1. లోహ క్షయానికి గాలి, నీరు అవసరం అనే అంశాన్ని మీరు ఎలా పరీక్షిస్తారు?
(లేదా)
లోహ క్షయం జరగడానికి గాలి, నీరు అవసరం అని నిరూపించడానికి ప్రయోగాన్ని ఎలా నిర్వహిస్తారో వివరించండి.
(లేదా)
లోహ క్షయానికి కారణాలు ఏమిటి? వాటిని ప్రయోగపూర్వకంగా ఎలా సరిచూస్తారు? (AS 3) 4 మార్కులు
* మూడు పరీక్షనాళికలను తీసుకుని ఒక్కోదానిలో శుభ్రంగా ఉండే మూడు ఇనుప మేకులను వేయాలి.
* పరీక్షనాళికలను A, B, C లుగా గుర్తించాలి.
* పటంలో చూపినట్లు పరీక్షనాళిక Aలో కొంత నీటిని తీసుకుని దాన్ని రబ్బరు బిరడాతో బిగించాలి.
* పరీక్ష నాళిక Bలో మరిగించిన స్వేదన జలాన్ని ఇనుప మేకులు మునిగేంతవరకు తీసుకుని దానికి 1 మి.లీ. నూనెను కలిపి రబ్బరు బిరడాతో బిగించాలి.
* పరీక్షనాళిక Cలో కొంచెం అనార్ద్ర కాల్షియం క్లోరైడ్ను తీసుకుని రబ్బరు బిరడా బిగించాలి. అనార్ద్ర కాల్షియం క్లోరైడ్ గాలిలోని తేమను గ్రహిస్తుంది.
* ఈ పరీక్షనాళికలను కొన్ని రోజులు అలావుంచి పరిశీలించాలి.
* పరీక్ష నాళిక A లోని ఇనుప మేకులు తుప్పుపడతాయి కానీ, B, C పరీక్షనాళికల్లోని మేకులు తుప్పుపట్టలేదు.
* పరీక్షనాళిక Aలోని మేకులను గాలి, నీరు ఉన్న వాతావరణంలో ఉంచారు.
* B పరీక్ష నాళికలోని మేకులు కేవలం నీటిలోనూ, పరీక్షనాళిక C లోని మేకులను అనార్ద్ర గాలిలోనూ ఉంచారు. ఈ ప్రయోగం వల్ల ఇనుము లోహ క్షయం జరగడానికి నీరు, గాలి అవసరమని తెలుస్తుంది.
2. కింది ప్రక్రియలను చూపే పటాలను గీయండి.
1) ప్లవన ప్రక్రియ
2) అయస్కాంత వేర్పాటు పద్థతి (AS 5) 4 మార్కులు
3. ఒక ధాతువు నుంచి లోహాన్ని పొందే వివిధ దశలను తెలిపి ఏదైనా ఒక దశను వివరించండి. (AS 1) 4 మార్కులు
జ: లోహాలను, వాటి ధాతువుల నుంచి సంగ్రహించి వేరుపరచడంలో ముఖ్యంగా మూడు దశలు ఉంటాయి. అవి
1) ముడిఖనిజ సాంద్రీకరణ
2) ముడిలోహ నిష్కర్షణ
3) లోహాన్ని శుద్ధిచేయడం
లోహాన్ని శుద్ధిచేయడం: లోహాన్ని శుద్ధిచేయడానికి చాలా రకాల పద్ధతులున్నాయి. ఆయా లోహాల్లో ఉన్న మలినాలను బట్టి శుద్ధిచేసే పద్ధతులు వేరుగా ఉంటాయి. లోహాలను శుద్ధిచేయడానికి ఉపయోగించే పద్ధతులు
ఎ) స్వేదనం
బి) పోలింగ్
సి) గలనం చేయడం
డి) విద్యుత్ విశ్లేషణ
ఎ) స్వేదనం: జింక్, పాదరసం లాంటి అల్పబాష్పశీల లోహాలు, అధిక బాష్పశీల లోహాలను మలినాలుగా కలిగి ఉంటే అలాంటి లోహాల శుద్ధిలో ఈ పద్ధతి చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది. ద్రవస్థితిలో ఉన్న నిష్కర్షించబడిన లోహాలను స్వేదనం చేసి శుద్ధలోహాన్ని పొందుతారు.
బి) పోలింగ్: ద్రవస్థితిలో లోహాన్ని పచ్చికర్రలతో బాగా కలుపుతారు. ఇలా చేయడం ద్వారా మలినాలు వాయువు రూపంలో వేరుపడటం లేదా చిక్కని నురగలా ద్రవరూప లోహ ఉపరితలంపై ఏర్పడతాయి. కాపర్ను ఈ పద్ధతిలో శుద్ధి చేస్తారు. కర్రల నుంచి వెలువడిన క్షయకరణ వాయువులు కాపర్ ఆక్సీకరణం చెందకుండా కాపాడతాయి.
సి) గలనం చేయడం: ఈ పద్ధతిలో అల్పద్రవీభవన స్థానాలున్న లోహాలను వేడిచేసి వాలుగా ఉన్న తలంపై జారేలా చేస్తారు. అప్పుడు లోహం కరిగి కిందికి కారడం ద్వారా అధిక ద్రవీభవన స్థానాలున్న మలినాలు వేరుచేయబడతాయి.
డి) విద్యుత్ విశ్లేషణ: ఈ పద్ధతిలో అపరిశుద్ధ లోహాన్ని ఆనోడ్గా, శుద్ధ లోహాన్ని కాథోడ్గా ఉపయోగిస్తారు. విద్యుద్విశ్లేషణ తొట్టెలో అదే లోహానికి చెందిన ద్రవస్థితిలో ఉండే లోహ లవణాన్ని విద్యుద్విశ్లేష్యంగా తీసుకుంటారు. మనకు కావాల్సిన లోహం కాథోడ్ వద్ద శుద్ధ స్థితిలో నిక్షిప్తమవుతుంది. మలినాలు 'ఆనోడ్మడ్'గా ఆనోడ్ వద్ద అడుగుకు చేరతాయి.
చర్యలు: ఆనోడ్ వద్ద: M M+n + n e-
కాథోడ్ వద్ద: M+n + n e- M
(M = శుద్ధ లోహం) (n = 1, 2, 3, .......)
4. ధాతువులను సాంద్రీకరణం చెందించే ప్రక్రియలను తెలిపి వివరించండి. (AS 1) 4 మార్కులు
జ: ధాతువు, ఖనిజ మాలిన్యాల మధ్య భౌతిక ధర్మాల్లో ఉన్న భేదంపై ఆధారపడి కొన్ని భౌతిక పద్ధతులను ధాతువును సాంద్రీకరణ చేయడానికి అవలంబిస్తారు.
1) చేతితో ఏరివేయడం: రంగు, పరిమాణం లాంటి ధర్మాల్లో ధాతువు, మలినాల (గాంగ్)కు మధ్య వ్యత్యాసం ఉంటే ఈ పద్ధతిని వాడతారు. ఈ పద్ధతిలో ధాతు కణాలను చేతితో ఏరివేయడం ద్వారా ఇతర మలినాల నుంచి వేరు చేయవచ్చు.
2) నీటితో కడగడం: ధాతువును బాగా చూర్ణం చేసి వాలుగా ఉన్న తలంపై ఉంచుతారు. పైనుంచి వచ్చే నీటి ప్రవాహంతో కడుగుతారు. అప్పుడు తేలికగా ఉన్న మలినాలు నీటి ప్రవాహంతో కొట్టుకుపోతాయి. బరువైన, శుద్ధమైన ముడి ఖనిజ కణాలు నిలిచిపోతాయి.
3) ప్లవన ప్రక్రియ: ఈ పద్ధతి ముఖ్యంగా సల్ఫైడ్ ధాతువుల నుంచి ఖనిజ మాలిన్యాన్ని తొలగించడానికి అనువుగా ఉంటుంది.
ఈ ప్రక్రియలో ఖనిజాన్ని మెత్తటి చూర్ణంగా చేసి, నీటి తొట్టెలో ఉంచుతారు. గాలిని ఈ తొట్టెలోకి ఎక్కువ పీడనంతో పంపి నీటిలో నురుగు వచ్చేలా చేస్తారు. ఏర్పడిన నురుగు ఖనిజ కణాలను పై తలానికి తీసుకుపోతుంది. తొట్టె అడుగుభాగానికి మాలిన్య కణాలు చేరుకుంటాయి. నురుగు తేలికగా ఉండటం వల్ల, తెట్టులా ఏర్పడిన నురుగును దాని నుంచి వేరుచేసి ఆరబెట్టి ధాతుకణాలను పొందవచ్చు.
4) అయస్కాంత వేర్పాటు పద్ధతి: ముడి ఖనిజం లేదా ఖనిజ మాలిన్యం ఏదో ఒకటి అయస్కాంత పదార్థమై ఉంటే వాటిని విద్యుదయస్కాంతాలను ఉపయోగించి వేరుచేస్తారు.
5. ధాతువు నుంచి ముడిలోహ సంగ్రహణ విధానాన్ని గురించి వివరించండి. (AS 1) 4 మార్కులు
జ: ధాతువు నుంచి ముడిలోహ సంగ్రహణ: భూమి నుంచి లభించిన ధాతువును సాంద్రీకరించిన తర్వాత శుద్ధిచేసిన ధాతువును పొందుతాం. ఈ ధాతువు నుంచి లోహాన్ని సంగ్రహించడానికి క్షయకరణ చర్య ద్వారా దీన్ని లోహ ఆక్సైడ్గా మారుస్తారు. ఈ లోహ ఆక్సైడ్ను తిరిగి క్షయకరణానికి గురి చేయడం ద్వారా కొన్ని మలినాలతో కూడిన లోహాన్ని పొందవచ్చు. ఒక లోహాన్ని దాని ధాతువుల నుంచి సంగ్రహించడం, ఆ లోహం చర్యాశీలతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
1) చర్యాశీలత శ్రేణిలో ఎగువభాగంలో ఉన్న లోహాల సంగ్రహణం: ఈ లోహాలను సంగ్రహణం చేయడానికి అనువైన పద్ధతి విద్యుద్విశ్లేషణ.
ఉదా: NaCl నుంచి సోడియం (Na) పొందడానికి ద్రవరూప NaClను స్టీల్ కాథోడ్, గ్రాఫైట్ ఆనోడ్ సహాయంతో విద్యుద్విశ్లేషణ చేస్తారు.
కాథోడ్ వద్ద సోడియం లోహం నిక్షిప్తమై ఆనోడ్ వద్ద క్లోరిన్ వెలువడుతుంది.
కేథోడ్ వద్ద: 2 Na+ + 2 e- 2 Na
ఆనోడ్ వద్ద: 2 Cl- Cl2 + 2 e-
2) చర్యాశీలత మధ్యలో ఉన్న లోహాల సంగ్రహణం: ఈ లోహ ధాతువులు సాధారణంగా సల్ఫైడ్లు, కార్బొనేట్ల రూపంలో ఉంటాయి. ఈ ధాతువులను ముందు ఆక్సైడ్లుగా మారుస్తారు.
భర్జనం ద్వారా సల్ఫైడ్ ధాతువులను ఆక్సైడ్లుగా మార్చి తర్వాత క్షయకరణం ద్వారా లోహాన్ని పొందుతారు. సరైన క్షయీకరణ కారకాన్ని ఉపయోగించి కార్బన్ లాంటి లోహ ఆక్సైడ్లను లోహాలుగా క్షయకరణం చెందిస్తారు.
3) చర్యాశీలత శ్రేణిలో దిగువన ఉన్న లోహాల సంగ్రహణం: ఇలాంటి లోహాలను వేడిమి చర్యతో క్షయీకరింపజేయడం ద్వారా లేదా కొన్నిసార్లు వాటి జలద్రావణాల నుంచి స్థానభ్రంశం చెందించడం ద్వారా పొందవచ్చు.
6. లోహక్షయాన్ని వివరించండి. లోహక్షయం నివారణకు చేపట్టాల్సిన చర్యలు, పద్ధతులను తెలపండి. (AS 1) (AS 6) 4 మార్కులు
జ: * లోహం దాని పరిసరాలతో చర్య జరిపి సంయోగ పదార్థంగా క్రమేపీ మార్పు చెందడాన్ని లోహక్షయం అంటారు. లోహ క్షయం ఒక ఉపరితల ప్రక్రియ.
* ఇనుము తుప్పు పట్టడం, వెండి వస్తువులు కాంతి విహీనమవడం, రాగి, కంచు వస్తువులపై ఆకుపచ్చని పొర ఏర్పడటం లాంటివి లోహక్షయానికి కొన్ని ఉదాహరణలు.
* లోహక్షయంలో లోహంలోని ఆక్సిజన్ ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోవడం ద్వారా ఆక్సీకరణం చెంది దాని ఆక్సైడ్ను ఏర్పరుస్తుంది.
* నీరు, గాలి సమక్షంలో ఇనుము లోహక్షయం చెందుతుంది.
* ఇనుమును తడి గాలి సమక్షంలో ఉంచినప్పుడు, దాని ఉపరితలంపై గోధుమ రంగు పొర ఏర్పడుతుంది. దీన్నే తుప్పు అంటారు. తుప్పులో ఆర్ద్ర ఫెర్రిక్ ఆక్సైడ్ (Fe2O3.xH2O) ఉంటుంది.
* ఇనుప వస్తువుల ఉపరితలంపై ఒక నిర్దిష్ట ప్రాంతంలో క్షయం జరిగేటప్పుడు అక్కడ ఆక్సీకరణం జరిగి, ఆ ప్రాంతం ఆనోడ్గా ప్రవర్తిస్తుంది.
ఆనోడ్ వద్ద: 2 Fe (ఘ) 2 Fe2+ + 4 e-
* ఈ ఆనోడ్ వద్ద విడుదలైన ఎలక్ట్రాన్లు లోహం ద్వారా వేరే ప్రాంతం వద్దకు వెళ్లి హైడ్రోజన్ అయాన్ (H+) సమక్షంలో ఆక్సిజన్ను క్షయీకరిస్తాయి. ఈ ప్రాంతం కాథోడ్గా వ్యవహరిస్తుంది.
కాథోడ్ వద్ద: O2 + 4 H+ + 4 e- 2 H2O (ద్ర)
మొత్తం చర్య: 2 Fe (ఘ) + O2 (వా) + 4 H+ (జ.ద్రా.)
* వాతావరణంలోని ఆక్సిజన్ ఫెర్రస్ అయాన్లను (Fe+2) ఆక్సీకరణం చేసి ఫెర్రిక్ అయాన్లుగా (Fe+3) మార్పు చేస్తుంది. ఫలితంగా ఆర్ద్ర ఫెర్రిక్ ఆక్సైడ్ (Fe2O3 .x H2O) రూపంలో తుప్పుగా మార్పు చెందుతుంది.
లోహక్షయం నివారణ:
*లోహ వస్తువుల ఉపరితలం వాతావరణంతో స్పర్శలో లేకుండా నివారించడమనేది లోహ క్షయం నివారణ సాధారణ పద్ధతుల్లో ఒకటి.
* లోహ క్షయాన్ని నివారించడానికి లోహ ఉపరితలాన్ని పెయింట్తో లేదా కొన్ని రసాయనాల (బైస్ఫినాల్)తో కప్పి ఉంచాలి.
* లోహ క్షయాన్ని నివారించడానికి లోహ ఉపరితలం మీద అధిక ధన విద్యుదాత్మకత ఉండే లోహంతో కప్పి ఉంచాలి. దీన్ని ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ ద్వారా జరుపుతారు.
* విద్యుత్ రసాయన పద్ధతిలో Mg, Zn లాంటి లోహ ఎలక్ట్రోడ్లు తమకు తామే క్షయం చెంది వస్తువును క్షయం కాకుండా రక్షిస్తాయి.
7. బ్లాస్ట్ కొలిమి పటం గీసి భాగాలను గుర్తించండి. (AS 5) 4 మార్కులు
1) ధాతువు + కోక్ + సున్నపురాయి
2) FeO, CO సమక్షంలో క్షయకరణం చెందుతుంది.
3) వ్యర్థ వాయువులు (CO, CO2)
4) CaO చర్యలో పాల్గొని SiO2తో స్లాగును ఏర్పరుస్తుంది.
5) ఉక్కు రేకులు, శంకువు, గిన్నె అమరిక
6) ఇనుము ద్రవీభవించి C, Si, Pను కరిగించుకుంటుంది
7) కొలిమి ఇటుకలు
8) కార్బన్ మండి CO2 ను ఏర్పరుస్తుంది
9) వేడి వాయువు/ బ్లాస్టు
10) స్లాగు ద్వారం
11) ద్రవీభవించిన ఇనుము ద్వారం
8. A,B,C,D,E అనే లోహాలు వివిధ ద్రావణాలతో చర్య జరిపినప్పుడు వచ్చిన ఫలితాలు కింది పట్టికలో ఉన్నాయి. పట్టికను పరిశీలించండి. సమాధానాలు రాయండి. (AS 4) 4 మార్కులు
అ) అధిక చర్యాశీలత ఉన్న లోహం ఏది?ఎందుకు?
ఆ) అల్ప చర్యాశీలత ఉన్న లోహం ఏది?ఎందుకు?
ఇ) గోధుమ రంగు పూత ఏర్పరిచే లోహాలు ఏవి?
ఈ) A, B, C, D, E లోహాలను చర్యాశీలతల ఆరోహణ క్రమంలో అమర్చండి.
జ: అ) 'E' అనే లోహం మిగిలిన వాటన్నింటికంటే అధిక చర్యాశీలత గలది. ఎందుకంటే ఇది అన్ని ద్రావణాలతో అవక్షేపాలను ఏర్పరుస్తుంది కాబట్టి.
ఆ) 'C' అనే లోహం మిగిలిన వాటన్నింటి కంటే అల్ప చర్యాశీలత గలది. ఎందుకంటే ఇది ఏ ద్రావణంతోనూ చర్య జరిపి అవక్షేపాన్ని ఏర్పరచలేదు కాబట్టి.
ఇ) B, E అనే లోహాలు గోధుమ రంగు పూతను ఏర్పరుస్తాయి.
ఈ) ఇచ్చిన లోహాల చర్యాశీలత ఆరోహణ క్రమం C < A < D < B < E.
9. లోహాలను వాటి ధాతువుల నుంచి సంగ్రహించడంలోని వివిధ దశలను చూపే ఫ్లోచార్టును గీయండి. (AS 4) 4 మార్కులు
10. కింది పట్టికను పూర్తిచేసి ఇచ్చిన ప్రశ్నలకు సమాధానాలు రాయండి. (AS 4) 4 మార్కులు
i) ఎప్సమ్ లవణంలోని నీటి అణువుల సంఖ్య ఎంత?
ii) బాక్సైట్ ఏ లోహం ధాతువు?
iii) పై లోహాల్లో ఏవి స్వేచ్ఛా స్థితిలో లభ్యమవుతాయి?
iv) ఇనుము లోహం ధాతువు ఏది?
జ:
i) 7 నీటి అణువులు
ii) Al
iii) Ag
iv) హెమటైట్, మాగ్నటైట్
11. విరిగిన రైలు కమ్మీలు, పగిలిన యంత్ర పరికరాలను అతికించడానికి ఏ చర్య ఉపయోగకరం?ఆ చర్యను వివరించండి.
(లేదా)
థర్మైట్ ప్రక్రియను నిర్వచించి, నిత్యజీవితంలో ఈ పద్ధతి ఆవశ్యకతను రాయండి. (AS 1) (AS 6) 4 మార్కులు
జ: * అల్యూమినియం పొడితో లోహ ఆక్సైడ్లను క్షయకరణం జరిపే ప్రక్రియను థర్మైట్ చర్య అంటారు.
* గాఢత పరిచిన ఆక్సైడ్ ధాతువు అల్యూమినియం పొడి మిశ్రమాన్ని థర్మైట్ అంటారు.
* థర్మైట్ చర్యలో అల్యూమినియం లోహం క్షయకరణిగా ఉపయోగపడుతుంది.
* ఐరన్ (III) ఆక్సైడ్ (Fe2O3) అల్యూమినియంతో చర్య పొందినప్పుడు ఏర్పడిన ద్రవ ఇనుమును విరిగిన రైలు పట్టాలు, పగిలిన యంత్ర పరికరాలను అతికించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
Fe2O3 + 2 Al 2 Fe + Al2O3 + ఉష్ణశక్తి
12. సల్ఫైడ్ రూపంలో ఉన్న ధాతువును సాంద్రీకరించే ఒక పద్ధతిని వివరించండి.
(లేదా)
సల్ఫైడ్ ధాతువుల నుంచి ఖనిజ మాలిన్యాన్ని తొలగించే పద్ధతి గురించి వివరించండి. (AS 1) 4 మార్కులు
జ: ప్లవన ప్రక్రియ:
* ఈ పద్ధతి ముఖ్యంగా సల్ఫైడ్ ధాతువుల నుంచి ఖనిజ మాలిన్యాన్ని తొలగించడానికి అనువుగా ఉంటుంది.
* ఈ ప్రక్రియలో ఖనిజాన్ని మెత్తటి చూర్ణంగా చేసి, నీటితొట్టెలో ఉంచుతారు.
* గాలిని ఈ తొట్టెలోకి ఎక్కువ పీడనంతో పంపి నీటిలో నురుగు వచ్చేలా చేస్తారు.
* ఏర్పడిన నురుగు ఖనిజ కణాలను పైతలానికి తీసుకుపోతుంది. తొట్టె అడుగు భాగానికి మాలిన్య కణాలు చేరుకుంటాయి.
* నురుగు తేలికగా ఉండటం వల్ల తెట్టులా ఏర్పడిన ఆ నురుగును దాని నుంచి వేరుచేసి, ఆరబెట్టి ధాతు కణాలను పొందవచ్చు.
13. కిందివాటిని వివరించండి.
1) భర్జనం 2) భస్మీకరణం 3) ప్రగలనం (AS 1) 4 మార్కులు
జ: 1) భర్జనం: ధాతువును గాలి లేదా ఆక్సిజన్ సమక్షంలో అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేడి చేసే పద్ధతిని భర్జనం అంటారు.
* భర్జనం ఒక ఉష్ణరసాయన ప్రక్రియ. ఈ ప్రక్రియలో ధాతువును ఆక్సిజన్ లేదా గాలి సమక్షంలో అధిక ఉష్ణోగ్రత (లోహ ద్రవీభవన స్థానం కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత) వద్ద వేడిచేస్తారు.
* ఈ ప్రక్రియలో పొందిన ఉత్పన్నాలు (సల్ఫైడ్ ధాతువు నుంచి పొందే లోహ ఆక్సైడ్ లాంటివి) ఘనస్థితిలో ఉంటాయి.
ఉదా: 2 ZnS + 3 O2 2 ZnO + 2 SO2 ↑
* సాధారణంగా భర్జన ప్రక్రియకు రివర్బరేటరీ కొలిమిని వాడతారు.
2) భస్మీకరణం: ధాతువుకు గాలి లేకుండా అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేడిచేసే పద్ధతిని భస్మీకరణం అంటారు.
* భస్మీకరణం ఒక ఉష్ణ రసాయన ప్రక్రియ.
* ఈ ప్రక్రియలో ధాతువును గాలి లేదా ఆక్సిజన్ అందుబాటులో లేకుండా వేడి చేయడం వల్ల ధాతువు విఘటనం చెందుతుంది.
ఉదా: MgCO3 MgO + CO2 ↑
3) ప్రగలనం: ధాతువు, ద్రవకారి, క్షయకరణి మిశ్రమాన్ని వాటి ద్రవీభవన స్థానం కంటే అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేడిచేసే పద్ధతిని ప్రగలనం అంటారు.
* ప్రగలనం అనేది ఒక ఉష్ణరసాయన ప్రక్రియ. ఈ ప్రక్రియలో ఒక ధాతువును ద్రవకారితో కలిపి, ఇంధనంతో బాగా వేడిచేస్తారు.
* ఉష్ణశక్తి చాలా తీవ్రంగా ఉండటం వల్ల ధాతువు, లోహంగా క్షయీకరింపబడుతుంది. అలాగే లోహాన్ని ద్రవస్థితిలో పొందవచ్చు.
* ప్రగలన ప్రక్రియలో ధాతువులోని మలినాలు ద్రవకారితో చర్యపొంది, సులువుగా తొలగించగల లోహమలంగా ఏర్పడతాయి.
* ప్రగలన ప్రక్రియకు బ్లాస్ట్ కొలిమిని వాడతారు.
14. రాగిని విద్యుత్ శోధనం ద్వారా పొందే విధానాన్ని వివరించండి. (AS 1) 4 మార్కులు
జ:
కాపర్ విద్యుత్ శోధన కోసం పరికరాల అమరిక
* అపరిశుద్ధ కాపర్ను ఆనోడ్గా, స్వచ్ఛమైన పలుచటి కాపర్ రేకులను కాథోడ్గా తీసుకుంటారు.
* విద్యుద్విశ్లేషకంగా ఆమ్లీకృత కాపర్ సల్ఫేట్ ద్రావణాన్ని విద్యుద్విశ్లేషణ తొట్టెలో తీసుకుని అందులో కాథోడ్, ఆనోడ్లను వేలాడదీస్తారు.
* విద్యుద్విశ్లేషణ ప్రక్రియ చేసినప్పుడు శుద్ధ స్థితిలో కాపర్, కాథోడ్ వద్ద నిక్షిప్తమవుతుంది.
కాథోడ్ వద్ద: Cu Cu2+ + 2 e-
ఆనోడ్ వద్ద: Cu2+ + 2 e-
* ద్రావణంలో కరగగలిగే మలినాలు ద్రావణంలోనే ఉండిపోతాయి. బ్లిస్టర్ కాపర్ నుంచి వచ్చిన కరగని మలినాలు ఆనోడ్ మడ్గా అడుగు భాగానికి చేరిపోతాయి.
15. MgAl,Cu,Ag,Au,Ca,Na,K,Pb,Zn,Fe లాంటి లోహాలను ఉపయోగించి కింది పట్టికను పూర్తి చేయండి. (AS 4) 2 మార్కులు
అధిక చర్యాశీలత ఉన్న లోహాలు | మధ్యస్థ చర్యాశీలత ఉన్న లోహాలు | అల్పచర్యాశీలత ఉన్న లోహాలు |
జ:
అధిక చర్యాశీలత ఉన్న లోహాలు | మధ్యస్థ చర్యాశీలత ఉన్న లోహాలు | అల్పచర్యాశీలత ఉన్న లోహాలు |
K, Na, Ca, Mg, Al, | Zn, Fe, Pb, Cu | Ag, Au |
16.
17. సల్ఫైడ్ ధాతువుల స్వయం క్షయకరణం అంటే ఏమిటి? ఉదాహరణలు ఇవ్వండి.
(లేదా)
సల్ఫైడ్ ధాతువుల స్వయం క్షయకరణం గురించి రాయండి. (AS 1) 2 మార్కులు
జ: సల్ఫైడ్ ధాతువుల నుంచి రాగిని సంగ్రహించేటప్పుడు ఆ ధాతువును గాలిలో పాక్షిక భర్జనం చేసి
ఆక్సైడ్గా మారుస్తారు.
2 Cu2S + 3 O2 2 Cu2O + 2 SO2
గాలిని అందజేయడం ఆపివేసి ఉష్ణోగ్రత పెంచినప్పుడు ఇంకా మిగిలిన ఉన్న లోహ సల్ఫైడ్, లోహ ఆక్సైడ్తో
చర్యపొంది లోహాన్ని, SO2ను ఏర్పరుస్తుంది. కాబట్టి ఈ ప్రక్రియను స్వయం క్షయకరణం అంటారు.
2 Cu2O + Cu2 S 6 Cu + 2 SO2 ↑
18. ముడి ఖనిజాన్ని సాంద్రీకరించడంలో అయస్కాంత వేర్పాటు పద్ధతిని ఎప్పుడు వాడతారు? ఉదాహరణతో వివరించండి. (AS 1)2 మార్కులు
జ: ముడి ఖనిజం లేదా ఖనిజ మాలిన్యం ఏదో ఒకటి అయస్కాంత పదార్థమై ఉంటే వాటిని విద్యుదయస్కాంతాలను ఉపయోగించి వేరు చేస్తారు.
ఉదా: అయస్కాంత ధాతువులైన ఐరన్ పైరటీస్ (FeS), మాగ్నటైట్ (Fe3O4) అయస్కాంత వేర్పాటు పద్ధతిలో సాంద్రీకరిస్తారు.
19. Au, Ca, Mg, Zn లను చర్యాశీలత క్రమంలో అమర్చండి. (AS 1) ఒకమార్కు
జ: Ca > Mg > Zn > Au
20. ధాతువులో మలినాలను ఏమంటారు? (AS 1) ఒకమార్కు
జ: గాంగ్ లేదా ఖనిజ మాలిన్యాలు
21. తుప్పు రసాయన నామం ఏది? (AS 1) ఒకమార్కు
జ: Fe2O3. XH2O
22. లోహ నిష్కర్షణలో కొలిమి పాత్ర ఏమిటి? (AS 1) ఒకమార్కు
జ: లోహ నిష్కర్షణలో ఉష్ణరసాయన ప్రక్రియలను నిర్వహించడానికి కొలిమిలను ఉపయోగిస్తారు.
23. థర్మైట్ చర్యను మీరెక్కడ గమనిస్తారు? (AS 6) ఒకమార్కు
జ: రైల్వేట్రాక్ల వద్ద
24. స్వేచ్ఛాస్థితిలో ఉండే మూలకాలకు ఉదాహరణలు ఇవ్వండి. (AS 1) ఒకమార్కు
జ: బంగారం, వెండి, ప్లాటినం
25. ఆభరణాల తయారీలో వాడే లోహలు ఏవి? (AS 6) ఒకమార్కు
జ: బంగారం, వెండి, ప్లాటినం
26. విద్యుత్ వాహక తీగల తయారీలో వాడే లోహాలు ఏవి? (AS 6) ఒకమార్కు
జ: రాగి, అల్యూమినియం
27. కార్నలైట్ ధాతువు ఫార్ములాను రాయండి. (AS1) ఒక మార్కు
జ: KCl. MgCl2 . 6 H2O
28. సిన్నబార్ ధాతువు నుంచి సంగ్రహించే లోహం ఏది? (AS1) ఒక మార్కు
జ: Hg
29. జింక్ బ్లెండ్, మాగ్నసైట్, జింకైట్ ధాతువుల్లో ఏది కార్బొనేట్ ధాతువు? (AS1) ఒక మార్కు
జ: మాగ్నసైట్ (MgCO3)
30. K, Zn, Au, Cu లలో i) ఏది అధిక చర్యాశీలత కలిగి ఉంటుంది? ii)దేనికి అల్ప చర్యాశీలత ఉంటుంది? (AS1) ఒక మార్కు
జ: i) అధిక చర్యాశీలత ఉండేది = K
ii) అల్పచర్యాశీలత ఉండేది = Au
31. Zn, Pt, Al, Na, K మూలకాలను వాటి క్రియాశీలతల ఆధారంగా అవరోహణ క్రమంలో రాయండి. (AS1) ఒక మార్కు
జ: K > Na > Al > Zn > Pt
32. సల్ఫైడ్ ధాతువును ఏ ప్రక్రియలో సాంద్రీకరణం చెందిస్తారు? (AS1) ఒక మార్కు
జ: ప్లవన ప్రక్రియ
33. చల్లని నీటితో చర్య జరిపి H2 వాయువును ఇచ్చే లోహాలు ఏవి? (AS1) ఒక మార్కు
జ: K, Na, Ca, Mg
34. ఆక్సిజన్తో చర్య జరిపి పెరాక్సైడ్లను ఏర్పరిచే లోహలు ఏవి? (AS1) ఒక మార్కు
జ: K, Na
35. NaCl నుంచి Na లోహాన్ని ఏ పద్ధతిలో క్షయకరణం చెందిస్తారు? (AS1) ఒక మార్కు
జ: విద్యుద్విశ్లేషణ పద్ధతి ద్వారా
36. Cu2S నుంచి Cuను పొందడంలో స్వయం క్షయకరణంలో పాల్గొనే పదార్థం ఏది? (AS1) ఒక మార్కు
జ: Cu2O
37. డైసైనార్జియేట్ నుంచి Ag ను స్థానభ్రంశం చెందించే లోహం ఏది? (AS1) ఒక మార్కు
జ: జింక్ లోహం
38. లోహాలను శుద్ధి చేసేటప్పుడు ఏ సందర్భంలో స్వేదన ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తారు? (AS1) ఒక మార్కు
జ: జింక్, పాదరసం లాంటి అల్ప బాష్పశీల లోహాలు, అధిక బాష్పశీల లోహాలను మలినాలుగా కలిగి ఉంటే ఈ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తారు.
39. అపరిశుద్ధ (బ్లిస్టర్) కాపర్ను శుద్ధి చేయడానికి వాడే ప్రక్రియ ఏది? (AS1) ఒక మార్కు
జ: పోలింగ్
40. వెండి వస్తువులు కాంతి విహీనం అయినప్పుడు వాటిపై ఏర్పడే పదార్థం ఏది? (AS1) ఒక మార్కు
జ: సిల్వర్ సల్ఫైడ్
41. బాక్సైట్ ఫార్ములాను రాయండి. (AS1) ఒక మార్కు
జ: Al2O3 . 2 H2O
42. హెమటైట్ ఫార్ములాను రాయండి. (AS1) ఒక మార్కు
జ: Fe2O3
43. మాగ్నటైట్ ఫార్ములాను రాయండి. (AS1) ఒక మార్కు
జ: Fe3O4
44. అధిక క్రియాశీలత గల కొన్ని లోహాల పేర్లను తెలపండి. (AS1) ఒక మార్కు
జ: K, Na, Ca, Mg, Al
45. అధిక క్రియాశీలత గల లోహాలను ఎలా సంగ్రహిస్తారు? (AS1) ఒక మార్కు
జ: అధిక క్రియాశీలత గల లోహాలను వాటి ద్రవ రూప సమ్మేళనాలను విద్యుద్విశ్లేషణ చేయడం ద్వారా సంగ్రహిస్తారు
46. లోహాలను వాటి ధాతువుల నుంచి సంగ్రహించడంలో ఇమిడి ఉన్న దశలను తెలపండి. (AS1) 2 మార్కులు
జ: లోహాలను వాటి ధాతువుల నుంచి సంగ్రహించి, వేరుపరచడంలో ముఖ్యంగా మూడు దశలు ఉంటాయి. అవి:
i) ముడి ఖనిజ సాంద్రీకరణ
ii) ముడి లోహ నిష్కర్షణ
iii) లోహాన్ని శుద్ధి చేయడం.
47. లోహ శుద్ధిలో ఉండే ముఖ్యమైన పద్ధతులను తెలపండి. (AS1) 2 మార్కులు
జ: i) స్వేదనం
ii) పోలింగ్
iii) గలనం చేయడం
iv) విద్యుత్ శోధనం
48. Ag, K, Cu, Zn, Ca, Hg లోహాలను వాటి చర్యాశీలతల ఆధారంగా అవరోహణ క్రమంలో అమర్చండి. (AS1) 2 మార్కులు
జ: K > Ca > Zn > Cu > Hg > Ag.
49. కింది ధాతువుల్లో ఉండే లోహాలను గుర్తించండి.
i) జింక్ బ్లెండ్
ii) పైరోల్యూసైట్
iii) గెలీనా
iv) సిన్నబార్ (AS1) 2 మార్కులు
జ: i) Zn
ii) Mn
iii) Pb
iv) Hg
50. హెమటైట్ ధాతువు నుంచి ఇనుప లోహాన్ని సంగ్రహించడంలో బ్లాస్ట్ కొలిమిలో జరిగే చర్యల తుల్య సమీకరణాలను రాయండి. (AS1) 2 మార్కులు
జ: 2 C + O2 2 CO
Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2
CaCO3 CaO+ CO2
CaO + SiO2 CaSiO3
51. సల్ఫైడ్ ధాతువుల స్వయం క్షయకరణాన్ని వివరించండి. (AS1) 2 మార్కులు
జ: i) సల్ఫైడ్ ధాతువుల నుంచి రాగిని సంగ్రహించేటప్పుడు ఆ ధాతువును గాలిలో పాక్షిక భర్జనం చేసి ఆక్సైడ్గా మారుస్తారు.
2 Cu2S + 3 O2
ii) గాలిని అందజేయడం ఆపివేసి, ఉష్ణోగ్రత పెంచినప్పుడు ఇంకా మిగిలి ఉన్న లోహ సల్ఫైడ్ లోహ ఆక్సైడ్తో చర్య పొంది లోహాన్ని, SO2 ను ఏర్పరుస్తుంది.
2 Cu2O + Cu2S 6 Cu + SO2
52. లోహ క్షయాన్ని నివారించడానికి కొన్ని పద్ధతులను సూచించండి. (AS1) 2 మార్కులు
జ: i) లోహ ఉపరితలానికి పెయింట్ లేదా గ్రీజ్ పూయడం, అలాగే కొన్ని రసాయనాలతో కప్పి ఉంచడం వల్ల లోహ క్షయాన్ని నివారించవచ్చు.
ii) అల్ప చర్యాశీలత ఉండి వాతావరణంతో తామే ముందుగా చర్య జరిపి వస్తువును రక్షించగలిగే లోహాలైన Sn, Znలాంటి వాటితో లోహ వస్తువును (ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ పద్ధతిలో) కప్పి ఉంచాలి.
iii) విద్యుత్ రసాయన పద్ధతిలో Zn, Mgలాంటి లోహ ఎలక్ట్రోడ్లు తమకు తామే క్షయం చెంది వస్తువును క్షయం కాకుండా రక్షిస్తాయి.
53. తుప్పు ఫార్ములాను రాయండి. (AS1) ఒక మార్కు
జ: Fe2O2. x H2O