एनसीईआरटी समाधान कक्षा 8 विज्ञान जिज्ञासा अध्याय 8 द्रव्य की प्रकृति – तत्व, यौगिक और मिश्रण

1.  निम्नलिखित अभिक्रिया पर विचार कीजिए जहाँ दो पदार्थ ‘अ’ और ‘ब’ संयोजित होकर एक उत्पाद ‘स’ बनाते हैं —
अ + ब → स
मान लीजिए कि ‘अ’ और ‘ब’ को रासायनिक अभिक्रियाओं द्वारा सरल पदार्थों में नहीं तोड़ा जा सकता है। इस जानकारी के आधार पर निम्नलिखित में से कौन-सा कथन सत्य है?
(क) ‘अ’, ‘ब’ और ‘स’ सभी यौगिक हैं और केवल ‘स’ का संघटन निश्चित है।
(ख) ‘स’ एक यौगिक है और ‘अ’ एवं ‘ब’ का संघटन निश्चित है।
(ग) ‘अ’ और ‘ब’ यौगिक हैं एवं ‘स’ का संघटन निश्चित है।
(घ) ‘अ’ और ‘ब’ तत्व हैं, ‘स’ एक यौगिक है तथा इसका संघटन निश्चित है।
उत्तर:
(घ) ‘अ’ और ‘ब’ तत्व हैं, ‘स’ एक यौगिक है तथा इसका संघटन निश्चित है।

2. अभिकथन : वायु एक मिश्रण है।
कारण : मिश्रण तब बनता है जब दो या दो से अधिक पदार्थ बिना किसी रासायनिक परिवर्तन के मिश्रित होते हैं।
(क) अभिकथन और कारण दोनों सत्य हैं और कारण अभिकथन की सही व्याख्या करता है।
(ख) अभिकथन और कारण दोनों सत्य हैं परंतु कारण अभिकथन की सही व्याख्या नहीं करता है।
(ग) अभिकथन सत्य है परंतु कारण असत्य है।
(घ) अभिकथन असत्य है परंतु कारण सत्य है।
उत्तर:
(क) अभिकथन और कारण दोनों सत्य हैं और कारण अभिकथन की सही व्याख्या करता है।

3. जल ऑक्सीजन और हाइड्रोजन तत्वों से निर्मित एक यौगिक है। इसके गुणधर्म ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के गुणधर्मों से भिन्न हैं। इस कथन की पुष्टि कीजिए।
उत्तर:
हाइड्रोजन एक ज्वलनशील गैस है, और ऑक्सीजन दहन में सहायक होती है। लेकिन जब वे एक निश्चित अनुपात (2:1) में रासायनिक रूप से संयोजित होती हैं, तो वे जल बनाती हैं, जो आग बुझाता है। इस प्रकार, जल के गुण हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के गुणों से पूर्णतः भिन्न होते हैं। यह यौगिकों की एक विशिष्ट विशेषता है।

4. निम्नलिखित में से किसमें सभी उदाहरण सही सुमेलित हैं? अपने उत्तरों के समर्थन में कारण दीजिए।
(i) तत्व — जल, नाइट्रोजन, लोहा, वायु
(ii) समरूप मिश्रण — खनिज, समुद्री जल, काँसा, वायु
(iii) शुद्ध पदार्थ — कार्बन डाइऑक्साइड, लोहा, ऑक्सीजन, चीनी
(iv) विषमरूप मिश्रण — वायु, रेत, पीतल, गदला जल
उत्तर:
(i) गलत
जल एक यौगिक है (हाइड्रोजन + ऑक्सीजन से बना) और वायु एक मिश्रण है। नाइट्रोजन और लोहा तत्व हैं लेकिन जल और वायु तत्व नहीं हैं। इसलिए यह सूची सही नहीं है।
(ii) गलत
खनिज एक यौगिक होता है, मिश्रण नहीं। समुद्री जल, काँसा और वायु समरूप मिश्रण हैं लेकिन खनिज इस श्रेणी में नहीं आता। इसलिए यह सूची सही नहीं है।
(iii) सही
कार्बन डाइऑक्साइड एक यौगिक है, लोहा और ऑक्सीजन तत्व हैं और चीनी एक यौगिक है। ये चारों शुद्ध पदार्थ हैं क्योंकि इनमें एक ही प्रकार के कण होते हैं और इन्हें भौतिक विधियों से अलग नहीं किया जा सकता। यह सूची सही है।
(iv) गलत
वायु और पीतल समरूप मिश्रण हैं, विषमरूप नहीं। केवल रेत और गदला जल विषमरूप मिश्रण हैं। इसलिए यह सूची सही नहीं है।

5. लोहा आर्द्र वायु के साथ अभिक्रिया करके आयरन ऑक्साइड बनाता है और मैग्नीशियम ऑक्सीजन में दहन के पश्चात मैग्नीशियम ऑक्साइड बनाता है। उपर्युक्त अभिक्रियाओं में सम्मिलित सभी पदार्थों को तत्वों, यौगिकों या मिश्रणों के रूप में वर्गीकृत कीजिए।
उत्तर:
तत्व : लोहा (Fe), मैग्नीशियम (Mg), ऑक्सीजन (O₂) — ये सभी सरल पदार्थ हैं जिन्हें और अधिक सरल नहीं किया जा सकता।
मिश्रण : आर्द्र वायु — यह नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, जलवाष्प आदि का समरूप मिश्रण है।
यौगिक : आयरन ऑक्साइड (जंग) — यह लोहे और ऑक्सीजन से एक निश्चित अनुपात में बना यौगिक है। मैग्नीशियम ऑक्साइड — यह मैग्नीशियम और ऑक्सीजन से बना यौगिक है। इन यौगिकों के गुणधर्म इनके घटक तत्वों से भिन्न होते हैं।

6. निम्नलिखित को तालिका 8.3 में तत्वों, यौगिकों या मिश्रणों के रूप में वर्गीकृत कीजिए। इनमें से शुद्ध पदार्थों की पहचान कीजिए।
उत्तर:
तत्व:
ऐलुमिनियम, सोना, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, सल्फर, हाइड्रोजन
यौगिक:
कार्बन डाइऑक्साइड, मैग्नीशियम ऑक्साइड, जंग (आयरन ऑक्साइड), आयरन सल्फाइड, ग्लूकोस, जल, सोडियम क्लोराइड, बेकिंग सोडा
मिश्रण:
रेत, समुद्री जल, गदला जल, वायु, फलों का रस

शुद्ध पदार्थ (तत्व + यौगिक दोनों शुद्ध पदार्थ होते हैं) : ऐलुमिनियम, सोना, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, सल्फर, हाइड्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, मैग्नीशियम ऑक्साइड, आयरन सल्फाइड, ग्लूकोस, जल, सोडियम क्लोराइड, बेकिंग सोडा

7. लौह चूर्ण और गंधक चूर्ण के मिश्रण को गरम करने पर कौन-सा नया पदार्थ बनता है और यह मूल मिश्रण से किस प्रकार भिन्न होता है? अभिक्रिया का समीकरण शब्दों में लिखिए।
उत्तर:
लौह चूर्ण और गंधक (सल्फर) चूर्ण के मिश्रण को गरम करने पर आयरन सल्फाइड नामक नया पदार्थ बनता है।
अभिक्रिया : लोहा + सल्फर → आयरन सल्फाइड
मूल मिश्रण और आयरन सल्फाइड में अंतर :
• मूल मिश्रण (प्रतिदर्श ‘अ’) में लोहे के काले और सल्फर के पीले कण अलग-अलग दिखाई देते हैं और चुंबक लोहे को अपनी ओर आकर्षित करता है। तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ रंगहीन और गंधहीन हाइड्रोजन गैस निकलती है।
• आयरन सल्फाइड (प्रतिदर्श ‘ब’) काले रंग का एकसमान पदार्थ है जिसमें कोई भी घटक अलग-अलग नहीं दिखता। चुंबक इसे आकर्षित नहीं करता। तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ सड़े अंडे जैसी गंध वाली हाइड्रोजन सल्फाइड गैस निकलती है।

8. क्या किसी पदार्थ को तत्व और यौगिक दोनों के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है? स्पष्ट कीजिए कि क्यों अथवा क्यों नहीं।
उत्तर:
नहीं, कोई भी पदार्थ एक साथ तत्व और यौगिक दोनों नहीं हो सकता।
कारण : तत्व वह पदार्थ होता है जिसे रासायनिक विधियों से और अधिक सरल पदार्थों में नहीं तोड़ा जा सकता। यह केवल एक प्रकार के परमाणुओं से बना होता है। यौगिक वह पदार्थ होता है जो दो या दो से अधिक तत्वों के एक निश्चित अनुपात में रासायनिक संयोजन से बनता है। यौगिक को रासायनिक विधियों से उसके घटक तत्वों में तोड़ा जा सकता है। इस प्रकार तत्व और यौगिक की परिभाषाएँ एक-दूसरे के विपरीत हैं — तत्व अविभाज्य होता है जबकि यौगिक को तोड़ा जा सकता है। इसलिए कोई भी पदार्थ एक साथ तत्व और यौगिक दोनों नहीं हो सकता।

9. यदि जल एक यौगिक न होकर हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का मिश्रण होता तो हमारा दैनिक जीवन किस प्रकार प्रभावित होता?
उत्तर:
जल का स्वाद, रंग और गुणधर्म बदल जाते क्योंकि मिश्रण में घटक अपने मूल गुणधर्म बनाए रखते। हाइड्रोजन ज्वलनशील गैस है इसलिए जल में हाइड्रोजन की उपस्थिति उसे आग बुझाने के अयोग्य बना देती। आग के पास जल रखने पर वह आग को बुझाने की बजाय और भड़का सकता था। ऑक्सीजन के कारण जल दहन में सहायता करता जो खतरनाक होता। यौगिक का एक निश्चित संघटन होता है, मिश्रण का नहीं। इसलिए जल की गुणवत्ता हर जगह अलग-अलग होती और जीवन के लिए उपयोगी नहीं होता। जल की भौतिक और रासायनिक विशेषताएँ जैसे क्वथनांक, हिमांक आदि निश्चित नहीं रहतीं जिससे जल चक्र प्रभावित होता।

10. चित्र 8.24 का विश्लेषण कीजिए। गैस (अ) की पहचान कीजिए। साथ ही रासायनिक अभिक्रिया का समीकरण शब्दों में लिखिए।
उत्तर:
चित्र 8.24 में लौह चूर्ण पर तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल डाला गया है।
गैस (अ) की पहचान : हाइड्रोजन गैस
जब लोहा तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करता है तो हाइड्रोजन गैस उत्पन्न होती है। यह गैस रंगहीन और गंधहीन होती है और जलती हुई माचिस पास लाने पर ‘फट्’ की ध्वनि के साथ जलती है।
अभिक्रिया का समीकरण शब्दों में :
लोहा + तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल → आयरन क्लोराइड + हाइड्रोजन गैस

11. मात्र अधातुओं से निर्मित किन्हीं दो यौगिकों के नाम लिखिए और प्रत्येक के दो उपयोगों का उल्लेख भी कीजिए।
उत्तर:
1. जल (H₂O) — हाइड्रोजन और ऑक्सीजन (दोनों अधातु) से बना यौगिक
उपयोग — पीने और खाना पकाने के लिए उपयोग किया जाता है। सिंचाई के लिए एवं औद्योगिक प्रक्रियाओं में शीतलक के रूप में उपयोग किया जाता है।
2. कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) — कार्बन और ऑक्सीजन (दोनों अधातु) से बना यौगिक
उपयोग — अग्निशामक यंत्रों में आग बुझाने के लिए उपयोग किया जाता है। शीतल पेय (सोडा वाटर) में घोलकर उन्हें बुदबुदाहट देने के लिए उपयोग किया जाता है।

12. सोने को खनिज और धातु दोनों के रूप में कैसे वर्गीकृत किया जा सकता है?
उत्तर:
सोना एक धातु के रूप में: सोना धातुओं के सभी गुणधर्म रखता है। यह चमकदार होता है, ऊष्मा और विद्युत का सुचालक है, इसे पीटकर पतली चादरें बनाई जा सकती हैं और इसे खींचकर तार बनाए जा सकते हैं। इसलिए सोना एक धातु (तत्व) है।
सोना एक खनिज के रूप में: सोना पृथ्वी की चट्टानों में प्राकृतिक रूप से पाया जाता है। इसका एक निश्चित रासायनिक संघटन है और यह पृथ्वी पर पाया जाने वाला प्राकृतिक ठोस पदार्थ है। ऐसे खनिज जो शुद्ध तत्व के रूप में पाए जाते हैं उन्हें मूल खनिज कहते हैं। सोना इसी श्रेणी में आता है।

इस अध्याय में सबसे पहले यह समझना है कि हमारे आसपास की वस्तुएँ किस प्रकार के पदार्थों से बनी हैं। पुस्तक बताती है कि बहुत-सी वस्तुएँ एक ही पदार्थ से नहीं, बल्कि दो या अधिक पदार्थों के मेल से बनी होती हैं। इसलिए सबसे पहले मिश्रण की परिभाषा, उसके घटक, और समरूप व विषमरूप मिश्रण का अंतर समझना जरूरी है। पोहा, अंकुरित सलाद, चीनी-जल, वायु, स्टेनलेस स्टील जैसे उदाहरण इसी समझ को मजबूत करते हैं।

इसके बाद अध्याय शुद्ध पदार्थ की वैज्ञानिक परिभाषा समझाता है। सामान्य जीवन में शुद्ध का अर्थ मिलावट रहित होता है, लेकिन विज्ञान में शुद्ध पदार्थ वह है जिसे भौतिक विधियों से अन्य पदार्थों में अलग न किया जा सके। आगे इसी आधार पर तत्व और यौगिक पढ़ाए गए हैं। जल के विद्युत अपघटन, चीनी को गरम करने, और लोहे-गंधक के प्रयोगों से यह दिखाया गया है कि तत्व और यौगिक में क्या अंतर होता है। अंत में खनिज का परिचय दिया गया है।

इस अध्याय को केवल परिभाषाएँ याद करके नहीं पढ़ना चाहिए। इसे उदाहरण + प्रयोग + तुलना के आधार पर पढ़ें। सबसे पहले अपने आसपास की वस्तुओं की सूची बनाइए और सोचिए कि कौन-सी वस्तु मिश्रण है, कौन-सी शुद्ध पदार्थ जैसी दिखती है, और कौन-सी वास्तव में तत्व या यौगिक हो सकती है। उदाहरण के लिए वायु, जल, नमक, चीनी, सलाद, दूध, स्टील जैसी चीज़ों पर सोचने से अध्याय बहुत आसान हो जाता है।

दूसरा तरीका है कि अध्याय के प्रयोगों को समझते हुए पढ़ें। जैसे—चूने के पानी का दूधिया होना वायु में कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति बताता है; जल में विद्युत धारा प्रवाहित करने पर हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैस मिलती है; लोहे और गंधक का साधारण मिश्रण तथा गरम करने पर बनने वाला नया पदार्थ अलग गुण दिखाते हैं। इन प्रयोगों से यह स्पष्ट हो जाता है कि मिश्रण में घटक अपने गुण बनाए रखते हैं, जबकि यौगिक में नया पदार्थ बनता है।

इस अध्याय का सबसे महत्वपूर्ण बिंदु है मिश्रण, तत्व और यौगिक में अंतर। यदि छात्र यह अंतर सही समझ ले, तो पूरा अध्याय आसान हो जाता है। ध्यान रखें—

• मिश्रण में पदार्थ केवल मिलते हैं, रासायनिक रूप से नहीं जुड़ते।
• मिश्रण के घटक अपने गुण बनाए रखते हैं।
• समरूप मिश्रण में घटक अलग दिखाई नहीं देते, जबकि विषमरूप में अलग-अलग पहचाने जा सकते हैं।
• यौगिक में तत्व निश्चित अनुपात में रासायनिक रूप से मिलकर नया पदार्थ बनाते हैं।
• यौगिक के गुण उसके अवयव तत्वों से भिन्न होते हैं।

दूसरा महत्वपूर्ण बिंदु है वैज्ञानिक दृष्टि से शुद्ध पदार्थ की समझ। रोजमर्रा की भाषा में शुद्ध और विज्ञान की भाषा में शुद्ध अलग हो सकते हैं। इसी तरह जल का उदाहरण बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि जल दिखने में एक साधारण पदार्थ है, पर वास्तव में यह हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से बना यौगिक है। इसी प्रकार चीनी भी तत्व नहीं, बल्कि कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन वाला यौगिक है। लोहे और गंधक के प्रयोग में चुंबक, रंग, गंध और गैस परीक्षण पर विशेष ध्यान देना चाहिए, क्योंकि यही प्रश्नों में पूछा जा सकता है।

परीक्षा की दृष्टि से इस अध्याय की तैयारी तीन स्तर पर करें। पहले स्तर पर परिभाषाएँ याद करें—

• मिश्रण
• समरूप मिश्रण
• विषमरूप मिश्रण
• शुद्ध पदार्थ
• तत्व
• यौगिक
• खनिज।

दूसरे स्तर पर उदाहरण याद करें— जैसे वायु समरूप मिश्रण है, सलाद विषमरूप मिश्रण है, जल यौगिक है, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन तत्व हैं, स्टेनलेस स्टील मिश्रधातु है। तीसरे स्तर पर प्रयोगों के निष्कर्ष याद करें। यही भाग अक्सर लघु उत्तरीय और दीर्घ उत्तरीय प्रश्नों में आता है।

उत्तर लिखते समय केवल नाम न लिखें, बल्कि कारण भी लिखें। जैसे—

• वायु मिश्रण है क्योंकि इसमें नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड और जलवाष्प जैसे कई घटक होते हैं।
• जल यौगिक है क्योंकि इसमें हाइड्रोजन और ऑक्सीजन निश्चित अनुपात में रासायनिक रूप से जुड़े होते हैं।
• लोहे और गंधक का मिश्रण चुंबक से अलग किया जा सकता है, पर आयरन सल्फाइड नहीं।

ऐसे कारणयुक्त उत्तर अच्छे अंक दिलाते हैं।

इस अध्याय में कई प्रयोग बहुत महत्वपूर्ण हैं।

1. पहला, चूने के पानी का प्रयोग, जिसमें वायु के संपर्क से चूने का पानी दूधिया हो जाता है। इससे सिद्ध होता है कि वायु में कार्बन डाइऑक्साइड मौजूद है।
2. दूसरा, काले कागज पर धूल का जमना, जो बताता है कि वायु में धूलकण जैसे प्रदूषक भी पाए जाते हैं।
3. तीसरा, जल में विद्युत धारा प्रवाहित करना, जिससे हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैस प्राप्त होती है। यह जल के यौगिक होने का महत्वपूर्ण प्रमाण है।
4. चौथा, चीनी को गरम करना, जिसमें जल की बूंदें और कार्बन प्राप्त होते हैं। इससे स्पष्ट होता है कि चीनी एक यौगिक है।
5. पाँचवाँ, लोहे और गंधक का प्रयोग, जिसमें पहले साधारण मिश्रण बनता है और बाद में गरम करने पर नया यौगिक आयरन सल्फाइड बनता है। यही प्रयोग मिश्रण और यौगिक का सबसे सशक्त अंतर दिखाता है।

इसीलिए विद्यार्थी को प्रयोग, अवलोकन और निष्कर्ष—तीनों याद रखने चाहिए।

अध्याय के अंतिम भाग में खनिजों का परिचय दिया गया है। इसमें बताया गया है कि अधिकांश चट्टानें खनिजों का मिश्रण होती हैं। कुछ खनिज शुद्ध तत्व भी हो सकते हैं, जैसे सोना, चाँदी, ताँबा, सल्फर और कार्बन; जबकि अधिकतर खनिज एक से अधिक तत्वों से बने यौगिक होते हैं। इस भाग का उद्देश्य यह समझाना है कि विज्ञान की अवधारणाएँ केवल किताब तक सीमित नहीं हैं, बल्कि निर्माण, धातु-उत्पादन, दवाओं, उर्वरकों और दैनिक जीवन की वस्तुओं से जुड़ी हुई हैं।

इसलिए इस अध्याय को पढ़ते समय यह भी समझना चाहिए कि तत्व, यौगिक और मिश्रण केवल परिभाषाएँ नहीं हैं, बल्कि यही पदार्थ विज्ञान, उद्योग और पर्यावरण की नींव हैं। स्टेनलेस स्टील, पीतल, काँसा, सीमेंट और मोबाइल फोन जैसे उदाहरण यह बताते हैं कि पदार्थों की सही समझ से नए उपयोगी पदार्थ बनाए जा सकते हैं। यही इस अध्याय का व्यावहारिक महत्व है।

• मिश्रण क्या है?
  जब दो या दो से अधिक पदार्थ बिना रासायनिक अभिक्रिया के मिलते हैं और अपने गुण बनाए रखते हैं, तो उसे मिश्रण कहते हैं।
• समरूप और विषमरूप मिश्रण में अंतर क्या है?
  समरूप मिश्रण में घटक समान रूप से वितरित होते हैं और अलग नहीं दिखते, जबकि विषमरूप मिश्रण में घटक अलग-अलग पहचाने जा सकते हैं।
• शुद्ध पदार्थ क्या है?
  विज्ञान में शुद्ध पदार्थ वह है जिसे किसी भौतिक प्रक्रिया द्वारा अन्य पदार्थों से अलग नहीं किया जा सकता और जो एक ही प्रकार के कणों से बना होता है।
• तत्व क्या है?
  तत्व वह शुद्ध पदार्थ है जिसे और सरल पदार्थों में विभाजित नहीं किया जा सकता। यह समान प्रकार के परमाणुओं से बना होता है।
• यौगिक क्या है?
  जब दो या दो से अधिक तत्व निश्चित अनुपात में रासायनिक रूप से मिलकर नया पदार्थ बनाते हैं, तो उसे यौगिक कहते हैं।
• वायु किस प्रकार का मिश्रण है?
  वायु मुख्यतः नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, आर्गन, कार्बन डाइऑक्साइड और जलवाष्प का समरूप मिश्रण है।
• जल तत्व है या यौगिक?
  जल एक यौगिक है, क्योंकि यह हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से निश्चित अनुपात में बना है।