Water or hydride of oxygen Questions in Hindi

(A) $NaCl$ जैसे आयनिक यौगिक की घुलनशीलता विलायक के परावैद्युतांक पर निर्भर करती है।
उच्च परावैद्युतांक आयनों के बेहतर विलायकन (solvation) की ओर ले जाता है,जिससे घुलनशीलता बढ़ती है।
साधारण जल $(H_2O)$ का परावैद्युतांक लगभग $81$ है,जबकि भारी जल $(D_2O)$ का लगभग $80$ है।
चूंकि साधारण जल का परावैद्युतांक अधिक है,इसलिए $NaCl$ साधारण जल में अधिक घुलनशील है और भारी जल में कम घुलनशील है।
अतः,$(A)$ और $(R)$ दोनों सही हैं और $(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या है।

(A) जल की कठोरता को दूर करने के लिए $Calgon$ प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है। $Calgon$ सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट,$Na_2[Na_4(PO_3)_6]$ का व्यापारिक नाम है,जो $Ca^{2+}$ और $Mg^{2+}$ आयनों के साथ घुलनशील संकुल बनाकर उन्हें दूर करता है।

(B) भारी जल,जिसे $D_2O$ के रूप में दर्शाया जाता है,के भौतिक गुण सामान्य जल $(H_2O)$ से थोड़े भिन्न होते हैं।
$1 \ atm$ दाब पर भारी जल का हिमांक $3.8 \ ^{\circ}C$ होता है।

(C) $SO_3 + D_2O \rightarrow D_2SO_4$ ($SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$ के समान)
$CaC_2 + 2D_2O \rightarrow Ca(OD)_2 + C_2D_2$ ($CaC_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2$ के समान)
$Al_4C_3 + 12D_2O \rightarrow 4Al(OD)_3 + 3CD_4$ ($Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 4Al(OH)_3 + 3CH_4$ के समान)
अतः,सही मिलान $A-V, B-I, C-II$ है।

(C) मंदक (moderator) वह पदार्थ है जिसका उपयोग परमाणु रिएक्टर में विखंडन से उत्पन्न न्यूट्रॉन की गति को धीमा करने के लिए किया जाता है।
भारी जल $(D_2O)$ का उपयोग परमाणु रिएक्टरों में मंदक के रूप में किया जाता है क्योंकि यह न्यूट्रॉन को प्रभावी ढंग से धीमा करता है और इसमें न्यूट्रॉन अवशोषण की संभावना भी कम होती है।

(A) कथन $1$ सही है क्योंकि भारी जल $(D_2O)$ पौधों और जानवरों की वृद्धि के लिए हानिकारक होता है।
कथन $2$ गलत है क्योंकि $Al_4C_3$ की $D_2O$ के साथ अभिक्रिया से $\text{deuterated methane}$ $(CD_4)$ प्राप्त होता है,न कि $\text{acetylene}$। संतुलित रासायनिक समीकरण है: $Al_4C_3 + 12D_2O \rightarrow 4Al(OD)_3 + 3CD_4$.
कथन $3$ सही है क्योंकि $BaCl_2 \cdot 2D_2O$ एक $\text{interstitial deuterate}$ का उदाहरण है।

(D) जब भारी जल $(D_2O)$ मैग्नीशियम नाइट्राइड $(Mg_3N_2)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो ड्यूटेरियम परमाणु उत्पादों में हाइड्रोजन परमाणुओं को प्रतिस्थापित कर देते हैं।
इस अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$Mg_3N_2 + 6D_2O \longrightarrow 3Mg(OD)_2 + 2ND_3$
अतः,बनने वाले उत्पाद मैग्नीशियम ड्यूटेरॉक्साइड $(Mg(OD)_2)$ और ड्यूटेरोअमोनिया $(ND_3)$ हैं।

(D) $(a). H_2O + H_2S \rightarrow H_3O^{+} + HS^{-}$
$(b). 3H_2O + N^{3-} \rightarrow NH_3 + 3OH^{-}$
$(c). 2H_2O + SiCl_4 \rightarrow SiO_2 + 4HCl$
$(d). 2F_2 + 2H_2O \rightarrow O_2 + 4HF$
उत्पादों के साथ मिलान करने पर: $(a)-(i), (b)-(ii), (c)-(iv), (d)-(vi)$.

(C) पानी में अस्थायी कठोरता मैग्नीशियम और कैल्शियम हाइड्रोजन कार्बोनेट की उपस्थिति के कारण होती है।
जब $Mg(HCO_3)_2$ और $Ca(HCO_3)_2$ युक्त पानी को उबाला जाता है,तो ये यौगिक विघटित हो जाते हैं।
$Ca(HCO_3)_2$ विघटित होकर कैल्शियम कार्बोनेट $(CaCO_3)$ बनाता है,जो एक अवक्षेप है: $Ca(HCO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} CaCO_3 \downarrow + H_2O + CO_2 \uparrow$।
$Mg(HCO_3)_2$ विघटित होकर मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड $(Mg(OH)_2)$ बनाता है क्योंकि $Mg(OH)_2$,$MgCO_3$ की तुलना में कम घुलनशील होता है: $Mg(HCO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} Mg(OH)_2 \downarrow + 2CO_2 \uparrow$।

(C) $25^{\circ} C$ पर $H_2O$ की श्यानता $\approx 0.89 \ cP$ है।
$25^{\circ} C$ पर $D_2O$ की श्यानता $\approx 1.10 \ cP$ है।
$\text{अनुपात} = \frac{\text{Viscosity of } D_2O}{\text{Viscosity of } H_2O} = \frac{1.10}{0.89} \approx 1.24$.
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(C) जल के विद्युत अपघटन के दौरान,काइनेटिक आइसोटोप प्रभाव के कारण $D_{2}O$ अणुओं की तुलना में $H_{2}O$ अणु अधिक आसानी से $H_{2}$ और $O_{2}$ गैस में विघटित हो जाते हैं।
परिणामस्वरूप,शेष द्रव में भारी जल $(D_{2}O)$ की सांद्रता समय के साथ बढ़ती जाती है।
चूंकि $D_{2}O$ का घनत्व $(1.107 \ g/cm^3)$ $H_{2}O$ $(1.00 \ g/cm^3)$ से अधिक होता है,इसलिए शेष द्रव जल का कुल घनत्व बढ़ जाता है।