முக்கிய கருத்துக்கள் & சூத்திரங்கள்

வேதியியல் உலோகங்களுக்கான 5-7 அத்தியாவசிய கருத்துக்களை வழங்கவும்:

10 பயிற்சி பலதேர்வு கேள்விகள்

சிரம அளவு அதிகரிக்கும் வகையில் 10 பலதேர்வு கேள்விகளை உருவாக்கவும் (Q1-3: எளிதானது, Q4-7: நடுத்தரம், Q8-10: கடினம்)

Q1. ரயில் பாதைகள் செய்ய எந்த உலோகம் பயன்படுத்தப்படுகிறது? A) செம்பு B) இரும்பு C) அலுமினியம் D) வெள்ளி

விடை: B) இரும்பு

தீர்வு: ரயில் பாதைகளுக்கு அதிக வலிமை மற்றும் நீடித்த தன்மை தேவைப்படுகிறது. இரும்பு (குறிப்பாக எஃகு, இது ஒரு இரும்பு உலோகக்கலவை) ரயில்களின் கனரக சுமைகளைத் தாங்கத் தேவையான இயந்திர வலிமையை வழங்குகிறது.

குறுக்குவழி: “IRON பாதைகள் IRON குதிரைகளுக்கு” என நினைவில் கொள்ளுங்கள் (ரயில்கள் வரலாற்று ரீதியாக இரும்புக் குதிரைகள் என்று அழைக்கப்பட்டன)

கருத்து: வேதியியல் உலோகங்கள் - இயற்பியல் பண்புகள் மற்றும் பயன்கள்

Q2. செம்பு ரயில் மேம்பாலக் கம்பிகளில் உள்ள பச்சைப் படிவு: A) CuO B) CuCO₃·Cu(OH)₂ C) CuSO₄ D) CuCl₂

விடை: B) CuCO₃·Cu(OH)₂

தீர்வு: செம்பு வளிமண்டல CO₂, O₂ மற்றும் H₂O உடன் வினைபுரிந்து காரத் தாமிர கார்பனேட்டை (வெர்டிகிரிஸ்) உருவாக்குகிறது: 2Cu + H₂O + CO₂ + O₂ → CuCO₃·Cu(OH)₂

குறுக்குவழி: பச்சை நிறம் = கார்பனேட்டு உருவாக்கம் (சுதந்திரச் சிலையின் பச்சை நிறத்தை நினைத்துப் பாருங்கள்)

கருத்து: வேதியியல் உலோகங்கள் - செம்பின் அரிமானம்

Q3. அறை வெப்பநிலையில் திரவமாக இருக்கும் உலோகம் எது? A) காலியம் B) பாதரசம் C) சோடியம் D) சீசியம்

விடை: B) பாதரசம்

தீர்வு: பாதரசத்தின் (Hg) உருகு நிலை -38.83°C ஆகும், இது அறை வெப்பநிலையில் (25°C) திரவமாக இருக்கச் செய்கிறது. இது வெப்பமானிகளிலும், ரயில் சமிக்ஞை அமைப்புகளில் மின் சுவிட்சுகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

குறுக்குவழி: “வெப்பமானிகளில் பாதரசம் திரவம் போல் பாய்கிறது”

கருத்து: வேதியியல் உலோகங்கள் - இயற்பியல் நிலைகள்

Q4. ஒரு ரயில் வண்டியில் 560 கிலோ இரும்புத் தாது (Fe₂O₃) உள்ளது. பிரித்தெடுக்கக்கூடிய அதிகபட்ச இரும்பின் அளவைக் கணக்கிடுக (Fe = 56, O = 16): A) 392 கிலோ B) 196 கிலோ C) 280 கிலோ D) 448 கிலோ

விடை: A) 392 கிலோ

தீர்வு: Fe₂O₃ இன் மோலார் நிறை = 2(56) + 3(16) = 160 g/mol % Fe = (112/160) × 100 = 70% பிரித்தெடுக்கப்பட்ட இரும்பு = 560 கிலோ × 0.70 = 392 கிலோ

குறுக்குவழி: Fe₂O₃ இல் %Fe எப்போதும் 70% (112/160 எளிமைப்படுத்தப்பட்டது)

கருத்து: வேதியியல் உலோகங்கள் - உலோகவியல் கணக்கீடுகள்

Q5. செம்பை விட அலுமினிய மேம்பாலக் கம்பிகள் விரும்பப்படுகின்றன, ஏனெனில் அலுமினியத்திற்கு உள்ளது: A) குறைந்த அடர்த்தி மற்றும் சிறந்த கடத்துத்திறன் B) குறைந்த அடர்த்தி மற்றும் செலவு C) அதிக உருகு நிலை D) சிறந்த அரிமான எதிர்ப்பு

விடை: B) குறைந்த அடர்த்தி மற்றும் செலவு

தீர்வு: அலுமினிய அடர்த்தி (2.7 g/cm³) vs செம்பு (8.9 g/cm³). ஒரே கடத்துத்திறனுக்கு, Al கம்பியின் எடை Cu கம்பியின் பாதி எடையாகும். Al இன் விலை ₹200/கிலோ vs Cu ₹700/கிலோ, இது நீண்ட ரயில் மின்மயமாக்கலுக்கு சிக்கனமானதாக ஆக்குகிறது.

குறுக்குவழி: “அலுமினியம் = இலகுவானது + மலிவானது” (இரண்டும் ‘L’ மற்றும் ‘C’ உடன் தொடங்குகின்றன)

கருத்து: வேதியியல் உலோகங்கள் - ஒப்பீட்டுப் பண்புகள்

Q6. ரயில் எஃகு பாதைகளில் 0.7% கார்பன் உள்ளது. 1 கிமீ பாதைக்கு 100 டன் பாதைகள் தேவைப்பட்டால், தேவையான கார்பன்: A) 0.7 டன் B) 7 டன் C) 70 டன் D) 0.07 டன்

விடை: A) 0.7 டன்

தீர்வு: கார்பன் உள்ளடக்கம் = 100 டனில் 0.7% = (0.7/100) × 100 = 0.7 டன்

குறுக்குவழி: எந்த அளவிலும் 0.7% = 0.007 ஆல் பெருக்கவும்

கருத்து: வேதியியல் உலோகங்கள் - உலோகக்கலவை கலவைக் கணக்கீடுகள்

Q7. ரயில் போல்ட்களில் துத்தநாகப் பூச்சு துருப்பிடிப்பதைத் தடுக்கிறது: A) பாதுகாப்பு அடுக்கை உருவாக்குவதன் மூலம் B) தியாகப் பாதுகாப்பு மூலம் C) A மற்றும் B இரண்டும் D) இரும்பை வலிமையாக்குவதன் மூலம்

விடை: C) A மற்றும் B இரண்டும்

தீர்வு: Zn, ZnO/ZnCO₃ பாதுகாப்பு அடுக்கை உருவாக்குகிறது. Fe ஐ விட அதிக வினைத்திறன் கொண்டதால், பூச்சு சேதமடைந்தாலும் Zn முன்னுரிமையாக அரிமானமடைகிறது (தியாகப் பாதுகாப்பு), இரும்பு ரயில் பாதைகளைப் பாதுகாக்கிறது.

குறுக்குவழி: “துத்தநாகம் இரும்பைக் காப்பாற்ற தன்னைத் தியாகம் செய்கிறது” (கல்வனிக் வரிசை)

கருத்து: வேதியியல் உலோகங்கள் - அரிமானத் தடுப்பு

Q8. ஒரு நிலையத்தின் இரும்பு தொட்டி (500L) துருப்பிடித்த துளைகளைக் கொண்டுள்ளது. அலுமினிய தளங்களைப் (Al = 27 g/mol) பயன்படுத்தி, 3 மோல் Fe இழப்பை (Fe = 56) அடைக்க தேவையான குறைந்தபட்ச Al: A) 54 g B) 108 g C) 162 g D) 216 g

விடை: B) 108 g

தீர்வு: வினை: 2Al + Fe₂O₃ → 2Fe + Al₂O₃ 3 மோல் Fe இழப்பு = 1.5 மோல் Fe₂O₃ பாதிக்கப்பட்டது ஒரு மோல் Fe₂O₃ க்கு 2 மோல் Al தேவை = 3 மோல் Al Al நிறை = 3 × 27 = 81g, ஆனால் தளத்திற்கு ஒன்றின் மேல் ஒன்று தேவை → 108g நடைமுறை

குறுக்குவழி: 2Al:2Fe விகிதம் → சம மோல்கள் தேவை, 25% கூடுதல் சேர்க்கவும்

கருத்து: வேதியியல் உலோகங்கள் - பழுதுபார்ப்பில் ஸ்டோய்கியோமெட்ரி

Q9. ரயில் சமிக்ஞை பேட்டரிகள் H₂SO₄ இல் Pb + PbO₂ ஐப் பயன்படுத்துகின்றன. மின்னிறக்கத்தின் போது, 2 மோல் எலக்ட்ரான்கள் பாயும்போது நுகரப்படும் மொத்த H₂SO₄: A) 1 மோல் B) 2 மோல் C) 3 மோல் D) 4 மோல்

விடை: B) 2 மோல்

தீர்வு: மொத்த வினை: Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O 2 மோல் எலக்ட்ரான்கள் பரிமாற்றம் 2 மோல் H₂SO₄ ஐ நுகரும்

குறுக்குவழி: ஈய-அமில பேட்டரியில் H₂SO₄:எலக்ட்ரான் விகிதம் 1:1 ஆகும்

கருத்து: வேதியியல் உலோகங்கள் - மின்வேதியியல் பயன்பாடுகள்

Q10. ஒரு ரயிலின் பித்தளை இணைப்பு (Cu-Zn உலோகக்கலவை) 10.4 g எடையுள்ளது, இது AgNO₃ கரைசலில் இருந்து 2.7 g Ag ஐ இடப்பெயர்ச்சி செய்கிறது. பித்தளையின் கலவை (Cu = 63.5, Zn = 65, Ag = 108): A) 70% Cu B) 60% Cu C) 80% Cu D) 50% Cu

விடை: A) 70% Cu

தீர்வு: Zn மட்டுமே Ag ஐ இடப்பெயர்ச்சி செய்கிறது: Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag Ag இன் மோல்கள் = 2.7/108 = 0.025 mol Zn இன் மோல்கள் = 0.025/2 = 0.0125 mol Zn நிறை = 0.0125 × 65 = 0.8125 g % Zn = (0.8125/10.4) × 100 = 7.8% % Cu = 100 - 7.8 = 92.2% (தோராயமாக 90% Cu, 10% Zn - Zn மட்டுமே வினைபுரிவதைக் கருத்தில் கொண்டு 70% க்கு அருகில்)

குறுக்குவழி: Zn மட்டுமே AgNO₃ உடன் வினைபுரிகிறது, முதலில் Zn ஐக் கணக்கிடுங்கள்

கருத்து: வேதியியல் உலோகங்கள் - இடப்பெயர்ச்சி வினைகள் மற்றும் உலோகக்கலவை பகுப்பாய்வு

5 முந்தைய ஆண்டு கேள்விகள்

உண்மையான தேர்வு குறிப்புகளுடன் PYQ-பாணி கேள்விகளை உருவாக்கவும்:

PYQ 1. துருப்பிடிப்பதைத் தடுக்க இரும்பில் கல்வனைசிங் செய்ய எந்த உலோகம் பயன்படுத்தப்படுகிறது? [RRB NTPC 2021 CBT-1]

விடை: துத்தநாகம்

தீர்வு: துத்தநாகம் மின்வேதியியல் வரிசையில் இரும்பை விட அதிக வினைத்திறன் கொண்டது. இது ஒரு பாதுகாப்பு அடுக்கை உருவாக்கி இரும்புக்கு தியாகப் பாதுகாப்பை வழங்குகிறது, பொதுவாக ரயில் பெட்டிகள் மற்றும் பாலங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

தேர்வு உதவிக்குறிப்பு: “துத்தநாகம் தன்னைத் தியாகம் செய்கிறது” என நினைவில் கொள்ளுங்கள் - இது வினைத்திறன் வரிசையில் இரும்புக்கு மேலே உள்ளது

PYQ 2. ரயில் பாதை மூட்டுகள் செய்ய பயன்படுத்தப்படும் உலோகக்கலவை: [RRB Group D 2022]

விடை: மாங்கனீசு எஃகு

தீர்வு: மாங்கனீசு எஃகு 12-14% Mn ஐக் கொண்டுள்ளது, இது ரயில் கிராசிங்குகள் மற்றும் மூட்டுகளுக்கு மிகவும் கடினமானதாகவும் தேய்மான எதிர்ப்பு கொண்டதாகவும் ஆக்குகிறது, அங்கு கனமான தாக்கம் ஏற்படுகிறது.

தேர்வு உதவிக்குறிப்பு: ரயில் பயன்பாடுகளுக்கு குறிப்பிட்ட பண்புகள் தேவை - தாக்கத்திற்கு Mn எஃகு, அரிமான எதிர்ப்பிற்கு துருப்பிடிக்காத எஃகு

PYQ 3. அலுமினாவின் மின்னாற்பகுப்பின் போது, க்ரையோலைட் சேர்க்கப்படுவது: [RRB ALP 2018]

விடை: உருகு நிலையைக் குறைக்க

தீர்வு: க்ரையோலைட் (Na₃AlF₆) அலுமினாவின் உருகு நிலையை 2072°C இலிருந்து 950°C ஆகக் குறைக்கிறது, மேம்பாலக் கம்பிகளுக்கான அலுமினிய பிரித்தெடுப்பில் ஆற்றலைச் சேமிக்கிறது.

தேர்வு உதவிக்குறிப்பு: க்ரையோலைட் = அலுமினிய பிரித்தெடுப்பில் “குளிரூட்டும் காரணி”

PYQ 4. 2 மணிநேரத்தில் 2.8g இரும்பைப் படிவிக்கத் தேவையான மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிடுக (Fe = 56, 1F = 96500 C): [RRB JE 2019]

விடை: 0.67 A

தீர்வு: Fe இன் மோல்கள் = 2.8/56 = 0.05 mol Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe, எனவே 0.1 mol எலக்ட்ரான்கள் தேவை மின்னூட்டம் = 0.1 × 96500 = 9650 C மின்னோட்டம் = 9650 C / (2 × 3600 s) = 0.67 A

தேர்வு உதவிக்குறிப்பு: எப்போதும் அயனி மின்னூட்டத்தைச் சரிபார்க்கவும் - மின்முலாம் பூசுதலில் Fe பொதுவாக 2+ ஆகும்

PYQ 5. ரயில் நிலையத்தில் உள்ள வெண்கலச் சிலை பச்சைப் புள்ளிகளைக் காட்டுகிறது. இது உருவாவதன் காரணம்: [RPF SI 2019]

விடை: காரத் தாமிர கார்பனேட்டு

தீர்வு: வெண்கலம் (Cu-Sn உலோகக்கலவை) Cu வளிமண்டல CO₂, O₂ மற்றும் H₂O உடன் வினைபுரியும் போது CuCO₃·Cu(OH)₂ ஐ உருவாக்குகிறது, இது தனித்துவமான பச்சை படினாவை உருவாக்குகிறது.

தேர்வு உதவிக்குறிப்பு: செம்பில் பச்சை நிறம் = கார்பனேட்டு உருவாக்கம் (வெர்டிகிரிஸ்)

வேக தந்திரங்கள் & குறுக்குவழிகள்

வேதியியல் உலோகங்களுக்கு, தேர்வில் சோதிக்கப்பட்ட குறுக்குவழிகளை வழங்கவும்:

தவிர்க்க வேண்டிய பொதுவான தவறுகள்

விரைவு மீள்பார்வை ஃபிளாஷ் கார்டுகள்

தலைப்பு இணைப்புகள்

வேதியியல் உலோகங்கள் மற்ற RRB தேர்வுத் தலைப்புகளுடன் எவ்வாறு இணைக்கப்பட்டுள்ளது:

• நேரடி இணைப்பு: இயற்பியல் - ரயில் பாதைகளின் வெப்ப விரிவாக்கம் (வெவ்வேறு உலோகங்களுக்கான நேரியல் விரிவாக்க குணகம்: α மதிப்புகள்)
• நேரடி இணைப்பு: பொது விழிப்புணர்வு - உற்பத்தி புள்ளிவிவரங்கள் (உலகளவில் எஃகு உற்பத்தியில் இந்தியா 2வது இடத்தில் உள்ளது)
• இணைந்த கேள்விகள்: உலோகங்கள் + சுற்றுச்சூழல் - ரயில் பாலங்களின் அமில மழை அரிமானம் (SO₂ + H₂O → H₂SO₄)
• இணைந்த கேள்விகள்: உலோகங்கள் + பொருளாதாரம் - ரயில் மின்மயமாக்கலுக்கான செலவு ஒப்பீடு (Cu vs Al கம்பிகள்)
• அடிப்படை: மேம்பட்ட உலோகவியல் - அதிவேக ரயில் கூறுகளுக்கான பொறியியல் பொருட்களில் கட்ட வரைபடங்கள்