இடைநிலை மற்றும் உள்இடைநிலைத் தனிமங்கள் (12ஆம் வகுப்பு வேதியியல், சமச்சீர் கல்வி) அத்தியாயத்திற்கான, பாடநூலில் இல்லாத 15 கூடுதல் வினாக்கள் — ஒவ்வொன்றிலும் சரியான விடை தனித்துக் காட்டப்பட்டு, தெளிவான படிப்படியான விளக்கத்துடன். தமிழிலும் ஆங்கிலத்திலும் இலவசமாகப் படிக்கலாம்.
Q1
ஆவர்த்தன வகைப்பாட்டின்படி, நவீன ஆவர்த்தன அட்டவணையில் இடைநிலை உலோகங்கள் எந்தத் தொகுதிகளில் அமைந்துள்ளன?
- A. 1 முதல் 2 வரையிலான தொகுதிகள்
- B. 3 முதல் 12 வரையிலான தொகுதிகள்சரி
- C. 13 முதல் 18 வரையிலான தொகுதிகள்
- D. 1 முதல் 18 வரையிலான தொகுதிகள்
விளக்கம். இடைநிலைத் தனிமங்கள் ஆவர்த்தன அட்டவணையின் மையப் பகுதியில், s-தொகுதி மற்றும் p-தொகுதித் தனிமங்களுக்கு இடையே, 3 ஆம் தொகுதி முதல் 12 ஆம் தொகுதி வரை அமைந்துள்ளன.
Q2
d-தொகுதி தனிமங்களின் பொதுவான வெளிக்கூடு எலக்ட்ரான் அமைப்பு என்ன? (இங்கு 'n' என்பது வெளிக்கூட்டின் முதன்மைக் குவாண்டம் எண்)
- A. \((n-1)d^{1-10} ns^{1-2}\)சரி
- B. \((n-1)d^5 ns^1\)
- C. \((n-1)d^{10} ns^2\)
- D. \(nf^{1-14} (n-1)d^{1-10} ns^2\)
விளக்கம். d-தொகுதி தனிமங்களில் இறுதிக்கு முந்தைய d-துணைக்கூடும் வெளிக்கூட்டின் s-துணைக்கூடும், அதாவது \((n-1)d\) மற்றும் \(ns\) ஆர்பிட்டால்கள் நிரப்பப்படுகின்றன.
Q3
அறை வெப்பநிலையில் மற்ற அனைத்து உலோகங்களை விடவும் அதிக மின்கடத்தும் திறன் கொண்ட இடைநிலை உலோகம் எது?
- A. தாமிரம் (Cu)
- B. தங்கம் (Au)
- C. வெள்ளி (Ag)சரி
- D. அலுமினியம் (Al)
விளக்கம். வெள்ளி (Ag) அறை வெப்பநிலையில் மிக உயர்ந்த மின் மற்றும் வெப்பக் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ள உலோகமாகும்.
Q4
3d இடைநிலை வரிசையில், குரோமியத்திலிருந்து காப்பர் வரை அணு ஆரம் ஏறத்தாழ மாறாமல் இருப்பது ஏன்?
- A. 4s எலக்ட்ரான்களால் ஏற்படும் திரைமறைப்பு அதிகரிப்பு
- B. அணுக்கரு மின்சுமை குறைதல்
- C. அதிகரிக்கும் அணுக்கரு மின்சுமை, 3d-4s எலக்ட்ரான் விலக்கத்தால் சமன் செய்யப்படுதல்சரி
- D. d-எலக்ட்ரான்கள் இல்லாமை
விளக்கம். அணுக்கரு மின்சுமையின் அதிகரிப்பு, புதிதாகச் சேர்க்கப்படும் 3d எலக்ட்ரான்களுக்கும் 4s எலக்ட்ரான்களுக்கும் இடையேயான வலுவான விலக்கு விசையால் ஈடுசெய்யப்படுகிறது. இதனால் அணுவின் உருவளவு ஏறத்தாழ மாறாமல் உள்ளது.
Q5
3d வரிசையில் அதிக எண்ணிக்கையிலான வெவ்வேறு ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளை வெளிப்படுத்தும் தனிமம் எது?
- A. ஸ்காண்டியம்
- B. குரோமியம்
- C. மாங்கனீசுசரி
- D. இரும்பு
விளக்கம். மாங்கனீசின் 3d துணைக்கூட்டில் அதிகபட்ச இணையாகாத எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன. எனவே அது +2 முதல் +7 வரை ஆறு வெவ்வேறு ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளை வெளிப்படுத்துகிறது.
Q6
மாங்கனீசு (\(Mn^{2+}/Mn\)) மற்றும் துத்தநாகம் (\(Zn^{2+}/Zn\)) ஆகியவற்றின் திட்ட ஒடுக்க மின்னழுத்த (\(E^0\)) மதிப்புகள் பொதுவான போக்கிலிருந்து எதிர்பார்க்கப்படுவதை விட அதிக எதிர்க்குறி மதிப்புடையதாக இருப்பது ஏன்?
- A. அதிக அயனியாக்கும் என்தால்பி
- B. பாதி நிரம்பிய (\(d^5\)) மற்றும் முழுவதும் நிரம்பிய (\(d^{10}\)) எலக்ட்ரான் அமைப்புகளின் நிலைப்புத்தன்மைசரி
- C. குறைந்த உலோகப் பிணைப்பு
- D. சிறிய அணு உருவளவு
விளக்கம். \(Mn^{2+}\) இல் உள்ள பாதி நிரம்பிய \(d^5\) அமைப்பும் \(Zn^{2+}\) இல் உள்ள முழுவதும் நிரம்பிய \(d^{10}\) அமைப்பும் கூடுதல் நிலைப்புத்தன்மை உடையவை. இதனால் அவற்றின் ஒடுக்க மின்னழுத்தங்கள் அதிக எதிர்க்குறி மதிப்புடையவையாக உள்ளன.
Q7
சுழற்சி-மட்டும் (spin-only) வாய்ப்பாட்டைப் பயன்படுத்தி, மூன்று இணையாகாத எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட ஒரு இடைநிலை உலோக அயனியின் காந்தத் திருப்புத்திறன் மதிப்பைக் கணக்கிடுக.
- A. 1.73 BM
- B. 2.83 BM
- C. 3.87 BMசரி
- D. 4.90 BM
விளக்கம். சுழற்சி-மட்டும் காந்தத் திருப்புத்திறன் \(\mu_s = \sqrt{n(n+2)}\) மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது. \(n=3\) எனில், \(\mu_s = \sqrt{3(5)} = \sqrt{15}\), இது ஏறத்தாழ 3.87 BM ஆகும்.
Q8
அசிட்டால்டிஹைடை அசிட்டிக் அமிலமாக மாற்றும் தொழிற்முறையில் பயன்படுத்தப்படும் வினைவேக மாற்றி எது?
- A. இரும்பு
- B. வெனடியம் பென்டாக்சைடு
- C. ரோடியம் அல்லது இரிடியம் அணைவுசரி
- D. சீக்லர்-நட்டா வினைவேக மாற்றி
விளக்கம். மெத்தனாலின் கார்பனைலேற்றம் அல்லது அசிட்டால்டிஹைடின் ஆக்சிஜனேற்றம் மூலம் அசிட்டிக் அமிலம் தயாரிக்க ரோடியம் அல்லது இரிடியம் அணைவுகள் திறன்மிக்க வினைவேக மாற்றிகளாகப் பயன்படுகின்றன.
Q9
ஹியூம்–ரோத்தரி விதிப்படி ஒரு பதிலீடடைந்த உலோகக் கலவை உருவாக, கரைப்பான் மற்றும் கரைபொருள் ஆகியவற்றின் அணு ஆரங்களுக்கிடையேயான வேறுபாடு எந்த சதவீதத்தை விடக் குறைவாக இருக்க வேண்டும்?
- A. 5%
- B. 10%
- C. 15%சரி
- D. 25%
விளக்கம். பதிலீடடைந்த உலோகக் கலவை உருவாக, தனிமங்களின் அணு உருவளவுகள் மிக ஒத்திருக்க வேண்டும்; அதாவது அவற்றின் ஆரங்களுக்கிடையேயான வேறுபாடு 15% க்குள் இருக்க வேண்டும்.
Q10
இடைநிலை உலோகங்கள் உருவாக்கும் இடைச்செருகல் சேர்மங்களின் சிறப்புப் பண்பு பின்வருவனவற்றுள் எது?
- A. அவை எப்போதும் வேதிவினைக்கூறு விகிதமுடையவை
- B. தூய உலோகங்களை விட அவற்றின் உருகுநிலை குறைவு
- C. அவை அதிக வேதிவினைத்திறன் கொண்டவை
- D. அவை கடினமானவை மற்றும் அதிக மின்கடத்துத்திறன் கொண்டவைசரி
விளக்கம். இடைச்செருகல் சேர்மங்கள் பொதுவாக வேதிவினைக்கூறு விகிதமற்றவை, கடினமானவை, அதிக உருகுநிலை கொண்டவை; மேலும் மூல உலோகத்தின் மின் மற்றும் வெப்பக் கடத்துத்திறனைத் தக்கவைத்துக் கொள்கின்றன.
Q11
சகப்பிணைப்புத் தன்மையும் அமிலத் தன்மையும் கொண்ட உயர் ஆக்சைடான \(Mn_2O_7\)-ல் மாங்கனீசின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை என்ன?
- A. +2
- B. +4
- C. +6
- D. +7சரி
விளக்கம். \(Mn_2O_7\)-ல் ஆக்சிஜனின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை -2. நடுநிலை மூலக்கூறில் மொத்த மின்சுமையைச் சமன் செய்ய, ஒவ்வொரு மாங்கனீசு அணுவும் +7 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையில் இருக்க வேண்டும்.
Q12
உள் இடைநிலைத் தனிமங்களின் லாந்தனாய்டு வரிசையின் பொதுவான எலக்ட்ரான் அமைப்பு என்ன?
- A. \([Xe] 4f^{1-14} 5d^{0-1} 6s^2\)சரி
- B. \([Rn] 5f^{1-14} 6d^{0-2} 7s^2\)
- C. \([Xe] 4f^1 5d^1 6s^2\)
- D. \([Xe] 5d^{1-10} 6s^2\)
விளக்கம். லாந்தனாய்டுகளில் உள் 4f துணைக்கூடு முன்னுரிமையுடன் நிரப்பப்படுகிறது; பொதுவான அமைப்பில் [Xe] உள்ளகமும் \(6s^2\) இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களும் உள்ளன.
Q13
லாந்தனாய்டு வரிசையில் அணு மற்றும் அயனி ஆரங்கள் படிப்படியாகக் குறைவதற்கு முதன்மைக் காரணம் என்ன?
- A. கூடுகளின் எண்ணிக்கை அதிகரித்தல்
- B. 4f எலக்ட்ரான்களின் திறன்மிக்க மறைத்தல் விளைவு
- C. 4f எலக்ட்ரான்களின் குறைந்த மறைத்தல் விளைவுசரி
- D. அணுக்கரு மின்சுமை குறைதல்
விளக்கம். 4f ஆர்பிட்டால்களின் பரவலான வடிவத்தால் அவற்றின் மறைத்தல் விளைவு குறைவு. இதனால் அதிகரிக்கும் அணுக்கரு மின்சுமை இணைதிறன் கூட்டை அருகில் இழுக்கிறது; இதுவே லாந்தனாய்டு குறுக்கம் ஆகும்.
Q14
பின்வரும் ஆக்டினாய்டு தனிமங்களில் அதிகபட்சமாக +7 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையை வெளிப்படுத்தக்கூடியவை எவை?
- A. தோரியம் மற்றும் யுரேனியம்
- B. நெப்டியூனியம் மற்றும் புளூட்டோனியம்சரி
- C. அமெரிசியம் மற்றும் கியூரியம்
- D. கலிஃபோர்னியம் மற்றும் ஐன்ஸ்டீனியம்
விளக்கம். ஆக்டினாய்டுகளில் +3 நிலை பொதுவானதாக இருந்தாலும், நெப்டியூனியம் (\(Np\)) மற்றும் புளூட்டோனியம் (\(Pu\)) +7 வரையிலான ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளை வெளிப்படுத்துகின்றன.
Q15
லாந்தனாய்டுகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ஆக்டினாய்டுகள் அணைவுச் சேர்மங்களை உருவாக்கும் போக்கு அதிகமாக இருப்பது ஏன்?
- A. பெரிய அயனி உருவளவு
- B. 5f ஆர்பிட்டால்களின் அதிக பிணைப்பு ஆற்றல்
- C. 5f ஆர்பிட்டால்களின் குறைந்த பிணைப்பு ஆற்றல் மற்றும் அதிக அயனி மின்சுமைசரி
- D. இணையாகாத எலக்ட்ரான்கள் இல்லாமை
விளக்கம். 4f ஆர்பிட்டால்களை விட 5f ஆர்பிட்டால்களின் பிணைப்பு ஆற்றல் குறைவு; அதனுடன் அதிக அயனி மின்சுமையும் இருப்பதால் ஆக்டினாய்டுகள் எளிதில் அணைவுகளை உருவாக்குகின்றன.
