एनसीईआरटी समाधान कक्षा 8 विज्ञान जिज्ञासा अध्याय 7 द्रव्य की कणीय प्रकृति

1. सही विकल्प चुनिए —
ठोस पदार्थों और द्रवों में मूल अंतर यह है कि घटक कण
(क) ठोस पदार्थों में सुसंकुलित होते हैं जबकि द्रवों में स्थिर होते हैं।
(ख) ठोस पदार्थों में एक दूसरे से अधिक दूर होते हैं और द्रवों में उनकी नियत स्थिति होती है।
(ग) ठोस पदार्थों में सदैव गति करते रहते हैं और द्रवों में उनकी नियत स्थिति होती है।
(घ) ठोस पदार्थों में सुसंकुलित होते हैं और द्रवों में एक स्थान से दूसरे स्थान तक गति करते हैं।
उत्तर:
(घ) ठोस पदार्थों में सुसंकुलित होते हैं और द्रवों में एक स्थान से दूसरे स्थान तक गति करते हैं।
ठोस पदार्थों में कण प्रबल अंतराकणीय आकर्षण बल के कारण बहुत पास-पास और सुसंकुलित होते हैं तथा केवल अपनी जगह पर कंपन कर सकते हैं। द्रवों में कण एक सीमित स्थान के भीतर स्वतंत्र रूप से एक जगह से दूसरी जगह गति कर सकते हैं।

2. निम्नलिखित में से कौन-से कथन सत्य हैं? असत्य कथनों को सत्य कथन के रूप में लिखिए।
(क) बर्फ का जल में पिघलना किसी ठोस का द्रव में रूपांतरण का एक उदाहरण है।
उत्तर:
सत्य

(ख) गलन प्रक्रिया में रूपांतरण के समय अंतराकणीय आकर्षणों में कमी होती है।
उत्तर:
सत्य

(ग) ठोस पदार्थों की एक निश्चित आकृति और निश्चित आयतन होता है।
उत्तर:
सत्य

(घ) ठोस पदार्थों में अंतराकणीय अन्योन्य क्रियाएँ अति प्रबल होती हैं और अंतराकणीय स्थान अति सूक्ष्म होते हैं।
उत्तर:
सत्य

(ङ) जब हम कक्ष के किसी कोने में कपूर को गरम करते हैं तो उसकी सुगंध कक्ष के सभी कोनों में पहुँच जाती है।
उत्तर:
सत्य

(च) गरम करने पर हम कपूर को ऊर्जा दे रहे हैं और यह ऊर्जा गंध के रूप में मुक्त होती है।
उत्तर:
असत्य

3. सत्यता सहित सही उत्तर का चयन कीजिए।
यदि हम किसी कुर्सी से सभी घटक कण हटा पाते तो क्या होता?
(क) कुछ भी नहीं बदलता
(ख) कणों की हानि के कारण कुर्सी का भार कम हो जाता
(ग) कुर्सी का कुछ भी नहीं बचता
उत्तर:
(ग) कुर्सी का कुछ भी नहीं बचता
कोई भी पदार्थ अपने घटक कणों से ही बना होता है। घटक कण ही द्रव्य की मूल इकाइयाँ हैं। यदि किसी वस्तु से उसके सभी घटक कण हटा दिए जाएँ तो उस वस्तु का अस्तित्व ही समाप्त हो जाएगा — कुर्सी का कुछ भी नहीं बचेगा।

4. गैसें सरलतापूर्वक क्यों मिश्रित हो जाती हैं जबकि ठोस पदार्थ मिश्रित नहीं होते। ऐसा क्यों?
उत्तर:
गैसों में अंतराकणीय आकर्षण बल नगण्य (बहुत कम) होते हैं और कणों के बीच बहुत अधिक खाली स्थान होता है। गैसों के कण सभी दिशाओं में पूर्णतः स्वतंत्र रूप से गति करते हैं। इसलिए एक गैस के कण दूसरी गैस के कणों के बीच उपलब्ध खाली स्थानों में आसानी से घुस जाते हैं और दोनों गैसें आपस में मिल जाती हैं। ठोस पदार्थों में कण प्रबल अंतराकणीय आकर्षण बल के कारण अपनी निर्धारित स्थितियों पर बंधे रहते हैं और उनके बीच बहुत कम खाली स्थान होता है। एक ठोस के कण दूसरे ठोस के कणों के बीच प्रवेश नहीं कर सकते इसलिए ठोस पदार्थ आसानी से मिश्रित नहीं होते।

5. जब काँच के गिलास में रखा दूध मेज पर छलक जाता है तो वह बहता है और फैल जाता है परंतु काँच के गिलास की आकृति वही रहती है। इस कथन को सत्यापित कीजिए।
उत्तर:
यह कथन बिल्कुल सत्य है और यह ठोस तथा द्रव की अलग-अलग प्रकृति को दर्शाता है।
दूध (द्रव) के लिए: दूध एक द्रव पदार्थ है। द्रवों में कण स्वतंत्र रूप से एक सीमित स्थान में गति कर सकते हैं। अंतराकणीय आकर्षण बल ठोस की तुलना में कम होते हैं इसलिए दूध जब गिलास से छलकता है तो मेज की सतह के अनुसार अपनी आकृति बदल लेता है और फैल जाता है। द्रवों की निश्चित आकृति नहीं होती।
काँच का गिलास (ठोस) के लिए: काँच एक ठोस पदार्थ है। ठोस पदार्थों में कण प्रबल आकर्षण बल से बंधे होते हैं और अपनी निर्धारित स्थितियों पर टिके रहते हैं। इसलिए गिलास की आकृति और आयतन दोनों निश्चित रहते हैं और वे परिवर्तित नहीं होते।

6. जब बर्फ पिघलती है और वह जल वाष्प में रूपांतरित होती है तो कणों की व्यवस्था में होने वाले परिवर्तनों को चित्र द्वारा निरूपित कीजिए।
उत्तर:
बर्फ (ठोस) → कण बहुत पास-पास, सुसंकुलित, नियत स्थान पर, केवल कंपन। अंतराकणीय स्थान — न्यूनतम।
जल (द्रव) → कण थोड़े दूर-दूर, एक सीमित स्थान में स्वतंत्र रूप से गति करते हैं। अंतराकणीय स्थान — ठोस से अधिक।
जलवाष्प (गैस) → कण बहुत दूर-दूर, सभी दिशाओं में पूर्णतः स्वतंत्र गति। अंतराकणीय स्थान — अधिकतम। आकर्षण बल — नगण्य।
परिवर्तन का क्रम
बर्फ गरम होने पर जल बनती है (गलनांक 0°C पर), फिर जल को और गरम करने पर जलवाष्प बनती है (क्वथनांक 100°C पर)। प्रत्येक चरण में कणों की दूरी बढ़ती जाती है और आकर्षण बल कम होते जाते हैं।

7. निम्नलिखित में उपस्थित कणों को निरूपित करता हुआ चित्र आरेखित कीजिए —
(क) ऐलुमिनियम पर्णिका
(ख) ग्लिसरीन
(ग) मेथेन गैस
उत्तर:
(क) ऐलुमिनियम पर्णिका : ऐलुमिनियम एक ठोस धातु है। इसमें कण बहुत पास-पास और सुसंकुलित होते हैं। कणों के बीच बहुत कम अंतराकणीय स्थान होता है। प्रबल आकर्षण बल के कारण कण अपनी निर्धारित स्थितियों पर बंधे रहते हैं और केवल कंपन करते हैं।
(ख) ग्लिसरीन : ग्लिसरीन एक द्रव पदार्थ है। इसमें कण ठोस की तुलना में थोड़े दूर-दूर होते हैं। कणों के बीच अंतराकणीय स्थान ठोस से अधिक होता है। कण एक सीमित स्थान के भीतर स्वतंत्र रूप से गति कर सकते हैं।
(ग) मेथेन गैस : मेथेन एक गैस है। इसमें कण बहुत दूर-दूर होते हैं और कणों के बीच बहुत अधिक खाली स्थान होता है। अंतराकणीय आकर्षण बल नगण्य होते हैं। कण सभी दिशाओं में पूर्णतः स्वतंत्र रूप से गति करते हैं।

8.  चित्र 7.16 (क) का अवलोकन कीजिए जिसमें एक ऐसी मोमबत्ती का चित्र है जिसे कुछ समय जलने के पश्चात बुझाया गया है। चित्र में मोम की विभिन्न अवस्थाओं को पहचानिए और चित्र 7.16 (ख) में दर्शाई गई कणों की व्यवस्था के साथ उनका मिलान कीजिए।
उत्तर:
मोमबत्ती में मोम तीन अवस्थाओं में दिखाई देता है —
ठोस मोम : मोमबत्ती का वह भाग जो जला नहीं है वह ठोस अवस्था में है। इसमें कण सुसंकुलित, नियत स्थान पर होते हैं। यह चित्र 7.16 (ख) में दर्शाए गए पहले चित्र (ठोस — बहुत पास-पास के कण) से मेल खाता है।
द्रव मोम : मोमबत्ती की लौ के पास जो मोम पिघल गया है वह द्रव अवस्था में है। इसमें कण थोड़े दूर-दूर होते हैं और सीमित गति कर सकते हैं। यह चित्र 7.16 (ख) में दर्शाए गए दूसरे चित्र (द्रव — थोड़े दूर-दूर कण) से मेल खाता है।
गैसीय मोम (धुआँ/वाष्प) : जलती मोमबत्ती से उठता धुआँ मोम की गैसीय अवस्था को दर्शाता है। इसमें कण बहुत दूर-दूर और पूर्णतः स्वतंत्र होते हैं। यह चित्र 7.16 (ख) में दर्शाए गए तीसरे चित्र (गैस — बहुत दूर-दूर कण) से मेल खाता है।

9. समुद्र के जल का स्वाद नमकीन क्यों होता है जबकि इसमें नमक दिखाई भी नहीं देता है? समझाइए।
उत्तर:
समुद्र के जल में नमक (NaCl) घुला हुआ है। जब नमक जल में घुलता है तो उसके घटक कण बहुत छोटे-छोटे टुकड़ों में विभाजित हो जाते हैं और जल के कणों के बीच उपलब्ध अंतराकणीय स्थानों में समा जाते हैं। ये नमक के कण इतने सूक्ष्म होते हैं कि नग्न आँखों से दिखाई नहीं देते लेकिन नमक के ये घटक कण समुद्र के जल में समान रूप से फैले हुए विद्यमान रहते हैं। जब हम इस जल को पीते हैं या चखते हैं तो हमारी जीभ इन नमक के कणों का अनुभव करती है और जल का स्वाद नमकीन लगता है।

10. चावल के दाने और चावल के आटे को जब विभिन्न पात्रों में रखा जाता है तो वे पात्र का आकार ले लेते हैं। क्या वे ठोस हैं या द्रव? व्याख्या कीजिए।
उत्तर:
चावल के दाने और चावल का आटा निश्चित रूप से ठोस होते हैं। हालांकि इन्हें बड़ी मात्रा में डाला जा सकता है और ये बर्तन का आकार ले लेते हैं, लेकिन यह गुण कई छोटे ठोस कणों के समूह का होता है, तरल पदार्थ का नहीं। मुख्य अंतर यह है कि चावल का प्रत्येक दाना या आटे का प्रत्येक कण अपने निश्चित आकार और आयतन वाला ठोस होता है। एक सच्चा तरल पदार्थ इसलिए बहता है क्योंकि उसके मूल घटक कण (अणु) एक दूसरे के ऊपर फिसलते हैं। चावल के मामले में, बड़े दाने एक दूसरे के ऊपर फिसलते हैं, न कि चावल के कण।

• द्रव्य वह है जिसका द्रव्यमान और आयतन होता है।
• सभी पदार्थ बहुत सूक्ष्म कणों से बने होते हैं।
• कण नंगी आँख से दिखाई नहीं देते लेकिन उनका प्रभाव देखा जा सकता है।
  • उदाहरण: चीनी का पानी में घुलना

• कणों के बीच अंतराकणीय स्थान होता है
• कणों के बीच आकर्षण बल होता है
• कण निरंतर गति करते रहते हैं
• तापमान बढ़ने पर कणों की गति बढ़ती है
  • क्रम: ठोस > द्रव > गैस (आकर्षण बल के अनुसार)

• ठोस:
  • कण बहुत पास
  • आकर्षण बल अधिक
  • आकृति और आयतन निश्चित
• द्रव:
  • कण थोड़े दूर
  • आकर्षण बल मध्यम
  • आयतन निश्चित, आकृति नहीं
• गैस:
  • कण बहुत दूर
  • आकर्षण बल कम
  • न आकृति निश्चित, न आयतन

• कणों की दूरी: ठोस < द्रव < गैस
• गति: ठोस < द्रव < गैस
• संपीड्यता (Compressibility): गैस सबसे अधिक
• बहने की क्षमता: द्रव और गैस बहते हैं, ठोस नहीं

Trick: ठोस = टाइट, द्रव = ढीला, गैस = फ्री

• गलनांक: ठोस → द्रव
• क्वथनांक: द्रव → गैस
• वाष्पन: द्रव का धीरे-धीरे गैस में बदलना
• प्रसार (Diffusion): कणों का फैलना
• उदाहरण:
  • अगरबत्ती की खुशबू → गैस का प्रसार
  • चीनी पानी में घुलना → अंतराकणीय स्थान
  • कपड़ों का सूखना → वाष्पन

इस अध्याय में सबसे पहले यह पढ़ना है कि द्रव्य किससे बना होता है। पुस्तक चॉक और चीनी के उदाहरण से समझाती है कि किसी पदार्थ को बार-बार तोड़ने या पीसने पर भी वह उसी पदार्थ के छोटे-छोटे कणों में बदलता है, किसी नए पदार्थ में नहीं। इससे यह विचार मिलता है कि हर पदार्थ बहुत सूक्ष्म घटक कणों से बना होता है। आगे यह भी पढ़ना है कि ये कण इतने छोटे होते हैं कि सामान्य रूप से दिखाई नहीं देते, फिर भी उनके प्रभाव को महसूस किया जा सकता है। चीनी के घुलने से यह समझाया गया है कि कणों के बीच खाली स्थान भी होता है, जिसे अंतराकणीय स्थान कहा जाता है।

इसके बाद अध्याय का सबसे महत्वपूर्ण भाग है—ठोस, द्रव और गैस की अवस्थाएँ। ठोस में कण बहुत पास-पास और दृढ़ता से जुड़े होते हैं, इसलिए उनकी आकृति और आयतन निश्चित होता है। द्रव में कण कुछ ढीले जुड़े होते हैं, इसलिए वे बहते हैं, आकार बदलते हैं लेकिन आयतन निश्चित रखते हैं। गैसों में कण बहुत दूर-दूर और लगभग स्वतंत्र होते हैं, इसलिए उनका न आकृति निश्चित होती है और न आयतन। यही तुलना अध्याय की रीढ़ है।

इस अध्याय को केवल रटकर नहीं, बल्कि प्रयोग-आधारित समझ के साथ पढ़ना चाहिए। सबसे पहले अध्याय को तीन भागों में बाँटिए—

1. द्रव्य कणों से बना है,
2. तीन अवस्थाओं के गुण,
3. कणों की गति और अंतराकणीय स्थान।

जब आप चॉक, चीनी, जल, धुआँ और अगरबत्ती वाले क्रियाकलाप पढ़ें, तो केवल steps मत पढ़िए; हर प्रयोग से निकलने वाला निष्कर्ष भी साथ लिखिए। जैसे—चीनी जल में घुली तो इसका मतलब क्या? इसका मतलब यह नहीं कि चीनी गायब हो गई, बल्कि उसके कण जल के कणों के बीच चले गए। इसी तरह अलग-अलग बर्तनों में जल डालने से यह समझना है कि द्रव का आकार निश्चित नहीं होता, पर आयतन निश्चित रहता है।

अध्याय पढ़ते समय एक rough notebook में तीन कॉलम बनाना बहुत उपयोगी रहेगा—उदाहरण, अवलोकन, निष्कर्ष। इससे chapter concept-based हो जाएगा। जैसे, सिरिंज में हवा दबाने पर आयतन कम होता है—निष्कर्ष: गैस में कणों के बीच बहुत अधिक अंतराकणीय स्थान होता है। पोटैशियम परमैंगनेट के फैलने से निष्कर्ष: द्रव के कण लगातार गति करते हैं। अगरबत्ती की सुगंध दूर तक पहुँचने से निष्कर्ष: गैस के कण भी निरंतर गति करते हैं। इस तरह पढ़ने से उत्तर लिखना आसान हो जाता है।

इस अध्याय के कुछ बिंदु exam point of view से बहुत महत्वपूर्ण हैं।

• पहला, द्रव्य के कण बहुत सूक्ष्म होते हैं और पदार्थ उन्हीं से बना होता है।
• दूसरा, कणों के बीच आकर्षण बल होता है।
• तीसरा, कणों के बीच अंतराकणीय स्थान होता है।
• चौथा, कण निरंतर गति करते रहते हैं।

इसके अलावा विशेष रूप से इन शब्दों पर ध्यान दें—अंतराकणीय आकर्षण, अंतराकणीय स्थान, गलनांक, क्वथनांक, वाष्पन। पुस्तक में स्पष्ट है कि ठोस को गरम करने पर कणों की गति बढ़ती है और एक तापमान पर ठोस द्रव में बदलता है, इसे गलनांक से जोड़ा गया है। इसी तरह द्रव को गरम करने पर वह गैस में बदलता है, इसे क्वथनांक से जोड़ा गया है। यह भी ध्यान देने योग्य है कि द्रव में वाष्पन केवल क्वथनांक पर ही नहीं, उससे कम तापमान पर भी धीरे-धीरे होता रहता है।

इस chapter को याद करने का सबसे अच्छा तरीका है तुलनात्मक अध्ययन।

• ठोस: कण बहुत पास, आकर्षण बल सबसे अधिक, गति बहुत कम, आकृति और आयतन निश्चित।
• द्रव: कण थोड़े दूर, आकर्षण बल ठोस से कम, कण सीमित स्थान में गति करते हैं, आयतन निश्चित पर आकृति निश्चित नहीं।
• गैस: कण बहुत दूर, आकर्षण बल नगण्य, कण सभी दिशाओं में स्वतंत्र गति करते हैं, आकृति और आयतन दोनों निश्चित नहीं।

याद रखने के लिए एक simple trick अपनाइए:
ठोस = टाइट, द्रव = ढीला, गैस = खुला
यानी ठोस में कण कसकर जुड़े, द्रव में थोड़े ढीले, गैस में लगभग स्वतंत्र।

इस अध्याय से छोटे, मध्यम और कारण-आधारित प्रश्न खूब बनते हैं। जैसे—

• चीनी जल में घुलकर कहाँ जाती है?
• जल पात्र का आकार क्यों ग्रहण करता है?
• गैसों का आयतन निश्चित क्यों नहीं होता?
• गर्म जल में पोटैशियम परमैंगनेट जल्दी क्यों फैलता है?
• अगरबत्ती की सुगंध दूर तक कैसे पहुँचती है?

इन प्रश्नों के उत्तर लिखते समय हमेशा “कण” शब्द का उपयोग कीजिए। उदाहरण के लिए, जल बहता है लिखने के बजाय द्रव के कण सीमित स्थान में स्वतंत्र गति कर सकते हैं, इसलिए द्रव बहता है लिखना अधिक वैज्ञानिक और प्रभावशाली होगा। इसी तरह उत्तरों में “आकर्षण बल”, “अंतराकणीय स्थान” और “कणों की गति” को जोड़ना चाहिए।

यदि परीक्षा से पहले quick revision करना हो, तो बस ये 6 बातें याद रखिए:

1. द्रव्य सूक्ष्म कणों से बना होता है।
2. कणों के बीच आकर्षण बल होता है।
3. कणों के बीच कुछ स्थान खाली होता है।
4. ठोस में कण सघन और आकर्षण बल प्रबल होता है।
5. द्रव में कण कुछ स्वतंत्र होते हैं, इसलिए आकार बदलता है।
6. गैस में कण बहुत दूर-दूर और तेज गति से चलते हैं, इसलिए वह उपलब्ध पूरा स्थान घेर लेती है।

1. बच्चे अक्सर कण और दिखाई देने वाले दाने को एक ही मान लेते हैं, जबकि पुस्तक साफ बताती है कि दिखाई देने वाले कण भी कई सूक्ष्म घटक कणों से बने हो सकते हैं।
2. दूसरी सामान्य गलती यह होती है कि बच्चे सोचते हैं चीनी जल में घुलकर नष्ट हो गई, जबकि वास्तव में उसके कण जल के कणों के बीच चले जाते हैं।
3. तीसरी गलती यह होती है कि बच्चे द्रव और गैस दोनों को बस बहने वाले पदार्थ मान लेते हैं, लेकिन अंतर यह है कि द्रव का आयतन निश्चित होता है, गैस का नहीं। इन भ्रमों को शुरू में ही साफ कर लेना चाहिए।