K2KARAKORAM
मराठीEnglish
ॲप उघडा

राज्य मंडळ · इयत्ता 12 · रसायनशास्त्र

धडा १: स्थायू अवस्था

7 संकल्पना · उत्तरांसह 56 सराव प्रश्न · वाचन मोफत

हा धडा या भाषेतही: English

घनाचे प्रकार : स्फटिकी आणि आकारहीन

रोजच्या जीवनातून

मिठाचा खडा चौकोनी कडांचा दिसतो, पण काचेचा तुकडा तुटला की अनियमित — दोन्ही घन, पण रचना वेगळी.

सोपी व्याख्या

स्फटिकी घन : घटक कणांची दीर्घ पल्ला नियमित मांडणी. आकारहीन घन : फक्त अल्प पल्ला क्रम; अतिशीत द्रव.

प्रकारस्फटिकी आणि आकारहीन घनस्फटिकी (NaCl, हिरा)आकारहीन (काच, रबर)गुणधर्मस्फटिकीआकारहीनआकारनिश्चित भौमितिकअनियमितवितळण बिंदूतीव्रश्रेणीदिशाधर्मआहेनाही (समदिक्)स्वरूपखरे घनअतिशीत द्रवस्फटिकात दीर्घ पल्ला क्रम; आकारहीनात फक्त अल्प पल्ला

आकृतीत : स्फटिकी वि. आकारहीन.

नियम 1 : स्फटिकी घन — निश्चित वितळण बिंदू, निश्चित आकार, दिशाधर्मी (anisotropic), खऱ्या अर्थाने घन.

  • सोपे : NaCl, हिरा, बर्फ.
  • मध्यम : तोडल्यावर सपाट पृष्ठभाग.
  • परीक्षेसाठी : गुणधर्म दिशेनुसार बदलतात.

नियम 2 : आकारहीन घन — वितळण श्रेणी, अनियमित, समदिक् (isotropic).

  • सोपे : काच, रबर, प्लास्टिक.
  • मध्यम : तुटल्यावर वाकडा पृष्ठभाग.
  • परीक्षेसाठी : हळू वाहतात (जुन्या काचा जाड).

नियम 3 : दिशाधर्म — स्फटिकात भौतिक गुणधर्म (अपवर्तन, वाहकता) दिशेनुसार बदलतात.

  • सोपे : ग्रॅफाइट थरांत वाहक.
  • मध्यम : थरांना लंब वाहकता कमी.
  • परीक्षेसाठी : काच समदिक्.

तर्क : काच खऱ्या अर्थाने घन का नाही?

  • पायरी 1 : काचेची रचना अनियमित (अल्प पल्ला क्रम).
  • पायरी 2 : तिला निश्चित वितळण बिंदू नाही, तापवल्यावर हळूहळू मऊ.
  • पायरी 3 : म्हणून ती अतिशीत द्रव मानतात.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) समदिक् कोणते? 1) काच 2) NaCl 3) हिरा 4) बर्फ — उत्तर : 1).
  • CET 2) तीव्र वितळण बिंदू कोणाला? 1) स्फटिकी 2) आकारहीन 3) दोन्ही 4) एकही नाही — उत्तर : 1).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: काचेचे कारखाने, सौर घट (आकारहीन Si), ऑप्टिकल फायबर.

लक्षात ठेवा

स्फटिकी : दीर्घ क्रम, तीव्र m.p., anisotropic; आकारहीन : उलट.

सामान्य चूक

काच खरे घन समजणे.

CET सापळा

काच = अतिशीत द्रव.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "स्फटिक शिस्तीचा, आकारहीन अव्यवस्थित".

फरक ओळखा

गुणधर्मस्फटिकीआकारहीन
m.p.तीव्रश्रेणी
दिशाधर्मआहेनाही
उदा.NaClकाच

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1स्फटिकी घन म्हणजे?
  2. 2आकारहीन घन म्हणजे?
  3. 3दिशाधर्म स्पष्ट करा.
मध्यम
  1. 4काच अतिशीत द्रव का?
  2. 5दोन फरक लिहा.
  3. 6काचेचा समदिक्पणा.
आव्हानात्मक
  1. 7ग्रॅफाइटचे उदाहरण द्या.
  2. 8दीर्घ पल्ला क्रम म्हणजे?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1नियमित दीर्घ मांडणी.
  2. 2अल्प पल्ला क्रम फक्त.
  3. 3दिशेनुसार गुणधर्म बदल.
  4. 4तीव्र m.p. नाही.
  5. 5आकार, m.p., दिशाधर्म.
  6. 6सर्व दिशांना सारखे.
  7. 7थरांत वाहक.
  8. 8लाखो कणांपर्यंत नियमितता.

स्फटिकी घनांचे वर्गीकरण

रोजच्या जीवनातून

मीठ, साखर, हिरा आणि तांबे चारही स्फटिकी, पण एक विद्युत देतो, एक नाही — कारण बंध वेगळे.

सोपी व्याख्या

चार प्रकार : आयनिक, सहसंयुज (जाळे), रेणवीय आणि धातवीय — घटक कण आणि बंधाच्या आधारे.

वर्गीकरणस्फटिकी घनांचे चार प्रकारप्रकारघटकबलउदा.वहनआयनिकआयनस्थिरविद्युतNaClवितळल्यावरसहसंयुजअणूसहसंयुजहिरानाही*रेणवीयरेणूव्हॅन डर वॉल्सबर्फनाहीधातवीयआयन + e⁻धातवीय बंधCuहो*ग्रॅफाइट अपवाद : मुक्त e⁻ ⇒ वाहकवितळण बिंदू : रेणवीय कमी < आयनिक < सहसंयुज (जाळे)

आकृतीत : स्फटिकी घनांचे प्रकार.

नियम 1 : आयनिक आणि सहसंयुज — आयनिक : कठीण, ठिसूळ, उच्च m.p., वितळल्यावर वाहक. सहसंयुज जाळे : अत्यंत कठीण, खूप उच्च m.p.

  • सोपे : NaCl, MgO.
  • मध्यम : हिरा, SiC, क्वार्ट्झ.
  • परीक्षेसाठी : हिरा वाहक नाही.

नियम 2 : रेणवीय — मऊ, कमी m.p., विसंवाहक. (अध्रुवीय : व्हॅन डर वॉल्स; ध्रुवीय : द्विध्रुव; H-बंधित : बर्फ.)

  • सोपे : I₂, कोरडा बर्फ.
  • मध्यम : बर्फ : H-बंधाने.
  • परीक्षेसाठी : साखर रेणवीय.

नियम 3 : धातवीय — धन आयन + मुक्त e⁻ समुद्र; वाहक, ताण्य, वर्धनीय.

  • सोपे : Cu, Fe, Ag.
  • मध्यम : चमक आणि वाहकता e⁻ मुळे.
  • परीक्षेसाठी : Hg द्रव अपवाद.

तर्क : ग्रॅफाइट सहसंयुज असूनही वाहक का?

  • पायरी 1 : प्रत्येक C हा sp², 3 बंध; एक e⁻ उरतो.
  • पायरी 2 : हे e⁻ थरांवर मुक्त (π जाळे).
  • पायरी 3 : मुक्त e⁻ ⇒ विद्युत वहन.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) हिऱ्यातील घटक कण? 1) अणू 2) आयन 3) रेणू 4) धन आयन + e⁻ — उत्तर : 1).
  • CET 2) वर्धनीय आणि ताण्य? 1) धातवीय 2) आयनिक 3) रेणवीय 4) जाळे — उत्तर : 1).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: अपघर्षक (हिरा, SiC), तारा (Cu), मीठ उद्योग.

लक्षात ठेवा

आयनिक : आयन; सहसंयुज : अणू; रेणवीय : रेणू; धातवीय : आयन + e⁻.

सामान्य चूक

सर्व सहसंयुज घन विसंवाहक समजणे.

CET सापळा

ग्रॅफाइट अपवाद — मुक्त e⁻.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "आयन, अणू, रेणू, धातू".

फरक ओळखा

प्रकारघटकउदा.
आयनिकआयनNaCl
सहसंयुजअणूहिरा
रेणवीयरेणूबर्फ
धातवीयआयन + e⁻Cu

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1चार प्रकार लिहा.
  2. 2आयनिक घनाचे गुणधर्म.
  3. 3हिरा वि. ग्रॅफाइट वहन.
मध्यम
  1. 4रेणवीय घन कमी m.p. का?
  2. 5धातवीय बंध स्पष्ट करा.
  3. 6बर्फ कोणत्या प्रकारचा?
आव्हानात्मक
  1. 7साखर कोणत्या प्रकारची?
  2. 8सहसंयुज जाळे घन उदाहरणे.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1आयनिक, सहसंयुज, रेणवीय, धातवीय.
  2. 2कठीण, ठिसूळ, उच्च m.p.
  3. 3ग्रॅफाइटात मुक्त e⁻.
  4. 4दुर्बल आंतररेणवीय बल.
  5. 5e⁻ समुद्रात आयन.
  6. 6रेणवीय (H-बंधित).
  7. 7रेणवीय.
  8. 8हिरा, SiC, क्वार्ट्झ.

जाळे, एकक कोष्ठके आणि स्फटिक पद्धती

रोजच्या जीवनातून

फरशीचे एकसारखे चौकोन पुन्हा पुन्हा लावले की सगळी फरशी बनते — एकक कोष्ठक म्हणजे तो चौकोन.

सोपी व्याख्या

स्फटिक जाळे = कणांच्या बिंदूंची त्रिमितीय मांडणी. एकक कोष्ठक = जाळ्याचा लहानात लहान पुनरावृत्त भाग.

पद्धती७ स्फटिक पद्धती (14 ब्राव्हे जाळी)पद्धतीकडाकोनउदा.nCubica=b=cα=β=γ=90°NaCl, Cu3Tetragonala=b≠cα=β=γ=90°SnO₂, TiO₂2Orthorhombica≠b≠cα=β=γ=90°BaSO₄, S4Monoclinica≠b≠cα=γ=90°, β≠90°Na₂SO₄·10H₂O2Triclinica≠b≠cα≠β≠γ≠90°CuSO₄·5H₂O1Hexagonala=b≠cα=β=90°, γ=120°ZnO, graphite1Rhombohedrala=b=cα=β=γ≠90°calcite, NaNO₃1n = ब्राव्हे जाळ्यांची संख्या (एकूण 3+2+4+2+1+1+1 = 14)एकक कोष्ठक : साधे (P), अंतःकेंद्रित (I), फलककेंद्रित (F), अंतकेंद्रित (C)

आकृतीत : ७ स्फटिक पद्धती.

Live आकृती

जाळे, एकक कोष्ठके आणि स्फटिक पद्धती

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

नियम 1 : एकक कोष्ठकाचे प्रकार — P (साधे) : कोपऱ्यांवर. I (अंतःकेंद्रित) : + मध्यभागी. F (फलककेंद्रित) : + प्रत्येक फलकावर. C (अंतकेंद्रित).

  • सोपे : SC = P.
  • मध्यम : BCC = I.
  • परीक्षेसाठी : FCC = F.

नियम 2 : कणांची संख्या Z — कोपरा 1/8, कडा 1/4, फलक 1/2, मध्यभाग 1.

  • सोपे : SC : 8 × 1/8 = 1.
  • मध्यम : BCC : 1 + 1 = 2.
  • परीक्षेसाठी : FCC : 1 + 6 × 1/2 = 4.

नियम 3 : ७ पद्धती — घनीय a = b = c, 90°; चौरसाकृती a = b ≠ c; विषमलंबाकृती ...; षट्कोनी γ = 120°. एकूण 14 ब्राव्हे जाळी.

  • सोपे : घनीय : 3 जाळी.
  • मध्यम : विषमलंबाकृती : 4.
  • परीक्षेसाठी : त्रिनताक्ष : 1.

गणना : A कोपऱ्यांवर, B फलकांच्या मध्यभागी — सूत्र?

  • पायरी 1 : A = 8 × 1/8 = 1.
  • पायरी 2 : B = 6 × 1/2 = 3.
  • पायरी 3 : सूत्र AB₃.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) FCC मध्ये Z? 1) 4 2) 2 3) 1 4) 8 — उत्तर : 1).
  • CET 2) ब्राव्हे जाळ्यांची संख्या? 1) 14 2) 7 3) 12 4) 10 — उत्तर : 1).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: स्फटिकशास्त्र, XRD विश्लेषण, रत्नशास्त्र.

लक्षात ठेवा

Z = कोपरा/8 + कडा/4 + फलक/2 + मध्य; 7 पद्धती, 14 जाळी.

सामान्य चूक

कोपऱ्यावरील अणू पूर्ण मोजणे.

CET सापळा

कोपरा अणू 8 कोष्ठकांत वाटला जातो ⇒ 1/8.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "कोपरा आठवा, फलक अर्धा, मध्य पूर्ण".

फरक ओळखा

जाळेZ
SC1
BCC2
FCC4

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1एकक कोष्ठक म्हणजे?
  2. 2SC मध्ये Z.
  3. 3BCC मध्ये Z.
मध्यम
  1. 4FCC मध्ये Z.
  2. 57 पद्धतींची नावे.
  3. 6घनीय पद्धतीचे कोन.
आव्हानात्मक
  1. 7ब्राव्हे जाळी म्हणजे?
  2. 8A कोपऱ्यांवर, B फलकांवर ⇒ सूत्र.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1पुनरावृत्त होणारा लहान भाग.
  2. 21.
  3. 32.
  4. 44.
  5. 5घनीय ... त्रिनताक्ष.
  6. 6सर्व 90°.
  7. 714 प्रकारची जाळी.
  8. 8AB₃.

घन संकुलन, पोकळ्या आणि संकुलन कार्यक्षमता

रोजच्या जीवनातून

संत्री पेटीत रचताना दुसरा थर पहिल्याच्या खोबणीत बसतो — जास्तीत जास्त संत्री बसतात.

सोपी व्याख्या

संकुलन कार्यक्षमता (PE) = गोलांनी व्यापलेले आकारमान ÷ एकक कोष्ठकाचे आकारमान × 100. SC 52.4 %, BCC 68.0 %, FCC 74.0 %.

संकुलनघनीय एकक कोष्ठके आणि संकुलनSCBCCFCCZ124समन्वय संख्या6812PE %52.468.074.0कडा a2r4r/√32√2 rरिक्त %47.632.026.0hcp (ABAB) आणि ccp (ABCABC) : दोन्ही CN = 12, PE = 74 %N गोल ⇒ N अष्टफलकीय पोकळ्या आणि 2N चतुष्फलकीय पोकळ्याr/R : चतुष्फलकीय 0.225–0.414 ; अष्टफलकीय 0.414–0.732

आकृतीत : कोष्ठके आणि संकुलन.

नियम 1 : घन संकुलन — hcp : ABAB, ccp (= FCC) : ABCABC. दोन्हीत CN = 12, PE 74 %.

  • सोपे : Mg हे hcp.
  • मध्यम : Cu, Ag हे ccp.
  • परीक्षेसाठी : SC कमी कार्यक्षम.

नियम 2 : पोकळ्या — N गोल ⇒ N अष्टफलकीय + 2N चतुष्फलकीय. r/R : 0.225–0.414 (चतु.), 0.414–0.732 (अष्ट.).

  • सोपे : NaCl : r/R = 95/181 = 0.525 ⇒ अष्टफलकीय.
  • मध्यम : ZnS चतुष्फलकीय.
  • परीक्षेसाठी : चतुष्फलकीय 2N.

नियम 3 : PE काढणे — PE = (Z × 4/3 πr³) / a³ × 100. FCC : a = 2√2 r ⇒ π/(3√2) = 74.0 %.

  • सोपे : SC : π/6 = 52.4 %.
  • मध्यम : BCC : π√3/8 = 68.0 %.
  • परीक्षेसाठी : रिक्त जागा FCC 26 %.

गणना : FCC ची PE

  • पायरी 1 : Z = 4, a = 2√2 r ⇒ a³ = 16√2 r³.
  • पायरी 2 : गोल आकारमान = 4 × 4/3 πr³ = 16πr³/3.
  • पायरी 3 : PE = (16π/3)/(16√2) = π/(3√2) = 0.7405 = 74.05 %.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) FCC चे CN? 1) 12 2) 8 3) 6 4) 4 — उत्तर : 1).
  • CET 2) N गोलांसाठी चतुष्फलकीय पोकळ्या? 1) 2N 2) N 3) N/2 4) 4N — उत्तर : 1).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: आयनिक संयुगांची रचना, मिश्रधातू, उत्प्रेरक.

लक्षात ठेवा

PE : 52.4, 68.0, 74.0 %; CN : 6, 8, 12; पोकळ्या 2N आणि N.

सामान्य चूक

BCC चे CN 12 सांगणे.

CET सापळा

BCC चे CN 8; FCC/hcp 12.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "52, 68, 74 — सहा, आठ, बारा".

फरक ओळखा

जाळेCNPE %
SC652.4
BCC868.0
FCC1274.0

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1PE ची व्याख्या.
  2. 2hcp आणि ccp फरक.
  3. 3पोकळ्यांची संख्या.
मध्यम
  1. 4FCC चे PE काढा.
  2. 5SC चे PE काढा.
  3. 6BCC चे CN आणि PE.
आव्हानात्मक
  1. 7NaCl मध्ये Na⁺ कोणत्या पोकळीत?
  2. 8FCC मध्ये रिक्त %.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1गोल आकारमान ÷ कोष्ठक आकारमान.
  2. 2ABAB वि. ABCABC.
  3. 3N आणि 2N.
  4. 474.05 %.
  5. 552.4 %.
  6. 68 आणि 68 %.
  7. 7अष्टफलकीय.
  8. 826 %.

घनता आणि एकक कोष्ठकावरील गणिते

रोजच्या जीवनातून

गोण्यात किती माल आणि गोणीचे आकारमान किती, यावरून घनता — तसेच एका कोष्ठकातील वस्तुमान ÷ आकारमान.

सोपी व्याख्या

ρ = Z M / (a³ N_A). a सेमीत (1 pm = 10⁻¹⁰ cm), M g mol⁻¹, N_A = 6.022 × 10²³.

घनताघनता ρ = Z M / (a³ NA)Zकोष्ठकातील अणूMg mol⁻¹a³cm³ (1 pm = 10⁻¹⁰ cm)NA = 6.022 × 10²³ mol⁻¹उदा. 1 : Cu (FCC), a = 361 pm, M = 63.5ρ = 4 × 63.5 / [(3.61×10⁻⁸)³ × 6.022×10²³] = 8.97 g cm⁻³उदा. 2 : NaCl, Z = 4, M = 58.5, a = 564 pmρ = 4 × 58.5 / [(5.64×10⁻⁸)³ × 6.022×10²³] = 2.17 g cm⁻³उलट : Fe (BCC), ρ = 7.87 ⇒ a = 287 pm, r = 124 pma pm ⇒ cm : × 10⁻¹⁰ ; घन करायला विसरू नका

आकृतीत : घनतेची गणिते.

Live आकृती

घनता आणि एकक कोष्ठकावरील गणिते

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

नियम 1 : घनता काढणे — Cu (FCC), a = 361 pm, M = 63.5 ⇒ ρ = 8.97 g cm⁻³.

  • सोपे : NaCl : Z = 4, a = 564 pm ⇒ 2.17.
  • मध्यम : Al (FCC) a = 405 pm ⇒ 2.70.
  • परीक्षेसाठी : Z जाळ्यावरून.

नियम 2 : a किंवा r काढणे — a³ = ZM/(ρ N_A). Fe (BCC), ρ = 7.87 ⇒ a = 287 pm; r = √3 a/4 = 124 pm.

  • सोपे : FCC : r = a/(2√2).
  • मध्यम : SC : r = a/2.
  • परीक्षेसाठी : BCC : r = √3 a/4.

नियम 3 : N_A काढणे — N_A = ZM / (ρ a³) — प्रायोगिक ρ आणि a वरून.

  • सोपे : Cu : ZM = 254.
  • मध्यम : एकक : mol⁻¹.
  • परीक्षेसाठी : मोजमापाचा उपयोग N_A साठी.

गणना : Cu (FCC), a = 361 pm

  • पायरी 1 : a = 3.61×10⁻⁸ cm ⇒ a³ = 4.70×10⁻²³ cm³.
  • पायरी 2 : Z M = 4 × 63.5 = 254.
  • पायरी 3 : ρ = 254 / (4.70×10⁻²³ × 6.022×10²³) = 8.97 g cm⁻³.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) NaCl मध्ये Z? 1) 4 2) 2 3) 8 4) 1 — उत्तर : 1).
  • CET 2) BCC मध्ये r? 1) √3a/4 2) a/2 3) a/(2√2) 4) √2a/4 — उत्तर : 1).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: धातू ओळख, मिश्रधातू, खनिज संशोधन.

लक्षात ठेवा

ρ = ZM/(a³N_A); r = a/2, √3a/4, a/(2√2).

सामान्य चूक

pm ला cm मध्ये न बदलणे.

CET सापळा

1 pm = 10⁻¹⁰ cm; a³ साठी घन.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "झेड एम भागिले एक्स-घन एन्-ए".

फरक ओळखा

धातूजाळेρ (g cm⁻³)
CuFCC8.97
AlFCC2.70
NaClZ = 42.17

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1ρ चे सूत्र.
  2. 2Cu ची घनता.
  3. 3Al (a = 405 pm) ची घनता.
मध्यम
  1. 4Fe BCC चे a आणि r.
  2. 5N_A कसे मोजतात?
  3. 6pm ⇒ cm.
आव्हानात्मक
  1. 7FCC मध्ये r आणि a.
  2. 8NaCl मध्ये Z.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1ZM/(a³N_A).
  2. 28.97.
  3. 32.70.
  4. 4287 pm, 124 pm.
  5. 5ZM/(ρa³).
  6. 6× 10⁻¹⁰.
  7. 7a/(2√2).
  8. 84.

स्फटिकातील दोष

रोजच्या जीवनातून

तांदळाची पूर्ण पोती असली तरी एखादा दाणा नेहमी कमी जास्त — स्फटिकातही तसे दोष असतात.

सोपी व्याख्या

दोष = आदर्श मांडणीतील विचलन. Schottky : धन आणि ऋण आयन दोन्ही गहाळ; Frenkel : धन आयन आंतरस्थानी; F-केंद्र : रंग.

दोषस्फटिकातील दोष : Schottky आणि Frenkel+–+––□–++□+––+–++–+–Schottky+–+––+–++□+––+–++–+–Frenkelदोन्ही आयन गहाळ ⇒ घनता ↓धन आयन आंतरस्थानी ⇒ घनता तीचSchottky : NaCl, KCl, CsCl ; Frenkel : AgCl, ZnS (आकार फरक मोठा)F-केंद्र : ॲनायन रिक्ती + e⁻ ⇒ रंग ; अशुद्धी दोष : SrCl₂ ⇒ NaCl

आकृतीत : Schottky आणि Frenkel.

नियम 1 : Schottky दोष — समान संख्येने धन आणि ऋण आयन गहाळ ⇒ घनता ↓. NaCl, KCl, CsCl.

  • सोपे : आयनांचा आकार सारखा.
  • मध्यम : CN मोठा.
  • परीक्षेसाठी : विद्युत तटस्थता राहते.

नियम 2 : Frenkel दोष — लहान धन आयन स्वतःच्या जागेतून आंतरस्थानी ⇒ घनता तीच. AgCl, ZnS.

  • सोपे : आकारांत मोठा फरक.
  • मध्यम : CN कमी.
  • परीक्षेसाठी : AgBr मध्ये Schottky + Frenkel.

नियम 3 : इतर दोष — F-केंद्र (ॲनायन रिक्ती + e⁻ ⇒ रंग; NaCl पिवळा). अशुद्धी दोष (SrCl₂ ⇒ NaCl). अधातुरूपी, धातू-अधिक/कमी.

  • सोपे : KCl जांभळा.
  • मध्यम : Sr²⁺ दोन Na⁺ बदलते ⇒ रिक्ती.
  • परीक्षेसाठी : ZnO तापवल्यावर पिवळा.

तर्क : Schottky मध्ये घनता का घटते, Frenkel मध्ये का नाही?

  • पायरी 1 : Schottky : आयन स्फटिकातून बाहेर पडतात ⇒ वस्तुमान ↓, आकारमान तेच.
  • पायरी 2 : Frenkel : आयन आतच सरकतो ⇒ वस्तुमान तेच.
  • पायरी 3 : ρ = m/V ⇒ Schottky मध्ये ρ ↓; Frenkel मध्ये ρ स्थिर.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) घनता कमी करणारा दोष? 1) Schottky 2) Frenkel 3) दोन्ही नाही 4) F-केंद्र नाही — उत्तर : 1).
  • CET 2) Frenkel दाखवणारे? 1) AgCl 2) NaCl 3) KCl 4) CsCl — उत्तर : 1).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: रंगीत रत्ने, अर्धवाहक डोपिंग, आयनिक वहन.

लक्षात ठेवा

Schottky : ρ ↓, CN मोठा; Frenkel : ρ तीच, आकार फरक; F-केंद्र : रंग.

सामान्य चूक

Frenkel मध्ये घनता कमी मानणे.

CET सापळा

Frenkel : आयन बाहेर जात नाही.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "शॉटकी = शून्यात गेले, फ्रेंकेल = जागा बदलली".

फरक ओळखा

दोषघनताउदा.
SchottkyकमीNaCl
FrenkelतीचAgCl
F-centre—पिवळा NaCl

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Schottky दोष स्पष्ट करा.
  2. 2Frenkel दोष स्पष्ट करा.
  3. 3दोन्हीतील फरक.
मध्यम
  1. 4F-केंद्र म्हणजे?
  2. 5AgBr मध्ये कोणते दोष?
  3. 6अशुद्धी दोष SrCl₂.
आव्हानात्मक
  1. 7Schottky साठी अट.
  2. 8Frenkel साठी अट.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1आयन गहाळ, ρ ↓.
  2. 2आंतरस्थानी आयन.
  3. 3ρ कमी वि. तीच.
  4. 4ॲनायन रिक्तीतील e⁻.
  5. 5दोन्ही.
  6. 6Na⁺ रिक्ती तयार.
  7. 7समान आकार, मोठा CN.
  8. 8मोठा आकार फरक, लहान CN.

घनांचे विद्युत आणि चुंबकीय गुणधर्म

रोजच्या जीवनातून

तांब्याची तार विद्युत वाहते, काच नाही आणि सिलिकॉन चिप थोडे वाहते — तिन्हींतील फरक पट्ट्यांतील अंतर.

सोपी व्याख्या

पट्टा सिद्धांत : संयुजा पट्टा आणि वहन पट्टा यांतील अंतर. वाहक : अंतर 0; अर्धवाहक : लहान (Si ≈ 1.1 eV); विसंवाहक : मोठे.

पट्टेपट्टा सिद्धांत आणि चुंबकत्ववहनसंयुजावाहकवहनसंयुजाअर्धवाहकवहनसंयुजाविसंवाहकअंतर : 0 ⇒ वाहक ; Si ≈ 1.1 eV ; विसंवाहक > 3 eVn-प्रकार : Si + P (मुक्त e⁻) ; p-प्रकार : Si + B (भोक)प्रतिचुंबकीयसर्व e⁻ जुळलेलेNaCl, H₂Oअनुचुंबकीयअयुग्मित e⁻O₂, Cu²⁺लोहचुंबकीयसमांतर, कायमFe, Co, Niप्रति-लोह.विरुद्ध, निव्वळ 0MnOफेरिचुंबकीयअसमान विरुद्धFe₃O₄

आकृतीत : पट्टे आणि चुंबकत्व.

नियम 1 : अर्धवाहक — आंतरिक : शुद्ध Si. n-प्रकार : P मिसळ (मुक्त e⁻). p-प्रकार : B मिसळ (भोक).

  • सोपे : तापमान ↑ ⇒ वाहकता ↑.
  • मध्यम : p-n संधी : डायोड.
  • परीक्षेसाठी : Ge, Si, GaAs.

नियम 2 : चुंबकीय गुणधर्म — प्रतिचुंबकीय (सर्व e⁻ जुळलेले), अनुचुंबकीय (अयुग्मित e⁻), लोहचुंबकीय (समांतर).

  • सोपे : O₂, Cu²⁺ अनुचुंबकीय.
  • मध्यम : Fe, Co, Ni लोहचुंबकीय.
  • परीक्षेसाठी : NaCl प्रतिचुंबकीय.

नियम 3 : प्रति-लोह आणि फेरि — प्रति-लोहचुंबकीय : समान विरुद्ध ⇒ निव्वळ 0 (MnO). फेरिचुंबकीय : असमान विरुद्ध ⇒ काही चुंबकत्व (Fe₃O₄).

  • सोपे : गरम केल्यावर फेरी ⇒ अनु.
  • मध्यम : चुंबकीय टेप Fe₃O₄/CrO₂.
  • परीक्षेसाठी : फेराइट.

तर्क : P मिसळल्याने Si n-प्रकारचा का होतो?

  • पायरी 1 : Si ला 4 संयुजा e⁻; P ला 5.
  • पायरी 2 : P चे 4 e⁻ बंधांत; 1 e⁻ उरतो, मुक्त.
  • पायरी 3 : मुक्त e⁻ ⇒ ऋण वाहक ⇒ n-प्रकार.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) p-प्रकार Si साठी मिसळ? 1) B 2) P 3) As 4) Sb — उत्तर : 1).
  • CET 2) लोहचुंबकीय? 1) Fe 2) NaCl 3) H₂O 4) Zn — उत्तर : 1).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: ट्रान्झिस्टर, सौर घट, चुंबकीय साठवण, MRI.

लक्षात ठेवा

अंतर : वाहक 0, अर्धवाहक ≈ 1 eV, विसंवाहक > 3 eV; n = e⁻, p = भोक.

सामान्य चूक

p-प्रकारात धन आयन वाहतात समजणे.

CET सापळा

भोक = e⁻ ची रिक्त जागा; आयन नाही.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "P = पाच ⇒ n; B = भोक ⇒ p".

फरक ओळखा

प्रकारचुंबकत्व
प्रतिचुंबकीयe⁻ जुळलेले
अनुचुंबकीयअयुग्मित e⁻
लोहचुंबकीयसमांतर

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1पट्टा सिद्धांत सांगा.
  2. 2वाहक, अर्धवाहक, विसंवाहक फरक.
  3. 3n आणि p प्रकार.
मध्यम
  1. 4अनुचुंबकीय म्हणजे?
  2. 5लोहचुंबकीय उदाहरणे.
  3. 6प्रति-लोहचुंबकीय MnO.
आव्हानात्मक
  1. 7फेरिचुंबकीय उदा.
  2. 8तापमानाचा परिणाम.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1संयुजा–वहन अंतर.
  2. 2अंतर 0 / लहान / मोठे.
  3. 3P ⇒ n; B ⇒ p.
  4. 4अयुग्मित e⁻.
  5. 5Fe, Co, Ni.
  6. 6निव्वळ 0.
  7. 7Fe₃O₄.
  8. 8अर्धवाहक ↑, धातू ↓.

संपूर्ण धड्याची झटपट उजळणी

संकल्पनामहत्त्वाचे सूत्र / तथ्य
कणांची संख्याकोपरा/8 + फलक/2 + मध्य
PE FCCπ/(3√2) = 74 %
PE BCCπ√3/8 = 68 %
PE SCπ/6 = 52.4 %
a आणि r (FCC)a = 2√2 r
a आणि r (BCC)a = 4r/√3
घनताρ = ZM/(a³N_A)
पोकळ्याN अष्ट + 2N चतु.
Live आकृती

🚀 संपूर्ण धड्याची झटपट उजळणी

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

🎯 परीक्षेसाठी सर्वाधिक महत्त्वाचे मुद्दे

  • स्फटिकी, आकारहीन.
  • चार प्रकार.
  • एकक कोष्ठके.
  • संकुलन, PE.
  • घनता गणिते.
  • दोष.
  • पट्टे, चुंबकत्व.
अभ्यासाचा मंत्र

आधी संकल्पना समजा → सूत्र लक्षात ठेवा → उदाहरण सोडवा → स्वतः प्रश्न सोडवा.