மின் வேதியியல் (12ஆம் வகுப்பு வேதியியல், சமச்சீர் கல்வி) அத்தியாயத்தின் ஒவ்வொரு புத்தகப் பயிற்சி வினாவும் இங்கே — சரியான விடை தனித்துக் காட்டப்பட்டு, தெளிவான படிப்படியான விளக்கத்துடன். தமிழிலும் ஆங்கிலத்திலும் இலவசமாகப் படிக்கலாம்.
Q1
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மார்ச் 2025, துணைத்தேர்வு 2021
மொத்தமாக 9650 கூலூம்கள் மின்னூட்டத்தைப் பெற்றுள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை
- A. \(6.22 \times 10^{23}\)
- B. \(6.022 \times 10^{24}\)
- C. \(6.022 \times 10^{22}\)சரி
- D. \(6.022 \times 10^{-34}\)
விளக்கம். ஒரு ஃபாரடே (96500 C) என்பது ஒரு மோல் எலக்ட்ரான்களின் (\(6.022 \times 10^{23}\)) மின்னூட்டம். 9650 C என்பது ஒரு ஃபாரடேயில் பத்தில் ஒரு பங்கு என்பதால், எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை \(6.022 \times 10^{22}\).
Q2
பின்வரும் அரைக்கல வினையை கருதுக
\(Mn^{2+} + 2e^- \rightarrow Mn\) \(E^\circ = -1.18V\)
\(Mn^{2+} \rightarrow Mn^{3+} + e^-\) \(E^\circ = -1.51V\)
\(3Mn^{2+} \rightarrow Mn + 2Mn^{3+}\) என்ற வினையின் \(E^\circ\) மதிப்பு மற்றும் முன்நோக்கு வினையின் சாத்தியக்கூறு முறையே
- A. 2.69V மற்றும் தன்னிச்சையானது
- B. -2.69V மற்றும் தன்னிச்சையற்றதுசரி
- C. 0.33V மற்றும் தன்னிச்சையானது
- D. 4.18V மற்றும் தன்னிச்சையற்றது
விளக்கம். \(Mn^{2+}/Mn\) இன் ஒடுக்க மின்னழுத்தம் (-1.18V) மற்றும் \(Mn^{2+}/Mn^{3+}\) இன் ஆக்சிஜனேற்ற மின்னழுத்தம் (-1.51V) ஆகியவற்றைக் கூட்ட -2.69V கிடைக்கிறது. மின்கல மின்னழுத்தம் எதிர்க்குறி என்பதால் வினை தன்னிச்சையற்றது.
Q3
கை கடிகாரங்களில் பயன்படும் பட்டன் மின்சேமிப்புக் கலன்கள் பின்வருமாறு செயல்படுகின்றன.
\(Zn(s) + Ag_2O(s) + H_2O(l) \rightleftharpoons 2Ag(s) + Zn^{2+}(aq) + 2OH^-(aq)\)
அரைக்கல மின்னழுத்தங்கள்
\(Ag_2O(s) + H_2O(l) + 2e^- \rightarrow 2Ag(s) + 2OH^-(aq)\) \(E^\circ = 0.34V\)
\(Zn(s) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + 2e^-\) \(E^\circ = 0.76V\)
எனில் மின்கல மின்னழுத்தம்.
- A. 0.84V
- B. 1.34V
- C. 1.10Vசரி
- D. 0.42V
விளக்கம். திட்ட மின்கல மின்னழுத்தம் = கேத்தோடின் திட்ட ஒடுக்க மின்னழுத்தம் (\(Ag_2O\) ஒடுக்கம், 0.34V) + ஆனோடின் திட்ட ஆக்சிஜனேற்ற மின்னழுத்தம் (துத்தநாக ஆக்சிஜனேற்றம், +0.76V). எனவே \(E^\circ_{cell} = 0.34 + 0.76 = 1.10V\).
Q4
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மார்ச் 2026
298 K வெப்பநிலையில் 0.5 mol \(dm^{-3}\) செறிவுடைய \(AgNO_3\) கரைசலின் மின்பகுளிக் கடத்துத்திறன் மதிப்பு \(5.76 \times 10^{-3} S cm^{-1}\) எனில், அதன் மோலார் கடத்துத்திறன் மதிப்பு
- A. 2.88 S \(cm^2 mol^{-1}\)
- B. 11.52 S \(cm^2 mol^{-1}\)சரி
- C. 0.086 S \(cm^2 mol^{-1}\)
- D. 28.8 S \(cm^2 mol^{-1}\)
விளக்கம். மோலார் கடத்துத்திறன் \(\Lambda_m = (\kappa \times 1000) / M\). \(\kappa = 5.76 \times 10^{-3}\) மற்றும் M = 0.5 எனப் பிரதியிட \((5.76 \times 10^{-3} \times 1000) / 0.5 = 11.52 \text{ S cm}^2 \text{ mol}^{-1}\).
Q5
அளவிலா நீர்த்தலில், \(25^\circ C\) வெப்பநிலையில், மின்பகுளிகளின் மோலார் கடத்துத்திறன் மதிப்புகள் \(KCl=149.9\), \(KNO_3=145.0\), \(HCl=426.2\), \(NaOAc=91.0\), \(NaCl=126.5\) (\(S cm^2 mol^{-1}\)) எனக் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. அவற்றிலிருந்து தகுந்த மதிப்புகளைப் பயன்படுத்தி \(\Lambda^\circ_{HOAc}\) மதிப்பை கணக்கிடுக.
- A. 517.2
- B. 552.7
- C. 390.7சரி
- D. 217.5
விளக்கம். கோல்ராஷ் விதியின்படி அசிட்டிக் அமிலத்தின் மோலார் கடத்துத்திறன் \(\Lambda_{HCl}^\circ + \Lambda_{NaOAc}^\circ - \Lambda_{NaCl}^\circ\). மதிப்புகளைப் பிரதியிட: \(426.2 + 91.0 - 126.5 = 390.7 \text{ S cm}^2 \text{ mol}^{-1}\).
Q6
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மே 2022
ஃபாரடே மாறிலி __________ என வரையறுக்கப்படுகிறது
- A. 1 எலக்ட்ரானால் சுமந்து செல்லப்படும் மின்னூட்டம்
- B. 1 மோல் எலக்ட்ரான்களால் சுமந்து செல்லப்படும் மின்னூட்டம்சரி
- C. ஒரு மோல் பொருளை விடுவிக்கத் தேவைப்படும் மின்னூட்டம்
- D. \(6.22 \times 10^{10}\) எலக்ட்ரானால் சுமந்து செல்லப்படும் மின்னூட்டம்
விளக்கம். ஃபாரடே மாறிலி (F) என்பது ஒரு மோல் எலக்ட்ரான்கள் சுமந்து செல்லும் மொத்த மின்னூட்டம் ஆகும்; இதன் மதிப்பு ஏறத்தாழ 96485 C mol⁻¹.
Q7
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மார்ச் 2020
பின்வரும் வினை நிகழ எவ்வளவு ஃபாரடே மின்னோட்டம் தேவைப்படும்? \(MnO_4^- \rightarrow Mn^{2+}\)
- A. 5Fசரி
- B. 3F
- C. 1F
- D. 7F
விளக்கம். \(MnO_4^-\) ஆனது \(Mn^{2+}\) ஆக ஒடுக்கமடையும்போது மாங்கனீசின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை +7 இலிருந்து +2 ஆக மாறுகிறது. இதற்கு ஒரு மாங்கனீசு அயனிக்கு 5 எலக்ட்ரான்கள், அதாவது ஒரு மோலுக்கு 5 ஃபாரடே தேவை.
Q8
உருகிய கால்சியம் ஆக்சைடு கரைசலின் வழியே, 3.86 A அளவுள்ள மின்னோட்டமானது, 41 நிமிடங்கள் மற்றும் 40 விநாடிகளுக்கு செலுத்தப்படுகிறது. எதிர்மின்முனையில் வீழ்படிவாகும் கால்சியத்தின் நிறை கிராமில் கணக்கிடுக. (Ca ன் அணு நிறை 40 கிராம் / மோல் மற்றும் 1F = 96500C).
விளக்கம். மொத்த மின்னூட்டம் Q = It = 3.86 A \(\times\) 2500 s = 9650 C. 1 மோல் (40 g) \(Ca^{2+}\) ஐ வீழ்படிவாக்க 2 ஃபாரடே (193000 C) தேவை என்பதால், 9650 C வீழ்படிவாக்கும் நிறை \((9650 / 193000) \times 40 = 2 \text{ g}\).
Q9
உருகிய சோடியம் குளோரைடு மின்னாற்பகுத்தலில், 3A மின்னோட்டத்தை பயன்படுத்தி 0.1 மோல் குளோரின் வாயுவை உருவாக்க தேவைப்படும் நேரம்
- A. 55 நிமிடங்கள்
- B. 107.2 நிமிடங்கள்சரி
- C. 220 நிமிடங்கள்
- D. 330 நிமிடங்கள்
விளக்கம். 1 மோல் \(Cl_2\) வாயுவை உருவாக்க 2 ஃபாரடே (193000 C) மின்னூட்டம் தேவை. எனவே 0.1 மோலுக்கு 19300 C தேவை. t = Q / I என்பதால், நேரம் = 19300 C / 3 A = 6433.3 விநாடிகள், அதாவது ஏறத்தாழ 107.2 நிமிடங்கள்.
Q10
1A மின்னோட்டத்தை பயன்படுத்தி மின்னாற்பகுக்கும்போது 60 விநாடிகளில், எதிர்மின்முனையில் விடுவிக்கப்படும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை (எலக்ட்ரானின் மின்சுமை = \(1.6 \times 10^{-19} \text{ C}\))
- A. \(6.22 \times 10^{23}\)
- B. \(6.022 \times 10^{20}\)
- C. \(3.75 \times 10^{20}\)சரி
- D. \(7.48 \times 10^{23}\)
விளக்கம். மொத்த மின்னூட்டம் Q = It = 1 A \(\times\) 60 s = 60 C. இதனை ஒரு எலக்ட்ரானின் மின்சுமையால் வகுக்க: 60 / (\(1.6 \times 10^{-19}\)) = \(3.75 \times 10^{20}\) எலக்ட்ரான்கள்.
Q11
பின்வரும் மின்பகுளிக் கரைசல்களில் குறைந்தபட்ச நியம கடத்துத்திறனைப் பெற்றுள்ளது எது?
- A. 2N
- B. 0.002Nசரி
- C. 0.02N
- D. 0.2N
விளக்கம். நியம கடத்துத்திறன் ஓரலகு கனஅளவிலுள்ள அயனிகளின் எண்ணிக்கையைச் சார்ந்தது. நீர்த்தல் அதிகரிக்கும்போது அயனிச் செறிவு குறைவதால், மிகவும் நீர்த்த கரைசல் (0.002N) குறைந்தபட்ச நியம கடத்துத்திறனைப் பெற்றுள்ளது.
Q12
ஈயச் சேமிப்பு மின்கலனை மின்னேற்றம் செய்யும்போது
- A. கேத்தோடில் உள்ள \(PbSO_4\) ஆனது Pb ஆக ஒடுக்கமடைகிறது
- B. ஆனோடில் உள்ள \(PbSO_4\) ஆனது \(PbO_2\) ஆக ஆக்சிஜனேற்றமடைகிறது
- C. ஆனோடில் உள்ள \(PbSO_4\) ஆனது Pb ஆக ஒடுக்கமடைகிறதுசரி
- D. கேத்தோடில் உள்ள \(PbSO_4\) ஆனது Pb ஆக ஆக்சிஜனேற்றமடைகிறது
விளக்கம். மின்னேற்றத்தின்போது வெளிப்புற மின்மூலம் மூலம் மின்னிறக்க வினைகள் தலைகீழாக்கப்படுகின்றன. மின்னிறக்கத்தின்போது ஆனோடாகச் செயல்பட்ட மின்முனையில் லெட் சல்பேட் மீண்டும் உலோக ஈயமாக ஒடுக்கமடைகிறது.
Q13
பொதுத் தேர்வில் கேட்கப்பட்டது:
மார்ச் 2024
பின்வரும் மின்கலங்களில் I) லெக்லாஞ்சே மின்கலம் II) நிக்கல் – காட்மியம் மின்கலம் III) ஈயச் சேமிப்பு மின்கலன் IV) பாதரச மின்கலம் முதன்மை மின்கலங்கள் எவை?
- A. I மற்றும் IVசரி
- B. I மற்றும் III
- C. III மற்றும் IV
- D. II மற்றும் III
விளக்கம். முதன்மை மின்கலங்களில் மின்வேதி வினை மீளாதது; அவற்றை மீண்டும் மின்னேற்றம் செய்ய இயலாது. லெக்லாஞ்சே மின்கலமும் பாதரச பொத்தான் மின்கலமும் முதன்மை மின்கலங்கள்; ஈயச் சேமிப்பு மற்றும் நிக்கல்-காட்மியம் மின்கலன்கள் மீண்டும் மின்னேற்றக்கூடிய இரண்டாம் நிலை மின்கலங்கள்.
Q14
இரும்பின் மீது ஜிங்க் பூசி நாகமுலாமிட்ட இரும்பு தயாரிக்கலாம்; ஆனால் அதன் மறுதலை சாத்தியமில்லை. இதற்குக் காரணம்
- A. ஜிங்க் இரும்பை விட லேசானது
- B. ஜிங்கின் உருகுநிலை இரும்பை விடக் குறைவு
- C. ஜிங்கின் எதிர்க்குறி மின்முனை மின்னழுத்தம் இரும்பை விடக் குறைவு
- D. ஜிங்கின் எதிர்க்குறி மின்முனை மின்னழுத்தம் இரும்பை விட அதிகம்சரி
விளக்கம். ஜிங்கின் திட்ட ஒடுக்க மின்னழுத்தம் இரும்பை விட அதிக எதிர்க்குறி மதிப்புடையது. எனவே ஜிங்க் வலிமையான ஒடுக்கியாக முன்னுரிமையுடன் ஆக்சிஜனேற்றமடைந்து அடியிலுள்ள இரும்பைப் பாதுகாக்கிறது.
Q15
கூற்று : தூய இரும்பை உலர்ந்த காற்றில் வெப்பப்படுத்தும்போது துருவாக மாறுகிறது. காரணம் : துருவின் இயைபு \(Fe_3O_4\)
- A. கூற்று மற்றும் காரணம் இரண்டும் சரி, மேலும் காரணம் கூற்றிற்கான சரியான விளக்கமாகும்.
- B. கூற்று மற்றும் காரணம் இரண்டும் சரி, ஆனால், காரணம் கூற்றிற்கான சரியான விளக்கமல்ல.
- C. கூற்று சரி ஆனால் காரணம் தவறு.
- D. கூற்று மற்றும் காரணம் இரண்டும் தவறு.சரி
விளக்கம். இரும்பு துருப்பிடிக்க ஆக்சிஜனுடன் ஈரப்பதமும் கார்பன் டைஆக்சைடும் தேவை; உலர்ந்த காற்றில் மட்டும் துரு உருவாகாது, எனவே கூற்று தவறு. துருவின் இயைபு நீரேறிய ஃபெரிக் ஆக்சைடு ஆகும், மேக்னடைட் அல்ல; எனவே காரணமும் தவறு.
Q16
\(H_2-O_2\) எரிபொருள் மின்கலத்தில் எதிர்மின்முனையில் நிகழும் வினை
- A. \(O_2(g) + 2H_2O(l) + 4e^- \rightarrow 4OH^-(aq)\)சரி
- B. \(H^+(aq) + OH^-(aq) \rightarrow H_2O(l)\)
- C. \(2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(g)\)
- D. \(H^+ + e^-- \rightarrow \frac{1}{2}H_2\)
விளக்கம். கார ஊடக ஹைட்ரஜன்–ஆக்சிஜன் எரிபொருள் மின்கலத்தில் எதிர்மின்முனையில் ஒடுக்கம் நிகழ்கிறது. அங்கு ஆக்சிஜன் மூலக்கூறுகள் நீர் மற்றும் எலக்ட்ரான்களுடன் வினைபுரிந்து ஹைட்ராக்சைடு அயனிகளை உருவாக்குகின்றன; இவை மின்பகுளி வழியே நகர்ந்து மின்சுற்றை நிறைவு செய்கின்றன.
Q17
M/36 செறிவு கொண்ட வலிமைகுறைந்த ஒற்றைக்கார அமிலத்தின் சமான கடத்துத்திறன் மதிப்பு 6 mho \(cm^2\) equivalent –1 மற்றும் அளவிலா நீர்த்தலில் அதன் சமான கடத்துத்திறன் மதிப்பு 400 mho \(cm^2\) equivalent –1 எனில், அந்த அமிலத்தின் பிரிகை மாறிலி மதிப்பு
- A. \(1.25 \times 10^{-6}\)
- B. \(6.25 \times 10^{-6}\)சரி
- C. \(1.25 \times 10^{-4}\)
- D. \(6.25 \times 10^{-5}\)
விளக்கம். வலிமை குறைந்த அமிலத்தின் பிரிகை மாறிலியை ஆஸ்ட்வால்ட் நீர்த்தல் விதியைப் பயன்படுத்திக் கண்டறியலாம். முதலில் சமான கடத்துத்திறனுக்கும் அளவிலா நீர்த்தலில் அதன் மதிப்பிற்கும் உள்ள விகிதத்திலிருந்து பிரிகை வீதத்தைக் கண்டறிந்து, பின் கொடுக்கப்பட்ட செறிவைக் கொண்டு மாறிலியைக் கணக்கிட வேண்டும்.
Q18
நியம கடத்துத்திறன் மதிப்பு (\(\kappa = 1.25 \times 10^{-3} S cm^{-1}\)) கொண்டுள்ள 0.01M செறிவுடைய 1:1 மின்பகுளிக் கரைசலை மின்கலத்தில் நிரப்பி ஒரு மின்கடத்து மின்கலனானது அளவுத்திருத்தம் செய்யப்படுகிறது. \(25^\circ C\) வெப்பநிலையில் இதன் அளந்தறியப்பட்ட மின்தடை 800 \(\Omega\) எனில் கலமாறிலி மதிப்பு,
- A. \(10^{-1} cm^{-1}\)
- B. \(10^1 cm^{-1}\)
- C. \(1 cm^{-1}\)சரி
- D. \(5.7 \times 10^{-12}\)
விளக்கம். கலமாறிலி என்பது கரைசலின் நியம கடத்துத்திறன் மற்றும் அளந்தறியப்பட்ட மின்தடையின் பெருக்கற்பலன் ஆகும். கொடுக்கப்பட்ட மதிப்புகளைப் பெருக்கும்போது இந்த மின்கலத்திற்கு கலமாறிலி மதிப்பு ஒன்று எனக் கிடைக்கிறது.
Q19
298K வெப்பநிலையில், AB எனும் சொற்ப அளவு கரையும் உப்பின் (1:1 மின்பகுளி) தெவிட்டிய கரைசலின் கடத்துத்திறன் \(1.85 \times 10^{-5} S m^{-1}\). 298K வெப்பநிலையில், AB உப்பின் கரைதிறன் பெருக்க மதிப்பைக் கணக்கிடுக. \(\Lambda^\circ_m(AB) = 14 \times 10^{-3} S m^2 mol^{-1}\)
- A. \(5.7 \times 10^{-12}\)
- B. \(1.32 \times 10^{-12}\)
- C. \(7.5 \times 10^{-12}\)
- D. \(1.74 \times 10^{-12}\)சரி
விளக்கம். முதலில் நியம கடத்துத்திறனை அளவிலா நீர்த்தலிலுள்ள மோலார் கடத்துத்திறனால் வகுத்து மோலார் கரைதிறனைக் கண்டறிய வேண்டும். 1:1 மின்பகுளிக்கு, கரைதிறன் பெருக்க மதிப்பு இந்த மோலார் கரைதிறனின் இருமடிக்குச் சமம்.
Q20
\(Zn | ZnSO_4 (0.01 \text{ M}) || CuSO_4 (1.0 \text{ M}) | Cu\) எனும் மின்வேதிக்கலனைக் கருதுக. இந்த டேனியல் மின்கலத்தின் emf மதிப்பு \(E_1\). \(ZnSO_4\) ன் செறிவை \(1.0 \text{ M}\) ஆகவும், \(CuSO_4\) ன் செறிவை \(0.01 \text{ M}\) ஆகவும் மாற்றும்போது அதன் emf \(E_2\) ஆக மாறுகிறது. பின்வருவனவற்றுள் எது சரியான தொடர்பு?
- A. \(E_1 < E_2\)
- B. \(E_1 > E_2\)சரி
- C. \(E_1 \geq E_2\)
- D. \(E_1 = E_2\)
விளக்கம். நெர்ன்ஸ்ட் சமன்பாட்டின்படி, கேதோடு செறிவு அதிகரித்து ஆனோடு செறிவு குறையும் போது emf அதிகரிக்கிறது. \(E_1\) நிலையில் கேதோடு செறிவு அதிகமாக இருப்பதால் \(E_1\) ஆனது \(E_2\) ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்.
