हीरे के अद्भुत गुणों पर सामान्य विज्ञान के प्रश्न: परीक्षा की तैयारी करें
परिचय: नमस्कार, भावी सरकारी अधिकारियों! प्रतियोगी परीक्षाओं में सामान्य विज्ञान की महत्ता सर्वोपरि है। यह विषय आपकी विश्लेषणात्मक क्षमता और तार्किक सोच को दर्शाता है। आज हम ‘Doubling Down on Diamond’ नामक सामयिक संकेत से प्रेरित होकर, भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान के 25 महत्वपूर्ण बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs) लेकर आए हैं। ये प्रश्न आपको हीरे के वैज्ञानिक पहलुओं से परिचित कराएंगे और आपकी परीक्षा की तैयारी को और भी मजबूत बनाएंगे। आइए, अपनी सामान्य विज्ञान की यात्रा शुरू करें!
सामान्य विज्ञान अभ्यास प्रश्न (General Science Practice MCQs)
-
हीरे का गलनांक (Melting Point) क्या होता है?
- (a) 1000°C
- (b) 2500°C
- (c) 3550°C
- (d) 4000°C
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): गलनांक वह तापमान है जिस पर कोई ठोस पदार्थ द्रव अवस्था में परिवर्तित होता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे का गलनांक बहुत अधिक होता है क्योंकि इसके कार्बन परमाणु मजबूत सहसंयोजक बंधों (covalent bonds) द्वारा जुड़े होते हैं। मानक वायुमंडलीय दबाव पर, यह लगभग 3550°C (6422°F) पर पिघलता है। हालाँकि, उच्च तापमान पर यह ऑक्सीजन की उपस्थिति में जल जाता है (ऑक्सीकरण)।
अतः, सही उत्तर (c) है।
-
कार्बन का कौन सा अपररूप (Allotrope) हीरे के रूप में जाना जाता है?
- (a) ग्रेफाइट
- (b) फुलरीन
- (c) हीरा
- (d) कोयला
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अपररूप एक ही तत्व के विभिन्न रूप होते हैं जिनके भौतिक गुण भिन्न हो सकते हैं, लेकिन रासायनिक गुण समान होते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरा कार्बन का एक अत्यंत कठोर और क्रिस्टलीय अपररूप है। इसके विपरीत, ग्रेफाइट एक नरम अपररूप है और फुलरीन भी कार्बन के अन्य रूप हैं। कोयला कार्बनिक पदार्थों का एक जटिल मिश्रण है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
-
हीरे की कठोरता का मुख्य कारण क्या है?
- (a) आयनिक बंध
- (b) धात्विक बंध
- (c) कमजोर वंडर वाल्स बल
- (d) मजबूत सहसंयोजक बंध
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पदार्थ की कठोरता उसके परमाणुओं को एक साथ बांधने वाले बंधों की प्रकृति पर निर्भर करती है।
व्याख्या (Explanation): हीरे में, प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से सहसंयोजक बंधों द्वारा टेट्राहेड्रल (tetrahedral) रूप से जुड़ा होता है। ये बंध बहुत मजबूत होते हैं, जिससे एक त्रि-आयामी (3D) नेटवर्क संरचना बनती है जो अत्यंत कठोर होती है।
अतः, सही उत्तर (d) है।
-
हीरे का अपवर्तनांक (Refractive Index) लगभग कितना होता है?
- (a) 1.52
- (b) 2.42
- (c) 3.00
- (d) 0.91
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अपवर्तनांक वह माप है जो बताता है कि प्रकाश किसी माध्यम से गुजरते समय कितना मुड़ता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे का उच्च अपवर्तनांक (लगभग 2.42) इसे असाधारण चमक और ‘फायर’ (sparks) प्रदान करता है। यह उच्च अपवर्तनांक प्रकाश को हीरे के अंदर अधिक बार परावर्तित (reflect) करने का कारण बनता है, जिससे यह अधिक चमकदार दिखाई देता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
-
हीरे का प्रयोग किसमें किया जाता है?
- (a) केवल आभूषणों में
- (b) कटाई और पॉलिशिंग के औजारों में
- (c) आभूषणों और कटाई/पॉलिशिंग के औजारों में
- (d) केवल इलेक्ट्रॉनिक्स में
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पदार्थ के भौतिक और रासायनिक गुण उसके अनुप्रयोगों को निर्धारित करते हैं।
व्याख्या (Explanation): अपनी असाधारण कठोरता के कारण, हीरे का उपयोग काँच काटने, चट्टानों को ड्रिल करने और अन्य औजारों को पॉलिश करने जैसे औद्योगिक अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से किया जाता है। इसकी सुंदरता और दुर्लभता इसे आभूषणों में भी लोकप्रिय बनाती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
-
हीरे का प्रकार जो बिजली का सुचालक (Conductor) होता है, क्या कहलाता है?
- (a) शुद्ध हीरा
- (b) अर्धचालक हीरा (Semiconducting Diamond)
- (c) विद्युतरोधी हीरा (Insulating Diamond)
- (d) इनमें से कोई नहीं
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कुछ पदार्थों के क्रिस्टल जालक (crystal lattice) में अशुद्धियाँ या दोष उनकी विद्युत चालकता को बदल सकते हैं।
व्याख्या (Explanation): शुद्ध हीरा एक विद्युतरोधी (insulator) होता है। हालाँकि, जब हीरे के क्रिस्टल जालक में बोरॉन (Boron) जैसी अशुद्धियाँ मिलाई जाती हैं, तो यह अर्धचालक (semiconductor) बन जाता है और कुछ हद तक बिजली का संचालन कर सकता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
-
हीरे का निर्माण सामान्यतः किस प्रक्रिया से होता है?
- (a) अत्यधिक दबाव और ऊष्मा
- (b) कम दबाव और ऊष्मा
- (c) कम दबाव और ठंडा होना
- (d) किसी भी दबाव और तापमान पर
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कार्बन से हीरे के निर्माण के लिए विशिष्ट तापमान और दबाव की स्थिति आवश्यक है।
व्याख्या (Explanation): प्राकृतिक हीरे पृथ्वी के भीतर बहुत गहरे, उच्च दबाव (लगभग 5-6 GPa) और उच्च तापमान (लगभग 900-1300°C) पर बनते हैं। ये स्थितियां कार्बन परमाणुओं को हीरे की संरचना में व्यवस्थित होने के लिए मजबूर करती हैं। प्रयोगशालाओं में कृत्रिम हीरे भी इन्हीं सिद्धांतों का पालन करके बनाए जाते हैं।
अतः, सही उत्तर (a) है।
-
हीरे में कार्बन परमाणुओं के बीच बंध कोण (Bond Angle) कितना होता है?
- (a) 90°
- (b) 109.5°
- (c) 120°
- (d) 180°
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): सहसंयोजक बंधों द्वारा जुड़े परमाणुओं के बीच का विशिष्ट कोण उनकी ज्यामिति (geometry) निर्धारित करता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे में कार्बन परमाणुओं की व्यवस्था टेट्राहेड्रल होती है, जहां प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से समचतुष्फलकीय (tetrahedral) रूप से जुड़ा होता है। इस टेट्राहेड्रल व्यवस्था में बंध कोण 109.5° होता है, जो हीरे की त्रि-आयामी क्रिस्टल संरचना का आधार है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
-
हीरा ऊष्मा का एक उत्कृष्ट संवाहक (Excellent Conductor) क्यों है?
- (a) मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति
- (b) मजबूत सहसंयोजक बंधों में कंपन
- (c) परमाणुओं की कम घनत्व
- (d) आयनिक बंधों की उपस्थिति
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ऊष्मा का संचरण कंपन करने वाले परमाणुओं या मुक्त इलेक्ट्रॉनों के माध्यम से हो सकता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे की असाधारण ऊष्मा चालकता (thermal conductivity) मुख्य रूप से इसकी कठोर संरचना और मजबूत सहसंयोजक बंधों से जुड़ी होती है। ये बंध ऊष्मा ऊर्जा को उच्च आवृत्ति वाले कंपन (जिन्हें फोनन – phonons कहा जाता है) के रूप में कुशलतापूर्वक प्रसारित करने की अनुमति देते हैं। शुद्ध हीरे में मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं, इसलिए इलेक्ट्रॉन-आधारित चालकता नगण्य होती है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
-
कार्बन का कौन सा अपररूप (Allotrope) हीरे के समान कठोरता प्रदर्शित करता है?
- (a) ग्रेफाइट
- (b) फुलरीन
- (c) हेक्सागोनल हीरा (Hexagonal Diamond / Lonsdaleite)
- (d) कोयला
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विभिन्न क्रिस्टल संरचनाएं किसी पदार्थ के गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकती हैं।
व्याख्या (Explanation): हेक्सागोनल हीरा, जिसे लॉन्सडेलिट (Lonsdaleite) भी कहा जाता है, हीरे का एक दुर्लभ अपररूप है जिसमें हेक्सागोनल क्रिस्टल संरचना होती है। कुछ अध्ययनों से पता चला है कि लॉन्सडेलिट, क्यूबिक हीरे (cubic diamond) से भी अधिक कठोर हो सकता है। हालांकि, इसकी दुर्लभता के कारण यह उतना आम नहीं है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
-
जब हीरा हवा में गर्म किया जाता है, तो यह मुख्य रूप से किस गैस में परिवर्तित हो जाता है?
- (a) ऑक्सीजन
- (b) नाइट्रोजन
- (c) कार्बन मोनोऑक्साइड
- (d) कार्बन डाइऑक्साइड
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): उच्च तापमान पर कार्बन ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके कार्बन ऑक्साइड बनाता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे (कार्बन) को हवा (ऑक्सीजन) में उच्च तापमान पर गर्म करने पर दहन (combustion) होता है। यह अभिक्रिया मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) का उत्पादन करती है: C + O2 → CO2। कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) भी कम मात्रा में बन सकता है, लेकिन CO2 मुख्य उत्पाद है।
अतः, सही उत्तर (d) है।
-
हीरे की चमक (Brilliance) का कारण क्या है?
- (a) उच्च अपवर्तनांक और फैलाव (Dispersion)
- (b) कम अपवर्तनांक और फैलाव
- (c) उच्च परावर्तन (Reflection)
- (d) क्रिस्टल की संरचना
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाश के अपवर्तन और फैलाव का संयोजन किसी रत्न की चमक और रंगीन प्रकाश (fire) को प्रभावित करता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे की असाधारण चमक उसके उच्च अपवर्तनांक (लगभग 2.42) और उच्च फैलाव (dispersion) के कारण होती है। उच्च अपवर्तनांक प्रकाश को हीरे के अंदर अधिक बार आंतरिक रूप से परावर्तित (internally reflect) कराता है। उच्च फैलाव का मतलब है कि हीरा सफेद प्रकाश को उसके घटक रंगों (जैसे इंद्रधनुष के रंग) में विभाजित करता है, जिसे ‘फायर’ कहते हैं।
अतः, सही उत्तर (a) है।
-
हीरे में कार्बन परमाणुओं का संकरण (Hybridization) क्या होता है?
- (a) sp
- (b) sp²
- (c) sp³
- (d) d²sp³
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंधों के निर्माण में संकरण एक महत्वपूर्ण अवधारणा है।
व्याख्या (Explanation): हीरे में, प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ एकल सहसंयोजक बंध (single covalent bonds) बनाता है। इन बंधों की टेट्राहेड्रल व्यवस्था कार्बन के sp³ संकरण का परिणाम है। sp³ संकरण चार सिग्मा (σ) बंध बनाता है, जो हीरे की त्रि-आयामी संरचना के लिए जिम्मेदार हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
-
हीरे के अलावा, कौन सा यौगिक (Compound) अत्यंत कठोर होता है?
- (a) सोडियम क्लोराइड (NaCl)
- (b) सिलिकॉन कार्बाइड (SiC)
- (c) एल्यूमीनियम ऑक्साइड (Al2O3)
- (d) जल (H2O)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): धातुओं और अधातुओं के बीच सहसंयोजक या आयनिक बंध वाले यौगिक अक्सर बहुत कठोर होते हैं।
व्याख्या (Explanation): सिलिकॉन कार्बाइड (SiC), जिसे कारबोरंडम (Carborundum) भी कहते हैं, एक अत्यंत कठोर सिरेमिक सामग्री है, जो हीरे के बाद दूसरे स्थान पर आती है। यह हीरे की तरह ही सहसंयोजक बंधों का एक मजबूत नेटवर्क बनाता है। सोडियम क्लोराइड आयनिक है और भंगुर (brittle) होता है, एल्यूमीनियम ऑक्साइड भी कठोर है लेकिन आमतौर पर SiC और हीरे से कम।
अतः, सही उत्तर (b) है।
-
कार्बन चक्र (Carbon Cycle) में हीरे की क्या भूमिका हो सकती है?
- (a) सीधे तौर पर एक प्रमुख घटक के रूप में
- (b) अप्रत्यक्ष रूप से, कार्बन के भंडार के रूप में
- (c) कोई भूमिका नहीं
- (d) केवल जीवाश्म ईंधन के माध्यम से
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कार्बन चक्र पृथ्वी पर विभिन्न रूपों में कार्बन के परिसंचरण का वर्णन करता है।
व्याख्या (Explanation): हालांकि प्राकृतिक रूप से हीरे पृथ्वी की पपड़ी में पाए जाते हैं और सीधे तौर पर सक्रिय कार्बन चक्र का हिस्सा नहीं हैं, वे पृथ्वी के भीतर कार्बन के विशाल भंडार का प्रतिनिधित्व करते हैं। भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं (जैसे ज्वालामुखी गतिविधि) के माध्यम से, कार्बन लंबे समय तक हीरे के रूप में संग्रहीत रह सकता है। जब हीरे सतह पर आते हैं, तो वे अंततः अपक्षय (weathering) या जलने जैसी प्रक्रियाओं से कार्बन चक्र में पुनः प्रवेश कर सकते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
-
कृत्रिम हीरे (Artificial Diamonds) बनाने की एक विधि क्या है?
- (a) उच्च दबाव, उच्च तापमान (HPHT)
- (b) रासायनिक वाष्प जमाव (CVD)
- (c) दोनों (a) और (b)
- (d) पिघलाकर पुन: क्रिस्टलीकरण
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रयोगशाला में प्राकृतिक परिस्थितियों को दोहराकर या वाष्प अवस्था से क्रिस्टलीकरण द्वारा कृत्रिम हीरे बनाए जा सकते हैं।
व्याख्या (Explanation): कृत्रिम हीरे बनाने की दो मुख्य विधियाँ हैं: उच्च दबाव, उच्च तापमान (HPHT) विधि, जो प्राकृतिक निर्माण प्रक्रिया की नकल करती है, और रासायनिक वाष्प जमाव (CVD) विधि, जिसमें कार्बन युक्त गैसों को उच्च तापमान पर विघटित करके सब्सट्रेट पर हीरे की परत जमा की जाती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
-
जैविक प्रणालियों (Biological Systems) में हीरा कौन सी भूमिका निभाता है?
- (a) आवश्यक पोषक तत्व
- (b) ऊर्जा स्रोत
- (c) कोई प्रत्यक्ष जैविक भूमिका नहीं
- (d) सेलुलर संरचना का घटक
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): जैविक प्रणालियों में तत्वों और यौगिकों की भूमिका उनके रासायनिक गुणों और जैव उपलब्धता पर निर्भर करती है।
व्याख्या (Explanation): हीरा, कार्बन का एक अत्यंत स्थिर और अक्रिय (inert) रूप है। जीवित जीवों में, कार्बन मुख्य रूप से कार्बनिक अणुओं (जैसे शर्करा, वसा, प्रोटीन) के रूप में पाया जाता है, जहां यह प्रतिक्रियाशील और जैव-उपलब्ध होता है। हीरा अपनी कठोरता और अक्रियता के कारण सीधे तौर पर किसी भी ज्ञात जैविक कार्य में भाग नहीं लेता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
-
कार्बन का कौन सा अपररूप (Allotrope) विद्युत का सुचालक है?
- (a) हीरा
- (b) ग्रेफाइट
- (c) फुलरीन
- (d) सभी
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विद्युत चालकता पदार्थ में मुक्त इलेक्ट्रॉनों या आयनों की उपस्थिति से संबंधित होती है।
व्याख्या (Explanation): ग्रेफाइट में, कार्बन परमाणु षट्कोणीय (hexagonal) परतों में व्यवस्थित होते हैं। प्रत्येक कार्बन परमाणु तीन अन्य से सहसंयोजक बंधों द्वारा जुड़ा होता है, जिससे एक इलेक्ट्रॉन प्रत्येक कार्बन पर अप्रयुक्त (delocalized) रहता है। ये अप्रयुक्त इलेक्ट्रॉन ग्रेफाइट को विद्युत का एक अच्छा सुचालक बनाते हैं। हीरा, जैसा कि पहले चर्चा की गई है, विद्युतरोधी होता है (कुछ अपवादों को छोड़कर)।
अतः, सही उत्तर (b) है।
-
हीरे को काटने के लिए किस अन्य पदार्थ का उपयोग किया जा सकता है?
- (a) इस्पात (Steel)
- (b) सिरेमिक
- (c) बोरॉन नाइट्राइड (Boron Nitride)
- (d) एल्यूमीनियम
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): किसी पदार्थ को काटने या पॉलिश करने के लिए, काटने वाले पदार्थ की कठोरता काटने वाले पदार्थ से अधिक होनी चाहिए।
व्याख्या (Explanation): हीरे की कठोरताMohs पैमाने पर 10 होती है। बोरॉन नाइट्राइड (Boron Nitride), विशेष रूप से क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड (c-BN), Mohs पैमाने पर 9.5 की कठोरता के साथ हीरे के बाद दूसरा सबसे कठोर ज्ञात पदार्थ है। इसलिए, इसका उपयोग हीरे की कटाई और मशीनिंग के लिए किया जा सकता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
-
हीरे का घनत्व (Density) लगभग कितना होता है?
- (a) 2.5 g/cm³
- (b) 3.5 g/cm³
- (c) 4.5 g/cm³
- (d) 5.5 g/cm³
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): घनत्व किसी पदार्थ के द्रव्यमान प्रति इकाई आयतन को मापता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे का घनत्व लगभग 3.51 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर (g/cm³) होता है। यह अपेक्षाकृत उच्च घनत्व कार्बन परमाणुओं के कसकर पैक किए गए क्रिस्टल संरचना का परिणाम है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
-
हीरे को “सबसे कठोर पदार्थ” क्यों कहा जाता है?
- (a) क्योंकि यह रंगीन होता है
- (b) क्योंकि यह प्रकाश को अच्छी तरह से परावर्तित करता है
- (c) क्योंकि यह परमाणुओं के बीच मजबूत सहसंयोजक बंधों के कारण अत्यंत कठोर होता है
- (d) क्योंकि यह महंगा होता है
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पदार्थ की कठोरता उसके क्रिस्टल जालक में परमाणुओं को बांधने वाले बंधों की ताकत पर निर्भर करती है।
व्याख्या (Explanation): हीरे की असाधारण कठोरता उसकी क्रिस्टल संरचना में प्रत्येक कार्बन परमाणु के अन्य चार कार्बन परमाणुओं से बने मजबूत, दिशात्मक सहसंयोजक बंधों के कारण होती है। ये बंध एक त्रि-आयामी ढांचा बनाते हैं जिसे तोड़ना बहुत मुश्किल होता है, जिससे हीरा अन्य ज्ञात प्राकृतिक पदार्थों की तुलना में बहुत अधिक कठोर होता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
-
कार्बन का कौन सा अपररूप (Allotrope) हवा में स्वतः ज्वलनशील (Spontaneously Combustible) होता है?
- (a) हीरा
- (b) ग्रेफाइट
- (c) सफेद फास्फोरस
- (d) लाल फास्फोरस
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कुछ तत्व या यौगिक हवा के संपर्क में आने पर ऊष्मा उत्पन्न करते हैं और प्रज्वलित हो जाते हैं।
व्याख्या (Explanation): सफेद फास्फोरस हवा के संपर्क में आने पर स्वतः ज्वलनशील होता है, जबकि हीरा और ग्रेफाइट नहीं होते। हालांकि, यदि हीरे को बहुत उच्च तापमान पर गर्म किया जाए तो वह हवा में जल सकता है। फास्फोरस के बारे में यह प्रश्न सामान्य विज्ञान के ज्ञान का परीक्षण करता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
-
हीरे का पिघलने के बजाय जलने (burning) का कारण क्या है?
- (a) ऑक्सीजन की अनुपस्थिति
- (b) बहुत कम तापमान
- (c) ऑक्सीजन की उपस्थिति में ऑक्सीकरण
- (d) कमजोर बंध
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): उच्च तापमान पर, तत्व हवा में मौजूद ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया कर सकते हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे का गलनांक बहुत उच्च होता है, लेकिन वायुमंडलीय दबाव पर, यह पिघलने से पहले ऑक्सीजन की उपस्थिति में ऑक्सीकृत (oxidized) होकर जल जाता है (C + O2 → CO2)। निर्वात (vacuum) में या निष्क्रिय वातावरण (inert atmosphere) में, इसे पिघलाया जा सकता है, लेकिन उस पर भी उच्च दबाव की आवश्यकता होती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
-
हीरे का क्रिस्टल संरचना (Crystal Structure) क्या है?
- (a) क्यूबिक केंद्रित घन (Body-centered cubic – BCC)
- (b) फलक केंद्रित घन (Face-centered cubic – FCC)
- (c) हीरे की संरचना (Diamond cubic structure)
- (d) हेक्सागोनल क्लोज-पैक्ड (HCP)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विभिन्न तत्वों और यौगिकों में विशिष्ट क्रिस्टल संरचनाएं होती हैं जो उनके गुणों को प्रभावित करती हैं।
व्याख्या (Explanation): हीरे की क्रिस्टल संरचना को “हीरे की संरचना” (Diamond cubic structure) कहा जाता है, जो FCC जालक का एक प्रकार है जिसमें प्रत्येक परमाणु चार चतुष्फलकीय रिक्ति (tetrahedral voids) में स्थित होता है। यह संरचना हीरे को उसकी असाधारण कठोरता और स्थिरता प्रदान करती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
-
हीरे के “फायर” (Fire) का क्या अर्थ है?
- (a) हीरे की चमक
- (b) हीरे का रंगीन प्रकाश (विभिन्न रंगों में प्रकाश का विक्षेपण)
- (c) हीरे की कठोरता
- (d) हीरे की ऊष्मा चालकता
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाश का विक्षेपण (dispersion) वह घटना है जिसमें प्रकाश उसके घटक रंगों में विभाजित हो जाता है।
व्याख्या (Explanation): हीरे के “फायर” से तात्पर्य उस घटना से है जब हीरे के उच्च फैलाव (dispersion) के कारण सफेद प्रकाश उसके घटक रंगों (जैसे लाल, नीला, हरा) में विभाजित हो जाता है, जब यह हीरे के अंदर से गुजरता है और परावर्तित होता है। यह हीरे को उसका विशिष्ट इंद्रधनुषी प्रभाव देता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
-
प्राकृतिक हीरे मुख्य रूप से किन भूवैज्ञानिक संरचनाओं में पाए जाते हैं?
- (a) तलछटी चट्टानें (Sedimentary rocks)
- (b) कायांतरित चट्टानें (Metamorphic rocks)
- (c) ज्वालामुखी पाइप (Volcanic pipes – जैसे कि किम्बरलाइट)
- (d) अवसादों (Sediments) में
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): हीरे का निर्माण उच्च दबाव और तापमान पर होता है, और ये स्थितियां पृथ्वी के अंदर विशिष्ट भूवैज्ञानिक घटनाओं से जुड़ी होती हैं।
व्याख्या (Explanation): प्राकृतिक हीरे मुख्य रूप से किम्बरलाइट (kimberlite) और लैम्प्रोइट (lamproite) नामक ज्वालामुखीय चट्टानों से प्राप्त होते हैं। ये चट्टानें पृथ्वी की गहराई से मैग्मा के साथ ऊपर आती हैं, जो हीरे के निर्माण के लिए आवश्यक उच्च दबाव और तापमान की स्थितियों को दर्शाती हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।