Type of solid and Their properties Questions in Hindi

(N/A) $(i)$ एक चालक का संयोजकता बैंड (valence band) आंशिक रूप से भरा होता है या यह उच्च ऊर्जा वाले,खाली चालन बैंड (conduction band) के साथ ओवरलैप करता है।
दूसरी ओर,एक कुचालक के मामले में,संयोजकता बैंड पूरी तरह से भरा होता है और संयोजकता बैंड तथा चालन बैंड के बीच एक बड़ा ऊर्जा अंतराल होता है।
$(ii)$ एक चालक के मामले में,संयोजकता बैंड आंशिक रूप से भरा होता है या यह उच्च ऊर्जा वाले,खाली चालन बैंड के साथ ओवरलैप करता है। इसलिए,लगाए गए विद्युत क्षेत्र के तहत इलेक्ट्रॉन आसानी से प्रवाहित हो सकते हैं।
दूसरी ओर,एक अर्धचालक का संयोजकता बैंड भरा होता है और संयोजकता बैंड तथा अगले उच्च चालन बैंड के बीच एक छोटा ऊर्जा अंतराल होता है। इसलिए,कुछ इलेक्ट्रॉन संयोजकता बैंड से चालन बैंड में कूद सकते हैं और विद्युत का संचालन कर सकते हैं।

(N/A) $(i)$ लौहचुंबकत्व: वे पदार्थ जो चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्रबल रूप से आकर्षित होते हैं,उन्हें लौहचुंबकीय पदार्थ कहा जाता है।
लौहचुंबकीय पदार्थों को चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में भी स्थायी रूप से चुंबकित किया जा सकता है।
लौहचुंबकीय पदार्थों के कुछ उदाहरण लोहा,कोबाल्ट,निकेल,गैडोलीनियम और $CrO_2$ हैं।
ठोस अवस्था में,लौहचुंबकीय पदार्थों के धातु आयन छोटे क्षेत्रों में एक साथ समूहित होते हैं जिन्हें डोमेन कहा जाता है और प्रत्येक डोमेन एक छोटे चुंबक के रूप में कार्य करता है।
लौहचुंबकीय पदार्थ के एक अचुंबकित टुकड़े में,डोमेन यादृच्छिक रूप से उन्मुख होते हैं और इसलिए,उनके चुंबकीय आघूर्ण एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं।
हालाँकि,जब पदार्थ को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है,तो सभी डोमेन चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में उन्मुख हो जाते हैं।
परिणामस्वरूप,एक प्रबल चुंबकीय प्रभाव उत्पन्न होता है।
डोमेन की यह व्यवस्था चुंबकीय क्षेत्र को हटाने के बाद भी बनी रहती है।
इस प्रकार,लौहचुंबकीय पदार्थ एक स्थायी चुंबक बन जाता है।
लौहचुंबकीय पदार्थों में चुंबकीय आघूर्णों का योजनाबद्ध संरेखण:

(N/A) $(ii)$ अनुचुंबकत्व: जो पदार्थ चुंबकीय क्षेत्र द्वारा आकर्षित होते हैं,उन्हें अनुचुंबकीय पदार्थ कहा जाता है। अनुचुंबकीय पदार्थों के कुछ उदाहरण $O_2$,$Cu^{2+}$,$Fe^{3+}$,और $Cr^{3+}$ हैं।
अनुचुंबकीय पदार्थ चुंबकीय क्षेत्र में उसी दिशा में चुंबकित हो जाते हैं,लेकिन चुंबकीय क्षेत्र हटा लेने पर वे अपना चुंबकत्व खो देते हैं। अनुचुंबकत्व प्रदर्शित करने के लिए,पदार्थ में एक या अधिक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होने चाहिए। इसका कारण यह है कि अयुग्मित इलेक्ट्रॉन चुंबकीय क्षेत्र द्वारा आकर्षित होते हैं,जिससे अनुचुंबकत्व उत्पन्न होता है।

(N/A) $(iii)$ फेरीचुंबकत्व: वे पदार्थ जिनमें डोमेन के चुंबकीय आघूर्ण (magnetic moments) समानांतर और प्रति-समानांतर दिशाओं में असमान संख्या में संरेखित होते हैं,उन्हें फेरीचुंबकीय पदार्थ कहा जाता है।
उदाहरणों में $Fe_3O_4$ (मैग्नेटाइट) और फेराइट जैसे $MgFe_2O_4$ और $ZnFe_2O_4$ शामिल हैं।
फेरीचुंबकीय पदार्थ,लौहचुंबकीय (ferromagnetic) पदार्थों की तुलना में चुंबकीय क्षेत्र द्वारा दुर्बल रूप से आकर्षित होते हैं। गर्म करने पर,ये पदार्थ अनुचुंबकीय (paramagnetic) हो जाते हैं।
फेरीचुंबकीय पदार्थों में चुंबकीय आघूर्णों का योजनाबद्ध संरेखण: (ऊपर,नीचे,नीचे,ऊपर,नीचे,नीचे)

(N/A) $iv$. प्रति-लौहचुंबकत्व: प्रति-लौहचुंबकीय पदार्थों में डोमेन संरचना लौहचुंबकीय पदार्थों के समान होती है,लेकिन वे विपरीत दिशा में अभिविन्यस्त होते हैं।
विपरीत दिशा में अभिविन्यस्त डोमेन एक-दूसरे के चुंबकीय आघूर्ण को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप कुल चुंबकीय आघूर्ण शून्य हो जाता है।
उदाहरण: $MnO$ (मैंगनीज$(II)$ ऑक्साइड)।
प्रति-लौहचुंबकीय पदार्थों में चुंबकीय आघूर्णों का योजनाबद्ध संरेखण:

(N/A) $(v)$ $12-16$ और $13-15$ समूह के यौगिक: $12-16$ समूह के यौगिक $12$ और $16$ समूह के तत्वों को मिलाकर तैयार किए जाते हैं,और $13-15$ समूह के यौगिक $13$ और $15$ समूह के तत्वों को मिलाकर तैयार किए जाते हैं।
ये यौगिक $Ge$ या $Si$ की तरह $4$ की औसत संयोजकता प्राप्त करने के लिए तैयार किए जाते हैं।
$13-15$ समूह के यौगिक: उदाहरणों में इंडियम $(III)$ एंटीमोनाइड $(InSb)$,एल्युमिनियम फॉस्फाइड $(AlP)$,और गैलियम आर्सेनाइड $(GaAs)$ शामिल हैं। $GaAs$ अर्धचालकों का प्रतिक्रिया समय बहुत तेज़ होता है और इसने अर्धचालक उपकरणों के डिज़ाइन में क्रांति ला दी है।
$12-16$ समूह के यौगिक: उदाहरणों में जिंक सल्फाइड $(ZnS)$,कैडमियम सल्फाइड $(CdS)$,कैडमियम सेलेनाइड $(CdSe)$,और मरकरी $(II)$ टेलुराइड $(HgTe)$ शामिल हैं।
इन यौगिकों में बंध पूरी तरह से सहसंयोजक नहीं होते हैं; बंधों की आयनिक प्रकृति दोनों तत्वों की विद्युत ऋणात्मकता पर निर्भर करती है।

(N/A) द्रवों और गैसों को $fluids$ कहा जाता है क्योंकि उनमें बहने की क्षमता होती है। उनके घटक कण इधर-उधर घूमने के लिए स्वतंत्र होते हैं।
ठोसों में,घटक कणों के स्थान निश्चित होते हैं और वे केवल अपनी माध्य स्थितियों के चारों ओर दोलन कर सकते हैं। इस गुण को ठोसों की $rigidity$ कहा जाता है।
ये दोनों गुण घटक कणों की प्रकृति और उनके बीच कार्य करने वाले अंतराआण्विक बलों पर निर्भर करते हैं।

(N/A) ठोसों का द्रव्यमान,आयतन और आकार निश्चित होता है।
अंतराण्विक दूरियाँ कम होती हैं।
अंतराण्विक बल प्रबल होते हैं।
ठोसों में अवयवी कण (परमाणु,अणु या आयन) निश्चित स्थितियों पर होते हैं और केवल अपनी माध्य स्थितियों के चारों ओर दोलन कर सकते हैं।
ये कठोर और असंपीड्य होते हैं।

(A) ठोस अवस्था में,घटक कण (परमाणु,अणु या आयन) मजबूत अंतर-आणविक आकर्षण बलों द्वारा एक साथ बंधे होते हैं।
इन मजबूत बलों के कारण,कण एक-दूसरे के बहुत करीब पैक होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप अंतर-आणविक दूरी बहुत कम होती है।
इसलिए,ठोस पदार्थों का आकार और आयतन निश्चित होता है।

(B) ठोस पदार्थ कठोर होते हैं क्योंकि उनके घटक कण (परमाणु,अणु या आयन) प्रबल अंतर-आणविक आकर्षण बलों द्वारा एक साथ बंधे होते हैं।
इन कणों की स्थिति निश्चित होती है और वे स्वतंत्र रूप से गति नहीं कर सकते; वे केवल अपनी माध्य स्थितियों के चारों ओर दोलन कर सकते हैं,जो ठोस पदार्थों को एक कठोर संरचना प्रदान करता है।

(N/A) कणों की व्यवस्था के आधार पर,ठोसों को मुख्य रूप से दो भागों में वर्गीकृत किया गया है:
$(i)$ क्रिस्टलीय ठोस
$(ii)$ अक्रिस्टलीय ठोस
$(i)$ क्रिस्टलीय ठोस: वह ठोस जिसमें घटक कणों की व्यवस्था निश्चित और क्रमबद्ध होती है,उसे क्रिस्टलीय ठोस कहते हैं।
एक क्रिस्टलीय ठोस बड़ी संख्या में छोटे क्रिस्टलों से बना होता है,जिनमें से प्रत्येक का एक निश्चित ज्यामितीय आकार होता है।
क्रिस्टल में,घटक कणों (परमाणु,अणु या आयन) की व्यवस्था त्रिविमीय (three-dimensional) रूप में क्रमबद्ध और पुनरावर्ती होती है। इसमें दीर्घ-परासी व्यवस्था (long-range order) होती है,जिसका अर्थ है कि कणों की व्यवस्था का एक नियमित पैटर्न पूरे क्रिस्टल में समय-समय पर दोहराया जाता है।
क्रिस्टलीय ठोसों का गलनांक निश्चित होता है और एक विशिष्ट तापमान पर वे अचानक पिघलकर तरल बन जाते हैं। वे विषमदैशिक (anisotropic) होते हैं,जिसका अर्थ है कि उनके भौतिक गुण जैसे विद्युत प्रतिरोध या अपवर्तनांक अलग-अलग दिशाओं में मापने पर अलग-अलग मान दिखाते हैं। उदाहरणों में $NaCl$ और क्वार्ट्ज शामिल हैं।
$(ii)$ अक्रिस्टलीय ठोस: 'अक्रिस्टलीय' (amorphous) शब्द ग्रीक शब्द 'amorphos' से आया है,जिसका अर्थ है 'कोई रूप नहीं'।
अक्रिस्टलीय ठोसों में,घटक कणों में दीर्घ-परासी व्यवस्था नहीं होती है। उनमें केवल लघु-परासी व्यवस्था (short-range order) होती है,जहाँ नियमित और पुनरावर्ती पैटर्न केवल कम दूरी तक ही देखा जाता है।
अक्रिस्टलीय ठोस तापमान की एक सीमा के दौरान नरम हो जाते हैं और उन्हें विभिन्न आकारों में ढाला जा सकता है। वे प्रकृति में समदैशिक (isotropic) होते हैं,जिसका अर्थ है कि उनके भौतिक गुण सभी दिशाओं में समान होते हैं। उदाहरणों में कांच,रबर और प्लास्टिक शामिल हैं।

(N/A) - कुछ ठोस पदार्थ देखने में अक्रिस्टलीय लगते हैं लेकिन वास्तव में उनमें सूक्ष्म क्रिस्टलीय संरचनाएं होती हैं। ऐसे पदार्थों को बहुक्रिस्टलीय ठोस कहा जाता है।
- उदाहरण: धातुएं अक्सर बहुक्रिस्टलीय अवस्था में पाई जाती हैं।
- धातु के नमूने में,व्यक्तिगत क्रिस्टल $(individual\,crystals)$ बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित होते हैं,जिससे पूरा पदार्थ समदैशिक $(isotropic)$ प्रतीत होता है,भले ही व्यक्तिगत क्रिस्टल विषमदैशिक $(anisotropic)$ हों।

(N/A) $1$. कांच,रबर और प्लास्टिक जैसे अक्रिस्टलीय ठोस हमारे दैनिक जीवन में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
$2$. अक्रिस्टलीय सिलिकॉन सूर्य के प्रकाश को विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए उपलब्ध सर्वोत्तम फोटोवोल्टिक सामग्रियों में से एक है।
$3$. विदलन गुण: जब अक्रिस्टलीय ठोसों को तेज धार वाले औजार से काटा जाता है,तो वे अनियमित सतहों वाले दो टुकड़ों में कट जाते हैं। वे स्वच्छ विदलन (clean cleavage) नहीं दर्शाते हैं।

(A) क्रिस्टलीय ठोस वे होते हैं जिनमें घटक कण पूरी संरचना में एक नियमित और आवर्ती व्यवस्था रखते हैं। उदाहरणों में $NaCl$,$Quartz$ और $Diamond$ शामिल हैं।
बहुक्रिस्टलीय ठोस कई छोटे क्रिस्टलीय दानों (grains) से बने होते हैं जो सीमाओं द्वारा अलग होते हैं। अधिकांश धातुएं और सिरेमिक बहुक्रिस्टलीय ठोस के उदाहरण हैं।

(N/A) वह गुणधर्म जिसमें किसी पदार्थ के भौतिक गुण,जैसे विद्युत चालकता,अपवर्तनांक और तापीय प्रसार,सभी दिशाओं में समान होते हैं,'समदैशिक' गुणधर्म कहलाता है। यह अक्रिस्टलीय ठोसों की एक विशिष्ट विशेषता है।

(B) अक्रिस्टलीय ठोसों को आभासी ठोस या अतिशीतित द्रव कहा जाता है क्योंकि इनमें द्रवों की तरह ही लंबे समय तक बहुत धीरे-धीरे बहने की प्रवृत्ति होती है। यह पुरानी खिड़कियों के कांच में स्पष्ट होता है,जो कई वर्षों के बाद कांच के नीचे की ओर बहने के कारण नीचे से थोड़े मोटे दिखाई देते हैं।

(B) एक क्रिस्टलीय ठोस में,घटक कण (परमाणु,अणु या आयन) पूरी संरचना में एक नियमित और दोहराव वाले पैटर्न में व्यवस्थित होते हैं। इसे $ \text{long-range order} $ (दीर्घ-परास व्यवस्था) के रूप में जाना जाता है। अतः,सही विकल्प $ B $ है।

(N/A) क्रिस्टलीय ठोसों को उनके अंतराण्विक बलों की प्रकृति या घटक कणों को एक साथ बांधने वाले बंधों के आधार पर चार श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है:
$1$. आण्विक ठोस: इनमें घटक कण अणु होते हैं। उदाहरण: $I_2$,$S_8$,$P_4$ और $H_2O$ (बर्फ)।
$2$. आयनिक ठोस: इनमें घटक कण आयन होते हैं जो मजबूत स्थिरवैद्युत आकर्षण बलों द्वारा जुड़े होते हैं। उदाहरण: $NaCl$,$ZnS$ और $MgO$.
$3$. धात्विक ठोस: इनमें धनात्मक धातु आयन विस्थानीकृत इलेक्ट्रॉनों के समुद्र से घिरे होते हैं। उदाहरण: $Fe$,$Cu$ और $Ag$.
$4$. सहसंयोजक या नेटवर्क ठोस: इनमें परमाणु सहसंयोजक बंधों के एक निरंतर नेटवर्क द्वारा जुड़े होते हैं। उदाहरण: $SiO_2$ (क्वार्ट्ज),$SiC$ और हीरा।

(N/A) आण्विक ठोस वे ठोस होते हैं जिनमें घटक कण अणु होते हैं जो कमजोर वान डर वाल्स बलों या हाइड्रोजन बंधों द्वारा एक साथ जुड़े होते हैं।
उदाहरणों में $I_2$,$P_4$,और $H_2O$ (बर्फ) शामिल हैं।
आण्विक ठोस तीन प्रकार के होते हैं:
$i$. अध्रुवीय आण्विक ठोस: इनमें परमाणु या अध्रुवीय अणु होते हैं जो कमजोर लंदन परिक्षेपण बलों द्वारा जुड़े होते हैं।
$ii$. ध्रुवीय आण्विक ठोस: इनमें ध्रुवीय अणु होते हैं जो द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण बलों द्वारा जुड़े होते हैं।
$iii$. हाइड्रोजन-बंधित आण्विक ठोस: इनमें ऐसे अणु होते हैं जिनमें हाइड्रोजन परमाणु अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणुओं ($N$,$O$,या $F$) से जुड़े होते हैं,जो मजबूत हाइड्रोजन बंधों द्वारा जुड़े होते हैं।

(N/A) $1$. आयनिक ठोसों के घटक कण आयन होते हैं।
$2$. ये ठोस प्रबल कूलम्बिक (स्थिरवैद्युत) बलों द्वारा बंधे धनायनों और ऋणायनों की त्रिविमीय व्यवस्था से बनते हैं।
$3$. ये ठोस प्रकृति में कठोर और भंगुर होते हैं और इनका गलनांक तथा क्वथनांक उच्च होता है।
$4$. ठोस अवस्था में ये विद्युत के कुचालक होते हैं क्योंकि आयन गति करने के लिए स्वतंत्र नहीं होते हैं। हालाँकि,गलित अवस्था में या जल में घुलने पर,आयन स्वतंत्र हो जाते हैं,जिससे वे विद्युत का चालन करते हैं।

(N/A) धात्विक ठोसों में,धातु आयनों की त्रि-आयामी व्यवस्था होती है जो इलेक्ट्रॉनों के समुद्र से घिरी और आपस में जुड़ी होती है।
इलेक्ट्रॉन गतिशील होते हैं और पूरे क्रिस्टल में समान रूप से फैले होते हैं,और प्रत्येक धातु परमाणु इस गतिशील इलेक्ट्रॉनों के समुद्र में एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों का योगदान देता है। उदाहरण: $Fe, Cu, Ag, Mg$ आदि।
धात्विक ठोसों के गुण:
$1$. गतिशील इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण धात्विक ठोस ऊष्मा और विद्युत के अच्छे सुचालक होते हैं।
$2$. जब विद्युत क्षेत्र लागू किया जाता है,तो ये इलेक्ट्रॉन धनात्मक आयनों के नेटवर्क के माध्यम से प्रवाहित होते हैं। इसी तरह,जब धातु के एक हिस्से को ऊष्मा दी जाती है,तो तापीय ऊर्जा मुक्त इलेक्ट्रॉनों द्वारा समान रूप से फैल जाती है।
$3$. मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण धातुएं कुछ मामलों में चमक और रंग प्रदर्शित करती हैं।
$4$. धातुएं आघातवर्धनीय (malleable) और तन्य (ductile) होती हैं।

(N/A) - इन ठोसों को विशाल (giant) अणु भी कहा जाता है। इनमें परमाणु पूरे क्रिस्टल में सहसंयोजक बंधों द्वारा जुड़े होते हैं।
- सहसंयोजक बंध मजबूत और दिशात्मक प्रकृति के होते हैं,जो परमाणुओं को उनके स्थानों पर बहुत मजबूती से जकड़े रखते हैं।
- ये ठोस बहुत कठोर और भंगुर होते हैं। इनके गलनांक अत्यंत उच्च होते हैं और ये पिघलने से पहले विघटित भी हो सकते हैं।
- ये विद्युत के कुचालक होते हैं और विद्युत का चालन नहीं करते हैं। उदाहरण के लिए हीरा (diamond) और सिलिकॉन कार्बाइड $(SiC)$।
- ग्रेफाइट एक अपवाद है; यह नरम होता है और विद्युत का सुचालक है।
- ग्रेफाइट में,प्रत्येक कार्बन परमाणु उसी परत में तीन पड़ोसी कार्बन परमाणुओं के साथ सहसंयोजक रूप से बंधा होता है,जिससे चौथा संयोजी इलेक्ट्रॉन परतों के बीच घूमने के लिए स्वतंत्र होता है,जो ग्रेफाइट को विद्युत का सुचालक बनाता है।
- चूंकि ग्रेफाइट में परतें एक-दूसरे पर फिसल सकती हैं,इसलिए यह एक नरम ठोस है और एक अच्छे ठोस स्नेहक (lubricant) के रूप में कार्य करता है।

(N/A) $1$. हीरा और ग्रेफाइट सहसंयोजक या नेटवर्क ठोस के उदाहरण हैं। इनमें परमाणु मजबूत,दिशात्मक सहसंयोजक बंधों द्वारा एक साथ जुड़े होते हैं,जो एक विशाल आणविक संरचना बनाते हैं।
$2$. हीरा: प्रत्येक कार्बन परमाणु $sp^3$ संकरित होता है और चतुष्फलकीय ज्यामिति में चार अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है। यह एक कठोर,त्रि-आयामी नेटवर्क बनाता है,जो हीरे को बहुत उच्च गलनांक वाला सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थ बनाता है। यह एक विद्युत कुचालक है क्योंकि सभी संयोजी इलेक्ट्रॉन बंध बनाने में शामिल होते हैं।
$3$. ग्रेफाइट: प्रत्येक कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होता है और एक ही तल में तीन अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़कर परतों में षट्कोणीय वलय बनाता है। चौथा संयोजी इलेक्ट्रॉन परतों के बीच विस्थानीकृत (delocalized) होता है,जिससे ग्रेफाइट विद्युत का संचालन कर सकता है। परतें कमजोर वैन डेर वाल्स बलों द्वारा जुड़ी होती हैं,जिससे वे एक-दूसरे पर फिसल सकती हैं,जो ग्रेफाइट को नरम और एक अच्छा स्नेहक (lubricant) बनाता है।

(B) आयनिक ठोस मजबूत स्थिर वैद्युत आकर्षण बलों द्वारा एक साथ जुड़े आयनों से बने होते हैं।
ठोस अवस्था में,ये आयन अपनी जालक स्थितियों में स्थिर होते हैं और गति करने के लिए स्वतंत्र नहीं होते हैं।
इसलिए,वे ठोस अवस्था में कुचालक के रूप में कार्य करते हैं।
हालाँकि,पिघली हुई अवस्था में या पानी में घुलने पर,आयन गति करने के लिए स्वतंत्र हो जाते हैं,जिससे वे विद्युत का चालन कर सकते हैं।

(A) धात्विक ठोस धनात्मक धातु आयनों और उनके चारों ओर स्थित विस्थानीकृत इलेक्ट्रॉनों के समुद्र से बने होते हैं।
उदाहरणों में $Cu$,$Fe$,$Ag$ और $Au$ जैसी धातुएं शामिल हैं।
अतः,कॉपर $(Cu)$ एक धात्विक क्रिस्टलीय ठोस का उदाहरण है।

(B) धात्विक ठोस विस्थानीकृत (delocalized) इलेक्ट्रॉनों के समुद्र में घिरे धनात्मक धातु आयनों से बने होते हैं। ये इलेक्ट्रॉन क्रिस्टल जालक में स्वतंत्र रूप से गति कर सकते हैं,जो धातुओं की उच्च विद्युत और तापीय चालकता का कारण है। इसलिए,इसके घटक कण विस्थानीकृत इलेक्ट्रॉनों के समुद्र में धनात्मक आयन होते हैं।

(N/A) एकक कोष्ठिका एक क्रिस्टलीय ठोस की सबसे छोटी दोहराई जाने वाली संरचनात्मक इकाई है,जिसे तीन आयामों में दोहराने पर संपूर्ण क्रिस्टल जालक का निर्माण होता है।
एकक कोष्ठिका की विशेषताएँ:
एकक कोष्ठिका को छह मापदंडों द्वारा पहचाना जाता है: तीन किनारों की लंबाई $(a, b, c)$ और तीन अंतरापृष्ठीय कोण $(\alpha, \beta, \gamma)$।
एकक कोष्ठिका के प्रकार:
$1$. आद्य (Primitive) एकक कोष्ठिका: अवयवी कण केवल कोनों पर उपस्थित होते हैं।
$2$. केंद्रित (Centred) एकक कोष्ठिका: कोनों के अलावा अन्य स्थानों पर भी अवयवी कण उपस्थित होते हैं।
केंद्रित एकक कोष्ठिका के प्रकार:
$(i)$ काय-केंद्रित (Body-Centred) एकक कोष्ठिका: कोनों के अलावा इसके केंद्र में एक अवयवी कण होता है।
$(ii)$ फलक-केंद्रित (Face-Centred) एकक कोष्ठिका: कोनों के अलावा प्रत्येक फलक के केंद्र में एक अवयवी कण होता है।
$(iii)$ अंत्य-केंद्रित (End-Centred) एकक कोष्ठिका: कोनों के अलावा किन्हीं दो विपरीत फलकों के केंद्र में एक अवयवी कण होता है।

(A) ग्रेफाइट $Hexagonal$ (षट्कोणीय) क्रिस्टल प्रणाली में क्रिस्टलीकृत होता है।
सिनेबार $(HgS)$ $Trigonal$ (त्रिकोणीय) (जिसे $Rhombohedral$ के रूप में भी जाना जाता है) क्रिस्टल प्रणाली में क्रिस्टलीकृत होता है।
अतः,सही क्रम $Hexagonal$ और $Trigonal$ है।

(N/A) ठोसों को उनकी विद्युत चालकता के आधार पर तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है,जो $27$ परिमाण (orders of magnitude) तक फैली हुई है,अर्थात $10^{-20}$ से $10^{7} \ ohm^{-1} m^{-1}$ तक।
$(i)$ चालक: ये वे ठोस हैं जिनकी चालकता $10^{4}$ से $10^{7} \ ohm^{-1} m^{-1}$ के परास में होती है। धातुओं की चालकता $10^{7} \ ohm^{-1} m^{-1}$ के क्रम की होती है और वे अच्छे चालक होते हैं।
$(ii)$ कुचालक: इन ठोसों की विद्युत चालकता बहुत कम होती है,जो $10^{-20}$ से $10^{-10} \ ohm^{-1} m^{-1}$ के परास में होती है।
$(iii)$ अर्धचालक: ये वे ठोस हैं जिनकी चालकता मध्यवर्ती परास,$10^{-6}$ से $10^{4} \ ohm^{-1} m^{-1}$ के बीच होती है।

(N/A) $1$. अर्धचालकों में संयोजकता बैंड और चालन बैंड के बीच ऊर्जा अंतराल कम होता है। इसलिए,कुछ इलेक्ट्रॉन चालन बैंड में कूद सकते हैं,जिससे थोड़ी चालकता प्रदर्शित होती है।
$2$. अर्धचालकों की विद्युत चालकता तापमान बढ़ने के साथ बढ़ती है क्योंकि अधिक इलेक्ट्रॉन चालन बैंड में कूद सकते हैं।
$3$. $Si$ और $Ge$ इस प्रकार का व्यवहार प्रदर्शित करते हैं और इन्हें आंतरिक अर्धचालक कहा जाता है।
$4$. अर्धचालकों की चालकता को उपयुक्त अशुद्धि की उचित मात्रा मिलाकर बढ़ाया जा सकता है। इस प्रक्रिया को 'डोपिंग' (doping) कहते हैं।
$5$. डोपिंग इलेक्ट्रॉन-समृद्ध या इलेक्ट्रॉन-न्यून अशुद्धियों का उपयोग करके की जा सकती है,जिससे इलेक्ट्रॉनिक दोष उत्पन्न होते हैं।
$6$. इलेक्ट्रॉनिक दोष दो प्रकार के होते हैं:
$7$. $(i)$ इलेक्ट्रॉन-समृद्ध अशुद्धि: चूंकि $Si$ और $Ge$ आवर्त सारणी के समूह $14$ से संबंधित हैं,इसलिए उनके पास चार संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। उनके क्रिस्टल जालक में,प्रत्येक परमाणु पड़ोसियों के साथ चार सहसंयोजक बंध बनाता है।
$8$. जब समूह $15$ के तत्वों जैसे $P$ या $As$ के साथ डोपिंग की जाती है,जिनमें पांच संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,तो $Si$ या $Ge$ के कुछ जालक स्थलों पर ये परमाणु आ जाते हैं। पांच में से चार इलेक्ट्रॉनों का उपयोग चार पड़ोसी परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंध बनाने में किया जाता है।
$9$. पांचवां इलेक्ट्रॉन अतिरिक्त होता है और विस्थानीकृत (delocalized) हो जाता है। यह विस्थानीकृत इलेक्ट्रॉन डोप किए गए $Si$ या $Ge$ की चालकता को बढ़ाता है।

(N/A) $n$-प्रकार के अर्धचालक: ये तब बनते हैं जब समूह $14$ के तत्वों (जैसे $Si$ या $Ge$) में समूह $15$ के तत्वों (जैसे $P$ या $As$) की अशुद्धि मिलाई जाती है। डोपेंट में $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,जिनमें से $4$ मेजबान परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंध बनाते हैं,जिससे एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन मुक्त रह जाता है जो विद्युत का संचालन करता है। चूंकि आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन (ऋण आवेश) होते हैं,इसलिए इन्हें $n$-प्रकार के अर्धचालक कहा जाता है।
$p$-प्रकार के अर्धचालक: ये तब बनते हैं जब समूह $14$ के तत्वों में समूह $13$ के तत्वों (जैसे $B$ या $Al$) की अशुद्धि मिलाई जाती है। डोपेंट में केवल $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो क्रिस्टल जालक में एक इलेक्ट्रॉन रिक्ति या 'होल' (छिद्र) बनाते हैं। ये होल क्रिस्टल में गति करते हैं,जिससे विद्युत चालकता संभव होती है। चूंकि आवेश वाहक प्रभावी रूप से धनात्मक होल होते हैं,इसलिए इन्हें $p$-प्रकार के अर्धचालक कहा जाता है।

(N/A) $1$. इलेक्ट्रॉन-समृद्ध अशुद्धियाँ: ये तब बनती हैं जब समूह-$14$ के तत्वों (जैसे $Si$ या $Ge$) में समूह-$15$ के तत्वों (जैसे $P$ या $As$) को डोप किया जाता है। चूंकि समूह-$15$ के तत्वों में $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,$4$ इलेक्ट्रॉन $Si/Ge$ के साथ सहसंयोजक बंध बनाने में उपयोग होते हैं और $5$वां इलेक्ट्रॉन मुक्त रहता है,जिससे $n$-प्रकार का अर्धचालक बनता है।
$2$. इलेक्ट्रॉन-न्यून अशुद्धियाँ: ये तब बनती हैं जब समूह-$14$ के तत्वों में समूह-$13$ के तत्वों (जैसे $B$ या $Al$) को डोप किया जाता है। चूंकि समूह-$13$ के तत्वों में केवल $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,वे जालक में एक इलेक्ट्रॉन छिद्र (रिक्ति) बनाते हैं,जो धनात्मक आवेश वाहक के रूप में कार्य करता है,जिससे $p$-प्रकार का अर्धचालक बनता है।

(N/A) $n$-प्रकार और $p$-प्रकार के अर्धचालकों के उपयोग निम्नलिखित हैं:
$1$. इनका उपयोग $p-n$ जंक्शन बनाने के लिए किया जाता है,जो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के आधारभूत घटक हैं।
$2$. इनका उपयोग डायोड के निर्माण में किया जाता है,जो रेक्टिफिकेशन ($AC$ को $DC$ में बदलना) के लिए उपयोग किए जाते हैं।
$3$. इनका उपयोग ट्रांजिस्टर में किया जाता है,जो रेडियो या ऑडियो संकेतों का पता लगाने या उन्हें एम्पलीफाई करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
$4$. इनका उपयोग फोटो-डायोड के उत्पादन में किया जाता है,जो ऑप्टिकल संकेतों का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
$5$. इनका उपयोग सौर सेल में प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदलने के लिए किया जाता है।

(A) ठोस पदार्थों की विद्युत चालकता को उनकी विद्युत प्रवाहित करने की क्षमता के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।
धातुएँ विद्युत की उत्कृष्ट चालक होती हैं,जिनकी चालकता $10^7 \ \Omega^{-1} \ m^{-1}$ की सीमा में होती है।
अर्धचालकों की चालकता मध्यम होती है,जो $10^2$ से $10^9 \ \Omega^{-1} \ m^{-1}$ के बीच होती है।
कुचालकों की चालकता बहुत कम होती है,जो आमतौर पर $10^{-20}$ से $10^{-10} \ \Omega^{-1} \ m^{-1}$ के बीच होती है।
अतः,सही क्रम $Metals > Semiconductors > Insulators$ है।

(C) आंतरिक अर्धचालक वे शुद्ध तत्व होते हैं जो बिना किसी डोपिंग के विद्युत का चालन करते हैं।
आंतरिक अर्धचालकों के उदाहरणों में शुद्ध सिलिकॉन $(Si)$ और शुद्ध जर्मेनियम $(Ge)$ शामिल हैं।

(A) $p$-प्रकार के अर्धचालक,आंतरिक अर्धचालकों (जैसे समूह $14$ के $Si$ या $Ge$) में समूह $13$ के तत्वों की अशुद्धि मिलाकर बनाए जाते हैं।
इन तत्वों में केवल $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो क्रिस्टल जालक में एक इलेक्ट्रॉन होल (रिक्ति) बनाते हैं,जिससे विद्युत चालन सुगम हो जाता है।

(N/A) प्रत्येक पदार्थ के साथ कुछ चुंबकीय गुण जुड़े होते हैं। इन गुणों का मूल कारण इलेक्ट्रॉन हैं।
परमाणु में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन एक छोटे चुंबक की तरह व्यवहार करता है।
इसका चुंबकीय आघूर्ण दो प्रकार की गतियों से उत्पन्न होता है: $(i)$ नाभिक के चारों ओर कक्षीय गति,$(ii)$ अपनी धुरी पर चक्रण गति।
प्रत्येक इलेक्ट्रॉन में एक स्थायी चक्रण और उससे जुड़ा कक्षीय चुंबकीय आघूर्ण होता है।
चुंबकीय आघूर्ण का यह परिमाण बहुत कम होता है और इसे बोहर मैग्नेटोन $\mu_{B}$ इकाई में मापा जाता है,जो $9.27 \times 10^{-24} \ A \ m^{2}$ के बराबर है।

(N/A) अनुचुंबकत्व: जो पदार्थ चुंबकीय क्षेत्र द्वारा दुर्बल रूप से आकर्षित होते हैं,उन्हें अनुचुंबकीय पदार्थ कहा जाता है। वे चुंबकीय क्षेत्र में उसी दिशा में चुंबकित हो जाते हैं और चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में अपना चुंबकत्व खो देते हैं। यह एक या अधिक अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण होता है।
प्रतिचुंबकत्व: जो पदार्थ चुंबकीय क्षेत्र द्वारा दुर्बल रूप से प्रतिकर्षित होते हैं,उन्हें प्रतिचुंबकीय पदार्थ कहा जाता है। वे चुंबकीय क्षेत्र में विपरीत दिशा में दुर्बल रूप से चुंबकित होते हैं। यह केवल युग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण होता है।
लौहचुंबकत्व: जो पदार्थ चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्रबल रूप से आकर्षित होते हैं और चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में भी चुंबकत्व बनाए रखते हैं,उन्हें लौहचुंबकीय पदार्थ कहा जाता है। ठोस अवस्था में,धातु आयन छोटे क्षेत्रों में समूहित होते हैं जिन्हें डोमेन कहा जाता है। प्रत्येक डोमेन एक छोटे चुंबक के रूप में कार्य करता है। एक अचुंबकीय टुकड़े में,डोमेन यादृच्छिक रूप से उन्मुख होते हैं,जो उनके चुंबकीय आघूर्ण को रद्द कर देते हैं। जब चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है,तो सभी डोमेन क्षेत्र की दिशा में उन्मुख हो जाते हैं,जिससे एक मजबूत चुंबकीय प्रभाव उत्पन्न होता है। यह व्यवस्था क्षेत्र को हटाने के बाद भी बनी रहती है,जिससे वे स्थायी चुंबक बन जाते हैं।
प्रतिलौहचुंबकत्व: जिन पदार्थों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होने के बावजूद शून्य शुद्ध चुंबकीय आघूर्ण होता है,उन्हें प्रतिलौहचुंबकीय पदार्थ कहा जाता है। इनमें,डोमेन संरचना लौहचुंबकीय पदार्थों के समान होती है,लेकिन डोमेन विपरीत दिशाओं में उन्मुख होते हैं,जो एक-दूसरे के चुंबकीय आघूर्ण को रद्द कर देते हैं। उदाहरण: $MnO$,$Fe_{2}O_{3}$,$V_{2}O_{3}$.

(B) वे पदार्थ जो बाहरी चुंबकीय क्षेत्र द्वारा दुर्बल रूप से प्रतिकर्षित होते हैं,उन्हें प्रतिचुंबकीय पदार्थ कहा जाता है।
$NaCl$ और $C_6H_6$ (बेंजीन) में सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं।
इसलिए,वे प्रतिचुंबकत्व प्रदर्शित करते हैं।

(D) $MnO$ में,$Mn^{2+}$ आयनों के चुंबकीय आघूर्ण एक-दूसरे के विपरीत दिशा में संरेखित होते हैं,जिससे कुल चुंबकीय आघूर्ण शून्य हो जाता है। इस प्रकार के चुंबकीय व्यवहार को $Antiferromagnetism$ (प्रति-लौहचुंबकत्व) कहा जाता है।

(D) फेरीमैग्नेटिज्म तब देखा जाता है जब पदार्थ में डोमेन के चुंबकीय आघूर्ण (magnetic moments) समानांतर और प्रति-समानांतर दिशाओं में असमान संख्या में संरेखित होते हैं।
फेरीमैग्नेटिक पदार्थों के उदाहरणों में $Fe_3O_4$ (मैग्नेटाइट),$MgFe_2O_4$ और $CuFe_2O_4$ शामिल हैं।
ये पदार्थ गर्म करने पर फेरीमैग्नेटिज्म खो देते हैं और अनुचुंबकीय (paramagnetic) हो जाते हैं।

(A) लौह-चुंबकीय (ferromagnetic) पदार्थों में,धातु आयन छोटे क्षेत्रों में समूहित होते हैं जिन्हें $domains$ कहा जाता है।
प्रत्येक $domain$ एक छोटे चुंबक के रूप में कार्य करता है।
जब पदार्थ को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है,तो सभी $domains$ चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में संरेखित हो जाते हैं और एक मजबूत चुंबकीय प्रभाव उत्पन्न होता है।

(C) ठोसों में,घटक कण बहुत निकटता से जुड़े होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप कणों के बीच की दूरी बहुत कम होती है।
जब किसी ठोस को संपीड़ित करने के लिए बाहरी दबाव लगाया जाता है,तो कणों को और करीब लाने का प्रयास किया जाता है।
इस कम दूरी पर,कणों के इलेक्ट्रॉन बादलों के बीच प्रतिकर्षण बल प्रभावी हो जाते हैं और आगे संपीड़न का विरोध करते हैं।
इसलिए,ठोस असंपीड्य माने जाते हैं।

अर्धचालकों में,वैलेंस बैंड और कंडक्शन बैंड के बीच एक छोटा ऊर्जा अंतराल (energy gap) होता है।
जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है,अधिक इलेक्ट्रॉन इस छोटे ऊर्जा अंतराल को पार करने के लिए पर्याप्त तापीय ऊर्जा प्राप्त कर लेते हैं।
परिणामस्वरूप,ये इलेक्ट्रॉन वैलेंस बैंड से कंडक्शन बैंड में चले जाते हैं,जिससे आवेश वाहकों (charge carriers) की संख्या बढ़ जाती है और विद्युत चालकता में वृद्धि होती है।

(N/A) जब जर्मेनियम को गैलियम के साथ डोप किया जाता है,तो जर्मेनियम के जालक (lattice) के कुछ स्थानों पर गैलियम परमाणु आ जाते हैं। गैलियम में केवल $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो पड़ोसी जर्मेनियम परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंध बनाने में उपयोग किए जाते हैं। परिणामस्वरूप,प्रत्येक गैलियम परमाणु के लिए,उस स्थान पर एक रिक्ति या 'होल' (hole) बन जाता है जहाँ $4^{th}$ इलेक्ट्रॉन की कमी होती है। ये होल विद्युत चालन के लिए जिम्मेदार होते हैं। विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में,पड़ोसी परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन इन होल्स को भरने के लिए गति करते हैं,जिससे होल ऋणात्मक आवेशित प्लेट की ओर और इलेक्ट्रॉन धनात्मक आवेशित प्लेट की ओर गति करते हैं,जिससे चालकता बढ़ जाती है।

(B) एक अक्रिस्टलीय ठोस को एनीलिंग की प्रक्रिया द्वारा क्रिस्टलीय ठोस में बदला जा सकता है,जिसमें पदार्थ को लंबे समय तक धीरे-धीरे गर्म और ठंडा किया जाता है। यह कणों को एक नियमित और व्यवस्थित पैटर्न में व्यवस्थित होने की अनुमति देता है।

(B) $TiO$ में,$Ti$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $Ti^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^2$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण,यह धात्विक गुण प्रदर्शित करता है और एक धात्विक चालक के रूप में जाना जाता है। चुंबकीय व्यवहार के संदर्भ में,$3d$ कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण $TiO$ को अनुचुंबकीय (Paramagnetic) पदार्थ के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(N/A) डोपिंग में अर्धचालक के विद्युत गुणों को संशोधित करने के लिए उसमें अशुद्धियों की अल्प मात्रा मिलाई जाती है।
$1$. जब $Si$ या $Ge$ जैसे अर्धचालक में इलेक्ट्रॉन-समृद्ध अशुद्धियाँ (समूह $15$ के तत्व जैसे $P$ या $As$) मिलाई जाती हैं,तो अतिरिक्त संयोजी इलेक्ट्रॉन विस्थानीकृत (delocalized) हो जाते हैं,जिससे चालकता बढ़ जाती है। इसे $n$-प्रकार का अर्धचालक कहा जाता है।
$2$. जब इलेक्ट्रॉन-न्यून अशुद्धियाँ (समूह $13$ के तत्व जैसे $B$ या $Al$) मिलाई जाती हैं,तो क्रिस्टल जालक में इलेक्ट्रॉन की रिक्तियाँ उत्पन्न होती हैं जिन्हें 'होल' कहा जाता है। ये होल इलेक्ट्रॉनों को गति करने की अनुमति देते हैं,जिससे चालकता बढ़ जाती है। इसे $p$-प्रकार का अर्धचालक कहा जाता है।
इस प्रकार,डोपिंग इलेक्ट्रॉनिक दोष उत्पन्न करती है जो आवेश वाहकों की गति को सुगम बनाते हैं,जिससे विद्युत चालकता में काफी वृद्धि होती है।

(N/A) द्रवों और गैसों को उनके बहने की क्षमता के कारण तरल कहा जाता है। इन दोनों अवस्थाओं में तरलता का कारण यह है कि अणु स्वतंत्र रूप से गति कर सकते हैं।
इसके विपरीत,ठोसों में घटक कणों के स्थान निश्चित होते हैं और वे केवल अपने माध्य स्थितियों के चारों ओर दोलन कर सकते हैं। इसलिए,ठोस कठोर होते हैं। ये गुण घटक कणों की प्रकृति और उनके बीच कार्य करने वाले बंधन बलों पर निर्भर करते हैं।

(N/A) क्रिस्टलीय और अक्रिस्टलीय ठोसों के बीच अंतर नीचे दी गई तालिका में दिया गया है:

गुण	क्रिस्टलीय ठोस	अक्रिस्टलीय ठोस
आकार	निश्चित ज्यामितीय आकार	अनियमित आकार
गलनांक	निश्चित तापमान पर पिघलते हैं	तापमान की एक सीमा में धीरे-धीरे नरम होते हैं
विदलन गुण	काटने पर सपाट और चिकनी सतह मिलती है	काटने पर अनियमित सतह मिलती है
गलन की ऊष्मा	निश्चित गलन एन्थैल्पी होती है	निश्चित गलन एन्थैल्पी नहीं होती है
विषमदैशिकता	विषमदैशिक प्रकृति	समदैशिक प्रकृति
प्रकृति	सच्चे ठोस	आभासी ठोस या अतिशीतित द्रव
कणों की व्यवस्था	दीर्घ-परासी व्यवस्था	लघु-परासी व्यवस्था