भौतिक रसायन विज्ञान, रासायनिक भौतिकी से किस प्रकार भिन्न है? भौतिकी और रसायन विज्ञान - ये विज्ञान कैसे भिन्न हैं? रसायन विज्ञान: हर चीज़ किस चीज़ से बनी है

भौतिक रसायन विज्ञान का इतिहास

एम.वी. लोमोनोसोव, जो में 1752

एन.एन. बेकेटोव 1865

और नर्न्स्ट.

एम. एस. व्रेव्स्की।

अणु, आयन, मुक्त कण।

तत्वों के परमाणु रासायनिक प्रक्रियाओं में शामिल तीन प्रकार के कण बना सकते हैं - अणु, आयन और मुक्त कण।

अणुकिसी पदार्थ का सबसे छोटा तटस्थ कण है जिसमें अपने रासायनिक गुण होते हैं और स्वतंत्र अस्तित्व में सक्षम होता है। मोनोआटोमिक और पॉलीआटोमिक अणु (डायटोमिक, ट्रायटोमिक, आदि) होते हैं। सामान्य परिस्थितियों में, उत्कृष्ट गैसों में एकपरमाण्विक अणु होते हैं; इसके विपरीत, उच्च-आण्विक यौगिकों के अणुओं में हजारों परमाणु होते हैं।

आयन- एक आवेशित कण, जो एक परमाणु या रासायनिक रूप से बंधे परमाणुओं का समूह है जिसमें इलेक्ट्रॉनों (आयनों) की अधिकता या उनकी कमी (धनायन) होती है। किसी पदार्थ में, सकारात्मक आयन हमेशा नकारात्मक आयनों के साथ मौजूद रहते हैं। चूंकि आयनों के बीच कार्यरत इलेक्ट्रोस्टैटिक बल बड़े हैं, इसलिए किसी पदार्थ में समान चिह्न के आयनों की कोई महत्वपूर्ण अधिकता पैदा करना असंभव है।

कट्टरपंथी मुक्तअसंतृप्त संयोजकता वाला कण कहा जाता है, अर्थात अयुग्मित इलेक्ट्रॉन वाला कण। ऐसे कण हैं, उदाहरण के लिए, ·सीएच 3 और ·एनएच 2। सामान्य परिस्थितियों में, मुक्त कण, एक नियम के रूप में, लंबे समय तक मौजूद नहीं रह सकते हैं, क्योंकि वे बेहद प्रतिक्रियाशील होते हैं और आसानी से निष्क्रिय कण बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं। इस प्रकार, दो मिथाइल रेडिकल CH3 मिलकर एक अणु C 2 H 6 (एथेन) बनाते हैं। मुक्त कणों की भागीदारी के बिना कई प्रतिक्रियाएँ असंभव हैं। बहुत उच्च तापमान पर (उदाहरण के लिए, सूर्य के वातावरण में), एकमात्र डायटोमिक कण जो मौजूद हो सकते हैं वे मुक्त कण (·सीएन, ·ओएच, ·सीएच और कुछ अन्य) हैं। लौ में कई मुक्त कण मौजूद होते हैं।

अधिक जटिल संरचना के मुक्त कण ज्ञात हैं, जो अपेक्षाकृत स्थिर हैं और सामान्य परिस्थितियों में मौजूद हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, ट्राइफेनिलमिथाइल रेडिकल (सी 6 एच 5) 3 सी (इसकी खोज के साथ मुक्त कणों का अध्ययन शुरू हुआ)। इसकी स्थिरता का एक कारण स्थानिक कारक हैं - फिनाइल समूहों का बड़ा आकार, जो हेक्साफेनिलेथेन अणु में रेडिकल के संयोजन को रोकता है।

सहसंयोजक बंधन.

संरचनात्मक सूत्रों में प्रत्येक रासायनिक बंधन का प्रतिनिधित्व किया जाता है संयोजकता रेखा , उदाहरण के लिए:

H−H (दो हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच का बंधन)

H 3 N−H + (अमोनिया अणु के नाइट्रोजन परमाणु और हाइड्रोजन धनायन के बीच का बंधन)

(K +)−(I−) (पोटेशियम धनायन और आयोडाइड आयन के बीच का बंधन)।

एक रासायनिक बंधन किसके कारण बनता है? इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी के लिए परमाणु नाभिक का आकर्षण(डॉट्स ·· द्वारा इंगित), जो जटिल कणों (अणुओं, जटिल आयनों) के इलेक्ट्रॉनिक सूत्रों में दर्शाया गया है संयोजकता रेखा−, उनके स्वयं के विपरीत, इलेक्ट्रॉनों के अकेले जोड़ेप्रत्येक परमाणु, उदाहरण के लिए:

:::एफ−एफ:::

(एफ 2);

एच−सीएल:::

(एचसीएल);

.. H−N−H | एच

(एनएच 3)

रासायनिक बंधन कहलाता है सहसंयोजक, यदि यह द्वारा गठित है इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी साझा करनादोनों परमाणु.

आणविक ध्रुवता

जो अणु एक ही तत्व के परमाणुओं से बनते हैं वे आम तौर पर होंगे गैर ध्रुवीय , बंधन स्वयं कितने गैर-ध्रुवीय हैं। इस प्रकार, अणु H2, F2, N2 गैर-ध्रुवीय हैं।

जिन अणुओं का निर्माण विभिन्न तत्वों के परमाणुओं से होता है, वे हो सकते हैं ध्रुवीय और गैर ध्रुवीय . यह निर्भर करता है ज्यामितीय आकार.
यदि आकार सममित है, तो अणु गैर ध्रुवीय(बीएफ 3, सीएच 4, सीओ 2, एसओ 3), यदि असममित (एकाकी जोड़े या अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण), तो अणु ध्रुवीय(एनएच 3, एच 2 ओ, एसओ 2, नंबर 2)।

जब एक सममित अणु में एक पक्ष परमाणु को दूसरे तत्व के परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, तो ज्यामितीय आकार भी विकृत हो जाता है और ध्रुवता दिखाई देती है, उदाहरण के लिए, क्लोरीनयुक्त मीथेन डेरिवेटिव सीएच 3 सीएल, सीएच 2 सीएल 2 और सीएच सीएल 3 (सीएच) में 4 मीथेन अणु गैर-ध्रुवीय हैं)।

विचारों में भिन्नताअणु का असममित आकार इस प्रकार है सहसंयोजक बंधों की ध्रुवता तत्वों के परमाणुओं के बीच विभिन्न इलेक्ट्रोनगेटिविटी के साथ .
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व के परमाणु की ओर बांड अक्ष के साथ इलेक्ट्रॉन घनत्व का आंशिक बदलाव होता है, उदाहरण के लिए:

एच δ+ → सीएल δ−	बी δ+ → एफ δ−
सी δ− ← एच δ+	एन δ− ← एच δ+

(यहाँ δ परमाणुओं पर आंशिक विद्युत आवेश है)।

अधिक इलेक्ट्रोनगेटिविटी अंतर तत्व, आवेश का निरपेक्ष मान जितना अधिक होगा δ और भी अधिक ध्रुवीय एक सहसंयोजक बंधन होगा.

ऐसे अणुओं में जो आकार में सममित होते हैं (उदाहरण के लिए, बीएफ 3), नकारात्मक (δ−) और सकारात्मक (δ+) आवेशों के "गुरुत्वाकर्षण केंद्र" मेल खाते हैं, लेकिन असममित अणुओं (उदाहरण के लिए, एनएच 3) में वे नहीं होते हैं संयोग.
परिणामस्वरूप, असममित अणुओं में, विद्युत द्विध्रुव - अंतरिक्ष में कुछ दूरी से अलग किए गए आवेशों के विपरीत, उदाहरण के लिए, पानी के अणु में।

हाइड्रोजन बंधन.

कई पदार्थों का अध्ययन करते समय, तथाकथित हाइड्रोजन बांड . उदाहरण के लिए, तरल में एचएफ अणु हाइड्रोजिन फ्लोराइडहाइड्रोजन बंधन द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं, इसी तरह, तरल पानी में या बर्फ के क्रिस्टल में H 2 O अणु, साथ ही NH 3 और H 2 O अणु एक दूसरे से अंतर-आणविक कनेक्शन में जुड़े होते हैं - अमोनिया हाइड्रेटएनएच 3 एच 2 ओ.

हाइड्रोजन बंध अस्थिर और काफी आसानी से नष्ट हो जाते हैं (उदाहरण के लिए, जब बर्फ पिघलती है, तो पानी उबलता है)। हालाँकि, इन बांडों को तोड़ने पर कुछ अतिरिक्त ऊर्जा खर्च होती है, और इसलिए अणुओं के बीच हाइड्रोजन बांड वाले पदार्थों के पिघलने और क्वथनांक समान पदार्थों की तुलना में काफी अधिक होते हैं, लेकिन हाइड्रोजन बांड के बिना:

वैलेंस। दाता-स्वीकर्ता बांड.आणविक संरचना के सिद्धांत के अनुसार, परमाणु उतने ही सहसंयोजक बंधन बना सकते हैं जितने उनके कक्षकों पर एक इलेक्ट्रॉन का कब्जा होता है, लेकिन हमेशा ऐसा नहीं होता है। [एओ भरने के लिए स्वीकृत योजना में, पहले शेल की संख्या इंगित की जाती है, फिर ऑर्बिटल का प्रकार, और फिर, यदि ऑर्बिटल में एक से अधिक इलेक्ट्रॉन हैं, तो उनकी संख्या (सुपरस्क्रिप्ट)। तो, रिकॉर्ड (2 एस) 2 का मतलब है कि चालू एस-दूसरे कोश के कक्षकों में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं।] जमीनी अवस्था में एक कार्बन परमाणु (3)। आर) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है (1 एस) 2 (2एस) 2 (2पीएक्स)(2 पी y), जबकि दो कक्षाएँ भरी नहीं हैं, अर्थात्। प्रत्येक में एक इलेक्ट्रॉन होता है। हालाँकि, द्विसंयोजक कार्बन यौगिक बहुत दुर्लभ हैं और अत्यधिक प्रतिक्रियाशील हैं। आमतौर पर कार्बन टेट्रावेलेंट होता है, और यह इस तथ्य के कारण है कि इसके उत्तेजित 5 में संक्रमण के लिए एस-राज्य (1 एस) 2 (2एस) (2पीएक्स)(2 पीय)(2 पी z) चार अपूर्ण कक्षकों के साथ, बहुत कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। संक्रमण 2 से जुड़ी ऊर्जा लागत एस-इलेक्ट्रॉन मुक्त करने के लिए 2 आर-ऑर्बिटल, दो अतिरिक्त बांडों के निर्माण के दौरान जारी ऊर्जा से अधिक क्षतिपूर्ति करते हैं। अपूर्ण एओ के निर्माण के लिए यह आवश्यक है कि यह प्रक्रिया ऊर्जावान रूप से अनुकूल हो। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के साथ नाइट्रोजन परमाणु (1 एस) 2 (2एस) 2 (2पीएक्स)(2 पीय)(2 पी z) पेंटावेलेंट यौगिक नहीं बनाता है, क्योंकि 2 के स्थानांतरण के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है एस-इलेक्ट्रॉन 3 के लिए डी-एक पंचसंयोजक विन्यास बनाने के लिए कक्षीय (1 एस) 2 (2एस)(2पीएक्स)(2 पीय)(2 पीजेड)(3 डी), बहुत बड़ा है। इसी प्रकार, सामान्य विन्यास वाले बोरान परमाणु (1 एस) 2 (2एस) 2 (2पी) उत्तेजित अवस्था में त्रिसंयोजी यौगिक बना सकता है (1 एस) 2 (2एस)(2पीएक्स)(2 पी y), जो संक्रमण 2 के दौरान होता है एस-2 के लिए इलेक्ट्रॉन आर-एओ, लेकिन उत्तेजित अवस्था में संक्रमण के बाद से, पेंटावेलेंट यौगिक नहीं बनाता है (1 एस)(2एस)(2पीएक्स)(2 पीय)(2 पी z), 1 में से किसी एक के स्थानांतरण के कारण एस-उच्च स्तर तक इलेक्ट्रॉनों को बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। उनके बीच एक बंधन के निर्माण के साथ परमाणुओं की परस्पर क्रिया केवल करीबी ऊर्जा वाले ऑर्बिटल्स की उपस्थिति में होती है, अर्थात। समान प्रमुख क्वांटम संख्या वाले कक्षक। आवर्त सारणी के पहले 10 तत्वों के लिए प्रासंगिक डेटा नीचे संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है। किसी परमाणु की संयोजकता अवस्था वह अवस्था है जिसमें वह रासायनिक बंधन बनाता है, उदाहरण के लिए अवस्था 5 एसटेट्रावेलेंट कार्बन के लिए.

आवर्त सारणी के पहले दस तत्वों की संयोजकता स्थितियाँ और संयोजकताएँ
तत्व	जमीनी राज्य	सामान्य संयोजकता अवस्था	नियमित वैधता
एच	(1एस)	(1एस)
वह	(1एस) 2	(1एस) 2
ली	(1एस) 2 (2एस)	(1एस) 2 (2एस)
होना	(1एस) 2 (2एस) 2	(1एस) 2 (2एस)(2पी)
बी	(1एस) 2 (2एस) 2 (2पी)	(1एस) 2 (2एस)(2पीएक्स)(2 पीय)
सी	(1एस) 2 (2एस) 2 (2पीएक्स)(2 पीय)	(1एस) 2 (2एस)(2पीएक्स)(2 पीय)(2 पी z)
एन	(1एस) 2 (2एस) 2 (2पीएक्स)(2 पीय)(2 पी z)	(1एस) 2 (2एस) 2 (2पीएक्स)(2 पीय)(2 पी z)
हे	(1एस) 2 (2एस) 2 (2पीएक्स) 2 (2 पीय)(2 पी z)	(1एस) 2 (2एस) 2 (2पीएक्स) 2 (2 पीय)(2 पी z)
एफ	(1एस) 2 (2एस) 2 (2पीएक्स) 2 (2 पीय) 2 (2 पी z)	(1एस) 2 (2एस) 2 (2पीएक्स) 2 (2 पीय) 2 (2 पी z)
ने	(1एस) 2 (2एस) 2 (2पीएक्स) 2 (2 पीय) 2 (2 पीजेड) 2	(1एस) 2 (2एस) 2 (2पीएक्स) 2 (2 पीय) 2 (2 पीजेड) 2

ये पैटर्न निम्नलिखित उदाहरणों में प्रकट होते हैं:

भौतिक रसायन विज्ञान का इतिहास

भौतिक रसायन विज्ञान की शुरुआत 18वीं शताब्दी के मध्य में हुई। "भौतिक रसायन विज्ञान" शब्द का संबंध किससे है? एम.वी. लोमोनोसोव, जो में 1752 वर्ष, पहली बार मैंने सेंट पीटर्सबर्ग विश्वविद्यालय में छात्रों को "सच्ची भौतिक रसायन विज्ञान का एक पाठ्यक्रम" पढ़ा। इस क्रम में उन्होंने स्वयं इस विज्ञान की निम्नलिखित परिभाषा दी: "भौतिक रसायन विज्ञान एक विज्ञान है जिसे भौतिक सिद्धांतों और प्रयोगों के आधार पर जटिल निकायों में रासायनिक संचालन के माध्यम से क्या होता है इसका कारण बताना चाहिए।"

फिर एक शताब्दी से अधिक का अंतराल आया और भौतिक रसायन विज्ञान में अगला पाठ्यक्रम एक शिक्षाविद् द्वारा पढ़ाया गया एन.एन. बेकेटोवखार्कोव विश्वविद्यालय में 1865 वर्ष। एन.एन. का अनुसरण करते हुए बेकेटोव ने रूस के अन्य विश्वविद्यालयों में भौतिक रसायन विज्ञान पढ़ाना शुरू किया। फ्लेवित्स्की (कज़ान 1874), वी. ओस्टवाल्ड (टारटू विश्वविद्यालय 18807), आई.ए. काब्लुकोव (मास्को विश्वविद्यालय 1886)।

भौतिक रसायन विज्ञान को एक स्वतंत्र विज्ञान और शैक्षणिक अनुशासन के रूप में मान्यता 1887 में लीपज़िग विश्वविद्यालय (जर्मनी) में व्यक्त की गई थी। वी. ओस्टवाल्ड की अध्यक्षता में भौतिक रसायन विज्ञान का पहला विभाग और वहां भौतिक रसायन विज्ञान पर पहली वैज्ञानिक पत्रिका की स्थापना। 19वीं सदी के अंत में, लीपज़िग विश्वविद्यालय भौतिक रसायन विज्ञान के विकास का केंद्र था, और प्रमुख भौतिक रसायनज्ञ थे: डब्ल्यू. ओस्टवाल्ड, जे. वान्ट हॉफ, अरहेनियसऔर नर्न्स्ट.

रूस में भौतिक रसायन विज्ञान का पहला विभाग 1914 में सेंट पीटर्सबर्ग विश्वविद्यालय के भौतिकी और गणित संकाय में खोला गया था, जहां शरद ऋतु में उन्होंने भौतिक रसायन विज्ञान में एक अनिवार्य पाठ्यक्रम और व्यावहारिक कक्षाएं पढ़ाना शुरू किया। एम. एस. व्रेव्स्की।

भौतिक रसायन विज्ञान और रासायनिक भौतिकी के बीच अंतर

ये दोनों विज्ञान रसायन विज्ञान और भौतिकी के बीच अंतरसंबंध पर हैं; कभी-कभी रासायनिक भौतिकी को भौतिक रसायन विज्ञान में शामिल किया जाता है। इन विज्ञानों के बीच एक स्पष्ट सीमा खींचना हमेशा संभव नहीं होता है। हालाँकि, सटीकता की उचित डिग्री के साथ इस अंतर को निम्नानुसार परिभाषित किया जा सकता है:

· भौतिक रसायन विज्ञान कुल मिलाकर एक साथ होने वाली प्रक्रियाओं पर विचार करता है सेटकण;

· रासायनिक भौतिकी समीक्षाएँ अलगकण और उनके बीच की परस्पर क्रिया, यानी विशिष्ट परमाणु और अणु (इस प्रकार, इसमें "आदर्श गैस" की अवधारणा के लिए कोई जगह नहीं है, जिसका व्यापक रूप से भौतिक रसायन विज्ञान में उपयोग किया जाता है)।

व्याख्यान 2 अणुओं की संरचना और रासायनिक बंधों की प्रकृति। रासायनिक बंधों के प्रकार. किसी तत्व की विद्युत ऋणात्मकता की अवधारणा। ध्रुवीकरण. द्विध्रुव क्षण. अणुओं के निर्माण की परमाणु ऊर्जा। अणुओं की संरचना के प्रायोगिक अध्ययन की विधियाँ।

आणविक संरचना(आणविक संरचना), अणुओं में परमाणुओं की सापेक्ष व्यवस्था। रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान, अभिकारकों के अणुओं में परमाणु पुनर्व्यवस्थित होते हैं और नए यौगिक बनते हैं। इसलिए, मूलभूत रासायनिक समस्याओं में से एक मूल यौगिकों में परमाणुओं की व्यवस्था और उनसे अन्य यौगिकों के निर्माण के दौरान होने वाले परिवर्तनों की प्रकृति को स्पष्ट करना है।

अणुओं की संरचना के बारे में पहला विचार किसी पदार्थ के रासायनिक व्यवहार के विश्लेषण पर आधारित था। जैसे-जैसे पदार्थों के रासायनिक गुणों के बारे में ज्ञान एकत्रित होता गया ये विचार और अधिक जटिल होते गए। रसायन विज्ञान के बुनियादी नियमों के अनुप्रयोग ने किसी दिए गए यौगिक के अणु को बनाने वाले परमाणुओं की संख्या और प्रकार को निर्धारित करना संभव बना दिया; यह जानकारी रासायनिक सूत्र में निहित है। समय के साथ, रसायनज्ञों को एहसास हुआ कि एक अणु को सटीक रूप से चिह्नित करने के लिए एक ही रासायनिक सूत्र पर्याप्त नहीं है, क्योंकि ऐसे आइसोमर अणु होते हैं जिनके रासायनिक सूत्र समान होते हैं लेकिन अलग-अलग गुण होते हैं। इस तथ्य ने वैज्ञानिकों को यह विश्वास दिलाया कि एक अणु में परमाणुओं की एक निश्चित टोपोलॉजी होनी चाहिए, जो उनके बीच के बंधनों द्वारा स्थिर होती है। यह विचार सबसे पहले 1858 में जर्मन रसायनशास्त्री एफ. केकुले ने व्यक्त किया था। उनके विचारों के अनुसार, एक अणु को एक संरचनात्मक सूत्र का उपयोग करके चित्रित किया जा सकता है, जो न केवल परमाणुओं को, बल्कि उनके बीच के कनेक्शन को भी इंगित करता है। अंतरपरमाणु बंधों को परमाणुओं की स्थानिक व्यवस्था के अनुरूप भी होना चाहिए। मीथेन अणु की संरचना के बारे में विचारों के विकास के चरणों को चित्र में दिखाया गया है। 1. संरचना आधुनिक डेटा से मेल खाती है जी : अणु का आकार नियमित टेट्राहेड्रोन जैसा होता है, जिसके केंद्र में कार्बन परमाणु और शीर्ष पर हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।

हालाँकि, ऐसे अध्ययनों में अणुओं के आकार के बारे में कुछ नहीं कहा गया। यह जानकारी उचित भौतिक तरीकों के विकास के साथ ही उपलब्ध हो सकी। इनमें से सबसे महत्वपूर्ण एक्स-रे विवर्तन निकला। क्रिस्टल पर एक्स-रे प्रकीर्णन पैटर्न से, क्रिस्टल में परमाणुओं की सटीक स्थिति निर्धारित करना संभव हो गया, और आणविक क्रिस्टल के लिए एक व्यक्तिगत अणु में परमाणुओं को स्थानीयकृत करना संभव हो गया। अन्य तरीकों में गैसों या वाष्प से गुजरते समय इलेक्ट्रॉनों का विवर्तन और अणुओं के घूर्णी स्पेक्ट्रा का विश्लेषण शामिल है।

यह सारी जानकारी अणु की संरचना का केवल एक सामान्य विचार देती है। रासायनिक बंधों की प्रकृति हमें आधुनिक क्वांटम सिद्धांत का अध्ययन करने की अनुमति देती है। और यद्यपि आणविक संरचना की गणना अभी तक पर्याप्त उच्च सटीकता के साथ नहीं की जा सकती है, रासायनिक बांड पर सभी ज्ञात डेटा को समझाया जा सकता है। नए प्रकार के रासायनिक बंधों के अस्तित्व की भी भविष्यवाणी की गई है।

... "भौतिकी" और "रसायन विज्ञान" शब्दों के सामान्य विषय पर बातचीत करने के लिए।

क्या यह आश्चर्य की बात नहीं है कि दोनों शब्द बॉडीबिल्डिंग से संबंधित हैं? "भौतिकी" का अर्थ है मांसपेशियाँ, "रसायन विज्ञान" - ठीक है, इसे समझाने की कोई आवश्यकता नहीं है।

सामान्य तौर पर, रसायन विज्ञान का विज्ञान, सिद्धांत रूप में, भौतिकी के समान है: यह प्रकृति में होने वाली घटनाओं के बारे में है। जब गैलीलियो ने पीसा की झुकी मीनार से गेंदें फेंकी और न्यूटन ने अपने नियम बनाए, तो हम मनुष्य के अनुरूप पैमाने के बारे में बात कर रहे थे - यह भौतिकी थी और है। पारंपरिक भौतिकी उन वस्तुओं से संबंधित है जो पदार्थों से बनी होती हैं। रसायन विज्ञान (कीमिया) पदार्थों को एक दूसरे में बदलने में लगा हुआ था और है - यह आणविक स्तर है। यह पता चला है कि भौतिकी और रसायन विज्ञान के बीच का अंतर वस्तुओं के पैमाने पर है? कोई बात नहीं! क्वांटम भौतिकी इस बात से संबंधित है कि परमाणु किस चीज से बने हैं - यह उप-आणविक स्तर है। क्वांटम भौतिकी परमाणु के भीतर की वस्तुओं से संबंधित है, जो परमाणु ऊर्जा पर शक्ति प्रदान करती है और दार्शनिक प्रश्न उठाती है। यह पता चला है कि रसायन शास्त्र भौतिक तराजू के पैमाने पर एक संकीर्ण पट्टी है, हालांकि किसी पदार्थ की परमाणु-आणविक संरचना के स्तर से स्पष्ट रूप से सीमांकित है।

मुझे लगता है कि खराब सपाट (रैखिक) अनंत* आसपास की दुनिया पर लागू नहीं होता है। हर चीज़ को एक गोले में लपेटा या बंद किया गया है। ब्रह्माण्ड गोलाकार है. यदि हम प्राथमिक कणों (क्वार्क और हिग्स बोसोन) की संरचना में और गहराई से खोज करते हैं, तो देर-सबेर पाए गए कण अधिकतम पैमाने पर बंद हो जाएंगे - ब्रह्मांड के साथ, यानी देर-सबेर हम अपने ब्रह्मांड को एक पक्षी की दृष्टि से देखेंगे माइक्रोस्कोप के माध्यम से आँख का दृश्य.

अब देखते हैं कि क्या स्केल श्रेणियां बॉडीबिल्डिंग पर लागू होती हैं। ऐसा ही लगता है. "भौतिकी" (लोहे के साथ और सिमुलेटर पर प्रशिक्षण) लोहे की वस्तुओं और मांसपेशियों को ठोस वस्तुओं के रूप में पेश करता है: एक व्यक्ति के अनुरूप एक पैमाना। "रसायन विज्ञान" (स्टेरॉयड की तरह) निश्चित रूप से आणविक स्तर पर है। यह पता लगाना बाकी है कि बॉडीबिल्डिंग में "क्वांटम भौतिकी" क्या है? जाहिर है, यह प्रेरणा, एकाग्रता, इच्छाशक्ति वगैरह है - यानी मानस। और मानस आणविक आधार पर नहीं, बल्कि कुछ विद्युत क्षेत्रों और अवस्थाओं पर आधारित है - उनका पैमाना परमाणु से नीचे है। तो बॉडीबिल्डिंग पूरे पैमाने पर पहुंच गई है...

पीएच.डी. द्वारा लेख पढ़ना। ऐलेना गोरोखोव्स्काया("नोवाया गजेटा", संख्या 55, 05/24/2013, पृष्ठ 12 या "पोस्टनौका" वेबसाइट पर) बायोसेमियोटिक्स की मूल बातें के बारे में:

जीना क्या है? (...) मुख्य "वाटरशेड" न्यूनीकरणवादी** और न्यूनीकरण-विरोधी दृष्टिकोणों के बीच है। न्यूनीकरणवादियों का तर्क है कि जीवन को उसकी सभी विशिष्टताओं में भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं का उपयोग करके समझाया जा सकता है। न्यूनीकरण-विरोधी दृष्टिकोण का तर्क है कि हर चीज़ को भौतिकी और रसायन विज्ञान तक सीमित नहीं किया जा सकता है। सबसे कठिन काम एक जीवित जीव की अखंडता और उद्देश्यपूर्ण संरचना को समझना है, जहां सब कुछ आपस में जुड़ा हुआ है और हर चीज का उद्देश्य उसकी महत्वपूर्ण गतिविधि, प्रजनन और विकास का समर्थन करना है। व्यक्तिगत विकास के दौरान, और वास्तव में शरीर में हर पल, कुछ न कुछ बदलता है, जबकि इन परिवर्तनों का प्राकृतिक क्रम सुनिश्चित होता है। अक्सर यह कहा जाता है कि जीवित जीवों को वस्तु के बजाय प्रक्रिया कहा जाना चाहिए।
...बीसवीं सदी में, जीवित चीजों की विशिष्टताओं को समझने के लिए साइबरनेटिक्स महत्वपूर्ण हो गया, क्योंकि इसने जीव विज्ञान में उद्देश्य की अवधारणा को पुनर्स्थापित किया। इसके अलावा, साइबरनेटिक्स ने सूचना प्रणाली के रूप में जीवित जीवों के विचार को बहुत लोकप्रिय बना दिया है। इस प्रकार, मानवीय अवधारणाएँ जो सीधे तौर पर भौतिक संगठन से संबंधित नहीं थीं, वास्तव में जीवित चीजों के विज्ञान में पेश की गईं।
1960 के दशक में, जीवित चीजों की बारीकियों को समझने और जैविक प्रणालियों के अध्ययन में एक नई दिशा उभरी - बायोसेमियोटिक्स, जो जीवन और जीवित जीवों को सांकेतिक प्रक्रियाओं और संबंधों के रूप में मानती है। हम कह सकते हैं कि जीवित जीव चीज़ों की दुनिया में नहीं, बल्कि अर्थ की दुनिया में रहते हैं।
...आणविक आनुवंशिकी का गठन काफी हद तक इसकी वैचारिक योजना में "आनुवंशिक जानकारी" और "आनुवंशिक कोड" जैसी अवधारणाओं को शामिल करने के कारण हुआ था। आनुवंशिक कोड की खोज के बारे में बात करते हुए, प्रसिद्ध जीवविज्ञानी मार्टिनस इचास ने लिखा: "कोड समस्या" के बारे में सबसे कठिन बात यह समझना था कि कोड मौजूद है। इसमें एक सदी लग गई।”
यद्यपि प्रोटीन जैवसंश्लेषण कोशिका में विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से होता है, प्रोटीन की संरचना और न्यूक्लिक एसिड की संरचना के बीच कोई सीधा रासायनिक संबंध नहीं है। यह संबंध अपने सार में रासायनिक नहीं है, बल्कि प्रकृति में सूचनात्मक, लाक्षणिक है। डीएनए और आरएनए न्यूक्लिक एसिड में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम प्रोटीन की संरचना (उनमें अमीनो एसिड अनुक्रम के बारे में) के बारे में जानकारी केवल इसलिए प्रदान करते हैं क्योंकि कोशिका में एक "रीडर" (उर्फ "लेखक") होता है - इस मामले में, एक जटिल प्रोटीन जैवसंश्लेषण प्रणाली जो "आनुवंशिक जीभ" का मालिक है। (...) इस प्रकार, सबसे बुनियादी स्तर पर भी, जीवन संचार, पाठ और "भाषण" बन जाता है। प्रत्येक कोशिका में और संपूर्ण शरीर में, पढ़ना, लिखना, पुनर्लेखन, नए पाठ बनाना और मैक्रोमोलेक्यूल्स के आनुवंशिक कोड की भाषा में निरंतर "बातचीत" और उनकी बातचीत लगातार होती रहती है।

* * *

आइए पहले और आखिरी पैराग्राफ के वाक्यांशों में कुछ शब्द बदलें:

प्रतिगामी लोगों का तर्क है कि शरीर सौष्ठव को उसकी सभी विशिष्टताओं में शारीरिक प्रशिक्षण और रासायनिक प्रभावों तक सीमित किया जा सकता है। प्रगतिशील दृष्टिकोण का तर्क है कि हर चीज़ को "भौतिकी" और "रसायन विज्ञान" तक सीमित नहीं किया जा सकता है। यद्यपि मांसपेशियों की वृद्धि विभिन्न प्रकार के शारीरिक व्यायामों और रासायनिक (कम से कम भोजन) प्रभावों के माध्यम से की जाती है, लेकिन मांसपेशियों की वृद्धि और व्यायाम की मात्रा और "रसायन विज्ञान" की मात्रा के बीच कोई सीधा संबंध नहीं है। यह संबंध अपने सार में भौतिक या रासायनिक नहीं है, बल्कि प्रकृति में सूचनात्मक, लाक्षणिक है। तो सबसे बुनियादी स्तर पर भी शरीर सौष्ठव संचार, पाठ और "भाषण" बन जाता है(बेशक, हम दृष्टिकोणों के बीच अश्लील बातचीत के बारे में बात नहीं कर रहे हैं)। इसलिए हम ऐसा कह सकते हैं बॉडीबिल्डरों को वस्तु नहीं, बल्कि सूचना प्रक्रिया कहा जाना चाहिए।

कौन तर्क देगा कि आप मूर्खतापूर्ण तरीके से मांसपेशियों को पंप नहीं कर सकते। आपको उचित रूप से निर्मित और क्रियान्वित वर्कआउट की आवश्यकता है, आपको उचित पोषण की आवश्यकता है, यानी जानकारी की आवश्यकता है। और यदि हम मूर्खतापूर्वक अपने आप को रसायन विज्ञान से भर लेते हैं, तो हमें एक अस्पष्ट परिणाम मिलेगा, यदि हम इसे प्राप्त भी करते हैं। आपको एक सही ढंग से निर्मित और क्रियान्वित पाठ्यक्रम की आवश्यकता है, अर्थात, फिर से, जानकारी की आवश्यकता है। ऐसी जानकारी की समस्या के बारे में सबसे कठिन बात यह समझना है कि यह वास्तव में मौजूद है।और इसे समझने के बाद, हमें इसे उस गंदे छद्म-सूचना महासागर से अलग करना सीखना चाहिए जो भारी लहरों में हमारे मस्तिष्क के किनारे पर घूमता है, कभी-कभी इसकी गहराई से मोती के गोले फेंकता है।

सच है, सीपियों को खोलने के लिए आपको सीप के चाकू की आवश्यकता होगी...

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* ख़राब अनन्तता- दुनिया की अनंतता की एक आध्यात्मिक समझ, जो बिना किसी सीमा के, स्थान और समय के किसी भी पैमाने पर समान विशिष्ट गुणों, प्रक्रियाओं और गति के नियमों के एक नीरस, अंतहीन रूप से दोहराए जाने वाले विकल्प की धारणा को मानती है। पदार्थ की संरचना के संबंध में, इसका अर्थ है पदार्थ की असीमित विभाज्यता की धारणा, जिसमें प्रत्येक छोटे कण में समान गुण होते हैं और वह स्थूल पिंडों के समान गति के विशिष्ट नियमों के अधीन होता है। यह शब्द हेगेल द्वारा पेश किया गया था, जो, हालांकि, सच्ची अनंतता को पूर्ण आत्मा की संपत्ति मानते थे, लेकिन पदार्थ नहीं।
** न्यूनतावादी दृष्टिकोण- लैटिन रिडक्टियो से - वापसी, बहाली; इस मामले में, जीवन की घटना को किसी और चीज़ में कम करना।

भौतिक रसायन

"सच्चे भौतिक रसायन विज्ञान का एक परिचय"। एम. वी. लोमोनोसोव द्वारा पांडुलिपि। 1752

भौतिक रसायन(अक्सर साहित्य में संक्षिप्त रूप में भौतिक रसायन) - रसायन विज्ञान की एक शाखा, रासायनिक पदार्थों की संरचना, संरचना और परिवर्तन के सामान्य नियमों का विज्ञान। भौतिकी के सैद्धांतिक और प्रयोगात्मक तरीकों का उपयोग करके रासायनिक घटनाओं का अन्वेषण करता है।

· 1भौतिक रसायन विज्ञान का इतिहास

· 2 भौतिक रसायन विज्ञान के अध्ययन का विषय

· 3भौतिक रसायन विज्ञान और रासायनिक भौतिकी के बीच अंतर

· भौतिक रसायन विज्ञान के 4 अनुभाग

o 4.1 कोलाइडल रसायन

o 4.2 क्रिस्टल रसायन शास्त्र

o 4.3 रेडियोकैमिस्ट्री

o 4.4 थर्मोकैमिस्ट्री

o 4.5 परमाणु की संरचना का सिद्धांत

o 4.6 धातु संक्षारण का सिद्धांत

o 4.7 समाधान का सिद्धांत

o 4.8 रासायनिक गतिकी

o 4.9 फोटोकैमिस्ट्री

o 4.10रासायनिक ऊष्मागतिकी

o 4.11 भौतिक-रासायनिक विश्लेषण

o 4.12 रासायनिक यौगिकों की प्रतिक्रियाशीलता का सिद्धांत

o 4.13 उच्च ऊर्जा रसायन

o 4.14 लेजर रसायन शास्त्र

o 4.15 विकिरण रसायन

o 4.16 परमाणु रसायन शास्त्र

o 4.17इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री

o 4.18 ध्वनि रसायन शास्त्र

o 4.19 संरचनात्मक रसायन विज्ञान

· 5 पोटेंशियोमेट्री

भौतिक रसायन विज्ञान का इतिहास[

भौतिक रसायन विज्ञान की शुरुआत 18वीं शताब्दी के मध्य में हुई। विज्ञान की कार्यप्रणाली और ज्ञान के सिद्धांत के मुद्दों की आधुनिक समझ में "भौतिक रसायन विज्ञान" शब्द एम. का है। वी. लोमोनोसोव, जिन्होंने 1752 में पहली बार सेंट पीटर्सबर्ग विश्वविद्यालय में छात्रों को "सच्चे भौतिक रसायन विज्ञान का पाठ्यक्रम" पढ़ाया था। इन व्याख्यानों की प्रस्तावना में, वह निम्नलिखित परिभाषा देते हैं: "भौतिक रसायन विज्ञान एक विज्ञान है, जिसे भौतिक सिद्धांतों और प्रयोगों के आधार पर, जटिल निकायों में रासायनिक संचालन के माध्यम से क्या होता है इसका कारण बताना चाहिए।" वैज्ञानिक, ऊष्मा के अपने कणिका-गतिशील सिद्धांत के कार्यों में, उन मुद्दों से निपटते हैं जो उपरोक्त कार्यों और विधियों से पूरी तरह मेल खाते हैं। यह बिल्कुल प्रायोगिक क्रियाओं की प्रकृति है जो इस अवधारणा की व्यक्तिगत परिकल्पनाओं और प्रावधानों की पुष्टि करने का काम करती है। एम.वी. लोमोनोसोव ने अपने शोध के कई क्षेत्रों में ऐसे सिद्धांतों का पालन किया: "कांच के विज्ञान" के विकास और व्यावहारिक कार्यान्वयन में, जिसे उन्होंने पदार्थ और बल (गति) के संरक्षण के कानून की पुष्टि के लिए समर्पित विभिन्न प्रयोगों में स्थापित किया था; - समाधानों के अध्ययन से संबंधित कार्यों और प्रयोगों में - उन्होंने इस भौतिक और रासायनिक घटना पर शोध का एक व्यापक कार्यक्रम विकसित किया, जो आज तक विकास की प्रक्रिया में है।

इसके बाद एक सदी से भी अधिक समय का अंतराल आया और डी.आई. मेंडेलीव 1850 के दशक के अंत में रूस में भौतिक और रासायनिक अनुसंधान शुरू करने वाले पहले लोगों में से एक थे।

भौतिक रसायन विज्ञान में अगला पाठ्यक्रम 1865 में खार्कोव विश्वविद्यालय में एन.एन. बेकेटोव द्वारा पढ़ाया गया था।

रूस में भौतिक रसायन विज्ञान का पहला विभाग 1914 में सेंट पीटर्सबर्ग विश्वविद्यालय के भौतिकी और गणित संकाय में खोला गया था, डी. पी. कोनोवलोव के छात्र एम. एस. व्रेव्स्की ने भौतिक रसायन विज्ञान में एक अनिवार्य पाठ्यक्रम और व्यावहारिक कक्षाएं पढ़ाना शुरू किया।

भौतिक रसायन विज्ञान पर लेखों के प्रकाशन के लिए बनाई गई पहली वैज्ञानिक पत्रिका की स्थापना 1887 में डब्ल्यू. ओस्टवाल्ड और जे. वैन्ट हॉफ द्वारा की गई थी।

भौतिक रसायन विज्ञान के अध्ययन का विषय[

भौतिक रसायन विज्ञान आधुनिक रसायन विज्ञान का मुख्य सैद्धांतिक आधार है, जो क्वांटम यांत्रिकी, सांख्यिकीय भौतिकी और थर्मोडायनामिक्स, नॉनलाइनियर गतिशीलता, क्षेत्र सिद्धांत इत्यादि जैसी भौतिकी की महत्वपूर्ण शाखाओं के सैद्धांतिक तरीकों का उपयोग करता है। इसमें पदार्थ की संरचना का अध्ययन शामिल है, जिसमें शामिल हैं: अणुओं की संरचना, रासायनिक ऊष्मागतिकी, रासायनिक गतिकी और उत्प्रेरण। इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री, फोटोकैमिस्ट्री, सतह की घटनाओं का भौतिक रसायन विज्ञान (सोखना सहित), विकिरण रसायन विज्ञान, धातु संक्षारण का अध्ययन, उच्च आणविक यौगिकों का भौतिक रसायन विज्ञान (बहुलक भौतिकी देखें), आदि भी भौतिक रसायन विज्ञान में अलग-अलग वर्गों के रूप में प्रतिष्ठित हैं और कभी-कभी इन्हें कोलाइड रसायन विज्ञान, भौतिक-रासायनिक विश्लेषण और क्वांटम रसायन विज्ञान के स्वतंत्र खंड के रूप में माना जाता है। भौतिक रसायन विज्ञान की अधिकांश शाखाओं में वस्तुओं और अनुसंधान के तरीकों, पद्धति संबंधी विशेषताओं और प्रयुक्त उपकरणों के संदर्भ में काफी स्पष्ट सीमाएं हैं।

भौतिक रसायन विज्ञान और रासायनिक भौतिकी के बीच अंतर

· रासायनिक भौतिकी समीक्षाएँ अलगकण और उनके बीच परस्पर क्रिया, यानी विशिष्ट परमाणु और अणु (इस प्रकार, इसमें "आदर्श गैस" की अवधारणा के लिए कोई जगह नहीं है, जिसका व्यापक रूप से भौतिक रसायन विज्ञान में उपयोग किया जाता है)।

भौतिकी और रसायन विज्ञान ऐसे विज्ञान हैं जो 21वीं सदी में तकनीकी प्रगति में सीधे योगदान देते हैं। दोनों अनुशासन आसपास की दुनिया के कामकाज के नियमों का अध्ययन करते हैं, इसमें शामिल सबसे छोटे कणों में परिवर्तन होते हैं। सभी प्राकृतिक घटनाओं का एक रासायनिक या भौतिक आधार होता है, यह हर चीज़ पर लागू होता है: चमक, दहन, उबलना, पिघलना, किसी चीज़ का किसी चीज़ के साथ संपर्क।
स्कूल में सभी ने रसायन विज्ञान और भौतिकी, जीव विज्ञान और प्राकृतिक विज्ञान की मूल बातें सीखीं, लेकिन हर किसी ने अपने जीवन को इन विज्ञानों से नहीं जोड़ा, अब हर कोई उनके बीच की रेखा निर्धारित नहीं कर सकता है।

यह समझने के लिए कि भौतिक विज्ञान और रासायनिक विज्ञान के बीच मुख्य अंतर क्या हैं, आपको पहले उन पर करीब से नज़र डालनी होगी और इन विषयों के बुनियादी सिद्धांतों से परिचित होना होगा।

भौतिकी के बारे में: गति और उसके नियम

भौतिकी सौदे आसपास की दुनिया के सामान्य गुणों का प्रत्यक्ष अध्ययन, पदार्थ की गति के सरल और जटिल रूप, प्राकृतिक घटनाएं जो इन सभी प्रक्रियाओं का आधार हैं। विज्ञान विभिन्न भौतिक वस्तुओं के गुणों और उनके बीच परस्पर क्रिया की अभिव्यक्तियों का अध्ययन करता है। भौतिक विज्ञानी विभिन्न प्रकार के पदार्थों के लिए सामान्य पैटर्न भी देख रहे हैं; इन एकीकृत सिद्धांतों को भौतिक नियम कहा जाता है।

भौतिकी कई मायनों में एक मौलिक अनुशासन है क्योंकि यह विभिन्न स्तरों पर भौतिक प्रणालियों पर सबसे व्यापक रूप से विचार करता है। यह सभी प्राकृतिक विज्ञानों के बहुत निकट संपर्क में है; भौतिकी के नियम जैविक और भूवैज्ञानिक दोनों घटनाओं को एक ही सीमा तक निर्धारित करते हैं। गणित के साथ इसका गहरा संबंध है, क्योंकि सभी भौतिक सिद्धांत संख्याओं और गणितीय अभिव्यक्तियों के रूप में तैयार किए गए हैं। मोटे तौर पर कहें तो, यह अनुशासन मोटे तौर पर भौतिकी के नियमों के आधार पर आसपास की दुनिया की सभी घटनाओं और उनकी घटना के पैटर्न का अध्ययन करता है।

रसायन शास्त्र: हर चीज में क्या शामिल है?

रसायन विज्ञान मुख्य रूप से गुणों और पदार्थों के विभिन्न परिवर्तनों के साथ संयोजन में अध्ययन से संबंधित है। रासायनिक प्रतिक्रियाएँ शुद्ध पदार्थों के मिश्रण और नए तत्वों के निर्माण का परिणाम हैं।

विज्ञान जीव विज्ञान और खगोल विज्ञान जैसे अन्य प्राकृतिक विषयों के साथ निकटता से संपर्क करता है। रसायन विज्ञान विभिन्न प्रकार के पदार्थों की आंतरिक संरचना, पदार्थ के घटकों की परस्पर क्रिया और परिवर्तन के पहलुओं का अध्ययन करता है। रसायन विज्ञान भी अपने स्वयं के कानूनों और सिद्धांतों, नियमितताओं और वैज्ञानिक परिकल्पनाओं का उपयोग करता है।

भौतिकी और रसायन विज्ञान के बीच मुख्य अंतर क्या हैं?

प्राकृतिक विज्ञान से संबंधित होना इन विज्ञानों को कई मायनों में एकजुट करता है, लेकिन उनके बीच समानता की तुलना में कई अधिक अंतर हैं:

दो प्राकृतिक विज्ञानों के बीच मुख्य अंतर यह है कि भौतिकी प्राथमिक कणों (माइक्रोवर्ल्ड, इसमें परमाणु और न्यूक्लियॉन स्तर शामिल हैं) और एकत्रीकरण की एक निश्चित स्थिति में पदार्थों के विभिन्न गुणों का अध्ययन करती है। रसायन विज्ञान परमाणुओं से अणुओं के "संयोजन" की प्रक्रियाओं के अध्ययन में लगा हुआ है, किसी पदार्थ की किसी अन्य प्रकार के पदार्थ के साथ कुछ प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करने की क्षमता।
जीव विज्ञान और खगोल विज्ञान की तरह, आधुनिक भौतिकी अपने पद्धतिगत उपकरणों में कई गैर-तर्कसंगत अवधारणाओं की अनुमति देती है, यह मुख्य रूप से पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति, ब्रह्मांड की उत्पत्ति और प्राथमिक कारण की अवधारणाओं पर विचार करने में दर्शन के साथ संबंध के सिद्धांतों से संबंधित है। "आदर्श" और "सामग्री।" सामान्य तौर पर प्राचीन कीमिया और दर्शन दोनों से दूर होते हुए, रसायन विज्ञान सटीक विज्ञान की तर्कसंगत नींव के बहुत करीब रहा।
भौतिक घटनाओं में पिंडों की रासायनिक संरचना अपरिवर्तित रहती है, साथ ही उनके गुण भी। रासायनिक घटनाओं में एक पदार्थ का उसके नए गुणों के प्रकट होने के साथ दूसरे पदार्थ में परिवर्तन शामिल होता है; इन विषयों द्वारा अध्ययन किए गए विषयों के बीच यही अंतर है।
भौतिकी द्वारा वर्णित घटनाओं का एक विस्तृत वर्ग। रसायन शास्त्र बहुत अधिक है अत्यधिक विशिष्ट अनुशासन, यह भौतिकी (मैक्रोवर्ल्ड और माइक्रोवर्ल्ड) के विपरीत, केवल माइक्रोवर्ल्ड (आणविक स्तर) का अध्ययन करने पर केंद्रित है।
भौतिकी भौतिक वस्तुओं के उनके गुणों और संपत्तियों के अध्ययन से संबंधित है, और रसायन विज्ञान इन वस्तुओं की संरचना के साथ काम करता है, सबसे छोटे कण जिनसे वे बने होते हैं और जो एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं।

भौतिकी के बारे में: गति और उसके नियम

रसायन शास्त्र: हर चीज में क्या शामिल है?

भौतिकी और रसायन विज्ञान के बीच मुख्य अंतर क्या हैं?

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