सार्वजनिक अनुभाग पूर्वावलोकन
संभावित प्रश्न एवं आदर्श उत्तर
Q1 (5 अंक — 50 शब्द): समस्थानिक क्या हैं? दो उदाहरण दें और प्रत्येक का एक व्यावहारिक अनुप्रयोग बताएं।
आदर्श उत्तर:
समस्थानिक एक ही तत्व के वे परमाणु हैं जिनका परमाणु क्रमांक (Z) समान लेकिन द्रव्यमान संख्या (A) भिन्न होती है — वे न्यूट्रॉन की संख्या में भिन्न होते हैं। उदाहरण 1: Carbon-14 (Z=6, A=14, अर्धायु 5,730 वर्ष) — कार्बनिक पुरातात्विक नमूनों की आयु निर्धारण में रेडियोकार्बन डेटिंग में उपयोग। उदाहरण 2: Iodine-131 (Z=53, A=131, अर्धायु 8 दिन) — लक्षित विकिरण द्वारा थायरॉइड कैंसर निदान और उपचार में उपयोग।
Q2 (5 अंक — 50 शब्द): पीड़ाहारी, एंटीसेप्टिक और कीटाणुनाशक में अंतर करें, प्रत्येक का एक उदाहरण दें।
आदर्श उत्तर:
पीड़ाहारी बिना चेतना की हानि के दर्द से राहत देते हैं — उदाहरण: Paracetamol (ज्वरनाशक भी)। एंटीसेप्टिक जीवित ऊतकों (घाव, त्वचा) पर माइक्रोबियल संक्रमण रोकने के लिए लगाए जाते हैं — उदाहरण: Dettol (chloroxylenol)। कीटाणुनाशक निर्जीव सतहों (उपकरण, फर्श) पर रोगाणुओं को नष्ट करते हैं और त्वचा पर उपयोग के लिए बहुत जहरीले होते हैं — उदाहरण: फिनोल (कार्बोलिक एसिड), जिसे Joseph Lister ने 1867 में पहले शल्य कीटाणुनाशक के रूप में उपयोग किया।
Q3 (5 अंक — 50 शब्द): रबर का वल्केनीकरण क्या है? इसे किसने खोजा और इसके क्या लाभ हैं?
आदर्श उत्तर:
वल्केनीकरण प्राकृतिक रबर को 140–180°C पर गंधक (3–5%) के साथ गर्म करके polyisoprene श्रृंखलाओं के बीच अनुप्रस्थ बंध बनाने की प्रक्रिया है। Charles Goodyear (1839) ने इसे USA में खोजा। लाभ: (1) बेहतर तन्य शक्ति और लोच; (2) अत्यधिक तापमान (−40°C से +120°C) में प्रतिरोध; (3) कम चिपचिपाहट; (4) जल प्रतिरोध। टायर, ट्यूब, सील, जूते और औद्योगिक गैसकेट के लिए आवश्यक।
Q4 (5 अंक — 50 शब्द): हरित रसायन क्या है? इसके 12 सिद्धांतों में से कोई चार बताएं।
आदर्श उत्तर:
हरित रसायन (Anastas और Warner, 1998) रासायनिक उत्पादों और प्रक्रियाओं को खतरनाक पदार्थों को कम या समाप्त करने के लिए डिजाइन करता है। चार सिद्धांत: (1) अपशिष्ट रोकथाम — उपचार से बेहतर रोकथाम; (2) परमाणु अर्थव्यवस्था — उत्पाद में कच्चे माल का अधिकतम समावेश; (3) नवीकरणीय कच्चे माल — पादप-आधारित/कृषि स्रोतों का उपयोग; (4) उत्प्रेरण — अपशिष्ट और ऊर्जा कम करने के लिए स्टोइकियोमेट्रिक के बजाय उत्प्रेरक मात्रा का उपयोग। भारत का राष्ट्रीय हरित हाइड्रोजन मिशन (2023, Rs 19,744 करोड़) हरित रसायन सिद्धांतों को मूर्त रूप देता है।
Q5 (5 अंक — 50 शब्द): परमाणु विखंडन और परमाणु संलयन में अंतर करें, उदाहरण सहित।
आदर्श उत्तर:
परमाणु विखंडन: न्यूट्रॉन बमबारी पर भारी नाभिक (U-235 या Pu-239) दो हल्के नाभिकों में विभाजित होता है, ~200 MeV ऊर्जा मुक्त करता है; श्रृंखला अभिक्रिया परमाणु रिएक्टरों और बमों को शक्ति देती है। परमाणु संलयन: हल्के नाभिक (ड्यूटेरियम + ट्रिटियम) ~10 करोड़ °C पर हीलियम बनाते हैं, ~17.6 MeV मुक्त करते हैं; सूर्य को शक्ति देता है; कोई दीर्घकालिक रेडियोधर्मी अपशिष्ट नहीं। ITER (फ्रांस, भारत सदस्य) 2025 में पहले प्लाज्मा का लक्ष्य रखते हुए व्यावसायिक संलयन रिएक्टर बना रहा है।
Q6 (5 अंक — 50 शब्द): pH क्या है? रक्त, आमाशय अम्ल और समुद्री जल का pH बताएं और दैनिक जीवन में pH का महत्व समझाएं।
आदर्श उत्तर:
pH = −log[H⁺] हाइड्रोजन आयन सांद्रता को 0–14 पैमाने पर मापता है। 7 से नीचे = अम्लीय; 7 = उदासीन; 7 से ऊपर = क्षारीय। प्रमुख मान: रक्त = 7.35–7.45 (परिसर से बाहर होने पर एसिडोसिस/एल्केलोसिस); आमाशय अम्ल = 1.5–2.0 (HCl); समुद्री जल = 8.1 (CO₂ से महासागरीय अम्लीकरण खतरा)। दैनिक महत्व: pH दंत क्षय (5.5 से नीचे), मृदा उर्वरता (6.5–7.0 आदर्श), जल सुरक्षा, और औषधि निर्माण को प्रभावित करता है।