Structure of Atom Class 9 Chapter 4

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Structure of Atoms – Glossary (English-Hindi) / अणु की संरचना – शब्दावली (English-Hindi)

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Atom – The smallest unit of an element that retains the properties of that element.
अणु – तत्व की सबसे छोटी इकाई, जो तत्व के गुणों को बनाए रखती है।
Element – A pure substance made up of only one kind of atom.
तत्व – एक शुद्ध पदार्थ जो केवल एक प्रकार के अणुओं से बना होता है।
Subatomic Particles – Particles smaller than an atom: electrons, protons, and neutrons.
उपपरमाण्विक कण – अणु से छोटे कण जैसे इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन।
Electron (e⁻) – A negatively charged subatomic particle found outside the nucleus.
इलेक्ट्रॉन (e⁻) – ऋणात्मक आवेशित उपपरमाण्विक कण जो नाभिक के बाहर पाया जाता है।
Proton (p⁺) – A positively charged subatomic particle found in the nucleus.
प्रोटॉन (p⁺) – धनात्मक आवेशित उपपरमाण्विक कण जो नाभिक में पाया जाता है।
Neutron (n⁰) – A neutral subatomic particle found in the nucleus.
न्यूट्रॉन (n⁰) – उदासीन उपपरमाण्विक कण जो नाभिक में पाया जाता है।
Nucleus – The central part of an atom containing protons and neutrons.
नाभिक – अणु का केंद्र भाग जिसमें प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं।
Atomic Number (Z) – Number of protons in the nucleus of an atom.
परमाणु संख्या (Z) – किसी अणु के नाभिक में उपस्थित प्रोटॉनों की संख्या।
Mass Number (A) – The total number of protons and neutrons in an atom.
द्रव्यमान संख्या (A) – किसी अणु में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या।
Isotopes – Atoms of the same element with different numbers of neutrons.
समस्थानिक – एक ही तत्व के वे अणु जिनमें न्यूट्रॉन की संख्या अलग होती है।
Isobars – Atoms with the same mass number but different atomic numbers.
समभारिक – वे अणु जिनकी द्रव्यमान संख्या समान होती है लेकिन परमाणु संख्या भिन्न होती है।
Electron Shells/Orbits – Paths around the nucleus where electrons are found.
इलेक्ट्रॉन आवरण / कक्षा – नाभिक के चारों ओर वे पथ जहाँ इलेक्ट्रॉन स्थित होते हैं।
Valence Electrons – Electrons in the outermost shell of an atom.
संयोजक इलेक्ट्रॉन – किसी अणु के सबसे बाहरी आवरण में स्थित इलेक्ट्रॉन।
Valency – The combining capacity of an atom.
संयोजकता – किसी अणु की अन्य अणुओं से जुड़ने की क्षमता।
Octet Rule – Atoms tend to have eight electrons in their outermost shell.
ऑक्टेट नियम – अणु अपनी सबसे बाहरी कक्षा में आठ इलेक्ट्रॉन रखना पसंद करते हैं।
Duplet Rule – Hydrogen and helium aim to have two electrons in the outermost shell.
डुप्लेट नियम – हाइड्रोजन और हीलियम अपनी बाहरी कक्षा में दो इलेक्ट्रॉन रखने का प्रयास करते हैं।
Energy Levels – Fixed energies that electrons can have in an atom.
ऊर्जा स्तर – अणु में इलेक्ट्रॉनों की निश्चित ऊर्जा की अवस्थाएँ।
Bohr’s Model – A model of atom with electrons in fixed orbits around the nucleus.
बोर का मॉडल – अणु का एक मॉडल जिसमें इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर निश्चित कक्षाओं में घूमते हैं।
Orbital – A region in an atom where there is a high probability of finding an electron.
कक्ष (ऑर्बिटल) – अणु का वह क्षेत्र जहाँ इलेक्ट्रॉन मिलने की संभावना अधिक होती है।
Electronic Configuration – Distribution of electrons in different shells or orbitals.
इलेक्ट्रॉन विन्यास – विभिन्न आवरणों या कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों का वितरण।
Stable Atom – An atom with a full outer electron shell.
स्थिर अणु – ऐसा अणु जिसकी बाहरी इलेक्ट्रॉन कक्षा पूर्ण हो।
Unstable Atom – An atom with an incomplete outer shell.
अस्थिर अणु – ऐसा अणु जिसकी बाहरी कक्षा अधूरी हो।
Quantum Number – A number that describes the energy levels and shape of orbitals.
क्वांटम संख्या – जो कक्षा की ऊर्जा और आकार को दर्शाती है।
Shell Notation (K, L, M, N…) – Representation of energy levels from inner to outer.
आवरण संकेतन (K, L, M, N…) – ऊर्जा स्तरों का अंदर से बाहर की ओर संकेत।
Charge – A property of particles that causes them to experience a force.
आवेश – कणों की वह विशेषता जिससे वे बल का अनुभव करते हैं।

Chapter 4 : Structure Of Atom

हिन्दी में पढ़ें

🔹 1. Introduction

All matter is made up of atoms.
The term “atom” was first used by Democritus, meaning indivisible.
Modern atomic theory started developing after Dalton’s Atomic Theory (1808).

🔹 2. Dalton’s Atomic Theory (1808)

All matter is made of indivisible atoms.
Atoms of an element are identical in mass and properties.
Atoms combine in whole numbers to form compounds.
Atoms cannot be created or destroyed.

🟡 Limitations: Failed to explain existence of subatomic particles (electrons, protons, neutrons), and isotopes.

🔹 3. Discovery of Electrons, Protons, and Neutrons

⚛️ Electron

Discovered by J.J. Thomson (1897).
Found using Cathode Ray Experiment.
Electron charge = –1.6 × 10⁻¹⁹ C
Mass = 9.1 × 10⁻³¹ kg

⚛️ Proton

Discovered by E. Goldstein (1886).
Found using Canal Ray Experiment.
Proton charge = +1.6 × 10⁻¹⁹ C
Mass ≈ 1.67 × 10⁻²⁷ kg

⚛️ Neutron

Discovered by James Chadwick (1932).
Charge = 0 (neutral)
Mass ≈ same as proton

🔹 4. Thomson’s Model of Atom (Plum Pudding Model)

Atom is a sphere of positive charge.
Electrons are embedded like seeds in a watermelon.
❌ Couldn’t explain the stability of atoms.

🔹 5. Rutherford’s Nuclear Model (Gold Foil Experiment)

Most of the atom is empty.
Positively charged nucleus at center.
Electrons revolve around nucleus in circular paths.
❌ Couldn’t explain why electrons don’t fall into nucleus due to attraction.

🔹 6. Bohr’s Model of Atom

Electrons revolve in fixed energy levels/shells/orbits.
These orbits are named K, L, M, N…
Electrons don’t radiate energy in fixed orbits.
Energy is absorbed/released when electrons jump between orbits.

🔹 7. Atomic Number & Mass Number

🔹 Atomic Number (Z)

Number of protons in the nucleus.
Z = No. of Protons = No. of Electrons (in neutral atom)

🔹 Mass Number (A)

Total number of protons + neutrons.
A = Z + N

🔹 8. Isotopes and Isobars

🧪 Isotopes

Same atomic number (Z), different mass number (A).
e.g. Hydrogen: ¹H (Protium), ²H (Deuterium), ³H (Tritium)
Applications:
- Cobalt-60 – cancer treatment
- Iodine-131 – thyroid disorders

⚖️ Isobars

Same mass number (A), different atomic number (Z).
e.g. ⁴⁰Ar and ⁴⁰Ca

🔹 9. Distribution of Electrons – Bohr-Bury Rules

Max electrons in a shell = 2n² (n = shell number)
- K-shell: 2, L-shell: 8, M-shell: 18…
Shells are filled step by step.
Outer shell holds max 8 electrons.

🔹 10. Valency

Valency = combining capacity of an atom.
Depends on electrons in outermost shell.
If outer shell < 4 → Valency = number of electrons
If outer shell > 4 → Valency = 8 – number of electrons
Noble gases have valency = 0

🔹 11. Electronic Configuration

Arrangement of electrons in shells.
Example:
- Hydrogen (Z=1): 1
- Oxygen (Z=8): 2,6
- Sodium (Z=11): 2,8,1

🔹 12. Important Terms

Term	Definition
Atom	Smallest unit of matter
Electron	Negatively charged particle
Proton	Positively charged particle
Neutron	Neutral particle
Nucleus	Central part of atom containing protons & neutrons
Shell/Orbit	Path around nucleus where electrons move
Isotope	Same Z, different A
Isobar	Same A, different Z
Valency	Combining power of atom

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अध्याय 4- परमाणु की संरचना

Read In English

🔹 1. परिचय (Introduction)

सभी पदार्थ परमाणुओं से मिलकर बने होते हैं।
“परमाणु” शब्द सबसे पहले डेमोक्रिटस ने प्रयोग किया था, जिसका अर्थ है — “अविभाज्य”।
आधुनिक परमाणु सिद्धांत की शुरुआत डल्टन के परमाणु सिद्धांत (1808) से हुई।

🔹 2. डल्टन का परमाणु सिद्धांत

सभी पदार्थ छोटे-छोटे अविभाज्य परमाणुओं से मिलकर बने हैं।
एक तत्व के सभी परमाणु समान होते हैं।
परमाणु सरल अनुपात में जुड़कर यौगिक बनाते हैं।
परमाणु को न बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है।

❌ सीमाएँ: यह सिद्धांत इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन की खोज नहीं समझा पाया, न ही समस्थानिक (Isotopes)।

🔹 3. उपपरमाण्विक कणों की खोज

⚛️ इलेक्ट्रॉन (Electron)

खोज: J.J. थॉमसन (1897) ने की।
प्रयोग: कैथोड किरण नली प्रयोग
आवेश: –1.6 × 10⁻¹⁹ कूलॉम्ब
द्रव्यमान: 9.1 × 10⁻³¹ किग्रा

⚛️ प्रोटॉन (Proton)

खोज: गोल्डस्टीन (1886) ने की।
प्रयोग: कैनाल रे प्रयोग
आवेश: +1.6 × 10⁻¹⁹ कूलॉम्ब
द्रव्यमान: 1.67 × 10⁻²⁷ किग्रा

⚛️ न्यूट्रॉन (Neutron)

खोज: जेम्स चैडविक (1932) ने की।
आवेश: 0 (निष्प्रभावी)
द्रव्यमान: प्रोटॉन के बराबर

🔹 4. थॉमसन का मॉडल (प्लम पुडिंग मॉडल)

परमाणु एक धनावेशित गोला है, जिसमें इलेक्ट्रॉन बीज की तरह फैले हुए हैं।
❌ यह मॉडल परमाणु की स्थिरता नहीं समझा पाया।

🔹 5. रदरफोर्ड का मॉडल (स्वर्ण पन्नी प्रयोग)

परमाणु का अधिकांश भाग खाली होता है।
परमाणु का केंद्र में एक धनावेशित नाभिक (nucleus) होता है।
इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर परिक्रमा करते हैं।
❌ यह नहीं बताया कि इलेक्ट्रॉन नाभिक में गिर क्यों नहीं जाते।

🔹 6. बोहर का परमाणु मॉडल

इलेक्ट्रॉन निश्चित कक्षाओं (shells) में घूमते हैं।
इन कक्षाओं को K, L, M, N नाम दिया गया है।
इलेक्ट्रॉन स्थिर कक्षा में ऊर्जा विकिरण नहीं करते।
ऊर्जा का उत्सर्जन या अवशोषण इलेक्ट्रॉन की छलांग (jump) से होता है।

🔹 7. परमाणु संख्या और द्रव्यमान संख्या

🔹 परमाणु संख्या (Z)

परमाणु में उपस्थित प्रोटॉनों की संख्या = Z
न्यूट्रल परमाणु में प्रोटॉन = इलेक्ट्रॉन

🔹 द्रव्यमान संख्या (A)

A = प्रोटॉन + न्यूट्रॉन
A = Z + N

🔹 8. समस्थानिक (Isotopes) और समभारक (Isobars)

🧪 समस्थानिक (Isotopes)

एक ही तत्व के परमाणु जिनकी परमाणु संख्या समान हो, पर द्रव्यमान संख्या अलग हो।
उदाहरण: ¹H (प्रोटियम), ²H (ड्यूटेरियम), ³H (ट्रिटियम)

👉 उपयोग:

कोबाल्ट-60 – कैंसर उपचार
आयोडीन-131 – थायरॉइड रोग

⚖️ समभारक (Isobars)

जिनकी द्रव्यमान संख्या समान हो, पर परमाणु संख्या अलग हो।
उदाहरण: ⁴⁰Ar और ⁴⁰Ca

🔹 9. इलेक्ट्रॉनों का विन्यास (Bohr-Bury नियम)

किसी कक्षा में अधिकतम इलेक्ट्रॉन = 2n² (n = कक्षा संख्या)
- K = 2, L = 8, M = 18 …
इलेक्ट्रॉन पहले कक्षा को भरते हैं।
बाहरी कक्षा में अधिकतम 8 इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं।

🔹 10. संयोजकता (Valency)

परमाणु की संयोजन करने की क्षमता।
यह बाहरी कक्षा के इलेक्ट्रॉनों पर निर्भर करती है।
यदि बाहरी कक्षा में 1, 2, या 3 इलेक्ट्रॉन हैं → वैलेन्सी वही है।
यदि 5, 6, या 7 इलेक्ट्रॉन हैं → वैलेन्सी = 8 – इलेक्ट्रॉन
पूर्ण भरी कक्षा (जैसे नियोन, हीलियम) की वैलेन्सी = 0

🔹 11. इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (Electronic Configuration)

परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था।
उदाहरण:
- हाइड्रोजन (Z=1): 1
- ऑक्सीजन (Z=8): 2, 6
- सोडियम (Z=11): 2, 8, 1

🔹 12. महत्वपूर्ण परिभाषाएँ (Important Terms)

शब्द	अर्थ
परमाणु (Atom)	पदार्थ की सबसे छोटी इकाई
इलेक्ट्रॉन (Electron)	ऋण आवेशित कण
प्रोटॉन (Proton)	धन आवेशित कण
न्यूट्रॉन (Neutron)	बिना आवेश वाला कण
नाभिक (Nucleus)	परमाणु का केंद्र जहाँ प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं
कक्षा/शेल (Shell)	इलेक्ट्रॉनों की परिक्रमा पथ
समस्थानिक (Isotope)	एक जैसे Z, अलग A
समभारक (Isobar)	एक जैसे A, अलग Z
संयोजकता (Valency)	परमाणु की जोड़ने की शक्ति

Useful Constants

Name / Constant	Symbol	Value	Unit	Notes / Description
Electron Charge	e⁻	−1.602 × 10⁻¹⁹	Coulombs (C)	Negative charge particle
Electron Mass	me	9.109 × 10⁻³¹	kg	Lightest subatomic particle
Relative Charge of Electron	—	−1	—	Reference unit
Relative Mass of Electron	—	~1/1836	—	Compared to proton
Proton Charge	p⁺	+1.602 × 10⁻¹⁹	Coulombs (C)	Positively charged particle
Proton Mass	mp	1.673 × 10⁻²⁷	kg	Heavier than electron
Relative Charge of Proton	—	+1	—	Reference unit
Relative Mass of Proton	—	1	—	Standard reference
Neutron Charge	n⁰	0	Coulombs (C)	Electrically neutral
Neutron Mass	mn	1.675 × 10⁻²⁷	kg	Slightly heavier than proton
Relative Charge of Neutron	—	0	—	No charge
Relative Mass of Neutron	—	1	—	Similar to proton
Avogadro’s Number	Nₐ	6.022 × 10²³	particles/mol	Number of atoms in 1 mole
Speed of Light in Vacuum	c	3 × 10⁸	m/s	Used in atomic & quantum calculations
Planck’s Constant	h	6.626 × 10⁻³⁴	Joule·second (J·s)	Quantum mechanics
Elementary Charge	e	1.602 × 10⁻¹⁹	Coulombs (C)	Charge of a single proton or electron
Permittivity of Free Space	ε₀	8.854 × 10⁻¹²	C²/N·m²	Appears in electrostatics
Atomic Mass Unit	u or amu	1.66 × 10⁻²⁷	kg	1/12th of the mass of a C-12 atom