BSE ODISHA CLASS 9 • UTKAL MASTER STROKE

ବୋର୍ଡ ଅଫ୍ ସେକେଣ୍ଡାରୀ ଏଜୁକେସନ୍ (BSE Odisha) — ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଅଧ୍ୟାୟ ମାଷ୍ଟର ନୋଟ୍ସ

ଶ୍ରେଣୀ: Class 9 | ବିଷୟ: Physical Science (ଭୌତିକ ବିଜ୍ଞାନ)

ଅଧ୍ୟାୟ: ୪ — ପରମାଣୁ ଗଠନ (Structure of the Atom)


୧. ଅଧ୍ୟାୟର ସାରାଂଶ ଓ ମାଇଣ୍ଡ ମ୍ୟାପ୍ (Mind Map & Conceptual Architecture)


ଏହି ଅଧ୍ୟାୟଟି ପରମାଣୁର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଗଠନ ଏବଂ ଏଥିରେ ଥିବା ବିଭିନ୍ନ ଅବପରମାଣୁ କଣିକା (Sub-atomic particles) ସମ୍ପର୍କରେ ଏକ ସବିଶେଷ ଧାରଣା ପ୍ରଦାନ କରେ। ଡାଲଟନଙ୍କ ପରମାଣୁ ବାଦ ଅନୁସାରେ ପରମାଣୁ ଅବିଭାଜ୍ୟ ଥିଲା, ମାତ୍ର ଉନବିଂଶ ଶତାବ୍ଦୀର ଶେଷ ଭାଗରେ ବିଭିନ୍ନ ବୈଜ୍ଞାନିକଙ୍କ ପରୀକ୍ଷଣରୁ ପ୍ରମାଣିତ ହେଲା ଯେ ପରମାଣୁ ବିଭାଜ୍ୟ ଏବଂ ଏହା ମଧ୍ୟରେ ଚାର୍ଜିତ କଣିକାମାନ ରହିଛନ୍ତି।

ମାଇଣ୍ଡ ମ୍ୟାପ୍ (Conceptual Architecture):

୧. ପରମାଣୁର ଅବପରମାଣୁ କଣିକା (Sub-atomic Particles):

  • ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ (e⁻): ଆବିଷ୍କାରକ - ଜେ.ଜେ. ଥମସନ୍ (1897), ଚାର୍ଜ - ଋଣାତ୍ମକ (-୧), ବସ୍ତୁତ୍ୱ - ନଗଣ୍ୟ।
  • ପ୍ରୋଟନ୍ (p⁺): ଆବିଷ୍କାରକ - ଇ. ଗୋଲ୍ଡଷ୍ଟାଇନ୍ (1886), ଚାର୍ଜ - ଧନାତ୍ମକ (+୧), ବସ୍ତୁତ୍ୱ - ଇଲେକ୍ଟ୍ରନର ପ୍ରାୟ ୧୮୩୭ ଗୁଣ।
  • ନିଉଟ୍ରନ୍ (n): ଆବିଷ୍କାରକ - ଜେମ୍ସ ଚାଡୱିକ୍ (1932), ଚାର୍ଜ - ଶୂନ୍ୟ (ନିରପେକ୍ଷ), ବସ୍ତୁତ୍ୱ - ପ୍ରୋଟନ ସହିତ ସମାନ।
  • ୨. ପରମାଣୁ ମଡେଲ୍ ସମୂହ (Atomic Models):

  • ଥମସନଙ୍କ ମଡେଲ୍: ତରଭୁଜ ସଦୃଶ ଗଠନ, ଯେଉଁଠାରେ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ସର୍ବତ୍ର ବିସ୍ତାରିତ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକ ମଞ୍ଜି ପରି ପୋତି ହୋଇ ରହିଥାନ୍ତି।
  • ରଦରଫୋର୍ଡଙ୍କ ମଡେଲ୍: ଆଲଫା (α) କଣିକା ବିଚ୍ଛୁରଣ ପରୀକ୍ଷା ଦ୍ୱାରା ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସର ଆବିଷ୍କାର। ସୌରଜଗତ ସଦୃଶ ଗଠନ।
  • ବୋର୍'ଙ୍କ ମଡେଲ୍: ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଶକ୍ତିସ୍ତର ବା କକ୍ଷପଥ (K, L, M, N) ର ଅବଧାରଣା, ଯେଉଁଥିରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଘୂରିବା ସମୟରେ ଶକ୍ତି ବିକିରଣ କରେ ନାହିଁ।
  • ୩. ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ବିତରଣ ଓ ଯୋଜ୍ୟତା (Electron Distribution & Valency):

  • ବୋର୍-ବୁରୀ ନିୟମ (୨n² ସୂତ୍ର) ଅନୁସାରେ ବିଭିନ୍ନ କକ୍ଷରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଜ୍ଜା।
  • ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷରେ ଥିବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟାକୁ ଯୋଜ୍ୟତା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ କୁହାଯାଏ। ଅଷ୍ଟକ ସଂରଚନା ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ପରମାଣୁର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗ୍ରହଣ, ବର୍ଜନ ବା ସହଭାଗିତା କରିବାର କ୍ଷମତାକୁ ଯୋଜ୍ୟତା କୁହାଯାଏ।
  • ୪. ପରମାଣୁର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ:

  • ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (Z): ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସରେ ଥିବା ପ୍ରୋଟନ୍ ସଂଖ୍ୟା।
  • ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା (A): ପ୍ରୋଟନ୍ ଓ ନିଉଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟାର ସମଷ୍ଟି।
  • ଆଇସୋଟୋପ୍ (Isotopes): ସମାନ ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ କିନ୍ତୁ ଭିନ୍ନ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା ବିଶିଷ୍ଟ ପରମାଣୁ।
  • ଆଇସୋବାର୍ (Isobars): ଭିନ୍ନ ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ କିନ୍ତୁ ସମାନ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା ବିଶିଷ୍ଟ ପରମାଣୁ।

  • ୨. ମୁଖ୍ୟ ବିଷୟବସ୍ତୁ, ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ଓ ଗାଣିତିକ ସୂତ୍ରାବଳୀ (Comprehensive Theory & Formulas)


    ୨.୧ ପଦାର୍ଥରେ ଚାର୍ଜିତ କଣିକା (Charged Particles in Matter)

    ପଦାର୍ଥଗୁଡ଼ିକୁ ପରସ୍ପର ସହିତ ଘଷିବା ଦ୍ୱାରା ସେଗୁଡ଼ିକ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଚାର୍ଜିତ ହୁଅନ୍ତି। ଏଥିରୁ ଜଣାପଡ଼େ ଯେ ପରମାଣୁ ମଧ୍ୟରେ ଚାର୍ଜିତ କଣିକା ବିଦ୍ୟମାନ।

  • କ୍ୟାନାଲ୍ ରଶ୍ମି (Canal Rays): 1886 ମସିହାରେ ଇ. ଗୋଲ୍ଡଷ୍ଟାଇନ୍ ଗ୍ୟାସ୍ ବିସର୍ଜନ ପରୀକ୍ଷା ଦ୍ୱାରା ଏକ ନୂତନ ବିକିରଣ ଆବିଷ୍କାର କଲେ, ଯାହା ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ ଥିଲା। ଏହାକୁ କ୍ୟାନାଲ୍ ରଶ୍ମି କୁହାଗଲା। ଏହି କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ 'ପ୍ରୋଟନ୍' (p⁺) ନାମ ଦିଆଗଲା।
  • ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ (e⁻): 1897 ମସିହାରେ ଜେ.ଜେ. ଥମସନ୍ ପ୍ରସ୍ତାବ ଦେଲେ ଯେ ପ୍ରତ୍ୟେକ ପରମାଣୁରେ ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ ଅତି କ୍ଷୁଦ୍ର କଣିକା ଥାଏ, ଯାହାକୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ କୁହାଯାଏ।
  • ୨.୨ ପରମାଣୁର ଗଠନ ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ମଡେଲ୍ ସମୂହ

    ୨.୨.୧ ଥମସନଙ୍କ ପରମାଣୁ ମଡେଲ୍ (Thomson's Model of an Atom):

  • ପ୍ରସ୍ତାବ:
  • (i) ପରମାଣୁ ଏକ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ବିଶିଷ୍ଟ ଗୋଲକ ଏବଂ ଏଥିରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକ ସର୍ବତ୍ର ପୋତି ହୋଇ ରହିଥାନ୍ତି (ତରଭୁଜର ଲାଲ୍ ଅଂଶ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ଏବଂ ମଞ୍ଜିଗୁଡ଼ିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଦୃଶ)।

    (ii) ପରମାଣୁରେ ଧନାତ୍ମକ ଓ ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜର ପରିମାଣ ସମାନ, ତେଣୁ ପରମାଣୁଟି ବିଦ୍ୟୁତ୍ ନିରପେକ୍ଷ (neutral)।

  • ତ୍ରୁଟି: ଏହି ମଡେଲ୍ ଅନ୍ୟ ବୈଜ୍ଞାନିକମାନଙ୍କ ଦ୍ୱାରା କରାଯାଇଥିବା ପରୀକ୍ଷଣର ଫଳାଫଳକୁ ବୁଝାଇବାରେ ଅସମର୍ଥ ହେଲା।
  • ୨.୨.୨ ରଦରଫୋର୍ଡଙ୍କ ପରମାଣୁ ମଡେଲ୍ (Rutherford's Model of an Atom):

    ରଦରଫୋର୍ଡ ଏକ ସୁନାପାତିଆ ଉପରକୁ ଦ୍ରୁତ ଗତିଶୀଳ ଆଲଫା (α) କଣିକା (He²⁺, ବସ୍ତୁତ୍ୱ = 4u) ନିକ୍ଷେପ କରି ପରୀକ୍ଷା କରିଥିଲେ।

  • ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ:
  • (i) ଅଧିକାଂଶ ଆଲଫା କଣିକା ସୁନାପାତିଆ ମଧ୍ୟଦେଇ ସିଧାସଳଖ ଗତି କଲେ।

    (ii) କିଛି ଆଲଫା କଣିକା ସାମାନ୍ୟ କୋଣରେ ବିକ୍ଷେପିତ ହେଲେ।

    (iii) ପ୍ରତି ୧୨,୦୦୦ କଣିକା ମଧ୍ୟରୁ ପ୍ରାୟ ଗୋଟିଏ କଣିକା ୧୮୦° କୋଣରେ ବିକ୍ଷେପିତ ହୋଇ ପଛକୁ ଫେରିଆସିଲା।

  • ସିଦ୍ଧାନ୍ତ:
  • (i) ପରମାଣୁ ଭିତରେ ଅଧିକାଂଶ ସ୍ଥାନ ଶୂନ୍ୟ ବା ଫାଙ୍କା ଅଟେ।

    (ii) ପରମାଣୁର କେନ୍ଦ୍ରରେ ଏକ ଅତି କ୍ଷୁଦ୍ର, ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ ଏବଂ ସମସ୍ତ ବସ୍ତୁତ୍ୱ କେନ୍ଦ୍ରୀଭୂତ ହୋଇଥିବା ଅଂଶ ଅଛି, ଯାହାକୁ 'ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ' (Nucleus) କୁହାଯାଏ।

    (iii) ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସର ଆକାର ପରମାଣୁର ଆକାର ତୁଳନାରେ ଅତି କ୍ଷୁଦ୍ର (ପ୍ରାୟ ୧୦⁵ ଗୁଣ ଛୋଟ)।

  • ତ୍ରୁଟି (Drawbacks): ବୃତ୍ତାକାର ପଥରେ ଘୂରୁଥିବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ ହେବା ଫଳରେ କ୍ରମାଗତ ଭାବେ ଶକ୍ତି ବିକିରଣ କରିବ। ଏହାଦ୍ୱାରା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନର ଶକ୍ତି ହ୍ରାସ ପାଇବ ଏବଂ ଶେଷରେ ଏହା ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ ମଧ୍ୟରେ ପତିତ ହେବ। ଫଳରେ ପରମାଣୁଟି ଅସ୍ଥିର ହୋଇଯିବ, ମାତ୍ର ବାସ୍ତବରେ ପରମାଣୁ ଅତି ସ୍ଥିର ଅଟେ।
  • ୨.୨.୩ ବୋର୍'ଙ୍କ ପରମାଣୁ ମଡେଲ୍ (Bohr's Model of an Atom):

    ନିଲ୍ସ ବୋର୍ ରଦରଫୋର୍ଡଙ୍କ ମଡେଲର ତ୍ରୁଟି ଦୂର କରିବା ପାଇଁ ନିମ୍ନଲିଖିତ ସ୍ୱୀକାର୍ଯ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରଦାନ କଲେ:

  • ସ୍ୱୀକାର୍ଯ୍ୟ (Postulates):
  • (i) ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକ କେବଳ କେତେକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କକ୍ଷପଥରେ ହିଁ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ ଚାରିପଟେ ଘୂରିଥାନ୍ତି, ଯାହାକୁ ବିବିକ୍ତ କକ୍ଷପଥ (Discrete orbits) କୁହାଯାଏ।

    (ii) ଏହି କକ୍ଷପଥରେ ଘୂରିବା ସମୟରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକ କୌଣସି ଶକ୍ତି ବିକିରଣ କରନ୍ତି ନାହିଁ। ଏହି କକ୍ଷପଥଗୁଡ଼ିକୁ ଶକ୍ତିସ୍ତର (Energy levels) ବା ସେଲ୍ (Shell) କୁହାଯାଏ। ଏଗୁଡ଼ିକୁ K, L, M, N... କିମ୍ବା n = ୧, ୨, ୩, ୪... ଦ୍ୱାରା ସୂଚିତ କରାଯାଏ।

    ୨.୨.୪ ନିଉଟ୍ରନ୍ (Neutron):

    1932 ମସିହାରେ ଜେମ୍ସ ଚାଡୱିକ୍ ପରମାଣୁର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସରେ ଥିବା ଚାର୍ଜହୀନ ଏବଂ ପ୍ରୋଟନ୍ ସହିତ ସମାନ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ବିଶିଷ୍ଟ କଣିକା ଆବିଷ୍କାର କଲେ, ଯାହାକୁ ନିଉଟ୍ରନ୍ (n) କୁହାଗଲା। ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ବ୍ୟତୀତ ଅନ୍ୟ ସମସ୍ତ ପରମାଣୁର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସରେ ନିଉଟ୍ରନ୍ ଥାଏ।

    ୨.୩ ବିଭିନ୍ନ କକ୍ଷରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ବିତରଣ ନିୟମ (Bohr-Bury Scheme):

    (i) କୌଣସି ସେଲ୍ ବା କକ୍ଷରେ ରହିପାରୁଥିବା ସର୍ବାଧିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା = ୨n² (ଯେଉଁଠାରେ n = କକ୍ଷର କ୍ରମିକ ସଂଖ୍ୟା)।

  • K ସେଲ୍ (n = ୧) ପାଇଁ ସର୍ବାଧିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ = ୨ × ୧² = ୨
  • L ସେଲ୍ (n = ୨) ପାଇଁ ସର୍ବାଧିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ = ୨ × ୨² = ୮
  • M ସେଲ୍ (n = ୩) ପାଇଁ ସର୍ବାଧିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ = ୨ × ୩² = ୧୮
  • N ସେଲ୍ (n = ୪) ପାଇଁ ସର୍ବାଧିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ = ୨ × ୪² = ୩୨
  • (ii) ପରମାଣୁର ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷରେ ସର୍ବାଧିକ ୮ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ରହିପାରିବେ।

    (iii) ଭିତର କକ୍ଷଗୁଡ଼ିକ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବେ ନ ପୂରିବା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବାହ୍ୟ କକ୍ଷରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ପ୍ରବେଶ କରନ୍ତି ନାହିଁ (କ୍ରମିକ ପୂରଣ ନିୟମ)।

    ୨.୪ ଯୋଜ୍ୟତା (Valency):

    ପରମାଣୁର ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷରେ ଥିବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକୁ ଯୋଜ୍ୟତା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ କୁହାଯାଏ।

  • ଅଷ୍ଟକ ନିୟମ (Octet Rule): ପ୍ରତ୍ୟେକ ପରମାଣୁ ତା'ର ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷରେ ୮ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ରଖି ସ୍ଥିରତା ହାସଲ କରିବାକୁ ଚେଷ୍ଟା କରେ।
  • ଯୋଜ୍ୟତା ନିରୂପଣ:
  • ଯଦି ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା ୧, ୨, ୩ ବା ୪ ହୋଇଥାଏ, ତେବେ ଯୋଜ୍ୟତା = ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା।
  • ଯଦି ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା ୫, ୬, ୭ ବା ୮ ହୋଇଥାଏ, ତେବେ ଯୋଜ୍ୟତା = ୮ - ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା।
  • ଉଦାହରଣ: ସୋଡିୟମ୍ (Na: ୨, ୮, ୧) ର ଯୋଜ୍ୟତା = ୧। କ୍ଲୋରିନ୍ (Cl: ୨, ୮, ୭) ର ଯୋଜ୍ୟତା = ୮ - ୭ = ୧।
  • ୨.୫ ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ ଓ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା:

  • ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (Z): ପରମାଣୁର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସରେ ଥିବା ପ୍ରୋଟନ୍ ସଂଖ୍ୟାକୁ ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ କୁହାଯାଏ।
  • Z = ପ୍ରୋଟନ୍ ସଂଖ୍ୟା = ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା (ନିରପେକ୍ଷ ପରମାଣୁ ପାଇଁ)।

  • ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା (A): ପରମାଣୁର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସରେ ଥିବା ପ୍ରୋଟନ୍ ଓ ନିଉଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟାର ସମଷ୍ଟିକୁ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା କୁହାଯାଏ।
  • A = ପ୍ରୋଟନ୍ ସଂଖ୍ୟା (Z) + ନିଉଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା (N)

  • ସାଙ୍କେତିକ ପ୍ରକାଶ: ᴬ_𝑍 X (ଯେଉଁଠାରେ X = ମୌଳିକର ପ୍ରତୀକ, A = ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା, Z = ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ)।
  • ଉଦାହରଣ: ²³₁₁Na (ସୋଡିୟମ୍: Z = ୧୧, A = ୨୩)।

    ୨.୬ ଆଇସୋଟୋପ୍ ଓ ଆଇସୋବାର୍:

  • ଆଇସୋଟୋପ୍ (Isotopes): ସମାନ ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ କିନ୍ତୁ ଭିନ୍ନ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା ବିଶିଷ୍ଟ ଏକା ମୌଳିକର ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ଆଇସୋଟୋପ୍ କୁହାଯାଏ।
  • ଉଦାହରଣ: ହାଇଡ୍ରୋଜେନର ତିନୋଟି ଆଇସୋଟୋପ୍ - ପ୍ରୋଟିୟମ୍ (¹₁H), ଡ୍ୟୁଟେରିୟମ୍ (²₁H), ଟ୍ରିଟିୟମ୍ (³₁H)।

  • ଆଇସୋବାର୍ (Isobars): ଭିନ୍ନ ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ କିନ୍ତୁ ସମାନ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା ବିଶିଷ୍ଟ ଭିନ୍ନ ମୌଳିକର ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ଆଇସୋବାର୍ କୁହାଯାଏ।
  • ଉଦାହରଣ: ⁴⁰₁₈Ar (ଆର୍ଗନ୍) ଏବଂ ⁴⁰₂₀Ca (କ୍ୟାଲସିୟମ୍)।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଗାଣିତିକ ସୂତ୍ରାବଳୀ:

    ୧. କୌଣସି କକ୍ଷରେ ସର୍ବାଧିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା = ୨n²

    ୨. ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା (A) = ପ୍ରୋଟନ୍ ସଂଖ୍ୟା (Z) + ନିଉଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା (N)

    ୩. ନିଉଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା (N) = A - Z

    ୪. ହାରାହାରି ପାରମାଣବିକ ବସ୍ତୁତ୍ୱ (କ୍ଲୋରିନ୍ ପାଇଁ) = (୩୫ × ୭୫/୧୦୦) + (୩୭ × ୨୫/୧୦୦) = ୩୫.୫ u

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────


    ୩. ପାଠ୍ୟପୁସ୍ତକ ଅଭ୍ୟାସ ପ୍ରଶ୍ନାବଳୀର ୧୦୦% ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ସମାଧାନ (100% Complete Solved Exercises)


    Q1. ଥମସନଙ୍କ ପରମାଣୁ ମଡେଲ ଅନୁସାରେ ପରମାଣୁ କିପରି ବିଦ୍ୟୁତ ନିରପେକ୍ଷ ବୁଝାଅ ।

    ଉତ୍ତର: ଥମସନଙ୍କ ପରମାଣୁ ମଡେଲ ଅନୁସାରେ:

    (i) ପରମାଣୁ ହେଉଛି ଏକ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ବିଶିଷ୍ଟ ଗୋଲକ ଏବଂ ଏଥିରେ ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକ ସର୍ବତ୍ର ସମାନ ଭାବରେ ପୋତି ହୋଇ ରହିଥାନ୍ତି।

    (ii) ପରମାଣୁରେ ଥିବା ସମୁଦାୟ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜର ପରିମାଣ ଏବଂ ସମୁଦାୟ ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ (ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍) ର ପରିମାଣ ପରସ୍ପର ସହିତ ସମାନ ହୋଇଥାଏ।

    ଏହି କାରଣରୁ ଧନାତ୍ମକ ଓ ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ପରସ୍ପରକୁ ପ୍ରଶମିତ କରନ୍ତି ଏବଂ ସମଗ୍ର ପରମାଣୁଟି ବିଦ୍ୟୁତ ନିରପେକ୍ଷ (neutral) ହୋଇଥାଏ।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q2. ତିନୋଟି ଅବପରମାଣୁ କଣିକାର ନାମ ଲେଖ ।

    ଉତ୍ତର: ପରମାଣୁ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ତିନୋଟି ମୁଖ୍ୟ ଅବପରମାଣୁ କଣିକା (Sub-atomic particles) ର ନାମ ହେଲା:

    (i) ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ (e⁻) - ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ବିଶିଷ୍ଟ କଣିକା।

    (ii) ପ୍ରୋଟନ୍ (p⁺) - ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ବିଶିଷ୍ଟ କଣିକା।

    (iii) ନିଉଟ୍ରନ୍ (n) - ଚାର୍ଜହୀନ ବା ବିଦ୍ୟୁତ ନିରପେକ୍ଷ କଣିକା।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q3. ଗୋଟିଏ ପରମାଣୁର ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ 2 ଏବଂ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା 4 । ଏହି ପରମାଣୁର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସରେ କେତୋଟି ନିଉଟ୍ରନ୍ ଅଛି ?

    ଉତ୍ତର: ପ୍ରଶ୍ନ ଅନୁସାରେ,

    ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (Z) = ୨

    ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା (A) = ୪

    ଆମେ ଜାଣୁ ଯେ,

    ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା (A) = ପ୍ରୋଟନ୍ ସଂଖ୍ୟା (Z) + ନିଉଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା (N)

    => ନିଉଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା (N) = ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା (A) - ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (Z)

    => N = ୪ - ୨ = ୨

    ତେଣୁ, ଏହି ପରମାଣୁର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସରେ ୨ଟି ନିଉଟ୍ରନ୍ ଅଛି। (ଏହି ମୌଳିକଟି ହେଉଛି ହେଲିୟମ୍ - He)।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q4. ନାଇଟ୍ରୋଜେନ ପରମାଣୁରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡିକ କିପରି ସଜାଇ ହୋଇରହିଛି ବୁଝାଅ ।

    ଉତ୍ତର: ନାଇଟ୍ରୋଜେନ (N) ର ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (Z) = ୭।

    ତେଣୁ ଏଥିରେ ଥିବା ସମୁଦାୟ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା = ୭।

    ବୋର୍-ବୁରୀ ନିୟମ ଅନୁସାରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଜ୍ଜା ନିମ୍ନମତେ ହେବ:

    (i) ପ୍ରଥମ କକ୍ଷ ବା K ସେଲରେ ସର୍ବାଧିକ ୨ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ରହିବେ।

    (ii) ଅବଶିଷ୍ଟ (୭ - ୨ = ୫) ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଦ୍ୱିତୀୟ କକ୍ଷ ବା L ସେଲରେ ରହିବେ।

    ତେଣୁ, ନାଇଟ୍ରୋଜେନର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଜ୍ଜା ହେଉଛି: K = ୨, L = ୫ (ବା ୨, ୫)।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q5. Cl⁻ ଆୟନର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ ସଜ୍ଜା ଲେଖ ।

    ଉତ୍ତର: କ୍ଲୋରିନ୍ (Cl) ପରମାଣୁର ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (Z) = ୧୭।

    ତେଣୁ ନିରପେକ୍ଷ କ୍ଲୋରିନ୍ ପରମାଣୁର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା = ୧୭।

    କ୍ଲୋରାଇଡ୍ ଆୟନ (Cl⁻) ସୃଷ୍ଟି ହେବା ପାଇଁ କ୍ଲୋରିନ୍ ପରମାଣୁ ବାହାରୁ ଗୋଟିଏ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗ୍ରହଣ କରିଥାଏ।

    ତେଣୁ, Cl⁻ ଆୟନରେ ସମୁଦାୟ ଇଲେକ୍ט୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା = ୧୭ + ୧ = ୧୮।

    ବୋର୍-ବୁରୀ ନିୟମ ଅନୁସାରେ Cl⁻ ଆୟନର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଜ୍ଜା ହେବ:

  • K ସେଲ୍ = ୨ ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍
  • L ସେଲ୍ = ୮ ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍
  • M ସେଲ୍ = ୮ ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍
  • ଅର୍ଥାତ୍, Cl⁻ ଆୟନର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଜ୍ଜା ହେଉଛି: ୨, ୮, ୮।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q6. ପରମାଣୁର ବାହ୍ୟତମ ସେଲରେ ସର୍ବାଧିକ କେତୋଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ ରହିପାରିବ ?

    ଉତ୍ତର: ବୋର୍-ବୁରୀ ନିୟମ ଅନୁଯାୟୀ, ଯେକୌଣସି ପରମାଣୁର ସବୁଠାରୁ ବାହ୍ୟତମ ସେଲ୍ ବା କକ୍ଷରେ ସର୍ବାଧିକ ୮ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ରହିପାରିବେ (ଯଦି ବାହ୍ୟତମ ସେଲ୍‌ଟି K ସେଲ୍ ହୋଇଥାଏ, ତେବେ ସେଥିରେ ସର୍ବାଧିକ ୨ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ରହିପାରିବେ, ଯେପରିକି ହେଲିୟମ୍ କ୍ଷେତ୍ରରେ)।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q7. M ସେଲରେ ସର୍ବାଧିକ କେତୋଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ ରହିପାରିବ ?

    ଉତ୍ତର: ବୋର୍-ବୁରୀଙ୍କ ୨n² ସୂତ୍ର ଅନୁସାରେ,

    M ସେଲ୍ ପାଇଁ କ୍ରମିକ ସଂଖ୍ୟା (n) = ୩।

    ତେଣୁ, M ସେଲରେ ରହିପାରୁଥିବା ସର୍ବାଧିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା = ୨n²

    = ୨ × ୩²

    = ୨ × ୯

    = ୧୮ ଟି।

    ତେଣୁ, M ସେଲରେ ସର୍ବାଧିକ ୧୮ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ରହିପାରିବ।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q8. ସିଲିକନର ଯୋଜ୍ୟତା, ତା'ର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ ସଜ୍ଜାରୁ କିପରି ନିରୂପଣ କରାଯାଇପାରିବ ?

    ଉତ୍ତର: ସିଲିକନ୍ (Si) ର ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ = ୧୪।

    ତେଣୁ ଏହାର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଜ୍ଜା ହେଉଛି: K = ୨, L = ୮, M = ୪ (ଅର୍ଥାତ୍ ୨, ୮, ୪)।

    ଏଠାରେ ସିଲିକନର ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷ (M ସେଲ୍) ରେ ୪ଟି ଯୋଜ୍ୟତା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଅଛି।

    ଅଷ୍ଟକ ସଂରଚନା (ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷରେ ୮ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍) ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ସିଲିକନ୍ ଅନ୍ୟ ପରମାଣୁ ସହିତ ୪ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସହଭାଗିତା (share) କରିଥାଏ।

    ତେଣୁ, ସିଲିକନର ଯୋଜ୍ୟତା ହେଉଛି ୪।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q9. ଗୋଟିଏ ପରମାଣୁର ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ 8 । ଏଥିରେ କେତୋଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ ଅଛି ?

    ଉତ୍ତର: ଏକ ବିଦ୍ୟୁତ ନିରପେକ୍ଷ ପରମାଣୁରେ ଥିବା ପ୍ରୋଟନ୍ ସଂଖ୍ୟା ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା ସମାନ ହୋଇଥାଏ।

    ଯେହେତୁ ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (Z) = ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସରେ ଥିବା ପ୍ରୋଟନ୍ ସଂଖ୍ୟା = ୮।

    ତେଣୁ, ଏହି ପରମାଣୁରେ ଥିବା ସମୁଦାୟ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା = ୮। (ଏହି ମୌଳିକଟି ହେଉଛି ଅକ୍ସିଜେନ୍ - O)।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q10. ହାଇଡ୍ରୋଜେନର ତିନୋଟି ଆଇସୋଟୋପର ନାମ ଲେଖ ।

    ଉତ୍ତର: ହାଇଡ୍ରୋଜେନର ତିନୋଟି ପ୍ରାକୃତିକ ଆଇସୋଟୋପ୍ (Isotopes) ର ନାମ ଓ ସଙ୍କେତ ନିମ୍ନରେ ଦିଆଗଲା:

    (i) ପ୍ରୋଟିୟମ୍ (Protium) - ¹₁H (ଏହାର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସରେ କେବଳ ୧ଟି ପ୍ରୋଟନ୍ ଥାଏ, ନିଉଟ୍ରନ୍ ନଥାଏ)।

    (ii) ଡ୍ୟୁଟେରିୟମ୍ (Deuterium) - ²₁H ବା D (ଏହାର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସରେ ୧ଟି ପ୍ରୋଟନ୍ ଓ ୧ଟି ନିଉଟ୍ରନ୍ ଥାଏ)।

    (iii) ଟ୍ରିଟିୟମ୍ (Tritium) - ³₁H ବା T (ଏହାର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସରେ ୧ଟି ପ୍ରୋଟନ୍ ଓ ୨ଟି ନିଉଟ୍ରନ୍ ଥାଏ)।

    ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q11. ଗୋଟିଏ ମୌଳିକର ପ୍ରତୀକ X । ଏହାର ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ 15 ଏବଂ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା 31 । ଏ ସମସ୍ତକୁ ସଂକ୍ଷେପରେ କିପରି ସାଙ୍କେତିକ ଉପାୟରେ ଲେଖାଯାଇପାରିବ ?

    ଉତ୍ତର: କୌଣସି ମୌଳିକର ସାଙ୍କେତିକ ପ୍ରକାଶ ପାଇଁ ସୂତ୍ରଟି ହେଉଛି: ᴬ_𝑍 X

    ଯେଉଁଠାରେ, X = ମୌଳିକର ପ୍ରତୀକ, Z = ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (ତଳେ ବାମପଟେ ଲେଖାଯାଏ), A = ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା (ଉପରେ ବାମପଟେ ଲେଖାଯାଏ)।

    ପ୍ରଶ୍ନ ଅନୁସାରେ:

    ମୌଳିକର ପ୍ରତୀକ = X

    ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (Z) = ୧୫

    ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା (A) = ୩୧

    ତେଣୁ, ଏହାକୁ ସଂକ୍ଷେପରେ ସାଙ୍କେତିକ ଉପାୟରେ ³¹₁₅X ଭାବେ ଲେଖାଯାଇପାରିବ। (ବାସ୍ତବରେ ଏହି ମୌଳିକଟି ହେଉଛି ଫସଫରସ୍ - ³¹₁₅P)।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q12. ଆଇସୋଟୋପ୍ କ'ଣ ଉଦାହରଣ ସହ ଲେଖ ।

    ଉତ୍ତର: ସଂଜ୍ଞା: ପ୍ରକୃତିରେ ମିଳୁଥିବା ଗୋଟିଏ ମୌଳିକର ଯେଉଁ ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକର ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (Z) ସମାନ କିନ୍ତୁ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା (A) ଭିନ୍ନ ହୋଇଥାଏ, ସେଗୁଡ଼ିକୁ ପରସ୍ପରର ଆଇସୋଟୋପ୍ (Isotopes) ବା ସମସ୍ଥାନିକ କୁହାଯାଏ।

    ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ: ଏମାନଙ୍କର ରାସାୟନିକ ଧର୍ମ ସମାନ କିନ୍ତୁ ଭୌତିକ ଧର୍ମ ଭିନ୍ନ ଅଟେ।

    ଉଦାହରଣ:

    (i) କାର୍ବନର ଦୁଇଟି ମୁଖ୍ୟ ଆଇସୋଟୋପ୍ ହେଲା: ¹²₆C ଏବଂ ¹⁴₆C। ଏଠାରେ ଦୁହିଁଙ୍କର ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ ୬ କିନ୍ତୁ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା ଯଥାକ୍ରମେ ୧୨ ଓ ୧୪।

    (ii) କ୍ଲୋରିନର ଦୁଇଟି ଆଇସୋଟୋପ୍ ହେଲା: ³⁵₁₇Cl ଏବଂ ³⁷₁₇Cl।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q13. ଆଇସୋବାର୍ କ'ଣ ଉଦାହରଣ ସହ ଲେଖ ।

    ଉତ୍ତର: ସଂଜ୍ଞା: ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (Z) ବିଶିଷ୍ଟ କିନ୍ତୁ ସମାନ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା (A) ବିଶିଷ୍ଟ ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ମୌଳିକର ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ପରସ୍ପରର ଆଇସୋବାର୍ (Isobars) ବା ସମଭାରୀ କୁହାଯାଏ।

    ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ: ଏମାନଙ୍କର ଭୌତିକ ଓ ରାସାୟନିକ ଧର୍ମ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭିନ୍ନ ଅଟେ, କାରଣ ଏମାନଙ୍କର ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ ଓ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଜ୍ଜା ଭିନ୍ନ।

    ଉଦାହରଣ:

    କ୍ୟାଲସିୟମ୍ (Ca) ର ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ ୨୦ ଏବଂ ଆର୍ଗନ୍ (Ar) ର ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ ୧୮। ମାତ୍ର ଏହି ଦୁଇଟିଯାକ ପରମାଣୁର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା ୪୦ ଅଟେ।

    ତେଣୁ, ⁴⁰₁₈Ar ଏବଂ ⁴⁰₂₀Ca ପରସ୍ପରର ଆଇସୋବାର୍ ଅଟନ୍ତି।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q14. ଉଦାହରଣ ସହ ଆଇସୋଟୋପ୍ ଓ ଆଇସୋବାର୍ ମଧ୍ୟରେ ପ୍ରଭେଦ ଲେଖ ।

    ଉତ୍ତର: ଆଇସୋଟୋପ୍ ଏବଂ ଆଇସୋବାର୍ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ମୁଖ୍ୟ ପ୍ରଭେଦଗୁଡ଼ିକ ନିମ୍ନ ସାରଣୀରେ ଦିଆଗଲା:

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    ପାର୍ଥକ୍ୟର ବିଷୟ | ଆଇସୋଟୋପ୍ (Isotopes) | ଆଇସୋବାର୍ (Isobars)

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    ୧. ସଂଜ୍ଞା | ସମାନ ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ କିନ୍ତୁ ଭିନ୍ନ ବସ୍ତୁତ୍ୱ | ଭିନ୍ନ ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ କିନ୍ତୁ ସମାନ ବସ୍ତୁତ୍ୱ

    | ସଂଖ୍ୟା ବିଶିଷ୍ଟ ପରମାଣୁ। | ସଂଖ୍ୟା ବିଶିଷ୍ଟ ପରମାଣୁ।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    ୨. ମୌଳିକର ପ୍ରକାର | ଏଗୁଡ଼ିକ ଏକା ମୌଳିକର ପରମାଣୁ ଅଟନ୍ତି। | ଏଗୁଡ଼ିକ ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ମୌଳିକର ପରମାଣୁ ଅଟନ୍ତି।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    ୩. ପ୍ରୋଟନ୍ ଓ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ | ଏମାନଙ୍କର ପ୍ରୋଟନ୍ ଓ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା ସମାନ | ଏମାନଙ୍କର ପ୍ରୋଟନ୍ ଓ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା ଭିନ୍ନ

    ସଂଖ୍ୟା | ଥାଏ। | ଥାଏ।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    ୪. ରାସାୟନିକ ଧର୍ମ | ଏମାନଙ୍କର ରାସାୟନିକ ଧର୍ମ ସମାନ ଥାଏ। | ଏମାନଙ୍କର ରାସାୟନିକ ଧର୍ମ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭିନ୍ନ ଥାଏ।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    ୫. ଉଦାହରଣ | ¹²₆C ଏବଂ ¹⁴₆C | ⁴⁰₁₈Ar ଏବଂ ⁴⁰₂₀Ca

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q15. ଥମସନଙ୍କ ପରମାଣୁ ମଡେଲ ସମ୍ବନ୍ଧରେ ଆଲୋଚନା କର ।

    ଉତ୍ତର: 1897 ମସିହାରେ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଜେ.ଜେ. ଥମସନ୍ ପ୍ରଥମ କରି ପରମାଣୁ ଗଠନ ସମ୍ପର୍କରେ ଏକ ମଡେଲ୍ ଉପସ୍ଥାପନ କରିଥିଲେ।

    ମୁଖ୍ୟ ପ୍ରସ୍ତାବଗୁଡ଼ିକ:

    (i) ପରମାଣୁଟି ଏକ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ବିଶିଷ୍ଟ ଗୋଲକ ଅଟେ।

    (ii) ଏହି ଧନାତ୍ମକ ଗୋଲକ ମଧ୍ୟରେ ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ବିଶିଷ୍ଟ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକ ସର୍ବତ୍ର ବିକ୍ଷିପ୍ତ ବା ପୋତି ହୋଇ ରହିଥାନ୍ତି। ଏହାକୁ ତରଭୁଜ (Watermelon) ସହିତ ତୁଳନା କରାଯାଇପାରେ, ଯେଉଁଥିରେ ଲାଲ୍ ରଙ୍ଗର ଖାଦ୍ୟ ଅଂଶଟି ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ଏବଂ କଳା ମଞ୍ଜିଗୁଡ଼ିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଦୃଶ ଅଟନ୍ତି। ଏହାକୁ ପ୍ଲମ୍ ପୁଡିଙ୍ଗ୍ (Plum pudding) ମଡେଲ୍ ମଧ୍ୟ କୁହାଯାଏ।

    (iii) ପରମାଣୁରେ ଥିବା ସମୁଦାୟ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ଏବଂ ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜର ପରିମାଣ ସମାନ ହୋଇଥିବାରୁ ପରମାଣୁଟି ବିଦ୍ୟୁତ ନିରପେକ୍ଷ ଅଟେ।

    ସୀମାବଦ୍ଧତା: ଏହି ମଡେଲ୍ ପରମାଣୁର ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ପରବର୍ତ୍ତୀ ସମୟରେ ରଦରଫୋର୍ଡଙ୍କ ଦ୍ୱାରା କରାଯାଇଥିବା ଆଲଫା କଣିକା ବିଚ୍ଛୁରଣ ପରୀକ୍ଷାର ଫଳାଫଳକୁ ବୁଝାଇବାରେ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଅସମର୍ଥ ହୋଇଥିଲା।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q16. ରଦରଫୋର୍ଡଙ୍କ ସୁନାପାତିଆ ପରୀକ୍ଷାଟି ବୁଝାଅ ।

    ଉତ୍ତର: ବୈଜ୍ଞାନିକ ଅର୍ନେଷ୍ଟ ରଦରଫୋର୍ଡ ପରମାଣୁ ମଧ୍ୟରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକ କିପରି ସଜ୍ଜିତ ହୋଇ ରହିଛନ୍ତି ତାହା ଜାଣିବା ପାଇଁ ଏକ ପରୀକ୍ଷା କରିଥିଲେ, ଯାହାକୁ 'ଆଲଫା (α) କଣିକା ବିଚ୍ଛୁରଣ ପରୀକ୍ଷା' କୁହାଯାଏ।

    ପରୀକ୍ଷା ପ୍ରଣାଳୀ:

    ରଦରଫୋର୍ଡ ଏକ ଅତି ପତଳା ସୁନାପାତିଆ (ପ୍ରାୟ ୧୦୦୦ ପରମାଣୁ ମୋଟେଇ ବିଶିଷ୍ଟ) ଉପରକୁ ଦ୍ରୁତ ଗତିଶୀଳ ଦ୍ୱି-ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ ହେଲିୟମ୍ ଆୟନ ବା ଆଲଫା (α) କଣିକା (He²⁺, ବସ୍ତୁତ୍ୱ = 4u) ନିକ୍ଷେପ କଲେ।

    ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ:

    (i) ଅଧିକାଂଶ ଦ୍ରୁତ ଗତିଶୀଳ ଆଲଫା କଣିକା ସୁନାପାତିଆକୁ ଭେଦ କରି ସିଧାସଳଖ ଚାଲିଗଲେ।

    (ii) କେତେକ ଆଲଫା କଣିକା ସୁନାପାତିଆ ଦ୍ୱାରା ଅତି କମ୍ କୋଣରେ ବିକ୍ଷେପିତ (deflected) ହେଲେ।

    (iii) ଆଶ୍ଚର୍ଯ୍ୟଜନକ ଭାବେ, ପ୍ରତି ୧୨,୦୦୦ କଣିକା ମଧ୍ୟରୁ ପ୍ରାୟ ଗୋଟିଏ କଣିକା ସୁନାପାତିଆକୁ ଭେଦ ନକରି ସିଧାସଳଖ ୧୮୦° କୋଣରେ ପଛକୁ ଫେରିଆସିଲା।

    ଏହି ପରୀକ୍ଷାରୁ ରଦରଫୋର୍ଡ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ନେଲେ ଯେ ପରମାଣୁର କେନ୍ଦ୍ରରେ ଏକ ଅତି କ୍ଷୁଦ୍ର, ଦୃଢ଼ ଏବଂ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ବିଶିଷ୍ଟ ଅଂଶ ଅଛି, ଯାହାକୁ 'ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ' କୁହାଯାଏ ଏବଂ ପରମାଣୁର ସମସ୍ତ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଏହିଠାରେ ହିଁ କେନ୍ଦ୍ରୀଭୂତ।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q17. ରଦରଫୋର୍ଡଙ୍କ ପରମାଣୁ ମଡେଲ ବିଷୟରେ ବୁଝାଅ ।

    ଉତ୍ତର: ଆଲଫା କଣିକା ବିଚ୍ଛୁରଣ ପରୀକ୍ଷାରୁ ମିଳିଥିବା ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ଆଧାରରେ ରଦରଫୋର୍ଡ ପରମାଣୁର ଏକ ନାଭିକୀୟ ମଡେଲ୍ (Nuclear Model) ଉପସ୍ଥାପନ କଲେ।

    ଏହି ମଡେଲର ମୁଖ୍ୟ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ହେଲା:

    (i) ପରମାଣୁର କେନ୍ଦ୍ରରେ ଏକ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ କେନ୍ଦ୍ର ରହିଛି, ଯାହାକୁ 'ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ' (Nucleus) କୁହାଯାଏ। ପରମାଣୁର ପ୍ରାୟ ସମସ୍ତ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଏହି ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ ମଧ୍ୟରେ ଥାଏ।

    (ii) ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ ଚାରିପଟେ ବୃତ୍ତାକାର ପଥରେ (Circular orbits) ଅତି ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ଘୂରି ବୁଲନ୍ତି।

    (iii) ପରମାଣୁର ସାମଗ୍ରିକ ଆକାର ତୁଳନାରେ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସର ଆକାର ଅତି କ୍ଷୁଦ୍ର ଅଟେ (ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସର ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ ପରମାଣୁର ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ ଠାରୁ ପ୍ରାୟ ୧୦⁵ ଗୁଣ ଛୋଟ)।

    ତ୍ରୁଟି: ବୃତ୍ତାକାର ପଥରେ ଘୂରୁଥିବା ଚାର୍ଜିତ କଣିକା (ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍) କ୍ରମାଗତ ଭାବେ ଶକ୍ତି ବିକିରଣ କରି ଶେଷରେ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସରେ ପଡ଼ିଯିବା କଥା, ଯାହା ପରମାଣୁକୁ ଅସ୍ଥିର କରିଦେବ। ମାତ୍ର ବାସ୍ତବରେ ପରମାଣୁ ସ୍ଥିର ଅଟେ, ଯାହାକୁ ରଦରଫୋର୍ଡ ବୁଝାଇ ପାରିନଥିଲେ।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q18. ବୋର୍'ଙ୍କ ପରମାଣୁ ମଡେଲ ରଦରଫୋର୍ଡଙ୍କ ମଡେଲଠାରୁ କିପରି ଭିନ୍ନ ବୁଝାଅ ।

    ଉତ୍ତର: ବୋର୍'ଙ୍କ ପରମାଣୁ ମଡେଲ ରଦରଫୋର୍ଡଙ୍କ ମଡେଲର ସବୁଠାରୁ ବଡ଼ ତ୍ରୁଟି (ପରମାଣୁର ସ୍ଥିରତା) କୁ ଦୂର କରିପାରିଥିଲା। ଏହି ଦୁଇ ମଡେଲ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ମୁଖ୍ୟ ପାର୍ଥକ୍ୟଗୁଡ଼ିକ ହେଲା:

    (i) ଇଲେକ୍ଟ୍ରନର କକ୍ଷପଥ:

  • ରଦରଫୋର୍ଡଙ୍କ ମଡେଲ ଅନୁସାରେ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକ ଯେକୌଣସି ବୃତ୍ତାକାର ପଥରେ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ ଚାରିପଟେ ଘୂରିପାରିବେ।
  • ବୋର୍'ଙ୍କ ମଡେଲ ଅନୁସାରେ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକ କେବଳ କେତେକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଶକ୍ତି ବିଶିଷ୍ଟ କକ୍ଷପଥରେ ହିଁ ଘୂରିପାରିବେ, ଯାହାକୁ ବିବିକ୍ତ କକ୍ଷପଥ (Discrete orbits) ବା ଶକ୍ତିସ୍ତର (K, L, M, N) କୁହାଯାଏ।
  • (ii) ଶକ୍ତି ବିକିରଣ:

  • ରଦରଫୋର୍ଡଙ୍କ ମଡେଲ ଅନୁସାରେ, ବୃତ୍ତାକାର ପଥରେ ଘୂରିବା ସମୟରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ କ୍ରମାଗତ ଭାବେ ଶକ୍ତି ବିକିରଣ କରିବ ଏବଂ ଶେଷରେ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସରେ ପତିତ ହେବ।
  • ବୋର୍'ଙ୍କ ମଡେଲ ଅନୁସାରେ, ନିଜର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ବିବିକ୍ତ କକ୍ଷପଥରେ ଘୂରିବା ସମୟରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ କୌଣସି ଶକ୍ତି ବିକିରଣ କରେ ନାହିଁ। ତେଣୁ ପରମାଣୁଟି ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ସ୍ଥିର ରହେ।
  • ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q19. ଆଇସୋଟୋପର ଚାରୋଟି ବ୍ୟବହାର ଲେଖ ।

    ଉତ୍ତର: ବିଭିନ୍ନ ଆଇସୋଟୋପ୍ (Isotopes) ଗୁଡ଼ିକର କେତେକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ବ୍ୟବହାର ନିମ୍ନରେ ପ୍ରଦାନ କରାଗଲା:

    (i) ୟୁରେନିୟମର ଏକ ଆଇସୋଟୋପ୍ (Uranium-235) କୁ ପରମାଣୁରିଆକ୍ଟର (Nuclear Reactor) ରେ ଜାଳେଣି ରୂପେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇ ପ୍ରଚୁର ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଶକ୍ତି ଉତ୍ପନ୍ନ କରାଯାଏ।

    (ii) କୋବାଲ୍ଟର ଏକ ଆଇସୋଟୋପ୍ (Cobalt-60) କୁ ମାରାତ୍ମକ କର୍କଟ (Cancer) ରୋଗର ଚିକିତ୍ସା ତଥା ଥେରାପିରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ।

    (iii) ଆୟୋଡିନର ଏକ ଆଇସୋଟୋପ୍ (Iodine-131) କୁ ଗଳଗଣ୍ଡ (Goitre) ରୋଗର ନିରାକରଣ ଓ ଚିକିତ୍ସାରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ।

    (iv) କାର୍ବନର ଆଇସୋଟୋପ୍ (Carbon-14) କୁ ବ୍ୟବହାର କରି ପ୍ରତ୍ନତାତ୍ତ୍ୱିକ ଜିନିଷ, ଜୀବାଶ୍ମ ଓ ପୁରାତନ ବୃକ୍ଷଲତାମାନଙ୍କର ବୟସ ନିରୂପଣ (Carbon Dating) କରାଯାଏ।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    Q20. ଗୋଟିଏ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ମୌଳିକର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ ସଜ୍ଜା ଲେଖ ।

    ଉତ୍ତର: ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଗ୍ୟାସ୍ ବା ନିଷ୍କ୍ରିୟ ମୌଳିକଗୁଡ଼ିକର ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଦ୍ୱାରା ପୂର୍ଣ୍ଣ ଥାଏ (ଅଷ୍ଟକ ସଂରଚନା)।

    ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ନିଅନ୍ (Neon - Ne) ଏକ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ମୌଳିକ ଅଟେ।

  • ନିଅନର ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (Z) = ୧୦।
  • ଏହାର ସମୁଦାୟ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା = ୧୦।
  • ବୋର୍-ବୁରୀ ନିୟମ ଅନୁସାରେ ନିଅନର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଜ୍ଜା ହେଉଛି:
  • K ସେଲ୍ = ୨ ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍

    L ସେଲ୍ = ୮ ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍

    ଅର୍ଥାତ୍, ନିଅନର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଜ୍ଜା ହେଉଛି: ୨, ୮।

    (ଏହାର ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷ L ସେଲ୍‌ଟି ୮ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଦ୍ୱାରା ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବେ ପୂର୍ଣ୍ଣ ଥିବାରୁ ଏହା ଅତି ସ୍ଥିର ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଭାବେ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଅଟେ)।


    ୪. ବୋର୍ଡ ପରୀକ୍ଷା ମାଷ୍ଟ୍ରି ଟିପ୍ସ ଓ ସାଧାରଣ ଭୁଲ୍ (Board Exam Tips & Pitfalls)


    ପରୀକ୍ଷା ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଟିପ୍ସ (Exam Mastery Secrets):

    ୧. ୨n² ସୂତ୍ରର ସଠିକ୍ ପ୍ରୟୋଗ: ପରୀକ୍ଷାରେ ପ୍ରାୟତଃ କୌଣସି ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସେଲ୍ (ଯେପରିକି M ବା N) ର ସର୍ବାଧିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଧାରଣ କ୍ଷମତା ପଚରାଯାଏ। ସେଠାରେ n ର ମୂଲ୍ୟ ସଠିକ୍ ଭାବେ ଲେଖି (K=୧, L=୨, M=୩, N=୪) ହିସାବ କରନ୍ତୁ।

  • ଭୁଲ୍ ସଂଶୋଧନ: ଅନେକ ଛାତ୍ର M ସେଲ୍ ପାଇଁ n=୨ ଲେଖିଦିଅନ୍ତି, ଯାହା ଭୁଲ୍। ମନେରଖନ୍ତୁ M ହେଉଛି ତୃତୀୟ ସେଲ୍, ତେଣୁ n=୩।
  • ୨. ଆଇସୋଟୋପ୍ ଓ ଆଇସୋବାର୍ ମଧ୍ୟରେ ଦ୍ୱନ୍ଦ୍ୱ ଦୂରୀକରଣ:

  • ଆଇସୋଟୋପ୍ (Isotopes) = ସମାନ ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (Z), ଭିନ୍ନ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟ (A)। (ମନେରଖିବା ଟ୍ରିକ୍: 'ଟୋପ୍' ଅର୍ଥାତ୍ ଉପର ଅଂଶ ବା ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଭିନ୍ନ)।
  • ଆଇସୋବାର୍ (Isobars) = ଭିନ୍ନ ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (Z), ସମାନ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା (A)।
  • ୩. ଯୋଜ୍ୟତା ହିସାବ କରିବା ସମୟରେ ସାଧାରଣ ଭୁଲ୍:

  • ଯଦି ବାହ୍ୟତମ କକ୍ଷରେ ୫, ୬, ୭ ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଥାଏ, ତେବେ ଯୋଜ୍ୟତା ସେହି ସଂଖ୍ୟା ନୁହେଁ। ବରଂ ତାହାକୁ ୮ ରୁ ବିୟୋଗ କରିବାକୁ ପଡ଼ିବ।
  • ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ: ଅକ୍ସିଜେନର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଜ୍ଜା ୨, ୬। ଏହାର ଯୋଜ୍ୟତା ୬ ନୁହେଁ, ବରଂ ୮ - ୬ = ୨ ଅଟେ।
  • ୪. ହାଇଡ୍ରୋଜେନର ବ୍ୟତିକ୍ରମ: ହାଇଡ୍ରୋଜେନର ପ୍ରଥମ ଆଇସୋଟୋପ୍ 'ପ୍ରୋଟିୟମ୍' (¹₁H) ର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସରେ କୌଣସି ନିଉଟ୍ରନ୍ ନଥାଏ। ଏହା ପରୀକ୍ଷାରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସଂକ୍ଷିପ୍ତ ପ୍ରଶ୍ନ ଭାବେ ଆସିଥାଏ।

    ୫. ସାଙ୍କେତିକ ପ୍ରକାଶ ଲେଖିବା ଶୈଳୀ: ᴬ_𝑍 X ଲେଖିବା ବେଳେ ସର୍ବଦା ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସଂଖ୍ୟା (A) କୁ ଉପରେ ଏବଂ ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (Z) କୁ ତଳେ ଲେଖନ୍ତୁ। ଯଥା: ²³₁₁Na, ଏହାକୁ ₁₁²³Na ଲେଖିଲେ ମାର୍କ କଟିଯିବାର ସମ୍ଭାବନା ଥାଏ।

    ───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────

    (ନୋଟ୍ସ ପ୍ରସ୍ତୁତି: ଉତ୍କଳ ସ୍କିଲ୍ ସେଣ୍ଟର - BSE Odisha 100% Full Textbook Master Edition)

    🤖 Have a Doubt in this Chapter?

    Ask Gundulu AI Voice Tutor to explain any question in bilingual Odia & English with 24/7 step-by-step guidance!

    🚀 Try Gundulu AI on Utkal Skill Centre App