परीक्षा: रसायन विज्ञान - 1 - UPSC MCQ

मॉर्फिन एक एनाल्जेसिक दवा है जिसका उपयोग तीव्र दर्द को कम करने के लिए किया जाता है। इसे सबसे पहले 1804 में फ्रेडरिक सर्टर्नर द्वारा पृथक किया गया था, जिसे आमतौर पर इतिहास में एक प्राकृतिक पौधों के अल्केलॉइड के पहले पृथक्करण के रूप में माना जाता है। बोरेिक एसिड, जिसे ऑर्थोबोरेिक एसिड भी कहा जाता है, एक कमजोर बोरोन एसिड है जिसका अक्सर एंटीसेप्टिक या कीटनाशक के रूप में उपयोग किया जाता है। निकेल सिल्वर, जिसे जर्मन सिल्वर के नाम से भी जाना जाता है, एक तांबे की मिश्रधातु है जिसमें निकेल और अक्सर जस्ता होता है। इसकी सामान्य संरचना 60% तांबा, 20% निकेल और 20% जस्ता होती है। सोडियम एक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील धातु और एक शक्तिशाली रिड्यूसिंग एजेंट है। जब इसे हवा के संपर्क में लाया जाता है, तो यह बहुत तेजी से ऑक्सीकृत हो जाता है। यह पानी के साथ भी हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है। हम सोडियम को केरोसिन के नीचे संग्रहित करते हैं क्योंकि केरोसिन पहले से ही बहुत अधिक रिड्यूस्ड है और यह सोडियम धातु के साथ प्रतिक्रिया नहीं करेगा।

इलेक्ट्रॉन की खोज 1896 में ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी जे. जे. थॉमसन द्वारा की गई थी, जब उन्होंने डिस्चार्ज ट्यूब प्रयोगों के दौरान कैथोड किरणों का उपयोग किया। 1886 में, यूजेन गोल्डस्टीन ने डिस्चार्ज ट्यूब में एक नए प्रकार की किरणों के अस्तित्व की खोज की और उन्हें एनोड किरणें या कैनाल किरणें नाम दिया। कैनाल या एनोड किरणें सीधी रेखा में यात्रा करती हैं और इलेक्ट्रिक क्षेत्र द्वारा कैथोड की ओर मोड़ी जाती हैं, जो यह साबित करता है कि ये सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कणों से बनी हैं। इन सबसे हल्के सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कणों को प्रोटॉन के रूप में नामित और वर्णित किया गया था, जिसके लिए अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने 1919 में परमाणु संरचना को समझाने के लिए रदरफोर्ड मॉडल प्रस्तावित किया। एंटी-इलेक्ट्रॉन या अन्य शब्दों में पॉज़िट्रॉन की खोज 1932 में भौतिक विज्ञानी ऐंडरसन द्वारा की गई, और उन्होंने पाया कि बोरॉन पर अल्फा कण के बमबारी करने से इस कण का उत्सर्जन होता है। 1932 में, जेम्स चैडविक, एक अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जिन्होंने रदरफोर्ड के साथ काम किया, ने न्यूट्रॉनों का पता लगाया।

“प्लम पुडिंग मॉडल” को J.J. थॉमसन ने 1904 में प्रस्तुत किया था। इस मॉडल में, परमाणु नकारात्मक इलेक्ट्रॉनों से बना होता है जो सकारात्मक चार्ज के “सूप” में तैरते हैं, ठीक वैसे ही जैसे प्लम पुडिंग में प्लम या फ्रूट केक में किशमिश होती हैं। 1906 में, थॉमसन को इस क्षेत्र में उनके कार्य के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया। लुई डे ब्रोग्ली ने सुझाव दिया कि इलेक्ट्रॉन द्वैध स्वभाव प्रदर्शित करते हैं। ब्रोग्ली को भी अपने सिद्धांत के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला। 1913 में, बोहर ने परमाणु के अपने क्वांटाइज़्ड शेल मॉडल का प्रस्ताव रखा ताकि यह समझाया जा सके कि इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर स्थिर कक्षाएँ कैसे रख सकते हैं। अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने अपनी परमाणु सिद्धांत प्रकाशित की, जिसमें परमाणु को एक केंद्रीय सकारात्मक नाभिक के रूप में वर्णित किया गया, जो नकारात्मक कक्षीय इलेक्ट्रॉनों से घिरा होता है। इस मॉडल ने सुझाव दिया कि परमाणु का अधिकांश द्रव्यमान छोटे नाभिक में निहित होता है, और कि शेष परमाणु ज्यादातर खाली स्थान होता है।

पराबैंगनी विकिरण < दृश्य प्रकाश < अवरक्त विकिरण < माइक्रोवेव (0.1 माइक्रोमीटर) (0.7 माइक्रोमीटर) (0.01 मिमी) (10 सेंटीमीटर से कम)

एक परमाणु रिएक्टर कूलेंट — आमतौर पर पानी, लेकिन कभी-कभी गैस या तरल धातु (जैसे तरल सोडियम) या पिघला हुआ नमक — को रिएक्टर कोर के चारों ओर प्रवाहित किया जाता है ताकि वह उत्पन्न होने वाली गर्मी को अवशोषित कर सके। यह गर्मी रिएक्टर से बाहर ले जाई जाती है और फिर भाप उत्पन्न करने के लिए उपयोग की जाती है। नियंत्रण रॉड्स, जो न्यूट्रॉन जहर से बनी होती हैं, न्यूट्रॉनों को अवशोषित करने के लिए उपयोग की जाती हैं। नियंत्रण रॉड में अधिक न्यूट्रॉनों का अवशोषण करने का मतलब है कि विभाजन के लिए उपलब्ध न्यूट्रॉनों की संख्या कम हो जाती है, इसलिए नियंत्रण रॉड को रिएक्टर में गहराई तक धकेलने से इसकी शक्ति आउटपुट कम हो जाएगा, और नियंत्रण रॉड को बाहर निकालने से यह बढ़ जाएगा। एक न्यूट्रॉन मॉडरेटर एक ऐसा माध्यम है जो तेज़ न्यूट्रॉनों की गति को कम करता है, इस प्रकार उन्हें थर्मल न्यूट्रॉनों में बदल देता है जो यूरेनियम-235 के साथ परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को बनाए रखने में सक्षम होते हैं। सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले मॉडरेटर में सामान्य (हल्का) पानी (लगभग 75% विश्व के रिएक्टर), ठोस ग्रेफाइट (20% रिएक्टर) और भारी पानी (5% रिएक्टर) शामिल हैं। परमाणु ईंधन एक ऐसा सामग्री है जिसे परमाणु विभाजन या संलयन द्वारा 'जलाया' जा सकता है ताकि परमाणु ऊर्जा प्राप्त की जा सके। परमाणु ईंधन स्वयं ईंधन का संदर्भ दे सकता है, या ईंधन सामग्री, संरचनात्मक, न्यूट्रॉन मॉडरेटिंग, या न्यूट्रॉन परावर्तक सामग्रियों से मिलकर बने भौतिक वस्तुओं (उदाहरण के लिए, ईंधन रॉड्स से बने बंडल) को संदर्भित कर सकता है। सबसे सामान्य विखंडनीय परमाणु ईंधन यूरेनियम-235 (²³⁵U) और प्लूटोनियम-239 (²³⁹Pu) हैं।

परमाणु बम के डिज़ाइन और परमाणु रिएक्टर के डिज़ाइन के बीच दो मुख्य मौलिक अंतर हैं। एक अंतर यह है कि फिशन प्रतिक्रियाओं को कैसे नियंत्रित किया जाता है और दूसरा अंतर ईंधन के समृद्धि से उत्पन्न होता है।

क्वार्कों के पास आंशिक विद्युत आवेश मान होते हैं - या तो 1/2 या 2/3 बार मूल आवेश। पॉज़िट्रॉन का विद्युत आवेश +1e है, इसका स्पिन 1/2 है, और इसका द्रव्यमान इलेक्ट्रॉन के समान है। न्यूट्रिनो एक विद्युत रूप से तटस्थ, कमजोर रूप से इंटरैक्टिंग प्राथमिक उप-परमाणवी कण है जिसमें आधा पूर्णांक स्पिन होता है। सभी साक्ष्य इस बात का सुझाव देते हैं कि न्यूट्रिनो का द्रव्यमान होता है लेकिन यह इतना छोटा होता है कि उप-परमाणवी कणों के मानकों के अनुसार भी यह नगण्य है। उनका द्रव्यमान कभी भी सही तरीके से मापा नहीं गया है।

H₂O के अणुओं के बीच अंतःसंवहनीय हाइड्रोजन बंधन होते हैं (H—O—H------H—O—H), जबकि H₂S के अणुओं के बीच कमजोर वैन डेर वेल्स बल होते हैं। इसलिए, H₂O के अणु H₂S की तुलना में अधिक मजबूती से पैक होते हैं, इस प्रकार पानी कमरे के तापमान पर तरल अवस्था में होता है।

अधिकांश प्रतिक्रियाओं की दर तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ती है। तापमान बढ़ाने से उन अणुओं का अंश बढ़ता है जिनकी गतिज ऊर्जा बहुत अधिक होती है। यही वे अणु हैं जो टकराने पर प्रतिक्रिया करने की सबसे अधिक संभावना रखते हैं। जितना अधिक तापमान होगा, उतना ही अधिक अंश अणुओं का होगा जो प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक सक्रियण ऊर्जा प्रदान कर सकते हैं।

पेट्रोलियम उत्पादों को आमतौर पर तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है: हल्के आसुत (एलपीजी, गैसोलीन, नाफ्था), मध्य आसुत (केरोसिन, डीजल), भारी आसुत और अवशेष (भारी ईंधन तेल, स्नेहक तेल, मोम, एश्फाल्ट)। इसलिए, सही विकल्प होगा: गैसोलीन, केरोसिन, डीजल।

(2) को छोड़कर, सभी अवशोषण क्रिया के अनुप्रयोग हैं। यदि वायुमंडलीय दबाव नहीं है, अर्थात्, निर्वात में, तो कोई सॉफ्ट ड्रिंक नहीं पी सकता।

जल के अणु नीले तरंगदैर्ध्य को इस प्रकार बिखेरते हैं कि वे प्रकाश तरंगों को अवशोषित करते हैं, और फिर तेजी से विभिन्न दिशाओं में प्रकाश तरंगों को पुनः उत्सर्जित करते हैं। यही कारण है कि ज्यादातर नीले तरंगदैर्ध्य हमारे नेत्रों तक वापस परावर्तित होते हैं।

एरोन सिएचनोवर, अव्रम हर्शको और इरविन रोज़ को 2004 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया है "…यह समझने में मदद करने के लिए कि मानव शरीर कैसे 'मौत का चुंबन' देता है असामान्य प्रोटीनों को, ताकि वह कैंसर जैसी बीमारियों से अपनी रक्षा कर सके" (रायटर, 6 अक्टूबर 2004)। ये वैज्ञानिक—पहले दो इज़राइल से, और अंतिम अमेरिका से—उबिक्विटिन-निर्देशित प्रोटीन अपघटन की खोज की। उबिक्विटिन-निर्देशित प्रोटीन अपघटन का ज्ञान सर्वाइकल कैंसर, सिस्टिक फाइब्रोसिस और अन्य बीमारियों के खिलाफ दवाओं के विकास के लिए एक अवसर प्रदान करता है।

थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन, या हाइड्रोजन बम, अत्यधिक शक्ति के साथ विस्फोटित होते हैं, जो अनियंत्रित आत्म-निरंतर श्रृंखला फ्यूजन प्रतिक्रियाओं का उपयोग करते हैं। ड्यूटेरियम और ट्रिटियम, अत्यधिक उच्च तापमान के तहत, हीलियम का निर्माण करते हैं जो ऊर्जा प्रदान करता है। D + T →⁴He + n सिद्धांत रूप में, D, T और ⁶Li का मिश्रण, जिसे बहुत उच्च तापमान पर गर्म किया गया है और उच्च घनत्व में संकुचित किया गया है, एक श्रृंखला फ्यूजन प्रतिक्रिया शुरू करेगा, जिससे विशाल मात्रा में ऊर्जा मुक्त होगी।

ये सभी तीन पदार्थ विभिन्न तरीकों से ओज़ोन परत के क्षय के लिए जिम्मेदार हैं। जिनमें शामिल हैं: क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFC) - मुख्य रूप से रेफ्रिजरेशन, एयर कंडीशनिंग और हीट पंप प्रणालियों में उपयोग किया जाता है। हेलोन - ऐतिहासिक रूप से अग्निशामक एजेंटों और अग्नि लड़ाई में उपयोग किया गया, लेकिन अब केवल बहुत सीमित परिस्थितियों में अनुमति दी गई है। कार्बन टेट्राक्लोराइड (टेट्राक्लोरोमेथेन) - प्रयोगशालाओं और रासायनिक और औषधीय उद्योगों में सीमित सॉल्वेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।

हाइड्रोजन ऑक्सीजन के साथ एक चिंगारी की उपस्थिति में विस्फोटक बल के साथ संयोजित होता है। हीलियम एक निष्क्रिय गैस है जो जलती नहीं है या विस्फोट नहीं करती, इसलिए इसे हाइड्रोजन के बजाय गुब्बारों में उपयोग करना बहुत सुरक्षित है।

सेरार्गिराइट, जिसे हॉर्न चांदी भी कहा जाता है, एक ग्रे, बहुत भारी हैलाइड खनिज है जो चांदी के क्लोराइड (AgCl) से बना होता है; यह चांदी का अयस्क है। छोटे चांदी के आयोडाइड कणों को एक विमान से बादल पर छिड़का जाता है। ये कण बादल से पानी की बूंदों को आकर्षित करते हैं। जब ये बूंदें इतनी बड़ी हो जाती हैं कि वे गिरने लगती हैं, तो बारिश होने लगती है। जिंक फास्फाइड एक अकार्बनिक यौगिक है जिसे कीटनाशक उत्पादों में चूहों के जहर के रूप में इस्तेमाल किया जाता है। जिंक ऑक्साइड को भी दार्शनिक का ऊन कहा जाता है।

यह अमोनिया और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के धुएं उत्पन्न करता है।

हाइड्रोफ्लोरिक एसिड ज्ञात सबसे खतरनाक एसिड में से एक है। इसे सल्फ्यूरिक और हाइड्रोक्लोरिक जैसे मजबूत एसिडों की तुलना में अलग तरीके से संभालने की आवश्यकता है। HF कई सामग्रियों के साथ प्रतिक्रिया करता है, इसलिए कांच, कंक्रीट, धातुओं, पानी, अन्य एसिडों, ऑक्सीडाइजर्स, रिड्यूसर्स, आल्कलिस, ज्वलनशील पदार्थों, कार्बनिक पदार्थों और सेरामिक्स के साथ सम्पर्क से बचें।

जस्ता एक बलिदान एनोड के रूप में कार्य करता है, ताकि यह उजागर स्टील की कैथोडिक सुरक्षा कर सके।