8. धातुविज्ञान

1. नावे लिहा.

अ. सोडीअमचे पाऱ्यासोबतचे संमिश्र

  • तांबे कथी
  • तांबे जस्त
  • तांबे लोखंड
  • लोखंड निकेल

उत्तर:तांबे व कथिल

आ. अॅल्युमिनिअमच्या सामान्य धातुकाचे रेणूसूत्र

इ. आम्ल आणि आम्लारी या दोन्हींबरोबर अभिक्रिया करून क्षार आणि पाणी तयार करणारे ऑक्साईड ई. धातुक भरडण्यासाठी वापरण्यात येणारे साधन

उ. विद्युत सुवाहक अधातू

 ऊ. राजधातूंना विरघळवणारे अभिक्रियाकारक

. संज्ञा स्पष्ट करा.

अ. धातुविज्ञान

आ. धातुके

 इ. खनिजे

 ई. मृदा अशुद्धी

उत्तर धातुविज्ञान हे धातू आणि त्यांच्या मिश्रधातूंच्या उत्पादन, गुणधर्म आणि वर्तणुकीशी संबंधित शास्त्र आणि तंत्रज्ञान आहे. यात खनिजांपासून धातूंचे निष्कर्षण, धातूंचे शुद्धीकरण, धातूंचे मिश्रधातू बनवणे, धातूंचे स्वरूप आणि गुणधर्म सुधारणे आणि धातूंच्या विविध प्रकारच्या उपयोगांचा समावेश आहे.

उदाहरणार्थ:धातूंचे खनिजांपासून निष्कर्षण आणि शुद्धीकरण.धातूंचे मिश्रधातू बनवणे आणि त्यांचे गुणधर्म.

आ. धातुके

उत्तर:धातुके हे खनिजांमध्ये नैसर्गिकरित्या आढळणारे पदार्थ आहेत ज्यात धातूंचे एक किंवा अधिक संयुगे असतात. धातूकं धातूंचा मुख्य स्त्रोत आहेत आणि त्यांच्या उत्खननातून धातूंचे उत्पादन केले जाते.

उदाहरणार्थ:

बॉक्साइट (एल्युमिनियमचा खनिज)

हेमाटाइट (लोखंडाचा खनिज)

चांदीचा खनिज (चांदीचा खनिज)

तांबेचा खनिज (तांब्याचा खनिज)

धातुकं हे खनिजांपासून वेगळे आहेत कारण ते धातूंचे संयुगे असतात, तर खनिजं हे नैसर्गिकरित्या आढळणारे अकार्बनिक पदार्थ आहेत.

इ. खनिजे

उत्तर:खनिज हे नैसर्गिकरित्या आढळणारे अकार्बनिक पदार्थ आहेत ज्यांची निश्चित रासायनिक रचना आणि क्रिस्टल रचना असते. ते पृथ्वीच्या कवचात आढळतात आणि विविध आकार, रंग आणि कठोरता मध्ये असतात.

5. शास्त्रीय कारणे लिहा.

अ. हिरवी पडलेली तांब्याची भांडी स्वच्छ

उत्तर : हवेच्या संपर्कात येऊन तांबे हळूहळू ऑक्सिडाइज होऊन काळे तांब्याचे ऑक्साइड बनते. हे तांब्याचे ऑक्साइड हवेमधील कार्बन-डायऑक्साइडशी प्रतिक्रिया करते आणि हिरवेगार वस्त्र धारण करते. हे हिरवे पदार्थ तांब्याचे कार्बोनेट आहे.

लिंबू आणि आचारामध्ये आम्ल असतो. हे आम्ल तांब्याच्या वस्तूंवर जमलेल्या हिरव्या तांब्याच्या कार्बोनेटच्या थराची विरघळवून टाकते आणि त्या तांब्याच्या वस्तूंना पुन्हा चमकदार बनवते.

या तंत्रात, आम्ल तांब्याच्या कार्बोनेटशी रासायनिक प्रतिक्रिया करते आणि पाणी व कार्बन-डायऑक्साइडसारख्या विद्रव्य पदार्थांचे रूपांतर करते. त्यामुळे तांब्याची मूळ चमक पुन्हा दिसून येते. हे सोनेरी स्वरूप परत मिळविण्यासाठी एक सुरक्षित आणि पर्यावरणास अनुकूल घरगुती उपाय आहेकरण्यासाठी लिंबूकिंवा चिंच वापरतात.

आ. साधारणपणे आयनिक संयुगाचे द्रवणांक उच्च

असतात.

उत्तर : आयनिक संयुगे मजबूत विद्युतस्थैतिक आकर्षणामुळे घन अवस्थेत असतात आणि कठीण असतात. या आकर्षणामुळे त्यांच्यातील अणूंमधली अन्योन्य आकर्षण शक्ती प्रबळ असते. त्यामुळे विलीनीकरणासाठी जास्त ऊर्जा लागते, म्हणून यांचे वितळ धारणाबिंदू (melting point) उंच असतात.

इ. सोडीअम हा कायम रॉकेलमध्ये ठेवतात.

उत्तर : हवा सोडियमशी इतक्या जोरदार प्रतिक्रिया करते की, उघड्यात ठेवले तर ते आग लगेते. पण केरोसिनशी ते प्रतिक्रिया करत नाही आणि त्यात बुडते. म्हणून, सोडियमचे रक्षण करण्यासाठी आणि आग लागण्याचा धोका टाळण्यासाठी ते नेहमी केरोसिनमध्ये ठेवले जाते.

ई. फेनतरणात पाईन वृक्षाचे तेल वापरले जाते.

उत्तर :खनिज सं केंद्रित करण्यासाठी, ते पाणी आणि पाइन तेलासोबत मिसळले जाते. मिश्रणात हवा बुडविली जाते तेव्हा फेण तयार होते. खनिज कण तेलाशी चिकटता धरतात आणि फेणाच्या वरच्या थरावर तरळतात. मातीसारखे कचरे पाण्याशी चिकटता धरून खाली बसतात. त्यामुळे, खनिज कण वेगळे होतात आणि शुद्धता वाढते.

उ. अॅल्युमिनाच्या विद्युत अपघटनामध्ये वेळोवेळी

धनाग्र बदलण्याची आवश्यकता असते.

उत्तर :अॅल्युमिनियम तयार करताना, कार्बन अॅनोडवर तयार होणारा ऑक्सिजन त्याच कार्बन रॉडशी प्रतिक्रिया करून कार्बन-डायऑक्साइड बनवतो. या प्रक्रियेमुळे कार्बन अॅनोड हळूहळू झीर्ण होत असतो. त्यामुळे, वेळोवेळी .

6. तांब्याचे नाणे सिल्व्हर नायट्रेटच्या द्रावणातबुडविले असता, थोड्या वेळाने त्या नाण्यावरचकाकी दिसते. असे का घडते? रासायनिक समीकरण लिहा.

उत्तर :तांब्याचे नाणे चांदीच्या द्रव्यात बुडाल्यावर, अधिक क्रियाशील तांबे चांदीला विस्थापित करते. विस्थापित झालेले हे चांदी नाण्यावर जमा होते. त्यामुळे, तांब्याच्या नाण्यावर चांदीचा चमकदार थर तयार होतो.  कार्बन अॅनोड बदलणे आवश्यक असते.

Cu(s) + 2AgNO3(aq) Cu(NO3)2(aq) + 2Ag(s)

7. ‘या धातूचे इलेक्ट्रॉन संरूपण 2,8,1 आहे आणिया धातूचे इलेक्ट्रॉन संरुपण 2, 8, 8, 2 आहे. या दोन धातूंपैकी कोणता धातू हा अधिक अभिक्रियाशील आहे. त्यांची विरल HCl आम्लासोबत होणारी अभिक्रिया लिहा.

उत्तर :धातूंच्या बाहेरील कक्षेत जितके कमी इलेक्ट्रॉन असतील, ते तितके जास्त क्रियाशील असतात. धातू A मध्ये बाहेरील कक्षेत एकच इलेक्ट्रॉन आहे, तर धातू B मध्ये दोन इलेक्ट्रॉन आहेत. म्हणून, धातू A, धातू B पेक्षा जास्त क्रियाशील आहे. धातू A म्हणजे सोडियम (Sodium) आणि धातू B म्हणजे मॅग्नेशियम

8. नामनिर्देशित आकृती काढा.

अ. चुंबकीय विलगीकरण

चुंबकीयविलगीकरण

आ. फेनतरण पद्धत

फेनतरण पद्धत

इ. अल्युमिनाचे विद्युत अपघटन

अल्युमिनाचे विद्युत अपघटन

ई. जलशक्तीवर आधारीत विलगीकरण

9. खालील घटनांसाठी रासायनिक समीकरणे लिहा.

 अ. अॅल्युमिनिअमचा हवेशी संपर्क आला

 उत्तर : हवेत असल्यावर अॅल्युमिनियमवर ऑक्साइडची पातळ थर तयार होते

आ. लोखंडाचा चुरा/भुकटी कॉपर सल्फेटच्या जलीय द्रावणात टाकली

उत्तर : लोखंडाची बुकटी तांब्याच्या सल्फेटच्या द्रव्यात टाकल्यावर, जास्त क्रियाशील लोखंड तांब्याला विस्थापित करते. लोखंडाच्या बुकटी वर तांब्याच्या लालेसर तपकिरी धातूचा थर जमा होतो आणि तांब्याच्या सल्फेटचा निळा रंग हळूहळू कमी होत जातो. या प्रक्रियेदरम्यान लोह सल्फेट तयार होते

 इ. फेरीक ऑक्साइडची अॅल्युमिनिअमबरोबर अभिक्रिया घडवून आणली.

उत्तर : लोखंडाच्या ऑक्साइडवर लोखंड भस्म वापरून केलेली प्रक्रिया अत्यंत उष्णता निर्माण करते. यात लोखंडाच्या ऑक्साइडचे ऍल्युमिनियम ऑक्साइडमध्ये रूपांतर होते आणि लोखंड धातू तयार होते. या प्रक्रियेमुळे निर्माण होणारी उष्णता ऑक्सिजन आणि ऍल्युमिनियम वितळविण्यासाठी पुरेसा असते. याचा वापर यंत्रसामग्री वेल्डिंगमध्ये आणि हत्यारांमध्ये स्फोटके तयार करण्यासाठी केला जातो.

3Fe3O2 + 4Al → 2Al2O3 + 6Fe

 ई. अल्युमिनाचे विद्युत अपघटन केले

उत्तर : अल्युमिनियमच्या विद्य्रोलयामध्ये, कॅथोडवर ऍल्युमिनियम जमा होते. हे वितळ धातू इलेक्ट्रोलाईटपेक्षा जास्त जड असल्याने टाँकेच्या तळाशी गोळा होते. अनोडवर ऑक्सिजन वायू तयार होतो.

अनोडचे रासायनिक अभिक्रिया 2O––  O2 + 4e 

कॅथोड रासायनिक अभिक्रिया  Al3+ + 3e– Al(l)

उ. झिंक ऑक्साइड हे विरल हायड्रोक्लोरीक आम्लामध्ये विरघळविल

उत्तर : जिंकाचे ऑक्साइड अ नु हायड्रोक्लोरिक आम्लात विरघळते, झिंक क्लोराइड आणि पाणी तयार होते.

Z n O (s)  + 2H C l → Z n C l 2(aq) + H 2 O(l)

10. खालील विधान प्रत्येक पर्यायानुसार पूर्ण करा. अॅल्युमिनिअमच्या निष्कर्षणात…..

. बॉक्साईटमध्ये असलेले घटक, मृदा अशुद्धी

. धातुकाच्या संहतीकरणात अपक्षालणाचा उपयोग

 . बॉक्साइटचे हॉलच्या पद्धतीने अॅल्युमिनामध्ये रूपांतर करण्याची रासायनिक अभिक्रिया

 . अॅल्युमिनिअमच्या धातुकास संहत कॉस्टिक सोड्याबरोबर उष्णता दे

उत्तर : बॉक्साइटचे हॉलच्या पद्धतीने अॅल्युमिनामध्ये रूपांतर करण्याची रासायनिक अभिक्रिया

11. Cu, Zn, Ca, Mg, Fe, Na, Li या धातूंची विभागणी क्रियाशील, मध्यम क्रियाशील व कमी क्रियाशील अशा तीन गटांमध्ये करा.

उत्तर : क्रियाशील  : Na, Li, Ca

मध्यम क्रियाशील : Zn, Fe, Mg,

कमी क्रियाशील : Cu

Leave a Reply