Lecture: Structure of Atom (स्ट्रक्चर ऑफ एटम)

Jul 16, 2024

Lecture: Structure of Atom (स्ट्रक्चर ऑफ एटम) 🧪

Introduction

  • Chapter Importance: स्ट्रक्चर ऑफ एटम अपने आप में बहुत ही स्कोरिंग चैप्टर है।
  • Key Topics: रेडॉक्स, आर्बिटल
  • Electron Placement: इलेक्ट्रॉन एनर्जी के इंक्रीजिंग ऑर्डर में फाइल होते हैं।

Discovery of Subatomic Particles

Discovery of Electron (J.J. Thomson)

  1. Experiment: कैथोड रे ट्यूब एक्सपेरिमेंट
  2. Findings: इलेक्ट्रॉन नेगेटिविटी चार्ज पार्टिकल
  3. Properties:
    • ट्रैवल फ्रॉम कैथोड तू एनोड
    • स्ट्रेट लाइन ट्रेवलिंग
    • इंडिपेंडेंट ऑफ गैस नेचर

Discovery of Proton

  1. कैथोड रे एक्सपेरिमेंट
  2. पहचान: एनोड रेस या कैनाल रेस
  3. Properties:
    • मूव्स फ्रॉम एनोड टू कैथोड
    • पॉजिटिव चार्ज

Discovery of Neutron (James Chadwick)

  1. Experiment: बेरिलियम सीट और अल्फा पार्टिकल्स बॉम्बार्डमेंट
  2. Findings: न्यूट्रल पार्टिकल (न्यूट्रॉन)
  3. Properties: मास 1.674*10^-27 kg, नो चार्ज

Atomic Models

Dalton's Atomic Theory

  • एटम्स आर इंडिविज़ुअल
  • मोस्ट स्मॉलेस्ट पार्टिकल ऑफ मैटर

Thomson Atomic Model

  • वाटरमेलन मॉडल
  • पॉजिटिव चार्ज यूनिफॉर्मली डिस्ट्रीब्यूटेड
  • लिमिटेशन: एटॉमिक स्टेबिलिटी एक्सप्लेन नहीं कर पाया

Rutherford Atomic Model

  1. Experiment: गोल्ड फॉइल एक्सपेरिमेंट
  2. Observations और Conclusions:
    • मोस्ट अल्फा पार्टिकल्स पास विदाउट डिफ्लेक्शन
    • न्यूक्लियस पाॅजिटिव चार्ज्ड
    • एटम्स आर्ट मोस्टली एम्प्टी स्पेस
  3. Limitations: एटॉमिक स्टेबिलिटी एक्सप्लेन नहीं कर पाया

Bohr's Model

  1. Posulates: फिक्स सर्कुलर पाथ, एनर्जी लेवल्स अपॉन ट्रांजिशन
  2. Formula: E_n = -13.6 * Z² / n² इलेक्ट्रॉन वोल्ट
  3. Limitations: मल्टी-इलेक्ट्रॉन स्पीशीज़, जीमान, स्टार्क इफेक्ट

Wave-Particle Duality

De Broglie's Hypothesis

  • वाव लेंथ एसोसिएटेड विद मॅटर: λ = h / mv
  • सिग्निफिकेंस फ़ॉर माइक्रोस्कोपिक पार्टिकल्स

Heisenberg Uncertainty Principle

  • Δx * Δp ≥ h / 4π
  • इम्पॉर्टेंस: माइक्रोस्कोपिक पार्टिकल्स की पोजीशन एंड वेलोसिटी सुपर-प्रिसाइस नहीं मेज़र हो सकती

Quantum Mechanical Model

  1. Schrödinger's Equation: वे पंचटन साॅलुशन
  2. Quantum Numbers: n, l, m_l, m_s

Quantum Numbers

Principal Quantum Number (n)

  • इंडिकेट्स एटॉमिक सेल

Azimuthal Quantum Number (l)

  • इंडिकेट्स सुबशेल
  • ल = 0 (s), 1 (p), 2 (d), 3 (f)

Magnetic Quantum Number (m_l)

  • ओरिएंटेशन ऑफ आर्बिटल्स

Spin Quantum Number (m_s)

  • इलेक्ट्रॉन स्पिन: +1/2 या -1/2

Atomic Orbitals and Their Shapes

  • s-Orbital: स्फेरिकल
  • p-Orbital: डम्बल-शेप्ड
  • d-Orbital: डबल डंबल

Energy of Atomic Orbitals

  • Hydrogen-like Species: Energy depends only on n
  • Multi-electron Species: Energy depends on both n and l

Electron Configurations

  • Aufbau Principle: इलेक्ट्रॉन्स फिल इन एनर्जी ऑर्डर
  • Pauli Exclusion Principle: एक और्बिटल में दो इलेक्ट्रॉन्स विद अपोज़िट स्पिन
  • Hund's Rule: डिजेनेरेट और्बिटल्स में इलेक्ट्रॉन्स पहले सिंगली फिल होते हैं
  • Exceptions: क्रोमियम (Cr), कॉपर (Cu)

Magnetic Properties

  • डायमैग्नेटिक: नो अनपेड इलेक्ट्रॉन
  • पैरामैग्नेटिक: एट लिस्ट वन अनपेड इलेक्ट्रॉन
  • फॉर्मूला: µ = √(n(n+2)) BM

Conclusion and Important Tips

  • रिवीजन की इम्पॉर्टेंस
  • चैप्टर से स्कोरिंग कैसे करें
  • मज़े के साथ और एफिशिएंट स्टडी

Example Problems and Homework

  • कई प्रश्न और उत्तर दिए गए हैं जो आपको सोचने और हल करने के लिए हैं।