WBBSE Class 10 Physical Science Solutions Chapter 8.5 धातुकर्म

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WBBSE Class 10 Physical Science Chapter 8.5 Question Answer – धातुकर्म

अति लघु उत्तरीय प्रश्नोत्तर (Very Short Answer Type) : 1 MARK

प्रश्न 1.
उच्च तापक्रम पर मैग्नीशियम धातु के साथ नाइट्रोजन की रासायनिक क्रिया से उत्पन्न यौगिक का नाम लिखिए ।
उत्तर:
मैग्नेशियम नाइट्राइट ।

प्रश्न 2.
लोहा के प्रमुख अयस्क का नाम लिखें जिससे लोहा का निष्कर्षण किया जाता है ?
उत्तर :
लोहा का प्रमुख अयस्क लाल हेमेटाइट (Fe₂O₃) और मैग्नेटाइट (Fe₃O₄) है।

प्रश्न 3.
ताँबा के मुख्य अयस्क का नाम और सूत्र लिखें ।
उत्तर :
ताँबा का मुख्य अयस्क कापर पाइराइट (CuFeS) है।

प्रश्न 4.
निष्क्रिय आयरन (Passive iron) क्या है ?
उत्तर :
ठण्डा एवं सान्द्र नाइट्रिक अम्ल या सधूम नाइट्रिक अम्ल जब लोहे के सम्पर्क में आता है, तो निष्क्रिय आयरन प्राप्त होता है।

प्रश्न 5.
अमलगम (Amalgam) किसे कहते हैं ?
उत्तर :
जिस मिश्र धातु में एक धातु पारा होता है, उस मिश्र धातु को अमलगम कहते हैं। जैसे : सोडियम अमलगम् Na / Hg)

प्रश्न 6.
एक धातु का नाम लिखिए जो अम्ल एवं क्षार दोनों से प्रतिक्रिया करता है।
उत्तर :
अल्यूमिनियम धातु अम्ल और क्षार दोनों से प्रतिक्रिया करके लवण और हाइड्रोजन उत्पन्न करता है ।

प्रश्न 7.
स्टेनलेस स्टील में कौन-कौन से अवयवी तत्व रहते हैं ?
उत्तर :
लोहा (Fe), क्रोमियम (Cr), निकेल (Ni) तथा कार्बन (C)

प्रश्न 8.
पीतल और ब्रोंज दोनों मिश्र धातुओं में कौन-सी धातु मौजूद है ?
उत्तर :
पीतल और ब्रोंज दोनों मिश्र धातुओं में ताँबा धातु मौजूद है।

प्रश्न 9.
पीतल में कौन – सा उपादान सर्वाधिक है ?
उत्तर :
पीतल में ताँबा (Cu) की मात्रा सर्वाधिक (60-80%) है।

प्रश्न 10.
अल्युमिनियम के दो मिश्र धातुओं के नाम लिखिए।
उत्तर :
अल्युमिनियम की दो मिश्र धातुएँ :

• मैग्नेलियम (Mg + Al) और
• ड्यूरालूमिन (Al + Cu + Mg + Mn) है।

प्रश्न 11.
गैल्वेनाइजेशन किसे कहते हैं ?
उत्तर :
किसी धातु पर जिंक की परत चढ़ाने की क्रिया को गैल्वेनाइजेशन कहते हैं।

प्रश्न 12.
खनिज (Minerals) किसे कहते हैं ?
उत्तर :
प्रकृति में पाये जाने वाले धातुओं के वे यौगिक जिनमें अशुद्धियाँ भी मिली होती हैं, उन्हें खनिज कहते हैं ।

प्रश्न 13.
अयस्क (Ores) किसे कहते हैं ?
उत्तर :
जिंस खनिज से किसी धातु को सरलतापूर्वक तथा अधिक मात्रा में निष्कर्षण (Extraction) किया जाता है उस खनिज को उस धातु का अयस्क कहते हैं। जैसे : बाक्साइट, अल्युमिनियम का अयस्क है।

प्रश्न 14.
धातुकर्म (Metallurgy) से क्या समझते हो ?
उत्तर :
अयस्क से विभिन्न सरल पद्धतियों द्वारा धातु निष्कर्षण करने की विधि को धातुकर्म (Metallurgy) कहते हैं।

प्रश्न 15.
मिश्र धातु किसे कहते हैं ?
उत्तर :
दो या दो से अधिक धातुओं के साथ अधातुओं का समांग या असमांग मिश्रण मिश्रधातु (Alloy ) कहलाता है। जैसे : पीतल, ताँबा और जस्ता का मिश्रधातु है ।

प्रश्न 16.
वायुमान का ढाँचा तैयार करने में किस मिश्रधातु का उपयोग किया जाता है ?
उत्तर :
वायुमान का ढाँचा तैयार करने में ड्यूरालूमिन मिश्रधातु का उपयोग होता है।

प्रश्न 17.
शक्तिशाली तथा स्थायी चुम्बक बनाने में किस मिश्रधातु का उपयोग होता है ?
उत्तर :
एलनिको का उपयोग किया जाता है।

प्रश्न 18.
वैज्ञानिक उपकरण तथा एयर क्राफ्ट बनाने में किस मिश्रधातु का उपयोग होता है ?
उत्तर:
मैग्नेलियम का उपयोग किया जाता है।

प्रश्न 19.
जंग क्या है ?
उत्तर :
जंग आर्द्र फेरिक ऑक्साइड (Fe₂O₃.3H₂O) है। लोहे के साथ वायु की ऑक्सीजन और जलवाष्प की पारस्परिक प्रतिक्रिया से जंग का निर्माण होता है।

प्रश्न 20.
ताँबा और जस्ता की एक मिश्रधातु का नाम लिखें।
उत्तर :
पीतल ।

प्रश्न 21.
एक धातु का नाम बताइए जिसका क्षार से कोई प्रतिक्रिया नहीं होती है।
उत्तर :
लोहा ।

प्रश्न 22.
एक धातु का नाम लिखें जो सामान्य तापक्रम पर तनु गन्धकाम्ल से हाइड्रोजन को विस्थापित नहीं करती है।
उत्तर :
ताँबा (Copper)।

प्रश्न 23.
एक मिश्र धातु का नाम लिखें जिसकी चमक शुद्ध धातुओं की अपेक्षा अधिक होती है।
उत्तर :
पीतल, ताँबा एवं जस्ता की एक मिश्र धातु है, जिसकी चमक इन दोनों धातुओं से अधिक होती है।

लघु उत्तरीय प्रश्नोत्तर (Short Answer Type) : 2 MARKS

प्रश्न 1.
जिंक ब्लेण्ड को जिंक का खनिज एवं अयस्क दोनों कहा जाता है, क्यों ?
उत्तर :
जिंक ब्लेड (ZnS) खनिज द्वारा सरलतापूर्वक और कम खर्च में अधिक परिमाण में जस्ता (Zn) का निष्कर्षण किया जा सकता है। इसलिए जिंक ब्लेण्ड (ZnS) खनिज तथा जस्ता का अयस्क दोनों कहा जाता है।

प्रश्न 2.
लोहे में जंग से सुरक्षा के दो उपाय लिखिए ।
उत्तर :
लोहे पर मोर्चा (जंग) से बचाने के निम्नलिखित उपाय हैं :

• धातुओं के बाहरी सतह पर पेंट, रंग, अलकतरा आदि लगाकर
• धातुओं का परत चढ़ाकर
• स्टेनलेस स्टील बनाकर
• धातुओं का विद्युत लेपन द्वारा ।

प्रश्न 3.
ताँबा एवं एल्युमिनियम प्रत्येक का उपयोग लिखिए ।
उत्तर :
ताँबा का उपयोग : घरेलु बर्तन, विद्युत तार तथा विद्युत उपकरण बनाने में ताँबा का उपयोग किया जाता है। एल्युमिनियम का उपयोग : विभिन्न प्रकार के मिश्रधातु बनाने में इसका उपयोग होता है। यह घरेलु उपयोग में आनेवाले बर्तन एवं विद्युत उपकरण बनाने के लिए काम में लाया जाता है।

प्रश्न 4.
ताँबा का उपयोग विद्युत तार में तथा अल्युमिनियम का उपयोग खाना बनाने के बर्तन में किया जाता है – क्यों ?
उत्तर :
ताँबा विद्युत का उत्तम चालक है, इसीलिए इसका उपयोग विद्युत के तारों में होता है तथा अल्युमिनियम उष्मा का सुचालक है, इसीलिए इसका उपयोग खाना बनाने के बर्तन में किया जाता है।

प्रश्न 5.
जिंक के पात्र में सान्द्र NaOH को रखना क्यों उचित नहीं होता है ?
उत्तर :
जस्ता (जिंक) सोडियम हाइड्रॉक्साइड के गर्म घोल से प्रतिक्रिया कर घुलनशील सोडियम जिंकेट बनाता है तथा इससे हाइड्रोजन गैस उत्पन्न होती है।
Zn + 2NaOH = Na₂ ZnO₂ + H₂↑
अतः जिंक का पात्र सान्द्र NaOH को रखने के लिए उचित नहीं होता है।

प्रश्न 6.
कास्टिक सोडा के उबलते घोल में अल्युमिनियम का चूर्ण डालने पर क्या होता है ?
उत्तर :
कॉस्टिक सोडा के उबलते घोल में अल्युमिनियम का चूर्ण डालने पर सोडियम अल्युमिनेट बनता है तथा हाइड्रोजन गैस निकलती है।
2AI + 2NaOH + 2H₂O = 2NaAIO, + 3H₂

प्रश्न 7.
कॉपर सल्फेट को ताँबा के बर्तन में क्यों नहीं रखा जाता है ? संतुलित समीकरणों को लिखें।
उत्तर :
जस्ता, ताँबा से अधिक Electropositive है । अत: कॉपर सल्फेट के साथ प्रतिक्रिया करके कॉपर प्रदान करता है।
CuSO₄ + Zn = ZnSO₄ + Cu.

प्रश्न 8.
जिंक और कॉपर के एक-एक मिश्र धातु का नाम और संरचना लिखो ।
उत्तर :
जिंक का एक मिश्र धातु पीतल Cu 70% और Zn – 30%
कापर का एक मिश्र धातु काँसा Cu 75% और Sn – 25%

प्रश्न 9.
“सभी अयस्क खनिज होते हैं लेकिन सभी खनिज अयस्क नहीं होते हैं।” तर्क सहित उत्तर लिखिए ।
उत्तर :
सभी खनिजों से धातुओं को प्राप्त नहीं किया जा सकता है। केवल कुछ ही खनिज ऐसे होते हैं जिनमें पर्याप्त मात्रा में धातुएँ उपलब्ध होती है तथा उन खनिजों से धातुओं को सरलापूर्वक और अधिक मात्रा में निष्कर्षण किया जाता है, उन खनिजों को अयस्क कहते हैं। अत: हम कह सकते हैं कि सभी अयस्क खनिज होते हैं लेकिन सभी खनिज अयस्क नहीं होते हैं।

प्रश्न 10.
स्टेनलेस स्टील का मुख्य अवयव (घटक) कौन है ? इसका उपयोग लिखिये ।
उत्तर :
स्टेनलेस स्टील का मुख्य अवयव : Fe = 85%, Cr = 14%, Ni = 0.7%, C = 0.3% है।
स्टेनलेस स्टील का उपयोग घरेलू बर्तन, सर्जरी के समान तथा मशीनों के पुर्जे बनाने में होता है।

प्रश्न 11.
अयस्क (Ore) किसे कहते हैं ? लोहा और मैग्नेशियम के एक-एक अयस्क का नाम सूत्र सहित लिखिये ।
उत्तर :
अयस्क : जिस खनिज से किसी धातु का सरलतापूर्वक तथा अधिक मात्रा में निष्कर्षण किया जाता है उस खनिज को उस धातु का अयस्क कहते हैं। लोहा का मुख्य अयस्क हेमेटाइट (Fe₂O₈) है। मैग्नेशियम का मुख्य अयस्क मैग्नेसाइट (MgCO₃) है।

प्रश्न 12.
जब अल्युमिनियम के पात्र में तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल का घोल डाला जाता है, तो क्या होता है ?
उत्तर :
जब अल्युमिनियम के पात्र में तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (dil HCI) डाला जाता है, तो वह घुलने लगता है जिसके फलस्वरूप H, गैस उत्पन्न होती है ।
2AI + 6HCI = 2AICI₃ + 3H₂I

प्रश्न 13.
एल्यूमिनियम और जिंक के बर्तन में अम्लीय खाद्य पदार्थों को क्यों नहीं रखना चाहिए ?
उत्तर :
एल्यूमिनियम और जिंक जब अम्लीय पदार्थों के सम्पर्क में आते हैं तो रासायनिक प्रतिक्रिया के फलस्वरूप धातुओं के घुलनशील यौगिक उत्पन्न करते हैं। यही कारण है कि अम्लीय खाद्य पदार्थों को एल्यूमीनियम और जिंक के बर्तन में न तो रखना चाहिए और न तो पकाना चाहिए क्योंकि खाद्य पदार्थ विषाक्त हो जाते हैं ।

प्रश्न 14.
जब जिंक धातु के एक टुकड़े को कॉपर सल्फेट (CuSO ) के घोल में डाला जाता है, तो क्या होता है ?
उत्तर :
जब जस्ता के एक टुकड़े को कॉपर सल्फेट के जलीय घोल में डाला जाता है तब कॉपर सल्फेट का नीला रंग धीरे-धीरे गायब होने लगता है और ताँबा धातु की लाल परत जस्ता धातु पर जम जाती है । जस्ता धातु अधिक क्रियाशील होने के कारण घोल से ताँबा धातु को विस्थापित कर देती है। इससे सिद्ध होता है कि जस्ता, ताँबा से अधिक क्रियाशील है।

प्रश्न 15.
कॉपर सल्फेट के घोल को लोहे के पात्र में क्यों नहीं रखना चाहिए ?
उत्तर :
कॉपर सल्फेट (CuSO) का घोल लोहा से प्रतिक्रिया करता है जिससे लोहे के पात्र में छिद्र हो जाता है।
CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu

प्रश्न 16.
एक ऐसे धातु का नाम लिखो जो अम्ल और भस्म दोनों से प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन मुक्त करता है ।
उत्तर :
जस्ता (zn) एक ऐसा धातु है जो अम्ल और भस्म दोनों से प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन मुक्त करता है।

• अम्ल से प्रतिक्रिया : Zn+H₂SO₄ = ZnSO₄+H₂ ↑
• भस्म से प्रतिक्रिया : Zn + 2NaOH = Na₂znO₂ + H₂ ↑

प्रश्न 17.
Philosophers wool किसे कहते हैं ?
उत्तर :
जब जिंक को वायु की उपस्थिति में गर्म किया जाता है, तो यह हरी सफेद लौ के साथ जलता है तथा जिंक आक्साइड सफेद धुँआ प्राप्त होता है जिसे ठंडा करने पर सफेद ऊन की तरह जमा हो जाता है । इसे Philosopher’s wool कहते हैं। 2zn + O₂ = ZnO

प्रश्न 18.
थर्माइट प्रतिक्रिया (Thermite reaction) किसे कहते हैं? इसकी क्या उपयोगिता है?
उत्तर :
वह प्रतिक्रिया जिसमें अधिक क्रियाशील धातु को अवकारक दूत (Reducing agent) के रूप में उपयोग करके कम क्रियाशील धातु को विस्थापित किया जाता है, तो उसे थर्माइट प्रतिक्रिया कहते हैं। इस प्रतिक्रिया में उष्मा बहुत अधिक मात्रा में निकलती है। इसलिए इस प्रतिक्रिया में जो धातु प्राप्त होता है वह गलित (Molten) अवस्था में रहता है। इसका उपयोग रेलवे की पटरियों को जोड़ने तथा मशीन में आयी दरार को ठीक करने के काम में होता है। Fe₂O₃ + 2Al→ 2Fe + Al₂O₃ + Heat

प्रश्न 19.
धातु का क्षय (Corrosion) किसे कहते हैं? इससे क्या हानि होती है?
उत्तर :
धातु की सतह पर वायु, जलवाष्प, अम्ल वर्षा आदि की क्रिया के फलस्वरूप धातु नष्ट होने लगता है तथा उसकी चमक कम हो जाती है। इस क्रिया को धातु का क्षय (Corrosion) कहते हैं। अधिकतर धातु में क्षय क्रिया होती है जो खुले वातावरण में रहते हैं। जो धातु अधिक सक्रिय होते हैं उसमें क्षय क्रिया भी अधिक तेजी से होती है। कुछ धातु क्षय क्रिया कारण पूर्ण रूप से नष्ट हो जाते हैं तथा कुछ धातुओं की चमक कम हो जाती है।

प्रश्न 20.
शुद्ध धातु की अपेक्षा मिश्रधातु का उपयोग करने से क्या लाभ है ? उदाहरण सहित वर्णन करें।
उत्तर :
मिश्रधातु के उपयोग से लाभ :

• धातुओं की कठोरता के लिए किया जाता है। जैसे: सोना, चाँदी कम कठोर धातु है लेकिन इसमें ताँबा मिलाने से इसकी कठोरता बढ़ जाती है।
• क्षय निरोधक क्षमता बढ़ाने के लिए किया जाता है। जैसे- लोहा पर जंग लगता है लेकिन लोहा और क्रोमियम से बने मिश्रधातु स्टील पर जंग नहीं लगता है।
• धातु की क्रियाशीलता घटाने में होता है। जैसे : सोडियम जल के साथ तीव्रता से क्रिया करता है परन्तु सोडियम अमलगम जल के साथ धीरे-धीरे क्रिया करता है ।

प्रश्न 21.
एल्युमीनियम और जस्ता के एक-एक अयस्क का नाम और सूत्र लिखो ।
उत्तर :
एल्युमीनियम का एक अयस्क बाक्साइडट और सूत्र Al₂O₃ .2H₂O है।
जस्ता का एक अयस्क जिंक ब्लेंड और सूत्र zns है।

प्रश्न 22.
ताँबा के बर्तन को कुछ दिनों तक खुली हवा में छोड़ देने पर क्या होता है ?
उत्तर :
ताँबा के बर्तन को कुछ दिनों तक खुली हवा में छोड़ देने पर उसकी सतह पर हरे रंग के धब्बे उत्पन्न हो जाते हैं क्योंकि हवा में उपस्थित अम्ल एवं अन्य पदार्थों द्वारा ताँबा आक्सीकृत हो जाता हैं। वास्तव में भास्मिक कॉपर कार्बोनेट CuSO₃Cu(OH)₂ बनने के कारण इसकी सतह पर हरापन आ जाता है।

प्रश्न 23.
लोहा और जस्ता का उपयोग लिखें। भौतिक विज्ञान
उत्तर :
लोहा का मुख्य उपयोग इस्पात के निर्माण में रेल की पटरी और इंजन बनाने में होता है । जस्ता का मुख्य उपयोग रंग बनाने में, हाइड्रोजन गैस तैयार करने में, सोना और चाँदी के निष्कर्षण में तथा गैलवेनाइजेशन (Galvanisation) की क्रिया में होता है।

प्रश्न 24.
ड्यूरालूमिन (Duralumin) क्या है ? इसका मुख्य उपयोग लिखें ।
उत्तर :
ड्यूरालूमिन, अल्युमिनियम का एक मिश्र धातु है । इसमें विभिन्न धातुओं का उपादान (Composition) निम्न प्रकार से है। AI = 95%, Cu = 4%, Mg = 0.5%, Mn = 0.5% इसका उपयोग विमान, रॉकेट, रेस की कार, प्रेशर कुकर आदि बनाने में होता है।

प्रश्न 25.
अल्युमिनियम के पतले पत्तर में लपेटी गई आचार को क्यों नहीं खाना चाहिए।
उत्तर :
आँचार में कार्बनिक अम्ल विद्यमान रहता है जिसके कारण अल्युमिनियम का आवरण प्रभावित होता है और आँचार दूषित हो जाता है। अतः अल्युमिनियम के पतले पतर द्वारा लपेटी गई आँचार का व्यवहार उचित नहीं है।

संक्षिप्त प्रश्नोत्तर (Brief Answer Type) : 3 MARKS

प्रश्न 1.
मिश्र धातु और अमलगम में अंतर लिखो ।
उत्तर :
मिश्र धातु (Alloy ) :- दो या दो से अधिक धातुओं के साथ अधातुओं को पिघली हुई गर्म अवस्था में मिलाने से जो समांग या असमांग मिश्रण प्राप्त होता है, उसे मिश्र धातु (Alloy ) कहते हैं।
जैसे : 70% Cu तथा 30% Zn को मिलाने पर पीतल (Brass) मिश्र धातु उत्पन्न होती है।
अमलगम (Amalgum) :- जिस मिश्र धातु में एक धातु पारा होता है, ऐसे मिश्र धातु को अमलगम (Amalgum) कहते हैं । जैसे- सोडियम अमलगम (Na+Hg), जिंक अमलगम (Zn+Hg).

प्रश्न 2.
निम्नलिखित धातुओं के मिश्रधातु का नाम लिखो और उनका उपयोग लिखो ।
(i) ताँबा
(ii) जस्ता
उत्तर :
(i) ताँबा का मिश्रधातु पीतल और काँसा (Bronze) हैं।

• पीतल में 70% ताँबा तथा 30% जस्ता होता है। इसका उपयोग घरेलू बर्तन, मूर्तियाँ, मशीन के पुर्जे तथा फूलदान इत्यादि बनाने में होता है।
• काँसा में 80% ताँबा, 18% टीन और 2% जस्ता रहता है। इसका उपयोग बर्तन, मूर्ति, मेडल, घंटी आदि बनाने में होता है।

(ii) जस्ता का मिश्रधातु जर्मन सिल्वर और गन मेटल है।

• जर्मन सिल्वर में 30% जस्ता, 50% ताँबा और 20% निकेल होता है। इसका उपयोग सजावट के सामान, मेडल, फूलदान आदि बनाने में होता है।
• गन मेटल में 1% जस्ता, 88% ताँबा, 10% टीन और 1% लेड होता है। इसका उपयोग तोप, बन्दू आदि बनाने में होता है ।
  की नली

प्रश्न 3.
अयस्क से धातुओं का पृथक्करण कार्बन अवकरण विधि द्वारा कैसे किया जाता है ?
उत्तर :
आक्साइड युक्त धातु के अयस्क को कार्बन या कोक के साथ मिश्रित करके एक भट्ठी में गर्म किया जाता है, कार्बन के अपूर्ण दहन के फलस्वरूप प्राप्त कार्बन मोनो आक्साइड और कार्बन धातु के आक्साइड को अवकृत करके धातु में परिणत कर देते हैं ।

लोहा, जिंक, लेड तथा धातुओं का निष्कर्षण इस विधि द्वारा किया जाता है।