ब्रॉन्सटेड क्षारों के संयुग्मी अम्ल

परिचय

ब्रॉन्सटेड-लोरी सिद्धांत के अनुसार, एक ब्रॉन्सटेड क्षार वह पदार्थ है जो एक प्रोटॉन (H⁺) को स्वीकार करता है। जब ब्रॉन्सटेड क्षार एक प्रोटॉन स्वीकार करता है, तो यह एक संयुग्मी अम्ल बनता है। निम्नलिखित ब्रॉन्सटेड क्षारों के संयुग्मी अम्लों को समझने के लिए, हमें हर एक क्षार में प्रोटॉन जोड़ना होगा।

1. NH₂⁻ (अमाइड आयन)

• ब्रॉन्सटेड क्षार: NH₂⁻ (अमाइड आयन)
• संयुग्मी अम्ल: NH₂⁻ को एक प्रोटॉन जोड़ने पर हमें अमोनिया प्राप्त होता है:

  $2_{-}^{}+{+}^{}\to 3_{}\backslash text\{NH\}\_2^-\; +\; \backslash text\{H\}^+\; \backslash rightarrow\; \backslash text\{NH\}\_3$NH2−​+H+→NH3​

• संयुग्मी अम्ल: NH₃ (अमोनिया)
  • हालिया उदाहरण: NH₃ का उपयोग नाइट्रोजन और हाइड्रोजन गैसों के संयोजन में किया जाता है, जैसे कि हैबर प्रक्रिया में, जहाँ अमोनिया का उत्पादन किया जाता है।

2. NH₃ (अमोनिया)

• ब्रॉन्सटेड क्षार: NH₃ (अमोनिया)
• संयुग्मी अम्ल: NH₃ में एक प्रोटॉन जोड़ने पर हमें अमोनियम आयन प्राप्त होता है:

  $3_{}+{+}^{}\to 4_{+}^{}\backslash text\{NH\}\_3\; +\; \backslash text\{H\}^+\; \backslash rightarrow\; \backslash text\{NH\}\_4^+$NH3​+H+→NH4+​

• संयुग्मी अम्ल: NH₄⁺ (अमोनियम आयन)
  • हालिया उदाहरण: NH₄⁺ का उपयोग कृषि में उर्वरक के रूप में और खाद्य उद्योग में नमक के रूप में किया जाता है, जैसे कि अमोनियम क्लोराइड (NH₄Cl)।

3. HCOO⁻ (फार्मेट आयन)

• ब्रॉन्सटेड क्षार: HCOO⁻ (फार्मेट आयन)
• संयुग्मी अम्ल: HCOO⁻ में एक प्रोटॉन जोड़ने पर फार्मिक एसिड प्राप्त होता है:

  ${-}^{}+{+}^{}\to HCOOH\backslash text\{HCOO\}^-\; +\; \backslash text\{H\}^+\; \backslash rightarrow\; \backslash text\{HCOOH\}$HCOO−+H+→HCOOH

• संयुग्मी अम्ल: HCOOH (फार्मिक एसिड)
  • हालिया उदाहरण: फार्मिक एसिड का उपयोग औद्योगिक प्रक्रियाओं में और खाद्य परिरक्षक के रूप में किया जाता है। फार्मिक एसिड को कीटों से लड़ने के लिए भी उपयोग में लाया जाता है।

निष्कर्ष

निम्नलिखित ब्रॉन्सटेड क्षारों के संयुग्मी अम्ल हैं:

• NH₂⁻ (अमाइड आयन) → NH₃ (अमोनिया)
• NH₃ (अमोनिया) → NH₄⁺ (अमोनियम आयन)
• HCOO⁻ (फार्मेट आयन) → HCOOH (फार्मिक एसिड)

इन संयुग्मी अम्लों की पहचान और उनके उपयोग विभिन्न रसायनिक प्रक्रियाओं और औद्योगिक अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण होती है। UPSC Mains aspirants के लिए, इन संयुग्मी अम्लों की समझ ब्रॉन्सटेड-लोरी सिद्धांत और रसायन विज्ञान की बुनियादी अवधारणाओं में सहायक होती है।

मानव कान के लिए श्रव्य आवृत्ति परास और पाँच वर्ष से कम आयु के बच्चों के लिए इसका भेद

परिचय

मानव कान के लिए श्रव्य आवृत्ति परास वह सीमा है जिसमें इंसान विभिन्न ध्वनियों को सुन सकता है। यह सीमा उम्र, स्वास्थ्य और अन्य कारकों के आधार पर बदल सकती है। इस उत्तर में, हम इस परास को स्पष्ट करेंगे और देखेंगे कि यह पाँच वर्ष से कम आयु के बच्चों के लिए समान है या नहीं।

1. मानव कान के लिए श्रव्य आवृत्ति परास

• आवृत्ति परास: सामान्यतः, एक स्वस्थ वयस्क मानव कान 20 हर्ट्ज (Hz) से लेकर 20,000 हर्ट्ज (20 kHz) तक की ध्वनियाँ सुन सकता है। यह परास निम्नतम बेस ध्वनियों से लेकर उच्चतम ट्रेबल ध्वनियों तक को शामिल करता है।
  • उदाहरण: आधुनिक हेडफोन्स और स्पीकर्स को इस श्रव्य परास के अनुसार डिज़ाइन किया जाता है ताकि उपयोगकर्ता गहरी बेस ध्वनियाँ और उच्च-आवृत्ति की ध्वनियाँ दोनों को स्पष्ट रूप से सुन सकें।
• उम्र के साथ परिवर्तन: उम्र के साथ, विशेषकर 50 वर्ष की आयु के बाद, उच्च आवृत्तियों की सुनने की क्षमता कम हो जाती है। यह उच्च-आवृत्ति श्रवण हानि के रूप में जाना जाता है।
  • उदाहरण: अध्ययनों से पता चलता है कि 50 वर्ष से अधिक उम्र के लोग आमतौर पर 15 kHz से ऊपर की ध्वनियों को सुनने में कठिनाई का सामना करते हैं।

2. पाँच वर्ष से कम आयु के बच्चों के लिए श्रव्य आवृत्ति परास

• आवृत्ति परास: पाँच वर्ष से कम आयु के बच्चे आमतौर पर 20 हर्ट्ज (Hz) से लेकर 25,000 हर्ट्ज (25 kHz) तक की ध्वनियाँ सुन सकते हैं। यह परास वयस्कों की तुलना में अधिक विस्तृत होता है।
  • उदाहरण: नवजात शिशुओं की श्रवण स्क्रीनिंग में 20 kHz तक की ध्वनियों की प्रतिक्रिया की जांच की जाती है, जिससे यह सुनिश्चित किया जाता है कि बच्चे का श्रवण विकास सामान्य है।
• श्रवण संवेदनशीलता: छोटे बच्चों की श्रवण संवेदनशीलता अधिक होती है, और वे उच्च आवृत्तियों को बेहतर तरीके से सुन सकते हैं, जो भाषा विकास और पर्यावरणीय जागरूकता के लिए महत्वपूर्ण है।
  • उदाहरण: यह संवेदनशीलता बच्चों को ऊँचाई पर ध्वनियाँ, जैसे बच्चे के खिलौनों की उच्च-आवृत्ति की ध्वनियाँ या कुत्तों की चीख सुनने में मदद करती है, जो वयस्कों के लिए कठिन हो सकता है।

3. प्रभावकारी कारक

• उम्र संबंधित परिवर्तन: जैसे-जैसे व्यक्ति की उम्र बढ़ती है, उच्च आवृत्तियों को सुनने की क्षमता में कमी आती है, जिसे ‘प्रेस्बीकसिस’ के रूप में जाना जाता है।
  • उदाहरण: 60 वर्ष की आयु के बाद, लोग 8 kHz तक की ध्वनियों को भी सुनने में कठिनाई का सामना कर सकते हैं।
• ध्वनि प्रदूषण: लंबे समय तक तेज आवाज़ के संपर्क में रहने से कान की कोशिकाएँ प्रभावित होती हैं, जिससे उच्च आवृत्तियों की सुनने की क्षमता कम हो जाती है।
  • उदाहरण: संगीतकार या निर्माण कार्य में लगे लोग अक्सर उच्च आवृत्ति की ध्वनियों को सुनने में समस्या का सामना करते हैं यदि उन्होंने कान की सुरक्षा का ध्यान नहीं रखा।

4. व्यावहारिक परिणाम

• श्रवण परीक्षण: नियमित श्रवण परीक्षण महत्वपूर्ण हैं ताकि ध्वनि आवृत्ति परास में बदलाव को ट्रैक किया जा सके, विशेषकर उन लोगों के लिए जो शोर वाले वातावरण में काम करते हैं या वृद्धावस्था के शिकार हैं।
  • उदाहरण: ऑडियोलॉजिस्ट ऑडियोग्राम का उपयोग करके विभिन्न आवृत्तियों में श्रवण संवेदनशीलता की माप करते हैं और श्रवण हानि का निदान करते हैं।
• उपकरण डिज़ाइन: श्रवण परास को समझना ऑडियो उपकरण जैसे हेडफोन्स और सुनने वाले यंत्रों के डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है, ताकि वे विभिन्न उम्र के उपयोगकर्ताओं की आवश्यकताओं को पूरा कर सकें।
  • उदाहरण: सुनने वाले यंत्र उच्च आवृत्तियों को सुदृढ़ करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं ताकि वृद्ध लोग भी बातचीत को स्पष्ट रूप से सुन सकें।

निष्कर्ष

मानव कान के लिए श्रव्य आवृत्ति परास 20 Hz से 20,000 Hz तक होता है, जबकि पाँच वर्ष से कम आयु के बच्चों के लिए यह 20 Hz से 25,000 Hz तक हो सकता है। यह विस्तृत परास बच्चों की अधिक संवेदनशीलता और श्रवण क्षमता को दर्शाता है, जो उम्र के साथ कम हो जाती है। UPSC Mains aspirants के लिए, इस जानकारी का उपयोग शारीरिक और पर्यावरणीय बदलावों को समझने में सहायक हो सकता है, विशेषकर जब यह स्वास्थ्य, तकनीकी डिज़ाइन, और सार्वजनिक नीतियों से संबंधित हो।

आधुनिक आवर्त्त नियम

परिचय

आधुनिक आवर्त्त नियम रसायनशास्त्र में एक महत्वपूर्ण सिद्धांत है जो तत्वों के गुणधर्मों के व्यवस्थित अध्ययन को समझने में सहायता करता है। यह नियम तत्वों को उनके परमाणु क्रमांक के आधार पर आवर्त सारणी में व्यवस्थित करता है और उनके गुणधर्मों में आवर्तकता को स्पष्ट करता है।

परिभाषा

आधुनिक आवर्त्त नियम कहता है:

• “तत्वों के गुणधर्म उनके परमाणु क्रमांक के एक आवर्ती कार्य होते हैं।”

इसका तात्पर्य है कि जब तत्वों को उनके परमाणु क्रमांक के अनुसार क्रमबद्ध किया जाता है, तो उनके रासायनिक और भौतिक गुणधर्म आवर्तक पैटर्न प्रदर्शित करते हैं।

मुख्य अवधारणाएँ

1. परमाणु क्रमांक का आधार
   • परमाणु क्रमांक: आधुनिक आवर्त्त नियम के अनुसार, तत्वों को उनकी परमाणु क्रमांक के अनुसार क्रमबद्ध किया जाता है, न कि उनके परमाणु द्रव्यमान के अनुसार।
   • क्रमबद्धता: आवर्त सारणी में तत्वों की स्थिति उनके परमाणु क्रमांक द्वारा निर्धारित होती है।
   • उदाहरण: आवर्त सारणी में हाइड्रोजन (परमाणु क्रमांक 1) से शुरू होकर, हीलियम (परमाणु क्रमांक 2), लिथियम (परमाणु क्रमांक 3) आदि तक जारी रहती है।
2. आवर्तक गुणधर्म
   • आवर्तक रुझान: आवर्त सारणी में तत्वों के गुणधर्म जैसे कि परमाणु त्रिज्या, आयनीकरण ऊर्जा, और इलेक्ट्रोनगैटिविटी में आवर्तक पैटर्न दिखाई देते हैं। ये गुणधर्म आवर्ती रूप से प्रदर्शित होते हैं जब एक तत्व को अवधारित काल के दौरान क्रमबद्ध किया जाता है।
   • उदाहरण: आवर्त सारणी में एक अवधि के दौरान दाएँ से बाएँ जाते समय परमाणु त्रिज्या घटती है, जबकि एक समूह के भीतर नीचे की ओर जाते समय बढ़ती है।
3. आवर्त सारणी की संरचना
   • अवधियाँ और समूह: आवर्त सारणी पंक्तियों (अवधियाँ) और स्तंभों (समूहों) में व्यवस्थित की जाती है। समान समूह में तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक संयोजन के समान होने के कारण उनके रासायनिक गुणधर्म समान होते हैं।
   • उदाहरण: क्षारीय धातुएं (समूह 1) जैसे सोडियम (Na) और पोटैशियम (K) पानी के साथ समान प्रतिक्रियाशीलता प्रदर्शित करते हैं, जबकि नॉटेबल गैसें (समूह 18) जैसे नीयन (Ne) और आर्गन (Ar) रासायनिक दृष्टि से अक्रिय होते हैं।

हालिया उदाहरण

1. नई तत्वों की खोज
   • ओगानेसन (Og): परमाणु क्रमांक 118 वाला ओगानेसन आधुनिक आवर्त्त नियम की प्रासंगिकता को दर्शाता है। इसकी विशेषताएँ और आवर्त सारणी में इसका स्थान तत्वों के गुणधर्मों को भविष्यवाणी करने में मदद करता है।
2. प्रौद्योगिकी में आवर्तक रुझान
   • लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स: तत्वों के आवर्तक गुणधर्म सामग्री विज्ञान में अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण हैं। उदाहरण के लिए, लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स का उपयोग उच्च प्रदर्शन वाले मैग्नेट और परमाणु ईंधन बनाने में किया जाता है।
3. रासायनिक प्रतिक्रियाएँ
   • संविधान धातुएं: तत्वों की आवर्तक रुझानों जैसे कि आयनीकरण अवस्था और उत्प्रेरक गुणधर्म, औद्योगिक प्रक्रियाओं और प्रतिक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, आयरन (Fe) की विशेषताएँ स्टील निर्माण में उपयोग की जाती हैं।

निष्कर्ष

आधुनिक आवर्त्त नियम, जो परमाणु क्रमांक पर आधारित है, तत्वों के गुणधर्मों की प्रणालीबद्ध समझ प्रदान करता है और आवर्त सारणी के संगठन को समझाने में मदद करता है। हालिया अनुसंधान और खोजें इस नियम की प्रासंगिकता को पुष्टि करती हैं और इसके वैज्ञानिक और प्रौद्योगिकीय अनुप्रयोगों को उजागर करती हैं। UPSC Mains aspirants के लिए, इस नियम की गहरी समझ रसायनशास्त्र की बुनियादी अवधारणाओं और उनके व्यावहारिक अनुप्रयोगों के ज्ञान में सहायक होती है।