कक्षा ९ विज्ञान अध्याय 9 खोज जारी है… के लिए एनसीईआरटी समाधान

अद्यतन2026-09-08

प्र1.
क्या कोई ऐसे रासायनिक परिवर्तन हैं जो द्रव्यमान संरक्षण के नियम का पालन नहीं करते?
उत्तर

आप जिन भी रासायनिक परिवर्तनों से मिलेंगे उनके लिए उत्तर है — नहीं; निकाय बंद हो तो द्रव्यमान सदैव संरक्षित रहता है। परंतु सच्चा और गहरा उत्तर एक छोटा-सा सुंदर अपवाद भी रखता है।

1. जो अपवाद दिखते हैं वे अपवाद हैं ही नहीं। जहाँ-जहाँ तुला असहमत प्रतीत होती है, वहाँ निकाय खुला निकलता है —

  • गैस बाहर चली जाती है — खुले बीकर में एथेनॉल जलाना, अथवा बिना काग के फ्लास्क में सिरका और बेकिंग सोडा। पाठ्यांक घट जाता है।
  • वायु से गैस अवशोषित होती है — मैग्नीशियम का जलना, अथवा लोहे में जंग लगना। यहाँ पाठ्यांक वास्तव में बढ़ जाता है, क्योंकि वायु की ऑक्सीजन प्रतिदर्श में जुड़ जाती है। निकाय बंद कर दीजिए तो दोनों प्रभाव समाप्त हो जाते हैं।

2. वास्तविक, अत्यंत सूक्ष्म अपवाद। आइंस्टाइन ने दिखाया कि ऊर्जा और द्रव्यमान एक ही वस्तु के दो रूप हैं, जिन्हें E = mc² जोड़ता है। अतः जो अभिक्रिया ऊर्जा मुक्त करती है उसे उतना द्रव्यमान भी खोना होगा। लगभग 400 kJ मुक्त करने वाली एक सामान्य अभिक्रिया के लिए संख्या निकालिए —

Δm = E ÷ c²
= (4 × 10⁵ J) ÷ (3 × 10⁸ m s⁻¹)²
= (4 × 10⁵) ÷ (9 × 10¹⁶) kg
4.4 × 10⁻¹² kg = लगभग 4 नैनोग्राम

चार नैनोग्राम उस 0.01 g से दस लाख गुना छोटा है जिसे कोई अच्छी विद्यालयी तुला पकड़ सकती है। अतः यह हानि वास्तविक तो है पर पूर्णतः अमापनीय, और समस्त रासायनिक प्रयोजनों के लिए द्रव्यमान संरक्षण का नियम ठीक-ठीक लागू रहता है।

3. जहाँ यह हानि मापी जा सकती है। नाभिकीय अभिक्रिया में मुक्त ऊर्जा लाखों गुना अधिक होती है और द्रव्यमान की कमी स्पष्ट दिखाई देने लगती है। जब यूरेनियम का नाभिक टूटता है तब उत्पादों का द्रव्यमान मूल नाभिक से मापनीय रूप से कम होता है, और यही लुप्त द्रव्यमान नाभिकीय शक्ति संयंत्र में ऊर्जा के रूप में प्रकट होता है — वही तकनीक जिसका वर्णन पृष्ठ 171 के ‘विज्ञान एवं समाज’ बॉक्स में है। परंतु ध्यान दीजिए : नाभिकीय परिवर्तन रासायनिक परिवर्तन नहीं है। रसायन नाभिकों के चारों ओर के इलेक्ट्रॉनों को पुनर्व्यवस्थित करता है; वह नाभिक को कभी नहीं छूता।

यह क्यों महत्त्वपूर्ण है: कोई वैज्ञानिक नियम इसी प्रकार परिपक्व होता है। लवाइजिए का नियम अपने क्षेत्र में — साधारण रासायनिक अभिक्रियाओं में — पूर्णतः सही है और वहाँ पूरी तरह विश्वसनीय कार्यकारी नियम बना रहता है। आइंस्टाइन ने विरोध नहीं जोड़ा, एक सीमा जोड़ी : उस क्षेत्र से बाहर द्रव्यमान और ऊर्जा का कुल योग संरक्षित रहता है, अकेला द्रव्यमान नहीं।
क्या आप जानते हैं? लवाइजिए अपने नियम तक इसीलिए पहुँच सके क्योंकि वे बंद पात्रों में गैसों सहित प्रत्येक वस्तु को तोलने पर बल देते थे — उस समय जब अधिकांश रसायनज्ञ गैसों को यों ही उड़ जाने देते थे। सावधान मापन ने, न कि किसी नए विचार ने, यह विवाद जीता।
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