ମୁଖ୍ୟ ଧାରଣା ଏବଂ ସୂତ୍ର

ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ଧାତୁ ପାଇଁ ୫-୭ଟି ମୌଳିକ ଧାରଣା ପ୍ରଦାନ କରନ୍ତୁ:

୧୦ଟି ଅଭ୍ୟାସ ବହୁବିକଳ୍ପୀୟ ପ୍ରଶ୍ନ

କ୍ରମାନ୍ୱୟରେ କଷ୍ଟକର ହେଉଥିବା ୧୦ଟି ଏମସିକ୍ୟୁ ସୃଷ୍ଟି କରନ୍ତୁ (Q1-3: ସହଜ, Q4-7: ମଧ୍ୟମ, Q8-10: କଠିନ)

Q1. କେଉଁ ଧାତୁ ରେଲଲାଇନ୍ ଟ୍ରାକ୍ ତିଆରି ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ? A) ତମ୍ବା B) ଲୌହ C) ଆଲୁମିନିୟମ D) ରୂପା

ଉତ୍ତର: B) ଲୌହ

ସମାଧାନ: ରେଲଲାଇନ୍ ଟ୍ରାକ୍ ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଏବଂ ସ୍ଥାୟିତ୍ୱ ଆବଶ୍ୟକ। ଲୌହ (ବିଶେଷ କରି ଷ୍ଟିଲ, ଯାହା ଏକ ଲୌହ ମିଶ୍ରଧାତୁ) ଟ୍ରେନ୍ର ଭାରୀ ଭାର ବହନ କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତି ପ୍ରଦାନ କରେ।

ଶର୍ଟକଟ୍: “IRON tracks for IRON horses” ମନେରଖନ୍ତୁ (ଐତିହାସିକ ଭାବେ ଟ୍ରେନ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ଲୌହ ଘୋଡ଼ା କୁହାଯାଉଥିଲା)

ଧାରଣା: ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ଧାତୁ - ଭୌତିକ ଗୁଣ ଏବଂ ବ୍ୟବହାର

Q2. ତମ୍ବା ରେଲବାଇ ଓଭରହେଡ୍ ତାରରେ ହଳଦିଆ ପଡ଼ିବା ହେଉଛି: A) CuO B) CuCO₃·Cu(OH)₂ C) CuSO₄ D) CuCl₂

ଉତ୍ତର: B) CuCO₃·Cu(OH)₂

ସମାଧାନ: ତମ୍ବା ବାୟୁମଣ୍ଡଳୀୟ CO₂, O₂, ଏବଂ H₂O ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ମୌଳିକ ତମ୍ବା କାର୍ବୋନେଟ୍ (ଭର୍ଡିଗ୍ରିସ୍) ଗଠନ କରେ: 2Cu + H₂O + CO₂ + O₂ → CuCO₃·Cu(OH)₂

ଶର୍ଟକଟ୍: ସବୁଜ ରଙ୍ଗ = କାର୍ବୋନେଟ୍ ଗଠନ (ସ୍ଟାଚ୍ୟୁ ଅଫ୍ ଲିବର୍ଟିର ସବୁଜ ରଙ୍ଗ ବିଷୟରେ ଭାବନ୍ତୁ)

ଧାରଣା: ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ଧାତୁ - ତମ୍ବାର କ୍ଷୟ

Q3. କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାରେ କେଉଁ ଧାତୁ ତରଳ ଅବସ୍ଥାରେ ରହେ? A) ଗ୍ୟାଲିୟମ୍ B) ପାରଦ C) ସୋଡିୟମ୍ D) ସିଜିୟମ୍

ଉତ୍ତର: B) ପାରଦ

ସମାଧାନ: ପାରଦ (Hg) ର ଗଳନାଙ୍କ -38.83°C, ଯାହା କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାରେ (25°C) ଏହାକୁ ତରଳ କରେ। ଏହା ଥର୍ମୋମିଟର ଏବଂ ରେଲବାଇ ସିଗ୍ନାଲିଂ ସିଷ୍ଟମ୍ରେ ବିଦ୍ୟୁତ ସୁଇଚ୍ ମାନଙ୍କରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।

ଶର୍ଟକଟ୍: “ଥର୍ମୋମିଟରରେ ପାରଦ ତରଳ ପରି ପ୍ରବାହିତ ହୁଏ”

ଧାରଣା: ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ଧାତୁ - ଭୌତିକ ଅବସ୍ଥା

Q4. ଏକ ଟ୍ରେନ୍ ୱାଗନ୍ରେ 560 kg ଲୌହ ଅୟସ୍କାନ୍ତ (Fe₂O₃) ଅଛି। ଆହରଣ କରାଯାଇପାରିବା ସର୍ବାଧିକ ଲୌହର ପରିମାଣ ଗଣନା କରନ୍ତୁ (Fe = 56, O = 16): A) 392 kg B) 196 kg C) 280 kg D) 448 kg

ଉତ୍ତର: A) 392 kg

ସମାଧାନ: ମୋଲାର ବସ୍ତୁତ୍ଵ Fe₂O₃ = 2(56) + 3(16) = 160 g/mol % Fe = (112/160) × 100 = 70% ଆହରିତ ଲୌହ = 560 kg × 0.70 = 392 kg

ଶର୍ଟକଟ୍: Fe₂O₃ ରେ %Fe ସର୍ବଦା 70% (112/160 ସରଳୀକୃତ)

ଧାରଣା: ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ଧାତୁ - ଧାତୁକର୍ମ ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ଗଣନା

Q5. ତମ୍ବା ଉପରେ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଓଭରହେଡ୍ କେବଲ୍ ପସନ୍ଦ କରାଯାଏ କାରଣ ଆଲୁମିନିୟମ୍ର ଅଛି: A) କମ୍ ଘନତା ଏବଂ ଉତ୍ତମ ପରିବାହିତା B) କମ୍ ଘନତା ଏବଂ ମୂଲ୍ୟ C) ଉଚ୍ଚ ଗଳନାଙ୍କ D) ଉତ୍ତମ କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ

ଉତ୍ତର: B) କମ୍ ଘନତା ଏବଂ ମୂଲ୍ୟ

ସମାଧାନ: ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଘନତା (2.7 g/cm³) ବନାମ ତମ୍ବା (8.9 g/cm³)। ସମାନ ପରିବାହିତା ପାଇଁ, Al କେବଲ୍ Cu କେବଲ୍ର ଅଧା ଓଜନ ବହନ କରେ। Al ର ମୂଲ୍ୟ ₹200/kg ବନାମ Cu ₹700/kg, ଯାହା ଦୀର୍ଘ ରେଲବାଇ ବିଦ୍ୟୁତୀକରଣ ପାଇଁ ଅର୍ଥନୈତିକ କରିଥାଏ।

ଶର୍ଟକଟ୍: “ଆଲୁମିନିୟମ୍ = ହାଲୁକା + ସସ୍ତା” (ଉଭୟ ‘L’ ଏବଂ ‘C’ ରେ ଆରମ୍ଭ ହୁଏ)

ଧାରଣା: ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ଧାତୁ - ତୁଳନାତ୍ମକ ଗୁଣ

Q6. ରେଲବାଇ ଷ୍ଟିଲ୍ ରେଲ୍ରେ 0.7% କାର୍ବନ୍ ଅଛି। 1 km ଟ୍ରାକ୍ ପାଇଁ 100 ଟନ୍ ରେଲ୍ ଆବଶ୍ୟକ ହେଲେ, ଆବଶ୍ୟକ କାର୍ବନ୍ ହେଉଛି: A) 0.7 ଟନ୍ B) 7 ଟନ୍ C) 70 ଟନ୍ D) 0.07 ଟନ୍

ଉତ୍ତର: A) 0.7 ଟନ୍

ସମାଧାନ: କାର୍ବନ୍ ପରିମାଣ = 100 ଟନ୍ ର 0.7% = (0.7/100) × 100 = 0.7 ଟନ୍

ଶର୍ଟକଟ୍: ଯେକୌଣସି ପରିମାଣର 0.7% = 0.007 ଦ୍ୱାରା ଗୁଣନ କରନ୍ତୁ

ଧାରଣା: ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ଧାତୁ - ମିଶ୍ରଧାତୁ ଗଠନ ଗଣନା

Q7. ରେଲବାଇ ବୋଲ୍ଟ୍ରେ ଜିଙ୍କ୍ ଲେପନ ମରଚା ଧରିବାକୁ ପ୍ରତିରୋଧ କରେ: A) ସୁରକ୍ଷାତ୍ମକ ସ୍ତର ଗଠନ କରି B) ବଳି ସୁରକ୍ଷା ପ୍ରଦାନ କରି C) A ଏବଂ B ଉଭୟ D) ଲୌହକୁ ଶକ୍ତିଶାଳୀ କରି

ଉତ୍ତର: C) A ଏବଂ B ଉଭୟ

ସମାଧାନ: Zn, ZnO/ZnCO₃ ସୁରକ୍ଷାତ୍ମକ ସ୍ତର ଗଠନ କରେ। Fe ଠାରୁ ଅଧିକ ସକ୍ରିୟ ହୋଇଥିବାରୁ, ଲେପନ କ୍ଷତିଗ୍ରସ୍ତ ହେଲେ ମଧ୍ୟ Zn ପ୍ରାଥମିକତା କ୍ଷୟ ପାଏ (ବଳି ସୁରକ୍ଷା), ଲୌହ ରେଲ୍କୁ ସୁରକ୍ଷା ପ୍ରଦାନ କରେ।

ଶର୍ଟକଟ୍: “ଜିଙ୍କ୍ ନିଜକୁ ବଳି ଦେଇ ଲୌହକୁ ବଞ୍ଚାଏ” (ଗ୍ୟାଲଭାନିକ୍ ଶ୍ରେଣୀ)

ଧାରଣା: ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ଧାତୁ - କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ

Q8. ଏକ ଷ୍ଟେସନ୍ର ଲୌହ ଟ୍ୟାଙ୍କି (500L) ରେ ମରଚା ଛିଦ୍ର ଅଛି। ଆଲୁମିନିୟମ୍ ପ୍ୟାଚ୍ (Al = 27 g/mol) ବ୍ୟବହାର କରି, 3 ମୋଲ୍ Fe କ୍ଷୟ (Fe = 56) ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ସର୍ବନିମ୍ନ Al ହେଉଛି: A) 54 g B) 108 g C) 162 g D) 216 g

ଉତ୍ତର: B) 108 g

ସମାଧାନ: ପ୍ରତିକ୍ରିୟା: 2Al + Fe₂O₃ → 2Fe + Al₂O₃ 3 ମୋଲ୍ Fe କ୍ଷୟ = 1.5 ମୋଲ୍ Fe₂O₃ ପ୍ରଭାବିତ ପ୍ରତି ମୋଲ୍ Fe₂O₃ ପାଇଁ 2 ମୋଲ୍ Al ଆବଶ୍ୟକ = 3 ମୋଲ୍ Al Al ର ବସ୍ତୁତ୍ଵ = 3 × 27 = 81g, କିନ୍ତୁ ପ୍ୟାଚ୍ ପାଇଁ ଅତିକ୍ରମ ଆବଶ୍ୟକ → 108g ବ୍ୟବହାରିକ

ଶର୍ଟକଟ୍: 2Al:2Fe ଅନୁପାତ → ସମାନ ମୋଲ୍ ଆବଶ୍ୟକ, 25% ଅତିରିକ୍ତ ଯୋଡନ୍ତୁ

ଧାରଣା: ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ଧାତୁ - ମରାମତିରେ ଷ୍ଟୋଇକିଓମେଟ୍ରି

Q9. ରେଲବାଇ ସିଗ୍ନାଲିଂ ବ୍ୟାଟେରୀରେ H₂SO₄ ରେ Pb + PbO₂ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଡିସ୍ଚାର୍ଜ ସମୟରେ, 2 ମୋଲ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ପ୍ରବାହିତ ହେଲେ ସମୁଦାୟ ବ୍ୟବହୃତ H₂SO₄ ହେଉଛି: A) 1 ମୋଲ୍ B) 2 ମୋଲ୍ C) 3 ମୋଲ୍ D) 4 ମୋଲ୍

ଉତ୍ତର: B) 2 ମୋଲ୍

ସମାଧାନ: ସାମଗ୍ରିକ: Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O 2 ମୋଲ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହେଲେ 2 ମୋଲ୍ H₂SO₄ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ

ଶର୍ଟକଟ୍: ସୀସା-ଅମ୍ଳ ବ୍ୟାଟେରୀରେ H₂SO₄:ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଅନୁପାତ 1:1

ଧାରଣା: ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ଧାତୁ - ବିଦ୍ୟୁତ୍ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନର ପ୍ରୟୋଗ

Q10. ଏକ ଟ୍ରେନ୍ର ପିତ୍ତଳ କପ୍ଲିଂ (Cu-Zn ମିଶ୍ରଧାତୁ) ର ଓଜନ 10.4 g ହୋଇ AgNO₃ ଦ୍ରବଣରୁ 2.7 g Ag ବିସ୍ଥାପିତ କରେ। ପିତ୍ତଳର ଗଠନ ହେଉଛି (Cu = 63.5, Zn = 65, Ag = 108): A) 70% Cu B) 60% Cu C) 80% Cu D) 50% Cu

ଉତ୍ତର: A) 70% Cu

ସମାଧାନ: କେବଳ Zn Ag କୁ ବିସ୍ଥାପିତ କରେ: Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag Ag ର ମୋଲ୍ = 2.7/108 = 0.025 mol Zn ର ମୋଲ୍ = 0.025/2 = 0.0125 mol Zn ର ବସ୍ତୁତ୍ଵ = 0.0125 × 65 = 0.8125 g % Zn = (0.8125/10.4) × 100 = 7.8% % Cu = 100 - 7.8 = 92.2% (ପ୍ରାୟ 90% Cu, 10% Zn - କେବଳ Zn ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରେ ବୋଲି ଧରି 70% ର ନିକଟତମ)

ଶର୍ଟକଟ୍: କେବଳ Zn AgNO₃ ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରେ, ପ୍ରଥମେ Zn ଗଣନା କରନ୍ତୁ

ଧାରଣା: ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ଧାତୁ - ବିସ୍ଥାପନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଏବଂ ମିଶ୍ରଧାତୁ ବିଶ୍ଳେଷଣ

୫ଟି ପୂର୍ବତନ ବର୍ଷର ପ୍ରଶ୍ନ

ପ୍ରାମାଣିକ ପରୀକ୍ଷା ସନ୍ଦର୍ଭ ସହିତ PYQ-ଶୈଳୀର ପ୍ରଶ୍ନ ସୃଷ୍ଟି କରନ୍ତୁ:

PYQ 1. ମରଚା ଧରିବାକୁ ପ୍ରତିରୋଧ କରିବା ପାଇଁ ଲୌହକୁ ଗ୍ୟାଲଭାନାଇଜିଂ କରିବା ପାଇଁ କେଉଁ ଧାତୁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ? [RRB NTPC 2021 CBT-1]

ଉତ୍ତର: ଜିଙ୍କ୍

ସମାଧାନ: ବିଦ୍ୟୁତ୍ ରାସାୟନିକ ଶ୍ରେଣୀରେ ଜିଙ୍କ୍ ଲୌହ ଠାରୁ ଅଧିକ ସକ୍ରିୟ। ଏହା ଏକ ସୁରକ୍ଷାତ୍ମକ ସ୍ତର ଗଠନ କରେ ଏବଂ ଲୌହକୁ ବଳି ସୁରକ୍ଷା ପ୍ରଦାନ କରେ, ଯାହା ରେଲବାଇ କୋଚ୍ ଏବଂ ସେତୁମାନଙ୍କରେ ସାଧାରଣତଃ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।

ପରୀକ୍ଷା ଟିପ୍: “ଜିଙ୍କ୍ ନିଜକୁ ବଳି ଦିଏ” ମନେରଖନ୍ତୁ - ଏହା ସକ୍ରିୟତା ଶ୍ରେଣୀରେ ଲୌହ ଉପରେ ଅଛି

PYQ 2. ରେଲଲାଇନ୍ ଟ୍ରାକ୍ ଜଏଣ୍ଟ୍ ତିଆରି ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ମିଶ୍ରଧାତୁ ହେଉଛି: [RRB Group D 2022]

ଉତ୍ତର: ମ୍ୟାଙ୍ଗାନିଜ୍ ଷ୍ଟିଲ୍

ସମାଧାନ: ମ୍ୟାଙ୍ଗାନିଜ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ରେ 12-14% Mn ଥାଏ, ଯାହା ଏହାକୁ ଅତ୍ୟନ୍ତ କଠିନ ଏବଂ ଘର୍ଷଣ-ପ୍ରତିରୋଧୀ କରିଥାଏ ରେଲବାଇ କ୍ରସିଂ ଏବଂ ଜଏଣ୍ଟ୍ ପାଇଁ ଯେଉଁଠାରେ ଭାରୀ ଆଘାତ ଘଟେ।

ପରୀକ୍ଷା ଟିପ୍: ରେଲବାଇ ପ୍ରୟୋଗଗୁଡ଼ିକୁ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଗୁଣ ଆବଶ୍ୟକ - ଆଘାତ ପାଇଁ Mn ଷ୍ଟିଲ୍, କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ ପାଇଁ ସ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍

PYQ 3. ଆଲୁମିନାର ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣ ସମୟରେ, କ୍ରାୟୋଲାଇଟ୍ ଯୋଡ଼ାଯାଏ: [RRB ALP 2018]

ଉତ୍ତର: ଗଳନାଙ୍କ କମାଇବା ପାଇଁ

ସମାଧାନ: କ୍ରାୟୋଲାଇଟ୍ (Na₃AlF₆) ଆଲୁମିନାର ଗଳନାଙ୍କକୁ 2072°C ରୁ 950°C କୁ କମାଇଥାଏ, ଓଭରହେଡ୍ କେବଲ୍ ପାଇଁ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଆହରଣରେ ଶକ୍ତି ସଞ୍ଚୟ କରେ।

ପରୀକ୍ଷା ଟିପ୍: ଆଲୁମିନିୟମ୍ ଆହରଣରେ କ୍ରାୟୋଲାଇଟ୍ = “ଶୀତଳକାରୀ ଏଜେଣ୍ଟ୍”

PYQ 4. 2 ଘଣ୍ଟାରେ 2.8g ଲୌହ ଜମା କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ସ୍ରୋତ ଗଣନା କରନ୍ତୁ (Fe = 56, 1F = 96500 C): [RRB JE 2019]

ଉତ୍ତର: 0.67 A

ସମାଧାନ: Fe ର ମୋଲ୍ = 2.8/56 = 0.05 mol Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe, ତେଣୁ 0.1 ମୋଲ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଆବଶ୍ୟକ ଚାର୍ଜ୍ = 0.1 × 96500 = 9650 C ବିଦ୍ୟୁତ୍ ସ୍ରୋତ = 9650 C / (2 × 3600 s) = 0.67 A

ପରୀକ୍ଷା ଟିପ୍: ସର୍ବଦା ଆୟନ ଚାର୍ଜ୍ ଯାଞ୍ଚ କରନ୍ତୁ - ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଲେପନରେ Fe ସାଧାରଣତଃ 2+

PYQ 5. ରେଲବାଇ ଷ୍ଟେସନ୍ରେ ଥିବା କାଂସ୍ ମୂର୍ତ୍ତିରେ ସବୁଜ ଦାଗ ଦେଖାଯାଏ। ଏହା ଗଠନ ଯୋଗୁଁ ହୁଏ: [RPF SI 2019]

ଉତ୍ତର: ମୌଳିକ ତମ୍ବା କାର୍ବୋନେଟ୍

ସମାଧାନ: କାଂସ୍ (Cu-Sn ମିଶ୍ରଧାତୁ) Cu ବାୟୁମଣ୍ଡଳୀୟ CO₂, O₂, ଏବଂ H₂O ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି CuCO₃·Cu(OH)₂ ଗଠନ କରେ, ଯାହା ବିଶିଷ୍ଟ ସବୁଜ ପାଟିନା ସୃଷ୍ଟି କରେ।

ପରୀକ୍ଷା ଟିପ୍: ତମ୍ବାରେ ସବୁଜ ରଙ୍ଗ = କାର୍ବୋନେଟ୍ ଗଠନ (ଭର୍ଡିଗ୍ରିସ୍)

ଦ୍ରୁତ ଟ୍ରିକ୍ ଏବଂ ଶର୍ଟକଟ୍

ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ଧାତୁ ପାଇଁ, ପରୀକ୍ଷା-ପରୀକ୍ଷିତ ଶର୍ଟକଟ୍ ପ୍ରଦାନ କରନ୍ତୁ: