं में इलेक्ट्रॉन ऊर्जा खोकर गिरते हैं। (ii) इलेक्ट्रॉन कहीं भी, कोई नियत ऊर्जा नहीं। (iii) इलेक्ट्रॉन नियत ऊर्जा की कक्षाओं में बिना ऊर्जा खोए घूमते हैं। (iv) इलेक्ट्रॉन ऊर्जा स्तरों के बीच मिल सकते हैं।2. Bohr model — sahi ya galat? (i) Fixed orbits mein electrons energy kho kar girte hain. (ii) Electrons kahin bhi, koi fixed energy nahi. (iii) Electrons fixed energy ke orbits mein bina energy khoye ghoomte hain. (iv) Electrons energy levels ke beech mil sakte hain.
(i) Incorrect — in a stationary state an electron does not lose energy. (ii) Incorrect — only allowed shells, each with a definite energy. (iii) Correct — this is Bohr’s main postulate. (iv) Incorrect — electrons can be only in allowed shells, not in between.(i) गलत — स्थिर अवस्था में इलेक्ट्रॉन ऊर्जा नहीं खोता। (ii) गलत — केवल अनुमत कोश, हर एक की निश्चित ऊर्जा। (iii) सही — यही बोर का मुख्य अभिगृहीत है। (iv) गलत — इलेक्ट्रॉन केवल अनुमत कोशों में, बीच में नहीं।(i) Galat — stationary state mein electron energy nahi khota. (ii) Galat — sirf allowed shells, har ek ki fixed energy. (iii) Sahi — yahi Bohr ka main postulate hai. (iv) Galat — electrons sirf allowed shells mein, beech mein nahi.
3. X: 18 p, 19 n; Y: 17 p, 18 n; Z: 17 p, 20 n. Relation between (i) Y and Z, (ii) Z and X.3. X: 18 p, 19 n; Y: 17 p, 18 n; Z: 17 p, 20 n। संबंध: (i) Y और Z, (ii) Z और X।3. X: 18 p, 19 n; Y: 17 p, 18 n; Z: 17 p, 20 n. Sambandh: (i) Y aur Z, (ii) Z aur X.
Mass numbers: X = 37, Y = 35, Z = 37. (i) Y and Z: same Z = 17 (chlorine), A = 35 and 37 → isotopes. (ii) Z and X: same A = 37, atomic numbers 17 (Cl) and 18 (Ar) → isobars.द्रव्यमान संख्या: X = 37, Y = 35, Z = 37। (i) Y और Z: परमाणु क्रमांक समान 17 (क्लोरीन), A = 35 और 37 → समस्थानिक। (ii) Z और X: A समान = 37, परमाणु क्रमांक 17 (Cl) और 18 (Ar) → समभारिक।Mass numbers: X = 37, Y = 35, Z = 37. (i) Y aur Z: atomic number same 17 (chlorine), A = 35 aur 37 → isotopes. (ii) Z aur X: A same = 37, atomic numbers 17 (Cl) aur 18 (Ar) → isobars.
4. What did Rutherford conclude about the position and nature of the positive part from the few α-particles deflected at large angles or bounced back?4. बड़े कोण से मुड़े या लौटे कुछ α-कणों से रदरफोर्ड ने धनावेशित भाग की स्थिति और प्रकृति के बारे में क्या निष्कर्ष निकाला?4. Bade angle se mude ya laute kuch α-particles se Rutherford ne positive hisse ki position aur nature ke baare mein kya kaha?
The positive charge is at the centre, packed in an extremely small, dense region — the nucleus — which also holds almost all the mass. Because it is so small, only a few α-particles come close enough to be strongly repelled.धनावेश केंद्र में, एक अत्यंत छोटे, सघन भाग — नाभिक — में है, जिसमें लगभग पूरा द्रव्यमान भी है। यह इतना छोटा है कि केवल कुछ α-कण ही इतने पास आते हैं कि ज़ोर से प्रतिकर्षित हों।Positive charge centre mein, ek bahut chhote, ghane hisse — nucleus — mein hai, jisme lagbhag poora mass bhi hai. Ye itna chhota hai ki sirf kuch α-particles hi itne paas aate hain ki zor se repel hon.
5. Arrange in chronological order and explain: (i) Bohr, (ii) Thomson, (iii) Rutherford, (iv) Dalton.5. कालक्रम में लगाइए और समझाइए: (i) बोर, (ii) टॉमसन, (iii) रदरफोर्ड, (iv) डाल्टन।5. Samay ke kram mein lagaiye aur samjhaiye: (i) Bohr, (ii) Thomson, (iii) Rutherford, (iv) Dalton.
(iv) → (ii) → (iii) → (i). Dalton (1808): indivisible atoms. Thomson (after discovering the electron, 1897): electrons in a positive sphere. Rutherford (1911, gold foil): dense central nucleus. Bohr (1913): electrons in fixed orbits of definite energy, explaining stability.(iv) → (ii) → (iii) → (i)। डाल्टन (1808): अविभाज्य परमाणु। टॉमसन (इलेक्ट्रॉन की खोज 1897 के बाद): धनावेशित गोले में इलेक्ट्रॉन। रदरफोर्ड (1911, स्वर्ण पर्णिका): सघन केंद्रीय नाभिक। बोर (1913): निश्चित ऊर्जा की नियत कक्षाओं में इलेक्ट्रॉन, स्थायित्व की व्याख्या।(iv) → (ii) → (iii) → (i). Dalton (1808): indivisible atoms. Thomson (electron ki khoj 1897 ke baad): positive gole mein electrons. Rutherford (1911, gold foil): ghana central nucleus. Bohr (1913): fixed energy ke orbits mein electrons, stability ki vyakhya.
6. Electrons move in orbits. Why do they not fly away? What keeps them attracted to the nucleus?6. इलेक्ट्रॉन कक्षाओं में घूमते हैं। वे उड़कर दूर क्यों नहीं जाते? उन्हें नाभिक से क्या बाँधे रखता है?6. Electrons orbits mein ghoomte hain. Wo udkar door kyon nahi jaate? Unhe nucleus se kya baandhe rakhta hai?
The electrostatic attraction between the negative electrons and the positive nucleus (opposite charges attract). This attraction supplies the force needed to keep the electron moving in a circle, so it does not fly off; Bohr’s fixed shells explain why it does not fall in.ऋणावेशित इलेक्ट्रॉनों और धनावेशित नाभिक के बीच स्थिरवैद्युत आकर्षण (विपरीत आवेश आकर्षित करते हैं)। यही आकर्षण इलेक्ट्रॉन को वृत्त में घुमाए रखने का बल देता है, इसलिए वह दूर नहीं जाता; बोर के नियत कोश बताते हैं कि वह अंदर क्यों नहीं गिरता।Negative electrons aur positive nucleus ke beech electrostatic attraction (opposite charges attract karte hain). Yahi attraction electron ko circle mein ghumaye rakhne ka force deta hai, isliye wo door nahi jaata; Bohr ke fixed shells batate hain ki wo andar kyon nahi girta.
7. A: Discovery of subatomic particles helped in understanding atomic structure. R: Number of electrons equals number of protons in an atom.7. A: अवपरमाणुक कणों की खोज से परमाणु संरचना समझने में सहायता मिली। R: परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉनों के बराबर है।7. A: Subatomic particles ki khoj se atomic structure samajhne mein madad mili. R: Atom mein electrons ki sankhya protons ke barabar hai.
(ii) Both A and R are true, but R does not explain A — R is a fact about neutral atoms, not the reason the discoveries helped.(ii) A और R दोनों सत्य, पर R, A की व्याख्या नहीं — R उदासीन परमाणुओं का तथ्य है, खोजों के सहायक होने का कारण नहीं।(ii) A aur R dono sahi, par R, A ki vyakhya nahi — R neutral atoms ka fact hai, khojon ke madadgaar hone ka kaaran nahi.
8. Magnesium: A = 24, Z = 12. Find protons, neutrons, electrons and show the electron arrangement.8. मैग्नीशियम: A = 24, Z = 12। प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, इलेक्ट्रॉन और इलेक्ट्रॉन व्यवस्था।8. Magnesium: A = 24, Z = 12. Protons, neutrons, electrons aur electron arrangement.
Protons = 12, neutrons = 24 − 12 = 12, electrons = 12. Arrangement: K = 2, L = 8, M = 2 → 2, 8, 2 (nucleus in the centre, 2 dots on the first circle, 8 on the second, 2 on the third).प्रोटॉन = 12, न्यूट्रॉन = 24 − 12 = 12, इलेक्ट्रॉन = 12। व्यवस्था: K = 2, L = 8, M = 2 → 2, 8, 2 (केंद्र में नाभिक, पहले वृत्त पर 2, दूसरे पर 8, तीसरे पर 2 बिंदु)।Protons = 12, neutrons = 24 − 12 = 12, electrons = 12. Arrangement: K = 2, L = 8, M = 2 → 2, 8, 2 (centre mein nucleus, pehle circle par 2, doosre par 8, teesre par 2 dots).
9. For the atoms in Fig 8.17 give name, symbol, electrons, valence electrons, valency, protons, atomic number.9. चित्र 8.17 के परमाणुओं के लिए नाम, प्रतीक, इलेक्ट्रॉन, संयोजकता इलेक्ट्रॉन, संयोजकता, प्रोटॉन, परमाणु क्रमांक।9. Fig 8.17 ke atoms ke liye naam, symbol, electrons, valence electrons, valency, protons, atomic number.
(a) 2, 1 → Lithium, Li: 3 e⁻, 1 valence e⁻, valency 1, 3 p, Z = 3. (b) 2, 5 → Nitrogen, N: 7 e⁻, 5 valence e⁻, valency 3, 7 p, Z = 7. (c) 2, 8, 3 → Aluminium, Al: 13 e⁻, 3 valence e⁻, valency 3, 13 p, Z = 13. (d) 2, 7 → Fluorine, F: 9 e⁻, 7 valence e⁻, valency 1, 9 p, Z = 9.(a) 2, 1 → लीथियम, Li: 3 e⁻, 1 संयोजकता e⁻, संयोजकता 1, 3 p, Z = 3। (b) 2, 5 → नाइट्रोजन, N: 7 e⁻, 5 संयोजकता e⁻, संयोजकता 3, 7 p, Z = 7। (c) 2, 8, 3 → ऐलुमिनियम, Al: 13 e⁻, 3 संयोजकता e⁻, संयोजकता 3, 13 p, Z = 13। (d) 2, 7 → फ्लुओरीन, F: 9 e⁻, 7 संयोजकता e⁻, संयोजकता 1, 9 p, Z = 9।(a) 2, 1 → Lithium, Li: 3 e⁻, 1 valence e⁻, valency 1, 3 p, Z = 3. (b) 2, 5 → Nitrogen, N: 7 e⁻, 5 valence e⁻, valency 3, 7 p, Z = 7. (c) 2, 8, 3 → Aluminium, Al: 13 e⁻, 3 valence e⁻, valency 3, 13 p, Z = 13. (d) 2, 7 → Fluorine, F: 9 e⁻, 7 valence e⁻, valency 1, 9 p, Z = 9.
10. Both models have orbiting electrons. Why did Rutherford’s fail to explain stability while Bohr’s succeeded?10. दोनों मॉडलों में इलेक्ट्रॉन घूमते हैं। रदरफोर्ड का मॉडल स्थायित्व क्यों नहीं समझा सका और बोर का क्यों?10. Dono models mein electrons ghoomte hain. Rutherford ka model stability kyon nahi samjha saka aur Bohr ka kyon?
In Rutherford’s model an orbiting electron is accelerating, so it should keep losing energy and spiral into the nucleus — atoms would collapse. Bohr postulated stationary states: in an allowed shell the electron’s energy stays constant, so it does not lose energy or fall in. Energy changes only when it jumps between shells.रदरफोर्ड मॉडल में घूमता इलेक्ट्रॉन त्वरित है, अतः उसे लगातार ऊर्जा खोकर नाभिक में गिरना चाहिए — परमाणु नष्ट होते। बोर ने स्थिर अवस्थाओं का अभिगृहीत दिया: अनुमत कोश में इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा नियत रहती है, अतः वह न ऊर्जा खोता है न गिरता है। ऊर्जा केवल कोश बदलने पर बदलती है।Rutherford model mein ghoomta electron accelerate karta hai, isliye use lagataar energy kho kar nucleus mein girna chahiye — atom khatam hote. Bohr ne stationary states ka postulate diya: allowed shell mein electron ki energy constant rehti hai, isliye na energy khota hai na girta hai. Energy sirf shell badalne par badalti hai.
11. An atom ⁷⁰X has 31 electrons. Neutrons?11. परमाणु ⁷⁰X में 31 इलेक्ट्रॉन हैं। न्यूट्रॉन?11. Atom ⁷⁰X mein 31 electrons hain. Neutrons?
Z = 31 (protons = electrons); n = 70 − 31 = 39.Z = 31 (प्रोटॉन = इलेक्ट्रॉन); n = 70 − 31 = 39।Z = 31 (protons = electrons); n = 70 − 31 = 39.
12. 79 protons, mass number 197. Find (i) neutrons, (ii) electrons.12. 79 प्रोटॉन, द्रव्यमान संख्या 197। (i) न्यूट्रॉन, (ii) इलेक्ट्रॉन।12. 79 protons, mass number 197. (i) Neutrons, (ii) electrons.
(i) n = 197 − 79 = 118; (ii) electrons = 79 (this is gold).(i) n = 197 − 79 = 118; (ii) इलेक्ट्रॉन = 79 (यह सोना है)।(i) n = 197 − 79 = 118; (ii) electrons = 79 (ye sona hai).
13. Complete Table 8.5.13. तालिका 8.5 पूर्ण कीजिए।13. Table 8.5 poori kijiye.
Row 1: Z 5, A 11, n 6, p 5, e 5, Boron. Row 2: Z 7, A 14, n 7, p 7, e 7, Nitrogen. Row 3: Z 12, A 24, n 12, p 12, e 12, Magnesium. Row 4: Z 15, A 31, n 16, p 15, e 15, Phosphorus. Row 5: Z 1, A 1, n 0, p 1, e 1, Hydrogen (protium).पंक्ति 1: Z 5, A 11, n 6, p 5, e 5, बोरॉन। पंक्ति 2: Z 7, A 14, n 7, p 7, e 7, नाइट्रोजन। पंक्ति 3: Z 12, A 24, n 12, p 12, e 12, मैग्नीशियम। पंक्ति 4: Z 15, A 31, n 16, p 15, e 15, फॉस्फोरस। पंक्ति 5: Z 1, A 1, n 0, p 1, e 1, हाइड्रोजन (प्रोटियम)।Row 1: Z 5, A 11, n 6, p 5, e 5, Boron. Row 2: Z 7, A 14, n 7, p 7, e 7, Nitrogen. Row 3: Z 12, A 24, n 12, p 12, e 12, Magnesium. Row 4: Z 15, A 31, n 16, p 15, e 15, Phosphorus. Row 5: Z 1, A 1, n 0, p 1, e 1, Hydrogen (protium).
14. Element X: mass number 35, 18 neutrons. (i) electrons and protons (ii) Z (iii) identify X (iv) configuration (v) valence electrons (vi) mass number if 2 neutrons are added (vii) relation of X with the new atom.14. तत्व X: द्रव्यमान संख्या 35, 18 न्यूट्रॉन। (i) इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन (ii) Z (iii) X पहचानिए (iv) विन्यास (v) संयोजकता इलेक्ट्रॉन (vi) 2 न्यूट्रॉन जोड़ने पर द्रव्यमान संख्या (vii) नए परमाणु से X का संबंध।14. Element X: mass number 35, 18 neutrons. (i) electrons aur protons (ii) Z (iii) X pehchaniye (iv) configuration (v) valence electrons (vi) 2 neutrons jodne par mass number (vii) naye atom se X ka sambandh.
(i) p = 35 − 18 = 17, electrons = 17. (ii) Z = 17. (iii) Chlorine (Cl). (iv) 2, 8, 7. (v) 7. (vi) 35 + 2 = 37. (vii) Same Z, different A → isotopes (³⁵Cl and ³⁷Cl).(i) p = 35 − 18 = 17, इलेक्ट्रॉन = 17। (ii) Z = 17। (iii) क्लोरीन (Cl)। (iv) 2, 8, 7। (v) 7। (vi) 35 + 2 = 37। (vii) Z समान, A भिन्न → समस्थानिक (³⁵Cl और ³⁷Cl)।(i) p = 35 − 18 = 17, electrons = 17. (ii) Z = 17. (iii) Chlorine (Cl). (iv) 2, 8, 7. (v) 7. (vi) 35 + 2 = 37. (vii) Z same, A alag → isotopes (³⁵Cl aur ³⁷Cl).
15. 12 protons + 12 neutrons. All electrons are replaced by particles with the same charge but 500 times heavier. Effect on (i) atomic number (ii) atomic mass (iii) mass number (iv) overall charge?15. 12 प्रोटॉन + 12 न्यूट्रॉन। सभी इलेक्ट्रॉनों की जगह समान आवेश पर 500 गुना भारी कण। प्रभाव: (i) परमाणु क्रमांक (ii) परमाणु द्रव्यमान (iii) द्रव्यमान संख्या (iv) कुल आवेश?15. 12 protons + 12 neutrons. Saare electrons ki jagah same charge par 500 guna bhaari particles. Asar: (i) atomic number (ii) atomic mass (iii) mass number (iv) kul charge?
(i) No change, Z = 12 (depends only on protons). (ii) Increases: an electron is about 1/1836 u ≈ 0.00055 u, so each new particle ≈ 0.27 u; 12 of them add about 12 × 0.27 ≈ 3.3 u (≈ 24 u → ≈ 27.3 u). (iii) No change, A = 24 (counts only protons + neutrons). (iv) Still zero — 12 particles of charge −1 balance 12 protons.(i) कोई परिवर्तन नहीं, Z = 12 (केवल प्रोटॉनों पर निर्भर)। (ii) बढ़ेगा: इलेक्ट्रॉन लगभग 1/1836 u ≈ 0.00055 u है, अतः हर नया कण ≈ 0.27 u; 12 कण लगभग 12 × 0.27 ≈ 3.3 u जोड़ेंगे (≈ 24 u → ≈ 27.3 u)। (iii) कोई परिवर्तन नहीं, A = 24 (केवल प्रोटॉन + न्यूट्रॉन)। (iv) अब भी शून्य — −1 आवेश वाले 12 कण 12 प्रोटॉनों को संतुलित करते हैं।(i) Koi change nahi, Z = 12 (sirf protons par depend). (ii) Badhega: electron lagbhag 1/1836 u ≈ 0.00055 u hai, isliye har naya particle ≈ 0.27 u; 12 particles lagbhag 12 × 0.27 ≈ 3.3 u jodenge (≈ 24 u → ≈ 27.3 u). (iii) Koi change nahi, A = 24 (sirf protons + neutrons). (iv) Ab bhi zero — −1 charge wale 12 particles 12 protons ko balance karte hain.

🎯 Quiz — 13 questions🎯 क्विज़ — 13 प्रश्न🎯 Quiz — 13 questions

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1. Cathode rays are streams of …कैथोड किरणें किसकी धारा हैं?Cathode rays kiski dhaara hain?

2. Thomson’s model is compared to …टॉमसन मॉडल की तुलना किससे की जाती है?Thomson model ki tulna kisse ki jaati hai?

3. Most α-particles passed straight through the gold foil. This shows that …अधिकांश α-कण स्वर्ण पर्णिका से सीधे निकल गए। इससे पता चलता है कि …Zyadatar α-particles gold foil se seedhe nikal gaye. Isse pata chalta hai ki …

4. Rutherford’s model could NOT explain …रदरफोर्ड मॉडल किसकी व्याख्या नहीं कर सका?Rutherford model kya explain nahi kar saka?

5. The neutron was discovered by …न्यूट्रॉन की खोज किसने की?Neutron kisne khoja?

6. Maximum number of electrons in the M-shell (n = 3) is …M-कोश (n = 3) में अधिकतम इलेक्ट्रॉन …M-shell (n = 3) mein maximum electrons …

7. An atom has 17 protons and 18 neutrons. Its mass number is …एक परमाणु में 17 प्रोटॉन और 18 न्यूट्रॉन हैं। द्रव्यमान संख्या …Atom mein 17 protons aur 18 neutrons. Mass number …

8. Electronic configuration of sulfur (Z = 16) is …सल्फ़र (Z = 16) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास …Sulfur (Z = 16) ka electronic configuration …

9. The valency of oxygen (2, 6) is …ऑक्सीजन (2, 6) की संयोजकता …Oxygen (2, 6) ki valency …

10. Protium, deuterium and tritium differ in the number of …प्रोटियम, ड्यूटीरियम और ट्राइटियम में किसकी संख्या अलग है?Protium, deuterium aur tritium mein kiski sankhya alag hai?

11. ⁴⁰₂₀Ca and ⁴⁰₁₈Ar are …⁴⁰₂₀Ca और ⁴⁰₁₈Ar हैं …⁴⁰₂₀Ca aur ⁴⁰₁₈Ar hain …

12. Chlorine: ³⁵Cl 75%, ³⁷Cl 25%. Average atomic mass = …क्लोरीन: ³⁵Cl 75%, ³⁷Cl 25%। औसत परमाणु द्रव्यमान = …Chlorine: ³⁵Cl 75%, ³⁷Cl 25%. Average atomic mass = …

13. Which isotope is used to find the age of fossils?जीवाश्मों की आयु ज्ञात करने में कौन-सा समस्थानिक प्रयोग होता है?Fossils ki umar pata karne mein kaun sa isotope use hota hai?

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These are Simple Learning Hub's own study notes written to follow the NCERT Class 9 Science textbook Exploration (2026-27 edition) section by section; read them with the official NCERT chapter. Diagrams are original SLH drawings based on the NCERT figures they name.