Haryana Board 11th Class Chemistry Important Questions Chapter 9 हाइड्रोजन

बहुविकल्पीय प्रश्न:

1. हाइड्रोजन के लिए कौन-सा उपयुक्त है-
(1) एक अपचायक
(2) एक ऑक्सीकारक
(3) ऑक्सीकारक तथा अपचायक दोनों ही
(4) न तो ऑक्सीकारक न ही अपचायक ।
उत्तर:
(3) ऑक्सीकारक तथा अपचायक दोनों ही

2. निम्न में से कौन सी धातु तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन उत्पन्न नहीं करती-
(1) जिंक
(2) कॉपर
(3) लोहा
(4) मैग्नीशियम ।
उत्तर:
(2) कॉपर

3. हाइड्रोजन अपचयित नहीं करता-
(1) गरम क्यूप्रिक ऑक्साइड को
(2) गरम फैरिक ऑक्साइड को
(3) गरम स्टैनिक ऑक्साइड को
(4) गरम एल्यूमिनियम ऑक्साइड को ।
उत्तर:
(4) गरम एल्यूमिनियम ऑक्साइड को ।

4. हाइड्रोजन के नाभिकीय अपररूप है-
(1) ऑर्थो
(2) पैरा
(3) ऑर्थो व पैरा दोनों
(4) उपरोक्त में से कोई नहीं
उत्तर:
(3) ऑर्थो व पैरा दोनों

5. हाइड्रोजन अपने यौगिकों में ऑक्सीकरण संख्या को प्रदर्शित करता है-
(1) केवल – 1
(2) केवल जीरो
(3) + 1, 1 और जीरो
(4) केवल + 1
उत्तर:
(3) + 1, 1 और जीरो

6. निम्न में से कौन-सी अभिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस को उत्पन्न नहीं करता-
(1) Fe तथा जलीय H₂SO₄
(2) Cu तथा जलीय HCl
(3) सोडियम तथा एथिल एल्कोहॉल
(4) आयरन तथा भाप ।
उत्तर:
(2) Cu तथा जलीय HCl

7. रॉकेट के लिये निम्न में से कौन प्रोपेलेण्ट के रूप में प्रयोग किया जा सकता है-
(1) द्रव ऑक्सीजन + द्रव ऑर्गन
(2) द्रव हाइड्रोजन + द्रव ऑक्सीजन
(3) द्रव नाइट्रोजन + द्रव ऑक्सीजन
(4) द्रव हाइड्रोजन + द्रव नाइट्रोजन ।
उत्तर:
(2) द्रव हाइड्रोजन + द्रव ऑक्सीजन

8. भारी जल तैयार कर सकते हैं-
(1) जल के प्रभाजी आसवन द्वारा
(2) \({ }_1^1 \mathrm{H}\) तथा \({ }_2^1 \mathrm{H}\) के रासायनिक विनिमय द्वारा
(3) क्षारीयकृत जल के विद्युत अपघटन द्वारा
(4) उपरोक्त सभी विधियों द्वारा ।
उत्तर:
(4) उपरोक्त सभी विधियों द्वारा ।

9. एक ड्यूटीरियम में पाये जाते हैं-
(1) एक न्यूट्रॉन तथा एक प्रोटॉन
(2) एक पॉजीट्रॉन तथा एक न्यूट्रॉन
(3) दो प्रोटॉन तथा एक न्यूट्रॉन
(4) एक प्रोटॉन तथा दो न्यूट्रॉन ।
उत्तर:
(1) एक न्यूट्रॉन तथा एक प्रोटॉन

10. भारी जल जम जाता है-
(1)-3.8°C पर
(2) 3.8°C पर
(3) 0°C पर
(4) 3.2°C पर ।
उत्तर:
(2) 3.8°C पर

11. हाइड्रोजन परमाणु का आयनीकरण करने पर प्राप्त होता है-
(1) हाइड्राइड आयन
(2) हाइड्रोनियम आयन
(3) प्रोटॉन
(4) हाइड्रॉक्सिल आयन ।
उत्तर:
(3) प्रोटॉन

12. सबसे हल्का तत्व है-
(1) हाइड्रोजन
(2) हीलियम
(3) निऑन
(4) ऑर्गन ।
उत्तर:
(1) हाइड्रोजन

13. ट्राइटियम में न्यूट्रॉनों की संख्या है-
(1) 1
(2) 2
(3) 3
(4) 4
उत्तर:
(2) 2

14. भारत में भारी जल का निर्माण होता है-
(1) दिल्ली में
(3) भिलाई में
(2) मुम्बई में
(4) नांगल में।
उत्तर:
(4) नांगल में।

15. ट्राइटियम प्राप्त किया जा सकता है-
(1) नाभिकीय अभिक्रिया द्वारा
(2) गर्म C पर वाष्प प्रवाह द्वारा
(3) Al पर NaOH की क्रिया द्वारा
(4) Zn पर H₂SO₄ की क्रिया द्वारा ।
उत्तर:
(1) नाभिकीय अभिक्रिया द्वारा

16. हीलियम प्राप्त करने के लिये हाइड्रोजन का संलयन किया जा सकता है-
(1) उच्च ताप तथा उच्च दाब पर
(2) उच्च ताप तथा निम्न दाब पर
(3) निम्न ताप तथा उच्च दाब पर
(4) निम्न ताप तथा निम्न दाब पर ।
उत्तर:
(1) उच्च ताप तथा उच्च दाब पर

17. किस पर तनु H₂SO₄ की क्रिया द्वारा हाइड्रोजन बनायी जा सकती है-
(1) जिंक
(2) हीलियम
(3) कॉपर
(4) मरकरी ।
उत्तर:
(1) जिंक

18. हाइड्रोजन प्राप्त नहीं होती है जब जिंक क्रिया करता है-
(1) ठण्डे जल से
(2) तनु H₂SO₄ से
(3) तनु HCl से
(4) गर्म NaOH (20%) से ।
उत्तर:
(1) ठण्डे जल से

19. हाइड्रोजन का रेडियो एक्टिव समस्थानिक होता है-
(1) ₁H¹
(2) ₁H²
(3) ₁H³
(4) इनमें से कोई नहीं ।
उत्तर:
(3) ₁H³

20. प्लेटिनम द्वारा हाइड्रोजन का अधिशोषण कहलाता है-
(1) अपचयन
(2) रुकावट
(3) हाइड्रोजनीकरण
(4) विहाइड्रोजनीकरण ।
उत्तर:
(2) रुकावट

21. औद्योगिक हाइड्रोजन का निर्माण होता है-
(1) मार्श गैस से
(2) तेल गैस से
(3) प्रोड्यूसर गैस से
(4) कोयला गैस से ।
उत्तर:
(1) मार्श गैस से

22. जल का परीक्षण करते हैं-
(1) गन्ध से
(2) स्वाद से
(3) जलीय CuSO₄ से
(4) निर्जलीय COCl₃ से जो कि नीले रंग से गुलाबी रंग में बदल जाता है।
उत्तर:
(4) निर्जलीय COCl₃ से जो कि नीले रंग से गुलाबी रंग में बदल जाता है।

23. H^– (हाइड्राइड) आयन, OH^– आयन से प्रबल क्षारीय है। निम्न में से कौन सी अभिक्रिया होती जब NaH को जल में घोला जायेगा-
(1) H^–(aq) + H₂O(l) → H₃O⁺(aq)
(2) H^–(aq) + H₂O(l) → OH^–(aq) + H₂
(3) H^–(aq) + H₂O(l) → कोई अभिक्रिया नहीं
(4) उपरोक्त में से कोई नहीं ।
उत्तर:
(2) H^–(aq) + H₂O(l) → OH^–(aq) + H₂

24. निम्न में से कौन-सा हाइड्राइड अरससमीकरणमितीय प्रकृति का होता है-
(1) आयनिक हाइड्राइड
(2) आण्विक हाइड्राइड
(3) धात्विक हाइड्राइड
(4) उपरोक्त सभी।
उत्तर:
(3) धात्विक हाइड्राइड

25. जल की अस्थायी कठोरता, जो कि कैल्शियम बाइकार्बोनेट की वजह से होती है, को दूर किया जाता है। जब हम मिलाते हैं-
(1) CaCO₃
(2) CaCl₂
(3) Ca(OH)₂
(4) HCl
उत्तर:
(2) CaCl₂

26. कैलगॉन विधि में प्रयोग करते हैं-
(1) सोडियम पोली मैटा फॉस्फेट
(2) जलीय सोडियम एल्यूमिनियम सिलिकेट
(3) धनायन विनिमयक रेजिन
(4) ऋणायन विनिमयक रेजिन ।
उत्तर:
(1) सोडियम पोली मैटा फॉस्फेट

27. जल का क्रान्तिक ताप ऑक्सीजन से ज्यादा होता है क्योंकि जल के अणुओं में होता है-
(1) ऑक्सीजन से कम इलेक्ट्रॉन
(2) दो सह-संयोजक बन्ध
(3) V – आकार
(4) द्विध्रुव आघूर्ण ।
उत्तर:
(4) द्विध्रुव आघूर्ण ।

28. पॉली फॉस्फेट को जल के मृदुलीकरण में प्रयोग करते हैं क्योंकि वे –
(1) ऋणायन के साथ घुलनशील यौगिक बनाते हैं
(2) ऋणायन को अवक्षेपित करते हैं।
(3) धनायन के साथ घुलनशील यौगिक बनाते हैं
(4) धनायन को अवक्षेपित करते हैं।
उत्तर:
(3) धनायन के साथ घुलनशील यौगिक बनाते हैं

29. निम्न में से कौन-सा यौगिक जल की कठोरता ज्ञात करने में प्रयुक्त होता है-
(1) ऑक्सेलिक अम्ल
(2) EDTA
(3) सोडियम सिट्रेट
(4) सोडियम थायो सल्फेट ।
उत्तर:
(2) EDTA

30. भार की दृष्टि से हाइड्रोजन की H₂O₂ में प्रतिशत मात्रा है-
(1) 5.88
(2) 6.25
(3)25
(4) 50
उत्तर:
(1) 5.88

31. निम्न में से किस अभिक्रिया में H₂O₂ अपचायक का कार्य करता- है-
(1) PbO₂ + H₂O₂ → PbO + H₂O + O₂
(2) Na₂SO₃ + H₂O₂ → Na₂SO₄ + H₂O
(3) 2KI + H₂O₂ → 2KOH + I₂
(4) KNO₂ + H₂O₂ → KNO₃ + H₂O.
उत्तर:
(1) PbO₂ + H₂O₂ → PbO + H₂O + O₂

32. H₂SO₄ से अम्लीय KMnO₄ के विलयन में जब H₂O₂ मिलायी जाती है-
(1) केवल जल बनता है
(2) ऑक्सीकारक का कार्य करती है।
(3) अपचायक का कार्य करती है।
(4) H₂SO₄ को अपचयित करती है
उत्तर:
(3) अपचायक का कार्य करती है।

33. H₂O₂ की साम्य अणुक संरचना है-
(1) तलीय जैसी नीचे दी गयी है।
IMG
(2) रेखीय
(3) चतुष्फलकीय
(4) तलीय जैसी नीचे दी गयी है।

उत्तर:
(1) तलीय जैसी नीचे दी गयी है।

34. H₂O₂ एक काले पदार्थ X को सफेद पदार्थ में परिवर्तित कर देती है। X है-
(1) ZnS
(2) PbS
(3) CuS
(4) NiS
उत्तर:
(2) PbS

35. H₂O₂ का ऑक्सीजन परमाणु जो ऑक्सीकरण के लिये प्रयुक्त किया जाता है, जुड़ा रहता है-
(1) आयनिक बन्ध द्वारा
(2) सहसंयोजक बन्ध द्वारा
(3) हाइड्रोजन बन्ध द्वारा
(4) उप-सहसंयोजक बन्ध द्वारा ।
उत्तर:
(2) सहसंयोजक बन्ध द्वारा

36. दो समीकरणों का संज्ञान लीजिए ।
(x) H₂O₂ + 2HI → I₂ ↑ + 2H₂O
(y) H₂O₂ + O₃ → 2O₂ ↑ + H₂O
H₂O₂ है।
(1) आयनिक बन्ध द्वारा
(2) सहसंयोजक बन्ध द्वारा
(3) हाइड्रोजन बन्ध द्वारा
(4) उप-सहसंयोजक बन्ध द्वारा ।
उत्तर:
(2) सहसंयोजक बन्ध द्वारा

37. ऑक्साइड जो तनु अम्ल से क्रिया करके H₂O H₂ देता है-
(1) PbO₂
(2) MnO₂
(2) Na₂O₂
(3) TiO₂
उत्तर:
(2) MnO₂

38. अभिक्रिया H₂S + H₂O₂ → S + 2H₂O दर्शाती है-
(1) H₂O₂ का अम्लीय गुण
(2) H₂O₂ का क्षारीय गुण
(3) H₂O₂ का ऑक्सीकारक गुण
(4) H₂O₂ का अपचायक गुण ।
उत्तर:
(3) H₂O₂ का ऑक्सीकारक गुण

39. H₂O₂ में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण संख्या है-
(1) -2
(2) -1
(3) +1
(4) +2.
उत्तर:
(2) -1

40. भारी जल में कैल्शियम कार्बाइड जब क्रिया करता है तो क्या बनता है-
(1) C₂D₂
(2) CaD₂
(3) Ca₂D₂O
(4) CD₂
उत्तर:
(1) C₂D₂

41. परमाणु रियेक्टर में भारी जल उपयोग में लाया जाता है-
(1) शीतलक के रूप में
(2) मन्दक के रूप में
(3) दोनों शीतलक तथा मन्दक के रूप में
(4) न उपरोक्त में से कोई नहीं
उत्तर:
(2) मन्दक के रूप में

42. भारी जल है-
(1) H₂O¹⁸
(2) बार-बार आसवन से प्राप्त जल
(3) D₂O
(4) 4°C ताप पर जल ।
उत्तर:
(3) D₂O

43. D₂O का अधिकता से प्रयोग किया जाता है-
(1) रसायन उद्योग में
(2) नाभिकीय रिएक्टर में
(3) दवाई बनाने में
(4) कीटाणुनाशको के निर्माण में ।
उत्तर:
(2) नाभिकीय रिएक्टर में

44. भारी जल तैयार किया जाता है-
(1) जल के प्रभाजी आसवन द्वारा
(2) \({ }_1^1 \mathrm{H}\) तथा \({ }_2^1 \mathrm{H}\) के रासायनिक विनिमय द्वारा
(3) क्षारीयकृत जल के विद्युत अपघटन द्वारा
(4) उपरोक्त सभी विधियों से ।
उत्तर:
(4) उपरोक्त सभी विधियों से ।

45. लीथियम- 6 पर न्यूट्रॉनों की बमबारी कराने पर हीलियम – 4 और (x) बनता है। (x) है-
(1) H
(2) D
(3) T
(4) Be.
उत्तर:
(3) T

46. भारी जल का अणुभार क्या है-
(1) 10
(2) 18
(3) 20
(4) 22
उत्तर:
(3) 20

47. जल का उच्चतम घनत्व का ताप 4°C है। भारी जल का उच्चतम घनत्व का ताप क्या है-
(1 ) 8.1°C
(2) 6.1°C
(3) 9.3°C
(4) 11.2°C
उत्तर:
(4) 11.2°C

48. भारी जल की खोज किसके द्वारा हुई –
(1) लुई और मैक्डोनाल्ड
(2) यूरे और वाशबर्न
(3) टेलर, आइरिंग और फ्रॉस्ट
(4) बर्ग और मैन्जल
उत्तर:
(2) यूरे और वाशबर्न

49. गलित कैल्सियम हाइड्राइड का विद्युत अपघटन करने पर क्या होता है-
(1) हाइड्रोजन कैथोड पर मुक्त होती है।
(2) हाइड्रोजन ऐनोड पर मुक्त होती है।
(3) हाइड्रोजन कैथोड व ऐनोड दोनों पर मुक्त होती हैं
(4) हाइड्रोजन मुक्त नहीं होती ।
उत्तर:
(2) हाइड्रोजन ऐनोड पर मुक्त होती है।

50. ट्राइटियम एक बीटा-उत्सर्जक है। इसकी अर्द्ध- आयु 12.4 वर्ष है। ट्राइटियम के विघटन से क्या बनता है-
(1) ड्यूटीरियम
(2) हीलियम-3
(3) हीलियम-4
(4) हाइड्रोजन
उत्तर:
(2) हीलियम-3

51. ड्यूटीरियम के खोजकर्ता कौन हैं ?
(1) बर्ग और मैन्जल
(2) मोस्ले
(3) लुई और मैक्डोनाल्ड
(4) यूरे
उत्तर:
(4) यूरे

52. निम्न में से कौन-सा पदार्थ जल में स्थायी कठोरता उत्पन्न करता है-
(1) NaCl
(2) NaHCO₃
(3) K₂SO₄
(4) Mg(NO₃)₂
उत्तर:
(4) Mg(NO₃)₂

53. \(\mathrm{NaOCl}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow \mathrm{NaCl}+\mathrm{O}_2+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)
इस अभिक्रिया में H₂O₂ अणु-
(1) इलेक्ट्रॉन लेता है
(2) इलेक्ट्रॉन देता है
(3) इलेक्ट्रॉन लेता भी है तथा देता भी है
(4) इलेक्ट्रॉन न लेता है और न देता है।
उत्तर:
(2) इलेक्ट्रॉन देता है

54. हाइड्रोजन परॉक्साइड का उपयोग पुराने तेल चित्रों का सफेद रंग काला पड़ जाने पर उसको पुनः सफेद करने में होता है। यह निम्न अभिक्रिया पर आधारित है-
(1) Ag₂O + H₂O₂ → 2Ag + H₂O + O₂
(2) PbO₂ + H₂O₂ → PbO + H₂O + O₂
(3) PbS + 4H₂O₂ → PbSO₄ + 4H₂O
(4) H₂S + H₂O₂ → S + 2H₂O
उत्तर:
(3) PbS + 4H₂O₂ → PbSO₄ + 4H₂O

55. निम्न में किस क्रिया में H₂O₂ ऑक्सीकरण के रूप में कार्य करता है ?
(1 ) I₂ + H₂O₂ → 2HI + O₂
(2) 2FeCl₃ + H₂O₂ → 2FeCl₂ + 2HC1 + O2
(3) PbO₂ + H₂O₂ → PbO + H₂O + O₂
(4) Ag₂O + H₂O₂ → 2Ag + H₂O + O₂
उत्तर:
(2) 2FeCl₃ + H₂O₂ → 2FeCl₂ + 2HC1 + O2

56. भारी पानी को पीने में प्रयुक्त नहीं करते हैं क्योंकि-
(1) यह विषैला होता है
(2) यह महँगा होता है
(3) इसकी शरीर क्रियात्मक क्रिया साधारण जल से भिन्न होती है
(4) इसके रासायनिक गुण साधारण जल से भिन्न होते हैं।
उत्तर:
(3) इसकी शरीर क्रियात्मक क्रिया साधारण जल से भिन्न होती है

57. सोडियम हाइपोक्लोराइट H₂O₂ से अभिक्रिया करके बनाता है-
(1 ) NaCl
(2) H₂O
(3)O₂
(4) उपरोक्त सभी।
उत्तर:
(4) उपरोक्त सभी।

58. जल का क्रान्तिक ताप O₂ से अधिक है क्योंकि जल के अणु में-
(1) O₂ की तुलना में कम इलेक्ट्रॉन हैं
(2) दो सहसंयोजक आबन्ध हैं
(3) आकृति V आकार की है
(4) द्विध्रुव आघूर्ण होता है ।
उत्तर:
(4) द्विध्रुव आघूर्ण होता है ।

59. साधारण हाइड्रोजन का परमाण्वीय हाइड्रोजन में परिवर्तन होता है-
(1) नाभिकीय अभिक्रिया
(2) एक ऊष्माशोषी अभिक्रिया
(3) एक ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया
(4) एक विघटन अभिक्रिया ।
उत्तर:
(2) एक ऊष्माशोषी अभिक्रिया

60. HCl से H₂ निम्न में किसकी क्रिया द्वारा उत्पन्न होती है-
(1) Cu
(2) Mg
(3) P
(4) Hg
उत्तर:
(2) Mg

61. वह ऑक्साइड जो तनु अम्ल से अभिक्रिया करके H₂O₂ देता है-
(1) PbO₂
(2) Na₂O₂
(3) MnO₂
(4) TiO₂
उत्तर:
(2) Na₂O₂

62. \(\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{H}^{+}+\mathrm{O}_2+2 e^{-}, \mathrm{E}^0=-0 \cdot 68 \mathrm{~V}\) उपरोक्त अभिक्रिया H₂O₂ के किस व्यवहार को निरूपित करती है-
(1) अपचायक
(3) अम्लीय
(2) ऑक्सीकारक
(4) उत्प्रेरक ।
उत्तर:
(1) अपचायक

63. क्रोमिक अम्ल के अम्लीय विलयन को H₂O₂ के साथ क्रिया कराने पर प्राप्त होता है-
(1) CrO₂ + H₂O + O₂
(2) Cr₂O₃ + H₂O + O₂
(3) CrO₅ + H₂O
(4) H₂Cr₂O + H₂O + O₂
उत्तर:
(3) CrO₅ + H₂O

64. भारी जल को भारी कहा जाता है, क्योंकि –
(1) इसमें हाइड्रोजन का भारी समस्थानिक होता है
(2) यह ड्यूटीरियम का ऑक्साइड है
(3) इसके घनत्व साधारण जल से ज्यादा हैं।
(4) इसमें से भारी दुर्गन्ध आती है।
उत्तर:
(2) यह ड्यूटीरियम का ऑक्साइड है

65. कैलेगॉन का सूत्र है-
(1) Na₄[Na₂(PO₄)₆]
(2) Na₂[Na₄(PO₃)₆]
(3) Na₄[Na₂(PO₃)₆]
(4) Na₂[Na₄(PO₄)₆]
उत्तर:
(2) Na₂[Na₄(PO₃)₆]

66. निम्न में से कौन-सा यौगिक हाइड्रोजन द्वारा द्रव अवस्था से ठोस अवस्था में बदलता है-
(1) ग्लिसरॉल
(2) तेल
(3) ऐसिटिलीन
(4) इथाइलीन ।
उत्तर:
(2) तेल

67. सबसे अधिक क्रियाशील है-
(1) नवजात हाइड्रोजन
(2) साधारण हाइड्रोजन
(3) भारी हाइड्रोजन
(4) ऑर्थो हाइड्रोजन ।
उत्तर:
(1) नवजात हाइड्रोजन

अति लघु उत्तरीय प्रश्न:

प्रश्न 1.
हाइड्रोजन का नामकरण किस वैज्ञानिक ने किया ?
उत्तर:
हाइड्रोजन का नामकरण लेवोशिए ने किया।

प्रश्न 2.
हाइड्रोजन के एक अणु में कितने परमाणु होते हैं ?
उत्तर:
हाइड्रोजन के एक अणु में हाइड्रोजन के दो परमाणु होते हैं।

प्रश्न 3.
हाइड्रोजन को हवा में जलाने से कौन-सा पदार्थ प्राप्त होता है ?
उत्तर:
हाइड्रोजन को हवा में जलाने से जल (H₂O) प्राप्त होता है।

प्रश्न 4. हाइड्रोजन गैस प्राप्त करने के दो मुख्य स्रोतों के नाम लिखिए।
उत्तर:
डाइहाइड्रोजन प्राप्त करने के दो मुख्य स्रोत जल तथा अम्ल हैं।

प्रश्न 5.
जल के विद्युत् अपघटन से ऋणोद पर एकत्र होने वाली गैस का नाम लिखिए।
उत्तर:
जल के विद्युत् अपघटन से ऋणोद पर डाइहाइड्रोजन गैस (H₂) एकत्रित होती है।

प्रश्न 6.
वनस्पति तेलों का हाइड्रोजनीकरण किस उत्प्रेरक की उपस्थिति में होता है ?
उत्तर:
वनस्पति तेलों का हाइड्रोजनीकरण निकिल ( बारीक चूर्ण) उत्प्रेरक की उपस्थिति में होता है।

प्रश्न 7.
हाइड्रोजन के रेडियोऐक्टिव समस्थानिक का नाम बताइए।
उत्तर:
ट्राइटियम (₁H³) रेडियोऐक्टिव है।

प्रश्न 8.
कक्ष-ताप पर डाइहाइड्रोजन अन्य पदार्थों से मन्द दर पर अभिक्रिया क्यों करती है ?
उत्तर:
डाइहाइड्रोजन की बंन्ध वियोजन ऊर्जा अत्यन्त उच्च (436 kJ mol^-1) होती है जिस कारण यह अन्य पदार्थों से मन्द दर पर अभिक्रिया करती है।

प्रश्न 9.
हाइड्रोजन के कौन-से समस्थानिक का प्रयोग नाभिकीय रिऐक्टर में किया जाता है ?
उत्तर:
ड्यूटीरियम (D) का प्रयोग नाभिकीय रिएक्टर में किया ‘जाता है।

प्रश्न 10.
जब सोडियम हाइड्राइड विद्युत्-अपघटित होता है तो डाइहाइड्रोजन कौन से इलेक्ट्रोड पर मुक्त होती है ?
उत्तर:
डाइहाइड्रोजन ऐनोड पर मुक्त होती है; इसे निम्न प्रकार दर्शाया जा सकता है-

ऐनोड पर : 2H^– – 2e^– → H₂(g)

प्रश्न 11.
हाइड्रोजन अणु उच्च ध्रुवी क्यों होता है ?
उत्तर:
अपने लघु आकार तथा उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण हाइड्रोजन अणु उच्च ध्रुवी होता है।

प्रश्न 12.
शुद्ध H₂ कैसे प्राप्त करते हैं ?
उत्तर:
अम्लीकृत जल के विद्युत् अपघटन से शुद्ध H₂ तथा O₂ प्राप्त करते हैं।

प्रश्न 13.
ब्रह्मांड में सबसे अधिक मात्रा में पाया जाने वाला तत्व कौन-सा है ?
उत्तर:
हाइड्रोजन।

प्रश्न 14.
हाइड्रोजन तत्व कक्ष ताप पर दूसरे तत्वों के साथ धीमी गति से क्रिया क्यों करता है।
उत्तर:
क्योंकि इसकी बन्ध एन्थैल्पी का मान बहुत अधिक (436kJ.mol) होता है।

प्रश्न 15.
हाइड्रोजन का स्थान आवर्त सारणी में अभी तक स्थायी क्यों नहीं है ?
उत्तर:
क्योंकि यह क्षार धातुओं तथा हैलोजन दोनों के साथ समानता प्रदर्शित करता है।

प्रश्न 16.
हाइड्रोजन का कौन सा समस्थानिक न्यूट्रॉन नहीं रखता ?
उत्तर:
प्रोटियम (₁H¹)

प्रश्न 17.
एक ऐसा उदाहरण दीजिए जिसमें हाइड्रोजन ऑक्सीकारक का कार्य करता है ?
उत्तर:
2Na + H2 → 2NaH

प्रश्न 18.
उस हाइड्रोजन का नाम लिखिए जिसमें नाभिक एक ही दिशा में चक्रण करता है।
उत्तर:
ऑर्थो हाइड्रोजन

प्रश्न 19.
उन धातुओं के नाम बताइए जो NaOH से क्रिया करके H₂ गैस का उत्पादन करती है ?
उत्तर:
Al तथा Be वो धातुएँ हैं जो NaOH से क्रिया करके H₁ गैस का उत्पादन करती हैं।

प्रश्न 20.
उन धातुओं के नाम बताइए जो 5% HNO₃ से क्रिया करके हाइड्रोजन गैस बनाती हैं।
उत्तर:
Mg और Mn

प्रश्न 21.
H₂S की तुलना में जल का क्वथनांक तथा गलनांक उच्च क्यों होता है?
उत्तर:
जल- अणु अन्तर- आण्विक हाइड्रोजन बन्धों द्वारा संगुणित रहते हैं जिससे इनका क्वथनांक तथा गलनांक उच्च हो जाता है, जबकि H₂S में ऐसा नहीं होता ।

प्रश्न 22.
जल किस तत्व का ऑक्साइड है?
उत्तर:
जल हाइड्रोजन का ऑक्साइड है।

प्रश्न 23.
उस जल का नाम लिखिए, जो साबुन के साथ आसांनी से झाग उत्पन्न करता है।
उत्तर:
मृदु जल, साबुन के साथ आसानी से झाग उत्पन्न करता है ।

प्रश्न 24.
सोडियम जियोलाइट का नाम व रासायनिक सूत्र लिखिए ।
उत्तर:
सोडियम जियोलाइट / परम्यूटिट (Na₂Z) सोडियम ऐलुमिनियम सिलिकेट को कहते हैं। इसका रासायनिक सूत्र Na₂Al₂Si₂O ₈ है।

प्रश्न 25.
जल की अस्थायी कठोरता किन लवणों के कारण होती है?
उत्तर:
जल की अस्थायी कठोरता कैल्सियम या मैग्नीशियम के बाइकार्बोनेट लवणों के कारण होती है।

प्रश्न 26.
जल की अस्थायी कठोरता दूर करने की किसी एक विधि का नाम लिखिए ।
उत्तर:
जल की अस्थायी कठोरता दूर करने के लिए क्लार्क विधि का उपयोग किया जाता है।

प्रश्न 27.
एक ऐसे पदार्थ का नाम लिखिए जो जल में घुलकर, उसे स्थायी कठोर बनाता है।
उत्तर:
मैग्नीशियम क्लोराइड जल में घुलकर उसे स्थायी कठोर बना देता है।

प्रश्न 28.
आसवन द्वारा जल की कौन-सी कठोरता दूर होती है ?
उत्तर:
आसवन द्वारा जल की स्थायी तथा अस्थायी दोनों प्रकार की कठोरता दूर हो जाती हैं।

प्रश्न 29.
जल कितने प्रकार का होता है?
उत्तर:
जल दो प्रकार होता हैं- मृदु जल तथा कठोर जल ।

प्रश्न 30. साधारण जल से भारी जल किस प्रकार उत्पन्न होता है?
उत्तर:
साधारण जल का बार-बार विद्युत अपघटन (repeated electrolysis) कराने पर भारी जल प्राप्त होता है।

प्रश्न 31.
किन-किन विधियों द्वारा जल- अणु निर्जलीय लवणों से जुड़कर हाइड्रेट बनाते हैं?
उत्तर:
उपसहसंयोजक बन्ध तथा हाइड्रोजन बन्ध द्वारा जुड़कर जल – अणु हाइड्रेट बनाते हैं।

प्रश्न 32.
कठोर जल की परिभाषा लिखिए।
उत्तर:
कठोर जल, वह जल है जो साबुन के साथ आसानी से झाग नहीं देता है अथवा अत्यधिक कठिनाई से झाग देता है।

प्रश्न 33.
वर्षा के जल में कौन-कौन सी अशुद्धियाँ होती हैं ?
उत्तर:
वर्षा का जल शुद्धतम प्राकृतिक जल है, किन्तु इसमें अमोनिया, कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन परऑक्साइड आदि गैसों के अतिरिक्त 0.005% ठोस अशुद्धियाँ भी मिली होती हैं।

प्रश्न 34.
किस गैस द्वारा जल शुद्ध किया जाता है?
उत्तर:
क्लोरीन गैस द्वारा जल शुद्ध किया जाता है।

प्रश्न 35.
जल की स्थायी कठोरता दूर करने के लिए दो विधियों के नाम लिखिए।
उत्तर:
जल की स्थायी कठोरता दूर करने की दो विधियाँ, आयन- विनिमय रेजिन विधि तथा जियोलाइट अथवा परम्यूटिट विधि हैं।

प्रश्न 36.
संश्लेषण विधि से जल का आयतनी संघटन ज्ञात करने के लिए किस उपकरण का प्रयोग किया जाता है ?
उत्तर:
संश्लेषण विधि से जल का आयतनी संघटन ज्ञात करने के लिए गैस आयतनमापी नली (eudiometer tube) नामक उपकरण का प्रयोग किया जाता है।

प्रश्न 37.
पेयजल को शुद्ध करने के लिए पोटैशियम परमैंगनेट (KMnO₄) क्या कार्य करता है?
उत्तर:
पोटैशियम परमैंगनेट (KMnO₄) जल के रोगाणुओं को नष्ट करता है तथा कार्बनिक अशुद्धियों को ऑक्सीकृत करता है।

प्रश्न 38.
गैस आयतनमापी नली में 15 घन सेमी ऑक्सीजन तथा 35 घन सेमी हाइड्रोजन लेकर मिश्रण में विद्युत् धारा प्रवाहित करने के बाद 5 घन सेमी गैस बाकी बच रही है। इस गैस का क्या नाम है ?
उत्तर:
गैस आयतनमापी नली में बची हुई उस गैस का नाम डाइहाइड्रोजन है।

प्रश्न 39.
एक कुएँ के जल में कैल्सियम बाइकार्बोनेट लवण विलेय है। यह किस प्रकार का कठोर जल होगा?
उत्तर:
कुएँ के जल में कैल्सियम बाइकार्बोनेट लवण विलेय है। यह अस्थायी कठोर जल होगा।

प्रश्न 40.
किसी कठोर जल में कैल्सियम बाइकार्बोनेट घुला है। इसे मृदु जल किस प्रकार बनाया जा सकता है?
उत्तर:
कैल्सियम बाइकार्बोनेट घुले अस्थायी कठोर जल को उबालने से कैल्सियम बाइकार्बोनेट लवण अविलेय कैल्सियम कार्बोनेट लवण में परिवर्तित हो जाता है और नीचे बैठ जाता है। इसको छानकर दूर कर लिया जाता है।
\(\mathrm{Ca}\left(\mathrm{HCO}_3\right)_2 \longrightarrow \mathrm{CaCO}_3 \downarrow+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{CO}_2 \uparrow\)

प्रश्न 41.
जल में कठोरता उत्पन्न करने वाले दो लवणों के नाम लिखिए ।
उत्तर:
जल में कैल्सियम व मैग्नीशियम के क्लोराइड व सल्फेट घुले रहने के कारण जल कठोरता (स्थायी) व्यक्त करता है।

प्रश्न 42.
कठोर जल में घुले हुए MgSO₄ से धावन सोडा की क्या क्रिया होती है?
उत्तर:

प्रश्न 43.
क्या होता है जब – P₄O₁₀ ठण्डे जल में घोला जाता है? (केवल रासायनिक समीकरण दीजिए)
उत्तर:
ऑर्थो-फॉस्फोरिक अम्ल बनता है।
\(\mathrm{P}_4 \mathrm{O}_{10}+6 \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \longrightarrow 4 \mathrm{H}_3 \mathrm{PO}_4\)

प्रश्न 44.
कठोर जल साबुन के साथ कम और देर में झाग क्यों देता है ?
उत्तर:
कठोर जल में कैल्सियम तथा मैग्नीशियम के लवण घुले होते हैं जिसके कारण कठोर जल साबुन के साथ झाग बनाने के स्थान पर कैल्सियम तथा मैग्नीशियम के स्टिऐरेट बनाता रहता है जो जल में अविलेय होते हैं।

प्रश्न 45.
सोडियम कार्बोनेट के द्वारा जल की स्थायी कठोरता क्यों दूर हो जाती है ?
उत्तर:
यदि स्थायी कठोर जल में सोडियम कार्बोनेट या धावन सोडा (Na₂CO₃) मिलाकर गर्म किया जाता है तो उसमें विलेय मैग्नीशियम तथा कैल्सियम के लवण अविलेय कार्बोनेटों में बदल जाते हैं जिनको छानकर अलग कर लिया जाता है।

प्रश्न 46.
“कठोर जल के एक नमूने की कठोरता 6° है ।” इस कथन का क्या तात्पर्य है?
उत्तर:
कठोर जल के एक नमूने में कठोरता 6° है। इसका अर्थ यह है कि उसकी कठोरता एक ppm ( part per million) है।

प्रश्न 47.
क्लार्क विधि से अस्थायी कठोरता दूर करने की रासायनिक समीकरण लिखिए।
उत्तर:
इस विधि में चूने का जल मिलाकर अस्थायी कठोरता दूर करते हैं।
\(\mathrm{Ca}\left(\mathrm{HCO}_3\right)_2+\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_2 \longrightarrow 2 \mathrm{CaCO}_3 \downarrow+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)
कठोरता

प्रश्न 48.
हाइड्राइड अन्तराल क्या है ?
उत्तर:
वर्ग 3, 4 और 5 की संक्रमण धातुएँ धात्विक हाइड्राइड बनाती हैं। वर्ग 6 में क्रोमियम भी एक हाइड्राइड बनाता है। इसके पश्चात् इसमें एक अन्तराल बन जाता है क्योंकि 7, 8 तथा 9 से सम्बन्धित धातुएँ कोई हाइड्राइड नहीं बनाती हैं।

प्रश्न 49.
जल आयनिक एवं ध्रुवीय सहसंयोजक यौगिकों के लिये एक अच्छा विलायक क्यों है?
उत्तर:
आयनिक यौगिक जल में घुलकर आयन देते हैं जबकि ध्रुवीय सहसंयोजक यौगिक जल के साथ हाइड्रोजन बन्ध बनाते हैं। इसी कारण आयनिक एवं ध्रुवीय सहसंयोजक यौगिकों के लिये जल अच्छा विलायक है।

प्रश्न 50.
जल गैस क्या है?
उत्तर:
CO तथा H₂ का मिश्रण जल गैस है।

प्रश्न 51.
H₂O₂ का सान्द्रण कम दाब पर क्यों किया जाता है?
उत्तर:
70°C तक गर्म करने पर H₂O₂ का सान्द्रण 45% तक हो जाता है, परन्तु इससे ऊपर उच्च ताप पर गर्म करने पर इसका अपघटन हो जाता है। अत: अपघटन को रोकने के लिए H₂O₂ का सान्द्रण कम दाब पर किया जाता है।

प्रश्न 52.
हाइड्रोजन परॉक्साइड जल की अपेक्षा उत्तम ऑक्सीकारक है। कारण सहित बताइए ।
उत्तर:
H₂O₂ में ऑक्सीजन की ऋण विद्युता जल की अपेक्षा अधिक होती है; अत: H₂O₂ जल की अपेक्षा उत्तम ऑक्सीकारक होता है । इसके अतिरिक्त H₂O₂ में O की ऑक्सीकरण संख्या -1 है, जबकि H₂O में O की ऑक्सीकरण संख्या -2 है। H₂O₂ में O की उच्च ऑक्सीकरण संख्या उसके जल की अपेक्षा उत्तम ऑक्सीकारक होने का एक कारण है।

प्रश्न 53.
एक पदार्थ का नाम बताइए जो H₂O₂ को ऑक्सीकृत कर सकता है ?
उत्तर:
अम्लीकृत KMnO₄, H₂O₂ को ऑक्सीकृत कर सकता है।

प्रश्न 54.
10 आयतन H₂O₂ विलयन की सामर्थ्य परिकलित कीजिए ।
हल : H₂O₂ के 10 आयतन विलयन का अर्थ है कि 1L H₂O₂ मानक ताप एवं दाब पर 10L ऑक्सीजन देगा-

∴ 22.4L ऑक्सीजन बनती है = 68 g H₂O₂ से
∴ 10.L ऑक्सीजन बनती है = \(\frac { 68×10 }{ 22.4 }\)g H₂O₂ = 30.36 g H₂O₂
उत्तर:
’10 आयतन’ H₂O₂ विलयन की सामर्थ्य 30.36 gm/ L है।

प्रश्न 55.
हाइड्रोजन परॉक्साइड विलयन की आयतन में व्यक्त सान्द्रता का मोलरता तथा नॉर्मलता के साथ सम्बन्ध बताइये ।
उत्तर:

• आयतन सान्द्रता = 5.6 × नॉर्मलता
• आयतन सान्द्रता 11.2 × मोलरता

प्रश्न 56.
हाइड्रोजन परॉक्साइड विलयन की आयतन सान्द्रता एवं प्रतिशत सान्द्रता में सम्बन्ध बताइये ।
उत्तर:

प्रश्न 57.
H₂O₂ की आयतन सान्द्रता तथा इसकी सामर्थ्य (g / L^-1) में, का आपस में सम्बन्ध बताइये ।
उत्तर:
आयतन सान्द्रता

प्रश्न 58.
जब H₂O₂ की क्रिया खून के साथ होती है तो एक गैस तेजी से निकलती है ? व्याख्या करें ?
उत्तर:
रक्त में उपस्थित एन्जाइम H₂O₂ के ऑक्सीकरण की दर बढ़ा देता है जिससे O₂ गैस तेजी के साथ निकलती है।

प्रश्न 59.
’15 आयतन H₂O₂‘ से आप क्या समझते हैं ?
उत्तर:
15 आयतन H₂O₂ का अर्थ है कि H₂O₂ का 1 ml S.T.P. पर 15 ml O₂ गैस देता है।

प्रश्न 60.
ऐसे दो यौगिकों के नाम लिखिये जो H₂O₂ के अपघटन की क्रिया को धीमा कर देते हैं।
उत्तर:
एसिटानिलाइड, ग्लिसरॉल।

प्रश्न 61.
’25 आयतन H₂O₂‘ के 10ml में कितनी H₂O₂ उपस्थित है?
उत्तर:
25 आयतन H₂O₂ के 10 ml में ऑक्सीजन की मात्रा = 10 × 25 = 250 ml at NTP

H₂O₂ की मात्रा जो 250 ml O₂ को NTP पर मुक्त करती है
= \(\frac { 68 × 250 }{ 22400 }\) = 0.759 g

प्रश्न 62.
दिये गये H₂O₂ विलयन के 10ml में 0.91 g H₂O₂ उपस्थित है। इसकी सान्द्रता आयतन में व्यक्त करें ।
उत्तर:
68 g H₂O₂ NTP पर उत्पन्न करती है = 22400 ml O₂
0.91 g H₂O₂ NTP पर उत्पन्न करती है।
= \(\frac { 22400×0.91 }{ 68 }\)
= 300 ml S.T.P. पर
अतः आयतन सान्द्रता = \(\frac { 300 }{ 100 }\) = ’30 आयतन H₂O₂‘

प्रश्न 63.
परहाइड्राल क्या है?
उत्तर:
परहाइड्राल H₂O₂ का व्यापारिक नाम है जो कि घाव, दाँत, कान आदि को साफ करने में प्रयुक्त होता है।

प्रश्न 64.
सूखे BaO₂ को H₂O₂ को बनाने में प्रयुक्त नहीं करते हैं, क्यों ।
उत्तर:
सूखे BaO₂ को प्रयोग में नहीं लाते क्योंकि अभिक्रिया के दौरान यह BaSO₄ को बनाता है जो कि एक सुरक्षा कवच की तरह इसके ऊपर चढ़ जाता है तथा बचे हुये BaO₂ की अभिक्रिया नहीं होने देता है।

प्रश्न 65.
वह कौन-सा यौगिक है जो तनु सल्फ्यूरिक अम्ल से क्रिया कराने पर हाइड्रोजन परॉक्साइड देता है ?
उत्तर:
BaO₂

प्रश्न 66.
भारी जल का सूत्र लिखिए। इसके दो उपयोग दीजिए।
उत्तर:
भारी जल का रासायनिक सूत्र D₂O है। भारी जल (D₂O) का अणुभार = 2 × 2 + 16 = 20 होता है। इसका उपयोग परमाणु भट्टी में न्यूट्रॉनों की गति मन्द करने में तथा जैव-रासायनिक अभिक्रियाओं की क्रियाविधि ज्ञात करने में होता है।

प्रश्न 67.
भारी जल का रासायनिक सूत्र लिखिए। भारी जल का उपयोग परमाणु भट्टी में क्यों किया जाता है?
उत्तर:
भारी जल का रासायनिक सूत्र D₂O है। इसका उपयोग परमाणु भट्टी में न्यूट्रॉनों की गति को मन्द करने के लिए होता है।

प्रश्न 68.
भारी जल (D₂O) के एक अणु में कितने इलेक्ट्रॉन होते हैं?
उत्तर:
दस ।

प्रश्न 69.
नाभिकीय रिएक्टर में भारी जल की क्या उपयोगिता है?
उत्तर:
यह मन्दक के रूप में कार्य करता है। यहाँ यह न्यूट्रॉन की गति को कम करके नाभिकीय अभिक्रिया को सन्तुलित करता है।

प्रश्न 70.
क्या होता है जब भारी जल कैल्सियम कार्बाइड के साथ अभिक्रिया करता है।
उत्तर:

प्रश्न 71.
क्या होता है जब भारी जल क्लोरोफार्म के साथ क्षार की उपस्थिति में क्रिया करता है।
उत्तर:

प्रश्न 72.
साधारण जल की अपेक्षा भारी जल में NaCl कम घुलनशील है, क्यों ?
उत्तर:
H₂O की अपेक्षा D₂O का परा वैद्युत स्थिरांक कम होता है यही कारण है कि NaCl भारी जल में कम विलेय है।

प्रश्न 73.
साधारण जल का विद्युत अपघटन भारी जल की अपेक्षा शीघ्र होता है, क्यों?
उत्तर:
साधारण जल में OH बन्ध की बन्धन ऊर्जा का मान D₂O के OD बन्ध की बन्धन ऊर्जा के मान से कम होता है जिसके कारण साधारण जल का विद्युत अपघटन आसानी से होता हैं ।

प्रश्न 74.
यद्यपि D₂O हर तरह से H₂O जैसा है फिर भी यह विषैला है। क्यों ?
उत्तर:
D₂O विषैला है क्योंकि एन्जाइम के द्वारा संचालित सभी अभिक्रियाएँ H⁺ की अपेक्षा D⁺ की उपस्थिति में धीमी गति से होती हैं।

प्रश्न 75.
D₂O₂ को कैसे बनाया जा सकता है ?
उत्तर:
जब पोटैशियम परसल्फेट की क्रिया भारी जल से होती है तो D₂O₂ बनता है।

प्रश्न 76.
हाइड्रोजन, क्षार धातुओं तथा हैलोजनों के साथ समानता रखती है, क्षार धातुओं के ऑक्साइड क्षारीय हैं, हैलोजनों के ऑक्साइड अम्लीय हैं जबकि हाइड्रोजन का ऑक्साइड उदासीन है। स्पष्ट करो।
उत्तर:
क्षार धातुओं के ऑक्साइड घुलने पर OH^– आयन देते हैं तथा हैलोजनों के ऑक्साइड H⁺ देते हैं जबकि हाइड्रोजन के ऑक्साइड जल वियोजित होकर समान मात्रा में H⁺ तथा OH^– आयन देते हैं ।

प्रश्न 77.
H₂O₂ का क्वथनांक आशा से अधिक होता है, क्यों ?
उत्तर:
H₂O₂ के अणु अन्तराअणुक हाइड्रोजन बन्ध द्वारा संगुणित रहते हैं। H₂O₂ में जल से अधिक संगुणन होता है। इसी कारण H₂O₂ का क्वथनांक आशा से अधिक होता है।

प्रश्न 78.
जब गलित कैल्सियम हाइड्राइड का विद्युत अपघटन किया जाता है तो हाइड्रोजन ऐनोड पर प्राप्त होती है, क्यों ?
उत्तर:
CaH₂ में हाइड्रोजन H^– के रूप में रहती है । वैद्युत अपघटन करने पर H^– आयन ऑक्सीकृत होकर ऐनोड पर H₂ को मुक्त करता है।

प्रश्न 79.
अम्लीय पोटैशियम परमैंगनेट और H₂O₂ की अभिक्रिया का सन्तुलित समीकरण लिखें ।
उत्तर:

प्रश्न 80.
D₂O का गलनांक, साधारण जल से अधिक होता है, क्यों ?
उत्तर:
क्योंकि D₂O में उपस्थित हाइड्रोजन बन्ध अधिक प्रबल होते हैं।

प्रश्न 81.
साधारण जल की अपेक्षा, भारी जल का घनत्व अधिक होता है, क्यों ?
उत्तर:
भारी जल का अधिक घनत्व इसके अधिक अणुभार के कारण है।

प्रश्न 82.
H₂O₂ अस्थायी द्रव क्यों होता है ?
उत्तर:
H₂O₂ को खुले में रखने पर या गर्म करने पर यह अपघटित हो जाता है।
\(2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{O}_2\)

प्रश्न 83.
भारी जल के एक अणु में कितने इलेक्ट्रॉन होते हैं ?
उत्तर:
10 इलेक्ट्रॉन ।

प्रश्न 84.
अम्लों की भास्मिकता निकालने में भारी जल का प्रयोग किस प्रकार किया जाता है।
उत्तर:
आयनिक हाइड्रोजन या ऑक्सीजन से जुड़ी साधारण हाइड्रोजन का भारी हाइड्रोजन द्वारा विनिमय होता है।
उदाहरण:
CH₃COOH की D₂O से क्रिया कराने पर CH₃COOD प्राप्त होता है न कि CD₃COOD | इससे सिद्ध होता है कि CH₃COOH में केवल एक आयनिक हाइड्रोजन है और यह मोनो बेसिक अम्ल है ।

प्रश्न 85.
H₂O₂ को जिस बोतल में रखते हैं उसकी आन्तरिक सतह मोम की होती है तथा बोतल रंगीन होती है, क्यों ?
उत्तर:
खुरदरी सतह H₂O₂ के विघटन में उत्प्रेरक का कार्य करती है। मोम की चिकनी सतह H₂O₂ के विघटन की दर कम कर देती है। रंगीन बोतल प्रकाश को रोकती है जिससे H₂O₂ का विघटन कम हो जाता है।

प्रश्न 86.
सूर्य में कौन-सा तत्व अधिक मात्रा में उपस्थित है ?
उत्तर:
हाइड्रोजन |

प्रश्न 87.
ज्वालामुखी एवं पेट्रोलियम कुँओं से निकलने वाली गैसों में मुख्य रूप से कौन-सी गैस है ?
उत्तर:
ज्वालामुखी एवं पेट्रोलियम कुँओं से अधिक मात्रा में हाइड्रोजन प्राप्त होती है।

प्रश्न 88.
धातुओं पर अम्लों की क्रिया द्वारा निकलने वाली गैस को हाइड्रोजन नाम किसने दिया ?
उत्तर:
लेवोशिये ने सर्वप्रथम इसे हाइड्रोजन नाम दिया।

प्रश्न 89.
ऐसे दो-दो उदाहरण दें जिनमें हाइड्रोजन का ऑक्सीकरण अंक +1 तथा 1 हो।
उत्तर:
(i) ऑक्सीकरण अंक + 1 वाले उदाहरण-
HCl तथा H₂O

(ii) ऑक्सीकरण अंक – 1 वाले उदाहरण-
NaH, CaH₂

प्रश्न 90.
वैज्ञानिक यूरे, ब्रिकवैड व मर्फी ने हाइड्रोजन के कौन से समस्थानिक की खोज की ?
उत्तर:
वैज्ञानिक यूरे, ब्रिकवैड व मर्फी ने ड्यूटीरियम की खोज की ।

प्रश्न 91.
वैज्ञानिक लोजिअर, ब्लीकनें व स्मिथ ने हाइड्रोजन के कौन-से समस्थानिक की खोज की ?
उत्तर:
ट्राइटियम की ।

प्रश्न 92.
गोल्ड हेबर विधि का समीकरण लिखें ?
उत्तर:
गोल्ड हेबर विधि में ट्राइटियम को लीथियम पर मन्द न्यूट्रॉनों के प्रहार से बनाते हैं।

प्रश्न 93.
हाइड्रोजन को सर्वप्रथम किस वैज्ञानिक ने तैयार किया ?
उत्तर:
रॉबर्ट बॉयल ने सर्वप्रथम हाइड्रोजन को तैयार किया ।

प्रश्न 94.
किस वैज्ञानिक ने हाइड्रोजन को ज्वलनशील वायु कहा ?
उत्तर:
हैनरी कैवेन्डिश ने हाइड्रोजन को ज्वलनशील वायु कहा।

प्रश्न 95.
क्या ह्लेता है जब सोडियम की जल से क्रिया कराते हैं ?
उत्तर:
हाइड्रोजन गैस मुक्त होती है।
\(2 \mathrm{Na}+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \longrightarrow 2 \mathrm{NaOH}+\mathrm{H}_2 \uparrow\)

प्रश्न 96.
H₂ गैस में कौन-कौन सी अशुद्धियाँ होती हैं ?
उत्तर:
H₂ गैस में AsH₃, PH₃, H₂S, SO₂, CO₂, NO₂, नमी आदि की अशुद्धियाँ होती हैं।

प्रश्न 97.
AsH₃ तथा PH₃ की अशुद्धि को हाइड्रोजन से दूर करने के लिये इसे किस विलयन से गुजारते हैं ?
उत्तर:
AsH₃ तथा PH₂ की अशुद्धि को हाइड्रोजन से दूर करने के लिये इसे AgNO₃ विलयन से गुजारते हैं।

प्रश्न 98.
सहसंयोजक हाइड्राइड के दो उदाहरण दें।
उत्तर:
B₂H₆, CH₄

प्रश्न 99.
धात्विक हाइड्राइड के दो उदाहरण दें।
उत्तर:
ZrH, TaH

प्रश्न 100.
आयनिक हाइड्राइड के दो उदाहरण दें।
उत्तर:
CaH₂, SrH₂

प्रश्न 101.
जल में उपस्थित ऑक्सीजन तत्व पर संकरण क्या है ?
उत्तर:
sp³

प्रश्न 102.
जल अणु पुंज किसे कहते हैं ?
उत्तर:
जल में H₂O-HOH प्रकार के अणु समूह या गुच्छे उपस्थित होते हैं, इन्हें जल अणु पुंज कहते हैं।

प्रश्न 103.
Na₂CO₃ का जलीय विलयन कैसा होता है ?
उत्तर:
Na₂CO₃ का जलीय विलयन क्षारीय होता है।

प्रश्न 104.
CuSO₄ का जलीय विलयन कैसा होता है ?
उत्तर:
CuSO₄ का जलीय विलयन अम्लीय होता है।

प्रश्न 105.
बॉयलर में किस रासायनिक पदार्थ की पपड़ी जमती है ?
उत्तर:
बॉयलर में CaSO₄, MgSO₄ लवण के कारण पपड़ी जमती है।

प्रश्न 106.
जल की अस्थायी कठोरता कैसे दूर होती है ?
उत्तर:
जल की अस्थायी कठोरता को उबालकर या जल में बुझा चूना डालकर दूर करते हैं।

प्रश्न 107.
किस धातु के स्टियरेट जल में अविलेय हैं ?
उत्तर:
मैग्नीशियम व कैल्सियम के स्टियरेट जल में अविलेय हैं।

प्रश्न 108.
किस धातु का स्टियरेट जल में विलेय है?
उत्तर:
सोडियम धातु का स्टियरेट जल में विलेय होता है।

प्रश्न 109.
हाइड्रोजन परॉक्साइड की खोज किसने की थी ?
उत्तर:
H₂O₂ की खोज बेनार्ड नामक फ्रेंच रसायनज्ञ ने की थी ।

प्रश्न 110.
H₂O₂ के भण्डारण में स्थायी कारक पदार्थ मिलाते हैं, इनके नाम बतायें ।
उत्तर:
फॉस्फोरिक अम्ल, ग्लिसरॉल, ऐसीटेनिलाइड आदि ।

प्रश्न 111.
H₂O₂ के क्वथनांक का सही मान ज्ञात नहीं है, क्यों ?
उत्तर:
H₂O₂ का क्वथनांक सही रूप से निर्धारित नहीं हो पाता है क्योंकि यह उस तापक्रम से पहले विघटित हो जाता है।

प्रश्न 112.
H₂O₂ की गैसीय अवस्था एवं क्रिस्टलीय अवस्था में बन्ध कोण कितना है ?
उत्तर:
H₂O₂ की गैसीय अवस्था में बन्ध कोण 111.5° व क्रिस्टलीय अवस्था में बन्ध कोण 90.2° होता है।

प्रश्न 113.
H₂O₂ को रंगीन बोतलों में रखते हैं, क्यों ?
उत्तर:
H₂O₂ का प्रकाश द्वारा विघटन रोकने के लिये इसे रंगीन बोतलों में रखते हैं।

प्रश्न 114.
धातु की सतह पर हाइड्रोजन का चिपकना क्या कहलाता है ?
उत्तर:
धातु की सतह पर हाइड्रोजन का चिपकना अधिशोषण कहलाता है।

प्रश्न 115.
क्या तनु HCl के साथ कॉपर की क्रिया करा कर हाइड्रोजन उत्पन्न कर सकते हैं ?
उत्तर:
नहीं।

प्रश्न 116.
जल गैस के घटक क्या हैं ?
उत्तर:
जल गैस के घटक CO, H₂ हैं ।

प्रश्न 117.
क्या होता है जब निम्न पर जल गिराते हैं-
(i) CaC₂
(ii) Mg₃P₂
उत्तर:
(i) CaC₂ जल से क्रिया करके CH ≡ CH बनाता है।
(ii) Mg₃P₂ जल से क्रिया करके PH₃ बनाता है।

प्रश्न 118.
परम्यूटिट का रासायनिक सूत्र लिखें ।
उत्तर:
परम्यूटिट का रासायनिक सूत्र Na₂Al₂Si₂O₈.xH₂O होता है।

प्रश्न 119.
केलगॉन का रासायनिक सूत्र है ।
उत्तर:
Na₂[Na₄(PO₃)₆] को केलगॉन कहते हैं।

प्रश्न 120.
क्या समुद्री प्राणी आसुत जल में रह सकते हैं ?
उत्तर:
समुद्री प्राणी आसुत जल में नहीं रह सकते हैं।

प्रश्न 121.
H₂O₂ की क्षारकता कितनी होती है ?
उत्तर:
H₂O₂ की क्षारकता दो होती है।

प्रश्न 122.
ऐसीटैनिलाइड H₂O₂ के विघटन को रोकता है। इसकी प्रकृति कैसी होती है ?
उत्तर:
ऐसीटैनिलाइड संदमक का कार्य करता है।

प्रश्न 123.
जल की कठोरता की मात्रा की परिभाषा दें ।
उत्तर:
इसे भारानुसार जल के 10 लाख भाग में उपस्थित कैल्सियम कार्बोनेट या इसके तुल्यांक के भारानुसार भागों की संख्या के रूप में परिभाषित कर सकते हैं।

प्रश्न 124.
ऐसी अभिक्रियाओं का उदाहरण दो जिसमें हाइड्रोजन ऑक्सीकारक तथा अपचायक की तरह कार्य करता है ?
उत्तर:
अपचायक के रूप में,
\(\mathrm{CuO}_{(s)}+\mathrm{H}_{2(g)} \longrightarrow \mathrm{Cu}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_{(\ell)}\)
ऑक्सीकारक के रूप में,
\(2 \mathrm{Na}_{(s)}+\mathrm{H}_{2(g)} \longrightarrow 2 \mathrm{Na}^{+} \mathrm{H}^{-}(s)\)

लघु उत्तरीय प्रश्न:

प्रश्न 1.
हाइड्रोजन की प्राप्ति पर विवेचना कीजिए।
उत्तर:
हाइड्रोजन ब्रह्माण्ड में अतिबाहुल्य तत्व (ब्रह्माण्ड के सम्पूर्ण द्रव्यमान का 70 प्रतिशत) है तथा यह सौर वायुमण्डल का प्रमुख तत्व है। बड़े ग्रहों-बृहस्पति (Jupiter) तथा शनि (Saturn) में अधिकांशत: हाइड्रोजन होती है, हालांकि अपनी हल्की प्रकृति के कारण यह पृथ्वी के वायुमण्डल में कम मात्रा (द्रव्यमानानुसार लगभग 0.15 प्रतिशत) में पाई जाती है। संयुक्त अवस्था में हाइड्रोजन तत्व भू-पर्पटी तथा महासागर में 15.4 प्रतिशत भाग का निर्माण करते हैं। संयुक्त अवस्था में जल के अतिरिक्त यह पादप तथा जन्तु-ऊतकों, कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, हाइड्राइड, हाइड्रोकार्बन और कई अन्य यौगिकों में पायी जाती है।

प्रश्न 2.
क्या होता है, जबकि डाइहाइड्रोजन निम्न- लिखित के साथ अभिक्रिया करती है-
(i) फेरिक क्लोराइड,
(ii) सिल्वर क्लोराइड,
(iii) सल्फर।
उत्तर:
डाइहाइड्रोजन की फेरिक क्लोराइड, सिल्वर क्लोराइड तथा सल्फर के साथ अभिक्रियाएँ निम्नवत् हैं-
(i) फेरिक क्लोराइड से अभिक्रिया (Reaction with ferric chloride)-डाइहाइड्रोजन फेरिंक क्लोराइड के साथ क्रिया करके उसे फेरस क्लोराइड में अपचयित कर देती है।

(ii) सिल्वर क्लोराइड से अभिक्रिया (Reaction with silver chloride) – डाइहाइड्रोजन की सिल्वर क्लोराइड से अभिक्रिया होने पर सिल्वर तथा हाइड्रोजन क्लोराइड गैस प्राप्त होती है।

(iii) सल्फर से अभिक्रिया (Reaction with sulphur ) – हाइड्रोजन गैस को गर्म उबलते सल्फर में प्रवाहित करने से हाइड्रोजन सल्फाइड गैस बनती है।
\(\mathrm{H}_2+\mathrm{S} \longrightarrow \mathrm{H}_2 \mathrm{~S} \uparrow\) हाइड्रोजन सल्फाइड

प्रश्न 3.
उदाहरण देकर सिद्ध कीजिए कि डाइहाइड्रोजन एक प्रबल अपचायक है।
उत्तर:
डाइहाइड्रोजन को लेड, कॉपर आदि के गर्म ऑक्साइडों पर प्रवाहित करने से शुद्ध धातु प्राप्त होती है।
PbO + H₂ → Pb + H₂O
CuO + H₂ → Cu + H₂O
उपरोक्त अभिक्रियाएँ सिद्ध करती हैं कि H₂ एक प्रबल अपचायक है।

प्रश्न 4.
क्या होता है, जबकि –
(i) जल में सोडियम का टुकड़ा डाला जाता है ?
(ii) डाइहाइड्रोजन और क्लोरीन की अभिक्रिया सूर्य के प्रकाश में होती है ?
(iii) जल के साथ हाइड्रोलिथ की अभिक्रिया होती है ?
उत्तर:
(i) जल में सोडियम का टुकड़ा डालने पर डाइहाइड्रोजन गैस बनती है।

(ii) सूर्य के प्रकाश में डाइहाइड्रोजन तथा क्लोरीन की अभिक्रिया से हाइड्रोजन क्लोराइड (HCl) गैस बनती है।

(iii) जल के साथ हाइड्रोलिथ की अभिक्रिया से डाइहाइड्रोजन गैस उत्पन्न होती है।

प्रश्न 5.
निम्न अभिक्रियाओं को पूर्ण करें-

उत्तर:

प्रश्न 6.
निम्न अभिक्रियाओं को पूर्ण करें-

उत्तर:

प्रश्न 7.
रिक्त स्थानों को भरिए ।
(अ) हाइड्रोजन ……………तथा……………दोनों प्रकार के गुण रखता है।
(ब) H⁺ आयन जल में…………… आयन की तरह रहते हैं तथा इन्हें……………… आयन कहते हैं।
(स) हाइड्रोजन………………. पर प्राप्त होती है जब NaH का विद्युत अपघटन किया जाता है।
(द) हाइड्रोनियम………………तथा………………… ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।
उत्तर:
(अ) विद्युत धनीय, विद्युत ऋणीय
(ब) H₃O⁺, हाइड्रोनियम
(स) ऐनोड
(द) +1, -1

प्रश्न 8.
हाइड्रोजन अपने यौगिकों में तीन प्रकार के बन्ध बनाता है। इसे उदाहरण सहित समझाइए ।
उत्तर:
(i) आयनिक बन्ध (उदाहरण – NaH)
(ii) सहसंयोजक बन्ध ( उदाहरण HCl, NH₃, H₂O)
(iii) हाइड्रोजन बन्ध ( उदाहरण NH₃, H₂O, HF)

प्रश्न 9.
(i) हाइड्रोजन को गुब्बारों में नहीं भरा जाता । क्यों ?
(ii) H₂ को सुखाने के लिये सान्द्र H₂SO₄ का प्रयोग नहीं करते, क्यों ?
(iii) क्या समुद्री जानवर आसुत जल में जीवित रह सकते हैं?
उत्तर:
(i) हाइड्रोजन अत्यन्त ज्वलनशील गैस है। हवा की अधिकता में इसमें तुरन्त आग लग जाती है। अत: इसे गुब्बारों में नहीं भरा जाता है।
(ii) जब सान्द्र H₂SO₄ हाइड्रोजन गैस के साथ मौजूद H₂O के अणुओं को सोखता है तब अत्यधिक मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न करता है। इस ऊर्जा की उपस्थिति में हाइड्रोजन में तुरन्त आग लग जाती है अत: Ha को सुखाने के लिये सान्द्र H₂SO₄ का प्रयोग नहीं करते हैं।
(iii) नहीं। क्योंकि आसुत जल में घुली हुयी O₂ उपस्थित नहीं होती ।

प्रश्न 10.
अन्तराकाशी हाइड्राइडों के दो उदाहरण दीजिए।
उत्तर:
(i) CuH तथा
(ii) FeH.

प्रश्न 11.
क्या आप यह अपेक्षा करते हैं कि N, O तथा F के हाइड्राइडों के क्वथनांक उनके वर्ग के संगत सदस्यों के हाइड्राइडों से निम्न होते हैं? कारण बताइए।
उत्तर:
NH₃, H₂O तथा HF के आण्विक भारों के आधार पर इनके क्वथनांक संगत सदस्यों के हाइड्राइडों से कम होने चाहिए, परन्तु N, O, F की उच्च विद्युत् ऋणता के कारण हाइड्राइडों में हाइड्रोजन बन्ध बनाने की क्षमता उल्लेखनीय है। अत: NH₃, H₂O तथा HF के क्वथनांक उनके वर्ग के सदस्यों से उच्च होते हैं।

प्रश्न 12.
हाइड्रोजन किस प्रकार के तत्वों के साथ धात्विक हाइड्राइड बनाता है?
उत्तर:
d तथा f-ब्लॉक के तत्वों के साथ ।

प्रश्न 13.
वण समान हाइड्राइड तथा आण्विक हाइड्राइडों में अन्तर बताइए ?
उत्तर:

प्रश्न 14.
कठोर जल से हानियाँ और लाभ लिखिए ।
उत्तर:
कठोर जल से हानियाँ (Disadvantages from hard water) – कठोर जल में कैल्सियम तथा मैग्नीशियम के बाइकार्बोनेट, क्लोराइड तथा सल्फेट लवण घुले होते हैं जो साबुन से क्रिया करके अविलेय यौगिक बनाते हैं; जिसके कारण साबुन का अधिकतर भाग इस क्रिया में ही नष्ट हो जाता है और साबुन झाग नहीं देता है।
कठोर जल से लाभ (Advantages of hard water) – कठोर जल में उपस्थित कैल्सियम तथा मैग्नीशियम के कार्बोनेट, बाइकार्बोनेट तथा सल्फेट लवण हमारे स्वास्थ्य के लिए लाभदायक हैं तथा इन लवणों की उपस्थिति के कारण ही जल स्वादिष्ट होता है।

प्रश्न 15.
जल की कठोरता से क्या अभिप्राय है? क्या कठोर जल पीने के लिए उपयुक्त है ?
उत्तर:
जल का साबुन के साथ आसानी से झाग न देने अथवा अत्यधिक कठिनाई से झाग देने का गुण उसकी कठोरता कहलाता है अथवा जब जल साबुन के रगड़ने पर कम झाग अथवा देर से झाग उत्पन्न करता है तो जल के इस गुण को जल की कठोरता कहते हैं। कठोर जल की पीने के लिए उपयुक्तता निम्नवत् है-

• कठोर जल में घुले कैल्सियम के बाइकार्बोनेट, क्लोराइड तथा सल्फेट लवण हमारे स्वास्थ्य के लिए हितकर हैं। इनकी उपस्थिति से जल स्वादिष्ट हो जाता है, परन्तु पीने के जल में अधिक कठोरता नहीं होनी चाहिए।
• मृदु जल जब सीसे के नलों में बहता है तो कुछ धातु एवं उसके यौगिकों के घुलने से जल विषैला हो जाता है; अतः सीसे के नलों से बहाकर ले जाने के लिए जल कठोर होना चाहिए।

प्रश्न 16.
जल की कठोरता के क्या कारण हैं? कठोर जल को मृदु बनाने की किसी एक विधि का वर्णन कीजिए ।
उत्तर:
जल की कठोरता, जल में कैल्सियम तथा मैग्नीशियम के बाइकार्बोनेट, क्लोराइड तथा सल्फेट लवणों के कारण होती है। कठोर जल को मृदु बनाना (Softening of hard water) – स्थायी अथवा अस्थायी रूप से कठोर जल को शुद्ध करने के लिए आसवन विधि सर्वोत्तम मानी जाती है। इस विधि से जल में विलेय और निलम्बित दोनों प्रकार की अशुद्धियाँ दूर की जा सकती हैं।

इसके लिए अविरत क्रियाशील भभका प्रयोग किया जाता है। इसमें ताँबे के भभके को जल से भरकर गर्म करते हैं। उत्पन्न भाप को नल में से गुजारते हैं। इस नल से गुजरते समय, वाष्प जल को गर्म करती है तथा स्वयं ठण्डी होकर द्रव बन जाती है। यह जल ग्राही पात्र में एकत्रित कर लिया जाता है। इस प्रकार प्राप्त जल में कोई भी लवण नहीं होता है। यह शुद्ध जल ‘ आसुत जल’ कहलाता है।

प्रश्न 17.
जल की अस्थायी कठोरता उबालने से कैसे दूर हो जाती है ? रासायनिक समीकरण भी दीजिए।
उत्तर:
अस्थायी कठोर जल को उबालने पर उसमें घुले कैल्सियम तथा मैग्नीशियम के बाइकार्बोनेट लवण अविलेय कार्बोनेट लवणों में परिवर्तित हो जाते हैं, जो नीचे बैठ जाते हैं। इनको छानकर दूर कर लिया जाता है।
\(\mathrm{Ca}\left(\mathrm{HCO}_3\right)_2 \longrightarrow \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{CO}_2 \uparrow+\mathrm{CaCO}_3 \downarrow\)
\(\mathrm{Mg}\left(\mathrm{HCO}_3\right)_2 \longrightarrow \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{CO}_2 \uparrow+\mathrm{MgCO}_3 \downarrow\)

प्रश्न 18.
बुझा हुआ चूना मिलाकर जल को उबालने से वह मृदु क्यों हो जाता है ?
उत्तर:
अस्थायी कठोर जल में बुझा हुआ चूना मिलाकर जल को उबालने से उसमें विलेय बाइकार्बोनेट लवण, अविलेय कार्बोनेट लवणों में बदल जाते हैं जिन्हें छानकर अलग कर दिया जाता है।

प्रश्न 19.
कठोर जल में साबुन के रगड़े जाने पर झाग के देर से बनने का कारण स्पष्ट कीजिए । सम्बन्धित अभिक्रिया का समीकरण भी दीजिए।
उत्तर:
कठोर जल में कैल्सियम तथा मैग्नीशियम के क्लोराइड, सल्फेट, बाइकार्बोनेट्स इत्यादि साबुन (जो कि उच्च वसीय अम्लों के सोडियम लवण होते हैं) से क्रिया करके अविलेय कैल्सियम व मैग्नीशियम लवण बना लेते हैं जिससे कठोर जल झाग उत्पन्न नहीं करता है।
उदाहरण – सोडियम स्टिऐरेट एक उच्च वसीय अम्ल का लवण है अर्थात् साबुन है। यह कठोर जल में विद्यमान कैल्सियम व मैग्नीशियम लवणों से क्रिया करके अविलेय लवण बना लेता है जिससे साबुन झाग नहीं बनाता है।

प्रश्न 20.
जल की अस्थायी तथा स्थायी कठोरता से क्या तात्पर्य है ? ” कठोर जल में साबुन की काफी मात्रा व्यर्थ में चली जाती है।” समझाइए ।
उत्तर:
अस्थायी कठोरता (Temporary hard-ness) – जब जल में कैल्सियम तथा मैग्नीशियम के बाइकार्बोनेट लवण [Ca(HCO₃)₂ तथा Mg(HCO₃)₂] घुले होते हैं तो यह जल अस्थायी कठोर जल तथा इस प्रकार की कठोरता अस्थायी कठोरता कहलाती है। यह कठोरता जल को उबालने से सरलता से दूर हो जाती है।

स्थायी कठोरता (Permanent hardness) – जब जल में कैल्सियम तथा मैग्नीशियम के सल्फेट तथा क्लोराइड लवण घुले रहते हैं तो यह जल स्थायी कठोर जल तथा इस प्रकार की कठोरता स्थायी कठोरता कहलाती है। यह कठोरता उबालने से दूर नहीं होती ।

कठोर जल में अधिक साबुन खर्च होने का कारण (Reason of excess soap consumption in hard water) – कठोर जल में कैल्सियम, मैग्नीशियम के क्लोराइड, सल्फेट तथा बाइकार्बोनेट घुले होते हैं जिनसे क्रिया करके सोडियम स्टिऐरेट अर्थात् साबुन अविलेय लवण बनाता है जिससे साबुन झाग नहीं बनाता है। अतः कठोर जल में साबुन की क्रिया के कारण इसकी काफी मात्रा व्यर्थ में चली जाती है।

प्रश्न 21.
मृदु और कठोर जल में क्या अन्तर है?
उत्तर:
मृदु और कठोर जल में अन्तर

प्रश्न 22.
जल की कठोरता दूर करने की जियोलाइट विधि में सोडियम जियोलाइट कुछ देर बाद अप्रभावी हो जाता है, क्यों ? इसे पुनः प्रभावी किस तरह बनाया जा सकता है ?
उत्तर:
अधिक समय तक उपयोग करने के पश्चात् जब सम्पूर्ण सोडियम परम्यूटिट, कैल्सियम अथवा मैग्नीशियम परम्यूटिट में बदल जाता है तो यह शक्तिहीन हो जाता है; अतः इसे शक्तिशाली करने के लिए नली में जल प्रवाह को रोककर, दूसरी नली द्वारा सोडियम क्लोराइड का विलयन प्रवाहित करते हैं। यह सोडियम क्लोराइड, कैल्सियम और मैग्नीशियम के जियोलाइट से क्रिया कर उन्हें पुनः सोडियम जियोलाइट में बदल देता है; अत: सोडियम परम्यूटिट पुनः जल को मृदु करने के योग्य हो जाता है।
\(\mathrm{CaZ}+2 \mathrm{NaCl} \longrightarrow \mathrm{CaCl}_2+\mathrm{Na}_2 \mathrm{Z}\)

प्रश्न 23.
परम्यूटिट क्या है? जल की कठोरता दूर करने में यह किस प्रकार सहायक हैं?
उत्तर:
परम्यूटिट सोडियम ऐलुमिनियम सिलिकेट नामक पदार्थ है। इसका सूत्र Na₂Al₂Si₂O₂ है। जल की कठोरता दूर करने के लिए इसे कठोर जल में प्रवाहित किया जाता है। जल में उपस्थित कैल्सियम तथा मैग्नीशियम लवण इसके साथ क्रिया करते हैं । सोडियम परमाणुओं के स्थान पर कैल्सियम या मैग्नीशियम परमाणु आ जाते हैं तथा कैल्सियम या मैग्नीशियम परम्यूटिट बन जाता है जिसे अलग कर लिया जाता है।

प्रश्न 24.
जल के स्वतः अपघटन से आप क्या समझते हैं?
उत्तर:
जब जल के दो अणु आपस में अभिक्रिया करते हैं तो अभिक्रिया के दौरान H⁺ आयन का आदान-प्रदान होता है। इस प्रकार जल का एक अणु अम्ल की भाँति जबकि दूसरा अणु क्षार की भाँति कार्य करता है। वह अणु जो H⁺ को ग्रहण करता है, H₃O⁺ में परिवर्तित हो जाता
उत्तर:
सान्द्रता ग्राम/लीटर में. → 2.24 आयतन H₂O₂ का अर्थ है कि 1 लीटर H₂O₂ N. T. P. पर 2.24 लीटर O₂ देता है।
2H₂O₂ → 2H₂O + O₂
2 × 34 1 mol
= 68g =22.4L
22.4 लीटर O₂ प्राप्त होती है = 68 or H₂O₂ से
2.24 लीटर O₂ प्राप्त होती है = \(\frac { 68×2.24 }{ 22.4 }\) = 6.8g/L

प्रतिशत सान्द्रता –

नॉर्मलता-
आयतन सान्द्रता 5.6 × नॉर्मलता
नॉर्मलता = \(\frac { 2.24 }{ 5.6 }\) = 0.4N
मोलरता- आयतन सान्द्रता = 11.2 × मोलरता
\(\frac { 2.24 }{ 5.6 }\) मोलरता
मोलरता = 0.2 M

प्रश्न 32.
’20 आयतन’ H₂O₂ की नॉर्मलता ज्ञात कीजिए ।
उत्तर:
20 आयतन H₂O₂ का अर्थ है कि यहाँ 1 लीटर H₂O₂ से 20 लीटर O₂ N. T. P. पर प्राप्त होती है।

22.4 लीटर O₂ हेतु N. T. P. पर आवश्यक
H₂O₂ = 68g
20 लीटर O₂ हेतु N. T. P. पर आवश्यक
H₂O₂ = \(\frac { 68×20 }{ 22.4 }\) = 60.71 g/L

प्रश्न 33.
हाइड्रोजन परॉक्साइड की संरचना की विवेचना कीजिए ।
उत्तर:
हाइड्रोजन परॉक्साइड का अणुसूत्र H₂O₂ है। इसके लिए दो संरचना सूत्र प्रस्तुत किए गए हैं-

उत्तर:
किगंजेट द्वारा प्रस्तुत सूत्र की पुष्टि के प्रमाण-
(i) H₂O₂ जल और ऑक्सीजन में अपघटित होता है।
(ii) H₂O₂ की प्रकृति क्षीण अम्लीय है।
बेअर द्वारा प्रस्तुत सूत्र की पुष्टि के प्रमाण-

(i) H₂O₂ एथिलीन से क्रिया करके एथिलीन ग्लाइकॉल बनाता है जिससे यह विदित होता है कि H₂O₂ के अणु में दो -OH मूलक परस्पर ऑक्सीजन परमाणु द्वारा जुड़े हैं (HO- -OH)।

(ii) H₂O₂ डाइ – एथिल सल्फेट [ (C₂H₅)₂ SO₄] के साथ क्रिया करने पर डाइ – एथिल परॉक्साइड बनाता है जिसके अपचयन से एथिल ऐल्कोहॉल बनता है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि H₂O₂ के एक अणु में O – O बन्ध उपस्थित है और एक-एक ऑक्सीजन परमाणु से केवल एक हाइड्रोजन जुड़ी है ।

(iii) यह क्लोरो सल्फोनिक अम्ल से अभिक्रिया करने पर डाइसल्फ्यूरिक अम्ल बनाता है जिसमें O – O बन्ध होता है। इससे सूत्र II की पुष्टि होती है।

(iv) द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment), अवरक्त अवशोषण स्पेक्ट्रा आदि भी सूत्र II की पुष्टि करते हैं। अब्राहम (Abraham, 1951) के अनुसार OH तथा O -O बन्ध के बीच का कोण 97° होता है। अब यह विश्वास किया जाता है कि H₂O₂ का जलीय विलयन दोनों सूत्रों का चलावयवी (tautomeric) साम्य है

हाइड्रोजन परॉक्साइड की अम्लीय संरचना (Acidic structure of Hydrogen peroxide ) – ठोस हाइड्रोजन परॉक्साइड की संरचना एक खुली पुस्तक की तरह होती है, जिसमें पुस्तक के दोनों भागों के मध्य 90.2° का कोण होता है। दोनों ऑक्सीजन परमाणु पुस्तक के अक्ष पर तथा दोनों पृष्ठों पर एक-एक हाइड्रोजन परमाणु स्थित होता है।

O–O बन्ध दूरी = 145. 8pm, O-H बन्ध दूरी = 98.8pm,
O–O–H कोण = 101.9°
अतः इसका संरचना सूत्र निम्न है।

प्रश्न 34.
H₂O₂ अम्लीय तथा क्षारीय दोनों माध्यमों में प्रबल ऑक्सीकारक का कार्य करता है। विवेचना कीजिए ।
उत्तर:
अम्लीय माध्यम में ऑक्सीकारक गुण-
(i) \(2 \mathrm{FeSO}_4+\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow \mathrm{Fe}_2\left(\mathrm{SO}_4\right)_3+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)
(ii) \(2 \mathrm{KI}+\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow \mathrm{K}_2 \mathrm{SO}_4+\mathrm{I}_2+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)
(iii) \(\mathrm{PbS}+4 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow \mathrm{PbSO}_4+4 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)

क्षारीय माध्यम में ऑक्सीकारक गुण-
(i) \(\mathrm{Na}_2 \mathrm{SO}_3+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow \mathrm{Na}_2 \mathrm{SO}_4+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)
(ii) \(\mathrm{KNO}_2+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow \mathrm{KNO}_3+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)
(iii) \(\mathrm{Na}_3 \mathrm{AsO}_3+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow \mathrm{Na}_3 \mathrm{AsO}_4+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)

प्रश्न 35.
क्या होता है जब-
(i) BaO₂ की क्रिया ठंडे तनु सल्फ्यूरिक अम्ल से कराते हैं।
(ii) BaO₂ की क्रिया फॉस्फोरिक अम्ल से कराते हैं।
उत्तर:

प्रश्न 36.
निम्न को पूरा करें-
(i) PbS + H₂O₂
(ii) MnO₄^– + H₂O
उत्तर:

प्रश्न 37.
’10 आयतन H₂O₂ विलयन का आयतन बताइये जो 200 ml के 2N KMnO₄ के साथ अम्लीय माध्यम में अभिक्रिया करता है।
उत्तर:
’10 आयतन H₂O₂‘ की नॉर्मलता

हम जानते हैं कि,
N₁V₁(H₂O₂) = N₂V₂(KMnO₄)
\(\frac { 10 }{ 5.6 }\) × V₁ = 2 × 200

प्रश्न 38.
हाइड्रॉजीन तथा H₂O₂ का मिश्रण Cu(11) उत्प्रेरक की उपस्थिति में रोकेट प्रोपेलेन्ट की तरह कार्य करता है ? क्यों ?
उत्तर:
हाइड्रॉजीन तथा H₂O₂ के मध्य होने वाली अभिक्रिया अत्यधिक ऊष्माक्षेपी होती है तथा इसके साथ-साथ बनने वाले उत्पाद का आयतन बहुत अधिक बढ़ जाता है ।
अतः इसका मिश्रण रॉकेट के ईधन या प्रोपेलेन्ट की तरह प्रयुक्त होता है।

प्रश्न 39.
निम्न अभिक्रियाओं को लिखिए-
H₂O₂ के द्वारा अम्लीय एवं क्षारीय माध्यम में Fe²⁺ का Fe³⁺ आयनों में ऑक्सीकरण ।
उत्तर:
(i) अम्लीय माध्यम में,
\(2 \mathrm{Fe}^{2+}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2+2 \mathrm{H}^{+} \longrightarrow 2 \mathrm{Fe}^{3+}+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)

(ii) क्षारीय माध्यम में,
\(2 \mathrm{Fe}^{2+}+4 \mathrm{OH}^{-}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{Fe}(\mathrm{OH})_3\)

प्रश्न 40.
अभिक्रिया लिखें-
(i) H₂O₂ के द्वारा अम्लीय माध्यम में आयोडाइड आयन का आयोडीन में ऑक्सीकरण
(ii) H₂O₂ द्वारा अम्लीय डाईक्रोमेट आयन का ऑक्सीकरण ।
उत्तर:
(i) \(2 \mathrm{I}^{-}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2+2 \mathrm{H}^{+} \rightarrow \mathrm{I}_2+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)
(ii)

प्रश्न 41.
क्या होता है जब H₂O₂ अभिक्रिया करता है।
(i) क्षारीय पोटैशियम फेरी सायनाइड के साथ ।
(ii) सल्फ्यूरस अम्ल के साथ ।
(iii) सोडियम आर्सेनाइट के साथ ।
उत्तर:

प्रश्न 42.
H₂O एवं D₂0 के गुणों को जानते हुए क्या आप मानते हैं कि D₂O का उपयोग पेय-प्रयोजनों के रूप में किया जा सकता है ?
उत्तर:
नहीं, भारी जल पेय प्रयोजनों के रूप में उपयोगी नहीं होता है। इसके निम्न कारण हैं-
(i) भारी अणु होने के कारण D₂O में आयतन H₂O की तुलना में एक-तिहाई ही होता है।
(ii) D₂O में बन्ध H₂O की तुलना में अत्यन्त धीमी गति से टूटते हैं।
(iii) कम पराविद्युतांक के कारण इसमें आयनिक पदार्थ जल की तुलना में कम विलेय होते हैं। उपर्युक्त कारणों से भारी जल शरीर में होने वाली अपचयोपचयी अभिक्रियाओं को साधारण जल की तुलना में अति मन्द दर से करता है जिससे ये असन्तुलित हो जाती हैं। अतः यह स्वास्थ्य के लिए हानिकारक होता है। इसके अतिरिक्त इससे बीजों का अंकुरण रुक जाता है, इसमें रहने वाले टैडपोल तथा अन्य छोटे-छोटे जीव मर जाते हैं तथा यह पेड़-पौधों का विकास रोक देता है।

प्रश्न 43.
(i) भारी जल का अणुभार बताइए। भारी जल से ड्यूटीरियम बनाने के लिए एक रासायनिक अभिक्रिया का समीकरण दीजिए ।
(ii) सोडियम के साथ भारी जल की क्रिया का समीकरण लिखिए और अभिक्रिया के उत्पादों के नाम बताइए ।
(iii) भारी जल क्या है? यह कैसे प्राप्त होता है ?
उत्तर:
(i) भारी जल का अणुसूत्र D₂O है जिसके आधार पर इसका अणुभार = 2 × 2 + 16 = 20 है। भारी जल से ड्यूटीरियम विद्युत अपघटन द्वारा प्राप्त कर सकते हैं जिसका रासायनिक समीकरण निम्नांकित प्रकार है-

(ii) सोडियम की भारी जल से अभिक्रिया का समीकरण निम्नांकित प्रकार से है-

(iii) ड्यूटीरियम ऑक्साइड (D₂O) को भारी जल कहते हैं। इसका निर्माण साधारण जल की ड्यूटीरियम (D₂) के साथ विनियम विधि द्वारा किया जा सकता है-
\(\mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{D}_2 \longrightarrow \mathrm{D}_2 \mathrm{O}+\mathrm{H}_2 \uparrow\)

प्रश्न 44.
(क) ड्यूटीरियम ऑक्साइड को भारी जल क्यों कहते हैं? केवल रासायनिक समीकरण देते हुए सल्फर डाइऑक्साइड से इसकी अभिक्रिया बताइए ।
(ख) भारी जल के उपयोग बताइए ।
(ग) भारी जल का न्यूट्रॉन विमन्दक तथा ट्रेसर के रूप में उपयोग समझाइए ।
उत्तर:
(क) भए पइड्रोजन में प्रोटॉन, 1 न्यूट्रॉन तथा 1 इलेक्ट्रॉन होता है, जबकि साधारण डाइहाइड्रोजन में 1 प्रोटॉन और 1 इलेक्ट्रॉन ही होता है। भारी हाइड्रोजन के नाभिक में एक अतिरिक्त न्यूट्रॉन के कारण यह भार में भारी होता है; अतः भारी हाइड्रोजन कहलाता है। भारी हाइड्रोजन से बने ड्यूटीरियम ऑक्साइड (D₂O) का भार भी साधारण जल (H₂O) से अधिक होता है; अत: इसे भारी जल कहते हैं।
D₂O पर SO₂ की अभिक्रिया से ड्यूटीरो सल्फ्यूरस अम्ल बनता है।
D₂O+SO2 → D₂SO₃

(ख) भारी जल के प्रमुख उपयोग निम्नलिखित हैं-
(i) ड्यूटीरियम तथा इसके यौगिक बनाने में काम आता है। (ii) यह नाभिकीय अभिक्रियाओं में मन्दक (moderator) के रूप में प्रयुक्त होता है।
(iii) इसका उपयोग आरेख (tracer) के रूप में रासायनिक तथा जैव-अभिक्रियाओं की क्रियाविधि के अध्ययन में होता है।
(iv) आयनिक व अनायनिक हाइड्रोजन में विभेद करने में (In differentiating between ionic and non-ionic hydrogen)-आयनिक एवं अनायनिक हाइड्रोजन में विभेद करने में भारी जल का प्रयोग करते हैं। आयनिक हाइड्रोजन, अर्थात् वह हाइड्रोजन जोकि उच्च विद्युत् ऋणात्मकता वाले तत्वों से क्रिया कर यौगिक बनाती है, का विनिमय भारी जल के द्वारा आसानी से हो जाता है।

(ग) (i) न्यूट्रॉन विमन्दक के रूप में उपयोग (Uses as a neutron moderator) – नाभिकीय रिएक्टर में U²³⁵ पर मन्द गति के न्यूट्रॉनों की बमबारी करने के फलस्वरूप U²³⁵ का नाभिकीय विखण्डन हो जाता है और ऊर्जा उत्पन्न होती है। तीव्रगामी न्यूट्रॉनों की गति को मन्द करने के लिए उनको भारी जल से गुजारते हैं। इस प्रकार नाभिकीय रिएक्टरों में भारी जल का उपयोग न्यूट्रॉन विमन्दक के रूप में होता है।

(ii) ट्रेसर के रूप में उपयोग (Uses as a tracer) – D₂O का उपयोग ट्रेसर के रूप में रासायनिक अभिक्रियाओं की क्रियाविधि ज्ञात करने में होता है। इससे ज्ञात होता है कि किस बन्ध का विदलन होता है और किस बन्ध का निर्माण होता है।

प्रश्न 45.
निम्न यौगिकों के नाम लिखें तथा उन अभिक्रियाओं को भी लिखें जिनके द्वारा ये बनाए जाते हैं।

प्रश्न 46.
बेरियम परॉक्साइड से H₂O₂ को बनाने के लिये सल्फ्यूरिक अम्ल के स्थान पर फॉस्फोरिक अम्ल को प्राथमिकता देते हैं, क्यों?
उत्तर:
क्योंकि बनने वाली H₂O₂ के अपघटन में H₂SO₄ उत्प्रेरक का कार्य करता है, इसलिये H₂SO₄ के स्थान पर फॉस्फोरिक अम्ल को प्राथमिकता देते हैं। साथ ही BaO₂ पर BaSO₄ की एक पर्त जम जाती है । जिससे BaO₂ की क्रियाशीलता घट जाती है।

प्रश्न 47.
H₂O₂ की शीशी को खोलने से पहले ठण्डा करते हैं, क्यों ?
उत्तर:
H₂O₂ एक अस्थायी द्रव है, जो रखने पर या अधिक ताप पर अपघटित होकर जल व ऑक्सीजन को देता है। यदि खोलने से पहले शीशी को ठण्डा किया जाये तो द्रव का वाष्प दाब कम हो जाता है। यदि शीशी को ठण्डान किया जाये तो शीशी को खोलते ही विस्फोट हो सकता है।

प्रश्न 48.
H₂O₂ तथा O₃ ओजोन में पाँच विभेद दें।
उत्तर:

प्रश्न 49.
कठोर जल को क्वथित्रों में प्रयोग करने से पहले मृदु बनाया जाता है, क्यों ?
उत्तर:
कठोर जल को जब क्वथित्रों में प्रयोग किया जाता है तो कठोर जल में उपस्थित लवण क्वथित्र के भीतर एक अघुलनशील परत बना लेते हैं, यह परत या पपड़ी ऊष्मा की कुचालक होती है इसलिये इसमें ईंधन का दुरुपयोग होता है तथा क्वथित्र का जीवन काल भी कम हो जाता है। इस कारण कठोर जल को क्वथित्रों में प्रयोग करने से पहले मृदु कर देते हैं।

प्रश्न 50.
क्या यह सत्य है कि हाइड्रोजन गैस धातु की तरह कार्य कर सकती है तथा यह किन परिस्थितियों में सम्भव है ?
उत्तर:
धातुएँ सदैव विद्युत धनात्मक तत्व होती हैं। जब किसी ऐसे यौगिक का विद्युत अपघटन होता है जिसमें धातुओं के साथ अधातुएँ भी उपस्थित हों तो धातुएँ सदैव कैथोड पर मुक्त होती हैं। इसी प्रकार हाइड्रोजन गैस यह व्यवहार तब प्रदर्शित करती है जब यह उच्च वैद्युत ऋणात्मक तत्व जैसे क्लोरीन के साथ संयोग कर यौगिक बनाये एवं यह यौगिक गलित अवस्था में विद्युत अपघट्य की तरह कार्य करे। ऐसी परिस्थिति में वैद्युत अपघटन होने पर हाइड्रोजन गैस सदैव कैथोड पर ही मुक्त होगी। यह व्यवहार धातुओं के समान ही है।

प्रश्न 51.
क्या होता है जब-
(1) O₃ की H₂O₂ से क्रिया करायी जाती है।
(2) H₂O₂ की सिल्वर ऑक्साइड से अभिक्रिया होती है।
(3) फेरस सल्फेट के अम्लीय विलयन में H₂O₂ विलयन को मिलाया जाता है।
(4) H₂O₂ को KMnO₄ के अम्लीय विलयन में मिलाते हैं।
(5) लेड सल्फाइड में H₂O₂ मिलाते हैं।
(6) क्षारीय पोटैशियम फेरीसायनाइड में H₂O₂ की क्रिया होती है।
(7) NaOH विलयन की उपस्थिति में क्रोमियम हाइड्रॉक्साइड की क्रिया H₂O₂ से होती है।
(8) H₂O₂ की क्रिया K₂Cr₂O₇ और H₂SO₄ से होती है।
(9) H₂O₂ को KI विलयन में मिलाते हैं।
उत्तर:
(1) H₂O₂ ओजोन को ऑक्सीजन में अपचयित कर देता हैं।

(2) H₂O₂ सिल्वर ऑक्साइड Ag₂O को Ag में अपचयित कर देता है।

(3) यह तनु अम्ल की उपस्थिति में फेरस सल्फेट को फेरिक सल्फेट में ऑक्सीकृत कर देता है।

(4) अम्लीय माध्यम में हाइड्रोजन परॉक्साइड (H₂O₂) पोटैशियम परमैंगनेट (KMnO₄) को मैंगनस सल्फेट (MnSO₄) में अपंचयित कर देता है–

(5) हाइड्रोजन परॉक्साइड (H₂O₂) लेड सल्फाइड को लेड सल्फेट में ऑक्सीकृत कर देता है-

(6) क्षारीय माध्यम में K₃[Fe(CN)₆] को K₄[Fe(CN)₆] में अपचयित कर देता है।

(7) NaOH के विलयन में निलम्बित क्रोमिक हाइड्रॉक्साइड में H₂O₂ डालने पर क्रोमियम लवणों का क्रोमेट में ऑक्सीकरण हो जाता है तथा विलयन का रंग पीला हो जाता है-

(8) यह अम्लीय पोटैशियम डाइक्रोमेट को नीले क्रोमिक परॉक्साइड या ब्लू परक्रोमेट (CrO₅) में परिवर्तित कर देता है जो अम्ल से विघटित होकर ऑक्सीजन व क्रोमियम सल्फेट देता है-

(9) यह अम्लीय पोटैशियम आयोडाइड विलयन से आयोडीन को मुक्त करता है-
\(\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{O}\)
\(2 \mathrm{KI}+\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4+\mathrm{O} \longrightarrow \mathrm{K}_2 \mathrm{SO}_4+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{I}_2\)
\(2 \mathrm{KI}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2+\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4 \longrightarrow \mathrm{K}_2 \mathrm{SO}_4+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{I}_2\)

Haryana Board 11th Class Chemistry Important Questions Chapter 8 अपचयोपचय अभिक्रियाएँ

बहुविकल्पीय प्रश्न

1. अपचयन का उदाहरण है-
(1) Sn²⁺ → Sn⁴⁺
(2) I^– → I⁰
(3) [Fe(CN)₆]^3- → [Fe(CN)₆]^4-
(4) MnO₄^2- → MnO₄^–.
उत्तर:
(3) [Fe(CN)₆]^3- → [Fe(CN)₆]^4-

2. निम्न में रेडॉक्स अभिक्रिया है-
(1) SnCl₂ + 2FeCl₃ → SnCl₄ + 2FeCl₂
(2) AgNO₃ + HCl → AgCl + HNO₃
(3) 2KI + Pb(NO₃)₂ → 2KNO₃ + PbI₂
(4) BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2HCl.
उत्तर:
(1) SnCl₂ + 2FeCl₃ → SnCl₄ + 2FeCl₂

3. अभिक्रिया Na₂S₂O₃ + Br₂ + H₂O → Na₂SO₄ + S + 2HBr में ऑक्सीकरण पदार्थ है-
(1) Na₂S₂O₃
(2) Br₂
(3) H₂O
(4) S.
उत्तर:
(2) Br₂

4. निम्न में ऑक्सीकरण प्रक्रिया है-
(1) Fe³⁺ + e^– → Fe²⁺
(2) I₂ + 2e^– → 2I^–
(3) 2H⁺ + 2e^– → H₂
(4) Cu – 2e^– → Cu²⁺
उत्तर:
(4) Cu – 2e^– → Cu²⁺

5. ऑक्सीकरण – अपचयन अभिक्रिया में-
(1) ऑक्सीकारक इलेक्ट्रॉन देता है
(2) अपचायक इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है
(3) ऑक्सीकारक H⁺ ग्रहण करता है
(4) अपचायक इलेक्ट्रॉन देता है।
उत्तर:
(4) अपचायक इलेक्ट्रॉन देता है।

6. निम्न में ऑक्सीकरण – अपचयन अभिक्रिया कौन-सी है–
(1) KI + I₂ → KI₃
(2) Cu²⁺ + 4Cl^– → [CuCl₄]^2-
(3) CO + Cl₂ → COCl₂
(4) Hg₂²⁺ + 2I^– → Hg₂I₂
उत्तर:
(3) CO + Cl₂ → COCl₂

7. K₂Cr₂O₇ में क्रोमियम का ऑक्सीकरण अंक है-
(1) -6
(2) -2
(3) +2
(4) +6.
उत्तर:
(4) +6.

8. क्लोरीन का उच्चतम ऑक्सीकरण अंक वाला यौगिक है-
(1) SO₂Cl₂
(2) HOCl
(3) COCl₂
(4) CH₂Cl₂
उत्तर:
(2) HOCl

9. NH₂OH तथा N₃H में नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण संख्याएँ क्रमश: है-
(1) -1, -1/3
(2) -1/3, -1
(3) 1/3, -1
(4) 1, 1/3.
उत्तर:
(1) -1, -1/3

10. S₈ में सल्फर की संयोजकता है-
(1) 0
(2) 2
(3) 4
(4) 8
उत्तर:
(1) 0

11. [Fe(CN)₆]^3- मैं Fe का ऑक्सीकरण अंक है-
(1) – 3
(2) 0
(3) + 3
(4) + 6.
उत्तर:
(3) + 3

12. निम्न में स्वतः ऑक्सीकरण अपचयन अभिक्रिया (असमानुपातन अभिक्रिया) कौन-सी है?
(1) MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O
(2) Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaOCl + H₂O
(3) 2KI + Cl₂ → 2KCl + I₂
(4) Zn + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + H₂.
उत्तर:
(2) Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaOCl + H₂O

13. निम्न में से अपघटन अभिक्रिया कौन-सी है-
(1) C + O₂ → CO₂
(2) 3Mg + N₂ → Mg₃N₂

(4) CuSO₄ + Zn → Cu + ZnSO₄
उत्तर:

14. निम्न में से विस्थापन अभिक्रिया कौन-सी है?

उत्तर:

15. तत्वों की बढ़ती क्रियाशीलता का सही क्रम है-
(1) Ca < Na < Li
(2) Ni < Na < Ca
(3) Au < Mg < Zn
(4) Sn < Ag < Au.
उत्तर:
(2) Ni < Na < Ca

16. निम्न में से कौन सी अभिक्रिया का होना सम्भव नहीं है-
(1) Cu²⁺ + Zn → Zn²⁺ + Cu
(2) 2KBr + I₂ → 2KI + Br₂
(3) 2Ag⁺ + Cu → 2Ag + Cu²⁺
(4) Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂.
उत्तर:
(2) 2KBr + I₂ → 2KI + Br₂

17. कॉपर सल्फेट के जलीय विलयन का प्लैटिनम इलेक्ट्रोडॉ के मध्य विद्यत अपघटन करने पर क्या होता है?
(1) कैथोड पर हाइड्रोजन और ऐनोड पर ऑक्सीजन मुक्त होती है
(2) कैथोड पर कॉपर जमा होता है और ऐनोड पर हाइड्रोजन निकलती है
(3) कैथोड पर ऑक्सीजन निकलती है और ऐनोड पर कॉपर जमा होता है
(4) सल्फ्यूरिक अम्ल का विलयन बनता है।
उत्तर:
(4) सल्फ्यूरिक अम्ल का विलयन बनता है।

18. K, Mg Fe और Zn धातुओं की अपचायक क्षमता बढ़ने है-
(1) K < Mg < Fe < Zn
(2) K < Mg < Zn < Fe
(3) Fe < Zn < Mg < K
(4) Zn उत्तर:
(3) Fe < Zn < Mg < K

19. निम्न में से किस धातु को उसके लवण के जलीय विलयन का विद्युत अपघटन करके प्राप्त किया जा सकता है-
(1) Al
(2) Ca
(3) Na
(4) Ag
उत्तर:
(4) Ag

20. विद्युत रासायनिक श्रेणी में Cu Zn, Mg, Fe धातुओं की घटती हुई अपचायक क्षमता का क्रम है-
(1) Mg, Fe, Zn, Cu
(2) Cu Zn, Fe, Mg.
(3) Zn, Mg Fe, Cu
(4) Mg, Zn, Fe, Cu.
उत्तर:
(4) Mg, Zn, Fe, Cu.

21. चार तत्वों A B C तथा D के मानक अपचयन विभव क्रमशः – 2.90, + 2.90, + 1.50, 0.74 तथा +0.34 वोल्ट हैं। इनमें सर्वाधिक प्रबल अपचायक है-
(1) A
(2) B
(3) C
(4) D
उत्तर:
(1) A

22. Al, Sr, Hg और Cu को अपचायक क्षमता का बढ़ता क्रम है-
(1) Al, Hg, Sr, Cu
(2) Hg, Cu, Al, Sr
(3) Hg, Al, Cu, Sr
(4) Cu, Hg. Al, Sr.
उत्तर:
(2) Hg, Cu, Al, Sr

23. निम्न में से कौन सी धातु अम्ल से हाइड्रोजन विस्थापित नहीं करती है-
(1) Fe
(2) Zn
(3) Cu
(4) Mg.
उत्तर:
(3) Cu

24. कौन-सा हैलोजन अम्ल श्रेष्ठ अपचायक है-
(1)HCl
(2) HBr
(3) HI
(4) HF.
उत्तर:
(3) HI

25. अपचायक के रूप में कार्य नहीं करने वाला ऑक्साइड है-
(1) ClO₂
(2) SO₂
(3) NO₂
(4) CO₂.
उत्तर:
(4) CO₂.

26. K₃[Cr(C₂O₄)₃] मैं क्रोमियम की समन्वय संख्या तथा ऑक्सीकरण अंक क्रमश: है-
(1) 6+3
(2) 3 व 0
(3) 4 व +2
(4) 3 व + 3.
उत्तर:
(1) 6+3

27. कौन-सा पदार्थ ऑक्सीकारक या अपचायक के रूप में कार्य करने में सक्षम है-
(1) H₂SO₄
(2) SO₂
(3) H₂S
(4) HNO₃.
उत्तर:
(2) SO₂

28. ब्रोमीन जल SO₂ से क्रिया करके बनाती है-
(1) H₂O तथा HBr
(2) H₂SO₄ तथा HBr
(3) HBr तथा S
(4) S तथा H₂O.
उत्तर:
(2) H₂SO₄ तथा HBr

29. अधोलिखित में कौन-सी अभिक्रिया में H₂O₂ अपचायक का कार्य करता है-
(1) 2FeCl₂ + 2HCl + H₂O₂ → 2FeCl₃ + 2H₂O
(2) Cl₂ + H₂O₂ → 2HCl + O₂
(3) 2HI + H₂O₂ → 2H₂O + I₂
(4) H₂SO₃ + H₂O₂ → H₂SO₄ + H₂O.
उत्तर:
(2) Cl₂ + H₂O₂ → 2HCl + O₂

30. K [Co(CO)₄] में कोबाल्ट की ऑक्सीकरण संख्या है-
(1) +1
(2) +3
(3) -1
(4) – 3.
उत्तर:
(3) -1

31. अधोलिखित समीकरण में A के पर होगा-
2Fe³⁺_(aq) + Sn²⁺_(aq) → 2Fe²⁺_(aq) + A
(1) Sn⁴⁺
(2) Sn³⁺
(3) Sn²⁺
(4) Sn⁰
उत्तर:
(1) Sn⁴⁺

32. अधोलिखित में से किस यौगिक में Mn की ऑक्सीकरण संख्या KIO₄ में आयोडीन की ऑक्सीकरण संख्या के तुल्य है-
(1) पोटैशियम मँगनेट
(2) पोटैशियम परमैंगनेट
(3) मैंग्नस क्लोराइड
(4) मैग्नीज क्लोराइड।
उत्तर:
(2) पोटैशियम परमैंगनेट

33. ऐनायनों SO₃^2-, S₄O₆^2- और S₂O₆^2- में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्थाओं का क्रम है-
(1) S₂O₆^2- < S₂O₄^2- < SO₃^2-
(2) S₂O₄^2- < SO₃^2- < S₂O₆^2-
(3) SO₃^2-< S₂O₄^2- < S₂O₆^2-
(4) S₂O₆^2- < S₂O₆^2- < SO₃^2-
उत्तर:
(2) S₂O₄^2- < SO₃^2- < S₂O₆^2-

34. क्षारीय माध्यम में I^–, MnO₄^– द्वारा ऑक्सीकृत होता है, प्रक्रिया में I^– निम्न में परिवर्तित होता है-
(1) IO₃^–
(2) I₂
(3) IO₄^–
(4) IO^–
उत्तर:
(1) IO₃^–

35. [Ni (CO)₄] मैं Ni की ऑक्सीकरण संख्या है-
(1) 0
(2)+2
(3)+3
(4)+4.
उत्तर:
(1) 0

36. निम्न में से कौन-सी अभिक्रिया रेडॉक्स अभिक्रिया है-
(1) Zn+2AgCN → 2Ag + Zn(CN)₂
(2) CaC₂O₄ + 2HCl → CaCl₂ + H₂C₂O₄
(3) NaCl + KNO₃ → NaNO₃ + KCl
(4) Mg(OH)₂ + 2NH₄Cl → 2NH₄OH + MgCl₂.
उत्तर:
(1) Zn+2AgCN → 2Ag + Zn(CN)₂

37. CHCl₂ में कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण संख्या है-
(1) 3
(2) 2
(3) 5
(4) 0
उत्तर:
(4) 0

38. दी गयी अभिक्रिया में Br का व्यवहार है-
Br₂ + H₂O → HOBr + HBr
(1) केवल ऑक्सीकृत होती है
(2) अपचयित होती है
(3) दोनों व्यवहार दर्शाती है
(4) न ऑक्सीकृत होती है न अपचयित।
उत्तर:
(3) दोनों व्यवहार दर्शाती है

39. F₂O में फ्लुओरीन व ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण संख्याएँ क्रमशः
(1) -1,-2
(2) -1, +2
(3) -2,+2
(4) +2, -1.
उत्तर:
(2) -1, +2

40. विद्युत् रासायनिक श्रेणी में प्रबलतम अपचायक है-
(1) Li
(2) Na
(3) Cs
(4) Ra.
उत्तर:
(1) Li

41. KI तथा अम्लीय K₂Cr₂O₇ के विलयन में बने अन्तिम उत्पाद Cr की ऑक्सीकरण अवस्था है-
(1) + 2
(2) +3
(3) +4
(4) +6.
उत्तर:
(2) +3

42. निम्न में से किसमें फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण संख्या +3 है-
(1) फॉस्फोरस अम्ल
(2) पाइरोफॉस्फोरिक अम्ल
(3) ऑर्थोफॉस्फोरिक अम्ल
(4) मेटाफॉस्फोरिक अम्ल।
उत्तर:
(3) ऑर्थोफॉस्फोरिक अम्ल

43. H₂S₂O₈ में S की ऑक्सीकरण संख्या है-
(1) +2
(2) +4
(3) +6
(7) +7
उत्तर:
(3) +6

44. SF₆ में S की ऑक्सीकरण संख्या है-
(1) + 2
(2) +4
(3) +6
(4) +7
उत्तर:
(3) +6

45. KMnO₄ में Mn की ऑक्सीकरण संख्या है-
(1) +4
(2) +5
(3) +6
(4) +7
उत्तर:
(4) +7

46. रेडॉक्स अभिक्रिया
2Hg²⁺ + Sn²⁺ → (A) + (B).
मैं उत्पाद (A) तथा (B) हैं-
(1) Hg⁺ और Sn
(2) Hg और Sn⁴⁺
(3) Hg₂²⁺ और Sn⁴⁺
(4) Hg₂²⁺ और Sn.
उत्तर:
(3) Hg₂²⁺ और Sn⁴⁺

47. CH₄, CaH₂ तथा H₂ में हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण संख्याएँ क्रमश: हैं-
(1) -1, +1, +1
(2) – 1, +1, 0
(3) +1, -1, 0
(4) -1, -1, +1.
उत्तर:
(3) +1, -1, 0

48. [Fe(CN)₆]^4- आयन में Fe की ऑक्सीकरण संख्या है-
(1) + 2
(2) +3
(3) +4
(4) +6.
उत्तर:
(1) + 2

49. मोर लवण है-
(1) सामान्य लवण
(2) संकर लवण
(3) अम्लीय लवण
(4) द्विक लवण
उत्तर:
(4) द्विक लवण

50. OF₂ तथा H₂O₂ में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण संख्या है-
(1) -2,-1
(2) +2,-1
(3) +2+1
(4) -2, +1.
उत्तर:
(2) +2,-1

51. H₂SO₅ में सल्फर की ऑक्सीकरण संख्या है-
(1) +2
(2) +4
(3) +6
(4) +8.
उत्तर:
(3) +6

52. Mg₂P₂O₇ तथा P₄O₇^4- में फॉस्फोरस की ऑक्सीकरण संख है-
(1) 5, 5
(2) 5, 2.5
(3) 2.5, 5
(4) -2.5, -5.
उत्तर:
(2) 5, 2.5

53. [Cu(NH₃)₄]²⁺ में Cu की ऑक्सीकरण संख्या है-
(1) + 2
(2) +3
(3) 0
(4) + 1.
उत्तर:
(1) + 2

54. तनु सल्फ्यूरिक अम्ल का प्लैटिनम इलेक्ट्रोड के साथ कैथोड अभिक्रिया में विद्युत अपघटन है-
(1) उपचयन
(2) अपचयन
(3) उपचयन एवं अपचयन दोनों
(4) उदासीनीकरण।
उत्तर:
(2) अपचयन

55. निम्नलिखित में से कौन-सा पदार्थ अपचायक के रूप में कार्य करता है-
14H⁺ + Cr₂O₇^2- + 3Ni → 2Cr³⁺ + 7H₂O
(1) H₂O
(2) Ni
(3) H⁺
(4) CO₂O₇^2-
उत्तर:
(2) Ni

56. अपचायक-
(1) इलेक्ट्रॉन ग्रहण करते हैं
(2) इलेक्ट्रॉन त्यागते हैं।
(3) प्रोटॉन ग्रहण करते हैं
(4) प्रोटॉन त्यागते हैं।
उत्तर:
(2) इलेक्ट्रॉन त्यागते हैं।

57. KMnO₄ का तुल्यांकी भार, जब यह MnSO में परिवर्तित होता है, है-
(1) M/S
(2) M/6
(3) M/3
(4) M/2.
उत्तर:
(1) M/S

58. लोहे के गैल्वेनीकरण में प्रयुक्त होती है-
(1) Al
(2) Pb
(3) Zn
(4) Sn.
उत्तर:
(3) Zn

59. प्रबलतम अपचायक है–
(1) F
(2) Cl^–
(3) Br^–
(4) I^–
उत्तर:
(4) I^–

अति लघु उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
निम्नलिखित में से वे पदार्थ छाँटकर लिखिए जो ऑक्सीकारक तथा अपचायक दोनों का कार्य कर सकते हैं-
O₃, H₂O₂, FeCl₂, HNO₃, SO₂
उत्तर:
ऑक्सीकारक व अपचायक पदार्थों के गुण O₃ व H₂O₂ रखते हैं।

प्रश्न 2.
निम्नलिखित अभिक्रिया के ऑक्सीकारक तथा अपचायक पदार्थ कारण सहित लिखिए-
2K₂MnO₄ + O₃ + H₂O₂ → 2KMnO₄ + 2KOH + O₂ ↑
उत्तर:

क्योंकि Mn की ऑक्सीकरण संख्या + 6 से बढ़कर 7 हो जाती है अत: K₂MnO₄ अपचायक है तथा ओजोन K₂MnO₄ को KMnO₄ में ऑक्सीकृत करती है; अत: O₃ ऑक्सीकारक है।

प्रश्न 3.
रेडॉक्स अभिक्रिया किसे कहते हैं? उदाहरण सहित बताइए।
उत्तर:
रेडॉक्स अभिक्रिया – जिन रासायनिक अभिक्रियाओं में एक पदार्थ का ऑक्सीकरण तथा दूसरे का अपचयन हो रहा हो वे अभिक्रियाएँ रेडॉक्स अभिक्रियाएँ कहलाती हैं।
उदाहरण – 2FeCl₃ + SnCl₂ → 2FeCl₂ + SnCl₄

प्रश्न 4.
अपचयन को उदाहरण सहित समझाइए।
उत्तर:
किसी पदार्थ द्वारा हाइड्रोजन या अन्य धन- विद्युती तत्व ग्रहण करने अथवा ऑक्सीजन या अन्य ऋण विद्युती तत्व त्यागने की प्रक्रिया अपचयन कहलाती है।
उदाहरण – Cl₂ + H₂ → 2HCl (क्लोरीन का अपचयन)
CuO + H₂ → Cu + H₂O (क्यूप्रिक ऑक्साइड का अपचयन)

प्रश्न 5.
ऑक्सीकारक क्या होते हैं? कुछ ऑक्सीकारकों के नाम लिखिए।
उत्तर:
किसी अभिक्रिया में जिन पदार्थों का अपचयन होता है उन्हें ऑक्सीकारक कहते हैं।
उदाहरण – KMnO₄, K₂Cr₂O₇, सान्द्र HNO₃, तनु H₂SO₄.

प्रश्न 6.
ऑक्सीकरण को उदाहरण देकर समझाइए।
उत्तर:
किसी पदार्थ द्वारा ऑक्सीजन या अन्य ऋण- विद्युती तत्व ग्रहण करने अथवा हाइड्रोजन या अन्य धन विद्युती तत्व त्यागने की प्रक्रिया को ऑक्सीकरण कहते हैं।

उदाहरण-

• C + O₂ → CO₂ (कार्बन का ऑक्सीकरण)
• 2KI + Cl₂ → I₂ + 2KCI (KI का ऑक्सीकरण)

प्रश्न 7.
अपचायक क्या होते हैं? कुछ अपचायकों के नाम लिखिए।
उत्तर:
अभिक्रिया में जिन पदार्थों का ऑक्सीकरण होता है उन्हें अपचायक कहते हैं।
उदाहरण – 2FeCl₃ + SnCl₂ → 2FeCl₂ + SnCl₄
उपर्युक्त अभिक्रिया में SnCl₂ अपचायक है क्योंकि SnCl₂ का SnCl₄ में ऑक्सीकरण हो रहा है।

प्रश्न 8.
कारण देते हुए ऑक्सीकरण संख्या के आधार पर बताइए कि निम्नलिखित अभिक्रिया में कौन-सा पदार्थ ऑक्सीकारक है?
2KI + Cl₂ → 2KCl + I₂↑
उत्तर:
अभिक्रिया 2 KI + Cl₂ → 2KCl + I₂
ऑक्सीकरण संख्या -1 0 -1 0
इसमें Cl₂ की ऑक्सीकरण संख्या शून्य है और KCl में Cl की ऑक्सीकरण संख्या -1 है। यहाँ ऑक्सीकरण संख्या में कमी हो रही है; अत: Cl₂ एक ऑक्सीकारक है।

प्रश्न 9.
इलेक्ट्रॉनीकरण किसे कहते हैं?
उत्तर:
वह प्रक्रिया जिसमें किसी परमाणु आयन अथवा अणु द्वारा एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉनों को ग्रहण किया जाता है उसे इलेक्ट्रॉनीकरण कहते हैं।

प्रश्न 10.
निम्नलिखित में से कौन ऑक्सीकारक तथा कौन अपचायक है?
2KI + Cl₂ → 2KCl + I₂
उत्तर:
यहाँ Cl₂ ऑक्सीकारक है तथा KI अपचायक है।

प्रश्न 11.
निम्नलिखित अभिक्रिया में ऑक्सीकारक तथा अपचायक पदार्थ कारण सहित लिखिए-
2K₄Fe(CN)₆ + H₂O₂ + 2HCl → 2K₃Fe(CN)₆ + 2KCl + 2H₂O
उत्तर:
अभिक्रिया

K₄Fe(CN)₆ मैं Fe की ऑक्सीकरण संख्या में 2 से +3 की वृद्धि हो रही है अत: K₄Fe(CN)₆ अपचायक है तथा H₂O₂ में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण संख्या -1 से -2 हो जाती है अत: H₂O₂ ऑक्सीकारक की भाँति कार्य करता है।

प्रश्न 12.
कारण सहित बताइए कि निम्नलिखित में से कौन-सी ऑक्सीकरण तथा कौन-सी अपचयन अभिक्रिया है?
(i) Fe → Fe²⁺ + 2e^–
(ii) Sn⁴⁺ + 2e^– → Sn²⁺
उत्तर:
अभिक्रिया (i) ऑक्सीकरण अभिक्रिया है; क्योंकि इसमें Fe का Fe²⁺ में ऑक्सीकरण (धनात्मक संयोजकता में वृद्धि हो रहा है। अभिक्रिया (ii) अपचयन अभिक्रिया है क्योंकि इसमें Sn⁴⁺ का Sn²⁺ में अपचयन (धनात्मक संयोजकता में कमी) हो रही है।

प्रश्न 13.
निम्नलिखित में प्लैटिनम की ऑक्सीकरण संख्या ज्ञात कीजिए-
[PtCl₆]^2-, (NH₄)₂PtCl₆, PtCl₄
उत्तर:
+ 4 + 4 + 4

प्रश्न 14.
निम्नलिखित में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण संख्या ज्ञात कीजिए-
F₂O, Cl₂O₇, H₂O₂, NaOCl, O₃
उत्तर:
+2, 2, 1, 2, 0

प्रश्न 15.
S₈ अणु में सल्फर की संयोजकता और ऑक्सीकरण संख्या बताइए।
उत्तर:
संयोजकता 2
ऑक्सीकरण संख्या – 0

प्रश्न 16.
अभिक्रिया 3ClO^– → 2Cl^– + ClO₃ किस प्रकार की अभिक्रिया है?
उत्तर:
असमानुपातन अभिक्रिया है; क्योंकि इसमें ClO^– का ClO₃^– में ऑक्सीकरण तथा Cl^– में अपचयन होता है।

प्रश्न 17.
असमानुपातन (disproportionation) अभिक्रिया किसे कहते हैं? एक उदाहरण दीजिए।
उत्तर:
वह अभिक्रिया जिसमें एक ही पदार्थ का ऑक्सीकरण व अपचयन होता हो, असमानुपातन अभिक्रिया कहलाती है।

प्रश्न 18.
उन धातुओं और अधातुओं के बारे में बताइए जो असमानुपातन अभिक्रिया प्रदर्शित कर सकती हैं।
उत्तर:
(क) वे अधातुएँ जो परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाओं में रह सकती हैं, असमानुपातन अभिक्रिया प्रदर्शित कर सकती हैं। फॉस्फोरस, क्लोरीन तथा सल्फर ऐसी ही अधातुएँ हैं।

(ख) संक्रमण श्रेणी (d-ब्लॉक तत्व) से सम्बद्ध धातुएँ असमानुपातन अभिक्रियाएँ प्रदर्शित कर सकती हैं। उदाहरणार्थ- मैंगनीज, आयरन तथा कॉपर आदि।

प्रश्न 19.
निम्नलिखित ऑक्साइडों में से कौन-कौन से ऑक्साइड H₂ द्वारा अपंचयित हो सकते हैं? कारण सहित समझाइए-
Na₂O, MgO, Al₂O₃, CuO, Ag₂O
उत्तर:
इनमें CuO तथा Ag₂O हाइड्रोजन गैस द्वारा अपचयित होंगे; क्योंकि विद्युत्-रासायनिक श्रेणी में Fe या उससे नीचे रखी धातुओं के ऑक्साइड H₂ द्वारा अपचयित हो जाते हैं; अतः
CuO + H₂ → Cu↓ + H₂O
Ag₂O + H₂ → 2Ag↓+ H₂O

प्रश्न 20.
निम्नलिखित आयनों में से कौन-सा आयन ब्रोमीन द्वारा ऑक्सीकृत होगा-
F^–, Cl^–, I^–
उत्तर:
फ्लुओरीन तथा क्लोरीन, ब्रोमीन से अधिक प्रबल ऑक्सीकारक हैं, परन्तु आयोडीन, ब्रोमीन से क्षीण ऑक्सीकारक है; अत: ब्रोमीन आयोडाइड आयन को आयोडीन में ऑक्सीकृत कर देगी-
2I^– + Br₂ → I₂ + Br^–
परन्तु यह फ्लुओराइड एवं क्लोराइड को ऑक्सीकृत नहीं करेगा।

प्रश्न 21.
लोहा, कॉपर सल्फेट विलयन से कॉपर को विस्थापित करता है, किन्तु सिल्वर नहीं करता, क्यों?
उत्तर:
क्योंकि लोहा विद्युत्-रासायनिक श्रेणी में Cu से ऊपर है; अत: CuSO₄ से Cu को विस्थापित कर देता है, जबकि सिल्वर इस श्रेणी में कॉपर से नीचे है अत: यह CuSO₄ से Cu को विस्थापित नहीं करता है।
Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu ↓
Ag + CuSO₄ → कोई अभिक्रिया नहीं।

प्रश्न 22.
कारण सहित समझाइए कि निम्नलिखित अभिक्रिया सम्भव है अथवा नहीं-
Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂ ↑
उत्तर:
अभिक्रिया Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑ में Fc (जो विद्युत्-रासायनिक श्रेणी में हाइड्रोजन से ऊपर है) के परमाणु इलेक्ट्रॉन देने में सक्षम हैं; अत: Fe अम्ल H₂SO₄ में से H₂ विस्थापित कर देगा, इसलिए यह क्रिया सम्भव है अर्थात् Fe का E°, H के E° से उच्च है।

प्रश्न 23.
दो धातुओं के नाइट्रेटों के नाम बताइए जो तेजी से गर्म करने पर धातु में अपघटित हो जाते हैं।
उत्तर:
विद्युत्-रासायनिक श्रेणी में सिल्वर या उससे नीचे के तत्वों के नाइट्रेट गर्म करने पर अपने तत्वों में अपघटित हो जाते हैं। इस प्रकार Ag, Pt आदि के नाइट्रेट ताप से अपघटित हो जाते हैं।

प्रश्न 24.
घटते हुए इलेक्ट्रोड विभव के अनुसार कुछ तत्व निम्नलिखित क्रम में हैं, बताइए इनमें से कौन-से तत्व अम्लों से हाइड्रोजन का विस्थापन कर सकते हैं-
Ba, Mg, Zn, H, Cu, Ag
उत्तर:
Mg का विस्थापन नहीं होगा; क्योंकि Zn का इलेक्ट्रोड विभव अर्थात् इलेक्ट्रॉन त्यागने की क्षमता Mg से कम है।
Sn का विस्थापन होगा; क्योंकि Zn की इलेक्ट्रॉन त्यागने की क्षमता अर्थात् इसका इलेक्ट्रोड विभव Sn से अधिक है; अत: Zn, विलयन में से Sn को विस्थापित कर देगा।

प्रश्न 25.
क्या विलयन में Zn द्वारा Mg या Sn का विस्थापन हो जायेगा?
उत्तर:
Mg का विस्थापन नहीं होगा; क्योकि Zn का इलेक्ट्रोड विभव अर्थात् इलेक्ट्रॉन त्यागने की क्षमता Mg से कम है।
Sn का विस्थापन होगा: क्योंकि Zn की इलेक्ट्रॉन त्यागने की क्षमता अर्थात् इसका इलेक्ट्रोड विभव Sn से अधिक है; अत: Zn, विलयन में से Sn को विस्थापित कर देगा।

प्रश्न 26.
विद्युत-रासायनिक श्रेणी के आधार पर समझाइए कि निम्नलिखित में से कौन-सी अभिक्रिया सम्भव है और क्यों?
(i) SnO + H₂ → Sn + H₂O
(ii) CaO + H₂ → Ca + H₂O
उत्तर:
विद्युत्-रासायनिक श्रेणी में Ca का स्थान Sn की अपेक्षा काफी पहले है; अत: Ca के लक्षण अधिक स्थायी होते हैं। इस कारण केवल अभिक्रिया (i) ही सम्भव है।

प्रश्न 27.
2KCI + I₂ → 2KI + CI₂ क्रिया होगी या नहीं?
उत्तर:
विद्युत्-रासायनिक श्रेणी में I₂ का स्थान Cl₂ से ऊपर है; अत: I₂, KCI से Cl₂ विस्थापित नहीं करेगी।
अभिक्रिया 2KCI + I₂ 2KI + Cl₂ सम्भव नहीं है।

प्रश्न 28.
निम्नलिखित में से किस ऑक्साइड का हाइड्रोजन द्वारा अपचयन होता है?
Na₂O, CaO, Al₂O₃, CuO, ZnO
उत्तर:
उन धातुओं के ऑक्साइडों का हाइड्रोजन द्वारा अपचयन होगा जो विद्युत्-रासायनिक श्रेणी में आयरन तथा कॉपर के बीच स्थित हैं; अत: केवल CuO का हाइड्रोजन द्वारा अपचयन होगा।

प्रश्न 29.
विद्युत् – रासायनिक श्रेणी के आधार पर बताइए कि लोहे की कीलों को CuSO₄ विलयन में छोड़ देने पर उन पर ताँबा क्यों चढ़ जाता है?
उत्तर:
विद्युत्-रासायनिक श्रेणी में Cu का स्थान लोहे से नीचे है; अत: CuSO₄ विलयन से लोहा, Cu को विस्थापित कर देता है जिसके फलस्वरूप विस्थापित Cu, लोहे की कीलों पर चढ़ जाता है।
CuSO₄ + Fe – → FeSO₄ + Cu ↓

प्रश्न 30.
लोहे पर निम्नलिखित धातुओं में से किसकी परत चढ़ाई जा सकती है?
Mg, Cu, Ag
उत्तर:
लोहे पर Cu तथा Ag की परत चढ़ाई जा सकती है; क्योंकि इन तत्वों का इलेक्ट्रोड विभव धनात्मक है। इसके विपरीत Mg की परत लोहे पर नहीं चढ़ाई जा सकती; क्योंकि इसका इलेक्ट्रोड विभव Fe से कम है।

प्रश्न 31.
जिंक तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल से क्रिया करता है, जबकि ताँबा नहीं। कारण सहित स्पष्ट कीजिए।
उत्तर:
Zn का इलेक्ट्रोड विभव H के इलेक्ट्रोड विभव से उच्च है। इस कारण जिंक तनु HCl से हाइड्रोजन पृथक् करता है।
Zn + 2HCI → ZnCl₂ + H₂ ↓
जबकि कॉपर का इलेक्ट्रोड विभव हाइड्रोजन के इलेक्ट्रोड विभव से कम है; इस कारण यह तनु HCl से हाइड्रोजन विस्थापित नहीं करता है।

प्रश्न 32.
कौन-सी धातुएँ तनु H₂SO₄ से हाइड्रोजन विस्थापित नहीं करती हैं?
उत्तर:
विद्युत्-रासायनिक श्रेणी में हाइड्रोजन से ऊपर अर्थात् वे धातुएँ, जिनका मानक इलेक्ट्रोड विभव (E°) व ऋणात्मक होता है तनु H₂SO₄ से हाइड्रोजन विस्थापित कर देती हैं; जैसे- Zn, Fe, K आदि। इसके विपरीत हाइड्रोजन से नीचे अर्थात् धनात्मक मानक इलेक्ट्रोड विभव वाली धातुएँ; जैसे – Cu, Ag आदि अम्ल से H₂ विस्थापित नहीं कर पाती हैं।

प्रश्न 33.
भाप को अपघटित करने वाली धातुओं के नाम लिखिए।
उत्तर:
विद्युत्-रासायनिक श्रेणी में वे धातुएँ, जो हाइड्रोजन से ऊपर हैं, जलवाष्प को अपघटित कर देती हैं और हाइड्रोजन मुक्त करती हैं। जैसे – Fe, Zn, Na आदि।

प्रश्न 34.
निम्न तत्वों को उनकी बढ़ती क्रियाशीलता के क्रम में समझाइए –
Al, Ag, Fe, Ca, Cu
उत्तर:
Ag < Cu < Fe < Al < Ca प्रश्न 35. निम्नलिखित धातुओं को उनकी घटती हुई अपचायक क्षमता के क्रम में लिखिए- Fe, Na, Cu, Zn उत्तर: विद्युत्-रासायनिक श्रेणी में Na का स्थान Zn से ऊपर है, Zn का स्थान Fe से ऊपर हैं, Fe का Cu से ऊपर है। अतः श्रेणी में धातुओं की आक्सीकृत होने की प्रवृत्ति ऊपर से नीचे की ओर घटती है। इनकी घटती हुई अपचायक क्षमता निम्न प्रकार है- Na > Zn > Fe > Cu

प्रश्न 36.
निम्नलिखित हैलोजनों को उनकी बढ़ती हुई ऑक्सीकारक क्षमता के क्रम में लिखिए-
I₂, Cl₂, Br₂, F₂
उत्तर:
I₂ < Br₂ < Cl₂ < F₂

प्रश्न 37.
निम्नलिखित हैलोजन अम्लों को उनकी बढ़ती हुई अपचायक क्षमता के क्रम में लिखिए-
HCl, HI, HF, HBr
उत्तर:
HF < HCl < HBr < HI

प्रश्न 38.
निम्नलिखित अभिक्रिया सम्भव है या नहीं-
Cu + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂
उत्तर:
सम्भव नहीं है, क्योंकि Cu की ऑक्सीकृत होने की प्रवृत्ति हाइड्रोजन से दुर्बल है।

प्रश्न 39.
क्या कारण है सोडियम साधारण ताप पर जल से क्रिया करता है जबकि मैग्नीशियम केवल उच्च ताप पर क्रिया करता है?
उत्तर:
मैग्नीशियम के पृष्ठ पर ऑक्साइड की रक्षी परत होती है। तथा साधारण ताप पर Mg की जल से अभिक्रिया मन्द होती है।

प्रश्न 40.
एक सेल में जिंक की छड़, जिंक आयन के घोल में तथा कॉपर की छड़ क्यूप्रिक आयन के घोल में डुबी हुई हैं। दोनों छड़ों को तार से जोड़ने पर इलेक्ट्रोडों पर क्या क्रियाएँ होंगीं?
उत्तर:

क्योंकि कॉपर का मानक अपचयन विभव धनात्मक है।

प्रश्न 41.
सिल्वर नाइट्रेट के विलयन में कॉपर डालने से विलयन का रंग नीला हो जाता है, क्यों?
उत्तर:
कॉपर सिल्वर आयनों को सिल्वर में अपचयित कर देता है और स्वयं Cu²⁺ आयनों में ऑक्सीकृत हो जाता है जिसका रंग नीला होता है।

प्रश्न 42.
Sn²⁺, Fe²⁺ और I^– को बढ़ती हुई अपचायक क्षमता के अनुसार क्रमबद्ध कीजिए।
उत्तर:
Fe²⁺ + I^– + Sn²⁺

प्रश्न 43.
निम्न में से कौन-सा ऑक्साइड H₂ द्वारा अपचयित हो सकता है और क्यों?
Al₂O₃, MgO, CuO, Na₂O, Ag₂O
उत्तर:
CuO और Ag₂O, क्योंकि Cu और Ag हाइड्रोजन से दुर्बल अपचायक हैं।

प्रश्न 44.
कॉपर सल्फेट के जलीय विलयन में लोहे की छड़ डालने पर विलयन का नीला रंग धीरे-धीरे क्यों गायब हो जाता है? समझाइए।
उत्तर:
CuSO₄ + Fe → FeSO₄ + Cu
क्योंकि Cu²⁺ आयन, Fe से विस्थापित होकर Cu बनाता है।

प्रश्न 45.
लीथियम हाइड्राइड (LiH) में लीथियम तथा हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण संख्या बताइए।
उत्तर:
LiH में Li की ऑक्सीकरण संख्या (+1) तथा हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण संख्या (- 1) है।

प्रश्न 46.
Na₂O में सोडियम की ऑक्सीकरण संख्या क्या होगी?
उत्तर:
Na₂O (माना सोडियम की ऑक्सीकरण संख्या x है )
2 × x + (- 2 ) = 0
या 2x = + 2
∴ x = + 1

प्रश्न 47.
[Fe(CO)₅] में Fe की ऑक्सीकरण संख्या क्या है?
उत्तर:
[Fe(CO)₅] में Fe की ऑक्सीकरण संख्या शून्य (0) है।

प्रश्न 48.
निम्न में से कौन-सा ऑक्साइड गर्म करने पर अपघटित होगा?
Ag₂O, CO, MgO तथा ZnO
उत्तर:
केवल Ag₂O ही गर्म करने पर अपघटित होता है।

प्रश्न 49.
क्या लोहे पर Mg की परत चढ़ सकती है?
उत्तर:
लोहे पर Mg की परत नहीं चढ़ सकती है क्योंकि Fe²⁺ या Fe³⁺ आयनों में से कोई भी Mg से क्रिया नहीं करता है।

प्रश्न 50.
चाँदी के तार को CuSO₄ विलयन में डालने पर क्या प्रभाव पड़ेगा?
उत्तर:
चाँदी के तार को CuSO₄ में डालने पर कोई प्रभाव नहीं पड़ेगा।

प्रश्न 51.
Zn की छड़ को CuSO₄ विलयन में डालने पर विलयन का नीला रंग धीरे-धीरे गायब क्यों हो जाता है?
उत्तर:
Zn की छड़ को CuSO₄ विलयन में डालने पर Zn, CuSO₄ से क्रिया करती है जिसके कारण Cu²⁺ आयन Cu में परिवर्तित हो जाते हैं तथा ZnSO₄ बनने लगता है। ZnSO₄ रंगहीन होता है, इस कारण विलयन का नीला रंग गायब हो जाता है।

प्रश्न 52.
निम्न समीकरण को पूरा कीजिए-
P + OH^– + …….. H₂PO₂^– + PH₃
उत्तर:
4P + 3OH^– + 3H₂O → 3H₂PO₂^– + PH₃
यह एक असमानुपातन अभिक्रिया है।

प्रश्न 53.
निम्न समीकरण को सन्तुलित कीजिए-
I₂ + OH^– → I^– + IO₃^– + H₂O
उत्तर:
3I₂ + 6OH^– → 5I^– + IO₃^– + H₂O

प्रश्न 54.
Cu की छड़ को AgNO₃ विलयन में डालने पर विलयन का रंग नीला क्यों हो जाता है?
उत्तर:
Cu की छड़ को AgNO₃ में डालने पर Cu(NO₃)₂ बनने के कारण विलयन का रंग नीला हो जाता है क्योंकि Cu²⁺ आयनों का रंग नीला होता है।

प्रश्न 55.
ताँबे के तार को AgNO₃ में डालने पर क्या अभिक्रिया होती है?
उत्तर:
Cu + 2AgNO₃ → Cu (NO₃)₂ + 2Ag.

प्रश्न 56.
KMnO₄ में सभी परमाणुओं की ऑक्सीकरण संख्या का योग क्या होगा?
उत्तर:
शून्य।

प्रश्न 57.
संयोजकता एवं ऑक्सीकरण संख्या में एक प्रमुख अन्तर बताइए।
उत्तर:
संयोजकता पूर्ण होती है जबकि ऑक्सीकरण संख्या आंशिक भी हो सकती है।

प्रश्न 58.
SO₂ के सम्पर्क में अम्लीकृत K₂Cr₂O का कागज ले जाने पर यह हरा हो जाता है, क्यों?
उत्तर:
अम्लीय माध्यम में SO₂, K₂ Cr₂O को Cr₂ (SO₄)₄ में अपचयित कर देती है जो हरे रंग का होता है।

प्रश्न 59.
एक द्विधात्विक यौगिक में एक धातु तथा एक अधातु है। किसकी ऑक्सीकरण संख्या धनात्मक होगी?
उत्तर:
धातु की।

प्रश्न 60.
दो धातुओं से बने यौगिक में किसकी ऑक्सीकरण संख्या धनात्मक होगी?
उत्तर:
कम विद्युत् ऋणात्मक तत्व की।

प्रश्न 61.
निम्नलिखित को ऑक्सीकरण संख्या के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित कीजिए-
HXO, HXO₃, HXO₂, HXO₄
उत्तर:
HXO < HXO₂ < HXO₃ < HXO₄.

प्रश्न 62.
निम्न समीकरण में ऑक्सीकारक तथा अपचायक छाँटें-
PCl₃ + Cl₂ → PCI₅
उत्तर:
सभी की ऑक्सीकरण संख्या निम्न हैं-

प्रश्न 63.
स्वत: रेडॉक्स अभिक्रिया का एक उदाहरण दीजिए।
उत्तर:
2Cu → Cu + Cu²⁺

प्रश्न 64.
P₄ में फॉस्फोरस की सामान्य संयोजकता व ऑक्सीकरण संख्या बताइए।
उत्तर:
3 तथा 0.

प्रश्न 65.
CH₄, CaH₂, H₂, HCl में हाइड्रोजन (H) की ऑक्सीकरण संख्या बताइए।
उत्तर:
CH₄ = + 1
CaH₂ = – 1
H₂ = 0
HCl = + 1

प्रश्न 66.
CH₄, CH₃Cl, CH₂Cl₂, CHCl₃ और CCl₄ में कार्बन
की ऑक्सीकरण संख्याएँ बताइए।
उत्तर:
CH₄ = – 4
CH₃Cl = – 2
CH₂Cl₂ = 0
CHCl₃ = + 2
CCl₄ = + 4

प्रश्न 67.
Zn + Fe²⁺ → Zn²⁺ + Fe में किसका ऑक्सीक हो रहा है तथा किसका अपचयन?
उत्तर:
Zn का ऑक्सीकरण तथा Fe²⁺ का अपचयन।

प्रश्न 68.
N, S तथा Cl की न्यूनतम ऑक्सीकरण संख्या क्या होगी?
उत्तर:
न्यूनतम ऑक्सीकरण संख्या = समूह संख्या – 8
N = 5 – 8 = – 3
S = 6 – 8 = – 2

प्रश्न 69.
फ्लोरीन की ऑक्सीकरण संख्या सदैव – 1 है, क्यों?
उत्तर:
क्योंकि यह सर्वाधिक विद्युत् ऋणात्मक तत्व है, इसकी ऑक्सीकरण संख्या सदैव ऋणात्मक होगी तथा
न्यूनतम ऑक्सीकरण संख्या = 7 – 8
= – 1

प्रश्न 70.
MnCl₂, MnO₂ तथा KMnO₄ को ऑक्सीकरण संख्या के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित कीजिए।
उत्तर:

प्रश्न 71.
क्लोरीन की न्यूनतम ऑक्सीकरण संख्या व अधिकतम ऑक्सीकरण संख्या का उदाहरण दीजिए।
उत्तर:
न्यूनतम ऑक्सीकरण संख्या वाला यौगिक = NaCl
अधिकतम ऑक्सीकरण संख्या वाला यौगिक = Cl₂O₇

प्रश्न 72.
KMnO₄ → K₂MnO₄ में KMnO₄ तथा K₂ MnO₄ का तुल्यांकी भार बताइए।
उत्तर:

प्रश्न 73.
[Fe (SCN)]²⁺ में Fe की ऑक्सीकरण संख्या क्या है।
उत्तर:
+ 3.

प्रश्न 74.
वैद्युत रासायनिक सेल में ऐनोड ऋणावेशित क्यों होता है?
उत्तर:
वैद्युत रासायनिक सेल में ऐनोड ऋणावेशित होता है क्योंकि ऐनोड पर इलेक्ट्रॉन मुक्त होते हैं।

प्रश्न 75.
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड को उत्क्रमणीय इलेक्ट्रोड क्यों कहते हैं?
उत्तर:
मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड उत्क्रमणीय इलेक्ट्रोड कहलाते हैं। क्योंकि वैद्युत रासायनिक सेल में यह ऐनोड तथा कैथोड दोनों की तरह व्यवहार करता है।

प्रश्न 76.
गैल्वेनी सेल में वैद्युत ऊर्जा का स्रोत क्या होता है?
उत्तर:
गैल्वेनी सेल में, रेडॉक्स अभिक्रिया स्वतः प्रवर्तित प्रकृति की होती है। अभिक्रिया में मुक्त ऊर्जा (∆G) के रूप में ऊर्जा निकलती है। यही ऊर्जा वैद्युत ऊर्जा में रूपान्तरित हो जाती है।

प्रश्न 77.
इलेक्ट्रॉनिक संकल्पना के अनुसार ऑक्सीकरण क्या है?
उत्तर:
अभिक्रिया के दौरान ऑक्सीकरण में किसी स्पीशीज द्वारा एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉन का निष्कासन होता है। हरण दीजिए।

प्रश्न 78.
असमानुपातन अभिक्रिया का एक उदाहरण है।
उत्तर:

चूँकि P की ऑक्सीकरण संख्या में कमी के साथ-साथ वृद्धि भी हो रही है। इसलिए यह एक असमानुपातन अभिक्रिया का उदाहरण है।

प्रश्न 79.
(CN)^– आयन में कार्बन की ऑक्सीकरण संख्या क्या है?
उत्तर:
(CN)^–
x – 3 = – 1
∴ x = + 2

प्रश्न 80.
N₂O, NO और N₂O₅ में से कौन-सा HNO₃ का एनहाइड्राइड है?
उत्तर:
HNO₃ का एनहाइड्राइड N₂O₅ है और यह निम्न प्रकार बनता है-
2HNO₃ → N₂O₅ + H₂O

प्रश्न 81.
सोडियम अमलगम (Na-Hg) में सोडियम की ऑक्सीकरण अवस्था क्या है?
उत्तर:
सोडियम अमलगम साधारणतः दो धातुओं से मिलकर बना एक समांगी मिश्रण है तथा इसमें कोई भी रासायनिक अभिक्रिया नहीं होती है। दोनों धातुएँ मूल अवस्था में होती हैं तथा इसकी ऑक्सीकरण अवस्थाएँ शून्य होती हैं।

प्रश्न 82.
विरंजक चूर्ण में क्लोरीन की ऑक्सीकरण संख्या क्या है?
उत्तर:
विरंजक चूर्ण का रासायनिक सूत्र निम्न है –

इसमें Cl की ऑक्सीकरण अवस्था – 1 है।

प्रश्न 83.
ऑक्सीकरण अभिक्रिया में तत्व के ऑक्सीकरण अंक में क्या परिवर्तन होता है?
उत्तर:
ऑक्सीकरण अभिक्रिया में तत्व के ऑक्सीकरण अंक में वृद्धि होती है-
Fe²⁺ → Fe³⁺ + e^–

प्रश्न 84.
KO₂ (पोटैशियम सुपरऑक्साइड) में ऋणायन पर आवेश व ऑक्सीजन में ऑक्सीकरण संख्या होगी।
उत्तर:
KO₂ पोटैशियम का सुपर ऑक्साइड है-
KO₂ → K⁺ + O₂⁺
ऋणायन पर आवेश – 1 होगा, ऑक्सीजन में ऑक्सीकरण संख्या – 1/2 होगी।

प्रश्न 85.
Fe_0.94O में Fe की ऑक्सीकरण संख्या है?
उत्तर:
Fe_0.94O
x × 0.94 + 1 × (- 2) = 0
या 0.94x – 2 = 0
या 0.94x = 2
∴ x = \(\frac { 200 }{ 94 }\)

लघु उत्तरीय प्रश्न:

प्रश्न 1.
ऑक्सीकरण व अपचयन अभिक्रियाओं में अन्तर बताइए।
उत्तर:
ऑक्सीकरण तथा अपचयन में अन्तर
Table

प्रश्न 2.
निम्नलिखित अभिक्रियाओं में किस पदार्थ का ऑक्सीकरण और किस पदार्थ का अपचयन हो रहा है, बताइए ?
(i) \(\mathrm{PbS}+4 \mathrm{O}_3 \longrightarrow \mathrm{PbSO}_4+4 \mathrm{O}_2\)
(ii) \(\mathrm{SO}_2+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{Cl}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{HCl}+\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4\)
(iii) \(\mathrm{H}_2 \mathrm{~S}+\mathrm{I}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{HI}+\mathrm{S}\)
(iv) \(2 \mathrm{KMnO}_4+3 \mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4+5 \mathrm{HNO}_2 \longrightarrow \mathrm{K}_2 \mathrm{SO}_4+2 \mathrm{MnSO}_4+3 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+5 \mathrm{HNO}_3\)
उत्तर:
(i) PbS का ऑक्सीकरण तथा O₃ का अपचयन।
(ii) SO₂ का ऑक्सीकरण तथा Cl₂ का अपचयन।
(iii) H₂S का ऑक्सीकरण तथा l₂ का अपचयन।
(iv) HNO₂ का ऑक्सीकरण तथा KMnO₄ का अपचयन।

प्रश्न 3.
नीचे दी गई अभिक्रियाओं में पहचानिए कि किसका ऑक्सीकरण हो रहा है और किसका अपचयन ?
(i) \(\mathrm{H}_2 \mathrm{~S}_{(g)}+\mathrm{Cl}_{2(g)} \longrightarrow 2 \mathrm{HCl}_{(g)}+\mathrm{S}_{(\mathrm{s})}\)
(ii) \(3 \mathrm{Fe}_3 \mathrm{O}_{4(s)}+8 \mathrm{Al}_{(s)} \longrightarrow 9 \mathrm{Fe}_{(s)}+4 \mathrm{Al}_2 \mathrm{O}_{3(s)}\)
(iii) \(2 \mathrm{Na}_{(s)}+\mathrm{H}_{2(g)} \longrightarrow 2 \mathrm{NaH}_{(s)}\)
उत्तर:
(i) H₂S का ऑक्सीकरण हो रहा है; क्योंकि हाइड्रोजन से ऋणविद्युती तत्व क्लोरीन का संयोग हो रहा है या धर्नविद्युती तत्व हाइड्रोजन का सल्फर से निष्कासन हो रहा है। हाइड्रोजन के संयोग के कारण क्लोरीन का अपचयन हो रहा है।
(ii) ऑक्सीजन के संयोग के कारण ऐलुमिनियम का ऑक्सीकरण हो रहा है। ऑक्सीजन के निष्कासन के कारण फेरोसोफेरिक ऑक्साइड (Fe₃O₄) का अपचयन हो रहा है।
(iii) विद्युत् ऋणात्मकता की अवधारणा के सावधानी-पूर्वक अध्ययन से हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि सोडियम ऑक्सीकृत तथा हाइड्रोजन अपचयित होता है।

प्रश्न 4.
H₂O₂ एक ऑक्सीकारक व अपचायक पदार्थ है। एक-एक समीकरण द्वारा कथन की पुष्टि कीजिए।
उत्तर:
माना \(2 \mathrm{KI}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{KOH}+\mathrm{I}_2 \uparrow\)

इस अभिक्रिया में KI ऑक्सीकृत होकर I₂ देता है, जबकि H₂O₂ का अपचयन होता है; अतः इस क्रिया में H₂O₂ ऑक्सीकारक का कार्य करता है।
माना \(\mathrm{Ag}_2 \mathrm{O}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{Ag} \downarrow+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{O}_2 \uparrow\)

इस अभिक्रिया में Ag₂O अपचयित होकर Ag बनाता है। इसलिए यह अपचयन की क्रिया है जिसमें H₂O₂ एक अपचायक है।

प्रश्न 5.
ओजोन एक ऑक्सीकारक और अपचायक पदार्थ है। एक-एक समीकरण द्वारा इस कथन की पुष्टि कीजिए।
अथवा
निम्नलिखित अभिक्रियाओं में किसमें ओजोन ऑक्सीकारक तथा किसमें अपचायक का कार्य करती है? कारण सहित स्पष्ट कीजिए।
\(\mathrm{PbS}+4 \mathrm{O}_3 \longrightarrow \mathrm{PbSO}_4+4 \mathrm{O}_2 \uparrow\)
\(\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2+\mathrm{O}_3 \longrightarrow \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+2 \mathrm{O}_2 \uparrow\)
उत्तर:
यदि ओजोन की किसी पदार्थ से क्रिया होने पर उस पदार्थ में ऑक्सीकरण संख्या में वृद्धि (PbS का PbSO₄ में ऑक्सीकरण होने पर S की ऑक्सीकरण संख्या -2 से +6 हो जाती है) होती है तो उस पदार्थ का ऑक्सीकरण होता है। लेड सल्फाइड, ओजोन की क्रिया से लेड सल्फेट में ऑक्सीकृत हो जाता है; अतः इस अभिक्रिया में ओजोन ऑक्सीकारक है।
\(\mathrm{PbS}+4 \mathrm{O}_3 \longrightarrow \mathrm{PbSO}_4+4 \mathrm{O}_2 \uparrow\)
इसी प्रकार, यदि ओजोन की क्रिया से किसी पदार्थ से ऑक्सीजन पृथक् हो जाए तो ओजोन अपचायक होती है; जैसे-निम्नांकित अभिक्रिया में ओजोन अपचायक है; क्योंकि इसमें H₂O₂ के H₂O में परिवर्तन पर ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण संख्या -1 से घटकर -2 हो जाती है; अतः इसमें H₂O₂ ऑक्सीकारक का कार्य करता है।
\(\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2+\mathrm{O}_3 \longrightarrow \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+2 \mathrm{O}_2 \uparrow\)
उपर्युक्त अभिक्रियाओं से स्पष्ट है कि ओजोन ऑक्सीकारक तथा अपचायक दोनों की तरह व्यवहार करती है।

प्रश्न 6.
कारण सहित बताइए कि निम्नलिखित में कौन-सा ऑक्सीकारक तथा कौन-सा अपचायक है?
\(2 \mathrm{I}^{-}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{OH}^{-}+\mathrm{I}_2 \uparrow\)
अथवा
कारण देते हुए बताइए कि निम्नांकित अभिक्रिया मे कौन-सा पदार्थ अपचायक है?
\(2 \mathrm{KI}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{KOH}+\mathrm{I}_2 \uparrow\)
उत्तर:
उपर्युक्त समीकरण को इस प्रकार भी लिखा जा सकता है-
\(2 \mathrm{I}^{-}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{OH}^{-}+\mathrm{I}_2 \uparrow\)
IMG

क्योंकि आयोडीन (I) की ऑ. सं. में -1 से 0 तक वृद्धि तथा ऑक्सीजन (O) की ऑ सं. में -1 से -2 तक कमी हो रही है; अतः H₂O₂ ऑक्सीकारक तथा I² अपचायक है।

प्रश्न 7.
निम्नलिखित अभिक्रियाओं में H₂O₂ किसमें ऑक्सीकारक तथा किसमें अपचायक का कार्य करता है?
(i) \(\mathrm{Cl}_2+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{HCl}+\mathrm{O}_2 \uparrow\)
(ii) \(2 \mathrm{KI}+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{KOH}+\mathrm{I}_2 \uparrow\)
उत्तर:
(i) IMG
इस अभिक्रिया में H₂O₂ अपचायक है; क्योंकि O की ऑ. सं. में -1 से 0 की वृद्धि हो रही है।
(ii)IMG
इस अभिक्रिया में H₂O₂ ऑक्सीकारक है; क्योंकि O की ऑ. सं. -1 से -2 तक घट रही है।

प्रश्न 8.
कारण देते हुए बताइए कि निम्नलिखित अभिक्रिया में कौन-सा पदार्थ ऑक्सीकारक है ?
(i) \(2 \mathrm{FeCl}_3+\mathrm{H}_2 \mathrm{~S} \longrightarrow 2 \mathrm{FeCl}_2+2 \mathrm{HCl}+\mathrm{S} \downarrow\)
(ii) \(\mathrm{SnCl}_2+\mathrm{HgCl}_2 \longrightarrow \mathrm{SnCl}_4+\mathrm{Hg} \downarrow\)
उत्तर:
IMG
इस अभिक्रिया में FeCl₃ में Fe की ऑ. सं. +3 है तथा FeCl₂ में Fe की ऑ. सं. +2 है; क्योंकि ऑ. सं. में कमी हो रही है; अत: FeCl₃ ऑक्सीकारक है।
(ii) IMG
इस अभिक्रिया में HgCl₂ में Hg की ऑ. सं. +2 है तथा Hg में Hg की ऑ. सं. 0 (शून्य) है; क्योंकि ऑ. सं. में कमी हो रही है; अत: HgCl₂ ऑक्सीकारक है।

प्रश्न 9.
निम्नलिखित अभिक्रियाओं में किसमें SO₂ ऑक्सीकारक तथा किसमें अपचायक का कार्य करती है?
(i) \(2 \mathrm{Mg}+\mathrm{SO}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{MgO}+\mathrm{S} \downarrow\)
(ii) \(2 \mathrm{SO}_2+\mathrm{O}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{SO}_3 \uparrow\)
उत्तर:
(i) IMG
यहाँ SO₂ में S की ऑ. सं. +4 तथा सल्फर में S की ऑ. सं. 0 है अर्थात् ऑ. सं. में कमी हो रही है; अतः इसमें SO₂ का S में अपचयन होता है और SO₂ ऑक्सीकारक की भाँति कार्य करती है।

(ii) IMG

यहाँ SO₂ में S की ऑ. सं. +4 तथा SO₃ में S की ऑ. सं. +6 है अर्थात् ऑ. सं. में वृद्धि हो रही है; अतः इस क्रिया में SO₂ अपचायक की भाँति कार्य करती है।

प्रश्न 10.
निम्नांकित अभिक्रियाओं में ऑक्सीकारक और अपचायक बताइए। कारण भी दीजिए-
(i) \(2 \mathrm{FeCl}_3+\mathrm{SnCl}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{FeCl}_2+\mathrm{SnCl}_4\)
(ii) \(2 \mathrm{FeCl}_3+2 \mathrm{KI} \longrightarrow 2 \mathrm{FeCl}_2+2 \mathrm{KCl}+\mathrm{I}_2 \uparrow\)
(iii) \(\mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_3+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{~S} \longrightarrow 3 \mathrm{~S} \downarrow+3 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)
(iv) \(2 \mathrm{Cu}^{2+}+4 \mathrm{I}^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{CuI}+\mathrm{I}_2 \uparrow\)
उत्तर:
IMG
उपर्युक्त अभिक्रिया में Sn की ऑक्सीकरण संख्या में +2 से +4 की वृद्धि हो रही है; अतः SnCl₂ अपचायक है तथा Fe की ऑ. सं. में + 3 से +2 की कमी हो रही है; अत: FeCl₃ एक ऑक्सीकारक है।
(ii) IMG
उपर्युक्त अभिक्रिया में FeCl₃ ऑक्सीकारक है; क्योंकि यह KI (जिसमें I की ऑ. सं. -1 है) को I₂ (जिसकी ऑ. सं. शून्य है) में ऑक्सीकृत कर देता है और KI एक अपचायक है; क्योंकि यह FeCl₃ (जिसमें Fe की ऑ. सं. +3) को FeCl₂ (जिसमें Fe की ऑ. सं. +2) में अपचयित कर देता हैं।
(iii) IMG
उपर्युक्त अभिक्रिया में क्योंकि H₂S में S की ऑ. सं. में -2 से 0 तक वृद्धि तथा H₂SO₃ में S की ऑ.सं. में +4 से 0 तक कमी हो रही है; अतः इस अभिक्रिया में H₂SO₃ ऑक्सीकारक तथा H₂S अपचायक है।
(iv) IMG

प्रश्न 28.
अभिक्रिया \(\mathrm{Cl}_{2(g)}+2 \mathrm{I}^{-} \longrightarrow \mathrm{I}_{2(s)}+2 \mathrm{Cl}^{-}\) के लिए E⁰_cell का मान नीचे दी गई अर्द्ध्र- अभिक्रियाओं की सहायता से ज्ञात करिए-
\(\mathrm{Cl}_{2(\mathrm{~g})}+2 e^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{Cl}^{-}\) E⁰ = + 1.36V
\(\mathrm{I}_{2(\mathrm{~g})}+2 e^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{I}^{-}\) E⁰ = +0.54V
उत्तर:
\(\mathrm{E}_{\text {cell }}^0=\mathrm{E}_{\text {(cathode) }}^0-E_{(\text {Anode) }}^0\)
= \(\mathrm{E}_{\mathrm{Cl}_2 / \mathrm{Cl}^{-}}^0-\mathrm{E}_{\mathrm{I}_2 / \mathrm{I}}^0\)
= 1.36 -(+ 0.54)
= 0.82 V

प्रश्न 29.
Zn²⁺, Mg²⁺ और Na⁺ के लिए मानक अपचयन विभव के मान क्रमशः -0.76V, -2.37 V तथा -2.71V हैं।
अतः निम्न में से सर्वाधिक शक्तिशाली ऑक्सीकारक कौन-सा है ?
Zn²⁺, Mg²⁺ य| Na⁺
उत्तर:
उपर्युक्त लिखे आयनों में से Zn²⁺ सर्वाधिक शक्तिशाली ऑक्सीकारक है क्योंकि इसके मानक अपचयन विभव का मान सबसे अधिक है अतः यह आसानी से इलेक्ट्रॉन ग्रहण कर सकता है।

प्रश्न 30.
निम्नलिखित अभिक्रिया गैल्वनिक सेल में विद्युत् का उत्पादन करती है-
\(2 \mathrm{Fe}^{3+}+2 \mathrm{Cl}^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{Fe}^{2+}+\mathrm{Cl}_2\)
इस सेल में ऐनोड और कैथोड पर होने वाली अभिक्रियाओं को लिखिए। इसके साथ-साथ ऐनोड और कैथोड की प्रवृत्ति बताइए तथा सेल आरेख लिखिए।
उत्तर:
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सेल में ऐनोड पर ऑक्सीकरण होता है तथा यह-ve terminal होता है जबकि कैथोड पर अपचयन होता है तथा यह + ve terminal का कार्य करता है।
सेल आरेख- \(\mathrm{Cl}^{-}\left|\mathrm{Cl}_2 \| \mathrm{Fe}^{3+}\right| \mathrm{Fe}^{2+}\)

प्रश्न 31.
निम्नलिखित धातुओं को उनकी ऑक्सीकृत होने की घटती हुई प्रवृत्ति के क्रम में लिखिए-
Zn, Cu, Mg, Ag
उत्तर:
विद्युत् रासायनिक श्रेणी में धातुओं की इलेक्ट्रॉन त्याग करने की अर्थात् ऑक्सीकृत होने की प्रवृत्ति ऊपर से नीचे की ओर घटती है। विद्युत् रासायनिक श्रेणी में Mg का स्थान Zn के ऊपर, Zn का स्थान Cu के ऊपर और Cu का स्थान Ag के ऊपर है। अतः इन धातुओं की ऑक्सीकृत होने की प्रवृत्ति घटने का क्रम होगा-
Mg > Zn > Cu > Ag

प्रश्न 32.
कॉपर का मानक इलेक्ट्रोड विभव +0.34 V और जिंक का मानक इलेक्ट्रोड विभव -0.76 V है। इन दोनों इलेक्ट्रोडों को परस्पर जोड़ने से बने गैल्वेनिक सेल का E.M.F. कितना होगा ? सेल अभिक्रिया की समीकरण लिखिए।
उत्तर:
\(\mathrm{E}_{\text {cell }}^0=E_{(\text {cathode) }}^0-\mathrm{E}_{\text {(Anode) }}^0\)
\(\mathrm{E}_{\text {cell }}^0=\mathrm{E}_{\mathrm{Cu}^{2+} / \mathrm{Cu}}^0-\mathrm{E}_{\mathrm{Zn}^{2+} / \mathrm{Zn}}^0\)
= + 0.34 – (-0.76)
∴ E⁰_cell = + 1. 10 V
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प्रश्न 33.
मानक इलेक्ट्रोड विभव को परिभाषित कीजिए। इलेक्ट्रोड विभव तथा मानक इलेक्ट्रोड विभव में सम्बन्ध बताइए।
उत्तर:
मानक इलेक्ट्रोड विभव (Standard electrode potential) – 25°C पर किसी धातु की छड़ उसके किसी लवण के एक मोलर (1 M) सान्द्रता वाले विलयन में डुबोने से उस धातु की सतह पर धनात्मक या ऋणात्मक आवेश आ जाता है; इस कारण धातु तथा आयनों के बीच जो विभवान्तर उत्पन्न होता है, उसे मानक इलेक्ट्रोड विभव (standard electrode potential) कहते हैं। मानक इलेक्ट्रोड विभव को E⁰ से व्यक्त करते हैं। इसका मात्रक भी वोल्ट होता है।
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इलेक्ट्रोड विभव व मानक इलेक्ट्रोड विभव में सम्बन्ध (Relation between electrode potential and standard electrode potential)—माना इलेक्ट्रोड क्रिया निम्नलिखित प्रकार से है-
\(\mathrm{M}^{n+}+n e^{-} \longrightarrow \mathrm{M}\)
नेर्नस्ट समीकरण के अनुसार,
\(\mathrm{E}=\mathrm{E}^0+\frac{0-0591}{n} \log _{10}\left[\mathrm{M}^{n+}\right]\)
\(\mathrm{E}=\mathrm{E}^0-\frac{0 \cdot 0591}{n} \log _{10} \frac{1}{\left[\mathrm{M}^{n+}\right]}\)
जहाँ, E = इलेक्ट्रोड विभव, E⁰ = मानक इलेक्ट्रोड विभव, n = इलेक्ट्रोड क्रिया में भाग लेने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या तथा [Mⁿ⁺]= धातु आयनों की मोलर सान्द्रता।
किसी विलयन की सान्द्रता [Mⁿ⁺] = 0 होगी।
अत: 25°C पर इलेक्ट्रोड विभव (E) = मानक इलेक्ट्रोड विभव (E⁰)

प्रश्न 34.
कुछ अर्द्ध-अभिक्रियाओं के E⁰ निम्न प्रकार हैं।
\(\mathrm{I}_2+2 e^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{I}^{-;} \mathbf{E}^0=+0.54 \mathrm{~V}\)
\(\mathrm{Cl}_2+2 e^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{Cl}^{-;} \mathrm{E}^0=+1.36 \mathrm{~V}\)
\(\mathrm{Fe}^{3+}+e^{-} \longrightarrow \mathrm{Fe}^{2+;} \mathbf{E}^0=+0 \cdot 76 \mathrm{~V}\)
\(\mathrm{Ce}^{4+}+e^{-} \longrightarrow \mathrm{Ce}^{3+;} \mathrm{E}^0=+1 \cdot 6 \mathrm{~V}\)
\(\mathrm{Sn}^{4+}+2 e^{-} \longrightarrow \mathrm{Sn}^{2+;} \mathbf{E}^0=+0 \cdot 15 \mathrm{~V}\)
उपर्युक्त विभवों के आधार पर निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर दीजिए-

प्रश्न (a). क्या Fe³⁺ द्वारा Ce³⁺ का ऑक्सीकरण हो सकता है ? कारण सहित समझाइए।
उत्तर:
नहीं, क्योंकि Ce³⁺ का मानक इलेक्ट्रोड विभव अधिक है।

प्रश्न (b). क्या I₂ क्लोरीन को KCl में से विस्थापित कर सकती है?
उत्तर:
नहीं। क्योंकि I₂ का मानक इलेक्ट्रोड विभव कम है।

प्रश्न (c). SnCl₂ और FeCl₃ विलयनों को मिलाने पर क्या अभिक्रिया होगी? समीकरण लिखिए।
उत्तर:
\(2 \mathrm{FeCl}_3+\mathrm{SnCl}_2 \rightarrow 2 \mathrm{FeCl}_2+\mathrm{SnCl}_4\)

प्रश्न (d).
उपर्युक्त अर्द्ध सेल अभिक्रियाओं में सबसे प्रबल ऑक्सीकारक और सबसे प्रबल अपचायक कौन-सा है ?
उत्तर:
प्रबल ऑक्सीकारक- Ce⁴⁺
प्रबल अपचायक- Sn²⁺

प्रश्न (e). FeCl₃ विलयन डालने पर क्या KI विलयन से आयोडीन मुक्त होगी?
उत्तर:
हाँ आयोडीन मुक्त होगी।

प्रश्न 35.
(i) कुछ पदार्थों के अपचयन विभव निम्नवत् हैं, इनमें सबसे प्रबल ऑक्सीकारक तथा सबसे प्रबल अपचायक बताइए-
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इन इलेक्ट्रोड विभवों के आधार पर निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर दीजिए-
(क) क्या Fe²⁺ आयन Cu²⁺ आयन को अपचयित कर सकता है ?
(ख) निम्नांकित में से सबसे प्रबल अपचायक है-
Cu⁺, Fe²⁺, Hg⁺, Br^–
उत्तर:
(i) जो पदार्थ जितना अधिक प्रबल ऑक्सीकारक होता है उसका अपचयन विभव उतना-ही अधिक धनात्मक या कम ऋणात्मक होता है तथा जो पदार्थ अधिक प्रबल अपचायक होता है, उसका अपचयन विभव कम धनात्मक या अधिक ऋणात्मक होता है; अतः
(क) Sn²⁺, Mn²⁺, I⁺ तथा Fe²⁺ अपचायकों मे से सबसे प्रबल अपचायक Sn²⁺ है; क्योंकि इसका अपचयन विभव सबसे कम धनात्मक है।
(ख) Sn⁴⁺, MnO₄^–, I₂ तथा Fe³⁺ अपचायकों में से सबसे प्रबल ऑक्सीकारक MnO₄^– है; क्योंकि इसका अपचयन विभव सबसे अधिक धनात्मक है।

(ii) (क) Fe²⁺ आयन Cu²⁺ आयन को अपचयित कर देगा; क्योंकि अपचायक Fe²⁺ का इलेक्ट्रोड विभव ऑक्सीकारक Cu²⁺ से अधिक है। अभिक्रिया समीकरण (b) में से (a) को घटाने पर,
\(\mathrm{Fe}^{2+} \longrightarrow \mathrm{Fe}^{3+}+e^{-} ; \mathrm{E}^0=-0.77\) वोल्ट
\(\mathrm{Cu}^{+} \longrightarrow \mathrm{Cu}^{2+}+e^{-} ; \mathrm{E}^0=-1 \cdot 5\) वोल्ट
या \(\mathrm{Fe}^{2+}+\mathrm{Cu}^{2+} \longrightarrow \mathrm{Cu}^{+}+\mathrm{Fe}^{3+} ; \mathrm{E}^0=-0.73\) वोल्ट

प्रश्न 36.
(i) निम्नलिखित सम्भव अभिक्रियाओं की सहायता से Mg, Zn, Cu तथा Ag को उनके घटते हुए इलेक्ट्रोड विभव के क्रम में लिखिए-
\(\mathrm{Cu}+2 \mathrm{Ag}_{(\mathrm{aq})}^{+} \longrightarrow \mathrm{Cu}^{2+}{ }_{(a q)}+2 \mathrm{Ag}\)
\(\mathrm{Mg}+\mathrm{Zn}^{2+}{ }_{(a q)} \longrightarrow \mathrm{Mg}^{2+}{ }_{(a q)}+\mathrm{Zn}\)
\(\mathrm{Zn}+\mathrm{Cu}^{2+}{ }_{(a q)} \longrightarrow \mathrm{Zn}^{2+}{ }_{(a q)}+\mathrm{Cu}\)

(ii) कुछ अर्द्ध-अभिक्रियाओं के इलेक्ट्रोड विभव इस प्रकार हैं-
\(\mathrm{Fe}_{(a q)}^{3+}+e^{-} \longrightarrow \mathrm{Fe}_{(a q)}^{2+}\); E⁰ = + 0.76 वोल्ट
\(\mathrm{Ce}_{(a q)}^{4+}+e^{-} \longrightarrow \mathrm{Ce}_{(a q)}^{3+}\); E⁰ = + 1.60 वोल्ट
कारण देते हुए बताइए कि क्या Fe³⁺ से Ce⁴⁺ ऑक्सीकृत हो सकता है?

(iii) इलेक्ट्रोड अभिक्रियाओं-
(a) \(\mathrm{Zn}(s) \longrightarrow \mathrm{Zn}^{2+}{ }_{(a q)}+2 e^{-}\); E⁰ = 0.76 वोल्ट
(b) \(\mathrm{Cu}(s) \longrightarrow \mathrm{Cu}^{2+}{ }_{(a q)}+2 e^{-}\); E⁰ = -0.337 वोल्ट में कारण सहित बताइए कि
\(\mathrm{Zn}_{(s)}+\mathrm{Cu}_{(a q)}^{2+} \longrightarrow \mathrm{Zn}_{(a q)}^{2+}+\mathrm{Cu}_{(s)}\) का होना सम्भव है या नहीं ?
उत्तर:
(i) विद्युत्-रासायनिक श्रेणी के अनुसार तत्वों का घटता इलेक्ट्रोड विभव क्रम निम्नवत् है-
Mg > Zn > Cu > Ag

(ii) इन अर्द्ध-सेल अभिक्रियाओं में Fe³⁺ का Fe²⁺ में अपचयन विभव, Ce⁴⁺ के Ce³⁺ में अपचयन विभव से अधिक है। नियमानुसार उच्च विभव का अपचायक कम विभव के ऑक्सीकारक से क्रिया करेगा; अत: Fe³⁺ से Ce⁴⁺ ऑक्सीकृत नहीं होगा।

(iii) प्रश्नानुसार,
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इस क्रिया में Zn अपचायक का कार्य करता है तथा कॉपर ऑक्सीकारक का कार्य करता है। Zn का E⁰, Cu के E⁰ से उच्च है; अतः नियमानुसार उच्च E^o का अपचायक कम E⁰ के ऑक्सीकारक से ही क्रिया कर सकता है; अतः निम्नलिखित अभिक्रिया सम्भव है-
\(\mathrm{Zn}_{(s)}+\mathrm{Cu}_{(a q)}^{2+} \longrightarrow \mathrm{Zn}_{(a q)}^{2+}+\mathrm{Cu}_{(s)}\)

प्रश्न 37.
H₂S केवल अपचायक की तरह कार्य करता है जबकि SO₂ अपचायक तथा ऑक्सीकारक दोनों की भाँति कार्य कर सकता है, क्यों ?
उत्तर:
H₂S में सल्फर की ऑक्सीकरण संख्या का मान -2 है जबकि SO₂ में सल्फर की ऑक्सीकरण संख्या +4 है। H₂S में सल्फर की ऑक्सीकरण संख्या बढ़ तो सकती है परन्तु यह घट नहीं सकती है अत: H₂S केवल अपचायक की भाँति कार्य करता है। जबकि SO₂ में सल्फर की ऑक्सीकरण संख्या घट भी सकती है तथा बढ़ भी सकती है।

इसी कारण SO₂ की ऑक्सीकरण संख्या बढ़ तो सकती है परन्तु यह घट नहीं सकती है अत: H₂S केवल अपचायक की भाँति कार्य करता है। जबकि SO₂ में सल्फर की ऑक्सीकरण संख्या घट भी सकती है तथा बढ़ भी सकती है। इसी कारण SO₂ अपचायक तथा ऑक्सीकारक दोनों की भाँति कार्य कर सकता है। अपचायक तथा ऑक्सीकारक दोनों की भाँति कार्य कर सकता है।

प्रश्न 38.
निम्नलिखित रेडॉक्स अभिक्रियाओं की अर्द्ध-अभिक्रियाओं को लिखिए-
(i) \(2 \mathrm{Fe}_{(a q)}^{3+}+2 \mathrm{I}_{(a q)}^{-} \longrightarrow \mathrm{I}_{2(s)}+2 \mathrm{Fe}_{(a q)}^{2+}\)
(ii) \(2 \mathrm{Na}_{(s)}+\mathrm{Cl}_{2(g)} \longrightarrow 2 \mathrm{NaCl}_{(s)}\)
(iii) \(\mathrm{Zn}_{(s)}+2 \mathrm{H}_{(a q)}^{+} \longrightarrow \mathrm{Zn}^{2+}{ }_{(a q)}+\mathrm{H}_{2(g)}\)
उत्तर:
(i) \(2 \mathrm{Fe}^{3+}{ }_{(a q)}+2 \mathrm{I}^{-}{ }_{(a q)} \rightarrow \mathrm{I}_{2(s)}+2 \mathrm{Fe}^{2+}{ }_{(a q)}\) की अर्द्ध अभिक्रियाएँ निम्न हैं-
ऑक्सीकरण अर्द्ध-अभिक्रिया-
\(2 \mathrm{I}_{(a q)}^{-} \longrightarrow \mathrm{I}_{2(s)}+2 e^{-}\)
अपचयन अर्द्ध-अभिक्रिया
\(2 \mathrm{Fe}^{3+}(a q)+2 e^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{Fe}^{2+}(a q)\)

(ii) \(2 \mathrm{Na}_{(s)}+\mathrm{Cl}_{2(g)} \longrightarrow 2 \mathrm{NaCl}_{(s)}\) की अर्द्ध अभिक्रियाएँ निम्न हैं-
ऑक्सीकरण अर्द्ध-अभिक्रिया-
\(2 \mathrm{Na}_{(s)} \longrightarrow 2 \mathrm{Na}_{(a q)}^{+}+2 e^{-}\)
अपचयन अर्द्ध-अभिक्रिया-.
\(\mathrm{Cl}_{2(g)}+2 e^{-} \longrightarrow 2 \mathrm{Cl}^{–}(a q)\)

(iii) \(\mathrm{Zn}_{(s)}+2 \mathrm{H}_{(a q)}^{+} \longrightarrow \mathrm{Zn}_{(a q)}^{2+}+\mathrm{H}_{2(g)}\) की अर्द्ध अभिक्रियाएँ निम्न हैं-
ऑक्सीकरण अर्द्ध-अभिक्रिया-
\(\mathrm{Zn}_{(s)} \longrightarrow \mathrm{Zn}^{2+}{ }_{(a q)}+2 e^{-}\)
अपचयन अर्द्ध-अभिक्रिया-
\(2 \mathrm{H}_{(a q)}^{+}+2 e^{-} \longrightarrow \mathrm{H}_{2(g)}\)

प्रश्न 39.
निम्नलिखित रेडॉक्स अभिक्रिया के लिए,
\(\mathrm{Mn}+\mathrm{CuSO}_4 \longrightarrow \mathrm{MnSO}_4+\mathrm{Cu}\)
(i) ऑक्सीकरण एवं अपचयन अर्द्ध-अभिक्रियाएँ लिखिए।
(ii) कौन-सी स्पीशीज अपचायक की भाँति तथा कौन-सी ऑक्सीकारक की भाँति कार्य करेगी ?
(iii) अभिक्रिया में SO₄^2- आयन की क्या भूमिका है ?
उत्तर:
(i) ऑक्सीकरण अर्द्ध-अभिक्रिया-
\(\mathrm{Mn} \longrightarrow \mathrm{Mn}^{2+}+2 e^{-}\)
अपचयन अर्द्ध-अभिक्रिया-
\(\mathrm{Cu}^{2+}+\mathrm{SO}_4^{2-}+2 e^{-} \longrightarrow \mathrm{Cu}+\mathrm{SO}_4^{2-}\)

(ii) यहाँ पर Mn अपचायक की भाँति कार्य करता है क्योंकि इससे इलेक्ट्रॉन मुक्त होते हैं। Cu²⁺ आयन ऑक्सीकारक की भाँति कार्य करता है, क्योंकि यह इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है।

(iii) SO₄^2- आयनों की प्रवृत्ति उभयनिष्ठ होती है। यह रेडॉक्स अभिक्रिया में किसी भी प्रकार की कोई भूमिका नहीं निभाते हैं। इन्हें दर्शक आयन (spectator ions) कहते हैं।

प्रश्न 40.
निम्नलिखित यौगिकों में जीनॉन की ऑक्सीकरण संख्या बताइए-
XeF₄, XeOF₂, XeO₂F₂, XeF₆
उत्तर:
(i) XeF₄ (यदि x जीनॉन की ऑक्सीकरण संख्या है)
x + 4 × -1 = 0
∴ =+4

(ii) XeOF₂ (यदि x जीनॉन की ऑक्सीकरण संख्या है)
x + (-2) + 2 × (-1) = 0
या x – 4 = 0
∴ x = +4

(iii) XeO₂F₂ (यदि x जीनॉन की ऑक्सीकरण संख्या है)
x + 2 × (-2) + 2 × (-1) = 0
या x – 4 – 2 = 0
∴ x = +6

(iv) XeF₆ (यदि x जीनॉन की ऑक्सीकरण संख्या है)
x + 6 × (-1) = 0
या x – 6 = 0
∴ x = +6

प्रश्न 41.
निम्नलिखित आयनों के लिए असमानुपातन अभिक्रियाएँ लिखिए-
(i) ClO^–
(ii) ClO₂^–
(iii) ClO₃^–
उत्तर:
(i) ClO^– के लिए असमानुपातन अभिक्रिया-
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(ii) ClO₂^– के लिए असमानुपातन अभिक्रिया-
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(iii) ClO₃^– के लिए असमानुपातन अभिक्रिया-
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प्रश्न 42.
निम्न अभिक्रियाओं को आयन इलेक्ट्रॉन विधि द्वारा सन्तुलित करें-
(1) \(\mathrm{FeCl}_3+\mathrm{H}_2 \mathrm{~S} \longrightarrow \mathrm{FeCl}_2+\mathrm{HCl}+\mathrm{S}\)
(2) \(\mathrm{Cu}+\mathrm{HNO}_3 \longrightarrow \mathrm{Cu}\left(\mathrm{NO}_3\right)_2+\mathrm{NO}+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)
(3) \(\mathrm{KI}+\mathrm{Cl}_2 \longrightarrow \mathrm{KCl}+\mathrm{I}_2\)
(4) \(\mathrm{MnO}_2+\mathrm{HCl} \longrightarrow \mathrm{MnCl}_2+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{Cl}_2\)
(5) \(\mathrm{H}_2 \mathrm{~S}+\mathrm{HNO}_3 \longrightarrow \mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4+\mathrm{NO}_2+\mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)
उत्तर:
(1) \(\mathrm{H}_2 \mathrm{~S}+2 \mathrm{FeCl}_3 \longrightarrow 2 \mathrm{FeCl}_2+2 \mathrm{HCl}+\mathrm{S}\)
(2) \(3 \mathrm{Cu}+8 \mathrm{HNO}_3 \longrightarrow 3 \mathrm{Cu}\left(\mathrm{NO}_3\right)_2+2 \mathrm{NO}+4 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)
(3) \(2 \mathrm{KI}+\mathrm{Cl}_2 \longrightarrow 2 \mathrm{KCl}+\mathrm{I}_2\)
(4) \(\mathrm{MnO}_2+4 \mathrm{HCl} \longrightarrow \mathrm{MnCl}_2+\mathrm{Cl}_2+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)
(5) \(\mathrm{H}_2 \mathrm{~S}+8 \mathrm{HNO}_3 \longrightarrow \mathrm{H}_2 \mathrm{SO}_4+8 \mathrm{NO}_2+4 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}\)

प्रश्न 43.
कॉपर एवं सिल्वर इ्केक्ट्रोडों के मध्य एक सेल निम्न प्रकार हैं-
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उत्तर:
= E⁰_सेल = E⁰_{कैथोड} – E⁰_ऐनोड
= \(\mathrm{E}_{\mathrm{Ag}^{+} / \mathrm{Ag}}^0-\mathrm{E}_{\mathrm{Cu}^{2+} / \mathrm{Cu}}^0\)
= 0.80 = 0.34
= 0.46 V

Haryana Board 10th Class Maths Solutions Chapter 12 वृत्तों से संबंधित क्षेत्रफल Exercise 12.3

प्रश्न 1.
संलग्न आकृति में, छायांकित भाग का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए, यदि .. PQ = 24cm, PR = 7cm तथा 0 वृत्त का केंद्र है।
हल :

यहाँ पर,
PQ = 24cm
PR = 7cm
हम जानते हैं कि अर्धवृत्त में बना कोण ∠RPQ = 90°
समकोण त्रिभुज RPQ में पाइथागोरस प्रमेय से

अतः दिए गए वृत्त का व्यास (RQ) = 25cm
दिए गए वृत्त की त्रिज्या (r) = \(\frac{25}{2}\) cm
दिए गए वृत्त के छायांकित भाग का क्षेत्रफल = अर्धवृत्त का क्षेत्रफल – ΔRPQ का क्षेत्रफल

प्रश्न 2.
संलग्न आकृति में, छायांकित भाग का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए, यदि केंद्र 0 वाले दोनों संकेंद्रीय वृत्तों की त्रिज्याएँ क्रमशः 7cm और 14cm हैं तथा ∠AOC = 40° है।
हल :

यहाँ पर, बड़े वृत्त की त्रिज्या (R) = 14cm
छोटे वृत्त की त्रिज्या (r) = 7cm
चाप AC तथा चाप BD द्वारा केंद्र पर अंतरित कोण (e) = 40°
छायांकित त्रिज्यखंड का क्षेत्रफल = (त्रिज्यखंड AOC – त्रिज्यखंड BOD) का क्षेत्रफल

प्रश्न 3.
संलग्न आकृति में, छायांकित भाग का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए, यदि ABCD भुजा 14cm का एक वर्ग है तथा APD और BPC दो अर्धवृत्त हैं।
हल :

यहाँ पर, वर्ग ABCD की भुजा = 14cm
वर्ग ABCD का क्षेत्रफल = भुजा – भुजा
= 14 x 14 cm² = 196 cm²
प्रत्येक अर्धवृत्त की त्रिज्या (r) = \(\frac{14}{2}\) = 7 cm
दोनों अर्धवृत्तों (APD + BPC) का क्षेत्रफल = 2 x (\(\frac{1}{2}\) πr² )
= \(\frac{22}{7}\) x 7 x 7 cm²
= 154 cm²
अतः आकृति के छायांकित भाग का क्षेत्रफल = (196 – 154) cm²
= 42 cm²

प्रश्न 4.
संलग्न आकृति में, छायांकित भाग का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए, जहाँ भुजा 12cm वाले एक समबाहु त्रिभुज OAB के शीर्ष 0 को केंद्र मानकर 6 सें०मी० त्रिज्या वाला एक वृत्तीय चाप खींचा गया है।
हल :

यहाँ पर, ΔAOB समबाहु त्रिभुज है। .
∴ ∠AOB = 60°
[∵ समबाहु त्रिभुज का प्रत्येक कोण 60° होता है।]
समबाहु ΔOAB का क्षेत्रफल = \(\frac{\sqrt{3}}{4}\) – (भुजा)²
= \(\frac{\sqrt{3}}{4}\) x 12 x 12 cm²
= 36√3 cm²
वृत्त की त्रिज्या (r) = 6cm
वृत्त का क्षेत्रफल = πr²
= \(\frac{22}{7}\) x 6 x 6 cm²
= \(\frac{792}{7}\) cm²

प्रश्न 5.
भुजा 4 cm वाले एक वर्ग के प्रत्येक कोने से 1 cm त्रिज्या वाले वृत्त का एक चतुर्थांश काटा गया है तथा बीच में 2 cm व्यास का एक वृत्त भी काटा गया है, जैसाकि संलग्न आकृति में दर्शाया गया है। वर्ग के शेष भाग का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
हल :

यहाँ पर,
दिए गए वर्ग की भुजा = 4 cm
दिए गए वर्ग का क्षेत्रफल = भुजा – भुजा
= 4 x 4 cm² = 16 cm²
कोने से काटे गए वृत्त के प्रत्येक चतुर्थांश की त्रिज्या (r₁) = 1 cm
कोने से काटे गए वृत्त के चारों चतुर्थांश का क्षेत्रफल = 4 x प्रत्येक चतुर्थांश का क्षेत्रफल
= \(4\left(\frac{\pi r_{1}^{2}}{4}\right)=\frac{22}{7}\) = x 1 x 1 cm²
= \(\frac{22}{7}\)cm²
बीच के वृत्त का व्यास = 2 cm
बीच के वृत्त की त्रिज्या (r₂) = 2/2 cm = 1 cm

प्रश्न 6.
एक वृत्ताकार मेज़पोश, जिसकी त्रिज्या 32 cm है, में बीच में एक समबाहु त्रिभुज ABC छोड़ते हुए एक डिज़ाइन बना हुआ है, जैसाकि संलग्न आकृति में दिखाया गया है। इस छायांकित डिज़ाइन का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।

हल :

यहाँ पर, समबाहु त्रिभुज ABC की भुजा BC द्वारा वृत्त के केंद्र O पर
अंतरित कोण (BOC) = \(\frac{360^{\circ}}{3}\) = 120°
ΔBOD में,
∠BOD = \(\frac{120^{\circ}}{2}\) = 60° ; OB (वृत्त की त्रिज्या) = 32cm
\(\frac{\mathrm{OD}}{\mathrm{OB}}\)= cos 60° तथा \(\frac{\mathrm{BD}}{\mathrm{OB}}\) = sin 60°
\(\frac{\mathrm{OD}}{32}=\frac{1}{2}\) तथा \(\frac{\mathrm{BD}}{32}=\frac{\sqrt{3}}{2}\)
समबाहु त्रिभुज ABC की भुजा BC = 2 x BD = 2 x 16√3 cm
= 32√3 cm
दिए गए वृत्त का क्षेत्रफल = πr²

अतः दी आकृति के छायांकित भाग का क्षेत्रफल = \(\left[\frac{22528}{7}-768 \sqrt{3}\right]\) cm²

प्रश्न 7.
संलग्न आकृति में, ABCD भुजा 14 cm वाला एक वर्ग है। A,B,C और D को केंद्र मानकर, चार वृत्त इस प्रकार खींचे गए हैं कि प्रत्येक वृत्त तीन शेष वृत्तों में से दो वृत्तों को बाह्य रूप से स्पर्श करता है। छायांकित भाग का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
हल :

यहाँ पर,
दिए गए वर्ग ABCD की भुजा = 14 cm
दिए गए वर्ग ABCD का क्षे० = भुजा – भुजा
= (14 x 14)cm2 = 196cm2
प्रत्येक वृत्त के चतुर्थांश की त्रिज्या (r) = \(\frac{14}{2}\) = 7 cm
प्रत्येक वृत्त के चतुर्थांश का क्षेत्रफल = \(\frac{\pi r^{2}}{4}=\frac{22}{7} \times \frac{7 \times 7}{4}\) cm²
= \(\frac{77}{2}\) cm²
चारों वृत्तों के चारों चतुर्थांशों का क्षेत्रफल = 4 x प्रत्येक चतुर्थांश का क्षेत्रफल .
= 4 x \(\frac{77}{2}\) cm² = 154 cm²
अतः आकृति के छायांकित भाग का क्षेत्रफल = वर्ग का क्षेत्रफल – चार चतुर्थांशों का क्षेत्रफल
= (196 – 154) cm²
= 42 cm²

प्रश्न 8.
संलग्न आकृति एक दौड़ने का पथ (racing track) दर्शाती है, जिसके बाएँ और दाएँ सिरे अर्धवृत्ताकार हैं।

दोनों आंतरिक समांतर रेखाखंडों के बीच की दूरी 60m है तथा इनमें से प्रत्येक रेखाखंड 106m लंबा है। यदि यह पथ 10m चौड़ा है, तो ज्ञात कीजिए।
(i) पथ के आंतरिक किनारों के अनुदिश एक पूरा चक्कर लगाने में चली गई दूरी
(ii) पथ का क्षेत्रफल।
हल :
यहाँ पर,

(i) प्रत्येक आंतरिक अर्धवृत्त का व्यास = 60m
प्रत्येक आंतरिक अर्धवृत्त की त्रिज्या (r) = \(\frac{60}{2}\) = 30 m
दोनों आंतरिक अर्धवृत्तों की परिधि = 2 x प्रत्येक अर्धवृत्त की परिधि
= 2 x (πr)
= 2 x \(\frac{22}{7}\) x 30m
= \(\frac{1320}{7}\) m
= Sm आंतरिक दोनों किनारों की दूरी = AB + CD = (106 + 106)m
= 212 m
अतः पथ के आंतरिक किनारों के अनुदिश एक पूरा चक्कर लगाने में तय दूरी

(ii) आंतरिक आयत का क्षेत्रफल = 106 x 60 m² = 6360 m²
बाहरी आयत का क्षेत्रफल = 106 x 80 m² = 8480 m²
आयताकार छायांकित आकृति का क्षेत्रफल = बाहरी क्षेत्रफल – आंतरिक क्षेत्रफल
= (8480 – 6360)m² = 2120m²
प्रत्येक बाहरी अर्धवृत्त की त्रिज्या (R) = 80/2 = 40m
प्रत्येक अर्धवृत्ताकार छायांकित आकृति का क्षेत्रफल= \(\frac{1}{2}\)[πR² – πr²]
= \(\frac{1}{2} \times \frac{22}{7}\) [(40)² – (30)²] cm = ” x 700 m² = 1100 m²
वृत्तों से संबंधित क्षेत्रफल दोनों अर्धवृत्ताकार छायांकित आकृतियों का क्षेत्रफल = 2 x 1100 m²
= 2200 m²
अतः छायांकित कुल पथ का क्षेत्रफल = (2120 + 2200) m²
= 4320 m²

प्रश्न 9.
संलग्न आकृति में, AB और CD केंद्र 0 वाले एक वृत्त के दो परस्पर लंब व्यास हैं तथा OD छोटे वृत्त का व्यास है। यदि OA = 7cm है, तो छायांकित भाग का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
हल :

यहाँ पर,
बड़े वृत्त की त्रिज्या (OA) = 7cm
बड़े वृत्त का व्यास (AB) = 2 x OA = 2 x 7cm = 14cm
परंतु OC = OA = 7cm (प्रत्येक बड़े वृत्त की त्रिज्या)
ΔABC का क्षेत्रफल = \(\frac{1}{2}\) x AB x OC
= \(\frac{1}{2}\) x 14 x 7 cm² = 49cm²
बड़े अर्धवृत्त का क्षेत्रफल = T(OA) = \(\frac{\pi(\mathrm{OA})^{2}}{2}=\frac{22}{7} \times \frac{1}{2}\)x 7 x 7 cm2
= 77 cm²
दिए गए छोटे वृत्त का व्यास (OD) = 7cm (बड़े वृत्त की त्रिज्या)
दिए गए छोटे वृत्त की त्रिज्या (r) = \(\frac{7}{2}\) cm
दिए गए छोटे वृत्त का क्षेत्रफल =πr²= \(\frac{22}{7} \times \frac{7}{2} \times \frac{7}{2}\)cm² = 38.5cm²
अतः छायांकित भाग का क्षेत्रफल = छोटे वृत्त का क्षेत्रफल + (बड़े अर्धवृत्त का क्षेत्रफल – AABC का क्षेत्रफल)
= [38.5 + (77-49)] cm²
= [38.5 + 28] cm²
= 66.5 cm²

प्रश्न 10.
एक समबाहु त्रिभुज ABC का क्षेत्रफल 17320.5 cm है। इस त्रिभुज के प्रत्येक शीर्ष को केंद्र मानकर त्रिभुज की भुजा के आधे के बराबर की त्रिज्या लेकर एक वृत्त खींचा जाता है (देखिए संलग्न आकृति)। छायांकित भाग का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
(π = 3.14 और √3 = 1.73205 लीजिए।)
हल :

यहाँ पर, समबाहु त्रिभुज ABC का क्षेत्रफल = 17320.5 cm²
\(\frac{\sqrt{3}}{4}\) (भुजा)² = 17320.5 cm
(भुजा)² = 17320.5 x \(\frac{4}{\sqrt{3}}\)
= \(\frac{17320.5 \times 4}{1.73205}\) = 40000
= (200)²
भुजा = 200 cm
प्रत्येक वृत्त की त्रिज्या (r) =
= 100 cm
प्रत्येक त्रिज्यखंड का कोण (θ) = 60० (समबाहु त्रिभुज का प्रत्येक कोण)
तीनों त्रिज्यखंडों का क्षेत्रफल = \(3\left[\frac{\theta}{360} \times \pi r^{2}\right]\)
= 3 x \(\frac{60}{360}\) x 3.14 x 100 x 100ccm²
= 15700 cm²
इस प्रकार, आकृति के छायांकित भाग का क्षेत्रफल = ΔABC का क्षेत्रफल – तीनों त्रिज्यखंडों का क्षेत्रफल
= (17320.5-15700)cm²
= 1620.5cm²

प्रश्न 11.
एक वर्गाकार रूमाल पर, नौ वृत्ताकार डिज़ाइन बने हैं, जिनमें से प्रत्येक की। त्रिज्या 7cm है (देखिए संलग्न आकृति)। रूमाल के शेष भाग का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
हल :

यहाँ पर,
रूमाल के प्रत्येक वृत्ताकार डिजाइन की त्रिज्या (r) = 7 cm
रूमाल के प्रत्येक वृत्ताकार डिजाइन का व्यास (d) = 2 x r cm
= 2×7 cm
= 14 cm
वर्गाकार रूमाल की प्रत्येक भुजा = 3 x प्रत्येक वृत्त का व्यास
= 3 x 14 cm = 42 cm
रूमाल के 9 वृत्ताकार डिजाइनों का क्षेत्रफल = 9 x πr²
= 9 x \(\frac{22}{7}\) x 7 x 7 cm²
= 1386 cm²
वर्गाकार रूमाल का क्षेत्रफल = भुजा – भुजा
= 42 x 42 cm² = 1764 cm²
अतः . वृत्ताकार डिजाइनों को छोड़कर शेष रूमाल का क्षेत्रफल = (1764 – 1386) cm2
= 378 cm²

प्रश्न 12.
संलग्न आकृति में, OACB केंद्र 0 और त्रिज्या 3.5 cm वाले एक वृत्त का चतुर्थांश है। यदि OD = 2cm है, तो निम्नलिखित के क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए-
(i) चतुर्थांश OACB (ii) छायांकित भाग
हल :

(i) यहाँ पर, चतुर्थांश OACB की त्रिज्या (r) = 3.5 cm
चतुर्थांश OACB का क्षेत्रफल = \(\frac{\pi r^{2}}{4}\)
= \(\frac{22}{7} \times \frac{1}{4}\) x 3.5 x 3.5 cm²
= 9.625 cm²

(ii) अब समकोण AOBD का क्षेत्रफल = \(\frac{1}{2}\) x OB x OD
= \(\frac{1}{2}\) x 3.5 x 2 cm²
= 3.5 cm²
अतः आकृति के छायांकित भाग का क्षेत्रफल = (चतुर्थांश OACB — AOBD) का क्षेत्रफल
= (9.625 -3.5) cm²
= 6.125 cm²

प्रश्न 13.
संलग्न आकृति में, एक चतुर्थांश OPBQ के अंतर्गत एक वर्ग OABC बना हुआ . है। यदि OA = 20 cm है, तो छायांकित भाग का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए। (π = 3.14 लीजिए।)
हल :

यहाँ पर, वर्ग OABC में, भुजा OA = भुजा AB = 20 cm
वर्ग OABC का क्षेत्रफल = भुजा x भुजा
= 20 x 20 cm² = 400 cm²

= 628 cm²
अतः आकृति के छायांकित भाग का क्षेत्रफल = (चतुर्थांश OPBQ – वर्ग OABC) का क्षेत्रफल
= (628 – 400) cm²
= 228 cm²

प्रश्न 14.
AB और CD केंद्र O तथा त्रिज्याओं 21cm और 7cm वाले दो संकेंद्रीय वृत्तों के क्रमशः दो चाप हैं (देखिए संलग्न आकृति)। यदि ∠AOB = 30° है, तो छायांकित भाग का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
हल :

यहाँ पर,
त्रिज्यखंड OAB की त्रिज्या (R) = 21 cm
चाप AB द्वारा केंद्र O पर अंतरित कोण (θ) = 30°
त्रिज्यखंड OAB का क्षेत्रफल = \(\frac{\theta}{360}\) x πR²
= \(\frac{30}{360} \times \frac{22}{7}\) x 21 x 21 cm²
= \(\frac{231}{2}\) cm²
त्रिज्यखंड OCD की त्रिज्या (r) = 7 cm
चाप CD द्वारा केंद्र O पर अंतरित कोण (θ) = 30°
त्रिज्यखंड OCD का क्षेत्रफल = \(\frac{\theta}{360}\) x πr²
= \(\frac{30}{360} \times \frac{22}{7}\) x 7 x 7 cm²
= \(\frac{77}{6}\) cm²
अतः आकृति के छायांकित भाग का क्षेत्रफल = (त्रिज्यखंड OAB — त्रिज्यखंड OCD) का क्षेत्रफल

प्रश्न 15.
संलग्न आकृति में, ABC त्रिज्या 14 cm वाले एक वृत्त का चतुर्थांश है तथा BC को व्यास मान कर एक अर्धवृत्त खींचा गया है। छायांकित भाग का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए।
हल :

यहाँ पर, समकोण त्रिभुज ABC में, AB = AC = 14 cm
(वृत्त की त्रिज्या के समान)

समकोण त्रिभुज ABC का क्षेत्रफल = \(\frac{1}{2}\) x AC x AB
= \(\frac{1}{2}\) x 14 x 14 cm² = 98 cm²
अतः आकृति में दर्शाए गए छायांकित. भाग का क्षेत्रफल
= BC पर बने अर्धवृत्त का क्षेत्रफल – (चतुर्थांश का क्षेत्रफल – ΔABC का क्षेत्रफल)
= [154 -(154-98)] cm²
= [154 – 154 + 98] cm² = 98 cm²

प्रश्न 16.
संलग्न आकृति में, छायांकित डिज़ाइन का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए, जो 8cm त्रिज्याओं वाले दो वृत्तों के चतुर्थांशों के बीच उभयनिष्ठ है।
हल :

यहाँ पर,
आकृति में छायांकित डिजाइन का क्षेत्रफल = 2[चतुर्थांश ABD का क्षेत्रफल – समकोण ΔABD का क्षेत्रफल)

Haryana Board 7th Class Maths Solutions Chapter 12 बीजीय व्यंजक Ex 12.3

प्रश्न 1.
यदि m = 2 है, तो निम्नलिखित के मान ज्ञात कीजिए :
(i) m – 2
(ii) 3m – 5
(iii) 9 – 5m
(iv) 3m² – 2m – 7
(v) \(\frac{5 m}{2}\) – 4
हल :
जब m = 2, तो
(i) m – 2
= 2 – 2
= 0

(ii) 3m – 5
= 3 × 2 – 5
= 6 – 5
= 1

(iii) 9 – 5m
= 9 – 5 × 2
= 9 – 10
= -1

(iv) 3m² – 2m – 7 = 3(2)² – 2 × 2 – 7
= 3(4) – 4 – 7
= 12 – 11 = 1

(v) \(\frac{5 m}{2}\) – 4
\(\frac{5 \times 2}{2}\) – 4
= 5 – 4
= 1

प्रश्न 2.
यदि p = – 2 है, तो निम्नलिखित के मान ज्ञात कीजिए :
(i) 4p + 7
(ii) -3p² + 4p + 7
(iii) -2p³ – 3p² + 4p + 7
हल :
जब p = -2 हो तो
(i) 4p + 7 = 4(-2) + 7 = – 8 + 7 = -1
(ii) – 3p² + 4p +7 = – 3(-2)² + 4(-2) + 7
= -3(4) – 8 + 7
= 12 – 1 = – 13

(iii) – 2p³ – 3p + 4p + 7
= – 2(-2)³ – 3(-2)² + 4(-2) + 7
= -2(-8) – 3(4) – 8 + 7
= 16 – 12 – 8 + 7
= 23 – 20 = 3

प्रश्न 3.
निम्नलिखित व्यंजकों के मान ज्ञात कीजिए, जब x = -1 है:
(i) 2x – 7
(ii) – x + 2
(iii) x² + 2x + 1
(iv) 2x² – x – 2
हल :
जब x = -1 हो तो
(i) 2x – 7 = 2(-1) – 7
= – 2 – 7 = -9

(ii) – x + 2 = – (-1) + 2
1 + 2 = 3

(iii) x² + 2x + 1 = (-1)² + 2(-1) + 1
= 1 – 2 + 1
= 0

(iv) 2x² – x – 2 = 2(-1)² – (-1) – 2
= 2(1) + 1 – 2
= 2 + 1 – 2 = 1

प्रश्न 4.
यदि a = 2 और b = – 2 है, तो निम्नलिखित के मान ज्ञात कीजिए:
(i) a² + b²
(ii) a² + ab + b²
(iii) a² – b²
हल :
जब a = 2 और b = -2 हो तो
(i) a² + b² = (2)² + (-2)²
= 4 + 4
= 8

(ii) a² + ab + b²
= (2)² + (2) (-2) + (-2)²
= 4 – 4 + 4
= 4

(iii) a² – b² = (2)² – (-2)²
= 4 – 4 = 0.

प्रश्न 5.
जब a = 0 और b = – 1 है, तो दिए हुए व्यंजकों के मान ज्ञात कीजिए :
(i) 2a + 2b
(ii) 2a + b² + 1
(ii) 2a²b + 2ab² + ab
(iv) a² + ab + 2
हल :
जब a = 0 और b = -1 हो तो
(i) 2a + 2b = 2(0) + 2(-1)
= 0 – 2 = -2

(ii) 2a² + b² + 1
= 2(0)² + (-1)² + 1
= 0 + 1 + 1 = 2

(iii) 2a²b + 2ab² + ab
= 2(0)² (-1) + 2(0) (-1)² + (0) (-1)
= 0 + 0 + 0 = 0

(iv) a² + ab + 2 = (0)² + (0) (- 1) + 2
= 0 + 0 + 2 = 2

प्रश्न 6.
इन व्यंजकों को सरल कीजिए तथा इनके मान ज्ञात कीजिए, जब x का मान 2 है:
(i) x + 7 + 4(x – 5)
(ii) 3(x + 2) + 5x – 7
(iii) 6x + 5(x -2)
(iv) 4(2x – 1) + 3x + 11
हल :
(i) x + 7 + 4(x -5) = x + 7 + 4x – 20
= (x + 4x) + (7 – 20)
= 5x – 13
x = 2 रखने पर,
5x – 13 = 5(2) – 13
= 10 – 13
= -3

(ii) 3(x + 2) + 5x – 7 = 3x + 6 + 5x – 7
= (3x + 5x) + (6 – 7)
= 8x – 1
x = 2 रखने पर,
8x – 1 = 8(2) – 1 = 16 – 1 = 15

(iii) 6x + 5(x – 2) = 6x + 5x – 10
= 11x – 10
x = 2 रखने पर,
11x – 10 = 11 × 2 – 10
= 22 – 10 = 12

(iv) 4(2x – 1) + 3x + 11= 8x – 4 + 3x + 11
= (8x + 3x) + (-4 + 11)
= 11x + 7
x = 2 रखने पर,
11x + 7 = 11 × 2 + 7 = 22 + 7
= 29 उत्तर

प्रश्न 7.
इन व्यंजकों को सरल कीजिए तथा इनके मान ज्ञात कीजए, जब x = 3, a = -1 और b = -2 है:
(i) 3x – 5 – x + 9
(ii) 2 – 8x + 4x + 4
(iii) 3a + 5 – 8a + 1
(iv) 10 – 3b – 4 – 5b
(v) 2a – 2b – 4 – 5 + a
हल :
(i) 3x – 5 – x + 9 = 2x + 4
x = 3 रखने पर, 2x + 4 = 2(3) + 4
= 6 + 4 = 10

(ii) 2 – 8x + 4x + 4 = 6 – 4x
x = 3 रखने पर,
6 – 4x = 6 – 4(3)
= 6 – 12 = -6

(iii) 3a + 5 – 8a + 1 = -5a + 6
a = -1 रखने पर,
-5a + 6 = – 5(-1)+ 6
= 5 + 6 = 11

(iv) 10 – 3b – 4 – 5b = 6 – 8b
b = -2 रखने पर,
6 – 8b = 6 – 8(-2)
= 6 + 16 = 22

(v) 2a – 2b – 4 – 5 + a
= 3a – 2b – 9
a = – 1 और b = – 2 रखने पर,
3a – 2b – 9 = 3(-1) -2 (-2) – 9
= – 3 + 4 – 9
= -8

प्रश्न 8.
(i) यदि z = 10 है, तो z³ – 3(z – 10) का मान ज्ञात कीजिए।
(ii) यदि p = – 10 है, तो p² – 2p – 100 का मान ज्ञात कीजिए।
हल :
(i) जब z = 10 हो, तो
z³ – 3(z – 10) = (10)³ – 3(10 – 10)
= 1000 – 3(0)
= 1000 – 0 = 1000

(ii) जब p = – 10 हो, तो
p² – 2p – 100 = (-10)² – 2(- 10) – 100
= 100 + 20 – 100
= 20

प्रश्न 9.
यदि x = 0 पर 2x² + x – a का मान 5 के बराबर है, तो a का मान क्या होना चाहिए ?
हल:
x = 0 पर 2x² + x – a = 5 (दिया है)
2(0) + 0 – a = 5 ⇒ 0 + 0 – a = 5
-a = 5 ⇒ a = -5 उत्तर

प्रश्न 10.
व्यंजक 2(a² + ab) + 3 – ab को सरल कीजिए और इसका मान ज्ञात कीजिए, जब a = 5 और b = -3 है।
हल :
जब a = 5 और b = -3 हो, तो
2(a² + ab)+ 3 – ab = 2a² + 2ab+ 3 – ab
= 2a² + 2ab – ab + 3
= 2a² + ab + 3
जब a = 5 और b = -3 हो, तो
2a² + ab + 3 = 2(5)² + (5 × -3) + 3
= 2 × 25 + (-15) + 3
= 50 + 3 – 15
= 38

Haryana Board 8th Class Maths Solutions Chapter 14 गुणनखंडन Ex 14.2

प्रश्न 1.
निम्नलिखित व्यंजकों के गुणनखण्ड कीजिए
(i) a² + 8a + 16
(ii) p² – 10p + 25
(iii) 25m² + 30m + 9
(iv) 49 y² + 84yz + 36z²
(v) 4x² – 8x + 4
(vi) 121b² – 88bc + 16c²
(vii) (l + m)² – 4lm
(viii) a⁴ + 2a²b² + b⁴
हल:
हम जानते हैं कि सर्वसमिका
(a + b)² = a² + 2ab + b²
तथा, (a – b)² = a² – 2ab + b²

(i) a² + 8a + 16
= a² + 2 × a × 4 + (4)².
= a² + 8a + 16
= (a + 4)²

(ii) p² – 10p + 25
= p² – 2 × p × 5 + (5)²
= (p – 5)²

(iii) 25m² + 30m + 9
= (5m)² + 2 × 5m × 3 + (3)²
= (5m + 3)²

(iv) 49y² + 84yz + 36z²
= (7y)² + 2 × 7y × 6z + (6z)²
= (7y + 6z)²
∴ 49y² + 84yz + 36z² = (7y + 6z)²

(v) 4x² – 8x + 4
= (2x)² – 2 × 2x × 2 + (2)²
= (2x – 2)²
= 2²(x – 1)
= 4(x – 1)²
∴ 4x² – 8x + 4 = 4(x – 1)²

(vi) 121b² – 88bc + 16c²
= (11b)² – 2 × 11b × 4c + (4c)²
= (11b – 4c)²
∴ 121b² – 44bc – 44bc +16c²

(vii) (l + m)² – 4lm
(l + m)² का प्रयोग करने पर-
(l + m)² = l² + 2lm + m²

∴ (l + m)² – 4lm = l² + 2lm + m² – 4lm
= l² – 2 × l × m + m ²
= (l – m)²
∴ (l + m)² – 4lm = (l – m)²

(viii) a⁴ + 2a²b² + b⁴
= (a²)² + 2 × a² × b² + (b²)²
= (a² + b²)²
∴a⁴ + 2a²b² + b⁴ = (a² + b²)²

प्रश्न 2.
गुणनखंड कीजिए
(i) 4p² – 9q²
(ii) 63a² -112b²
(iii) 49x² – 36
(iv) 16x⁵ – 144x³
(v) (l + m)² (l – m)²
(vi) 9x²y² – 16
(vii) (x² – 2xy + y²)
(viii) 25a² – 4b² + 28bc – 49c²
हल:
(i) 4p² – 9q²
सर्वसमिका a² – b² = (a + b)(a – b) से
∴ 4p² – 9q² = (2p)² – (3q)²
= (2p + 3q) (2p – 3q)
∴ 4p² – 9q² = (2p + 3q) (2p – 3q)

(ii) 63a² – 112b²
दोनों पदों में 7 उभयनिष्ठ है
∴ 63a² – 112b² = 7(9a² – 16b²)
= 7[(3a)² – (4b)²]
= 7 (3a + 4b) (3a – 4b)
∴ 63a² – 112b² = 7 (3a + 4b) (3a – 4b)

(iii) 49x² – 36
= (7x)² – (6)²
= (7x + 6) (7x – 6)
∴ 49x² – 36 = (7x + 6) (7x – 6)

(iv) 16x⁵ – 144x³
= 16x³(x² – 9)[16 x² उभ्यनिष्ठ लेने पर]
= 16x³ (x² – 3²)
= 16x³[(x + 3)(x – 3)]
∴ 6x⁵ – 144x³ = 16x³[(x + 3)(x – 3)]

(v) (l + m)² – (l – m)²
सर्वसमिका
(a + b)² = a² + 2ab + b²
तथा, (a – b)² = a² – 2ab + b²
∴ (l + m)² = l² + 2lm + m²
(l – m)² = l² – 2lm + m²

∴ (l + m)² – (l – m)² = l² + 2lm + m² – (l² – 2lm + m²)
= l² + 2lm + m² – l² + 2lm – m²
= 4lm
∴ (l + m)² – (l – m)² = 4lm

(vi) 9x²y² – 16
= (3xy)² – (4)²
= (3xy + 4) (3xy – 4)
∴ 9x²y² – 16 = (3xy + 4) (3xy – 4)

(vii) (x² – 2xy + y²) – z²
पहला पद, x² – 2xy + y²
= (x)² – 2 × x × y + (y)²
= (x – y)²
∴ (x² – 2xy + y²) – z² = (x – y)² – (z)²
= (x – y + z) (x – y – z)
अतः (x² – 2xy + y²) – z² = (x – y + z) (x – y – z)

(viii) 25a² – 4b² + 28bc – 49c²
⇒ 25a² – (4b² – 28bc + 49c²)
⇒ 25a² – [(2b)²– 2 x 2b x 7c + (7c)²]
⇒ 25a² – (2b – 7c)²
⇒ (5a)² – (2b – 7c)²
⇒ (5a + 2b – 7c) (5a – 2b + 7c)
∴ 25a² – 4b² + 28bc – 49c² = (5a + 2b – 7c) (5a – 2b + 7c)

प्रश्न 3.
निम्नलिखित व्यंजकों के गुणनखंड कीजिए
(i) ax² + 6x
(ii) 7p² + 21q²
(iii) 2x³ + 2xy² + 2xz²
(iv) am² + bm² + bn² + an²
(v) (lm + l) + m + 1
(vi) y(y + z) + 9 (y + z)
(vii) 5y² – 20y – 8z + 2yz
(viii) 10ab + 4a + 5b + 2
(ix) 6xy – 4y + 6 – 9x
हल:
(i) ax² + bx
दोनों पदों में x उभयनिष्टि है।
ax² + bx = x (ax + b)
∴ ax² + bx= x (ax + b)

(ii) 7p² + 21q²
दोनों पदों में 7 उभयनिष्टि है।
7p² + 21q² = 7(p² + 3q²)
∴ 7p² + 21q² = 7(p² + 3q²)

(iii) 2x³ + 2xy² + 2xz²
इस योजक में 2x उभयनिष्टि है।
2x³ + 2xy² + 2xz²
= 2x(x² + y² + z²)
∴ 2x³ + 2xy² + 2xz² = 2x(x² + y² + z²)

(iv) am² + 6m² + bn² + an²
= (am² + 6m²) + (bn² + an²)
= m²(a + b) + n²(b + a)
= m²(a + b) + n²(a + b)
= (a + b) (m² + n²)
∴ am² + 6m² + bn² + an² = (a + b) (m² + n²)

(v) (lm + l) + m + 1
= lm + l) + (m + 1)
= l(m + 1) + 1 (m + 1)
= (m + 1) (l + 1)
∴ (lm + l) + m + 1 = (m + 1) (l + 1)

(vi) y(y + z) + 9(y + z)
= (y + z)(y + 9)
∴ y(y + z) + 9(y + z) = (y + z)(y + 9)

(vii) 5y² – 20y – 8z + 2yz
= (5y² – 20y) + 2yz – 8z
= 5y (y – 4) + 2z (y – 4)
= (y – 4) (5y + 2z)
∴ 5y² – 20y – 8z + 2yz = (y – 4) (5y + 2z)

(viii) 10ab + 4a + 5b + 2
= (10ab + 4a) + (5b + 2)
= 2a (5b + 2) + 1(5b + 2)
= (5b + 2) (2a + 1)
∴ 10ab + 4a + 5b + 2 = (5b + 2) (2a + 1)

(ix) 6xy – 4y + 6 – 9x
= (6xy – 9x) – (4y – 6)
= 3x(2y – 3) – 2(2y – 3)
= (2y – 3) (3x – 2).
∴ 6xy – 4y + 6 – 9x = (2y – 3) (3x – 2).

प्रश्न 4.
गुणनखंड कीजिए
(i) a⁴ – b⁴
(ii) p⁴ – 81
(iii) x⁴ – (y + z)⁴
(iv) x⁴ – (x – z)⁴
(v) a⁴ – 2a²b² + b⁴
Solution:
(i) a⁴ – b⁴
= (a²)² – (b²)²
= (a² + b²) (a² – b²) (सर्वसमिका a² – b² = (a + b) (a- b) से)
= (a² + b²) [a² – b²]
= (a² + b²) [(a + b) (a- b)]
अतः a⁴ – b⁴ = (a² + b²) (a + b) (a- b)

(ii) p⁴ – 81
= p⁴ – 81
= (p²)² – (9)²
= (p² + 9) (p² – 9)
= (p² + 9) (p² – 3²)
= (p² + 9) (p + 3) (p – 3)
∴ p⁴ – 81 = (p² + 9) (p + 3) (p – 3)

(iii) x⁴ – (y + z)⁴
= (x²)² – [(y + z)²]²
= [x² + (y + z)²] [x² – (y + z)²]
= [(x² + (y + z)²)] [(x + y + z) (x – y – z)]
∴ x⁴ – (y + z)⁴ = (x + y + z) (x – y – z) (x² + (y + z)²)

(iv) x⁴ – (x – z)⁴
= (x²)² – [(x – z)²]²
= [x² + (x – z)²] [x² – (x – z)²]
= [x² + (x – z)²] [(x + x – z) (x – x + z)]
= [x² + (x – z)²] (2x – z) z
∴ x⁴ – (x – z)⁴ = z (2x – z) [x² + (x – z)²]
= z (2x – z) (x² + x² – 2xz + z²)
= z (2x – z) (2x² – 2xz + z²)

(v) a⁴ – 2a²b² + b⁴
= (a²)² – 2 × a² × b² + (b²)²
= (a² – b²)²
= [(a + b) (a – b)]²
= (a + b)² (a – b)²
∴ a⁴ – 2a²b² + b⁴ = (a + b)² (a – b)²

प्रश्न 5.
निम्नलिखित व्यंजकों के गुणनखंड कीजिए
(i) p² + 6p + 8
(ii) q² – 10q + 21
(iii) p² + 6p – 16
हल:
(i) p² + 6p + 8
अंक 8 को दो संख्याओं में इस प्रकार विभाजित करते हैं कि उनका योग व्यंजक के बीच वाली संख्या 6 के बराबर तथा उनका गुणनफल 8 हो-
अर: 8 = 4 × 2 (∴ 4 + 2 = 6)
अतः व्यंजक के मध्य पद 6p को 4p तथा 2p में विभाजित करेंगे ।
∴ p² + 6p + 8 ⇒ p² + 4p + 2p + 8
दो-दो संख्या लेकर याग्म बनाने पर-
= (p² + 4p) + (2p + 8)
= p(p + 4) + 2(p + 4)
= (p + 4) (p + 2)

(ii) q² – 10q + 21
21 = 7 × 3 (∴ 7 + 3 = 10)
अतः q² – 7q – 3q + 21
युग्म बनाने पर,
= (q² – 7q) – (3q – 21)
= q(q – 7) – 3(q – 7)
= (q – 3)(q – 7)
अतः q² – 10q + 21 = (q – 3)(q – 7)

(iii) p² + 6p – 16
व्यंजक के आखिरी पद 16 को दो संख्याओं में इस प्रकार विभाजित करेंगे कि उनका गुणनफल 16 तथा उनका अन्तर 6 हो जाय, क्योंकि पद 16 से पूर्व ॠणात्कक (-) चित्र है ।
16 = 8 × 2 (8 – 2 = 6)
अतः p² + 6p – 16 = p² + 8p – 2p – 16
युग्म बनाने पर = (p² + 8p) – (2p + 16)
= p (p + 8) – 2 (p + 8)
= (p + 8)(p – 2)
अतः p² + 6p – 16 = (p + 8)(p – 2)

Haryana Board 7th Class Maths Solutions Chapter 6 त्रिभुज और उसके गुण Ex 6.3

प्रश्न 1.
निम्नांकित आकृतियों में अज्ञात x का मान ज्ञात कीजिए:

हल :
त्रिभुज के तीनों कोणों का योग 180° होता है। अत:
(i) ΔABC में,
∠A + ∠B + ∠C= 180°
⇒ x + 50° + 60° = 180°
⇒ x = 180° – 50° – 60°
⇒ x = 180° – 110°
⇒ x = 70°

(ii) ΔPQR में,
∠P + ∠Q + ∠R = 180°
90° + 30° + x = 180°
x = 180° – 90° – 30°
= 180° – 120°
= 60°

(iii) ΔXYZ में
∠X + ∠Y + ∠Z = 180°
30° + 110° + x = 180°
x = 180° – 30° – 110°
= 180° – 140°
=40°

(iv) x + x + 50° = 180°
⇒ 2x + 50° = 180°
⇒ 2x = 180° – 50°
⇒ 2x = 130°
⇒ x = \(\frac {130°}{2}\)
⇒ x = 65°

(v) x + x + x = 180°
⇒ 3x = 180°
⇒ x = \(\frac {180°}{3}\)
⇒ x = 60°

(vi) x + 2x + 90° = 180°
⇒ 3x + 90° = 180°
⇒ 3x = 180° – 90°
⇒ 3x = 90°
⇒ x = \(\frac {90°}{3}\)
⇒ x = 30°

प्रश्न 2.
निम्नांकित आकृतियों में अज्ञात x और y का मान ज्ञात कीजिए:

हल :
(i) त्रिभुज में बाह्य कोण और संलग्न अंत: कोण रैखिक युग्म बनाते हैं। अतः
y + 120° = 180°
⇒ y = 180° – 120° = 60°
एक त्रिभुज में कोणों का योग 180° होता है।
∴ x + 50° + y = 180°
⇒ x = 180° – 50° – y
⇒ x = 130° – 60° = 70°.
अतः x = 70° और y = 60°

(ii) यहाँ y = 80°, [शीर्षाभिमुख कोण]
त्रिभुज में कोणों का योग 180° होता है।
∴ x + y + 50° = 180°
⇒ x + 80° + 50° = 180°, [∵ y = 80°]
⇒ x + 130° = 180°
⇒ x = 180°- 130°
⇒ x = 50°
अतः x = 50° और y = 80°

(iii) त्रिभुज के तीनों अन्तः कोणों का योग 180° होता है।
∴ y + 60° + 50° = 180°
y = 180° – 60° – 50°
y = 180° – 110°
y = 70°
बाह्य कोण (x) = 50° + 60° = 110°
अत: x = 110° और y = 70°

(iv) त्रिभुज के तीनों कोणों का योग = 180°
∴ x + y + 30° = 180°
x = 60°, (शीर्षाभिमुख कोण)
60° + y + 30° = 180°
y = 180° – 60° – 30°
= 180° – 90°
= 90°
अत: x = 60° और y = 90°

(v) त्रिभुज के तीनों अन्त: कोणों का योग 180° होता है।
∴ x + x + y = 180°
[(∵ y = 90°) शीर्षाभिमुख कोण]
2x + 90° = 180°
2x = 180° – 90°
2x = 90°
x = \(\frac {90°}{2}\) = 45°
अत: x = 45° और y = 90°

(vi) त्रिभुज के तीनों अन्त: कोणों का योग 180° होता है।
∴ x + x + y = 180°
x + x + x = 180°,
[(∵ y = x°) शीर्षाभिमुख कोण]
3x = 180°
x = \(\frac {180°}{2}\) = 60°
∴ y = 60°
अतः x = 60° और y = 60°

Haryana Board 7th Class Maths Solutions Chapter 6 त्रिभुज और उसके गुण Ex 6.1

प्रश्न 1.
ΔPQR में भुजा \(\overline{Q R}\) का मध्य बिन्दु D है:
\(\overline{PM}\) …………. है।
PD ………….. है।
क्यो QM = MR ?

हल :
\(\overline{PM}\) शीर्ष लम्य है,
जो शीर्ष P से सम्मुख भुजा \(\overline{Q R}\) पर है।
PD, ΔPQR में शीर्ष Pसे सम्मुख भुजा \(\overline{Q R}\) की माध्यिका है। QM ≠ MR, क्योंकि \(\overline{Q R}\) का मध्य विन्दु M नहीं है।

प्रश्न 2.
निम्न के लिए अनुमान से आकृति खींचिए :
(a) ΔABC में, BE एक माध्यिका है।
(b) ΔPQR में, PQ तथा PR त्रिभुज के शीर्षलम्ब है।
(c) ΔXYZ में, YL एक शीर्षलंब उसके बहिर्भाग में है।
हल :
(a) ΔBC में BE एक माध्यिका की आकृति निम्न प्रकार है:

(b) ΔPQR में, PQ तथा PR त्रिभुज के शीर्ष लम्बों की आकृति निम्न प्रकार है :

(c) ΔXYZ में YL एक शीर्ष लम्ब उसके बहिर्भाग में आकति निम्न प्रकार हैं:

प्रश्न 3.
आकृति खींचकर पुष्टि कीजिए कि एक समद्विबाहु त्रिभुज में शीर्षलम्ब व माध्यिका एक ही रेखाखण्ड हो सकता है? .
हल :

एक रेखाखण्ड BC खींचते हैं। कागज के मोड़ने की विधि से \(\overline{BC}\) का लम्ब समद्विभाजक किया। मुड़ी हुई लाइन D बिन्दु पर मिलती है, जो कि BC’ का मध्य बिन्दु है।

इस लम्ब समद्विभाजक पर कोई बिन्दु लिया। AB और AC को मिलाया। इस प्रकार ΔABC एक समद्विबाहु त्रिभुज प्राप्त होगा, जिसमें AB = AC. स्पष्ट है कि \(\overline{BC}\) का मध्य बिन्दु D है। अत: AD माध्यिका है और BC का शीर्ष लम्ब AD है।

इससे सिद्ध होता है कि समद्विबाहु त्रिभुज में माध्यिका और शीर्षलम्ब एक ही होते हैं।

Haryana Board 7th Class Maths Solutions Chapter 5 रेखा एवं कोण InText Questions

प्रयास कीजिए (पृष्ठ सं. 107)

प्रश्न 1.
निम्नलिखित कोणों के युग्मों में कौन-से पूरक है?

हल :
(i) इस जोड़े में दो कोणों का योग
= 70° + 20° = 90°
अतः कोणों का यह युग्म एक-दूसरे का पूरक है। उत्तर
(ii) इस जोड़े में दो कोणों का योग
= 75° + 25° = 100°
अत: कोणों का यह युग्म एक-दूसरे का पूरक नहीं है। उत्तर
(iii) इस जोड़े में दो कोणों का योग
= 48° + 52° = 100°
≠ 90°
अतः कोणों का यह युग्म एक-दूसरे का पूरक नहीं है। उत्तर
(iv) इस जोड़े में दो कोणों का योग
= 35° + 55° = 90°
अतः कोणों का यह युग्म एक-दूसरे का पूरक है। उत्तर

प्रश्न 2.
निम्नलिखित कोणों में प्रत्येक के पूरक का माप क्या है?
(i) 45° (ii) 65° (iii) 41° (iv) 54°
हल :
हम जानते हैं कि किसी कोण और इसके पूरक कोण का योग 90° होता है। अतः
(i) 45° के कोण के पूरक कोण का माप
= (90° – 45°) = 45°
(ii) 65° के कोण के पूरक कोण का माप
= (90° – 65°) = 25°
(iii) 41° के कोण के पूरक कोण का माप
= (90° -41°) = 49°
(iv) 54° के कोण के पूरक कोण का माप
= (90° – 54°) = 36°

प्रश्न 3.
दो पूरक कोणों के मापों का अंतर 12° है। कोणों के माप ज्ञात कीजिए।
हल :
माना एक कोण हैं, तो दूसरा कोण (x + 12)° होगा। अब x° और (x + 12)° पूरक कोण होंगे।
∴ x° + (x + 12)° = 90°
⇒ 2x° + 12° = 90°
⇒ 2x° = 90° – 12°
⇒ 2x° = 78°
⇒ x° = \(\frac {78°}{2}\) = 39°
अतः एक कोण = x° = 39°
औरदूसरा कोण = (x + 12)° = 39° + 12° = 51°.

पृष्ठसं 108-109

प्रश्न 1.
आकृति में सम्परक कोणों के युग्म ज्ञात कीजिए।

हल :
आकृति (i) के युग्म में,
कोणों का योग = 110° + 50° = 160° ≠ 180°
अतः ये सम्परक नहीं हैं।
आकृति (ii) के युग्म में,
कोणों का योग = 105° + 65° = 170° ≠ 180°
अतः ये सम्पूरक नहीं हैं।
आकृति (iii) के युग्म में,
कोणों का योग = 130° + 50° = 180°
अतः ये सम्पूरक हैं।
आकृति (iv) के युग्म में,
कोणों का योग = 45° + 45° = 90° ≠ 180°
अतः ये सम्पूरक नहीं हैं।

प्रश्न 2.
निम्नलिखित कोणों में प्रत्येक के सम्पूरक का माप क्या होगा?
(i) 100°
(ii) 90°
(iii) 55°
(iv) 125°
हल :
हम जानते हैं कि एक कोण और इसके सम्पुरक कोण का योग 180° होता है। इसलिए
(i) 100° के कोण का सम्पूरक कोण
= (180° – 100°) = 80°
(ii) 90° के कोण का सम्पूरक कोण
= (180° – 90°) = 90°
(iii) 550 के कोण का सम्पूरक कोण
= (180°- 55°) = 125°
(iv) 125° के कोण का सम्पूरक कोण
= (180° – 125°) = 55°

प्रश्न 3.
दो सम्पूरक कोणों में बड़े कोण का माप छोटे कोण के माप से 44° अधिक है। कोणों के माप ज्ञात कीजिए।
हल:
माना छोटा कोण = x° हो, तो
बड़ा कोण = (x + 44°)
अब और (x + 44)° सम्पूरक कोण होंगे।
x° + (x + 44)° = 180°
x° + x° + 44° = 180°
2x° + 44° = 180°
2x° = 180° – 44° = 136°
2x = 136°
x = \(\frac {136°}{2}\) = 68°
अतः छोटा कोण = x° = 68°
और बड़ा कोण = x + 44° = (68° + 44)°
= 112°

पृष्ठ सं. 110

प्रश्न 1.
क्या 1 और 2 से अंकित कोण आसन्न हैं ? [आकृति (i)-(v)] यदि ये आसन्न नहीं हैं तो बताइए, ‘क्यों ?

हल :
(i) हाँ, कोण 1 और 2 आसन्न हैं।
(ii) हाँ, कोण 1 और 2 आसन्न हैं।
(iii) नहीं, कोण 1 और 2 आसन्न नहीं है, क्योंकि इनमें उभयनिष्ठ शीर्ष नहीं हैं।
(iv) नहीं, कोण 1 और 2 आसन्न नहीं हैं, क्योंकि कोणों की अन्य भुजाएँ, उभयनिष्ठ भुजा के एक ही ओर स्थित हैं।
(v) हाँ, कोण | और 2 आसन्न हैं।

प्रश्न 2.
आकृति में, क्या निम्नलिखित कोण आसन्न हैं?

(a) ∠ZAOB और ∠BOC
(b) ∠BOD और ∠BOC
अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।
हल :
(a) आकृति में, ∠AOB और ∠BOC का उभयनिष्ठ शीर्ष तथा उभयनिष्ठ भुजा है। इनकी अन्य भुजा उभयनिष्ठ भुजा के विपरीत है। अत: ∠AOB और ∠BOC आसन्न कोण हैं।
(b) ∠BOD और ∠BOC आसन्न कोण नहीं हैं, क्योंकि इनकी अन्य भुजाएँ उभयनिष्ठ OB के विपरीत नहीं हैं।

पृष्ठ सं. 111

प्रश्न 1.
बताइए कोणों के निम्नलिखित युग्मों में से कौन-सा रैखिक युग्म बनाता है?


हल :
आकृति (i) में,
कोणों का योग = 140° + 40° = 180°
अत: यह युग्म रैखिक युग्म बनाता है।
आकृति (ii) में,
कोणों का योग = 60° + 90° = 150°
अत: यह युग्म रैखिक युग्म नहीं बनाता है।
आकृति (iii) में,
कोणों का योग = 90° + 40° = 130°
अत: यह युग्म रैखिक युग्म नहीं बनाता है।
आकृति (iv) में,
कोणों का योग = 65° + 115° = 180°
अत: यह युग्म रैखिक युग्म बनाता है।

पृष्ठ सं. 113

प्रश्न 1.
दी हुई आकृति में, यदि ∠1 = 30°, तो ∠2 एवं ∠3 ज्ञात कीजिए।

हल :
दो रेखाएँ एक बिन्दु पर काटती हैं।
∴ ∠1 = ∠3, (शीर्षाभिमुख कोण)
⇒ ∠1 = ∠3 = 30°
⇒ ∠3 = 30°
हम जानते हैं :
∠1 +∠2 = 180°, (रैखिक युग्म कोण)
∠2 = 180° – ∠1
∠2 = 180° – 30°
∠2 = 150°
अतः ∠2 = 150° और ∠3 = 30°.

प्रश्न 2.
अपने आस पास से शीर्षाभिमुख कोणों का एक उदाहरण दीजिए।
हल :
कैंची को खोलने पर उसके दोनों ब्लेड़ों के मध्य बनने वाले कोण।

पृष्ठ सं. 116

प्रश्न 1.
अपने आस-पास के परिवेश से ऐसे उदाहरण ज्ञात कीजिए जहाँ रेखाएँ समकोण पर प्रतिच्छेद करती हैं।
हल :
अपने आसपास के परिवेश में समकोण पर प्रतिच्छेद करने वाली रेखाओं के निम्न उदाहरण हैं:
(i) ब्लैक बोर्ड के किनारे
(ii) मेज की टाँगे ऊपर का तख्ता
(iii) कैरम बोर्ड के किनारे
(iv) पेपर शीट के किनारे।

प्रश्न 2.
एक समबाहु त्रिभुज के शीर्षों पर प्रतिच्छेदी रेखाओं द्वारा निर्मित कोणों के माप ज्ञात कीजिए।
हल :

माना ABC एक समबाहु त्रिभुज है जिसके हमें कोण ज्ञात करने हैं।
∵ समबाहु त्रिभुज के सभी कोण समान होते हैं।
∴ ∠A = ∠B = ∠C = x° (माना)
∠A + ∠B + ∠C = 180°
x + x + x = 180°
3x = 180°
x = 60°
∴ ∠A = ∠B = ∠C = 60°.

प्रश्न 3.
एक आयत खींचिए और प्रतिच्छेदी रेखाओं द्वारा निर्मित चार शीर्षों के कोणों के माप ज्ञात कीजिए।
हल :

माना ABCD एक आयत है। हमें इसके कोण ज्ञात करने हैं अर्थात् ABCD एक समान्तर चतुर्भुज है जिसमें ∠A = 90°.
हम जानते हैं कि
∠C = ∠A, [∵ समान्तर □ के प्रम्मुख कोण समान होते हैं]
= 90° [∵ ∠A = 90° (दिया है)]
पुन: ∠A + ∠B = 180°
[∵ ∠A और ∠B चतुर्भुज के आसन्न कोण हैं]
⇒ 90° + ∠B = 180°
⇒ ∠B = 180° – 90° = 90°
∴ ∠D = ∠B.
[∵ समान्तर चतुर्भुज के सम्मुख कोण समान होते हैं।]
= 90°
अत: ∠A = ∠B = ∠C = ∠D = 90°.

प्रश्न 4.
यदि दो रेखाएँ एक-दूसरे को प्रतिच्छेद करती हैं, तो क्या वे हमेशा एक-दूसरे को सम कोण पर प्रतिच्छेद करती है?
हल :
नहीं, दो रेखाएँ हमेशा एक-दूसरे को समकोण पर प्रतिच्छेद नहीं करती है।

पृष्ठ सं. 117

प्रश्न 1.
मान लीजिए दो रेखाएँ दी हुई हैं। इन रेखाओं के लिए आप कितनी तिर्यक छेदी रेखाएँ खींच सकते हैं?
हल :
दी गई दो रेखाओं के लिए असंख्य तिर्यक रेखाएँ खींच सकते हैं।

प्रश्न 2.
यदि एक रेखा तीन रेखाओं का तिर्यक छेदी रेखा है, तो बताइए कितने प्रतिच्छेदन बिन्दु हैं।
हल :
यदि तीन रेखाओं की एक तिर्यक छेदी रेखा हैं तो इनके तीन अथवा तीन से अधिक प्रतिच्छेद बिन्दु हैं।

प्रश्न 3.
अपने आस-पास कुछ तिर्यक् छेदी रेखाएँ ढूंढने का प्रयास कीजिए।
हल :
अपने आस-पास कुछ तिर्यक् छेदी रेखाओं के उदाहरण निम्न हैं :

• लोहे की सीढ़ी
• खिड़की की ग्रिल
• तौलिया स्टैण्ड आदि।

पृष्ठ सं. 118

प्रश्न 1.
प्रत्येक आकृति में कोण युग्म को नाम दीजिए :


हल :
प्रथम आकृति में : ∠1 और ∠2 संगत कोण हैं।
दूसरी आकृति में : ∠3 और ∠4 एकान्तर कोण हैं।
तीसरी आकृति में : ∠5 और ∠6 अन्त:कोण हैं।
चौथी आकृति में : ∠7 और ∠8 संगत कोण हैं।
पाँचवीं आकृति में : ∠9 और ∠10 एकांतर कोण हैं।
छठी आकृति में : ∠11 और ∠12 रैखिक युग्म हैं।

पृष्ठ सं. 121

प्रश्न 1.
(i) l || m
t एक तिर्यक छेदी रेखा है।
∠x = ?
(ii) a || b
c एक तिर्यक छेदी रेखा है।
∠y = ?
(iii) l₁, l₂ दो रेखाएँ हैं।
t एक तिर्यक छेदी रेखा है। क्या ∠1 = ∠2 हैं ?
(iv) l || m,
t एक तिर्यक छेदी रेखा है।
∠z = ?
(v) l || m,
t एक तिर्यक छेदी रेखा है।
∠x = ?
(vi) l || m, P || q, a, b, c,d ज्ञात कीजिए।

हल :
(i) आकृति में, l || m और t तिर्यक छेदी रेखा है।
∴ ∠x = 60°, (एकान्तर कोण)
(ii) आकृति में, a || b और c एक तिर्यक छेदी रेखा है।
∴ ∠y = 55°, (एकान्तर कोण)
(iii) आकृति में, l₁ और l₂ दो असमान्तर रेखाएँ हैं और t तिर्यक छेदी रेखा है।
∴ ∠1 ≠ ∠2
(iv) आकृति में, l || m और t एक तिर्यक छेदी रेखा है,।
∴ 60° + z = 180° [तिर्यक छेदी रेखा के एक ही ओर के अंत: कोणों का योग 180° होता है।
⇒ z = 180° – 60°
= 120°

(v) आकृति में, l || m और t एक तिर्यक छेदी रेखा है।
∴ ∠x = 120°, (संगत कोण)

(vi) आकृति में, p || q और l तिर्यक छेदी रेखा है।
∴ a + 60° = 180°,
(अंत:कोणों का योग 180° होता है)
⇒ a = 180° – 60° = 120°
∠1 = 60°, (एकान्तर कोण)
आकृति में, l || m और q एक तिर्यक छेदी रेखा है।
∴ ∠c = ∠1, (एकान्तर कोण)
∠c = 60°, (∵ ∠1 = 60°)
स्पष्टतः ∠b = ∠c, (शीर्षभिमुख कोण)
∴ ∠b = 60°
अब
∠d = 180° – ∠b
= 180° – 60°
= 120°
अत: ∠a = 120°, ∠b = 60°, ∠c = 60°
और ∠d = 120.

पृष्ठ सं. 122

(i) क्या l || m है ? क्यों ?

(ii) क्या l || m है ? क्यों ?

(iii) यदि l ||m, तो x क्या है?

हल :
(i) आकृति में, एकान्तर कोण बराबर हैं।
इसलिए l || m है।
(ii) आकृति में, ∠1 = 180° – 130° = 50°
∴ हम देखते हैं कि संगत कोण समान है।
इसलिए l || m.
(iii) आकृति में, l ||m और t तिर्यक छेदी रेखा है।
∴ x + 70° = 180°,
(तिर्यक रेखा के एक ओर बने अन्तः कोणों का योग 180° होता है।)
x = 180° – 70° = 110°.

Haryana Board 11th Class Physics Important Questions Chapter 8 गुरुत्वाकर्षण

बहुविकल्पीय प्रश्न (Multiple Choice Questions)

प्रश्न 1.
कल्पना कीजिए कि हल्का ग्रह भारी तारे के परितः R त्रिज्या के वृत्तीय पथ पर गति कर रहा है तथा इसका परिक्रमण काल 7 है। भारी ग्रह व तारे के बीच गुरुत्वाकर्षण बल R^-5/2 के अनुक्रमानुपाती हो तो-
(a) T² ∝ R³
(b) T² ∝ R^7/2
(c) T² ∝ R^3/2
(d) T² ∝ R^3.75
उत्तर:
(b) T² ∝ R^7/2

प्रश्न 2.
m द्रव्यमान के एक पिण्ड को पृथ्वी तल से h = R/5 ऊँचाई पर ले जाया जाता है, जहाँ R पृथ्वी की त्रिज्या है। यदि पृथ्वी तल पर गुरुत्वीय त्वरण (g) हो तो पिण्ड की स्थितिज ऊर्जा में वृद्धि होगी-

(a) mgh
(b) \(\frac{4}{5}\)mgh
(c) \(\frac{5}{6}\)mgh
(d) \(\frac{6}{7}\)migh
उत्तर:
(b) \(\frac{4}{5}\)mgh

प्रश्न 3.
सोने के दो एकसमान ठोस गोले एक-दूसरे को स्पर्श कर रहे हैं। इनके बीच गुरुत्वाकर्षण बल होगा-
(a) त्रिज्या के वर्ग के समानुपाती ।
(b) त्रिज्या के घन के समानुपाती ।
(c) त्रिज्या के चतुर्थ घात के समानुपाती ।
(d) त्रिज्या के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती ।
उत्तर:
(c) त्रिज्या के चतुर्थ घात के समानुपाती ।

प्रश्न 4.
चन्द्रमा पर वायुमण्डल की अनुपस्थिति का निम्न कारण है-
(a) चन्द्रमा काफी हल्का है।
(b) चन्द्रमा पृथ्वी के परितः परिक्रमण करता है।
(c) गैसों के अणुओं की वर्ग माध्य मूल वेग पलायन वेग से अधिक है।
(d) उपर्युक्त सभी।
उत्तर:
(c) गैसों के अणुओं की वर्ग माध्य मूल वेग पलायन वेग से अधिक है।

प्रश्न 5.
सूर्य के चारों ओर घूमते ग्रह की माध्य त्रिज्या दी जाती है-
(a) दीर्घवृत्त की अर्ध दीर्घ अक्ष (a) के बराबर ।
(b) दीर्घवृत्त की अर्ध लघु अक्ष (b) के बराबर ।
(c) अर्घ दीर्घ व अर्थ लघु अक्ष का माध्य \(\frac{a+b}{2}\)।
(d) अर्ध दीर्घ व अर्ध लघु अक्ष का गुणोत्तर माध्य \(\sqrt{ab}\)।
उत्तर:
(a) दीर्घवृत्त की अर्ध दीर्घ अक्ष (a) के बराबर ।

प्रश्न 6.
पृथ्वी तल से \(\sqrt{gR_e}\), वेग से फेंके गये प्रक्षेप्य की ऊर्जा क्या होगी? (R_e पृथ्वी की त्रिज्या है)।
(a) 2R_e
(b) R_e / 2
(c) R_e
(d) अनन्त
उत्तर:
(c) R_e

प्रश्न 7.
गुरुत्वीय त्वरण का मान अधिकतम होता है-
(a) पृथ्वी की भूमध्य रेखा पर
(b) पृथ्वी के ध्रुवों पर
(c) किसी पहाड़ की चोटी पर
(d) पृथ्वी के अन्दर गहरी खान में
उत्तर:
(b) पृथ्वी के ध्रुवों पर

प्रश्न 8.
सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियतांक G की विमा है-
(a) [ML²T^-2]
(b) [M^-1LT^-2]
(c) [M^-1L³T^-2]
(d) [M^-1L³T^-1]
उत्तर:
(c) [M^-1L³T^-2]

प्रश्न 9.
यदि पृथ्वी की घूर्णन गति बढ़ जाये तो अक्षांश पर स्थित किसी वस्तु का भार-
(a) बढ़ जायेगा
(b) घट जायेगा
(c) अपरिवर्तित रहेगा
(d) कुछ निश्चित नहीं है
उत्तर:
(b) घट जायेगा

प्रश्न 10.
पृथ्वी की सतह के निकट चक्कर लगा है। उपग्रह का कक्षीय वेग लगभग होगा-
(a) 8km/s
(c) 4 km/s
(b) 11.2 km/s
(d) 6km/s
उत्तर:
(a) 8km/s

प्रश्न 11.
चन्द्रमा पर पलायन वेग है (लगभग).
(a) 11.2 km/s
(b) 5 km/s
(c) 10 km/s
(d) 2.4 km/s
उत्तर:
(d) 2.4 km/s

प्रश्न 12.
पृथ्वी व चन्द्रमा के द्रव्यमान तथा त्रिज्या क्रमशः M₁,R₁ व M₂,R₂ हैं। उनके केन्द्रों के बीच की दूरी d है। उनके बीच मध्य- बिन्दु से m द्रव्यमान के कण को किस न्यूनतम वेग से प्रक्षेपित किया जाना चाहिए जिससे वह अनन्त पर पहुँच जाए?
(a) \(2 \sqrt{\frac{G}{d}\left(M_1+M_2\right)}\)
(b) \(2 \sqrt{\frac{2G}{d}\left(M_1+M_2\right)}\)
(c) \(2 \sqrt{\frac{2G}{d}\left(M_1+M_2\right)}\)
(d) \(2 \sqrt{\frac{GM(M_1+M_2)}{d(M_1+M_2)}}\)
उत्तर:
(a) \(2 \sqrt{\frac{G}{d}\left(M_1+M_2\right)}\)

प्रश्न 13.
न्यूटन का गुरुत्वाकर्षण का नियम सार्वत्रिक होता है क्योंकि-
(a) वह सदैव आकर्षण होता है।
(b) वह सौरमण्डल के सभी सदस्यों एवं कणों पर लागू होता है।
(c) यह सभी द्रव्यमान पर दूरियों के लिए लागू होता है तथा माध्यम से प्रभावित नहीं होता है।
(d) उपर्युक्त में से कोई नहीं।
उत्तर:
(c) यह सभी द्रव्यमान पर दूरियों के लिए लागू होता है तथा माध्यम से प्रभावित नहीं होता है।

प्रश्न 14.
पृथ्वी तल के निकट परिक्रमा करने वाले कृत्रिम उपग्रह का परिक्रमण काल होता है-
(a) 24 घण्टा
(b) 84 मिनट
(c) 48 मिनट
(d) 12 घण्टा
उत्तर:
(b) 84 मिनट

प्रश्न 15.
किसी खोखले गोले के केन्द्र पर गुरुत्वीय क्षेत्र की तीव्रता होती है-
(a) \(\frac{GM}{r^2}\)
(b) g
(c) 0
(d) \(\frac{2GM}{r^2}\)
उत्तर:
(c) 0

अति लघु उत्तरीय प्रश्न (Very Short Answer Questions)

प्रश्न 1.
धूमकेतु की पूँछ सूर्य से दूर होने का क्या कारण है?
उत्तर:
सूर्य द्वारा उत्सर्जित विकिरणों के दाव के कारण इस पर उपस्थित गैसें सूर्य से दूर की ओर पूँछ बना लेती हैं।

प्रश्न 2.
किसी उपग्रह का वेग उसके द्रव्यमान पर किस प्रकार निर्भर करता है?
उत्तर:
उपग्रह का वेग उसके द्रव्यमान पर निर्भर नहीं करता है।

प्रश्न 3.
समुद्र में उत्पन्न ज्वार भाटे का प्रमुख कारण क्या है?
उत्तर:
चन्द्रमा का पृथ्वी पर गुरुत्वाकर्षण प्रभाव ज्वार भाटे का प्रमुख कारण है।

प्रश्न 4.
तुल्यकाली उपग्रह क्या होता है?
उत्तर:
ऐसा उपग्रह जो पृथ्वी के किसी निश्चित भू-भाग के ऊपर सदैव देखा जा सकता है तुल्यकाली उपग्रह कहलाता है। इसका आवर्तकाल 24 घंटे होता है।

प्रश्न 5.
चन्द्रमा पर 10°C पर पानी से भरी बोतल का ढक्कन खोलने पर क्या होगा?
उत्तर:
पानी उबलने लगेगा क्योंकि चन्द्रमा पर वायुमण्डल न होने के कारण क्वथनांक काफी घट जाता है और पानी उबलने लगता है।

प्रश्न 6.
पृथ्वी के अन्दर केन्द्र की ओर जाने पर g का मान दूरी के साथ कैसे बदलता है?
उत्तर:
पृथ्वी अन्दर की ओर जाने पर गुरुत्वीय त्वरण का परिवर्तन चित्र की भाँति रेखीय रूप से होता है।

प्रश्न 7.
समुद्र में ज्वार भाटा क्यों उत्पन्न होता है?
उत्तर:
चन्द्रमा के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के कारण ज्वार भाटा उत्पन्न होता है।

प्रश्न 8.
पृथ्वी ध्रुवों पर चपटी क्यों है?
उत्तर:
अपनी अक्ष पर घूर्णन के कारण पृथ्वी ध्रुवों पर चपटी होती

प्रश्न 9.
यदि पृथ्वी सूर्य के चारों ओर वृत्तीय कक्षा में घूमती है, तो गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा किया गया कार्य क्या होगा?
उत्तर:
शून्य; क्योंकि पृथ्वी पर सूर्य का आकर्षण बल (अभिकेन्द्रीय बल) सदैव पृथ्वी की गति के लम्बवत् होता है।

प्रश्न 10.
1 kg wt (किग्रा भार ) में कितने न्यूटन होते हैं?
उत्तर:
1kg wt = 1kg द्रव्यमान का भार = mg
= 1 × 9.8 न्यूटन
1kg wt = 9.8 न्यूटन

प्रश्न 11.
एक उपग्रह को ग्रह के परितः घूमने के लिए अभिकेन्द्रीय बल कहाँ से प्राप्त होता है?
उत्तर:
ग्रह एवं उपग्रह के मध्य लगने वाला गुरुत्वाकर्षण बल ही आवश्यक अभिकेन्द्रीय बल प्रदान करता है।

प्रश्न 12.
किसी उपग्रह की बन्धन ऊर्जा से क्या अभिप्राय है?
उत्तर:
ऊर्जा की वह मात्रा जो उपग्रह को देने पर उपग्रह पलायन कर जाये, उपग्रह की बन्धन ऊर्जा कहलाती है। इसका मान,
\(E_b=\frac{1}{2} \frac{G M m}{r}\)

प्रश्न 13.
सरल लोलक पर आधारित घड़ी उपग्रह पर काम में नहीं ली जाती है, क्यों?
उत्तर:
उपग्रह में वस्तुएँ भारहीनता की स्थिति में होती हैं अतः g = 0 होता है इसलिए सरल लोलक पर आधारित घड़ी \(\left(T=2 \pi \sqrt{\frac{l}{g}}\right)\) कार्य नहीं करती है।

प्रश्न 14.
पृथ्वी तल से ऊपर जाने पर g का मान किस प्रकार बदलता है? ग्राफ बनाइये।
उत्तर:
पृथ्वी तल से ऊपर जाने पर g का मान घटता है व निम्न चित्र के अनुसार बदलता है।

प्रश्न 15.
कृत्रिम उपग्रह में चलने कूदने तथा पानी पीने में कठिनाई महसूस होती है, क्यों?
उत्तर:
भारहीनता के कारण।

प्रश्न 16.
किसी वस्तु को पृथ्वी तल से अनन्त तक ले जाने में कितना कार्य करना पड़ता है?
उत्तर:
पृथ्वी तल पर वस्तु की गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा \(\frac{GMm}{R}\) के बराबर कार्य करना पड़ता है।

प्रश्न 17.
यदि दो वस्तुओं के मध्य दूरी % घटा दी जाये तो उनके मध्य लगने वाला बल कितने प्रतिशत बढ़ जायेगा ?
उत्तर:

प्रश्न 18.
पृथ्वी के केन्द्र पर ४ का मान क्या होगा?
उत्तर:
शून्य ।

प्रश्न 19.
संचार उपग्रह पृथ्वी सतह से कितनी ऊँचाई पर परिक्रमा करते हैं?
उत्तर:
36000km की ऊँचाई पर

प्रश्न 20.
ध्रुवीय उपग्रह किसे कहते हैं?
उत्तर:
वे कृत्रिम उपग्रह जिनकी कक्षा का तल पृथ्वी के उत्तरी व दक्षिणी ध्रुवों के पास से गुजरता है, ध्रुवीय उपग्रह कहलाते हैं। इनकी कक्षा पश्च गतिक होती है।

प्रश्न 21.
समस्त पृथ्वी पर एक साथ संचार लिंक करने की दृष्टि से न्यूनतम कितने भू-स्थाई उपग्रह आवश्यक हैं?
उत्तर:
तीन

प्रश्न 22.
पार्किंग कक्षा किसे कहते हैं?
उत्तर;
उपग्रह की वह कक्षा जिसका केन्द्र पृथ्वी के केन्द्र से सम्पाती होता है, पार्किंग कक्षा कहलाती है।

प्रश्न 23.
ठोस गोले के केन्द्र पर गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा का मान क्या होता है? यह मान सतह पर गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा के मान का कितने प्रतिशत होता है?
उत्तर:
गोले के केन्द्र पर स्थितिज ऊर्जा \(U_0=\frac{3}{2} \frac{G M m}{R}\)
सतह पर गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा \(U_s=-\frac{G M m}{R}\)
∴ \(\frac{U_0}{U_s} \times 100=\frac{3}{2} \times 100=\mathbf{1 5 0} \%\)

प्रश्न 24.
चन्द्रमा पर गुरुत्वीय त्वरण, पृथ्वी पर गुरुत्वीय त्वरण का कौन-सा भाग है?
उत्तर:
चन्द्रमा पर गुरुत्वीय त्वरण पृथ्वी पर गुरुत्वीय त्वरण का \(\frac{1}{6}\) भाग होता है अर्थात्
\(g_m=\frac{g_e}{6}\)

प्रश्न 25.
गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा किसे कहते हैं? इसकी विमा लिखिए।
उत्तर:
किसी वस्तु को अनन्त से किसी बिन्दु तक लाने में जो कार्य करना पड़ता है उसे उस बिन्दु पर उस वस्तु की गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा कहते हैं। इसका विमीय सूत्र = [M¹L²T^-2]

प्रश्न 26.
पृथ्वी तल से किसी वस्तु के लिए पलायन वेग का मान 11.2 km / s है। जब वस्तु क्षैतिज से 30° पर फेंकी जाये तो पलायन वेग का मान क्या होगा?
उत्तर:
पलायन वेग प्रक्षेपण कोण पर निर्भर नहीं करता है अतः 30° के कोण पर प्रक्षेपित करने पर भी पलायन वेग 11.2 kms^-1 ही होगा।

प्रश्न 27.
चन्द्रमा पृथ्वी की तुलना में बहुत हल्का है, फिर ये पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण द्वारा गिरता क्यों नहीं?
उत्तर:
चन्द्रमा पृथ्वी के परितः वृत्तीय कक्षा में परिक्रमा करता है। अतः पृथ्वी द्वारा आरोपित समस्त गुरुत्वाकर्षण बल अभिकेन्द्र बल के रूप में व्यय हो जाता है इसीलिए हल्का होने पर भी चन्द्रमा गिरता नहीं है।

प्रश्न 28.
10g सोने का भार ध्रुवों पर भूमध्य रेखा की तुलना में अधिक होता है, क्यों?
उत्तर:
किसी स्थान पर किसी वस्तु का भार mg
स्पष्ट है कि भार का मान 8 पर निर्भर करता है, और ध्रुवों पर गुरुत्वीय त्वरण अधिकतम तथा भूमध्य रेखा पर न्यूनतम होता है। इसीलिए 10g सोने का भार ध्रुवों पर भूमध्य रेखा की अपेक्षा अधिक होता है।

प्रश्न 29.
भारत द्वारा छोड़े गये प्रथम उपग्रह का नाम बताइये।
उत्तर:
आर्यभट्ट 19 अप्रैल 1975 ।

प्रश्न 30.
गुरुत्वीय क्षेत्र की विमा लिखिए।
उत्तर:
गुरुत्वीय क्षेत्र की तीव्रता,
\(E_g=\frac{F}{M}\)
∴ Eg का विमीय सूत्र = \(\frac{\left[M^1 L^1 T^{-2}\right]}{\left[M^1\right]}=\left[M^0 L^1 T^{-2}\right]\)

प्रश्न 31 –
केप्लर का द्वितीय नियम किस भौतिक राशि के संरक्षण पर आधारित है?
उत्तर:
कोणीय संवेग संरक्षण के सिद्धान्त पर

प्रश्न 32.
पृथ्वी की परिक्रमा करते उपग्रह में बैठा अंतरिक्ष यात्री एक गेंद उपग्रह के बाहर छोड़ देता है। क्या गेंद पृथ्वी तल पर पहुँचेगी?
उत्तर:
नहीं गेंद भी उपग्रह के साथ-साथ पृथ्वी की परिक्रमा करेगी।

प्रश्न 33.
जब कोई वस्तु पृथ्वी की ओर गिरती है तो क्या पृथ्वी भी उस वस्तु की ओर गिरती है? यदि हाँ तो पृथ्वी का गिरना हमें दिखाई क्यों नहीं देता?
उत्तर:
क्योंकि पृथ्वी का द्रव्यमान बहुत अधिक होने के कारण, पृथ्वी का वस्तु की ओर त्वरण नगण्य होता है।

प्रश्न 34.
पृथ्वी के केन्द्र से R दूरी पर गुरुत्वीय विभव कितना होता है?
उत्तर:
पृथ्वी के केन्द्र से R दूरी पर गुरुत्वीय विभव
\(V_G=- \frac{GM}{R}\)

प्रश्न 35.
केप्लर के तीसरे नियम का गणितीय स्वरूप क्या है?
उत्तर:
T² = K r³ ;
जहाँ T = ग्रह का आवर्तकाल
r = सूर्य एवं पृथ्वी के मध्य औसत दूरी;
K = नियतांक

प्रश्न 36.
चन्द्रमा पर उतरने से पहले अंतरिक्ष यात्री अपनी पीठ पर भारी वजन क्यों बाँध लेते हैं?
उत्तर:
चन्द्रमा पर 8 का मान कम होने के कारण।

प्रश्न 37.
किसी पिण्ड की गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा शुक्र ग्रह पर.7.5 × 10⁶ J है। पिण्ड को ग्रह से बाहर फेंकने के लिए आवश्यक ऊर्जा का मान बताइये।
उत्तर:
आवश्यक ऊर्जा =.0. (-7.5 × 10⁶) J
= 7.5 × 10⁵ J

प्रश्न 38.
पृथ्वी तल पर पलायन वेग का मान कितना है?
उत्तर:
पृथ्वी तल पर पलायन वेग 11.2 km.s^-1 है।

प्रश्न 39.
किसी प्रक्षेप्य द्वारा प्राप्त महत्तम ऊँचाई का सूत्र लिखिए।
उत्तर:
\(h=\frac{v^2 R}{2 g R-v^2}\)

प्रश्न 40.
एक कमानीदार तुला एक कृत्रिम उपग्रह में टंगी है जिससे 11 द्रव्यमान का एक पिण्ड लटका है। तुला का पाठ्यांक कितना होगा?
उत्तर:
शून्या

प्रश्न 41 –
गुरुत्वाकर्षण नियतांक 6 को सार्वत्रिक नियतांक क्यों कहते हैं?
उत्तर:
क्योंकि G का मान समय स्थिति अथवा पिण्डों की प्रकृति व अवस्था पर निर्भर नहीं होता है, अतः इसे सार्वत्रिक नियतांक कहते हैं।

प्रश्न 42 –
क्या घर्षण बल गुरुत्वाकर्षण से बढ़ता है?
उत्तर:
नहीं; क्योंकि घर्षण बल की उत्पत्ति विद्युतीय प्रकृति की है।

प्रश्न 43.
किस वैज्ञानिक ने सर्वप्रथम G का प्रायोगिक मान ज्ञात किया?
उत्तर:
कैवेन्डिश

प्रश्न 44.
कृत्रिम उपग्रह की कक्षा को वायुमण्डल से बाहर क्यों रखा जाता है?
उत्तर:
ताकि वायु के घर्षण के कारण उपग्रह की ऊर्जा कम न हो जाये।

लघु उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
भार व द्रव्यमान में अन्तर स्पष्ट कीजिए।
उत्तर:
भार व द्रव्यमान में अन्तर

प्रश्न 2.
यदि कोई पिण्ड पृथ्वी तल से v(v > v_e) वेग से फेंका जाता है तो पृथ्वी के गुरुत्वीय क्षेत्र के बाहर इसका वेग ज्ञात कीजिए।
उत्तर:
पृथ्वी तल पर कुल ऊर्जा = अनन्त पर कुल ऊर्जा

प्रश्न 3.
दो पिण्डों A व B के बीच की दूरी है। गुरुत्वाकर्षण की पारस्परिक क्रिया में बल को दूरी के व्युत्क्रम वर्ग के नियम के अनुसार लेने पर पिण्ड 1 का त्वरण है। यदि पारस्परिक क्रिया दूरी के व्युत्क्रम चतुर्थ घात के नियम का पालन करे, तो पिण्ड का त्वरण क्या होगा ?

उत्तर:
A पर B के कारण गुरुत्वीय बल

प्रश्न 4.
किसी ग्रह से सूर्य की औसत दूरी पृथ्वी से सूर्य की औसत दूरी की नौ गुनी है। ग्रह कितने वर्ष में सूर्य की परिक्रमा करेगा?
उत्तर:
केप्लर के तृतीय नियम से

प्रश्न 5.
दो पिण्डों के मध्य गुरुत्वाकर्षण बल F है। यदि उनके बीच की दूरी 2 गुनी कर दें, तो उनके मध्य आकर्षण बल कितना होगा?
उत्तर:
r दूरी पर बल F = \(\frac{G m_1 m_2}{r^2}\)
और 2r दूरी पर बल F’ = \(\frac{G m_1 m_2}{(2 r)^2}=\frac{1}{4} \frac{G m_1 m_2}{r^2}=\frac{1}{4} F\)
या F’ = \(\frac{F}{4}\)

प्रश्न 6.
बृहस्पति पर वातावरण हल्की गैसों (सामान्यतः हाइड्रोजन) से युक्त है, जबकि पृथ्वी के वातावरण में बहुत कम हाइड्रोजन गैस है, क्यों?
उत्तर:
बृहस्पति ग्रह पर पलायन वेग पृथ्वी पर पलायन वेग से काफी अधिक है। इसलिए वहाँ से वस्तुओं को पलायन के लिए काफी अधिक वेग की आवश्यकता होती है। ऊष्मीय वेग इस पलायन वेग से कम होता है; अतः वहाँ से हल्की गैसें पलायन नहीं कर पाती हैं। इसीलिए हाइड्रोजन गैस बृहस्पति ग्रह के वातावरण में अधिक पायी जाती है।

प्रश्न 7.
रेडियन प्रति घंटा में भूस्थिर उपग्रह का कोणीय वेग कितना होगा?
उत्तर:
भूस्थिर उपग्रह का आवर्तकाल
T = पृथ्वी के घूर्णन का आवर्तकाल = 24 घंटे
∴ कोणीय वेग ω = \(\frac{2π}{T}=\frac{2π}{24}\) रेडियन प्रति घंटा
या w = \(\frac{π}{12}\) रेडियन / घंटा

प्रश्न 8.
जब कोई उपग्रह गिरता हुआ पृथ्वी के वायुमण्डल में प्रवेश करता है तो वह गर्म हो जाता है, अर्थात् उसकी यान्त्रिक ऊर्जा में ह्रास होता है। परन्तु उपग्रह बढ़ती हुई चाल से कुण्डलिनी के रूप में नीचे गिरता है, क्यों?
उत्तर:
अपनी कक्षा में घूमते हुए उपग्रह की कुल ऊर्जा ऋणात्मक होती है जब उपग्रह पृथ्वी के वायुमण्डल में प्रवेश करता है तो उसकी यांत्रिक ऊर्जा में (जोकि ऋणात्मक होती है) हास होता है अतः यह और ऋणात्मक हो जाती है परन्तु कक्षीय चाल v_o = \(\frac{GM_e}{R_e+h}\) तभी बढ़ेगी जब ऊँचाई घटेगी। अतः उपग्रह कुण्डलिनी के रूप में बढ़ती हुई चाल से नीचे गिरता है।

प्रश्न 9.
पृथ्वी पर कोई पिण्ड आपस में गुरुत्वीय बल के कारण एक दूसरे की तरफ गति नहीं करते; क्यों?
उत्तर:
दो पिण्डों के मध्य आकर्षण बल, पृथ्वी की तुलना में उनके कम द्रव्यमानों के कारण नगण्य होता है अतः इनसे निर्मित त्वरण भी बहुत कम (शून्य) होता है इसीलिए वे एक दूसरे की ओर गति नहीं करते हैं।

प्रश्न 10.
पृथ्वी के परितः गतिशील उपग्रह पर एक बल लगता है। इस बल के कारण पृथ्वी द्वारा उपग्रह पर कितना कार्य किया जाता है?
उत्तर:
पृथ्वी द्वारा उपग्रह पर आरोपित गुरुत्वाकर्षण बल उपग्रह को आवश्यक अभिकेन्द्रीय बल प्रदान करने में व्यय हो जाता है। चूंकि अभिकेन्द्र बल एवं उपग्रह की कक्षीय चाल vo परस्पर लम्बवत् होते हैं। अतः इस बल द्वारा कोई कार्य नहीं किया जाता है।

प्रश्न 11.
चन्द्रमा के खिंचाव के कारण ज्वार भाटा अधिक तथा सूर्य के खिंचाव के कारण ज्वार भाटा कम प्रभावी होता है जबकि सूर्य का खिंचाव चन्द्रमा की अपेक्षा अधिक होता है। समझाइये क्यों?
उत्तर:
जिस प्रकार गुरुत्वाकर्षण बल दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है उसी प्रकार ज्वार भाटा दूरी की तृतीय घात के व्युत्क्रमानुपाती है। चूँकि पृथ्वी से चन्द्रमा की दूरी सूर्य की तुलना में काफी कम है, इसीलिए चन्द्रमा के खिचाव के कारण ज्वार भाटा अधिक आता है।

प्रश्न 12.
एक हाथी एवं एक चींटी में से किसका पलायन वेग अधिक होगा और किसकी पलायन ऊर्जा अधिक होगी?
उत्तर:
पलायन वेग के सूत्र v_e = \(\sqrt{\frac{2GM}{R}}\) में वस्तु का द्रव्यमान (m) नहीं है। अतः हाथी एवं चीटी दोनों के लिए पलायन वेग समान होगा। परन्तु पलायन ऊर्जा E_e = \(\frac{1}{2}\)mv_e² द्रव्यमान के अनुक्रमानुपाती होती है अतः हाथी के लिए पलायन ऊर्जा काफी अधिक होगी।

प्रश्न 13.
समझाइये कि टेनिस की गेंद पहाड़ी पर अधिक एवं मैदान पर कम क्यों उछलती है?
उत्तर;
गुरुत्वीय त्वरण g का मान मैदान की अपेक्षा पहाड़ी पर कम होता है अतः टेनिस की गेंद का भार (mg) पहाड़ी पर कम एवं मैदान पर अधिक होता है भार जितना कम होता है गेंद उतनी ही अधिक उछलती है। इसीलिए मैदान की अपेक्षा पहाड़ी पर टेनिस की गेंद अधिक उछलती है।

प्रश्न 14.
मध्य रात्रि में सूर्य हमें पृथ्वी की दिशा में खींचता है। परन्तु मध्य दिन में पृथ्वी की विपरीत दिशा में खींचता है। क्या हमारा भार रात को अधिक एवं दिन में कम होता है? समझाइये |
उत्तर:
नहीं; क्योंकि गुरुत्वाकर्षण खिंचाव पिण्ड को निश्चित अभिकेन्द्रीय बल प्रदान करता है जिससे वह अपनी कक्षा में घूर्णन कर सके। वह पिण्ड के भार में परिवर्तन नहीं करता है।

प्रश्न 15.
m द्रव्यमान का एक कण, त्रिज्या के क्षैतिज वृत्त में एक अभिकेन्द्रीय बल \(\frac{k}{r^2}\) के अन्तर्गत् घूम रहा है, जहाँ k नियतांक है। कण में कुल कितनी ऊर्जा है ?
उत्तर:
गतिज ऊर्जा K = \(\frac{1}{2}\)mv²
दिया है –
F = \(\frac{k}{r^2}=frac{mv^2}{r^2}\) ⇒ mv² = \(\frac{k}{r}\)
∴ K = \(\frac{1}{2}\)mv² = \(\frac{k}{2r}\)
स्थितिज ऊर्जा U = -F.r = –\(\frac{k}{r^2}\).r = \(– \frac{k}{r}\)
कुल ऊर्जा,
E_t = K + U = \(\frac{k}{2r}-\frac{k}{r}=- \frac{k}{2r}\)
या E_t = \(– \frac{k}{2r}\)

प्रश्न 16.
अपनी अक्ष पर पृथ्वी के घूमने की वह चाल ज्ञात कीजिए ताकि भूमध्य रेखा पर किसी वस्तु का भार इस समय के भार का 3/5 हो जाये। भूमध्य रेखा की त्रिज्या 6400 km मान लीजिए।
उत्तर:
दिया है- g’ = \(\frac{3}{5}\)g
जहाँ g = पृथ्वी पर गुरुत्वीय त्वरण
भूमध्य रेखा के लिए-
∵ g’ = g – R ω²
∴ \(\frac{3}{5}\)g = g – R ω²
या R ω² = g – \(\frac{3}{5}\)g = \(\frac{2}{5}\)g
या ω² = \(\frac{2g}{5R}\) ⇒ ω = \(\sqrt{\frac{2g}{5R}}=\sqrt{\frac{2 \times 9.8}{5 \times 6.4 \times 10^6}}\)
या ω = 7.8 × 10^-4 rad.s^-1

प्रश्न 17.
पृथ्वी के परितः वृत्तीय पथ पर परिक्रमा करते उपग्रह पर अभिकेन्द्र बल है। इस पर पृथ्वी का गुरुत्वीय बल कितना है? तथा इस पर परिणामी बल कितना है?
उत्तर:
पृथ्वी के परितः वृत्तीय पथ पर परिक्रमा करने के लिए आवश्यक अभिकेन्द्रीय बल गुरुत्वीय बल ही प्रदान करता है। अतः गुरुत्वीय बल ही परिणामी बल F है।

प्रश्न 18.
क्या घर्षण बल व अन्य सम्पर्क बल गुरुत्वाकर्षण के कारण उत्पन्न होते हैं?
उत्तर:
नहीं; घर्षण अथवा अन्य सम्पर्क बलों की उत्पत्ति विद्युत बलों के कारण होती है।

प्रश्न 19.
यदि दो ग्रहों की त्रिज्याएं R₁ व R₂ हों तथा माध्य घनत्व ρ₁ व ρ₂ हों तो सिद्ध कीजिए कि दोनों ग्रहों पर गुरुत्वीय त्वरणों का अनुपात R₁ρ₁ : R₂ρ₂ होगा।
उत्तर:
गुरुत्वीय त्वरण

प्रश्न 20.
यदि किसी उपग्रह की घूर्णन आवृत्ति N हो तो सिद्ध कीजिए कि (R+h)³ ∝ \(\frac{1}{N^2}\)
उत्तर:
उपग्रह का आवर्तकाल

प्रश्न 21.
यदि पृथ्वी के समीप परिक्रमा कर रहे उपग्रह की गतिज ऊर्जा दो गुनी हो जाये तो क्या उपग्रह अपनी कक्षा को छोड़कर पलायन कर जायेगा? यदि हाँ तो क्यों?
उत्तर:
गतिज ऊर्जा दो गुनी हो जाती है अतः
K’ = 2K
या \(\frac{1}{2}\)mv’² = \(\frac{1}{2}\)mv² × 2
या v’ = v_o√2
पृथ्वी के समीप परिक्रमा करने वाले उपग्रह की कक्षीय चाल v_o एवं पलायन वेग में निम्न सम्बन्ध होता है-
∵ v_e = v_o√2
∴ v’ = v_e (पलायन वेग )
अतः उपग्रह अपनी कक्षा छोड़कर पलायन कर जायेगा।

प्रश्न 22.
साधारणतः पृथ्वी से फेंके गये प्रक्षेप्य का पथ परवलयाकार होता है परन्तु अधिक ऊँचाई तक फेंके गये प्रक्षेप्यों का पथ दीर्घ वृत्ताकार होता है, क्यों?
उत्तर;
साधारण ऊँचाई तक g का मान लगभग नियत रहता है। अतः प्रक्षेप्य लगभग नियत त्वरण के अन्तर्गत गति करता है जिससे इसका पथ परवलयाकार हो जाता है परन्तु अत्यधिक ऊंचाई पर गुरुत्वीय त्वरण पृथ्वी के केन्द्र से दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती g ∝ \(\frac{1}{r^2}\) होता है, फलस्वरूप g का मान घटता चला जाता है अतः परिवर्ती गुरुत्वीय त्वरण के कारण प्रक्षेप्य पथ दीर्घ वृत्ताकार हो जाता है।

प्रश्न 23.
किसी धातु के दो समान आकार के गोले (ठोस) एक-दूसरे को स्पर्श करते हुए रखे हैं। उनके बीच कार्य करने वाला बल उनकी त्रिज्या से किस प्रकार सम्बन्धित है?
उत्तर:
गोलों के मध्य गुरुत्वाकर्षण बल,
\(F=G \frac{m_1 m_2}{r^2}\)
गोले समान धातु के हैं अतः इनके घनत्व (ρ) भी समान होंगे अतः
= \(\frac{G m_1 m_2}{(2 r)^2}=\frac{G \frac{4}{3} \pi r^3 \rho \frac{4}{3} \pi r^3 \rho}{4 r^2}\)
\(F=\frac{4}{9} \pi^2 G \rho^2 r^4\)
या F ∝ r⁴

प्रश्न 24.
एक पिण्ड को पृथ्वी के केन्द्र से ऊपर उठाते हुए चन्द्रमा तक ले जाते हैं। पिण्ड के भार में क्या परिवर्तन होंगे?
उत्तर:
पृथ्वी के केन्द्र पर g= 0, अतः पिण्ड का भार भी शून्य होता है। पृथ्वी के केन्द्र से ऊपर जाने पर g का मान भी बढ़ता है और पृथ्वी सतह पर अधिकतम हो जाता है पुनः पृथ्वी सतह से ऊपर जाने पर g का मान दूरी घटने के साथ-साथ घटता है और जहाँ पर पृथ्वी व चन्द्रमा की गुरुत्वाकर्षण सीमाएं मिलती है, वहाँ पर भार शून्य हो जाता है। इसके बाद चन्द्रमा के गुरुत्वाकर्षण के कारण भार पुनः बढ़ता जायेगा।

प्रश्न 25.
पृथ्वी सतह से h ऊँचाई पर जाने पर यदि वस्तु पर लगने वाला गुरुत्वाकर्षण बल आधा रह जाता है तो h व R में सम्बन्ध बताइये।
उत्तर:
∵ F_h = \(\frac{1}{2}\)F_s
∴ \(\frac{G M \cdot m}{(R+h)^2}=\frac{1}{2} \frac{G M m}{R^2} \Rightarrow \frac{1}{(R+h)^2}=\frac{1}{2 R^2}\)
या (R+h )² = 2R²
या (R+h) = R√2
या h = R√2 – R = R(√2 – 1)
या h = R(1.414 – 1)
या h = 0.414 R

प्रश्न 26.
एक उपग्रह किसी ग्रह के समीप परिक्रमा करता है। यदि उपग्रह का आवर्तकाल T एवं ग्रह का माध्य घनत्व d हो, तो सिद्ध कीजिए कि T × √d एक सार्वत्रिक नियतांक है।
उत्तर:
किसी ग्रह के उपग्रह का आवर्तकाल,
\(T=2 \pi \sqrt{\frac{(R+h)^3}{G M}}\)
∵ उपग्रह ग्रह के समीप परिक्रमा करता है अतः h << R
∴ h को छोड़ने पर
\(2 \pi \sqrt{\frac{R^3}{G \cdot \frac{4}{3} \pi R^3 \cdot d}}=\sqrt{\frac{4 \pi^2 \times 3}{4 \pi G d}}=\sqrt{\frac{3 \pi}{G d}}\)
या T × √d = \(\sqrt{\frac{3 \pi}{G d}}\) = एक सार्वत्रिक नियतांक
या T . √d = सार्वत्रिक नियतांक

प्रश्न 27.
एक ग्रह की त्रिज्या पृथ्वी की त्रिज्या से दो गुनी है तथा ग्रह तथा पृथ्वी दोनों के औसत घनत्व समान हैं। यदि ग्रह एवं पृथ्वी पर पलायन वेग क्रमशः v_p तथा v_e हों, तो सिद्ध कीजिए कि v_p = 2v_e.
उत्तर:
दिया है-
R_p = 2R_e
ρ_p = ρ_e = ρ

प्रश्न 28.
कोई ग्रह सूर्य के परितः v ms^-1 की चाल से T_s में एक पूरा चक्कर लगाता है। दिखाइये कि इस ग्रह पर सूर्य की ओर दिष्ट
त्वरण का मान \(\frac{2πv}{T}\) होता है।
उत्तर:
अभिकेन्द्रीय त्वरण,
a_c = \(\frac{v^2}{r}\)
= \(\frac{v}{r}\) v = ω v = \(\frac{2π}{T}\) v
या a_c = \(\frac{2πv}{r}\)

प्रश्न 29.
यदि हम अपनी छोटी अंगुली भी हिलाते हैं तो सम्पूर्ण ब्रह्माण्ड को छोड़ना पड़ता है, क्यों?
उत्तर:
न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण नियम से इस ब्रह्माण्ड का प्रत्येक कण दूसरे कणों को आकर्षित करता है और यह आकर्षण बल दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है अतः जब हम अपनी अंगुली उठाते हैं तो कणों के मध्य दूरी बदलती है जिससे आकर्षण बदलता है यह ब्रह्माण्ड को विचलित कर देता है।

प्रश्न 30.
कृत्रिम उपग्रह में कोई ईंधन नहीं होता फिर भी यह पृथ्वी के चारों ओर घूमता है क्यों?
उत्तर:
पृथ्वी तथा उपग्रह के मध्य लगने वाला गुरुत्वाकर्षण बल उपग्रह को पृथ्वी के चारों ओर वृत्तीय कक्षा में घूमने के लिए आवश्यक अभिकेन्द्रीय बल प्रदान करता है। इसीलिए उपग्रह पृथ्वी के परितः घूमता रहता है।

प्रश्न 31.
अंतरिक्ष यान में भारहीनता के कारण एक यात्री को क्या-क्या परेशानियाँ अनुभव होती हैं? इनका समाधान क्या है?
उत्तर:
भारहीनता के कारण अंतरिक्ष यात्री गिलास से पानी नहीं पी सकता है और न ही गिलास से पानी डाल सकता है। इस स्थिति से बचने के लिए अंतरिक्ष यान इस तरह बनाया जाता है कि इसमें खोखले रिम वाले बड़े-बड़े पहिए बनाये जाते हैं, पहियों को घुमा दिया जाता है। इस रिम में बने कैबिन में बैठा यात्री अभिकेन्द्र बल के कारण भार अनुभव करता है।

दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (Long Answer Questions )

प्रश्न 1.
केप्लर के ग्रहीय गति के नियम लिखिए एवं केप्लर के तृतीय नियम से गुरुत्वाकर्षण नियम का सत्यापन कीजिए।
उत्तर:
केप्लर के नियम (Kepler’s Laws)
केप्लर (1571-1630) ने टायको ब्रेह (1546-1601) के द्वारा किये गये प्रहीय प्रेक्षणों का कई वर्षों तक अध्ययन किया और निम्नलिखित तीन नियम प्रस्तुत किये-

प्रथम नियम : प्रत्येक ग्रह सूर्य के चारों ओर दीर्घ-वृत्ताकार कक्षा (elliptical orbit) में परिक्रमण करता है और सूर्य कक्षा की एक नाभि (focus) पर स्थित होता है।

द्वितीय नियम : ग्रह को सूर्य से मिलाने वाली रेखा समान समयान्तराल में समान क्षेत्रफल तय करती है अर्थात् ग्रह की क्षेत्रीय चाल (Areal Speed) नियत रहती है।
माना ग्रह dt समय में dA क्षेत्रफल प्रस्थार्पित करता है, तो क्षेत्रीय चाल \(\frac{d A}{d t}\) = नियतांक। चित्र में ग्रह को B से A तक जाने में जितना समय लगता है, उतना ही समय B’ से A’ तक जाने में लगता है। अत: क्षेत्रफल SAB = क्षेत्रफल SA’B’ । दोनों क्षेत्रफल समान होने का अर्थ है कि ग्रह की कक्षीय चाल बदलती है। सूर्य से दूर जाने पर कक्षीय चाल घटती है और पास आने पर बढ़ती है। अतः क्षेत्रीय चाल कोणीय संवेग के रूप में लिखने पर घूमते हुए ग्रह का कोणीय संवेग नियत रहता है। अर्थात्
\(\frac{d A}{d t}=\frac{L}{2m}\)
यहाँ L कोणीय संवेग है तथा m ग्रह का द्रव्यमान है।
तृतीय नियम-ग्रह के आवर्त काल का वर्ग ग्रह एवं सूर्य के बीच औसत दूरी के घन के अनुक्रमानुपाती होती है। अर्थात्
T² ∝ r³
या T² = k r³
जहाँ k, एक नियतांक है एवं r, सूर्य एवं ग्रह के मध्य औसत दूरी है।

केप्लर के नियम से न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण नियम (Derivation of Newton’s Law of Gravitation from Kepler’s Law) :
न्यूटन ने पाया कि अधिकांश ग्रह सूर्य के परित: लगभग वृत्ताकार कक्षाओं में गति करते हैं। केप्लर के द्वितीय नियम के अनुसार, ग्रह के त्रिज्यीय सदिश की क्षेत्रफलीय चाल नियत रहती है। अत: वृत्ताकार कक्षा में त्रिज्य सदिश की तथा स्वयं ग्रह की रेखीय चाल क्रमशः v तथा ω नियत रहेगी।
माना r त्रिज्या के वृत्ताकार पथ पर गतिशील होने के कारण ग्रह के द्रव्यमान m पर केन्द्र की ओर लगने वाला अभिकेन्द्र बल F लगता है, तो

इस प्रकार केप्लर के नियमों के आधार पर न्यूटन ने निम्नलिखित निष्कर्ष निकाले-

• ग्रहों पर अभिकेन्द्र बल आरोपित होता है जिसकी दिशा सूर्य की ओर होती है।
• इस बल का परिमाण, ग्रह तथा सूर्य के बीच दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होती है। (F ∝ \(\frac{1}{r^2}\))
• यह बल ग्रह के द्रव्यमान के अनुक्रमानुपाती है,
  (F ∝ m)

प्रश्न 2.
गुरुत्वीय विभव से क्या तात्पर्य है? बिन्दु द्रव्यमान के लिए सूत्र निगमित कीजिए ।
उत्तर:
गुरुत्वीय विभव (Gravitational Potential) :
एकांक द्रव्यमान को अनन्त से किसी बिन्दु तक लाने में जो कार्य करना पड़ता है, उसे उस बिन्दु पर गुरुत्वीय विभव कहते हैं।” ये सदैव ऋणात्मक होता है और अनन्त पर इसका मान शून्य मानते हैं। इसे V से व्यक्त करते हैं। इसका मात्रक Jkg^-1 एवं विमीय सूत्र [M⁰ L² T^-2] है।

किन्हीं दो बिन्दुओं के मध्य गुरुत्वीय विभवान्तर उस कार्य के बराबर है जो एकांक द्रव्यमान को एक बिन्दु से दूसरे बिन्दु तक ले जाने में करना पड़ता है। अत: A व B दो बिन्दुओं के बीच गुरुत्वीय विभवान्तर
\(V_B-V_A=\left(\frac{U_B-U_A}{m}\right)\) …………..(1)

बिन्दु द्रव्यमान के कारण विभव (Potential due to Point Mass) :
माना M द्रव्यमान का कण स्थिति A पर रखा है। कण के केन्द्र से r दूरी पर बिन्दु P है जिस पर हमें कण के कारण गुरुत्वीय विभव ज्ञात करना है। बिन्दु P की स्थिति r का फलन है अत: इस बिन्दु पर गुरुत्वीय विभव भी r का फलन होगा। अत: P पर गुरुत्वीय विभव-

प्रश्न 3.
गुरुत्वीय विभव से क्या तात्पर्य है? किसी ठोस गोलाकार पिण्ड के कारण विभिन्न स्थितियों में गुरुत्वीय विभव के लिए सूत्र निगमित कीजिए ।
उत्तर:
गुरुत्वीय विभव (Gravitational Potential) :
एकांक द्रव्यमान को अनन्त से किसी बिन्दु तक लाने में जो कार्य करना पड़ता है, उसे उस बिन्दु पर गुरुत्वीय विभव कहते हैं।” ये सदैव ऋणात्मक होता है और अनन्त पर इसका मान शून्य मानते हैं। इसे V से व्यक्त करते हैं। इसका मात्रक Jkg^-1 एवं विमीय सूत्र [M⁰ L² T^-2] है।

किन्हीं दो बिन्दुओं के मध्य गुरुत्वीय विभवान्तर उस कार्य के बराबर है जो एकांक द्रव्यमान को एक बिन्दु से दूसरे बिन्दु तक ले जाने में करना पड़ता है। अत: A व B दो बिन्दुओं के बीच गुरुत्वीय विभवान्तर
\(V_B-V_A=\left(\frac{U_B-U_A}{m}\right)\) …………..(1)

किसी ठोस गोलाकार पिण्ड के कारण गुरुत्वीय विभव (Gravitational Potential Due to Solid Sphere) :
माना M द्रव्यमान एवं R त्रिज्या का एक ठोस गोला है जिसका केन्द्र O है। किसी बाहरी बिन्दु पर गुरुत्वीय विभव ज्ञात करने के लिए गोले को बिन्दु द्रव्यमान माना जा सकता है।

प्रश्न 4.
खोखले गोले के कारण उसके बाहर पृष्ठ पर एवं उसके अन्दर गुरुत्वीय विभव के लिए सूत्र प्राप्त कीजिए ।
उत्तर:
गोलीय कोश के कारण गुरुत्वीय विभव (Gravitational Potential due to Hollow Sphere):
1. बाह्य बिन्दु A पर (r > R) गुरुत्वीय विभव
\(V_{\text {out }}=-\frac{G M}{r}\) ………..(7)

2. पृष्ठ पर स्थित बिन्दु (r = R) पर गुरुत्वीय विभव-
\(V_s=-\frac{G M}{R}\) ………….(8)

3. गोले के आन्तरिक बिन्दु C(r < R) पर विभव-
गोले के अन्दर गुरुत्वीय क्षेत्र का मान शून्य होता है। अत: एकांक द्रव्यमान को पृष्ठ के अन्दर एक स्थान से दूसरे स्थान तक ले जाने में कोई अतिरिक्त कार्य नहीं करना पड़ता है। अतः अन्दर किसी बिन्दु पर गुरुत्वीय वभव वही होगा जो उसके पृष्ठ पर होता है।
∴ \(V_{\text {in }}=-\frac{G M}{R}\) ……….(9)
खोखले गोले के कारण दूरी के साथ गुरुत्वीय विभव में परिवर्तन निम्न चित्र (8.23) में प्रदर्शित है।

प्रश्न 5.
एक कृत्रिम उपग्रह पृथ्वी के निकट निश्चित वृत्तीय कक्षा में चक्कर लगा रहा है। सिद्ध कीजिए कि इसका परिक्रमण काल \(T=\sqrt{\frac{3π}{ρG}}\) होगा, जहाँ ρ पृथ्वी का घनत्व एवं G गुरुत्वाकर्षण नियतांक है।
उत्तर:
उपग्रह का परिक्रमण काल (Revolution Period of Satellite):
उपग्रह अपने ग्रह के चारों ओर एक चक्कर लगाने में जितना समय लेता है, उसे उपग्रह का परिक्रमण काल कहते हैं।
यदि उपग्रह का परिक्रमण काल T हो, तो

\(T=2π \sqrt{\frac{(R+h)^3}{GM}}\)
उपग्रह पृथ्वी के अति निकट परिक्रमा करता है अत: h<< R
h को R की तुलना में छोड़ने पर-

प्रश्न 6.
उपग्रह की ऊर्जा एवं बन्धन ऊर्जा से क्या अभिप्राय है?
इनके लिए सूत्र प्राप्त कीजिए ।
उत्तर:
उपग्रह की ऊर्जा (Energy of Satellite)
अपनी कक्षा में परिक्रमण करते समय उपग्रह की कक्ष्पिय चाल के कारण उसमें गतिज ऊर्जा होती है और उसकी स्थिति के कारण स्थितिज ऊर्जा होती है। इन दोनों प्रकार की ऊर्जाओं का योग उपग्रह की कुल ऊर्जा होती है।

स्पष्ट है कि कुल ऊर्जा ऋणात्मक होती है जिसका अभिप्राय है कि उपग्रह ग्रह के साथ बद्ध निकाय है। इसे मुक्त करने के लिए बाह्य ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

उपग्रह की बन्धन ऊर्जा (Binding Energy of Satellite) :
“ऊर्जा की वह न्यूनतम मात्रा जो किसी उपग्रह को दे देने पर उपग्रह सदैव के लिए अपनी कक्षा छोड़कर चला जाये अर्थात् पलायन कर जाये, उपग्रह की बन्धन ऊर्जा कहलाती है।’ इसे E_b से व्यक्त करते हैं।
उपग्रह की कुल ऊर्जा, E_t=-\frac{1}{2} \frac{G M m}{r}
उपग्रह जब पलायन कर जायेगा तो अनन्त पर उसकी ऊर्जा शून्य हो जायेगी। अत: उपग्रह की बन्धन ऊर्जा
\(E_b=E_{\infty}-E_t=0-\left[-\frac{1}{2} \frac{G M m}{r}\right]\)
या \(E_b=\frac{1}{2} \frac{G M m}{r}\)

प्रश्न 7.
सिद्ध कीजिए कि पलायन वेग पिण्ड के द्रव्यमान पर निर्भर नहीं करता है।
उत्तर:
पलायन वेग (Escape Velocity) :
“वह न्यूनतम वेग जिससे फेंके जाने पर कोई वस्तु पलायन कर जाये अर्थात् पृथ्वी की गुरुत्वाकर्षण सीमा के बाहर चली जाये और लौटकर वापस न आ सके, पलायन वेग कहलाता है।’ इसकी कोई निश्चित दिशा नहीं होती है। अत: इसे पलायन वेग न कहकर पलायन चाल कहना अधिक यथार्थ होगा। आदतन हम इसे पलायन वेग कह देते हैं।

(i) पृथ्वी सतह से पलायन वेग के लिए सूत्र-हम जानते हैं कि जब किसी वस्तु को पृथ्वी सतह से दूर की ओर फेंका जाता है तो उसकी गतिज ऊर्जा गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा में बदलने लगती है और जहाँ पर सम्पूर्ण गतिज ऊर्जा गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा में बदल जाती है, वहीं से वस्तु वापस लौट आती है। इस आधार पर स्पष्ट है कि यदि वस्तु को पृथ्वी सतह से उसकी गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा के बराबर गतिज ऊर्जा दे दी जाये तो वह अनन्त पर पहुँच जायेगी अर्थात पलायन कर जायेगी। अत:
पलायन ऊर्जा = गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा का परिमाण

प्रश्न 8.
न्यूटन का गुरुत्वाकर्षण नियम लिखिए एवं सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियतांक (G) की परिभाषा, मात्रक एवं विमीय सूत्र ज्ञात कीजिए।
उत्तर;
गुरुत्वाकर्षण का सार्वत्रिक नियम (Universal Law of Gravitation) इस नियम के अनुसार, “बह्माण्ड में प्रत्येक द्रव्य कण किसी भी अन्य द्रव्य कण को अपनी ओर एक बल द्वारा आकर्षित करता है जिसका मान (परिमाण) दोनों कणों के द्रव्यमानों के गुणनफल के अनुक्रमानुपाती एवं उनके द्रव्यमान केन्द्रों के बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।” इस बल की दिशा दोनों कण्णों को मिलाने वाली रेखा की सीध में होती है।

माना m₁ व m₂ द्रव्यमान के दो कण परस्पर r दूरी पर चित्र के अनुसार हैं।
यदि इन दोनों के मध्य लगने वाला गुरुत्वाकर्षण बल F हो तो उक्त गुरुत्वाकर्षण बल के नियमानुसार
एवं \(F \propto m_1 m_2\)
\(F \propto \frac{1}{r^2}\)
दोनों नियमों को मिलाने पर
या \(F \propto \frac{m_1 m_2}{r^2}\)
या \(F=G \frac{m_1 m_2}{r^2}\) ……….(1)
जहाँ G एक नियतांक है जिसे सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियतांक (Universal Constant of Gravity) कहते हैं। खगोलीय पिण्डों या पृथ्वी व सूर्य के मध्य दूरी इनके व्यास की तुलना में अत्यधिक होने के कारण इन्हें कण माना जा सकता है। अतः समीकरण (1) ऐसी समस्याओं पर भी लागू होता है।

सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियतांक (G):
1. परिभाषा-
∵ गुरुत्वाकर्षण बल, \(F=G \frac{m_1 m_2}{r^2}\)
यदि m₁ = m₂ = 1, r = 1 तो F = G
अर्थात् “सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण नियतांक उस गुरुत्व बल के तुल्य है जो एकांक द्रव्यमान के दो कणो के मध्य एकांक दूरी पर कार्य करता है।”

प्रश्न 9.
पृथ्वी का उपग्रह पृथ्वी के चारों ओर क्यों घूमता है? इसके आवर्तकाल एवं कक्षीय चाल के लिए सूत्रों का निगमन कीजिए।
उत्तर;
उपग्रह की कक्षीय चाल, परिक्रमण काल एवं कुल ऊर्जा (Orbital Speed, Period of Revolution and Total Energy):
उपग्रह (Satellite):
वे आकाशीय पिण्ड जो ग्रहों की परिक्रमा करते हैं, उपग्रह कहलाते हैं। ये दो प्रकार के होते हैं-
(1) प्राकृतिक उपग्रह (Natural Satellites)
उदाहरण-चन्द्रमा पृथ्वी का प्राकृतिक उपग्रह है।
(2) कृत्रिम उपग्रह (Artificial Satellites)
उदाहरण-सभी मानव निर्मित उपग्रह कृत्रिम उपग्रह की श्रेणी में आते हैं; जैसे-INSAT-1A, IB; EDUSAT; G-SAT आदि।

उपग्रह का कक्षीय वेग (Orbital Velocity of Satellite) :
माना m द्रव्यमान का उपग्रह पृथ्वी (द्रव्यमान M ) सतह से h ऊँचाई पर v_o कक्षीय चाल से पृथ्वी की परिक्रमा करता है। उपग्रह की कक्षा की त्रिज्या,
r = (R + h)
पृथ्वी एवं उपग्रह के मध्य लगने वाला गुरुत्वाकर्षण बल आवश्यक अभिकेन्द्रीय बल प्रदान करता है।

आंकिक प्रश्न (Numerical Questions) :

गुरुत्वाकर्षण नियम पर आधारित प्रश्न

प्रश्न 1,.
M, 2M, 3M, 4M द्रव्यमान के चार कण a भुजा वाले वर्ग के शीर्षों पर रखे गये हैं तो वर्ग केन्द्र पर रखे M द्रव्यमान वाले कण पर लगने वाला गुरुत्वाकर्षण बल ज्ञात कीजिए।
उत्तर;
\(\frac{4 \sqrt{2} G M^2}{a^2}\)

प्रश्न 2.
दो गोलों के द्रव्यमान 60 kg तथा 50 kg हैं। इनके गुरुत्व केन्द्रों के बीच की दूरी 0.50m है। इनके बीच कितना गुरुत्वाकर्षण बल होगा?
उत्तर:
8.0 × 10^-7 N

प्रश्न 3.
M द्रव्यमान का एक समरूप गोला तथा m द्रव्यमान और L लम्बाई की एक समरूप छड़ इस प्रकार रखे गये हैं कि छड़ का पास वाला सिरा गोले के केन्द्र से r दूरी पर स्थित हो तो गोले व छड़ के मध्य लगने वाले गुरुत्वाकर्षण बल की गणना कीजिए।
उत्तर:
\(\frac{GMm}{r(r+L)}\)

गुरुत्वीय त्वरण पर आधारित प्रश्न

प्रश्न 4.
एक व्यक्ति का पृथ्वी तल पर भार 80 kg है। इस व्यक्ति का चन्द्रमा पर भार क्या होगा? दिया है, चन्द्रमा का द्रव्यमान 7.34 × 10²² kg त्रिज्या = 1.75 × 10⁶ m; गुरुत्वीय नियतांक = 6.67 × 10^-11 Nm.kg^-2 व्यक्ति का चन्द्रमा पर द्रव्यमान क्या होगा?
उत्तर:
128 N; 80 kg

प्रश्न 5.
यदि पृथ्वी का व्यास उसके वर्तमान व्यास का आधा हो जाये तथा घनत्व वही रहे तो इस आहे आकार की पृथ्वी की सतह पर ‘8 का मान कितना होगा?
उत्तर:
4.90 ms

प्रश्न 6.
किसी व्यक्ति का पृथ्वी पर भार 490 N है। पृथ्वी पर . गुरुत्वीय त्वरण g 9.8 Nkg है। चन्द्रमा की सतह पर गुरुत्वीय त्वरण & है। ज्ञात कीजिए-
(i) चन्द्रमा की सतह पर व्यक्ति का भार ।
(ii) पृथ्वी व चन्द्रमा पर व्यक्ति का द्रव्यमान ।
(iii) यदि व्यक्ति पृथ्वी सतह पर 1 min में 150 m चलता है तो चन्द्रमा पर मिनट में कितना चलेगा?
(iv) यदि व्यक्ति पृथ्वी तल पर 2 mm कूद सकता हो चन्द्रमा पर कितना कूदेगा?
उत्तर:
(i) 81.67 N;
(ii) पृथ्वी व चन्द्रमा दोनों पर द्रव्यमान
(iii) 150m;
(iv) 12m ]

गुरुत्वीय त्वरण में परिवर्तन पर आधारित

प्रश्न 7.
पृथ्वी की सतह से / ऊंचाई तक जाने पर किसी वस्तु के भार में 1% कमी आती है। यदि वस्तु के सतह से / गहराई नीचे ले जाया जाये तो भार में परिवर्तन कितना होगा?
जिससे
उत्तर:
0.5%

प्रश्न 8.
अपनी अक्ष पर पृथ्वी के घूर्णन की चाल ज्ञात कीजिए। ‘भूमध्य रेखा पर किसी व्यक्ति का भार इस समय के भार का
जाये। भूमध्य रेखा पर पृथ्वी की त्रिज्या 6400 किमी है।
उत्तर:
5.53 x 104 रेडियन / से०

प्रश्न 9.
किस ऊँचाई पर गुरुत्वीय त्वरण का मान पृथ्वी की के मान का (i) 4% तथा (ii) 50% होगा? पृथ्वी की त्रिज्या 6400 km है।
उत्तर:
(i) 25600 km;
(ii) 2649.6 km

प्रश्न 10.
पृथ्वी तल से कितना नीचे जाने पर गुरुत्वीय त्वरण पृथ्वी पर गुरुत्वीय त्वरण का (i) आधा रह जायेगा (ii) एक चौथाई रह जायेगा ? (पृथ्वी की त्रिज्या = 6400km )
उत्तर:
(i) 3200 km
(ii) 4800km

गुरुत्वीय क्षेत्र तथा गुरुत्वीय विभव पर आधारित प्रश्न

प्रश्न 11.
चन्द्रमा तथा पृथ्वी के बीच की औसत दूरी 3.85 × 10⁸ m है। दोनों के मध्य किस स्थान पर गुरुत्वीय क्षेत्र की तीव्रता शून्य होगी?
(दिया है- पृथ्वी का द्रव्यमान = 5.96 × 10²⁴ kg: चन्द्रमा का द्रव्यमान 7.36 ×10²² kg)
उत्तर:
पृथ्वी के केन्द्र से 3.465 × 10⁸ m

प्रश्न 12.
2 किग्रा द्रव्यमान का एक कण 1.0 मी त्रिज्या तथा 100 किग्रा द्रव्यमान के एक समान गोले पर रखा है। गोले के पृष्ठ पर गुरुत्वीय विभव ज्ञात करो तथा कण को दूर करने में गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध किया गया कार्य ज्ञात कीजिए।
उत्तर:
V = 6.67 × 10^-9 J/kg, W = 1.3340 × 10^-8 J

प्रश्न 13.
(i) चन्द्रमा तथा पृथ्वी के बीच की दूरी 3.85 × 10⁸ m है। दोनों के मध्य किस बिन्दु पर गुरुत्वीय बल क्षेत्र शून्य होगा? (पृथ्वी का द्रव्यमान = 6 × 10²⁴ kg; चन्द्रमा का द्रव्यमान = 7.5 × 10²² kg)
(ii) इस बिन्दु पर गुरुत्वीय विभव कितना होगा?
उत्तर:
(i) पृथ्वी के केन्द्र से 3.46 × 10⁸ cm;
(ii) -1.30 × 106 J.kg^-1

गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा पर आधारित प्रश्नं

प्रश्न 14.
पृथ्वी का द्रव्यमान 6.0 × 10²⁴ kg तथा त्रिज्या 6.4 × 10⁶ m है।
(i) 4 kg के एक पिण्ड को पृथ्वी तल से अनन्त तक ले जाने में कितना कार्य करना होगा?
(ii) 4kg के पिण्ड की पृथ्वी तल पर गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा कितनी होगी?
(iii) पृथ्वी तल पर गुरुत्वीय विभव कितना होगा?
(iv) यदि पिण्ड अनन्त से पृथ्वी तल पर गिरे तो पृथ्वी तल से टकराते समय पिण्ड का वेग क्या होगा?
(G = 6.67 × 10^-11 N.m²kg^-2)
उत्तर:
(i) 2.5 × 10⁸ J;
(ii) -2.5 × 10⁸ J;
(iii) -6.25 × 10⁷ J.kg^-1;
(iv) 11.18 × 10³ ms^-1

प्रश्न 15.
200g द्रव्यमान के तीन कण अनन्त से लाकर किसी समबाहु त्रिभुज के शीर्षो पर रखे जाते हैं। यदि त्रिभुज की प्रत्येक भुजा 40 cm हो तो किया गया कार्य कितना होगा?
उत्तर:
2.0 × 10^-11 J

उपग्रह की कक्षीय चाल, पलायन वेग तथा परिक्रमण काल पर आधारित प्रश्न

प्रश्न 16.
यदि पृथ्वी का द्रव्यमान और त्रिज्या किसी ग्रह की क्रमशः 9 गुनी तथा दुगुनी है तो रॉकेट को इस ग्रह के गुरुत्वाकर्षण बल से बाहर निकालने के लिए आवश्यक न्यूनतम वेग की गणना कीजिए। पृथ्वी की सतह पर पलायन वेग 11.2 km.s^-1 लीजिए।
उत्तर:
5.28k.ms^-1

प्रश्न 17.
m द्रव्यमान का एक पिण्ड पृथ्वी की सतह से 4R ऊंचाई पर स्थित है, जहाँ R पृथ्वी की त्रिज्या है। पिण्ड को कितना न्यूनतम वेग दिया जाये कि वह पलायन कर जाये?
उत्तर:

प्रश्न 18.
पृथ्वी के समीप उसकी परिक्रमा करने वाले उपग्रह के कक्षीय वेग की गणना कीजिए। यदि पृथ्वी की त्रिज्या 6.4 × 10⁶ m तथा गुरुत्वीय त्वरण 10 ms^-2 हो। यदि उपग्रह पृथ्वी तल से 2000 km की ऊँचाई पर रहे तब कक्षीय वेग कितना होगा?
उत्तर:
8 km.s^-1; 6.98 kms^-1

उपग्रह द्वारा प्राप्त ऊँचाई पर ऊर्जा पर आधारित

प्रश्न 19.
500g के पिण्ड को पृथ्वी से पलायन करने के लिए कितनी आवश्यक ऊर्जा ज्ञात कीजिए। (g = 10 ms^-2 तथा पृथ्वी की from R_e = 6400 km)
उत्तर:
3.2 × 10⁷ J

प्रश्न 20.
किसी पिण्ड को पृथ्वी तल से किस वेग से फेंका जाये कि वह (i) 2R_e; (ii) 4R_e ऊँचाई तक पहुँच जाये? (पृथ्वी त्रिज्या R = 6400km; g = 10 ms^-1)
उत्तर:
(i) 9.24 km.s^-1;
(ii) 10.11 km.s^-1

प्रश्न 21.
500kg का एक कृत्रिम उपग्रह पृथ्वी से 1800 km की ऊंचाई पर पृथ्वी का चक्कर लगा रहा है। उपग्रह की (i) स्थितिज ऊर्जा, (ii) गतिज ऊर्जा, (iii) कुल ऊर्जा ज्ञात कीजिए।
उत्तर:
दिया है- पृथ्वी की त्रिज्या 6400 km तथा g = 10 ms^-1
(i) 2.5 × 10¹⁰ J;
(ii) 1.25 × 10¹⁰ J;
(iii) -1.25 × 10¹⁰ J

केप्लर के नियमों पर आधारित प्रश्न

प्रश्न 22.
नेप्चून ग्रह की सूर्य से दूरी पृथ्वी से सूर्य की दूरी की 30 गुनी है। पृथ्वी का परिक्रमण काल 1 वर्ष है। नेप्चून के परिक्रमण काल की गणना कीजिए।
उत्तर:
164.3 वर्ष

प्रश्न 23.
बृहस्पति ग्रह की सूर्य से दूरी पृथ्वी की सूर्य से दूरी की 5.2 गुनी है तो बृहस्पति के घूर्णन का आवर्त्तकाल ज्ञात कीजिए।
उत्तर:
11.86 वर्ष

Haryana Board 12th Class Biology Important Questions Chapter 7 विकास

वस्तुनिष्ठ प्रश्न-

1. जीवन की उत्पत्ति की सबसे तर्कसंगत जैव रासायनिक मत का प्रतिपादन किया-
(अ) मूरे
(ब) वीजमान
(स) स्टैनले मिलर
(द) ओपेरिन
उत्तर:
(द) ओपेरिन

2. किस जहाज पर डार्विन को प्रकृति- वैज्ञानिक के पद पर रखा गया था ?
(अ) सेन्चुरी
(स) बिगुल
(ब) सीगल
(द) बीगल
उत्तर:
(द) बीगल

3. डी व्रिज ने किसका प्रतिपादन किया था ?
(अ) प्रबलता का नियम
(स) पृथक्करण का नियम
(ब) प्राकृतिक चयनवाद
(द) उत्परिवर्तनवाद
उत्तर:
(द) उत्परिवर्तनवाद

4. आस्ट्रेलोपिथेकस नामक आदि मानव का चेहरा था-
(अ) हाइपेग्निथस प्रकार का
(स) हाइपरथेस प्रकार का
(ब) प्रोग्रेस प्रकार का
(द) उपरोक्त में से कोई नहीं
उत्तर:
(ब) प्रोग्रेस प्रकार का

5. अग्नि का प्रथम प्रयोग करने वाला प्रगैतिहासिक मानव सम्भवतः था-
(अ) पेकिंग मानव
(ब) निएन्डरथल
(स) क्रो-मैगनॉन
(द) जावा कपि मानव
उत्तर:
(अ) पेकिंग मानव

6. मानव का कपियों से भिन्न, एक प्रमुख लक्षण है-
(अ) पैर हाथों से लम्बे
(ब) वस्तुओं को पकड़ने योग्य हाथ
(स) आगे निकले हुए जबड़े
(द) सिर कम विकसित
उत्तर:
(अ) पैर हाथों से लम्बे

7. पृथ्वी पर “जीवन की उत्पत्ति” की दिशा में इनमें से कौनसे यौगिकों का उद्विकास हुआ-
(अ) प्रोटीन्स एवं अमीनो अम्ल
(ब) प्रोटीन्स एवं न्यूक्लिक अम्ल
(स) यूरिया एवं अमीनो अम्ल
(द) यूरिया एवं न्यूक्लिक अम्ल
उत्तर:
(ब) प्रोटीन्स एवं न्यूक्लिक अम्ल

8. संरचनाओं में कौनसे समुच्चय में केवल समवृति अंग है-
(अ) कॉकरोच, मच्छर व मधुमक्खी के मैण्डिबल्स
(ब) मानव, बंदर व कंगारू के हाथ
(स) चमगादड़, पक्षी तथा मधुमक्खी के पंख
(द) घोड़े, टिड्डी व चमगादड़ के पश्चपाद ।
उत्तर:
(स) चमगादड़, पक्षी तथा मधुमक्खी के पंख

9. प्राकृतिक चयन के विषय में हमारी आधुनिक समझ के अनुसार, योग्यतम सदस्य हैं-
(अ) जिनमें वातावरण के अनुसार अनुकूलन की सबसे अधिक क्षमता होती है।
(ब) जिनके वंशजों की संख्या अधिकतम होती है
(स) जो बहुत सी संतानें उत्पन्न करते हैं, परन्तु कुछ ही संतानें लैंगिक परिपक्वता तक जीवित रहती हैं
(द) जिनमें विशिष्ट वातावरणीय दशाओं का सामना करने की अधिकतम क्षमता होती है।
उत्तर:
(द) जिनमें विशिष्ट वातावरणीय दशाओं का सामना करने की अधिकतम क्षमता होती है।

10. डार्विन ने किस स्थान को उद्विकास की जीवित प्रयोगशाला माना-
(अ) गेल्पेगोस द्वीप
(ब) लक्ष्य द्वीप
(स) मेडागास्कर
(द) माल द्वीप
उत्तर:
(अ) गेल्पेगोस द्वीप

11. जावा मानव का वैज्ञानिक नाम है-
(अ) पिथेकैन्थ्रोपस इरेक्टस
(ब) होमो इरेक्टस इरेक्टस
(स) होमो हैबिलिस
(द) अ व ब दोनों
उत्तर:
(द) अ व ब दोनों

12. निएन्डरथल मानव-
(अ) वर्तमान मानव से कम विकसित था
(ब) वर्तमान मानव से मिलता-जुलता था
(स) वर्तमान मानव से इसका मस्तिष्क बहुत बड़ा था
(द) इसका मस्तिष्क वर्तमान मानव के मस्तिष्क से छोटा था
उत्तर:
(अ) वर्तमान मानव से कम विकसित था

13. वीजमान अपने प्रयोग में पीढ़ी दर पीढ़ी नवजात चूहों की पूँछ को कर पृथक करते हरे । फिर भी पूँछ न तो गायब हुई और न ही छोटी हुई, उक्त प्रयोग से ज्ञात होता है-
(अ) लैमार्क के अर्जित लक्षणों की वंशागति का खण्डन
(ब) डार्विन के प्राकृतिक वरण मत का समर्थन
(स) डी – ब्रिज के उत्परिवर्तन मत का समर्थन
(द) सिद्ध होता है कि कशेरुकियों की पूँछ एक अनिवार्य लक्षण है
उत्तर:
(अ) लैमार्क के अर्जित लक्षणों की वंशागति का खण्डन

14. विज्ञान की वह शाखा जिसमें जीवाश्मों का अध्ययन किया जाता है-
(अ) इथोलॉजी
(ब) इरोलॉजी
(स) आर्निथोलॉजी
(द) पेलिओन्टोलॉजी
उत्तर:
(द) पेलिओन्टोलॉजी

15. जीनकोश (Gene pool) सदैव अपरिवर्तित रहते हैं, इसे कहते हैं-
(अ) आनुवंशिक संतुलन
(ब) रासायनिक संतुलन
(स) भौतिक संतुलन
(द) रासायनिक साम्य
उत्तर:
(अ) आनुवंशिक संतुलन

16. होमो सैपियंस (मानव) सर्वप्रथम विकसित हुआ-
(अ) ऑस्ट्रेलिया में
(ब) अफ्रीका में
(स) अमेरिका में
(द) रूस में
उत्तर:
(ब) अफ्रीका में

17. अमेरिकी वैज्ञानिक एच.एल. शैपिरो ने भावी मानव का नाम रखा है-
(अ) होमो फ्यूचेरिस
(ब) होमो यूचेरिस
(स) होमो ट्यूरेसिस
(द) होमो पीटूचेरिस
उत्तर:
(अ) होमो फ्यूचेरिस

18. जीव संख्या में सहसा आने वाले बड़े-बड़े परिवर्तन कहलाते हैं-
(अ) म्यूटेशन
(ब) आनुवंशिक संतुलन
(स) संस्थापक प्रवाह
(द) अभिसारी विकास
उत्तर:
(अ) म्यूटेशन

19. निम्न में औद्योगिक प्रदूषण का सूचक है-
(अ) पैन- स्पर्मिया
(ब) मृत यीस्ट
(स) बोगनविलिया
(द) लाइकेन
उत्तर:
(द) लाइकेन

20. मलयआर्क पेलौगो पर कार्य करने वाले वैज्ञानिक का नाम है-
(अ) डार्विन
(ब) एल्फ्रेड वॉलेस
(स) मेंडल
(द) लैमार्क
उत्तर:
(अ) डार्विन

21. 1938 में दक्षिण अफ्रीका में एक मछली पकड़ी गई जो …………….. थी।
(अ) सीलाकेंथि
(ब) पीलाकेंथि
(स) टीलाकेंथि
(द) मीलाकेंथि
उत्तर:
(अ) सीलाकेंथि

22. डी – व्रिज ने जैविक क्रम विकास से सम्बन्धित अपना उत्परिवर्तन मत किस जीव पर शोध करते हुए प्रस्तुत किया था ?
(अ) इवनिंग प्रिमरोज
(ब) ड्रोसोफिला
(स) पाइसम सेटाइवम
(द) ऐल्थीयारोजिया
उत्तर:
(अ) इवनिंग प्रिमरोज

23. एक पृथक्कृत जनसंख्या में जीन की आवृति में परिवर्तन क्या कहलाता है?
(अ) जेनेटिक ड्रिफ्ट
(ब) जीन प्रवाह
(स) उत्परिवर्तन
(द) प्राकृतिक वरण
उत्तर:
(अ) जेनेटिक ड्रिफ्ट

24. निम्न में से कौन मानव का सर्वाधिक निकट सम्बन्धी है ?
(अ) चिम्पैंजी
(ब) गोरिल्ला
(स) औरगउटान
(द) गिब्बन
उत्तर:
(अ) चिम्पैंजी

25. जीवों में विविधता का कारण है-
(अ) उत्परिवर्तन
(ब) दीर्घकालिक उद्विकासीय परिवर्तन
(स) क्रमिक परिवर्तन
(द) अल्पकालिक उद्विकासीय परिवर्तन
उत्तर:
(ब) दीर्घकालिक उद्विकासीय परिवर्तन

26. वर्तमान फसली पादपों में तीव्र जाति उद्भवन का कारण है-
(अ) उत्परिवर्तन
(ब) पृथक्करण
(स) बहुगुणिता
(द) लैंगिक जनन
उत्तर:
(अ) उत्परिवर्तन

27. हार्डी – वेनवर्ग साम्यता को प्रभावित करने वाला घटक है-
(अ) जीन प्रवाह
(ब) आनुवंशिक विचलन
(स) उत्परिवर्तन
(द) उपरोक्त सभी
उत्तर:
(द) उपरोक्त सभी

28. ट्राइरेनोसोरस रेक्स की लगभग ऊँचाई कितनी थी ?
(अ) 20 फुट
(ब) 10 फुट
(स) 15 फुट
(द) 5 फुट
उत्तर:
(अ) 20 फुट

29. विशाल डरावने कटार जैसे दाँत वाला था-
(अ) डायनोसौर
(ब) ट्राइरेनोसोरस रेक्स
(स) इक्थियोसाएस
(द) ड्रायोपिथिकस
उत्तर:
(ब) ट्राइरेनोसोरस रेक्स

30. स्तनधारी प्राणी पूरी तरह से जल में रहते हैं-
(अ) समुद्री गायें
(ब) सील
(स) डॉल्फिन
(द) उपरोक्त सभी
उत्तर:
(द) उपरोक्त सभी

31. दिशात्मक परिवर्तन या विदारण (डिसरप्शन ) किसके दोनों सिरों पर होता है-
(अ) संग्रह चक्र
(ब) वृद्धि वक्र
(स) वितरण वक्र
(द) तिरछा वक्र
उत्तर:

32. शारवनी अवरोहण और प्राकृतिक वरण विकास, ये संरचनाएँ किस वैज्ञानिक की हैं—
(अ) मिलर
(ब) आपेरिन
(स) एल्फ्रेड वालेस
(द) डार्विन
उत्तर:
(अ) मिलर

33. एक तलछट पर दूसरे तलछट की परत पृथ्वी के लम्बे इतिहास की गवाह है। यह संकेत देता है-
(अ) अर्थक्रस्ट (भूपर्थरी) का अनुप्रस्थ काट
(ब) अर्थक्रस्ट का लम्बवत् काट
(स) अर्थक्रस्ट का तिरछा काट
(द) अर्थक्रस्ट का अनुदैर्घ्य काट
उत्तर:
(द) अर्थक्रस्ट का अनुदैर्घ्य काट

34. “बिग बैंग” नामक महाविस्फोट का सिद्धान्त किससे सम्बन्धित है-
(अ) सूर्य की उत्पत्ति
(ब) मंगल ग्रह की उत्पत्ति
(स) ब्रह्माण्ड की उत्पत्ति
(द) चन्द्रमा की उत्पत्ति
उत्तर:
(अ) सूर्य की उत्पत्ति

35. खगोल वैज्ञानिक अभी भी अपना मन पसंदीदा सिद्धान्त मानते
(अ) बिग बैंग महाविस्फोट सिद्धान्त को
(ब) स्वतः जनन के सिद्धान्त को
(स) पेन- स्पर्मिया ( सर्वबीजाणु) सिद्धान्त को
(द) आपेरेन के सिद्धान्त को
उत्तर:
(स) पेन- स्पर्मिया ( सर्वबीजाणु) सिद्धान्त को

36. “मिल्की वे” क्या है?
(अ) आकाश गंगा
(ब) प्रकाश वर्ष
(स) महासागर
(द) पेन- स्पर्मिया
उत्तर:
(अ) आकाश गंगा

37. तारकीय दूरियों को मापा जाता है-
(अ) किलोमीटर में
(स) प्रकाश वर्ष में
(ब) मीलों में
(द) किलो वाट में
उत्तर:
(स) प्रकाश वर्ष में

अतिलघूत्तरात्मक प्रश्न-

प्रश्न 1.
किस वैज्ञानिक ने साल्टेशन को प्रजाति की उत्पत्ति का मुख्य कारण बताया?
उत्तर:
ह्यूगो डी ब्रिज वैज्ञानिक ने साल्टेशन को प्रजाति की उत्पत्ति का मुख्य कारण बताया।

प्रश्न 2.
जीवात् जीवोत्पत्ति का सिद्धान्त किसने दिया था?
उत्तर:
जीवात् जीवोत्पत्ति का सिद्धान्त हार्वे तथा हक्सले ने दिया था।

प्रश्न 3.
आधुनिक मानव का वैज्ञानिक नाम क्या है?
उत्तर:
आधुनिक मानव का वैज्ञानिक नाम होमो सैपियन्स है।

प्रश्न 4.
वर्तमान मानव के सबसे निकट सम्बन्धी मानव का नाम बताइये।
उत्तर:
क्रोमैगनॉन मानव वर्तमान मानव का सबसे निकटतम सम्बन्धी है।

प्रश्न 5.
पृथ्वी का उद्भव किस आकाश गंगा से हुआ ?
उत्तर:
पृथ्वी का उद्भव मिल्की आकाश गंगा से हुआ।

प्रश्न 6.
अध: मानव ( Subhuman) व आदि मानव किसे माना गया?
उत्तर:
रामापिथिकस को अधः मानव तथा आस्ट्रैलोपिथेकस को आदिमानव माना गया है।

प्रश्न 7.
तारकीय दूरियों को किसमें मापा जाता है ?
उत्तर:
तारकीय दूरियों को प्रकाश वर्षों (Light Years) में मापा जाता है।

प्रश्न 8.
ब्रह्माण्ड की उत्पत्ति में कौनसा महाविस्फोटक का सिद्धान्त बताने का प्रयास करता है?
उत्तर:
बिग बैंग (Big Bang ) नामक महाविस्फोट ।

प्रश्न 9.
अनुरूपता ( Analogy) का उदाहरण दीजिए।
उत्तर:
ऑक्टोपस (Octopus) तथा स्तनधारियों की आँखें अनुरूपता का उदाहरण हैं।

प्रश्न 10.
औद्योगिक प्रदूषण के सूचक का उदाहरण दीजिए।
उत्तर:
लाइकेन (Lichen ) औद्योगिक प्रदूषण के सूचक होते हैं।

प्रश्न 11.
योजक कड़ी (Connecting Link) किसे कहते हैं?
उत्तर:
जन्तुओं में कुछ जीव ऐसे होते हैं जिनमें दो वर्गों के लक्षण एक साथ पाये जाते हैं। ऐसे जन्तुओं को योजक कड़ी (Connecting Link) कहते हैं। उदाहरण- आर्किओप्टेरिस में रेप्टाइल्स व पक्षियों दोनों के लक्षण मिलते हैं ।

प्रश्न 12.
योग्यतम की उत्तरजीविता से क्या समझते हो ?
उत्तर:
जीवन संघर्ष में केवल वे ही जीव जीवित रह पाते हैं. जिनमें वातावरण के अनुरूप अनुकूलन की क्षमता होती है। इसे ही योग्यतम की उत्तरजीविता कहते हैं।

प्रश्न 13.
जीवाश्म की परिभाषा दीजिए।
उत्तर:
चार्ल्स लायल के अनुसार – “पूर्व जीवों के चट्टानों से प्राप्त अवशेष जीवाश्म कहलाते हैं।”

प्रश्न 14.
अनुहरण (Mimicry) किसे कहते हैं?
उत्तर:
किसी जीव का दूसरों को धोखा देने के लिए, अपनी सुरक्षा या किसी अन्य लाभ (आक्रमण) के लिए दूसरे जीवों के या किसी अन्य प्राकृतिक वस्तु के समान दिखाई देना या नकल करना अनुहरण कहलाता है।

प्रश्न 15.
उत्परिवर्तन को परिभाषित कीजिए ।
उत्तर:
जीवों के आनुवंशिक संगठन में अचानक वंशागत होने वाले परिवर्तन उत्परिवर्तन (Mutation) कहलाते हैं।

प्रश्न 16.
उस वैज्ञानिक का नाम बताइए जिसने स्वतः जननवाद (Spontaneous generations theory) को गलत सिद्ध किया ।
उत्तर:
लुईस पाश्चर (Louis Pasteur ) ने स्वतः जननवाद को गलत सिद्ध किया ।

प्रश्न 17.
डार्विनवाद की दो मुख्य संकल्पनाएँ कौन-सी हैं ?
उत्तर:

• शाखनी अवरोहण (Branching Descent )
• प्राकृतिक वरण विकास (Natural Selection ) ।

प्रश्न 18.
होमोसेपियन्स के प्रवसन का कारण कौन-सी भौगोलिक प्रजातियाँ हैं ?
उत्तर:
चार प्रजातियाँ है- नीग्रॉयड (Negroid), ऑस्ट्रेलॉयड (Australoid), कॉकेसायड्स (Caucasoids) तथा मंगोलायड्स (Mongoloids)।

प्रश्न 19.
कौन से युग (काल) को डायनोसौर का स्वर्णिम युग कहते हैं?
उत्तर:
मीसोजोइक युग (काल) को डायनोसौर का स्वर्णिम युग कहते हैं।

प्रश्न 20.
किस समुद्री जहाज पर डार्विन ने प्रकृति का अध्ययन किया?
उत्तर:
बीगल नामक समुद्री जहाज पर डार्विन ने प्रकृति का अध्ययन किया।

प्रश्न 21.
मानव के किस पूर्वज ने सर्वप्रथम दो पैरों पर चलना आरम्भ किया?
उत्तर:
आस्ट्रेलोपिथिकस ने सर्वप्रथम दो पैरों पर चलना आरम्भ किया।

प्रश्न 22.
एक बच्चा पैदा हुआ जिसमें एक छोटी-सी पूँछ है, बताइए यह किसका उदाहरण है?
उत्तर:
पूर्वजानुरूपता का उदाहरण है।

प्रश्न 23.
क्रोमेग्नॉन मानव भोजन ग्रहण करने के आधार पर किस प्रकार का प्राणी था ?
उत्तर:
क्रोमेग्नॉन मानव भोजन ग्रहण करने के आधार पर मांसाहारी प्रकार का प्राणी था।

प्रश्न 24.
जीव विज्ञान की वह शाखा जिसमें जीवाश्मों का अध्ययन किया जाता है उसे क्या कहते हैं ?
उत्तर:
जीवाश्म विज्ञान (पेलियोन्टोलॉजी) शाखा जिसमें जीवाश्मों का अध्ययन किया जाता है।

प्रश्न 25
उस वैज्ञानिक का नाम बताइए जिसने स्वतः उत्पत्तिवाद सिद्धान्त का विरोध किया?
उत्तर:
वैज्ञानिक लुई पाश्चर (Louis Pasteur ) ने स्वत: उत्पत्तिवाद सिद्धान्त का विरोध किया।

प्रश्न 26.
दो कशेरूकी शरीर के अंगों के नाम लिखिए जो मनुष्य की अग्रपाद के समजात अंग होते हैं।
उत्तर:

• व्हेल के फ्लिपर
• पक्षी का पंख ।

प्रश्न 27.
बोगनविलिया का कांटा तथा कुकुरबिटा का प्रतान किस प्रकार के अंग हैं समजात अथवा समवृत्ति ? उनमें इस प्रकार की समानता किस प्रकार के विकास से आयी है ?
उत्तर:
बोगनविलिया का कांटा तथा कुकुरबिटा का प्रतान समजात अंग हैं। यह समानता अपसारी विकास से आयी है।

प्रश्न 28.
मानव विकास के क्रम में कौनसे मानव के मस्तिष्क का आकार 1400 सी. सी. था?
उत्तर:
निएंडरथल (Neanderthal) मानव के मस्तिष्क का आकार 1400 सी. सी था

प्रश्न 29.
‘ड्रायोपिथिकस’ तथा ‘रामापिथिकस’ नामक नर वानर में दो समानताएँ लिखिए।
उत्तर:

• इनके शरीर बालों से भरपूर थे।
• दोनों गोरिल्ला एवं चिंपैंजी जैसे चलते थे ।

प्रश्न 30.
महाकपियों तथा मानव के पूर्वज के नाम लिखिए।
उत्तर:
महाकपियों तथा मानव के पूर्वज का नाम ड्रायोपिथेकस (Dryopithecus) है।

प्रश्न 31.
किस वैज्ञानिक ने प्रयोग करते हुए यह प्रदर्शित किया कि “जीवन पहले से विद्यमान जीवन से ही निकलकर आता है “?
उत्तर:
लुई पाश्चर ।

प्रश्न 32.
ड्रायोपिथिकस तथा रामापिथिकस नरवानरों में अन्तर बताइए ।
उत्तर:
ड्रायोपिथिकस वनमानुष (ऐप) जैसे थे जबकि रामापिथिकस अधिक मनुष्यों जैसे थे।

लघूत्तरात्मक प्रश्न-

प्रश्न 1.
पूर्वजता या प्रत्यावर्तन (Atavism or Reversion) किसे कहते हैं? इसके कोई दो उदाहरण दीजिए ।
उत्तर:
जीव जातियों में कभी-कभी अचानक ऐसे लक्षण आ जाते हैं जो उनकी स्वयं की जाति में नहीं पाये जाते किन्तु बहुत समय पूर्व पुराने पूर्वजों में ये लक्षण पाये जाते थे। इसे पूर्वजता या प्रत्यावर्तन कहते हैं।
इन संरचनाओं द्वारा यह सिद्ध होता है कि जो इन संरचनाओं को रखते हैं उनका विकास उन पूर्वजों से हुआ है जिनमें ये संरचनाएँ पूर्ण विकसित रही होंगी।
उदाहरण-

• मानव शिशु में पूँछ की उपस्थिति
• लम्बे तथा शरीर पर घने बाल हमारा आदि कपियों से संबध दर्शाता है।

प्रश्न 2.
स्वतः जननवाद (Spontaneous Creation) से आप क्या समझते हैं?
उत्तर:
स्वतः जननवाद (Spontaneous Creation) – इसके अनुसार जीवों की उत्पत्ति निर्जीव पदार्थों द्वारा स्वत: हुई है। इस सिद्धान्त
का प्रतिपादन वान हैलमाण्ट ने किया था। इन्होंने बताया कि पसीने से भीगे कपड़े तथा गेहूं के भूसे को एक साथ रखने से 21 दिन में चूहे उत्पन्न हो जाते हैं। नील नदी पर जब सूर्य की किरणें गिरती हैं तो जीवों का निर्माण होता है। नम मिट्टी में मेंढक बनते हैं। भारत में आज भी कई लोग विश्वास करते हैं कि गधे के मूत्र और गाय के गोबर से बिच्छू उत्पन्न हो जाते हैं। इस विचार को वैज्ञानिकों ने अस्वीकार कर दिया है।

प्रश्न 3.
जीवाश्म के अध्ययन से जीवों के विकास के संबंध में प्रमाणित हुए कोई चार तथ्य लिखिए।
उत्तर:
जीवाश्म के अध्ययन से जीवों के विकास के संबंध में निम्न चार तथ्य प्रमाणित हुए-

• जीवाश्म जो कि पुरानी चट्टानों से प्राप्त हुए सरल प्रकार के तथा जो नई चट्टानों से प्राप्त हुए जटिल प्रकार के थे।
• विकास के प्रारम्भ में एककोशिकी प्रोटोजोआ जन्तु बने जिनसे बहुकोशिकी जन्तुओं का विकास हुआ।
• कुछ जीवाश्म विभिन्न वर्ग के जीवों के बीच की योजक कड़ियों को प्रदर्शित करती हैं।
• पौधों में एन्जिओस्पर्म (Angiosperm) तथा जन्तुओं में स्तनधारी (Mammals) सबसे अधिक विकसित और आधुनिक हैं।
• जीवाश्म के अध्ययन से किसी भी जन्तु जीवाश्म कथा ( विकासीय इतिहास) या वंशावली (Pedigree) का क्रमवार अध्ययन किया जा सकता है।

प्रश्न 4.
जैव विकांस से क्या अभिप्राय है? समझाइये |
उत्तर:
ओपेरिन वैज्ञानिक के अनुसार पृथ्वी की उत्पत्ति के बाद इसके जल भण्डार में रासायनिक पदार्थों के संयोजन से जीव की उत्पत्ति हुई। ये एक सरल कोशिका के बने जीव थे, इन्हीं से जैव विकास की क्रिया द्वारा विभिन्न प्रकार के जीवों की उत्पत्ति हुई। उद्विकास या जैव विकास का शाब्दिक अर्थ है, “सिमटी वस्तु का खुलकर या फैलकर समय-समय पर हुए परिवर्तनों को प्रदर्शित करना, सरल जीवों से जटिल जीवों के उत्पत्ति क्रम को जैव विकास कहते हैं।

” अन्य शब्दों में प्रारम्भिक निम्न कोटि के जीवों से क्रमिक परिवर्तनों द्वारा जटिल जीवों की उत्पत्ति को जैव विकास कहते हैं। ‘परिवर्तन के साथ अवतरण’ जैव विकास की मौलिक कल्पना है। पृथ्वी पर आवास करने वाले जीवधारी एक-दूसरे से भिन्न हैं परन्तु इन सभी का संरचनात्मक संगठन एक ही है, अर्थात् प्रत्येक का शरीर कोशिकाओं से मिलकर बना होता है। सभी जीवों में जैविक क्रियायें समान रूप से होती हैं। सभी जीव अपना जीवन एक कोशिका समान संरचना युग्मनज से प्रारम्भ करते हैं जो इन विविध जीवधारियों के एक पूर्वजता को दर्शाता है।

प्रश्न 5.
डार्विनवाद को समझाने के लिए वैज्ञानिक वालेस ने कौन-सा चार्ट प्रस्तुत किया? समझाइए ।
उत्तर:
डार्विनवाद को समझाने के लिए वालेस ने एक चार्ट प्रस्तुत किया जिसे वालेस चार्ट कहते हैं-
यह सिद्धान्त बाद में डार्विन की पुस्तक, प्राकृतिक वरण द्वारा जाति उत्पत्ति में समझाया गया।

प्रश्न 6.
जीवन की उत्पत्ति व विकास के सम्बन्ध में मिलर द्वारा किये गये प्रयोग को समझाइये |
अथवा
स्टैनले मिलर के प्रयोग का स्वच्छ नामांकित चित्र बनाइये ।
उत्तर:
मिलर ने एक तर्कपूर्ण प्रयोग किया। इस प्रयोग का उद्देश्य उस परिकल्पना का परीक्षण करना था जिसके अनुसार यह माना जाता है। कि अमीनो अम्ल सदृश पदार्थ अमोनिया, जल एवं मीथेन जैसे प्रथम यौगिकों से बने होंगे। मिलर ने एक विशिष्ट वायुरोधक उपकरण जिसे चिन्गारी विमुक्त उपकरण (Spark Discharge Apparatus) कहते हैं।

इस उपकरण में मीथेन, अमोनिया, हाइड्रोजन (2:1:2) एवं जल का उच्च ऊर्जा ले विद्युत स्फुलिंग (High Energy Electrical Spark) में से परिवहन किया। जलवाष्प एवं उष्णता की पूत उबलते हुए जल के पात्र द्वारा की गई। परिवहन करती हुई जलवाष्प ठण्डी व संघनित होकर जल में परिवर्तित हो गई।

इस प्रयोग का उद्देश्य उन परिस्थितियों का निर्माण करना था जो कि जीव की उत्पत्ति के समय पृथ्वी पर रही होंगी। मिलर ने दो सप्ताह तक इस उपकरण में गैसों का परिवहन होने दिया । इसके बाद उसने उपकरण की ‘U’ नली में जमे द्रव को निकाल कर निरीक्षण किया तो इसमें अमीनो अम्ल एवं कार्बनिक अम्लों के साथ-साथ राइबोस, शर्करा, प्यूरीन्स, पिरामिडिन्स आदि पाये गए।

प्रश्न 7.
निएण्डरथल मानव के जीवाश्म कहाँ पाये गये? इसकी विशेषताओं का वर्णन कीजिए।
उत्तर:
इसके जीवाश्म सी. फूहलरोट (C. Fullhrott) द्वारा 1956 में जर्मनी की निएण्डर घाटी से प्राप्त हुए या पाये गये । विशेषताएँ निम्न हैं-

• इनकी उत्पत्ति और विकास 40,000 से 1 लाख वर्ष पहले हुआ।
• ये खुले मैदानों में झोंपड़ियाँ बनाकर रहते थे।
• कपाल गुहा का आयतन 1300-1600 सी.सी. (आज के मानव के समान) औसतन (1400 सी. सी.) ।
• पूर्व ऊर्ध्व शरीर था।
• शरीर पर बाल पूर्व मानव की तुलना में संख्या में कम थे ।
• अल्पविकसित ठोड़ी (Chin) उपस्थित थी (आर्थीग्नेथस चेहरा) ।
• बोलने का केन्द्र (Speech Centre) का प्रारम्भ इसी मानव से हुआ।
• ये जानवरों की खाल के कपड़े पहनते थे ।
• ये अपने मृतकों को क्रियाकर्म के साथ दफनाते थे।
• स्वभाव में सर्वाहारी ।

प्रश्न 8.
जीवन की उत्पत्ति अंतरिक्ष से होने पर संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए।
उत्तर:
कुछ वैज्ञानिक यह मानते हैं कि जीवन अंतरिक्ष से आया है। पूर्व ग्रीक विचारकों का मानना है कि जीवन की ‘स्पोर’ नामक इकाई विभिन्न या अनेक ग्रहों में स्थानान्तरित हुई, पृथ्वी जिसमें एक थी। कुछ खगोल वैज्ञानिक ‘पैन स्पर्मिया’ (सर्वबीजाणु) को अभी भी मान्यता देते हैं।

प्रश्न 9.
औद्योगिक अतिकृष्णता का संक्षिप्त वर्णन कीजिए।
उत्तर:
प्राकृतिक वरण के सिद्धान्त के अध्ययन के लिये इंग्लैण्ड में पाये जाने वाले विशेष शलभ (Moth Bistoy Betularia) का परीक्षण किया। इस प्रयोग के अध्ययन से यह तथ्य स्पष्ट हुआ कि इंग्लैण्ड में औद्योगिक विकास से पूर्व की वनस्पतियों के तने भूरे रंग के थे क्योंकि उन पर भूरी लाइकेन परत के रूप में जमा थी।

उस समय वहाँ भूरे रंग के शलभ की संख्या बहुत अधिक थी तथा काले रंग के शलभ कार्बोनेरिया संख्या में कम एवं दुर्लभ थे। इसका सम्भावित कारण तनों का भूरा रंग भूरे शलभों की मांसाहारी पक्षियों से सुरक्षा प्रदान कर रहा था क्योंकि तनों पर शलभ के समान पृष्ठभूमि के कारण पहचान में नहीं आते। औद्योगिक विकास होने पर कोयले का अत्यधिक उपयोग किया जाने लगा।

इससे वातावरण में कालिख की मात्रा बढ़ गई। जिसके फलस्वरूप तनों पर कालिख के जमने के कारण उनका रंग काला हो गया। इस समय भूरे शलभ पक्षियों की पहचान में आसानी से आने लगे। उन्होंने इन्हें मारकर नष्ट कर दिया। कुछ समय बाद देखा कि भूरे रंग की शलभों की संख्या तो कम हो गई परन्तु काले रंग के शलभों की संख्या में भारी वृद्धि हो गई क्योंकि इस समय तनों का रंग काला उनको सुरक्षा प्रदान कर रहा है।

वर्तमान में उद्योगों में कोयले के स्थान पर बिजली का उपयोग किया जाने लगा जिससे वातावरण में कालिख एवं धुआँ लगभग समाप्त हो गया जिसके कारण वनस्पतियों के तने वापस अपने पूर्व रंग अर्थात् भूरे हो गये। इस रंग परिवर्तन का प्रभाव काले रंग के शलभों की संख्या पर भी पड़ा।

अब पक्षियों द्वारा काले शलभों को पहचान लिए जाने के कारण इनका भक्षण अधिक संख्या में होने लगा परन्तु भूरे रंग के शलभों को पक्षी द्वारा नहीं पहचान पाने के कारण शिकार होने से बच गये। इससे इनकी संख्या में पुनः पूर्ववत् वृद्धि हो गई। इस तरह प्रकृति जीवों के चयन में महत्त्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

प्रश्न 10.
कृत्रिम चयन ( Artificial Selection) किसे कहते हैं? उदाहरण देकर समझाइये |
उत्तर:
कृत्रिम चयन ( Artificial Selection ) – मानव द्वारा जननिक विभिन्नताओं का उपयोग जन्तुओं तथा पौधों की उत्तम क्वालिटी नस्ल सुधार के लिए किया जाता है मानव वांछनीय लक्षणों वाले सदस्यों का आबादी से चयन कर उन्हें उन सदस्यों से पृथक् कर लेता है जिनमें ये लक्षण नहीं पाये जाते। अब चयनित सदस्यों के बीच अंत:प्रजनन (Interbreeding) कराई जाती है।

इस प्रक्रिया को ही कृत्रिम वरण चयन ( Artificial Selection) कहते हैं। यदि यह प्रक्रिया कई पीढ़ियों तक जारी रहे तो अंततः एक नई वांछनीय लक्षणों वाली प्रजाति की उत्पत्ति हो जाती है। जन्तु प्रजनकों (Animal Breeders) द्वारा कृत्रिम चयन के माध्यम से अनेक पालतू जानवरों की वांछनीय लक्षणों युक्त जातियों का उनके सामान्य पूर्वजों से विकास किया गया है जैसे कुत्ता, घोड़ा, कबूतर, मुर्गी, गाय, बकरी, भेड़ और सुअर आदि।

इसी प्रकार पादप प्रजनकों (Plant breeders) द्वारा उपयोगी पौधों की उत्तम किस्मों को प्राप्त किया गया है जैसे गेहूं, चावल, गन्ना, कपास, दाल, सब्जियाँ और फल आदि। कृत्रिम चयन प्राकृतिक वरण के ही समान हैं केवल इसमें प्रकृति का स्थान मानव द्वारा मानव उपयोगी लक्षणों के विकास के लिये ले लिया जाता है। चयनित लक्षण मानव उपयोगी होते हैं।

प्रश्न 11.
जन्तु वर्गीकरण किस प्रकार से जैव विकास को प्रमाणित करता है?
उत्तर:
प्रकृति में पाये जाने वाले विविध जाति के जन्तुओं को समानताओं (similarities) एवं विभिन्नताओं (dissimilarities) के आधार पर छोटे या बड़े समहों में वर्गीकृत (classify) किया गया है। जैव विकास का यह महत्त्वपूर्ण प्रमाण है। सभी जन्तुओं को सर्वप्रथम लीनियस ने द्विनाम पद्धति के आधार पर विभिन्न समुदायों में बाँटा था।

पृष्ठवंशी उपसमुदाय (Subphylum vertebrata) को कई वर्गों (classes) में बाँटा गया जो कि क्रमिक विकास के अनुसार चतुर्मुखीय (cyclostomes), मत्स उभयचरों (Amphibians), सरीसृपों (Reptiles), पक्षियों (Aves) तथा स्तनियों (Mammals) में श्रेणीबद्ध किया गया है।

इस क्रम से स्पष्ट है कि आदिकाल में किसी अपृष्ठवंशी (non-chordates) मछली सदृश जन्तु से परिवर्तित होकर मछली बनी, मछली से विकसित होकर उभयचर, उभयचर से सरीसृप, सरीसृप से पक्षी तथा बाद में स्तनी बने। इन सब वर्गों में क्रमिक विकास का प्रमाण इनमें पायी जाने वाली समानताओं के द्वारा मिलता है। वर्गीकरण की इस विधि से समस्त जन्तुओं व पेड़-पौधों का वंश वृक्ष (Family tree) तैयार किया जा सकता है जिससे समुदाय प्रोटोजोआ से लेकर पृष्ठवंशी (Chordata) तक विभिन्न समुदायों के जन्तुओं में क्रमिक विकास का प्रमाण मिलता है।

प्रश्न 12.
संयोजक कड़ियों से आप क्या समझते हैं? उचित उदाहरण देकर इनका जैव विकास में महत्व को समझाइए ।
उत्तर:
जीवों के वर्गीकरण में समान गुणों वाले जीवों को एक ही वर्ग में रखा गया है। कुछ जन्तु ऐसे भी हैं जिनमें दो वर्गों के गुण पाये जाते हैं। इन जन्तुओं को योजक कड़ियाँ (Connecting links) कहते हैं।

संयोजक कड़ियों के उदाहरण-
आर्किओप्टेरिक्स (Archeopteryx ) – जर्मनी के बवेरिया प्रदेश में आर्किओप्टेरिक्स नामक जन्तु के जीवाश्म मिले हैं। इस जन्तु के कुछ लक्षण जैसे चोंच, पंख, पैरों की आकृति एवीज वर्ग (पक्षी वर्ग) के तो कुछ लक्षण जैसे दाँत, पूँछ तथा शरीर के शल्कों का होना रेप्टीलिया वर्ग के हैं। अत: इस जन्तु को एवीज तथा रेप्टीलिया वर्ग के मध्य योजक कड़ी कहते हैं।

इससे प्रमाणित होता है कि पक्षियों का विकास सरीसृपों (Reptiles ) से हुआ है। जैव विकास में संयोजक कड़ियों का महत्त्व-संयोजक कड़ियाँ जैव विकास को प्रमाणित करने के लिए महत्त्वपूर्ण आधार हैं। इनके माध्यम से विभिन्न जातियों एवं वर्गों की निश्चित वंशावली एवं पूर्वजों का ज्ञान उपलब्ध होता है। इनमें जैव विकास का क्रम और दिशा भी निर्धारित होती है।

प्रश्न 13.
उत्परिवर्तन किसे कहते हैं? उत्परिवर्तन सिद्धान्त के मुख्य बिन्दुओं का वर्णन कीजिये ।
उत्तर:
डी – ब्रीज (1901) ने इवनिंग प्रिमरोज जाति के पौधों पर परीक्षणों के पश्चात् ज्ञात किया कि कुछ पौधे अकस्मात् अपनी जाति से बिल्कुल भिन्न हो जाते हैं। यही नहीं, विभिन्न लक्षण वंशागत होकर एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में जाते रहते हैं और नयी जाति का निर्माण करते हैं। जातीय लक्षणों में अकस्मात् वंशागत परिवर्तनों की क्रिया को डी- ब्रीज ने उत्परिवर्तन की संज्ञा दी एवं उत्परिवर्तनवाद का सिद्धान्त दिया। आधुनिक अनुसंधानों से यह भी पता चल चुका है कि जीवों में उत्परिवर्तन उनकी जनन कोशिकाओं में स्थित गुणसूत्रों एवं जीन्स की व्यवस्था में परिवर्तन के कारण होता है।

डी- ब्रीज के उत्परिवर्तन सिद्धान्त के तथ्य निम्नलिखित हैं-

1. प्राकृतिक रूप से जनन करने वाली जातियों या समष्टियों में समय-समय पर उत्परिवर्तन विकसित होते हैं। उत्परिवर्ती जीव (mutant organisms) जनक जीवों से भिन्न होते हैं।
2. उत्परिवर्तन वंशागत होते हैं तथा इनसे नयी जातियों का विकास होता है।
3. उत्परिवर्तन दीर्घ एवं आकस्मिक होते हैं।
4. ये किसी भी दिशा में हो सकते हैं। अतः लाभप्रद भी हो सकते हैं और हानिकारक भी।
5. उत्परिवर्तनों पर प्राकृतिक वरण का प्रभाव पड़ता है। लाभप्रद उत्परिवर्तन जीवों के अन्दर संचित कर लिये जाते हैं और हानिकारक उत्परिवर्तन वाले जीव प्राकृतिक वरण द्वारा नष्ट हो जाते हैं।
6. डार्विन ने इन आकस्मिक परिवर्तनों को स्पोर्ट्स (Sports) का नाम दिया। अंगों का अत्यधिक विशेषीकरण (Specialization) की व्याख्या इन्हीं स्पोर्ट्स (Sports) या आकस्मिक उत्परिवर्तन द्वारा की जा सकती है।
7. अंगों के विकास की प्रारम्भिक अवस्था को उत्परिवर्तन सिद्धान्त के द्वारा समझाया जा सकता है, क्योंकि उत्परिवर्तन प्रारम्भ से ही पूर्ण होते हैं।

उत्परिवर्तनवाद का महत्त्व – इसमें किंचित् मात्र भी सन्देह नहीं है कि उत्परिवर्तन प्रकृति में होते हैं तथा विकास में इनका योगदान होता है। प्राकृतिक वरण एवं उत्परिवर्तनों के फलस्वरूप ही जीवों में विकास होता है।

प्रश्न 14.
डार्विन के संदर्भ में जीवन-संघर्ष को समझाइए ।
अथवा
डार्विन के अनुसार प्रकृति में जीवन संघर्ष कितने प्रकार का होता है? समझाइए ।
उत्तर:
जीवन संघर्ष तीन प्रकार का होता है-
(i) अन्त: जातीय संघर्ष यह एक ही जाति के सदस्यों के मध्य होता है, जैसे-दो कुत्तों के मध्य रोटी का टुकड़ा फेंक दिया जाये तो वे आपस में लड़ने लगते हैं। उनमें से जो अधिक शक्तिशाली होता है वही रोटी ग्रहण कर लेता है। अन्त: जातीय संघर्ष भोजन, स्थान व जनन के लिये होता है।

(ii) अन्तर्जातीय संघर्ष – यह संघर्ष दो विभिन्न जातियों में होता है। प्राय: देखा जाता है कि चूहे को देखते ही बिल्ली उसे खाने को दौड़ती है। चूहा अपनी रक्षा का प्रयास करता है। यह संघर्ष प्रायः भोजन के लिये होता है।

(iii) वातावरण संघर्ष – पृथ्वी के वातावरण में कई परिवर्तन होते रहते हैं। जैसे अधिक सर्दी, अधिक गर्मी, भूचाल, वर्षा आदि। जीवों को ऐसे परिवर्तनों से संघर्ष करना पड़ता है।

प्रश्न 15.
कपि एवं मानव में अन्तर स्पष्ट कीजिए।
उत्तर:
कपि (Apes) एवं मानव ( Human) में अन्तर –

प्रश्न 16.
डी – ब्रीज और लेमार्क के सिद्धान्त में क्या अन्तर है? समझाइए ।
उत्तर:
डी ब्रीज और लेमार्क के सिद्धान्त में अन्तर-

प्रश्न 17.
पादप या उसके भागों में पायी जाने वाली समजातता एवं तुल्यरूपता उपयुक्त उदाहरण सहित समझाइए ।
उत्तर:
समजातता व्हेल, चमगादड़ों, चीता और मानव (सभी स्तनधारी) अग्रपाद की अस्थियों में समानता दर्शाते हैं। ये यद्यपि भिन्न-भिन्न क्रियाकलाप करते हैं परन्तु इनकी शारीरिक संरचना समान होती है। ये सभी संरचनाएँ समजातीय होती हैं, जिनमें समान पूर्वज परम्पराएँ होती हैं; इसे समजातता कहते हैं। तुल्यरूपता- पक्षी एवं तितलियों के पंख लगभग एक समान दिखते हैं; लेकिन इनमें पूर्वज परम्परा सामान्य नहीं है और न ही शरीर की रचना में समानता है। भले ही वे समान क्रिया को सम्पन्न करते हैं।

प्रश्न 18.
पृथ्वी पर जीवन के विकास की प्रक्रिया में डार्विन तथा डी- ब्रीज के मतों में क्या अन्तर है?
उत्तर:
डार्विन तथा डी ब्रीज के मतों में अन्तर-

प्रश्न 19.

ऊपर दिखाये गए डार्विन के फिंच पक्षियों में आप क्या भिन्नताएँ देख रहे हैं? लिखिए।
अथवा
गैलेपेगॉस द्वीपों पर फिंचों की विभिन्न किस्मों के अस्तित्व को डार्विन ने किस प्रकार समझाया ?
उत्तर:
डार्विन ने दक्षिण अमेरिका के समीप स्थित गेलेपेगोस द्वीप (Galapogos Island) की भिन्न वातावरणीय परिस्थितियों के कारण उपस्थित भिन्न प्रकार के जन्तु और पादप समष्टि (Fauna \& Flora) अध्ययन किया। उन्होंने एक प्रकार की चिड़िया जिसे डार्विन की फिंच (Darwin’s Finch) के नाम से जाना जाता है, उसका अध्ययन किया।

उन्होंने लगभग 20 प्रकार की चिड़ियाँ (Finches) देखीं, जो विश्व के किसी क्षेत्र में नहीं मिलती हैं। इन सभी फिंच की चोंच की आकृति अलग-अलग प्रकार की थी। इसकी एक जाति की फिंच अपनी चोंच से पेड़ की छाल को भेद तो देती थी पर भेदे हुए छिद्र के अन्दर से कीटों (Insects) को निकालने में असमर्थ थी अत: यह फिंच चोंच से एक कांटे की सहायता से कीटों को निकाल कर भक्षण करती थी।

ये सभी चिड़ियाँ (फिंच) देखने पर भिन्न-भिन्न प्रकार की थीं लेकिन ये सभी फिंच जाती की थीं जिनका मूल निवास दक्षिणी अमेरिका था। इनमें से कुछ सम्भवतया इन द्वीपों पर पहुँच गयीं और धीरे-धीरे इनमें भिन्न वातावरण में अनुकूलन स्थापित होने के फलस्वरूप चिड़ियों के खाने में अर्थात् उपलब्ध भोजन के आधार पर परिवर्तन आया।

प्रारम्भ में ये बीजभक्षी थीं, फिर शाकाहारी और अन्त में कीटभक्षी हो गई। उन्होंने स्पष्ट किया कि इन पक्षियों की चोंच में भिन्नता स्थानीय वातावरण एवं उसमें उपलब्ध भोजन से अनुकूलनता का परिणाम है। इस तरह मूल रूप से एक जाति के पक्षी में जो भिन्न-भिन्न वातावरण में अभिगमन कर गये उनसे अनेक जातियों एवं उपजातियों का विकास हुआ।

प्रश्न 20.
(i) वह कौनसा विशिष्ट भौगोलिक क्षेत्र है जहाँ ये जीव पाये जाते हैं?
(ii) उस परिघटना का नाम लिखिए एवं समझाइए जिसके परिणामस्वरूप इस क्षेत्र में इतनी विविध जातियों का विकास हुआ है।
(iii) अपरा (प्लेसेन्टल) भेडिया और तस्मानियाई भेड़िया का साथ-साथ एक ही पर्यावरण में रहते रहना किस प्रकार सम्भव हुआ, कारण प्रस्तुत करते हुए समझाइए।

उत्तर:
यदि जैव विकास (Organic Evolution) हुआ है तो प्रारम्भ से लेकर आज तक की जीव-जातियों की रचना, कार्यिकी एवं रसायनी, भ्रूणीय विकास, वितरण आदि में कुछ न कुछ सम्बन्ध एवं क्रम होना आवश्यक है। लैमार्क, डार्विन वैलेस, डी व्रिज आदि ने जैव विकास के बारे में अपनी-अपनी परिकल्पनाओं को सिद्ध करने के लिए इन्हीं – सम्बन्धों एवं क्रम को दिखाने वाले प्रमाण प्रस्तुत किये हैं जिन्हें हम

निम्नलिखित श्रेणियों में बाँट सकते हैं-

1. जीवों की तुलनात्मक संरचना
2. शरीर क्रिया विज्ञान और जैव रसायन से प्रमाण
3. संयोजक कड़ियों के प्रमाण
4. अवशेषी अंग
5. भ्रोणिकी से प्रमाण
6. जीवाश्मीय प्रमाण
7. जीवों के घरेलू पालन से प्रमाण
8. रक्षात्मक समरूपता

(1) जीवों की तुलनात्मक संरचना ( Comparative Anatomy) से प्रमाण – जन्तुओं में शारीरिक संरचनाएँ दो प्रकार की होती हैं-
(i) समजात अंग (Homologous organ ) – वे अंग जिनकी मूलभूत संरचना एवं उत्पत्ति समान हो लेकिन कार्य भिन्न हो, समजात अंग कहलाते हैं। उदाहरण के लिए व्हेल, पक्षी, चमगादड़, घोड़े तथा मनुष्य के अग्रपाद समजात अंग अर्थात् होमोलोगस अंग हैं।

इन जन्तुओं के अग्रपाद बाहर से देखने से भिन्न दिखाई देते हैं। इनका बाहरी रूप उनके आवास एवं स्वभाव के अनुकूल होता है। व्हेल के अग्रपाद तैरने के लिए फ्लिपर में, पक्षी तथा चमगादड़ के अग्रपाद उड़ने के लिए पंख में रूपान्तरित हो गये हैं जबकि घोड़े के अग्रपाद दौड़ने के लिए, मनुष्य के मुक्त हाथ पकड़ने के लिए उपयुक्त हैं।

इन जन्तुओं के अग्रपादों के कार्यों एवं बाह्य बनावट में असमानताएँ होते हुए भी, इन सभी जन्तुओं के कंकाल (ह्यूमरस, रेडियस अल्ना, कार्पल्स, मेटाकार्पल्स व अंगुलास्थियाँ ) की मूल संरचना तथा उद्भव (Origin) समान होता है। ऐसे अंगों को समजात अंग (Homologous Organ) कहते हैं।

कीटों के मुखांग (Mouth Parts of Insects ) – कीटों के मुखांग क्रमशः लेब्रम ( Labrum), मेण्डिबल (Mandibles), मैक्सिला (Maxilla), लेबियम (Labium) एवं हाइपोफे रिंक्स (hypopharynx) से मिलकर बने होते हैं। प्रत्येक कीट में इनकी संरचना एवं परिवर्धन समान होता है लेकिन इनके कार्यों में भिन्नता पाई जाती है।

कॉकरोच के मुखांग भोजन को काटने व चबाने (Biting and Chewing) का कार्य करते हैं । तितली एवं मक्खी में भोजन चूसने का एवं मच्छर में मुखांग भेदन एवं चूषण (Piercing and Sucking) दोनों का कार्य करते हैं। अकशेरुकियों के पैर (Legs of Invertibrates) – इसी प्रकार कॉकरोच एवं मधुमक्खी ( Honeybee) के टांगों के कार्य भिन्न- भिन्न हैं।

कॉकरोच अपनी टांगों का उपयोग चलने (Walking) में करता है जबकि मधुमक्खी अपनी टांगों का उपयोग परागकण को एकत्रित (Collecting of Pollens) करने में करती है। जबकि दोनों की टांगों में खण्ड पाये जाते हैं तथा सभी खण्ड समान होते हैं जैसे कॉक्सा (Coxa), ट्रोकेन्टर (Trochanter ), फीमर (Femur), टिबिया (Tibia), 1 से 5 युग्मित टारसस (1-5 Jointed Tarsus)।

बोगेनविलिया का काँटा और कुकुरबिटा के प्रतान (Tendril) में समानता होती है। इसी प्रकार और भी उदाहरण जैसे

1. आलू व अदरक,
2. गाजर व मूली ।

1. अपसारित विकास ( अनुकूली अपसारिता / अनुकूली विकिरण ) [Divergent Evolution (adaptive divergence / adaptive radiation)] – विभिन्न जन्तुओं में पायी जाने वाली समजातता यह प्रदर्शित करती है कि इन सबकी उत्पत्ति किसी समान पूर्वज से हुई है। किसी एक पूर्वज से उत्पन्न होने के बाद जातियाँ अपने-अपने आवासों के अनुसार अनुकूलित हो जाती हैं। जिसे ही अनुकूली विकिरण या अपसारित विकास कहते हैं। इन जातियों में समजात अंग (Homologous Organs) पाये जाते हैं । जैसे आस्ट्रेलिया में अनुकूली विकिरण के द्वारा ही विभिन्न प्रकार के मासूपिल्स (Marsupials) की उत्पत्ति हुई ।

2. समवृत्ति अंग (Analogous Organs) – वे अंग जिनके कार्य समान हों किन्तु उनकी मूल संरचना एवं उत्पत्ति में अन्तर हो, समवृत्ति अंग कहलाते हैं। उदाहरण के लिए-कीट, पक्षी तथा चमगादड़ के पंख उड़ने का कार्य करते हैं परन्तु इनकी मूल संरचना एवं उत्पत्ति में बड़ा अन्तर होता है । इन अंगों में केवल आभासी समानताएँ पाई जाती हैं। वातावरण एवं स्वभाव के कारण कार्यों में समानता होती है। कीट के पंखों का विकास शरीर की भित्ति से निकले प्रवर्गों के रूप में होता है जबकि पक्षी एवं चमगादड़ में इनकी उत्पत्ति शरीर भित्ति के प्रवर्गों के रूप में नहीं होती है । अतः इनके कार्यों में तो समानता होती है, परन्तु उत्पत्ति एवं संरचना में भिन्नता होती है।

इसी तरह मधुमक्खी के डंक एवं बिच्छू के डंक दोनों ही समान कार्य करते हैं परन्तु इनकी संरचना एवं परिवर्धन भिन्न होता है । मधुमक्खी एक कीट है, इसके बाह्य जननांग मिलकर अण्ड निक्षेपक (Ovipositor) नाल बनाते हैं। यही अण्ड निक्षेपक नाल रूपान्तरित होकर डंक बनाती है जबकि बिच्छू में शरीर का अन्तिम खण्ड रूपान्तरित होकर डंक बनाता है।

इसके अतिरिक्त समवृत्ति के उदाहरण निम्न हैं-

• ऑक्टोपस (अष्ट भुज) तथा स्तनधारियों की आँखें (दोनों में रेटिना की स्थिति में भिन्नता है) या पेंग्विन और डॉल्फिन मछलियों के फिलपर्स ।
• रस्कस का पर्णाभ स्तम्भ (Phylloclade) और सामान्य पर्ण।
• आलू (तना) और शकरकंद (जड़)।

समवृत्ति अंगों में कार्य की समानता एवं विशिष्ट वातावरण की आवश्यकता के अनुरूप विकास, अभिसरण जैव विकास (Convergent Evolution) को प्रकट करता है।

(2) शरीर क्रिया विज्ञान और जैव रसायन से प्रमाण (Evidence from Physiology and Biochemistry)-fafum. जीव शरीर क्रिया और जैव रसायन में समानता प्रदर्शित करते हैं, कुछ स्पष्ट उदाहरण निम्न हैं-

• जीवद्रव्य (Protoplasm) – जीवद्रव्य की संरचना और संगठन सभी जन्तुओं में (प्रोटोजोआ से स्तनधारियों तक) लगभग समान होती है।
• एन्जाइम (Enzyme) – सभी जीवों में एन्जाइम समान कार्य करते हैं। जैसे ट्रिप्सिन ( Trypsin) । अमीबा से लेकर मानव तक प्रोटीन पाचन और एमाइलेज (Amylase) पॉरीफेरा से स्तनधारियों तक स्टार्च पाचन करता है।
• रुधिर (Blood) – रुधिर की रचना सभी कशेरुकियों में लगभग समान होती है।
• हार्मोन (Hormones) – सभी कशेरुकियों में समान प्रकार के हार्मोन बनते हैं, जिनकी रचना व कार्य समान होते हैं।
• अनुवांशिक पदार्थ (Hereditary Material) – सभी जीवों में आनुवांशिक पदार्थ DNA होता है जिसकी मूल संरचना सभी जीवों में समान होती है।
• ए.टी.पी. (ATP) – सभी जीवों में जैविक ऑक्सीकरण के फलस्वरूप ATP के रूप में ऊर्जा संचित होती है।
• साइटोक्रोम – सी (Cytochrome – C) – यह श्वसन वर्णक है जो सभी जीवों के माइटोकॉन्ड्रिया में उपस्थित होता है। इस प्रोटीन में 78-88 तक अमीनो अम्ल एक समान होते हैं जो समपूर्वजता को प्रदर्शित करते हैं।

इस प्रकार शरीर क्रिया विज्ञान और जैव रसायन के अध्ययन से स्पष्ट होता है कि सभी जीवों का विकास एक ही मूल पूर्वज (Common Ancestor) से हुआ है।

(3) संयोजक कड़ियों के प्रमाण (Evidence of Connective Links) – जीवों के वर्गीकरण में समान गुणों वाले जीवों को एक ही वर्ग में रखा गया है। कुछ जन्तु ऐसे भी हैं जिनमें दो वर्गों के गुण पाये जाते हैं। इन जन्तुओं को योजक कड़ियाँ (Connective Links) कहते हैं।

संयोजक कड़ियों के उदाहरण-
(i) आर्किओप्टेरिक्स (Archeopteryx) – जर्मनी के बवेरिया प्रदेश में आर्किओप्टेरिक्स नामक जन्तु के जीवाश्म मिले हैं। इस जन्तु के कुछ लक्षण जैसे चोंच, पंख, पैरों की आकृति, एवीज वर्ग (पक्षी वर्ग) के तो कुछ लक्षण जैसे दाँत, पूँछ तथा शरीर पर शल्कों का होना रेप्टीलिया वर्ग के हैं।

अतः इस जन्तु को एवीज तथा रेप्टीलिया वर्ग के मध्य योजक कड़ी कहते हैं। इससे प्रमाणित होता है कि पक्षियों का विकास सरीसृपों (Reptiles) से हुआ है।

(ii) प्लेटीपस और एकिडना (Platypus and Echidna ) – प्लेटीपस और एकिडना दोनों ही मैमेलिया वर्ग के जन्तु हैं। इनके शरीर पर बाल पाये जाते हैं तथा बच्चों को दूध पिलाने के लिए दुग्ध ग्रन्थियाँ (Mammary Glands) होती हैं जो मैमेलिया वर्ग के लक्षण हैं। ये दोनों ही जन्तु रेप्टीलिया वर्ग के जन्तुओं की भाँति कवचदार पीतकयुक्त अण्डे देते हैं। इस प्रकार प्लेटीपस और एकिडना रेप्टीलिया और मैमेलिया वर्ग के मध्य एक योजक कड़ी हैं। ये जन्तु भी सिद्ध करते हैं कि स्तनधारियों का विकास सरीसृपों ( Reptiles ) से हुआ है।

(iii) पेरीपेटस (Peripatus ) – यह एनेलिडा तथा आर्थोपोडा संघ के बीच की संयोजी कड़ी है। पेरीपेटस में एनेलिडा संघ के निम्न लक्षण पाये जाते हैं-

• बेलनाकार आकृति
• देहभित्ति की आकृति व चर्म का पेशीय होना
• क्यूटिकल द्वारा निर्मित बाह्य कंकाल अनुपस्थित एवं पार्श्व पादों के समान उभारों का उपस्थित होना।

संघ आर्थ्रोपोडा के समान पेरीपेटस में निम्न लक्षण पाये जाते हैं-

• तीन खण्डों के समेकन से सिर भाग का बनना
• ऐंटिनी (Antennae ) का होना
• एक जोड़ी सरल नेत्रों तथा एक जोड़ी मुख पैपिली का उपस्थित होना ।

अतः पेरिपेटस को एनीलीडा तथा आर्थ्रोपोडा संघ को जोड़ने वाली संयोजी कड़ी कहते हैं। यह प्रमाणित करता है कि आर्थोपोडा का विकास एनिलिडा से हुआ है ।

(iv) फुफ्फुस मछली (Lungfish ) प्रोटोप्टेरस (Portopterus) – प्रोटोप्टेरस में कुछ लक्षण मछलियों के (जैसे क्लोम तथा शल्कों की उपस्थिति) और कुछ लक्षण उभयचरों के (जैसे फुफ्फुस की उपस्थिति) पाये जाते हैं। अत: प्रोटोप्टेरस पिसीज तथा उभयचर संघ के बीच संयोजी कड़ी है।

उपरोक्त के अतिरिक्त निम्न संयोजी कड़ियों के उदाहरण हैं-

• वायरस (Virus) – संजीव और निर्जीव के मध्य
• यूग्लीना (Euglena) – पादप और जन्तु के मध्य
• प्रोटेरोस्पॉन्जिया (Proterospongia ) – प्रोटोजोआ और पॉरीफेरा के मध्य
• नियोपाइलीना (Neopilina) – मोलस्का और एनेलिडा के मध्य उक्त कार्बनिक विकास और समपूर्वजता के अच्छे उदाहरण प्रदर्शित करते हैं।

(4) अवशेषी अंगों के प्रमाण (Evidences from Vestigeal Organs) – अधिकांश जन्तुओं में कुछ ऐसे अंग होते हैं जो पीढ़ी दर पीढ़ी चलते हैं परन्तु इन अंगों का जीवन भर पूर्ण विकास नहीं होता है। ये जन्तु की जीवन क्रिया में कोई योगदान नहीं देते है। अर्थात् ये निरर्थक एवं अनावश्यक होते हैं। ऐसे अंगों को अवशेषी अंग (Vestigeal Organs) कहते हैं। मनुष्य के शरीर में लगभग 180 ऐसी रचनायें होती हैं जिनमें सामान्य निम्न हैं-

• कृमिरूपी – परिशेषिका (Vermiform Appendix ) – यह भोजन नाल का भाग होता है, जिसका कोई कार्य नहीं होता है परन्तु खरहे जैसे शाकाहारी जन्तुओं में यह सीकम के रूप में विकसित एवं . क्रियाशील होती है।
• कर्ण पल्लव (Earpinna ) – घोड़े, गधे, कुत्ते व हाथी जैसे जन्तुओं के बाहरी कान से लगी कुछ पेशियाँ होती हैं जो कान को हिलाने का कार्य करती हैं परन्तु मनुष्य में ये पेशियाँ अविकसित रूप में पाई जाती हैं तथा कर्ण पल्लव अचल होता है ।
• पुच्छ कशेरुकाएँ (Caudal Vertebrae) – मनुष्य में पूँछ नहीं पायी जाती है किन्तु फिर भी पुच्छ कशेरुकाएँ अत्यधिक हासित दुम के रूप में अवशेषी अंग के रूप में पायी जाती हैं। इससे पता चलता है कि मनुष्य के पूर्वज में पूँछ थी ।

• निमेषक पटला (Nictitating Membrane)-मेढक, पक्षियों तथा खरगोश में यह झिल्ली कई रूप में उपयोगी होती है, परन्तु मनुष्य में होते हुए भी इसका कोई कार्य नहीं होता है। यह लाल अर्द्धचन्द्राकार झिल्ली होती है जो आँख के एक ओर स्थित होती है । इसको प्लिका सेमील्यूनेरिस (Plica Semilunaris) कहते हैं।
• त्वचा के बाल (Hair ) – बन्दरों, घोड़ों, सूअरों, कपियों आदि स्तनियों के शरीर पर घने बाल होते हैं। ये ताप नियन्त्रण में सहायता करते हैं। मानव में बालों का यह कार्य नहीं रहा, फिर भी शरीर पर कुछ बाल होते हैं।
• अक्कल दाढ़ ( Wisdom Teeth) – तीसरा मोलर दन्त अन्य प्राइमेट (Primate) स्तनियों में सामान्य होता है । मानव में इसका उपयोग नहीं होता है। अतः यह देर से निकलता है और अर्ध विकसित रहता है। यह दंतरोगों के प्रति संवेदनशील होता है।

अन्य जन्तुओं में अवशेषी अंग (Vestigeal Organs in other Animals)

• अजगर (Python) के पश्च पाद और श्रोणि मेखला
• बिना उड़ने वाले ( Flightless) पक्षियों के पंख जैसे शुतुरमुर्ग, ईमू कीवी आदि ।
• घोड़े के पैरों की स्पिलिंट अस्थियाँ (Splint Bones ) 2 और 4 अगुंली।
• व्हेल के पश्चपाद और श्रोणि मेखला

पादपों के अवशेषी अंग (Vestigeal Organs in Plants) – रस्कस और अनेक भूमिगत तनों की शल्की पत्तियाँ ।
अनावश्यक अंगों के अवशेषों का जन्तु के शरीर पर पाया जाना यह सिद्ध करता है कि ये अंग इनके पूर्वजों में क्रियाशील एवं विकसित रहे होंगे किन्तु इनके महत्त्व की समाप्ति पर उद्विकास के द्वारा क्रमशः विलुप्त हो जाने की प्रक्रिया में वर्तमान जन्तुओं में उपस्थित होते हैं।

(5) श्रोणिकी से प्रमाण (Evidences from Embryology) – श्रोणिकी तुलनात्मक भ्रोणिकी तथा प्रायोगिक श्रोणिकी से विकास के पक्ष में निर्णायक प्रमाण मिलते हैं। सभी मेटोजोअन प्राणी एक कोशिकीय युग्मनज (Zygote) से विकसित होते हैं और सभी प्राणियों के परिवर्धन की प्रारम्भिक अवस्थाओं में अत्यधिक समानता होती है।

मनुष्य सहित सभी मेटाजोअन वर्गों के प्राणियों के अण्डों के परिवर्धन के समय विदलन, ब्लास्टूला एवं गेस्टुला में वही मूलभूत समानताएँ पायी जाती हैं। प्रौढ़ जन्तुओं में जितने निकट का सम्बन्ध होता है उनके परिवर्धन में उतनी अधिक समानता देखने को मिलती है। विभिन्न वर्गों में परिवर्धन के बाद की अवस्थाएँ अपसरित हो जाती हैं व यह अपसरण एक विशाखित वृक्ष के समान होता हैं।

इसी प्रकार विभिन्न कशेरुकियों के भ्रूणों का तुलनात्मक अध्ययन करने पर ज्ञात होता है कि उच्च वर्ग के जन्तुओं के भ्रूण निम्न वर्गों के प्रौढ़ जन्तुओं के समान होते हैं, जैसे मेढ़क का टेडपोल लारवा मछली के समान होता है। इसी आधार पर हेकल ने पुनरावर्तन का सिद्धान्त (Recapitulation Theory ) प्रतिपादित किया।

इसके अनुसार प्रत्येक जीव भ्रूणीय परिवर्धन में अपनी जाति के जातीय विकास की कथा को दोहराता है। पुनरावर्तन सिद्धान्त के आधार पर निषेचित अण्डे की तुलना समस्त जन्तुओं के एककोशिकीय पूर्वज से ब्लास्टुला की प्रोटोजोआ मण्डल या कॉलोनी से की जा सकती है। मेढ़क के ही नहीं वरन् रेप्टाइल, पक्षी और यहाँ तक कि मनुष्य के भ्रूण में भी क्लोम दरारें, क्लोम, नोटोकॉर्ड, युग्मित आयोटिक चॉपें, प्रोनेफ्रोस, पुच्छ तथा पेशियाँ आदि मछली के समान होती हैं और आरम्भ में सभी का हृदय मछली के समान द्विकक्षीय होता है।

इससे यह प्रमाणित होता है कि प्रारम्भ मे समस्त वर्टिब्रेट्स का विकास मछली के समान पूर्वजों से हुआ है। मनुष्य के भ्रूणीय परिवर्धन में देखा गया है कि उसका भ्रूण प्रारम्भ में मछली से, बाद में एम्फिबियन से और फिर रेप्टाइल से मिलता-जुलता होता है और सातवें मास में यह शिशु कपि से मिलता- जुलता होता है। इससे स्पष्ट है कि प्रत्येक जीव अपने भ्रूण परिवर्धन में उन समस्त अवस्थाओं से गुजरता है जिनसे कभी उसके पूर्वज धीरे-धीरे विकसित होकर बने होंगे।

(6) जीवाश्मीय प्रमाण (Palaeontological Evidences) – वैज्ञानिक चार्ल्स लायल के अनुसार पूर्व जीवों के चट्टानों से प्राप्त अवशेष जीवाश्म ( Fossils) कहलाते हैं। जीवाश्म का अध्ययन पेलियो-ओन्टोलॉजी (Palacontology) कहलाता है। जीवाश्म कार्बनिक विकास के पक्ष में सर्वाधिक मान्य प्रमाण प्रस्तुत करते हैं। क्योंकि जीवाश्म द्वारा जीवों के सम्पूर्ण विकासीय इतिहास का अध्ययन किया जा सकता है।

जीवाश्म के अध्ययन से जीवों के विकास के सम्बन्ध में निम्न तथ्य प्रमाणित हुए-

• जीवाश्म जो कि पुरानी चट्टानों से प्राप्त हुए सरल प्रकार के तथा जो नई चट्टानों से प्राप्त हुए जटिल प्रकार के थे।
• विकास के प्रारम्भ में एक कोशिकी प्रोटोजोआ जन्तु बने जिनसे बहुकोशिकी जन्तुओं का विकास हुआ।
• कुछ जीवाश्म विभिन्न वर्ग के जीवों के बीच की संयोजक कड़ियाँ (Connecting-links) को प्रदर्शित करती हैं।
• पौधों में एन्जिओस्पर्म (Angiosperm) तथा जन्तुओं में स्तनधारी (mammals) सबसे अधिक विकसित और आधुनिक हैं।
• जीवाश्म के अध्ययन से किसी भी जन्तु को जीवाश्म कथा ( विकासीय इतिहास) या वंशावली का क्रमवार अध्ययन किया जा सकता है।

घोड़े की वंशावली ( जीवाश्मीय इतिहास ) [Evolution (Pedigree) of Horse] वैज्ञानिक सी. मार्श (C. Marsh) के अनुसार घोड़े का प्रारम्भिक जीवाश्म उत्तरी अमेरिका में पाया गया जिसका नाम इओहिप्पस (Eohippus) था। इसका विकास इओसीन काल में हुआ। इओहिप्पस लोमड़ी के समान तथा लगभग एक फुट ऊँचे थे। इनके अग्रपादों में चार तथा पश्च पादों में तीन-तीन अंगुलियाँ थीं।

ओलिगोसीन काल में इन पूर्वजों से भेड़ के आकार के मीसोहिप्पस (Mesohippus) घोड़ों का विकास हुआ। इनके अग्र व पश्च पादों में केवल तीन-तीन अंगुलियाँ थीं। बीच की अंगुलियाँ इधर- उधर की दोनों अंगुलियों से बड़ी थीं और शरीर का अधिकांश भाग इन्हीं पर रहता था। इनसे मायोसीन काल के मेरीचिप्पस (Merychippus) घोड़ों का विकास हुआ।

ये टट्ट के आकार के थे। इनके अग्र व पश्च पादों में तीन-तीन अंगुलियाँ थीं जिनमें से बीच वाली सबसे लम्बी थी और केवल यही भूमि तक पहुँचती थी । प्लायोसीन काल में प्लीओहिप्पस (Pliohippus) घोड़ों का विकास हुआ। ये आकार में टट्ट से ऊँचे थे। इनके अग्र व पश्चपादों में केवल एक-एक अंगुली विकसित थी और इधर-उधर की अंगुलियाँ अत्यधिक हासित होकर स्प्लिट अस्थियों (Splint Bones)

के रूप में त्वचा में दबी हुई थीं। केवल एक ही अंगुली की उपस्थिति के कारण ये तेजी से दौड़ सकते थे । प्लीस्टोसीन युग में इन्हीं घोड़ों से आधुनिक घोड़े इक्वस (Equus) का विकास हुआ। इक्वस की ऊँचाई लगभग 5 फीट है और यह उसी रूप में आज भी चला आ रहा है।

(7) जीवों के घरेलू पालन ( Domestication) से प्रमाण- मनुष्य अपने लिए उपयोगी जन्तुओं (घोड़े, गाय, कुत्ता, बकरी, भेड़, भैंस, कबूतर, मुर्गा आदि) तथा खेतिहर वनस्पतियों (गोभी, आलू, कपास, गेहूँ, चावल, मक्का, गुलाब आदि) की इनके जंगली पूर्वजों से नस्लें सुधार कर उत्पत्ति की है।

यद्यपि नस्लें सुधार कर नयी जातियों की उत्पत्ति वैज्ञानिक नहीं कर पाये हैं, फिर भी इस प्रक्रिया में बदले हुए लक्षण विकसीय ही माने जायेंगे हजारों-लाखों वर्षों का समय मिले तो सम्भवतः मानव इस विधि से नयी जीव जातियों की उत्पत्ति कर लेगा। अतः इतने पुराने इतिहास की प्रकृति में अनुमानत: इसी प्रकार नस्लों में सुधार के फलस्वरूप नयी-नयी जातियों की उत्पत्ति हुई होगी।

(8) रक्षात्मक समरूपता (Protective Resemblance) से प्रमाण – इंगलिस्तान (Britain) के औद्योगिक नगरों के आस-पास के पेड़ चिमनियों के धुएँ से काले पड़ जाते हैं। इन क्षेत्रों के कीटों, विशेष तौर से पतंगों (moths) की विभिन्न जातियों में, गत सदी में, औद्योगिक साँवलेपन (Industrial melanism) का रोग हो गया।

उदाहरणार्थ, पंतगों की बिस्टन बिटूलैरिया (Biston betularia) नामक जाति में शरीर व पंख हल्के रंग के काले धब्बेदार होते थे । सन् 1884 में इनकी आबादी में पहली बार एक बिल्कुल काला पतंगा देखा गया। यह परिवर्तन रंग के जीन में अचानक जीन – उत्परिवर्तन (gene- mutation) के कारण हुआ।

बाद में काले पतंगों की संख्या बढ़ते-बढ़ते 90% हो गयी। यह एक विकासीय परिवर्तन था। इससे पतंगों का रंग पेड़ों के रंग से मिलता-जुलता हो गया ताकि ये शत्रुओं (पक्षियों) और शिकार की निगाहों से बच सकें । जीन – उत्परिवर्तन के कारण वातावरण से रक्षात्मक समरूपता के अन्य उदाहरण भी मिलते हैं। इसे सादृश्यता (Mimicry) कहते हैं।

ऐसी तितलियाँ होती हैं जो उन्हीं सूखी पत्तियों जैसी दिखायी देती हैं जिन पर ये आराम के समय बैठती हैं शाखाओं से मिलती-जुलती आकृति की कई कीट जातियाँ पायी जाती हैं। ये सब दृष्टान्त ‘जैव – विकास’ को प्रमाणित करते हैं । इंगलिस्तान के पतंगों के सम्बन्ध में तो यहाँ तक कहा – गया है कि इनमें “वैज्ञानिकों ने विकास प्रक्रिया को होते हुए स्वयं देखा है। ”

प्रश्न 21.
हार्डी-वेनबर्ग का नियम लिखिए।
उत्तर:
इसके अनुसार किसी समुदाय में यदि प्रजनन बेतरतीब (Random) होता है, यदि उत्परिवर्तन नहीं होते हैं तथा यदि समुदाय में सदस्यों की संख्या विशाल होती है तब इस समुदाय की जीन की जीन आवृत्ति (Gen Frequency) एक पीढ़ी से अगली पीढ़ी में स्थिर रहेगी अर्थात् यह समुदाय आनुवंशिक संतुलन (Genetic Equilibrium) स्थिति में होगा।

इस हार्डी – वेनबर्ग ने निम्न समीकरण द्वारा समझाया-
सभी अलील आवृत्तियों का योग 1 (एक) होता है तथा व्यष्टिगत आवृत्तियों को pq कहा गया । द्विगुणित में p तथा q अलील A तथा अलील a की आवृत्ति का प्रतिनिधित्व करते हैं। एक जीव संख्या में AA की आवृत्ति साधारणतया P² होती है। ठीक इस प्रकार से aa की आवृत्ति q² होती है और Aa की 2pg होती है अत: P² + 2pg + q²=1 हुआ। यह (p+q)² की द्विपदी अभिव्यक्ति है।

इस प्रकार हार्डी – वेनबर्ग सिद्धान्त यह स्पष्ट करता है कि यदि जीन आवृत्तियाँ परिवर्तित नहीं होती हैं अर्थात् वह समुदाय आनुवंशिक ‘संतुलन की दशा में होता है तब इसमें विकास की दर भी शून्य होती है । इस सिद्धान्त को दिये गये उदाहरण से समझाया जा सकता है। मान लीजिए किसी विशाल समुदाय में दी गई आवृत्ति में दो अलील (Allel) A व a उपस्थित हैं। मेन्डल के वंशागति नियमानुसार इस समुदाय में तीन प्रकार के सदस्य उपस्थित होंगे जिनका अनुपात निम्न होगा –

यदि यह माना जाये कि समुदाय के सदस्यों के बीच प्रजनन अव्यवस्थित (Random) ढंग से हो रहा तब ऐसी स्थिति में सभी सदस्य संख्या में लगभग एक सामान युग्मक उत्पादित करेंगे । यहाँ यह भी मान लें कि जीन A व a में उत्परिवर्तन नहीं होता है तब इस समुदाय के कुल उत्पादित युग्मकों ‘उत्पादित युग्मकों का प्रतिशत निम्न प्रकार का होगा-

लैंगिक प्रजनन में इन युग्मकों में परस्पर निषेचन निम्नलिखित चार प्रकार से सम्भव होगा-
शुक्राणु A का संयुग्मन अण्ड A से
शुक्राणु a का संयुग्मन अण्ड a से
शुक्राणु A का संयुग्मन अण्ड a से तथा
शुक्राणु a का संयुग्मन अण्ड A से
उपर्युक्त उदाहरणानुसार युग्मकों के परस्पर संयुग्मन की आवृत्ति प्रतिशत निम्नलिखित प्रकार की होगी-

अतः इस नयी अगली पीढ़ी में सदस्यों का वही अनुपात उपलब्ध होगा जो मूल जनक समुदाय में था । स्पष्ट है कि यहाँ जीन आवृत्ति अपरिवर्तित रहती है अर्थात् यह समुदाय पीढ़ी दर पीढ़ी आनुवंशिक सन्तुलन की दशा में रहता है व ऐसे समुदाय में विकास की दर शून्य होगी। इस वर्णन से स्पष्ट है कि विकास परिवर्तन उसी दशा में सम्भव है जब हार्डी-वेनबर्ग नियम की एक या अधिक शर्तें भंग होती हैं तथा इसके फलस्वरूप जब समुदाय का आनुवंशिक सन्तुलन बिगड़ता है । पाँच घटक हार्डी-वेनबर्ग साम्यता को प्रभावति करते हैं जो निम्न हैं-

• जीन पलायन (Gene Migration) या जीन प्रवाह (Gene flow),
• आनुवंशिक विचलन (Genetic Drift),
• उत्परिवर्तन (Mutation),
• आनुवंशिक पुनर्योग (Genetic Recombination) और
• प्राकृतिक वरण (Natural Selection )

इस प्रकार किसी समुदाय में प्राकृतिक चयन प्रक्रिया तभी होती है जब उस समुदाय में प्रजनन अव्यवस्थित प्रकार से नहीं होता है, जब उसमें आनुवंशिक उत्परिवर्तन होते या जब समुदाय में सदस्यों की संख्या कम होती है, तभी विकास सम्भव होता है। जब जीन संख्या का स्थान परिवर्तन होता है तो जीन आवृत्तियाँ भी बदल जाती हैं। यह दोनों मौलिक (पुरानी) तथा नई जीव संख्या में होता है।

नयी समष्टि में नई जीनें और अलील जोड़ दी जाती हैं व पुरानी समष्टि में ये घट जाती हैं।. यदि यही प्रक्रिया बार- बार होगी तो जीन प्रवाह सम्भव होगा। यदि यह परिवर्तन संयोगवश होता है तो आनुवंशिक अपवाह (Genetic Drift) कहलाता है । कभी-कभी अलील आवृत्ति का यह परिवर्तन समष्टि के नये नमूने में इतना भिन्न हो जाता है तो वह नूतन प्रजाति (Species) ही हो जाती है।

मौलिक अपवाहित (Original Drifted Population) संस्थापक बन जाती है व इस प्रभाव को संस्थापक प्रवाह कहा जाता है। सूक्ष्म जीवों पर किये गये प्रयोग यह दर्शाते हैं कि पूर्व विद्यमान लाभकारी उत्परिवर्तन का वरण होता है व नये फीनोटाइप (Phenotype) दिखाई देते हैं तथा कुछ पीढ़ियों के बाद यही नयी जाति हो जाती है। प्राकृतिक वरण में इन्हें जनन के अधिक अवसर प्राप्त होते हैं।

वास्तव में उत्परिवर्तन व युग्मों के निर्माण समय में पुनर्योजन या जीन अपवाह का परिणाम होता है, इससे आगामी पीढ़ी में जीन आवृत्ति में परिवर्तन आता है। धीरे-धीरे जनन की सफलता के सहारे से प्राकृतिक वरण इसे अलग समष्टि का रूप दे देता है। फिर प्राकृतिक वरण स्थायित्व प्रदान कर देता है। (व्यष्टियों को लक्षण प्राप्त होना) दिशात्मक परिवर्तन ( Directional) या विदारण (डिसरप्शन ) जो वितरण वक्र के दोनों सिरों में होता है।

प्रश्न 22.
अपसारी विकास (Divergent Evolution) क्या है ? पौधों का उदाहरण लेते हुए समझाइये।
उत्तर:
अपसारी विकास (Divergent Evolution) – विभिन्न जन्तुओं में पायी जाने वाली समजातता यह प्रदर्शित करती है कि इन सबकी उत्पत्ति किसी समान पूर्वज से हुई है। किसी एक पूर्वज से उत्पन्न होने के बाद जातियाँ अपने-अपने आवासों के अनुसार अनुकूलित हो जाती हैं जिसे ही अपसारी विकास कहते हैं।

इन जातियों में समजात पाये जाते हैं- जैसे बोगनविलिया का कांटा तथा कुकुरबिटा के प्रतान (Tendril) समजात होते हैं। ये दोनों ही तने के रूपान्तरण हैं जो कार्य तथा भौगोलिक परिस्थिति के अनुसार ( आकारिकी) रूप में परिवर्तित हो जाते हैं।

प्रश्न 23.
मानव के अवशेषी अंगों की सूची बनाइए ।
उत्तर:
मानव के शरीर में लगभग 180 अवशेषी अंग हैं जिनमें से सामान्य निम्नलिखित हैं-

1. कृमिरूपी परिशेषिका (Vermiform Appendix )
2. कर्ण पल्लव (Ear pinna)
3. पुच्छ कशेरूकाएँ (Caudal Vertebrae)
4. निमेषक पटल (Nictitating Membrane)
5. त्वचा के बाल (Hair )
6. अक्कल दाढ़ (Wisdom Teeth)
7. सरवाइकल फिस्टुला (Cervical Fistula)
8. केनाइन दाँत (Canine teeth)
9. अतिरिक्त चूचुक (Extra nipple )
10. रूडीमेन्टरी गिल स्लिटस (Rudimentary gill slits)
11. मानव शिशु में पूँछ (Human Body with Tail)

प्रश्न 24.
विकास के आधुनिक वैज्ञानिक सिद्धान्त का वर्णन करें।
उत्तर:
ब्रह्माण्ड की उत्पत्ति के बारे में हमें ‘बिग बैंग’ नामक महाविस्फोट का सिद्धान्त यह कहता है कि एक महा विस्फोट के फलस्वरूप ब्रह्माण्ड का विस्तार हुआ और तापमान में कमी आई। कुछ समय बाद हाइड्रोजन एवं हीलियम गैसें बनीं। ये गैसें गुरुत्वाकर्षण के कारण संघनीभूत हुईं और वर्तमान ब्रह्माण्ड की आकाश गंगाओं का गठन हुआ। आकाश गंगा के सौर मण्डल में पृथ्वी की रचना 4.5 बिलियन वर्ष (450 करोड़) पूर्व मानी जाती है। प्रारम्भिक अवस्था में पृथ्वी पर वायुमण्डल नहीं था।

जल, वाष्य, मीथेन, कार्बन डाइऑक्साइड तथा अमोनिया आदि धरातल को ढकने वाले गलित पदार्थों से निर्मुक्त हुई। सूर्य से आने वाली पराबैंगनी (अल्ट्रावायलेट) किरणों ने पानी को (H₂) तथा (O₂) में विखण्डित कर दिया तथा हल्की (H₂) मुक्त हो गई। ऑक्सीजन ने अमोनिया (NH₂) एवं मीथेन (CH₂) के साथ मिलकर पानी, कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) तथा अन्य गैसों आदि की रचना की।

पृथ्वी के चारों तरफ ओजोन परत का गठन हुआ। जब यह ठण्डा हुआ, तो जल-वाष्प बरसात के रूप में बरसी और गहरे स्थान भर गए, जिससे महासागरों की रचना हुई। पृथ्वी की उत्पत्ति के लगभग 50 करोड़ वर्ष बाद अर्थात् 400 करोड़ वर्ष पहले जीवन प्रकट हुआ। पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के बारे में वैज्ञानिकों एवं दार्शनिकों ने समय-समय पर अपनी-अपनी परिकल्पनाएँ प्रस्तुत कीं। इनमें प्रमुख

परिकल्पनाएँ निम्न हैं-
1. विशिष्ट सृष्टि का सिद्धान्त (Theory of Special Creation)-यह सिद्धान्त धार्मिक मान्यताओं पर आधारित है। इस विचारधारा के प्रमुख समर्थक फादर सुआरेझ (Father Suarez) थे, बाइबिल के अनुसार जीवन तथा सभी वस्तुओं की रचना भगवान द्वारा 6 दिनों में की गई।

प्रथम मनुष्य (Adam) आदम बना और इसकी बारहवीं पसली से (Five) हौवा प्रथम नारी बनी। हिन्दू धार्मिक मान्यताओं के अनुसार विश्व और सृष्टि की रचना ब्रह्मा द्वारा की गई। (प्रथम मानव मनु और प्रथम नारी श्रद्धा थे ) । इसके अनुसार जीवन अपरिवर्तनशील है तथा उत्पत्ति के बाद उसमें कोई परिवर्तन नहीं हुआ। विशिष्ट सृष्टिवाद का कोई वैज्ञानिक प्रमाण नहीं होने के कारण इसे स्वीकार नहीं किया गया।

2. स्वतः जनन का सिद्धान्त (अजीवात जीवोत्पत्ति) (Theory of Spontaneous Generation Abiogenesis or Autogenesis)-इस परिकल्पना का प्रतिपादन पुराने यूनानी दार्शानिक जैसे थेल्स, एनेक्सिमेन्डर, जेनोफेन्स, प्लेटो, एम्पीडोकल्स, अरस्तू द्वारा किया गया। इस सिद्धान्त के अनुसार जीवन की उत्पत्ति निर्जीव पदार्थों से अपने आप अचानक हुई। इनका विश्वास था कि नील नदी के कीचड़ पर प्रकाश की किरणें गिरने पर उससे मेंढ़क, सर्प, मगरमच्छ आदि उत्पन्न हो गये।

अजैविक उत्पत्ति का प्रायोगिक समर्थन वाल हेल्मोन्ट (Val Helmont 1642) द्वारा किया गया। इनके द्वारा अन्धेरे स्थल पर गेहूँ के चौकर (Barn) में पसीने से भीगी गन्दी कमीज (Shirt) को रखने पर 21 दिन में चूहों की उत्पत्ति को स्वतः जनन के द्वारा होना बताया।

3. ब्रह्माण्डवाद का सिद्धान्त (Cosmologic Theory)-यह सिद्धान्त रिचर (Richter) द्वारा प्रतिपादित किया गया। इस सिद्धान्त के अनुसार जीवन पृथ्वी पर सर्वप्रथम किसी अन्य ग्रह या नक्षत्र से जीवद्रव्य (Protoplasm), बीजाणु (Spores) या अन्य कणों के रूप में कॉस्मिक धूल के साथ पहुँचा जिसने जीवन के विभिन्न रूपों को जन्म दिया।

4. कॉस्मिक पेनस्पर्मिया सिद्धान्त (Cosmic Panspermia Theory)-यह सिद्धान्त आरीनियस (Arrhenius) द्वारा प्रतिपाद्ति किया गया। इस सिद्धान्त के अनुसार जीवों के बीजाणु (Spores) ब्रह्माण्ड में एक ग्रह से दूसरे ग्रह पर स्वतन्त्र रूप से आ जा सकते हैं। इन्होंने ही पृध्व्वी पर पहुँचकर जीवन के विभिन्न रूपों को जन्म दिया।

5. जीवन की अनन्तकालता का सिद्धान्त (Theory of Eternity of Life)-हेल्महॉट्ज (Helmhotz) ने जीवन की अनन्तकालिता (Eternity of Life) में विश्वास किया। इनके अनुसार जीवन की उत्पत्ति या सृष्टि का प्रश्न उठता ही नहीं, क्योंकि ‘जीवन अमर है; ब्रह्माप्ड की उत्पत्ति के समय ही अजीव और सजीव पदार्थों की एक साथ उत्पत्ति हुई ।

6. जीवात् जीवोत्पत्ति का सिद्धान्त (Theory of Biogenesis)-यह सिद्धान्त हार्वे (Harvey, 1951) और हक्सले (T.H. Huxley, 1870) नामक वैज्ञानिकों द्वारा प्रतिपाद्त किया। इनके अनुसार पृथ्वी पर नये जीवन की उत्पत्ति या निर्माण पूर्व जीवों से होता है न कि निर्जीव पदार्थों से। यह सिद्धान्त स्वतः जनन (Spontaneous Generation) का तो खण्डन करता है किन्तु पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति की व्याख्या नहीं करता है। जीवात् जीवोत्पत्ति का प्रायोगिक सत्यापन और स्वतः जनन का प्रायोगिक खण्डन करने के लिए प्रमुख वैज्ञानिकों द्वारा किये गये प्रयोग अग्र हैं।

7. फ्रांसेस्को रेडी (Francesco Redi, 1668-इटालियन ) का प्रयोग-इन्होंने मरे हुए सांपों, मछलियों और माँस के टुकड़ों को जारों में रखकर कुछ जार खुुले छोड़े तथा कुछ को सील किया या जालीदार कपड़े में बंद किया। खुले जारों में मक्खियों ने माँस पर अण्डे दिये जिनसे डिम्भक (Larvae of maggots) निकले बंद जारों में मक्खियाँ नहीं घुस पायीं।

अतः इनके माँस में डिम्भक (Larvae or maggots) नहीं दिखाई दिये। इस प्रयोग द्वारा सिद्ध होता है कि डिम्भक का विकास मक्खियों द्वारा दिये गये अण्डों से हुआ जबकि बंद जार में मक्खियों के नहीं घुस पाने के कारण उनमें किसी प्रकार के डिम्भक (Larvae) का विकास नहीं हुआ। अतः जीव का जन्म पहले से उपस्थित जीव द्वारा संभव है न कि स्वतः जनन द्वारा।

8. लैजेरो स्पैलैन्जनी (Lazzaro Spallanzani 1767 इटालियन) का प्रयोग-इन्होंने बंद फ्लास्कों में सब्जियों और माँस को उबालकर जीवाणु रहित (Sterilized) पोषक शोरबा (Broth) तैयार किया। खुले या ढीले कार्क से बन्द्र जारों में रखने पर इस शोरबे में अनेक जीवाणु पनप जाते थे, परन्तु सीलबन्द करके रखने पर इसमें जीवाणु उत्पन्न नहीं होते थे।

नीधम (Needham) ने इस प्रयोग के विरोध में कहा कि अधिक उबालने से यह शोरबा जीवों के स्वतः उत्पादन के योग्य नहीं रहा। इस पर स्पैलैन्जनी (Spallanzani) ने सीलबंद फ्लास्कों की नलियों को तोड़ दिया। कुछ दिन बाद हवा के भीतर पहुँचने के कारण, इन जारों के शोरबे में भी जीवाणु हो गये। इससे सिद्ध हुआ कि सूक्ष्म जीवाणु भी स्वतः उत्पादन द्वारा नहीं, वरन् हवा में उपस्थित जीवाणु से ही बनते हैं।

9. लुईस पाश्चर (Louis Pasteur, 1860-1862-फ्रांसीसी) का प्रयोग-लुईस पाश्चर ने रोगों का रोगाणु सिद्धान्त (Germ Theory of Diseases or Germ Theory) प्रतिपादित के साथ अजैव उत्पत्ति को गलत सिद्ध किया।

इन्होंने शक्कर और यीस्ट (Yeast) का घोल उबाल कर उसे जीवाणु रहित कर दिया। अब इस घोल को दो प्रकार के फ्लास्क में रखा एक जार (फ्लास्क) की गर्दन को गरम करके खींच कर ‘S’ आकार (हंस की गर्दन के समान) का बना दिया तथा दूसरे की गर्दन को तोड़ दिया  ‘S’ आकृति की गर्दन वाले फ्लास्क में कोई जीवाणु दिखाई नहीं दिये क्योंकि मुड़ी गर्दन पर धूल कण और सूक्ष्म जीव चिपक गए और विलयन तक नहीं पहुँच सके। जबकि टूटी ग्रीवा वाले फ्लांस्क में वायु और सूक्ष्म जीव आसानी से पहुँच जाने के कारण उसमें सूक्ष्म जीवों की कॉलोनी का विकास हो गया। लुईस पाश्चर के प्रयोगों से अजीवात् जीवोत्पत्ति की धारणा समाप्त हो गई और सजीवों से ही जीवन की उत्पत्ति सिद्ध हो गई।

10. ओपेरिन-हेल्डेन सिद्धान्त (Oparin-Haldane Theory of Origin of Life)-वैज्ञानिक ए.आई. ओपेरियन और जे.बी.एस. हेल्डेन (इंग्लैण्ड में जन्मे भारतीय वैज्ञानिक) ने प्रकृतिवाद् या रासायनिक विकास का सिद्धान्त (Naturalistic Theory or Theory of Chemical Evolution) प्रतिपादित किया। यह सिद्धान्त जीवन की उत्पत्ति का आधुनिक सिद्धान्त (Modern Theory of Origin of Life) है। इस सिद्धान्त के अनुसार जीवन की उत्पत्ति रसायनों के संयोग से हुई जिसे निम्न बिन्दुओं के आधार पर समझाया गया है-

(i) परमाणु अवस्था (The Atomic Stage)-पृथ्व्वी की उत्पत्ति लगभग 4-6 अरब वर्ष पूर्व हुई। ऐसे तत्व जो जीवद्रव्य बनाने में प्रमुख रूप से भाग लेते हैं केवल परमाण्वीय अवस्था में पाये जाते थे। केवल हल्के तत्वों ने मिलकर पृथ्वी का आद्य वातावरण निर्मित किया जैसे कार्बन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन। इनमें सर्वाधिक मात्रा में हाइड्रोजन उपस्थित थी।

(ii) आण्विक अवस्था (अणुओं और सरल अकार्बनिक यौगिकों की उत्पत्ति) Molecular Stage (Origin of Molecules and Simple Inorganic Compounds)-पृथ्वी के ताप में कमी होने के साथ हल्के स्वतन्त्र परमाणुओं में संयोग से अणु और सरल अकार्बनिक यौगिक बनने लगे। अति उच्च ताप के कारण सक्रिय हाइड्रोजन परमाणुओं ने सम्मूर्ण ऑक्सीजन से संबोग कर जल बनाया और वातावरण में मुक्त ऑक्सीजन नहीं रही।

इसलिए आद्य वातावरण अपचायी (Reducing) था जबकि वर्तमान वातावरण स्वतन्त्र ऑक्सीजन की उपस्थिति के कारण उपचायी (Oxidising) है। हाइड्रोजन परमाणुओं ने नाइट्रोजन से संयोग कर अमोनिया (NH3) का निम्माण किया। जल तथा अमोनिया सम्भवतः प्रथम अकार्घनिक (Inorganic) यौगिक थे। इन हल्के तत्वों में क्रियाओं द्वारा CO₂,CO N₂,H₂ आदि का भी निर्माण हो गया।

(iii) प्रारम्भिक कार्बनिक याँगिकों की उत्पत्ति (Origin of Early Organic Compounds)-वातावरण में उपस्थित नाइट्रोजन और कार्बन के धात्चिक परमाणुओं के साथ संयोग से नाइट्राइड और कार्बाइड का निर्माण हुआ। जल वाष्प और धात्चिक कार्बाइड के क्रिया द्वारा प्रथम काबंनिक यौगिक मेथेन CH₄ का निर्माण हुआ। इसके बाद HCN हाइड्रोजन सायनाइड बना।

उस समय जो जल पृथ्वी पर बनता उच्च ताप के कारण वाष्पीकृत हो जाता जिससे बादल बन जाते तथा जलवाष्प वर्षा बंदों के रूप में पुनः भूमि पर आ जाती जिससे लम्बे समय तक इस प्रक्रम के चलते रहने से पृथ्वी का ताप कम होने लगा और इस पर समुद्र बनने लगे।

(iv) सरल कार्बनिक यौगिकों की उत्पत्ति (Origin of Simple Organic Compounds)-आदि सागर के जल में बड़ी मात्रा में मेथेन, अमोनिया, हाइड्रोजन, सायनाइड्स, कार्बाइड और नाइट्राइड्स उपस्थित थे। इन प्रारम्भिक यौगिकों में संयोग द्वारा सरल कार्बनिक यौगिकों का निर्माण हुआ जैसे अमीनो अम्ल, गिलसरॉल, वसा अम्ल, प्यूरीन, पिरीमिडीन आद्व। क्रियाओं के लिए ऊर्जा सूर्य के प्रकाश की पराबैंगनी किरणों, कॉस्मिक किरणों और ज्बालामुखी आदि से प्राप्त हई ।

(v) जटिल कार्बनिक यौगिकों की उत्पत्ति (Origin of Complex Organic Compounds)-समुद्री जल में छोटे सरल कार्बनिक यौगिकों के संयोग से बड़े जटिल कार्बनिक यौगिक बनने लगे जैसे-एमीनो अम्लों के संयोग से बड़ी शृंखलाएँ पॉलीपेप्टाइड्स (Polypeptides) और प्रोटीन बने। वसा अम्ल और ग्लिसरॉल के संयोग से वसा (Fat) और लिपिड (Lipid) बने।

सरल शर्कराओं के संयोग से डाइसैकेराइड और पॉलीसेकेराइड बने। शर्करा, नाइट्रोजनी क्षारक और फास्फेट्स के संयोग से न्यूक्लिओटाइड बने जिनकें बहुलीकरण से न्यूक्लिक अम्ल बने। इस प्रकार समुद्री जल में ऐसे दीर्घ अणुओं (Macro molecules) का निर्माण हो गया जो जीवद्रव्य के मुख्य घटकों का निर्माण करते हैं। अतः आदि सागर में जीवन की उत्पत्ति की संम्भावनाएँ स्थापित हो गईं।

लम्बे समय के बाद रासायनिक विकास के परिणामस्वरूप आदि सागरों का जल इन कार्बनिक यौगिकों से पूर्णतया संतृप्त हो गया। कोसरवेट व न्यूक्लिओ प्रोटीन का निर्माण-बड़े कार्बनिक अणु जो कि सागर में अजैव संश्लेषण द्वारा बने थे, एक-दूसरे के समीप आने लगे जिससे बड़ी कोलाइडी बूँदों के समान संरचनाओं का निर्माण हुआ। इन्हीं कोलाइडी बूँदों का ऑपेरिन द्वारा कोसरवेट नाम दिया गया।

कोसरवेट (संराशयक) वृहद् अणुओं का झुण्ड था जिसमें प्रोटीन, न्यूक्लिक अम्ल, लिपिड्स और पॉलीसेकेराइड्स आदि थे। इनमें वातावरण से कार्बनिक अणुओं के अवशोषण की क्षमता थी, ये जीवाणुओं के समान मुकुलन द्वारा विभाजित हो सकते थे, इनमें ग्लूकोज के अपघटन जैसी क्रियाएँ होती थीं। रासायनिक क्रियाओं के लिए आवश्यक ऊर्जा सूर्य से प्राप्त होती थी।

ओपैरिन के अनुसार कोसरवेट सर्वप्रथम बने सरलजीवीय अणु थे जिन्होंने बाद में कोशिका को जन्म दिया। स्टैनले मिलर का प्रयोग (Experiment of S. Miller)ओपैरिन की परिकल्पना के अनुसार, प्रबल ऊर्जा की उपस्थिति में, मीथेन, हाइड्रोजन, जलवाष्प एवं अमोनिया के संयोजन से अमीनो अम्लों, सरल शर्कराओं तथा अन्य कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण की सम्भावना को, अमेरिकी वैज्ञानिक स्टैनले मिलर (Stanley Miller 1953,1957)

ने अपने आचार्य-हेरोल्ड यूरे (Harold Urey) की देखरेख में एक साधारण से प्रयोग द्वारा सिद्ध किया। उन्होंने 5 लीटर के एक फ्लास्क में 2: 1: 2 के अनुपात में, मीथेन, अमोनिया एवं हाइड्रोजन का गैसीय मिश्रण भरा। एक आधा लीटर के फ्लास्क को काँच की नली द्वारा बड़े फ्लास्क से जोड़ा। इस छोटे फ्लास्क में जल भरकर इसे उबालने का प्रंबध किया जिससे जलवाष्प पूरे उपकरण में घूमती है।

बड़े फ्लास्क में टंग्टन (Tungsten) के दो इलेक्ट्रोड (Electrodes) फिट करके, आदिवायुमण्डल की बिजली जैसे प्रभाव को उत्पन्न करने के लिए एक सप्ताह तक तीव्र विद्युत की चिन्गारियाँ मुक्त कीं। इसलिए इस उपकरण को चिन्गारी-विमुक्ति उपकरण (Spark-Discharge Apparatus) कहते हैं। बड़े फ्लास्क को उन्होंने दूसरी ओर एक U नली द्वारा भी छोटे फ्लास्क से जोड़ा।

इस नली को एक स्थान पर एक कन्डेंसर (Condenser) में से निकाला। प्रयोग के अन्त में बनी गैस वाष्प के साथ जब कन्डेंसर के कारण ठण्डी हुई तो U नली में एक गहरा लाल-सा ग़द्दला तरल भर गया। विश्लेषण से पता लगा कि यह तरल ग्लाइसीन एवं एलैनीन नामक सरलतम अमीनो अम्लों, सरल शर्कराओं, कार्बनिक अम्लों तथा अन्य कार्बनिक यौगिकों का मिश्रण था।

अन्य वैज्ञानिकों ने भी इसी प्रकार आदि पृथ्वी पर उपस्थित दशाओं को प्रयोगशाला में उत्पन्न करके सरल अकार्बनिक एवं कार्बनिक यौगिकों से जटिल कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण को सिद्ध किया। उल्का पिण्डों सें प्राप्त रासायनिक विश्लेषण द्वारा भी पता चलता है कि अंतरिक्ष में भी यह घटना क्रम चलता होगा। इन कार्बनिक अणुओं से जीवन प्रारम्भ हुआ।

यह अणु अपने समान अणु बनाने में भी सक्षम थे। उसके पश्चात् एक कोशिकीय जीव जल में उत्पन्न हुए एवं उसके बाद धीरे-धीरे विकास की ओर लगातार बढ़ते हुए जैवविविधता बढ़ती गई व जो पृथ्वी पर आज हमें पादप व जीव-जन्तु देखने को मिलते हैं वह सभी एक कोशिकीय जलीय जीवों से विकसित हुये हैं।

प्रश्न 25.
समजात एवं तुल्यरूप अंगों में उदाहरण सहित अन्तर स्पष्ट कीजिए ।
उत्तर:
समजातता और समवृत्तता में अन्तर- समजात अंग (Homologous Organs) – वे अंग जिनकी मूलभूत संरचना एवं उत्पत्ति समान हो लेकिन कार्य भिन्न हों समजात अंग कहलाते हैं। उदाहरण के लिए व्हेल, पक्षी, चमगादड़, घोड़े तथा मनुष्य के अग्रपाद समजात अंग अर्थात् होमोलोगस अंग हैं। इन जन्तुओं के अग्रपाद बाहर से देखने से भिन्न दिखाई देते हैं।

इनका बाहरी रूप उनके आवास एवं स्वभाव के अनुकूल होता है। व्हेल के अग्रपाद तैरने के लिए फिल्पर में, पक्षी तथा चमगादड़ के अग्रपाद उड़ने के लिए पंख में रूपान्तरित हो गये हैं, जबकि घोड़े के अग्रपाद दौड़ने के लिए, मनुष्य के मुक्त हाथ पकड़ने के लिए उपयुक्त हैं। इन जन्तुओं के अग्रपादों के कार्यों एवं बाह्य बनावट में असमानताएँ होते हुए भी, इन सभी जन्तुओं के कंकाल की मूल संरचना तथा उद्भव (Origin) समान होता है। ऐसे अंगों को समजात अंग (Homologous Organ) कहते हैं।

इन अंगों की समजातता यह सिद्ध करती है कि इन सभी जन्तुओं के पूर्वज समान रहे होंगे तथा कालान्तर में इनका क्रमिक विकास हुआ हुआ है। अवशेषी अंग (Vestigeal Organs) अधिकांश जन्तुओं में कुछ ऐसे अंग होते हैं जो पीढ़ी दर पीढ़ी चलते हैं परन्तु इन अंगों का जीवनभर पूर्ण विकास नहीं होता है ये जन्तु जीवन क्रिया में कोई योगदान नहीं देते हैं अर्थात् ये निरर्थक एवं अनावश्यक होते हैं ऐसे अंगों

को अवशेषी अंग कहते हैं। मनुष्य के शरीर में अनेक रचनाएँ होती हैं जो निम्न हैं-
1. कृमिरूपी परिशेषिका (Vermiform Appendix ) – यह भोजन नाल का भाग होता है जिसका कोई कार्य नहीं होता है परन्तु खरगोश जैसे शाकाहारी जन्तुओं में यह सीकम के रूप में विकसित एवं क्रियाशील होती है।

2. कर्ण पल्लव (Ear Pinna ) घोड़े, गधे, कुत्ते व हाथी जैसे प्राणियों के बाहरी कान से लगी कुछ पेशियाँ होती हैं जो कान को हिलाने का कार्य करती हैं परन्तु मनुष्य में ये पेशियाँ अविकसित रूप में पाई जाती हैं तथा कर्ण पल्लव अचल होता है।

3. पुच्छ कशेरुकाएँ (Caudal Vertebrae) – मनुष्य में पूँछ नहीं पायी जाती है। फिर भी कशेरुकदण्ड के अन्त में 3 से 5 तक (प्राय: अर्धविकसित) पुच्छ कशेरुकाएँ होती हैं। भ्रूणीय परिवर्धन पूरा होते-होते, ये समेकित (Fused) होकर हड्डी का एक ही टुकड़ा, कोक्सिस (Coccyx ) बना लेती हैं।

4. निमेषक पटल (Nictitating Membrane) – मेंढक, पक्षियों तथा खरगोश में यह झिल्ली कई रूप में उपयोगी होती है, परन्तु मनुष्य में होते हुए भी इसका कोई कार्य नहीं होता है। यह लाल अर्द्धचन्द्राकार झिल्ली होती है जो आँख के एक ओर स्थित होती है। इसको प्लिका सेमील्यूनेरिस (Plica Semilunaris) कहते हैं।

5. शरीर पर बाल (Hair on the Body ) – गाय, घोड़े, गधे, बन्दर आदि का पूर्ण शरीर वालों से ढका रहता है, जो शरीर के ताप आदि के नियंत्रण में महत्त्वपूर्ण सहायता देते हैं। मनुष्य अपने शरीर को तापक्रम के अनुकूल कपड़ों से ढक लेता है, अर्थात् बालों की आवश्यकता नहीं होती है, अतः ये बहुत सूक्ष्म होते हैं।

अनावश्यक अंगों के अवशेषों का जन्तु के शरीर पर पाया जाना यह सिद्ध करता है कि ये अंग इनके पूर्वजों में क्रियाशील एवं विकसित रहे होंगे। किन्तु इनके महत्व की समाप्ति पर उद्विकास के द्वारा क्रमशः विलुप्त हो जाने की प्रक्रिया में वर्तमान जन्तुओं में उपस्थित होते हैं।

प्रश्न 26.
एक भौगोलिक क्षेत्र में विभिन्न प्रजातियों के विकास का प्रक्रम एक बिन्दु से शुरू होकर अन्य भौगोलिक क्षेत्रों तक प्रसारित होता है। उदाहरण सहित समझाइए ।
उत्तर:
डार्विन जब अपनी यात्रा के दौरान गैलापैगो द्वीप गए तो उन्होंने प्राणियों में यह घटना देखी डार्विन को एक काली छोटी चिड़िया (डार्विन फिंच) ने आश्चर्यचकित किया। उन्होंने महसूस किया कि उसी द्वीप के अंतर्गत विभिन्न प्रकार की फिंच भी पाई जाती हैं। जितनी भी किस्मों को उन्होंने परिकल्पित किया था, वे सभी उसी द्वीप में ही विकसित हुई थीं।

ये पक्षी मूलतः बीजभक्षी विशिष्टताओं के साथ-साथ अन्य स्वरूप में बदलावों के साथ अनुकूलित हुई और चोंच के ऊपर उठने जैसे परिवर्तनों ने इसे कीट भक्षी एवं शाकाहारी फिंच बना दिया। एक विशेष भू-भौगोलिक क्षेत्र में विभिन्न प्रजातियों के विकास का प्रक्रम एक बिंदु से शुरू होकर अन्य भू-भौगोलिक क्षेत्रों तक प्रसारित होने को अनुकूल विकिरण (Adaptive radiation) कहा जाता है। डार्विन की फिंच इस प्रकार की घटना का एक सबसे अच्छा उदाहरण प्रस्तुत करती है।

प्रश्न 27.
आनुवंशिक संतुलन क्या है? हार्डी वेनबर्ग साम्यता को प्रभावित करने वाले कोई चार घटक लिखिए।
उत्तर:
हार्डी – वेनबर्ग के सिद्धान्तानुसार एक जीव संख्या में अलील (युग्मविकल्पी) आवृत्तियाँ और उनके लोकस (विस्थल) सुस्थिर होती हैं, जो एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक निरन्तर रहते हैं। जीन कोश सदा अपरिवर्तनीय रहते हैं। इसे आनुवंशिक संतुलन कहते हैं। इसे प्रभावित करने वाले चार घटक निम्न प्रकार से हैं-