परीक्षा अभ्यास

समताप मण्डलमा रहेको ओजोन तहले सूर्यबाट आउने धेरैजसो हानिकारक पराबैजनी किरण (सबै UV-C र धेरैजसो UV-B) सोस्छ। त्यसैले यी किरण पृथ्वीको सतहसम्म आइपुग्दैनन्। पराबैजनी किरणले मानिसमा छालाको क्यान्सर, मोतीविन्दु र कमजोर प्रतिरक्षा प्रणाली गराउँछ। यसले बिरुवा, जीवजन्तु र पारिस्थितिक प्रणालीलाई पनि हानि पुर्‍याउँछ। यी किरणबाट पृथ्वीका जीवलाई जोगाउने भएकाले ओजोन तहलाई रक्षा तह भनिन्छ।

हाइड्रोजन पानीमा लगभग घुल्दैन र अक्सिजन थोरै मात्र घुल्छ। त्यसैले घुलेर यी ग्यासको धेरै कम भाग मात्र खेर जान्छ। पानीले भरिएको घोप्टो जारमा यी ग्यास जम्मा हुँदै जाँदा पानी तलतिर धकेलिएर बाहिर निस्कन्छ। यस विधिबाट हावा नमिसिएको शुद्ध ग्यास पाइन्छ र जार कहिले भरियो भन्ने पनि देखिन्छ।

यसको कारण विश्वव्यापी उष्णता हो। इन्धन बाल्दा, वन फँडानी गर्दा र मानिसका अरू क्रियाकलापबाट कार्बनडाइअक्साइड, मिथेन र CFC जस्ता हरितगृह ग्यास निस्कन्छन्। यी ग्यासले वायुमण्डलमा बढी ताप थुनेर राख्ने भएकाले पृथ्वीको तापक्रम बढ्दै छ। यसले गर्दा नयाँ हिउँ पर्नेभन्दा छिटो हिमालका हिउँ र हिमनदी पग्लन्छन्। हिउँमा कालो धुवाँका कण बस्दा हिउँ कालो हुन्छ। कालो हिउँले बढी घाम सोस्छ र झन् छिटो पग्लन्छ।

जिङ्कका टुक्रा र फिक्का हाइड्रोक्लोरिक अम्लबिचको प्रतिक्रिया:
Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl₂(aq) + H₂(g)
(फिक्का सल्फ्युरिक अम्ल प्रयोग गर्दा: Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂।)

चित्र 16.2 जस्तो चित्र बनाउनुहोस्। चित्रमा जिङ्कका टुक्रा र फिक्का HCl भएको उल्फ बोतल, अम्लमा डुबेको थिसल फनेल, कर्कको ठिक मुनिबाट पानी भरिएको ट्रफको विहाइभ सेल्फसम्म पुगेको डेलिभरी ट्युब र सेल्फमाथि घोप्टो पारिएको ग्यासजार देखाउनुहोस्। हरेक भागको नाम लेख्नुहोस्।
विधि:

1. उल्फ बोतलमा जिङ्कका केही टुक्रा राख्नुहोस्।
2. हावा नछिर्ने कर्कको सहायताले बोतलको एउटा मुखमा थिसल फनेल र अर्को मुखमा डेलिभरी ट्युब जडान गर्नुहोस्।
3. डेलिभरी ट्युबलाई ट्रफको पानीमुनि विहाइभ सेल्फसम्म पुर्‍याउनुहोस्।
4. पानीले भरिएको ग्यासजारलाई विहाइभ सेल्फमाथि घोप्ट्याउनुहोस्।
5. थिसल फनेलको टुप्पो अम्लमा नडुबुन्जेल फनेलबाट फिक्का हाइड्रोक्लोरिक अम्ल खन्याउनुहोस्।
6. हाइड्रोजन निस्कन्छ (Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂) र पानीको तलतिर विस्थापनबाट जारमा जम्मा हुन्छ। सुरुका फोका (हावा) जान दिएर मात्र ग्यास जम्मा गर्नुहोस्।

भौतिक गुण: (1) यो रङहीन, गन्धहीन र स्वादहीन हुन्छ; (2) यो सबैभन्दा हलुका ग्यास हो, हावाभन्दा करिब 14 गुणा हलुका; (3) यो पानीमा मुस्किलले घुल्छ; (4) यो लिटमसप्रति तटस्थ हुन्छ; (5) यो −253 °C मा तरल बन्छ।

उपयोगिता: (1) एमोनिया बनाउन (हेबर प्रक्रिया); (2) वनस्पति तेलबाट वनस्पति घिउ बनाउन (हाइड्रोजिनेसन); (3) रकेटको इन्धनका रूपमा; (4) अक्सि-हाइड्रोजन ज्वालाले धातु जोड्न र काट्न; (5) धातुका अक्साइडबाट धातु निकाल्न।

भौतिक गुण: (1) यो रङहीन, गन्धहीन र स्वादहीन हुन्छ; (2) यो हावाभन्दा अलिकति हलुका हुन्छ; (3) यो पानीमा थोरै मात्र घुल्छ; (4) यो लिटमसप्रति तटस्थ हुन्छ; (5) यो न आफैँ बल्छ न अरूलाई बल्न मदत गर्छ; (6) यो −196 °C मा तरल बन्छ।

उपयोगिता: (1) युरियाजस्ता मल बनाउन चाहिने एमोनिया र नाइट्रिक अम्ल बनाउन; (2) खानेकुरा नबिग्रियोस् भनेर खानेकुराको प्याकेट भर्न; (3) फिलामेन्ट जलेर नजाओस् भनेर बिजुलीका बल्ब भर्न; (4) तरल नाइट्रोजनका रूपमा रगत, कोष र वीर्य जमाएर राख्न।

जारको मुखमा बलिरहेको काँटी लैजाँदा ग्यास “पप” आवाज र फिक्का निलो ज्वालासहित बल्यो (र भित्र घुसाउँदा काँटी निभ्यो) भने ग्यास हाइड्रोजन हो। यसो भएन भने ग्यास हाइड्रोजन होइन।

• i.सोडियम हाइड्राइड: 2Na + H₂ → 2NaH
• ii.पानी: 2H₂ + O₂ → 2H₂O
• iii.क्याल्सियम हाइड्राइड: Ca + H₂ → CaH₂
• iv.फलाम र पानी (रिडक्सन): Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O

चित्र 16.5 जस्तो चित्र बनाउनुहोस्। म्याङ्गानिज डाइअक्साइड उत्प्रेरकको उपस्थितिमा हाइड्रोजन पेरोक्साइडको विघटन गराएर अक्सिजन बनाइन्छ: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ (बाण चिह्नमाथि MnO₂)।

1. एउटा सफा कोनिकल फ्लास्कमा केही म्याङ्गानिज डाइअक्साइड राख्नुहोस्।
2. दुई प्वाल भएको कर्कमा थिसल फनेल र डेलिभरी ट्युब हावा नछिर्ने गरी जडान गर्नुहोस्। डेलिभरी ट्युबलाई पानी भरिएको ट्रफको विहाइभ सेल्फसम्म, पानीले भरिएको घोप्टो ग्यासजारमुनि पुर्‍याउनुहोस्।
3. फनेलको टुप्पो तरलमा नडुबुन्जेल थिसल फनेलबाट हाइड्रोजन पेरोक्साइड खन्याउनुहोस्।
4. ताप नदिई तुरुन्तै अक्सिजन निस्कन्छ र पानीको तलतिर विस्थापनबाट जम्मा हुन्छ।

चित्र 16.9 जस्तो चित्र बनाउनुहोस्। सोडियम नाइट्राइट र एमोनियम क्लोराइडको घोललाई बिस्तारै तताएर नाइट्रोजन बनाइन्छ: NaNO₂ + NH₄Cl → NaCl + N₂ + 2H₂O (बाण चिह्नमाथि Δ)।

1. एउटा सफा राउन्ड बटम फ्लास्कमा करिब 5 g सोडियम नाइट्राइट र 4 g एमोनियम क्लोराइड राखेर करिब 50 mL पानीमा घोल बनाउनुहोस्।
2. फ्लास्कलाई ट्राइपडमाथिको वायर गजमा राखेर क्ल्याम्पले समात्नुहोस्। कर्कमा डेलिभरी ट्युब हावा नछिर्ने गरी जडान गर्नुहोस्।
3. डेलिभरी ट्युबलाई पानी भरिएको ट्रफको विहाइभ सेल्फसम्म, पानीले भरिएको घोप्टो ग्यासजारमुनि पुर्‍याउनुहोस्।
4. घोललाई बर्नरले बिस्तारै तताउनुहोस्। सुरुका फोका (फ्लास्कभित्रको हावा) निस्किसकेपछि नाइट्रोजनलाई पानीको तलतिर विस्थापनबाट जम्मा गर्नुहोस्।

सावधानी: प्रतिक्रियाबाट आफैँ ताप निस्कने भएकाले बिस्तारै तताउनुपर्छ। सुक्खा एमोनियम क्लोराइडको ऊर्ध्वपातन हुने भएकाले यसलाई सुक्खै तताउनुहुँदैन।

चित्र 16.4 जस्तो चित्र बनाउनुहोस्। म्याङ्गानिज डाइअक्साइड उत्प्रेरकको उपस्थितिमा पोटासियम क्लोरेटलाई तताएर अक्सिजन बनाइन्छ: 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂ (बाण चिह्नमाथि MnO₂ र ताप)।

1. एउटा सफा र सुक्खा हार्डग्लास टेस्टट्युबमा चार भाग पोटासियम क्लोरेट र एक भाग म्याङ्गानिज डाइअक्साइड मिसाउनुहोस्।
2. टेस्टट्युबलाई डेलिभरी ट्युब भएको कर्कले बन्द गर्नुहोस्। यसको मुख बन्द छेउभन्दा अलिकति तल हुने गरी स्ट्यान्डमा क्ल्याम्पले जडान गर्नुहोस्।
3. डेलिभरी ट्युबलाई पानी भरिएको ट्रफको विहाइभ सेल्फसम्म, पानीले भरिएको घोप्टो ग्यासजारमुनि पुर्‍याउनुहोस्।
4. मिश्रणलाई बर्नरले बिस्तारै तताउनुहोस्। अक्सिजन निस्कन्छ र पानीको तलतिर विस्थापनबाट जम्मा हुन्छ।
5. अन्त्यमा ताप दिन बन्द गर्नुअघि डेलिभरी ट्युबलाई पानीबाट निकाल्नुहोस्। यसो गर्दा पानी फर्केर टेस्टट्युबभित्र तानिँदैन।

भौतिक गुण: (1) रङहीन, गन्धहीन र स्वादहीन हुन्छ; (2) हावाभन्दा अलिकति गह्रौँ हुन्छ; (3) पानीमा थोरै घुल्छ; (4) लिटमसप्रति तटस्थ हुन्छ; (5) −183 °C मा फिक्का निलो तरल बन्छ।

उपयोगिता: (1) सजीवको श्वासप्रश्वासमा; (2) अक्सि-एसिटिलिन ज्वालाले धातु जोड्न र काट्न; (3) अस्पतालमा सास फेर्न गाह्रो भएका बिरामीका लागि; (4) पर्वतारोही, पानीमुनि डुबुल्की मार्ने, खानीमा काम गर्ने र अन्तरिक्ष यात्रीका लागि सिलिन्डरमा; (5) स्टिल बनाउन।

जारभित्र दहकिरहेको काँटी घुसाउँदा काँटी फेरि बल्यो भने ग्यास अक्सिजन हो, बलेन भने अक्सिजन होइन। (बलिरहेको काँटी वा मैनबत्ती अक्सिजनमा हावामा भन्दा धेरै चम्किलो भएर बल्छ।)

• i.म्याग्नेसियम अक्साइड: 2Mg + O₂ → 2MgO
• ii.कार्बनडाइअक्साइड: C + O₂ → CO₂
• iii.कार्बनडाइअक्साइड र पानी: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + ऊर्जा
• iv.कार्बनडाइअक्साइड र पानी: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ऊर्जा

समताप मण्डलमा पृथ्वीबाट करिब 15 देखि 35 km माथि रहेको ओजोन ग्यास (O₃) को तहलाई ओजोन तह भनिन्छ। यस तहले सूर्यबाट आउने धेरैजसो पराबैजनी किरण सोस्छ।
निर्माण: पराबैजनी किरणले अक्सिजन अणुलाई टुक्र्याएर अक्सिजन परमाणु बनाउँछ। हरेक परमाणु एउटा अक्सिजन अणुसँग जोडिएर ओजोन बन्छ:
O₂ → O + O (पराबैजनी किरण)
O₂ + O → O₃
ह्रास: CFC र त्यस्तै रसायन समताप मण्डलसम्म पुग्छन्। त्यहाँ पराबैजनी किरणले यिनलाई टुक्र्याउँछ र क्लोरिन परमाणु स्वतन्त्र हुन्छन्। हरेक क्लोरिन परमाणुले ओजोनलाई अक्सिजनमा बदल्छ र फेरि स्वतन्त्र हुन्छ। त्यसैले एउटै परमाणुले हजारौँ ओजोन अणु नष्ट गर्छ:
CFCl₃ → CFCl₂ + Cl (पराबैजनी किरण)
Cl + O₃ → ClO + O₂
ClO + O → Cl + O₂

ओजोन तहले सूर्यबाट आउने धेरैजसो हानिकारक पराबैजनी किरण सोस्छ। यसरी यसले मानिसलाई छाला डढ्ने, छालाको क्यान्सर, मोतीविन्दु र कमजोर प्रतिरक्षा प्रणालीबाट जोगाउँछ। पराबैजनी किरणले बिरुवाको वृद्धि, प्रकाश संश्लेषण र उत्पादन घटाउँछ। ओजोन तहले बिरुवालाई यसबाट जोगाउँछ। यसले प्लाङ्क्टन र जीवजन्तुका बच्चालाई जोगाएर जमिन र पानीका खाद्यशृङ्खला र पारिस्थितिक प्रणालीको पनि रक्षा गर्छ। वायुमण्डलको मौसम सन्तुलनमा राख्न पनि यसले मदत गर्छ। ओजोन तह नभएको भए जमिनमा जीवन सम्भव नै हुँदैनथ्यो।

जमिनसम्म आइपुग्ने पराबैजनी विकिरण ओजोन तह पातलो भएकाले बढेको हो। ओजोन तह पातलो हुनुको कारण मानिसले बनाएका र प्रयोग गरेका रसायन हुन्। उदाहरणका लागि पुराना फ्रिज, एयर कन्डिसनर, एरोसोल स्प्रे र फोमबाट निस्केका CFC समताप मण्डलसम्म पुगे। त्यहाँ तिनको क्लोरिनले ओजोन नष्ट गर्‍यो र अन्टार्कटिकामाथि ओजोन प्वाल पर्‍यो। यो प्वालको जानकारी पहिलो पटक सन् 1985 मा सार्वजनिक भएको थियो। आगो निभाउने यन्त्रका ह्यालोन, किरा मार्न प्रयोग गरिने मिथाइल ब्रोमाइड र बढी प्रयोग गरिएको मलबाट निस्कने नाइट्रस अक्साइडले पनि त्यस्तै असर गरे। प्रकृतिमा यी रसायन ठुलो मात्रामा बन्दैनन्। त्यसैले विकिरण बढ्नुमा मुख्य रूपमा मानिस नै जिम्मेवार छ। (त्यसैले मोन्ट्रियल प्रोटोकलअनुसार मानिसले CFC बनाउन छोडेपछि ओजोन तह फेरि पहिलेको अवस्थामा फर्कन थालेको छ।)

कारण: त्यस ठाउँमाथिको ओजोन तह पातलो भएको छ। CFC, ह्यालोन, कार्बन टेट्राक्लोराइड, मिथाइल ब्रोमाइड र नाइट्रोजनका अक्साइडजस्ता ओजोन तहको ह्रास गराउने रसायन समताप मण्डलसम्म पुग्छन्। त्यहाँ पराबैजनी किरणले क्लोरिन र ब्रोमिनका परमाणु स्वतन्त्र गराउँछ र ती परमाणुले ओजोन नष्ट गर्छ। ओजोन कम हुँदा धेरै पराबैजनी किरण छिचोलेर आउँछन्। (उचाइले पनि फरक पार्छ। अग्लो ठाउँमाथि हावा कम हुने भएकाले त्यहाँ सधैँ बढी पराबैजनी किरण आइपुग्छ।)

प्रभाव: मानिसमा छाला डढ्ने, आँखा पोल्ने, मोतीविन्दु, छालाको क्यान्सर र कमजोर प्रतिरक्षा प्रणालीका समस्या बढ्छन्। बिरुवाको वृद्धि ढिलो हुन्छ, प्रकाश संश्लेषण घट्छ र उत्पादन कम हुन्छ। प्लाङ्क्टन र जीवजन्तुका बच्चामा हानि पुग्छ। यसले गर्दा खाद्यशृङ्खला र पारिस्थितिक प्रणाली असन्तुलित हुन्छन्। प्लास्टिक, रङ र रबर पनि छिटो चर्कन्छन् र फिक्का हुन्छन्।

2H₂ + O₂ → 2H₂O

2Na + H₂ → 2NaH (सोडियम हाइड्राइड)

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂↑ (MnO₂ उत्प्रेरकसहित तताउँदा)

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + ऊर्जा (मिथेन)

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ऊर्जा

2Mg + O₂ → 2MgO

4P + 5O₂ → 2P₂O₅ (फस्फोरस पेन्टाअक्साइड)

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂ (फिक्का सल्फ्युरिक अम्ल)