प्रतिस्पर्धी परीक्षाओं के लिए सामान्य विज्ञान: “Doubling Down on Diamond” से प्रेरित प्रश्न
परिचय: नमस्कार, प्रतियोगी परीक्षा के उम्मीदवारों! अपनी तैयारी को और मजबूत बनाने के लिए, हम आपके लिए सामान्य विज्ञान के कुछ महत्वपूर्ण प्रश्न लाए हैं, जो विभिन्न परीक्षाओं जैसे SSC, Railways, State PSCs आदि में आपकी मदद करेंगे। आज का हमारा अभ्यास “Doubling Down on Diamond” के सामयिक संकेत पर आधारित है, जिसमें हम भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान के अवधारणाओं की गहराई में उतरेंगे। चलिए, अपनी ज्ञान की परीक्षा लें!
सामान्य विज्ञान अभ्यास प्रश्न (General Science Practice MCQs)
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निम्नलिखित में से कौन सा कथन हीरे के संदर्भ में सत्य है, जो “Doubling Down on Diamond” के संकेत को दर्शाता है?
- (a) हीरा एक उत्कृष्ट विद्युत रोधी है।
- (b) हीरा ऊष्मा का बहुत अच्छा चालक है।
- (c) हीरे में sp³ संकरण पाया जाता है।
- (d) उपरोक्त सभी
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): हीरे की संरचना, उसके गुणों (विद्युत चालकता, ऊष्मा चालकता) और संकरण की अवधारणा।
व्याख्या (Explanation): हीरा कार्बन परमाणुओं का एक क्रिस्टलीय रूप है जिसमें प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से sp³ संकरण द्वारा जुड़ा होता है, जिससे एक त्रिविम (three-dimensional) जाली बनती है। यह मजबूत सहसंयोजक बंधन (covalent bond) हीरे को अत्यंत कठोर बनाता है। इसके उत्कृष्ट तापीय चालकता (thermal conductivity) के कारण यह ऊष्मा का एक अच्छा चालक है, लेकिन इलेक्ट्रॉनों के मुक्त न होने के कारण यह विद्युत का एक अच्छा रोधी (insulator) है। अतः, सभी कथन सत्य हैं।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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हीरे की कठोरता का मुख्य कारण क्या है?
- (a) इसमें आयनिक बंधन होते हैं।
- (b) इसमें वैन डेर वाल्स बल होते हैं।
- (c) इसमें मजबूत सहसंयोजक बंधन होते हैं।
- (d) इसमें धात्विक बंधन होते हैं।
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): रासायनिक बंधन के प्रकार और उनकी सामर्थ्य।
व्याख्या (Explanation): हीरे में, प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से सहसंयोजक बंधनों (covalent bonds) द्वारा जुड़ा होता है। ये बंधन बहुत मजबूत होते हैं और एक त्रिविम जाली (three-dimensional lattice) बनाते हैं। इन मजबूत सहसंयोजक बंधनों के कारण ही हीरा अत्यधिक कठोर होता है, जो इसे विभिन्न औद्योगिक और गहने के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे का अपवर्तनांक (refractive index) उच्च क्यों होता है, जिससे वह प्रकाश को अधिक मोड़ता है?
- (a) इसमें इलेक्ट्रॉनों की अधिक संख्या होती है।
- (b) इसके क्रिस्टल जाली में इलेक्ट्रॉन शिथिल रूप से बंधे होते हैं।
- (c) इसके क्रिस्टल जाली में इलेक्ट्रॉन कसकर बंधे होते हैं और प्रकाश को कुशलतापूर्वक बिखेरते हैं।
- (d) इसमें आयन होते हैं जो प्रकाश को आकर्षित करते हैं।
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पदार्थ का अपवर्तनांक और प्रकाश के साथ उसकी अंतःक्रिया।
व्याख्या (Explanation): हीरे का उच्च अपवर्तनांक उसके क्रिस्टल संरचना में इलेक्ट्रॉनों की घनी व्यवस्था और प्रकाश के साथ उनकी जटिल अंतःक्रिया के कारण होता है। हीरे में, कार्बन परमाणु एक सघन त्रिविम जाली में व्यवस्थित होते हैं, और उनके संयोजी इलेक्ट्रॉन (valence electrons) कसकर बंधे होते हैं। जब प्रकाश हीरे से गुजरता है, तो यह इन इलेक्ट्रॉनों के साथ बार-बार अंतःक्रिया करता है, जिससे प्रकाश की गति कम हो जाती है और वह अधिक मुड़ता है। यह गुण हीरे को उसकी चमक प्रदान करता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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मानव शरीर में “डायमंड” (Diamond) जैसे स्थायित्व और कठोरता वाले ऊतक का एक उदाहरण क्या है?
- (a) मांसपेशी
- (b) उपास्थि (Cartilage)
- (c) अस्थि (Bone)
- (d) तंत्रिका ऊतक (Nervous tissue)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): मानव शरीर में विभिन्न ऊतकों की संरचना और कार्य।
व्याख्या (Explanation): हड्डियों (अस्थियों) को मानव शरीर में कठोरता और स्थायित्व प्रदान करने वाले प्राथमिक ऊतक के रूप में जाना जाता है। ये कैल्शियम फॉस्फेट जैसे खनिजों के जमाव के कारण बहुत मजबूत और कठोर होते हैं, जो उन्हें शारीरिक सहायता और सुरक्षा प्रदान करने में सक्षम बनाते हैं। अन्य ऊतक, जैसे मांसपेशियां, उपास्थि और तंत्रिका ऊतक, लचीले या विशेष कार्यों के लिए अनुकूलित होते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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डायमंड (Diamond) की संरचना में किस प्रकार का संकरण (hybridization) पाया जाता है?
- (a) sp
- (b) sp²
- (c) sp³
- (d) dsp²
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कार्बनिक रसायन विज्ञान में संकरण की अवधारणा।
व्याख्या (Explanation): हीरे की संरचना में, प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से एकल सहसंयोजक बंधनों (single covalent bonds) द्वारा जुड़ा होता है। यह चतुष्फलकीय (tetrahedral) ज्यामिति sp³ संकरण का परिणाम है। इस प्रकार के संकरण के कारण कार्बन परमाणु एक त्रिविम (three-dimensional) नेटवर्क बनाते हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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कार्बन का कौन सा अपरूप (allotrope) हीरे के समान ही अत्यंत कठोर होता है?
- (a) ग्रेफाइट (Graphite)
- (b) फुलरीन (Fullerenes)
- (c) बकमिन्स्टरफुलरीन (Buckminsterfullerenes)
- (d) नन ऑफ दीज़ (None of these)
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कार्बन के विभिन्न अपरूप और उनके भौतिक गुण।
व्याख्या (Explanation): हीरे को कार्बन का सबसे कठोर अपरूप माना जाता है। जबकि ग्रेफाइट नरम होता है (परतों में शिथिल बंधनों के कारण), फुलरीन और बकमिन्स्टरफुलरीन (C₆₀) जैसी संरचनाएं भी होती हैं, लेकिन हीरे जैसी पूर्ण कठोरता उनमें नहीं पाई जाती। हालांकि, कुछ सिंथेटिक हीरे के विकल्प जैसे कि क्यूबिक बोरोन नाइट्राइड (CBN) बहुत कठोर होते हैं, लेकिन वे कार्बन के अपरूप नहीं हैं।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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हीरे को जलाने पर (ऑक्सीजन की उपस्थिति में) क्या उत्पाद बनता है?
- (a) कार्बन मोनोऑक्साइड (CO)
- (b) कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂)
- (c) जल (H₂O)
- (d) ओजोन (O₃)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कार्बनिक यौगिकों का दहन।
व्याख्या (Explanation): हीरा शुद्ध कार्बन का एक रूप है। जब कार्बन को ऑक्सीजन की अधिकता में जलाया जाता है, तो यह कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) का उत्पादन करता है। रासायनिक समीकरण C (ठोस, हीरा) + O₂ (गैस) → CO₂ (गैस) है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे का उपयोग काटने (cutting) और पीसने (grinding) के औजारों में क्यों किया जाता है?
- (a) इसकी उच्च तापीय चालकता के कारण
- (b) इसकी उच्च विद्युत चालकता के कारण
- (c) इसकी असाधारण कठोरता के कारण
- (d) इसके कम घनत्व के कारण
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पदार्थों के भौतिक गुण और उनके अनुप्रयोग।
व्याख्या (Explanation): हीरे की असाधारण कठोरता ही वह मुख्य गुण है जिसके कारण इसका उपयोग काटने, पीसने और पॉलिश करने जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है। यह अन्य कठोर पदार्थों को आसानी से काट या घिस सकता है। इसकी तापीय चालकता भी अच्छी है, लेकिन कठोरता प्राथमिक कारण है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरा एक बेहतरीन ऑप्टिकल पदार्थ क्यों है?
- (a) इसकी कम कठोरता के कारण
- (b) इसके उच्च फैलाव (dispersion) और अपवर्तनांक के कारण
- (c) इसके रंगीन होने के कारण
- (d) इसके प्रकाश को अवशोषित करने की क्षमता के कारण
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाशिकी (Optics) और पदार्थ के ऑप्टिकल गुण।
व्याख्या (Explanation): हीरे का उच्च अपवर्तनांक (लगभग 2.42) और उच्च फैलाव (dispersion) इसे एक उत्कृष्ट ऑप्टिकल पदार्थ बनाते हैं। उच्च अपवर्तनांक का अर्थ है कि प्रकाश हीरे में प्रवेश करते समय बहुत मुड़ता है, और उच्च फैलाव का अर्थ है कि यह प्रकाश के विभिन्न रंगों (तरंग दैर्ध्य) को अलग-अलग कोणों पर मोड़ता है। इन गुणों के संयोजन से हीरे को उसकी विशिष्ट चमक और “फायर” (रंगों का बिखराव) मिलता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे के निर्माण में कौन सी गैसें प्रमुख भूमिका निभाती हैं, विशेष रूप से उच्च दबाव और तापमान की स्थितियों में?
- (a) हाइड्रोजन (H₂) और हीलियम (He)
- (b) नाइट्रोजन (N₂) और ऑक्सीजन (O₂)
- (c) मीथेन (CH₄) और हाइड्रोजन (H₂)
- (d) कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): रासायनिक यौगिकों की संरचना और संश्लेषण की विधियाँ।
व्याख्या (Explanation): प्राकृतिक हीरे का निर्माण पृथ्वी के मेंटल में अत्यंत उच्च दबाव और तापमान पर होता है, जहां कार्बन युक्त पदार्थ, जैसे मीथेन (CH₄) और हाइड्रोजन (H₂), मौजूद होते हैं। कृत्रिम हीरे बनाने की विधियाँ भी अक्सर इन या समान कार्बन-समृद्ध गैसों का उपयोग करती हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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मानव शरीर में, डायमंड-जैसी कठोरता वाले दांतों के इनेमल (enamel) का मुख्य घटक क्या है?
- (a) कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO₃)
- (b) कैल्शियम सल्फेट (CaSO₄)
- (c) हाइड्रॉक्सीएपेटाइट (Hydroxyapatite) [Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂]
- (d) मैग्नीशियम क्लोराइड (MgCl₂)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): दंत रसायन विज्ञान (Dental Chemistry) और बायोमिनरलाइजेशन।
व्याख्या (Explanation): दांतों का इनेमल, जो शरीर का सबसे कठोर पदार्थ है, मुख्य रूप से हाइड्रॉक्सीएपेटाइट से बना होता है, जो कैल्शियम और फॉस्फेट आयनों का एक क्रिस्टलीय रूप है। यह संरचना हड्डियों के खनिज घटक के समान है, लेकिन इसमें एक अधिक सघन और संगठित क्रिस्टलीय संरचना होती है, जो इसे अत्यधिक कठोर बनाती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे की तापीय चालकता (thermal conductivity) बहुत अधिक क्यों होती है?
- (a) इलेक्ट्रॉनों के मुक्त विचरण के कारण
- (b) कंपन (vibrations) के माध्यम से ऊर्जा के कुशल हस्तांतरण (phonons) के कारण
- (c) आयनिक बंधनों के कारण
- (d) कम तापीय धारिता (heat capacity) के कारण
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ठोस पदार्थों में ऊष्मा का संचरण।
व्याख्या (Explanation): हीरे की असाधारण तापीय चालकता मुख्य रूप से उसके क्रिस्टल जाली में परमाणु कंपन (phonons) के कुशल हस्तांतरण के कारण होती है। sp³ संकरण द्वारा बने मजबूत सहसंयोजक बंधन परमाणुओं को एक साथ कसकर रखते हैं, जिससे कंपन आसानी से एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक फैल सकते हैं। इलेक्ट्रॉनों का मुक्त विचरण (free electron movement) तापीय चालकता में योगदान नहीं करता क्योंकि हीरे में मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे का रासायनिक सूत्र क्या है?
- (a) CO₂
- (b) C
- (c) SiC
- (d) CH₄
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): तत्वों के रासायनिक प्रतीक और यौगिकों के सूत्र।
व्याख्या (Explanation): हीरा कार्बन (Carbon) का एक शुद्ध अपरूप है। इसलिए, इसका रासायनिक सूत्र केवल ‘C’ है। यह कार्बन परमाणुओं से बना होता है जो एक विशिष्ट क्रिस्टलीय संरचना में व्यवस्थित होते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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डायमंड (Diamond) कटिंग मशीनों में ब्लेड पर अक्सर किस पदार्थ का लेप (coating) लगाया जाता है?
- (a) टंगस्टन कार्बाइड (Tungsten Carbide)
- (b) सिरेमिक (Ceramics)
- (c) हीरा (Diamond)
- (d) कोबाल्ट (Cobalt)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): सामग्री विज्ञान (Materials Science) और औद्योगिक अनुप्रयोग।
व्याख्या (Explanation): डायमंड कटिंग मशीनों में, कठोरता और घर्षण प्रतिरोध (abrasion resistance) बढ़ाने के लिए ब्लेड पर अक्सर हीरे के कणों या हीरे के सूक्ष्म कणों का लेप लगाया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि ब्लेड बहुत कठिन सामग्रियों को भी कुशलतापूर्वक काट सकें।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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यदि किसी निश्चित आयतन (volume) के हीरे और ग्रेफाइट को जलाया जाए, तो वे समान मात्रा में __________ उत्पन्न करेंगे।
- (a) ऊष्मा
- (b) प्रकाश
- (c) कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂)
- (d) राख (Ash)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): स्टोइकोमेट्री (Stoichiometry) और रासायनिक अभिक्रियाएं।
व्याख्या (Explanation): हीरा और ग्रेफाइट दोनों कार्बन के अपरूप हैं। यदि हम कार्बन की समान मात्रा (या समान आयतन में समान द्रव्यमान, घनत्व अंतर को ध्यान में रखते हुए) को पूरी तरह से जलाते हैं, तो वे समान मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) उत्पन्न करेंगे, बशर्ते ऑक्सीजन पर्याप्त मात्रा में हो। लॉ ऑफ़ कंजर्वेशन ऑफ़ मास (Law of Conservation of Mass) के अनुसार, प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले कार्बन की मात्रा उत्पादित CO₂ की मात्रा को निर्धारित करती है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्रकाशिकी में, हीरे की चमक (brilliance) का संबंध किससे है?
- (a) उसकी ऊष्मीय चालकता
- (b) उसका उच्च अपवर्तनांक और कुल आंतरिक परावर्तन (total internal reflection)
- (c) उसका कम फैलाव
- (d) उसका नरम होना
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाशिकी और प्रकाश का व्यवहार।
व्याख्या (Explanation): हीरे की चमक उसके उच्च अपवर्तनांक (high refractive index) और कुल आंतरिक परावर्तन (total internal reflection) की प्रवृत्ति के कारण होती है। जब प्रकाश हीरे में प्रवेश करता है, तो यह काफी हद तक मुड़ जाता है। यदि प्रकाश हीरे के अंदर कुल आंतरिक परावर्तन की सीमा से अधिक कोण पर सतहों से टकराता है, तो यह अंदर ही परावर्तित हो जाता है, जिससे हीरे को उसकी विशेष चमक मिलती है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे को पॉलिश करने के लिए किस तकनीक का उपयोग किया जाता है?
- (a) घर्षण (Friction)
- (b) लेजर (Laser)
- (c) अल्ट्रासोनिक (Ultrasonic)
- (d) जल प्रवाह (Water jet)
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): सामग्री प्रसंस्करण (Material Processing) और पॉलिशिंग तकनीक।
व्याख्या (Explanation): ऐतिहासिक रूप से और अभी भी कई मामलों में, हीरे को पॉलिश करने के लिए हीरे के पाउडर या पेस्ट का उपयोग किया जाता है। यह एक प्रकार का घर्षण (abrasion) है, जहाँ एक हीरा दूसरे को पॉलिश करता है। आधुनिक तकनीकों में लेजर का भी उपयोग किया जाता है, लेकिन पारंपरिक और प्रभावी तरीका घर्षण है।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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जैविक रूप से, “डायमंड” (Diamond) से संबंधित कौन सा कथन अधिक उपयुक्त है, यदि हम इसे स्थायित्व या जटिल संरचना से जोड़ें?
- (a) कोशिका भित्ति (Cell wall)
- (b) डी.एन.ए. (DNA)
- (c) माइटोकॉन्ड्रिया (Mitochondria)
- (d) राइबोसोम (Ribosome)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): जीव विज्ञान में आणविक संरचनाएं और उनके कार्य।
व्याख्या (Explanation): डीएनए (Deoxyribonucleic acid) जीवन का आनुवंशिक कोड है, जो न्यूक्लियोटाइड नामक इकाइयों की एक जटिल और डबल-हेलिक्स संरचना में व्यवस्थित होता है। यह संरचना आनुवंशिक जानकारी को सहेजने के लिए अत्यंत स्थिर और विश्वसनीय है। हीरे की तरह, डीएनए भी एक जटिल, बहु-आयामी और अत्यंत महत्वपूर्ण संरचना है जो सूचनाओं को “संचित” रखती है। अन्य विकल्प, हालांकि महत्वपूर्ण हैं, संरचनात्मक जटिलता और स्थायित्व के मामले में डीएनए के समान नहीं हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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कार्बनिक रसायन विज्ञान में, “डायमंड” (Diamond) के sp³ संकरण के विपरीत, sp² संकरण किन संरचनाओं में प्रमुख होता है?
- (a) एल्केन (Alkanes)
- (b) एल्कीन (Alkenes) और बेंजीन (Benzene)
- (c) एल्काइन (Alkynes)
- (d) साइक्लोएल्केन (Cycloalkanes)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कार्बनिक रसायन विज्ञान में संकरण और बंधन।
व्याख्या (Explanation): sp³ संकरण हीरे में पाया जाता है, जहाँ कार्बन चार एकल बंधों से जुड़ा होता है। sp² संकरण उन कार्बन परमाणुओं में पाया जाता है जो एकल और दोहरे बंधों (एक सिग्मा और एक पाई बंधन) से जुड़े होते हैं, जैसे एल्कीन (जैसे एथिलीन) और सुगंधित यौगिक (जैसे बेंजीन) में। इन संरचनाओं में कार्बन परमाणु त्रिकोणीय समतलीय (trigonal planar) ज्यामिति के साथ होते हैं।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरा गर्मी का सुचालक (conductor) है, लेकिन बिजली का कुचालक (insulator) है। ऐसा क्यों?
- (a) गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, लेकिन बिजली को नहीं।
- (b) गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए कंपन (phonons) होते हैं, लेकिन बिजली के लिए मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते।
- (c) बिजली को स्थानांतरित करने के लिए मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, लेकिन गर्मी को नहीं।
- (d) इसमें आयनिक और सहसंयोजक दोनों प्रकार के बंधन होते हैं।
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ठोस पदार्थों के विद्युत और तापीय चालकता के गुण।
व्याख्या (Explanation): हीरे में, कार्बन परमाणु sp³ संकरण द्वारा कसकर बंधे होते हैं, जिससे कोई मुक्त इलेक्ट्रॉन उपलब्ध नहीं होता है। इसलिए, यह बिजली का कुचालक है। हालांकि, इसकी क्रिस्टलीय संरचना में परमाणु कंपन (phonons) बहुत कुशलता से ऊर्जा स्थानांतरित कर सकते हैं, जिससे यह ऊष्मा का एक उत्कृष्ट चालक बन जाता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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कार्बन का कौन सा अपरूप, जो ‘डायमंड’ के समान ही कार्बन से बना है, विद्युत का सुचालक है?
- (a) फुलरीन (Fullerenes)
- (b) ग्रेफाइट (Graphite)
- (c) कोयला (Coal)
- (d) चारकोल (Charcoal)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): कार्बन के अपरूप और उनके विद्युत गुण।
व्याख्या (Explanation): ग्रेफाइट कार्बन का एक अपरूप है जिसमें कार्बन परमाणु परतों में व्यवस्थित होते हैं। प्रत्येक कार्बन परमाणु तीन अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है, और एक इलेक्ट्रॉन अप्रयुक्त (delocalized) रहता है जो परतों के बीच गति कर सकता है। यह मुक्त इलेक्ट्रॉन ग्रेफाइट को विद्युत का एक अच्छा सुचालक बनाते हैं, जबकि हीरा (sp³ संकरण) विद्युत का कुचालक है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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मानव श्वसन तंत्र में, “डायमंड” (Diamond) जैसे जटिल नेटवर्क का एक उदाहरण क्या है?
- (a) डायाफ्राम (Diaphragm)
- (b) वायु-नलिकाएं (Bronchioles)
- (c) श्वसन मांसपेशियां (Respiratory muscles)
- (d) फेफड़े (Lungs)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): मानव शरीर रचना विज्ञान (Human Anatomy) और श्वसन प्रणाली।
व्याख्या (Explanation): श्वसन तंत्र में वायु-नलिकाएं (bronchioles) एक शाखाओं वाली, वृक्ष जैसी संरचना बनाती हैं जो फेफड़ों में हवा ले जाती है। यह जटिल, त्रि-आयामी नेटवर्क, अपने कई शाखाओं और अंत-अंतिम संरचनाओं के साथ, एक निश्चित अर्थ में हीरे की संरचनात्मक जटिलता और नेटवर्क प्रकृति को प्रतिबिंबित कर सकता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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कृत्रिम हीरे (synthetic diamonds) बनाने के लिए आमतौर पर किस प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है?
- (a) उच्च दबाव, उच्च तापमान (HPHT)
- (b) वाष्प जमाव (Vapor deposition)
- (c) उपरोक्त दोनों
- (d) रासायनिक घोल (Chemical solution)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): सामग्री संश्लेषण (Material Synthesis) और औद्योगिक प्रक्रियाएं।
व्याख्या (Explanation): कृत्रिम हीरे बनाने की दो मुख्य विधियाँ हैं: उच्च दबाव, उच्च तापमान (HPHT), जो प्राकृतिक हीरे के निर्माण की नकल करती है, और रासायनिक वाष्प जमाव (CVD), जिसमें मीथेन जैसी कार्बन युक्त गैसों का उपयोग करके हीरे की परतें उगाई जाती हैं। इसलिए, दोनों ही विधियों का उपयोग किया जाता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे को पारदर्शी (transparent) बनाने के लिए उसमें किन अशुद्धियों (impurities) का अभाव होना चाहिए?
- (a) नाइट्रोजन
- (b) बोरोन
- (c) सल्फर
- (d) कोई अशुद्धि नहीं
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): सामग्री की पारदर्शिता और उसमें अशुद्धियों का प्रभाव।
व्याख्या (Explanation): शुद्ध हीरा, जिसमें कोई महत्वपूर्ण अशुद्धि नहीं होती, रंगहीन और पारदर्शी होता है। नाइट्रोजन की उपस्थिति हीरे को पीला रंग दे सकती है, और बोरोन की उपस्थिति इसे नीला रंग दे सकती है। इसलिए, सबसे पारदर्शी और रंगहीन हीरे में अशुद्धियों का अभाव होता है।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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मानव शरीर में, “डायमंड” (Diamond) के समान कठोरता और स्थायित्व प्रदान करने वाले पदार्थ का एक और उदाहरण, जो जीवन के लिए महत्वपूर्ण है?
- (a) प्रोटीन
- (b) वसा
- (c) सिलिका (Silica)
- (d) इनमें से कोई नहीं
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): अकार्बनिक रसायन विज्ञान और जैव-सामग्री।
व्याख्या (Explanation): हालांकि सिलिका (जैसे सिलिकॉन डाइऑक्साइड, SiO₂) सीधे तौर पर जैविक ऊतक नहीं है, लेकिन कुछ जीवों में, जैसे डायटम (diatoms) में, वे अपनी कोशिका भित्ति बनाने के लिए सिलिका का उपयोग करते हैं। सिलिका कांच और क्वार्ट्ज में भी पाया जाता है, जो अपनी कठोरता के लिए जाने जाते हैं। मानव शरीर में, कैल्शियम फॉस्फेट (जो हड्डी में होता है) सबसे कठोर है, लेकिन सिलिका के कठोरता वाले गुण अन्य संदर्भों में महत्वपूर्ण हैं। इस प्रश्न के संदर्भ में, “इनमें से कोई नहीं” अधिक सटीक हो सकता है क्योंकि सिलिका सीधे जैविक ऊतक नहीं है, लेकिन इसका कठोरता से संबंध है। यदि केवल जैविक ऊतकों की बात करें, तो हड्डी सबसे उपयुक्त है, जिसका उत्तर पहले ही दिया जा चुका है। इसलिए, दिए गए विकल्पों में, यह अप्रत्यक्ष है।
अतः, सही उत्तर (d) है।