परीक्षा अभ्यास
हरेक एकाइको अन्त्यमा दिइएका सबै प्रश्न, सङ्केत र उत्तरसहित। उत्तर हेरेपछि आफ्नो उत्तर मिल्यो कि मिलेन, चिनो लगाउनुहोस्। नमिलेका प्रश्न पछि फेरि अभ्यास गर्नुहोस्।
15 प्रश्न
एकाइ 18 · कार्बन र यसका यौगिकहरू
2. फरक लेख्नुहोस्
ग्राफाइट र हिरा
उत्तर
| ग्राफाइट | हिरा |
|---|---|
| हरेक कार्बन परमाणु अरू तीनओटासँग षड्भुजका चेप्टा तहमा जोडिएको हुन्छ। | हरेक कार्बन परमाणु अरू चारओटासँग कडा त्रिआयामिक (3-D) जालोमा जोडिएको हुन्छ। |
| हरेक परमाणुमा एउटा स्वतन्त्र इलेक्ट्रोन हुने भएकाले यो विद्युत्को सुचालक हो। | स्वतन्त्र इलेक्ट्रोन नहुने भएकाले यो विद्युत्को कुचालक हो। |
| यसका तह एकमाथि अर्को चिप्लिने भएकाले यो नरम र चिप्लो हुन्छ। | प्रकृतिमा पाइने सबैभन्दा कडा पदार्थ हो। |
| कालो-खरानी रङको र अपारदर्शी हुन्छ, यसमा धमिलो चमक हुन्छ। | रङहीन र पारदर्शी हुन्छ, काटेपछि टल्किन्छ। |
| घनत्व करिब 2.2 g/cm³ हुन्छ। | घनत्व करिब 3.5 g/cm³ हुन्छ। |
| पेन्सिल, ड्राइ सेल र लुब्रिकेन्टमा प्रयोग हुन्छ। | गरगहना तथा सिसा काट्न र चट्टान छेड्न प्रयोग हुन्छ। |
प्राङ्गारिक यौगिक र अप्राङ्गारिक यौगिक
उत्तर
| प्राङ्गारिक यौगिक | अप्राङ्गारिक यौगिक |
|---|---|
| कार्बन हुन्छ र त्यो झन्डै सधैँ हाइड्रोजनसँग जोडिएको हुन्छ। | कार्बन हुन पनि सक्छ, नहुन पनि सक्छ। |
| परमाणु कोभ्यालेन्ट बन्डले जोडिएका हुन्छन्। | धेरैजसोमा आयोनिक (इलेक्ट्रोभ्यालेन्ट) बन्ड हुन्छ। |
| धेरैजसो पानीमा घुल्दैनन् तर प्राङ्गारिक घोलकमा घुल्छन्। | धेरैजसो पानीमा घुल्छन् तर प्राङ्गारिक घोलकमा घुल्दैनन्। |
| पग्लिने र उम्लिने तापक्रम कम हुन्छ। | पग्लिने र उम्लिने तापक्रम बढी हुन्छ। |
| धेरैजसो सजिलै बल्छन्। | धेरैजसो बल्दैनन्। |
| उदाहरण: मिथेन, चिनी, युरिया, घिउ। | उदाहरण: खाने नुन, पानी, चुनढुङ्गा, कार्बनडाइअक्साइड। |
3. कारण लेख्नुहोस्
जाडो याममा कोठाको झ्याल ढोका थुनेर भित्र कोइला वा दाउरा जलाउनुहुँदैन।
उत्तर
थुनिएको कोठामा आगो बल्दा अक्सिजन छिट्टै सकिन्छ। अक्सिजन थोरै हुँदा कार्बनको अपूर्ण दहन हुन्छ र कार्बन मोनोअक्साइड बन्छ (2C + O₂ → 2CO)। कार्बन मोनोअक्साइडको रङ र गन्ध हुँदैन। यो रगतको हेमोग्लोबिनसँग अक्सिजनभन्दा धेरै बलियोसँग जोडिन्छ। त्यसपछि रगतले अक्सिजन बोक्न सक्दैन र कोठाका मानिस बेहोस भएर निद्रामै मर्न सक्छन्। (आगोबाट कोठामा कार्बनडाइअक्साइड र धुवाँ पनि भरिन्छ।) त्यसैले कोठामा ताजा हावा आउने बाटो हुनैपर्छ।
ग्राफाइटको धुलोलाई ड्राइ लुब्रिकेन्टका रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।
उत्तर
ग्राफाइटमा कार्बन परमाणु चेप्टा तहमा मिलेका हुन्छन्। तहहरू एकअर्कासँग कमजोर बलले मात्र अडिएका हुने भएकाले सजिलै एकमाथि अर्को चिप्लिन्छन्। त्यसैले ग्राफाइटको धुलो लगाउँदा सतह चिप्लो हुन्छ र घर्षण घट्छ। तेलजस्तो नभई यो सुख्खा हुने भएकाले यसमा धुलो टाँसिँदैन र उच्च तापक्रममा पनि यसले काम गर्छ।
ग्राफाइट र हिरा दुवै कार्बनका एलोट्रप हुन्। ग्राफाइटमा विद्युत् प्रवाह हुन्छ तर हिरामा हुँदैन।
उत्तर
ग्राफाइटमा हरेक कार्बन परमाणुले अरू तीनओटा कार्बन परमाणुसँग मात्र कोभ्यालेन्ट बन्ड बनाउँछ। त्यसैले यसका चारओटा बाहिरी इलेक्ट्रोनमध्ये एउटा स्वतन्त्र हुन्छ। यी स्वतन्त्र इलेक्ट्रोन तहभरि चल्न सक्छन् र विद्युत् धारा बोक्छन्। हिरामा हरेक कार्बन परमाणुले चारओटै बाहिरी इलेक्ट्रोन प्रयोग गरेर अरू चारओटा कार्बन परमाणुसँग बन्ड बनाउँछ। त्यसैले हिरामा स्वतन्त्र इलेक्ट्रोन हुँदैनन् र विद्युत् धारा बग्न सक्दैन।
अप्राङ्गारिक यौगिकहरूको पग्लिने र उम्लिने तापक्रम प्राङ्गारिक यौगिकको भन्दा बढी हुन्छ।
उत्तर
धेरैजसो अप्राङ्गारिक यौगिक आयोनिक हुन्छन्। तिनका धनात्मक र ऋणात्मक आयोन बलियो विद्युतीय आकर्षणले मणिभमा अडिएका हुन्छन्। यो आकर्षण तोड्न धेरै ताप ऊर्जा चाहिन्छ। प्राङ्गारिक यौगिक भने कोभ्यालेन्ट हुन्छन् र छुट्टाछुट्टै अणुबाट बनेका हुन्छन्। ती अणु एकअर्कासँग कमजोर बलले मात्र अडिएका हुने भएकाले तिनलाई छुट्ट्याउन थोरै ऊर्जा भए पुग्छ। त्यसैले प्राङ्गारिक यौगिक कम तापक्रममै पग्लिन्छन् र उम्लिन्छन्।
चुलामा दाउरा बाल्दा कहिले कालो धुवाँ आउँछ भने कहिले कम धुवाँ आएर आगो राम्रोसँग बल्छ।
उत्तर
दाउरामा कार्बनका यौगिक हुन्छन्। आगोले पर्याप्त हावा पाउँदा (सुख्खा दाउरा, धेरै नखाँदिएको, हावा राम्ररी छिर्ने चुलो) कार्बन पूरै बलेर रङहीन कार्बनडाइअक्साइड बन्छ र धुवाँ थोरै आउँछ। हावा नपुग्दा (काँचो दाउरा, खाँदेर राखिएको दाउरा, हावा नछिर्ने चुलो) कार्बन पूरै बल्दैन। यसको केही भाग नबलेको कार्बनका ससाना कणका रूपमा बाहिर निस्किन्छ। यिनै कणलाई हामी कालो धुवाँ (ध्वाँसो) का रूपमा देख्छौँ। यस्तो बेला कार्बन मोनोअक्साइड पनि बन्छ।
4. तलका प्रश्नको उत्तर लेख्नुहोस्
कार्बनमा हुने क्याटिनेसन र एलोट्रपी गुणलाई उदाहरणसहित परिभाषित गर्नुहोस्।
उत्तर
कार्बनका परमाणु एकअर्कासँग कोभ्यालेन्ट बन्डद्वारा जोडिएर लामा सिक्री, हाँगा भएका सिक्री र घेरा बनाउने गुणलाई क्याटिनेसन भनिन्छ। उदाहरण: ब्युटेन (4 कार्बन परमाणुको सिक्री), पेन्टेन (5), पोलिथिन र PVC (हजारौँ)।
कुनै तत्त्व फरक भौतिक गुण तर उस्तै रासायनिक गुण भएका दुई वा बढी रूपमा पाइने गुणलाई एलोट्रपी भनिन्छ र ती रूपलाई एलोट्रप भनिन्छ। एलोट्रपमा परमाणु फरक तरिकाले मिलेका हुन्छन्। उदाहरण: हिरा, ग्राफाइट र फुलरिन (कार्बनका मणिभ एलोट्रप) तथा कोइला, गोल र ध्वाँसो (धुलो एलोट्रप)।
चिनीलाई निरन्तर तताउँदै जाँदा एउटा कालो पदार्थ प्राप्त हुन्छ। यसबाट के निष्कर्ष निकाल्न सकिन्छ?
उत्तर
यो कालो पदार्थ सुगर चारकोल अर्थात् कार्बन नै हो। यसबाट चिनीमा कार्बन हुन्छ भन्ने निष्कर्ष निकाल्न सकिन्छ। तताउँदा चिनी (C₁₂H₂₂O₁₁) मा भएका हाइड्रोजन र अक्सिजन पानीको बाफ बनेर उड्छन् र कार्बन बाँकी रहन्छ।
मणिभ हुने तथा धुलो हुने कार्बनका एलोट्रपका दुई दुईओटा उदाहरण लेख्नुहोस्।
उत्तर
मणिभ: हिरा, ग्राफाइट (फुलरिन र ग्राफिन पनि)।
धुलो: गोल, ध्वाँसो वा ल्याम्प ब्ल्याक (कोइला र कोक पनि)।
कार्बन जल्दा कार्बन मोनोअक्साइड वा कार्बनडाइअक्साइड बन्ने अवस्था उल्लेख गरी सम्बन्धित रासायनिक समीकरण लेख्नुहोस्।
उत्तर
कार्बन प्रशस्त अक्सिजनमा बल्दा (पूर्ण दहन) कार्बनडाइअक्साइड बन्छ:
C + O₂ → CO₂ + ताप
कार्बन थोरै अक्सिजनमा बल्दा (अपूर्ण दहन) कार्बन मोनोअक्साइड बन्छ:
2C + O₂ → 2CO + ताप
वाटर ग्यास भनेको के हो?
उत्तर
कार्बन मोनोअक्साइड र हाइड्रोजन ग्यासको मिश्रणलाई वाटर ग्यास भनिन्छ। करिब 1,000 °C मा रातो हुने गरी तताइएको कार्बन (कोक) माथि पानीको बाफ पठाएर यो बनाइन्छ: C + H₂O → CO + H₂। उद्योगमा यसलाई इन्धनका रूपमा र हाइड्रोजनको स्रोतका रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
कार्बनलाई पानीको बाफसँग प्रतिक्रिया गराउँदा के बन्छ? उक्त प्रक्रियाको रासायनिक समीकरण लेख्नुहोस्।
उत्तर
करिब 1,000 °C मा तताइएको कार्बनमाथि बाफ पठाउँदा कार्बनले पानीबाट अक्सिजन लिएर कार्बन मोनोअक्साइड बनाउँछ र हाइड्रोजन ग्यास मुक्त हुन्छ। यस मिश्रणलाई वाटर ग्यास भनिन्छ।
C + H₂O → CO + H₂
रोहनले आफ्नो लुगामा लागेको ग्रिजलाई साबुनपानीले सफा गर्न सकेन। आमाले रोहनलाई ग्रिज भएको ठाउँमा अलिकति पेट्रोल राख्न सुझाउनुभयो। के रोहनको समस्या समाधान हुन्छ? रोहनको समस्याको कारण र समाधानको उपायलाई सम्बन्धित वैज्ञानिक तथ्यका आधारमा व्याख्या गर्नुहोस्।
उत्तर
हो, यसबाट रोहनको समस्या (धेरैजसो) समाधान हुन्छ।
कारण: ग्रिज एउटा प्राङ्गारिक यौगिक हो। यसका अणुहरूले पानीसँग हाइड्रोजन बन्ड बनाउन सक्दैनन्। त्यसैले धेरैजसो प्राङ्गारिक यौगिकजस्तै ग्रिज पनि पानीमा घुल्दैन र पानीमा मात्र धोएर यो हटेन।
समाधान: प्राङ्गारिक यौगिक प्राङ्गारिक घोलकमा घुल्छन् र पेट्रोल त्यस्तै एउटा घोलक हो। पेट्रोलमा ग्रिज घुल्छ, अनि त्यसलाई पखालेर हटाउन सकिन्छ। (ड्राइ क्लिनिङमा पनि यसरी नै प्राङ्गारिक घोलक प्रयोग गरिन्छ।)
तर होसियारी अपनाउनुपर्छ: पेट्रोलमा एकदमै छिटो आगो लाग्छ र यसको बाफ हानिकारक हुन्छ। त्यसैले थोरै पेट्रोल मात्र, बाहिर खुला ठाउँमा, आगोबाट टाढा प्रयोग गर्नुपर्छ र पछि लुगा राम्ररी धुनुपर्छ। मटितेलले पनि काम गर्छ। डिटर्जेन्टका अणुको एउटा छेउ ग्रिजसँग र अर्को छेउ पानीसँग टाँसिने भएकाले दागमा अलिकति डिटर्जेन्ट दल्दा पनि दाग हट्छ।
तपाईँको दैनिक जीवनमा प्रयोग हुने चारओटा प्राङ्गारिक यौगिकका उदाहरण लेख्नुहोस्।
उत्तर
- खानामा चिनी (सुक्रोज) र स्टार्च (भातमा)।
- खाना पकाउने इन्धनका रूपमा LPG (ब्युटेन र प्रोपेन)।
- लुगामा कपास (सेलुलोज)।
- औषधीका रूपमा पारासिटामोल।
(अरू: पेट्रोल, मटितेल, घिउ र तेल, साबुन, प्लास्टिक, कागज, सिर्का।)
