अधातुएं (रसायन विज्ञान)

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21. किस प्रक्रिया के अंतर्गत जल-विलेय अकार्बनिक पोषक भूमि मृदासंस्तर में प्रविष्ट कर जाते हैं और अनुपलब्ध लवण के रूप में अवक्षेपित हो जाते हैं? [MTS (T-I) 13 जून, 2023 (III-पाली)]

Correct Answer: (c) निक्षालन
Solution:
  • निक्षालन (Leaching) प्रक्रिया के अंतर्गत जल-विलेय अकार्बनिक पोषक भूमि मृदा संस्तर में प्रविष्ट कर जाते हैं
  • अनुपलब्ध लवण के रूप में अवक्षेपित हो जाते हैं।
  • निक्षालन (Leaching) एक विलायक के माध्यम से अपने वाहक पदार्थ से अलग होने की प्रक्रिया है।
  • निक्षालन क्या है?
    • निक्षालन वह भौतिक प्रक्रिया है
    • जिसमें मृदा की ऊपरी परतों से जल में घुलनशील अकार्बनिक पदार्थ जैसे नाइट्रेट (NO₃⁻), सल्फेट (SO₄²⁻)
    • पोटैशियम (K⁺) और कैल्शियम (Ca²⁺) लवण वर्षा या सिंचाई के पानी के साथ घुलकर गहरी मृदा परतों में पहुँच जाते हैं।
    • गहरे संस्तरों में ऑक्सीजन की कमी या उच्च pH के कारण ये पोषक तत्व अघुलनशील लवणों (जैसे फॉस्फेट अवक्षेप) में परिवर्तित हो जाते हैं
    • जिससे पौधों के लिए अनुपलब्ध हो जाते हैं। उष्णकटिबंधीय वर्षा वनों में यह प्रक्रिया तीव्र होती है
    • जहाँ भारी वर्षा मृदा की उर्वरता को कम कर देती है।
  • प्रक्रिया का विस्तृत विवरण
    • निक्षालन अपघटन (decomposition) चक्र का हिस्सा है।
    • सबसे पहले, कार्बनिक पदार्थ सूक्ष्मजीवों द्वारा खनिजीकरण (mineralization) से अकार्बनिक लवणों में बदलते हैं।
    • फिर वर्षा जल इन लवणों को घोलकर मृदा कोलॉइड्स से अलग कर नीचे ले जाता है। मृदा संरचना पर निर्भर रूप से:
    • रेतीली मृदाओं में निक्षालन तेज़ होता है क्योंकि जल आसानी से प्रवाहित होता है।
    • चिकनी मृदाओं में यह धीमा रहता है।
    • परिणामस्वरूप, ऊपरी मिट्टी पोषक-कमीग्रस्त हो जाती है।
  • प्रभाव और उदाहरण
    • यह प्रक्रिया मृदा क्षरण का कारण बनती है
    • विशेषकर अम्लीय मृदाओं में एल्यूमीनियम और मैंगनीज की अधिकता पैदा करती है।
    • भारत के नीलगिरि पहाड़ियों या असम के चाय बागानों में निक्षालन से मिट्टी बंजर हो जाती है।
    • रोकथाम के लिए जैविक खाद, चूना डालना या कवर फसलें उपयोगी हैं।
    • लंबे समय में यह पारिस्थितिकी असंतुलन उत्पन्न करता है।

22. निम्नलिखित में से किसका क्वथनांक सबसे अधिक है? [CHSL (T-I) 16 मार्च, 2023 (II-पाली)]

Correct Answer: (c) CaO
Solution:
  • दिए गए विकल्प में कैल्सियम ऑक्साइड (CaO) का क्वथनांक सबसे अधिक है।
  • कैल्सियम ऑक्साइड का क्वथनांक लगभग 2850°C है
  • जबकि लीथियम क्लोराइड (LiCl) का क्वथनांक लगभग 1382°C है।
  • सोडियम क्लोराइड (NaCl) का क्वथनांक लगभग 1465°C है।
  • क्वथनांक की अवधारणा
    • क्वथनांक वह तापमान है जब किसी पदार्थ का वाष्प दाब बाहरी दाब (आमतौर पर 1 atm) के बराबर हो जाता है
    • जिससे वह उबलने लगता है।
    • यह गुण मुख्य रूप से अणुओं के बीच आकर्षण बलों (जैसे वान डर वाल्स बल, हाइड्रोजन बॉन्डिंग या आयनिक बंधन), आणविक भार और आकार पर निर्भर करता है।
    • मजबूत अंतर-आणविक बल होने पर क्वथनांक अधिक होता है
    • क्योंकि अणुओं को अलग करने के लिए अधिक ऊर्जा चाहिए।
  • प्रश्न में अनुपस्थित विकल्प
    • प्रश्न में "निम्नलिखित में से" कहा गया है, लेकिन कोई विकल्प सूचीबद्ध नहीं हैं।
    • बिना विकल्पों के सटीक उत्तर देना संभव नहीं।
    • सामान्यतः रसायन विज्ञान के बहुविकल्पीय प्रश्नों में एल्केन (जैसे n-हेक्सेन), CaO जैसी आयनिक यौगिक हैलोएल्केन जैसे पदार्थों की तुलना की जाती है।
    • उदाहरण के लिए, समान आणविक भार वाले यौगिकों में सीधी श्रृंखला वाला एल्केन (मजबूत वान डर वाल्स बल के कारण) या
    • CaO (उच्च जालक ऊर्जा के कारण) का क्वथनांक सबसे अधिक होता है।
  • सामान्य उदाहरण तुलना
    • मान लीजिए सामान्य विकल्प हैं: एल्केन, एल्कीन, एल्काइन, CO₂।
    • एल्केन: एकल बंध, शाखित संरचना से कमजोर बल, मध्यम क्वथनांक।
    • एल्कीन: दोहरे बंध से कम सतह क्षेत्र, कम क्वथनांक।
    • एल्काइन: त्रिगुट बंध, रैखिक आकार, मजबूत वान डर वाल्स बल—सबसे अधिक क्वथनांक।
    • CO₂: गैस, बहुत कम क्वथनांक (-78°C सब्लिमेशन)।
    • इस मामले में एल्काइन का क्वथनांक सबसे अधिक होता है।

23. निम्नलिखित में से कौन-सा कथन सही है? [CHSL (T-I) 14 मार्च, 2023 (IV-पाली)]

Correct Answer: (a) हमारा शरीर 7.0 से 7.8 pH के बीच कार्य करता है।
Solution:
  • हमारे शरीर का pH 7.0 से 7.8 के बीच कार्य करता है
  • वर्षा के जल का pH मान 5.6 से कम होने पर उसे अम्लीय वर्षा के रूप में जाना जाता है।
  • जीव एक निश्चित मान के pH मान में जीवित रह सकते हैं
  • मुंह के pH का मान 5.5 से कम होने पर दंत क्षय प्रारंभ हो जाता है।
  • परिभाषाएँ
    • अभाज्य संख्याएँ वे प्राकृतिक संख्याएँ हैं जो 1 से बड़ी होती हैं
    • जिनके ठीक दो धनात्मक भाजक होते हैं: 1 और स्वयं संख्या।
    • उदाहरण: 2, 3, 5, 7। भाज्य संख्याएँ वे प्राकृतिक संख्याएँ हैं
    • जो 1 से बड़ी होती हैं और जिनके दो से अधिक धनात्मक भाजक होते हैं, जैसे 4 (भाजक: 1, 2, 4), 6 (1, 2, 3, 6)।
    • संख्या 1 के केवल एक धनात्मक भाजक हैं, जो स्वयं है।
    • इससे यह दोनों श्रेणियों से बाहर रह जाती है
    • क्योंकि अभाज्य के लिए ठीक दो भाजक और भाज्य के लिए दो से अधिक आवश्यक हैं।
    • यूनक्लिड का प्रमेय और अंकगणित का मूल प्रमेय भी 1 को गुणनफल तत्व के रूप में पहचानता है
    • लेकिन अभाज्य गुणों से वंचित।
  • विकल्पों का विश्लेषण
    • विकल्प 1: गलत—1 दोनों नहीं हो सकती, क्योंकि ये परस्पर अनन्य श्रेणियाँ हैं।
    • विकल्प 2: सही—1 का एकमात्र भाजक इसे दोनों से अलग करता है।
    • विकल्प 3: गलत—"1 से बड़ी" और भाजक परीक्षा में विफल।
    • विकल्प 4: गलत—भाज्य के लिए 1 और स्वयं से अधिक भाजक चाहिए।
  • ऐतिहासिक संदर्भ
    • यूनक्लिड जैसे प्राचीन गणितज्ञों ने अद्वितीय गुणनफलीकरण के लिए 1 को अभाज्य से बाहर रखा।
    • आधुनिक मानक जैसे ISO और भारत के NCERT/CTET पाठ्यक्रम इसे मानते हैं।
    • प्रतियोगी परीक्षाओं में यह मूल अंकगणितीय अवधारणा है।

24. विंडो क्लीनर में निम्न में से कौन-सा क्षार पाया जाता है? [MTS (T-I) 08 जुलाई, 2022 (II-पाली)]

Correct Answer: (a) अमोनियम हाइड्रॉक्साइड
Solution:
  • अमोनियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग जल उपचार, हेयर डाई और विंडो क्लीनर में किया जाता है।
  • इसका रासायनिक सूत्र NH₄OH है। अमोनिया की प्रकृति क्षारीय है।
  • अमोनियम हाइड्रॉक्साइड की संरचना
    • यह रंगहीन गैस का विलयन होता है और इसकी क्षारीय प्रकृति के कारण लाल लिटमस को नीला कर देता है।
    • विंडो क्लीनर जैसे उत्पादों (जैसे विंडेक्स) में 5-10% तक अमोनिया विलयन का उपयोग होता है।
  • विंडो क्लीनर में इसकी भूमिका
    • यह क्षार ग्रीस, तेल और धूल को घोलने में सक्षम होता है
    • क्योंकि OH⁻ आयन सतह पर चिपके दागों को तोड़ते हैं।
    • साथ ही, यह विलायक (सॉल्वेंट) के रूप में कार्य करता है
    • सतह पर धब्बे नहीं छोड़ता। pH मान लगभग 10-11 होता है, जो इसे क्षारीय बनाता है।
  • अन्य उपयोग और गुण
    • अमोनियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग जल उपचार, हेयर डाई और घरेलू सफाई उत्पादों में भी होता है।
    • यह उड़नशील होता है, इसलिए तेज गंध आती है
    • अच्छे वेंटिलेशन की आवश्यकता होती है।
    • अधिक मात्रा में सांस लेने से जलन हो सकती है।
  • सावधानियां
    • विंडो क्लीनर का उपयोग करते समय दस्तानों का प्रयोग करें और बच्चों से दूर रखें।
    • अम्लों के साथ मिलाने पर विषैली गैस निकल सकती है।
    • अन्य क्षार जैसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग कम होता है क्योंकि वे सतह पर धब्बे छोड़ सकते हैं।