மெக்னீசியம் (Mg) வேதியியல் - பயிற்சி வினாக்கள்
மெக்னீசியம் (Mg) வேதியியல் - பயிற்சி வினாக்கள்
பல்தேர்வு வினாக்கள் (MCQs)
வினா 1
மெக்னீசியம் (Mg) குறித்த பின்வரும் கூற்றுகளில் தவறானது எது? A) மெக்னீசியம் நீராவியுடன் வினைபுரிந்து மெக்னீசியம் ஆக்ஸைடு மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுவை உருவாக்குகிறது. B) மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடு நீரில் குறைவாகக் கரையும். C) மெக்னீசியம் நைட்ரஜனுடன் வினைபுரிவதில்லை. D) மெக்னீசியம் காற்றில் ஒரு பிரகாசமான வெள்ளை நிறச் சுடருடன் எரியும்.
தீர்வு: சரியான விருப்பம் C.
விளக்கம்: A) மெக்னீசியம் நீராவியுடன் () வினைபுரிந்து மெக்னீசியம் ஆக்ஸைடு () மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுவை () உருவாக்குகிறது. B) மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடு () நீரில் குறைவாகக் கரையும், இது ஒரு லேசான காரமாக (எ.கா., மெக்னீசியாவின் பால்மம்) செயல்படுகிறது. , அல்லது போன்ற பிற கார மண் உலோக ஹைட்ராக்சைடுகளை விட இதன் கரைதிறன் மிகக் குறைவு. C) மெக்னீசியம் காற்றில் (அல்லது தூய நைட்ரஜன்) சூடுபடுத்தப்படும்போது நைட்ரஜனுடன் () எளிதில் வினைபுரிந்து மெக்னீசியம் நைட்ரைடை () உருவாக்குகிறது. இது தொகுதி 2 உலோகங்களுக்கு, குறிப்பாக மற்றும் (மூலைவிட்ட தொடர்பு) ஒரு சிறப்பியல்பு வினையாகும். D) மெக்னீசியம் அதிக எரியக்கூடியது மற்றும் காற்றில் ஒரு பிரகாசமான, கண்ணை கூசும் வெள்ளை நிறச் சுடருடன் எரியும், மெக்னீசியம் ஆக்ஸைடு மற்றும் சில மெக்னீசியம் நைட்ரைடு ஆகியவற்றை உருவாக்குகிறது.
வினா 2
மெக்னீசியத்தின் பின்வரும் சேர்மங்களில், நீரில் மிக அதிகமாகக் கரையக்கூடியது எது? A) B) C) D)
தீர்வு: சரியான விருப்பம் C.
விளக்கம்: A) மெக்னீசியம் கார்பனேட் () நீரில் நடைமுறையில் கரையாது. இதன் கரைதிறன் பெருக்க மாறிலி () மிகக் குறைவு. B) மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடு () நீரில் குறைவாகக் கரையும். C) மெக்னீசியம் சல்பேட் () நீரில் மிக அதிகமாகக் கரையும். இது கார மண் உலோக சல்பேட்டுகளுக்கு இடையேயான ஒரு முக்கிய வேறுபாடு, இங்கு கரைதிறன் பொதுவாக தொகுதியில் கீழ்நோக்கி செல்லும்போது குறைகிறது (). எப்சம் உப்பு என்பது . D) மெக்னீசியம் நைட்ரைடு () நீருடன் வினைபுரிந்து மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் அம்மோனியாவை உருவாக்குகிறது, ஆனால் அது தானாகவே அதிக கரைதிறன் கொண்டது அல்ல.
வினா 3
மெக்னீசியம் உலோகம் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆக்ஸிஜன் முன்னிலையில் சூடுபடுத்தப்படும்போது, முதன்மையாக உருவாகும் பொருள்: A) B) C) மற்றும் ஆகியவற்றின் கலவை D)
தீர்வு: சரியான விருப்பம் A.
விளக்கம்: மெக்னீசியம் ஆக்ஸிஜனில் தீவிரமாக எரிகிறது, மெக்னீசியம் ஆக்ஸைடை () உருவாக்குகிறது. காற்றில் (இது சுமார் 78% நைட்ரஜன் மற்றும் சுமார் 21% ஆக்ஸிஜன் கொண்டது) சூடுபடுத்தப்படும்போது, மெக்னீசியம் ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜன் இரண்டடனும் வினைபுரிகிறது. இருப்பினும், ஆக்ஸிஜனுடன் கூடிய வினை நைட்ரஜனுடன் கூடிய வினையை விட மிகத் தீவிரமானதாகவும் வெப்ப உமிழ்வு கொண்டதாகவும் இருக்கும். ஆக்ஸிஜனின் அளவு குறைவாக இருந்தால், ஆக்ஸிஜன் முதன்மை வினைப்பொருள் என்று கருதப்பட்டு, முக்கிய தயாரிப்பு மெக்னீசியம் ஆக்ஸைடாக இருக்கும். காற்றில் சில உருவாகலாம் என்றாலும், ஆக்ஸிஜன் வரம்புபட்டால் (நைட்ரஜன் இன்னும் உள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது), தான் முதன்மையான தயாரிப்பு ஆகும், ஏனெனில் நைட்ரஜனை விட ஆக்ஸிஜனுக்கு Mg உடன் வினைபுரியும் திறன் அதிகம். கேள்வி “வரம்புபட்ட ஆக்ஸிஜன் வழங்கல்” என்று குறிப்பிடுகிறது, இது ஆக்ஸிஜன் வரம்புபடுத்துகிற வினைப்பொருள் என்பதையும், முதன்மை தயாரிப்பாக உருவாவதையும் குறிக்கிறது. கேள்வி “காற்றில் சூடுபடுத்தப்பட்டது” என்று கூறியிருந்தால், C மிகவும் பொருத்தமானதாக இருக்கும். “நைட்ரஜன் வளிமண்டலத்தில் சூடுபடுத்தப்பட்டது” என்று குறிப்பிட்டிருந்தால், B சரியாக இருக்கும்.
கூற்று-காரணம் வினாக்கள்
வினா 1
கூற்று (A): மெக்னீசியம் காற்றில் ஒரு பிரகாசமான வெள்ளை நிறச் சுடருடன் எரியும். காரணம் (R): மெக்னீசியம் நைட்ரஜனுடன் வினைபுரிந்து மெக்னீசியம் நைட்ரைடை () உருவாக்குகிறது.
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.
தீர்வு: சரியான விருப்பம் B.
விளக்கம்: கூற்று (A): மெக்னீசியம் காற்றில் ஒரு பிரகாசமான வெள்ளை நிறச் சுடருடன் எரிகிறது, முதன்மையாக மெக்னீசியம் ஆக்ஸைடை () உருவாக்குகிறது. இந்த கூற்று உண்மை. காரணம் (R): மெக்னீசியம் உயர் வெப்பநிலையில் நைட்ரஜனுடன் வினைபுரிந்து மெக்னீசியம் நைட்ரைடை () உருவாக்குகிறது. இந்த கூற்றும் உண்மை. இருப்பினும், கண்ணை கூசும் வெள்ளை நிறச் சுடருக்கான காரணம் முதன்மையாக மெக்னீசியம் ஆக்ஸிஜனுடன் (காற்றில் உள்ளது) வினைபுரிந்து மெக்னீசியம் ஆக்ஸைடை உருவாக்குவதற்கான தீவிர வெப்ப உமிழ்வு வினை ஆகும். மெக்னீசியம் நைட்ரைடும் உருவாகிறது என்றாலும், அது “கண்ணை கூசும் வெள்ளை நிறச் சுடருக்கான” ஒரே அல்லது முதன்மை காரணம் அல்ல. பிரகாசத்திற்கு காரணமான முக்கிய தயாரிப்பு ஆகும். எனவே, R உண்மை, ஆனால் அது A இன் சரியான விளக்கம் அல்ல.
வினா 2
கூற்று (A): மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடு () நீரில் குறைவாகக் கரையும். காரணம் (R): மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடின் படிகக்கூடு ஆற்றல் மிக அதிகமாக உள்ளது, இதனால் நீரேற்ற ஆற்றலால் அதை முறியடிப்பது கடினம்.
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.
தீர்வு: சரியான விருப்பம் A.
விளக்கம்: கூற்று (A): மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடு () நீரில் குறைவாகக் கரையக்கூடியது என்று அறியப்படுகிறது. இந்த கூற்று உண்மை. அதன் குறைந்த கரைதிறன் மற்றும் லேசான காரத்தன்மை காரணமாக இது பொதுவாக அமிலநீக்கியாக (மெக்னீசியாவின் பால்மம்) பயன்படுத்தப்படுகிறது. காரணம் (R): அயனிச் சேர்மங்களின் கரைதிறன் படிகக்கூடு ஆற்றல் (படிகக்கூடை உடைக்கத் தேவையான ஆற்றல்) மற்றும் நீரேற்ற ஆற்றல் (அயனிகள் நீர் மூலக்கூறுகளால் கரைக்கப்படும்போது வெளியிடப்படும் ஆற்றல்) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான சமநிலையைப் பொறுத்தது. க்கு, அயனி ஒப்பீட்டளவில் சிறியது, இது அதிக மின்னூட்ட அடர்த்திக்கு வழிவகுக்கிறது. ஹைட்ராக்சைடு அயனி () சிறியது. இது க்கு மிக அதிக படிகக்கூடு ஆற்றலை ஏற்படுத்துகிறது. இன் சிறிய அளவு மற்றும் அதிக மின்னூட்டம் காரணமாக அதன் நீரேற்ற ஆற்றலும் அதிகமாக இருந்தாலும், மிக அதிக படிகக்கூடு ஆற்றலை முறியடிக்க இது போதுமானதல்ல, குறிப்பாக பெரிய , , அல்லது அயனிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, அங்கு படிகக்கூடு ஆற்றல் குறைந்து, நீரேற்ற ஆற்றலும் குறைகிறது, ஆனால் சமநிலை மாறுகிறது. எனவே, குறைந்த கரைதிறன் கொண்டது. இந்த கூற்று உண்மை மற்றும் கூற்றை சரியாக விளக்குகிறது.
சுருக்கமான விடை வினாக்கள்
வினா 1
கால்சியம் மற்றும் பேரியம் போன்ற பிற கார மண் உலோகங்களைப் போலல்லாமல், மெக்னீசியம் பன்சன் சுடருக்கு (சுடர் சோதனை) எந்த ஒரு சிறப்பியல்பு நிறத்தையும் ஏன் தருவதில்லை?
மாதிரி விடை: மெக்னீசியம் (Mg) பன்சன் சுடர் சோதனையில் ஒரு சிறப்பியல்பு நிறத்தைக் காட்டுவதில்லை, முதன்மையாக கால்சியம் (Ca), ஸ்ட்ரோன்சியம் (Sr), மற்றும் பேரியம் (Ba) போன்ற பிற கார மண் உலோகங்களுடன் ஒப்பிடும்போது அதன் சிறிய அணு அளவு மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் அதிக அயனியாக்கும் ஆற்றல் காரணமாகவே இது நிகழ்கிறது. மெக்னீசியத்தில் உள்ள இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவால் மிகவும் வலுவாகப் பிடிக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு வழக்கமான பன்சன் சுடர் வழங்கும் ஆற்றல் இந்த வலுவாக பிணைக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்களை உயர் ஆற்றல் நிலைகளுக்குத் தூண்டுவதற்கு போதுமானதல்ல. இதன் விளைவாக, இந்த எலக்ட்ரான்கள் ஆற்றலை இழந்து கீழ்நிலைக்கு வரும்போது, அவை மின்காந்த நிறமாலையின் கண்ணுக்குப் புலப்படும் பகுதியில் கதிர்வீச்சை வெளியிடுவதில்லை, எனவே எந்த ஒரு சிறப்பியல்பு சுடர் நிறமும் காணப்படுவதில்லை. இதற்கு நேர்மாறாக, பெரிய கார மண் உலோக அயனிகளுக்கு, இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் குறைவாக வலுவாகப் பிடிக்கப்பட்டுள்ளன, தூண்டுவதற்கு குறைந்த ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது, மேலும் ஆற்றலை இழந்து கீழ்நிலைக்கு வரும்போது, புலப்படும் ஒளியை வெளியிடுகின்றன.
வினா 2
மெக்னீசியத்தின் வேதியியல் வினைகளை இதனுடன் விளக்குக: i) நீர்த்த ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் () ii) அடர் சல்ப்யூரிக் அமிலம் ()
மாதிரி விடை: i) நீர்த்த ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் () வினை: மெக்னீசியம் ஒரு நேர்மின் உலோகமாகும், மேலும் நீர்த்த போன்ற நீர்த்த, ஆக்சிஜனேற்றாத அமிலங்களுடன் எளிதில் வினைபுரிந்து ஹைட்ரஜன் வாயுவையும் அதற்கான மெக்னீசியம் உப்பையும் உருவாக்குகிறது. இந்த வினை மிகவும் தீவிரமானது. இந்த வினையில், மெக்னீசியம் 0 இல் இருந்து +2 ஆக்சிஜனேற்ற நிலைக்கு ஆக்சிஜனேற்றம் அடைகிறது, அதே நேரத்தில் இலிருந்து ஹைட்ரஜன் +1 இல் இருந்து 0 ஆக ஒடுக்கப்படுகிறது.
ii) அடர் சல்ப்யூரிக் அமிலத்துடன் () வினை: மெக்னீசியம் அடர் சல்ப்யூரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரிகிறது. அடர் ஒரு அமிலமாக இருப்பதோடு ஒரு வலுவான ஆக்சிஜனேற்ற காரணியாகவும் செயல்படுகிறது. உருவாகும் தயாரிப்புகள் செறிவு மற்றும் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது. பொதுவாக, இது மெக்னீசியத்தை மெக்னீசியம் சல்பேட்டாக () ஆக்சிஜனேற்றம் செய்கிறது மற்றும் தானாகவே சல்பர் டை ஆக்சைடாக () ஒடுக்கப்படுகிறது, நீருடன் சேர்ந்து. இந்த வினையில், மெக்னீசியம் 0 இல் இருந்து +2 ஆக ஆக்சிஜனேற்றம் அடைகிறது, மேலும் இல் உள்ள சல்பர் +6 இல் இருந்து +4 ஆக ஒடுக்கப்படுகிறது. அடர் ஆக்சிஜனேற்றும் அமிலங்களுடன் ஹைட்ரஜன் வாயு பொதுவாக குறிப்பிடத்தக்க அளவில் உற்பத்தி செய்யப்படுவதில்லை.
உயர் சிந்தனை திறன் வினா (HOTS)
வினா 1
மெக்னீசியம் உலோகம் குளிர்ந்த நீருடன் ஒப்பீட்டளவில் வினைபுரியாதது என்று கருதப்படுகிறது, மேலும் இது மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடின் மெல்லிய பாதுகாப்பு அடுக்கை உருவாக்குகிறது, இது மேலும் வினையைத் தடுக்கிறது. இருப்பினும், இது நீராவியுடன் தீவிரமாக வினைபுரிகிறது. இந்த வினைத்திறன் வேறுபாட்டை வெப்ப இயக்கவியல் மற்றும் இயக்கவியல் கருதுகோள்களின் அடிப்படையில் விளக்குக.
மாதிரி விடை: மெக்னீசியம் குளிர்ந்த நீருடன் மற்றும் நீராவியுடன் வினைபுரிவதில் உள்ள வேறுபாட்டை வெப்ப இயக்கவியல் ஆதரவு மற்றும் இயக்கவியல் தடைகளை கருத்தில் கொண்டு விளக்கலாம்.
-
வெப்ப இயக்கவியல் கருதுகோள்: மெக்னீசியம் நீருடன் (திரவம் மற்றும் வாயு இரண்டிலும்) வினைபுரிந்து மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடு () அல்லது மெக்னீசியம் ஆக்ஸைடு () மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுவை உருவாக்குவது வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக விரும்பத்தக்கது. (உயர் வெப்பநிலையில்) இந்த வினைகளுக்கான திட்ட கிப்ஸ் ஆற்றல் மாற்றம் () எதிர்மறையாகும், இது திட்ட நிபந்தனைகளின் கீழ் அவை தன்னிச்சையானவை என்பதைக் குறிக்கிறது. இதனால், ஒரு தூய வெப்ப இயக்கவியல் கண்ணோட்டத்தில், மெக்னீசியம் அனைத்து வெப்பநிலைகளிலும் நீருடன் வினைபுரிய வேண்டும்.
-
இயக்கவியல் கருதுகோள்:
- குளிர்ந்த நீருடன்: குறைந்த வெப்பநிலைகளில் (குளிர்ந்த நீர்), நீர் மூலக்கூறுகள் மற்றும் மெக்னீசியம் அணுக்களின் இயக்க ஆற்றல் குறைவாக இருக்கும். ஆரம்ப வினையானது மெக்னீசியம் உலோகத்தின் மேற்பரப்பில் மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடின் () மெல்லிய, கரையாத மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் நிலையான அடுக்கை உருவாக்குகிறது. இந்த அடுக்கு ஒரு பாதுகாப்புத் தடையாகச் செயல்பட்டு, மெக்னீசியம் உலோகம் மற்றும் நீர் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே மேலும் நேரடி தொடர்பைத் தடுக்கிறது. இந்த பாதுகாப்பு அடுக்கைக் கடந்து வினை கணிசமாக தொடரத் தேவையான கிளர்வுறு ஆற்றல், குளிர்ந்த வெப்பநிலைகளில் கிடைக்கும் ஆற்றலால் பூர்த்தி செய்யப்படுவதில்லை. எனவே, வினை இயக்கவியல் ரீதியாக மிக மெதுவாகி, மெக்னீசியம் குளிர்ந்த நீருடன் வினைபுரியாதது போல தோன்றுகிறது.
- நீராவியுடன்: மெக்னீசியம் நீராவியுடன் (உயர் வெப்பநிலையில் வாயு நிலையில் உள்ள நீர்) வெளிப்படும்போது, வினைப்பொருள் மூலக்கூறுகளின் இயக்க ஆற்றல் கணிசமாக அதிகமாக இருக்கும். இந்த அதிகரித்த ஆற்றல் கிளர்வுறு தடைகளை எளிதில் கடக்கிறது. அதிக வெப்பநிலை பாதுகாப்பு அடுக்கை நீரிழக்கச் செய்து மெக்னீசியம் ஆக்ஸைடாக () மாற்றுகிறது. மெக்னீசியம் ஹைட்ராக்சைடைப் போலன்றி, உயர் வெப்பநிலையில் உருவாகும் மெக்னீசியம் ஆக்ஸைடு அடுக்கு துளைகளுடன் கூடியது மற்றும் குறைவான பாதுகாப்புத்தன்மை கொண்டது, அல்லது அது உதிர்ந்து போகலாம், புதிய மெக்னீசியம் மேற்பரப்பை வினைக்கு வெளிப்படுத்தும். அதிக வெப்பநிலை நீர் மூலக்கூறுகள் மெக்னீசியம் மேற்பரப்பிற்கு வேகமாக பரவுவதற்கும் உதவுகிறது. இந்த அதிக இயக்க ஆற்றல், பாதுகாப்பு அடுக்கின் உடைவு/துளைகள் மற்றும் விரைவான பரவல் ஆகியவற்றின் இந்த சேர்க்கை நீராவியுடன் தீவிரமான மற்றும் விரைவான வினைக்கு வழிவகுக்கிறது.
சுருக்கமாக, மெக்னீசியம் நீருடன் வினைபுரிவது வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக சாத்தியமானது என்றாலும், குளிர்ந்த நீருடன் அதன் வினைத்திறன் ஒரு பாதுகாப்பு அடுக்கு உருவாவதால் இயக்கவியல் ரீதியாக தடைபடுகிறது. நீராவியுடன், அதிக வெப்ப ஆற்றல் இந்த இயக்கவியல் தடையை கடந்து, ஒரு தீவிரமான வினைக்கும் உருவாவதற்கும் வழிவகுக்கிறது.