रसायन विज्ञान

कक्षा 11 रसायन विज्ञान एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक का अध्याय 1, "रसायन विज्ञान की कुछ मूल अवधारणाएँ", पदार्थ की प्रकृति और उसकी तीन अवस्थाओं (ठोस, द्रव, गैस), तत्त्वों, यौगिकों और मिश्रणों में वर्गीकरण, SI मात्रकों, वैज्ञानिक संकेतन, रासायनिक संयोजन के नियमों, परमाणु तथा आणविक द्रव्यमान, मोल अवधारणा और स्टॉइकिऑमेट्री परिकलनों का परिचय देता है।

• 1पदार्थ तीन अवस्थाओं में पाया जाता है — ठोस (निश्चित आयतन और आकार), द्रव (निश्चित आयतन, पात्र का आकार ग्रहण करता है), और गैस (न निश्चित आयतन, न आकार) — तापमान और दाब परिवर्तन द्वारा ये अंतरपरिवर्तनीय हैं।
• 2तत्त्वों में एक ही प्रकार के कण (परमाणु या अणु) होते हैं; यौगिक विभिन्न तत्त्वों के परमाणुओं के निश्चित अनुपात में संयोग से बनते हैं; मिश्रणों की संरचना परिवर्तनशील होती है और उन्हें भौतिक विधियों से पृथक किया जा सकता है।
• 3वैज्ञानिक संकेतन (N × 10ⁿ) बहुत बड़ी और बहुत छोटी संख्याओं को व्यक्त करता है; सार्थक अंक मापन की निश्चितता दर्शाते हैं; विमीय विश्लेषण (गुणक लेबल विधि) मात्रकों को एक पद्धति से दूसरी में परिवर्तित करता है।
• 4आवोगाद्रो स्थिरांक (NA = 6.02214076 × 10²³) मोल को परिभाषित करता है: किसी भी पदार्थ के 1 मोल में कणों की संख्या समान होती है; ग्राम में आमापिक द्रव्यमान, एकीकृत द्रव्यमान मात्रक (u) में परमाणु/आणविक द्रव्यमान के संख्यात्मक रूप से बराबर होता है।
• 5स्टॉइकिऑमेट्री में संतुलित रासायनिक समीकरणों से मोलर अनुपात तथा अभिकारक/उत्पाद द्रव्यमान परिकलित किए जाते हैं; सीमांत अभिकारक अधिकतम उत्पाद मात्रा निर्धारित करता है जब अभिकारक स्टॉइकिऑमेट्री अनुपात में नहीं होते।

कक्षा 11 रसायन विज्ञान एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक का अध्याय 2, "परमाणु की संरचना", परमाणुओं की संरचना, अवपरमाणुक कणों (इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन), थॉमसन से बोर तक के परमाणु मॉडलों, विद्युतचुम्बकीय विकिरण, तथा कक्षकों और क्वान्टम संख्याओं सहित क्वान्टम यांत्रिक मॉडल का विवरण देता है।

• 1इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन मूल अवपरमाणुक कण हैं जिनके विशिष्ट आवेश और द्रव्यमान गुणधर्म हैं
• 2रदरफोर्ड के नाभिकीय मॉडल ने दर्शाया कि अधिकांश परमाण्विक द्रव्यमान एक छोटे नाभिक में केंद्रित है और इलेक्ट्रॉन उसके चारों ओर परिक्रमा करते हैं
• 3बोर के मॉडल ने क्वान्टीकृत ऊर्जा स्तरों और कोणीय संवेग का उपयोग करते हुए हाइड्रोजन के रेखा स्पेक्ट्रम की व्याख्या की
• 4विद्युतचुम्बकीय विकिरण द्वैत प्रकृति प्रदर्शित करता है: तरंग-जैसी (आवृत्ति, तरंगदैर्घ्य) और कण-जैसी (फोटॉन, ऊर्जा E=hν) दोनों गुणधर्म
• 5हाइज़ेनबर्ग के अनिश्चितता सिद्धांत के अनुसार इलेक्ट्रॉन की स्थिति और संवेग एक साथ सटीक रूप से निर्धारित नहीं किए जा सकते

कक्षा 11 रसायन विज्ञान एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक का अध्याय 3, "तत्त्वों का वर्गीकरण एवं गुणधर्मों में आवर्तिता", 118 ज्ञात तत्त्वों को परमाणु क्रमांक के बढ़ते क्रम में 7 आवर्तों और 18 वर्गों में व्यवस्थित करता है और परमाणु त्रिज्या, आयनन एन्थैल्पी, इलेक्ट्रॉन-ग्रहण एन्थैल्पी तथा वैद्युतऋणात्मकता जैसे भौतिक और रासायनिक गुणधर्मों में आवर्ती प्रवृत्तियाँ प्रकट करता है।

• 1आधुनिक आवर्त नियम कहता है कि तत्त्वों के भौतिक और रासायनिक गुणधर्म उनके परमाणु क्रमांकों के आवर्ती फलन हैं, जो मेंडलीफ के मूल परमाणु द्रव्यमान-आधारित वर्गीकरण का स्थान लेता है।
• 2सात आवर्त और अठारह वर्ग तत्त्वों को इलेक्ट्रॉन विन्यास के आधार पर व्यवस्थित करते हैं: आवर्त संख्या उच्चतम मुख्य क्वान्टम संख्या (n) के बराबर होती है, जबकि वर्ग संयोजकता इलेक्ट्रॉन विन्यास निर्धारित करता है।
• 3परमाणु त्रिज्या आवर्त में बाएँ से दाएँ घटती है (बढ़ता नाभिकीय आवेश) किन्तु वर्ग में नीचे की ओर बढ़ती है (अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन कोश)। आयनन एन्थैल्पी विपरीत प्रवृत्ति दर्शाती है, उत्कृष्ट गैसों में अधिकतम और क्षार धातुओं में न्यूनतम।
• 4तत्त्वों को चार खंडों में वर्गीकृत किया जाता है — s-खंड (वर्ग 1-2), p-खंड (वर्ग 13-18), d-खंड (वर्ग 3-12), और f-खंड (लैन्थेनॉयड/ऐक्टिनॉयड) — आफबाऊ क्रम में अंतिम इलेक्ट्रॉन किस कक्षक में जाता है इस आधार पर।
• 5रासायनिक अभिक्रियाशीलता आवर्त के अंतिम सिरों पर सबसे अधिक होती है: क्षार धातुएँ (बाईं ओर) आसानी से इलेक्ट्रॉन खोती हैं (कम आयनन एन्थैल्पी), जबकि हैलोजन (दाईं ओर) आसानी से इलेक्ट्रॉन ग्रहण करते हैं (उच्च इलेक्ट्रॉन-ग्रहण एन्थैल्पी)।

कक्षा 11 रसायन विज्ञान एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक का अध्याय 4, "रासायनिक आबंधन तथा आण्विक संरचना", यह बताता है कि परमाणु आयनिक और सहसंयोजक आबंधों द्वारा स्थायी अणु कैसे बनाते हैं, जिनकी ज्यामितियाँ इलेक्ट्रॉन युगल प्रतिकर्षण, कक्षक अतिव्यापन और संकर कक्षक निर्माण द्वारा निर्धारित होती हैं।

• 1कोसेल और लुइस ने रासायनिक आबंधन की व्याख्या इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण (आयनिक) या साझाकरण (सहसंयोजक) द्वारा उत्कृष्ट गैस विन्यास (अष्टक नियम) प्राप्त करने के रूप में की।
• 2आबंध प्राचल — लंबाई, कोण, एन्थैल्पी और कोटि — आण्विक गुणधर्म निर्धारित करते हैं और स्पेक्ट्रोस्कोपी तथा X-किरण विवर्तन द्वारा मापे जा सकते हैं।
• 3VSEPR सिद्धांत इलेक्ट्रॉन युगल प्रतिकर्षण को न्यूनतम करके आण्विक ज्यामिति की भविष्यवाणी करता है: एकाकी युगल > आबंधन युगल प्रतिकर्षण आकार निर्धारित करते हैं।
• 4संयोजकता आबंध सिद्धांत परमाण्विक कक्षक अतिव्यापन (σ और π आबंध) और संकरण (sp, sp², sp³, sp³d, sp³d²) का उपयोग करके आबंध निर्माण और आण्विक ज्यामिति की व्याख्या करता है।
• 5आण्विक कक्षक सिद्धांत परमाण्विक कक्षकों के रेखीय संयोजन (LCAO) द्वारा आबंधन करता है, जिससे आबंधन (कम ऊर्जा) और प्रतिआबंधन (अधिक ऊर्जा) कक्षक बनते हैं।

कक्षा 11 रसायन विज्ञान एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक का अध्याय 5, "ऊष्मागतिकी", रासायनिक और भौतिक प्रक्रियाओं में ऊर्जा रूपांतरणों का अध्ययन प्रस्तुत करता है और ऊष्मागतिकी के प्रथम और द्वितीय नियमों, आंतरिक ऊर्जा, एन्थैल्पी, एन्ट्रॉपी तथा गिब्स ऊर्जा का उपयोग करके स्वतःप्रवर्तिता और साम्यावस्था की भविष्यवाणी करता है।

• 1निकाय को खुला (पदार्थ और ऊर्जा विनिमय), बंद (केवल ऊर्जा) या पृथक्कृत (कोई विनिमय नहीं) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, जो भौतिक या काल्पनिक सीमाओं द्वारा परिवेश से अलग होता है।
• 2आंतरिक ऊर्जा U एक अवस्था फलन है; कार्य (w) और ऊष्मा (q) द्वारा परिवर्तन ∆U = q + w (ऊष्मागतिकी का प्रथम नियम) के अनुसार होते हैं।
• 3एन्थैल्पी H = U + pV; स्थिर दाब पर ∆H = qp (अभिक्रिया ऊष्मा); ∆U और ∆H ∆H = ∆U + ∆ngRT द्वारा संबंधित हैं।
• 4सन्दर्भ अवस्था में तत्त्वों के लिए मानक निर्माण एन्थैल्पी (∆fH) = शून्य; अभिक्रिया एन्थैल्पी ∆rH = Σ∆fH(उत्पाद) − Σ∆fH(अभिकारक) के रूप में परिकलित की जाती है।
• 5एन्ट्रॉपी S अव्यवस्था/यादृच्छिकता मापती है; स्वतःप्रवर्ती प्रक्रियाओं के लिए ∆Sकुल = ∆Sनिकाय + ∆Sपरिवेश > 0 (द्वितीय नियम)।

कक्षा 11 रसायन विज्ञान एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक का अध्याय 6, "साम्यावस्था", रासायनिक साम्यावस्था को एक बंद निकाय में उस गतिशील अवस्था के रूप में स्पष्ट करता है जिसमें अग्र और प्रतीप अभिक्रियाओं की दरें समान हो जाती हैं, जिससे अभिकारकों और उत्पादों की सांद्रता स्थिर रहती है; इसमें भौतिक प्रक्रियाओं और रासायनिक अभिक्रियाओं की साम्यावस्था, साथ ही ताप-निर्भर साम्य स्थिरांक Kc और Kp को भी समाहित किया गया है।

• 1साम्यावस्था गतिशील है — अग्र और प्रतीप अभिक्रियाएँ एक साथ चलती रहती हैं, किंतु सांद्रता स्थिर रहती है
• 2साम्य स्थिरांक व्यंजक Kc = [उत्पाद]^गुणांक / [अभिकारक]^गुणांक किसी अभिक्रिया पर साम्यावस्था पर स्पीशीज़ की सांद्रता को परस्पर संबंधित करता है
• 3गैसीय अभिक्रियाओं के लिए Kp = Kc(RT)^Δn, जहाँ Δn = (गैसीय उत्पादों के मोल) − (गैसीय अभिकारकों के मोल)
• 4प्रतीप अभिक्रिया के लिए साम्य स्थिरांक K'c = 1/Kc; रससमीकरणमितीय गुणांकों को n से गुणा करने पर साम्य स्थिरांक K^n हो जाता है
• 5भौतिक साम्यावस्था (गलनांक, क्वथनांक, वाष्प दाब, विलेयता) किसी निश्चित ताप और दाब पर स्थिर मानों द्वारा अभिलक्षित होती है

कक्षा 11 रसायन विज्ञान एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक का अध्याय 7, "अपचयोपचय अभिक्रियाएँ", उन प्रक्रियाओं को समाहित करता है जिनमें उपचयन और अपचयन एक साथ होते हैं, जिसमें परिभाषाएँ, ऑक्सीकरण संख्या, इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण और ईंधन दहन, धातु निष्कर्षण एवं बैटरी-संचालन जैसे दैनिक जीवन के अनुप्रयोग शामिल हैं।

• 1अपचयोपचय अभिक्रियाएँ तब होती हैं जब उपचयन और अपचयन एक साथ होते हैं; उपचयन इलेक्ट्रॉन-हानि है, अपचयन इलेक्ट्रॉन-लाभ है
• 2ऑक्सीकरण संख्याएँ छः नियमों के अनुसार प्रत्येक तत्त्व को निर्धारित की जाती हैं; उनमें परिवर्तन अपचयोपचय प्रक्रियाओं और समीकरण-संतुलन का संकेत देता है
• 3अपचयोपचय अभिक्रियाओं के चार प्रकार: संयोजन (संश्लेषण), अपघटन, विस्थापन (धातु या अधातु) और असमानुपात
• 4अर्द्ध-अभिक्रिया विधि अपचयोपचय को उपचयन और अपचयन चरणों में अलग करती है, प्रत्येक को स्वतंत्र रूप से संतुलित करके मिलाती है
• 5अपचयोपचय अनुमापन रंग-परिवर्तन संकेतकों (स्व-संकेतक जैसे MnO₄⁻, या बाह्य संकेतक जैसे डाइफेनिलऐमीन) का उपयोग तुल्यांक बिंदु ज्ञात करने के लिए करते हैं

कक्षा 11 रसायन विज्ञान एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक का अध्याय 8, "कार्बनिक रसायन : कुछ आधारभूत सिद्धांत तथा तकनीकें", कार्बन और उसके यौगिकों का अध्ययन करता है, जिसमें कार्बन की चतुर्संयोजकता, संरचनात्मक निरूपण, वर्गीकरण, IUPAC नामपद्धति, समावयवता, अभिक्रिया क्रियाविधि (नाभिकरागी, इलेक्ट्रॉनस्नेही, इलेक्ट्रॉन विस्थापन प्रभाव) और यौगिकों के शोधन एवं गुणात्मक/मात्रात्मक विश्लेषण की व्यावहारिक तकनीकें शामिल हैं।

• 1कार्बन sp, sp² और sp³ संकरण के माध्यम से चतुर्संयोजकता प्रदर्शित करता है, जो अणु की ज्यामिति और आबंध-लक्षणों को निर्धारित करता है
• 2कार्बनिक यौगिकों को स्पष्टता और सुविधा के लिए पूर्ण संरचनात्मक सूत्र, संक्षिप्त सूत्र या आबंध-रेखा सूत्र के रूप में दर्शाया जाता है
• 3IUPAC नामपद्धति ऐल्केनों, ऐलिफैटिक यौगिकों, प्रकार्यात्मक समूहों और ऐरोमैटिक यौगिकों का व्यवस्थित नामकरण जनक श्रृंखला की पहचान, कार्बन अंकन और उचित प्रत्यय द्वारा करती है
• 4संरचनात्मक समावयवों के अणुसूत्र समान होते हैं किंतु संरचनात्मक विन्यास भिन्न; त्रिविम समावयव स्थानिक अभिविन्यास में भिन्न होते हैं
• 5कार्बनिक अभिक्रियाओं में विषमांशी विदलन (कार्बधनायन/कार्बऋणायन उत्पन्न करता है — आयनिक क्रियाविधि) या समांशी विदलन (मुक्त मूलक उत्पन्न करता है) होता है

कक्षा 11 रसायन विज्ञान एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक का अध्याय 9, "हाइड्रोकार्बन", केवल कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं से बने कार्बनिक यौगिकों को समाहित करता है — इन्हें संतृप्त हाइड्रोकार्बन (ऐल्केन), असंतृप्त हाइड्रोकार्बन (ऐल्कीन और ऐल्काइन) तथा ऐरोमैटिक हाइड्रोकार्बन में वर्गीकृत किया गया है, और ये प्रमुख ऊर्जा स्रोत तथा औद्योगिक रसायनों के कच्चे माल के रूप में काम आते हैं।

• 1हाइड्रोकार्बन कार्बन-आबंध के आधार पर ऐल्केन (संतृप्त, एकल आबंध), ऐल्कीन (C=C द्विआबंध), ऐल्काइन (C≡C त्रिआबंध) और ऐरोमैटिक हाइड्रोकार्बन में वर्गीकृत होते हैं
• 2ऐल्केन का सामान्य सूत्र CₙH₍₂ₙ₊₂₎, ऐल्कीन का CₙH₍₂ₙ₎ और ऐल्काइन का CₙH₍₂ₙ₋₂₎ है; ये मुक्त मूलक प्रतिस्थापन और दहन अभिक्रियाएँ देते हैं
• 3ऐल्कीन और ऐल्काइन मार्कोनीकॉफ़ नियम के अनुसार इलेक्ट्रोफिलिक योग अभिक्रियाएँ देते हैं, जिसमें योजित अणु का ऋणात्मक भाग उस कार्बन से जुड़ता है जिस पर हाइड्रोजन कम हों
• 4बेंज़ीन अविस्थानिकृत π इलेक्ट्रॉनों के कारण ऐरोमैटिकता दर्शाता है जो समान रूप से सभी छः कार्बनों पर वितरित होते हैं, जिससे यह असाधारण रूप से स्थायी होता है और योग के स्थान पर प्रतिस्थापन को प्राथमिकता देता है
• 5ऐरोमैटिक यौगिक इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ (नाइट्रीकरण, हैलोजनीकरण, सल्फोनीकरण, फ्राइडल-क्राफ्ट्स अभिक्रियाएँ) देते हैं, जिनकी दिक्-विन्यास प्रवृत्ति प्रतिस्थापी समूहों द्वारा निर्धारित होती है