உலோகவியல்

12ஆம் வகுப்பு Chemistry / வேதியியல் தமிழ் மீடியம் | மாதிரி வினாத்தாள்கள் | முக்கிய வினாக்கள் | கேள்வி விடை தொகுப்பு | வினாத்தாள்கள் | பொதுத்தேர்வு மாதிரி வினாத்தாள்கள் , Chemistry / வேதியியல் பாடத்திற்கான மாதிரி வினாத்தாள்கள், முக்கிய கேள்வி-விடைகள், ஒருமார்க் கேள்விகள், காலாண்டு & பொதுத்தேர்வு கேள்வித் தொகுப்புகள்

Questions:

Multiple Choice Question

5 x 1 = 5

அலுமினாவிலிருந்து, மின்னாற் பகுத்தல் முறையில் அலுமினியத்தினை பிரித்தெடுத்தலில் கிரையோலைட் சேர்க்கப்படுவதன் காரணம் ________.

(a)

அலுமினாவின் உருகு நிலையினைக் குறைக்க

(b)

அலுமினாவிலிருந்து மாசுக்களை நீக்க

(c)

மின் கடத்துத் திறனைக் குறைக்க

(d)

ஒடுக்கும் வேகத்தினை அதிகரிக்க

இளக்கி (flux) என்பது பின்வரும் எம்மாற்றத்திற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது?

(a)

தாதுக்களை சிலிக்கேட்டுகளாக மாற்ற

(b)

கரையாத மாசுக்களை, கரையும் மாசுக்களாக மாற்ற

(c)

கரையும் மாசுக்களை கரையாத மாசுக்களாக மாற்ற

(d)

மேற்கண்டுள்ள அனைத்தும்

பின்வருவனவற்றுள் நிகழ வாய்ப்பில்லாத வினை எது?

(a)

Zn(s) + Cu²⁺(aq) \(\rightarrow \) Cu(s) + Zn²⁺(aq)

(b)

Cu(s) + Zn²⁺(aq) \(\rightarrow \) Zn(s) + Cu²⁺(aq)

(c)

Cu(s) + 2Ag⁺(aq) \(\rightarrow \) 2Ag(s) + Cu²⁺(aq)

(d)

Fe(s) + Cu²⁺(aq) \(\rightarrow \) Cu(s) + Fe²⁺(aq)

ஹால் ஹெரோல்ட் செயல்முறையின்படி பிரித்தெடுக்கப்படும் உலோகம் _______.

(a)

(b)

(c)

(d)

பாக்ஸைட்டின் இயைபு ________.

(a)

Al₂O₃

(b)

Al₂O₃.nH₂O

(c)

Fe₂O₃.2H₂O

(d)

இவை எதுவுமல்ல

Generic 2

3 x 2 = 6

துத்தநாகத்தின் பயன்களைக் கூறுக.

எவ்வகை தாதுக்களை அடர்ப்பிக்க நுரை மிதப்பு முறை ஏற்றது? அத்தகைய தாதுக்களுக்கு இரு எடுத்துக்காட்டுகள் தருக.

கனிமம் மற்றும் தாது ஆகியவற்றிற்கிடையேயான வேறுபாடுகள் யாவை?

Generic 3

1 x 3 = 3

நிக்கலைத் தூய்மையாக்கப் பயன்படும் ஒரு முறையினை விவரிக்க?

Generic 5

4 x 5 = 20

10.

உலோகவியலில் மின்வேதி தத்துவத்தினைப் பற்றி சிறுகுறிப்பு வரைக.

11.

பின்வரும் செயல்முறைகளில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளவற்றின் பயன்பாட்டினை விவரிக்க.
(i) காப்பர் பிரித்தெடுத்தலில் சிலிக்கா
(ii) அலுமினியம் பிரித்தெடுத்தலில் கிரையோலைட்
(iii) சிர்கோனியத்தினை மீதூய்மையாக்கலில் அயோடின்
(iv) நுரை மிதப்பு முறையில் சோடியம் சயனைடு

12.

அலுமினியத்தின் மின்னாற் உலோகவியலை விளக்குக.

13.

புலத்தூய்மையாக்கல் முறையினை ஒரு எடுத்துக்காட்டுடன் விவரி.

Visit QB365-SLMS - https://www.qb365.in/slms/

Answers Key:

Multiple Choice Question

5 x 1 = 5

(a)
அலுமினாவின் உருகு நிலையினைக் குறைக்க

(b)
கரையாத மாசுக்களை, கரையும் மாசுக்களாக மாற்ற

(b)
Cu(s) + Zn²⁺(aq) \(\rightarrow \) Zn(s) + Cu²⁺(aq)

(a)
Al

(b)
Al₂O₃.nH₂O

Generic 2

3 x 2 = 6

1. எஃகு மற்றும் இரும்பு அமைப்புகள் அரிமானம் மற்றும் துருப்பிடிக்காமல் பாதுகாக்கும் துத்தநாகப்பூச்சில் (கால்வனைசேஷன்) பயன்படுகிறது.
2. மோட்டார் வாகன அச்சு வார்ப்பு, மின்சாதனப் பொருட்களில் பயன்படுகிறது.
3. துத்தநாகத்தின் உலோகக் கலவையான பித்தளை (brass) அரிமானம் அடையாத தன்மையை பெற்றிருப்பதால் குழாய் வால்வுகள் மற்றும் தகவல் தொடர்பு சாதனங்கள் தயாரிக்க பயன்படுகிறது.

i. இலேசான தாதுக்களை அடர்ப்பிக்க நுரை மிதப்பு முறை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
ii. கனிமக் கழிவுகளை விட உலோகத் தாதுத் துகள்கள் எண்ணெயில் அதிக அளவில் நனைவதால் அவைகளைக் கனிமக் கழிவுகளிலிருந்து பிரித்தெடுக்க இயலும்.
iii. எ.கா: கலீனா (PbS), ஜிங்க் பிளன்ட் (ZnS).

	கனிமம்	தாது
1.	இயற்கையில் காணப்படும் அகழ்ந்து எடுக்கப்பட்ட ஒரு பொருளானது ஓர் உலோகத்தை அதன் தனித்த நிலையிலோ, அல்லது அதன் ஆக்சைடு, சல்பைடு போன்ற சேர்ம நிலைகளிலோ கொண்டிருப்பின், அந்தப் பொருள் கனிமம் எனப்படும்.	அதிக சதவீதத்தில் உலோகத்தினை பெற்றுள்ள கனிமங்களிலிருந்து எளிதாகவும், பொருளாதார ரீதியாக சிக்கனமாகவும் உலோகங்களை பிரித்தெடுக்க இயலுமாயின் அத்தகைய கனிமங்கள் தாதுக்கள் எனப்படும்.
2.	அனைத்துக் கனிமங்களும் தாதுக்கள் அல்ல	அனைத்துத் தாதுக்களும் கனிமங்களாகும்
3.	பாக்சைட் மற்றும் களிமண் ஆகியன அலுமினியத்தின் கனிமங்களாகும்.	பாக்சைட் அலுமினியத்தின் தாது ஆகும்

Generic 3

1 x 3 = 3

i. 350 K வெப்பநிலையில், தூய்மையற்ற நிக்கலை கார்பன் மோனாக்சைடுடன் வினைப்படுத்த அதிக அளவில் எளிதில் ஆவியாகும் நிக்கல் டெட்ரா கார்பனைல் உருவாக்கப்படுகிறது.
ii. திண்ம நிலையில் உள்ள மாசுக்கள் அப்படியே தங்குகின்றன.
Ni_(S) + 4CO_(g) ➝ NiCO_4(g)
Ni(CO)_4(g) ➝ Ni_(S) ➝ 4CO_(g)
iii. நிக்கல் டெட்ரா கார்பனைல் அணைவுச் சேர்மத்தை 460 K வெப்பப்படுத்தும் போது அது தூய நிக்கலாக சிதைவுறுகிறது

Generic 5

4 x 5 = 20

10.

1. வெப்ப இயக்கவியல் தத்துவங்களைப் போலவே உலோகவியலில் மின்வேதித் தத்துவங்களும் பயன்படுகின்றன. சோடியம், பொட்டாசியம் போன்ற வினைதிறன் மிக்க உலோகங்களின் ஆக்சைடுகளை கார்பனைக் கொண்டு ஒடுக்குவது வெப்ப இயக்கவியல் படி சாத்தியமற்றதாகும்.
2. இத்தகைய தனிமங்கள் அவைகளின் தாதுக்களிலிருந்து மின்வேதி முறைகளைப் பயன்படுத்தி பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றன
3. அதிக வினைத்திறன் கொண்ட உலோகமானது, ஒப்பீட்டு அளவில் குறைவான வினைத்திறன் கொண்ட உலோக அயனிகளைக் கொண்டுள்ள கரைசலில் சேர்க்கப்படும் போது, அதிக வினைத்திறன் கொண்ட உலோகம் கரைசலுக்குள் செல்கிறது.
4. ∆G^o = nFE^o
5. இங்கு 'n' என்பது, ஒடுக்கம் செயல்முறையின் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை F என்பது பாரடே மற்றும் E^o= ஆக்சிஜனேற்ற ஒடுக்க இணையின் மின்முனை மின்னழுத்தம்
6. E^o நேர்க்குறி எனில் ∆G எதிர்க்குறி, எனவே ஒடுக்க வினை தன்னிச்சையாக நிகழும்.
7. எனவே ஒட்டு மொத்த வினையின் நிகர மின்னழுத்தம் நேரக்குறி மதிப்பை பெறுமாறு ஒடுக்க வினை திட்டமிடப்படுகிறது.
எடுத்துக்காட்டு :
Cu_(s)+ 2Ag⁺_(S) ➝ Cu₂⁺(aq) + 2Ag⁺_(S)
eg: Cu²⁺(aq) + Zn_(S) ➝ Cu_(S) + Zn²⁺_(aq)

11.

(i) காப்பர் பிரித்தெடுத்தலில் சிலிக்கா
காப்பர் பைரைட்டிலிருந்து காப்பரை பிரித்தெடுக்கும் செயல்முறையில் அடர்ப்பிக்கப்பட்ட தாதுவானது, அமிலத்தன்மையுடைய இளக்கியான சிலிகாவுடன் கலக்கப்பட்டு எதிர் அனல் உலையில் வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது. உருக்குதலால் உருவாகும் பெர்ரஸ் ஆக்சைடானது காரத்தன்மையினைப் பெற்றிருப்பதால் அது சிலிக்காவுடன் இணைந்து பெர்ரஸ் சிலிக்கேட் கனிமக் கழிவினைத் தருகிறது. எஞ்சியுள்ள உலோக சல்பைடுகளான Cu₂S மற்றும் FeS ஆகியன ஒன்றில் ஒன்று கரைவதால் காப்பர் மட்டி உருவாகிறது.
2CuFeS₂ (s) + O₂ (g) → 2FeS (I) + Cu₂S (1) + SO₂ (g)
2FeS (I) + 3O₂ (g) → 2FeO (I) + 2SO₂ (g)
FeO_(S) + SiO_2(S) ➝ FeSiO_3(S)
இளக்கி கனிமக்கழிவு கனிமக்கசடு
(ii) அலுமினியம் பிரித்தெடுத்தலில் கிரையோலைட்
அலுமினியம் ஆக்ஸைடு நீரில் கரைவதில்லை; ஆனால் உருகிய கிரையோலைட்டில் கரைகிறது. கிரையோலைட் அலுமினியம் ஆக்ஸைடை விட குறைந்த உருகுநிலை கொண்ட ஓர் அலுமினியம் சேர்மமாகும். கிரையோலைட்டை சேர்ப்பதால், அலுமினியம் பிரித்தெடுத்தலில் பங்குபெறும் சில ஆற்றல் பகுதிகளைக் குறைக்கிறது.
(iii) சிர்கோனியத்தினை மீதூய்மையாக்கலில் அயோடின்
வான்-ஆர்கல் முறை உலோகச் சேர்மங்களின் வெப்ப உருவாக்குதலை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இம்முறையில் சிர்கோனியத்தை தூய்மையாக்கலாம். சிர்கோனியத்தை அயோடினுடன் 550K ல் வெப்பப்படுத்தும் போது சிர்கோனியம் டெட்ரா அயோடைடு (ZrI₄) உருவாகிறது. மாசுக்கள் அப்படியே தங்குகின்றன.
Zr_(S) + 2I_2(S) ➝ ZrI_4(ஆவி)
ஆவியாகும் Zrl4 ஐ 1800K அளவில் வெப்பப்படுத்தும் போது தூய சிர்கோனியம் உருவாகிறது.
ZrI_{4(ஆவி))} ➝ Zr_(S)+ 2I_2(S)
(iv) நுரை மிதப்பு முறையில் சோடியம் சயனைடு
லெட்டின் தாதுவான கலீனாவை (PbS) நுரை மிதப்பு முறையில் அடர்ப்பிக்கும் போது அதில் ZnS மாசுவாக இருப்பின்; ZnSன் மிதக்கும் பண்பை குறைக்க அதனுடன் சோடியம் சயனைடு சேர்க்கப்படுகிறது. இதனால் ZnS மேற்பரப்பின் மீது Na₂[Zn(CN)₄] என்ற அணைவுச் சேர்மம் உருவாகிறது.

12.

அலுமினியத்தின் மின்வேதிபிரிப்புமுறை ஹால் ஹெரால்டு முறை எனப்படும்.
எதிர்மின்வாய்
இம்முறையில் கார்பன் மேல் பூச்சு பூசப்பட்ட ஒரு இரும்புத் தொட்டியில் மின்னாற் பகுத்தல் நிகழ்த்தப்படுகிறது. இது எதிர்மின் வாயிலாக செயல்படுகிறது.
நேர்மின்வாய்
மின்பகுளியில் அமிழ்த்தி வைக்கப்பட்டுள்ள கார்பன் தண்டுகள் நேர்மின்வாயாகச் செயல்படுகின்றன.
மின்பகுளி
1. பாக்சைட்டிலிருந்து பெறப்பட்ட 20% அலுமினாக் கரைசல் உருகிய நிலையில் உள்ள கிரையோலைட்டுடன் கலக்கப்பட்டு மின்பகு கலனில் எடுத்துக்கொள்ளப்படுகிறது.
2. 10% கால்சியம் குளோரைடு கரைசல் மின்பகுகரைசலுடன் சேர்க்கப்படுகிறது. இங்கு கால்சியம் குளோரைடானது கலவையின் உருகுநிலையை குறைக்கப் பயன்படுகிறது.
வெப்பநிலை
1. உருகிய கலவையான 1270 K வெப்பநிலைக்கு மேல் இருக்குமாறு பராமரிக்கப்படுகிறது.
2. இச்செயல்முறையில் நிகழும் வேதிவினைகள் பின்வருமாறு
3. அலுமினாவின் அயனியாக்கம்
Al₂O₃ ➝ 2Al³⁺+ 3O^2-
4. எதிர்மின்வாயில் நிகழும் வினை
2Al³⁺ _{(உருகிய நிலை)} + 6e^- ➝ 2Al₍₁₎
5. நேர்மின்வாயில் நிகழும் வினை
6O^2- _{(உருகிய நிலை)} ➝ 3O₂+ 12e^-
5. கார்பன் நேர்மின்வாயாக செயல்படுவதால் அதில் பின்வரும் வினைகளும் நிகழ்கிறது.
C_(S) + O^2- _(melt) ➝ CO + 2e^-
C_(S) + 2O^2- _(melt) ➝ CO₂ + 4e^-
6. மேற்கண்ட இரு வினைகளின் காரணமாக மின்னாற் பகுத்தலின்போது நேர்மின்வாய் மெதுவாக கரைகிறது.
7. எதிர்மின்வாய் தூய அலுமினியம் வீழ்படிவாகி மின்பகு கலனின் அடிப்பகுதியில் தங்குகிறது.
8. மின்னாற்பகுத்தலின் நிகர வினை:
4Al³⁺ _{(உருகிய நிலை)} + 6O^2- _{(உருகிய நிலை)} + 3C_(S) ➝ 4Al₍₁₎ + 3CO_2(g)

13.

1. புலத்தூய்மையாக்கல் முறையானது பின் படிகமாக்கல் தத்துவத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது.
2. தூய்மையற்ற நிலையில் உள்ள உலோகத்தை உருக்கி பின் திண்மமாக்கும் போது, மாசுக்கள் உருகுநிலையில் உள்ள பகுதியில் தங்குகின்றன. அதாவது மாசுக்கள் திண்ம நிலை உலோகத்தில் கரைவதைக் காட்டிலும் உருகிய நிலையில் உள்ள உலோகத்தில் அதிக அளவில் கரைகின்றன.
3. இம்முறையில் தூய்மையற்ற உலோகம் ஒரு தண்டு வடிவில் எடுத்துக்கொள்ளப்படுகிறது.
4. தண்டின் ஒரு முனையானது நகர்ந்து செல்லும் தூண்டு வெப்பப்படுத்தியைப் பயன்படுத்தி வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது. இதன் விளைவாக தண்டின் அப்பகுதியில் உள்ள உலோகம் உருகுகிறது.
5. வெப்பப்படுத்தியினை மெதுவாக மறுமுனையினை நோக்கி நகர்த்திச் செல்லும் போது தூய உலோகம் படிகமாகிறது அதே நேரத்தில் வெப்பப்படுத்தி நகர்த்தப்பட்டதால் புதிதாக உருவான உருகிய நிலை புலத்திற்கு (பகுதிக்கு) மாசுக்கள் இடம்பெயர்கின்றன.
6. வெப்பப்படுத்தியை மேலும் நகர்த்தும் போது, மாசுக்களைக் கொண்டுள்ள உருகிய நிலைப்பகுதியானது அதனுடன் சேர்ந்து நகர்கிறது.
7. இச்செயல்முறையானது பலமுறை மீண்டும் ஒரே திசையில் நிகழ்த்தப்பட்டு, தேவையான தூய்மைத் தன்மையுடைய உலோகம் பெறப்படுகிறது. உலோகம் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைவதை தடுக்க இச்செயல்முறையானது, மந்த வாயு சூழலில் நிகழ்த்தப்படுகிறது.
8. ஜெர்மானியம் (Ge), சிலிக்கான் (Si), மற்றும் காலியம் (Ga) போன்ற குறைகடத்திகளாகப் பயன்படும் தனிமங்கள் இம்முறையில் தூய்மைப்படுத்தப்படுகின்றன.