ଓଡ଼ିଶା ବୋର୍ଡ ସମାଧାନ

ଅଧ୍ୟାୟ ୩: ଧାତୁ ଓ ଅଧାତୁ

ଭୌତ ବିଜ୍ଞାନ · Metals & Non-metals · ୧୬ ପ୍ରଶ୍ନ · ୧୬ କୁଇଜ୍

ନିମ୍ନଲିଖିତ କେଉଁ ଯୋଡ଼ା ବିସ୍ଥାପନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରେ? (a) NaCl ଦ୍ରବଣ + ତମ୍ବା (b) MgCl₂ ଦ୍ରବଣ + ଏଲୁମିନିୟମ୍ (c) FeSO₄ ଦ୍ରବଣ + ସିଲ୍ଭର (d) AgNO₃ ଦ୍ରବଣ + ତମ୍ବା
✔ (d) ସିଲ୍ଭର ନାଇଟ୍ରେଟ୍ ଦ୍ରବଣ + ତମ୍ବା। ବିସ୍ଥାପନ ସେତେବେଳେ ହୁଏ ଯେତେବେଳେ ମୁକ୍ତ ଧାତୁ, ଲବଣରେ ଥିବା ଧାତୁଠାରୁ ଅଧିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ। ତମ୍ବା ସିଲ୍ଭରଠାରୁ ଅଧିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ, ତେଣୁ ତମ୍ବା ସିଲ୍ଭରକୁ ବିସ୍ଥାପିତ କରେ: Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag (a, b, c ରେ ମୁକ୍ତ ଧାତୁ କମ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ, ତେଣୁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ହୁଏ ନାହିଁ।)
ଲୁହା ତାଓ୍ୱାକୁ କଳଙ୍କି ନିରୋଧ ପାଇଁ କେଉଁ ପ୍ରଣାଳୀ ବିନିଯୋଗ କରିହେବ? (a) ଗ୍ରୀଜ୍ (b) ରଙ୍ଗ ପ୍ରଲେପ (c) ଜିଙ୍କ ଆବରଣ (d) ଉପରୋକ୍ତ ସମସ୍ତ
✔ (d) ଉପରୋକ୍ତ ସମସ୍ତ ପ୍ରଣାଳୀ। ଗ୍ରୀଜ୍/ତେଲ, ରଙ୍ଗ, କିମ୍ବା ଜିଙ୍କ୍ ଆବରଣ (ଗାଲଭାନାଇଜେସନ୍) — ସବୁ ଉପାୟ ଲୁହା ଓ ଆର୍ଦ୍ର ବାୟୁ/ଅମ୍ଳଜାନ ମଧ୍ୟରେ ସିଧା ସଂସ୍ପର୍ଶ ରୋକି କଳଙ୍କି ଅଟକାନ୍ତି।
ଗୋଟିଏ ମୌଳିକ ଅମ୍ଳଜାନ ସହ ମିଶି ଉଚ୍ଚ ଗଳନାଙ୍କ ବିଶିଷ୍ଟ ଓ ଜଳରେ ଦ୍ରବଣୀୟ ଯୌଗିକ ସୃଷ୍ଟି କରେ। ମୌଳିକଟି — (a) କ୍ୟାଲସିୟମ୍ (b) କାର୍ବନ୍ (c) ସିଲିକନ୍ (d) ଆଇରନ୍
✔ (a) କ୍ୟାଲସିୟମ୍। 2Ca + O₂ → 2CaO (ଉଚ୍ଚ ଗଳନାଙ୍କ)। CaO + H₂O → Ca(OH)₂ (ଜଳରେ ଦ୍ରବଣୀୟ କ୍ଷାର)। କାର୍ବନ୍ CO₂ (ଗ୍ୟାସ୍) ଦିଏ, ସିଲିକନ୍/ଆଇରନ୍ର ଅକ୍‌ସାଇଡ୍ ଜଳରେ ଅଦ୍ରବଣୀୟ।
ଖାଦ୍ୟ ଡବାରେ ଜିଙ୍କ୍ ପରିବର୍ତ୍ତେ ଟିଣ ପ୍ରଲେପ ହୁଏ କାରଣ — (a) ଜିଙ୍କ୍ ମୂଲ୍ୟବାନ (b) ଉଚ୍ଚ ଗଳନାଙ୍କ (c) ଜିଙ୍କ୍ ଟିଣଠାରୁ ଅଧିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ (d) କମ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ
✔ (c) ଜିଙ୍କ୍ ଟିଣ (Tin)ଠାରୁ ଅଧିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ। ଜିଙ୍କ୍ ଅଧିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ହୋଇଥିବାରୁ ଏହା ଅମ୍ଳୀୟ ଖାଦ୍ୟ ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ବିଷାକ୍ତ ହୋଇପାରେ। ତେଣୁ କମ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ଟିଣର ପ୍ରଲେପ ଦିଆଯାଏ।
ତୁମକୁ ହାତୁଡ଼ି, ବ୍ୟାଟେରୀ, ବଲ୍ବ, ତାର ଓ ସ୍ୱିଚ୍ ଦିଆଯାଇଛି। (a) ଧାତୁ-ଅଧାତୁ ଚିହ୍ନଟ କରିବାକୁ କିପରି ବ୍ୟବହାର କରିବ? (b) ଧାତବ ଓ ଅଧାତବ ମଧ୍ୟରେ ପାର୍ଥକ୍ୟ ଦର୍ଶାଅ।
(a) ପରୀକ୍ଷା: • ହାତୁଡ଼ି ପରୀକ୍ଷା: ନମୁନାକୁ ପିଟ। ଧାତୁ ପିଟିଲେ ପତଳା ହୁଏ (ନମନୀୟ), ଦ୍ୱନି କରେ, ଭାଙ୍ଗେ ନାହିଁ। ଅଧାତୁ ଭାଙ୍ଗି ଚୂର୍ଣ୍ଣ ହୁଏ (ଭଙ୍ଗୁର)। • ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପରୀକ୍ଷା: ନମୁନାକୁ ବ୍ୟାଟେରୀ-ବଲ୍ବ-ସ୍ୱିଚ୍ ପରିପଥରେ ଲଗାଅ। ଧାତୁ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପରିବହନ କରେ → ବଲ୍ବ ଜଳେ। ଅଧାତୁ କରେ ନାହିଁ → ବଲ୍ବ ଜଳେ ନାହିଁ। (b) ଧାତୁ: କଠିନ, ଚମକଦାର (ଦ୍ୟୁତି), ନମନୀୟ + ତନ୍ୟ, ତାପ ଓ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ସୁପରିବାହୀ, ଆଘାତରେ ଦ୍ୱନି। ଅଧାତୁ: କଠିନ/ତରଳ/ଗ୍ୟାସ୍, ପ୍ରାୟ ଚମକହୀନ, ଭଙ୍ଗୁର, ତାପ ଓ ବିଦ୍ୟୁତ୍ କୁପରିବାହୀ (ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବ୍ୟତୀତ), ଦ୍ୱନି କରେ ନାହିଁ।
ଏମ୍ଫୋଟେରିକ୍ ଅକ୍‌ସାଇଡ୍ କହିଲେ କ'ଣ ବୁଝ? ଦୁଇଟି ଉଦାହରଣ ଦିଅ।
ଏମ୍ଫୋଟେରିକ୍ ଅକ୍‌ସାଇଡ୍: ଯେଉଁ ଅକ୍‌ସାଇଡ୍ ଅମ୍ଳ ଓ କ୍ଷାରକ ଉଭୟ ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ଲବଣ ଓ ଜଳ ସୃଷ୍ଟି କରେ। ଉଦାହରଣ: ଏଲୁମିନିୟମ୍ ଅକ୍‌ସାଇଡ୍ (Al₂O₃) ଓ ଜିଙ୍କ୍ ଅକ୍‌ସାଇଡ୍ (ZnO)। Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O (ଅମ୍ଳ ସହ) Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O (କ୍ଷାରକ ସହ)
ଦୁଇଟି ଧାତୁ ନାମ ଦିଅ ଯାହା ଲଘୁ ଅମ୍ଳରୁ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବିସ୍ଥାପନ କରେ, ଏବଂ ଦୁଇଟି ଯାହା କରେ ନାହିଁ।
ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବିସ୍ଥାପନ କରେ (Hଠାରୁ ଅଧିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ): ଜିଙ୍କ୍ (Zn), ମ୍ୟାଗ୍ନେସିୟମ୍ (Mg) [ମଧ୍ୟ ଲୁହା, ଏଲୁମିନିୟମ୍]। ବିସ୍ଥାପନ କରେ ନାହିଁ (Hଠାରୁ କମ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ): ତମ୍ବା (Cu), ସିଲ୍ଭର (Ag) [ମଧ୍ୟ ସୁନା, ମରକ୍ୟୁରି]।
ଏକ ଧାତୁ Mର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଶୋଧନରେ ଏନୋଡ୍, କ୍ୟାଥୋଡ୍ ଓ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ବିଶ୍ଳେଷ୍ୟ ରୂପେ କାହାକୁ ନିଆଯିବ?
• ଏନୋଡ୍ (+): ଅଶୁଦ୍ଧ ଧାତୁ Mର ମୋଟା ବ୍ଲକ୍। • କ୍ୟାଥୋଡ୍ (−): ଶୁଦ୍ଧ ଧାତୁ Mର ପତଳା ପାତ। • ବୈଦ୍ୟୁତିକ ବିଶ୍ଳେଷ୍ୟ (Electrolyte): ଧାତୁ Mର ଲବଣ ଦ୍ରବଣ (ଯଥା Mର ସଲ୍‌ଫେଟ୍)। ଉଦାହରଣ (ତମ୍ବା): ଏନୋଡ୍ = ଅଶୁଦ୍ଧ Cu, କ୍ୟାଥୋଡ୍ = ଶୁଦ୍ଧ Cu, ବିଶ୍ଳେଷ୍ୟ = CuSO₄ ଦ୍ରବଣ।
ସଲ୍‌ଫର ପାଉଡରକୁ ଉତ୍ତପ୍ତ କରି ଗ୍ୟାସ୍ ସଂଗ୍ରହ କରାଗଲା। (a)(i) ଶୁଷ୍କ ଲିଟ୍‌ମସ୍ ଉପରେ କ'ଣ ହେବ? (ii) ଆର୍ଦ୍ର ଲିଟ୍‌ମସ୍ ଉପରେ? (b) ସମତୁଲ ସମୀକରଣ ଲେଖ।
ସଲ୍‌ଫର ବାୟୁରେ ଜଳିଲେ SO₂ ଗ୍ୟାସ୍ (ଅମ୍ଳୀୟ ଅକ୍‌ସାଇଡ୍) ଦିଏ। (a)(i) ଶୁଷ୍କ ଲିଟ୍‌ମସ୍: କୌଣସି ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ ନାହିଁ (ଶୁଷ୍କ ଅବସ୍ଥାରେ ରଙ୍ଗ ବଦଳେ ନାହିଁ)। (a)(ii) ଆର୍ଦ୍ର ଲିଟ୍‌ମସ୍: ନୀଳ ଲିଟ୍‌ମସ୍ ଲାଲ୍ ହୋଇଯିବ (SO₂ ଜଳ ସହ ମିଶି ଅମ୍ଳ H₂SO₃ ବନାଏ, ଯାହା ଅମ୍ଳୀୟ)। (b) S + O₂ → SO₂
୧୦ଲୁହାର କଳଙ୍କି ନିରୋଧ ପାଇଁ ଦୁଇଟି ଉପାୟ ଲେଖ।
(1) ରଙ୍ଗ ପ୍ରଲେପ ବା ଗ୍ରୀଜ୍/ତେଲ ଲଗାଇବା — ଲୁହା ଓ ଆର୍ଦ୍ର ବାୟୁ ମଧ୍ୟରେ ସଂସ୍ପର୍ଶ ରୋକେ। (2) ଗାଲଭାନାଇଜେସନ୍ — ଲୁହା ଉପରେ ଜିଙ୍କର ପାତଳା ଆବରଣ ଚଢ଼ାଇବା। (ମଧ୍ୟ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ଭଳି ମିଶ୍ରଧାତୁ ବନାଇବା)।
୧୧ଅଧାତୁ ସହ ଅକ୍ସିଜେନର ସଂଯୋଗ ହେଲେ କେଉଁ ପ୍ରକାରର ଅକ୍‌ସାଇଡ୍ ଉତ୍ପନ୍ନ ହୁଏ?
ଅଧାତୁ + ଅମ୍ଳଜାନ → ଅମ୍ଳୀୟ ଅକ୍‌ସାଇଡ୍ (କେତେକ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଉଦାସୀନ/neutral)। ଉଦାହରଣ: CO₂, SO₂ (ଅମ୍ଳୀୟ — ଜଳରେ ଅମ୍ଳ ବନାନ୍ତି); CO, H₂O, NO (ଉଦାସୀନ)।
୧୨କାରଣ ଦର୍ଶାଅ (a–d)।
(a) ପ୍ଲାଟିନମ୍, ସୁନା ଓ ରୂପା ଗହଣା ତିଆରିରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ: ଏହି ଧାତୁ ବହୁତ କମ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ (ନୋବଲ୍) — ବାୟୁ, ଆର୍ଦ୍ରତା, ଅମ୍ଳ ସହ ସହଜରେ ସଂକ୍ଷାରିତ ହୁଅନ୍ତି ନାହିଁ, ଚମକ ବଜାୟ ରଖନ୍ତି। (b) ସୋଡ଼ିୟମ୍, ପୋଟାସିୟମ୍, ଲିଥିୟମ୍‌କୁ ତେଲ ଭିତରେ ରଖାଯାଏ: ଏମାନେ ଅତ୍ୟଧିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ — ବାୟୁ ଓ ଆର୍ଦ୍ରତା ସହ ତୁରନ୍ତ ତୀବ୍ର ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରନ୍ତି (ନିଆଁ ଲାଗିପାରେ)। ତେଣୁ ବାୟୁ-ଜଳ ସଂସ୍ପର୍ଶ ରୋକିବାକୁ ତେଲ/କିରୋସିନ୍‌ରେ ରଖାଯାଏ। (c) ଏଲୁମିନିୟମ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ହୋଇ ମଧ୍ୟ ରନ୍ଧନ ପାତ୍ର ତିଆରିରେ ବ୍ୟବହୃତ: ଏଲୁମିନିୟମ୍ ବାୟୁରେ ନିଜ ଉପରେ ଅକ୍‌ସାଇଡ୍ (Al₂O₃)ର ପତଳା, ମଜବୁତ ଆବରଣ ବନାଇ ଆଗ ସଂକ୍ଷାରଣରୁ ରକ୍ଷା କରେ। ଏହା ହାଲୁକା ଓ ତାପ ସୁପରିବାହୀ ମଧ୍ୟ। (d) ଧାତୁ ନିଷ୍କାସନରେ କାର୍ବୋନେଟ୍/ସଲ୍‌ଫାଇଡ୍ ଧାତୁପିଣ୍ଡକୁ ଅକ୍‌ସାଇଡରେ ପରିଣତ କରାଯାଏ: କାର୍ବୋନେଟ୍/ସଲ୍‌ଫାଇଡ୍‌ରୁ ସିଧା ଧାତୁ ବାହାର କରିବା କଷ୍ଟକର। ଅକ୍‌ସାଇଡକୁ ବିଜାରଣ ଦ୍ୱାରା ସହଜରେ ଧାତୁରେ ପରିଣତ କରାଯାଏ। (କାର୍ବୋନେଟ୍ → କାଲସିନେସନ୍, ସଲ୍‌ଫାଇଡ୍ → ରୋଷ୍ଟିଙ୍ଗ)।
୧୩ମଳିନ ପଡ଼ିଥିବା ତମ୍ବା ପାତ୍ର ଲେମ୍ବୁ ଓ ତେନ୍ତୁଳି ରସଦ୍ୱାରା ସଫା କରାଯାଏ। ଏହି ଖଟା ପଦାର୍ଥ ଦ୍ୱାରା କାହିଁକି ସଫା ହୁଏ?
ତମ୍ବା ବାୟୁର ଆର୍ଦ୍ରତା ଓ CO₂ ସହ ସଂକ୍ଷାରିତ ହୋଇ ସତହରେ ହରା-କଳା ତମ୍ବା କାର୍ବୋନେଟ୍/ଅକ୍‌ସାଇଡର ଆବରଣ ବନାଏ (ମଳିନ ଦେଖାଯାଏ)। ଲେମ୍ବୁ ଓ ତେନ୍ତୁଳିରେ ଅମ୍ଳ (ସାଇଟ୍ରିକ୍/ଟାର୍ଟାରିକ୍ ଅମ୍ଳ) ଥାଏ। ଏହି ଅମ୍ଳ ମଳିନ ଅକ୍‌ସାଇଡ୍/କାର୍ବୋନେଟ୍ ଆବରଣ ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ଏହାକୁ ଦ୍ରବୀଭୂତ (ଲବଣ) କରିଦିଏ, ଓ ପାତ୍ର ପୁଣି ଚମକଦାର ହୋଇଯାଏ।
୧୪ଧାତୁ ଓ ଅଧାତୁ ମଧ୍ୟରେ ରାସାୟନିକ ଧର୍ମର ପାର୍ଥକ୍ୟ ଦର୍ଶାଅ।
ଧାତୁ (ରାସାୟନିକ ଧର୍ମ): • ଅମ୍ଳଜାନ ସହ କ୍ଷାରୀୟ ଅକ୍‌ସାଇଡ୍ ବନାଏ (Na₂O, MgO)। [କେତେକ ଏମ୍ଫୋଟେରିକ୍ — Al₂O₃, ZnO] • ଲଘୁ ଅମ୍ଳରୁ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବିସ୍ଥାପିତ କରେ। • ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଛାଡ଼ି ଧନାୟନ (cation) ବନାଏ। ଅଧାତୁ (ରାସାୟନିକ ଧର୍ମ): • ଅମ୍ଳଜାନ ସହ ଅମ୍ଳୀୟ ଅକ୍‌ସାଇଡ୍ ବନାଏ (CO₂, SO₂)। • ଲଘୁ ଅମ୍ଳରୁ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବିସ୍ଥାପିତ କରେ ନାହିଁ। • ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗ୍ରହଣ କରି ଋଣାୟନ (anion) ବନାଏ।
୧୫ଏକ ଲୋକ ପୁରୁଣା ସୁନା ଅଳଙ୍କାରକୁ ଏକ ଦ୍ରବଣରେ ବୁଡ଼ାଇଦେଲା; ଅଳଙ୍କାର ଚକଚକ ହେଲା କିନ୍ତୁ ଓଜନ କମିଗଲା। କେଉଁ ଦ୍ରବଣ ବ୍ୟବହାର ହୋଇଥିଲା?
ସେହି ଦ୍ରବଣ ଥିଲା ଆମ୍ଳରାଜ (Aqua regia) — ଗାଢ଼ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ଲୋରିକ୍ ଅମ୍ଳ (HCl) ଓ ଗାଢ଼ ନାଇଟ୍ରିକ୍ ଅମ୍ଳ (HNO₃)ର 3:1 ମିଶ୍ରଣ। ଆମ୍ଳରାଜ ସୁନାକୁ ଦ୍ରବୀଭୂତ କରିପାରେ। ତେଣୁ ଅଳଙ୍କାର ଚକଚକ ହେଲା (ଉପର ମଳିନତା ହଟିଗଲା), ମାତ୍ର କିଛି ସୁନା ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୋଇଯିବାରୁ ଓଜନ କମିଗଲା।
୧୬ଗରମ ପାଣି ଟାଙ୍କି ପାଇଁ ଷ୍ଟିଲ୍ ପରିବର୍ତ୍ତେ ତମ୍ବା କାହିଁକି ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ?
ତମ୍ବା ତାପର ସୁପରିବାହୀ (good conductor of heat) — ପାଣି ଶୀଘ୍ର ଗରମ ହୁଏ। ଆଉ ତମ୍ବା ବାୟୁ/ଜଳ ସହ ସହଜରେ ସଂକ୍ଷାରିତ (କଳଙ୍କି) ହୁଏ ନାହିଁ, ଯେତିକି ଷ୍ଟିଲ୍/ଲୁହା ହୁଏ। ତେଣୁ ଗରମ ପାଣି ଟାଙ୍କି ପାଇଁ ତମ୍ବା ଉପଯୁକ୍ତ।