questions answers class 12 chemistry chapter 1 solid state important questions हिंदी

     

 

questions answers class 12 chemistry chapter 1 solid state important questions हिंदी - class 12th की वार्षिक परीक्षा सत्र २०२१-२०२२ फ़रवरी से मार्च २०२२ के मध्य आयोजित होगी छात्र की वार्षिक परीक्षा की तयारी के लिए रसायनशास्त्र के अध्याय ०१ का प्रश्न और उत्तर सहित अधयन आज करेंगे छात्र को अध्याय ०१ के सम्पूर्ण प्रश्न  उत्तर इस पोस्ट में बताये जा रहे है आप छात्र यहाँ से पढ़ कर अपना ज्ञान व् समस्या का समाधान कर सकते है 

NCERT एनसीईआरटी समाधान कक्षा 12 Chemistry रसायन विज्ञान अध्याय 1 ठोस अवस्था के लिए NCERT एनसीईआरटी समाधान में विषय और उपविषय: का अधयन करेगे

अनुभाग का नाम विषय का नाम

1 ठोस अवस्था

1.1 ठोस अवस्था के सामान्य लक्षण

1.2 अनाकार और क्रिस्टलीय ठोस

1.3 क्रिस्टलीय ठोस का वर्गीकरण

1.4 क्रिस्टल जाली और यूनिट सेल

1.5 एक इकाई कोष्ठिका में परमाणुओं की संख्या

1.6 पैक्ड स्ट्रक्चर्स बंद करें

1.7 पैकिंग क्षमता

1.8 यूनिट सेल आयामों को शामिल करने वाली गणना

1.9 ठोस में खामियां

1.10 विद्युत गुण

1.11 चुंबकीय गुण

NCERT एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक के प्रश्न हल किए गए

1.1. ठोस कठोर क्यों होते हैं?

उत्तर: ठोस में अवयवी कणों की स्थिति निश्चित होती है और वे अपनी माध्य स्थिति के बारे में दोलन कर सकते हैं। इसलिए, वे कठोर हैं।

1.2. ठोसों का आयतन निश्चित क्यों होता है?  questions answers class 12 chemistry chapter 1 solid state important questions हिंदी 

उत्तर: ठोस अपनी संरचना में कठोरता के कारण अपना आयतन बनाए रखते हैं। इंटरपार्टिकल फोर्स बहुत मजबूत हैं। इसके अलावा, इंटरपार्टिकल स्पेस बहुत कम हैं और छोटे भी हैं। परिणामस्वरूप, दबाव डालने से उनका आयतन नहीं बदल सकता।

1.3. निम्नलिखित को अनाकार या क्रिस्टलीय ठोस के रूप में वर्गीकृत करें: पॉलीयूरेथेन, नेफ़थलीन, बेंजोइक एसिड, टेफ्लॉन, पोटेशियम नाइट्रेट, सिलोफ़न, पॉलीविनाइल क्लोराइड, फाइबरग्लास, तांबा

उत्तर: क्रिस्टलीय ठोस: बेंजोइक एसिड, पोटेशियम नाइट्रेट, कॉपर अनाकार ठोस: पॉलीयूरेथेन, टेफ्लॉन, सिलोफ़न, पॉलीविनाइल क्लोराइड, फाइबरग्लास

1.4. कांच को सुपर कूल्ड तरल क्यों माना जाता है? (सीबीएसई दिल्ली 2013)

उत्तर: ग्लास को सुपर कूल्ड तरल माना जाता है क्योंकि यह तरल पदार्थों की कुछ विशेषताओं को दर्शाता है, हालांकि यह एक अनाकार ठोस है। उदाहरण के लिए, यह नीचे से थोड़ा मोटा है। यह तभी संभव हो सकता है जब यह तरल की तरह बह रहा हो, हालांकि बहुत धीमी गति से।

1.5. किसी ठोस के अपवर्तनांक का मान सभी दिशाओं में समान होता है। इस ठोस की प्रकृति पर टिप्पणी कीजिए। क्या यह दरार संपत्ति दिखाएगा?

उत्तर: चूंकि सभी दिशाओं में ठोस का अपवर्तनांक का मान समान होता है, इसलिए यह प्रकृति में समदैशिक है और इसलिए अनाकार है। अनाकार ठोस होने के कारण, यह एक साफ दरार नहीं दिखाएगा और जब इसे काटा जाएगा, तो यह अनियमित सतहों के साथ टुकड़ों में टूट जाएगा।

1.6. अंतर-आणविक बलों की प्रकृति के आधार पर निम्नलिखित ठोसों को विभिन्न श्रेणियों में वर्गीकृत करें: सोडियम सल्फेट, तांबा, बेंजीन, यूरिया, अमोनिया, पानी, जिंक सल्फाइड, हीरा, रूबेडियम, आर्गन, सिलिकॉन कार्बाइड।

उत्तर: आयनिक, धातु, आणविक, आणविक, आणविक (हाइड्रोजन-बंधुआ), आणविक (हाइड्रोजन-बंधुआ), आयनिक, सहसंयोजक, धातु, आणविक, सहसंयोजक (नेटवर्क)।

1.7. सॉलिड ए ठोस और साथ ही पिघली हुई अवस्था में एक बहुत ही कठोर विद्युत इन्सुलेटर है और अत्यधिक उच्च तापमान पर पिघलता है। यह किस प्रकार का ठोस है?

उत्तर: यह एक सहसंयोजक या नेटवर्क ठोस है।

1.8. आयनिक ठोस ठोस अवस्था में नहीं बल्कि गलित अवस्था में क्यों संचालित होते हैं?

उत्तर: आयनिक ठोस में विद्युत चालकता आयनों की गति के कारण होती है। चूँकि ठोस अवस्था में आयनिक गतिशीलता नगण्य होती है, इसलिए इस अवस्था में ये अचालक होती हैं। पिघलने पर, उपस्थित आयन कुछ गतिशीलता प्राप्त कर लेते हैं। इसलिए, आयनिक ठोस चालक बन जाते हैं

1.9. विद्युत चालक, निंदनीय और तन्य किस प्रकार के ठोस होते हैं?

उत्तर: धात्विक ठोस

1.10. एक जालक बिंदु का महत्व बताइए।

उत्तर: जाली बिंदु क्रिस्टल जाली में एक विशेष घटक की स्थिति को दर्शाता है। यह परमाणु, आयन या अणु हो सकता है। अंतरिक्ष में जाली बिंदुओं की व्यवस्था एक विशेष क्रिस्टलीय ठोस के आकार के लिए जिम्मेदार है।

1.11. उन पैरामीटरों के नाम लिखिए जो एक इकाई सेल की विशेषता बताते हैं।

उत्तर: एक यूनिट सेल निम्नलिखित मापदंडों की विशेषता है:

(i) तीन किनारों के साथ यूनिट सेल के आयाम: ए, बी और सी।

(ii) किनारों के बीच के कोण: α (बी और सी के बीच); β (ए और सी के बीच) और γ (ए और बी के बीच)

1.12. बीच अंतर करना :

(i) हेक्सागोनल और मोनोक्लिनिक यूनिट सेल

(ii) मुख-केंद्रित और अंत-केंद्रित इकाई कोशिकाएँ।

उत्तर:

(i) षट्कोणीय एकक कोष्ठिका में :

ए = बी # सी; α = β = 90° और γ = 120°

एक मोनोक्लिनिक इकाई सेल में:

a # b # c और α = γ = 90° और β # 90°

(ii) एक फलक-केंद्रित इकाई कोशिका में, अवयवी कण सभी कोनों के साथ-साथ सभी फलकों के केंद्रों पर स्थित होते हैं।

अंत-केन्द्रित एकक कोष्ठिका में अवयवी कण सभी कोनों के साथ-साथ दो विपरीत फलकों के केन्द्रों पर स्थित होते हैं। (सी.बी.एस.ई विदेशी 2015)

NCERT Solutions For Class 12 Chemistry रसायन विज्ञान अध्याय 1 ठोस अवस्था पाठ्यपुस्तक प्रश्न Q12

1.13. समझाइए कि परमाणु के कितने भाग पर स्थित हैं

(i) एक क्यूबिक यूनिट सेल का कोना और (ii) बॉडी सेंटर इसके पड़ोसी यूनिट सेल का हिस्सा होता है।

उत्तर: (i) कॉमर पर एक परमाणु आठ आसन्न इकाई कोशिकाओं द्वारा साझा किया जाता है। अत: कोमर पर परमाणु का वह भाग जो एक इकाई कोष्ठिका = 1/8 से संबंधित है।

(ii) शरीर के केंद्र में एक परमाणु किसी अन्य इकाई कोशिका द्वारा साझा नहीं किया जाता है। इसलिए, यह पूरी तरह से यूनिट सेल के अंतर्गत आता है।

1.14. एक वर्गाकार क्लोज-पैक परत में अणु की द्वि-आयामी समन्वय संख्या क्या है?

उत्तर: द्विविमीय वर्गाकार घनी संकुलित परत में एक विशेष अणु चार अणुओं के संपर्क में होता है। अतः अणु की समन्वय संख्या चार है।

1.15. एक यौगिक हेक्सागोनल क्लोज-पैक बनाता है। संरचना। इसके 0. 5 mol में रिक्तियों की कुल संख्या कितनी है? इनमें से कितने चतुष्फलकीय रिक्तिकाएँ हैं?

उत्तर:

करीब पैकिंग में परमाणुओं की संख्या 0.5 mol = 0.5 x 6.022 x 1023 = 3.011 x 1023

अष्टफलकीय रिक्तियों की संख्या = पैकिंग में परमाणुओं की संख्या = 3.011 x 1023

चतुष्फलकीय रिक्तियों की संख्या = 2 x पैकिंग में परमाणुओं की संख्या

= 2 x 3.011 x 1023 = 6.022 x 1023

कुल संख्या रिक्तियों का = 3.011 x 1023 + 6.022 x 1023

= 9.033 x 1023

1.16. एक यौगिक दो तत्वों M और N से बनता है। तत्व N ccp बनाता है और तत्व M के परमाणु चतुष्फलकीय रिक्तियों के 1/3 भाग पर कब्जा कर लेते हैं। यौगिक का सूत्र क्या है? (सी.बी.एस.ई. फॉरेन 2015)

उत्तर: मान लीजिए कि, नहीं। ccp में उपस्थित N के परमाणुओं की संख्या = x

चूँकि चतुष्फलकीय रिक्तियों का 1/3 भाग M के परमाणुओं द्वारा भरा होता है, इसलिए, नहीं। चतुष्फलकीय रिक्तियों का कब्जा = 2x/3

यौगिक में N और M के परमाणुओं का अनुपात = x : 2x / 3 या 3 : 2

यौगिक का सूत्र = N3M2 या M2N3

1.17. निम्नलिखित में से किस जाली में उच्चतम पैकिंग दक्षता (i) साधारण घन (ii) शरीर-केंद्रित घन और (iii) हेक्सागोनल क्लोज-पैक जाली है?

उत्तर: की पैकिंग दक्षता:

साधारण घन = 52.4% बीसीसी = 68% एचसीपी = 74%

hcp जाली में उच्चतम पैकिंग दक्षता होती है।

1.18. दाढ़ द्रव्यमान वाला एक तत्व 2:7 x 10-2 किग्रा mol-1 एक घन इकाई सेल बनाता है जिसकी लंबाई 405 बजे होती है। यदि इसका घनत्व 2:7 x 103 किग्रा m-3 है, तो घन इकाई सेल की प्रकृति क्या है? (सी.बी.एस.ई. दिल्ली 2015)

उत्तर - चूंकि प्रति यूनिट सेल में चार परमाणु होते हैं, इसलिए क्यूबिक यूनिट सेल को फेस सेंटर्ड (fcc) या क्यूबिक क्लोज पैक्ड (ccp) होना चाहिए।

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1.19. किसी ठोस को गर्म करने पर किस प्रकार का दोष उत्पन्न हो सकता है? इससे कौन-सी भौतिक संपत्ति प्रभावित होती है और किस प्रकार?

उत्तर: जब किसी ठोस को गर्म किया जाता है, तो क्रिस्टल में रिक्ति दोष उत्पन्न होता है। गर्म करने पर, कुछ परमाणु या आयन जाली वाले स्थान को पूरी तरह से छोड़ देते हैं, अर्थात जाली वाले स्थान खाली हो जाते हैं। फलस्वरूप-इस दोष के कारण पदार्थों का घनत्व कम हो जाता है।

1.20. किस प्रकार के स्टोइकोमेट्रिक दोष (C.B.S.E. दिल्ली 2013) द्वारा दिखाए जाते हैं

(i) ZnS

(ii) एजीबीआर?

उत्तर:

(i) ZnS क्रिस्टल फ्रेनकेल दोष दिखा सकते हैं क्योंकि धनायन का आकार आयनिक आकार की तुलना में छोटा होता है।

(ii) AgBr क्रिस्टल फ्रेनकेल और शोट्की दोनों दोष दिखा सकते हैं।

1.21. स्पष्ट कीजिए कि जब किसी आयनिक ठोस में अशुद्धता के रूप में उच्च संयोजकता का धनायन मिला दिया जाता है तो उसमें रिक्तियाँ कैसे उत्पन्न होती हैं।  questions answers class 12 chemistry chapter 1 solid state important questions हिंदी 

उत्तर: आइए हम एक उदाहरण लेते हैं NaCl SrCl के साथ डोप किया गया, अशुद्धता जब SrCl2 को NaCl ठोस में अशुद्धता के रूप में जोड़ा जाता है, तो दो Na + आयन बदल दिए जाएंगे और उनकी एक साइट पर Sr21 का कब्जा हो जाएगा- जबकि दूसरा खाली रहेगा। इस प्रकार, हम कह सकते हैं कि जब एक आयनिक ठोस में अशुद्धता के रूप में उच्च संयोजकता का धनायन जोड़ा जाता है, तो विद्युत तटस्थता बनाए रखने के लिए निम्न संयोजकता वाले दो या अधिक धनायनों को उच्च संयोजकता वाले धनायन से बदल दिया जाता है। इसलिए, कुछ धनायनित रिक्तियां सृजित की जाती हैं।

1.22. आयनिक ठोस, जिसमें धातु की अधिकता के कारण आयनिक रिक्तियां होती हैं, रंग विकसित करते हैं। एक उपयुक्त उदाहरण की सहायता से स्पष्ट कीजिए।

उत्तर: आइए NaCl का एक उदाहरण लेते हैं। जब NaCl क्रिस्टल को Na वाष्प की उपस्थिति में गर्म किया जाता है, तो कुछ Cl-आयन NaCl बनाने के लिए Na के साथ गठबंधन करने के लिए अपनी जालीदार साइट छोड़ देते हैं। Na + (Na+ + Cl–-> NaCl) बनाने के लिए Na द्वारा खो गया e-1 s फिर आयनों की रिक्तियों पर कब्जा करने के लिए क्रिस्टल में फैल जाता है। इन साइटों को एफ-सेंटर कहा जाता है। ये ई-एस दृश्य प्रकाश से ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, उच्च ऊर्जा स्तर तक उत्तेजित हो जाते हैं और जब वे वापस जमीन की स्थिति में आते हैं, तो वे NaCl क्रिस्टल को पीला रंग प्रदान करते हैं।

1.23. एक समूह 14 के तत्व को उपयुक्त अशुद्धता के साथ डोपिंग करके n-प्रकार के अर्धचालक में परिवर्तित किया जाना है। यह अशुद्धता किस समूह की होनी चाहिए?

उत्तर: समूह 15 की अशुद्धता को n-टाइप सेमीकंडक्टर प्राप्त करने के लिए जोड़ा जाना चाहिए।

1.24. किस प्रकार के पदार्थ बेहतर स्थायी चुंबक, फेरोमैग्नेटिक या फेरिमैग्नेटिक बनाते हैं। आपने जवाब का औचित्य साबित करें।

उत्तर: लौहचुम्बकीय पदार्थ बेहतर स्थायी चुम्बक बनाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि जब चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो उनके डोमेन चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में उन्मुख हो जाते हैं और एक मजबूत चुंबकीय

क्षेत्र का उत्पादन होता है। डोमेन का यह क्रम तब भी बना रहता है जब बाहरी चुंबकीय क्षेत्र हटा दिया जाता है। अतः लौहचुम्बकीय पदार्थ स्थायी चुम्बक बन जाता है।

NCERT एनसीईआरटी अभ्यास

1.1. 'अनाकार' शब्द को परिभाषित कीजिए। अनाकार ठोस के कुछ उदाहरण दीजिए।

सोल। अनाकार ठोस वे पदार्थ होते हैं, जिनमें इसके अवयवी कणों (अर्थात आयन, परमाणु या अणु) की कोई नियमित व्यवस्था नहीं होती है। गठित कणों की व्यवस्था में केवल छोटी दूरी का क्रम होता है, अर्थात, एक नियमित और समय-समय पर दोहराए जाने वाला पैटर्न केवल कम दूरी पर देखा जाता है, जैसे, कांच, रबर और प्लास्टिक।

1.2. क्वार्ट्ज जैसे ठोस से कांच को क्या अलग बनाता है? क्वार्ट्ज को किन परिस्थितियों में कांच में बदला जा सकता है?

सोल। ग्लास एक सुपरकूल्ड तरल और एक अनाकार पदार्थ है। क्वार्ट्ज सिलिका (SiO2) का क्रिस्टलीय रूप है जिसमें टेट्राहेड्रल इकाइयाँ SiO4 एक दूसरे से इस तरह से जुड़ी होती हैं कि एक टेट्राहेड्रोन के ऑक्सीजन परमाणु को दूसरे Si परमाणु के साथ साझा किया जाता है। क्वार्ट्ज को पिघलाकर और पिघल को बहुत तेजी से ठंडा करके कांच में परिवर्तित किया जा सकता है। कांच में, SiO4 चतुष्फलक यादृच्छिक रूप से जुड़े हुए हैं।

1.3 निम्नलिखित में से प्रत्येक ठोस को आयनिक, धातु, मॉड्यूलर, नेटवर्क (सहसंयोजक), या अनाकार के रूप में वर्गीकृत करें:

(i) टेट्रा फॉस्फोरस डिऑक्साइड (P4O10) (ii) अमोनियम फॉस्फेट, (NH4)3PO4 (iii) SiC (iv) I2 (v) P4 (vii) ग्रेफाइट (viii), पीतल (ix) Rb (x) LiBr (xi) ) सि

सोल।

1.4 (i) 'समन्वय संख्या' शब्द का क्या अर्थ है?

(ii) परमाणु की समन्वय संख्या क्या है

(ए) एक घन घनीभूत संरचना में?

(बी) एक शरीर केंद्रित घन संरचना में?

सोल। (i) किसी कण के निकटतम पड़ोसियों की संख्या को उसकी समन्वय संख्या कहते हैं।

(ii) (ए) 12 (बी) 8

1.5. आप किसी अज्ञात धातु के परमाणु द्रव्यमान का निर्धारण कैसे कर सकते हैं यदि आप इसकी इकाई सेल के घनत्व और आयामों को जानते हैं? अपना जवाब समझाएं। (सी.बी.एस.ई. दिल्ली के बाहर 2011)

सोल।

1.6 'किसी क्रिस्टल की स्थिरता उसके गलनांक के परिमाण में परिलक्षित होती है'। टिप्पणी। एक डेटा बुक से ठोस पानी, एथिल अल्कोहल, डायथाइल ईथर और मीथेन के गलनांक एकत्र करें। इन अणुओं के बीच अंतर-आणविक बलों के बारे में आप क्या कह सकते हैं?

उत्तर - गलनांक जितना अधिक होता है, संघटक कणों को एक साथ रखने वाले बल उतने ही अधिक होते हैं और इस प्रकार क्रिस्टल की स्थिरता अधिक होती है। दिए गए पदार्थों के गलनांक निम्नलिखित हैं। पानी = 273 के, एथिल अल्कोहल = 155.7 के, डायथाइलेथर = 156.8 के, मीथेन = 90.5 के।

पानी और एथिल अल्कोहल के मामले में मौजूद इंटरमॉलीयर बल मुख्य रूप से हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण होते हैं जो उनके उच्च गलनांक के लिए जिम्मेदार होते हैं। एथिल अल्कोहल की तुलना में पानी के मामले में हाइड्रोजन बॉन्डिंग अधिक मजबूत होती है और इसलिए पानी का गलनांक एथिल अल्कोहल से अधिक होता है। डायथाइलथर के मामले में द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाएं मौजूद होती हैं। मीथेन के मामले में मौजूद एकमात्र बल कमजोर वैन डेर वाल की ताकतें (या लंदन फैलाव बल) हैं।

1.7. आप निम्नलिखित युग्मों के बीच अंतर कैसे करेंगे:

(ए) हेक्सागोनल क्लोज पैकिंग और क्यूबिक क्लोज पैकिंग

(बी) क्रिस्टल जाली और इकाई सेल

(सी) चतुष्फलकीय शून्य और अष्टफलकीय शून्य।

उत्तर -

(ए) हेक्सागोनल क्लोज पैकिंग (एचसीपी) में, तीसरी परत के गोले पहली परत के गोले के ऊपर लंबवत होते हैं

(अबाबाब ……. प्रकार)। दूसरी ओर, क्यूबिक क्लोज पैकिंग (ccp) में, चौथी परत के गोले पहली परत (ABCABC…..type) के गोले के ऊपर मौजूद होते हैं।

(बी) क्रिस्टल जाली: यह क्रिस्टल में घटक कणों के वास्तविक आकार के साथ-साथ आकार को भी दर्शाता है। इसलिए इसे अंतरिक्ष जालक या क्रिस्टल जालक कहा जाता है।

उत्तर - प्रत्येक ईंट यूनिट सेल का प्रतिनिधित्व करती है जबकि ब्लॉक स्पेस या क्रिस्टल जाली के समान है। इस प्रकार, एक इकाई कोशिका अंतरिक्ष जाली का मूलभूत निर्माण खंड है।

(सी) चतुष्फलकीय शून्य: एक चतुष्फलकीय शून्य तब बनता है जब एक विशेष परत के तीन गोले और एक दूसरे को स्पर्श करके त्रिकोणीय शून्य बनाते हैं।

अष्टफलकीय शून्य: एक अष्टफलकीय शून्य या साइट तब बनती है जब एक समबाहु त्रिभुज के कोनों पर व्यवस्थित तीन गोले गोले के एक अन्य समूह के ऊपर रखे जाते हैं।

1.8 निम्नलिखित जालकों में से प्रत्येक की एक इकाई कोष्ठिका में कितने जालक बिन्दु होते हैं?

उत्तर -

(i) फलक केन्द्रित घन (यदि) फलक केन्द्रित चतुष्कोणीय (iii) शरीर केन्द्रित घन

1.9 स्पष्ट करें:

उत्तर -

(i) धातु और आयनिक क्रिस्टल के बीच समानता और अंतर का आधार।

(ii) आयनिक ठोस कठोर और भंगुर होते हैं।

सोल। (i) धात्विक और आयनिक क्रिस्टल

समानताएं:

(ए) धातु और आयनिक क्रिस्टल दोनों में इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण बल होता है।

(b) दोनों का गलनांक उच्च होता है।

(सी) बांड दोनों मामलों में गैर-दिशात्मक हैं।

मतभेद:

(ए) आयनिक क्रिस्टल ठोस अवस्था में बिजली के कुचालक होते हैं क्योंकि आयन गति करने के लिए स्वतंत्र नहीं होते हैं। वे केवल डाई पिघली हुई अवस्था में या जलीय घोल में बिजली का संचालन कर सकते हैं। धात्विक क्रिस्टल ठोस अवस्था में विद्युत के सुचालक होते हैं क्योंकि इलेक्ट्रॉन गति करने के लिए स्वतंत्र होते हैं।

(बी) मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के कारण आयनिक बंधन मजबूत होता है।

संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या और गुठली के आकार के आधार पर धात्विक बंधन मजबूत या कमजोर हो सकता है।

(ii) आयनिक ठोस कठोर और भंगुर होते हैं। मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण बल की उपस्थिति के कारण आयनिक ठोस कठोर होते हैं। आयनिक क्रिस्टल में भंगुरता उनमें गैर-दिशात्मक बंधों के कारण होती है।

1.10 धातु क्रिस्टल के मामले में पैकिंग की दक्षता की गणना करें (i) साधारण घन, (ii) शरीर केंद्रित घन, और (iii) फलक केंद्रित घन (इस धारणा के साथ कि परमाणु एक दूसरे को छू रहे हैं)।

उत्तर - पैकिंग दक्षता: यह कणों द्वारा भरे गए कुल स्थान का प्रतिशत है।

1.11 चांदी fcc जाली में क्रिस्टलीकृत होती है। यदि सेल के किनारे की लंबाई 4.07 x 10-8 सेमी है और घनत्व 10.5 ग्राम सेमी-3 है, तो चांदी के परमाणु द्रव्यमान की गणना करें।

सोल।

1.12. एक घन ठोस दो तत्वों P और Q से बना है। परमाणु Q घन के कोनों पर हैं और P शरीर के केंद्र में हैं। यौगिक का सूत्र क्या है? P और Q का को-ऑर्डिनेशन नंबर क्या है?

उत्तर - क्यूब के आठ कोनों पर मौजूद परमाणुओं Q द्वारा योगदान = 18= x 8 = 1

शरीर के केंद्र में मौजूद परमाणु P का योगदान = 1

इस प्रकार, P और Q 1:1 के अनुपात में मौजूद हैं।

यौगिक का सूत्र PQ है।

परमाणुओं P और Q की समन्वय संख्या = 8।

1.13 नाइओबियम एक शरीर केंद्रित घन संरचना में क्रिस्टलीकृत होता है। यदि घनत्व 8.55 ग्राम सेमी-3 है, तो इसके परमाणु द्रव्यमान 93u का उपयोग करके, नाइओबियम के परमाणु त्रिज्या की गणना करें।

उत्तर -

1.14 यदि अष्टफलकीय शून्य की त्रिज्या r है और निकट-पैकिंग में परमाणुओं की त्रिज्या R है, तो रैंड R के बीच संबंध ज्ञात कीजिए।

उत्तर - जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, एक गोले को अष्टफलकीय शून्य में फिट किया गया है।

1.15 कॉपर 3.61 x 10-8 सेमी किनारे की लंबाई के साथ एक शुल्क जाली में क्रिस्टलीकृत होता है। दिखाएँ कि परिकलित घनत्व इसके मापित मान 8.92 gcm-3 के अनुरूप है।

उत्तर -

घनत्व का यह परिकलित मान इसके 8.92 ग्राम सेमी3 के मापा मूल्य के साथ निकटता से मेल खाता है।

प्रश्न 16.

विश्लेषण से पता चलता है कि निकल ऑक्साइड का सूत्र Ni0.98 O1.00 है। निकल के कौन से अंश Ni2+ और Ni3+ आयनों के रूप में मौजूद हैं?

समाधान:

98 Ni-परमाणु 100 O-परमाणुओं से जुड़े होते हैं। 98 Ni-परमाणुओं में से, मान लीजिए कि Ni, Ni2+ = x . के रूप में मौजूद है

तब Ni, Ni3+ = 98 - x . के रूप में उपस्थित होता है

x Ni2+ और (98 – x) Ni3+ पर कुल चार्ज

100 O2- आयनों पर आवेश के बराबर हो।

अत: x × 2 + (98 - x) × 3 = 100 × 2 या 2x + 294 - 3x = 200 या x = 94

Ni2+ के रूप में मौजूद Ni का अंश = 9498 × 100 = 96%

Ni3+ के रूप में मौजूद Ni का अंश = 498 × 100 = 4%

प्रश्न 17. अर्धचालक क्या होते हैं? अर्धचालकों के दो मुख्य प्रकारों का वर्णन कीजिए और उनकी चालन क्रियाविधियों में अंतर कीजिए।

समाधान:

सेमी-कंडक्टर वे पदार्थ होते हैं जिनकी चालकता कंडक्टर और इंसुलेटर के बीच होती है। दो

मुख्य प्रकार के अर्धचालक n- प्रकार और p- प्रकार हैं।

(i) एन-टाइप सेमीकंडक्टर: जब एक सिलिकॉन या जर्मेनियम क्रिस्टल को समूह 15 तत्व जैसे पी या अस के साथ डोप किया जाता है, तो डोपेंट परमाणु चार सहसंयोजक बंधन बनाता है जैसे सी या जीई परमाणु लेकिन पांचवां इलेक्ट्रॉन, बंधन में उपयोग नहीं किया जाता है, निरूपित हो जाता है और विद्युत चालन की दिशा में अपना हिस्सा जारी रखता है। इस प्रकार सिलिकॉन या जर्मेनियम को पी या अस के साथ डोप किया गया एच-टाइप सेमीकंडक्टर कहा जाता है, जो नकारात्मक का एक संकेतक है क्योंकि यह इलेक्ट्रॉन है जो बिजली का संचालन करता है।

(ii) पी-टाइप सेमीकंडक्टर: जब एक सिलिकॉन या जर्मेनियम समूह 13 तत्व जैसे बी या अल के साथ डोप किया जाता है, तो डोपेंट केवल तीन वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के साथ मौजूद होता है। चौथे इलेक्ट्रॉन के लापता होने के स्थान पर एक इलेक्ट्रॉन रिक्ति या एक छेद बनाया जाता है। यहां, यह छिद्र विद्युत चालकता को जन्म देने वाले धनात्मक आवेश की तरह पूरे क्रिस्टल में घूमता है। इस प्रकार सी या जीई को बी या अल के साथ डोप किया गया पी-टाइप सेमीकंडक्टर कहा जाता है, पी सकारात्मक छेद के लिए खड़ा है, क्योंकि यह सकारात्मक छेद है जो चालन के लिए जिम्मेदार है।

प्रश्न 18. प्रयोगशाला में नॉन-स्टोइकोमेट्रिक क्यूप्रस ऑक्साइड, Cu2O तैयार किया जा सकता है। इस ऑक्साइड में कॉपर से ऑक्सीजन का अनुपात 2:1 से थोड़ा कम होता है। क्या आप इस तथ्य पर ध्यान दे सकते हैं कि यह पदार्थ एक p-प्रकार का अर्धचालक है?

समाधान:

Cu20 में 2:1 से कम के अनुपात से पता चलता है कि क्यूप्रिक (Cu+) आयनों को क्यूप्रिक (Cu2+) आयनों से बदल दिया गया है। विद्युत तटस्थता बनाए रखने के लिए, प्रत्येक दो Cu+ आयनों को एक Cu2+ आयन से बदल दिया जाएगा जिससे एक छेद बन जाएगा। चूंकि चालन इन धनात्मक छिद्रों की उपस्थिति के कारण होगा, इसलिए यह एक p-प्रकार का अर्धचालक है।

प्रश्न 19.

फेरिक ऑक्साइड ऑक्साइड आयनों की एक हेक्सागोनल खुराक-पैक सरणी में क्रिस्टलीकृत होता है, जिसमें फेरिक आयनों द्वारा कब्जा किए गए प्रत्येक तीन ऑक्टाहेड्रल छिद्रों में से दो होते हैं। फेरिक ऑक्साइड का सूत्र व्युत्पन्न कीजिए।

समाधान:

मान लीजिए पैकिंग में ऑक्साइड आयनों (O2-) की संख्या = 90

अष्टफलकीय रिक्तियों की संख्या = 90

चूँकि अष्टफलकीय रिक्तियों का 2/3 भाग फेरिक आयनों से भरा होता है, इसलिए उपस्थित फेरिक आयनों की संख्या 2 = 23 × 90 = 60

∴ Fe3+ का अनुपात: O2- = 60: 90 = 2: 3

अतः फेरिक ऑक्साइड का सूत्र Fe2O3 है।

प्रश्न 20. निम्नलिखित में से प्रत्येक को पी-टाइप या एन-टाइप सेमीकंडक्टर के रूप में वर्गीकृत करें:

जीई डोप्ड विद इन

बी सी के साथ डोप किया गया।

समाधान:

Ge समूह 14 का तत्व है और समूह 13 का तत्व है। इसलिए, एक इलेक्ट्रॉन की कमी वाला छेद बनाया जाता है और इसलिए, यह एक p- प्रकार का अर्धचालक है।

B समूह 13 का तत्व है और Si समूह 14 का तत्व है, एक मुक्त इलेक्ट्रॉन होगा, इसलिए, यह एक n-प्रकार का अर्धचालक है।

प्रश्न 21. सोना (परमाणु त्रिज्या = 0.144 एनएम) एक फलक केंद्रित इकाई सेल में क्रिस्टलीकृत होता है। यूनिट सेल के किनारे की लंबाई क्या है?

समाधान:

फेस केंद्रित क्यूबिक यूनिट सेल (fcc) के लिए

किनारे की लंबाई (ए) = 22-√r = 2 x 1.4142 x 0.144 मिमी = 0.407 एनएम

प्रश्न 22.बैंड सिद्धांत के संदर्भ में, क्या अंतर है एक कंडक्टर और एक इन्सुलेटर के बीच कंडक्टर और सेमीकंडक्टर के बीच?

समाधान:

अधिकांश ठोसों में तथा अनेक रोधक ठोसों में विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में इलेक्ट्रॉनों के प्रवास के कारण चालन होता है। हालांकि, आयनिक ठोस में, यह आयन होते हैं जो उनके आंदोलन के कारण आचरण व्यवहार के लिए जिम्मेदार होते हैं।

(i) धातुओं में, चालकता एक परमाणु में उपलब्ध संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर बहुत अधिक निर्भर करती है। धातु परमाणुओं के परमाणु कक्षक आणविक कक्षक बनाते हैं जो ऊर्जा में एक-दूसरे के इतने करीब होते हैं कि एक बैंड बनाते हैं। यदि यह बैंड आंशिक रूप से भरा हुआ है या यह उच्च ऊर्जा वाले खाली चालन बैंड के साथ ओवरलैप करता है, तो इलेक्ट्रॉनों को एक लागू विद्युत क्षेत्र के तहत आसानी से प्रवाहित किया जा सकता है और धातु एक कंडक्टर के रूप में व्यवहार करता है।

यदि संयोजकता बैंड और अगले उच्च खाली चालन बैंड के बीच का अंतर बड़ा है, तो इलेक्ट्रॉन इसमें कूद नहीं सकते हैं और ऐसा पदार्थ इन्सुलेटर के रूप में व्यवहार करता है।

(ii) यदि संयोजकता बैंड और चालन बैंड के बीच का अंतर छोटा है, तो कुछ इलेक्ट्रॉन संयोजकता बैंड से चालन बैंड में कूद सकते हैं। ऐसा पदार्थ कुछ चालकता दिखाता है और यह अर्धचालक के रूप में व्यवहार करता है। अर्धचालकों की विद्युत चालकता तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ती है, क्योंकि अधिक इलेक्ट्रॉन चालन बैंड में कूद सकते हैं। सिलिकॉन और जर्मेनियम इस प्रकार के व्यवहार को प्रदर्शित करते हैं और इन्हें आंतरिक अर्धचालक कहा जाता है। कंडक्टर के पास कोई निषिद्ध बैंड नहीं है।

प्रश्न 23. निम्नलिखित शब्दों को उपयुक्त उदाहरणों के साथ समझाइए :

शोट्की दोष

फ्रेंकेल दोष

बीचवाला दोष

एफ-केंद्र।

समाधान:

(i) शोट्की दोष : शॉट्की दोष में क्रिस्टल जालक में रिक्तियों या छिद्रों का एक जोड़ा होता है, क्योंकि उनके जालक बिंदुओं से समान संख्या में धनायन और ऋणायन नहीं होते हैं। यह उच्च समन्वय संख्या के आयनिक यौगिकों में एक सामान्य दोष है, जहां दोनों धनायन और आयन समान आकार के होते हैं, जैसे, KCl, NaCl, KBr, आदि। इस दोष के कारण क्रिस्टल का घनत्व कम हो जाता है और यह एक छोटे से बिजली का संचालन करना शुरू कर देता है क्षेत्र।

(ii) फ्रेंकेल दोष: यह दोष तब उत्पन्न होता है जब जाली में कुछ आयन अंतरालीय स्थलों पर कब्जा कर लेते हैं, जिससे जालीदार स्थान खाली हो जाते हैं। यह दोष आम तौर पर आयनिक क्रिस्टल में पाया जाता है जहां आयन आकार में धनायन की तुलना में बहुत बड़ा होता है, जैसे, AgBr, ZnS, आदि। इस दोष के कारण घनत्व में परिवर्तन नहीं होता है, विद्युत चालकता कुछ हद तक बढ़ जाती है और समग्र रूप से कोई परिवर्तन नहीं होता है। क्रिस्टल की रासायनिक संरचना।

(iii) अन्तराकाशी दोष : जब कुछ अवयवी कण (परमाणु या अणु) क्रिस्टल के अन्तराकाशी स्थल पर आ जाते हैं, तो इसे अन्तराकाशी दोष कहते हैं। इस दोष के कारण पदार्थ का घनत्व बढ़ जाता है।

(iv) F-केंद्र : ये अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के कब्जे वाले आयनिक स्थल हैं। एफ-केंद्र क्रिस्टल को रंग प्रदान करते हैं। रंग का परिणाम इलेक्ट्रॉनों के उत्तेजना से होता है जब वे क्रिस्टल पर पड़ने वाले दृश्य प्रकाश से ऊर्जा को अवशोषित करते हैं।

प्रश्न 24.

एल्युमिनियम घनी घनी संकुलित संरचना में क्रिस्टलीकृत होता है। इसकी धात्विक त्रिज्या दोपहर 125 बजे है।

यूनिट सेल के किनारे की लंबाई क्या है?

एल्युमिनियम के 1.00 cm3 में कितने यूनिट सेल होते हैं?

प्रश्न 25.

यदि NaCI को 10-3 mol% SrCl2 के साथ मिलाया जाता है, तो धनायन रिक्तियों की सांद्रता क्या है?

समाधान:

माना NaCI के मोल = 100

SrCl2 के मोल डोप किए गए = 10-3

प्रत्येक Sr2+ दो Na+ आयनों की जगह लेगा। विद्युत तटस्थता बनाए रखने के लिए यह एक स्थान रखता है और इस प्रकार एक कटियन रिक्ति बनाता है।

100 मोल में धनायन का मोल NaCI = 10-3

एक तिल में धनायन रिक्ति के मोल

NaCI = 10-3 × 10-2 = 10-5

कटियन रिक्तियों की संख्या

= 10-5 × 6.022 × 1023 = 6.022 × 1018 mol-1

प्रश्न 26.

निम्नलिखित को उपयुक्त उदाहरण सहित समझाइए :

लौहचुंबकत्व

परमचुंबकत्व

फेरी चुम्बकत्व

एंटिफेरोमैग्नेटिज्म

12-16 और 13-15 समूह यौगिक।

समाधान:

(i) लौहचुम्बकीय पदार्थ : वे पदार्थ जो चुंबकीय क्षेत्र द्वारा बहुत अधिक आकर्षित होते हैं, लौहचुम्बकीय पदार्थ कहलाते हैं, जैसे Fe, Ni, Co और CrO2 लौहचुम्बकत्व प्रदर्शित करते हैं। ऐसे पदार्थ एक बार चुम्बकित हो जाने के बाद स्थायी रूप से चुम्बकित रहते हैं। इस प्रकार के चुंबकीय क्षण एक ही दिशा में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के कारण होते हैं।

लौहचुंबकीय पदार्थ, CrO2, का उपयोग ऑडियो रिकॉर्डिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले चुंबकीय टेप बनाने के लिए किया जाता है।

(ii) अनुचुम्बकीय पदार्थ : वे पदार्थ जो बाह्य चुम्बकीय क्षेत्र द्वारा कमजोर रूप से आकर्षित होते हैं, अनुचुम्बकीय पदार्थ कहलाते हैं। इस प्रकार प्रदर्शित संपत्ति को अनुचुम्बकत्व कहा जाता है। वे उसी दिशा में चुम्बकित होते हैं जिस दिशा में अनुप्रयुक्त क्षेत्र का होता है। यह गुण उन पदार्थों द्वारा दिखाया जाता है जिनके परमाणुओं, आयनों या अणुओं में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, जैसे, O2, Cu2+, Fe3+, आदि। ये पदार्थ, हालांकि, चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में अपना चुंबकत्व खो देते हैं।

(iii) फेरिमैग्नेटिक पदार्थ: वे पदार्थ जिनमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के आधार पर बड़े चुंबकत्व होने की उम्मीद होती है, लेकिन वास्तव में छोटे शुद्ध चुंबकीय क्षण होते हैं, फेरिमैग्नेटिक पदार्थ कहलाते हैं, जैसे, Fe3O4, सूत्र M2+Fe2O4 के फेराइट जहां M = Mg, Cu , Zn, आदि। फेरिमैग्नेटिज्म विपरीत दिशा में चुंबकीय क्षणों की असमान संख्या के कारण उत्पन्न होता है जिसके परिणामस्वरूप कुछ शुद्ध चुंबकीय क्षण होता है।

(iv) प्रतिफेरोमैग्नेटिक पदार्थ : वे पदार्थ जिनके अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के आधार पर अनुचुम्बकत्व या लौहचुम्बकत्व होने की आशा की जाती है, लेकिन वास्तव में उनके पास शून्य शुद्ध चुंबकीय क्षण होता है, प्रतिफेरोमैग्नेटिक पदार्थ कहलाते हैं, जैसे, MnO। एंटीफेरोमैग्नेटिज्म विपरीत दिशाओं में समान संख्या में चुंबकीय क्षणों की उपस्थिति के कारण होता है

(v) 13-15 समूह यौगिक : जब ठोस अवस्था सामग्री 13 और 15 समूह के तत्वों के संयोजन से बनती है, तो इस प्रकार प्राप्त यौगिक 13-15 यौगिक कहलाते हैं। उदाहरण के लिए, InSb, AlP, GaAs, आदि।

12-16 समूह यौगिक : समूह 12 और 16 के तत्वों के संयोजन से कुछ ठोस यौगिक निकलते हैं जिन्हें 12-16 यौगिक कहा जाता है। उदाहरण के लिए, ZnS, CdS, CdSe, HgTe, आदि। इन यौगिकों में, बांड में आयनिक चरित्र होता है।

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