புறப்பரப்பு வேதியியல் (Surface Chemistry) மூன்று மதிப்பெண்

1. இயற்பியல் பரப்புக் கவர்ச்சிக்கும், வேதியியல் பரப்புக் கவர்ச்சிக்கும் இடையேயான வேறுபாடுகள் யாவை?

வ. எண்	இயற்பியல் பரப்புக் கவர்ச்சி	வேதியியல் பரப்புக் கவர்ச்சி
1	மூலக்கூறுகளுக்கிடைப்பட்ட வாண்டர்வால்ஸ் விசையின் காரணமாக நடைபெறுகிறது	வேதிப்பிணைப்பு உருவாவதன் காரணமாக நடைபெறுகிறது
2	வாயுக்களின் தன்மையைப் பொருத்து, எளிதில் திரவமாக்கக் கூடிய வாயுக்கள் விரைவில் பரப்புக் கவரப்படுகின்றன.	இயற்பியல் பரப்புக் கவர்ச்சியை விட தேர்ந்து செயலாற்றும் தன்மையுடையது.
3	பரப்புக் கவர்தலின் வெப்பம் குறைவாகும்	பரப்புக் கவர்தலின் வெப்பம் அதிகமாகும்
4	மீள் தன்மையுடையது	மீளாத் தன்மையுடையது
5	குறைந்த வெப்பநிலையில் மெதுவாக பரப்புக் கவர்தல் நடைபெறுகிறது. வெப்பநிலையை உயர்த்தும் போது பரப்புக் கவர்தலின் வீதம் குறைகிறது	வெப்பநிலையை உயர்த்தும் போது பரப்புக் கவர்தல் அதிகரிக்கிறது
6	அழுத்தத்தை உயர்த்தும் போது பரப்புக் கவர்தல் அதிகரிக்கிறது	அழுத்தம் எத்தகைய பாதிப்பையும் ஏற்படுத்துவதில்லை
7	பரப்புக் கவரும் பொருளின் பரப்பின் மீது பல மூலக்கூறு அடுக்கினைத் தோற்றுவிக்கிறது	ஒற்றை மூலக்கூறு அடுக்கு மட்டும் உருவாகிறது

2. பால்மங்கள் என்றால் என்ன?

நீர்ம - நீர்ம கூழ்ம அமைப்புகள்.

அல்லது

மிகச் சிறிய துளிகள் மற்றொரு நீர்மத்தில் பரவியுள்ள அமைப்பு.

 அல்லது

நன்கு கலக்கக்கூடிய இரண்டு அல்லது பாதியளவு கலக்கக்கூடிய இரண்டு நீர்மங்களை குலுக்கும்போது ஒரு நீர்மம் மற்றொரு நீர்மத்தில் பிரிகையடைந்துள்ளதாக கிடைக்கும் கூழ்மம் பால்மம் எனப்படும்.

சான்று:

பால், கிரீம், வெண்ணெய், மயனேஸ், ஷாம்பு

3. கரைப்பன் கவர் கூழ்மங்கள் என்றால் என்ன?

கூழ்மத்தில் உள்ள பிரிகை நிலைமைக்கும், பிரிகை ஊடகத்திற்கும் இடையே அதிக கவர்ச்சி விசை காணப்பட்டால் அதற்கு கரைப்பன் கவர் கூழ்மங்கள் என்று பெயர்.

சான்று:

ஜெலாட்டின், புரோட்டீன், ஸ்டார்ச் கரைசல், அகர், சீசின், டெக்ஸ்ட்ரின், அல்புமின், நீரில் கோந்து                                       

4. உயர்த்திகள் என்றால் என்ன? சான்று தருக.

ஒரு சேர்மம் வினைவேக மாற்றியாக செயல்படாமல், ஒரு வினைவேக மாற்றியின் செயல்திறனை அதிகரித்தால் அதற்கு உயர்த்திகள் என்று பெயர்.

சான்று:

ஹேபர் முறையில் அம்மோனியா தயாரிக்கப்படும்போது சேர்க்கப்படும் மிகச் சிறிதளவான மாலிப்டினம், Mo நன்கு தூளாக்கப்பட்ட அயர்ன் / இரும்பு / Fe வினைவேக மாற்றியின் செயல்திறனை அதிகரிக்கிறது.

                                         Fe

N2 + 3H2 ⇌ 2NH3

                           + Mo

5. பிரௌனியன் இயக்கம் என்றால் என்ன? காரணம் தருக.

பிரிகை ஊடகத்தில் கூழ்மத்துகள்கள் அங்கும் இங்கும், தாறுமாறாக, ஒழுங்கின்றி திரியும் செயலுக்கு பிரௌனியன் இயக்கம் என்று பெயர்.

காரணம்:

கூழ்மத்துகளைத் தொடர்ச்சியாக பிரிகை ஊடக மூலக்கூறுகள் ஒழுங்கின்றி மோதுவதனால்.

6. வினைவேக மாற்றி நச்சுக்கள் என்றால் என்ன? சான்று தருக.

வினைவேக மாற்றியின் செயல்திறனை இழக்கச் செய்யும் சேர்மங்கள் வினைவேக மாற்றி நச்சுக்கள் எனப்படும்.

சான்று:

1. SO2 ஆனது ஆக்ஸிஜனேற்றமடையும் தொடு முறையில் பயன்படுத்தப்படும் பிளாட்டினம், Pt வினைவேக மாற்றிக்கு ஆர்சினியஸ் ஆக்சைடு, As2O3 நச்சுப் பொருளாக செயல்படுகிறது.

               Pt

SO2 + O2 ⇌ 2SO3

             As2O3

                          நச்சுப் பொருள்

2. ஹேபர் முறையில் அம்மோனியா தயாரித்தலில் அயர்ன் / இரும்பு / Fe வினைவேக மாற்றிக்கு நச்சாக H2S அமைகிறது.

                                      Fe

N2 + 3H2 ⇌ 2NH3

                          H2S

                           நச்சுப் பொருள்

7. மின்னியற் கூழ்ம பிரிப்பு என்றால் என்ன?

மின்னியற் கூழ்ம பிரிப்பு முறையில் கூழ்மப் பிரிப்பானது மின்புலத்தில் நடைபெறுகிறது. சவ்வினை தாங்கியுள்ள உலோகத் திரைகளின் இடையில் மின்னோட்டம் செலுத்தப்படுகிறது. எனவே, அயனிகள் எதிரான மின்வாய்க்கு செல்வது துரிதாமாகிறது. எனவே கூழ்ம பிரிப்பு முடுக்கமடைகிறது.

மின்னியற் கூழ்ம பிரிப்பு முறையின் குறைபாடு:

சர்க்கரை, யூரியா போன்ற மின்னேற்ற மாசுக்களுக்கு இம்முறை பொருந்தாது.

8. மின்முனைக் கவர்ச்சி என்றால் என்ன?

கூழ்மத்துகள்கள் மின்னோட்டத்தை செலுத்தும்போது மின்முனையை நோக்கி நகரும் செயல் மின்முனைக் கவர்ச்சி அல்லது காட்டோபோரசிஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

9. பலபடித்தான வினைவேக மாற்றம் என்றால் என்ன? சான்று தருக.

வினைபடு பொருள்கள் மற்றும் வினைவேக மாற்றி ஆகியவை வெவ்வேறு நிலைமைகளில் உள்ள வினைவேக மாற்ற வினை பலபடித்தான வினைவேக மாற்ற வினை எனப்படும்.

சான்று:

சல்பியூரிக் அமிலம் தயாரிக்கும் தொடு முறையில் பிளாட்டினம், Pt அல்லது V2O5 வினைவேக மாற்றி முன்னிலையில் SO2 ஆனது SO3 ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றமடைதல்.

                    Pt(s)

2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3

இவ்வினையில் வினைபடு பொருள்கள் வாயு நிலைமையிலும், வினைவேக மாற்றி திண்ம நிலையிலும் உள்ளன.

10. டின்டால் விளைவு என்றால் என்ன?

கூழ்மத்துகள்களின் ஒளிச்சிதறடிக்கும் பண்பு  டின்டால் விளைவு எனப்படும்.

காரணம்:

கூழ்மத்துகள்கள் ஒளி ஆற்றலை உறிஞ்சி அனைத்து திசைகளிலும் உமிழ்வதனால்.

11. கூழ்மமாக்கல் என்றால் என்ன? சான்று தருக.

வீழ்ப்படிவான பொருள் கூழ்மக் கரைசலாக கரைசலில் உள்ள மின்பகுளியின் காரணமாக விரவுதல் கூழ்மமாக்கல் எனப்படும். இச்செயலுக்கு பயன்படுத்தப்படும் மின்பகுளி கூழ்மமாக்கும் காரணி எனப்படும்.

வீழ்ப்படிவு + மின்பகுளி (கூழ்மமாக்கும் காரணி) → கூழ்மக் கரைசல் (கரைசால்)

சான்று:

1. சில்வர் குளோரைடுடன் ஹைட்ரோ குளோரிக் அமிலத்தை சேர்த்து கூழ்மமாக்கல்.

2. பெரிக் ஹைட்ராக்சைடுடன் பெரிக் குளோரைடை சேர்த்து கூழ்மமாக்கல்.

12. பதனிடுதல் என்றால் என்ன?

விலங்கு தோல்கள் கூழ்மத் தன்மையுடையவை. இவை நேர்மின் சுமையை பெற்றிருப்பதால் எதிர்மின் சுமையை உடைய கூழ்மத்துகளை பெற்றுள்ள டானின் என்ற பொருளில் மூழ்க வைக்கப்படுகிறது. எனவே, வீழ்படிவாகி கடின தோல் கிடைக்கிறது. இதற்கு பதனிடுதல் என்று பெயர். குரோமியம் உப்புகள் டானினுக்குப் பதிலாக பயன்படுகிறது.

13. வாயு - வாயு கூழ்ம அமைப்பு ஏன் உருவாவதில்லை?

வாயுவில் வாயு கூழ்ம அமைப்பு உருவாவதில்லை ஏனெனில், வாயுக்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று கலந்து உண்மைக் கரைசலைத் தருகின்றன.

14. தன் வினைவேக மாற்றி பற்றி சிறுகுறிப்பு வரைக.

சில வினைகளில் உருவாகும் விளைபொருள்களில் ஒன்று வினைவேக மாற்றியாக செயல்படுகிறது. அத்தகைய வினைவேக மாற்றி  தன் வினைவேக மாற்றி என்றும், அந்தச் செயல்முறை தன் வினைவேக மாற்றம் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றது.

சான்று:

ஆக்சாலிக் அமிலத்தை பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் மூலம் ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்யும்போது, விளைபொருள்களில் ஒன்றான MnSO4 வினைவேக மாற்றியாக செயல்படுகிறது. MnSO4 வினையின் வேகத்தை அதிகரிக்கிறது.

   COOH

5 |          + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2 + 8H2O

  COOH

15. வினைவேக மாற்ற வினைகளின் பொதுவான சிறப்பியல்புகளை எழுதுக.

1. வினைமுற்றுபெற்ற பிறகு வினைவேக மாற்றியின் நிறை மற்றும் வேதி இயைபில் எத்தகைய மாற்றமும் ஏற்படுவதில்லை.

2. குறைந்த அளவு வினைவேக மாற்றியே தேவைப்படுகிறது.

3. ஒரு வினைவேக மாற்றி, வினையை தொடங்குவதில்லை. வினைவேக மாற்றியின் செயலானது ஏற்கனவே குறிப்பிட்ட வேகத்தில் நிகழ்ந்து கொண்டிருக்கும் ஒரு வினையின் வேகத்தை மாற்றுவதேயாகும்.

4. சமநிலையில் உள்ள ஒரு மீள்வினையின் நிலையை வினைவேக மாற்றி மாற்றுவதில்லை.

5. வினைவேக மாற்றி எப்பொழுதும் தேர்ந்து செயலாற்றும் (Specific) தன்மையுடையதாகும்.

16. கூழ்மக் கரைசல் – வரையறு

17. டெல்ட்டா எவ்வாறு உருவாகிறது?

18. வினைவேக மாற்றி என்றால் என்ன? சான்று தருக

19. கிளர்வு மையங்கள் என்றால் என்ன?

20. கரைப்பன் எதிர் கூழ்மங்கள் என்றால் என்ன? எடுத்துக்காட்டு தருக

21. களி கூழ்மத்தின் பிரிகை நிலைமை, பிரிகை ஊடகம் ஆகியவற்றை குறிப்பிடுக. களி கூழ்மத்திற்கு எடுத்துக்காட்டு தருக

ஒரு மதிப்பெண் ஐந்து மதிப்பெண்

வேதிவினை வேகவியல் - II (Chemical Kinetics – II) மூன்று மதிப்பெண்

1. அரைவாழ்வு காலம் வரையறு.

வினைபடுபொருளின் தொடக்க செறிவின் மதிப்பானது பாதியாக குறைவதற்கு தேவைப்படும் நேரம்.

2. முதல் வகை வினையின் அரைவாழ்வு நேரத்திற்கும், வினைவேக மாறிலிக்கும் உள்ள தொடர்பை வருவி. அல்லது முதல் வகை வினையின் அரைவாழ்வு காலம் வினைபடுபொருள்களின் தொடக்க செறிவை பொருத்து அமையாது எனக் காட்டு.

முதல் வகை வினைக்கு,

G]úY, முதல் வகை வினையின் அரைவாழ்வு காலம் வினைபடுபொருள்களின் தொடக்க செறிவை பொருத்து அமையாது மற்றும் வினையின் வினைவேக மாறிலிக்கு எதிர் விகிதத்திலிருக்கும்.

3. எதிரெதிர் வினைகளுக்கு சான்றுகள் கொடு.

4. ஒரு முதல் வகை வினையில் 99% வினை முற்று பெறுவதற்கான நேரமானது 90% வினை முற்று பெறுவதற்கான நேரத்தை போல் இரு மடங்கு என் நிரூபி.

5. ஒரு முதல் வகை வினையின் வினைவேகம் 298 K ல் 5.2 x 10–6 mol lit–1 ஆகும். அதன் தொடக்க செறிவு 2.6 x 10–3 mol lit–1, ஆக உள்ள போது அதே வெப்பநிலையில் வினையின் முதல் வகை வினைவேக மாறிலியைக் கணக்கிடு.

முதல் வகை வினையின் வினைவேகம் = 5.2 x 10–6 mol lit–1 s–1

தொடக்க செறிவு, [A] = 2.6 x 10–3 mol lit–1

முதல் வகை வினைவேக மாறிலி, k1 = ?

                வினைவேகம் = k1 [A]1.0

                                      k1 = வினைவேகம் / [A]

                                      k1 = 5.2 x 10–6 mol lit–1 s–1 / 2.6 x 10–3 mol lit–1

 வினைவேக மாறிலி, k1 = 2 x 10–3 s–1

 6. எளிய மற்றும் சிக்கலான வினைகள் என்றால் என்ன?

ஓர் எளிய வினை ஒரேயொரு படியில் மட்டும் நடைபெறுகிறது. எளிய வினைகள் அடிப்படை வினைகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

வினைகள் ஒரு படியில் நிகழாமல் வரிசையான பல எண்ணிக்கையிலான அடிப்படை படிகளுடன் நடைபெறுவது சிக்கலான வினைகள் எனப்படும்.

7. போலி முதல் வகை வினை என்றால் என்ன? சான்று தருக.

ஓர் இரண்டாம் வகை வினையில், ஏதாவதொரு வினைபடுபொருளின் செறிவை அதிகமாக ( 10 முதல் 100 மடங்கு) மற்றொன்றைவிட எடுத்துக்கொள்ளும்போது அவ்வினை முதல் வகை வினையாகிறது. அத்தகைய வினை போலி முதல் வகை வினை எனப்படும்.

சான்று:

எஸ்டரை அமிலத்தின் முன்னிலையில் நீராற்பகுக்கும் வினை:
                                                                         H+

                         CH3COOCH3 + H2O → CH3COOH + CH3OH

8. அர்ஹீனியஸ் சமன்பாட்டை எழுதி விளக்குக.

அல்லது

k = A e– Ea / RT

அதாவது,

k  = வினைவேக மாறிலி

Ea = கிளர்வுறு ஆற்றல்

A = அதிர்வு காரணி

R = வாயு மாறிலி

T = வெப்பநிலை (கெல்வினில்)

9. வினைவகை - வரையறு.

ஒரு வேதிவினையின் சோதனை மூலம் நிர்ணயிக்கப்பட்ட வினைவேக விதியில் உள்ள செறிவுகளின் படிகளின் கூடுதல்.

அல்லது

வினைவேகச் சமன்பாட்டில் உள்ள செறிவுகளின் அடுக்குகளின் கூடுதல்.

வினைவேகம் = வினைவேக மாறிலி x [A]p [B]q [C]r.

மொத்த வினைவகை = p + q + r

10. ஒரு முதல் வகை வினையின் அரைவாழ்வு நேரம் 20 நிமிடங்கள் எனில் அதன் வினைவேக மாறிலியைக் கணக்கிடு.

முதல் வகை வினையின் அரைவாழ்வு நேரம், t½ = 20 mins

வினைவேக மாறிலி, k = ?

t½ = 0.693 / k

k  = 0.693 / t½

k  = 0.693 / 20 mins

    = 0.03465 mins–1

 k  = 3.47 x 10–2 mins–1

அல்லது

k = 0.693 / 20 x 60 sec

k = 0.0005775 sec–1

k = 5.78 x 10–4 sec–1

11. முதல் வகை வினையின் வினைவேக மாறிலியின் மதிப்பு 1.54 x 10 –3 sec –1 எனில் அரைவாழ்வு காலத்தைக் கணக்கிடு.

12. அடுத்தடுத்து நிகழும் வினைகள் என்றால் என்ன? சான்று தருக.

வினைகளில் வினைபடுபொருள் முதலில் இடைநிலை பொருளையும், பிறகு இடைநிலை பொருளானது ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தொடர் வினைகளில் விளைபொருளை உருவாக்கினால் அவ்வகை வினைகள் அடுத்தடுத்து நிகழும் வினைகள் அல்லது தொடர் வினைகள் என அழைக்கப்படுகின்றன.

இத்தகைய வினைகளில் வினைபடுபொருளானது நேரடியாக வினைவிளைபொருளைத் தருவதில்லை. அடுத்தடுத்து நிகழும் வினையானது பல படிகளில் பின்வருமாறு நடைபெறுகிறது.

   k1   k2 

A→ B → C

A = வினைபடுபொருள்; B = இடைநிலை பொருள்; C = வினைவிளைபொருள்

சான்று:

காரத்தின் முன்னிலையில் டைஎஸ்டர் நீராற்பகுக்கப்படுதல்  

                                         k1                              k2

R'OOC– (CH2)n–COOR → R'OOC–(CH2)n–COOH → HOOC – (CH2)n – COOH

13. எதிரெதிர் வினைகள் என்றால் என்ன? சான்று தருக.

எதிரெதிர் வினைகளில் உருவாகும் விளைபொருள் வினைபட்டு வினைபடுபொருள்களை உருவாக்குகின்றன. இந்த வினைகள், மீள் வினைகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

சான்று:

வாயு நிலைமையில் ஹைட்ரஜன் அயோடைடு சிதைவடைதல்

2HI(g) ⇌ H2(g) + I2(g)

14. இணை வினைகள் என்றால் என்ன? சான்று தருக.

வினைபடு மூலக்கூறுகள் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட வழிகளில் வினைபட்டு வெவ்வேறு விளைபொருள்களை தரும் வினை.

அல்லது

ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வினைபடுபொருள்கள் ஒரே நேரத்தில் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வழிகளில் வினைபட்டு இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வினைவிளைபொருள்களைத் தருகின்ற வினை. இவ்வகை வினைகள் பக்க வினைகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

சான்று:

புரோமோ பென்சீனை புரோமினேற்றம் செய்தல்

15. கிளர்வுகொள் ஆற்றல் வரையறு. / குறிப்பு வரைக.

1. மூலக்கூறு கிளர்வுறுவதற்கு தேவைப்படும் அதிகபட்ச ஆற்றல் கிளர்வுறு ஆற்றல் ‘Ea’ எனப்படும்.

2. கிளர்வுறு ஆற்றல் = குறைந்தபட்ச ஆற்றல் - மோதலில் ஈடுபடும் மூலக்கூறின் ஆற்றல்.

3. Ea என்பது வினைபடுபொருள்களானது வினைவிளைபொருள்களாக மாற்றப்படுவதற்கு முன் கடந்து செல்லக்கூடிய ஆற்றல் மட்டம் எனக் கருதப்படுகிறது.

4. Ea என்பது வினைவிளைபொருள் உருவாவதற்கு தேவையான கிளர்வுறு நிலை அல்லது இடைப்பட்ட நிலைக்கு செல்வதற்கு தேவைப்படும் ஆற்றல் எனப்படும்.

5. ஒரு வினைக்கு Ea வின் மதிப்பு சிறப்பு பண்பாகும்.

6. வினைவேகம், வினைவேக மாறிலி மற்றும் அவற்றின் வெப்பநிலைச் சார்ந்த தன்மை ஆகியவற்றை Ea மதிப்பு மூலம் நிர்ணயிக்கலாம்.

7. Ea மதிப்பு அதிகமாக இருக்கும்போது ஒரு வினையின் வினைவேகம் குறைவாக இருக்கும். Ea ∝ 1 / வினைவேகம்

8. log k க்கும் 1/T க்கும் வரைபடம் வரையும்போது எதிர்குறி சாய்வு கிடைக்கிறது. கோட்டின் சாய்விலிருந்து Ea ஆனது கணக்கிடப்படுகிறது.

16. முதல்வகை வினைக்கு மூன்று சான்றுகள் தருக

17. எளிய வினைகளுக்கான சிறப்பியல்புகள் ஏதேனும் மூன்றினை எழுதுக.

18. முதல் வகை வினையின் ஏதேனும் மூன்று சிறப்பியல்புகளை எழுதுக

19. குறைந்த பட்ச ஆற்றல் என்றால் என்ன?

20. கீழ்க்கண்ட சிக்கலான வினைகள் எவ்வகையை சார்ந்தது என கண்டறிக.

      i) 2-மெத்தில்-2-பியூட்டனாலை நீரிறக்கம் செய்தல்

      ii) வளைய புரோப்பேன் மாற்றியத்திற்குட்பட ல் வினை

      iii) காரத்தின் முன்னிலையில் டைஎஸ்டர் நீராற்பகுக்கப்படுதல்

21. சிக்கலான வினைகளுக்கான சிறப்பியல்புகள் ஏதேனும் மூன்றினை எழுதுக.

22. முதல் வகை வினையின் வினைவேக மாறிலிக்கான சமன்பாட்டினை எழுதி விளக்குக.
ஒரு மதிப்பெண் ஐந்து மதிப்பெண்