प्रश्न 1. तांबे (Copper) के सबसे प्रमुख अयस्क **कॉपर पाइराइटिस (Copper Pyrites)** का सही रासायनिक सूत्र क्या होता है?
Q1. What is the chemical formula of Copper Pyrites, the principal ore of copper?
सही उत्तर: B) CuFeS₂ (चालकोपाइराइट)
Correct Answer: B) CuFeS₂ (Chalcopyrite)
स्पष्टीकरण: तांबे के अनेक अयस्क होते हैं, जिनमें सर्वाधिक महत्वपूर्ण **कॉपर पाइराइटिस** (या चालकोपाइराइट) है, जिसका रासायनिक सूत्र **CuFeS₂** होता है।
– Cu₂O क्यूप्राइट (ऑक्साइड अयस्क) है।
– CuCO₃·Cu(OH)₂ मैलेकाइट (मूल्यवान हरा कार्बोनेट अयस्क) है।
– Cu₂S कॉपर ग्लान्स या तांबा चमक (सल्फाइड अयस्क) है।
– Cu₂O क्यूप्राइट (ऑक्साइड अयस्क) है।
– CuCO₃·Cu(OH)₂ मैलेकाइट (मूल्यवान हरा कार्बोनेट अयस्क) है।
– Cu₂S कॉपर ग्लान्स या तांबा चमक (सल्फाइड अयस्क) है।
Explanation: Copper is extracted from various ores, but the most abundant and principal commercial ore is copper pyrites (also known as chalcopyrite), having the chemical formula **CuFeS₂**.
– Cu₂O is cuprite (oxide ore).
– CuCO₃·Cu(OH)₂ is malachite (green basic carbonate ore).
– Cu₂S is copper glance (chalcocite).
– Cu₂O is cuprite (oxide ore).
– CuCO₃·Cu(OH)₂ is malachite (green basic carbonate ore).
– Cu₂S is copper glance (chalcocite).
प्रश्न 2. जस्ता (Zinc) के प्रमुख अयस्क **कैलामाइन (Calamine)** का सही रासायनिक संगठन क्या होता है?
Q2. The zinc ore **Calamine** chemically consists of:
सही उत्तर: B) ZnCO₃ (जिंक कार्बोनेट)
Correct Answer: B) ZnCO₃ (Zinc carbonate)
स्पष्टीकरण: जस्ता (जिंक) के मुख्य अयस्क निम्न हैं:
– **कैलामाइन (Calamine):** जिंक कार्बोनेट, सूत्र **ZnCO₃** होता है।
– **जिंक ब्लेंड (Zinc blende):** जिंक सल्फाइड, सूत्र ZnS होता है।
– **जिंकाइट (Zincite):** जिंक ऑक्साइड, सूत्र ZnO होता है।
– **कैलामाइन (Calamine):** जिंक कार्बोनेट, सूत्र **ZnCO₃** होता है।
– **जिंक ब्लेंड (Zinc blende):** जिंक सल्फाइड, सूत्र ZnS होता है।
– **जिंकाइट (Zincite):** जिंक ऑक्साइड, सूत्र ZnO होता है।
Explanation: The principal ores of zinc include:
– **Calamine:** Chemically is zinc carbonate, **ZnCO₃**.
– **Zinc blende:** Zinc sulfide, ZnS.
– **Zincite:** Zinc oxide, ZnO.
– **Calamine:** Chemically is zinc carbonate, **ZnCO₃**.
– **Zinc blende:** Zinc sulfide, ZnS.
– **Zincite:** Zinc oxide, ZnO.
प्रश्न 3. अयस्कों के सांद्रण की **फेन प्लवन विधि या झाग उत्प्लावन विधि (Froth Floatation Process)** विशिष्ट रूप से किस प्रकार के अयस्कों के लिए प्रयुक्त होती है?
Q3. The froth floatation process is specifically used for the concentration of:
सही उत्तर: B) सल्फाइड अयस्कों (Sulfide ores) के लिए
Correct Answer: B) Sulfide ores
स्पष्टीकरण: झाग उत्प्लावन विधि (Froth floatation process) सल्फाइड अयस्कों (जैसे गैलेना PbS, जिंक ब्लेंड ZnS, कॉपर पाइराइटिस CuFeS₂) के सांद्रण की सबसे महत्वपूर्ण भौतिक विधि है।
– यह विधि अयस्क और गैंग (मिट्टी, सिलिका) कणों की तेल (जैसे चीड़ का तेल / pine oil) और जल द्वारा क्रमशः भीगने (wetting characteristics) की भिन्नता पर आधारित होती है। सल्फाइड अयस्क कण तेल द्वारा भीगकर हल्के हो जाते हैं और झाग के साथ सतह पर तैरने लगते हैं, जबकि गैंग कण जल द्वारा भीगकर भारी होकर नीचे बैठ जाते हैं।
– यह विधि अयस्क और गैंग (मिट्टी, सिलिका) कणों की तेल (जैसे चीड़ का तेल / pine oil) और जल द्वारा क्रमशः भीगने (wetting characteristics) की भिन्नता पर आधारित होती है। सल्फाइड अयस्क कण तेल द्वारा भीगकर हल्के हो जाते हैं और झाग के साथ सतह पर तैरने लगते हैं, जबकि गैंग कण जल द्वारा भीगकर भारी होकर नीचे बैठ जाते हैं।
Explanation: The froth floatation process is a highly efficient physical method designed specifically for concentrating **sulfide ores** (e.g., galena PbS, zinc blende ZnS, copper pyrites CuFeS₂).
– It is based on the difference in the wetting properties of the ore particles (which are hydrophobic and prefer pine oil) and the gangue particles (which are hydrophilic and prefer water). The mineral-rich froth is skimmed off from the top.
– It is based on the difference in the wetting properties of the ore particles (which are hydrophobic and prefer pine oil) and the gangue particles (which are hydrophilic and prefer water). The mineral-rich froth is skimmed off from the top.
प्रश्न 4. जब किसी मिश्रित अयस्क में गैलेना (PbS) और जिंक ब्लेंड (ZnS) दोनों सल्फाइड उपस्थित होते हैं, तो फेन प्लवन विधि में **सोडियम सायनाइड (NaCN)** को **अवनमक (Depressant)** के रूप में क्यों मिलाया जाता है?
Q4. In the froth floatation of a complex ore containing both galena (PbS) and zinc blende (ZnS), sodium cyanide (NaCN) is added as a “depressant” because:
सही उत्तर: B) यह जिंक ब्लेंड (ZnS) के साथ एक जल-विलेय संकुल [Zn(CN)₄]²⁻ बना लेता है जिससे वह झाग में नहीं आ पाता, और केवल PbS ही झाग के साथ तैरता है
Correct Answer: B) It selectively reacts with ZnS to form a water-soluble complex [Zn(CN)₄]²⁻, preventing it from floating, while allowing PbS to come up with the froth
स्पष्टीकरण: यह एक अत्यंत महत्वपूर्ण और बार-बार पूछे जाने वाली NEET अवधारणा है।
– जब दो सल्फाइड अयस्क एक साथ मौजूद होते हैं, तो उन्हें अलग करने के लिए अवनमक (Depressants) का उपयोग किया जाता है।
– **सोडियम सायनाइड (NaCN):** जिंक ब्लेंड (ZnS) के साथ क्रिया करके सोडियम टेट्रासायनाइडोजिंकेट(II) संकुल Na₂[Zn(CN)₄] बना लेता है। यह संकुल अत्यधिक विलेय (soluble) होता है, जिससे ZnS नीचे जलीय विलयन में ही रह जाता है और झाग में नहीं आ पाता।
– NaCN का गैलेना (PbS) पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता, अतः केवल PbS ही चीड़ के तेल के झाग के साथ तैरकर ऊपर आ जाता है और अलग हो जाता है।
– जब दो सल्फाइड अयस्क एक साथ मौजूद होते हैं, तो उन्हें अलग करने के लिए अवनमक (Depressants) का उपयोग किया जाता है।
– **सोडियम सायनाइड (NaCN):** जिंक ब्लेंड (ZnS) के साथ क्रिया करके सोडियम टेट्रासायनाइडोजिंकेट(II) संकुल Na₂[Zn(CN)₄] बना लेता है। यह संकुल अत्यधिक विलेय (soluble) होता है, जिससे ZnS नीचे जलीय विलयन में ही रह जाता है और झाग में नहीं आ पाता।
– NaCN का गैलेना (PbS) पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता, अतः केवल PbS ही चीड़ के तेल के झाग के साथ तैरकर ऊपर आ जाता है और अलग हो जाता है।
Explanation: This is a very classic metallurgical concept. When a mixture of two sulfide ores is present, we use a depressant to selectively prevent one from floating:
– **Sodium cyanide (NaCN):** Selectively coordinates with the zinc ions in ZnS to form a highly water-soluble complex, sodium tetracyanidozincate(II) Na₂[Zn(CN)₄]. This keeps ZnS dissolved in the aqueous bulk phase.
– NaCN does not react with galena (PbS), allowing PbS to wet with pine oil and float normally into the froth.
– **Sodium cyanide (NaCN):** Selectively coordinates with the zinc ions in ZnS to form a highly water-soluble complex, sodium tetracyanidozincate(II) Na₂[Zn(CN)₄]. This keeps ZnS dissolved in the aqueous bulk phase.
– NaCN does not react with galena (PbS), allowing PbS to wet with pine oil and float normally into the froth.
प्रश्न 5. फेन प्लवन विधि में प्रयुक्त होने वाले **संग्राहक (Collectors)** जैसे चीड़ का तेल (pine oil), वसीय अम्ल या सोडियम एथिल ज़ैंथेट (sodium ethyl xanthate) का मुख्य कार्य क्या होता है?
Q5. In the froth floatation process, what is the primary role of “collectors” (such as pine oil, fatty acids, or alkyl xanthates)?
सही उत्तर: B) खनिज कणों की आर्द्रता को कम करके उन्हें जल-प्रतिकर्षी (hydrophobic) बनाना ताकि वे आसानी से झाग पर चिपक सकें
Correct Answer: B) Enhancing the non-wettability (hydrophobic nature) of the mineral particles with water, allowing them to attach to air bubbles
स्पष्टीकरण: फेन प्लवन विधि में दो प्रकार के जैविक रसायन मिलाए जाते हैं:
1. **संग्राहक (Collectors):** जैसे चीड़ का तेल, ज़ैंथेट। ये खनिज कणों की सतह पर अधिशोषित होकर उन्हें जल-प्रतिकर्षी (non-wettable by water) बना देते हैं। इससे खनिज कण पानी से दूर भागते हैं और आसानी से हवा के बुलबुलों के साथ चिपककर सतह पर आ जाते हैं।
2. **फेन स्थिरकारक (Froth Stabilizers):** जैसे एनिलिन, क्रेसोल। ये झाग को टूटने से बचाते हैं और कुछ समय तक स्थिर रखते हैं।
1. **संग्राहक (Collectors):** जैसे चीड़ का तेल, ज़ैंथेट। ये खनिज कणों की सतह पर अधिशोषित होकर उन्हें जल-प्रतिकर्षी (non-wettable by water) बना देते हैं। इससे खनिज कण पानी से दूर भागते हैं और आसानी से हवा के बुलबुलों के साथ चिपककर सतह पर आ जाते हैं।
2. **फेन स्थिरकारक (Froth Stabilizers):** जैसे एनिलिन, क्रेसोल। ये झाग को टूटने से बचाते हैं और कुछ समय तक स्थिर रखते हैं।
Explanation: Two main additives are used in froth floatation:
– **Collectors:** (e.g., pine oil, xanthates, fatty acids) Adsorb on the surface of mineral particles to make them hydrophobic (non-wettable by water). This causes them to rise to the surface with the air bubbles.
– **Froth Stabilizers:** (e.g., cresols, aniline) Stabilize the froth so it does not collapse before being skimmed off.
– **Collectors:** (e.g., pine oil, xanthates, fatty acids) Adsorb on the surface of mineral particles to make them hydrophobic (non-wettable by water). This causes them to rise to the surface with the air bubbles.
– **Froth Stabilizers:** (e.g., cresols, aniline) Stabilize the froth so it does not collapse before being skimmed off.
प्रश्न 6. एल्युमिनियम के सांद्रण के लिए प्रयुक्त होने वाले **बेयर प्रक्रम (Bayer’s Process)** में अशुद्ध बॉक्साइड अयस्क को किस अभिकर्मक के साथ उच्च ताप और दाब पर उपचारित (Leaching) किया जाता है?
Q6. During the chemical leaching of bauxite ore in Bayer’s process, the finely powdered ore is digested with a concentrated solution of which reagent at high temperature and pressure?
सही उत्तर: B) सांद्र सोडियम हाइड्रोक्साइड विलयन (NaOH – sodium hydroxide)
Correct Answer: B) Concentrated sodium hydroxide (NaOH) solution
स्पष्टीकरण: बॉक्साइड एल्युमिनियम का मुख्य अयस्क है जिसमें सिलिका (SiO₂), आयरन ऑक्साइड (Fe₂O₃) और टाइटेनियम ऑक्साइड (TiO₂) जैसी अशुद्धियाँ होती हैं।
– **बेयर प्रक्रम (निक्षालन/Leaching):** इसमें चूर्णित अयस्क को सांद्र **NaOH** के विलयन के साथ 473 – 523 K ताप और 35-36 bar दाब पर गर्म किया जाता है।
– चूंकि एल्युमिनियम ऑक्साइड (Al₂O₃) उभयधर्मी (amphoteric) होता है, यह क्षारीय NaOH में घुलकर विलेय **सोडियम ऐलुमिनेट** Na[Al(OH)₄] बना लेता है, जबकि मुख्य अशुद्धि आयरन ऑक्साइड (Fe₂O₃) क्षारीय होने के कारण अविलेय ठोस के रूप में नीचे बैठ जाती है और छानकर अलग कर दी जाती है।
– **बेयर प्रक्रम (निक्षालन/Leaching):** इसमें चूर्णित अयस्क को सांद्र **NaOH** के विलयन के साथ 473 – 523 K ताप और 35-36 bar दाब पर गर्म किया जाता है।
– चूंकि एल्युमिनियम ऑक्साइड (Al₂O₃) उभयधर्मी (amphoteric) होता है, यह क्षारीय NaOH में घुलकर विलेय **सोडियम ऐलुमिनेट** Na[Al(OH)₄] बना लेता है, जबकि मुख्य अशुद्धि आयरन ऑक्साइड (Fe₂O₃) क्षारीय होने के कारण अविलेय ठोस के रूप में नीचे बैठ जाती है और छानकर अलग कर दी जाती है।
Explanation: Bauxite is the principal ore of aluminium containing impurities like iron oxides (Fe₂O₃), silica (SiO₂), and titanium oxide.
– In **Bayer’s process (leaching)**: The ore is digested with concentrated **sodium hydroxide (NaOH)** at 473 – 523 K under pressure.
– Alumina (Al₂O₃) is amphoteric and dissolves in the strong alkali to form soluble sodium aluminate (Na[Al(OH)₄]), while the basic iron oxide (Fe₂O₃) impurity remains insoluble and is filtered out as red mud.
– In **Bayer’s process (leaching)**: The ore is digested with concentrated **sodium hydroxide (NaOH)** at 473 – 523 K under pressure.
– Alumina (Al₂O₃) is amphoteric and dissolves in the strong alkali to form soluble sodium aluminate (Na[Al(OH)₄]), while the basic iron oxide (Fe₂O₃) impurity remains insoluble and is filtered out as red mud.
प्रश्न 7. सोने (Gold) और चाँदी (Silver) के निष्कर्षण के लिए प्रयुक्त होने वाले **मैक-आर्थर फॉरेस्ट सायनाइड प्रक्रम (Mac-Arthur Forrest Cyanide Process)** में, वायु की ऑक्सीजन की उपस्थिति में धातु को सोडियम सायनाइड के साथ निक्षालित (leached) किया जाता है। इसके पश्चात विलेय संकुल से शुद्ध धातु को प्राप्त करने के लिए किस धातु चूर्ण का उपयोग किया जाता है?
Q7. In the extraction of Gold and Silver by the Mac-Arthur Forrest Cyanide Process, the metals are leached with a dilute solution of NaCN in the presence of air. The metal is then recovered from the soluble complex by displacement using:
सही उत्तर: B) जिंक चूर्ण (Zinc Dust / Zn powder)
Correct Answer: B) Zinc Dust (Zn powder)
स्पष्टीकरण: सोने (Au) और चाँदी (Ag) का निष्कर्षण सायनाइड निक्षालन द्वारा होता है:
1. हवा (O₂) की उपस्थिति में NaCN से क्रिया कराने पर विलेय संकुल बनता है:
4Au(s) + 8CN⁻(aq) + 2H₂O(l) + O₂(g) → 4[Au(CN)₂]⁻(aq) + 4OH⁻(aq).
2. इस प्राप्त विलेय संकुल से शुद्ध सोना प्राप्त करने के लिए इसमें **जिंक चूर्ण (Zinc dust)** मिलाया जाता है।
– चूंकि जिंक सोने/चाँदी से अधिक विद्युत-धनात्मक (सक्रिय) होता है, यह इन्हें संकुल से विस्थापित (displace) कर खुद विलेय संकुल बना लेता है और शुद्ध सोना अवक्षेपित हो जाता है:
2[Au(CN)₂]⁻(aq) + Zn(s) → [Zn(CN)₄]²⁻(aq) + 2Au(s)↓.
1. हवा (O₂) की उपस्थिति में NaCN से क्रिया कराने पर विलेय संकुल बनता है:
4Au(s) + 8CN⁻(aq) + 2H₂O(l) + O₂(g) → 4[Au(CN)₂]⁻(aq) + 4OH⁻(aq).
2. इस प्राप्त विलेय संकुल से शुद्ध सोना प्राप्त करने के लिए इसमें **जिंक चूर्ण (Zinc dust)** मिलाया जाता है।
– चूंकि जिंक सोने/चाँदी से अधिक विद्युत-धनात्मक (सक्रिय) होता है, यह इन्हें संकुल से विस्थापित (displace) कर खुद विलेय संकुल बना लेता है और शुद्ध सोना अवक्षेपित हो जाता है:
2[Au(CN)₂]⁻(aq) + Zn(s) → [Zn(CN)₄]²⁻(aq) + 2Au(s)↓.
Explanation: The extraction of gold/silver involves leaching:
1. Gold is oxidatively dissolved by a dilute cyanide solution in the presence of atmospheric oxygen to form a soluble dicyanidoaurate(I) complex:
4Au(s) + 8CN⁻(aq) + 2H₂O(l) + O₂(g) → 4[Au(CN)₂]⁻(aq) + 4OH⁻(aq).
2. Because zinc is more electropositive (reactive) than gold/silver, it is added as **zinc dust** to displace the precious metal from the soluble complex via a single-displacement reaction:
2[Au(CN)₂]⁻(aq) + Zn(s) → [Zn(CN)₄]²⁻(aq) + 2Au(s)↓.
1. Gold is oxidatively dissolved by a dilute cyanide solution in the presence of atmospheric oxygen to form a soluble dicyanidoaurate(I) complex:
4Au(s) + 8CN⁻(aq) + 2H₂O(l) + O₂(g) → 4[Au(CN)₂]⁻(aq) + 4OH⁻(aq).
2. Because zinc is more electropositive (reactive) than gold/silver, it is added as **zinc dust** to displace the precious metal from the soluble complex via a single-displacement reaction:
2[Au(CN)₂]⁻(aq) + Zn(s) → [Zn(CN)₄]²⁻(aq) + 2Au(s)↓.
प्रश्न 8. कार्बोनेट अयस्कों (जैसे कैलामाइन ZnCO₃, लाइमस्टोन CaCO₃) या हाइड्रेटेड ऑक्साइड अयस्कों को वायु की अनुपस्थिति या अत्यंत सीमित आपूर्ति में उनके गलनांक से कम ताप पर गर्म करके ऑक्साइड में बदलने के प्रक्रम को क्या कहते हैं?
Q8. Strong heating of carbonate or hydrated oxide ores (such as calamine, malachite, or bauxite) in the absence or limited supply of air to convert them into oxides is called:
सही उत्तर: B) निस्तापन (Calcination)
Correct Answer: B) Calcination
स्पष्टीकरण: सांद्रित अयस्क को धातु ऑक्साइड में बदलने के दो तापीय प्रक्रम हैं:
– **निस्तापन (Calcination):** वायु की अनुपस्थिति या अत्यंत सीमित आपूर्ति में गर्म करना। यह मुख्य रूप से कार्बोनेटों, हाइड्रोक्साइडों और जलयोजित ऑक्साइडों के लिए प्रयुक्त होता है। इसमें नमी और वाष्पशील अशुद्धियाँ उड़ जाती हैं और CO₂ गैस बाहर निकलती है। (जैसे ZnCO₃ → ZnO + CO₂↑)।
– **भर्जन (Roasting):** वायु की नियमित प्रचुर आपूर्ति में गलनांक से कम ताप पर गर्म करना। यह मुख्य रूप से सल्फाइड अयस्कों के लिए प्रयुक्त होता है, जिसमें SO₂ गैस निकलती है। (जैसे 2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂↑)।
– **निस्तापन (Calcination):** वायु की अनुपस्थिति या अत्यंत सीमित आपूर्ति में गर्म करना। यह मुख्य रूप से कार्बोनेटों, हाइड्रोक्साइडों और जलयोजित ऑक्साइडों के लिए प्रयुक्त होता है। इसमें नमी और वाष्पशील अशुद्धियाँ उड़ जाती हैं और CO₂ गैस बाहर निकलती है। (जैसे ZnCO₃ → ZnO + CO₂↑)।
– **भर्जन (Roasting):** वायु की नियमित प्रचुर आपूर्ति में गलनांक से कम ताप पर गर्म करना। यह मुख्य रूप से सल्फाइड अयस्कों के लिए प्रयुक्त होता है, जिसमें SO₂ गैस निकलती है। (जैसे 2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂↑)।
Explanation: Conversion of concentrated ore to its metal oxide is done via two thermal methods:
– **Calcination:** Heating the ore strongly below its melting point in the **absence or limited supply of air**. It decomposes carbonate and hydroxide ores, expelling carbon dioxide (CO₂) or water vapor: ZnCO₃(s) → ZnO(s) + CO₂(g)↑.
– **Roasting:** Heating the ore strongly below its melting point in a **regular supply of excess air**. It is used primarily for sulfide ores, converting them to oxides while releasing sulfur dioxide (SO₂).
– **Calcination:** Heating the ore strongly below its melting point in the **absence or limited supply of air**. It decomposes carbonate and hydroxide ores, expelling carbon dioxide (CO₂) or water vapor: ZnCO₃(s) → ZnO(s) + CO₂(g)↑.
– **Roasting:** Heating the ore strongly below its melting point in a **regular supply of excess air**. It is used primarily for sulfide ores, converting them to oxides while releasing sulfur dioxide (SO₂).
प्रश्न 9. वात्या भट्टी (Blast Furnace) में लोहे के निष्कर्षण के दौरान, सिलिका गैंग (SiO₂ – अम्लीय अशुद्धि) को हटाने के लिए चूना पत्थर (CaCO₃) मिलाया जाता है। इस प्रक्रिया में बनने वाले अवांछित तैरते हुए **धातु मल (Slag)** का सही रासायनिक संगठन क्या होता है?
Q9. In the extraction of iron in a blast furnace, limestone (CaCO₃) is added to remove acidic silica gangue (SiO₂). The fusible **slag** formed during this process is chemically:
सही उत्तर: B) CaSiO₃ (कैल्शियम सिलिकेट)
Correct Answer: B) CaSiO₃ (Calcium silicate)
स्पष्टीकरण: वात्या भट्टी में उच्च ताप पर निम्न क्रियाएं होती हैं:
1. चूना पत्थर (CaCO₃) अपघटित होकर क्षारीय फ्लक्स (flux) कैल्शियम ऑक्साइड (CaO) बनाता है:
CaCO₃ → CaO + CO₂↑.
2. यह क्षारीय CaO, अयस्क में उपस्थित अम्लीय अशुद्धि सिलिका (SiO₂) के साथ क्रिया करके तैरने वाला धातु मल (Slag) **कैल्शियम सिलिकेट (CaSiO₃)** बनाता है:
CaO (क्षारीय फ्लक्स) + SiO₂ (अम्लीय गैंग) → CaSiO₃ (धातु मल).
– धातु मल पिघले हुए लोहे से हल्का होता है और उसके ऊपर तैरता रहता है, जो लोहे को दोबारा ऑक्सीकृत होने से बचाता है। इसे भट्टी के निचले द्वार से बाहर निकाल लिया जाता है।
1. चूना पत्थर (CaCO₃) अपघटित होकर क्षारीय फ्लक्स (flux) कैल्शियम ऑक्साइड (CaO) बनाता है:
CaCO₃ → CaO + CO₂↑.
2. यह क्षारीय CaO, अयस्क में उपस्थित अम्लीय अशुद्धि सिलिका (SiO₂) के साथ क्रिया करके तैरने वाला धातु मल (Slag) **कैल्शियम सिलिकेट (CaSiO₃)** बनाता है:
CaO (क्षारीय फ्लक्स) + SiO₂ (अम्लीय गैंग) → CaSiO₃ (धातु मल).
– धातु मल पिघले हुए लोहे से हल्का होता है और उसके ऊपर तैरता रहता है, जो लोहे को दोबारा ऑक्सीकृत होने से बचाता है। इसे भट्टी के निचले द्वार से बाहर निकाल लिया जाता है।
Explanation: In the blast furnace, high-temperature zones induce the following steps:
1. Added limestone (CaCO₃) undergoes thermal decomposition to yield basic flux calcium oxide (CaO): CaCO₃ → CaO + CO₂.
2. The basic flux CaO combines with the acidic gangue impurity silica (SiO₂) to form fusible **calcium silicate slag (CaSiO₃)**: CaO (basic flux) + SiO₂ (acidic gangue) → CaSiO₃ (slag). Slag floats on top of molten iron, protecting it from re-oxidation.
1. Added limestone (CaCO₃) undergoes thermal decomposition to yield basic flux calcium oxide (CaO): CaCO₃ → CaO + CO₂.
2. The basic flux CaO combines with the acidic gangue impurity silica (SiO₂) to form fusible **calcium silicate slag (CaSiO₃)**: CaO (basic flux) + SiO₂ (acidic gangue) → CaSiO₃ (slag). Slag floats on top of molten iron, protecting it from re-oxidation.
प्रश्न 10. वात्या भट्टी में लोहे के निष्कर्षण के समय, कम तापमान वाले क्षेत्र (500 – 800 K) में आयरन ऑक्साइडों को अपचयित करने वाला मुख्य **अपचायक (Reducing Agent)** कौन सा होता है?
Q10. In the lower temperature zone (500 – 800 K) of a blast furnace, the primary reducing agent responsible for reducing iron oxides (such as Fe₂O₃) to iron is:
सही उत्तर: B) कार्बन मोनोऑक्साइड (CO – Carbon monoxide)
Correct Answer: B) Carbon monoxide (CO)
स्पष्टीकरण: एलींघम आरेख (Ellingham Diagram) के अनुसार, कम तापमान (900 K से कम) पर कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) का ΔG° मान कार्बन (C) से अधिक ऋणात्मक होता है, अतः CO एक बेहतर अपचायक है।
– वात्या भट्टी के ऊपरी (कम गर्म) हिस्से में मुख्य अपचायक **CO** गैस होती है:
3Fe₂O₃ + CO → 2Fe₃O₄ + CO₂
Fe₃O₄ + 4CO → 3Fe + 4CO₂
– उच्च तापमान वाले निचले क्षेत्र (900 – 1500 K) में कोला या कार्बन (C) स्वयं मुख्य अपचायक का कार्य करता है: FeO + C → Fe + CO।
– वात्या भट्टी के ऊपरी (कम गर्म) हिस्से में मुख्य अपचायक **CO** गैस होती है:
3Fe₂O₃ + CO → 2Fe₃O₄ + CO₂
Fe₃O₄ + 4CO → 3Fe + 4CO₂
– उच्च तापमान वाले निचले क्षेत्र (900 – 1500 K) में कोला या कार्बन (C) स्वयं मुख्य अपचायक का कार्य करता है: FeO + C → Fe + CO।
Explanation: According to thermodynamic principles (Ellingham diagram), at lower temperatures below 900 K, carbon monoxide (CO) is a more thermodynamically favorable reducing agent than carbon.
– Therefore, in the upper, cooler zones of the blast furnace, **CO** gas acts as the primary reducing agent: Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂.
– In the hotter lower zones (above 1120 K), solid **C** (coke) directly reduces iron oxides: FeO + C → Fe + CO.
– Therefore, in the upper, cooler zones of the blast furnace, **CO** gas acts as the primary reducing agent: Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂.
– In the hotter lower zones (above 1120 K), solid **C** (coke) directly reduces iron oxides: FeO + C → Fe + CO.
प्रश्न 11. एल्युमिनियम के विद्युत अपघटनी निष्कर्षण **(हॉल-हेरॉल्ट प्रक्रम – Hall-Heroult Process)** के दौरान, शुद्ध ऐलुमिना (Al₂O₃) में **क्रायोलाइट (Na₃AlF₆)** और फ्लोर्सपार (CaF₂) क्यों मिलाया जाता है?
Q11. In the electrolytic extraction of aluminium (Hall-Heroult process), cryolite (Na₃AlF₆) and fluorspar (CaF₂) are mixed with purified alumina (Al₂O₃) primarily to:
सही उत्तर: B) मिश्रण के गलनांक को कम करने और विद्युत चालकता बढ़ाने के लिए (lowering melting point and increasing conductivity)
Correct Answer: B) Lower the melting point of the mixture and increase its electrical conductivity
स्पष्टीकरण: यह हॉल-हेरॉल्ट प्रक्रम का सबसे महत्वपूर्ण NEET वैचारिक प्रश्न है:
– शुद्ध ऐलुमिना (Al₂O₃) एक बहुत ही खराब विद्युत चालक (poor conductor) है।
– इसका गलनांक अत्यंत उच्च (लगभग 2323 K) होता है, जिस ताप पर पिघला हुआ एल्युमिनियम वाष्पित हो सकता है।
– इसमें **क्रायोलाइट (Na₃AlF₆)** और **फ्लोर्सपार (CaF₂)** मिलाने पर:
1. मिश्रण का गलनांक 2323 K से घटकर केवल लगभग **1140 K** हो जाता है (ऊर्जा की बचत)।
2. आयनों की उपस्थिति के कारण पिघले हुए घोल की **विद्युत चालकता (electrical conductivity)** बहुत अधिक बढ़ जाती है।
– शुद्ध ऐलुमिना (Al₂O₃) एक बहुत ही खराब विद्युत चालक (poor conductor) है।
– इसका गलनांक अत्यंत उच्च (लगभग 2323 K) होता है, जिस ताप पर पिघला हुआ एल्युमिनियम वाष्पित हो सकता है।
– इसमें **क्रायोलाइट (Na₃AlF₆)** और **फ्लोर्सपार (CaF₂)** मिलाने पर:
1. मिश्रण का गलनांक 2323 K से घटकर केवल लगभग **1140 K** हो जाता है (ऊर्जा की बचत)।
2. आयनों की उपस्थिति के कारण पिघले हुए घोल की **विद्युत चालकता (electrical conductivity)** बहुत अधिक बढ़ जाती है।
Explanation: Pure alumina (Al₂O₃) is a poor electrical conductor with an exceptionally high melting point (~2323 K).
– Dissolving alumina in molten **cryolite (Na₃AlF₆)** and **fluorspar (CaF₂)** serves two crucial purposes:
1. It lowers the melting point of the mixture significantly to about **1140 K** (saving enormous energy).
2. It introduces free mobile ions, vastly increasing the **electrical conductivity** of the fused cell medium.
– Dissolving alumina in molten **cryolite (Na₃AlF₆)** and **fluorspar (CaF₂)** serves two crucial purposes:
1. It lowers the melting point of the mixture significantly to about **1140 K** (saving enormous energy).
2. It introduces free mobile ions, vastly increasing the **electrical conductivity** of the fused cell medium.
प्रश्न 12. हॉल-हेरॉल्ट प्रक्रम द्वारा एल्युमिनियम के निष्कर्षण के समय, कार्बन (ग्राफाइट) के बने **एनोड (Anode)** को समय-समय पर बदलना क्यों आवश्यक होता है?
Q12. In the Hall-Heroult electrolytic process for aluminium, the carbon (graphite) anodes need to be periodically replaced because:
सही उत्तर: B) वे एनोड पर उत्सर्जित ऑक्सीजन के साथ क्रिया करके CO और CO₂ गैसों में परिवर्तित होकर धीरे-धीरे जलकर समाप्त हो जाते हैं (anodes burn away as CO and CO₂)
Correct Answer: B) They react with the oxygen gas liberated at the anode, burning away as carbon monoxide (CO) and carbon dioxide (CO₂)
स्पष्टीकरण: विद्युत अपघटन के दौरान:
– कैथोड (लोहे का बर्तन जिसमें कार्बन अस्तर होता है) पर एल्युमिनियम अपचयित होता है: Al³⁺ + 3e⁻ → Al(l)।
– एनोड (कार्बन/ग्राफाइट छड़ें) पर ऑक्सीजन मुक्त होती है। यह मुक्त ऑक्सीजन अत्यधिक उच्च ताप पर कार्बन एनोड के साथ क्रिया करके कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) गैसें बनाती है:
C(s) + O²⁻(melt) → CO(g) + 2e⁻
C(s) + 2O²⁻(melt) → CO₂(g) + 4e⁻
– इस रासायनिक क्रिया के कारण एनोड छड़ें धीरे-धीरे जलकर समाप्त (consume/burn away) हो जाती हैं। प्रत्येक किलोग्राम एल्युमिनियम के उत्पादन में लगभग 0.5 kg कार्बन एनोड जल जाता है। इसलिए इन्हें समय-समय पर बदलना आवश्यक होता है।
– कैथोड (लोहे का बर्तन जिसमें कार्बन अस्तर होता है) पर एल्युमिनियम अपचयित होता है: Al³⁺ + 3e⁻ → Al(l)।
– एनोड (कार्बन/ग्राफाइट छड़ें) पर ऑक्सीजन मुक्त होती है। यह मुक्त ऑक्सीजन अत्यधिक उच्च ताप पर कार्बन एनोड के साथ क्रिया करके कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) गैसें बनाती है:
C(s) + O²⁻(melt) → CO(g) + 2e⁻
C(s) + 2O²⁻(melt) → CO₂(g) + 4e⁻
– इस रासायनिक क्रिया के कारण एनोड छड़ें धीरे-धीरे जलकर समाप्त (consume/burn away) हो जाती हैं। प्रत्येक किलोग्राम एल्युमिनियम के उत्पादन में लगभग 0.5 kg कार्बन एनोड जल जाता है। इसलिए इन्हें समय-समय पर बदलना आवश्यक होता है।
Explanation: During the electrolysis of alumina:
– At the **cathode**, aluminium is deposited: Al³⁺ + 3e⁻ → Al(l).
– At the **anode**, oxygen is liberated. At the high operating temperatures, this oxygen reacts directly with the carbon (graphite) anodes, oxidizing them to **carbon monoxide (CO) and carbon dioxide (CO₂) gases**:
C(s) + O²⁻ → CO + 2e⁻ and C(s) + 2O²⁻ → CO₂ + 4e⁻.
– Consequently, the carbon anodes are gradually consumed (about 0.5 kg of carbon per 1 kg of Al produced) and must be periodically replaced.
– At the **cathode**, aluminium is deposited: Al³⁺ + 3e⁻ → Al(l).
– At the **anode**, oxygen is liberated. At the high operating temperatures, this oxygen reacts directly with the carbon (graphite) anodes, oxidizing them to **carbon monoxide (CO) and carbon dioxide (CO₂) gases**:
C(s) + O²⁻ → CO + 2e⁻ and C(s) + 2O²⁻ → CO₂ + 4e⁻.
– Consequently, the carbon anodes are gradually consumed (about 0.5 kg of carbon per 1 kg of Al produced) and must be periodically replaced.
प्रश्न 13. तांबे (Copper) के निष्कर्षण के अंतिम चरण में, बेसेमर परिवर्तक (Bessemer Converter) से प्राप्त पिघले हुए तांबे को ठंडा करने पर इसकी सतह पर छाले जैसी संरचना बन जाती है, जिसे **”ब्लिस्टर कॉपर” (Blister Copper)** कहते हैं। इन छालों का मुख्य कारण किस गैस का निष्कासन है?
Q13. The solidified copper obtained from the Bessemer converter has a blistered appearance (“Blister Copper”). This blistered texture is caused by the escape of which gas?
सही उत्तर: B) सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂ – sulfur dioxide)
Correct Answer: B) Sulfur dioxide (SO₂)
स्पष्टीकरण: बेसेमर परिवर्तक में तांबे का स्वतः अपचयन (self-reduction) होता है:
2Cu₂O + Cu₂S → 6Cu (पिघला हुआ) + SO₂↑
– जब इस पिघले हुए तांबे को बाहर निकालकर ठंडा किया जाता है, तो उसमें घुली हुई **सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂) गैस** बुलबुलों के रूप में बाहर निकलने का प्रयास करती है।
– गैस निकलने के कारण तांबे की ऊपरी ठोस सतह पर फफोले या छाले (blisters) जैसी संरचनाएँ बन जाती हैं। इसलिए इसे **फफोलेदार तांबा (Blister Copper)** कहते हैं, जो लगभग 98% शुद्ध होता है।
2Cu₂O + Cu₂S → 6Cu (पिघला हुआ) + SO₂↑
– जब इस पिघले हुए तांबे को बाहर निकालकर ठंडा किया जाता है, तो उसमें घुली हुई **सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂) गैस** बुलबुलों के रूप में बाहर निकलने का प्रयास करती है।
– गैस निकलने के कारण तांबे की ऊपरी ठोस सतह पर फफोले या छाले (blisters) जैसी संरचनाएँ बन जाती हैं। इसलिए इसे **फफोलेदार तांबा (Blister Copper)** कहते हैं, जो लगभग 98% शुद्ध होता है।
Explanation: In the Bessemer converter, molten copper is produced by self-reduction of copper sulfide and copper oxide:
2Cu₂O + Cu₂S → 6Cu + SO₂↑.
– As the molten copper cools and solidifies, the dissolved **sulfur dioxide (SO₂) gas** escapes from the interior.
– The escaping bubbles create blisters on the solidifying metallic surface, giving it the characteristic blistered appearance known as **Blister Copper** (~98% pure).
2Cu₂O + Cu₂S → 6Cu + SO₂↑.
– As the molten copper cools and solidifies, the dissolved **sulfur dioxide (SO₂) gas** escapes from the interior.
– The escaping bubbles create blisters on the solidifying metallic surface, giving it the characteristic blistered appearance known as **Blister Copper** (~98% pure).
प्रश्न 14. एलींघम आरेख (Ellingham Diagram) के अनुसार, कोई धातु किसी अन्य धातु के ऑक्साइड को स्वतः अपचयित करने में सक्षम होती है, यदि:
Q14. According to the Ellingham diagram, a metal can spontaneously reduce the oxide of another metal if:
सही उत्तर: B) एलींघम आरेख में इसकी रेखा दूसरी धातु के आरेख से नीचे स्थित हो (it has more negative free energy of formation, ΔG°)
Correct Answer: B) Its oxide formation line lies below the other metal’s oxide formation line in the diagram
स्पष्टीकरण: एलींघम आरेख (Ellingham Diagram) तापमान के सापेक्ष ऑक्साइडों के संभवन की मानक मुक्त ऊर्जा (ΔG°) का आरेख है।
– जिस धातु के आरेख की रेखा **नीचे स्थित** होती है, उसके ऑक्साइड संभवन की मुक्त ऊर्जा अधिक ऋणात्मक (more negative, अधिक स्थायी) होती है।
– अतः नीचे स्थित धातु ऊपर स्थित धातु के ऑक्साइड को स्वतः अपचयित कर सकती है (क्योंकि कुल अभिक्रिया का ΔG° ऋणात्मक हो जाता है)।
– उदाहरण: एल्युमिनियम की रेखा क्रोमियम और आयरन से नीचे स्थित है, अतः एल्युमिनियम क्रोमियम ऑक्साइड को आसानी से अपचयित कर सकता है (ऐलुमिनो-तापीय विधि / Alumino-thermite process)।
– जिस धातु के आरेख की रेखा **नीचे स्थित** होती है, उसके ऑक्साइड संभवन की मुक्त ऊर्जा अधिक ऋणात्मक (more negative, अधिक स्थायी) होती है।
– अतः नीचे स्थित धातु ऊपर स्थित धातु के ऑक्साइड को स्वतः अपचयित कर सकती है (क्योंकि कुल अभिक्रिया का ΔG° ऋणात्मक हो जाता है)।
– उदाहरण: एल्युमिनियम की रेखा क्रोमियम और आयरन से नीचे स्थित है, अतः एल्युमिनियम क्रोमियम ऑक्साइड को आसानी से अपचयित कर सकता है (ऐलुमिनो-तापीय विधि / Alumino-thermite process)।
Explanation: An Ellingham diagram plots the standard Gibbs free energy of formation (ΔG°) of oxides against temperature.
– A metal whose oxide formation line lies **below** that of another metal has a more negative ΔG° (greater thermodynamic stability).
– Thus, the metal represented by the lower line can act as a spontaneous reducing agent for the oxide of any metal located above it on the diagram.
– A metal whose oxide formation line lies **below** that of another metal has a more negative ΔG° (greater thermodynamic stability).
– Thus, the metal represented by the lower line can act as a spontaneous reducing agent for the oxide of any metal located above it on the diagram.
प्रश्न 15. एलींघम आरेख में, कार्बन के ऑक्सीजन के साथ क्रिया करके कार्बन मोनोऑक्साइड बनाने की अभिक्रिया 2C(s) + O₂(g) → 2CO(g) की रेखा का ढाल (Slope) ऋणात्मक (नीचे की ओर) होता है, क्यों?
Q15. In the Ellingham diagram, the line representing the reaction 2C(s) + O₂(g) → 2CO(g) uniquely has a negative slope (slopes downwards with increasing temperature) because:
सही उत्तर: B) इस अभिक्रिया के लिए एंट्रॉपी परिवर्तन धनात्मक (ΔS° > 0) होता है, जिससे तापमान बढ़ाने पर ΔG° और अधिक ऋणात्मक हो जाता है (entropy increases)
Correct Answer: B) The entropy change for this reaction is highly positive (ΔS° > 0), making the Gibbs free energy change (ΔG°) more negative as temperature increases
स्पष्टीकरण: रासायनिक अभिक्रिया: 2C(s) + O₂(g) → 2CO(g)
– इसमें अभिकारक की तरफ केवल 1 मोल गैस (O₂) है, जबकि उत्पाद की तरफ 2 मोल गैस (CO) बन रहे हैं।
– गैसीय मोल बढ़ने के कारण एंट्रॉपी में भारी वृद्धि होती है, अर्थात् **ΔS° का मान बहुत अधिक धनात्मक** होता है।
– संबंध ΔG° = ΔH° – TΔS° के अनुसार, चूंकि ΔS° धनात्मक है, इसलिए तापमान (T) बढ़ाने पर ऋणात्मक पद -TΔS° का मान बहुत बढ़ता है, जिससे ΔG° का कुल मान और अधिक ऋणात्मक हो जाता है।
– यही कारण है कि एलींघम आरेख में इसकी रेखा का ढाल नीचे की ओर होता है और उच्च तापमान पर कार्बन एक सर्वोत्कृष्ट अपचायक बन जाता है।
– इसमें अभिकारक की तरफ केवल 1 मोल गैस (O₂) है, जबकि उत्पाद की तरफ 2 मोल गैस (CO) बन रहे हैं।
– गैसीय मोल बढ़ने के कारण एंट्रॉपी में भारी वृद्धि होती है, अर्थात् **ΔS° का मान बहुत अधिक धनात्मक** होता है।
– संबंध ΔG° = ΔH° – TΔS° के अनुसार, चूंकि ΔS° धनात्मक है, इसलिए तापमान (T) बढ़ाने पर ऋणात्मक पद -TΔS° का मान बहुत बढ़ता है, जिससे ΔG° का कुल मान और अधिक ऋणात्मक हो जाता है।
– यही कारण है कि एलींघम आरेख में इसकी रेखा का ढाल नीचे की ओर होता है और उच्च तापमान पर कार्बन एक सर्वोत्कृष्ट अपचायक बन जाता है।
Explanation: For the reaction 2C(s) + O₂(g) → 2CO(g):
– 1 mole of gas (O₂) reacts to form 2 moles of gas (CO).
– This increase in gaseous volume causes a highly positive entropy change (ΔS° > 0).
– In the Gibbs-Helmholtz equation, ΔG° = ΔH° – TΔS°, a positive ΔS° means the term -TΔS° becomes increasingly negative as temperature (T) rises.
– This drives the standard free energy of formation (ΔG°) of CO downward, making carbon an exceptionally powerful reducing agent at high temperatures.
– 1 mole of gas (O₂) reacts to form 2 moles of gas (CO).
– This increase in gaseous volume causes a highly positive entropy change (ΔS° > 0).
– In the Gibbs-Helmholtz equation, ΔG° = ΔH° – TΔS°, a positive ΔS° means the term -TΔS° becomes increasingly negative as temperature (T) rises.
– This drives the standard free energy of formation (ΔG°) of CO downward, making carbon an exceptionally powerful reducing agent at high temperatures.
प्रश्न 16. अति-उच्च शुद्धता (ultra-high purity) वाले अर्धचालक तत्वों जैसे सिलिकॉन (Si), जर्मेनियम (Ge), गैलियम (Ga) और बोरॉन (B) के शोधन के लिए किस अत्याधुनिक शोधन तकनीक का उपयोग किया जाता है?
Q16. Which of the following refining techniques is employed for obtaining ultra-pure semiconductors and metals (such as Silicon, Germanium, Gallium, and Boron)?
सही उत्तर: B) मंडल परिष्करण या क्षेत्र शोधन (Zone Refining – प्रभाजी क्रिस्टलीकरण पर आधारित)
Correct Answer: B) Zone Refining
स्पष्टीकरण: **मंडल परिष्करण या क्षेत्र शोधन (Zone Refining):** इस सिद्धांत पर आधारित है कि **अशुद्धियाँ धातु की ठोस अवस्था की तुलना में उसकी पिघली हुई (melt) अवस्था में अधिक विलेय होती हैं** (प्रभाजी क्रिस्टलीकरण)।
– इसमें अशुद्ध धातु की छड़ के एक सिरे पर एक गतिशील हीटर लगाया जाता है जो धीरे-धीरे आगे बढ़ता है। हीटर के साथ-साथ पिघला हुआ क्षेत्र (molten zone) भी आगे बढ़ता जाता है और अशुद्धियाँ पिघले क्षेत्र में बहती जाती हैं।
– पीछे छूटा हुआ हिस्सा शुद्ध क्रिस्टलीय धातु के रूप में ठोस हो जाता है।
– इस प्रक्रिया को कई बार दोहराने पर अति-उच्च शुद्धता वाले अर्धचालक (Si, Ge, Ga) प्राप्त होते हैं।
– इसमें अशुद्ध धातु की छड़ के एक सिरे पर एक गतिशील हीटर लगाया जाता है जो धीरे-धीरे आगे बढ़ता है। हीटर के साथ-साथ पिघला हुआ क्षेत्र (molten zone) भी आगे बढ़ता जाता है और अशुद्धियाँ पिघले क्षेत्र में बहती जाती हैं।
– पीछे छूटा हुआ हिस्सा शुद्ध क्रिस्टलीय धातु के रूप में ठोस हो जाता है।
– इस प्रक्रिया को कई बार दोहराने पर अति-उच्च शुद्धता वाले अर्धचालक (Si, Ge, Ga) प्राप्त होते हैं।
Explanation: **Zone Refining** is based on the principle that **impurities are more soluble in the molten state (melt) than in the solid state of the metal**.
– A circular mobile heater is slowly moved along an impure metal rod, creating a local molten zone. Impurities concentrate in this molten zone and move along with the heater.
– The metal left behind solidifies as ultra-pure crystal. Repeating this process multiple times yields semiconductors (Si, Ge, Ga, B) of extremely high purity required for electronics.
– A circular mobile heater is slowly moved along an impure metal rod, creating a local molten zone. Impurities concentrate in this molten zone and move along with the heater.
– The metal left behind solidifies as ultra-pure crystal. Repeating this process multiple times yields semiconductors (Si, Ge, Ga, B) of extremely high purity required for electronics.
प्रश्न 17. वाष्प प्रावस्था शोधन (Vapor Phase Refining) के अंतर्गत, प्रसिद्ध **मॉन्ड प्रक्रम (Mond’s Process)** का उपयोग किस विशिष्ट धातु के शोधन के लिए किया जाता है?
Q17. Under vapor phase refining, **Mond’s Process** is employed specifically for the purification of:
सही उत्तर: B) निकेल (Ni) (टेट्राकार्बोनील संकुल बनाने के कारण)
Correct Answer: B) Nickel (Ni)
स्पष्टीकरण: वाष्प प्रावस्था शोधन (Vapor phase refining) में धातु को पहले वाष्पशील यौगिक में बदला जाता है और फिर उसे गर्म करके अपघटित कर शुद्ध धातु प्राप्त की जाती है।
– **मॉन्ड प्रक्रम (Mond’s Process):** विशिष्ट रूप से **निकेल (Ni)** के शोधन के लिए प्रयुक्त होता है।
– इसमें अशुद्ध निकेल को कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) के साथ 330 – 350 K पर गर्म करके वाष्पशील संकुल निकल टेट्राकार्बोनील बनाया जाता है:
Ni(s) + 4CO(g) → [Ni(CO)₄](g) (वाष्पशील संकुल, अशुद्धियाँ पीछे छूट जाती हैं)।
– इसके बाद इस संकुल को उच्च ताप (450 – 470 K) पर गर्म करके अपघटित किया जाता है जिससे शुद्ध निकेल प्राप्त होता है:
[Ni(CO)₄](g) → Ni(s) + 4CO(g).
– **मॉन्ड प्रक्रम (Mond’s Process):** विशिष्ट रूप से **निकेल (Ni)** के शोधन के लिए प्रयुक्त होता है।
– इसमें अशुद्ध निकेल को कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) के साथ 330 – 350 K पर गर्म करके वाष्पशील संकुल निकल टेट्राकार्बोनील बनाया जाता है:
Ni(s) + 4CO(g) → [Ni(CO)₄](g) (वाष्पशील संकुल, अशुद्धियाँ पीछे छूट जाती हैं)।
– इसके बाद इस संकुल को उच्च ताप (450 – 470 K) पर गर्म करके अपघटित किया जाता है जिससे शुद्ध निकेल प्राप्त होता है:
[Ni(CO)₄](g) → Ni(s) + 4CO(g).
Explanation: In vapor phase refining, the metal is converted into a volatile compound which is then thermally decomposed elsewhere to yield pure metal.
– **Mond’s Process:** Is used exclusively for refining **Nickel (Ni)**.
– The impure nickel is heated with carbon monoxide (CO) at 330 – 350 K to form volatile nickel tetracarbonyl, leaving impurities behind: Ni + 4CO → [Ni(CO)₄].
– The gaseous complex is then transferred and heated to 450 – 470 K, where it decomposes to yield ultra-pure solid nickel: [Ni(CO)₄] → Ni + 4CO.
– **Mond’s Process:** Is used exclusively for refining **Nickel (Ni)**.
– The impure nickel is heated with carbon monoxide (CO) at 330 – 350 K to form volatile nickel tetracarbonyl, leaving impurities behind: Ni + 4CO → [Ni(CO)₄].
– The gaseous complex is then transferred and heated to 450 – 470 K, where it decomposes to yield ultra-pure solid nickel: [Ni(CO)₄] → Ni + 4CO.
प्रश्न 18. वाष्प प्रावस्था शोधन के अंतर्गत, जिरकोनियम (Zr) और टाइटेनियम (Ti) जैसी धातुओं को ऑक्सीजन और नाइट्रोजन जैसी अशुद्धियों से पूरी तरह मुक्त करने के लिए किस प्रक्रम का उपयोग किया जाता है?
Q18. For the ultra-purification of Zirconium (Zr) and Titanium (Ti) to remove interstitial oxygen and nitrogen, which vapor phase refining process is used?
सही उत्तर: B) वैन-अार्केल प्रक्रम (Van Arkel Process – टेट्राआयोडाइड बनाने के कारण)
Correct Answer: B) Van Arkel Process
स्पष्टीकरण: **वैन-अार्केल प्रक्रम (Van Arkel Process):** का उपयोग **जिरकोनियम (Zr)** और **टाइटेनियम (Ti)** को अत्यधिक शुद्ध बनाने के लिए किया जाता है।
– इसमें अशुद्ध धातु को निर्वातित बर्तन में आयोडीन (I₂) के साथ गर्म करके वाष्पशील अस्थाई टेट्राआयोडाइड बनाया जाता है:
Zr(s) + 2I₂(g) → ZrI₄(g) (अशुद्धियाँ अभिक्रिया नहीं करतीं)।
– इस गैसीय टेट्राआयोडाइड को जब विद्युत धारा द्वारा अत्यधिक गर्म किए गए टंगस्टन तंतु (tungsten filament, लगभग 2075 K) के ऊपर से गुजारा जाता है, तो यह अपघटित हो जाता है और शुद्ध जिरकोनियम धातु तंतु पर जमा हो जाती है:
ZrI₄(g) → Zr(s) + 2I₂(g).
– इसमें अशुद्ध धातु को निर्वातित बर्तन में आयोडीन (I₂) के साथ गर्म करके वाष्पशील अस्थाई टेट्राआयोडाइड बनाया जाता है:
Zr(s) + 2I₂(g) → ZrI₄(g) (अशुद्धियाँ अभिक्रिया नहीं करतीं)।
– इस गैसीय टेट्राआयोडाइड को जब विद्युत धारा द्वारा अत्यधिक गर्म किए गए टंगस्टन तंतु (tungsten filament, लगभग 2075 K) के ऊपर से गुजारा जाता है, तो यह अपघटित हो जाता है और शुद्ध जिरकोनियम धातु तंतु पर जमा हो जाती है:
ZrI₄(g) → Zr(s) + 2I₂(g).
Explanation: **Van Arkel Process** is used for refining metals like **Zirconium (Zr)** and **Titanium (Ti)**.
– The impure metal is heated in an evacuated vessel with iodine (I₂) to form volatile tetraiodide: Zr + 2I₂ → ZrI₄ (leaving impurities behind).
– This gaseous iodide is then decomposed on an extremely hot tungsten filament heated electrically to about **2075 K**, depositing ultra-pure Zr/Ti on the filament: ZrI₄ → Zr + 2I₂.
– The impure metal is heated in an evacuated vessel with iodine (I₂) to form volatile tetraiodide: Zr + 2I₂ → ZrI₄ (leaving impurities behind).
– This gaseous iodide is then decomposed on an extremely hot tungsten filament heated electrically to about **2075 K**, depositing ultra-pure Zr/Ti on the filament: ZrI₄ → Zr + 2I₂.
प्रश्न 19. धातुकर्म में प्रयुक्त होने वाली शोधन विधि **”द्रव प्रगलन या द्रवीकरण” (Liquation)** का उपयोग मुख्य रूप से किस प्रकार की धातुओं के शोधन के लिए किया जाता है?
Q19. The refining method “Liquation” is most suitable for purifying metals characterized by having:
सही उत्तर: B) अशुद्धियों की तुलना में कम गलनांक (low melting point than impurities, e.g., Tin)
Correct Answer: B) A low melting point compared to the high-melting impurities present (such as Tin, Lead, or Bismuth)
स्पष्टीकरण: **द्रवीकरण या सस्वरता (Liquation):** विधि का उपयोग उन धातुओं के शोधन के लिए किया जाता है जिनका **गलनांक (melting point) बहुत कम** होता है, जबकि उनमें उपस्थित अशुद्धियों का गलनांक बहुत उच्च होता है।
– उदाहरण: **टीन (Sn)** और **लेड (Pb)**।
– इस विधि में, अशुद्ध धातु को एक ढालू भट्टी (sloping hearth) पर गर्म किया जाता है। कम गलनांक होने के कारण शुद्ध धातु पहले पिघलकर ढाल से नीचे बह जाती है और एकत्र कर ली जाती है, जबकि उच्च गलनांक वाली अशुद्धियाँ भट्टी पर ही पीछे ठोस रूप में छूट जाती हैं।
– उदाहरण: **टीन (Sn)** और **लेड (Pb)**।
– इस विधि में, अशुद्ध धातु को एक ढालू भट्टी (sloping hearth) पर गर्म किया जाता है। कम गलनांक होने के कारण शुद्ध धातु पहले पिघलकर ढाल से नीचे बह जाती है और एकत्र कर ली जाती है, जबकि उच्च गलनांक वाली अशुद्धियाँ भट्टी पर ही पीछे ठोस रूप में छूट जाती हैं।
Explanation: **Liquation** is used for refining metals with **low melting points** compared to those of the accompanying impurities.
– Examples include **Tin (Sn)** and **Lead (Pb)**.
– The impure metal is placed on the sloping hearth of a reverberatory furnace and heated gently. The low-melting metal melts first and flows down the slope, leaving behind the solid, high-melting impurities on the hearth.
– Examples include **Tin (Sn)** and **Lead (Pb)**.
– The impure metal is placed on the sloping hearth of a reverberatory furnace and heated gently. The low-melting metal melts first and flows down the slope, leaving behind the solid, high-melting impurities on the hearth.
प्रश्न 20. ऐलुमिनियम के निष्कर्षण के लिए प्रयुक्त होने वाले विद्युत अपघटनी सेल (Hall-Heroult Cell) में प्रयुक्त होने वाले **कैथोड (Cathode)** की रासायनिक प्रकृति क्या होती है?
Q20. In the Hall-Heroult electrolytic cell for the extraction of aluminium, the **cathode** consists of:
सही उत्तर: B) कार्बन (ग्राफाइट) का अस्तर लगा हुआ लोहे का बर्तन (Carbon lined iron vessel)
Correct Answer: B) An iron vessel lined with carbon (graphite) on the inside
स्पष्टीकरण: हॉल-हेरॉल्ट विद्युत अपघटनी सेल की संरचना इस प्रकार होती है:
– **कैथोड (Cathode):** लोहे की एक बड़ी टंकी/बर्तन होता है, जिसके भीतरी भाग में **कार्बन (ग्राफाइट) का अस्तर (carbon lining)** लगा होता है। पिघला हुआ शुद्ध एल्युमिनियम भारी होने के कारण इसी कैथोड की तली पर जमा होता है।
– **एनोड (Anode):** पिघले हुए विद्युत अपघट्य में डूबी हुई **ग्राफाइट (कार्बन) की छड़ें** होती हैं, जिन पर ऑक्सीजन मुक्त होती है।
– **कैथोड (Cathode):** लोहे की एक बड़ी टंकी/बर्तन होता है, जिसके भीतरी भाग में **कार्बन (ग्राफाइट) का अस्तर (carbon lining)** लगा होता है। पिघला हुआ शुद्ध एल्युमिनियम भारी होने के कारण इसी कैथोड की तली पर जमा होता है।
– **एनोड (Anode):** पिघले हुए विद्युत अपघट्य में डूबी हुई **ग्राफाइट (कार्बन) की छड़ें** होती हैं, जिन पर ऑक्सीजन मुक्त होती है।
Explanation: In the Hall-Heroult electrolytic cell:
– The **cathode** is an **iron tank lined with carbon (graphite)** on the inside. Molten aluminium, being denser than the electrolyte melt, deposits at the bottom of this carbon-lined tank.
– The **anodes** are a series of **graphite (carbon) rods** suspended into the molten electrolyte bath.
– The **cathode** is an **iron tank lined with carbon (graphite)** on the inside. Molten aluminium, being denser than the electrolyte melt, deposits at the bottom of this carbon-lined tank.
– The **anodes** are a series of **graphite (carbon) rods** suspended into the molten electrolyte bath.
प्रश्न 21. अयस्कों में उपस्थित मिट्टी, रेत, कंकड़ जैसी अवांछित अशुद्धियों को क्या कहा जाता है, जिन्हें रासायनिक फ्लक्स (Flux) मिलाकर हटाया जाता है?
Q21. The undesirable stony, earthy, or sandy impurities associated with ores in nature are collectively termed as:
सही उत्तर: B) आधात्री या गैंग (Gangue / Matrix)
Correct Answer: B) Gangue (Matrix)
स्पष्टीकरण:
– **गैंग या आधात्री (Gangue/Matrix):** अयस्कों में प्राकृतिक रूप से मिली हुई अवांछित मिट्टी, रेत, चूना पत्थर या सिलिका जैसी अशुद्धियों को कहते हैं।
– **फ्लक्स (Flux):** वह रासायनिक पदार्थ है जो इन अघुलनशील गैंग अशुद्धियों को गलाकर हटाने के लिए जानबूझकर भट्टी में बाहर से मिलाया जाता है।
– **धातु मल (Slag):** फ्लक्स और गैंग के आपस में क्रिया करने से बनने वाला हल्का, आसानी से पिघलने वाला तैरता हुआ पदार्थ है (गैंग + फ्लक्स → धातु मल)।
– **गैंग या आधात्री (Gangue/Matrix):** अयस्कों में प्राकृतिक रूप से मिली हुई अवांछित मिट्टी, रेत, चूना पत्थर या सिलिका जैसी अशुद्धियों को कहते हैं।
– **फ्लक्स (Flux):** वह रासायनिक पदार्थ है जो इन अघुलनशील गैंग अशुद्धियों को गलाकर हटाने के लिए जानबूझकर भट्टी में बाहर से मिलाया जाता है।
– **धातु मल (Slag):** फ्लक्स और गैंग के आपस में क्रिया करने से बनने वाला हल्का, आसानी से पिघलने वाला तैरता हुआ पदार्थ है (गैंग + फ्लक्स → धातु मल)।
Explanation: Ores mined from the earth are always contaminated with non-metallic stony, earthy, or sandy materials. These unwanted impurities are collectively called **Gangue** (or **Matrix**).
– To remove gangue during smelting, we add a chemical substance called **Flux**.
– The product of reaction between gangue and flux is a fusible waste material called **Slag** (Gangue + Flux → Slag).
– To remove gangue during smelting, we add a chemical substance called **Flux**.
– The product of reaction between gangue and flux is a fusible waste material called **Slag** (Gangue + Flux → Slag).
प्रश्न 22. तांबे (Copper) के शोधन की **दण्ड विलोडन या पोलिंग (Poling)** विधि में, पिघले हुए तांबे को हरी लकड़ी के लट्ठों (green logs of wood) से हिलाया जाता है। इसका मुख्य उद्देश्य क्या है?
Q22. In the refining of copper by “Poling”, the molten metal is stirred with green logs of wood. The primary objective of this process is to:
सही उत्तर: B) तांबे में उपस्थित क्यूप्रस ऑक्साइड (Cu₂O) अशुद्धियों को हाइड्रोकार्बनों द्वारा तांबे में अपचयित करना (reduce Cu₂O back to Cu)
Correct Answer: B) Reduce any copper oxide (Cu₂O) impurities back to metallic copper using hydrocarbons released from the green wood
स्पष्टीकरण: पोलिंग (Poling / दण्ड विलोडन) विधि का उपयोग तब किया जाता है जब परिष्कृत की जाने वाली धातु में उसी के ऑक्साइड की अशुद्धि मौजूद हो (जैसे तांबे में क्यूप्रस ऑक्साइड Cu₂O)।
– पिघले हुए अशुद्ध तांबे को जब **हरी लकड़ी के ताजे लट्ठों** से हिलाया जाता है, तो लकड़ी की नमी और ऊष्मा के कारण मीथेन जैसी हाइड्रोकार्बन गैसें उत्सर्जित होती हैं।
– ये हाइड्रोकार्बन गैसें अत्यधिक सक्रिय अपचायक की तरह कार्य करती हैं और तांबे में घुली हुई हानिकारक Cu₂O अशुद्धियों को वापस शुद्ध तांबे (Cu) में अपचयित (reduce) कर देती हैं:
Cu₂O + Hydrocarbons → 2Cu + CO₂ + H₂O.
– पिघले हुए अशुद्ध तांबे को जब **हरी लकड़ी के ताजे लट्ठों** से हिलाया जाता है, तो लकड़ी की नमी और ऊष्मा के कारण मीथेन जैसी हाइड्रोकार्बन गैसें उत्सर्जित होती हैं।
– ये हाइड्रोकार्बन गैसें अत्यधिक सक्रिय अपचायक की तरह कार्य करती हैं और तांबे में घुली हुई हानिकारक Cu₂O अशुद्धियों को वापस शुद्ध तांबे (Cu) में अपचयित (reduce) कर देती हैं:
Cu₂O + Hydrocarbons → 2Cu + CO₂ + H₂O.
Explanation: Poling is used to refine metals containing impurities of their own oxides (such as copper containing cuprous oxide, Cu₂O).
– Stirring the molten copper with **green wooden poles** causes the wood to release reducing hydrocarbon gases (like methane).
– These hydrocarbons reduce the dissolved Cu₂O impurities back to metallic copper, purifying the melt: Cu₂O + reducing gases → 2Cu + CO₂ + H₂O.
– Stirring the molten copper with **green wooden poles** causes the wood to release reducing hydrocarbon gases (like methane).
– These hydrocarbons reduce the dissolved Cu₂O impurities back to metallic copper, purifying the melt: Cu₂O + reducing gases → 2Cu + CO₂ + H₂O.
प्रश्न 23. सल्फाइड अयस्कों को सीधे अपचयित करना कठिन होता है, इसलिए पहले उन्हें **भर्जन (Roasting)** द्वारा ऑक्साइड में परिवर्तित किया जाता है। इसका मुख्य कारण क्या है?
Q23. Sulfide ores are not reduced directly to metals; instead, they are first roasted to convert them into oxides because:
सही उत्तर: B) धातु ऑक्साइडों की संभवन मुक्त ऊर्जा (Δ_fG°) सल्फाइडों की तुलना में बहुत अधिक ऋणात्मक होती है, जिससे ऑक्साइडों का अपचयन अत्यधिक सुगम हो जाता है (reduction of oxides is thermodynamically easier than sulfides)
Correct Answer: B) Standard Gibbs free energy of formation (Δ_fG°) of metal oxides is much more negative than that of sulfides, making oxides far easier to reduce thermodynamic-wise
स्पष्टीकरण: ऊष्मागतिकी के सिद्धांतों के अनुसार:
– सल्फाइडों के संभवन की मानक मुक्त ऊर्जा (Δ_fG°) बहुत कम ऋणात्मक होती है (कार्बन डाइसल्फाइड CS₂ या हाइड्रोजन सल्फाइड H₂S का संभवन भी अनुकूल नहीं है)।
– इसके विपरीत, धातु ऑक्साइडों (MO) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) या कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) के संभवन की मुक्त ऊर्जा अत्यधिक ऋणात्मक (स्थायी) होती है।
– अतः, सल्फाइडों की तुलना में ऑक्साइडों का अपचयन करना ऊष्मागतिकीय रूप से अत्यधिक सुगम और व्यवहार्य होता है। इसलिए सल्फाइड अयस्कों को पहले भर्जन (roasting) द्वारा ऑक्साइडों में बदला जाता है।
– सल्फाइडों के संभवन की मानक मुक्त ऊर्जा (Δ_fG°) बहुत कम ऋणात्मक होती है (कार्बन डाइसल्फाइड CS₂ या हाइड्रोजन सल्फाइड H₂S का संभवन भी अनुकूल नहीं है)।
– इसके विपरीत, धातु ऑक्साइडों (MO) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) या कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) के संभवन की मुक्त ऊर्जा अत्यधिक ऋणात्मक (स्थायी) होती है।
– अतः, सल्फाइडों की तुलना में ऑक्साइडों का अपचयन करना ऊष्मागतिकीय रूप से अत्यधिक सुगम और व्यवहार्य होता है। इसलिए सल्फाइड अयस्कों को पहले भर्जन (roasting) द्वारा ऑक्साइडों में बदला जाता है।
Explanation: From a thermodynamic perspective:
– Metal sulfides are relatively stable and their direct reduction by carbon is highly unfavorable because carbon disulfide (CS₂) is thermodynamically unstable.
– In contrast, metal oxides have highly negative standard Gibbs free energies of formation (Δ_fG°), and carbon oxides (CO, CO₂) are exceptionally stable.
– Thus, reducing a metal oxide is thermodynamically much easier and more feasible than reducing a metal sulfide. Hence, sulfide ores are always roasted to oxides before reduction.
– Metal sulfides are relatively stable and their direct reduction by carbon is highly unfavorable because carbon disulfide (CS₂) is thermodynamically unstable.
– In contrast, metal oxides have highly negative standard Gibbs free energies of formation (Δ_fG°), and carbon oxides (CO, CO₂) are exceptionally stable.
– Thus, reducing a metal oxide is thermodynamically much easier and more feasible than reducing a metal sulfide. Hence, sulfide ores are always roasted to oxides before reduction.
प्रश्न 24. तांबे (Copper) के विद्युत अपघटनी शोधन (Electrolytic Refining) के दौरान, एनोड के नीचे जमा होने वाले कीचड़ जैसी अशुद्धियों को **”एनोड पंक” (Anode Mud)** कहते हैं। इस एनोड पंक में कौन सी कीमती धातुएं मुख्य रूप से पाई जाती हैं?
Q24. During the electrolytic refining of copper, the insoluble impurities that settle down below the anode as “Anode Mud” contain valuable metals such as:
सही उत्तर: B) सिल्वर (Ag), गोल्ड (Au), और प्लैटिनम (Pt) (कम सक्रिय होने के कारण एनोड पंक में जमा होने से)
Correct Answer: B) Silver (Ag), Gold (Au), and Platinum (Pt)
स्पष्टीकरण: तांबे के विद्युत अपघटनी शोधन में:
– अशुद्ध तांबे को **एनोड (Anode)** और शुद्ध तांबे की पतली पट्टी को **कैथोड (Cathode)** बनाया जाता है।
– जब विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है, तो तांबा और उसमें उपस्थित अधिक सक्रिय धातुएं (जैसे Zn, Fe, Ni) ऑक्सीकृत होकर जलीय विलयन में चली जाती हैं।
– तांबे से कम सक्रिय (कम क्रियाशील) उत्कृष्ट धातुएं जैसे **सिल्वर (Ag), गोल्ड (Au), प्लैटिनम (Pt), सेलेनियम, टेल्यूरियम** ऑक्सीकृत नहीं हो पातीं और एनोड के नीचे कीचड़ के रूप में गिरकर जमा हो जाती हैं, जिसे **एनोड पंक (Anode mud)** कहते हैं। इन कीमती धातुओं को बेचकर तांबे के शोधन की कुल लागत वसूल की जाती है।
– अशुद्ध तांबे को **एनोड (Anode)** और शुद्ध तांबे की पतली पट्टी को **कैथोड (Cathode)** बनाया जाता है।
– जब विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है, तो तांबा और उसमें उपस्थित अधिक सक्रिय धातुएं (जैसे Zn, Fe, Ni) ऑक्सीकृत होकर जलीय विलयन में चली जाती हैं।
– तांबे से कम सक्रिय (कम क्रियाशील) उत्कृष्ट धातुएं जैसे **सिल्वर (Ag), गोल्ड (Au), प्लैटिनम (Pt), सेलेनियम, टेल्यूरियम** ऑक्सीकृत नहीं हो पातीं और एनोड के नीचे कीचड़ के रूप में गिरकर जमा हो जाती हैं, जिसे **एनोड पंक (Anode mud)** कहते हैं। इन कीमती धातुओं को बेचकर तांबे के शोधन की कुल लागत वसूल की जाती है।
Explanation: In the electrolytic refining of copper:
– Impure copper acts as the anode, and pure copper acts as the cathode.
– More basic (active) impurities like Zn, Fe, and Ni oxidize and enter the electrolyte solution as ions.
– Less basic noble metals like **Silver (Ag), Gold (Au), and Platinum (Pt)** do not oxidize and instead fall to the bottom of the cell below the anode, forming **Anode Mud**. Recovering these precious metals covers the operational cost of copper refining.
– Impure copper acts as the anode, and pure copper acts as the cathode.
– More basic (active) impurities like Zn, Fe, and Ni oxidize and enter the electrolyte solution as ions.
– Less basic noble metals like **Silver (Ag), Gold (Au), and Platinum (Pt)** do not oxidize and instead fall to the bottom of the cell below the anode, forming **Anode Mud**. Recovering these precious metals covers the operational cost of copper refining.
प्रश्न 25. लोहे के मुख्य अयस्क **हेमेटाइट (Hematite)** का सही रासायनिक सूत्र क्या होता है?
Q25. The chemical formula of the principal ore of iron, **Hematite**, is:
सही उत्तर: B) Fe₂O₃ (फेरिक ऑक्साइड / हेमेटाइट)
Correct Answer: B) Fe₂O₃ (Ferric oxide / Hematite)
स्पष्टीकरण: लोहे के अनेक अयस्क होते हैं:
– **हेमेटाइट (Hematite):** लाल आयरन ऑक्साइड, सूत्र **Fe₂O₃** (यह लोहे का मुख्य व्यावसायिक अयस्क है)।
– **मैग्नेटाइट (Magnetite):** चुंबकीय काला आयरन ऑक्साइड, सूत्र Fe₃O₄।
– **सिडेराइट (Siderite):** आयरन कार्बोनेट, सूत्र FeCO₃।
– **आयरन पाइराइटिस (Iron Pyrites):** आयरन सल्फाइड, सूत्र FeS₂ (इसे ‘मूर्खों का सोना’ या Fool’s Gold भी कहते हैं)।
– **हेमेटाइट (Hematite):** लाल आयरन ऑक्साइड, सूत्र **Fe₂O₃** (यह लोहे का मुख्य व्यावसायिक अयस्क है)।
– **मैग्नेटाइट (Magnetite):** चुंबकीय काला आयरन ऑक्साइड, सूत्र Fe₃O₄।
– **सिडेराइट (Siderite):** आयरन कार्बोनेट, सूत्र FeCO₃।
– **आयरन पाइराइटिस (Iron Pyrites):** आयरन सल्फाइड, सूत्र FeS₂ (इसे ‘मूर्खों का सोना’ या Fool’s Gold भी कहते हैं)।
Explanation: Iron is extracted from various oxide and carbonate ores:
– **Hematite:** Red iron oxide, **Fe₂O₃** (the primary commercial ore of iron).
– **Magnetite:** Black magnetic iron oxide, Fe₃O₄.
– **Siderite:** Iron carbonate, FeCO₃.
– **Iron Pyrites:** Iron sulfide, FeS₂ (often called Fool’s Gold).
– **Hematite:** Red iron oxide, **Fe₂O₃** (the primary commercial ore of iron).
– **Magnetite:** Black magnetic iron oxide, Fe₃O₄.
– **Siderite:** Iron carbonate, FeCO₃.
– **Iron Pyrites:** Iron sulfide, FeS₂ (often called Fool’s Gold).