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
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. One Faraday (96500 C) equals the charge of one mole of electrons (\(6.022 \times 10^{23}\)). Since 9650 C is one-tenth of a Faraday, it corresponds to one-tenth of Avogadro's number.
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. Cell potential is calculated by summing the reduction and oxidation potentials. A negative net EMF indicates that the Gibbs free energy change is positive, making the reaction non-spontaneous as written.
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. The standard electromotive force of the cell is the sum of the oxidation potential at the anode and the reduction potential at the cathode, which results in a positive total voltage.
Q4
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. Molar conductivity is determined by dividing specific conductivity by the molar concentration. Appropriate conversion factors are applied to ensure the resulting value is expressed in standard units of \(S cm^2 mol^{-1}\).
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. By applying Kohlrausch's law, the molar conductivity of acetic acid is calculated by adding the conductivities of hydrochloric acid and sodium acetate, then subtracting the conductivity of sodium chloride.
Q6
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. The Faraday constant is a fundamental constant representing the total electric charge of one mole of electrons, derived by multiplying Avogadro's number by the charge of a single electron.
Q7
பின்வரும் வினை நிகழ எவ்வளவு ஃபாரடே மின்னோட்டம் தேவைப்படும்? \(MnO_4^- \rightarrow Mn^{2+}\)
- A. 5Fசரி
- B. 3F
- C. 1F
- D. 7F
விளக்கம். In this reduction half-reaction, manganese changes its oxidation state from +7 in permanganate to +2. This five-unit decrease in oxidation number requires five moles of electrons per mole of reactant.
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. Mass deposited is calculated using Faraday's laws of electrolysis. First, find total charge using current and time, then determine moles of electrons and the corresponding mass of divalent calcium ions deposited.
Q9
2A அளவுள்ள மின்னோட்டத்தை உருகிய NaCl வழியே செலுத்தும் போது, 0.1 மோல் \(Cl_2\) வாயு உருவாகத் தேவைப்படும் காலம் (நிமிடங்களில்).
- A. 50
- B. 107.2சரி
- C. 200
- D. 150
விளக்கம். Producing 0.1 mole of chlorine gas requires 0.2 moles of electrons. Using the relationship between total charge, constant current, and time, the duration is calculated and converted from seconds into minutes.
Q10
1A மின்னோட்டம் 60 விநாடிகளுக்கு ஒரு கடத்தியின் வழியே பாயும் போது கடக்கும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை.
- A. \(6.022 \times 10^{23}\)
- B. \(6.022 \times 10^{20}\)
- C. \(3.744 \times 10^{20}\)சரி
- D. \(3.744 \times 10^{23}\)
விளக்கம். Total charge passed is 60 Coulombs. Dividing this total charge by the elementary charge of a single electron (\(1.602 \times 10^{-19}\) C) yields the total number of electrons that traversed the conductor.
Q11
பின்வரும் கரைசல்களில் எது மிகக் குறைந்த நிலை மின் கடத்துத் திறனைப் பெற்றுள்ளது?
- A. 0.1 N
- B. 0.002 Nசரி
- C. 0.01 N
- D. 0.02 N
விளக்கம். நீர்த்தல் அதிகரிக்கும் போது கரைசலின் நிலை மின் கடத்துத் திறன் குறைகிறது. கொடுக்கப்பட்டுள்ள செறிவுகளில் 0.002 N என்பது மிகக் குறைந்த செறிவாகும், எனவே இது மிகக் குறைந்த கடத்துத் திறனைக் கொண்டுள்ளது.
Q12
ஈயச் சேமிப்பு மின்கலன் மின்னேற்றம் செய்யப்படும்போது நிகழும் வினை எது?
- A. \(Pb^{2+}\) அயனிகள் \(Pb\) ஆக ஒடுக்கமடைகின்றன
- B. \(Pb^{2+}\) அயனிகள் \(PbO_2\) ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றமடைகின்றன
- C. மேற்கண்ட இரண்டும்சரி
- D. \(PbSO_4\) ஆனது \(H_2SO_4\) ஆக ஒடுக்கமடைகிறது
விளக்கம். மின்னேற்றத்தின் போது, நேர்மின் முனையில் \(Pb^{2+}\) ஆனது \(PbO_2\) ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றமடைகிறது. அதே நேரத்தில் எதிர்மின் முனையில் \(Pb^{2+}\) ஆனது \(Pb\) ஆக ஒடுக்கமடைகிறது.
Q13
கோல்ராஷ் விதியைப் பற்றிய பின்வரும் கூற்றுகளைக் கருதுக.
I. அதிக நீர்த்தலில் கரைசலின் மோலார் கடத்துத் திறன் ஒரு மாறிலி மதிப்பை அடைகிறது.
II. வலிமை குறைந்த மின்பகுளிகளுக்கு இச்சமன்பாடு பொருந்தாது.
III. மோலார் கடத்துத் திறன் கரைசலின் செறிவிற்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும்.
IV. வரம்பு நிலை மோலார் கடத்துத் திறன் தனித்தனி அயனிகளின் கடத்துத் திறன்களின் கூடுதலுக்குச் சமம்.
இவற்றில் சரியானவை எது?
- A. I மற்றும் IVசரி
- B. I மற்றும் II
- C. II மற்றும் III
- D. III மற்றும் IV
விளக்கம். கோல்ராஷ் விதியின்படி, எல்லையற்ற நீர்த்தலில் ஒரு மின்பகுளியின் மோலார் கடத்துத் திறன் அதன் பகுதிப்பொருள் அயனிகளின் மோலார் கடத்துத் திறன்களின் கூடுதலுக்குச் சமமாகும். இந்நிலையின் போது மோலார் கடத்துத் திறன் மாறிலி மதிப்பை எட்டுகிறது.
Q14
இரும்பின் மீது ஜிங்க் பூசப்படுகிறது, ஆனால் ஜிங்கின் மீது இரும்பு பூசப்படுவதில்லை. இதற்கு என்ன காரணம்?
- A. ஜிங்க் இரும்பை விட விலை குறைவானது
- B. ஜிங்கின் உருகுநிலை இரும்பை விட அதிகம்
- C. ஜிங்க் இரும்பை விட அதிக வினைபுரியும் தன்மை கொண்டது
- D. ஜிங்கின் திட்ட ஒடுக்க மின்னழுத்தம் இரும்பை விடக் குறைவுசரி
விளக்கம். மின்வேதி வரிசையில் ஜிங்கின் திட்ட ஒடுக்க மின்னழுத்தம் (\(-0.76 V\)) இரும்பின் மின்னழுத்தத்தை (\(-0.44 V\)) விடக் குறைவு. இதனால் ஜிங்க் எளிதாக ஆக்ஸிஜனேற்றமடைந்து இரும்பைப் பாதுகாக்கிறது.
Q15
பின்வருவனவற்றைக் கருதுக.\nகூற்று (A): இரும்பு துருப்பிடித்தல் ஒரு மின்வேதி வினையாகும்.
காரணம் (R): துருவின் வாய்ப்பாடு \(Fe_2O_3 \cdot xH_2O\).
இவற்றில் சரியான தேர்வு எது?
- A. கூற்று மற்றும் காரணம் இரண்டும் சரி, காரணம் கூற்றிற்கான சரியான விளக்கம்
- B. கூற்று மற்றும் காரணம் இரண்டும் சரி, ஆனால் காரணம் கூற்றிற்கான சரியான விளக்கமல்ல
- C. கூற்று சரி ஆனால் காரணம் தவறு
- D. கூற்று மற்றும் காரணம் இரண்டும் தவறுசரி
விளக்கம். உலர்ந்த காற்றில் இரும்பு துருப்பிடிப்பதில்லை மற்றும் துருவின் வாய்ப்பாட்டில் நீர் மூலக்கூறுகள் உள்ளன. பாடப்புத்தகத்தின் விடைக்குறிப்பின்படி இக்கேள்வியின் கூற்று மற்றும் காரணம் ஆகிய இரண்டும் தவறாகக் கருதப்படுகின்றன.
Q16
\(H_2-O_2\) எரிபொருள் மினகலத்தில் எதிர்மின்முனையில் நிகழும் வினை எது?
- A. \(O_2(g) + 2H_2O(l) + 4e^- \to 4OH^-(aq)\)சரி
- B. \(H^+(aq) + OH^-(aq) \to H_2O(l)\)
- C. \(2H_2(g) + O_2(g) \to 2H_2O(g)\)
- D. \(H^+ + e^- \to \frac{1}{2} H_2\)
விளக்கம். \(H_2-O_2\) எரிபொருள் மினகலத்தில், ஆக்ஸிஜன் வாயு எதிர்மின்முனையில் (கேதோடு) நீருடன் வினைபுரிந்து ஹைட்ராக்ஸைடு அயனிகளாக ஒடுக்கமடைகிறது. இதுவே எதிர்மின்முனை வினையாகும்.
Q17
\(M/36\) செறிவு கொண்ட வலிமைகுறைந்த ஒற்றைக்கார அமிலத்தின் சமான கடத்துத்திறன் மதிப்பு \(6 \text{ mho cm}^2 \text{ equivalent}^{-1}\) மற்றும் அளவிலா நீர்த்தலில் அதன் சமான கடத்துத்திறன் மதிப்பு \(400 \text{ mho cm}^2 \text{ equivalent}^{-1}\) எனில், அந்த அமிலத்தின் பிரிகை மாறிலி மதிப்பு என்ன?
- A. \(1.25 \times 10^{-6}\)
- B. \(6.25 \times 10^{-6}\)சரி
- C. \(1.25 \times 10^{-4}\)
- D. \(5.625 \times 10^{-6}\)
விளக்கம். முதலில் பிரிகை வீதம் \(\alpha = \Lambda/\Lambda_0\) என கணக்கிட வேண்டும். பின்னர் ஓஸ்ட்வால்ட் நீர்த்தல் விதியைப் பயன்படுத்தி (\(K_a = C\alpha^2\)), அமிலத்தின் பிரிகை மாறிலியைக் கணக்கிடலாம்.
Q18
ஒரு கடத்துத்திறன் கலனில் \(0.1 \text{ M}\) கரைசலின் மின்தடை \(100 \text{ ohms}\) மற்றும் அதன் கடத்துத்திறன் \(1.25 \text{ S m}^{-1}\) ஆகும். அதே கலனில் \(0.02 \text{ M}\) கரைசலின் மின்தடை \(500 \text{ ohms}\) எனில், \(0.02 \text{ M}\) கரைசலின் மோலார் கடத்துத்திறன் மதிப்பு என்ன?
- A. \(1.25 \times 10^{-4} \text{ S m}^2 \text{ mol}^{-1}\)
- B. \(12.5 \times 10^{-4} \text{ S m}^2 \text{ mol}^{-1}\)
- C. \(1.25 \times 10^{-2} \text{ S m}^2 \text{ mol}^{-1}\)சரி
- D. \(125 \times 10^{-4} \text{ S m}^2 \text{ mol}^{-1}\)
விளக்கம். முதலில் கல மாறிலியை (\(G^* = \kappa \times R\)) கண்டறிய வேண்டும். பின்னர் புதிய கரைசலின் கடத்துத்திறனைக் கணக்கிட்டு, அதிலிருந்து மோலார் கடத்துத்திறன் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி விடையைப் பெறலாம்.
Q19
\(E^0_{Cu^{2+}/Cu} = +0.34 \text{ V}\) மற்றும் \(E^0_{Zn^{2+}/Zn} = -0.76 \text{ V}\) எனில், டேனியல் மினகலத்தின் திட்ட emf மதிப்பு என்ன?
- A. \(0.42 \text{ V}\)
- B. \(-1.10 \text{ V}\)
- C. \(0.76 \text{ V}\)
- D. \(1.10 \text{ V}\)சரி
விளக்கம். மினகலத்தின் மின்னழுத்தம் \(E^0_{cell} = E^0_{cathode} - E^0_{anode}\) ஆகும். இங்கு காப்பர் கேதோடாகவும், ஜிங்க் ஆனோடாகவும் செயல்படுகிறது. எனவே \(0.34 - (-0.76) = 1.10 \text{ V}\).
Q20
\(Zn | ZnSO_4 (0.01 \text{ M}) || CuSO_4 (1.0 \text{ M}) | Cu\) எனும் மினவேதிக்கலனை கருதுக. இந்த டேனியல் மினகலத்தின் 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.
