परमाणु संरचना (Atomic Structure) – सम्पूर्ण हिंदी नोट्स + 100 MCQ

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परमाणु संरचना (Atomic Structure) – सम्पूर्ण हिंदी नोट्स + 100 MCQ (Rajasthan Exams)

यह लेख Rajasthan की प्रतियोगी परीक्षाओं (REET, RAS, RPSC, Police, Patwari, RSMSSB आदि) के मुताबिक तैयार किया गया है — परीक्षा-फ्रेंडली नोट्स, उदाहरण और Practice MCQs के साथ।

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1. परिचय — परमाणु क्या है?

परमाणु (Atom) किसी तत्व का सबसे छोटा कण है जो उस तत्व के रासायनिक गुण बनाए रखता है। परमाणु तीन मुख्य उप-कणों से मिलकर बना होता है: इलेक्ट्रॉन (e⁻), प्रोटॉन (p⁺), न्यूट्रॉन (n⁰).

मूलभूत कण — टेबल

कण आवेश द्रव्यमान (लगभग) स्थान
इलेक्ट्रॉन (e⁻) −1 ≈ 9.109×10⁻³¹ kg (≈1/1836 u) नाभिक के बाहर (orbit/cloud)
प्रोटॉन (p⁺) +1 ≈1.673×10⁻²⁷ kg (≈1 u) नाभिक में
न्यूट्रॉन (n⁰) 0 ≈1.675×10⁻²⁷ kg (≈1 u) नाभिक में

 2. Atomic Number (Z), Mass Number (A), और न्यूट्रॉन

Atomic Number (Z) = प्रोटॉन की संख्या (उसी संख्या के बराबर neutral atom में इलेक्ट्रॉनों की संख्या भी)।

Mass Number (A) = प्रोटॉन + न्यूट्रॉन।

न्यूट्रॉन = A − Z

उदाहरण: ²³Na¹¹ → Z = 11, A = 23 → न्यूट्रॉन = 23 − 11 = 12

 3. Isotopes, Isobars, Isoelectronic

प्रकार क्या समान क्या अलग उदाहरण
Isotopes (समस्थानिक) Z (प्रोटॉन) A (Mass नंबर) ¹H, ²H, ³H
Isobars (समभारिक) A (Mass नंबर) Z ⁴⁰Ca & ⁴⁰Ar
Isoelectronic (समइलेक्ट्रोनिक) e⁻ की संख्या तत्व अलग Na⁺ (10e⁻) और Ne (10e⁻)

 4. Bohr Model (संक्षेप)

Bohr ने कहा कि इलेक्ट्रॉन निश्चित कक्षाओं (shells) में घूमते हैं। ऊर्जा परिवर्तन होने पर इलेक्ट्रॉन कक्षा बदलता है और photon का अवशोषण या उत्सर्जन होता है।

 5. Quantum Numbers (क्वांटम संख्या)

  • n (Principal) = Shell (1,2,3… ), ऊर्जा स्तर (max e⁻ = 2n²)
  • l (Azimuthal) = Subshell (0→s, 1→p, 2→d, 3→f)
  • m (Magnetic) = orientation (−l … +l)
  • ms (Spin) = +1/2 या −1/2

 6. Orbitals और उनकी क्षमता

उपशेल l कक्षाएँ अधिकतम e⁻
s 0 1 2
p 1 3 6
d 2 5 10
f 3 7 14

 7. Aufbau, Hund और Pauli के नियम (Quick)

  • Aufbau: कम ऊर्जा वाले orbital पहले भरते हैं (1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d …)
  • Hund: Degenerate orbitals में पहले single electrons fill होते हैं।
  • Pauli: कोई भी दो electrons के चारों क्वांटम नंबर समान नहीं हो सकते — एक orbital में अधिकतम 2 electrons (opposite spins)।

 8. Nodes (नोड्स)

Total nodes = n − 1

Angular nodes = l

Radial nodes = n − l − 1

 9. रेडियोधर्मिता (संक्षेप)

  • α (alpha): He nucleus (2p+2n), कम penetration
  • β (beta): electron या positron, medium penetration
  • γ (gamma): photon, high penetration

 10. Exam Tips (Rajasthan focused)

  1. Atomic Number = Number of Protons — अक्सर सीधे पूछा जाता है।
  2. न्यूट्रॉन = A − Z formulas पे प्रश्न आते हैं (numerical)।
  3. Isotope/Isobar distinction याद रखें — ये बार-बार पूछे जाते हैं।
  4. Quantum numbers (n, l, m, ms) और orbital capacities (s=2,p=6,d=10,f=14) रट लें।

 100 Important MCQ – Atomic Structure (Answers नीचे)

Part A — Basic (1–25)

  1. 1. इलेक्ट्रॉन का आवेश क्या है? (a) +1 (b) −1 (c) 0 (d) +2
  2. 2. प्रोटॉन का आवेश क्या है? (a) −1 (b) 0 (c) +1 (d) +2
  3. 3. न्यूट्रॉन का आवेश क्या है? (a) +1 (b) −1 (c) 0 (d) +2
  4. 4. Atomic Number किसे कहते हैं? (a) प्रोटॉन (b) न्यूट्रॉन (c) इलेक्ट्रॉन (d) प्रोटॉन+न्यूट्रॉन
  5. 5. Mass Number किसका योग है? (a) प्रोटॉन (b) न्यूट्रॉन (c) प्रोटॉन+न्यूट्रॉन (d) इलेक्ट्रॉन
  6. 6. न्यूट्रॉन = ? (a) A+Z (b) A−Z (c) Z−A (d) A×Z
  7. 7. ²³Na¹¹ में प्रोटॉन कितने हैं? (a) 11 (b) 12 (c) 23 (d) 10
  8. 8. ²³Na¹¹ में न्यूट्रॉन कितने हैं? (a) 11 (b) 12 (c) 23 (d) 10
  9. 9. ¹⁶O⁸ में इलेक्ट्रॉन (neutral atom) कितने? (a) 8 (b) 16 (c) 24 (d) 4
  10. 10. Isotopes किसे कहते हैं? (a) A समान (b) Z समान (c) e⁻ समान (d) None
  11. 11. Isobars किसे कहते हैं? (a) A समान (b) Z समान (c) e⁻ समान (d) None
  12. 12. Isotones किसे कहते हैं? (a) n समान (b) p समान (c) e⁻ समान (d) A समान
  13. 13. Bohr model किसने दिया था? (a) Rutherford (b) Dalton (c) Niels Bohr (d) Thomson
  14. 14. Rutherford का gold-foil experiment किस बात का प्रमाण था? (a) Atom indivisible (b) Nucleus present (c) Electrons heavier (d) None
  15. 15. K shell में अधिकतम इलेक्ट्रॉन कितने होते हैं? (a) 2 (b) 8 (c) 18 (d) 32
  16. 16. p उपशेल में अधिकतम इलेक्ट्रॉन कितने होते हैं? (a) 2 (b) 3 (c) 6 (d) 10
  17. 17. d उपशेल में अधिकतम इलेक्ट्रॉन कितने? (a) 6 (b) 8 (c) 10 (d) 14
  18. 18. f उपशेल में अधिकतम इलेक्ट्रॉन कितने? (a) 10 (b) 12 (c) 14 (d) 16
  19. 19. Pauli exclusion principle क्या कहता है?
  20. 20. Hund’s Rule क्या बताता है?
  21. 21. Aufbau principle किस बारे में है?
  22. 22. Electron का spin क्वांटम नंबर क्या मान ले सकता है? (a) 0 (b) +1/2 or −1/2 (c) 1 (d) 2
  23. 23. s ऑर्बिटल की आकृति कैसी होती है? (a) dumbbell (b) sphere (c) clover (d) complex
  24. 24. p ऑर्बिटल की आकृति कैसी है? (a) sphere (b) dumbbell (c) clover (d) ring
  25. 25. 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ यह किस तत्व की electronic configuration है? (a) Na (b) Mg (c) Al (d) Si

Part B — Medium (26–60)

  1. 26. Principal quantum number n किसे दर्शाता है? (a) Energy level (b) spin (c) shape (d) orientation
  2. 27. Azimuthal quantum number l का मान किस लिए होता है? (a) shell (b) subshell (c) spin (d) mass
  3. 28. Magnetic quantum number m_l के कितने मान हो सकते हैं? (a) 1 (b) 2l+1 (c) l (d) n
  4. 29. 2p में l का मान क्या है? (a) 0 (b) 1 (c) 2 (d) 3
  5. 30. 3d में l = ? (a) 0 (b) 1 (c) 2 (d) 3
  6. 31. n=3 के लिए maximum electrons कितने हो सकते हैं? (a) 8 (b) 18 (c) 32 (d) 2
  7. 32. Radial nodes का formula क्या है? (a) n−1 (b) l (c) n−l−1 (d) n+l
  8. 33. Total nodes का formula क्या है? (a) n (b) n−1 (c) l (d) 2n
  9. 34. Which orbital has spherical symmetry? (a) p (b) s (c) d (d) f
  10. 35. Number of p orbitals in a p sub-shell? (a) 1 (b) 2 (c) 3 (d) 4
  11. 36. How many orbitals are there in d sub-shell? (a) 3 (b) 5 (c) 7 (d) 9
  12. 37. Number of orbitals in f sub-shell? (a) 3 (b) 5 (c) 7 (d) 9
  13. 38. Electron configuration of Mg (Z=12) is? (a) 1s2 2s2 2p6 3s2 (b) 1s2 2s2 2p6 3p2 (c) 1s2 2s2 2p6 3s1 (d) 1s2 2s2 2p4
  14. 39. Electron configuration of S (Z=16) is? (a) …3p2 (b) …3p4 (c) …3p6 (d) …3p3
  15. 40. Which has same number of electrons as Ne? (a) Na+ (b) F− (c) both (d) none
  16. 41. Which has same A but different Z? (term)
  17. 42. Which has same Z but different A? (term)
  18. 43. Photoelectric effect explained by which scientist? (a) Planck (b) Einstein (c) Bohr (d) Rutherford
  19. 44. De Broglie proposed relation between? (a) energy and time (b) mass and charge (c) wavelength and momentum (d) none
  20. 45. Heisenberg uncertainty principle relates which two quantities? (a) position & momentum (b) energy & time (c) both (d) none
  21. 46. Gamma rays are (a) particles (b) EM radiation (c) helium nuclei (d) electrons
  22. 47. Which particle has the least penetrating power? (a) alpha (b) beta (c) gamma (d) neutron
  23. 48. Which particle has the most penetrating power? (a) alpha (b) beta (c) gamma (d) neutron
  24. 49. Alpha particle composition is? (a) 2p+2n (b) 1p (c) electron (d) photon
  25. 50. Beta minus decay converts? (a) proton to neutron (b) neutron to proton (c) electron to proton (d) none
  26. 51. Binding energy concept pertains to? (a) electrons (b) nucleus (c) protons only (d) orbitals
  27. 52. Mass defect arises due to? (a) binding energy (b) electron mass (c) proton mass (d) none
  28. 53. Which determines shape of orbital? (a) n (b) l (c) m (d) ms
  29. 54. Which determines orientation of orbital? (a) n (b) l (c) m (d) ms
  30. 55. Which quantum number largely determines energy of electron? (a) n (b) l (c) m (d) ms
  31. 56. Maximum electrons in n=4 shell? (a) 18 (b) 32 (c) 50 (d) 8
  32. 57. Electronic configuration of Fe (Z=26) ends with? (a) 3d6 4s2 (b) 4s2 3d6 (c) both acceptable (d) none
  33. 58. Which is noble gas configuration for Ne? (a) 1s2 (b) 1s2 2s2 2p6 (c) 1s2 2s2 (d) none
  34. 59. What is octet rule? (short)
  35. 60. Ionization energy increases across a period or down a group?

Part C — Advanced (61–100)

  1. 61. Which is heavier: proton or electron?
  2. 62. Which has no charge?
  3. 63. Electron’s approx mass in u?
  4. 64. Proton’s approx mass in u?
  5. 65. Neutron’s approx mass in u?
  6. 66. Example of isobar pair?
  7. 67. Example of isotope pair?
  8. 68. Which scientist discovered electron?
  9. 69. Which discovered neutron?
  10. 70. Which discovered proton?
  11. 71. Which scientist proposed wave nature of matter?
  12. 72. Who proposed quantum energy packets? (Planck/Einstein)
  13. 73. n=2, l=1, m=0 corresponds to which orbital?
  14. 74. For d orbital, l = ?
  15. 75. For f orbital, l = ?
  16. 76. 2n^2 formula gives what?
  17. 77. Which orbital is filled after 4s? (3d or 4p?)
  18. 78. Which orbitals are degenerate? (in same shell)
  19. 79. Which is paramagnetic: O2 or N2? (short)
  20. 80. What are valence electrons?
  21. 81. Na atomic number 11 — Na+ electrons कितने?
  22. 82. Cl atomic number 17 — Cl− electrons कितने?
  23. 83. Which has higher electronegativity: F or Li?
  24. 84. Which has larger atomic radius: K or Na?
  25. 85. Which has higher ionization energy: He or Li?
  26. 86. What is electronic configuration of K (Z=19)?
  27. 87. What is electronic configuration of Ca (Z=20)?
  28. 88. Which electrons are removed first in transition metals? (4s or 3d)
  29. 89. Which concept explains stability of nucleus? (binding energy or none)
  30. 90. In alpha decay atomic number changes by? (−2, +2, 0)
  31. 91. In beta decay atomic number changes by? (−1, +1, 0)
  32. 92. Positron is?  (a) anti-electron (b) proton (c) neutron (d) photon
  33. 93. Which scientist gave uncertainty principle?
  34. 94. Which equation is basis of modern atomic theory?
  35. 95. 3p^4 indicates how many electrons in p subshell?
  36. 96. Which has fully filled 3p subshell? (S/Cl/Ar)
  37. 97. What is meant by ‘ground state’ of atom?
  38. 98. What is excitation of atom?
  39. 99. Which shell corresponds to n=3? (K/L/M)
  40. 100. Which of these is true: electrons are particles & waves or only particles?

Answer Key — 1 to 100 (संक्षेप में)

  1. 1. (b) −1
  2. 2. (c) +1
  3. 3. (c) 0
  4. 4. (a) प्रोटॉन
  5. 5. (c) प्रोटॉन + न्यूट्रॉन
  6. 6. (b) A − Z
  7. 7. (a) 11
  8. 8. (b) 12
  9. 9. (a) 8
  10. 10. (b) Z समान (Isotopes)
  11. 11. (a) A समान (Isobars)
  12. 12. (a) n समान (Isotones)
  13. 13. (c) Niels Bohr
  14. 14. (b) Nucleus present (Rutherford)
  15. 15. (a) 2
  16. 16. (c) 6
  17. 17. (c) 10
  18. 18. (c) 14
  19. 19. Pauli: किसी orbital में अधिकतम 2 e⁻; दोनों का spin opposite (संक्षेप)
  20. 20. Hund: Degenerate orbitals में पहले single electrons fill होते हैं
  21. 21. Aufbau: Lower energy orbitals पहले भरे जाते हैं
  22. 22. (b) +1/2 or −1/2
  23. 23. (b) Sphere (gola)
  24. 24. (b) Dumbbell
  25. 25. (a) Na
  26. 26. (a) Energy level (n)
  27. 27. (b) subshell (l)
  28. 28. (b) 2l+1
  29. 29. (b) 1
  30. 30. (c) 2
  31. 31. (b) 18
  32. 32. (c) n − l − 1
  33. 33. (b) n − 1
  34. 34. (b) s orbital
  35. 35. (c) 3
  36. 36. (b) 5
  37. 37. (c) 7
  38. 38. (a) 1s2 2s2 2p6 3s2
  39. 39. (b) …3p4
  40. 40. (c) both (Na+ and F− have Ne config)
  41. 41. Isobar
  42. 42. Isotope
  43. 43. (b) Einstein
  44. 44. (c) wavelength & momentum (λ = h/p)
  45. 45. (a) position & momentum
  46. 46. (b) EM radiation
  47. 47. (a) alpha
  48. 48. (c) gamma
  49. 49. (a) 2p + 2n
  50. 50. (b) neutron → proton + e⁻ + ν̄ (beta minus)
  51. 51. (b) nucleus
  52. 52. (a) binding energy (mass defect)
  53. 53. (b) l
  54. 54. (c) m_l
  55. 55. (a) n
  56. 56. (b) 32
  57. 57. (c) both acceptable (3d6 4s2 or 4s2 3d6 notation)
  58. 58. (b) 1s2 2s2 2p6
  59. 59. Octet rule: atoms prefer 8 valence e⁻ (simple)
  60. 60. Ionization energy increases across a period (left→right)
  61. 61. Proton heavier
  62. 62. Neutron has no charge
  63. 63. ≈1/1836 u
  64. 64. ≈1 u
  65. 65. ≈1 u
  66. 66. 40Ca & 40Ar
  67. 67. 12C & 14C (example isotopes)
  68. 68. J. J. Thomson
  69. 69. James Chadwick
  70. 70. Goldstein (canal rays) / historically credited
  71. 71. De Broglie
  72. 72. Planck (quantum) & Einstein (photoelectric)
  73. 73. 3p (n=3,l=1,m=0 → 3p orbital)
  74. 74. l = 2
  75. 75. l = 3
  76. 76. 2n² gives max electrons in nth shell
  77. 77. 3d filled after 4s (Aufbau order)
  78. 78. Orbitals of same n are degenerate in H-like atoms (context)
  79. 79. O2 is paramagnetic (has unpaired electrons)
  80. 80. Valence electrons = outer shell electrons
  81. 81. Na+ electrons = 10
  82. 82. Cl− electrons = 18
  83. 83. F has higher electronegativity
  84. 84. K has larger atomic radius
  85. 85. He has higher ionization energy
  86. 86. K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
  87. 87. Ca: …4s2 (ends with 4s2)
  88. 88. 4s electrons removed first in transition metals (typical)
  89. 89. Binding energy explains nuclear stability
  90. 90. Alpha decay: Z decreases by 2
  91. 91. Beta minus decay: Z increases by 1
  92. 92. (a) anti-electron
  93. 93. Heisenberg
  94. 94. Schrödinger equation
  95. 95. 4 electrons in p subshell for 3p4
  96. 96. S has 3p4 so not fully filled; Ar has fully filled 3p (3p6)
  97. 97. Ground state = lowest energy state of atom
  98. 98. Excitation = electron moves to higher energy level after absorbing energy
  99. 99. n=3 corresponds to M shell
  100. 100. Electrons have particle & wave dual nature (both)

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