Mix Examples - Metals and Non-metals Questions in Gujarati

(A) પ્લેટિનમ એક ઉમદા ધાતુ છે,જેનો અર્થ છે કે તે ક્ષારણ અને ઓક્સિડેશન સામે ખૂબ જ પ્રતિરોધક છે. તેની ચમકદાર દેખાવ,ટકાઉપણું અને ટીપી શકાય તેવા ગુણધર્મને કારણે,તેનો ઉપયોગ આભૂષણો બનાવવામાં મોટા પાયે થાય છે. એલ્યુમિનિયમ,લેડ અને મેગ્નેશિયમનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે આભૂષણો માટે થતો નથી કારણ કે તે કાં તો ખૂબ જ સક્રિય છે,ખૂબ નરમ છે અથવા તેમાં આભૂષણો માટે જરૂરી સૌંદર્યલક્ષી આકર્ષણનો અભાવ હોય છે.

(B) મોટાભાગની ધાતુઓ ઓરડાના તાપમાને ઘન સ્વરૂપમાં હોય છે. જોકે, $\text{પારો}$ $(Hg)$ એક એવી વિશિષ્ટ ધાતુ છે જે ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે. સોડિયમ નરમ ઘન પદાર્થ છે, મેગ્નેશિયમ ઘન છે અને લેડ પણ ઘન ધાતુ છે.

(B) પૃથ્વીનો પોપડો ધાતુઓનો સૌથી મોટો સ્ત્રોત છે. ઘણી ધાતુઓ પૃથ્વીના પોપડામાં ખનિજોના સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે.
મોટાભાગની ધાતુઓ ઓક્સાઇડ અથવા સલ્ફાઇડના સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે કારણ કે પૃથ્વીના પોપડામાં ઓક્સિજન અને સલ્ફરની હાજરીમાં આ ધાતુઓના સૌથી સ્થાયી સ્વરૂપો છે.
તેથી,સાચો જવાબ $B$ છે.

(C) સક્રિયતા શ્રેણીમાં સૌથી નીચે રહેલી ધાતુઓ ખૂબ જ ઓછી સક્રિય હોય છે.
આ ધાતુઓ કુદરતમાં મુક્ત અથવા મૂળ અવસ્થામાં મળી આવે છે કારણ કે તેઓ પર્યાવરણમાં રહેલા ઓક્સિજન,ભેજ કે અન્ય પદાર્થો સાથે સરળતાથી પ્રક્રિયા કરતી નથી.
સોનું $(Au)$,ચાંદી $(Ag)$ અને પ્લેટિનમ $(Pt)$ આવી ધાતુઓના ઉદાહરણો છે.
લોખંડ $(Fe)$,એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ અને કેલ્શિયમ $(Ca)$ વધુ સક્રિય છે અને સામાન્ય રીતે ઓક્સાઈડ,સલ્ફાઈડ અથવા કાર્બોનેટ (અયસ્ક) સ્વરૂપે જોવા મળે છે.

(B) કોપર પાયરાઈટ્સ,જેને ચાલ્કોપાયરાઈટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે કોપરની સૌથી મહત્વની કાચી ધાતુ (અયસ્ક) છે.
તેનું રાસાયણિક સૂત્ર $CuFeS_{2}$ છે.
- $Cu_{2}S$ એ ચાલ્કોસાઈટ છે.
- $Cu_{2}O$ એ ક્યુપ્રાઈટ છે.
- $Cu(OH)_{2} \cdot CuCO_{3}$ એ મેલેકાઈટ છે.

(D) એલ્યુમિનિયમની મુખ્ય કાચી ધાતુ $Bauxite$ $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$ છે.
$Siderite$ એ લોખંડની કાચી ધાતુ $(FeCO_3)$ છે.
$Horn \text{ } silver$ એ ચાંદીની કાચી ધાતુ $(AgCl)$ છે.
$Cuprite$ એ તાંબાની કાચી ધાતુ $(Cu_2O)$ છે.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) બોક્સાઈટ એ એલ્યુમિનિયમની મુખ્ય કાચી ધાતુ (અયસ્ક) છે.
તેનું રાસાયણિક બંધારણ મુખ્યત્વે જળયુક્ત એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડ છે.
બોક્સાઈટનું સામાન્ય રાસાયણિક સૂત્ર $Al_{2}O_{3} \cdot 2H_{2}O$ છે (અથવા ક્યારેક તેને $Al_{2}O_{3} \cdot nH_{2}O$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ ની કિંમત $1$ થી $3$ ની વચ્ચે હોય છે).
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) મેલેકાઈટ એ લીલા રંગનું કાર્બોનેટ ખનિજ છે જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $Cu_2CO_3(OH)_2$ છે.
તે કૉપર $(Cu)$ ધાતુની એક મહત્વપૂર્ણ ખનીજ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) ડોલોમાઇટ એ એક પ્રકારનો કાર્બોનેટ ખડક છે જેમાં $CaMg(CO_3)_2$ ખનિજનું પ્રમાણ વધુ હોય છે.
તે મુખ્યત્વે $Calcium$ (કૅલ્શિયમ) અને $Magnesium$ (મેગ્નેશિયમ) નો મહત્વપૂર્ણ સ્ત્રોત માનવામાં આવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Calcium$ એ ડોલોમાઇટ સાથે સંકળાયેલી સાચી ધાતુ છે.

(D) આપેલી કાચી ધાતુઓના રાસાયણિક સૂત્રો નીચે મુજબ છે:
$1$. ડોલોમાઈટ: $CaCO_3 \cdot MgCO_3$ (કાર્બોનેટ યુક્ત કાચી ધાતુ)
$2$. સાઈડરાઈટ: $FeCO_3$ (કાર્બોનેટ યુક્ત કાચી ધાતુ)
$3$. હોર્ન સિલ્વર: $AgCl$ (હેલાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુ)
$4$. બોક્સાઈટ: $Al_2O_3 \cdot 2H_2O$ (ઓક્સાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુ)
બોક્સાઈટમાં એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડ હોવાથી, તેને ઓક્સાઈડ કાચી ધાતુ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. તેથી, સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) કોપર ગ્લાન્સનું રાસાયણિક સૂત્ર $Cu_2S$ છે,જે સલ્ફાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુ છે.
ક્યુપ્રાઈટ $Cu_2O$ છે (ઓક્સાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુ).
હેમેટાઈટ $Fe_2O_3$ છે (ઓક્સાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુ).
મેલેકાઈટ $Cu(OH)_2 \cdot CuCO_3$ છે (કાર્બોનેટ/હાઈડ્રોક્સાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુ).
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) સાઈડરાઈટનું રાસાયણિક સૂત્ર $FeCO_3$ છે, જે આયર્ન કાર્બોનેટની કાચી ધાતુ છે.
બોક્સાઈટ એ એલ્યુમિનિયમની ઓક્સાઈડ કાચી ધાતુ છે $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$.
કોપર પાયરાઈટ એ કોપરની સલ્ફાઈડ કાચી ધાતુ છે $(CuFeS_2)$.
ક્યુપ્રાઈટ એ કોપરની ઓક્સાઈડ કાચી ધાતુ છે $(Cu_2O)$.
તેથી, સાઈડરાઈટ સાચો જવાબ છે કારણ કે તે કાર્બોનેટ કાચી ધાતુ છે.

(B) લોખંડની કાચી ધાતુઓ એવા ખનિજો છે જેમાંથી લોખંડને નફાકારક રીતે મેળવી શકાય છે. સામાન્ય લોખંડની કાચી ધાતુઓમાં હેમેટાઈટ $(Fe_2O_3)$ અને મેગ્નેટાઈટ $(Fe_3O_4)$ નો સમાવેશ થાય છે.
- $A$: ક્યુપ્રાઈટ એ તાંબાની કાચી ધાતુ છે $(Cu_2O)$.
- $B$: મેગ્નેટાઈટ એ લોખંડની કાચી ધાતુ છે $(Fe_3O_4)$.
- $C$: મેલેકાઈટ એ તાંબાની કાચી ધાતુ છે $(Cu_2CO_3(OH)_2)$.
- $D$: બોક્સાઈટ એ એલ્યુમિનિયમની કાચી ધાતુ છે $(Al_2O_3 \cdot 2H_2O)$.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) ઉમદા ધાતુઓ એવી ધાતુઓ છે જે ભેજવાળી હવામાં ક્ષારણ (corrosion) અને ઓક્સિડેશન સામે પ્રતિરોધક હોય છે.
તેઓ પૃથ્વીના પોપડામાં તેમની મુક્ત અવસ્થામાં જોવા મળે છે કારણ કે તેઓ રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય અથવા ખૂબ જ ઓછી સક્રિય હોય છે.
ઉમદા ધાતુઓના ઉદાહરણોમાં સોનું $(Au)$,ચાંદી $(Ag)$ અને પ્લેટિનમ $(Pt)$ નો સમાવેશ થાય છે.
લોખંડ $(Fe)$,કેલ્શિયમ $(Ca)$ અને મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ સક્રિય ધાતુઓ છે જે ઓક્સિજન અને ભેજ સાથે સરળતાથી પ્રતિક્રિયા આપીને ઓક્સાઇડ અથવા અન્ય સંયોજનો બનાવે છે.
તેથી,પ્લેટિનમ સાચો જવાબ છે.

(C) કાચી ધાતુમાંથી ધાતુને અલગ કરી તેને શુદ્ધ સ્વરૂપમાં મેળવવાની પ્રક્રિયાને $Metallurgy$ (ધાતુશાસ્ત્ર) કહેવામાં આવે છે.
$Calcination$ (કેલ્સિનેશન) અને $Roasting$ (ભૂંજન) એ ધાતુના નિષ્કર્ષણ દરમિયાન વપરાતી ચોક્કસ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ છે,જ્યારે $Smelting$ (પિગલન) એ કાચી ધાતુમાંથી ધાતુ મેળવવા માટે વપરાતી એક પ્રકારની નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ છે. $Metallurgy$ એ એક વ્યાપક શબ્દ છે જે આ તમામ પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ કરે છે.

(C) સલ્ફાઇડ યુક્ત અયસ્કનું સંકેન્દ્રણ સામાન્ય રીતે $Froth$ $Floatation$ (ફેણ પ્લવન) પદ્ધતિ દ્વારા કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ઝીણી દળેલી અયસ્કને પાણી અને પાઈન ઓઈલ સાથે ટાંકીમાં મિશ્ર કરવામાં આવે છે.
મિશ્રણમાંથી દબાણયુક્ત હવા પસાર કરવામાં આવે છે,જેનાથી ફેણ ઉત્પન્ન થાય છે.
સલ્ફાઇડ અયસ્ક તેલ દ્વારા સરળતાથી ભીની થતી હોવાથી,તે ફેણ સાથે ચોંટીને સપાટી પર આવે છે,જ્યારે અશુદ્ધિઓ (ગેંગ) પાણી દ્વારા ભીની થઈને તળિયે બેસી જાય છે.
ત્યારબાદ,સંકેન્દ્રિત અયસ્ક ધરાવતી ફેણને અલગ કરી લેવામાં આવે છે.

(B) ફીણ-પ્લવ પદ્ધતિનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે સલ્ફાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુઓના સંકેન્દ્રણ માટે કરવામાં આવે છે.
કૉપર પાઈરાઈટસ $(CuFeS_2)$ એ કૉપરની સલ્ફાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુ છે.
હિમેટાઈટ $(Fe_2O_3)$ એ ઓક્સાઈડ કાચી ધાતુ છે,ક્યુપ્રાઈટ $(Cu_2O)$ એ ઓક્સાઈડ કાચી ધાતુ છે,અને સિડેરાઈટ $(FeCO_3)$ એ કાર્બોનેટ કાચી ધાતુ છે.
તેથી,કૉપર પાઈરાઈટસ એ સાચો જવાબ છે કારણ કે તે સલ્ફાઈડ કાચી ધાતુ છે.

(B) કાર્બોનેટયુક્ત કાચી ધાતુને હવાની ગેરહાજરીમાં અથવા મર્યાદિત હવાના પુરવઠામાં ગરમ કરીને તેને ધાતુના ઓક્સાઈડમાં ફેરવવાની પ્રક્રિયાને $Calcination$ (કેલ્સિનેશન) કહે છે।
ઉદાહરણ તરીકે, $ZnCO_3 \xrightarrow{\Delta} ZnO + CO_2$.
તેનાથી વિપરીત, $Roasting$ (ભૂંજન) પ્રક્રિયામાં સલ્ફાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુને હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે।

(B) સલ્ફાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુને હવાની હાજરીમાં વધુ ગરમ કરવાની પ્રક્રિયાને $Roasting$ (ભૂંજન) કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં, ધાતુનો સલ્ફાઈડ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને ધાતુનો ઓક્સાઈડ અને સલ્ફર ડાયોક્સાઈડ વાયુ બનાવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે: $2ZnS + 3O_2 \rightarrow 2ZnO + 2SO_2$.
$Calcination$ (કેલ્સિનેશન) નો ઉપયોગ કાર્બોનેટ યુક્ત કાચી ધાતુઓ માટે મર્યાદિત હવામાં થાય છે, જ્યારે $Roasting$ ખાસ કરીને સલ્ફાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુઓ માટે વપરાય છે.

(A) કાચી ધાતુમાંથી અશુદ્ધિઓ (જેમ કે રેતી,માટી વગેરે) દૂર કરવાની પ્રક્રિયાને કાચી ધાતુનું સંકેન્દ્રણ કહેવામાં આવે છે.
સંકેન્દ્રણ માટેની સામાન્ય પદ્ધતિઓમાં હાઇડ્રોલિક વોશિંગ,ચુંબકીય અલગીકરણ,ફીણ પ્લવન પદ્ધતિ અને લીચિંગનો સમાવેશ થાય છે.
$A$. સેન્ટ્રિફ્યુગેશન એ ઘનતાના આધારે અલગીકરણ માટે વપરાતી ભૌતિક પદ્ધતિ છે,જેનો ઉપયોગ ઘણીવાર કાચી ધાતુના સંકેન્દ્રણમાં થાય છે.
$B$. કેલ્સિનેશન એ હવાના અભાવમાં કાચી ધાતુને ગરમ કરવાની પ્રક્રિયા છે જેથી બાષ્પશીલ અશુદ્ધિઓ અને ભેજ દૂર કરી શકાય.
$C$. ભૂંજન એ સલ્ફાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુને વધુ હવાના હાજરીમાં ગરમ કરવાની પ્રક્રિયા છે.
$D$. રાસાયણિક રિડક્શનનો ઉપયોગ સંકેન્દ્રિત કાચી ધાતુમાંથી ધાતુ મેળવવા માટે થાય છે.
તેથી,સેન્ટ્રિફ્યુગેશન એ કાચી ધાતુના સંકેન્દ્રણ માટે વપરાતી પદ્ધતિ છે.

(D) કાચી ધાતુમાંથી અશુદ્ધિઓ (ગેંગ) દૂર કરવાની પ્રક્રિયાને સંકેન્દ્રણ કહેવામાં આવે છે.
સંકેન્દ્રણ માટેની સામાન્ય પદ્ધતિઓમાં ફીણ-પ્લવન,ચુંબકીય અલગીકરણ અને સેન્ટ્રિફ્યુગેશન (અથવા ગુરુત્વાકર્ષી અલગીકરણ) નો સમાવેશ થાય છે.
કેલ્સિનેશન એ ધાતુના નિષ્કર્ષણ દરમિયાન વપરાતી પ્રક્રિયા છે,જેમાં કાચી ધાતુને હવાના અભાવમાં ગરમ કરીને કાર્બોનેટનું ઓક્સાઇડમાં રૂપાંતર કરવામાં આવે છે.
તેથી,કેલ્સિનેશન એ ધાતુના શુદ્ધિકરણ/નિષ્કર્ષણ માટેની પ્રક્રિયા છે,કાચી ધાતુના સંકેન્દ્રણ માટેની નહીં.

(D) ફીણ-પ્લવન પદ્ધતિનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે સલ્ફાઈડ યુક્ત અયસ્ક (ખનિજ) ના સંકેન્દ્રણ માટે કરવામાં આવે છે.
આ પદ્ધતિમાં,અયસ્કને ઝીણો દળીને પાણી સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે.
તેમાં પાઈન ઓઈલ અથવા ટર્પેન્ટાઈન જેવા પદાર્થો ઉમેરવામાં આવે છે,જે સલ્ફાઈડ અયસ્કના કણોને જળવિરાગી (hydrophobic) બનાવે છે.
આ સલ્ફાઈડના કણો તેલ દ્વારા ભીંજાય છે અને ફીણ સાથે સપાટી પર આવે છે,જ્યારે અશુદ્ધિઓ (જેમ કે રેતી કે માટી) પાણી દ્વારા ભીંજાય છે અને નીચે બેસી જાય છે.

(B) વર્ણવેલી પદ્ધતિમાં કાચી ધાતુના બારીક ભૂકાને ગોળ ફરતા ખાંચાવાળ ટેબલ પર મૂકવામાં આવે છે.
જેમ ટેબલ ફરે છે,તેમ ભારે ધાતુના કણો ખાંચામાં જમા થાય છે,જ્યારે હલકી અશુદ્ધિઓ (ગેંગ) પાણીના પ્રવાહ સાથે વહી જાય છે.
આ પ્રક્રિયાને ગુરુત્વાકર્ષી અલગીકરણ અથવા વિલ્ફલી ટેબલ પદ્ધતિ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જે કાચી ધાતુ અને અશુદ્ધિઓ વચ્ચેની ઘનતાના તફાવત પર આધારિત છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) ચુંબકીય અલગીકરણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ એવી કાચી ધાતુઓના સંકેન્દ્રણ માટે થાય છે જેમાં કાચી ધાતુ અથવા અશુદ્ધિઓ (ગેંગ) ચુંબકીય ગુણધર્મ ધરાવતી હોય.
આયર્નની કાચી ધાતુઓ,જેવી કે મેગ્નેટાઈટ $(Fe_3O_4)$ અથવા હેમેટાઈટ $(Fe_2O_3)$,ચુંબકીય હોય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,દળેલી કાચી ધાતુને ચુંબકીય રોલર પર ફરતા કન્વેયર બેલ્ટ પરથી પસાર કરવામાં આવે છે.
ચુંબકીય કાચી ધાતુના કણો ચુંબકીય રોલર તરફ આકર્ષાય છે અને તેની નજીક પડે છે,જ્યારે બિન-ચુંબકીય અશુદ્ધિઓ દૂર પડે છે,જેનાથી અસરકારક રીતે અલગીકરણ થાય છે.
તેથી,આયર્નની કાચી ધાતુનું સંકેન્દ્રણ આ પદ્ધતિ દ્વારા કરવામાં આવે છે.

(A) ભૂંજન એ સલ્ફાઇડ યુક્ત કાચી ધાતુઓ માટે વપરાતી ધાતુશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં, સંકેન્દ્રિત સલ્ફાઇડ કાચી ધાતુને હવાની હાજરીમાં ખૂબ ઊંચા તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે.
પરિણામે, સલ્ફાઇડ કાચી ધાતુ તેના અનુરૂપ ધાતુના ઓક્સાઇડમાં ફેરવાય છે અને સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ વાયુ મુક્ત થાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે: $2ZnS + 3O_2 \rightarrow 2ZnO + 2SO_2$.

(C) ધાતુઓની સક્રિયતા શ્રેણીમાં ધાતુઓને તેમની સક્રિયતાના ઘટતા ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે છે. આ ક્રમ નીચે મુજબ છે: $K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Au$
આપેલા વિકલ્પોની સરખામણી કરતા:
$1$. સોડિયમ $(Na)$ અને પોટેશિયમ $(K)$ ખૂબ જ સક્રિય ધાતુઓ છે.
$2$. એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ મધ્યમ સક્રિય ધાતુ છે.
$3$. કૉપર $(Cu)$ સક્રિયતા શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજનની નીચે આવે છે,તેથી તે આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી ઓછી સક્રિય ધાતુ છે.

(D) ધાતુઓની સક્રિયતા શ્રેણીમાં ધાતુઓને તેમની સક્રિયતાના ઉતરતા ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે છે।
સક્રિયતા શ્રેણી મુજબ: $K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Au$.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી, $\text{સોડિયમ}$ $(Na)$ એ $\text{આયર્ન}$ $(Fe)$, $\text{ઝીંક}$ $(Zn)$ અને $\text{કૉપર}$ $(Cu)$ ની તુલનામાં સક્રિયતા શ્રેણીમાં સૌથી ઉપર છે।
તેથી, આપેલા વિકલ્પોમાં $\text{સોડિયમ}$ સૌથી વધુ સક્રિય ધાતુ છે।

(D) રિડક્શનકર્તા એવો પદાર્થ છે જે ઇલેક્ટ્રોનનું દાન કરે છે અથવા અન્ય પદાર્થનો ઓક્સિડેશન આંક વધારે છે, જ્યારે પોતે ઓક્સિડેશન પામે છે.
ધાતુશાસ્ત્ર અને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના સંદર્ભમાં, $Al$ (એલ્યુમિનિયમ) અને $Fe$ (આયર્ન) જેવી ધાતુઓ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.
જોકે, $Al$ એ $Fe$ કરતા ઘણો વધુ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે, જેનો ઉપયોગ થર્મિટ પ્રક્રિયામાં ધાતુના ઓક્સાઇડનું રિડક્શન કરવા માટે થાય છે (દા.ત., $Fe_{2}O_{3} + 2Al \rightarrow 2Fe + Al_{2}O_{3} + \text{ઉષ્મા}$).
તેથી, આપેલા વિકલ્પોમાંથી $Al$ એ સૌથી યોગ્ય જવાબ છે કારણ કે તે રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં શક્તિશાળી રિડક્શનકર્તા તરીકે વ્યાપકપણે જાણીતું છે.

(C) એલ્યુમિનિયમનો રિડક્શન કર્તા તરીકે ઉપયોગ કરીને ધાતુના ઓક્સાઈડમાંથી ધાતુ મેળવવાની પ્રક્રિયાને થર્મિટ પ્રક્રિયા અથવા એલ્યુમિનોથર્મિક પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં, એલ્યુમિનિયમ જેવી વધુ સક્રિય ધાતુઓનો ઉપયોગ ક્રોમિયમ $(Cr_2O_3)$ અને મેંગેનીઝ $(MnO_2)$ જેવી ઓછી સક્રિય ધાતુઓના ઓક્સાઈડનું રિડક્શન કરવા માટે થાય છે.
આ પ્રક્રિયા અત્યંત ઉષ્માક્ષેપક છે, જેમાં પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઉષ્મા મુક્ત થાય છે, જે ઉત્પન્ન થયેલી ધાતુને પીગળાવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે: $Cr_2O_3 + 2Al \rightarrow 2Cr + Al_2O_3 + \text{ઉષ્મા}$.

(D) એલ્યુમિનિયમ એ ખૂબ જ સક્રિય ધાતુ છે અને તેનો ઓક્સાઈડ,એલ્યુમિના $(Al_2O_3)$,ખૂબ જ સ્થાયી છે.
તેને કાર્બન કે કાર્બન મોનોક્સાઈડ જેવા સામાન્ય રિડક્શનકર્તા દ્વારા રિડક્શન કરી શકાતું નથી,કારણ કે કાર્બન કરતા એલ્યુમિનિયમની ઓક્સિજન પ્રત્યેની આકર્ષણ શક્તિ ઘણી વધારે હોય છે.
તેથી,એલ્યુમિનિયમને એલ્યુમિનામાંથી વિદ્યુતરાસાયણિક રિડક્શન (ક્રાયોલાઈટમાં ઓગળેલા પીગળેલા એલ્યુમિનાનું વિદ્યુતવિભાજન) દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.

(A) સક્રિયતા શ્રેણીમાં ઉપર રહેલી ધાતુઓ જેવી કે $Al$,$Mg$,$Ca$,$Na$ અને $K$ ની ઓક્સિજન પ્રત્યેની આકર્ષણ શક્તિ કાર્બન કરતા વધારે હોય છે.
તેથી,તેમના ઑક્સાઈડનું રિડક્શન કાર્બન દ્વારા થઈ શકતું નથી.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Al$ (ઍલ્યુમિનિયમ) સૌથી વધુ સક્રિય ધાતુ છે અને તેના ઑક્સાઈડ $(Al_2O_3)$ નું રિડક્શન કાર્બન દ્વારા થઈ શકતું નથી.
જ્યારે $Fe$,$Zn$ અને $Pb$ જેવી અન્ય ધાતુઓ ઓછી સક્રિય હોવાથી તેમના ઑક્સાઈડનું રિડક્શન કાર્બન વડે કરી શકાય છે.

(C) કૉપર ધાતુના શુદ્ધિકરણ માટે સૌથી સામાન્ય અને અસરકારક પદ્ધતિ $\text{વિદ્યુતવિભાજન}$ ($Electrolytic$ $refining$) છે।
આ પ્રક્રિયામાં, અશુદ્ધ કૉપરના બ્લૉકને એનોડ તરીકે અને શુદ્ધ કૉપરની પાતળી પટ્ટીને કેથોડ તરીકે વાપરવામાં આવે છે।
કૉપર સલ્ફેટ $(CuSO_4)$ ના જલીય દ્રાવણમાં મંદ સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ ઉમેરીને તેને વિદ્યુતવિભાજ્ય તરીકે વાપરવામાં આવે છે।
જ્યારે દ્રાવણમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે, ત્યારે એનોડમાંથી શુદ્ધ કૉપર વિદ્યુતવિભાજ્યમાં ઓગળે છે અને કેથોડ પર જમા થાય છે, જ્યારે અશુદ્ધિઓ એનોડની નીચે 'એનોડ પંક' ($anode$ $mud$) તરીકે જમા થાય છે।

(D) શુદ્ધિકરણ એ અશુદ્ધ ધાતુને શુદ્ધ કરવાની પ્રક્રિયા છે. ધાતુના શુદ્ધિકરણની સામાન્ય પદ્ધતિઓમાં પ્રવાહીકરણ,વિદ્યુતવિભાજન અને વિભાગીય શુદ્ધિકરણનો સમાવેશ થાય છે.
કેલ્સિનેશન એ ધાતુના નિષ્કર્ષણ દરમિયાન વપરાતી એક પ્રક્રિયા છે,જેમાં કાર્બોનેટ યુક્ત અયસ્કને મર્યાદિત હવાના પુરવઠામાં ગરમ કરીને ઓક્સાઇડમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે. આ ધાતુના નિષ્કર્ષણનો એક તબક્કો છે,શુદ્ધિકરણની પદ્ધતિ નથી.

(B) કૉપરના વિદ્યુતવિભાજનીય શુદ્ધિકરણમાં,વિદ્યુતવિભાજ્ય તરીકે સલ્ફ્યુરિક એસિડયુક્ત કૉપર સલ્ફેટ $(CuSO_4)$ ના જલીય દ્રાવણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
અશુદ્ધ કૉપરના બ્લોકને એનોડ તરીકે અને શુદ્ધ કૉપરની પાતળી પટ્ટીને કેથોડ તરીકે વાપરવામાં આવે છે.
જ્યારે વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે એનોડમાંથી શુદ્ધ કૉપર દ્રાવણમાં ઓગળે છે અને તેટલા જ પ્રમાણમાં શુદ્ધ કૉપર વિદ્યુતવિભાજ્યમાંથી કેથોડ પર જમા થાય છે.
તેથી,કેથોડ તરીકે શુદ્ધ કૉપરના સળિયાનો ઉપયોગ થાય છે.

(A) તાંબાના વિદ્યુતવિભાજનીય શુદ્ધિકરણમાં,અશુદ્ધ તાંબાના સળિયાને એનોડ તરીકે અને શુદ્ધ તાંબાની પાતળી પટ્ટીને કેથોડ તરીકે વાપરવામાં આવે છે.
જ્યારે વિદ્યુતવિભાજ્ય (એસિડયુક્ત કોપર સલ્ફેટનું દ્રાવણ) માંથી વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે દ્રાવણમાંથી કોપર આયનો $(Cu^{2+})$ કેથોડ તરફ ગતિ કરે છે.
કેથોડ પર,આ $Cu^{2+}$ આયનો બે ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે અને રિડક્શન પામીને શુદ્ધ તાંબુ બનાવે છે,જે કેથોડ પર જમા થાય છે.
તેથી,શુદ્ધ તાંબુ કેથોડ પર જમા થાય છે.

(C) કૉપરના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા શુદ્ધિકરણમાં,અશુદ્ધ કૉપરના સળિયાને એનોડ તરીકે અને શુદ્ધ કૉપરની પાતળી પટ્ટીને કેથોડ તરીકે વાપરવામાં આવે છે.
જ્યારે વિદ્યુતવિભાજ્ય (એસિડયુક્ત કૉપર સલ્ફેટનું દ્રાવણ) માંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે એનોડમાંથી અશુદ્ધ કૉપર $Cu^{2+}$ આયનો તરીકે દ્રાવણમાં ઓગળે છે.
આ $Cu^{2+}$ આયનો ત્યારબાદ કેથોડ તરફ ગતિ કરે છે,જ્યાં તેઓ ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને શુદ્ધ કૉપર ધાતુ તરીકે જમા થાય છે.
જેમ જેમ અશુદ્ધ કૉપર એનોડ સતત કૉપરના પરમાણુઓ દ્રાવણમાં મુક્ત કરતું જાય છે,તેમ તેમ સમય જતાં તેનું વજન ઘટતું જાય છે.
તેનાથી વિપરીત,શુદ્ધ કૉપર કેથોડ પર વધુ કૉપર જમા થવાથી તેનું વજન વધે છે.

(C) પ્રવાહિકરણ એ ધાતુશાસ્ત્રની એક એવી પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ એવી ધાતુઓના શુદ્ધિકરણ માટે થાય છે જેમના ગલનબિંદુ તેમની અશુદ્ધિઓ કરતા ઓછા હોય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,અશુદ્ધ ધાતુને ભઠ્ઠીના ઢળતા પાયા (sloping hearth) પર મૂકીને ગરમ કરવામાં આવે છે.
ધાતુ પીગળીને ઢાળ પરથી નીચે વહી જાય છે,જ્યારે ન પીગળતી અશુદ્ધિઓ પાછળ રહી જાય છે.
ટિન $(Sn)$ એ આ પદ્ધતિ દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવતી ધાતુનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે,કારણ કે તેની સાથે રહેલી અશુદ્ધિઓની સરખામણીમાં તેનું ગલનબિંદુ $(231.9 \ ^\circ C)$ પ્રમાણમાં ઘણું નીચું હોય છે.

(B) પ્રવાહિકરણ (Liquation) એ એવી ધાતુશાસ્ત્રીય પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ નીચા ગલનબિંદુ ધરાવતી ધાતુઓ જેવી કે ટીન $(Sn)$,સીસું $(Pb)$ અને બિસ્મથ $(Bi)$ ના શુદ્ધીકરણ માટે થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,અશુદ્ધ ધાતુને ભઠ્ઠીના ઢળતા પાયા પર મૂકવામાં આવે છે અને તેને ધીમેથી ગરમ કરવામાં આવે છે.
ધાતુ પીગળીને ઢાળ પરથી નીચે વહી જાય છે,જ્યારે પીગળી ન શકે તેવી અશુદ્ધિઓ ભઠ્ઠીના પાયા પર રહી જાય છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) વિભાગીય નિસ્યંદન એ મિશ્રણને તેના ઘટકો અથવા અંશોમાં અલગ કરવા માટે વપરાતી પ્રક્રિયા છે.
તે મિશ્રણમાં રહેલા ઘટકોના ઉત્કલનબિંદુઓ (boiling points) વચ્ચેના તફાવતના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે.
જ્યારે મિશ્રણને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે જે ઘટકનું ઉત્કલનબિંદુ ઓછું હોય તે પહેલા બાષ્પીભવન પામે છે,ત્યારબાદ વધુ ઉત્કલનબિંદુ ધરાવતો ઘટક બાષ્પીભવન પામે છે.
આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ક્રૂડ ઓઈલના ઘટકોને અલગ કરવા અથવા હવામાંથી વાયુઓને અલગ કરવા માટે થાય છે.

(B) વિદ્યુતવિભાજન શુદ્ધિકરણની પ્રક્રિયામાં, અશુદ્ધ ધાતુના સળિયાને એનોડ તરીકે અને શુદ્ધ ધાતુની પાતળી પટ્ટીને કેથોડ તરીકે વાપરવામાં આવે છે.
જ્યારે વિદ્યુતવિભાજ્ય દ્રાવણમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે, ત્યારે એનોડમાંથી શુદ્ધ ધાતુ વિદ્યુતવિભાજ્યમાં ઓગળે છે અને તેટલી જ માત્રામાં શુદ્ધ ધાતુ વિદ્યુતવિભાજ્યમાંથી કેથોડ પર જમા થાય છે.
અશુદ્ધ ધાતુમાં રહેલી અદ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓ, જે વિદ્યુતવિભાજ્યમાં ઓગળતી નથી, તે એનોડની નીચે પાત્રના તળિયે જમા થાય છે.
આ અદ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓના જથ્થાને $Anode \text{ } mud$ (એનોડ પંક) કહેવામાં આવે છે.

(C) અર્ધવાહક એ એવો પદાર્થ છે જેની વિદ્યુત વાહકતા વાહક (જેમ કે તાંબુ) અને અવાહક (જેમ કે કાચ) ની વચ્ચે હોય છે.
જર્મેનિયમ $(Ge)$ એક જાણીતું અર્ધધાતુ તત્વ છે જે અર્ધવાહક તરીકે કાર્ય કરે છે.
એલ્યુમિનિયમ,મેગ્નેશિયમ અને સીસું એ ધાતુઓ છે જે વિદ્યુતના સારા વાહક છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B) અર્ધધાતુઓ એવા તત્વો છે જે ધાતુઓ અને અધાતુઓ વચ્ચેના ગુણધર્મો ધરાવે છે.
સામાન્ય અર્ધધાતુઓમાં બોરોન $(B)$,સિલિકોન $(Si)$,જર્મેનિયમ $(Ge)$,આર્સેનિક $(As)$,એન્ટિમોની $(Sb)$ અને ટેલુરિયમ $(Te)$ નો સમાવેશ થાય છે.
ટિન $(Sn)$ એ $50$ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતું રાસાયણિક તત્વ છે અને તેને પોસ્ટ-ટ્રાન્ઝિશન મેટલ (ધાતુ) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે,અર્ધધાતુ તરીકે નહીં.
તેથી,ટિન એ સાચો જવાબ છે.

(C) ઝોન રિફાઇનિંગ એ $Si$,$Ge$ અને $Ga$ જેવી અર્ધવાહક ધાતુઓને શુદ્ધ કરવા માટે વપરાતી પદ્ધતિ છે.
આ પ્રક્રિયા એ સિદ્ધાંત પર આધારિત છે કે અશુદ્ધિઓ ધાતુની ઘન અવસ્થા કરતા પીગળેલી અવસ્થામાં વધુ દ્રાવ્ય હોય છે.
અશુદ્ધ ધાતુના સળિયાના એક છેડે ગોળાકાર મોબાઈલ હીટર લગાવવામાં આવે છે.
જેમ જેમ હીટર આગળ વધે છે,તેમ શુદ્ધ ધાતુ પીગળેલા ભાગમાંથી સ્ફટિકીકરણ પામે છે અને અશુદ્ધિઓ બાજુના પીગળેલા ઝોનમાં જાય છે.
આ પ્રક્રિયા ઘણી વખત પુનરાવર્તિત કરવામાં આવે છે જ્યાં સુધી અશુદ્ધિઓ એક છેડે કેન્દ્રિત ન થાય,જેને પછી કાપી નાખવામાં આવે છે.

(A) વિદ્યુતવિભાજન કોષમાં,એનોડ એ ધન વીજભારિત ધ્રુવ છે. વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,ઋણ વીજભારિત આયનો (એનાયન) એનોડ તરફ આકર્ષાય છે. એનોડ પર,આ એનાયન ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને તટસ્થ પરમાણુઓ અથવા અણુઓ બનાવે છે. ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાની પ્રક્રિયાને ઑક્સિડેશન કહેવામાં આવે છે. તેથી,એનોડ પર હંમેશા ઑક્સિડેશનની પ્રક્રિયા થાય છે.

(D) વિદ્યુતવિભાજન કોષમાં,કૅથોડ એ ઋણ વીજભારિત ઇલેક્ટ્રોડ છે.
વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,ધન વીજભારિત આયનો (કૅટાયન્સ) કૅથોડ તરફ ગતિ કરે છે.
કૅથોડ પર,આ કૅટાયન્સ ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને તટસ્થ પરમાણુઓ અથવા અણુઓમાં ફેરવાય છે.
ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની પ્રક્રિયાને રિડક્શન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
તેથી,કૅથોડ પર હંમેશા રિડક્શનની પ્રક્રિયા થાય છે.

(A) બોક્સાઈટ કાચી ધાતુમાંથી શુદ્ધ એલ્યુમિના $(Al_2O_3)$ મેળવવાની પ્રક્રિયાને બેયરની પ્રક્રિયા (Bayer's process) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,બોક્સાઈટને ઊંચા દબાણ અને તાપમાને સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(NaOH)$ ના સાંદ્ર દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરાવવામાં આવે છે.
આનાથી એલ્યુમિના ઓગળીને સોડિયમ એલ્યુમિનેટ બનાવે છે,જ્યારે સિલિકા,આયર્ન ઓક્સાઈડ અને ટાઈટેનિયમ ઓક્સાઈડ જેવી અશુદ્ધિઓ અદ્રાવ્ય અવશેષો (રેડ મડ) તરીકે રહી જાય છે.
ત્યારબાદ દ્રાવણને ગાળી લેવામાં આવે છે અને શુદ્ધ એલ્યુમિનાને અવક્ષેપિત કરવામાં આવે છે.

(C) બેયર પદ્ધતિ એ બોક્સાઈટમાંથી એલ્યુમિના $(Al_2O_3)$ મેળવવાની મુખ્ય ઔદ્યોગિક રીત છે.
આ પદ્ધતિમાં,બોક્સાઈટ કાચી ધાતુને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડ $(NaOH)$ ના ગરમ સાંદ્ર દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં વપરાતા સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડના દ્રાવણની સાંદ્રતા સામાન્ય રીતે વજનના આધારે લગભગ $45\%$ હોય છે.
આ પ્રક્રિયા એલ્યુમિનિયમ ધરાવતા ખનિજોને ઓગાળીને સોડિયમ એલ્યુમિનેટ બનાવે છે,જ્યારે આયર્ન ઓક્સાઈડ જેવી અશુદ્ધિઓ ઘન અવશેષ (રેડ મડ) તરીકે બાકી રહે છે.

(B) બેયર પદ્ધતિ એ બૉક્સાઈટમાંથી ઍલ્યુમિના $(Al_2O_3)$ મેળવવાની મુખ્ય ઔદ્યોગિક પદ્ધતિ છે.
આ પદ્ધતિમાં,બારીક દળેલી બૉક્સાઈટની કાચી ધાતુને દબાણ હેઠળ $NaOH$ ના ગરમ સાંદ્ર દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરાવવામાં આવે છે.
બૉક્સાઈટમાં રહેલ $Al_2O_3$,$NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને દ્રાવ્ય સોડિયમ ઍલ્યુમિનેટ ($NaAlO_2$ અથવા $Na[Al(OH)_4]$) બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $Al_2O_3(s) + 2NaOH(aq) + 3H_2O(l) \rightarrow 2Na[Al(OH)_4](aq)$.

(B) સોડિયમ એલ્યુમિનેટ એ એક અકાર્બનિક રાસાયણિક સંયોજન છે જે ઘણી ઔદ્યોગિક અને તકનીકી એપ્લિકેશનો માટે એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડના અસરકારક સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ $(Al_{2}O_{3})$ ની સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ સાથેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા રચાય છે.
રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા આ મુજબ છે: $Al_{2}O_{3} + 2NaOH \rightarrow 2NaAlO_{2} + H_{2}O$.
તેથી,સોડિયમ એલ્યુમિનેટનું આણ્વીય સૂત્ર $NaAlO_{2}$ છે.

(C) એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ $(Al_{2}O_{3})$ એ ઉભયધર્મી ઓક્સાઇડ છે,જેનો અર્થ છે કે તે એસિડ અને બેઇઝ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
જ્યારે $Al_{2}O_{3}$ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ જેવા પ્રબળ બેઇઝ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,ત્યારે તે સોડિયમ એલ્યુમિનેટ $(NaAlO_{2})$ અને પાણી બનાવે છે.
આ પ્રતિક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$Al_{2}O_{3(s)} + 2NaOH_{(aq)} \xrightarrow{\Delta} 2NaAlO_{2(aq)} + H_{2}O_{(l)}$
તેથી,ખૂટતી નીપજ $2NaAlO_{2}$ છે.