ஹீலியத்தின் (He) வேதியியல் - பயிற்சி வினாக்கள்

பல தேர்வு வினாக்கள் (MCQs)

1. பின்வரும் உன்னத வாயுக்களில் மிகக் குறைந்த கொதிநிலையைக் கொண்டிருப்பது எது?

A) நியான் B) ஆர்கான் C) ஹீலியம் D) கிரிப்டான்

Solution: C) ஹீலியம்

Explanation: ஹீலியம் அனைத்து உன்னத வாயுக்களிலும் மிகச்சிறிய அணு அளவையும் மிகக் குறைந்த அணு நிறையையும் கொண்டுள்ளது. இதன் விளைவாக, ஹீலியம் அணுக்களுக்கு இடையேயான லண்டன் பரவல் விசைகள் (ஒரு வகையான வான் டெர் வால்ஸ் விசை) மிக பலவீனமானவை. இந்த மிக பலவீனமான மூலக்கூறிடை விசைகளை கடக்க மிகக் குறைந்த ஆற்றலே தேவைப்படுகிறது, இதன் காரணமாக ஹீலியம் எந்தவொரு அறியப்பட்ட பொருளிலும் மிகக் குறைந்த கொதிநிலையைக் (தோராயமாக 4.2 K அல்லது -269 °C) கொண்டுள்ளது.

2. பலூன்களில் நிரப்ப ஹைட்ரஜனை விட ஹீலியம் விரும்பப்படுகிறது, ஏனெனில்:

A) ஹைட்ரஜனை விட ஹீலியம் இலகுவானது. B) ஹீலியம் அதிக தூக்கும் சக்தியைக் கொண்டுள்ளது. C) ஹீலியம் எரியாதது. D) ஹைட்ரஜனை விட ஹீலியம் மலிவானது.

Solution: C) ஹீலியம் எரியாதது.

Explanation: ஹைட்ரஜன் (H₂) ஹீலியத்தை (He) விட இலகுவானது மற்றும் சற்று அதிக தூக்கும் சக்தியை அளிக்கிறது என்றாலும், அதன் அதிக எரியக்கூடிய தன்மை பலூன்கள், ஆகாயக் கப்பல்கள் மற்றும் கசிவு ஏற்படக்கூடிய பிற பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்துவதற்கு மிகவும் ஆபத்தானது. ஹீலியம், ஒரு மந்த உன்னத வாயுவாக இருப்பதால், எரியாதது மற்றும் வேதியியல் ரீதியாக வினைபுரியாதது, இது சற்று கனமானது மற்றும் பொதுவாக அதிக விலையுயர்ந்தது என்றாலும் மிகவும் பாதுகாப்பான மாற்றாக அமைகிறது.

3. ஹீலியத்தின் விதிவிலக்கான மந்தத்தன்மைக்கு முதன்மைக் காரணம் அதன்:

A) சிறிய அணு அளவு. B) அதிக அயனியாக்க ஆற்றல். C) முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட இணைதிறன் கூண்டு. D) இவை அனைத்தும்.

Solution: D) இவை அனைத்தும்.

Explanation: ஹீலியத்தின் மந்தத்தன்மை பல காரணிகளின் ஒட்டுமொத்த விளைவாகும்:

முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட இணைதிறன் கூண்டு (1s²): இந்த நிலையான இரட்டை அமைப்பு அதை மின்னணு ரீதியாக திருப்திப்படுத்துகிறது, எலக்ட்ரான்களைப் பெறுவதற்கோ, இழப்பதற்கோ அல்லது பகிர்ந்து கொள்வதற்கோ எந்த விருப்பமும் தேவையில்லை.
அதிக அயனியாக்க ஆற்றல்: அதன் சிறிய அளவு மற்றும் நிலையான எலக்ட்ரான் அமைப்பு காரணமாக, ஒரு ஹீலியம் அணுவிலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானை அகற்ற கணிசமான அளவு ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.
ஏறக்குறைய பூஜ்ஜிய எலக்ட்ரான் ஈர்ப்பு ஆற்றல்: ஹீலியம் கூடுதல் எலக்ட்ரானை ஏற்க எந்த விருப்பமும் கொண்டிருக்கவில்லை.
சிறிய அணு அளவு: இது அதன் அதிக அயனியாக்க ஆற்றல் மற்றும் அதன் எலக்ட்ரான் மேகத்தின் கச்சிதமான, நிலையான தன்மைக்கு பங்களிக்கிறது.

கூற்று-காரணம் வினாக்கள்

1.

கூற்று (A): ஹீலியம் ஒரு ஓரணு வாயு. காரணம் (R): ஹீலியம் முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட இணைதிறன் எலக்ட்ரான் கூண்டைக் கொண்டுள்ளது, இது வேதியியல் ரீதியாக வினைபுரியாதது. A) A மற்றும் R இரண்டும் உண்மை, மற்றும் R என்பது A இன் சரியான விளக்கம். B) A மற்றும் R இரண்டும் உண்மை, ஆனால் R என்பது A இன் சரியான விளக்கம் அல்ல. C) A உண்மை, ஆனால் R தவறு. D) A தவறு, ஆனால் R உண்மை. E) A மற்றும் R இரண்டும் தவறு.

Solution: A) A மற்றும் R இரண்டும் உண்மை, மற்றும் R என்பது A இன் சரியான விளக்கம்.

Explanation: ஹீலியம் தனிப்பட்ட அணுக்களாக (ஓரணு) உள்ளது, ஏனெனில் அதன் முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட 1s² இணைதிறன் எலக்ட்ரான் கூண்டு விதிவிலக்கான மின்னணு நிலைத்தன்மையை வழங்குகிறது. இந்த நிலைத்தன்மை காரணமாக, ஹீலியம் அணுக்கள் ஒரு நிலையான அமைப்பை அடைய மற்ற அணுக்களுடன் சகப்பிணைப்புகளை உருவாக்க எந்த விருப்பமும் கொண்டிருக்கவில்லை. காரணத்தில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ள வேதியியல் வினைபுரியாத தன்மைதான் அது ஏன் ஓரணுவாக இருக்கிறது என்பதற்கான சரியான காரணம்.

2.

கூற்று (A): ஆழமான கடல் மூழ்கியவர்களால் ஹீலியம் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் கலவை பயன்படுத்தப்படுகிறது. காரணம் (R): நைட்ரஜனை விட ஹீலியம் இரத்தத்தில் அதிக கரைதிறன் கொண்டது. A) A மற்றும் R இரண்டும் உண்மை, மற்றும் R என்பது A இன் சரியான விளக்கம். B) A மற்றும் R இரண்டும் உண்மை, ஆனால் R என்பது A இன் சரியான விளக்கம் அல்ல. C) A உண்மை, ஆனால் R தவறு. D) A தவறு, ஆனால் R உண்மை. E) A மற்றும் R இரண்டும் தவறு.

Solution: C) A உண்மை, ஆனால் R தவறு.

Explanation: ஆழமான கடல் மூழ்கியவர்கள்