पदार्थ की अवस्थाएँ और गुण (States and Properties of Matter)

जिस वस्तु का द्रव्यमान होता है और जो स्थान घेरती है, उसे पदार्थ (Matter) कहते हैं।

भौतिक अवस्था के आधार पर पदार्थ के तीन मुख्य प्रकार

ठोस पदार्थ

द्रव पदार्थ

गैसीय पदार्थ

📚 कणों की गतिज ऊर्जा, उनके बीच की दूरी और आकर्षण बल में अंतर के कारण पदार्थ की अवस्थाओं के गुण अलग-अलग होते हैं।

👉 ठोस पदार्थ : सामान्य तापमान और दाब पर जिस पदार्थ का निश्चित आकार और निश्चित आयतन होता है, उसे ठोस पदार्थ कहते हैं।

उदाहरण - सोना, चाँदी, ताँबा, पत्थर, लकड़ी, रेत और नमक।

📚 ठोस पदार्थ के कणों में :

⭐ गतिज ऊर्जा अपेक्षाकृत कम होती है।

⭐ अंतर-कण आकर्षण बल अधिक होता है।

⭐ कणों के बीच रिक्त स्थान बहुत कम होता है।

ठोस पदार्थ की विशेषताएँ :

⭐ निश्चित तापमान और दाब पर ठोस पदार्थ का आकार और आयतन निश्चित रहता है।

⭐ सामान्य परिस्थितियों में बाहरी बल न लगाने पर ठोस के आकार या आयतन में बहुत कम परिवर्तन होता है।

⭐ बहुत अधिक दाब लगाने पर भी अधिकांश ठोस पदार्थों के आयतन में बहुत कम कमी आती है, इसलिए ठोस लगभग असंपीड्य (nearly incompressible) होते हैं।

⭐ सामान्य तापमान पर ठोस पदार्थ गैस की तरह पूरे स्थान में नहीं फैलते और सामान्यतः द्रव की तरह वाष्पित नहीं होते।

विशेष उदाहरण - आयोडीन, कपूर और नैफ्थलीन जैसे कुछ ठोस पदार्थ सामान्य परिस्थितियों में सीधे ठोस से वाष्प में बदल सकते हैं। इस प्रक्रिया को उर्ध्वपातन (Sublimation) कहते हैं।

⭐ कुछ ठोस पदार्थों का निश्चित ज्यामितीय आकार या क्रिस्टलीय रूप होता है; जैसे - बर्फ, कॉपर सल्फेट के क्रिस्टल, साधारण नमक और फिटकरी।

कुछ ठोस पदार्थों का नियमित क्रिस्टलीय आकार स्पष्ट नहीं होता; जैसे - काँच और पिच आदि।

👉 द्रव पदार्थ : सामान्य तापमान और दाब पर जिस पदार्थ का निश्चित आयतन होता है लेकिन निश्चित आकार नहीं होता, उसे द्रव पदार्थ कहते हैं।

उदाहरण - पानी, दूध, पारा और अल्कोहल।

📚 द्रव पदार्थ के कणों में :

⭐ गतिज ऊर्जा ठोस की तुलना में अधिक लेकिन गैस की तुलना में कम होती है।

⭐ अंतर-कण आकर्षण बल ठोस की तुलना में कम लेकिन गैस की तुलना में अधिक होता है।

⭐ कणों के बीच रिक्त स्थान ठोस की तुलना में अधिक लेकिन गैस की तुलना में कम होता है।

द्रव पदार्थ की विशेषताएँ :

⭐ निश्चित तापमान और दाब पर द्रव का आयतन निश्चित होता है लेकिन आकार निश्चित नहीं होता। द्रव जिस पात्र में रखा जाता है, उसी पात्र का आकार ग्रहण कर लेता है।

⭐ अधिक दाब लगाने पर द्रव के आयतन में बहुत थोड़ी कमी आती है।

⭐ सामान्यतः ताप बढ़ाने पर द्रव का आयतन बढ़ता है।

⭐ द्रव की सतह से वाष्पीकरण किसी भी तापमान पर हो सकता है, हालांकि तापमान बढ़ने पर इसकी दर बढ़ जाती है।

⭐ स्थिर अवस्था में किसी पात्र में रखे द्रव की स्वतंत्र सतह सामान्यतः क्षैतिज रहती है।

⭐ द्रव में प्रवाहित होने का गुण होता है और संचारित पात्रों (communicating vessels) में समान द्रव की सतह समान स्तर पर रहती है।

👉 गैसीय पदार्थ : सामान्य तापमान और दाब पर जिस पदार्थ का न तो निश्चित आकार होता है और न निश्चित आयतन, उसे गैसीय पदार्थ कहते हैं।

उदाहरण - वायु, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन।

📚 गैसीय पदार्थ के कणों में :

⭐ गतिज ऊर्जा ठोस और द्रव की तुलना में अधिक होती है।

⭐ अंतर-कण आकर्षण बल बहुत कम होता है।

⭐ कणों के बीच रिक्त स्थान बहुत अधिक होता है।

गैसीय पदार्थ की विशेषताएँ :

⭐ गैस का न तो निश्चित आकार होता है और न निश्चित आयतन। यदि गैस रंगहीन हो तो सामान्यतः उसे आँखों से सीधे नहीं देखा जा सकता।

⭐ गैस की मात्रा कम होने पर भी वह उपलब्ध पात्र के पूरे आयतन में फैल जाती है और पात्र का आकार ग्रहण कर लेती है।

⭐ गैस को सामान्यतः बंद पात्र में रखा जाता है, अन्यथा वह आसपास के स्थान में फैल जाती है।

⭐ यदि गैसें आपस में रासायनिक अभिक्रिया न करें, तो वे प्रसरण (diffusion) द्वारा एक-दूसरे में मिल सकती हैं।

⭐ गैस का घनत्व उसके तापमान और दाब पर निर्भर करता है।

⭐ समान तापमान और दाब पर विभिन्न गैसों के समान आयतन में समान संख्या में अणु होते हैं। इसे एवोगैड्रो के नियम से समझा जाता है।

ठोस, द्रव और गैसीय अवस्थाओं के कुछ सामान्य गुण :

🔹 सामान्यतः ताप बढ़ाने पर पदार्थ का आयतन बढ़ता है और ताप कम करने पर आयतन घटता है। कुछ पदार्थों में अपवाद भी पाए जाते हैं।

🔹 किसी बंद तंत्र में अवस्था परिवर्तन के दौरान पदार्थ का कुल द्रव्यमान समान रहता है।

🔹 सामान्यतः ताप बढ़ने पर, यदि द्रव्यमान स्थिर रहे और आयतन बढ़े, तो पदार्थ का घनत्व कम होता है।

🔹 ठोस, द्रव और गैस तीनों ही स्थान घेरते हैं और उनका द्रव्यमान होता है।