B. हाइड्रोजन और उसके यौगिक

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1. एक तत्व X के बाह्यतम कक्षा में चार इलेक्ट्रॉन हैं। हाइड्रोजन के साथ इसके यौगिक का कौन-सा सूत्र होगा? [43rd B.P.S.C. (Pre) 1999]

(a) X₄H
(b) X₄H₄
(c) XH₃
(d) XH₄

Correct Answer: (d) XH₄

Solution:एक तत्व X की बाह्यतम कक्षा में चार इलेक्ट्रॉन हैं, जिसका अर्थ है कि उसकी संयोजकता (Valency) 4 है। हाइड्रोजन की संयोजकता 1 होती है। रासायनिक सूत्र लिखते समय, तत्वों की संयोजकताएँ आपस में बदल जाती हैं। इसलिए, X की संयोजकता (4) हाइड्रोजन के साथ और हाइड्रोजन की संयोजकता (1) X के साथ लिखी जाएगी। इस प्रकार, यौगिक का सूत्र

होगा, जिसे सामान्यतः XH₄ लिखा जाता है। यह कार्बन परिवार के तत्वों (जैसे कार्बन और सिलिकॉन) के यौगिकों के समान है।

2. भार के अनुसार पानी (H₂O) में हाइड्रोजन की प्रतिशतता है- [Uttarakhand U.D.A./L.D.A. (Mains) 2006]

(a) 44.45%
(b) 5.55%
(c) 88.89%
(d) 11.11%

Correct Answer: (d) 11.11%

Solution:पानी (

H₂ O

) का आणविक भार (molecular weight) है:

हाइड्रोजन (H) का परमाणु भार = 1
ऑक्सीजन (O) का परमाणु भार = 16
पानी का आणविक भार = $(2 \times 1) + 16 = 18$ पानी में हाइड्रोजन का कुल भार = $2 \times 1 = 2$ भार के अनुसार हाइड्रोजन की प्रतिशतता: $(हाइड्रोजन का कुल भार/पानी का आणविक भार) \times 100$

(2/18) \times 100 = 11.11%

3. हाइड्रोजन गैस का एक मोल (अणु ग्राम) ऑक्सीजन आधिक्य में जल कर 290 Kj ऊष्मा देता है। उन्हीं परिस्थितियों में 4 ग्राम हाइड्रोजन गैस के जलने पर कितनी ऊष्मा उत्पन्न होगी? [I.A.S. (Pre) 1994]

(a) 145 Kj
(b) 290 Kj
(c) 580 Kj
(d) 1160 Kj

Correct Answer: (c) 580 Kj

Solution:H₂ हाइड्रोजन का एक मोल होता है।
हाइड्रोजन का 1 मोल = 2 ग्राम
4 ग्राम से उत्पन्न ऊर्जा = 290×2 ⇒ 580 Kj

4. हाइड्रोजन को जलाने से क्या बनेगा ? [47th B.P.S.C. (Pre) 2005]

(a) ऑक्सीजन
(b) राख
(c) मिट्टी
(d) पानी

Correct Answer: (d) पानी

Solution:जब हाइड्रोजन गैस को जलाया जाता है, तो यह वायुमंडल में मौजूद ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करती है। यह एक दहन प्रतिक्रिया है। इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप पानी (

H₂ O

) बनता है। इस रासायनिक अभिक्रिया को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

2 H₂ + O₂ \to 2 H₂ O + ऊष्मा

यह प्रतिक्रिया बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न करती है, यही कारण है कि हाइड्रोजन को एक संभावित स्वच्छ ईंधन के रूप में देखा जाता है।

5. निम्नलिखित ईंधनों में से कौन-सा न्यूनतम वायु प्रदूषण करता है? [U.P. Lower Sub. (Pre) 2015]

(a) मिट्टी का तेल
(b) हाइड्रोजन
(c) कोयला
(d) डीजल

Correct Answer: (b) हाइड्रोजन

Solution:हाइड्रोजन सबसे स्वच्छ ईंधनों में से एक है। जब हाइड्रोजन को जलाया जाता है, तो यह केवल पानी (

H₂ O

) का उत्पादन करता है और कोई हानिकारक प्रदूषक जैसे कार्बन मोनोऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, या सल्फर डाइऑक्साइड नहीं बनाता है। मिट्टी का तेल, कोयला और डीजल जैसे जीवाश्म ईंधन जलने पर कार्बन और सल्फर के ऑक्साइड जैसे हानिकारक प्रदूषक उत्पन्न करते हैं।

6. भारी जल एक प्रकार का- [U.P. P.C.S. (Pre) 1993]

(a) शीतलक है।
(b) मंदक है।
(c) अयस्क है।
(d) ईंधन है।

Correct Answer: (b) मंदक है।

Solution:भारी जल (

D₂ O

) का उपयोग मुख्य रूप से परमाणु रिएक्टरों में एक मंदक (moderator) के रूप में किया जाता है। इसका कार्य न्यूट्रॉन की गति को धीमा करना है ताकि वे विखंडन (fission) प्रतिक्रिया को और अधिक प्रभावी ढंग से शुरू कर सकें। भारी जल एक शीतलक (coolant) के रूप में भी कार्य कर सकता है, लेकिन इसका प्राथमिक और सबसे महत्वपूर्ण कार्य मंदक के रूप में होता है।

7. भारी जल का रासायनिक फॉर्मूला है- [Jharkhand P.C.S. (Pre) 2003]

(a) H₂O
(b) D₂O
(c) H₂CO₃
(d) H₂S

Correct Answer: (b) D₂O

Solution:भारी जल, हाइड्रोजन के समस्थानिक (isotope) ड्यूटेरियम (D) से बना होता है, जो सामान्य हाइड्रोजन (H) से भारी होता है। इसलिए, भारी जल का रासायनिक सूत्र

D₂ O

है, जबकि साधारण जल का सूत्र

H₂ O

है।

8. भारी जल का रासायनिक सूत्र है- [66th B.P.S.C. (Pre) (Re. Exam) 2020]

(a) H₂O
(b) N₂O
(c) D₂O
(d) CuO
(e) उपर्युक्त में से कोई नहीं/ उपर्युक्त में से एक से अधिक

Correct Answer: (c) D₂O

Solution:भारी जल का रासायनिक सूत्र

D₂ O

है, जहां 'D' हाइड्रोजन के समस्थानिक ड्यूटेरियम का प्रतीक है। ड्यूटेरियम के परमाणु में एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन होता है, जबकि सामान्य हाइड्रोजन में केवल एक प्रोटॉन होता है।

9. न्यूक्लीय रिएक्टरों में विमंदक और प्रशीतक दोनों की तरह प्रयुक्त होने वाला पदार्थ है- [U.P.P.C.S. (Pre) 2016]

(a) साधारण पानी
(b) भारी पानी
(c) द्रव अमोनिया
(d) द्रव हाइड्रोजन

Correct Answer: (b) भारी पानी

Solution:भारी पानी (

D O

) का उपयोग परमाणु रिएक्टरों में मंदक और प्रशीतक दोनों के रूप में किया जाता है। एक मंदक के रूप में, यह न्यूट्रॉन की गति को कम करता है, और एक प्रशीतक के रूप में, यह रिएक्टर कोर से उत्पन्न होने वाली अत्यधिक ऊष्मा को अवशोषित करता है और बाहर निकालता है।

10. गुरु जल क्या है? [M.P.P.C.S. (Pre) 1991]

(a) ऑक्सीजन + हैवी हाइड्रोजन
(b) हाइड्रोजन + ऑक्सीजन
(c) हाइड्रोजन + नवजात ऑक्सीजन
(d) हैवी हाइड्रोजन + हैवी ऑक्सीजन

Correct Answer: (a) ऑक्सीजन + हैवी हाइड्रोजन

Solution:गुरु जल को भारी जल भी कहते हैं। यह जल है जिसमें सामान्य हाइड्रोजन के बजाय हाइड्रोजन का समस्थानिक ड्यूटेरियम (heavy hydrogen) होता है। इसमें ऑक्सीजन के साथ ड्यूटेरियम के परमाणु जुड़े होते हैं। इसलिए, गुरु जल में ऑक्सीजन और भारी हाइड्रोजन (ड्यूटेरियम) का संयोजन होता है।

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