कक्षा ९ विज्ञान अध्याय 9 क्रियाकलाप 9.2 के लिए एनसीईआरटी समाधान

अद्यतन2026-09-08

प्र1.

(प्रायोगिक व्यवस्था 1, चरण 8) आपने क्या अवलोकन किया?

उत्तर

एक तीव्र बुदबुदाहट — बेकिंग सोडा के सिरके में गिरते ही मिश्रण में जोर से बुलबुले उठने लगते हैं, तुला का पाठ्यांक घटने लगता है और अंत में आरंभिक पाठ्यांक से कम मान पर स्थिर हो जाता है।

अभिक्रिया है —

सिरका + बेकिंग सोडा (सोडियम हाइड्रोजनकार्बोनेट) → कार्बन डाइऑक्साइड + अन्य पदार्थ

बुदबुदाहट कार्बन डाइऑक्साइड गैस के बनने के कारण है। इस व्यवस्था में फ्लास्क खुला है, अतः गैस फ्लास्क के मुँह से निकलकर तुला के पलड़े से ही बाहर चली जाती है।

ऐसा क्यों होता है: गैस एक उत्पाद है, अतः उसका द्रव्यमान उत्पादों के कुल द्रव्यमान में सम्मिलित है। परंतु तुला केवल उसी को तोल सकती है जो उस पर रखा हो। CO₂ के कमरे में फैल जाने के पश्चात वह तुली ही नहीं जा रही — और पाठ्यांक ठीक उतना ही घट जाता है जितनी गैस बाहर गई।

प्र2.

(प्रायोगिक व्यवस्था 1, चरण 9) क्या आरंभिक और अंतिम पाठ्यांक समान हैं?

उत्तर

नहीं। अंतिम पाठ्यांक आरंभिक पाठ्यांक से कम होता है।

कितना कम, इसका आकलन कीजिए। लगभग 2 g बेकिंग सोडा लिया गया है और सिरका आधिक्य में है, अतः लगभग समस्त बेकिंग सोडा अभिक्रिया कर लेता है।

NaHCO₃ का सूत्र इकाई द्रव्यमान = 23 u + 1 u + 12 u + (16 u × 3) = 84 u
CO₂ का आण्विक द्रव्यमान = 12 u + (16 u × 2) = 44 u
प्रत्येक 84 u NaHCO₃ से 44 u CO₂ प्राप्त होती है
2.0 g से प्राप्त CO₂ का द्रव्यमान = 2.0 g × 44 ÷ 84 = ≈ 1.0 g

अतः लगभग 1 g की कमी अपेक्षित है — जो अंकीय तुला पर सरलता से दिखाई देती है और मापन की उस ±1 अनिश्चितता से कहीं अधिक है जो अंतिम अंक में सदैव रहती है।

संकेत: लगभग एक ग्राम की कमी गैस के निकलने का पक्का चिह्न है। यदि पाठ्यांक केवल 0.01 g घटा होता तो वह प्रायोगिक त्रुटि होती, वास्तविक हानि नहीं।

प्र3.

एक तीव्र बुदबुदाहट दिखाई देती है। अंतिम पाठ्यांक आरंभिक पाठ्यांक से भिन्न होता है। इसका क्या कारण हो सकता है?

उत्तर

क्योंकि बनी हुई कार्बन डाइऑक्साइड खुले फ्लास्क से बाहर निकल जाती है, और जो द्रव्यमान पलड़े से चला गया उसे तोला नहीं जा सकता।

अभिक्रिया में द्रव्यमान संरक्षित रहता ही है। पूरा हिसाब इस प्रकार है —

सिरके का द्रव्यमान + बेकिंग सोडा का द्रव्यमान = CO₂ का द्रव्यमान + अन्य पदार्थों का द्रव्यमान
परंतु तुला अब केवल यह पढ़ रही है : अन्य पदार्थों का द्रव्यमान (+ फ्लास्क + गुब्बारा)
अतः अंतिम पाठ्यांक = आरंभिक पाठ्यांक − निकली हुई CO₂ का द्रव्यमान

द्रव्यमान संरक्षण का नियम टूटा नहीं है। दोष प्रयोग में था, नियम में नहीं — यह प्रयोग एक खुले निकाय में किया गया, जहाँ उत्पाद बाहर जाने के लिए स्वतंत्र है।

बाईं ओर — खुले फ्लास्क में CO₂ तुला से बाहर चली जाती है और पाठ्यांक घट जाता है। दाईं ओर — गुब्बारा बाँध देने पर वही गैस भीतर ही रुक जाती है, पलड़े पर बनी रहती है और पाठ्यांक स्थिर रहता है।

ऐसा क्यों होता है: रासायनिक तुला अपनी सीमा के भीतर के द्रव्य को ही मापती है। किसी संरक्षण नियम की जाँच से पूर्व यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि उस सीमा को कोई पार न कर सके। प्रायोगिक व्यवस्था 2 में गुब्बारा फ्लास्क को बंद करके ठीक यही सुधार करता है।

प्र4.

(प्रायोगिक व्यवस्था 2, चरण 8) आपने क्या अवलोकन किया?

उत्तर

वही तीव्र बुदबुदाहट — और इस बार गुब्बारा फूल जाता है। बेकिंग सोडा के सिरके में गिरते ही मिश्रण बुदबुदाता है, और कार्बन डाइऑक्साइड के पास कहीं और जाने का मार्ग न होने के कारण वह गुब्बारे को फुला देती है।

इस बीच तुला का पाठ्यांक वहीं का वहीं रहता है।

ऐसा क्यों होता है: गैस अब भी उतनी ही बन रही है जितनी व्यवस्था 1 में बनी थी — 2 g बेकिंग सोडा से लगभग 1 g CO₂। अंतर केवल इतना है कि गुब्बारा उसे निकाय के भीतर रोके रखता है। उसका द्रव्यमान अब भी पलड़े पर ही है, अतः तुला के पास बदलने का कोई कारण नहीं।

स्वयं जाँचिए: फूला हुआ गुब्बारा कुछ वायु अवश्य हटाता है और उस पर थोड़ा उत्प्लावन बल लगता है, परंतु यह प्रभाव कुछ मिलीग्राम का ही होता है और तुला के अंतिम अंक की ±1 अनिश्चितता में समा जाता है।

प्र5.

(प्रायोगिक व्यवस्था 2, चरण 11) क्या इस प्रयोग में आरंभिक और अंतिम पाठ्यांक समान हैं?

उत्तर

हाँ। अंतिम पाठ्यांक आरंभिक पाठ्यांक के समान होता है (अंतिम अंक में ±1 की सामान्य अनिश्चितता के साथ)।

सिरके का द्रव्यमान + बेकिंग सोडा का द्रव्यमान (पूर्व) = CO₂ का द्रव्यमान + अन्य पदार्थों का द्रव्यमान (पश्चात)
अभिक्रिया से पूर्व कुल द्रव्यमान = अभिक्रिया के पश्चात कुल द्रव्यमान

यही द्रव्यमान संरक्षण के नियम का प्रायोगिक प्रमाण है — किसी रासायनिक अभिक्रिया में द्रव्य का न तो सृजन किया जा सकता है और न ही उसे नष्ट किया जा सकता है।

ऐसा क्यों होता है: आरंभ में उपस्थित परमाणु — बेकिंग सोडा और सिरके के सोडियम, कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणु — अंत में भी सब उपस्थित हैं। वे केवल नए पदार्थों के रूप में पुनर्व्यवस्थित हुए हैं। जब कोई परमाणु न नष्ट हुआ और न कहीं से आया, तो कुल द्रव्यमान बदल ही नहीं सकता।

संकेत: व्यवस्था 1 और 2 में केवल एक ही अंतर है — निकाय बंद है या नहीं। एक बार में केवल एक चर बदलना ही किसी प्रयोग को प्रमाण बनाता है।

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