Atomic Number, Mass Number, Isotopes and Isobars Questions in Hindi

(B) परमाणु में न्यूट्रॉन की संख्या,परमाणु द्रव्यमान में से प्रोटॉन की संख्या को घटाकर ज्ञात की जाती है।
न्यूट्रॉन की संख्या $=$ परमाणु द्रव्यमान $-$ प्रोटॉन की संख्या
यहाँ दिया गया है कि परमाणु द्रव्यमान $4 \, u$ है और प्रोटॉन की संख्या $2$ है।
अतः,न्यूट्रॉन की संख्या $= 4 - 2 = 2$ होगी।

(A) $(i)$ किसी तत्व की परमाणु संख्या को उसके परमाणु के नाभिक में उपस्थित प्रोटॉन की कुल संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है। चूंकि प्रोटॉन की संख्या $8$ है,इसलिए परमाणु संख्या $8$ है।
$(ii)$ परमाणु पर आवेश प्रोटॉन (धनात्मक आवेश) और इलेक्ट्रॉन (ऋणात्मक आवेश) की संख्या के बीच के अंतर से निर्धारित होता है। चूंकि प्रोटॉन की संख्या $(8)$ और इलेक्ट्रॉन की संख्या $(8)$ बराबर है,इसलिए कुल आवेश $8 - 8 = 0$ है। अतः,परमाणु विद्युत रूप से उदासीन है।

(A) परमाणु की द्रव्यमान संख्या उसके नाभिक में उपस्थित प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या का योग होती है।
ऑक्सीजन $(O)$ के लिए:
परमाणु क्रमांक $= 8$ (प्रोटॉन $= 8$)
न्यूट्रॉन की संख्या $= 8$
द्रव्यमान संख्या $= 8 + 8 = 16$
सल्फर $(S)$ के लिए:
परमाणु क्रमांक $= 16$ (प्रोटॉन $= 16$)
न्यूट्रॉन की संख्या $= 16$
द्रव्यमान संख्या $= 16 + 16 = 32$
अतः,द्रव्यमान संख्या क्रमशः $16$ और $32$ है।

(N/A) हाइड्रोजन के समस्थानिक प्रोटियम $(H)$,ड्यूटेरियम $(D)$ और ट्रिटियम $(T)$ हैं। किसी तत्व के सभी समस्थानिकों में प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन की संख्या समान होती है,लेकिन न्यूट्रॉन की संख्या में अंतर होता है। प्रत्येक के लिए उप-परमाण्विक कण इस प्रकार हैं:

प्रतीक	प्रोटॉन,न्यूट्रॉन,इलेक्ट्रॉन
$H$ (प्रोटियम)	$1$ प्रोटॉन,$0$ न्यूट्रॉन,$1$ इलेक्ट्रॉन
$D$ (ड्यूटेरियम)	$1$ प्रोटॉन,$1$ न्यूट्रॉन,$1$ इलेक्ट्रॉन
$T$ (ट्रिटियम)	$1$ प्रोटॉन,$2$ न्यूट्रॉन,$1$ इलेक्ट्रॉन

(N/A) समस्थानिक एक ही तत्व के वे परमाणु होते हैं जिनका परमाणु क्रमांक समान होता है लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न होती है। उदाहरण के लिए,कार्बन के समस्थानिक: ${}^{12}C_{6}$ और ${}^{14}C_{6}$। दोनों का परमाणु क्रमांक $6$ है,इसलिए उनका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(2, 4)$ है।
समभारिक विभिन्न तत्वों के वे परमाणु होते हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या समान होती है लेकिन परमाणु क्रमांक भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए,${}^{22}Ne_{10}$ और ${}^{22}Na_{11}$।
${}^{22}Ne_{10}$ $(Z=10)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $(2, 8)$।
${}^{22}Na_{11}$ $(Z=11)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $(2, 8, 1)$।

(A) $(i)$ परमाणु संख्या: किसी तत्व के परमाणु के नाभिक में उपस्थित प्रोटॉनों की कुल संख्या को उस तत्व की परमाणु संख्या कहा जाता है। इसे $Z$ द्वारा दर्शाया जाता है। उदाहरण के लिए,नाइट्रोजन के परमाणु में $7$ प्रोटॉन होते हैं,इसलिए इसकी परमाणु संख्या $7$ है।
$(ii)$ द्रव्यमान संख्या: किसी तत्व के परमाणु के नाभिक में उपस्थित प्रोटॉनों और न्यूट्रॉनों की कुल संख्या के योग को उस तत्व की द्रव्यमान संख्या कहा जाता है। इसे $A$ द्वारा दर्शाया जाता है। उदाहरण के लिए,बोरॉन के परमाणु में $5$ प्रोटॉन और $6$ न्यूट्रॉन होते हैं,इसलिए इसकी द्रव्यमान संख्या $5 + 6 = 11$ है।
समस्थानिकों के उपयोग:
$1$. यूरेनियम के एक समस्थानिक का उपयोग परमाणु रिएक्टरों में ईंधन के रूप में किया जाता है।
$2$. आयोडीन के एक समस्थानिक का उपयोग घेंघा (goitre) रोग के उपचार में किया जाता है।

(N/A) $(i)$ समस्थानिक (Isotopes): ये एक ही तत्व के वे परमाणु होते हैं जिनका परमाणु क्रमांक समान होता है,लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न होती है। उदाहरण के लिए,क्लोरीन के दो समस्थानिक हैं जिनका परमाणु क्रमांक $17$ है लेकिन द्रव्यमान संख्या $35$ और $37$ है,जिन्हें $_{17}^{35}Cl$ और $_{17}^{37}Cl$ द्वारा दर्शाया जाता है।
$(ii)$ समभारिक (Isobars): ये अलग-अलग तत्वों के वे परमाणु होते हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या समान होती है,लेकिन परमाणु क्रमांक भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए,नियॉन $(Ne)$ का परमाणु क्रमांक $10$ है और सोडियम $(Na)$ का परमाणु क्रमांक $11$ है,लेकिन दोनों की द्रव्यमान संख्या $22$ है,जिन्हें $_{10}^{22}Ne$ और $_{11}^{22}Na$ द्वारा दर्शाया जाता है।
समस्थानिकों के दो उपयोग:
$\to$ यूरेनियम का एक समस्थानिक परमाणु रिएक्टरों में ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है।
$\to$ कोबाल्ट का एक समस्थानिक कैंसर के उपचार में उपयोग किया जाता है।

(C) माना कि समस्थानिक $_8^{18}X$ का प्रतिशत $y \%$ है। अतः,समस्थानिक $_8^{16}X$ का प्रतिशत $(100 - y) \%$ होगा।
औसत परमाणु द्रव्यमान की गणना इस प्रकार की जा सकती है:
$\text{औसत परमाणु द्रव्यमान} = \frac{(16 \times (100 - y)) + (18 \times y)}{100} = 16.2$
दोनों पक्षों को $100$ से गुणा करने पर:
$1600 - 16y + 18y = 1620$
समीकरण को सरल करने पर:
$2y = 1620 - 1600$
$2y = 20$
$y = 10$
अतः,समस्थानिक $_8^{18}X$ का प्रतिशत $10 \%$ है और समस्थानिक $_8^{16}X$ का प्रतिशत $(100 - 10) \% = 90 \%$ है।

(D) $X$ की द्रव्यमान संख्या $=$ प्रोटॉन की संख्या $+$ न्यूट्रॉन की संख्या $= 6 + 6 = 12$.
$Y$ की द्रव्यमान संख्या $=$ प्रोटॉन की संख्या $+$ न्यूट्रॉन की संख्या $= 6 + 8 = 14$.
इन दो परमाण्वीय प्रजातियों $X$ और $Y$ की परमाणु संख्या समान है (प्रोटॉन की संख्या $= 6$),लेकिन द्रव्यमान संख्या अलग-अलग ($12$ और $14$) है। अतः,ये समस्थानिक (isotopes) हैं।

(D) समस्थानिक एक ही तत्व के वे परमाणु होते हैं जिनका परमाणु क्रमांक समान होता है लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न होती है। चूंकि परमाणु क्रमांक समान होता है (प्रोटॉन की संख्या समान),इसलिए प्रोटॉन की संख्या समान रहती है। हालांकि,चूंकि द्रव्यमान संख्या प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का योग है,इसलिए द्रव्यमान संख्या में अंतर का अर्थ है कि नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या अलग है। इसलिए,किसी तत्व के समस्थानिकों में न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है।

(C) किसी तत्व की परमाणु संख्या $(Z)$ उसमें मौजूद प्रोटॉन की संख्या के बराबर होती है, जो एक तटस्थ परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है। यहाँ, इलेक्ट्रॉनों की संख्या $15$ है, इसलिए $Z = 15$ है।
द्रव्यमान संख्या $(A)$ प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या का योग होती है। $A = Z + \text{न्यूट्रॉन की संख्या} = 15 + 16 = 31$.
तत्व का मानक निरूपण $_{Z}^{A}X$ के रूप में लिखा जाता है, जहाँ $Z$ परमाणु संख्या (नीचे) है और $A$ द्रव्यमान संख्या (ऊपर) है।
अतः, सही निरूपण $_{15}^{31}X$ है।

(B) एक उदासीन परमाणु के लिए,परमाणु क्रमांक को नाभिक में मौजूद प्रोटॉन की संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है,जो नाभिक के चारों ओर चक्कर लगाने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर भी होता है। अतः,कथन $(iv)$ सही है।
किसी तत्व की द्रव्यमान संख्या को परमाणु के नाभिक में मौजूद प्रोटॉन की संख्या और न्यूट्रॉन की संख्या के योग के रूप में परिभाषित किया जाता है। अतः,कथन $(ii)$ सही है।
कथन $(i)$ गलत है क्योंकि परमाणु क्रमांक प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों का योग नहीं होता है।
कथन $(iii)$ गलत है क्योंकि परमाणु द्रव्यमान प्रोटॉन या न्यूट्रॉन की संख्या के बराबर नहीं होता है।
इसलिए,कथन $(ii)$ और $(iv)$ सत्य हैं।

(A) द्रव्यमान संख्या $(A)$,प्रोटॉन $(p)$ और न्यूट्रॉन $(n)$ का योग होती है। दिया गया है $A = 27$ और $n = 14$।
अतः,प्रोटॉन की संख्या (परमाणु क्रमांक) $p = A - n = 27 - 14 = 13$ है।
एक उदासीन परमाणु में,इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉन की संख्या के बराबर होती है,इसलिए उदासीन परमाणु में $13$ इलेक्ट्रॉन होते हैं।
आयन पर $3$ धनात्मक आवेश हैं,जिसका अर्थ है कि इसने $3$ इलेक्ट्रॉन खो दिए हैं।
अतः,आयन में इलेक्ट्रॉनों की संख्या $= 13 - 3 = 10$ है।

(C) समस्थानिक एक ही तत्व के वे परमाणु होते हैं जिनका परमाणु क्रमांक (प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या) समान होता है लेकिन द्रव्यमान संख्या अलग-अलग होती है।
द्रव्यमान संख्या में यह अंतर उनके नाभिक में न्यूट्रॉन की अलग-अलग संख्या के कारण होता है।
चूंकि एक नमूने में ऑक्सीजन परमाणु विभिन्न समस्थानिकों (जैसे $^{16}O$,$^{17}O$,या $^{18}O$) के रूप में मौजूद हो सकते हैं,इसलिए उनमें इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होगी लेकिन न्यूट्रॉन की संख्या अलग-अलग होगी।

(N/A) हाँ,यह संभव है। हाइड्रोजन $(H)$ तत्व के परमाणु में एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन होता है,लेकिन इसमें कोई न्यूट्रॉन नहीं होता है। इसे $_1^1H$ के रूप में दर्शाया जाता है।

(A) यह तथ्य कि परमाणु विभाज्य हैं,निम्नलिखित अवलोकनों द्वारा समर्थित है:
$1$. उप-परमाणु कणों की खोज: जे. जे. थॉमसन द्वारा इलेक्ट्रॉन और ई. गोल्डस्टीन द्वारा प्रोटॉन की खोज ने यह सिद्ध कर दिया कि परमाणु और भी छोटे कणों से बने होते हैं।
$2$. समस्थानिकों और समभारिकों का अस्तित्व: एक ही तत्व के विभिन्न रूपों (समस्थानिकों) और समान द्रव्यमान संख्या वाले विभिन्न तत्वों (समभारिकों) का अस्तित्व यह दर्शाता है कि परमाणु की आंतरिक संरचना जटिल और विभाज्य है।

(B) $^{35}Cl$ और $^{37}Cl$ क्लोरीन के समस्थानिक (isotopes) हैं।
समस्थानिक एक ही तत्व के वे परमाणु होते हैं जिनका परमाणु क्रमांक समान होता है लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न होती है।
चूँकि उनका परमाणु क्रमांक $(Z = 17)$ समान है,इसलिए उनमें इलेक्ट्रॉनों की संख्या ($17$ इलेक्ट्रॉन) और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(2, 8, 7)$ भी समान होता है।
संयोजकता का निर्धारण बाह्यतम कोश में उपस्थित इलेक्ट्रॉनों की संख्या द्वारा किया जाता है।
चूँकि दोनों समस्थानिकों में बाह्यतम कोश में इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान है,इसलिए उनकी संयोजकताएँ समान होती हैं।

(N/A) छात्र का कथन गलत है।
$1$. एक उदासीन परमाणु में,प्रोटॉन की संख्या हमेशा इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है।
$2$. प्रोटॉन की संख्या का न्यूट्रॉन की संख्या से अधिक होना आवश्यक नहीं है। कई स्थिर समस्थानिकों (isotopes) में,न्यूट्रॉन की संख्या प्रोटॉन की संख्या के बराबर या उससे अधिक होती है।
$3$. इसलिए,प्रस्तावित संबंध (प्रोटॉन > न्यूट्रॉन > इलेक्ट्रॉन) वैज्ञानिक रूप से अमान्य है।

(A) किसी तत्व की द्रव्यमान संख्या $(A)$ उसके नाभिक में उपस्थित प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या का योग होती है।
दिए गए निरूपण $^{31}_{15}X$ के अनुसार,द्रव्यमान संख्या $A = 31$ और परमाणु क्रमांक $Z$ (प्रोटॉन की संख्या) $= 15$ है।
न्यूट्रॉन की संख्या $(n)$ ज्ञात करने का सूत्र है: $n = A - Z$।
मान रखने पर: $n = 31 - 15 = 16$।
अतः,नाभिक में उपस्थित न्यूट्रॉन की संख्या $16$ है।

(B) जिन तत्वों की द्रव्यमान संख्या समान होती है लेकिन परमाणु संख्या भिन्न होती है,उन्हें संभारिक (Isobars) कहा जाता है।
इस मामले में,कैल्शियम $(Ca)$ और आर्गन $(Ar)$ दोनों की द्रव्यमान संख्या $40$ है,लेकिन उनकी परमाणु संख्या क्रमशः $20$ और $18$ है।
इसलिए,उन्हें संभारिक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(N/A) प्रोटॉन की संख्या $(n_{(p)})$ और न्यूट्रॉन की संख्या $(n_{(n)})$ ज्ञात करने के लिए, हम ${ }_{Z}^{A} X$ संकेत का उपयोग करते हैं, जहाँ $Z$ परमाणु क्रमांक (प्रोटॉन की संख्या) है और $A$ द्रव्यमान संख्या (प्रोटॉन + न्यूट्रॉन) है।
$1$. ${ }_{17}^{35} Cl$ के लिए: $n_{(p)} = Z = 17$. $n_{(n)} = A - Z = 35 - 17 = 18$.
$2$. ${ }_{6}^{12} C$ के लिए: $n_{(p)} = Z = 6$. $n_{(n)} = A - Z = 12 - 6 = 6$.
$3$. ${ }_{35}^{81} Br$ के लिए: $n_{(p)} = Z = 35$. $n_{(n)} = A - Z = 81 - 35 = 46$.

तत्व	$n_{(p)}$	$n_{(n)}$
$Cl$	$17$	$18$
$C$	$6$	$6$
$Br$	$35$	$46$

(N/A) तालिका को पूरा करने के लिए,हम निम्नलिखित संबंधों का उपयोग करते हैं:
$1$. $\text{परमाणु संख्या} (Z) = \text{प्रोटॉन की संख्या} = \text{इलेक्ट्रॉन की संख्या (तटस्थ परमाणु में)}$।
$2$. $\text{द्रव्यमान संख्या} (A) = \text{प्रोटॉन की संख्या} + \text{न्यूट्रॉन की संख्या}$।

परमाणु संख्या	द्रव्यमान संख्या	न्यूट्रॉन की संख्या	प्रोटॉन की संख्या	इलेक्ट्रॉन की संख्या	परमाणु प्रजाति का नाम
$9$	$19$	$10$	$9$	$9$	फ्लोरीन
$16$	$32$	$16$	$16$	$16$	सल्फर
$12$	$24$	$12$	$12$	$12$	मैग्नीशियम
$1$	$2$	$1$	$1$	$1$	ड्यूटेरियम
$1$	$1$	$0$	$1$	$0$	हाइड्रोजन आयन

(B) परमाणु का द्रव्यमान मुख्य रूप से नाभिक में उपस्थित प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या के योग द्वारा निर्धारित किया जाता है।
इन कणों को सामूहिक रूप से न्यूक्लियॉन कहा जाता है।
इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की तुलना में नगण्य होता है,इसलिए वे परमाणु द्रव्यमान में महत्वपूर्ण योगदान नहीं देते हैं।

(N/A) तत्व प्रकृति में विभिन्न समस्थानिकों के मिश्रण के रूप में मौजूद होते हैं,जिनमें से प्रत्येक की सापेक्ष प्रचुरता निश्चित होती है। चूंकि इन समस्थानिकों के परमाणु द्रव्यमान अलग-अलग होते हैं,इसलिए कोई एक परमाणु द्रव्यमान मान उस तत्व का सटीक प्रतिनिधित्व नहीं कर सकता है। इसलिए,औसत परमाणु द्रव्यमान की गणना सभी प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिकों के द्रव्यमान का उनकी प्रतिशत प्रचुरता के आधार पर भारित औसत (weighted average) लेकर की जाती है।

(N/A) परमाणु के निर्माण में भाग लेने वाले तीन मूल कण $Electrons$ (इलेक्ट्रॉन),$Protons$ (प्रोटॉन) और $Neutrons$ (न्यूट्रॉन) हैं।
परमाणु का द्रव्यमान उसके नाभिक में उपस्थित $Protons$ और $Neutrons$ द्वारा निर्धारित होता है।
पुष्टि:
सोडियम $(Na)$ परमाणु का उदाहरण लीजिए।
$Protons$ की संख्या = $11$
$Neutrons$ की संख्या = $12$
$Electrons$ की संख्या = $11$
द्रव्यमान संख्या = ($Protons$ की संख्या) + ($Neutrons$ की संख्या)
द्रव्यमान संख्या = $11 + 12 = 23$
चूंकि $Electrons$ का द्रव्यमान $Protons$ और $Neutrons$ की तुलना में नगण्य होता है,इसलिए परमाणु का द्रव्यमान मुख्य रूप से $Protons$ और $Neutrons$ के योग द्वारा निर्धारित होता है।

(N/A) $(i)$ समानता: ${ }_{6}^{14} C$ और ${ }_{6}^{12} C$ दोनों की परमाणु संख्या समान है,जो कि $6$ है।
$(ii)$ अंतर: ${ }_{6}^{14} C$ और ${ }_{6}^{12} C$ दोनों के परमाणु द्रव्यमान अलग-अलग हैं; ${ }_{6}^{14} C$ की द्रव्यमान संख्या $14$ है,जबकि ${ }_{6}^{12} C$ की द्रव्यमान संख्या $12$ है।

(B) परमाणु क्रमांक किसी तत्व का वह मौलिक गुणधर्म है जो उसकी विशिष्ट पहचान करता है।
इसे परमाणु के नाभिक में उपस्थित प्रोटॉन की कुल संख्या के रूप में परिभाषित किया जाता है।
चूंकि किसी विशिष्ट तत्व के सभी परमाणुओं के लिए प्रोटॉन की संख्या स्थिर होती है,इसलिए यह पहचान के लिए निर्णायक विशेषता के रूप में कार्य करता है।

(11) परमाणु क्रमांक $(Z)$ परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन की संख्या के बराबर होता है।
द्रव्यमान संख्या $(A)$ नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या का योग होती है।
$A = \text{प्रोटॉन की संख्या} + \text{न्यूट्रॉन की संख्या}$
दिया गया है:
द्रव्यमान संख्या $(A)$ = $23$
न्यूट्रॉन की संख्या = $12$
मान रखने पर:
$23 = \text{प्रोटॉन की संख्या} + 12$
प्रोटॉन की संख्या = $23 - 12 = 11$
चूंकि प्रोटॉन की संख्या परमाणु क्रमांक $(Z)$ के बराबर होती है, इसलिए परमाणु क्रमांक $11$ है।

(B) समस्थानिक एक ही तत्व के वे परमाणु होते हैं जिनका परमाणु क्रमांक समान होता है लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न होती है।
दी गई प्रस्तुतियों में:
$A = { }_{17}^{35} A$ (परमाणु क्रमांक $Z = 17$,द्रव्यमान संख्या $A = 35$)
$B = { }_{20}^{40} B$ (परमाणु क्रमांक $Z = 20$,द्रव्यमान संख्या $A = 40$)
$C = { }_{17}^{37} C$ (परमाणु क्रमांक $Z = 17$,द्रव्यमान संख्या $A = 37$)
$D = { }_{19}^{38} D$ (परमाणु क्रमांक $Z = 19$,द्रव्यमान संख्या $A = 38$)
चूंकि $A$ और $C$ दोनों का परमाणु क्रमांक समान $(Z = 17)$ है लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न ($35$ और $37$) है,इसलिए वे समस्थानिक हैं।

(N/A) अंक $9$ तत्व $X$ की द्रव्यमान संख्या को दर्शाता है,जो नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या का योग है।
$(b)$ न्यूट्रॉन की संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\text{न्यूट्रॉन की संख्या} = \text{द्रव्यमान संख्या} - \text{परमाणु क्रमांक}$.
दिया गया है: $\text{द्रव्यमान संख्या} = 9$,$\text{परमाणु क्रमांक} = 4$.
अतः,$\text{न्यूट्रॉन की संख्या} = 9 - 4 = 5$.

(N/A) आइसोबार अलग-अलग तत्वों के वे परमाणु होते हैं जिनका द्रव्यमान संख्या समान होती है लेकिन परमाणु क्रमांक भिन्न-भिन्न होते हैं।
उदाहरण के लिए,${ }_{18}^{40} Ar$ और ${ }_{19}^{40} K$ आइसोबार हैं,क्योंकि दोनों की द्रव्यमान संख्या $40$ है,लेकिन उनके परमाणु क्रमांक क्रमशः $18$ और $19$ हैं।

(A) अल्फा कण एक हीलियम नाभिक है,जिसे ${ }_{2}^{4} He ^{2+}$ के रूप में दर्शाया जाता है।
$1$. हीलियम की परमाणु संख्या $(Z)$ $2$ है,जो यह दर्शाती है कि प्रोटॉन की संख्या $2$ है।
$2$. द्रव्यमान संख्या $(A)$ $4$ है। न्यूट्रॉन की संख्या की गणना $A - Z = 4 - 2 = 2$ के रूप में की जाती है।
$3$. एक तटस्थ हीलियम परमाणु में $2$ इलेक्ट्रॉन होते हैं। चूंकि अल्फा कण पर $+2$ आवेश है,इसलिए इसने $2$ इलेक्ट्रॉन खो दिए हैं। अतः,इलेक्ट्रॉनों की संख्या $2 - 2 = 0$ है।

(N/A) $C-14$ की द्रव्यमान संख्या $14$ है और परमाणु क्रमांक $6$ है। न्यूट्रॉन की संख्या = $\text{द्रव्यमान संख्या} - \text{परमाणु क्रमांक} = 14 - 6 = 8$ न्यूट्रॉन।
$(b)$ हीलियम $(He)$ का परमाणु क्रमांक $2$ है,जो प्रोटॉन की संख्या को दर्शाता है। $He^{2+}$ आयन इलेक्ट्रॉन खोने से बनता है,लेकिन प्रोटॉन की संख्या अपरिवर्तित रहती है। अतः,इसमें $2$ प्रोटॉन होते हैं।
$(c)$ किसी कक्षा में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या $2n^2$ सूत्र द्वारा दी जाती है,जहाँ $n$ कक्षा की संख्या है। $3^{rd}$ कक्षा के लिए,$n = 3$। अतः,$2(3)^2 = 2 \times 9 = 18$ इलेक्ट्रॉन।
$(d)$ एक उदासीन हीलियम परमाणु में $2$ इलेक्ट्रॉन होते हैं। $He^{2+}$ आयन $2$ इलेक्ट्रॉन खोकर बनता है। अतः,$2 - 2 = 0$ इलेक्ट्रॉन।

(C) एक उदासीन परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या उसकी परमाणु संख्या $(Z)$ के बराबर होती है। तत्व $A$ के लिए,$Z = 20$,इसलिए इसमें $20$ इलेक्ट्रॉन हैं। तत्व $B$ के लिए,$Z = 18$,इसलिए इसमें $18$ इलेक्ट्रॉन हैं।
$(b)$ न्यूक्लियॉनों की संख्या द्रव्यमान संख्या $(A)$ के बराबर होती है। दोनों तत्वों की द्रव्यमान संख्या $40$ है,इसलिए दोनों में $40$ न्यूक्लियॉन हैं।
$(c)$ $A$ और $B$ को दर्शाने के लिए उपयोग किया जाने वाला विशेष शब्द 'समभारिक' (Isobars) है।
परिभाषा: अलग-अलग रासायनिक तत्वों के वे परमाणु जिनकी द्रव्यमान संख्या समान होती है लेकिन परमाणु संख्या भिन्न होती है,उन्हें समभारिक कहा जाता है।
उदाहरण: $_{18}^{40}Ar$ और $_{20}^{40}Ca$।

(N/A)

आइसोबार	आइसोटोप
$1.$ समान द्रव्यमान संख्या लेकिन अलग परमाणु संख्या।	$1.$ समान परमाणु संख्या लेकिन अलग द्रव्यमान संख्या।
$2.$ अलग रासायनिक गुण होते हैं।	$2.$ समान रासायनिक गुण होते हैं।

$(A)$ आयन $X^{2-}$ में $10$ इलेक्ट्रॉन हैं, जिसका अर्थ है कि इसने आयन बनाने के लिए $2$ इलेक्ट्रॉन प्राप्त किए हैं।
इसलिए, उदासीन परमाणु $X$ में प्रोटॉन की संख्या $10 - 2 = 8$ है।
परमाणु संख्या प्रोटॉन की संख्या के बराबर होती है, इसलिए $X$ की परमाणु संख्या $8$ है।
द्रव्यमान संख्या प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का योग है।
द्रव्यमान संख्या $= \text{प्रोटॉन की संख्या} + \text{न्यूट्रॉन की संख्या} = 8 + 8 = 16$.

(N/A) तत्व $B$ की परमाणु संख्या $16$ है। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $2, 8, 6$ है।
$(b)$ तत्व $A$ की परमाणु संख्या $9$ है। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $2, 7$ है। अपना अष्टक पूरा करने के लिए,यह $1$ इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है। इसलिए,इसकी संयोजकता $1$ है।
$(c)$ किसी तत्व की परमाणु संख्या उसके नाभिक में प्रोटॉन की संख्या के बराबर होती है। तत्व $B$ के लिए,प्रोटॉन की संख्या $16$ है,इसलिए इसकी परमाणु संख्या $16$ है।
$(d)$ किसी तत्व की द्रव्यमान संख्या प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या का योग होती है। तत्व $D$ के लिए,द्रव्यमान संख्या $= 17 + 22 = 39$।

(A) औसत परमाणु द्रव्यमान की गणना समस्थानिकों के उनके सापेक्ष प्रचुरता के आधार पर भारित औसत लेकर की जाती है।
सूत्र: $\text{औसत परमाणु द्रव्यमान} = \frac{(M_1 \times P_1) + (M_2 \times P_2) + (M_3 \times P_3)}{100}$
दिया गया है:
समस्थानिक $1$: द्रव्यमान $= 54$,प्रचुरता $= 5\%$
समस्थानिक $2$: द्रव्यमान $= 56$,प्रचुरता $= 90\%$
समस्थानिक $3$: द्रव्यमान $= 57$,प्रचुरता $= 5\%$
गणना:
$\text{औसत परमाणु द्रव्यमान} = \frac{(54 \times 5) + (56 \times 90) + (57 \times 5)}{100}$
$= \frac{270 + 5040 + 285}{100}$
$= \frac{5595}{100} = 55.95 \ u$

(N/A) $(a) (i)$ $_{12}^{24} Mg$ के लिए: प्रोटॉन $(P) = 12$,न्यूट्रॉन $(N) = 24 - 12 = 12$।
$_{12}^{26} Mg$ के लिए: प्रोटॉन $(P) = 12$,न्यूट्रॉन $(N) = 26 - 12 = 14$।
$(ii)$ दोनों समस्थानिकों की परमाणु संख्या समान $(12)$ है,इसलिए उनका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $2, 8, 2$ है और उनकी संयोजकता $2$ है।
$(b)$ समस्थानिकों की द्रव्यमान संख्या अलग-अलग होती है क्योंकि उनके नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है,भले ही प्रोटॉन की संख्या समान रहती है।

(N/A) $(i)$ कुछ तत्वों का परमाणु द्रव्यमान भिन्नात्मक होता है क्योंकि वे प्रकृति में विभिन्न समस्थानिक रूपों में पाए जाते हैं। किसी तत्व का परमाणु द्रव्यमान उसके प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिकों के द्रव्यमानों के भारित औसत (weighted average) के रूप में गणना किया जाता है।
$(ii)$ एक ही तत्व के समस्थानिकों के रासायनिक गुण समान होते हैं क्योंकि उनमें समान परमाणु संख्या और समान संख्या में संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो परमाणु के रासायनिक व्यवहार को निर्धारित करते हैं।
$(iii)$ उत्कृष्ट गैसें अक्रिय होती हैं क्योंकि उनके परमाणुओं की सबसे बाहरी कक्षा इलेक्ट्रॉनों से पूरी तरह भरी होती है (स्थायी अष्टक/द्विक विन्यास)। परिणामस्वरूप,वे रासायनिक अभिक्रियाओं के प्रति कोई आकर्षण नहीं दिखाती हैं।

(N/A) किन्हीं तीन समस्थानिकों के उपयोग निम्नलिखित हैं:
$(a)$ यूरेनियम के एक समस्थानिक $(U-235)$ का उपयोग परमाणु रिएक्टरों में बिजली उत्पन्न करने के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है।
$(b)$ कोबाल्ट के एक समस्थानिक $(Co-60)$ का उपयोग कैंसर के उपचार में रेडियोथेरेपी के माध्यम से किया जाता है।
$(c)$ आयोडीन के एक समस्थानिक $(I-131)$ का उपयोग घेंघा (goiter) रोग के उपचार में किया जाता है,जो थायराइड ग्रंथि से संबंधित एक बीमारी है।

(N/A) हाइड्रोजन के तीन समस्थानिक निम्नलिखित हैं:
$1.$ ${ }_{1}^{1} H$ - प्रोटियम
$2.$ ${ }_{1}^{2} H$ - ड्यूटेरियम
$3.$ ${ }_{1}^{3} H$ - ट्रिटियम
$(b)$ यूरेनियम के एक समस्थानिक,${ }_{92}^{235} U$,का उपयोग परमाणु रिएक्टरों में बिजली उत्पन्न करने के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है।
$(c)$ किसी तत्व के समस्थानिकों के रासायनिक गुण समान होते हैं क्योंकि उनका परमाणु क्रमांक समान होता है और उनमें संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या भी समान होती है,जो उनके रासायनिक व्यवहार को निर्धारित करती है।

(A) मान लीजिए कि $_{17}^{37}y$ का प्रतिशत संघटन $x$ है।
तो $_{17}^{35}y$ का प्रतिशत संघटन $100-x$ होगा।
अब,औसत परमाणु द्रव्यमान की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\frac{x}{100} \times 37 + \frac{100-x}{100} \times 35 = 35.5$
$\frac{37x + 3500 - 35x}{100} = 35.5$
$2x + 3500 = 3550$
$2x = 50$
$x = 25\%$
अतः,$_{17}^{37}y$ का प्रतिशत $25\%$ है और $_{17}^{35}y$ का प्रतिशत $100 - 25 = 75\%$ है।

(N/A) $(i)$ समस्थानिक एक ही तत्व के वे परमाणु होते हैं जिनकी परमाणु संख्या समान होती है लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न होती है। उदाहरण: हाइड्रोजन के तीन समस्थानिक हैं: प्रोटियम $(_{1}^{1}H)$,ड्यूटेरियम $(_{1}^{2}H)$ और ट्रिटियम $(_{1}^{3}H)$।
$(ii)$ समभारिक अलग-अलग तत्वों के वे परमाणु होते हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या समान होती है लेकिन परमाणु संख्या भिन्न होती है। उदाहरण: आर्गन $(_{18}^{40}Ar)$ और कैल्शियम $(_{20}^{40}Ca)$ समभारिक हैं क्योंकि दोनों की द्रव्यमान संख्या $40$ है।
$(b)$ $(i)$ यूरेनियम $(U-235)$ के समस्थानिक का उपयोग परमाणु रिएक्टरों में ईंधन के रूप में किया जाता है।
$(ii)$ कोबाल्ट $(Co-60)$ के समस्थानिक का उपयोग कैंसर के उपचार में किया जाता है।

(A) $(i)$ तत्व $A$ (क्लोरीन) का परमाणु क्रमांक $17$ है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(2, 8, 7)$ है। इसे अपना अष्टक पूरा करने के लिए $1$ इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की आवश्यकता है।
$(ii)$ तत्व $B$ (सल्फर) का परमाणु क्रमांक $16$ है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(2, 8, 6)$ है। इसे अपना अष्टक पूरा करने के लिए $2$ इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की आवश्यकता है।
$(iii)$ अधातुओं में सक्रियता इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की सुगमता से निर्धारित होती है। चूंकि तत्व $A$ को एक स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त करने के लिए केवल $1$ इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है,इसलिए यह तत्व $B$ की तुलना में अधिक रासायनिक रूप से सक्रिय है,जिसे $2$ इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।

(D) $K$ (पोटेशियम परमाणु) विद्युत रूप से उदासीन है।
एक परमाणु विद्युत रूप से उदासीन तब माना जाता है जब उसके नाभिक में धनावेशित प्रोटॉन की संख्या और नाभिक के चारों ओर चक्कर लगाने वाले ऋणावेशित इलेक्ट्रॉन की संख्या बराबर होती है।
$K^{+}$,$Cl^{-}$,$S^{2-}$ और $P^{3-}$ के मामले में,ये आयन हैं जिन्होंने इलेक्ट्रॉन खोए हैं या प्राप्त किए हैं,जिसके परिणामस्वरूप उन पर एक शुद्ध विद्युत आवेश होता है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से केवल $K$ ही उदासीन स्पीशीज है।

(N/A) क्लोरीन परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉन की संख्या के बराबर यानी $17$ होती है,इसलिए यह विद्युत रूप से उदासीन होता है।
क्लोराइड आयन में,अष्टक विन्यास प्राप्त करने के लिए संयोजी कोश में एक इलेक्ट्रॉन ग्रहण किया जाता है। परिणामस्वरूप,प्रोटॉन की संख्या $17$ ही रहती है,लेकिन इलेक्ट्रॉनों की संख्या $18$ $(17 + 1)$ हो जाती है। प्रोटॉन की तुलना में एक इलेक्ट्रॉन अधिक होने के कारण,इस पर $-1$ का कुल आवेश होता है और इसलिए यह ऋणावेशित होता है।

(D) अलग-अलग परमाणु संख्या वाले तत्वों के परमाणु जिनका द्रव्यमान संख्या समान होती है,उन्हें समभारिक कहा जाता है।
$(b)$ $(i)$ $Y$ $(Z=17)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $2, 8, 7$ है।
$(ii)$ $Y$ में संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $7$ है।
$(iii)$ अष्टक पूरा करने के लिए,$Y$ को $8 - 7 = 1$ इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है।
$(iv)$ चूंकि $Y$ में $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं,यह अपना अष्टक पूरा करने के लिए $1$ इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की प्रवृत्ति रखता है,इसलिए यह एक अधातु है।
$(c)$ $Na$ $(Z=11)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $2, 8, 1$ है। एक स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त करने के लिए,$Na$ के लिए $7$ इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की तुलना में अपना $1$ संयोजी इलेक्ट्रॉन खोना ऊर्जा की दृष्टि से अधिक आसान है। इसलिए,इसकी संयोजकता $1$ है,$7$ नहीं।

(D) $(i)$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $K=2, L=8, M=2$ है। इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या $2 + 8 + 2 = 12$ है। इसलिए, परमाणु संख्या $12$ है।
$(ii)$ $12$ परमाणु संख्या वाला तत्व मैग्नीशियम $(Mg)$ है।
$(iii)$ चूंकि इसके सबसे बाहरी कोश में $2$ इलेक्ट्रॉन हैं, इसलिए यह एक स्थिर अष्टक प्राप्त करने के लिए $2$ इलेक्ट्रॉन खो देता है। अतः, इसकी संयोजकता $2$ है।
$(iv)$ न्यूट्रॉन की संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है: $\text{न्यूट्रॉन की संख्या} = \text{द्रव्यमान संख्या} - \text{परमाणु संख्या} = 24 - 12 = 12$.

(N/A) समस्थानिक एक ही तत्व के वे परमाणु होते हैं जिनका परमाणु क्रमांक समान होता है लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न होती है।
यूरेनियम $(U)$ के लिए,परमाणु क्रमांक $92$ है।
यूरेनियम के दो सामान्य समस्थानिक निम्नलिखित हैं:
$1$. यूरेनियम-$238$: जिसे ${ }_{92}^{238} U$ के रूप में दर्शाया जाता है।
$2$. यूरेनियम-$235$: जिसे ${ }_{92}^{235} U$ के रूप में दर्शाया जाता है।