Mix Examples of General Principles and processes of Isolation of Elements Questions in Gujarati

(D) $1)$ જર્મન સિલ્વર એ કોપર,ઝિંક અને નિકલની બનેલી મિશ્રધાતુ છે.
$2)$ તેના નામ છતાં,જર્મન સિલ્વરમાં સિલ્વરનું પ્રમાણ શૂન્ય $(0 \%)$ હોય છે.
$3)$ તેનું સામાન્ય બંધારણ આશરે $50 \% - 61.6 \%$ કોપર,$19 \% - 17.2 \%$ ઝિંક અને $30 \% - 21.1 \%$ નિકલ હોય છે.
તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચો છે.

(D) ધાતુના ઓક્સાઇડનું વિઘટન આ રીતે દર્શાવવામાં આવે છે: $2MO(s) \rightarrow 2M(s/l) + O_2(g)$.
$1$. વાયુરૂપ નીપજ $(O_2)$ ઘન પ્રક્રિયકમાંથી બનતી હોવાથી,એન્ટ્રોપી વધે છે $(\Delta S^o > 0)$.
$2$. રાસાયણિક બંધ તોડવા માટે ઊર્જાની જરૂર પડે છે,તેથી આ પ્રક્રિયા ઉષ્માશોષક છે $(\Delta H^o > 0)$.
$3$. ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જાના સમીકરણ મુજબ,$\Delta G^o = \Delta H^o - T \Delta S^o$. પ્રક્રિયા સ્વયંભૂ થવા માટે,$\Delta G^o$ ઋણ હોવું જોઈએ,જે ઊંચા તાપમાને $T \Delta S^o > \Delta H^o$ થવાથી શક્ય બને છે.
આ સિદ્ધાંતો એલિન્ગહામ આકૃતિનો આધાર છે.

(B) $(i)$ જે ખનિજોમાંથી ધાતુઓ નફાકારક રીતે મેળવી શકાય છે તેને કાચી ધાતુ (ore) કહેવામાં આવે છે. તેથી,બધી કાચી ધાતુઓ ખનિજો છે,પરંતુ બધા ખનિજો કાચી ધાતુ નથી. આમ,વિધાન $(i)$ ખોટું છે.
$(ii)$ સ્લેગ એ સ્મેલ્ટિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન ફ્લક્સ અને ગેંગ (અશુદ્ધિઓ) ના સંયોજનથી બનતો ગલનીય પદાર્થ છે. આમ,વિધાન $(ii)$ સાચું છે.
$(iii)$ ઝોન રિફાઇનિંગ એ સિદ્ધાંત પર આધારિત છે કે અશુદ્ધિઓ ધાતુની ઘન અવસ્થા કરતા પીગળેલી અવસ્થામાં વધુ દ્રાવ્ય હોય છે. તેનો ઉપયોગ અત્યંત ઉચ્ચ શુદ્ધતા ધરાવતી ધાતુઓ મેળવવા માટે થાય છે. આમ,વિધાન $(iii)$ સાચું છે.
$(iv)$ કાર્નાલાઇટ એ $MgCl_2 \cdot KCl \cdot 6H_2O$ છે,જે મેગ્નેશિયમ અને પોટેશિયમની કાચી ધાતુ છે,સોડિયમની નહીં. આમ,વિધાન $(iv)$ ખોટું છે.
સાચો ક્રમ $FTTF$ છે.

(D) $(i)$ ગોલ્ડસ્મિડ થર્મિટ પ્રક્રિયામાં,$Al$ રિડક્શન કર્તા તરીકે વર્તે છે: $Cr_2O_3 + 2Al \xrightarrow{\Delta} Al_2O_3 + 2Cr$. આ વિધાન $T$ છે.
$(ii)$ $Mg$ નું નિષ્કર્ષણ પીગળેલા $MgCl_2$ અને $NaCl$ ના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા કરવામાં આવે છે,જલીય દ્રાવણ દ્વારા નહીં કારણ કે કેથોડ પર $H_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે. આ વિધાન $F$ છે.
$(iii)$ $Pb$ નું નિષ્કર્ષણ કાર્બન રિડક્શન દ્વારા કરી શકાય છે: $PbO + C \to Pb + CO$. આ વિધાન $T$ છે.
$(iv)$ રેડ બોક્સાઈટ ($Fe_2O_3$ અશુદ્ધિ ધરાવતું) નું શુદ્ધિકરણ બેયરની પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે,જ્યારે સરપેકની પ્રક્રિયા વ્હાઇટ બોક્સાઈટ ($SiO_2$ અશુદ્ધિ ધરાવતું) માટે વપરાય છે. આ વિધાન $F$ છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $TFTF$ છે.

(C) કોપરના નિષ્કર્ષણમાં,બેસેમર કન્વર્ટરનો ઉપયોગ કોપર મેટ $(Cu_2S + FeS)$ ને બ્લિસ્ટર કોપરમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે થાય છે.
પ્રક્રિયા $2CuFeS_2 + O_2 \to Cu_2S + 2FeS + SO_2$ એ ભૂંજન (roasting) પ્રક્રિયાનો ભાગ છે,જે રિવર્બરેટરી ભઠ્ઠીમાં થાય છે,બેસેમર કન્વર્ટરમાં નહીં.
બેસેમર કન્વર્ટરમાં નીચેની પ્રક્રિયાઓ થાય છે:
$2FeS + 3O_2 \to 2FeO + 2SO_2$
$FeO + SiO_2 \to FeSiO_3$ (સ્લેગનું નિર્માણ)
$2Cu_2S + 3O_2 \to 2Cu_2O + 2SO_2$
$2Cu_2O + Cu_2S \to 6Cu + SO_2$
તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો જવાબ છે.

(C) સિલ્વર સલ્ફાઇડ અને સોડિયમ સાયનાઇડ વચ્ચેની પ્રક્રિયા પ્રતિવર્તી છે: $Ag_2S + 4NaCN \rightleftharpoons 2Na[Ag(CN)_2] + Na_2S$
હવાનો પ્રવાહ પસાર કરવાથી બનેલા $Na_2S$ નું $Na_2SO_4$ અને સલ્ફરમાં ઓક્સિડેશન થાય છે: $2Na_2S + 2H_2O + O_2 \rightarrow 4NaOH + 2S$
આ સંતુલન મિશ્રણમાંથી $Na_2S$ ને દૂર કરે છે,જે પ્રતિગામી પ્રક્રિયાને અટકાવે છે અને પ્રક્રિયાને પુરોગામી દિશામાં આગળ વધારે છે.

(B) $P$. નાઈટ્રાઈડિંગ: સ્ટીલને $NH_3$ ની હાજરીમાં ગરમ કરી તેની સપાટી પર આયર્ન નાઈટ્રાઈડનું સખત પડ બનાવવાની પ્રક્રિયા $(II)$.
$Q$. એનિલિંગ: સ્ટીલને લાલચોળ ગરમ કરી ધીમે ધીમે ઠંડુ કરવાની પ્રક્રિયા $(I)$.
$R$. ટેમ્પરિંગ: ક્વેન્ચ કરેલા સ્ટીલને લાલચોળ તાપમાનથી નીચે ગરમ કરી ધીમે ધીમે ઠંડુ કરવાની પ્રક્રિયા $(IV)$.
$S$. ક્વેન્ચિંગ: સ્ટીલને લાલચોળ ગરમ કરી પાણી કે તેલમાં ડુબાડીને અચાનક ઠંડુ કરવાની પ્રક્રિયા $(III)$.
તેથી,સાચી જોડ $P-II, Q-I, R-IV, S-III$ છે.

(C) સ્પીગેલિસેન એ પિગ આયર્નનો એક પ્રકાર છે જેમાં $15-30\%$ મેંગેનીઝ,$4.5-6.5\%$ કાર્બન અને બાકીનું આયર્ન $(Fe)$ હોય છે.
તેથી,તે $Mn$,$Fe$ અને $C$ ની મિશ્રધાતુ છે.

(A) સાચી જોડી નીચે મુજબ છે:
$(a)$ સલ્ફ્યુરિક એસિડ સંપર્ક પદ્ધતિ $(iv)$ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
$(b)$ સ્ટીલ બેસેમર પદ્ધતિ $(ii)$ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
$(c)$ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ ઐતિહાસિક રીતે લેબ્લેન્ક પદ્ધતિ $(iii)$ દ્વારા બનાવવામાં આવતું હતું.
$(d)$ એમોનિયા હેબર પદ્ધતિ $(i)$ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $(a)-(iv), (b)-(ii), (c)-(iii), (d)-(i)$ છે.

(A) $1$. બ્લિસ્ટર કોપરમાં આશરે $98\%$ શુદ્ધ કોપર અને $2\%$ અશુદ્ધિઓ હોય છે. તેથી,તેમાં $98\%$ અશુદ્ધિ છે તે વિધાન ખોટું છે.
$2$. વાન આર્કેલ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ખરેખર $Zr$ અને $Ti$ જેવી ધાતુઓના શુદ્ધિકરણ માટે થાય છે.
$3$. ગોલ્ડસ્મિટ એલ્યુમિનો-થર્મિક પ્રક્રિયા એવી ધાતુઓ માટે વપરાય છે જેની ઓક્સિજન પ્રત્યેની આકર્ષણ શક્તિ $Al$ કરતા ઓછી હોય. $Al$ ની ઓક્સિજન પ્રત્યેની આકર્ષણ શક્તિ ખૂબ વધારે હોવાથી,$Al_2O_3$ નું આ પ્રક્રિયા દ્વારા રિડક્શન થઈ શકતું નથી.
$4$. $NaCN$ ફ્રોથ ફ્લોટેશન પ્રક્રિયામાં $ZnS$ સાથે સંકીર્ણ બનાવીને તેને $PbS$ થી અલગ કરવા માટે ડિપ્રેસન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.

(B) સાંદ્ર $NaOH$ દ્રાવણ ધાતુના હાઇડ્રોક્સાઇડના ઉભયગુણી સ્વભાવના આધારે ધાતુ આયનોને અલગ કરી શકે છે.
$Al^{3+}$,$Cr^{3+}$,$Zn^{2+}$,અને $Pb^{2+}$ ઉભયગુણી હાઇડ્રોક્સાઇડ બનાવે છે જે વધારાના $NaOH$ માં ઓગળીને દ્રાવ્ય સંકીર્ણ બનાવે છે.
$Fe^{3+}$ બેઝિક હાઇડ્રોક્સાઇડ $Fe(OH)_3$ બનાવે છે,જે વધારાના $NaOH$ માં અદ્રાવ્ય છે.
તેથી,$Cr^{3+}$ (ઉભયગુણી) અને $Fe^{3+}$ (બેઝિક) ના મિશ્રણને સાંદ્ર $NaOH$ નો ઉપયોગ કરીને અલગ કરી શકાય છે.

(D) કોપર ગ્લાન્સ $(Cu_2S)$ માંથી કોપરના નિષ્કર્ષણમાં,પ્રક્રિયામાં અયસ્કને હવામાં ગરમ કરીને (રોસ્ટિંગ) $Cu_2S$ ના અમુક ભાગને $Cu_2O$ માં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
ત્યારબાદ,બાકી રહેલ $Cu_2S$ એ $Cu_2O$ સાથે સ્વ-રિડક્શન (અથવા ઓટો-રિડક્શન) તરીકે ઓળખાતી પ્રક્રિયા દ્વારા પ્રક્રિયા કરીને ધાતુનું કોપર બનાવે છે $(Cu_2S + 2Cu_2O \to 6Cu + SO_2)$.
$Cu_2S$ માટે કાર્બન રિડક્શનનો ઉપયોગ થતો નથી કારણ કે ઊંચા તાપમાને કાર્બન કરતા કોપરની ઓક્સિજન પ્રત્યેની આકર્ષણ શક્તિ ઓછી હોય છે અને સ્વ-રિડક્શન વધુ કાર્યક્ષમ છે.
તેથી,વિકલ્પ $D$ ખોટી રીતે જોડાયેલ છે.

(D) વિધાન $(i)$ સાચું છે: ફીણ પ્લવન પદ્ધતિ મુખ્યત્વે સલ્ફાઇડ અયસ્કોના સાંદ્રણ માટે વપરાય છે.
વિધાન $(ii)$ સાચું છે: ફીણ પ્લવન પદ્ધતિનો સિદ્ધાંત અયસ્ક (તેલ દ્વારા ભીનું થાય છે) અને ગેંગ (પાણી દ્વારા ભીનું થાય છે) ની ભિન્ન ભીનાશ પર આધારિત છે.
વિધાન $(iii)$ સાચું છે: લાલ બોક્સાઇટ (જેમાં $Fe_2O_3$ અશુદ્ધિ તરીકે હોય છે) નું સાંદ્રણ બેયરની પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે,જેમાં $NaOH$ સાથે નિક્ષાલન કરવામાં આવે છે.
વિધાન $(iv)$ સાચું છે: ઝિંક બ્લેન્ડ $(ZnS)$ ને પહેલા $ZnO$ માં શેકવામાં આવે છે,અને ત્યારબાદ $ZnO$ નું કોક (કાર્બન) નો ઉપયોગ કરીને રિડક્શન કરવામાં આવે છે. આમ,બધા જ વિધાનો સાચા છે.

(C) કોપર પાયરાઇટ્સ $(CuFeS_2)$ માંથી કોપરના નિષ્કર્ષણમાં નીચેના સોપાનનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. ફીણ પ્લવન $(I)$ દ્વારા અયસ્કનું સંકેન્દ્રણ.
$2$. સલ્ફર દૂર કરવા અને આયર્નને આયર્ન ઓક્સાઇડમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે અયસ્કનું ભૂંજન $(III)$.
$3$. કોપર મેટ $(Cu_2S + FeS)$ મેળવવા માટે બ્લાસ્ટ ફર્નેસમાં સ્મેલ્ટિંગ $(V)$.
$4$. બેસેમરાઇઝેશન,જેમાં $Cu_2S$ નું ધાતુના કોપરમાં સ્વ-રિડક્શન $(IV)$ થાય છે.
$5$. શુદ્ધ કોપર મેળવવા માટે વિદ્યુત શુદ્ધિકરણ $(VII)$.
તેથી,સાચા સોપાન $I, III, IV, V, VII$ છે.

(D) $Ag_2S$ નું $NaCN$ સાથેનું લીચિંગ એ પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયા છે: $Ag_2S + 4NaCN \rightleftharpoons 2Na[Ag(CN)_2] + Na_2S$।
સંતુલનને આગળની દિશામાં ખસેડવા માટે,નીપજ $Na_2S$ ને દૂર કરવી જરૂરી છે.
હવાનો પ્રવાહ પસાર કરવાથી $Na_2S$ નું $Na_2SO_4$ અને સલ્ફરમાં ઓક્સિડેશન થાય છે,જેનાથી પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયા અટકે છે.

(D) હોલ-હેરોલ્ટ પ્રક્રિયામાં,શુદ્ધ $Al_2O_3$ ને $Na_3AlF_6$ (ક્રાયોલાઇટ) અને $CaF_2$ (ફ્લોરસ્પાર) સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે જેથી ગલનબિંદુ ઘટે અને વિદ્યુત વાહકતા વધે.
કેથોડ પર,$Al^{3+}$ આયનોનું $Al$ ધાતુમાં રિડક્શન થાય છે: $Al^{3+} + 3e^- \rightarrow Al$.
એનોડ પર,ઓક્સિજન વાયુ મુક્ત થાય છે,જે ગ્રેફાઇટ એનોડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO_2$ બનાવે છે: $C(s) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g)$.
તેથી,આપેલા તમામ વિધાનો સાચા છે.

(A) ગનમેટલ એ બ્રોન્ઝનો એક પ્રકાર છે,જે કોપર $(Cu)$,ટીન $(Sn)$ અને ઝિંક $(Zn)$ ની બનેલી મિશ્રધાતુ છે.

(B) થોમસ સ્લેગ એ બેસેમર પ્રક્રિયામાં ફોસ્ફેટયુક્ત લોખંડની કાચી ધાતુમાંથી સ્ટીલના ઉત્પાદન દરમિયાન મળતી આડપેદાશ છે. તેને રાસાયણિક રીતે કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જે $Ca_3(PO_4)_2$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે. તેનો ઉપયોગ ખાતર તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.

(C) ફોલ્લાવાળુ કોપર એ કોપરના નિષ્કર્ષણમાં બેસેરાઇઝેશન પ્રક્રિયા પછી મળતી નીપજ છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,પીગળેલું મેટ $(Cu_2S + FeS)$ ઓક્સિડેશન પામે છે.
$FeS$ સ્લેગ તરીકે દૂર થાય છે અને $Cu_2S$ સ્વયં રિડક્શન અનુભવે છે:
$2Cu_2S + 3O_2 \rightarrow 2Cu_2O + 2SO_2$
$2Cu_2O + Cu_2S \rightarrow 6Cu + SO_2$
પરિણામી કોપરમાં ઓગળેલ $SO_2$ વાયુ હોય છે,જે ઠંડુ પડતા સપાટી પર ફોલ્લા બનાવે છે,તેથી તેને ફોલ્લાવાળુ કોપર કહેવામાં આવે છે.
તે આશરે $98 \%$ શુદ્ધ કોપર છે,જેને અશુદ્ધ ગણવામાં આવે છે અને તેને વધુ શુદ્ધિકરણ (વિદ્યુતવિભાજનીય શુદ્ધિકરણ) ની જરૂર પડે છે.
તેથી,બંને વિધાનો સાચા છે.

(C) થોમસ સ્લેગ એ સ્ટીલ ઉદ્યોગની આડપેદાશ છે,જે ખાસ કરીને બેઝિક બેસેમર પ્રક્રિયા દ્વારા ફોસ્ફેટિક આયર્ન ઓરમાંથી સ્ટીલના ઉત્પાદન દરમિયાન ઉત્પન્ન થાય છે.
તે મુખ્યત્વે કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટ,$Ca_3(PO_4)_2$ અને કેલ્શિયમ સિલિકેટ,$CaSiO_3$ નું બનેલું છે.
તેથી,થોમસ સ્લેગને $Ca_3(PO_4)_2$ અને $CaSiO_3$ નું મિશ્રણ ગણવામાં આવે છે.

(B) બેલ મેટલ એ ઘંટ અને સંબંધિત વાદ્યો બનાવવા માટે વપરાતી એક સખત મિશ્ર ધાતુ છે.
તે મુખ્યત્વે તાંબા $(Cu)$ અને કલાઈ $(Sn)$ ની બનેલી છે.
તેનું સામાન્ય પ્રમાણ આશરે $78\% \ Cu$ અને $22\% \ Sn$ હોય છે.

(B) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$I$. સાયનાઇડ પ્રક્રિયા $Au$ ના નિષ્કર્ષણ માટે વપરાય છે $(I-D)$.
$II$. પ્લવન પદ્ધતિમાં પાઈન ઓઈલનો ઉપયોગ થાય છે $(II-B)$.
$III$. વિદ્યુત વિભાજનીય રિડક્શન $Al$ ના નિષ્કર્ષણ માટે વપરાય છે $(III-C)$.
$IV$. ઝોન રિફાઇનિંગ અતિશુદ્ધ $Ge$ મેળવવા માટે વપરાય છે $(IV-A)$.
આમ,સાચો ક્રમ $I-D, II-B, III-C, IV-A$ છે.

(D) $1. Ti$ ને Van-Arkel પદ્ધતિ $(C)$ દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવે છે.
$2. Si$ ને Zone refining પદ્ધતિ $(D)$ દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવે છે.
$3. Al$ ને તેની કાચી ધાતુ Bauxite $(A)$ માંથી મેળવવામાં આવે છે.
$4. Pb$ ને તેની કાચી ધાતુ Cerussite $(B)$ માંથી મેળવવામાં આવે છે.
તેથી,સાચી જોડ $1-C, 2-D, 3-A, 4-B$ છે.

(A) લોખંડના નિષ્કર્ષણ દરમિયાન બ્લાસ્ટ ફર્નેસમાં નીચેની પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે:
$1$. $CaO + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3$ (સ્લેગનું નિર્માણ)
$2$. $3 Fe_2O_3 + CO \rightarrow 2 Fe_3O_4 + CO_2$ (આયર્ન ઓક્સાઇડનું રિડક્શન)
પ્રતિક્રિયા $(c)$,$FeO + SiO_2 \rightarrow FeSiO_3$,થતી નથી કારણ કે $SiO_2$ ને સ્લેગ $(CaSiO_3)$ તરીકે દૂર કરવા માટે $CaO$ ઉમેરવામાં આવે છે,જે આયર્ન સિલિકેટ બનતા અટકાવે છે.
પ્રતિક્રિયા $(d)$,$FeO \rightarrow Fe + \frac{1}{2} O_2$,બ્લાસ્ટ ફર્નેસમાં સ્વયંભૂ પ્રતિક્રિયા નથી; આયર્ન ઓક્સાઇડનું રિડક્શન $CO$ અથવા $C$ દ્વારા ધાતુના લોખંડમાં થાય છે.
તેથી,પ્રતિક્રિયાઓ $(c)$ અને $(d)$ બ્લાસ્ટ ફર્નેસમાં થતી નથી.

(A) દિલ્હીમાં આવેલા લોહસ્તંભના ઘડતર લોખંડમાં લોખંડ ઉપરાંત $0.15 \% C, 0.05 \% Si, 0.05 \% Mn, 0.25 \% P, 0.005 \% Ni, 0.03 \% Cu$ અને $0.02 \% N$ હાજર હોય છે.

(N/A) ધાતુઓને તેમના અયસ્કમાંથી અલગ કરવાની પ્રક્રિયામાં ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. અયસ્કનું સંકેન્દ્રણ: આ પ્રક્રિયા અયસ્કમાંથી ગેંગ (અશુદ્ધિઓ) દૂર કરે છે. પદ્ધતિઓમાં શામેલ છે:
- હાઇડ્રોલિક વોશિંગ
- ચુંબકીય અલગીકરણ
- ફીણ પ્લવન પદ્ધતિ
- નિક્ષાલન
$2$. સંકેન્દ્રિત અયસ્કમાંથી ધાતુનું અલગીકરણ: આમાં સંકેન્દ્રિત અયસ્કને અશુદ્ધ ધાતુમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે. પદ્ધતિઓમાં શામેલ છે:
- કેલ્સિનેશન
- ભૂંજન
- સ્મેલ્ટિંગ
- વિદ્યુતવિભાજનીય રિડક્શન
- સ્વતઃ-રિડક્શન
- થર્મિટ રિડક્શન
$3$. ધાતુઓનું શુદ્ધિકરણ: આ પ્રક્રિયા અશુદ્ધ ધાતુને શુદ્ધ કરીને શુદ્ધ ધાતુ મેળવે છે. પદ્ધતિઓમાં શામેલ છે:
- નિસ્યંદન
- લિક્વેશન
- બાષ્પ કલા શુદ્ધિકરણ
- ઝોન રિફાઇનિંગ
- પોલિંગ
- ક્રોમેટોગ્રાફી
- વિદ્યુતવિભાજનીય શુદ્ધિકરણ
- કપલેશન

(N/A) એલિન્ગમ આકૃતિ મુજબ,$710 \ K$ થી નીચેના તાપમાને $CO_2$ નું નિર્માણ $CO$ કરતા વધુ સ્વયંભૂ છે. $710 \ K$ થી ઉપર,$CO$ નું નિર્માણ $CO_2$ કરતા વધુ સ્વયંભૂ બને છે,તેથી $CO$ વધુ સારો રિડક્શનકર્તા બને છે.
$(b)$ સલ્ફાઈડ અયસ્કનું સીધું ધાતુમાં રિડક્શન કરવું મુશ્કેલ છે. કાર્બન અથવા અન્ય રિડક્શનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને ધાતુના સલ્ફાઈડ કરતા ધાતુના ઓક્સાઈડનું રિડક્શન કરવું ઉષ્માગતિશાસ્ત્રની દ્રષ્ટિએ સરળ છે.
$(c)$ કોપરની અયસ્કમાં અશુદ્ધિ તરીકે આયર્ન હોય છે. સિલિકા $(SiO_2)$ ને ફ્લક્સ તરીકે ઉમેરવામાં આવે છે જેથી આયર્ન અશુદ્ધિને આયર્ન સિલિકેટ સ્લેગ $(FeSiO_3)$ તરીકે દૂર કરી શકાય. $FeO + SiO_2 \rightarrow FeSiO_3$ (સ્લેગ).
$(d)$ ખૂબ ઊંચા તાપમાને,કાર્બન અને હાઈડ્રોજન ધાતુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અનુક્રમે કાર્બાઈડ અને હાઈડ્રાઈડ બનાવે છે,જે તેમને રિડક્શનકર્તા તરીકે અયોગ્ય બનાવે છે.
$(e)$ $Ti$ ને વાન આર્કેલ પદ્ધતિ દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવે છે. $Ti$ આયોડિન સાથે પ્રક્રિયા કરીને બાષ્પશીલ $TiI_4$ બનાવે છે,જેનું $1800 \ K$ તાપમાને ઉષ્મીય વિઘટન કરીને શુદ્ધ $Ti$ ધાતુ મેળવવામાં આવે છે: $Ti + 2I_2$ $\rightarrow TiI_4$ $\xrightarrow{1800 \ K} Ti + 2I_2$.

(N/A) મિશ્રધાતુઓ એ બે કે તેથી વધુ ધાતુઓ અથવા એક ધાતુ અને એક અધાતુનું મિશ્રણ છે. તેના ઉપયોગો નીચે મુજબ છે:
$1$. તે ધાતુઓની મજબૂતી અને સખ્તાઈ વધારવા માટે વપરાય છે,જેમ કે સ્ટીલ (લોખંડ અને કાર્બન).
$2$. તે કાટ સામે પ્રતિકાર વધારવા માટે વપરાય છે,જેમ કે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ (લોખંડ,ક્રોમિયમ અને નિકલ).
$3$. તે ધાતુઓનું ગલનબિંદુ ઘટાડવા માટે વપરાય છે,જેમ કે સોલ્ડર (સીસું અને ટીન).
$4$. તે સુશોભન અને ઘરેણાં બનાવવા માટે વપરાય છે,જેમ કે પિત્તળ (તાંબું અને જસત) અને કાંસું (તાંબું અને ટીન).

(A) $UK$ નું ચલણ (બ્રિટિશ પાઉન્ડ સિક્કા) મુખ્યત્વે ક્યુપ્રોનિકલ મિશ્રધાતુમાંથી બનેલું છે.
ખાસ કરીને,$5p, 10p, 20p,$ અને $50p$ ના સિક્કા $75\%$ તાંબુ અને $25\%$ નિકલના બનેલા હોય છે.
$£1$ અને $£2$ ના સિક્કા દ્વિ-ધાતુના હોય છે,જેમાં તાંબુ,ઝિંક અને નિકલની મિશ્રધાતુઓનો ઉપયોગ થાય છે.

(B) સિમેન્ટ ક્લિંકર માટી અને ચૂનાના મિશ્રણને સખત ગરમ કરીને મેળવવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,તેઓ પીગળે છે અને રાસાયણિક રીતે પ્રતિક્રિયા આપીને 'સિમેન્ટ ક્લિંકર' તરીકે ઓળખાતું ઉત્પાદન બનાવે છે.

(D) લોખંડના નિષ્કર્ષણ દરમિયાન બ્લાસ્ટ ફર્નેસમાં ચૂનાના પથ્થર $(CaCO_{3})$ નું $CaO$ અને $CO_{2}$ માં વિઘટન થાય છે.
$(b)$ ચાંદીના નિષ્કર્ષણ માટેની સાયનાઇડ પ્રક્રિયામાં,ચાંદી એનાયોનિક સંકીર્ણ $[Ag(CN)_{2}]^{-}$ બનાવે છે.
$(c)$ નિકલનું શુદ્ધિકરણ મોન્ડની પદ્ધતિ દ્વારા થાય છે,જેમાં બાષ્પશીલ નિકલ ટેટ્રાકાર્બોનિલ $[Ni(CO)_{4}]$ બને છે.
$(d)$ ઝિર્કોનિયમ $(Zr)$ અને ટાઇટેનિયમ $(Ti)$ નું શુદ્ધિકરણ વાન આર્કેલ પદ્ધતિ દ્વારા થાય છે,જેમાં બાષ્પશીલ આયોડાઇડ્સ બને છે.
બધા વિધાનો $(a), (b), (c)$ અને $(d)$ સાચા છે.

(B) મિશ્રધાતુઓનું બંધારણ નીચે મુજબ છે:
$1$. બ્રાસ એ કોપર અને ઝિંકનું મિશ્રધાતુ છે.
$2$. બ્રોન્ઝ એ કોપર અને ટીનનું મિશ્રધાતુ છે.
$3$. જર્મન સિલ્વર એ કોપર,ઝિંક અને નિકલનું મિશ્રધાતુ છે.
$4$. કાસ્ટ આયર્નનો ઉપયોગ રોટ આયર્ન બનાવવા માટે કાચા માલ તરીકે થાય છે.
તેથી,બ્રાસ એ કોપર અને નિકલનું મિશ્રધાતુ છે તે વિધાન ખોટું છે,કારણ કે બ્રાસમાં કોપર અને ઝિંક હોય છે.

(C) હેબર પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ $NH_{3}$ સંશ્લેષણ માટે થાય છે.
$(b)$ ઓસ્ટવાલ્ડ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ $HNO_{3}$ સંશ્લેષણ માટે થાય છે.
$(c)$ સંપર્ક પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ $H_{2}SO_{4}$ સંશ્લેષણ માટે થાય છે.
$(d)$ હોલ-હેરોલ્ટ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ એલ્યુમિનિયમ નિષ્કર્ષણ માટે થાય છે.

(B) "ગન મેટલ" ના મુખ્ય ઘટકો નીચે મુજબ છે:
$Cu : 87 \%$
$Sn : 10 \%$
$Zn : 3 \%$
આમ,સાચું બંધારણ $Cu, Sn$ અને $Zn$ છે.

(C) જર્મન સિલ્વર એ એક મિશ્રધાતુ છે જેમાં ચાંદી $(Ag)$ હોતી નથી.
તે તાંબુ $(Cu)$,ઝિંક $(Zn)$ અને નિકલ $(Ni)$ ની બનેલી છે.
તેનું સામાન્ય પ્રમાણ આશરે $50\% \ Cu$,$30\% \ Zn$ અને $20\% \ Ni$ હોય છે.

(A) સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ સોલ્વે પદ્ધતિ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
$(b)$ ટાઇટેનિયમ $(Ti)$ વાન-આર્કેલ પદ્ધતિ દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવે છે.
$(c)$ ક્લોરિન $(Cl_2)$ ડીકન પદ્ધતિ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
$(d)$ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ કાસ્ટનર-કેલનર પદ્ધતિ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
તેથી,સાચી જોડ $(a)$ $\rightarrow (iv), (b)$ $\rightarrow (iii), (c)$ $\rightarrow (i), (d)$ $\rightarrow (ii)$ છે.

(C) . $Ag$ અયસ્કનું સંકેન્દ્રણ મંદ $NaCN$ દ્રાવણ સાથે નિક્ષાલન દ્વારા કરવામાં આવે છે $(A-III)$.
$B$. પિગ આયર્ન બ્લાસ્ટ ફર્નેસમાં ઉત્પન્ન થાય છે $(B-II)$.
$C$. બ્લિસ્ટર કોપર બેસેમર કન્વર્ટરમાં ઉત્પન્ન થાય છે,પરંતુ આપેલા વિકલ્પોના સંદર્ભમાં,$Cu$ ના નિષ્કર્ષણની પ્રક્રિયામાં રિવરબરેટરી ભઠ્ઠીનો ઉપયોગ થાય છે $(C-I)$.
$D$. ફીણ પ્લવન પદ્ધતિનો ઉપયોગ સલ્ફાઈડ અયસ્કના સંકેન્દ્રણ માટે થાય છે $(D-IV)$.
આમ,સાચી જોડ $A-III, B-II, C-I, D-IV$ છે.

(A) એલિંગહામ આકૃતિ એ $\Delta G^{\circ}$ અને $T$ વચ્ચેનો આલેખ છે.
તે ધાતુના ઓક્સાઈડના તાપીય રિડક્શનની શક્યતા વિશે આગાહી કરવામાં મદદ કરે છે.
તે રેખાના ઢાળમાં ફેરફાર દ્વારા તબક્કાના ફેરફારો (જેમ કે ગલન અથવા ઉત્કલન) પણ સૂચવે છે.
જોકે,તે પ્રતિક્રિયાના ગતિશાસ્ત્ર અથવા દર વિશે કોઈ માહિતી આપતું નથી.

(A) . સોનાની કાચી ધાતુનું સંકેન્દ્રણ $NaCN$ દ્રાવણ સાથે લીચિંગ દ્વારા કરવામાં આવે છે (સાયનાઈડેશન).
$B$. એલ્યુમિના $(Al_2O_3)$ નું લીચિંગ $NaOH$ દ્રાવણનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે (બેયર પ્રક્રિયા).
$C$. ફીણ પ્લવન પદ્ધતિમાં એનિલિનનો ઉપયોગ ફીણ સ્થાયીકારક તરીકે થાય છે.
$D$. બ્લિસ્ટર કોપર બેસેમરાઈઝેશન પ્રક્રિયા પછી મેળવવામાં આવે છે,જ્યાં $SO_2$ વાયુ બહાર નીકળે છે,જેના કારણે ઘન બનેલા તાંબાની સપાટી પર પરપોટા બને છે.

(B) વિધાન $-I$ ખોટું છે કારણ કે કાસ્ટ આયર્ન એ પિગ આયર્નને સ્ક્રેપ આયર્ન અને કોક સાથે ગરમ હવાની મદદથી ઓગાળીને મેળવવામાં આવે છે.
વિધાન $-II$ પણ ખોટું છે કારણ કે પિગ આયર્નમાં આશરે $4 \%$ કાર્બન હોય છે,જ્યારે કાસ્ટ આયર્નમાં આશરે $3 \%$ કાર્બન હોય છે. તેથી,પિગ આયર્નમાં કાસ્ટ આયર્ન કરતા કાર્બનનું પ્રમાણ વધારે હોય છે.

(A) શુદ્ધિકરણ એ અશુદ્ધ ધાતુને શુદ્ધ કરવાની પ્રક્રિયા છે.
$A$. લિક્વેશન એ નીચા ગલનબિંદુ ધરાવતી ધાતુઓ (જેમ કે $Sn$) માટે વપરાતી શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિ છે.
$B$. કેલ્સિનેશન એ કાચી ધાતુના સંકેન્દ્રણની પ્રક્રિયા છે (કાર્બોનેટ અયસ્કને ઓક્સાઇડમાં ફેરવવી),શુદ્ધિકરણ નથી.
$C$. વિદ્યુતવિભાજન એ સામાન્ય શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિ છે (જેમ કે $Cu$,$Zn$ માટે).
$D$. લીચિંગ એ કાચી ધાતુના સંકેન્દ્રણની પ્રક્રિયા છે (રાસાયણિક નિષ્કર્ષણ),શુદ્ધિકરણ નથી.
$E$. નિસ્યંદન એ બાષ્પશીલ ધાતુઓ (જેમ કે $Zn$,$Hg$) માટે વપરાતી શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિ છે.
તેથી,$B$ (કેલ્સિનેશન) અને $D$ (લીચિંગ) નો ઉપયોગ શુદ્ધિકરણ માટે થતો નથી.

(A) સાચી જોડી નીચે મુજબ છે:
$A$. રિવર્બરેટરી ભઠ્ઠીનો ઉપયોગ $Cu$ (કોપર) ના નિષ્કર્ષણ/ભુંજન માટે થાય છે.
$B$. ઇલેક્ટ્રોલિટીક કોષનો ઉપયોગ $Al$ (એલ્યુમિનિયમ) જેવી અત્યંત સક્રિય ધાતુઓના નિષ્કર્ષણ માટે થાય છે.
$C$. બ્લાસ્ટ ફર્નેસનો ઉપયોગ હેમેટાઇટમાંથી લોખંડ મેળવીને $Pig \ Iron$ બનાવવા માટે થાય છે.
$D$. ઝોન રિફાઇનિંગ ભઠ્ઠીનો ઉપયોગ $Si$ (સિલિકોન) જેવા અર્ધવાહકોના શુદ્ધિકરણ માટે થાય છે.
તેથી,સાચી જોડી $A-IV, B-II, C-I, D-III$ છે.

(C) તાંબાના નિષ્કર્ષણ દરમિયાન,અશુદ્ધિ દૂર કરવા માટે કાચી ધાતુનું ભૂંજન કરવામાં આવે છે.
$2 CuFeS_2 + O_2 \rightarrow Cu_2S + 2 FeS + SO_2$
$2 Cu_2S + 3 O_2 \rightarrow 2 Cu_2O + 2 SO_2$
$2 FeS + 3 O_2 \rightarrow 2 FeO + 2 SO_2$
$FeO + SiO_2 \rightarrow FeSiO_3$ (ધાતુમલનું નિર્માણ)
તાંબાના નિષ્કર્ષણમાં $CaO$ નો ઉપયોગ ફ્લક્સ તરીકે થતો નથી કારણ કે અશુદ્ધિ આયર્ન ઓક્સાઈડ $(FeO)$ છે,જે સ્વભાવે એસિડિક છે અને તેને દૂર કરવા માટે $SiO_2$ જેવા બેઝિક ફ્લક્સની જરૂર પડે છે. તેથી,$CaO + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3$ પ્રક્રિયા થતી નથી.

(A) વિદ્યુતવિભાજ્ય શુદ્ધિકરણમાં,અશુદ્ધ ધાતુને એનોડ તરીકે અને શુદ્ધ ધાતુને કેથોડ તરીકે વાપરવામાં આવે છે. તેથી,વિધાન $I$ ખોટું છે.
હોલ-હેરોલ્ટ પ્રક્રિયામાં,$Al_2O_3$ ને ક્રાયોલાઇટ $(Na_3AlF_6)$ અને ફ્લોરસ્પાર $(CaF_2)$ સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે. આ મિશ્રણ વિદ્યુતવિભાજ્યનું ગલનબિંદુ ઘટાડે છે અને તેની વિદ્યુત વાહકતા વધારે છે. તેથી,વિધાન $II$ સાચું છે.

(D) કોપર મેટ એ $Cu_2S$ અને $FeS$ નું મિશ્રણ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,માત્ર $Cu_2S$ કોપર મેટમાં હાજર છે.
તેથી,આપેલ યાદીમાંથી કોપર મેટમાં હાજર સંયોજનોની સંખ્યા $1$ છે.

(D) વિધાન $I$ સાચું છે,કારણ કે એલિંગહામ આકૃતિઓ ધાતુઓના ઓક્સાઈડ,સલ્ફાઈડ અને હેલાઈડના નિર્માણ માટે ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા $(\Delta G^0)$ માં થતા ફેરફાર અને તાપમાન $(T)$ વચ્ચેનો આલેખ છે.
વિધાન $II$ ખોટું છે કારણ કે એલિંગહામ આકૃતિમાં $\Delta G^0$ વિરુદ્ધ $T$ નો આલેખ હોય છે,$\Delta_f H^0$ વિરુદ્ધ $T$ નો નહીં.

(B) બ્લાસ્ટ ફર્નેસમાં,$900 \ K$ થી $1500 \ K$ તાપમાનનો ગાળો ભઠ્ઠીનો નીચેનો ભાગ છે.
આ ગાળામાં થતી પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$1. C + CO_2 \rightarrow 2CO$
$2. FeO + CO \rightarrow Fe + CO_2$
$3. CaO + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3$ (સ્લેગનું નિર્માણ)
પ્રક્રિયા $Fe_2O_3 + CO \rightarrow 2FeO + CO_2$ એ $500 \ K$ થી $800 \ K$ ના નીચા તાપમાનના ગાળામાં થાય છે.
તેથી,$900 \ K$ થી $1500 \ K$ ના ગાળામાં ન થતી પ્રક્રિયા $Fe_2O_3 + CO \rightarrow 2FeO + CO_2$ છે.

(A) . $PbS \rightarrow PbO$: આ હવાની હાજરીમાં સલ્ફાઈડ અયસ્કનું ઓક્સિડેશન છે,જે $p$. ભૂંજન છે.
$B$. $CaCO_3 \rightarrow CaO$: આ હવાની ગેરહાજરીમાં કાર્બોનેટ અયસ્કનું ઉષ્મીય વિઘટન છે,જે $q$. કેલ્સિનેશન છે.
$C$. $ZnS \rightarrow Zn$: $ZnS$ ને પહેલા $ZnO$ માં ભૂંજવામાં આવે છે ($p$. ભૂંજન) અને પછી કાર્બનનો ઉપયોગ કરીને રિડક્શન કરવામાં આવે છે ($r$. કાર્બન રિડક્શન).
$D$. $Cu_2S \rightarrow Cu$: $Cu_2S$ ને આંશિક રીતે $CuO$ માં ભૂંજવામાં આવે છે અને પછી બાકી રહેલા $Cu_2S$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Cu$ બનાવે છે ($p$. ભૂંજન અને $s$. સ્વયં રિડક્શન).
તેથી,સાચી જોડ છે: $A-p, B-q, C-p, r, D-p, s$.