General Principles And Process of Isolation of Elements MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for General Principles And Process of Isolation of Elements - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संकल्पना:

वान आर्कल विधि (आयोडाइड प्रक्रिया)

• इस विधि का उपयोग संक्रमण धातुओं जैसे Ti और Zr को शुद्ध करने के लिए किया जाता है।
• इसमें अशुद्ध धातु को एक वाष्पशील धातु आयोडाइड में परिवर्तित करना शामिल है, जो तब शुद्ध धातु देने के लिए विघटित होता है।
• अभिक्रिया के चरण:
  1. Ti (अशुद्ध) + I₂ → TiI_x (वाष्पशील) [मध्यम तापमान पर]
  2. TiI_x → Ti (शुद्ध) + I₂ [एक गर्म तंतु पर उच्च तापमान पर]
• वास्तव में बनने वाला आयोडाइड टाइटेनियम(IV) आयोडाइड (TiI₄) है।
• ऐसा इसलिए है क्योंकि Ti अपने हैलाइड्स में आमतौर पर +4 ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाता है।

व्याख्या:

• दूसरी छवि से:

  \(\text{Ti} + 2\text{I}_2 \xrightarrow{\Delta} \text{TiI}_4\)

• यह पुष्टि करता है कि बनने वाला आयोडाइड TiI₄ है, इसलिए x = 4।

इसलिए, x = 4 का मान।

संप्रत्यय:

तांबे के अयस्क और उनकी रासायनिक संरचना

• तांबा प्रकृति में विभिन्न अयस्कों के रूप में पाया जाता है, जिनसे इसे निकाला जाता है।
• सबसे महत्वपूर्ण और प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला तांबे का अयस्क चाल्कोपाइराइट (CuFeS₂) है।
• यह एक सल्फाइड खनिज है और दुनिया भर में, मध्य प्रदेश (विशेष रूप से मलानजखंड तांबे की खानों में) में तांबे का मुख्य स्रोत है।

व्याख्या:

• CuFeS₂ (चाल्कोपाइराइट): सबसे महत्वपूर्ण तांबे का अयस्क; मध्य प्रदेश में व्यापक रूप से पाया जाता है; व्यावसायिक तांबे के निष्कर्षण का प्रमुख स्रोत।
• Cu₂O (क्यूप्राइट): तांबे का एक ऑक्साइड अयस्क; कम प्रचुर मात्रा में और भारत में प्राथमिक स्रोत नहीं है।
• CuS (कोवलाइट): तांबे का एक मामूली सल्फाइड अयस्क; चाल्कोपाइराइट की तुलना में आर्थिक रूप से कम महत्वपूर्ण।
• CuSO₄ (तांबा सल्फेट): एक प्रयोगशाला और औद्योगिक रसायन; तांबे के निष्कर्षण के लिए उपयोग किया जाने वाला प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला अयस्क नहीं है।

इसलिए, CuFeS₂ (चाल्कोपाइराइट) मध्य प्रदेश में पाए जाने वाले प्राथमिक तांबे के अयस्क का सही रासायनिक सूत्र है।

संप्रत्यय:

एल्यूमीनियम के निष्कर्षण में प्रयुक्त खनिज

• एल्यूमीनियम को इसके मुख्य अयस्क से निकाला जाता है जिसे बॉक्साइट (Al₂O₃·2H₂O) के रूप में जाना जाता है।
• बॉक्साइट एक अवसादी शैल है जिसमें एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड खनिजों की मात्रा अधिक होती है और यह दुनिया भर में एल्यूमीनियम का प्राथमिक स्रोत है।
• निष्कर्षण प्रक्रिया में एल्यूमिना (Al₂O₃) प्राप्त करने के लिए बॉक्साइट के शुद्धिकरण, उसके बाद एल्यूमीनियम धातु के उत्पादन के लिए विद्युत अपघटनी अपचयन (हॉल-हेरौल्ट प्रक्रिया) शामिल है।

व्याख्या:

• बॉक्साइट: एल्यूमीनियम का मुख्य अयस्क; मध्य प्रदेश में समृद्ध भंडार हैं, विशेष रूप से अमरकंटक और बालाघाट जैसे क्षेत्रों में; सीधे एल्यूमीनियम उत्पादन में उपयोग किया जाता है।
• लौह अयस्क: लोहे के निष्कर्षण के लिए उपयोग किया जाता है, एल्यूमीनियम के लिए नहीं।
• मैंगनीज: इस्पात निर्माण और बैटरियों में उपयोग किया जाता है, एल्यूमीनियम निष्कर्षण में नहीं।
• तांबा: चैल्कोपाइराइट जैसे अयस्कों से निकाला जाता है और एल्यूमीनियम उत्पादन से संबंधित नहीं है।

इसलिए, बॉक्साइट मध्य प्रदेश में पाया जाने वाला प्रमुख खनिज है जिसका उपयोग एल्यूमीनियम के निष्कर्षण में किया जाता है।

संप्रत्यय:

काँच निर्माण के लिए कच्चे माल

• काँच मुख्य रूप से कच्चे माल के मिश्रण को गर्म करके बनाया जाता है जब तक कि वह द्रव में पिघल न जाए और फिर उसे एक कठोर, अक्रिस्टलीय रूप में ठंडा किया जाता है।
• इस मिश्रण में सबसे आवश्यक घटक सिलिका (SiO₂) है, जो आमतौर पर सिलिका रेत के रूप में होता है, जो काँच का संरचनात्मक ढाँचा बनाता है।
• काँच के गुणों को संशोधित करने के लिए सोडा (सोडियम कार्बोनेट) और चूना (कैल्शियम ऑक्साइड) जैसे अन्य अवयव मिलाए जाते हैं।

व्याख्या:

• सिलिका रेत: मुख्य कच्चा माल; काँच बनाने वाला ऑक्साइड (SiO₂) प्रदान करता है। यह आमतौर पर काँच के बैच का 70-75% बनाता है।
• सोडियम कार्बोनेट: सिलिका के गलनांक को कम करने के लिए एक फ्लक्स के रूप में प्रयोग किया जाता है, लेकिन यह प्राथमिक घटक नहीं है।
• चूना: काँच के स्थायित्व को बेहतर बनाने के लिए मिलाया जाता है लेकिन छोटे अनुपात में प्रयोग किया जाता है।
• बॉक्साइट: एल्यूमीनियम का स्रोत, एल्यूमीनियम और एल्यूमिना के उत्पादन में प्रयोग किया जाता है—काँच निर्माण में प्रयोग नहीं किया जाता है।

इसलिए, इसकी उच्च सिलिकॉन डाइऑक्साइड सामग्री के कारण सिलिका रेत काँच के निर्माण में प्रयुक्त प्राथमिक कच्चा माल है।

संप्रत्यय:

सीमेंट की रासायनिक संरचना और शक्ति का योगदान

• साधारण पोर्टलैंड सीमेंट (OPC) मुख्य रूप से कैल्शियम, सिलिकॉन, एल्यूमीनियम और आयरन के ऑक्साइड से बना होता है।
• जलयोजन पर, सीमेंट की शक्ति काफी हद तक कैल्शियम सिलिकेट हाइड्रेट (C-S-H) जेल के निर्माण के कारण होती है।
• प्राथमिक शक्ति देने वाले यौगिक ट्राइकैल्शियम सिलिकेट (C₃S) और डाइकैल्शियम सिलिकेट (C₂S) हैं, जो दोनों कैल्शियम सिलिकेट्स के रूप हैं।

व्याख्या:

• कैल्शियम सिलिकेट (CaSiO₃): सीमेंट की शक्ति के लिए जिम्मेदार प्रमुख घटक। जलयोजन पर, यह कैल्शियम सिलिकेट हाइड्रेट (C-S-H) बनाता है, जो शक्ति और स्थायित्व प्रदान करता है।
• कैल्शियम ऑक्साइड (CaO): सीमेंट के निर्माण में कच्चे माल के रूप में कार्य करता है लेकिन जलयोजन के बाद सीधे शक्ति में योगदान नहीं करता है।
• मैग्नीशियम ऑक्साइड (MgO): मामूली मात्रा में मौजूद; अत्यधिक मात्रा में सीमेंट में अस्वास्थ्यकर हो सकता है।
• आयरन ऑक्साइड (Fe₂O₃): रंग में योगदान देता है और भट्ठे में फ्लक्स के रूप में कार्य करता है लेकिन मुख्य रूप से शक्ति के लिए जिम्मेदार नहीं है।

इसलिए, जलयोजन के दौरान C-S-H जेल के निर्माण के माध्यम से कैल्शियम सिलिकेट मुख्य रूप से सीमेंट की शक्ति के लिए जिम्मेदार है।

सही उत्तर बॉक्साइट है।Key Points

• बॉक्साइट एक एल्युमीनियम युक्त अवसादी शैल है जो लेटराइट मिट्टी से बनती है।
• यह उष्णकटिबंधीय या उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में पाया जाता है।
• बॉक्साइट का उपयोग एल्यूमीनियम के उत्पादन के लिए किया जाता है।
• बॉक्साइट एक अलौह धात्विक खनिज है जिसका उपयोग एल्यूमीनियम के निर्माण में किया जाता है।
• बॉक्साइट मुख्य रूप से तृतीयक निक्षेपों में पाया जाता है और लेटराइट शैलों से जुड़ा होता है।

 Important Points

• ओडिशा भारत का सबसे बड़ा बॉक्साइट उत्पादक राज्य है।
• भारत के आधे से अधिक बॉक्साइट भंडार ओडिशा में पाए जाते हैं।
• बॉक्साइट एक महत्वपूर्ण खनिज है जिसका उपयोग एल्यूमीनियम के उत्पादन में किया जाता है।

 Additional Information

महत्वपूर्ण अयस्क:

अवधारणा:

धातु: यह एक ऐसा तत्व है जो धनात्मक आयन (धनायन) बनाता है और इसमें धात्विक आबंध होते हैं।

धातुओं के भौतिक गुण:

• तन्यता: धातुएँ तन्य होती हैं क्योंकि उन्हें पतले तारों में खींचा जा सकता है।
• चमक: धातुओं की सतह चमकदार होती है जिसे धात्विक चमक कहते हैं।
• कठोरता: धातु सामान्यत:​ कठोर होती है और कक्ष ताप पर ठोस रहती है।
• आघातवर्धनीयता: धातु आघातवर्धनीय होती हैं, अर्थात इन्हें पीटकर पतली चादर बनाई जा सकती है।
• चालकता: धातुएँ ऊष्मा और विद्युत की सुचालक होती हैं।
• ध्वानिक: मर्करी को छोड़कर सभी धातुएँ ध्वानिक होती हैं अर्थात ये कठोर सतह से टकराने पर ध्वनि उत्पन्न करती हैं।
• गलनांक और क्वथनांक: धातुओं का गलनांक और क्वथनांक उच्च होता है।

व्याख्या:

अधातुएँ: ये विपरीत धातुएँ होती हैं।

• ये न तो आघातवर्धनीय होती हैं और न ही तन्य होती हैं।
• विद्युत का संचालन करने वाले ग्रेफाइट को छोड़कर, ये ऊष्मा और विद्युत के कुचालक होते हैं।
• धातुओं की अपेक्षा अधातुओं का सामान्यतः कम घनत्व होता है।

Additional Information

धातुओं के बारे में कुछ महत्वपूर्ण तथ्य:

अवधारणा:

सांद्रता की प्रक्रिया

• निकाले गए धातु अयस्कों में अशुद्धियाँ होती हैं जिन्हें गेज कण कहा जाता है।
  गेज कण को सांद्रण नामक प्रक्रिया द्वारा अयस्क से अलग किया जाता है।
  झाग प्लवनशीलता, चुंबकीय पृथक्करण, निक्षालन एकाग्रता की कुछ सामान्य रूप से उपयोग की जाने वाली प्रक्रियाएं हैं। 

झाग प्लवन विधि

• यह एक ऐसी प्रक्रिया है जो चुनिंदा रूप से सामग्री को इस आधार पर अलग करती है कि वे जल-विकर्षक (हाइड्रोफोबिक) हैं या पानी के लिए एक आत्मीयता (हाइड्रोफिलिक) हैं।
• यदि खनिज हाइड्रोफोबिक प्रकृति के हैं तो केवल झाग की ओर आकर्षित हो सकते हैं, पानी से नहीं।
• प्रक्रिया आमतौर पर सल्फाइड अयस्कों के लिए उपयोग की जाती है।
• ऐसा इसलिए है क्योंकि इस प्रक्रिया में इस्तेमाल किया जाने वाला पाइन ऑयल सल्फाइड अयस्क को चुनिंदा रूप से गीला कर देता है और इसलिए इसे झाग में लाता है।
• झाग प्लवन मुख्य रूप से दो सामान्य तकनीकों के तहत किया जा सकता है:
• • डायरेक्ट प्लवन तकनीक- खनिज हवा के बुलबुले से चिपक जाता है और शेष गैंग सबसे नीचे बैठ जाता है।
  • रिवर्स प्लवन तकनीक- गैंग हवा के बुलबुले से चिपक जाता है और अयस्क का कण नीचे बैठ जाता है।

इसलिए, सही विकल्प सल्फाइड अयस्क है।

अतिरिक्त जानकारी:

चुंबकीय पृथक्करण

• चुंबकीय अयस्कों को मुख्य रूप से चुंबकीय पृथक्करण विधि द्वारा अलग किया जाता है।
• इसमें विद्युत चुम्बकीय के साथ एक कन्वेयर बेल्ट है। चूर्णित अयस्क को बेल्ट और विद्युत चुम्बक से गुज़ारने के लिए बनाया जाता है।

सही उत्तर सिनेबार - निकेल है।

Key Points

• सिनेबार एक पारा सल्फाइड अयस्क है न कि निकल अयस्क।
• बोर्नाइट एक महत्वपूर्ण तांबा अयस्क है जिसे इसके इंद्रधनुषी रंगों के कारण मोर अयस्क के रूप में भी जाना जाता है।
• मैग्नेटाइट एक प्रकार का लौह अयस्क है जो अत्यधिक चुंबकीय होता है और इसका उपयोग स्टील बनाने में लोहे के स्रोत के रूप में किया जाता है।
• गैलेना एक सीसा सल्फाइड खनिज है जो सीसा अयस्क का सबसे महत्वपूर्ण स्रोत है।

Additional Information

• हेमेटाइट एक अन्य महत्वपूर्ण लौह अयस्क है जो सामान्यतः अवसादी चट्टानों में पाया जाता है और इसका उपयोग लौह और इस्पात के उत्पादन में किया जाता है।
• च्लोकोपाइराइट एक तांबा लौह सल्फाइड खनिज है जो सबसे महत्वपूर्ण तांबा अयस्क खनिज है।
• स्पैलराइट एक जिंक सल्फाइड खनिज है जो सबसे महत्वपूर्ण जिंक अयस्क खनिज है।

सही उत्तर पारा है।

Key Points

• एक भारी, धूंसर d-ब्लॉक तत्व, पारा एकमात्र धातु तत्व है जो तापमान और दबाव की मानक परिस्थितियों में तरल होता है;
• सीज़ियम, गैलियम और रुबिडियम जैसी धातुओं का गलनांक कमरे के तापमान से थोड़ा ऊपर होता है और ब्रोमीन एकमात्र ऐसा तत्व है जो इन परिस्थितियों में तरल होता है।

Additional Information

• सोडियम:
  • सोडियम, लिथियम और पोटेशियम क्षार धातु परिवार का हिस्सा हैं।
  • यह साधारण नमक के दो अवयवों में से एक है जिसका हम उपयोग करते हैं और व्यापक रूप से जाना जाता है।
• कैल्शियम:
• • कैल्शियम परमाणु संख्या 20 वाला तत्व है जो आवर्त सारणी में प्रतीक Ca द्वारा दर्शाया गया है।
  • कैल्शियम (Ca) एक महत्वपूर्ण तत्व है जो हमारी हड्डियों को मजबूत बनाता है और उन्हें हमारा भार उठाने योग्य बनाता है।
• लिथियम:
  • लिथियम एक रासायनिक तत्व है जो आवर्त सारणी के क्षारों में सबसे पहले दिखाई देता है।
  • यह सबसे हल्की ठोस धातु है।

सही उत्तर बेल मेटल है।

• बेल मेटल मिश्र धातु में तांबा और टिन होते हैं।

Key Points

• बेल मेटल एक कठोर मिश्र धातु है जिसका उपयोग घंटी और इसी तरह के वाद्ययंत्र, जैसे कि झांझ बनाने के लिए किया जाता है।
• यह एक उच्च टिन सामग्री के साथ कांस्य का एक रूप है, जिसमें तांबे का टिन से अनुपात लगभग 4:1 होता है।
• यह 80% तांबा और 20% टिन (Sn) से बना है जिसमें कुछ मात्रा में जस्ता और सीसा होता है।
• बेल मेटल अपनी प्रतिध्वनि और आकर्षक ध्वनि के लिए जाना जाता है।

Additional Information

• ​मृदु सोल्डार टिन और सीसा का एक मिश्र धातु है।
• कठोर सोल्डार तांबा और जस्ता का एक मिश्र धातु है।
• रोज मेटल 50% बिस्मथ, 25-28% सीसा और 22-25% टिन के साथ बिस्मथ, सीसा और टिन का मिश्र धातु है।
• जर्मन सिल्वर तांबा, जस्ता और निकल का मिश्र धातु है।

Important Points

कुछ अन्य महत्वपूर्ण मिश्रधातु हैं:

• जर्मन सिल्वर - Cu + Zn + Ni
• गन मेटल - Cu + Sn + Zn + Pb
• सोल्डार - Pb + Sn
• पीतल - Cu + Zn
• स्टेनलेस स्टील - Fe + Cr + Ni + C​

सही उत्तर विकल्प 1 है।

अवधारणा:

• भूपर्पटी विभिन्न प्रकार के तत्वों की बनी होती है, लेकिन कुछ तत्व दूसरों की तुलना में अधिक प्रचुर मात्रा में होते हैं। 
• भूपर्पटी के संघटन का व्यापक रूप से अध्ययन किया गया है, और यह ज्ञात है कि कुछ तत्व सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाते हैं।
• इन तत्वों को पृथ्वी की ठोस सतह में भार प्रतिशत के आधार पर निर्धारित किया जाता है।

व्याख्या: 

• Al और Fe (ऐलुमिनियम और आयरन): ऐलुमिनियम और आयरन वास्तव में भूपर्पटी में सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले तत्वों में से एक हैं।
• ऐलुमिनियम सबसे प्रचुर मात्रा में पाई जाने वाली धातु है, जबकि आयरन चौथा सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला तत्व है। यह विकल्प अवधारणा के साथ संरेखित होता है।
• Al और Cu  (ऐलुमिनियम और कॉपर): कॉपर भूपर्पटी में सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले तत्वों में से एक नहीं है। कॉपर, ऐलुमिनियम और आयरन दोनों की तुलना में कम प्रचुर मात्रा में पाया जाता है। यह विकल्प यथार्थ नहीं है।
• Fe और Cu (आयरन और कॉपर): कॉपर भूपर्पटी में सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले तत्वों में से एक नहीं है। आयरन सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले तत्वों में से एक है, लेकिन कॉपर अपेक्षाकृत कम प्रचुर मात्रा में पाया जाता है। यह विकल्प यथार्थ नहीं है।
• Cu और Ag (कॉपर और सिल्वर): भूपर्पटी में सिल्वर की तुलना में कॉपर अधिक प्रचुर मात्रा में पाया जाता है, लेकिन न तो कॉपर और न ही सिल्वर सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले तत्वों में से एक हैं। यह विकल्प यथार्थ नहीं है।

विकल्प 1: Al और Fe (ऐलुमिनियम और आयरन) सही उत्तर है।

सही उत्तर Cu + Sn है।

Key Points

• कांस्य टिन और तांबे धातुओं का मिश्रण है।
• कांस्य मिश्र धातु का निर्माण हड़प्पा युग में ही किया गया था।
• एक मिश्रधातु को एक सजातीय मिश्रण माना जाता है क्योंकि, परिभाषा के अनुसार, एक सजातीय मिश्रण की उपस्थिति और संरचना हर जगह एक समान होती है।
• चूँकि मिश्रधातु दो या दो से अधिक धातुओं का मिश्रण है या किसी धातु का किसी अन्य तत्व के साथ मिश्रण है, और ये मिश्रण सर्वत्र एक समान होते हैं, वे सजातीय होने की परिभाषा में फिट बैठते हैं।

Additional Information

सही उत्तर है: ​सभी क्षार धातुओं में दो संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। 

Key Points

• समूह 1 के तत्व लिथियम (Li), सोडियम (Na), पोटेशियम (K), रुबिडियम (Rb), सीज़ियम (Cs), और फ्रैनशियम (Fr) को क्षार धातु के रूप में जाना जाता है। अतः विकल्प 3 सही है।
• इन्हें s-ब्लॉक तत्वों के रूप में भी जाना जाता है।
• वर्ग 1 के तत्वों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास ns1 है। इसका अर्थ है कि उनके बाह्यतम कोश में केवल एक इलेक्ट्रॉन है। अतः विकल्प 4 सही नहीं है।
• सभी क्षार धातुएं कम घनत्व, कम गलनांक और कम क्वथनांक के साथ नरम, चांदी जैसी सफेद होती हैं। अतः विकल्प 1 सही है।
• आवर्त सारणी में गलनांक समूहों में नीचे की ओर घटता है।
• क्षार धातुओं की आयनन एन्थैल्पी काफी कम होती है और समूह में Li से Cs तक नीचे की ओर घटती जाती है। अतः विकल्प 2 सही है।
• आयनन एन्थैल्पी ऊर्जा की वह न्यूनतम मात्रा है जो एक पृथक गैसीय परमाणु (X) से एक संयोजी इलेक्ट्रॉन को उसकी आधारभूत अवस्था में निकालने के लिए आवश्यक है।

Additional Information

• ns1 इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के कारण, उनके पास कमजोर धात्विक आबंध होता है जो उनकी भौतिक और रासायनिक विशेषताओं की व्याख्या करता है
• जैसे-जैसे हम समूह में नीचे की ओर बढ़ते हैं, यह बाहरी कोश का इलेक्ट्रॉन नाभिक से और आगे बढ़ता है।
• नतीजतन, परमाणु त्रिज्या बढ़ जाती है।
• जैसे-जैसे आयन बड़े होते जाते हैं आबंध इलेक्ट्रॉनों और धनात्मक नाभिक के बीच की दूरी बड़ी होती जाती है और दोनों के बीच समग्र आकर्षण कम हो जाता है।

सही उत्तर टिन है।

Key Points

• यद्यपि टिन का उपयोग विभिन्न मिश्र धातुओं में किया जाता है और इसकी अपनी अद्वितीय विशेषताएं हैं, तथा यह स्टेनलेस इस्पात का एक सामान्य घटक नहीं है।
  • स्टेनलेस इस्पात में टिन मिलाना सामान्य बात नहीं है और इसे स्टेनलेस इस्पात के उत्पादन में एक मानक घटक नहीं माना जाता है।
• स्टेनलेस इस्पात मुख्यतः आयरन के साथ-साथ क्रोमियम, निकेल और अन्य तत्वों से बना होता है।
  • क्रोमियम इस्पात को संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है।
  • क्रोमियम सतह पर Cr₂O₃ की बहुत पतली परत बनने के कारण क्रोमियम असाधारण संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।
  • सामान्यतः स्टेनलेस इस्पात की क्षमता और कठोरता बढ़ाने के लिए उसमें निकेल मिलाया जाता है। यह संक्षारण प्रतिरोध में भी सुधार करता है, विशेषतः अम्लीय वातावरण में।
  • महत्वपूर्ण प्रकार के स्टेनलेस इस्पात को प्रायः 18/8 इस्पात के रूप में वर्णित किया जाता है जहां क्रोमियम और निकेल प्रतिशत क्रमशः 18 और 8 होते हैं।