NCERT Class 9 Science Important Chapter 5 मिश्रण एवं उनके पृथक्करण का अन्वेषण

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NCERT Class 9 Science Important Chapter 5 मिश्रण एवं उनके पृथक्करण का अन्वेषण

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मिश्रण एवं उनके पृथक्करण का अन्वेषण

Chapter – 5

IMPORTANT SOLUTIONS

लघु उत्तरीय प्रश्न-उत्तर:

1. समांगी मिश्रण किसे कहते हैं?

उत्तर: वह मिश्रण जिसके संघटन में पूरी तरह से एकरूपता होती है और उसके अवयव समान रूप से वितरित रहते हैं, उसे समांगी मिश्रण कहते हैं। उदाहरण के लिए, चीनी और जल का मिश्रण।

2. विषमांगी मिश्रण क्या होता है?

उत्तर: वह मिश्रण जो एकरूप नहीं होता है और जिसमें अवयवों के कण स्पष्ट रूप से अलग-अलग दिखाई देते हैं, विषमांगी मिश्रण कहलाता है। उदाहरण के लिए, जल और रेत का मिश्रण।

3. विलयन किन दो मुख्य घटकों से मिलकर बनता है?

उत्तर: विलयन विलेय (वह पदार्थ जो घुलता है) और विलायक (वह पदार्थ जिसमें विलेय घुलता है) से मिलकर बनता है।

4. विलयन की सांद्रता से क्या तात्पर्य है?

उत्तर: विलेय की वह मात्रा जो किसी विलायक अथवा विलयन की एक निश्चित मात्रा में घुली होती है, उसे उस विलयन की सांद्रता कहा जाता है।

5. संतृप्त विलयन (Saturated solution) किसे कहते हैं?

उत्तर: वह विलयन जो किसी निश्चित तापमान पर और अधिक विलेय को नहीं घोल सकता है, संतृप्त विलयन कहलाता है।

6. क्रिस्टलीकरण क्या है?

उत्तर: किसी संतृप्त विलयन को ठंडा करके उससे शुद्ध ठोस पदार्थों को क्रिस्टलों के रूप में पृथक करने की प्रक्रिया को क्रिस्टलीकरण कहा जाता है।

7. आसवन (Distillation) विधि का उपयोग कब किया जाता है?

उत्तर: आसवन का उपयोग ऐसे दो मिश्रणीय द्रवों को पृथक करने के लिए किया जाता है जिनके क्वथनांकों (Boiling points) में कम-से-कम 25°C का अंतर होता है।

8. कागज वर्णलेखिकी (Paper Chromatography) का क्या उपयोग है?

उत्तर: इसका उपयोग मिश्रण के उन घटकों (जैसे स्याही या रंग) को पृथक करने के लिए किया जाता है जो विलायक के साथ कागज पर अलग-अलग गति से ऊपर चढ़ते हैं।

9. पृथक्कारी कीप (Separating funnel) का उपयोग किन मिश्रणों को अलग करने के लिए किया जाता है?

उत्तर: पृथक्कारी कीप का उपयोग दो अमिश्रणीय द्रवों (जैसे तेल और जल) को अलग करने के लिए किया जाता है, जो अपने घनत्व में अंतर के कारण अलग-अलग परतें बनाते हैं।

10. ऊर्ध्वपातन (Sublimation) किसे कहते हैं?

उत्तर: किसी ठोस पदार्थ का गर्म करने पर द्रव अवस्था में परिवर्तित हुए बिना सीधे वाष्प अवस्था में बदल जाने की प्रक्रिया को ऊर्ध्वपातन कहते हैं (जैसे- कपूर का जलना)।

11. मिश्रधातु (Alloys) क्या हैं?

उत्तर: दो या दो से अधिक धातुओं अथवा एक धातु और एक अधातु का समांगी मिश्रण मिश्रधातु कहलाता है, जिसे भौतिक विधियों द्वारा अलग नहीं किया जा सकता। जैसे: पीतल और काँसा।

12. निलंबन (Suspension) किसे कहते हैं?

उत्तर: निलंबन एक विषमांगी मिश्रण है जिसमें अघुलनशील ठोस कण संपूर्ण माध्यम (जैसे जल) में फैले रहते हैं और स्थिर रखने पर समय के साथ तली में बैठ जाते हैं।

13. अपकेंद्रण (Centrifugation) क्या है?

उत्तर: यह एक पृथक्करण तकनीक है जिसमें मिश्रण को तीव्र गति से घुमाया जाता है, जिससे अपकेंद्रीय बल के कारण भारी कण तली में बैठ जाते हैं और हल्का द्रव ऊपर रह जाता है।

14. स्कंदन (Coagulation) प्रक्रिया क्या होती है?

उत्तर: यह वह प्रक्रिया है जिसमें फिटकरी जैसे स्कंदक पदार्थ को मिलाकर जल के सूक्ष्म निलंबित कणों को एक साथ गुच्छों के रूप में एकत्रित किया जाता है, जिससे वे भारी होकर नीचे बैठ जाते हैं।

15. टिंडल प्रभाव (Tyndall Effect) क्या है?

उत्तर: जब प्रकाश किसी कोलॉइड या निलंबन के कणों से होकर गुजरता है, तो वे कण प्रकाश की किरणों का प्रकीर्णन (बिखराव) कर देते हैं, जिससे प्रकाश का मार्ग दिखाई देने लगता है। इसे टिंडल प्रभाव कहते हैं।

दीर्घ उत्तरीय प्रश्न-उत्तर:

1. विलयन, निलंबन और कोलॉइड के बीच मुख्य अंतर स्पष्ट कीजिए।

उत्तर: 

विलयन	निलंबन	कोलॉइड
यह एक पारदर्शी और समांगी मिश्रण है।	यह एक विषमांगी मिश्रण है।	यह भी एक विषमांगी मिश्रण है।
इसके कणों का आकार 1 nm से भी कम होता है।	इसमें कणों का आकार 1000 nm से अधिक होता है।	इसके कणों का आकार विलयन और निलंबन के मध्य (1 nm से 1000 nm के बीच) होता है।
इसके कण प्रकाश का प्रकीर्णन नहीं करते हैं।	इसके कण इतने बड़े होते हैं कि वे गुरुत्वाकर्षण के कारण नीचे बैठ जाते हैं।	ये नीचे नहीं बैठते हैं और प्रकाश का प्रकीर्णन (टिंडल प्रभाव) करते हैं।
निस्यंदन द्वारा पृथक नहीं किए जा सकते।	इन्हें छानकर (निस्यंदन) अलग किया जा सकता है।	जैसे: दूध, धुँआ, कोहरा।

2. किसी विलयन की सांद्रता को प्रतिशत के रूप में व्यक्त करने की मुख्य विधियाँ कौन-सी हैं? सूत्र सहित समझाइए।

उत्तर: विलयन की सांद्रता को प्रतिशत के रूप में व्यक्त करने की तीन मुख्य विधियाँ हैं:

(i) द्रव्यमान-द्रव्यमान प्रतिशत (% m/m): यह बताता है कि 100 g विलयन में विलेय के कितने ग्राम हैं। सूत्र: (विलेय का द्रव्यमान/विलयन का द्रव्यमान) × 100।

(ii) द्रव्यमान-आयतन प्रतिशत (% m/v): यह बताता है कि 100 mL विलयन में विलेय की कितनी मात्रा (ग्राम में) है। इसका उपयोग मुख्य रूप से दवाइयों में होता है। सूत्र: (विलेय का द्रव्यमान/विलयन का आयतन) × 100।

(iii) आयतन-आयतन प्रतिशत (% v/v): यह विधि दो द्रवों के मिश्रण के लिए प्रयुक्त होती है। यह बताता है कि 100 mL विलयन में विलेय के कितने mL उपस्थित हैं। सूत्र: (विलेय का आयतन/विलयन का आयतन) × 100।

3. आसवन और प्रभाजी आसवन में क्या अंतर है? इनकी कार्यप्रणाली समझाइए।

उत्तर: 

आसवन (Distillation)	प्रभाजी आसवन (Fractional Distillation)
इसका उपयोग उन दो मिश्रणीय द्रवों के समांगी मिश्रण को पृथक करने के लिए किया जाता है जिनके क्वथनांकों में कम-से-कम 25°C का अंतर होता है।	इस विधि का उपयोग ऐसे मिश्रणीय द्रवों को पृथक करने के लिए किया जाता है जिनके क्वथनांकों में 25°C से कम का अंतर होता है।
इसमें मिश्रण को गर्म किया जाता है।	इसमें मिश्रण को प्रभाजी स्तंभ (Fractionating Column) के साथ गर्म किया जाता है।
कम क्वथनांक वाला द्रव पहले वाष्पित होता है।	अलग-अलग क्वथनांकों वाले द्रव क्रमशः अलग होते हैं।
फिर उसे जल संघनित्र द्वारा ठंडा करके पुनः शुद्ध द्रव के रूप में अलग बर्तन में प्राप्त कर लिया जाता है।	पेट्रोलियम रिफाइनरी में कच्चे तेल से पेट्रोल, डीजल और केरोसीन आदि अलग करने के लिए इसी विधि का उपयोग होता है।

4. क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया का वर्णन कीजिए। शुद्ध पदार्थ प्राप्त करने के लिए यह वाष्पीकरण से बेहतर क्यों है? 

उत्तर: क्रिस्टलीकरण वह प्रक्रिया है जिसमें किसी अशुद्ध ठोस के संतृप्त विलयन को गर्म करके फिर धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है। ठंडा होने पर विलेयता घट जाती है और शुद्ध ठोस पदार्थ कणों की एक नियमित ज्यामितीय संरचना (क्रिस्टल) के रूप में विलयन से बाहर आ जाता है। यह वाष्पीकरण से बेहतर इसलिए है क्योंकि वाष्पीकरण में द्रव के साथ-साथ कुछ ठोस अशुद्धियाँ भी पीछे बची रह सकती हैं, जबकि क्रिस्टलीकरण से केवल शुद्ध पदार्थ के चमकदार और बड़े क्रिस्टल प्राप्त होते हैं, और अवांछित अशुद्धियाँ पीछे विलयन में ही छूट जाती हैं।

5. ऊर्ध्वपातन और अपकेंद्रण क्या हैं? इनके उपयोग का वर्णन कीजिए।

उत्तर: ऊर्ध्वपातन (Sublimation): यह वह प्रक्रम है जिसमें कोई ठोस पदार्थ गर्म करने पर द्रव में बदले बिना सीधे वाष्प में बदल जाता है (और ठंडा करने पर वाष्प सीधे ठोस में)। इसका उपयोग ऐसे मिश्रण को अलग करने में किया जाता है जिसका एक घटक ऊर्ध्वपातित होता है। उदाहरण: रेत और कपूर, या नैफ्थलीन के मिश्रण को अलग करना।

अपकेंद्रण (Centrifugation): यह एक ऐसी तकनीक है जिसमें मिश्रण को एक मशीन में रखकर अति तीव्र गति से घुमाया जाता है। अपकेंद्रीय बल के कारण भारी कण बहार की ओर खिंचकर तली में बैठ जाते हैं, जबकि हल्के कण/द्रव ऊपर रह जाते हैं। इसका उपयोग रक्त से प्लाज्मा अलग करने में, गंदे पंकिल जल से मिट्टी अलग करने में, और दूध से क्रीम अलग करने में किया जाता है।