Inter 1st Year

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Zoology Study Material 5th Lesson గమనం, ప్రత్యుత్పత్తి Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Zoology Study Material 5th Lesson గమనం, ప్రత్యుత్పత్తి

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
కశాభం అడ్డుకోత పటము గీసి భాగములను గుర్తించండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 2.
కశాభానికీ, శైలికకీ మధ్య రెండు భేదాలను రాయండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 3.
డైనీస్ భుజాలు అంటే ఏమిటి ? వాటి విశిష్టత ఏమిటి? [Mar. ’14]
జవాబు:
పరిధీయ యుగళ సూక్ష్మ నాళికలలో సైకిల్ పుల్లల వంటి వ్యాసార్థ నిర్మాణాల సూక్ష్మ నాళికకు జతల భుజాలు ఉంటాయి. ఇవి డైనీన్ అనే ప్రోటీన్ నిర్మితమైన డైనీన్ భుజాలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ డైనీన్ భుజాల చర్య వల్ల అక్షయ తంతువులోని పరిధీయ యుగళ సూక్ష్మ నాళికలు ఒకదానిపై ఒకటి జారటం జరుగుతుంది.

ప్రశ్న 4.
కైనెటి అంటే ఏమిటి? [Mar. ’14]
జవాబు:
పారమీషియం వంటి శీలియేటా జీవుల బాహ్య జీవ ద్రవ్యములో ఉన్న నిలువు వరుసలలోని కైనెటోజోములు వాటిని కలిపి ఉంచే కైనెటోడెస్మేటాలను కలిపి కైనెటి అందురు.

ప్రశ్న 5.
ఏకకాలిక, దీర్ఘకాలిక లయబద్ధ చలనాల మధ్య భేదాలు రాయండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 6.
అలైంగిక ప్రత్యుత్పత్తి విధానం ద్వారా ఏర్పడిన పిల్ల జీవులను ‘క్లోన్’ అని ఎందుకు అంటారు?
జవాబు:
అలైంగికంగా వరుస ద్విధావిచ్ఛిత్తుల వల్ల ఒక తల్లి పేరమీషియం నుండి ఏర్పడు పిల్ల పేరమీషియముల సమూహాన్ని క్లోన్లు అందురు.

ప్రశ్న 7.
ప్రోటర్, ఒపిస్థే మధ్య భేదాలను రాయండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 8.
జీవ పరిణామంలో లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తి ఏ విధంగా ఉన్నతమైంది?
జవాబు:
లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తిలో బీజకణాలు ఏర్పడినా, ఏర్పడకపోయినా ప్రాకేంద్రకాల కలయిక జరుగును. ఈ లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తిలో బీజ కేంద్రకాలు క్షయకరణ విభజన వినిమయం వల్ల రెండు వేర్వేరు జీవుల బీజకణాల కలయిక వల్ల కూడా జన్యు పునః సంయోజన జరుగుతుంది.

ప్రశ్న 9.
లోబోపోడియమ్, ఫిలోపోడియమ్ల మధ్య భేదాలను రాయండి. ఒక్కొక్క దానికి ఒక్కొక్క ఉదాహరణ రాయండి.
జవాబు:

1. లోబోపోడియమ్ – వేలువలె మొద్దుబారిన మిథ్యాపాదము. ఉదా : అమీబా.
2. ఫిలోపోడియమ్ తంతురూప మిథ్యాపాదము. ఉదా : యుగ్లెఫా

ప్రశ్న 10.
సీలియేట్ల సంయుగ్మాన్ని నిర్వచించండి. రెండు ఉదాహరణలు రాయండి.
జవాబు:
సంయుగ్మమనేది శైలికామయ ప్రోటోజోవన్ల జీవులు తాత్కాలికంగా జతకట్టి ప్రావాసి ప్రాకేంద్రకాల వినిమయము, పిదప స్థిర, ప్రావాసిక కేంద్రకాల కలయిక కోసం జరిగే ప్రక్రియ. ఉదా : పారమీషియం, వర్టిసెల్లా.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
ప్రోటోజోవన్లలో వేగంగా ఈదే గమనాన్ని నియంత్రించే వ్యవస్థ పేరును రాసి, దాని సంఘటకాలు రాయండి.
జవాబు:
నిమ్నశైలికా వ్యవస్థ :
ఇది సీలియేట్ లో పెల్లికల్ కింది బాహ్య జీవపదార్థంలో ఉంటుంది. ఈ వ్యవస్థలో కైనెటోసోమ్లు, కైనెటోడెస్మల్ తంతువులు, కైనెటోడెస్మేటాలు ఉంటాయి. శైలికల ఆధార తలం వద్ద కైనెటోసోమ్లు అడ్డు, ఆయత వరుసలలో ఉంటాయి. కైనెటోడెస్మల్ తంతువులు కైనెటోసోమ్లకు కలపబడి కైనెటోడెస్మేటా అనే తంతువుల దండాలు ఏర్పడతాయి. ఈ విధంగా ఒక ఆయత వరుసలో ఉన్న కైనెటోజోమ్లు, కైనెటోడెస్మల్ తంతువులు, వాటి కైనెటోడెస్మేటాలు ఒక ప్రమాణంగా ఏర్పడతాయి. ఈ ప్రమాణాన్ని ‘కైనెటి’ అంటారు.

ఈ కైనెటీలు అన్నీ కలిసి ఒక నిమ్నశైలికా వ్యవస్థ ఏర్పడుతుంది. ఈ వ్యవస్థ కణగ్రసని వద్దనున్న మోటోరియమ్ అనే ఒక నాడీచాలక కేంద్రానికి అనుసంధానమవుతుంది. నిమ్నశైలికా వ్యవస్థ, మోటోరియమ్లు కలిసి ‘నాడీ చాలక వ్యవస్థ’ ఏర్పడుతుంది. ఇది శైలికల కదలికలను నియంత్రించి సమన్వయపరుస్తుంది.

ప్రశ్న 2.
కశాభం వంగే యాంత్రికం గురించి రాసి, ప్రభావక ఘాతం, పునఃస్థితి ఘాతాన్ని గురించి రాయండి.
జవాబు:
కశాభంలోని ‘డైనీన్ బాహువుల’ (dynein arms) చర్యల వల్ల దాని అక్షీయ తంతువులోని పరిధీయ యుగళ సూక్ష్మ నాళికలు ఒకదానిపై ఒకటి జారడం జరుగుతుంది. ఫలితంగా కశాభం వంగుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో ATP వినియోగించుకోబడుతుంది. కశాభం వంగుడు చలనం ద్వారా ద్రవ మాధ్యమాన్ని అది అతుక్కునే తలంవైపు లంబకోణంలో నెడుతుంది.

డైనీన్ బాహువుల సంక్లిష్ట చక్రీయ కదలికలకు కావలసిన శక్తి ATP నుంచి లభిస్తుంది (కశాభం, శైలికలోని డైనీన్ బాహువులే ATP యేజ్ చర్యా కేంద్రాలు). డైనీన్ బాహువులలో ఉన్న ప్రతి యుగళ సూక్ష్మనాళికా పక్కన ఉన్న యుగళ సూక్ష్మనాళికతో అతకబడి ఉండి దాన్ని లాగుతుంది. ఈ విధంగా యుగళ సూక్ష్మనాళికలు పరస్పర వ్యతిరేక దిశలలో జారతాయి. డైనీన్ బాహువులు పట్టు విడుపు చర్యలతో పక్కన ఉన్న యుగళ సూక్ష్మనాళికను మళ్ళీ లాగుతుంది. అయితే కశాభాలు లేదా శైలికల పరిధీయ యుగళ సూక్ష్మనాళికలు భౌతికంగా వ్యాసార్ధ స్పోక్ సహాయంతో అతికి ఉండటం వల్ల యుగళ సూక్ష్మ నాళికలు ఎక్కువగా జారలేవు. దానికి బదులు అవి వంపు తిరిగి కశాభాలు లేదా శైలికలు వంగేటట్లు చేస్తాయి. ఈ వంపు చలనాలే కశాభం లేదా శైలిక కదలికలలో ముఖ్యపాత్ర వహిస్తాయి.

చలనంలో కశాభం రెండు రకాల దెబ్బలను ప్రదర్శిస్తుంది. అవి ప్రభావక దెబ్బ మరియు పూర్వస్థితి ప్రాప్తి దెబ్బ / ఘాతం.
i) ప్రభావక దెబ్బ :
కశాభం దృఢంగా మారి ఒక వైపుకు వంగి వెనక్కు కదులుతూ జీవి దేహ ఆయత అక్షానికి లంబకోణంలో కొరడాలాగా నీటిని బలంగా కొడుతుంది. జీవి దేహం ముందుకు కదులుతుంది.

ii) పూర్వస్థితి ప్రాప్తి దెబ్బ :
కశాభం తులనాత్మకంగా మృదువుగా మారి నీటి మీద నిరోధం లేకుండా తన పూర్వస్థితికి చేరుతుంది. దీన్నే ‘పూర్వస్థితి ప్రాప్తి దెబ్బ’ అంటారు.

ప్రశ్న 3.
పార్శ్వ నిర్మాణాలు అంటే ఏమిటి? వాటి ఉనికిని బట్టి వివిధ రకాల కశాభాలను గురించి రాసి, ఒక్కొక్కదానికి ఒక ఉదాహరణ రాయండి.
జవాబు:
పార్శ్వ నిర్మాణాలు :
కొన్ని కశాభాలు ఒకటి లేదా రెండు లేదా అనేక వరుసలలో పొట్టి, పార్శ్వ రోమాల వంటి తంతువులు కలిగి ఉంటాయి. వీటిని పార్శ్వ నిర్మాణాలంటారు. వీటిని – మాస్టిగోనీమ్లు లేదా ప్లిమ్మర్లు అంటారు.

కశాభాల రకాలు :
పార్శ్వ నిర్మాణాలు ఉండటం, లేకుండటం, వాటి పంక్తుల సంఖ్యననుసరించి ఐదు రకాల కశాభాలను గుర్తించారు.

ఎ) స్ట్రైకోనిమాటిక్ : ఈ కశాభానికి అక్షీయ తంతువుపై ఒక వరుస పార్శ్వ నిర్మాణాలుంటాయి.
ఉదా : యూగ్లీనా, ఆస్టేషియా.

బి) పాంటోనిమాటిక్ : అక్షీయ తంతువుపై రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వరుసల్లో పార్శ్వ నిర్మాణాలు ఉంటాయి.
ఉదా : పేరానీమా, మోనాస్

సి) ఏక్రోనిమాటిక్ : ఈ రకపు కశాభానికి పార్శ్వ నిర్మాణాలుండవు. అక్షీయ తంతువు అంత్యభాగం ఆచ్ఛాదరహితమై వెలుపలి తొడుగు లేకుండా నగ్నంగా ఉంటుంది.
ఉదా : క్లామిడోమోనాస్, పాలిటోమ.

డి) పాంటోక్రొనిమాటిక్ :
అక్షీయ తంతువుపై పార్శ్వ నిర్మాణాలు రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వరుసల్లో ఉంటాయి. అక్షీయ తంతువు నగ్నంగా ఉన్న అంత్యతంతువుగా అంతమవుతుంది.
ఉదా : అర్సియూలస్.

ఇ) ఏనిమాటిక్ లేదా సామాన్య రకం :
ఈ రకపు కశాభానికి పార్శ్వ నిర్మాణాలు, అంత్య తంతువులు ఉండవు. కాబట్టి వీటిని ఏనిమాటిక్ అంటారు.
ఉదా : కైలోమోనాస్, క్రిప్టోమోనాస్.

ప్రశ్న 4.
పేరమీషియమ్లో అడ్డు ద్విధావిచ్ఛిత్తిని గురించి వివరించండి.
జవాబు:
అడ్డు ద్విధావిచ్ఛిత్తి :
పేరమీషియమ్ ఈ రకమైన ప్రత్యుత్పత్తిని జరుపుతుంది. దీన్ని ‘స్లిప్పర్ ఆనిమల్క్యూల్’ అంటారు. ముఖతలంలో నోటిగాడి, కణముఖం, కణగ్రసని ఉంటాయి. దీనికి ఒక స్థూలకేంద్రకం (బహుస్థితి), ఒక సూక్ష్మ కేంద్రకం (ద్వయస్థితి), రెండు సంకోచ రిక్తికలు (పూర్వాంత, పరాంత) ట్రైకోసిస్ట్లు, నిమ్నశైలికా వ్యవస్థ, దేహమంతా అనేక శైలికలు ఉంటాయి. గరిష్ఠ ఎదుగుదల చెందిన తరువాత పేరమీషియమ్ అనుకూల పరిస్థితులున్నప్పుడు ఆహారం తీసుకోవడం ఆపేస్తుంది. మొదట సూక్ష్మ కేంద్రకం సమవిభజన ద్వారా విభజన చెందుతుంది. తరువాత స్థూలకేంద్రకం ఎమైటాసిస్ ద్వారా విభజన చెంది రెండు పిల్ల కేంద్రకాలను ఏర్పరుస్తుంది. నోటిగాడి అదృశ్యమవుతుంది. కారియోకైనెసిస్ తరువాత మధ్య భాగంలో ఒక నొక్కు ఏర్పడుతుంది. ఈ నొక్కు విస్తరించడం వల్ల తల్లి కణం రెండు పిల్ల జీవులుగా ఏర్పడతాయి. పూర్వాంత భాగం నుంచి ఏర్పడిన పిల్లజీవిని ‘ప్రోటర్’ పరాంత భాగం నుంచి ఏర్పడిన పిల్ల జీవిని ‘ఒపిస్థే’ అంటారు.

ప్రోటర్ పూర్వాంత సంకోచరిక్తికను, కణగ్రసనిని, కణముఖాన్ని తల్లిజీవి నుంచి పొందుతుంది. పరాంత సంకోచ రిక్తికను, కొత్త నోటిగాడిని నూతనంగా ఏర్పరుస్తుంది. ఒపిస్థే పరాంత సంకోచరిక్షికను తల్లికణం నుంచి పొందుతుంది. పూర్వాంత సంకోచరిక్తికను, కణగ్రసనిని నోటిగాడిని నూతనంగా ఏర్పరుస్తుంది. పేరమీషియమ్లో ద్విధావిచ్ఛిత్తి రెండు గంటలలో పూర్తవుతుంది. పేరమీషియమ్ రోజుకు నాలుగు సార్లు ద్విధావిచ్ఛిత్తి జరుపుకోగలదు.

పేరమీషియమ్ జరిగే అడ్డు ద్విధావిచ్ఛిత్తిని హోమోథెటోజెనిక్ విచ్ఛిత్తి అంటారు. ఎందుకంటే విచ్ఛిత్తి తలం దేహం ఆయత అక్షానికి లంబకోణంలో ఉంటుంది. కైనెటీలకు లంబకోణంలో జరుగుతుంది. కాబట్టి దీన్ని ‘పెరికైనెటల్’ విచ్ఛిత్తి అంటారు.

ప్రశ్న 5.
యూగ్లీనాలో ఆయత ద్విధావిచ్ఛిత్తిని గురించి వర్ణించండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
ద్విధావిచ్ఛిత్తి జరిగేటప్పుడు కేంద్రకం, ఆధారకణికలు, క్రొమటోఫోర్లు, జీవద్రవ్యం విభజన చెందుతాయి. కేంద్రకం సమవిభజన ద్వారా రెండు పిల్ల కేంద్రకాలుగా విభజించబడుతుంది. తరువాత కైనెటోసోమ్లు, క్రొమటోఫోర్లు కూడా విభజన చెందుతాయి. మొదట పూర్వాంతం మధ్యలో, ఒక ఆయత గాడి ఏర్పడుతుంది. ఈ గాడి నెమ్మదిగా పరాంతానికి రెండు పిల్ల జీవులు విడిపోయే వరకు విస్తరిస్తుంది. కొత్తగా ఏర్పడిన రెండు పిల్లజీవులలో ఒకటి యూగ్లీనా తల్లి కశాభాన్ని ఉంచుకొంటుంది. వేరొక పిల్ల జీవి కొత్తగా ఏర్పడిన ఆధార కణికల నుంచి కొత్త కశాభాన్ని ఏర్పరచుకొంటుంది. తల్లి జీవికి చెందిన నేత్రపు చుక్క పేరాకశాభ దేహం, సంకోచరిక్తిక అదృశ్యమవుతాయి. రెండు పిల్ల యూగ్లీనాల్లోను ఇవి కొత్తగా ఏర్పడతాయి. ఈ రకమైన ఆయత ద్విధావిచ్ఛిత్తిని సిమ్మెట్రోజెనిక్ విభజన అంటారు. ఎందుకంటే రెండు పిల్ల యూగ్లీనాలు దర్పణ ప్రతిబింబాల లాగా ఉంటాయి.

ప్రశ్న 6.
బహుధావిచ్చిత్తిని గురించి సంక్షిప్త సమాధానం రాయండి.
జవాబు:
బహుధావిచ్ఛిత్తి :
ఒక తల్లి జీవి నుంచి అనేక పిల్లజీవులు ఏర్పడటాన్ని బహుధావిచ్ఛిత్తి (Multi-manyfusion splitting)అంటారు. సాధారణంగా ప్రతికూల పరిస్థితులలో బహుధావిచ్ఛిత్తి జరుగుతుంది. మొదట బహుధావిచ్ఛిత్తిలో సైటోకైనెసిస్ జరగకుండా కేంద్రకం పునరావృత సమవిభజనలు జరుపుకుంటుంది. ఈ చర్య వల్ల అనేక పిల్ల కేంద్రకాలు ఏర్పడతాయి. తరువాత జీవద్రవ్యం కూడా పిల్ల కేంద్రకాల సంఖ్యతో సమానంగా చిన్న చిన్న ముక్కలుగా విభజించబడుతుంది. ఒక్కొక్క జీవద్రవ్య ముక్క ఒక్కొక్క పిల్ల కేంద్రకం చుట్టూ ఆవరించబడుతుంది. దీని ఫలితంగా ఒక తల్లి జీవి నుంచి అనేక చిన్న చిన్న పిల్ల జీవులు ఏర్పడతాయి. ప్రోటోజోవన్లో బహుధావిచ్ఛిత్తులు అనేక రకాలు. అవి ప్లాస్మోడియంలో షైజోగొని, పురుష గామిటోగొని, స్పోరోగాని, అమీబాలో స్పోరులేషన్ మొదలైనవి.

ప్రశ్న 7.
మిథ్యాపాదాల గురించి ఒక వ్యాఖ్య రాయండి.
జవాబు:
మిథ్యాపాదాలు :
ఇవి రైజోపోడా జీవులలో ఉంటాయి. మిథ్యాపాదాలు జీవి చలించే దిశలో ఏర్పడే తాత్కాలిక జీవద్రవ్యపు విస్తరణలు. మనకు కాళ్ళు ఏ విధంగా పనిచేస్తాయో, ఆ విధంగా ఈ తాత్కాలిక నిర్మాణాలు ఆధారం మీద చలనానికి ఉపయోగపడతాయి. అందువల్ల వీటిని మిథ్యాపాదాలు అన్నారు. నాలుగు రకాల మిథ్యాపాదాలున్నాయి. అవి : లోబోపోడియా (మొద్దువేలి లాంటి; అమీబా, ఎంటమీబా), ఫిలోపోడియా (తంతురూప; యూగ్లైఫా), రెటిక్యులోపోడియా (జాలక పాదాలు; ఎల్ఫీడియం) ఎక్సోపోడియా లేదా హీలియోపోడియా (సూర్య కిరణం లాంటి; ఏక్టినోఫ్రిస్).

మిథ్యాపాదాలు జెల్ (అంతర్జీవ ద్రవ్యం వెలుపలి జిగురు వంటి జీవద్రవ్యం) సాల్గా (ద్రవంగా ఉండే లోపలి అంతర జీవద్రవ్య భాగం) మార్పు చెందడం ద్వారాను విపర్యయంగాను ఏర్పడతాయి. మిథ్యాపాదాలు ఏర్పడే విధానం గురించి చాలా సిద్ధాంతాలు ఉన్నాయి. సాల్-జెల్ రూపాంతర సిద్ధాంతం వాటిలో అత్యంత ఆదరణీయమైంది. మిథ్యాపాదాలను ముందుకు నెట్టే సంకోచస్థానంపై భిన్నాభిప్రాయాలు ఉన్నాయి. అలెన్ ప్రతిపాదించిన పూర్వ సంకోచం లేదా ఫౌంటెన్ జోన్ సిద్ధాంతం సహేతుకంగా ఉంటుంది. ఏది ఏమైనప్పటికీ, ఆధునిక పరిశోధన ఏక్టిన్, మయోసిన్ అణువుల పాత్రను కూడా ప్రస్తావిస్తుంది.

అమీబా, ఎంటమీబా, పాలీస్టోమెల్లా, ఏక్టినోఫ్రిస్ మొదలైన జీవులు మిథ్యాపాద లేదా అమీబాయిడ్ గమనాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి. అన్నిటి కంటే ప్రాథమిక, అతి నెమ్మదిగా జరిగే గమనం అమీబాయిడ్ గమనం.

ప్రశ్న 8.
ఏక్సోనీమ్ సూక్ష్మనిర్మాణాన్ని గురించి రాయండి.
జవాబు:
కశాభాలు :
పొడవైన కొరడాలాంటి గమనాంగాలను కశాభాలు అంటారు. ఇవి మాస్టిగోఫోరా ప్రోటోజోవన్లలో ఉంటాయి. (మాస్టిగ్-కొరడా; ఫోరాన్ – కలిగి ఉన్నది). బాక్టీరియాలు కూడా కశాభాల్ని కలిగి ఉంటాయి. కానీ అవి నిర్మాణంలో యూకారియోటిక్ కశాభాలకంటే భిన్నంగా ఉంటాయి. జంతువులలో శుక్రకణాలు కశాభయుత చలనాలను చూపుతాయి.

నమూనా కశాభంలో ఉండే నిర్మాణాత్మక భాగాలు – ఏక్సోనీమ్లు, సూక్ష్మనాళికలు, డైనీన్ బాహువులు, లోపలి తొడుగు, బాహ్యతొడుగు, వ్యాసార్థ స్పోక్ లు, పార్శ్వ నిర్మాణాలు (అంటే మాస్టిగోనీమ్లు లేదా ఫ్లిమర్లు), ఒక ఆధార కణిక (కైనెటోసోమ్)

i) ఏక్సోనీమ్ / అక్షీయ తంతువు :
ఇది శైలిక, కశాభం యొక్క కేంద్ర, ఆయత, సూక్ష్మనాళికల నిర్మాణం. దీని చుట్టూ అవిచ్ఛిన్నంగా ప్లాస్మాత్వచం ఉంటుంది. ఏక్సోనీమ్ సంఘటకాలన్నీ మాత్రికలో ఉంటాయి.

ii) సూక్ష్మనాళికలు :
ఏక్సోనీమ్ రెండు కేంద్రీయ ఒంటరి సూక్ష్మనాళికలు, తొమ్మిది పరిధీయ యుగళ సూక్ష్మనాళికలతో ఏర్పడుతుంది. (9 + 2 అమరిక). ఇవి ట్యూబ్యులిన్ అనే ప్రోటీన్తో ఏర్పడతాయి. ప్రతి పరిధీయ యుగళ సూక్ష్మనాళిక ఒక బాహ్య “A” (ఆల్ఫా), అంతర “B” (బీటా) నాళికలు కలిగి ఉంటుంది. కాబట్టి పరిధీయ నాళికలు కేవలం తొమ్మిది యుగళ సూక్ష్మనాళికలు (‘A’ సూక్ష్మనాళిక చిన్నగా ఉంటుంది కాని సంపూర్ణంగా ఉంటుంది, ‘B’ సూక్ష్మనాళిక పెద్దది, అసంపూర్ణమైంది). పరిధీయ యుగళ సూక్ష్మనాళికలు నెక్సిన్లు అనే లింకర్లతో ఒకదానికొకటి కలపబడి ఉంటాయి.

iii) డైనీన్ బాహువులు :
ప్రతి పరిధీయ యుగళ సూక్ష్మనాళిక యొక్క ‘A’ సూక్ష్మనాళిక దాని పొడవునా ద్వంద్వ బాహువులను కలిగి ఉంటుంది. వాటిని డైనీన్ బాహువులు అంటారు. (డైన్-డైనమో లాగా లాగబడటం). ‘A’ సూక్ష్మనాళిక డైనీన్ బాహువులు దాని పక్కనున్న సూక్ష్మనాళికకు అభిముఖంగా ఉంటాయి. అన్ని సూక్ష్మనాళికలలో ఏక్సోనీమ్ను ఆధారం నుంచి అగ్రం వరకు చూస్తే అవి అన్నీ ఒకే దిశలో (సవ్యదిశలో) ఉంటాయి. డైనీన్ బాహువులను ప్రోటీన్ చాలక అణువులుగా పరిగణిస్తారు. అవి డైనీస్ అనే ప్రోటీన్ ఏర్పడతాయి.

iv) లోపలి బాహ్య తొడుగులు:
రెండు కేంద్రీయ ఆయత ఒంటరి సూక్ష్మనాళికలను చుట్టి ఒక తంతుయుత లోపలి తొడుగు, పరిధీయ యుగళ సూక్ష్మనాళికలను చుట్టి బాహ్య లేదా వెలుపలి తొడుగు ఉంటుంది. (ఇది ప్లాస్మా త్వచ విస్తరణ). కేంద్రీయ ఒంటరి సూక్ష్మనాళికలు పెల్లికల్ లేదా ప్లాస్మాలెమ్మా కింది వరకు విస్తరించవు.

v) వ్యాసార్థ స్పోక్లు :
ఇవి స్థితిస్థాపక పోగులు, ప్రతి యుగళ సూక్ష్మనాళిక ‘A’ యొక్క సూక్ష్మనాళికను అంతర తొడుగుతో కలుపుతాయి. అవి సైకిల్ చక్రం రిమ్న కేంద్రంతో కలిపే పుల్లల మాదిరి ఉంటాయి. అందుకే వాటిని వ్యాసార్ధ స్పోక్లు / వ్యాసార్థ వంతెనలు అంటారు. కశాభాలు, శైలికలు వంగేటప్పుడు తొమ్మిది వ్యాసార్ధ స్పోక్లు యుగళ సూక్ష్మనాళికలు ఒకదానిపై ఒకటి జారడాన్ని పరిమితం చేస్తాయి.

vi) ఆధార కణిక / కైనెటోసోమ్ :
ఇది కశాభం లేదా శైలికను ఏర్పరచడంలో తోడ్పడే కణాంగం. ఆధార కణిక మార్పు చెందిన తారావత్కేంద్రం. దీన్ని కైనెటోసోమ్ (కైనెటో – కదులుతున్న; సోమ్ – దేహం) లేదా ఆధార దేహం / బైఫారో ప్లాస్ట్ అని కూడా అంటారు. ఇది బాహ్య జీవద్రవ్యంలో ఉంటుంది. ఆధార కణిక స్థూపాకారంగా ఉన్న దేహం, తొమ్మిది పరిధీయ త్రితియాలతో ఒక వలయంలాగా అమర్చబడి ఉంటుంది. ఈ సూక్ష్మనాళికలో ఉన్న ఒక్కొక్క త్రితియాన్ని కేంద్రం నుంచి పరిధీయ స్థానం వైపు A, B, C గా పేర్కొనవచ్చు. రెండు A, B నాళికలు ఆధార ఫలకాన్ని దాటుతూ పరిధీయ యుగళ సూక్ష్మనాళికగా ఏక్సోనీమ్లోని పెల్లికిల్ పై భాగంలో కొనసాగుతుంది. కాని ‘C’ సూక్ష్మనాళిక ఆధారఫలకం వద్ద ఆగిపోతుంది. కాబట్టి ఆధారకణిక ‘త్రితియాలు’ కశాభ / శైలికా యుగళ సూక్ష్మనాళికలుగా కొనసాగుతాయి. ఆధార కణికలో కేంద్రీయ సూక్ష్మనాళికలు ఉండవు. ఆధార కణిక ప్లాస్మాత్వచం, కేంద్రకంతో కూడా సంసర్గ సూక్ష్మనాళికల ద్వారా కలపబడి ఉంటుంది. వీటిని మూలాలు అంటారు. ఈ మూలాలు కశాభాన్ని లాగగలవు. దిగ్విన్యాసాన్ని మార్పు చేయగలవు.

ప్రశ్న 9.
యూగ్లీనా పటం గీసి భాగాలు గుర్తించండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 10.
పేరమీషియమ్ పటం గీసి, ముఖ్యమైన భాగాలను గుర్తించండి.
జవాబు:

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Botany Study Material 11th Lesson జీవ అణువులు Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Botany Study Material 11th Lesson జీవ అణువులు

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
కేంద్రక పూర్వ, నిజకేంద్రక కణాలలో, ఏ కణం తక్కువ వ్యవధిలో కణ విభజన చెందును ?
జవాబు:
కేంద్రక పూర్వ కణము.

ప్రశ్న 2.
కేంద్రక పూర్వ, నిజకేంద్రక కణాలలో, ఏ కణ చక్రానికి తక్కువ వ్యవధి ఉండును?
జవాబు:
కేంద్రక పూర్వ కణము.

ప్రశ్న 3.
ఎక్కువ వ్యవధి ఉండునటు వంటి కణ చక్ర దశ ఏది?
జవాబు:
అంతర్దశ.

ప్రశ్న 4.
మొక్కలు, జంతువులలోని ఏ కణజాలం క్షయకరణ విభజన కనబర్చును?
జవాబు:
ధ్వయస్థితిక కణజాలము.

ప్రశ్న 5.
ఈ. కొలై (E. coli) సగటున 20 నిముషములలో కణ విభజన చెంది రెట్టింపైనచో, రెండు కణాల నుంచి 32 ఈ. కొలై కణాలు ఏర్పడుటకు ఎంత సమయం పడుతుంది?
జవాబు:
100 నిమిషాలు.

ప్రశ్న 6.
సమ విభజన దశలను విశదీకరించడానికి, మానవ దేహంలోని ఏ భాగాలను ఉపయోగించవచ్చును?
జవాబు:
గొంతు పొరలలోని పైపూతకణాలు, బాహ్యచర్మంపై పొర కణాలు.

ప్రశ్న 7.
క్రోమోసోమ్ వలె వర్గీకరించుటకు క్రొమాటిడ్కు ఏ లక్షణాలు ఉండవలెను?
జవాబు:
క్రొమాటిడ్లపై పునఃసంయోజన బుడిపెలు ఏర్పడుట; ఈ బుడిపెలు వద్ద సమ జాతీయ క్రోమోసోమ్ల సొదరేతర క్రొమాటిడ్ మధ్య వినిమయం జరుగుతుంది.

ప్రశ్న 8.
క్షయకరణ విభజనలోని ప్రథమ దశ |లో బైవలెంట్ ని నాలుగు క్రొమాటిడ్లలో ఏవి జన్యుమార్పిడి / పారగతిలో పాల్గొనును.
జవాబు:
సమజాతీయ క్రోమోసోమ్లోని 2 సోదరేతర క్రొమాటిడ్లు మద్య పారగతి జరుగును.

ప్రశ్న 9.
ఒక కణజాలంలో 1024 కణాలు ఉన్నచో ప్రథమ జనక కణం ఎన్నిమార్లు సమవిభజన చెంది ఉంటుంది?
జవాబు:
10 సమ విభజనలు.

ప్రశ్న 10.
ఒక పరాగ కోశంలో 1200 పరాగ రేణువులు ఉన్నచో, వాటిని ఎన్ని సూక్ష్మసిద్ధ బీజ మాతృకలు ఉత్పత్తి చేసి ఉండవచ్చును?
జవాబు:
300

ప్రశ్న 11.
కణ చక్రంలోని ఏ దశలో DNA సంశ్లేషణ జరుగుతుంది?
జవాబు:
‘S’ దశ (సంశ్లేషణ- దశ)

ప్రశ్న 12.
మానవుని కణాలు (నిజ కేంద్రక కణాలు) కణ విభజనకు 24 గంటల సమయం వినియోగించినచో, చక్రంలోని ఏ దశ ఎక్కువ సమయం తీసుకొంటుంది?
జవాబు:
అంతర్దశ

ప్రశ్న 13.
ఖాళీలను పూరించండి : హృదయ కణాలు కణవిభజన చెందవు. కణ చక్రములో ఈ కణాలు విభజన చెందకుండా ………….. దశ నుంచి నిష్క్రమించి, ………….. అనే నిష్క్రియ దశలోకి ప్రవేశిస్తాయి.
జవాబు:
G₁ దశ, శాంత దశ

ప్రశ్న 14.
క్షయకరణ విభజనలోని ఏ దశలో క్రోమోసోమ్ సంఖ్య వాస్తవంగా తగ్గుతుంది ?
జవాబు:
చలన దశ ॥

ప్రశ్న 15.
మైటోకాండ్రియా, ప్లాస్టిడ్లలో వాటి సొంత DNA (జన్యు పదార్థం) ఉంటుంది. సమవిభజనలోని కేంద్రక విభజనలో వాటి గతిని తెలపండి.
జవాబు:
మైటోకాండ్రియా, ప్లాస్టిడ్లు పిల్లకణాలలోనికి వితరణ చెంతుతాయి

ప్రశ్న 16.
కణ చక్రంలో ఈ క్రింద పేర్కొనిన దశలు సంభవించును. ఖాళీలను పూరించండి.
(a) కేంద్రకత్వచం కరిగిపోవు దశ ………………………..
(b) కేంద్రకాంశం కనబడే దశ ………………………..
(c) సెంట్రోమియర్ విభజన చెందే దశ ………………………..
(d) DNA ప్రతికృతి చెందే దశ ………………………..
జవాబు:
(a) ప్రథమ దశ,
(b) అంత్య దశ
(c) చలన దశ,
(d) S దశ

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
క్షయకరణ విభజనలోని ఏ దశలో ఈ క్రింద పేర్కొన్నవి ఏర్పడతాయి. క్రింద ఇచ్చిన సూచనల నుంచి ఎన్నుకొనండి.
(a) సినాప్టోనీమల్ సంక్లిష్టం ………………………..
(b) పునఃసంయోజన బొడిపెలు ………………………..
(C) ……………………….. లో రికాంబినేన్ ఎంజైమ్లు కనబడతాయి / క్రియశీలత వహించును.
(d) కయాస్మేటా అంతిమ స్థితికరణ ………………………..
(e) విభజన మధ్యస్థ దశ ………………………..
(f) కణ జతలు ఏర్పడుట ………………………..
సూచనలు : 1. జైగోటీన్, 2. పాకీటీన్, 3. పాకీటీన్, 4. డయాకైనిసిన్, 5. అంత్యదశ | తరువాత / క్షయకరణ విభజన ॥ కుముందు, 6. అంత్యదశ తరువాత / క్షయకరణ విభజన తరువాత.
జవాబు:
(a) సినాప్టోనీమల్ సంక్లిష్టము : జైగోటీన్
(b) పునఃసంయోజన బొడిపెలు : పాకీటీన్
(c) పాకీటీస్ లో రీకాంబినేన్ ఎంజైమ్లు కనబడతాయి / క్రియశీలత వహించును.
(d) కయాస్మేటా అంతిమ స్థితికరణ : డయాకైనెసిస్
(e) విభజన మధ్యస్థ దశ : రెండు క్షయకరణ విభజనల మద్య దశ – (అంత్యదశ తరువాత / క్షయకరణ విభజన II కు ముందు
(f) కణ జతలు ఏర్పడుట : అంత్యదశ | తరువాత / క్షయకరణ విభజన | తరువాత.

ప్రశ్న 2.
సమవిభజనలో రెండు ఒకే పోలికలున్న కణాలు ఏర్పడతాయి. సమవిభజనలో ఈ క్రింద పేర్కొన్న నియమ విరుద్ధమైనవి (irregularity) జరిగినచో పర్యవసానం ఏ విధంగా ఉంటుంది.
(a) కేంద్రకత్వచం కరిగిపోకుండ ఉండటం
(c) సెంట్రోమియర్లు విభజన చెందకుండటం.
(b) DNA ద్విగుణీకృతం చెందకుండటం
(d) కణ ద్రవ్య విభజన జరగకుండటం
జవాబు:
(a) కేంద్రకత్వచం కరిగిపోకుండ ఉండట వలన స్వేచ్ఛా కేంద్రక విభజనలు జరుగుతాయి.
(b) DNA ద్విగుణీకృతం చెందకుండటం రెండు పిల్ల కణాలలో ఒకదానిలో జన్యు పదార్థం ఉండదు.
(c) సెంట్రోమియర్లు విభజన చెందకుండటం – పిల్ల కణాలలోకి క్రోమోసోమ్లు వితరణ చెందవు.
(d) కణ ద్రవ్య విభజన జరగకుండటం – బహుకేంద్రక స్థితి కనిపిస్తుంది.

ప్రశ్న 3.
క్షయకరణ ప్రథమ దశ | ను వివరించండి.
జవాబు:
ప్రథమ దశ | ఎక్కువ కాలం పాటు జరిగే దశ. దీనిని ఐదు ఉపదశలుగా విభజిస్తారు. అవి : లెప్టోటీన్, జైగోటీన్, పాకీటీన్, డిప్లోటీన్, డయాకైనెసిస్.

a) లెప్టోటీన్ :
ఈ ఉపదశలో కేంద్రకం పరిమాణంలో పెద్దదవుతుంది. క్రోమోసోములు సన్నగా, పొడవుగా ఉంటాయి.

b) జైగోటీన్ లేదా వైగోనియా :
ఈ ఉపదశలో సమజాతీయ క్రోమోసోమ్ల మధ్య ఆకర్షణ ఏర్పడి అవి దగ్గరగా చేరి జతులుగా కనిపిస్తాయి. వీటిని బైవలెంట్లు (Bivalents) అంటారు. ఈ ప్రక్రియను సూత్రయుగ్మనం లేక అనుదైర్ఘ్య సంధానము అంటారు. ఇది మూడు విధాలుగా జరుగుతుంది.

i) ప్రోటెర్మినల్ సంధానం :
సూత్రయుగ్మనం క్రోమోసోమ్ల ధృవాలకొనల వద్ద ప్రారంభమై రెండో కొనవరకు కొనసాగుతుంది.

ii) ప్రొసెంట్రిక్ సంధానం :
సూత్రయుగ్మనం సెంట్రోమియర్ వద్ద ప్రారంభమై రెండు వైపులకు కొనసాగుతుంది.

iii) రాండమ్ (Random) లేదా ఇంటర్మీడియట్ సంధానం :
క్రోమోసోమ్లు అనేక చోట్ల సూత్రయుగ్మనం చెందుతాయి. జైగోటిన్ దశలో కేంద్రకాంశం పెరుగుతుంది. కండెపోగులు ఏర్పడటం మొదలవుతుంది.

c) పాకీటీన్ లేదా పాకీనీమా లేదా జన్యు పునఃసంయోజన దశ :
ఈ దశలో ప్రతి క్రోమోసోమ్ రెండు క్రొమాటిడ్లగా చీలుతుంది. ఫలితంగా ప్రతి బైవలెంట్లో 4 క్రోమాటిడ్లు కనిపిస్తాయి. వీటిని ‘పాకీటీన్ చతుష్కాలు’ (Pachytene tetrads) అంటారు. బైవలెంట్ ని ఒకే క్రోమోసోమ్కు చెందిన క్రొమాటిడ్లను ‘సోదర క్రొమాటిడ్లు’ (Sister chromatids) అని, వేరువేరు క్రోమోసోమ్లకు చెందిన క్రొమాటిడ్లను ‘సోదరేతర క్రొమాటిడ్లు’ (Non-sister chromatids) అని అంటారు. సోదరేతర క్రొమాటిడ్ల మధ్య ఒకటి, రెండు లేదా ఎక్కువ ప్రదేశాల్లో అతుక్కుంటాయి. క్రొమాటిడ్లు ఒక దానితో మరొకటి భౌతికంగా అతుక్కొనే ప్రదేశాలను ‘కయాస్మేట’ (Chiasmata) అంటారు. ఈ దశలో క్రోమోసోమ్లు ‘X’ ఆకారంలో కనిపిస్తాయి. ఈ స్థానాల్లో ఎండోన్యూక్లియేజ్ చర్యల వల్ల క్రొమాటిడ్లు ముక్కలుగా విరుగుతాయి. తెగిన ఈ సోదరేతర క్రొమాటిడ్ ముక్కలు పరస్పరం స్థానమార్పిడి చెంది తిరిగి “లైగేజ్” చర్య వల్ల అతుక్కుంటాయి. ఈ విధంగా స్త్రీ, పురుష క్రోమోసోమ్ల మధ్య జన్యు పదార్థం మార్పిడి చెంది జన్యుపునఃసంయోజనాలేర్పడతాయి. ఈ దృగ్విషయాన్ని ‘పారగతి’ (Crossing over) అంటారు. దీనివల్ల కొత్త జాతులు ఆవిర్భవించి జీవపరిణామం సంభవిస్తుంది.

d) డిప్లోటీన్ :
సినాప్టోనీమల్ సంక్లిష్టం కరిగిపోవుట బైవలెంట్లలోని సమజాతీయ క్రోమోసోమ్లు జన్యుమార్పిడి జరిగిన ప్రదేశాల వద్ద తప్ప మిగిలిన భాగం అంతా వికర్షణకులోనై విడిపోవుట జరుగుతుంది. ఈ విధంగా విడిపోగా మిగిలిన ‘X’ ఆకారపు గుర్తులను కయాస్మేటా అంటారు.

e) డయాకైనెసిస్ :
కయాస్మాలు అంతిమ స్థితీకరణ చెందుతాయి. క్రోమోసోమ్లు పూర్తిగా కుదించబడి, అవి భవిష్యత్లో విడిపోవుటకు అవసరమై కండె పరికరం ఏర్పాటు ప్రారంభమవుతుంది. కేంద్రకాంశం అదృశ్యమవుతుంది. కేంద్రక త్వచం పలుచబడి కరిగిపోతుంది.

ప్రశ్న 4.
క్షయకరణ విభజనలోని ముఖ్యాంశాలను తెల్పండి.
జవాబు:
క్షయకరణ విభజనలో ముఖ్యాంశాలు :

1. క్షయకరణ విభజనలో క్షయకరణ విభజన – I, క్షయకరణ విభజన ॥ ఒకదాని తరువాత మరొకటి జరుగును. కాని DNA ప్రతికృతి ఒకసారి మాత్రమే జరుగుతుంది.
2. S – దశలో జనక క్రోమోసోమ్లు ప్రతికృతి జరుపుకొని రెండు సమానమైన క్రోమాటిడ్లు రూపొందడంతో క్షయకరణ విభజన | మొదలవుతుంది.
3. క్షయకరణ విభజనలో సమజాతీయ క్రోమోసోమ్లు జంటగా ఏర్పడి వాటి మధ్య పునఃసంయోజనం జరుగుతుంది.
4. క్షయకరణ విభజన – II తరువాత నాలుగు ఏకస్థితిక పిల్లకణాలు ఏర్పడతాయి.

ప్రశ్న 5.
బహుకరణ జీవులలోని కణాలలో క్రోమోసోమ్ల సంఖ్య స్థిరంగా ఉండవలెనన్న ఏరకమైన విభజన అవసరం? ఎందుకు? [Mar. ’14]
జవాబు:
సమ విభజన. దీనిలో జన్యుపరంగా తల్లి కణాన్ని పోలిన పిల్ల కణాలు ఏర్పడతాయి. వీటి జన్యురూపం ఒకే రకంగా ఉంటుంది. సమవిభజన ద్వారా బహుకణజీద్రలు పెరుగుతాయి. కణ పెరుగుదల వల్ల కేంద్రక కణద్రవ్య పరిమాణ నిష్పత్తి మారుతుంది. ఈ నిష్పత్తి పూర్వస్థితికి రావడానికి సమవిభజన అవసరము. చెడిపోయిన కణాల స్థానలో కొత్త కణాలు ఏర్పడుటలో సమవిభజన ముఖ్య పాత్ర వహిస్తుంది. కాండ అగ్రభాగం, పార్శ్వ విభాజ్యకణావళులలో జరిగే సమవిభజన వల్ల మొక్క జీవితాంతం పెరుగుతుంది.

ప్రశ్న 6.
విరామంలో లేకపోయినప్పటికీ అంతర్దశను విరామదశ అంటారు. వ్యాఖ్యానించండి?
జవాబు:

ప్రతి రెండు విభజనలకు మధ్య ఉండే దశ లేక కణచక్రములో కేంద్రక విభజన జరగని దశలనే అంతర్దశ అందురు. దీనినే విరామదశ అని కూడా అందురు. కేంద్రములో అనేక మార్పులు జరుగుతాయి. ఈ దశలో కణవిభజన అభివృద్ధికి అవసరమయ్యే వివిధ పదార్థాల ఉత్పత్తి, DNA ప్రతికృతి ఒక వరుస క్రమంలో క్రమపద్ధతిలో జరుపుకుంటూ ఉంటుంది. అంతర్దశను మూడు దశలుగా లేదా ఉపదశలుగా వర్గీకరించారు. అవి (1) G_{1 దశ (గాప్-1) (2) S దశ (ఉత్పత్తిదశ) (3) G2 దశ (గాప్ – 2).}

1. G₁ దశ :
ఇది సమవిభజనకు, DNA ప్రతికృతి మధ్య గల దశ. G, దశ జీవక్రియా పరంగా అధిక క్రియాశీలత దశగా ఉండి, కణం అభివృద్ధిని కొనసాగిస్తూ ఉంటుంది. కాని DNA ప్రతికృతి జరగదు. (1) కణం వైశాల్యం పెరుగుతుంది.
(2) RNA ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణ జరుపుకొంటుంది.

2. S దశ :
ఈ దశలో DNA ప్రతికృతి చెందుతుంది. 2C గల DNA 4C గా రెట్టింపు అవుతుంది. కాని క్రోమోజోమ్లు సంఖ్య రెట్టింపు కాదు. ఉదాహరణకు కణచక్రంలోని G, దశలో ద్వయస్థితిక (2n) క్రోమోసోమ్లు ఉన్నట్లయితే S దశ అనంతరం కూడా ఈ ద్వయస్థితిక క్రోమోసోమ్లను కలిగి ఉంటుంది.

3. G₂ దశ :
ఈ దశలో కూడా ఆర్.ఎన్.ఎ. ప్రొటీన్ల సంశ్లేషణ కొనసాగుతూ ఉంటుంది. వీటితోపాటు నూతనంగా కణాంగాలు ఏర్పడతాయి. క్రోమోజోముల చలనానికి ఉపయోగపడే కండి పరికరం ఉత్పత్తికి అవసరమయ్యే ATP అనే శక్తి అణువులు సంశ్లేషణ కూడా ఈ దశలోనే జరుగుతుంది. ఈ మార్పులన్నీ అంతర్దశలో జరుగుతాయి. కావున అంతర్దశ నిజంగా విరామ దశ కాదు.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
అంత్య దశ ప్రథమ దశకు ఉత్కృమం? ఈ వ్యాఖ్యానం గురించి చర్చించండి?
జవాబు:

1. అంత్య దశలో క్రోమోసోమ్ల సమూహము నిజరూపమును కోల్పోయి దృవాల వద్దకు చేరుతాయి.
2. క్రోమోసోమ్ల సమూహం చుట్టూ కేంద్రకత్వచం ఏర్పడుతుంది.
3. కేంద్రకాంశం, గాల్జి సంక్లిష్టం, అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలము పునర్నిర్మితమవుతాయి. కాని ప్రథమ దశలో
   1) క్రోమోసోమల్ పదార్థాలు సంగ్రహణం చెంది పొట్టిగా దళసరిగా ఉన్న క్రోమోసోమ్లుగా ఏర్పడతాయి.
   2) క్రోమోసోమ్ల చుట్టూ కేంద్రక త్వచం ఉండదు.
   3) కేంద్రకాంశం, గాల్జి సంక్లిష్టము, అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలము అదృశ్యమవుతాయి.
   కావున అంత్య దశ, ప్రథమ దశకు ఉత్కృమం.

ప్రశ్న 2.
క్షయకరణ ప్రథమ దశలోని ఉపదశలను తెలపండి? ప్రతి దశలోను క్రోమోసోమ్లు చెందే మార్పులను వివరించండి?
జవాబు:
ప్రథమ దశ | ఎక్కువ కాలం పాటు జరిగే దశ. దీనిని ఐదు ఉపదశలుగా విభజిస్తారు. అవి : లెప్టోటీన్, జైగోటీన్, పాకీటీన్, డిఫ్లోటీన్, డయాకైనెసిస్.

a) లెప్టోటీన్ :
ఈ ఉపదశలో కేంద్రకం పరిమాణంలో పెద్దదవుతుంది. క్రోమోసోములు సన్నగా, పొడవుగా ఉంటాయి.

b) జైగోటీన్ లేదా వైగోనియా :
ఈ ఉపదశలో సమజాతీయ క్రోమోసోమ్ల మధ్య ఆకర్షణ ఏర్పడి అవి దగ్గరగా చేరి జతులుగా కనిపిస్తాయి. వీటిని బైవలెంట్లు (Bivalents) అంటారు. ఈ ప్రక్రియను సూత్రయుగ్మనం లేక అనుదైర్ఘ్య సంధానము అంటారు. ఇది మూడు విధాలుగా జరుగుతుంది.
i) ప్రోటెర్మినల్ సంధానం :
సూత్రయుగ్మనం క్రోమోసోమ్ల ధృవాలకొనల వద్ద ప్రారంభమై రెండో కొనవరకు కొనసాగుతుంది.

ii) ప్రొసెంట్రిక్ సంధానం :
సూత్రయుగ్మనం సెంట్రోమియర్ వద్ద ప్రారంభమై రెండు వైపులకు కొనసాగుతుంది.

iii) రాండమ్ (Random) లేదా ఇంటర్మీడియట్ సంధానం :
క్రోమోసోమ్లు అనేక చోట్ల సూత్రయుగ్మనం చెందుతాయి. జైగోటిన్ దశలో కేంద్రకాంశం పెరుగుతుంది. కండెపోగులు ఏర్పడటం మొదలవుతుంది.

c) పాకీటీన్ లేదా పాకీనీమా లేదా జన్యు పునఃసంయోజన దశ :
ఈ దశలో ప్రతి క్రోమోసోమ్ రెండు క్రొమాటిడ్లగా చీలుతుంది. ఫలితంగా ప్రతి బైవలెంట్లో 4 క్రోమాటిడ్లు కనిపిస్తాయి. వీటిని ‘పాకీటీన్ చతుష్కాలు’ (Pachytene tetrads) అంటారు. బైవలెంట్లోని ఒకే క్రోమోసోమ్కు చెందిన క్రొమాటిడ్లను ‘సోదర క్రొమాటిడ్లు’ (Sister chromatids) అని, వేరువేరు క్రోమోసోమ్లకు చెందిన క్రొమాటిడ్లను ‘సోదరేతర క్రొమాటిడ్లు’ (Non-sister chromatids) అని అంటారు. సోదరేతర క్రొమాటిడ్ల మధ్య ఒకటి, రెండు లేదా ఎక్కువ ప్రదేశాల్లో అతుక్కుంటాయి. క్రొమాటిడ్లు ఒక దానితో మరొకటి భౌతికంగా అతుక్కొనే ప్రదేశాలను ‘కయాస్మేట’ (Chiasmata) అంటారు. ఈ దశలో క్రోమోసోమ్లు ‘X’ ఆకారంలో కనిపిస్తాయి. ఈ స్థానాల్లో ఎండోన్యూక్లియేజ్ చర్యల వల్ల క్రొమాటిడ్లు ముక్కలుగా విరుగుతాయి. తెగిన ఈ సోదరేతర క్రొమాటిడ్ ముక్కలు పరస్పరం స్థానమార్పిడి చెంది తిరిగి “లైగేజ్” చర్య వల్ల అతుక్కుంటాయి. ఈ విధంగా స్త్రీ, పురుష క్రోమోసోమ్ల మధ్య జన్యు పదార్థం మార్పిడి చెంది జన్యుపునఃసంయోజనాలేర్పడతాయి. ఈ దృగ్విషయాన్ని ‘పారగతి’ (Crossing over) అంటారు. దీనివల్ల కొత్త జాతులు ఆవిర్భవించి జీవపరిణామం సంభవిస్తుంది.

d) డిప్లోటీన్ :
సినాప్టోనీమల్ సంక్లిష్టం కరిగిపోవుట బైవలెంట్ లోని సమజాతీయ క్రోమోసోమ్లు జన్యుమార్పిడి జరిగిన ప్రదేశాల వద్ద తప్ప మిగిలిన భాగం అంతా వికర్షణకులోనై విడిపోవుట జరుగుతుంది. ఈ విధంగా విడిపోగా మిగిలిన ‘X’ ఆకారపు గుర్తులను కయాస్మేటా అంటారు.

e) డయాకైనెసిస్ :
కయాస్మాలు అంతిమ స్థితీకరణ చెందుతాయి. క్రోమోసోమ్లు పూర్తిగా కుదించబడి, అవి భవిష్యత్లో విడిపోవుటకు అవసరమై కండె పరికరం ఏర్పాటు ప్రారంభమవుతుంది. కేంద్రకాంశం అదృశ్యమవుతుంది. కేంద్రక త్వచం పలుచబడి కరిగిపోతుంది.

ప్రశ్న 3.
సమవిభజన, క్షయకరణ విభజనలలో వివిధ దశలలోని తేడాలను వివరించండి?
జవాబు:

ప్రశ్న 4.
ఈ క్రింది వాటి గురించి క్లుప్తంగా తెలపండి.
(a) సినాప్టోనీమల్ సంక్లిష్టం
(b) మధ్యస్థ దశ ఫలకం
జవాబు:
(a) సినాప్టోనీమల్ సంక్లిష్టం :
సమ జాతీయ క్రోమోసోములు జతలుగా ఏర్పడతాయి. వీటిని బైవాలెంట్లు అంటారు. ఈ ప్రక్రియను అనుదైర్ఘ్య సందానము లేక సూత్రయుగ్మనము అంటారు. ఈ ప్రక్రియ క్రోమోసోమ్ల రెండు కొనలలో ఏర్పడి సెంట్రోమియర్ వైపుకు జరగవచ్చు. దీనిని ప్రోటెర్మినల్ సందానము అని, సెంట్రోమియర్ వద్ద ఏర్పడి, కొనల వైపుకు జరుగుటకు ప్రొసెంట్రిక్ సంధానము అని, లేదా వివిధ ప్రదేశాలలో కలుసుకుని ఉంటే రాండమ్ సంధానము’ అని అంటారు. ఈ సమజాతీయ క్రోమోసోమ్లు మందమైన ప్రోటీన్ కల ఫ్రేమ్చే అతకబడి ఉండుటవల్ల దీనిని సినాప్టోనీయల్ సంక్లిష్టము (SC) అని అంటారు. దీనివల్ల పారగతి జరిగి, జన్యుమార్పిడి, వైవిద్యాలు, జీవ పరిణామం సంభవిస్తుంది.

(b) మధ్యస్థ దశ ఫలకం :
మద్య దశ క్రోమోసోమ్లో రెండు సోదర క్రొమాటిడ్లు సెంట్రోమియర్కు అతుక్కుని ఉంటాయి. సెంట్రోమియర్ ఉపరితల భాగంలో కల సూక్ష్మ చక్రంలాంటి నిర్మాణాలను కైనిటోకోర్లు అంటారు. కండెపోగులు కైనిటోకోర్తో లగ్నీకృతం చెంది క్రోమోసోమ్లను కణ మధ్య భాగానికి చేరుస్తాయి. క్రోమోసోమ్లు కణ మధ్యలో అమరి ఉండి, ప్రతి క్రోమోసోమ్లోని ఒక క్రొమాటిడ్ ఒక ధృవం నుండి ఏర్పడిన కండె పొగుల ద్వారా కైనిటోకోర్తో అతుక్కుని తోటి క్రొమాటిడ్ రెండవ ధృవంలోని కండె పొగుల ద్వారా కైనిటోకోర్కు అతుక్కుంటుంది. ఈ దశలో క్రోమోసోమ్ల అమరిక తలమును మధ్యస్థ ఫలకం అంటారు.

ప్రశ్న 5.
బహుకణయుత జీవులలో సమవిభజన, క్షయకరణ విభజనల ప్రాముఖ్యతను తెలపండి.
జవాబు:
(a) సమవిభజన ప్రాముఖ్యత :

1. జీవులలో పెరుగుదలకు సమవిభజన కారణము.
2. సమవిభజనలో జన్యుపరంగా తల్లి కణాన్ని పోలిన పిల్లకణాలు ఏర్పడతాయి. వీటి జన్యురూపం ఒకే రకంగా ఉంటుంది.
3. ఏకకణ జీవులలో సమవిభజన ప్రత్యుత్పత్తికి తోడ్పడుతుంది.
4. చెడిపోయిన కణాల స్థానంలో కొత్తకణాలు ఏర్పడుటకు సమవిభజన అవసరం.
5. తెగిన గాయాలు మాన్పుటకు, శాఖీయ ప్రత్యుత్పత్తికి సమవిభజన అవసరము.

(b) క్షయకరణ విభజన ప్రాముఖ్యత :

1. జాతి నిర్థిష్ట క్రోమోసోమ్ల సంఖ్య తరతరాలకు మారకుండా ఉంటుంది.
2. పారగతి జరుగుటవల్ల జన్యు వైవిద్యాలు ఏర్పడి, జీవ పరిణామం సంభవిస్తుంది.
3. దీనివల్ల సంయోగబీజాలు ఏర్పడి, లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తి జరుగుతుంది.

Intext Question and Answers

ప్రశ్న 1.
క్రోమోసోమ్లను రంగు వేయడానికి ఉపయోగించే అభిరంజకం పేరేమిటి ?
జవాబు:
జింసా (Giensa) అభిరంజకము.

ప్రశ్న 2.
నియంత్రణ లేకుండా కణవిభజన జరిగితే సంభవించే వ్యాధి లక్షణాన్ని తెలపండి?
జవాబు:
కాన్సర్

ప్రశ్న 3.
ఒక జీవిలో రెండు జతల క్రోమోసోమ్లు (క్రోమోసోమ్ల సంఖ్య – 4) ఉన్నాయి. క్షయకరణ విభజన II లోని వివిధ దశలలో క్రోమోసోమ్ల అమరికను పటాల సహాయంతో తెలపండి?
జవాబు:

ప్రశ్న 4.
క్షయకరణ విభజనలో జన్యు పునఃసంయోజనం, మెండీలియన్ పునఃసంయోజనం సంభవిస్తుంది. చర్చించండి.
జవాబు:
క్షయకరణ విభజనలో అనువంశిక లక్షణాలు ఒక తరం నుండి మరొక తరానికి సంక్రమించుటలో క్రోమోసోమ్లు ముఖ్యపాత్ర వహిస్తాయి. ప్రథమ దశ I లో సమజాతీయ క్రోమోసోమ్లపై ఉన్న జన్యువుల మద్య పారగతి జరిగి జన్యుపునఃసంయోజనాలు ఏర్పడతాయి. తర్వాతి ఈ జన్యువులు పిల్ల కణాలలోనికి వితరణ చెందుతాయి. ఇది పారగతి వల్లనే కాకుండా, క్రోమోసోమ్ల రాండమ్ వితరణ వల్ల సంభవిస్తుంది. దీనివల్ల పారగతి జరగినప్పటికి జన్యుపునః సంయోజనాలు కనిపిస్తాయి.

ప్రశ్న 5.
ఏక కణయుత, బహుకణయుత జీవులు సమవిభజన జరుపుకొంటాయి. ఈ రెండు విధానాలలో ఏవైనా తేడాలుంటే వివరించండి?
జవాబు:
ఏకకణ జీవులలో సమవిభజన ద్విదా విచ్ఛిత్తి ద్వారా జరుగుతుంది. బహూకణ జీవులలో సమవిభజన జరుగుతాయి.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Physics Study Material 8th Lesson డోలనాలు Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Physics Study Material 8th Lesson డోలనాలు

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
డోలనాత్మకం కాని ఆవర్తన చలనాలకు రెండు ఉదాహరణలు ఇవ్వండి.
జవాబు:

1. సూర్యుడి చుట్టూ గ్రహాల చలనం
2. కేంద్రకం చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్ల చలనం

ప్రశ్న 2.
సరళ హరాత్మక చలన స్థానభ్రంశాన్ని y = a sin (20t + 4) తో సూచించారు. కాలాన్ని 210/ఱ పెంచితే దాని స్థానభ్రంశం ఎంత
జవాబు:
స.హ.చ. లో స్థానభ్రంశము y = a sin (20t + 4)
ఆవర్తన కాలం T = \(\frac{2 \pi}{\omega}\) పెరిగినా, కణం యొక్క స్థానభ్రంశం మారదు.

ప్రశ్న 3.
ఒక బాలిక ఊయలలో కూర్చొని ఊగుతుంది. బాలిక ఊయలలో నిలబడితే దాని డోలన పౌనఃపున్యం ఏవిధంగా మారుతుంది?
జవాబు:

బాలిక నిలబడి ఊయల ఊగుతుంటే, ద్రవ్యరాశి కేంద్రం స్థానం పైకి మారి, పొడవు (1) తగ్గుతుంది. కాబట్టి డోలన పౌనః పున్యము పెరుగుతుంది.

ప్రశ్న 4.
లఘులోలకం గుండు నీటితో నిండిన ఒక బోలు గోళం. గోళం నుంచి నీరు కారిపోతుంటే దాని డోలనావర్తన కాలం ఏవిధంగా మారుతుంది?
జవాబు:
గోళం బోలుగా ఉన్నా (లేదా) పూర్తిగా నీటితో నింపినా ఆవర్తనకాలం ఒకే విధంగా ఉంటుంది. గోళం నుండి నీరు బయటకు పోతుంటే గోళం గరిమనాభి క్రిందకు మారుతుంది. లోలకం పొడవు పెరిగి, ఆవర్తన కాలం కూడా పెరుగుతుంది. గోళం పూర్తిగా ఖాళీ అయితే, గరిమనాభిపైకి మారుతుంది. అప్పుడు లోలకం పొడవు తగ్గి, ఆవర్తన కాలం కూడా తగ్గుతుంది.

ప్రశ్న 5.
లఘులోలకానికి కట్టిన చెక్క గుండుకు బదులు దాన్ని పోలి ఉండే అల్యూమినియం గుండును ఉపయోగిస్తే దాని ఆవర్తన కాలం ఏవిధంగా మారుతుంది?
జవాబు:
ఆవర్తన కాలం (T) = 2π \(\sqrt{\frac{1}{g}}\)
ఆవర్తన కాలం గోళం యొక్క ద్రవ్యరాశిపై ఆధారపడదు.
చెక్కగుండును తొలగించి, అదేవిధమైన అల్యూమినియమ్ గుండును ఉంచినా ఆవర్తన కాలం మారదు.

ప్రశ్న 6.
లోలక గడియారాన్ని పర్వతం పైకి తీసుకొని వెళితే అది సమయాన్ని పొందుతుందా? కోల్పోతుందా?
జవాబు:
T ∝ \(\frac{1}{\sqrt{g}}\) పర్వతం పైన g విలువ తక్కువగా ఉండును. కాబట్టి ఆవర్తన కాలం పెరుగుతుంది. అనగా లోలకం ఒకపూర్తి

డోలనం చేయడానికి ఎక్కువ సమయం పడతుంది. అందువల్ల పర్వతం మీద లోలక గడియారం కాలాన్ని కోల్పోతుంది.

ప్రశ్న 7.
భూమధ్య రేఖ వద్ద సరైన సమయాన్ని చూపే లోలక గడియారాన్ని ధ్రువాల వద్దకు తీసుకొనిపోతే అది సమయాన్ని పొందుతుందా? కోల్పోతుందా? అయితే ఎందుకు?
జవాబు:
ఆవర్తన కాలం (T) = 2π \(\sqrt{\frac{1}{g}}\)
g విలువ భూమధ్యరేఖ వద్ద కన్నా ధృవాల వద్ద ఎక్కువ లోలక గడియారంను ధృవాల వద్దకు తీసుకుపోతే g విలువ పెరిగి ఆవర్తనకాలం తగ్గుతుంది. కాబట్టి లోలక గడియారం కాలాన్ని పొందుతుంది.

ప్రశ్న 8.
సరళ హరాత్మక చలనం చేసే కణం స్థానభ్రంశం కంపన పరిమితిలో సగానికి సమానమైనప్పుడు, దానిమొత్తం శక్తిలో KE. వంతు ఎంత?
జవాబు:

ప్రశ్న 9.
సరల హరాత్మక డోలకం కంపన పరిమితిని రెట్టింపు చేస్తే దాని శక్తి ఏవిధంగా మారుతుంది ?
జవాబు:
మొత్తం శక్తి (E) = \(\frac{1}{2}\)mω²A²
కంపన పరిమితి రెట్టింపైతే
E’ = \(\frac{1}{2}\)mω²(2A)²
E’ = 4 × \(\frac{1}{2}\)mω²A²
E’ = 4E
∴ శక్తి నాలుగు రెట్లు పెరుగుతుంది.

ప్రశ్న 10.
కృత్రిమ ఉపగ్రహంలో లఘులోలకాన్ని ఉపయోగించవచ్చా?
జవాబు:
లేదు. కృత్రిమ ఉపగ్రహంలో గురుత్వత్వరణం శూన్యం కాబట్టి కృత్రిమ ఉపగ్రహంలో లఘులోలకాన్ని ఉపయోగించలేము.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
సరళ హరాత్మక చలనాన్ని నిర్వచించండి. రెండు ఉదాహరణలు ఇవ్వండి.
జవాబు:
సరళ హరాత్మక చలనం :
ఏదైనా ఒక వస్తువు ఒక స్థిర మాధ్యమిక బిందువు పరంగా రేఖాగమనం చేస్తున్నప్పుడు, దాని త్వరణం మాధ్యమిక బిందువు నుంచి ఆ వస్తువు స్థానభ్రంశానికి అనులోమానుపాతంలో ఉండి, ఎప్పుడూ ఆ మాధ్యమిక బిందువువైపే ఉంటే ఆ చలనాన్ని సరళహరాత్మక చలనం అంటారు.
a ∝ – x
వస్తువు స.హ.చ. లో ఉన్నప్పుడు మాధ్యమిక స్థానం నుండి x స్థానభ్రంశంలో ఉన్నప్పుడు వస్తువు యొక్క త్వరణం a. స.హ.చ. లో ఉన్నకణం యొక్క స్థానభ్రంశం x(t) = A cos (ωt + Φ)

ఉదాహరణలు :

1. లఘులోలకం యొక్క చలనం.
2. స్ప్రింగ్కు వ్రేలాడదీసిన ద్రవ్యరాశి యొక్క చలనం.
3. ఘన పదార్థాలలో పరమాణువుల యొక్క చలనం.
4. నీటిమీద తేలే బెండు.

ప్రశ్న 2.
సరళ హరాత్మక చలనం చేసే కణం స్థానభ్రంశం, వేగం, త్వరణాలు కాలం దృష్ట్యా మారే విధానాన్ని గ్రాఫ్ ద్వారా సూచించండి.
జవాబు:

Φ = 0 తీసుకుంటే x(t), υ(t) మరియు a(t) లను ఈ విధంగా వ్రాయవచ్చు.
x(t) = A cos ωt, υ(t) = -Aωsinωt
a(t) = – ω²A cos ωt.
వీటికి సంబంధించిన గ్రాఫ్లను పటంలో చూడండి. అన్ని రాశులు కాలంతోపాటు సైను వక్రీయంగా (sinusoidally) మారుతూ ఉంటాయని తెలుస్తుంది.

x(t) విలువ – A నుండి A మధ్యమారుతుంది; υ(t) విలువ – ωA నుండి ωA వరకు మారుతుంది మరియు a(t) విలువ – ω²A నుండి ω²A మధ్య మారుతూ స్థానభ్రంశం, వేగం మధ్య దశాభేదం \(\frac{2 \pi}{2}\) మరియు స్థానభ్రంశం,
త్వరణం మధ్య దశాభేదం π.

ప్రశ్న 3.
దశ అంటే ఏమిటి? సరళ హరాత్మక చలనంలో స్థానభ్రంశం, వేగం, త్వరణాల మధ్య దశా సంబంధాన్ని చర్చించండి.
జవాబు:
దశ :
సరళ హరాత్మక చలనంలో ఉన్న కణం తత్కాల స్థానము, దిశాపరంగా దాని కంపనస్థితిని దశ అని నిర్వచిస్తారు.
i) స్థానభ్రంశం : x = A cos (ωt – Φ), (ωt – Φ) అనునది దశ. ఇక్కడ Φ తొలిదశ.
ii) వేగం : V = -Aω sin (ωt – Φ), ఇక్కడ (ωt – Φ) దశా కోణం
iii) త్వరణం : a = -ω²A cos (ωt – Φ), ఇక్కడ కూడా (ωt – Φ) దశాకోణం
స్థానభ్రంశం మరియు వేగం మధ్య దశాభేదం \(\frac{2 \pi}{2}\)
వేగం మరియు త్వరణం మధ్య దశాభేదం \(\frac{2 \pi}{2}\)
స్థానభ్రంశం మరియు త్వరణం మధ్య దశాభేదం = π

ప్రశ్న 4.
k బల స్థిరాంకం గల స్ప్రింగుకు m ద్రవ్యరాశిని తగిలించారు. స్ప్రింగ్ వ్యవస్థ చేసే డోలన పౌనః పున్యానికి సమీకరణం రాబట్టండి.
జవాబు:

దృఢమైన ఆధారం నుండి నిలువుగా వేలాడే స్ప్రింగ్ కొనకు m ద్రవ్యరాశి గల వస్తువును వేలాడదీశామనుకోండి దానిని కొద్దిగా కిందికి లాగి వదిలితే, మాధ్యమిక బిందువుపరంగా నిలువు తలంలో డోలనాలు చేస్తుంది.

పునఃస్థాపకబలం, స్థానభ్రంశానికి అనులోమానుపాతంలోను మరియు వ్యతిరేకదిశలోను ఉంటుంది.
F ∝ – y F = – ky ——— (1)
ఇక్కడ k అనుపాత స్థిరాంకం
Ma = – ky (∵ F = Ma)
a = – (\(\frac{K}{M}\))y …………….. (2)

అనగా త్వరణం, స్థానభ్రంశానికి అనులోమానుపాతంలోను మరియు వ్యతిరేక దిశలోను ఉండును.
K మరియు M స్థిరాంకాలు కావున a c – y గా వ్రాయవచ్చు.
(2) వ సమీకరణంను a = – ω²yతో పోల్చగా

ప్రశ్న 5.
సరళ హరాత్మక డోలకానికి గతిజ, స్థితిజ శక్తులకు సమీకరణాలను రాబట్టండి.
జవాబు:
సరళ హరాత్మక డోలకం యొక్క గతిజ శక్తి :
స.హ.చ.లోవున్న కణం యొక్క వేగం v = ω\(\sqrt{{A^2}-{y^2}}\)
∴ గతిజశక్తి = \(\frac{1}{2}\)mv² = \(\frac{1}{2}\)mω²(A² – y²)
У = 0 అయినప్పుడు, (గతిజశక్తి)_{గరిష్ఠం} = \(\frac{1}{2}\)mω²A² (మాధ్యమిక స్థానం)
y = A అయినప్పుడు, (గతిజశక్తి)_{కనిష్టం} = 0 (అంత్యస్థానం)
∴ మాధ్యమిక స్థానం వద్ద గతిజశక్తి గరిష్ఠంగాను, అంత్యస్థానాల వద్ద కనిష్ఠంగాను ఉంటుంది.

సరళహరాత్మక డోలకం యొక్క స్థితిజశక్తి :
సరళహరాత్మక డోలనాలు చేయుచున్న కణం యొక్క స్థానభ్రంశం పెరిగితే, పునః స్థాపకబలం కూడా పెరుగుతుంది. పునః స్థాపక బలం స్థానభ్రంశానికి వ్యతిరేక దిశలో ఉంటుంది. కాబట్టి పునఃస్థాపక బలానికి వ్యతిరేకంగా స్థానభ్రంశం చెందాలంటే కొంత పని జరగాలి.
y స్థానభ్రంశం వద్ద పునఃస్థాపకబలం F అయితే
సగటు నిరోధక బలం = \(\frac{O+F}{2}\) = \(\frac{F}{2}\)
∴ y స్థానభ్రంశాన్ని పొందేందుకు జరిగే పని = సగటు బలం × స్థానభ్రంశం
ω = \(\frac{F}{2}\) × y
ω = \(\frac{ma y}{2}\) ……….. (1) (∵ F=ma)
స.హ.చలో ఉన్న కణం త్వరణం
a = ω²y ……………. (2)
(1) మరియు (2) సమీకరణాలను ఉపయోగించి
జరిగినపని (ω) = \(\frac{1}{2}\)mω²y²
ఈ పని ఆ కణంలో స్థితిజశక్తి రూపంలో నిల్వయుండును.
∴ స్థితిజశక్తి = \(\frac{1}{2}\)mω²y²
y = 0 అయితే(స్థితిజ శక్తి)_{కనిష్ఠం} = 0 (మాధ్యమిక స్థానం వద్ద)
y = A అయితే (స్థితిజశక్తి)_{గరిష్ఠం} = \(\frac{1}{2}\)mω²A² (అంత్యస్థానం వద్ద)
∴ స్థితిజశక్తి మాధ్యమిక స్థానం వద్ద కనిష్ఠంగాను మరియు అంత్యస్థానాల వద్ద గరిష్ఠంగాను ఉంటుంది.

ప్రశ్న 6.
డోలనాలు చేసే లఘులోలకం ఒక అంత్యస్థానం నుంచి మరో అంత్యస్థానానికి చలించే సమయంలో శక్తి ఏవిధంగా మారుతుంది?
జవాబు:
కణం స.హ.చలోవున్నప్పుడు ఏదైనా బిందువువద్ద దాని మొత్తం శక్తి, స్థితిజ శక్తి, గతిజ శక్తుల మొత్తానికి సమానం.
మొత్తం శక్తి (E) = గతిజశక్తి + స్థితిజశక్తి
గతిజశక్తి = \(\frac{1}{2}\)mω²(A² – y²)

మాధ్యమిక స్థానం నుండి, అంత్యస్థానానికి పోయేసరికి గతిజశక్తి, స్థితిజశక్తిగా మారుతుంది.

ప్రశ్న 7.
సరళ హరాత్మక చలనం చేసే కణం స్థానభ్రంశం, వేగం, త్వరణాలకు సమాసాలను ఉత్పాదించండి.
జవాబు:
A వ్యాసార్థంగల వృత్తి పరిధిపై సమకోణీయ వేగం ω తో గమనంలో ఉన్న కణం Pని తీసుకుందాం. P నుండి yy’కు PN లంబాన్ని గీశామనుకోండి.
P వృత్త పరిధి వెంట చలిస్తే, N మాధ్యమిక స్థానం 0 పరంగా yy’ వ్యాసంపై అటూ, ఇటూ చలిస్తుంది.

∠POX = = θ, OP = A, ON = y అనుకొనుము.
ONP త్రిభుజం నుండి sin ωt = \(\frac{ON}{OP}\)
ON = OP sin ωt
y = A sin ωt ……………. (1)

వేగము : స.హ.చ.లో ఉన్న కణం యొక్క వేగం

త్వరణం : వేగంలో మార్పురేటు స.హ.చ. లోవున్న కణం యొక్క త్వరణాన్ని ఇస్తుంది.
a = \(\frac{dv}{dt}=\frac{d}{dt}\)(Aω cos ωt) = -Aω² sin ωt
∴ a = – ω²y ……………. (3)

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
సరళ హరాత్మక చలనాన్ని నిర్వచించండి. ఏకరీతి వృత్తాకార చలనం చేసే కణం విక్షేపం (ఏదైనా) వ్యాసం పై సరళ హరాత్మక చలనం చేస్తుందని చూపండి.
జవాబు:
సరళహరాత్మక చలనం :
ఏదైనా ఒక వస్తువు ఒక స్థిర మాధ్యమిక బిందువు పరంగా రేఖాగమనం చేస్తున్నప్పుడు, దాని త్వరణం మాధ్యమిక బిందువు నుంచి ఆ వస్తువు స్థానభ్రంశానికి అనులోమానుపాతంలో ఉండి, ఎప్పుడూ ఆ మాధ్యమిక బిందువువైపే ఉంటే ఆ చలనాన్ని సరళ హరాత్మక చలనం అంటారు.
a ∝ -y

వృత్తవ్యాసంపై ఏకరీతి వృత్తాకార చలనం ఆచ్ఛాదన సరళ హరాత్మక చలనం అని చూపుట :
A వ్యాసార్థం గల వృత్త పరిధిపై సమకోణీయ వేగం ω తో చలనంలో ఉన్న కణం P ని తీసుకుందాం. పటంలో చూపినట్లు ‘O’ వృత్తకేంద్రం XX’, YY’ లు రెండు పరస్పరం లంబంగా ఉన్న వృత్త వ్యాసాలని అనుకుందాం. PN అనునది P నుండి Y కు లంబంగా గీయబడిందనుకుందాం. వృత్త పరిధిపై గమనంలో ఉన్నప్పుడు N వ్యాసం YY మీద ‘O’ కు అటూ, ఇటూ చలనంలో ఉంటుంది. అంటే YY’ వ్యాసంపై P గమనం ఆచ్ఛాదనే N చలనం అన్నమాట. ‘O’ ను దాటిన తర్వాత ఏదైనా తత్కాల సమయం t వద్ద N స్థితిని గమనిద్దాం. ఈ స్థితిలో P కోణీయ స్థానభ్రంశం ∠XOP = θ
= ωt అనుకుందాం.

ONP త్రిభుజం నుండి, sin ωt = \(\frac{ON}{OP}\)
ON = OP sin ωt (∵ ON = y, OP = A)
y = A sin ωt ………….. (1)
(1) వ సమీకరణంను ‘t’ తో అవకలనం చేయగా

(2) వ సమీకరణంను ‘t’ తో అవకలనం చేయగా, త్వరణం వస్తుంది.
a = \(\frac{dv}{dt}=\frac{d}{dt}\)(Aω cos ωt)
a = -(Aω cos ωt) (∵ y = A sin ωt)
a = -ω²y ………….. (4)
(4) వ సమీకరణం నుండి a ∝ – y …………. (5)

కాబట్టి త్వరణము, స్థానభ్రంశానికి అనులోమానుపాతంలోను మరియు వ్యతిరేకదిశలోను ఉంది. కాబట్టి N యొక్క చలనం కూడా సరళ హరాత్మకం అవుతుంది.

ప్రశ్న 2.
లఘులోలకం చలనం సరళ హరాత్మకం అని చూపి, దాని డోలనావర్తన కాలానికి సమీకరణం ఉత్పాదించండి. సెకండ్ల లోలకం అంటే ఏమిటి? [Mar. ’14, ’13; May ’13]
జవాబు:
i) ఒక లఘులోలకం m ద్రవ్యరాశి గల లోహపు గోళం కలిగి ఉందనుకుందాం. ఈ గోళాన్ని దృఢమైన ఆధారం నుండి సాగుటకు వీలులేని దారంతో L పొడవు దారంతో వ్రేలాడదీశామనుకుందాం.

ii) గోళాన్ని కొద్దిగా ప్రక్కకు లాగివదిలితే, అది మాధ్యమిక స్థానానికి అటూ, ఇటూ డోలనాలు చేస్తుంది.

iii) θ అనునది కోణీయ స్థానభ్రంశం మరియు T అనునది దారంలో తన్యత.

iv) గోళంపై పనిచేసే బలాలు (a) దారంలో తన్యత T (b) భారం mg నిట్టనిలువుగా కిందకు పనిచేస్తుంది.

v) లోలకం భారం mg ని రెండు అంశాలుగా విభజించవచ్చు.
(1) mg cos θ PA దిశలో మరియు (2) mg sin θ PB దిశలో పనిచేస్తుంది.

vi) పటంలో P బిందువు వద్ద T = mg cos θ ………….. (1)

vii) బలం mg sin θ పునః స్థాపక టార్క్ను కలిగించి, గోళంను మాధ్యమిక స్థానం వైపు తీసుకు వస్తుంది.

vii) పునఃస్థాపక టార్క్ (7 ) = పునఃస్థాపక బలం × లంబదూరం
τ = – mg sin θ × L ………….. (2)
ఇక్కడ ఋణగుర్తు టార్క్ పనిచేయుటవల్ల θ క్షీణిస్తుందని తెలుపుతుంది.
sin θ కు బదులుగా 6 ను తీసుకుంటే, అనగా sin θ ≈ θ

ix) సమీకరణం (3) ప్రకారం, τ ∝ θ మరియు ఈ టార్క్ గోళాన్ని తిరిగి సమతాస్థితికి చేరుస్తుంది.
గోళాన్ని స్వేచ్ఛగా వదిలితే, అది కోణీయ సరళహరాత్మక చలనం చేస్తుంది.
τ = kθ, సమీకరణాన్ని 3 వ సమీకరణంతోపోల్చగా, స్ప్రింగ్ కారకం k = mgL

x) ఇక్కడ జఢత్వ కారకం వ్రేలాడ దీసిన బిందువుపరంగా గోళం జడత్వ భ్రామకం = mL²


సెకన్ల లోలకం : ఆవర్తనకాలం 2 సెకండ్లు గల లోలకాన్ని సెకన్ల లోలకం అంటారు.
T = 2 సెకన్లు

ప్రశ్న 3.
సరళహరాత్మక డోలకం గతిజ, స్థితిజ శక్తులకు సమీకరణాలను ఉత్పాదించండి. సరళ హరాత్మక చలనంలోని కణం పథంపై అన్ని బిందువుల వద్ద మొత్తం శక్తి స్థిరం అని చూపండి.
జవాబు:
గతిజశక్తి :
స.హ.చ. లోవున్న కణం యొక్క వేగం (v) = ω\(\sqrt{{A^2}-{y^2}}\)
∴ గతిజ శక్తి = \(\frac{1}{2}\)mv² = \(\frac{1}{2}\) mω²(A² – y²) ……….. (1)
y = A sin ωt అని మనకు తెలుసు
గతిజశక్తి = \(\frac{1}{2}\)mω²A²(1 – sin²ωt) ………….. (2)
y = 0, అయినప్పుడు (గతిజశక్తి)_{గరిష్ఠం} = \(\frac{1}{2}\)mω²A² (మాధ్యమిక స్థానం)
y = A అయినప్పుడు, (గతిజశక్తి)_{కనిష్ఠం} = 0 (అంత్యస్థానాల వద్ద)
∴ మాధ్యమిక స్థానం వద్ద గతిజశక్తి గరిష్ఠంగాను, అంత్యస్థానాల వద్ద గతిజశక్తి కనిష్టంగా ఉంటుంది.

స్థితిజశక్తి :
సరళ హరాత్మక చలనాలు చేయుచున్న కణం స్థానభ్రంశం పెరిగేకొద్ది పునః స్థాపక బలం కూడా పెరుగుతుంది. పునః స్థాపక బలం, స్థానభ్రంశానికి వ్యతిరేక దిశలో ఉంటుంది. పునఃస్థాపక బలానికి వ్యతిరేకంగా స్థానభ్రంశం చెందుటకు కొంత పని జరగాలి. y స్థానభ్రంశం వద్ద పునఃస్థాపకబలం F.
సగటు నిరోధకబలం = \(\frac{O+F}{2}\) = \(\frac{F}{2}\)
y స్థానభ్రంశాన్ని పొందేందుకు జరిగేపని = సగటుబలం × స్థానభ్రంశం
ω = \(\frac{F}{2}\) × y
ω = \(\frac{ma y}{2}\) …………… (3) (∵ F = ma)
స.హ.చ. లో కణం యొక్క త్వరణం, a = -ω²y …………. (4)
(3) మరియు (4) సమీకరణాలను ఉపయోగించి
మొత్తం పని (W) = \(\frac{1}{2}\)mω²y²
ఈ పని, దానిలో స్థితిజశక్తి రూపంలో ఉంటుంది.
∴ స్థితిజశక్తి = \(\frac{1}{2}\)mω²y² …………. (5)
∴ స్థితిజశక్తి = \(\frac{1}{2}\)mω²A² sin² ωt …………. (6) (∵ y = A sin ωt)
y = 0, అయితే (స్థితిజశక్తి)_{కనిష్టం} = 0 (మాధ్యమిక స్థానం వద్ద)
y = A, అయితే (స్థితిజశక్తి)_{గరిష్టం} = \(\frac{1}{2}\)mω²A² (అంత్యస్థానాల వద్ద)
∴ అంత్య స్థానాల వద్ద స్థితిజశక్తి గరిష్ఠంగాను, మాధ్యమిక స్థానం వద్ద స్థితిజశక్తి కనిష్టంగాను ఉంటుంది.

మొత్తం శక్తి (E) :
ఏ బిందువు వద్దనైనా స.హ.చ. లో వున్న కణం యొక్క మొత్తం శక్తి, స్థితిజ మరియు గతిజశక్తుల మొత్తానికి సమానం.

మొత్తం శక్తి (E) = గతిజశక్తి + స్థితిజశక్తి
గతిజశక్తి = \(\frac{1}{2}\)mω²(A² – y²)
స్థితిజశక్తి = \(\frac{1}{2}\)mω²y²
మొత్తం శక్తి = \(\frac{1}{2}\)mω²(A² – y²) + \(\frac{1}{2}\)mω²y² = \(\frac{1}{2}\)mω²A²
మాధ్యమిక స్థానంవద్ద y = 0, స్థితిజశక్తి = 0, (గతిజశక్తి)_{గరిష్టం} = \(\frac{1}{2}\)mω²A²
∴ మొత్తం శక్తి = గతిజశక్తి + స్థితిజ శక్తి
= \(\frac{1}{2}\)mω²A² + 0 = \(\frac{1}{2}\)mω²A²
అంత్యస్థానాల వద్ద y = A, గతిజశక్తి = 0 మరియు

(స్థితిజశక్తి)_{గరిష్టం} = \(\frac{1}{2}\)mω²A²
∴ మొత్తం శక్తి = గతిజశక్తి + స్థితిజ శక్తి
= 0 + \(\frac{1}{2}\)mω²A² = \(\frac{1}{2}\)mω²A²
మాధ్యమిక స్థానం నుండి అంత్యస్థానానికి పోయేసరికి గతిజశక్తి, స్థితిజశక్తిగా మారును.

లెక్కలు (Problems)

ప్రశ్న 1.
బోలుగా ఉండే ఇత్తడి గోళంతో ఒక లోలకం గుండును తయారు చేశారు. దాన్ని పూర్తిగా నీటితో నింపితే దాని డోలనావర్తన కాలం ఏమవుతుంది? ఎందువల్ల?
సాధన:
ఆవర్తన కాలం (T) = 2π\(\sqrt{\frac{l}{g}}\)
గోళం బోలుగా ఉన్నా (లేదా) పూర్తిగా నీటితో నింపి నప్పుడు, ఆవర్తన కాలం ఒకేవిధంగా ఉంటుంది. గోళం నుండి నీరు బయటకుపోతే, లోలకం పొడవు పెరిగి, ఆవర్తనకాలం కూడా పెరుగుతుంది. గోళం పూర్తిగా ఖాళీ అయిపోతే గరిమనాభిపైకి మారి, లోలకం పొడవు తగ్గుతుంది. అప్పుడు ఆవర్తనకాలం కూడా తగ్గుతుంది.

ప్రశ్న 2.
k బల స్థిరాంకం గల రెండు సర్వసమానమైన స్ప్రింగ్లను శ్రేణిలో (ఒకదాని కొనకు మరొకటి) కలిపితే సంయుక్త స్ప్రింగ్ ప్రభావత్మక బల స్థిరాంకం ఎంత ?
సాధన:
k₁ = k₂ = k
రెండు స్ప్రింగ్లను శ్రేణిలో కలిపితే

ప్రశ్న 3.
సరళ హరాత్మక చలనంలో మాధ్యమిక స్థానం వద్ద ఏయే భౌతికరాశులు గరిష్ఠ విలువను కలిగి ఉంటాయి?
సాధన:
i) వేగం V_{గరిష్టం} = Aω
ii) గతిజశక్తి (K.E)_{గరిష్టం} = \(\frac{1}{2}\)mω²A².

ప్రశ్న 4.
సరళ హరాత్మక చలనంలో ఉన్న కణం గరిష్ట వేగం, గరిష్ఠ త్వరణంలో సంఖ్యాత్మకంగా సగం ఉంది. దాని డోలనావర్తన కాలం ఎంత?
సాధన:
ఇచ్చినవి V_{గరిష్టం} = \(\frac{1}{2}\)a_{గరిష్టం}
Aω = \(\frac{1}{2}\)Aω²
ω = 2
T = \(\frac{2 \pi}{\omega}=\frac{2 \pi}{2}\) = πసెకన్

ప్రశ్న 5.
బల స్థిరాంకం 260 Nm^-1 గల స్ప్రింగ్కు 2 kg ద్రవ్యరాశిని వేలాడదీవారు. అది 100 డోలనాలు చేయడానికి పట్టే కాలం ఎంత ?
సాధన:
m = 2 kg, k = 260N/m

∴ 100 డోలనాలకు పట్టుకాలం = 100 × 0.5508 = 55.08 సెకన్లు

ప్రశ్న 6.
నిశ్చలంగా ఉన్న లిఫ్ట్ ని లఘులోలకం డోలనావర్తన కాలం T. లిఫ్ట్ (i) సమవేగంతో పైకి వెళుతున్నప్పుడు (ii) సమవేగంతో కిందికి వెళుతున్నప్పుడు (iii) సమత్వరణం a తో పైకి వెళుతున్నప్పుడు (iv) సమత్వరణం తో కిందికి వెళుతున్నప్పుడు (v) గురుత్వం వల్ల స్వేచ్ఛగా కిందికి పడుతున్నప్పుడు లోలకం డోలనావర్తన కాలం ఏవిధంగా మారుతుంది?
సాధన:
i) లిఫ్ట్ సమవేగంతో పైకిపోవుచున్నప్పుడు
T = 2π\(\sqrt{\frac{l}{g}}\)
ఆవర్తనకాలం మారదు.

ii) లిఫ్ట్ సమవేగంతో క్రిందకు దిగుతున్నప్పుడు, ఆవర్తనకాలం మారదు.
iii) లిఫ్ట్ త్వరణంతో పైకిపోవుచున్నప్పుడు
T = 2π\(\sqrt{\frac{l}{g+a}}\)
ఆవర్తనకాలం తగ్గుతుంది.

iv) లిఫ్ట్ త్వరణంతో క్రిందకు దిగుచున్నప్పుడు
T = 2π\(\sqrt{\frac{l}{g-a}}\)
ఆవర్తనకాలం పెరుగుతుంది.

v) లిఫ్ట్ స్వేచ్ఛగా దిగుతుంటే, a = g
T= 2π\(\sqrt{\frac{l}{g-g}}\) = 2π\(\sqrt{\frac{l}{O}}\) = ∝
ఆవర్తనకాలం అనంతం.

ప్రశ్న 7.
సరళ హరాత్మక చలనంలోఉండే కణం కంపన పరిమితి 4cm అది మాధ్యమిక స్థానం నుంచి 1 cm దూరంలో వున్నప్పుడు త్వరణం 3 cm s^-2 మాధ్యమిక స్థానం నుంచి 2 cm దూరంలో ఉన్నప్పుడు దాని వేగం ఎంత ?
సాధన:
A = 4 సెం.మీ, x₁ = 1 సెం.మీ, a = 30./s²
a = ω²x₁
3 = ω² × 1

ప్రశ్న 8.
సరళ హరాత్మక డోలకం డోలనావర్తన కాలం 25. డోలకం మాధ్యమికస్థానాన్ని దాటిన 0.25 s తరువాత దాని దశలో కలిగే మార్పు ఎంత?
సాధన:
T = 2 సెకన
t = 0.25 సెకను

ప్రశ్న 9.
సరళ హరాత్మక చలనం చేసే వస్తువు కంపన పరిమితి 5 cm డోలనావర్తన కాలం 0.2 s వస్తువు స్థానభ్రంశం (a) 5 cm. (b) 3 cm. (c) 0 cm వద్ద దాని త్వరణం, వేగాలను కనుక్కోండి.
సాధన:
A = 5 cm = 5 × 10^-2m
T = 0.2 సెకన

i) y = 5 cm = 5 × 10^-2m

ప్రశ్న 10.
ఒక గ్రహం ద్రవ్యరాశి, వాసార్థాలు భూమి ద్రవ్యరాశి, వ్యాసార్థాల కంటే రెట్టింపు, భూమిపై లఘులోలకం డోలనావర్తనకాలం T అయితే గ్రహంపై లోలకం డోలనావర్తన కాలం ఎంత?
సాధన:

ప్రశ్న 11.
1m ఉండే లఘులోలకం డోలనావర్తన కాలం 2 s నుంచి 1.5 s కు మారితే పొడవులో వచ్చే మార్పును లెక్కించండి.
సాధన:

ప్రశ్న 12.
ఒక గ్రహంపై 8 mఎత్తు నుంచి వస్తువు స్వేచ్ఛగా కిందికి పడేందుకు 2 s తీసుకొంటుంది. ఆ గ్రహంపై లోలకం డోలనావర్తన కాలం T S అయితే లోలకం పొడవును లెక్కించండి.
సాధన:
u = 0, t = 2 sec, s = h = 8m

ప్రశ్న 13.
ఒక లఘులోలకం పొడవును 0.6 m పెంచి నప్పుడు, డోలనావర్తన కాలం 50% పెరగడాన్ని గమనించడమైంది. g = 9.8 m s^-2 ఉన్న ప్రదేశంలో దాని తొలి పొడవు, తొలి డోలనా వర్తన కాలాలను లెక్కించండి.
సాధన:

ప్రశ్న 14.
సెకండ్ల లోలకంతో నియంత్రితమైన (regulated) ఒక గడియారం సరైన సమయాన్ని చూపిస్తూ ఉంది. వేసవి కాలంలో లోలకం పొడవు 1.02 m లకు పెరిగినట్లైతే గడియారం ఒక రోజులో ఎంత కాలాన్ని పొందుతుంది లేదా కోల్పోతుంది?
సాధన:

ప్రశ్న 15.
స్ప్రింగు వేలాడదీసిన వస్తువు ఆవర్తన కాలం T. ఆ స్ప్రింగ్ను రెండు సమానభాగాలుగా చేసి (i) వస్తువును ఒక భాగానికి వేలాడదీసినప్పుడు (ii) రెండు భాగాలకు (సమాంతరంగా) ఒకేసారి వస్తువును వేలాడదీసినప్పుడు డోలనావర్తన కాలాలను లెక్కించండి.
సాధన:

అదనపు లెక్కలు (Additional Problems)

ప్రశ్న 1.
కింది వాటిలో ఏవి ఆవర్తన చలనాలను సూచిస్తాయి?
a) చెరువు ఒక ఒడ్డు నుంచి అవతలి ఒడ్డుకు తిరిగి అవతలి ఒడ్డు నుంచి మొదటి ఒడ్డుకు ఒక ఈతగాడు పూర్తిచేసే ట్రిప్.
b) స్వేచ్ఛగా వేలాడదీసిన దండాయస్కాంతాన్ని N – S దిశ నుంచి కదిల్చి వదిలితే అది చేసే చలనం.
c) తన ద్రవ్యరాశి కేంద్రం చుట్టూ భ్రమణం చెందే హైడ్రోజన్ అణువు.
d) ధనుస్సు (విల్లు) నుంచి విడుదలైన బాణం.
సాధన:
a) ఇది ఆవర్తన చలనం కాదు. ఈతగాడి చలనం అటూ, ఇటూ ఉన్నప్పటికీ ఒక నిర్దిష్ట ఆవర్తనం లేదు.
b) ఇది ఆవర్తన చలనం, కారణం స్వేచ్ఛగా వ్రేలాడదీసిన అయస్కాంతంను కొద్దిగా N-S దిశ నుండి స్థాన భ్రంశం చెందిస్తే, అది డోలనాలు చేస్తుంది. ఇవి సరళహరాత్మక డోలనాలు కూడా.
c) ఇది కూడా ఆవర్తన చలనం.
d) ఇది ఆవర్తన చలనం కాదు.

ప్రశ్న 2.
కింది ఉదాహరణలలో ఏవి దాదాపు సరళ హరాత్మక చలనాలు, ఏవి సరళ హరాత్మకం కాని ఆవర్తన చలనాలను సూచిస్తాయి?
a) తన అక్షం పరంగా భూమి చేసే భ్రమణ చలనం.
b) U-గొట్టంలో డోలనం చేసే పాదరస స్థంభం చలనం.
c) నునుపైన వక్రత గల లోతు గిన్నెలో సమతాస్థితి స్థానం కంటే కొద్దిగా ఎగువన వదిలిన ఇనుప గుండు చలనం.
d) తన సమతా స్థితి స్థానం పరంగా బహు పరమాణుక అణువు చేసే సాధారణ కంపనాలు.
సాధన:
a) ఇది ఆవర్తన చలనమే కాని, సరళహరాత్మక చలనం కాదు. కారణం ఇది మాధ్యమిక స్థానానికి అటూ, ఇటూ తిరగదు.
b) ఇది సరళ హరాత్మక చలనం.
c) ఇది సరళ హరాత్మక చలనం.
d) ఇది ఆవర్తన చలనం, స.హ.చ. కాదు. బహు పరమాణుక వాయు అణువులలో అనేక సహజ పౌనః పున్యాలు ఉంటాయి. వాటి సాధారణ చలనం అనేక వేరు వేరు పౌనఃపున్యాల ఫలిత సరళ హరాత్మక చలనాలు. కాబట్టి ఫలిత చలనం ఆవర్తనమే కాని స.హ.చ. కాదు.

ప్రశ్న 3.
పటము కణం రేఖీయ చలనానికి x-t ల మధ్య గీచిన గ్రాఫ్లను సూచిస్తుంది. వాటిలో ఏవి ఆవర్తన చలనాన్ని సూచిస్తాయి? సూచిస్తే వాటి డోలనావర్తన కాలం ఎంత?

సాధన:

1. 1(a) పటంలో ఆవర్తన చలనంకాదు. చలనం పునరావృతం కావచ్చు (లేదా) మాధ్యమిక స్థితికి చేరవచ్చు.
2. 1(b) పటంలో ఆవర్తన కాలం 25 వద్ద ఆవర్తన చలనంను సూచిస్తుంది. ‘
3. 1(c) పటంలో ఆవర్తన చలనం కాదు. కారణం ఇది పునరావృతం కాదు.
4. 1(d) ఆవర్తన కాలం 25 వద్ద చలనం ఆవర్తన చలనంను సూచించును.

ప్రశ్న 4.
కింది వాటిలో ఏ కాల ప్రమేయాలు (a) సరళ హఠాత్మక, (b) ఆవర్తనమే కానీ సరళ హరాత్మకం కాని, (c) ఆవర్తనం కాని చలనాలను సూచి స్తాయి? ప్రతి ఆవర్తన చలన సందర్భంలో ఆవర్తన కాలాన్ని తెలియచేయండి (ఎ ఏదైనా ధన స్థిరాంకం)
a) sin ωt – cos ωt
b) sin³ ωt
c) 3 cos (π/4 – 2ωt)
d) cos ωt + cos 3ωt + cos 5 ωt
e) exp (-ω²t²)
f) 1 + ωt + ω²t².
సాధన:
ప్రమేయం ఆవర్తన చలనంను సూచిస్తుంది. సమాన కాల వ్యవధులలో చలనం పునరావృతం అవుతుంది. ఇది సరళ హరాత్మక చలనంను సూచించును. దీనిని ఈ క్రింది

ఇది సరళ హరాత్మక చలనం మరియు దాని ఆవర్తన చలనం 2π/ω.

b) sin³ ωt = \(\frac{1}{4}\)[3sin ωt – sin 3ωt]
విడివిడిగా 3 sin ot మరియు sin 3ut సరళ
హరాత్మక చలనాన్ని సూచించును. కాని (ii) కేవలం ఆవర్తన చలనమే కాని సరళహరాత్మక చలనం కాదు. దాని ఆవర్తన చలనం 2π/ω.

c) 3 cos(\(\frac{2 \pi}{4}\) – 2ωt) = 3 cos (2ωt – \(\frac{2 \pi}{4}\))
(∵ cos (-θ) = cos θ).
స్పష్టంగా ఇది సరళహరాత్మక చలనం మరియు దాని ఆవర్తన కాలం 2π/2ω.

d) cos ωt + cos 3wt + cos 5ut, ఇది ఆవర్తనమే కాని, సరళహరాత్మక చలనం కాదు. దాని ఆవర్తన కాలం 2π/ω.

e) e^-ω²t² ఇది ఘాతాంక ప్రమేయము. ఆవర్తనం కాదు. కాబట్టి ఇది ఆవర్తన చలనం కాదు.

f) 1 + ωt + ω²t² కూడా ఆవర్తన చలనం కాదు.

ప్రశ్న 5.
10 cm ఎడంతో ఉండే రెండు బిందువులు A, B ల మధ్య ఒక కణం రేఖీయ సరళ హరాత్మక చలనం చేస్తుంది. A నుంచి B కి దిశను ధన దిశగా తీసుకొని, కింద ఇచ్చిన స్థానాల వద్ద కణం ఉన్నప్పుడు వేగం, త్వరణం, బలం దిశలను తెలపండి.
a) A
b) B
c) A, B ల మధ్య బిందువు వద్ద A వైపు వెళ్ళేటప్పుడు
d) నుంచి 2 cm దూరంలో, A వైపు వెళ్ళేటప్పుడు
e) A నుంచి 3 cm దూరంలో, B వైపు వెళ్ళేటప్పుడు
f) B నుంచి 4 cm దూరంలో, A వైపు వెళ్ళేటప్పుడు
సాధన:

పటంలో A మరియు Bలు స.హ.చ. యొక్క రెండు అంత్యస్థానాలు. A నుండి B వైపు వేగంను ధనాత్మకంగా తీసుకోవాలి. త్వరణం మరియు బలం దిశను AP వైపు ధనాత్మకం మరియు BP దిశవైపు ఋణాత్మకం.

a) Aచివర వద్ద, కణం అంత్యస్థానం వద్ద విరామస్థితికి వస్తూ, కణం స.హ.చ.లో ఉంది. కాబట్టి వేగం సున్నా, త్వరణం AP వైపు ధనాత్మకం. బలం కూడా AP దిశలో ధనాత్మకం.

b) B చివర వద్ద, వేగం సున్నా. కావున త్వరణం మరియు బలం ఋణాత్మకం. ఇది BP దిశలో ఉంటుంది. అనగా ఋణదిశను సూచించును.

c) A వైపు పోవుచున్నప్పుడు, మధ్యబిందువు AB వద్ద, కణం మాధ్యమిక స్థానం P వద్ద PA దిశలో అనగా ఋణదిశలో ఉంటుంది. కాబట్టి వేగం ఋణాత్మకం. త్వరణం మరియు బలం రెండూ సున్నా.

d) B నుండి A వైపు 2 సెం. మీ. దూరంలో ఉన్నప్పుడు, కణం Q వద్ద ఉంది ఇది QP దిశలో చలిస్తూ అనగా ఋణదిశలో చలిస్తుంది. వేగం, త్వరణం మరియు బలం అన్నీ ఋణాత్మకం.

e) A నుండి 3 cm దూరంలో B వైపు, కణం R వద్ద ఉన్నప్పుడు RP ధన దిశలో సూచిస్తుంది. ఇక్కడ వేగం, త్వరణం మరియు బలం అన్నీ ధనాత్మకం.

f) A నుండి 4 cm దూరంలో A వైపుకు పోవుచున్న ప్పుడు, కణం S వద్ద SA దిశలో వేగం ఋణదిశను సూచిస్తుంది. వేగం ఋణాత్మకం కారణం త్వరణం మాధ్యమిక స్థానం SP దిశలో ధనాత్మకం, అదేవిధంగా బలం ధనాత్మకం.

ప్రశ్న 6.
కణం త్వరణం a స్థానభ్రంశం X ల మధ్య సంబంధాన్ని తెలిపే కింది సమీకరణాల్లో ఏవి సరళ హరాత్మక చలనాన్ని కలిగి ఉన్నాయి?
a) a = 0.7x
b) a = −200x²
c) a = -10x
d) a = 100x³
సాధన:
స.హ.చ.లో త్వరణం, స్థానభ్రంశం మధ్య సంబంధం a = -kx, ఇది (c) సంబంధాన్ని సూచిస్తుంది.

ప్రశ్న 7.
సరళ హరాత్మక చలనం చేస్తున్న కణం చలనాన్ని కింది స్థానభ్రంశ ప్రమేయం వర్ణిస్తుంది.
x(t) = A cos (ωt + Φ).
కణం తొలి (t = 0)స్థానం 1 cm తొలి వేగం ω cm/s అయితే కణం కంపన పరిమితి, తొలిదశా కోణం విలువలు ఎంత? కణం కోణీయ పౌనః పున్యం πs^-1. కణం సరళ హరాత్మక చలనాన్ని కొసైన్ ప్రమేయంతో కాకుండా సైన్ ప్రమేయం : x = B sin (ωt + α)తో వర్ణిస్తే పైన తెలిపిన తొలి పరిస్థితుల వద్ద కణం కంపన పరిమితి, తొలి దశలు ఎలా ఉంటాయి?
సాధన:
ఇక్కడ t = 0 వద్ద, x = 1 cm మరియు
v = ω cm s^-1, Φ = ? ; ω = πs^-1
x = A cos (ωt + Φ)
∴ 1 = A cos (π × 0 + Φ)
= A cos Φ ………… (i)
వేగం, v = \(\frac{dx}{dt}\) = – Aω sin (ωt + Φ)
∴ ω = -Aω sin (π × 0 + Φ) or 1 = – A sin Φ
(లేదా) A sin Φ = -1 ………….. (ii)
(i) మరియు (ii) వర్గం చేసి కూడగా
A²(cos² Φ + sin² Φ) = 1 + 1 = 2
(లేదా) A² = 2 (లేదా) A = √2cm
సమీకరణం (ii)ను (i) చే భాగించగా
tan Φ = −1 (లేదా) Φ = \(\frac{3 \pi}{4}\) (లేదా) \(\frac{7 \pi}{4}\)
x = B sin (ωt + α) …………… (iii)
t = 0, x = 1, వద్ద
1 = B sin (ω × 0 + α) = B sin α …………… (iv)
(iii)ను tతో అవకలనం చేయగా
వేగం v = \(\frac{dx}{dt}\) = Bω cos (ωt + α)
t = 0, v = ω తొలిషరతును అన్వర్తించగా
ω = Bω cos (π × 0 + α)
(లేదా) 1 = B cos α …………… (v)
(iv) మరియు (v)ను వర్గంచేసి, కూడగా
B² sin² α + B² cos²α = 1² + 1² = 2
(లేదా) B² = 2 (లేదా) B = √2 cm
(iv)ను (v) చే భాగించగా

ప్రశ్న 8.
స్ప్రింగ్ త్రాసు స్కేలుపై 0 నుంచి 50 kg వరకు రీడింగ్ల లు కలవు. స్కేలు పొడవు 20 cm. ఈ త్రాసుకు వేలాడదీసిన వస్తువును లాగి వదిలితే అది 0.6 s డోలనావర్తన కాలంతో డోలనాలు చేస్తుంది. అయితే వేలాడదీసిన వస్తువు భారం ఎంత?
సాధన:
m = 50 kg, గరిష్ఠ సాగుదల,
y = 20 – 0 = 20 cm = 0.2 m; T = 0.6s
గరిష్ఠ బలం F = mg = 5 × 9.8 N


∴ వస్తువు భారం = mg = 22.36 × 9.8
= 219.1N
= 22.36 kgf

ప్రశ్న 9.
పటం లో చూపిన విధంగా 1200 Nm^-1 స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం గల స్ప్రింగ్ను క్షితిజ సమాంతరంగా ఉండే బల్లపై అమర్చారు. స్ప్రింగ్ స్వేచ్ఛా చివరకు 3 kg ద్రవ్యరాశిని తగిలించారు. ద్రవ్యరాశి 2.0 cm దూరం పక్కకు లాగి వదిలారు.

(i) డోలనాల పౌనఃపున్యం (ii) ద్రవ్యరాశి గరిష్ఠ త్వరణం (iii) ద్రవ్యరాశి
సాధన:
ఇక్కడ k = 1200 N/m, m =
a = 2.0 cm = 0.02 m
a) పౌనఃపున్యం,

c) ద్రవ్యరాశి మాధ్యమిక స్థానం గుండా పోవునపుడు వేగం గరిష్టం.

ప్రశ్న 10.
పై అభ్యాసం (9)లో స్ప్రింగ్ సాగదీయనప్పుడు ద్రవ్యరాశి స్థానం x = 0 అని, ఎడమ నుంచి కుడికి ధనాత్మక X- అక్షం అని తీసుకోండి. t = 0 వద్ద స్టాప్ వాచు మొదలు పెట్టినట్లెటే, డోలనాలు చేస్తున్న ద్రవ్యరాశి కింది స్థానాల వద్ద ఉన్నప్పుడు t ప్రమేయంగా x విలువను తెలపండి.
a) మాధ్యమిక స్థానం
b) గరిష్ఠంగా సాగిన స్థానం
c) గరిష్టంగా సంపీడం (నొక్కిన) చెందిన స్థానం పై సరళ హరాత్మక చలన ప్రమేయాలు పౌనః పున్యం, కంపన పరిమితి, తొలిదశల్లో ఒకదానితో ఒకటి ఏవిధంగా విభేదిస్తాయో తెలపండి ?
సాధన:
ఇక్కడ a = 2.0 cm; ω = \(\sqrt{\frac{k}{m}}=\sqrt{\frac{1200}{3}}\) = 20s^-1

a) మాధ్యమిక స్థానం నుండి కాలాన్ని గుర్తిస్తే
x = a sin ωt, x = 2 sin 20t.

b) గరిష్టంగా సాగదీసినపుడు, వస్తువు కుడి అంత్యస్థానం వద్ద, తొలిదశ \(\frac{\pi}{2}\).
అయితే x = a sin (ωt + \(\frac{\pi}{2}\))
= a cos ωt = 2 cos 20 t

c) గరిష్టంగా సంపీడించినపుడు, వస్తువు ఎడమ అంత్య స్థానం వద్ద తొలిదశ \(\frac{3 \pi}{2}\) అయితే
x = a sin (ωt + \(\frac{3 \pi}{2}\))
= -a cos ωt = -2 cos 20t
ఈ ప్రమేయాలు కంపన పరిమితి, పౌనఃపున్యం వేరువేరుగా ఉన్నాయి. వాటి తొలిదశ వేరువేరుగా ఉంది.

ప్రశ్న 11.
పటం రెండు వృత్తాకార చలనాలను సూచి స్తుంది. వృత్త వ్యాసార్ధం, భ్రమణ కాలం, తొలి స్థానం, తిరిగే దిశ (సవ్య లేదా అపసవ్య) మొదలైన అంశాలు పటంలో చూపించడమైంది.

పై రెండు సందర్భాల్లో భ్రమణం చెందే కణం P యొక్క వ్యాసార్థ సదిశ X-అక్ష విక్షేపం యొక్క సహచలనాలను రాబట్టండి.
సాధన:
పటంలో (a) నుండి, T = 2s; a = 3 cm;
t = 0 వద్ద x అక్షంతో OP చేయు కోణం \(\frac{\pi}{2}\) అనగా
Φ = \(\frac{\pi}{2}\) రేడియన్ సవ్యదిశలో చలిస్తే Φ = + \(\frac{\pi}{2}\) అయిన
t కాలం వద్ద OP యొక్క స.హ.చ. సమీకరణం,

పటం (b) నుండి, T = 4s ; a = 2m
t = 0 వద్ద, ధన X-అక్షంతో OP చేయు కోణం π అనగా
Φ = π, అపసవ్యదిశలో Φ = + π.
t కాలం వద్ద OP యొక్క స.హ.చ. సమీకరణం

ప్రశ్న 12.
కింది ప్రతి సరళ హరాత్మక చలనానికి అనురూపంగా ఉండే నిర్దేశ వృత్తాలను గీయండి. కణం తొలిస్థానం (t = 0), వృత్త వ్యాసార్ధం, భ్రమణం చెందే కణం కోణీయ వేగాలను సూచించండి. సౌలభ్యం కోసం ప్రతి సందర్భంలో భ్రమణ దిశను అపసవ్య దిశగా తీసుకోండి. (xని cm లలో tని సెకండ్లలో తీసుకోండి).
a) x = -2 sin (3t + π/3)
b) x = cos (π/6 – t)
c) x = 3 sin (2πt + π/4)
d) x = 2 cos πt.
సాధన:
ప్రతిప్రమేయాన్ని ఈ రూపంలో తెలుపవచ్చు.
x = a cos (ωt + Φ) ………….. (i)
Φ అనునది తొలిదశ. అనగా Φ కణం యొక్క తొలి వ్యాసార్థం సదిశ, ధన X-అక్షంతో చేయు కోణం.

సమీకరణం (i)తో పోల్చితే, పటం (a)లో నిర్దేశిక వృత్తాన్ని చూడవచ్చు.

సమీకరణం (i)తో పోల్చితే, a = 3, ω = 2π
మరియు Φ = \(\frac{3 \pi}{2}+\frac{\pi}{4}=\frac{4 \pi}{4}\)
పటం (c)లో నిర్దేశిక వృత్తాన్ని చూడవచ్చు.

d) x = 2 cos πt
సమీకరణం (i)తో పోల్చితే, a = 2, ω = π మరియు Φ = 0.
పటం (d)లో నిర్దేశిక వృత్తాన్ని చూడవచ్చు.

ప్రశ్న 13.
పటం (a) లో చూపించిన విధంగా k బల స్థిరాంకం గల స్ప్రింగ్ ఒక చివరను ద్రుఢంగా బిగించి, రెండో స్వేచ్ఛా చివరకు ద్రవ్యరాశి mని బిగించారు. స్వేచ్ఛా చివర ప్రయోగించిన బలం F వల్ల స్ప్రింగ్ కొంత సాగుతుంది. పటం (b) లో చూపించిన విధంగా అదే స్ప్రింగ్ రెండు స్వేచ్ఛా చివరలను m ద్రవ్యరాశి గల రెండు దిమ్మెలకు అనుసంధానం చేసి, రెండు చివరలా అంతే బలం F ప్రయోగించి స్ప్రింగ్ను సాగదీశారు.

a) రెండు సందర్భాల్లో స్ప్రింగ్ పొందే గరిష్ఠ సాగుదల ఎంత?
b) పటం (a) లో ద్రవ్యరాశిని, పటం (b)లో రెండు ద్రవ్యరాశులను వదిలిపెడితే ప్రతి సందర్భంలో స్ప్రింగ్ చేసే డోలనా వర్తన కాలం ఎంత?
సాధన:

a) రెండు సందర్భాలలో స్ప్రింగ్ యొక్క గరిష్టసాగుదల = \(\frac{F}{K}\) ఇక్కడ K స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం.
b) పటం (a)లో, × అనునది స్ప్రింగ్లో సాగుదల, m ద్రవ్యరాశి స్వేచ్ఛగా విడిచిన తర్వాత మాధ్యమిక స్థానం వైపుకు పనిచేసే పునఃస్థాపక బలం
F = -Kx i.e., F ∝ x,

F దిశ మాధ్యమిక స్థానం వైపు ఉంటుంది. కాబట్టి స్ప్రింగ్ స.హ.చ.లో ఉంటుంది.
స్ప్రింగ్ కారకం = స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం = K
జఢత్వకారకం = వ్యవస్థ యొక్క ద్రవ్యరాశి = m

∴ T = 2π\(\sqrt{\frac{m}{K}}\)
పటం (b)లో రెండు వస్తువుల వ్యవస్థలో స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం K మరియు క్షీణ ద్రవ్యరాశి,

ప్రశ్న 14.
ఒక వాహన ఇంజన్లో లోని సిలిండర్ లో గల ముషలకం 1.0 m. (కంపన పరిమితికి రెట్టింపు) ఘాతం (stroke) ను ఇస్తుంది. ఒక వేళ ముషలకం 200 rad/min పౌనఃపున్యంతో సరళ హరాత్మక చలనం చేస్తున్నట్లైతే, దాని గరిష్ఠ వడి ఎంత?
సాధన:
a = \(\frac{1}{2}\)m ; ω = 200 rev/min;
V_max = aω
= \(\frac{1}{2}\) × 200
= 100 m/min.

ప్రశ్న 15.
చంద్రుడిపై గురుత్వ త్వరణం విలువ 1.7 ms^-2 భూమిపై 3.5 s డోలనావర్తన కాలం గల లఘులోలకాన్ని చంద్రుడి పైకి తీసుకొని పోతే అక్కడ దాని డోలనావర్తన కాలం ఎంత? (భూమిపై g విలువ 9.8 ms^-2)
సాధన:
ఇక్కడ g_m = 1.7 ms^-2 ; g_e = 9.8 ms^-2;
T_m = ? ; T_e = 3.5 s^-1

ప్రశ్న 16.
కింది ప్రశ్నలకు సమాధానాలివ్వండి :
a) సహచ చేసే కణం డోలనావర్తన కాలం బల స్థిరాంకం k కణం ద్రవ్యరాశి m పై ఆధార పడి ఉంటుంది.
T = 2π\(\sqrt{\frac{m}{K}}\)
లములోలకం ఉజ్జాయింపుగా సరళ హరాత్మక చలనం చేస్తుంది. అయితే లోలకం డోలనావర్తన కాలం ఎందుకు గుండు ద్రవ్యరాశిపై ఆధారపడి ఉండదు?
b) తక్కువ కోణీయ స్థానభ్రంశాలకు లఘు లోలకం చలనం సరళ హరాత్మకం. అధిక కోణాలకు, మరింత విశ్లేషణతో తెలిపిన విషయం ఏమిటంటే T విలువ 2π\(\sqrt{\frac{l}{g}}\) కంటే ఎక్కువగా ఉంటుందని, ఈ ఫలితాన్ని గుణాత్మకంగా వివరించే ఆలోచన చేయండి.
c)చేతిగడియారం కలిగి ఉన్న వ్యక్తి శిఖరంపై నుంచి కిందికి పడుతున్నాడు. అతని స్వేచ్ఛా పతన సమయంలో గడియారం సరైన సమయాన్ని సూచిస్తుందా?
d) గురుత్వం వల్ల స్వేచ్ఛగా పడుతున్న గది (cabin) లో ఉంచిన లఘులోలకం డోలన పౌనఃపున్యం ఎంత?
సాధన:
a) లఘులోలకం యొక్క స్ప్రింగ్ కారకం (లేదా) బలస్థిరాంకం K ద్రవ్యరాశి mకు అనులోమాను పాతంలో ఉంటుంది. m హారం మరియు లవంలో కొట్టివేయబడుతుంది. అందుకని లఘులోలకం ఆవర్తన కాలం, గోళం ‘ద్రవ్యరాశిపై ఆధారపడదు.

b) లఘులోలకం యొక్క గోళంను స్థానభ్రంశం చెందిస్తే ప్రభావ బలస్థిరాంకం
F = -mg sin θ. ఇక్కడ 9 స్వల్పం. sin θ = θ.
లఘులోలకం ఆవర్తనకాలం T = 2π\(\sqrt{\frac{l}{g}}\)
θ ఎక్కువైతే sin θ < θ, పునఃస్థాపక బలం mg sin 6కు బదులు mge, అధిక కోణాలకు g విలువ క్షీణిస్తుంది. కాబట్టి ఆవర్తన కాలం T పెరుగుతుంది.

c) అవును, చేతి గడియారం పని తీరు స్ప్రింగ్ చర్యపై ఆధారపడును. ఇక్కడ గురుత్వ ప్రభావం ఉండదు.

d) స్వేచ్ఛగా క్రిందకు పడే వ్యక్తిపై గురుత్వం ప్రభావం కనిపించదు. కాబట్టి పౌనఃపున్యం శూన్యం.

ప్రశ్న 17.
M ద్రవ్యరాశి గల గుండును కలిగి వున్న పొడవు గల లఘులోలకాన్ని కారులో వేలాడ దీశారు. కారు R వాసార్థం గల వృత్తాకార మార్గంపై U సమవడితో చలిస్తోంది. లోలకం వ్యాసార్థ దిశలో సమతాస్థితి స్థానం పరంగా స్వల్ప డోలనాలను చేస్తే, దాని ఆవర్తన కాలం ఎంత?
సాధన:
అభికేంద్ర త్వరణం a_c = \(\frac{v^2}{R}\), ఇది క్షితిజ సమాంతరంగా పని చేస్తుంది.

గురుత్వత్వరణం g నిట్టనిలువుగా క్రిందకు పని చేస్తుంది.

ప్రశ్న 18.
ρ సాంద్రత, A ఆధార వైశాల్యం, h ఎత్తుగల స్థూపాకార కార్క్ ముక్క ρ₁ సాంద్రత గల ద్రవంలో తేలుతోంది. కార్ను కొద్దిగా కిందకు నెట్టి వదిలితే అది ఆవర్తన కాలం T = 2π\(\sqrt{\frac{h \rho}{\rho_1 g}}\) తో సరళ హరాత్మక చలనం చేస్తుందని చూపండి. (ద్రవం స్నిగ్ధత వల్ల కలిగే అవరోధాన్ని ఉపేక్షించండి).
సాధన:
స్థూపం యొక్క ద్రవ్యరాశి (m) = ఘనపరిమాణం × సాంద్రత = Ahρ ……….. (1)
F₁ = l పొడవు గల స్థూపం వలన స్థానభ్రంశం చెందిన ద్రవం యొక్క భారం = (Al)ρ₁g ………… (2)
స్థూపం యొక్క భారం = mg ………… (3)
సమతాస్థితిలో, mg = alρ₁g
m = Αlρ₁ ………… (4)
F₂ = A(l + y)ρ₁g ………… (5)

పునఃస్థాపక బలం (F) = -(F₂ – mg)
= -[A(l + y)ρ₁g – Alρ₁g]
F = -Ayρ₁g = -(Aρ₁g)y ………… (6)
సరళహరాత్మక చలనంలో, F = -Ky ………….. (7)
(6) మరియు (7) సమీకరణాల నుండి
స్ప్రింగ్-కారకం (K) = Aρ₁g ………… (8)
జడత్వ కారకం, m = Ahρ ……………… (9)

ప్రశ్న 19.
U-ఆకారపు గొట్టంలో పాదరసం ఉంది. గొట్టం ఒక చిరను పీల్చే పంపు (suction pump) కు, రెండో చివరను వాతావరణంతో అనుసంధానం చేసి, రెండు చివరల మధ్యకొంత పీడన వ్యత్యాసాన్ని ఏర్పరచారు. పీల్చే పంపును తొలగిస్తే, గొట్టంలోని పాదరస స్థంభం సరళ హరాత్మక చలనం చేస్తుందని చూపండి.
సాధన:
ద్రవం యొక్క సాంద్రత p అనుకొనుము.

ఈ ద్రవం A అడ్డుకోత వైశాల్యం గల U- గొట్టంలో ఉంది అనుకొనుము. P నుండి P₁ వరకు ద్రవస్తంభం మొత్తం పొడవు L.

ద్రవ్యరాశి (m) = LAρ
PQ = y, P₁Q₁ = y, QQ₁ = 2y
పునఃస్థాపక బలం (F) = -(A2y)ρg
=-(2Aρg)y ………… (1)
F ∝ -y
కాబట్టి U-గొట్టంలో డోలనాలు సరళహరాత్మక చలనంలో ఉంటాయి.

ప్రశ్న 20.
పటం లో చూపిన విధంగా V ఘనపరిమాణం గల గాలి గది మెడ (neck) మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం a. దీనిలో m ద్రవ్యరాశి గల బంతి సరిగ్గా సరిపోయి ఎలాంటి ఘర్షణ లేకుండా పైకి కిందికి కదలగలదు. బంతిని కొద్దిగా కిందికి నెట్టి వదిలితే అది సరళ హరాత్మక చలనం చేస్తుందని చూపండి. గది లోని గాలి పీడన – ఘనపరిమాణాల్లో కలిగే మార్పులు సమ ఉష్ణోగ్రతా మార్పులని భావించి, బంతి డోలనా వర్తన కాలానికి సమీకరణాన్ని రాబట్టండి.

సాధన:
ఏకరీతి అడ్డుకోత వైశాల్యం A గల పొడవైన మేడ‘గల గాలి ఛాంబర్ ఘనపరిమాణం V అనుకొనుము. Cస్థానం వద్ద m ద్రవ్యరాశి గల ఘర్షణలేని బంతిని ఉంచామని అనుకొనుము. ఛాంబర్ లోపల, బంతి అడుగున గాలిపీడనం, వాతావరణ పీడనానికి సమానం. బంతి మీద కొద్దిగా బలం P ని పెంచితే బంతి కొద్దిగా D స్థానం వద్దకు దిగుతుంది. CD = y ఛాంబర్ లోపల , ఘనపరిమాణం తగ్గి, పీడనం పెరుగుతుంది. ఛాంబర్ లోపల తగ్గిన గాలి ఘనపరిమాణం, ∆V = Ay

ఇక్కడ ఋణగుర్తు. పీడనం పెరిగి, గాలి ఘన పరిమాణం తగ్గుటను సూచిస్తుంది.

F ∝ y మరియు ఋణగుర్తు, బలం మాధ్యమిక స్థానం వైపు సూచిస్తుంది. బంతిపై పెంచిన పీడనాన్ని తొలగిస్తే, బంతి C వద్ద (మాధ్యమిక స్థానం) స.హ.చ.లో ఉంటుంది. పునఃస్థాపక బలం
F = -Ky

ప్రశ్న 21.
3000 kg ద్రవ్యరాశి గల వాహనంలో నీవు ప్రయాణిస్తూ దాని స్ప్రింగ్ వ్యవస్థ (suspen- sion system) డోలనాల లక్షణాలను పరీక్షిస్తు న్నారనుకోండి. వాహనం మొత్తం బరువు వల్ల స్ప్రింగ్ల వ్యవస్థ15 cm కిందికి కుంగినాయి. అంతేగాక, ఒక పూర్తి డోలనంలో డోలన కంపన పరిమితి కూడా 50% తగ్గింది. అయితే (a) స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం k విలువను (b) ప్రతి చక్రం 750 kg. ద్రవ్యరాశిని మోయగలిగితే స్ప్రింగ్, షాక్ అబ్సార్బర్ల వ్యవస్థ యొక్క అవరోధ స్థిరాంకం b విలువను అంచనా వేయండి.
సాధన:
a) M = 3000.kg ; x = 0.15 cm ; K అనునది స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం. సమాంతరంగా కలిపిన నాలుగు స్ప్రింగ్ల మొత్తం స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం K = 4 K.
4 kx = Mg
k = \(\frac{Mg}{4x}\)

ప్రశ్న 22.
రేఖీయ సరళ హరాత్మక చలనం చేసే కణం విషయంలో ఒక డోలనావర్తన కాలానికి సగటు గతిజ శక్తి, అంతే కాలానికి ఉండే సగటు స్థితిజ శక్తికి సమానం అని చూపండి.
సాధన:
m ద్రవ్యరాశి గల కణం స.హ.చ. లో ఉంది. దాని ఆవర్తన కాలం T. t కాలం వద్ద కణం యొక్క స్థానభ్రంశం
Y = a sin wt

ప్రశ్న 23.
10 kg ద్రవ్యరాశి గల వృత్తాకార లోహపలక కేంద్రం వద్ద తీగతో కట్టి పలకను వేలాడదీశారు. తీగను మెలి తిప్పి వదిలితే పలక చేసే విమోటన బీగిలనాల ఆవర్తన కాలం 1.5s. పలక వ్యాసార్థం 15 cm అయితే తీగ విమోటన స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం విలువను కనుక్కోండి. (విమోటన స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం αను J = -α θ తో నిర్వచిస్తారు. ఇక్కడ పునఃస్థాపక టార్క్, θ పురి తిప్పిన కోణం)
సాధన:
m = 10 kg; R = 15 cm = 0.15 m;
T = 1.55, a = ?
పళ్లెం జడత్వ భ్రామకం

ప్రశ్న 24.
5 cm కంపన పరిమితి, 0.2 s. డోలనావర్తన కాలంతో ఒక వస్తువు సహచ చేస్తుంది. వస్తువు స్థానభ్రంశాలు (a) 5 cm (b) 3 cm (c) 0 cm అయినప్పుడు దాని త్వరణం, వేగాలను కనుక్కోండి.
సాధన:
ఇక్కడ r = 5 cm = 0.05 m; T = 0.25 సెకన్;
ω = \(\frac{2 \pi}{T}=\frac{2 \pi}{0.2}\)
= 10π rad/s
స్థానభ్రంశం y అయితే త్వరణం A = -ω²y
వేగం V = ω\(\sqrt{{r^2}-{y^2}}\)

సందర్భం (a) : y = 0.05 m = 0.05 m
A = -(10π)² × 0.05
= -5π² m/s²
V = 10π \(\sqrt{{(0.05)^2}-{(0.05)^2}}\) = 0

సందర్భం (b) : y = 3 cm = 0.03 m
A = -(10π)² × 0.03
= -3π² m/s²
V = 10π × \(\sqrt{{(0.05)^2}-{(0.03)^2}}\)
= 10π × 0.04
= 0.4π m/s

సందర్భం (c) : y = 0,
A = −(10π)² × 0 = 0
V = 10π \(\sqrt{{(0.05)^2}-{0^2}}\)
= 10π × 0.05
= 0.5π m/s.

ప్రశ్న 25.
క్షితిజ సమాంతరంగా ఉండే స్ప్రింగ్ స్వేచ్ఛా చివరన కట్టిన ద్రవ్యరాశి, తలంపై ఎలాంఇ ఘర్షణ లేదా అవరోధం లేనప్పుడు ఆకోణీయ వేగంతో స్వేచ్ఛా డోలనాలు చేస్తుంది. t = 0 కాలం వద్ద ద్రవ్యరాశిని ×, దూరం లాగి కేంద్రం వైపు v₀ వేగంతో నెట్టినప్పుడు కలిగే ఫలత డోలనాల కంపన పరిమితిని ω, x₀, y₀ పదాలలో కనుక్కోండి. (సూచన:x = a cos (ωt + θ) సమీకరణంతో ప్రారంభించండి. తొలివేగం రుణాత్మకం అని గమనించండి.
సాధన:
x = A cos (ωt + θ)

సాధించిన సమస్యలు (Solved Problems)

ప్రశ్న 1.
మానవ గుండె, సగటు స్పందనరేటు నిమిషానికి 75. గుండె పౌనఃపున్యం, ఆవర్తన కాలాలను లెక్కించండి.
సాధన:
గుండె స్పందన పౌనఃపున్యం = 75/(1 min)
= 75/(60 s)
= 1.25 s^-1
= 1.25 Hz

ఆవర్తన కాలం, T = 1/(1.25 s^-1)
= 0.8 s.

ప్రశ్న 2.
కింది ఏ కాల ప్రమేయాలు (a) ఆవర్తనం (b) ఆవర్తనం కాని చలనాలను సూచిస్తాయి. ఆవర్తన చలనం ప్రతి సందర్భానికి ఆవర్తన కాలాన్ని తెలపండి. [ω ఏదైనా ధన స్థిరాంకం]
(i) sin ωt + cos ωt (ii) sin ωt + cos 2 ωt + sin 4 ωt (iii) e^-ax (iv) log (ωt).
సాధన:
i) sin ωt + cos ωt ఆవర్తన ప్రమేయం. దీన్ని

ii) ఇది ఆవర్తన చలనానికి ఒక ఉదాహరణ. ఇందులోని ప్రతి పదం వేరువేరు కోణీయ పౌనఃపున్యాలతో ఉండే ఆవర్తన ప్రమేయాన్ని సూచిస్తుంది. ప్రమేయం పునరావృతం అయ్యే కనిష్ట కాలవ్యవధి ఆవర్తన కాలం కాబట్టి sin ωt ఆవర్తన కాలం T_o = \(\frac{2 \pi}{\omega}\), cos 2 ωt ఆవర్తన కాలం \(\frac{\pi}{\omega}=\frac{T_0}{2}\), sin 4 ωt ఆవర్తన కాలం \(\frac{2 \pi}{4 \omega}=\frac{T_0}{4}\).

మొదటి ఆవర్తన కాలం, చివరి రెండు పదాల ఆవర్తన కాలాల గుణిజం అవుతుంది. కాబట్టి మూడు పదాల మొత్తం పునరావృతం అయ్యే కనిష్ఠ కాలవ్యవధి T_o. అందువల్ల మూడు పదాల మొత్తం ఆవర్తన కాలం \(\frac{2 \pi}{4 \omega}\)తో ఒక ఆవర్తన ప్రమేయం.

iii) ప్రమేయం e^-ωt ఆవర్తన ప్రమేయం కాదు. కాలం t విలువ పెరిగేకొద్దీ ప్రమేయం విలువ ఏకదిష్టంగా (monotonically) తగ్గుతుంది. t → ∞ అయ్యేకొద్దీ ప్రమేయం శూన్యం అవుతుంది. కాబట్టి ప్రమేయం దాని విలువను ఎప్పటికీ పునరావృత్తం చేయదు.

iv) log (ωt) ప్రమేయం కాలం tతో ఏకదిష్టంగా పెరుగుతుంది. కాబట్టి ఇది ఎప్పటికీ తన విలువను పునరావృతం చేయదు. ఆవర్తనం కాని ప్రమేయం కాబట్టి t → ∞ అయ్యేకొద్దీ log (ωt) అనంతానికి అపసరణం (diverges) చెందుతుంది. ఇది ఏరకమైన భౌతిక స్థానభ్రంశాన్ని సూచించదు.

ప్రశ్న 3.
కింది కాల ప్రమేయాల్లో ఏది (a) సరళ హరాత్మక చలనం (b) ఆవర్తన చలనమే కాని సరళ హరాత్మక చలనం కాదు. రెండు సందర్భాల్లో ఆవర్తన కాలాలను తెలపండి.
(a) sin ωt – cos ωt (b) sin² ωt
సాధన:
a) sin ωt – cos ωt = sin ωt – sin (π/2 – ωt)
= 2 cos (π/4) sin (ωt – π/4)
= √2 sin (ωt – π/4)

పై సమీకరణం ఆవర్తన కాలం T = 2π/ω దశా కోణం (-π/4) లేదా (7π/4)తో ఉండే సరళ హరాత్మక చలనాన్ని సూచిస్తుంది.

b) sin² ωt = \(\frac{1}{2}-\frac{1}{2}\) cos 2 ωt
ఇది ఆవర్తన కాలం T = π/ω తో ఉండే ఆవర్తన చలనాన్ని సూచిస్తుంది. ఇది O వద్ద కాక \(\frac{1}{2}\) వద్ద సమతాస్థితి స్థానాన్ని కలిగి ఉండే హరాత్మక చలనాన్ని కూడా సూచిస్తుంది.

ప్రశ్న 4.
కింది పటాలు రెండు వృత్తాకార చలనాలను సూచిస్తున్నాయి. వృత్త వ్యాసార్థం, పరిభ్రమణ కాలం, తొలి స్థానం, చలన దిశలు పటంలో సూచించినట్లు ఉన్నాయి. వృత్తాకార చలనం చేసే కణం P వ్యాసార్ధ సదిశ x- విక్షేపం యొక్క సరళ హరాత్మక చలనాలను రెండు సందర్భాల్లో రాబట్టండి.

సాధన:
a) t = 0 వద్ద OP, ధన x-అక్షంతో 45° = \(\frac{2 \pi}{\lambda}\) రేడియన్ కోణం చేస్తుంది. t కాలం తరువాత అపసవ్యదిశలో OP పొందే కోణీయ స్థాన భ్రంశం \(\frac{2 \pi}{T}\) t.t తరువాత x-అక్షంతో చేసే కోణం \(\frac{2 \pi}{T}\)t + \(\frac{2 \pi}{4}\) t సమయం వద్ద x-అక్షం పై OP యొక్క విక్షేపం

ప్రశ్న 5.
కింది ఇచ్చిన సమీకరణాల (SI ప్రమాణాలలో) నికి అనుగుణంగా ఒక వస్తువు సరళ హరాత్మక చలనం చేస్తుంది. X = 5 cos [2πt + π/4]. t = 1.5 s వద్ద వస్తువు (a) స్థానభ్రంశం, (b) వడి, (c) త్వరణాలను లెక్కించండి.
సాధన:
వస్తువు కోణీయ పౌనఃపున్యం ) = 2πs^-1 ఆవర్తన కాలం T = 1s.
t = 1.5 s వద్ద

a) స్థానభ్రంశం
= (5.0 m) cos [(2πs^-1) × 1.5 s + π/4]
= (5.0 m) cos [(3π + π/4)]
=-5.0 × 0.707 m.
= -3.535 m

b) సమీకరణం (8.9) ని ఉపయోగించి, వస్తువు వడి
= -(5.0 m) (2πs^-1) sin [(2πs^-1) × 1.5 s + π/4]
= -(5.0 m) (2πs^-1) sin [(3π + π/4)]
= 10π × 0.707 ms^-1
= 22 ms^-1

c) సమీకరణం (8.10) ని ఉపయోగించి, వస్తువు
= – (2π s^-1)² × స్థానభ్రంశం
= -(2π s^-1)² × (-3.535 m)
= 140 ms^-2.

ప్రశ్న 6.
పటం 8.14 లో చూపిన విధంగా, K స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం గల రెండు సర్వసమానమైన స్ప్రింగ్లను m ద్రవ్యరాశి గల దిమ్మెకు జోడించి, వాటి మిగతా రెండు చివరలను స్థిర ఆధారాలకు బిగించారు. దిమ్మెను సమతాస్థితి స్థానం నుంచి ఎటువైపు స్థానభ్రంశం చెందించినా అది సరళ హరాత్మక చలనం చేస్తుందని నిరూపించండి.

సాధన:
పటం 8.15 లో చూపినట్లు దిమ్మెను సమతాస్థితి స్థానం నుంచి కుడివైపుకు × దూరం స్థానభ్రంశం చెందిస్తే ఎడమవైపు స్ప్రింగ్ × దూరం సాగితే కుడివైపు స్ప్రింగ్ × దూరం సంపీడనం చెందుతుంది.

దిమ్మెపై పనిచేసే బలాలు

F₁ = -kx (దిమ్మెను మాధ్యమిక స్థానంలోకి తెచ్చేందుకు ఎడమవైపు స్ప్రింగ్ దిమ్మెను లాగే బలం)
F₂ = -kx (దిమ్మెను మాధ్యమిక స్థానంలోకి తెచ్చేందుకు కుడివైపు స్ప్రింగ్ దిమ్మెను నెట్టే బలం) దిమ్మెపై పనిచేసే నికర బలం
F = -2kx
దిమ్మెపై పనిచేసే బలం స్థానభ్రంశానికి అనులోమాను పాతంలో ఉండి మాధ్మమిక స్థానంపైపు పనిచేయడం వల్ల దిమ్మె చలనం సరళ హరాత్మక చలనం. దిమ్మె డోలనావర్తన కాలం
T = 2π\(\sqrt{\frac{m}{2k}}\)

ప్రశ్న 7.
8.750 Nm^-1 స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం గల ఒక స్ప్రింగ్కు 1 kg ద్రవ్యరాశి దిమ్మెను బిగించారు. x = 0 వద్ద సమతాస్థితి స్థానం నుంచి t = 0 వద్ద విరామస్థితిలో గల దిమ్మెను x = 10 cm దూరం వరకు ఘర్షణ లేని తలంపై లాగితే మాధ్యమిక స్థానం నుంచి 5 cm దూరంలో దిమ్మె ఉన్నప్పుడు దాని గతిజ, స్థితిజ, మొత్తం శక్తులను లెక్కించండి.
సాధన:
సరళ హరాత్మక చలనం చేసే దిమ్మె కోణీయ పౌనః పున్యం సమీకరణం (8.14b) నుండి

ఏదైనా కాలం t వద్ద దిమ్మె స్థానభ్రంశం
x(t) 0.1 cos (7.07t)
కాబట్టి దిమ్మె మాధ్యమిక స్థానం నుంచి 5cm దూరంలో ఉన్నప్పుడు
0.05 = 0.1 cos (7.07t)
లేదా cos (7.07t) = 0.5
∴ sin (7.07t) = \(\frac{\sqrt{3}}{2}\) = 0.866
x = 5 cm వద్ద దిమ్మె వేగం
= 0.1 × 7.07 × 0.866 ms^-1
= 0.61 ms^-1

∴ దిమ్మె గతిజ శక్తి K.E = \(\frac{1}{2}\)mv²
= \(\frac{1}{2}\)[1kg × (0.6123 ms^-1)²]
= 0.19 J

దిమ్మె స్థితిజ శక్తి P.E.
= \(\frac{1}{2}\)kx²
= \(\frac{1}{2}\)(50 Nm^-1 × 0.05 m × 0.05 m)
= 0.0625 J

x = 5 cm వద్ద దిమ్మె కలిగి ఉండే మొత్తం శక్తి
= K.E. + P.E.
= 0.25 J

గరిష్ఠ స్థానభ్రంశం వద్ద గతిజశక్తి (K.E) శూన్యం కాబట్టి అక్కడ మొత్తం శక్తి స్థితిజ శక్తి (P.E)కి సమానం అని మనకు తెలుసు కాబట్టి వ్యవస్థ మొత్తం శక్తి
= \(\frac{1}{2}\)(50 Nm^-1 × 0.1 m × 0.1 m)
= 0.25 J

ఇది 5 cm స్థానభ్రంశం వద్ద ఉండే మొత్తం శక్తికి సమానం కాబట్టి శక్తి నిత్యత్వ నియమానికి అనుగుణ్యంగా ఉందని తెలుస్తోంది.

ప్రశ్న 8.
8.8 500 Nm^-1 బల స్థిరాంకం గల స్ప్రింగ్కు 5 kg ద్రవ్యరాశి గల లోహ కంకణాన్ని (ring) బిగించారు. క్షితిజ సమాంతరంగా ఉండే కడ్డీపై ఘర్షణ లేకుండా కంకణం జారుతుంది. మాధ్యమిక స్థానం నుంచి కంకణాన్ని 10.0cm లాగి వదిలారు. అయితే కంకణం
(a) డోలనావర్తన కాలం (b) గరిష్ట వడి (c) గరిష్ఠ త్వరణాలను లెక్కించండి.
సాధన:
a) సమీకరణం (8.21) నుంచి డోలనావర్తన కాలం

b) సరళ హరాత్మక చలనం చేసే కంకణం వేగం
v(t) = -Aω sin (ωt + Φ)
గరిష్ఠ వడి
v_m = Aω

c) మాధ్యమిక స్థానం నుంచి x(t)స్థానభ్రంశం వద్ద కంకణం త్వరణం
a(t) = -ω²x(t)

ఇది అంత్యస్థానాల వద్ద ఉంటుంది.

ప్రశ్న 9.
8.9 సెకండులను టికే చేసే లఘులోలకం పొడవు ఎంత?
సాధన:
లఘు లోలకం డోలనావర్తన కాలం
T = 2π \(\sqrt{\frac{L}{g}}\)
దీని నుంచి కింది విధంగా రాయవచ్చు.

ప్రశ్న 10.
8.10 పటం 8:19 లో చూపిన అవరుద్ధ డోలకంలో దిమ్మె ద్రవ్యరాశి (m) 200 g, k = 90 Nm^-1 అవరోధ స్థిరాంకం b విలువ 40 gs^-1 అయితే (a) డోలనావర్తన కాలం, (b) కంపన పరిమితి తొలి కంపన పరిమితిలో సగం అయ్యేందుకు పట్టేకాలం, (c) యాంత్రిక శక్తి తొలి విలువలో సగం అయ్యేందుకు పట్టే కాలాలను లెక్కించండి.
సాధన:
a) km = 90 × 0.2 = 18 kg Nm^-1 = kg² s^-2;
కాబట్టి √km = 4.243 kg s^-1, b = 0.04 kg s^-1
అంటే b విలువ √km కంటే చాలా తక్కువ. కాబట్టి సమీకరణం (8.34) నుంచి డోలనావర్తన కాలం.

b) సమీకరణం (8.33) నుంచి కంపన పరిమితి తొలి విలువలో సగం అయ్యేందుకు పట్టే కాలం T_1/2 అయితే

c) యాంత్రిక శక్తి తొలి విలువలో సగం అయ్యేందుకు పట్టే కాలం t_1/2 ని లెక్కించేందుకు సమీకరణం (8.35)ని ఉపయోగిస్తాం.
= E(t_1/2)/E(0) exp (-bt_1/2/m)
లేదా \(\frac{1}{2}\) = exp (-b_1/2/m)
ln (1/2) = −(bt12/m)
లేదా t_1/2 = \(\frac{0.693}{40 gs^{-1}}\) × 200g
= 3.46 s

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 10th Lesson P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్ Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 10th Lesson P బ్లాక్ మూలకాలు – 13వ గ్రూప్

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
బోరాన్, థాలియం ఆక్సిడేషన్ స్థితుల మార్పు విధానాన్ని చర్చించండి.
జవాబు:

• బోరాన్ తక్కువ పరిమాణం కలిగి ఉండి అలోహస్వభావం కలిగి ఉండును. కావున – 3 ఆక్సీకరణ స్థితి ప్రదర్శిస్తుంది.
• ‘Al’ +3 స్థితిని ప్రదర్శిస్తుంది.
• Ga, In మరియు Tl లు +1 మరియు +3 స్థితులు ప్రదర్శిస్తాయి.
• Tl జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట ప్రభావం వలన +1 స్థిరమైన స్థితిని ప్రదర్శిస్తుంది.

ప్రశ్న 2.
TlCl₃ అధిక స్థిరత్వాన్ని ఎట్లా వివరిస్తారు?
జవాబు:
TlCl₃ అస్థిరమైనది Tl⁺³ స్థిరమైనది కాదు. TlCl స్థిరమైనది. జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట ప్రభావం వలన T⁺ స్థిరమైనది.

ప్రశ్న 3.
BF₃ లూయీ ఆమ్లంగా ఎందుకు ప్రవర్తిస్తుంది?
జవాబు:
BF₃ ఎలక్ట్రాన్ కొరత సమ్మేళనం. దీనికి ఎలక్ట్రాన్ జంటను స్వీకరించే స్వభావం కలదు. ఎలక్ట్రాన్ జంటలు స్వీకర్తలను లూయి ఆమ్లాలు అంటారు. కావున BF₃ లూయి ఆమ్లం.

ప్రశ్న 4.
బోరిక్ ఆమ్లం ప్రోటాన్ ఇచ్చే ఆమ్లమా? వివరించండి.
జవాబు:
బోరిక్ ఆమ్లం ఒక బలహీన ఏకక్షార ఆమ్లం. బోరిక్ ఆమ్లంలో సమతల BO₃ యూనిట్లు హైడ్రోజన్ బంధాలతో కలుపబడతాయి. కావున ఇది ప్రోటాన్ నిచ్చే ఆమ్లం కాదు. (ప్రోటిక్ ఆమ్లం కాదు)

ప్రశ్న 5.
బోరిక్ ఆమ్లాన్ని వేడిచేస్తే ఏమవుతుంది?
జవాబు:
బోరిక్ ఆమ్లాన్ని 370 K పైన వేడిచేసినపుడు మెటాబోరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడును. దీనిని వేడిచేయగా బోరిక్ ఆక్సైడ్ ఏర్పడును.

ప్రశ్న 6.
BF₃, BH₄^– ల ఆకారాలను వర్ణించండి. ఈ కణాలలో బోరాన్ సంకరకరణం రాయండి.
జవాబు:
→ BF₃ అణువు సమతల త్రిభుజాకారం
‘B’ యొక్క సంకరీకరణం ‘sp²’.
→ BH₄ అణు-టెట్రాహెడ్రల్ ఆకృతి
‘B’ యొక్క సంకరీకరణం ‘sp³’.

ప్రశ్న 7.
Ga పరమాణు వ్యాసార్థం Al కంటే ఎందుకు తక్కువ ఉంటుంది. వివరించండి.
జవాబు:
గాలియంలో ఉపాంత్యకర్పరంలో 10- ఎలక్ట్రాన్లు కలవు. ఈ ఎలక్ట్రాన్ల వల్ల పరిరక్షక ప్రభావం తక్కువగా ఉంటుంది. కావున ‘Ga’ లో కేంద్రక ఆవేశం పెరుగును. కావున Ga యొక్క పరమాణు వ్యాసార్థం ‘Al8’ కంటే తక్కువగా ఉండును.

ప్రశ్న 8.
జడజంట ప్రభావాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
బంధ నిర్మాణంలో పాల్గొనడానికి ‘ns’ ఎలక్ట్రాన్లు వ్యతిరిక్తతను చూపడాన్ని “జడ జంట ప్రభావం” అంటారు.
ఉదా : ఈ ప్రభావం వలననే ‘థాలియం’ “+1” ఆక్సీకరణ స్థితిని ప్రదర్శిస్తుంది.

ప్రశ్న 9. ఈకింది సమీకరణాలను తుల్యంచేసి రాయండి.

జవాబు:
a) 1) బోరాన్ ట్రైఫ్లోరైడు లిథియం హైడ్రైడ్తో క్షయకరణం చెందిస్తే డైబోరేన్ ఏర్పడుతుంది.
2BF₃ + 6LiH → B₂H₆ + 6 LiF
b) 3) నీటితో చర్య జరిపి బోరిక్ ఆమ్లాన్ని, హైడ్రోజన్ న్ను ఇస్తుంది.
B2₂H₆ + 6H2O → 2H₃BO₃ + 6H₂
c) 4) సోడియం ఎమాల్గంతో చర్య జరిపి సంకలన పదార్థాన్ని ఇస్తుంది.

ప్రశ్న 10.
బోరిక్ ఆమ్లం బహ్వణుకగా ఎందుకు ఉంటుంది?
జవాబు:
బోరిక్ ఆమ్లం పొరలవంటి జాలకం కలిగియుండును. ఈ నిర్మాణంలో BO₃ యూనిట్లు హైడ్రోజన్ బంధాలతో కలుపబడి పాలిమర్ (బహ్వణుక)గా ఏర్పడును.

ప్రశ్న 11.
డైబోరేన్, బోరజీన్లలో బోరాన్ సంకరకరణం ఏమిటి?
జవాబు:

• డైబోరేన్ ‘B’ సంకరీకరణం sp³
• బోరజీన్లో ‘B’ సంకరీకరణం sp²

ప్రశ్న 12.
13 గ్రూప్ మూలకాల ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని రాయండి.
జవాబు:
IIA గ్రూపు మూలకాలు సాధారణ ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసము ns²np¹.

• B – 1s²2s²2p¹
• Al – [Ne] 3s²3p¹
• Ga – [Ar] 3d^1o4s²4p¹
• In − [Kr] 4d^1o5s²5p¹
• Tl − [Xe] 5d^1o 6s² 6p¹

ప్రశ్న 13.
బోరజీన్ సాంకేతికాన్ని రాయండి. దాని సాధారణ నామం ఏమిటి?
జవాబు:
బోరజీన్ అణు ఫార్ములా B₃N₃H₆.
దీని సాధారణ నామం “ఇనార్గానిక్ బెంజీన్” ఎందుకనగా ఇది బెంజీన్ వంటి నిర్మాణం కలిగియుండును.

ప్రశ్న 14.
(a) బొరాక్స్ (b) కోలిమనైట్ సాంకేతికాలు ఇవ్వండి.
జవాబు:
a) బొరాక్స్ ఫార్ములా Na₂BO₇. 10H₂O.

b) కొలేమనైట్ ఫార్ములా Ca₂B₆O₁₁.5H₂O.

ప్రశ్న 15.
అల్యూమినియం ఉపయోగాలు రెండు రాయండి.
జవాబు:
‘Al’ ఉపయోగాలు :

1. ఎలక్ట్రికల్ కేబుల్లను చేయడానికి దీనిని ఉపయోగిస్తారు.
2. ట్రేలు, పటాల ఫ్రేమ్లను చేయడానికి వాడతారు.
3. విమాన విడిభాగాల తయారీలో వాడతారు.
4. AI మిశ్రమలోహాలను పైపులు, తీగలు తయారుచేయుటకు ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 16.
కింది చర్యల్లో ఏమి జరుగుతుంది?
a) LiAlH₄, BCl₃, మిశ్రమాన్ని అనార్థ ఈథర్లో వెచ్చబెట్టినప్పుడు
b) బోరాక్స్న H₂SO₄ తో వేడిచేసినప్పుడు
జవాబు:
a) LiAlH₄ BCl₃ లను పొడి ఈథర్లో కరిగించి, వేడిచేస్తే డైబోరేన్ (B₂H₆) తయారగును.

b) బోరాకన్ను H₂SO₄తో వేడిచేసినపుడు బోరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడును.
Na₂B₄O₇ + H₂SO₄ + 5H₂O → Na2SO4 + 4H3BO3

ప్రశ్న 17.
ఆర్థోబోరిక్ ఆమ్ల నిర్మాణాన్ని గీయండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 18.
AlCl₃ ద్విఅణుక నిర్మాణాన్ని రాయండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 19.
లోహ బోరైడ్లను (¹⁰B) రక్షణ కవచాలుగా వాడతారు.
జవాబు:
బోరాన్- 10 (¹⁰B) కి నూట్రాన్లను శోషించుకొనే సామర్థ్యం కలదు. కావున లోహబోరైడ్లు (¹⁰B కలిగినవై) ను న్యూక్లియర్ పరిశ్రమలలో రక్షణ కవచాలుగా ఉపయోగిస్తారు.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
అల్యూమినియమ్కు ద్విస్వభావికం ఉన్నదని రుజువుచేసే చర్యలు రాయండి.
జవాబు:
1. ఆమ్లాలతో చర్య :
i) విలీన లేదా గాఢ ఆమ్లాలు Al ని కరిగించుకుని H₂ నిస్తాయి.
2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂ ↑

గాఢ HNO₃ తో Al క్రియారహితం అవుతుంది. ఇది లోహపు తలంపై పలుచని ఆక్సైడ్ పొర ఏర్పడటం వల్ల క్రియా రాహిత్యం వస్తుంది.

2. క్షారాలతో చర్య :
Al లోహం ద్విస్వభావ లోహం. అది క్షారాలతో H₂ని ఇస్తుంది. మెటా అల్యూమినేట్ లేదా అల్యూమినేట్ ఏర్పడుతుంది.

పై చర్యలు అల్యూమినియం ద్విస్వభావాన్ని ఋజువు చేస్తున్నాయి.

ప్రశ్న 2.
ఎలక్ట్రాన్ కొరత గల సమ్మేళనాలంటే ఏమిటి? BCl₃ ఎలక్ట్రాన్ కొరత గల సమ్మేళనమా? వివరించండి.
జవాబు:
ఎలక్ట్రాన్ కొరత అణువులు :
ఈ అణువులో అన్నీ కోవలెంట్ బంధాలు ఏర్పడటానికి అవసరమయిన ఎలక్ట్రాన్లు అందుబాటులో ఉండవు. కాబట్టి ఒక వింతయిన సందర్భం ఏర్పడుతుంది.
ఉదా : డైబోరేన్ (B₂H₆), టెట్రా బోరేన్ (B₄H₁₀) మొదలగునవి.

• BCl₃ ఎలక్ట్రాన్ కొరత సమ్మేళనం.
• BCl₃ ‘B’ 8 ఎలక్ట్రాన్లకు బదులు 6 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉండును.
• ఇది ఎలక్ట్రాన్ జంటను స్వీకరిస్తుంది. ఇవి లూయి ఆమ్లం.

ప్రశ్న 3.
BF₃, BF₄^– లో B – F బంధ దూరాలు వరుసగా 130 pm, 143 pm ఎందుకు వేరువేరుగా ఉన్నాయో కారణాలు సూచించండి.
జవాబు:
BF₃ గురించి :

• BF₃లో ‘B’ వేలన్సీ కర్పరంలో మూడు బంధ ఎలక్ట్రాన్ జంటలను కలిగి ఉండును.
• ‘B’ పరమాణువు sp² సంకరీకరణం చెందును.
• అణువు ఆకృతి సమతల త్రిభుజాకారం..

BF₄^– గురించి :

• BF₄^– లో. ‘B’ వేలన్సీ కర్పరంలో నాలుగు బంధ ఎలక్ట్రాన్ జంటలను కలిగి ఉండును.
• ‘B’ పరమాణువు sp³ సంకరీకరణం చెందును.
• అణువు ఆకృతి టెట్రాహెడ్రల్.
• పైన చెప్పిన కారణాల వలన BF₃ లో బంధదైర్ఘ్యం, BF₄^– లో బంధ దైర్ఘ్యం వేరువేరుగా ఉన్నాయి.

ప్రశ్న 4.
B – Cl బంధానికి బంధ భ్రామకం ఉంది కాని BCl₃ అణువుకు ద్విధ్రువ భ్రామకం సున్నా ఉంటుంది. వివరించండి.
జవాబు:

• B – Cl బంధం ధృవణ బంధం కావున బంధభ్రామకం కలదు.
• BCl₃ అణువు అధృవ అణువు కారణం ఇది సౌష్ఠవ నిర్మాణం కలిగి ఉంటుంది. (సమతల త్రిభుజాకారం)
• సౌష్టవ అణువులకు ద్విధృవ భ్రామకం సున్నా.
  ∴ μ (BCl₃) = 0

ప్రశ్న 5.
బోరిక్ ఆమ్లం నిర్మాణాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
ఆమ్లం పొరలవంటి జాలకం కలిగియుండును. ఈ నిర్మాణంలో BO₃ యూనిట్లు హైడ్రోజన్ బంధాలతో కలుపబడి పాలిమర్ (బహ్వణుక)గా ఏర్పడును.

ప్రశ్న 6.
ఏమి జరుగుతుంది?
a) బోరాక్స్న ప్రబలంగా వేడిచేస్తే
b) బోరిక్ ఆమ్లాన్ని నీటికి కలిపితే
c) అల్యూమినియాన్ని సజల NaOH తో వేడిచేస్తే
d) అమ్మోనియాతో BF చర్య జరిపినపుడు
e) ఆర్థ అల్యూమినాను సజల NaOH ద్రావణంతో చర్య జరిపినప్పుడు
జవాబు:
a) బోరాక్స్ను ప్రబలంగా వేడిచేస్తే చివరగా గాజువంటి పదార్థం ఏర్పడును.

b) బోరిక్ ఆమ్లంనకు నీటిని కలిపితే బోరిక్ ఆమ్లం నీటి నుండి OH అయాన్ను స్వీకరిస్తుంది.
B(OH)₃ + 2H₂O → [B(OH)₄]^– + H₃O⁺

c) ‘Al’ ను సజల NaOH తో చర్య జరిపితే సోడియం మెటాల్యుమినేట్ ఏర్పడి హైడ్రోజన్ వాయువు వెలువడును.
2Al + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂↑

d) BF, ని NH3 తో చర్య జరిపినపుడు NH3. BF3 సమ్మేళనం ఏర్పడును.

లూయి ఆమ్లం, లూయి క్షారం.

e) ఆర్ద్ర అల్యూమినాను సజల NaOH ద్రావణంతో చర్య జరిపితే సోడియం మెటాల్యుమినేట్ ఏర్పడును.
Al₂O₃.2H₂O + 2NaOH → 2NaAlO₂ + 3H₂O

ప్రశ్న 7.
కారణాలు తెలపండి.
a) అల్యూమినియం పాత్రలలో గాఢ HNO₃ రవాణా చేయవచ్చు
b) సజల NaOH అల్యూమినియం ముక్కల మిశ్రమాన్ని మురుగు కాలువను తెరవడానికి వాడతారు. c) అల్యూమినియం మిశ్రమలోహాన్ని విమానాలను తయారుచేయడానికి వాడతారు.
d) అల్యూమినియం పాత్రలను రాత్రంతా నీళ్ళలో పెట్టకూడదు.
e) అల్యూమినియం తీగలను ప్రసార కేబుల్ తయారీకి వాడతారు.
జవాబు:
a) Al మరియు గాఢ HNO₃ కి మధ్య చర్యారాహిత్యం (passivity) కలదు. అందువలన అల్యూమినియం పాత్రలలో గాఢ HNO₃ని రవాణా చేయవచ్చు.

b) సజల NaOH మరియు ‘Al’ ముక్కల మిశ్రమాన్ని మురుగుకాలువను తెరవడానికి ఉపయోగిస్తారు. దీనికి కారణం ఈ మిశ్రమం మురుగుకాలువను శుభ్రపరుస్తుంది.
2A + 2NaOH – 2NaAlO₂ + H₂

c) Al తేలికయిన, బలమైన లోహం. గాలిలో క్షయం చెందదు. మంచి విద్యుద్వాహకం కాబట్టి దీనిని విమాన విడిభాగాలను తయారుచేయడానికి వాడతారు.

d) అల్యూమినియం పాత్రలను రాత్రంతా నీటిలో పెట్టకూడదు. ‘ ‘Al’ నీటితో చర్య జరిపి H₂ ను ఉష్ణాన్ని విడుదల చేయును. దీనివలన రంగు పోతుంది. కొన్ని సందర్భాలలో Al సమ్మేళనాలు విషపూరితమైనవి.

e) అల్యూమినియం తీగలను ప్రసార కేబుల్ తయారీకి వాడతారు. దీనికి కారణం దాని యొక్క మంచి విద్యుద్వాహకత మరియు వాతావరణంలో లోహక్షమత్వం జరుగదు.

ప్రశ్న 8.
Ga, In మరియు Tl లలో ఋణవిద్యుదాత్మకత భేదం ఎందుకు ఎక్కువగా మారదో వివరించండి.
జవాబు:

• Ga, In మరియు Tl ల ఋణ విద్యుదాత్మక విలువలు 1.6, 1.7,1.8.
• Ga, In మరియుTl లో గల -ఎలక్ట్రాన్లు బాహ్య కక్ష్యలోని ఎలక్ట్రాన్లను సరిగా పరిరక్షణ చేయలేవు. (కేంద్రక ఆకర్షణ నుండి).
• దీనికి కారణం వివిధ ఆర్బిటాళ్ళ పరిరక్షణ ప్రభావం క్రమం
  s > p> d > f.
• Ga, In మరియు Tl లు ఒకే సంఖ్యలో ఉపాంత కర్పర ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉన్నాయి.
• కావున Ga, In మరియు Tl ల ఋణ విద్యుదాత్మక విలువల భేదం ఎక్కువగా మారదు.

ప్రశ్న 9.
సరైన ఉదాహరణతో బోరాక్స్ పూస పరీక్షను వివరించండి. [Mar. ’13]
జవాబు:
బొరాక్స్ పూస పరీక్ష :
ఈ పరీక్షను గుణాత్మక విశ్లేషణలో కాటయాన్ల ను గుర్తించడానికి ఉపయోగిస్తారు. బొరాక్స్ను వేడి చేయడం వల్ల అది ఉబ్బి, కాంతి నిరోధక పదార్థం, అనార్ధ సోడియమ్ టెట్రా బోరేట్ అవుతుంది. దాన్ని గలనం చేస్తే బొరాక్స్ గ్లాస్ ఏర్పడుతుంది. అందులో సోడియమ్ మెటాబోరేట్, B₂O₃ లు ఉంటాయి. బోరిక్ ఎన్ హైడ్రైడ్, (B₂O₃), లోహపు ఆక్సైడ్తో కలిసి మెటాబోరేట్లను రంగుగల పూసలుగా ఏర్పడుతుంది. దీనిలో చర్యలు క్రింది విధంగా జరుగుతాయి.

ప్రశ్న 10.
డైబోరేన్ నిర్మాణాన్ని వివరించండి. [A.P. & T.S. Mar, ’15]
జవాబు:
డైబోరేన్ నిర్మాణం :
ఎలక్ట్రాన్ వివర్తన ప్రయోగాలు, రామన్ వర్ణపటం ఆధారంగా డైబోరేన్లో BH₂ సమూహాలు ఉన్నాయని మిగిలిన రెండు హైడ్రోజన్లలో ఒక హైడ్రోజన్ పరమాణువు ఈ తలానికి పైన, వేరొక H పరమాణువు తలానికి క్రింద ఉన్నాయని తెలిసింది. ఈ రెండు H పరమాణువులు రెండు BH₂ సమూహాలను కలుపుటకై వారధి వలె ఉంటాయి. అందువలన వాటిని వారధి హైడ్రోజన్లు అంటారు. ఈ వారధులు పైన ఒకటి క్రింద ఒకటి ఉంటాయి. ఈ వారధిలో ఒక్కొక్క దానిలో రెండు ఎలక్ట్రాన్లు మూడు పరమాణువులను కలుపుతాయి. అందువలన దీనిని మూడు కేంద్రకాలు గల ఎలక్ట్రాన్ జంట బంధం అంటారు. దీనినే బనానా బంధం అని లేక టౌ బంధం అనికూడా అంటారు.

డైబోరేన్ బోరాన్ పరమాణువు sp³ సంకరీకరణం పొందుతుంది. అపుడు ప్రతి బోరాన్ మీద నాలుగు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్ళు ఏర్పడతాయి. వాటిలో మూడింటిలో బంధ ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి. ఒక sp³ సంకర ఆర్బిటాల్ మాత్రం ఖాళీగా ఉంటాయి. ప్రతి బోరాన్ పరమాణువులోని బంధ ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న రెండు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్ళు రెండు H పరమాణువులలోని 1s ఆర్బిటాళ్ళతో ఆవరింపు చేసుకుని B – H బంధాలను ఇస్తాయి. ఇపుడు ఒక బోరాన్ వద్ద ఉన్న బంధ ఎలక్ట్రాన్ గల sp³ సంకర ఆర్బిటాల్ వేరొక బోరాన్ వద్ద గల ఖాళీ sp³ సంకర ఆర్బిటాల్ మరియు హైడ్రోజన్ యొక్క 1s ఆర్బిటాల్ కలిసి అస్థానీకృత ఆర్బిటాలు ఇస్తాయి. ఇందులోని జంట ఎలక్ట్రాన్లు మూడు కేంద్రకాలను ఆవరించుకుని రెండు BH₂ సమూహాలున్న తలాలకు ఒకటి పైన రెండవది క్రింద ఉంటాయి. ఈ రకమైన బంధాలు డైబోరేన్లో రెండు ఉంటాయి.

దీనిలో H_b బ్రిడ్జిలో గల హైడ్రోజన్లను సూచిస్తుంది. ఒక తలంలో రెండు హైడ్రోజన్ల మధ్య కోణం 121.5°. వారధి హైడ్రోజన్ల మధ్య కోణం 97° ఉంటుంది.

దీనిలో ‘H_b‘ బ్రిడ్జిలో గల హైడ్రోజన్లను సూచిస్తుంది.

ప్రశ్న 11.
ఆమ్లాలతో అల్యూమినియం చర్యలను వివరించండి.
జవాబు:
ఆమ్లాలతో ‘Al’ చర్య :
i) విలీన లేదా గాఢ HCl, Al ని కరిగించుకుని H₂ నిస్తాయి.
2 Al + 6 HCl → 2 AlCl + 3H₂ ↑

ii) విలీన H₂SO₄ తో H₂ ఉత్పన్నమవుతుంది.
2 Al + 3 H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂ ↑
గాఢ H₂SO₄, Al లోహాన్ని కరిగించుకుని SO₂ ని ఇస్తుంది.
2 Al + 6 H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6 H₂O

iii) అతివిలీన HNO₃ ని NH₄NO₃ గా Al క్షయకరణం చేస్తుంది.
8 Al + 30 HNO₃ → 8 Al(NO₃)₃ + 3 NH₄NO₃ + 9 H₂O

గాఢ HNO₃ తో ‘Al’ క్రియారహితం అవుతుంది. ఇది లోహపు తలంపై పలుచని ఆక్సైడ్ పొర ఏర్పడటం వల్ల క్రియారాహిత్యం వస్తుంది.

ప్రశ్న 12.
గ్రూపు 13లో బోరాన్ అసంగత ప్రవర్తనను సంక్షిప్తంగా రాయండి.
జవాబు:
బోరాన్ గ్రూపులో మిగతా మూలకాలతో చెప్పుకోతగినంత విభిన్నంగా ఉంటుంది. క్రింది అంశాలలో బోరాన్, మిగిలిన మూలకాల మధ్య తేడాలను చూడవచ్చు. పరమాణు సైజు చిన్నది కావటం, ఉపాంత కక్ష్య విన్యాసంలో తేడా ఈ భిన్న ప్రవృత్తికి కారణం కావచ్చు. బోరాన్ మొదటి అయొనైజేషన్ పొటన్షియల్ ఎక్కువగా ఉంటుంది.

1. బోరాన్ ఒక అలోహం. Al ద్వంద్వ స్వభావం గల లోహం. Ga, In, Tl లు లోహాలు.
2. బోరాన్ ఎప్పుడూ కోవలెంట్ సమ్మేళనాలను మాత్రమే ఏర్పరుస్తుంది. మిగిలిన మూలకాలు అయానిక సమ్మేళనాలను ఇవ్వవచ్చు.
3. బోరాన్లు సిలికాన్తో కర్ణ సంబంధాలుంటాయి. ఇదే విధమయిన సంబంధాలను మిగిలిన మూలకాలు చూపించవు.
4. ఆమ్లాల నుంచి హైడ్రోజను బోరాన్ స్థానభ్రంశం చేయదు. కానీ మిగతా మూలకాలు, లోహాలు కావడం వల్ల, అనుకూల పరిస్థితులలో హైడ్రోజన్ ను స్థానభ్రంశం చేస్తాయి.
5. B₂O₃, SiO₂ వలెనే ఆమ్లఆక్సైడ్, మిగతా మూలకాల ట్రై ఆక్సైడ్లు ద్విస్వభావ ఆక్సైడ్లుగానీ, క్షార ఆక్సైడ్లుగానీ అవుతాయి.
   ఉదా : Al₂O₃ ⇒ ద్విస్వభావ ఆక్సైడ్, TlOH ⇒ బలమైన క్షారం.
6. B(OH)₃ లేదా H₃BO₃ ఆమ్లం, ఇతర మూలకాల హైడ్రాక్సైడ్లు ద్విస్వభావమైనవి లేదా క్షార స్వభావం కలవి.
7. సరళ బోరేట్లు, సిలికేట్లు తేలికగా పొలిమరీకరణం చెంది పాలీ ఆమ్లాలను ఇస్తాయి. మిగిలిన మూలకాలు ఆ విధమయిన పాలిమర్లను ఇవ్వవు.
8. బోరాన్ అత్యధిక కోవలెన్సీ 4 మాత్రమే. కాని ఇతర మూలకాలకు అత్యధిక కోవలెన్సీ 6.
9. బోరాన్ స్థిరమయిన కోవలెంట్ హైడ్రైడ్లనిస్తుంది. మిగిలిన మూలకాలతో స్థిరమయిన హైడ్రోజన్ సమ్మేళనాలు ఏర్పరచటం కష్టం.
10. బోరాన్ ఎప్పుడూ కాటయాన్ గా కనబడదు. అయితే ఇతర మూలకాలు త్రి సంయోజక కాటయాన్లున్న చాలా సమ్మేళనాలను ఇస్తాయి.
11. BF₃ మినహా మిగిలిన బోరాన్ హాలైడ్లు జలవిశ్లేషణ తేలిగ్గా జరుపుతాయి. జల విశ్లేషణ తీవ్ర చర్య. కాని ఇతర మూలకాల హాలైడ్లు పాక్షిక జల విశ్లేషణను జరుపుతాయి లేదా అసలు జరపవు.

ప్రశ్న 13.
అల్యూమినియం సజల HNO₃ చర్య జరుపుతుంది కాని గాఢ HNO₃ తో చర్య జరుపదు. వివరించండి.
జవాబు:
a) అతి విలీన HNO₃ ని NH₄NO₃ గా Al క్షయకరణం చేస్తుంది.

b) గాఢ HNO₃ తో Al క్రియారహితం అవుతుంది. ఇది లోహపు తలంపై పలుచని ఆక్సైడ్ పొర ఏర్పడటం వల్ల క్రియా రాహిత్యం వస్తుంది.

ప్రశ్న 14.
డైబోరేన్ను తయారుచేసే రెండు పద్ధతులు రాయండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
డైబోరేన్ న్ను (B₂H₆) తయారు చేయు విధానాలు :
1. పారిశ్రామిక పద్ధతి : బోరాన్ ట్రై ఫ్లోరైడ్ను లిథియమ్ హైడ్రైడ్తో 450° K వద్ద క్షయీకరించడం.
2 BF₃ + 6 LiH → B₂H₆ + 6 LiF

2. ప్రయోగశాల పద్ధతి :
a) బోరాన్ ట్రైక్లోరైడ్ను లిథియమ్ అల్యూమినియమ్ హైడ్రైడ్తో పొడి ఈథర్లో క్షయకరణం చేయడం. దీనిలో దిగుబడి 99.4% B₂H₆

b) బోరాన్ ట్రై క్లోరైడ్, హైడ్రోజన్ మిశ్రమంలో నిశ్శబ్ద విద్యుత్ ఉత్సర్గం జరిపితే B₂H₆ తయారవుతుంది.

ప్రశ్న 15.
డైబోరేన్ ఈ కిందివాటితో ఏ విధంగా చర్య జరుపుతుంది?
a) H₂O b) CO c) N(CH₃)₃
జవాబు:
a) H₂O తో చర్య :
B₂H₆ నీటితో చర్యజరిపి బోరికామ్లాన్ని ఇస్తుంది. హైడ్రోజన్ వెలువడుతుంది.

b) డైబోరేన్ (B₂H₆) ఈ క్రింది పరిస్థితులలో ‘CO’ తో చర్యనొందుతుంది.
i) 1000°C ఉష్ణోగ్రత
మరియు ii) 2 అట్మా.

c) డైబోరేన్ N(CH₃)₃ తో చర్య జరిపి అడక్ట్ (సంకలన సమ్మేళనం) ను ఏర్పరచును.

ప్రశ్న 16.
Al₂O₃ ద్విస్వభావం కలదని సరైన చర్యలతో వివరించండి.
జవాబు:

1. ద్విస్వభావ ఆక్సైడ్లు ఆమ్ల మరియు క్షార రెండు స్వభావాలను కలిగి ఉంటాయి.
2. Al₂O₃ ద్విస్వభావ ఆక్సైడ్ ఆమ్ల మరియు క్షార రెండు స్వభావాలను కలిగి ఉంటుంది.
3. A₂O₃ ఆమ్లాలతో క్షారాలతో రెండింటితో చర్య జరిపి లవణాలను, నీటిని ఏర్పరుస్తుంది.

చర్యలు :
ఆమ్లాలతో
Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + H₂O

క్షారాలతో :
Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O

ప్రశ్న 36.

B (ఆకుపచ్చని అంచుజ్వాల) A, B లను గుర్తించండి.
(సూచన : A = H₃BO₃ B = (C₂H₅)₃ BO₃. )
జవాబు:

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
బోరాక్స్న, బోరిక్ ఆమ్లాన్ని ఎలా తయారుచేస్తారు ? వాటిమీద ఉష్ణం చర్యను వివరించండి.
జవాబు:
బోరాక్స్ తయారీ :
బోరిక్ ఆమ్లంను వేడిచేయగా టెట్రాబోరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడును. దీనిని NaOH తో చర్య జరుపగా బోరాక్స్ ఏర్పడును.

బోరిక్ ఆమ్లం తయారీ :
బోరాక్స్న గాఢ H₂SO₄ తో చర్య జరిపినపుడు బోరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడును.
Na₂B₄O₇ + H₂SO₄ + 5H₂O → 4H₃BO₃ + Na₂SO₄

బోరాక్స్న వేడిచేయగా :
బోరాక్సన్న ప్రబలంగా వేడిచేస్తే చివరగా గాజువంటి పదార్థం ఏర్పడును.

ప్రశ్న 2.
డైబోరేన్ ను ఎలా తయారుచేస్తారు ? దాని నిర్మాణాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
డైబోరేన్ న్ను (B₂H₆) తయారు చేయు విధానాలు :
1. పారిశ్రామిక పద్ధతి : బోరాన్ ట్రై ఫ్లోరైడ్ను లిథియమ్ హైడ్రైడ్తో 450° K వద్ద క్షయీకరించడం.
2 BF₃ + 6 LiH → B₂H₆ + 6 LiF

2. ప్రయోగశాల పద్ధతి :
a) బోరాన్ ట్రైక్లోరైడ్ను లిథియమ్ అల్యూమినియమ్ హైడ్రైడ్తో పొడి ఈథర్లో క్షయకరణం చేయడం. దీనిలో దిగుబడి 99.4% B₂H₆

b) బోరాన్ ట్రై క్లోరైడ్, హైడ్రోజన్ మిశ్రమంలో నిశ్శబ్ద విద్యుత్ ఉత్సర్గం జరిపితే B₂H₆ తయారవుతుంది.

డైబోరేన్ నిర్మాణం :
ఎలక్ట్రాన్ వివర్తన ప్రయోగాలు, రామన్ వర్ణపటం ఆధారంగా డైబోరేన్లో ఒకే తలంలో ఉండే రెండు BH₂ సమూహాలు ఉన్నాయని మిగిలిన రెండు హైడ్రోజన్లలో ఒక హైడ్రోజన్ పరమాణువు ఈ తలానికి పైన, వేరొక H పరమాణువు తలానికి క్రింద ఉన్నాయని తెలిసింది. ఈ రెండు H పరమాణువులు రెండు BH₂ సమూహాలను కలుపుటకై వారధి వలె ఉంటాయి. అందువలన వాటిని వారధి హైడ్రోజన్ లు అంటారు. ఈ వారధులు పైన ఒకటి క్రింద ఒకటి ఉంటాయి. ఈ వారధిలో ఒక్కొక్క దానిలో రెండు ఎలక్ట్రాన్లు మూడు పరమాణువులను కలుపుతాయి. అందువలన దీనిని మూడు కేంద్రకాలు గల ఎలక్ట్రాన్ జంట బంధం అంటారు. దీనినే బనానా బంధం అని లేక టౌ బంధం అనికూడా అంటారు.

డైబోరేన్ బోరాన్ పరమాణువు sp³ సంకరీకరణం పొందుతుంది. అపుడు ప్రతి బోరాన్ మీద నాలుగు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్ళు ఏర్పడతాయి. వాటిలో మూడింటిలో బంధ ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి. ఒక sp³ సంకర ఆర్బిటాల్ మాత్రం ఖాళీగా ఉంటాయి. ప్రతి బోరాన్ పరమాణువులోని బంధ ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న రెండు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్ళు రెండు H పరమాణువులలోని 1s ఆర్బిటాళ్ళతో ఆవరింపు చేసుకుని B – H బంధాలను ఇస్తాయి. ఇపుడు ఒక బోరాన్ వద్ద ఉన్న బంధ ఎలక్ట్రాన్ గల sp³ సంకర ఆర్బిటాల్ వేరొక బోరాన్ వద్ద గల ఖాళీ sp³ సంకర ఆర్బిటాల్ మరియు హైడ్రోజన్ యొక్క 1s ఆర్బిటాల్ కలిసి అస్థానీకృత ఆర్బిటాల్ను ఇస్తాయి. ఇందులోని జంట ఎలక్ట్రాన్లు మూడు కేంద్రకాలను ఆవరించుకుని రెండు BH₂ సమూహాలున్న తలాలకు ఒకటి పైన రెండవది క్రింద ఉంటాయి. ఈ రకమైన బంధాలు డైబోరేన్లో రెండు ఉంటాయి.

దీనిలో H_b బ్రిడ్జిలో గల హైడ్రోజన్లను సూచిస్తుంది. ఒక తలంలో రెండు హైడ్రోజన్ల మధ్య కోణం 121.5°. వారధి హైడ్రోజన్ల మధ్య కోణం 97° ఉంటుంది.

దీనిలో ‘H_b‘ బ్రిడ్జిలో గల హైడ్రోజన్లను సూచిస్తుంది.

ప్రశ్న 3.
డైబోరేన న్ను తయారుచేసే ఏవైనా రెండు పద్ధతులు రాయండి. అది ఈ కింది వాటితో ఏ విధంగా చర్య జరుపుతుంది?
a) కార్బన్ మోనాక్సైడ్ b) అమ్మోనియా
జవాబు:
డైబోరేన్ను (B₂H₆) తయారు చేయు విధానాలు :

1. పారిశ్రామిక పద్ధతి : బోరాన్ ట్రై ఫ్లోరైడ్ను లిథియమ్ హైడ్రైడ్తో 450° K వద్ద క్షయీకరించడం.
2 BF₃ + 6 LiH → B₂H₆ + 6 LiF

2. ప్రయోగశాల పద్ధతి :
a) బోరాన్ ట్రైక్లోరైడ్ను లిథియమ్ అల్యూమినియమ్ హైడ్రైడ్తో పొడి ఈథర్లో క్షయకరణం చేయడం. దీనిలో దిగుబడి 99.4% B₂H₆.

b) బోరాన్ ట్రై క్లోరైడ్, హైడ్రోజన్ మిశ్రమంలో నిశ్శబ్ద విద్యుత్ ఉత్సర్గం జరిపితే B₂H₆ తయారవుతుంది.

c) డైబోరేన్ (B₂H₆) ఈ క్రింది పరిస్థితులలో ‘CO’ తో చర్యనొందుతుంది.
i) 1000°C ఉష్ణోగ్రత మరియు ii) 2 అట్మా పీడనం

d) బోరాన్ హైడ్రైడ్ (డైబోరేన్, B₂H₆) మరియు NH₃ ల మిశ్రమాన్ని వేడిగొట్టం ద్వారా పంపినపుడు బోరజోల్ ఏర్పడును.

120°C వద్ద అమ్మోనియాతో చర్య జరిపి డై అమ్మోనియేట్ ఆఫ్ డైబోరేన్ను ఇస్తుంది. దీనిని వేడిచేస్తే బోరజోల్ అనే సమ్మేళనం ఏర్పడుతుంది. బోరజోల్కు బెంజీన్ ను పోలిన చక్రీయ నిర్మాణం, ధర్మాలు ఉంటాయి. అందువలన బోరజోల్ను ఇనార్గినిక్ బెంజీన్ అంటారు.

సాధించిన సమస్యలు (Solved Problems)

ప్రశ్న 1.
Al³⁺, Al, Tl³⁺/Tl ల ప్రమాణ ఎలక్ట్రోడ్ శక్మాల E^Θ విలువలు వరుసగా -1.66 V, + 1.26 V, ద్రావణంలో M³⁺ అయాన్ ఏర్పాటు గురించి ఊహించి రెండు లోహాల ధన విద్యుదాత్మక స్వభావాన్ని పోల్చండి.
సాధన:
రెండు అర్ధఘటచర్యల ప్రమాణ ఎలక్ట్రోడ్ శక్మాల విలువలు అల్యూమినియంకు Al³⁺(జల) అయాన్లుగా మారే ప్రవృత్తి ఎక్కువని సూచిస్తుంది. ద్రావణంలో Tl³⁺ అస్థిరమైనదే కాకుండా అది బలమైన ఆక్సీకరణి కూడా. అందువల్ల Tl⁺ ద్రావణంలో Tl³⁺ కంటే ఎక్కువ స్థిరమైనది. అల్యూమినియమ్ తేలికగా Al³⁺ అయాన్లను ఏర్పరుస్తుంది కనుక థాలియమ్ కంటే ఎక్కువ ధన విద్యుదాత్మక స్వభావం ఉంటుంది.

ప్రశ్న 2.
అనార్ద్ర అల్యూమినియం క్లోరైడ్ సీసా చుట్టూ తెల్లటి పొగలు కనబడతాయి. కారణం తెలపండి.
సాధన:
ఆర్ద్ర వాతావరణంలో అనార్ద్ర అల్యూమినియం క్లోరైడ్ పాక్షికంగా జలవిశ్లేషన చెంది HCl వాయువును విడుదల చేస్తుంది. ఆర్ద్ర HCl తెల్లని రంగులో కనబడుతుంది.

ప్రశ్న 3.
బోరాన్కు BF₆^3- అయాన్ను ఏర్పరిచే సమర్ధత లేదు. వివరించండి.
సాధన:
బోరాన్లో d ఆర్బిటాల్ల లభ్యత లేదు కనక బోరాన్కు దాని అష్టకాన్ని విస్తరింపజేసే సామర్థ్యం లేదు. అందువల్ల బోరాన్ గరిష్ఠ సమయోజనీయత 4 కంటే మించదు.

ప్రశ్న 4.
బోరికామ్లం బలహీన ఆమ్లం. ఎందుకు?
సాధన:
ఎందుకంటే ఇది స్వతహాగా H⁺ అయాన్లను విడుదల చేయలేదు. ఇది అష్టక ప్రాప్తి పొందడానికి నీటి నుంచి OH అయాన్లను గ్రహించడం ద్వారా H⁺ అయాన్లను విడుదల చేస్తుంది.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Physics Study Material 14th Lesson అణుచలన సిద్ధాంతం Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Physics Study Material 14th Lesson అణుచలన సిద్ధాంతం

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
స్వేచ్ఛా పథమథ్యమాన్ని నిర్వచించండి.
జవాబు:
రెండు వరుస అభిఘాతాల మధ్య అణువు ప్రయాణం చేసిన సరాసరి దూరంను స్వేచ్ఛా పథమధ్యమము అంటారు.

ప్రశ్న 2.
అణుచలనానికి నిర్ణయాత్మక రుజువును ఇచ్చే రెండు ప్రధాన దృగ్విషయాలను తెలపండి.
జవాబు:

1. డాల్టన్ నియమము
2. అవగాడ్రో నియమము.

ప్రశ్న 3.
అణుచలన సిద్ధాంతం అవగాడ్రో పరికల్పనను ఏవిధంగా సమర్ధిస్తుంది? వివిధ వాయువులకు ఉండే అవగాడ్రో సంఖ్య ఒకటే అయి ఉంటుందని చూపండి.
జవాబు:
రెండు వేర్వేరు వాయువులకు, \(\frac{P_1V_1}{T_1}=\frac{P_2V_2}{T_2}\) = K_B (స్థిరాంకం)
P, V, Tలు సమానం అయిన, రెండు వాయువులకు N కూడా సమానం.

N ను అవగాడ్రో సంఖ్య అంటారు. అవగాడ్రో భావన ప్రకారము, ప్రమాణ ఘనపరిమాణంలోని అణువుల సంఖ్య, అన్ని వాయువులకు స్థిర ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనాల వద్ద సమానము.

ఈ విధంగా గతిజ సిద్ధాంతం అవగాడ్రో భావనకు న్యాయం చేకూర్చుతుంది.

ప్రశ్న 4.
నిజ వాయువు ఆదర్శ వాయువులాగా ఎప్పుడు ప్రవర్తిస్తుంది? [Mar. ’14]
జవాబు:
అల్ప పీడనము మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నిజ వాయువులు ఆదర్శ వాయువుల వలె ప్రవర్తించును.

ప్రశ్న 5.
బాయిల్, చార్లెస్ నియమాలను పేర్కొనండి.
జవాబు:
బాయిల్ నియమము :
స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద, నియమిత ద్రవ్యరాశి గల వాయువు ఘనపరిమాణం, పీడనానికి విలోమానుపాతంలో ఉండును.

చార్లెస్ నియమము :
స్థిర పీడనం వద్ద, నియమిత ద్రవ్యరాశి గల వాయువు ఘనపరిమాణం, వాయు పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉండును.

ప్రశ్న 6.
డాల్టన్ పాక్షిక పీడనాల నియమాన్ని తెలపండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
“ఆదర్శ వాయువుల మిశ్రమం మొత్తం పీడనం, ఆ మిశ్రమంలోని వివిధ వాయువులు కలుగజేసే పాక్షిక పీడనాల మొత్తానికి సమానం”. దీనినే డాల్టన్ పాక్షిక పీడనాల నియమం అంటారు.

ప్రశ్న 7.
పాత్రలోని ఆదర్శ వాయువు పీడనం ‘పాత్ర ఆకారంపై ఆధారపడదు – వివరించండి.
జవాబు:
ఒక పాత్రలోని నిర్ణీత ద్రవ్యరాశి గల ఆదర్శ వాయువు పీడనంనకు, గతిజ సిద్ధాంత సమాసము P = \(\frac{1}{3}\) nm V^-2, ఇక్కడ V² సగటు వర్గ వడి, n అణువుల సంఖ్య, m అణు ద్రవ్యరాశి. కావున ఆదర్శ వాయు పీడనం, పాత్ర ఆకారంపై ఆధారపడదు.

ప్రశ్న 8.
వాయువులోని అణువుల స్వతంత్ర పరిమితులనే భావనను వివరించండి.
జవాబు:
అంతరాళంలో స్వేచ్ఛగా చలిస్తున్న అణువు స్థానాన్ని నిర్దేశించు నిరూపకాలను స్వతంత్ర పరిమితులు అంటారు. ఏకపరమాణుక అణువు (He) మూడు స్వేచ్ఛా కంపనరీతులను, ద్విపరమాణుక అణువు (H₂, O₂) ఐదు స్వేచ్ఛా కంపనరీతులను, త్రిపరమాణుక అణువు (H₂O) ఆరు స్వేచ్ఛా కంపనరీతులను కల్గి ఉండును.

ప్రశ్న 9.
వాయు అణువు గతిజశక్తికీ, వాయు పీడనానికి మధ్య సంబంధాన్ని తెలిపే సమాసం ఏమిటి?
జవాబు:

ప్రశ్న 10.
వాయువు పరమ ఉష్ణోగ్రతను 3 రెట్లు పెంచితే, ఆ వాయు అణువు rms వేగంలో పెరుగుదల ఎంత ఉంటుంది?
జవాబు:

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
ఉష్ణోగ్రతకు గతిక అర్థ వివరణను వివరించండి.
జవాబు:
ఉష్ణోగ్రతకు గతిక అర్థ వివరణ :
వాయువు యొక్క పీడనము P = \(\frac{1}{3} \mathrm{mn} \overline{\mathrm{V}}^2\)
ఇక్కడ m = వాయువు ద్రవ్యరాశి, n = \(\frac{N}{V}\) = ప్రమాణ ఘనపరిమాణంలో అణువుల సంఖ్య \(\overline{\mathrm{V}}\) = వాయు r.m.s వేగం

ఇది ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడును. ఉష్ణోగ్రత పెరిగిన అణువుల గతిజశక్తి కూడ పెరుగును.

ప్రశ్న 2.
ఏకపరమాణక, ద్విపరమాణుక, బహు పరమాణుక వాయువుల విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యాన్ని శక్తి సమవిభజన నియమం ఆధారంగా ఏ విధంగా వివరించవచ్చు? [Mar. ’13]
జవాబు:
విశిష్ట ఉష్ణధారణ సామర్థ్యం :
1) ఏకపరమాణుక వాయువులు :
సమశక్తి తుల్యతా నియమము ప్రకారము, ఏకపరమాణుక వాయువులు 3(స్థానాంతరణ) స్వతంత్ర పరిమితులు కలిగి ఉండును. i.e., f = 3.

స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద వాయు మోలార్ విశిష్టోష్ణము, C_V = \(\frac{f}{2}\)R
ఇక్కడ f స్వతంత్ర పరిమితులను తెల్పును.

2) ద్విపరమాణుక వాయువులు :
ఒక ద్విపరమాణుక వాయువుకు 3 స్థానాంతరణ మరియు 2 భ్రమణ, మొత్తం 5 స్వతంత్ర పరిమితులు కలిగి ఉండును. i. e., f = 5

3) బహుపరమాణుక వాయువులు :
బహుపరమాణుక అణువు 3 స్థానాంతరణ, 3 భ్రమణ, మొత్తం 6 స్వతంత్ర పరిమితులు కలిగి ఉండును. i.e., f = 6

ప్రశ్న 3.
అణుచలన సిద్ధాంతం ఆధారంగా పరమశూన్య ఉష్ణోగ్రత భావనను వివరించండి.
జవాబు:
అణుచలన సిద్ధాంతం ఆధారంగా పరమశూన్య ఉష్ణోగ్రత భావన :

పై సమీకరణంలో T = 0 ప్రతిక్షేపించితే, \(\overline{\mathrm{V}}\) = 0.

కావున పీడనం శూన్యమగును. అప్పుడు వాయువు ద్రవంలోనికి మారును. ఈ ఉష్ణోగ్రతను పరమశూన్యం అంటారు.

ప్రశ్న 4.
ఆదర్శ వాయువులోని అణువు సగటు గతిజశక్తి, వాయువు పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుందని రుజువు చేయండి.
జవాబు:
వాయువు యొక్క పీడనము P = \(\frac{1}{3} \mathrm{mn} \overline{\mathrm{V}}^2\)
ఇక్కడ m = వాయు ద్రవ్యరాశి, n = \(\frac{N}{V}\) = ప్రమాణ ఘనపరిమాణంలోని అణువుల సంఖ్య,
\(\overline{\mathrm{V}}\) = వాయు r.m.s వేగము.

అణువు సగటు గతిజశక్తి, వాయు పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉండును.

ప్రశ్న 5.
V₁, V₂ ఘనపరిమాణాలు కలిగిన రెండు ఉష్ణ బంధక పాత్రలు 1,2 లను ఒక వాల్వుతో కలిపి వాటిలో ఉష్ణోగ్రతలు (T₁, T₂) పీడనాలు (P₁, P₂) వరుసగా ఉండేటట్లుగా గాలిని నింపారు. ఈ రెండు పాత్రలను కలిపే ఆ వాల్వ్ు ఇప్పుడు తెరిస్తే, సమతాస్థితి వద్ద ఆ పాత్రల్లో ఉష్ణోగ్రత ఎంత ఉంటుంది?
జవాబు:
స్థిరోష్ణక ప్రక్రియలో, శక్తిలో నష్టం ఉండదు. i.e. అణువులను కలుపక ముందు K.E_T = అణువులను కల్పిన తరువాత K.E_T

ప్రశ్న 6.
ఒకే ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న ఆక్సిజన్, హైడ్రోజన్ అణువులు rms వడుల నిష్పత్తి ఎంత?
జవాబు:

ప్రశ్న 7.
ఒక వాయువులోని నాలుగు అణువుల 1,2, 3, 4 km/s. ల వడులు కలిగి ఉన్నాయి. ఆ వాయు అణువు rms వడిని కనుక్కోండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 8.
ఒక వాయువుకు f స్వతంత్ర పరిమితులు ఉంటే, Cp, C. ల నిష్పత్తిని కనుక్కోండి.
జవాబు:
ఒక వాయువు f స్వతంత్ర పరిమితులను కలిగి ఉంటే,

ప్రశ్న 9.
127°C వద్ద ఉన్న 1 గ్రాము హీలియం (అణుభారం 4)కు అణు గతిజశక్తిని లెక్కించండి.
R = 8.31 J mol^-1 K^-1.
జవాబు:
ఇచ్చినవి t = 127°C, T = 273 + 127 = 400; R = 8.31 J mol^-1 K^-1
K.E. = \(\frac{3}{2}\)K_ВТ = \(\frac{3}{2}\) × 1.38 × 10^-23 × 400 = 8.28 × 10^-21 J

ప్రశ్న 10.
ఒక వాయువుకు పీడనం 2% పెరిగితే, దాని ఘనపరిమాణంలో తగ్గుదల శాతం ఎంత ఉంటుంది ? వాయువు బాయిల్ నియమం పాటిస్తుందని ఊహించండి.
జవాబు:
వాయువు బాయిల్ నియమాన్ని పాటిస్తే, PV = స్థిరాంకం.
అవకలనం చేయగా, PdV + VdP = 0

% ఘనపరిమాణంలో మార్పు = – % పీడనంలో మార్పు
% ఘనపరిమాణంలో మార్పు = – 2%
ఇచ్చట రుణగుర్తు. ఘనపరిమాణంలో తగ్గుదలను సూచిస్తుంది.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్న

ప్రశ్న 1.
అణుచలన సిద్ధాంతం నుంచి ఒక పాత్రలోని ఆదర్శ వాయువు పీడనానికి సమాసం రాబట్టి, తద్వారా ఉష్ణోగ్రతకు గతిక అర్థ వివరణను ఇవ్వండి.
జవాబు:
a) భుజం l ఉన్న, పరిపూర్ణ స్థితిస్థాపక గోడలున్న ఘనాకార పాత్ర ఆదర్శ వాయు అణువులు కలిగి ఉన్నట్లు భావిద్దాము. ఘనాకార మూడు భుజాలకు సమాంతరంగా నిరూపక అక్షాలు x,y మరియు Z లను తీసుకుందాము. ఏక్షణానైన ఏదిశలోనైన అణువు V వేగంతో చలిస్తుందని భావిద్దాం. మూడు అక్షాల వెంట V అంశాలు వరుసగా V_x, V_y, మరియు V_z.
అప్పుడు V²₁ = V²_x + V²_y + V²_z → (1)

m ద్రవ్యరాశిగల అణువు, ఘనం ABCD ముఖం (గోడ)ను తాకితే, అణువు బదిలీ చేయు ద్రవ్యవేగం mV_x గోడ పరిపూర్ణ స్థితిస్థాపకత కలిగి ఉండుటవల్ల, అణువు – V_x వేగంతో మరియు – mV_x ద్రవ్యవేగంతో పరావర్తనం చెందును.
ద్రవ్యవేగంలోని మార్పు = mV_x – (- mV_x) = 2 mV_x

ఈ అణువు ఎదురుగా ఉన్న గోడ (ముఖం)వైపు ప్రయాణించి అభిఘాతం జరిపి మరలా ABCD ముఖం వైపు ప్రయాణించును. రెండు వరుస అభిఘాతాల మధ్య అణువు ప్రయాణించిన దూరం 2l. రెండు వరుస అభిఘాతాలకు పట్టిన కాలము \(\frac{2l}{V_x}\).

ఇచ్చట K_B బోల్ట్స్ మన్ స్థిరాంకం. అణువు సగటు గతిజశక్తి \(\frac{3}{2}\)K_B T. గతిజశక్తి ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడును. ఉష్ణోగ్రత పెరిగిన, అణువుల సగటు గతిజశక్తి కూడ పెరుగును.

లెక్కలు (Problems)

ప్రశ్న 1.
STP వద్ద ఆక్సిజన్ వాయువు ఆక్రమించే ఘనపరిమాణంలో, ఆక్సిజన్ అణు ఘన పరిమాణ భాగాన్ని అంచనా వేయండి. ఆక్సిజన్ అణు వ్యాసాన్ని 3 గా తీసుకోండి.
సాధన:

ప్రశ్న 2.
ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రతా పీడనాల వద్ద (STP : 1 వాతావరణ పీడనం, 0°C) ఏదైనా ఒక మోల్ (ఆదర్శ) వాయువు ఆక్రమించే ఘనపరిమాణాన్ని మోలార్ ఘనపరిమాణం అంటారు. ఇది 22.4 లీటర్లు అని చూపండి.
సాధన:
ఒక మోల్ ఆదర్శవాయువుకు,

ప్రశ్న 3.
రెండు వేరు వేరు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద 1.00 × 10^-3 kg ఆక్సిజన్ వాయువుకు PVT కి Pకీ మధ్య గ్రాఫ్ వక్రాన్ని పటం సూచిస్తుంది.

a) చుక్కల గీత వక్రం ఏ ప్రాధాన్యతను సూచిస్తుంది?
b) వీటిలో ఏది నిజం : T₁ > T₂ లేదా T₁ < T₂?
c) y – అక్షంపై వక్రాలు కలిసిన చోట PVT విలువ ఎంత?
d) 1.00 × 10^-3 kg హైడ్రోజన్ కు ఇటువంటి వక్రాలే వస్తే, y – అక్షంపై వక్రాలు కలిగిన చోట PVT కి ఇదే విలువ వస్తుందా ? ఒకవేళ రాకుంటే, ఎంత ద్రవ్యరాశి ఉన్న హైడ్రోజన్, అదే PVT విలువను ఇస్తుంది. (గ్రాఫ్లో అల్పపీడనం, అధిక ఉష్ణోగ్రత ఉన్న ప్రాంతానికి) ? (H₂ అణు ద్రవ్యరాశి = 2.02 u, O₂ అణు ద్రవ్యరాశి = 32.0 u, R = 8.31 J mol^-1 K^-1)
సాధన:
a) చుక్కల గీత, పీడనంపై ఆధారపడని \(\frac{PV}{T}\)(= μR) స్థిరాంకంను చూపిస్తుంది. ఇది ఆదర్శవాయు ప్రవర్తనను ఇస్తుంది.

b) T₂ వద్ద ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న వక్రము కన్నా T₁ వద్ద ఉన్న వక్రము, చుక్కల గీతకు దగ్గరగా ఉంది. ఉష్ణోగ్రతను పెంచిన నిజవాయు, ఆదర్శవాయు ప్రవర్తనను సమీపిస్తుంది.
∴ T₁ > T₂.

c) y అక్షంపై రెండు వక్రాలు కలిసిన, \(\frac{PV}{T}\) విలువ μR కు సమానము.
ఆక్సిజన్ వాయువు ద్రవ్యరాశి
= 1.00 × 10^-3 kg = 1g·

d) y అక్షంపై వక్రాలు కలిసిన, 1.00 × 10^-3 kg హైడ్రోజన్కు సాదృశ్యమైన వక్రాలు పొందిన, అదే బిందువు వద్ద \(\frac{PV}{T}\) సమానమైన విలువను పొందలేము.

ప్రశ్న 4.
30 లీటర్ల ఘనపరిమాణం ఉన్న ఆక్సిజన్ సిలిండర్ తొలి గేజ్ పీడనం 15 atm, ఉష్ణోగ్రత 27 °C. ఆ సిలిండర్ నుంచి కొంత ఆక్సిజన్ వాయువును తొలగించిన తరువాత గేజ్ పీడనం 11 atm కు, ఉష్ణోగ్రత 17 °C కు పడిపోయాయి. అయితే, సిలిండరు నుంచి తొలగించిన ఆక్సిజన్ వాయువు ద్రవ్యరాశిని అంచనా కట్టండి. (R : 8.31 J mol^-1 K^-1, O₂ అణు ద్రవ్యరాశి = 32 u).
సాధన:
మొదట ఆక్సిజన్ స్థూపంలో
v₁ = 30 lit = 30 × 10^-3m³
P₁ = 15 atm = 15 × 1.01 × 10⁵ Pa;
T₁ = 27 + 273 = 300k.
స్థూపం n₁ మోల్ ఆక్సిజన్ వాయువు కలిగి ఉంటే, అప్పుడు

ఆక్సిజన్ అణుభారం M = 32 g
స్థూపం ద్రవ్యరాశి
M₁ = n₁ M = 18.253 × 32 = 584.1 g
ఆక్సిజన్ స్థూపంలో తుదిగా, n₂ మోలుల ఆక్సిజన్ మిగిలితే
v₂ 30 × 10^-3 m³, P₂ = 11 × 1.01 × 10⁵
Pa, T₂ = 17 + 273 = 29K
ఇప్పుడు

∴ స్థూపంలో ఆక్సిజన్ తుది ద్రవ్యరాశి,
m₂ = 13.847 × 32 = 453.1 g
∴ బయటకు వచ్చిన ఆక్సిజన్ వాయువు ద్రవ్యరాశి,
= m₁ – m₂ = 631.0 g.

ప్రశ్న 5.
40 m లోతు, 12°C ఉష్ణోగ్రత ఉన్న సరస్సు అడుగు నుంచి 1.0 cm³ ఘనపరిమాణం ఉన్న గాలి బుడగ పైకి లేస్తుంది. ఉష్ణోగ్రత 35°C ఉన్న సరస్సు ఉపరితలాన్ని చేరుకోగానే అది ఎంత ఘనపరిమాణానికి పెరుగుతుంది?
సాధన:
v₁ = 1.0 cm³ = 1.0 × 10^-6 m³,
T₁ = 12 °C = 12 + 273 = 285 k
P₁ 1 atm + h₁ ρg = 1.01 × 10⁵ + 40 × 10³ × 9.8 = 493000 Pa.
సరస్సు అడుగునకు గాలి బుడగ చేరితే, అప్పుడు
v₂ = 2, T₂ = 35°C 35 + 273 = 308 K,
P₂ = 10 atm = 1.01 × 10⁵ pa.

ప్రశ్న 6.
27 °C ఉష్ణోగ్రత, 1 atm పీడనం వద్ద 25.0 m³ ఘనపరిమాణం (capacity) ఉన్న గదిలోని మొత్తం గాలి (ఆక్సిజన్, నైట్రోజన్, నీటి ఆవిరి, ఇతర అంతర్భాగాలను కలుపుకొని) అణువుల సంఖ్యను అంచనా కట్టండి.
సాధన:
ఇక్కడ, V = 25.0 m³, T = 27 + 273 = 300 k,
k = 1.38 × 10^-23 Jk^-1
Pv = nRT = n(NK) T = (nN) kT = N’kT
nN = N’ = ఇచ్చిన వాయువులో గాలి అణువుల సంఖ్య.

ప్రశ్న 7.

హీలియం పరమాణువు సగటు ఉష్ణశక్తిని, (i) గది ఉష్ణోగ్రత (27 °C), (ii) సూర్యుని ఉపరి తల ఉష్ణోగ్రత (6000 K), (iii) 10 మిలియన్ కెల్విన్ ఉష్ణోగ్రత (ఒక నక్షత్రం యొక్క మాదిరి అంతర్భాగ ఉష్ణోగ్రత)ల వద్ద అంచనా కట్టండి.
సాధన:
i) ఇచ్చినవి, T = 27 °C = 27 + 273 సరాసరి ఉష్ణశక్తి

ప్రశ్న 8.
సమాన ఘనపరిమాణాలు ఉన్న మూడు పాత్రలలోని వాయువులు ఒకే ఉష్ణోగ్రతా పీడనాల వద్ద ఉన్నాయి. మొదటి పాత్రలో నియాన్ (ఏకపరమాణుక), రెండో దానిలో క్లోరిన్ (ద్విపరమాణుక), మూడో దానిలో యురేనియం హెక్సాఫ్లోరైడ్ (బహు పరమాణుక) వాయువులు ఉన్నాయి. ఈ పాత్రలలో ఉన్న సంబంధిత వాయు అణువుల సంఖ్యలు సమానంగా ఉంటాయా? ఈ అణువులు rms (వడి వర్గమధ్యమ వర్గమూల) వడి మూడు సందర్భాలలో సమానంగా ఉంటుందా ? అలా ఉండకపోతే, ఏ సందర్భానికి Ums అత్యధికమై ఉంటుంది?
సాధన:
మూడు పాత్రలు (ఒకే ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద) ఒకే ఘనపరిమాణం కలిగియుండును. అవగాడ్రో నియమము ప్రకారం, మూడు పాత్రలు సమాన సంఖ్యలో అణువులు కల్గి, అవగాడ్రో సంఖ్య
N = 6.023 × 10²³ కు సమానం.

rms వడి మూడు సందర్భాలలో సమానం కాదు. నియాన్ స్వల్ప ద్రవ్యరాశి కలిగి ఉంటే, rms అణువుల వడి నియాన్ సందర్భంలో హెచ్చుగా ఉండును.

ప్రశ్న 9.
ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఆర్గాన్ వాయువు సిలిండర్ ని ఒక పరమాణువు rms వడి – 20 °C వద్ద ఉన్న హీలియం పరమాణువు rms వడికి సమానంగా ఉంటుంది? (Ar పరమాణు ద్రవ్యరాశి = 39.9 u, He పరమాణు ద్రవ్యరాశి = 4.0u).
సాధన:
TK మరియు TK ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఆర్గాన్ మరియు హీలియం వాయు పరమాణువుల rms వడి వరుసగా C మరియు C’.
ఇచ్చినవి, µ = 39.9, µ = 4.0,
T = 2, T’ = -20 + 273
= 253 K.

ప్రశ్న 10.
ఒక సిలిండర్లో 2.0 atm పీడనం, 17 °C ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న నైట్రోజన్ వాయు అణువు స్వేచ్ఛా పథమధ్యమాన్ని, అభిఘాత పౌనః పున్యాన్ని లెక్కించండి. నైట్రోజన్ అణువు వ్యాసార్థాన్ని సుమారు 1.0 Å గా తీసుకోండి. దాని అభిఘాత కాలాన్ని రెండు వరుస అభిఘాతాల మధ్య అణువు స్వేచ్ఛగా తిరగడానికి పట్టే కాలంతో పోల్చండి. (N₂ అణువు ద్రవ్యరాశి = 28.0 u).
సాధన:
ఇచ్చినవి λ = 2, f = 2
P = 2 atm = 2 × 1.013 × 10⁵ Nm^-2
T = 17°C = (17 + 273) K = 290 k
σ = 2 × 1 = 2A° = 2 × 10^-10 m,
K = 1.38 × 10^-23 J molecule^-1 k^-1,
µ = 28 × 10^-3 kg

ప్రశ్న 11.
ఒక మీటరు పొడవు కలిగి, ఇరుకైన బోలు రంధ్రం (bore) ఉన్న (ఒకవైపు మూసిన) గొట్టాన్ని క్షితిజ సమాంతరంగా ఉంచినప్పుడు, అందులో 76 cm పొడవైన పాదరస దారం (thread) ఉంటే, అది 15 cm (పొడవైన) ల గాలి స్తంభాన్ని పట్టుకోగలుగుతుంది. ఇప్పుడు గొట్టాన్ని, తెరిచిన కొన కిందివైపు ఉండేటట్లు నిలువుగా ఉంచితే ఏం జరుగుతుంది?
సాధన:
నాళికను క్షితిజ సమాంతరంగా ఉంచినపుడు, 76 cm పొడవు గల పాదరసం, బంధించి ఉంచు గాలి పొడవు= 15 cm. పటం(a)లో తెరిచిన వైపు 9 cm పొడవు మిగిలి ఉంది. నాళికలో బంధించి ఉన్న గాలి పీడనము, వాతావరణ పీడనంనకు సమానము. నాళిక మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం 1 sq.cm.
∴ P₁ = 76 cm మరియు v₁ = 15 cm³.

నాళికను నిలువుగా ఉంచితే, 15 cm గాలి మరో 9 cm గాలిని కల్గి ఉంది(కుడిచేతివైపు స్థానంలో నింపితే). పటం (b)లో చూపినట్లు h cm పాదరసంను బయటకు పంపితే, వాతావరణ పీడనంతో సమానమగును. అప్పుడు గాలిస్థంభం మరియు పాదరసం స్థంభం ఎత్తులు (24 + h) cm మరియు (76 – h) cm గాలిపీడనం 76-(76-h) = h cm of Hg.

∴ v₂ = (24 + h) cm³ మరియు P₂ = hcm
ఉష్ణోగ్రతను స్థిరంగా ఉంచితే, అప్పుడు
P₁v₁ = P₂v₂ లేక 76 × 15 = h × (24 + h)
లేక h² + 24h – 1140 = 0

h ఎప్పుడు రుణాత్మకం కాదు.
∴ h = 23.8 cm.
నిలువు స్థానంలో 23.8 cm బయటకు వచ్చును.

ప్రశ్న 12.
ఒక నిర్దిష్టమైన పరికరం నుంచి హైడ్రోజన్ సగటు విసరణ రేటు విలువ 28.7 cm³s^-1 గా ఉంది. అదే పరిస్థితులలో ఉన్న మరొక వాయువు సగటు విసరణ రేటు 7.2 cm³s^-1 గా కొలవడమైంది. ఆ వాయువు ఏదో గుర్తించండి. సూచన: గ్రాహమ్ విసరణ నియమాన్ని ఉపయోగించండి : R₁/R₂ = (M₂/M₁)^1/2 ఇందులో R₁, R₂ లు వరుసగా 1, 2 వాయువుల విసరణ రేట్లు M₁, M₂ లు వాటి (అనురూప) అణు ద్రవ్యరాశులు. అణుచలన సిద్ధాంతం యొక్క సరళమైన పర్యవసానమే ఈ నియమం.]
సాధన:
గ్రాహం విసరణ నియమము ప్రకారము

ఇచ్చట
r₁ = హైడ్రోజన్ విసరణ రేటు = 28.7 cm³ s^-1
r₂ = తెలియని వాయు విసరణ రేటు = 7.2 cm³ s^-1
M₁ = హైడ్రోజన్ అణుభారం = 2u
M₂ = ?

ప్రశ్న 13.
సమతాస్థితిలో ఉన్న వాయువు, దాని ఘన పరిమాణమంతటా ఏకరీతి సాంద్రత, పీడనాలను కలిగి ఉంది. ఇది తప్పనిసరిగా బాహ్య ప్రభావాలు లేనపుడే యదార్థం. ఉదాహరణకు, గురుత్వ ప్రభావంలో ఉన్న ఒక వాయు స్థంభం ఏకరీతి సాంద్రత (పీడనం) కలిగి ఉండదు. ఎత్తుతో దాని సాంద్రత తగ్గుతుందని మీరు ఊహించవచ్చు. ఎత్తుపై వాయు సాంద్రత కచ్చితంగా ఎలా ఆధారపడుతుందో మనం చెప్పుకొనే వాతావరణాల నియమం ఇవ్వగలుగుతుంది, అది, n₂ = n₁ exp [-mg(h₂ – h₁)/k_BT] దీనిలోని n₂, n₁ లు ఎత్తులు h₂, h₁ ల వద్ద గల సంఖ్యా సాంద్రతను వరుసగా సూచిస్తాయి. ద్రవ స్తంభంలోని వ్యాక్షేపం suspension) యొక్క అపసారం (మద్ది) (sedimentation) కు ఉండే కింది సమీకరణాన్ని ఉత్పాదించటానికి పై సంబంధాన్ని ఉపయోగించండి:
n₂ = n₁ exp (-mg N_B (ρ – ρ’) (h₂ – h₁)(ρRT)

ఇందులో ρ ద్రవంలో వేలాడే కణం సాంద్రత, ρ’ అనేది ఆ కణం చుట్టూ ఉన్న యానకం సాంద్రత [N_A అవగాడ్రో సంఖ్య, R సార్వత్రిక వాయు స్థిరాంకం)
[సూచన:వేలాడే కణం దృశ్యభారాన్ని కనుక్కోవడానికి ఆర్కెమిడిస్ సూత్రాన్ని ఉపయోగించండి.]
సాధన:
వాతావరణాల నియమము ప్రకారము

ఇచ్చట n₂ మరియు n₁ లు h₂ మరియు h₁ ఎత్తుల వద్ద కణాల సాంద్రత సంఖ్యలు. ద్రవంలో అవక్షేప కణాలు సమతాస్థితిలో, .mg బదులుగా, వ్రేలాడుతున్న కణాల ప్రభావ భారంను తీసుకుందాము.
v = వ్రేలాడే కణాల సరాసరి ఘనపరిమాణం
ρ = వ్రేలాడే కణాల సాంద్రత
ρ’ = ద్రవ సాంద్రత
m = వ్రేలాడే ఒక కణం ద్రవ్యరాశి
m’ = స్థానభ్రంశం చెందిన ద్రవఘనపరిమాణంనకు తుల్యమైన ద్రవ్యరాశి,

ఆర్కిమెడిస్ సూత్రం ప్రకారము, వ్రేలాడే ఒక కణం ప్రభావ భారం = వాస్తవభారం – స్థానభ్రంశం చెందిన వరం
= mg – m’g
= mg – m,g = mg – v ρ’g
mg – (m/ρ)

ఇదియే కావల్సిన సంబంధము.

ప్రశ్న 14.
కొన్ని ఘనపదార్థాలకు, ద్రవాలకు సాంద్రతలను కింద ఇచ్చాం. వాటి పరమాణువుల పరిమాణా లకు (size) ఉజ్జాయింపు అంచనాలను ఇవ్వండి.

[సూచన: ఘన (పదార్థం) రూప, ద్రవరూప ప్రావస్థ (phase) లో అణువులు దగ్గర దగ్గరగా బంధితమై ఉంటాయని ఊహించుకొంటూ, మీకు తెలిసిన అవొగాడ్రో సంఖ్య విలువను ఉపయోగించండి. అయితే, వివిధ పరమాణు పరిమాణాలకు, ఈ విధంగా మీరు పొందే వాస్తవిక విలువలను నిజంగానే వాటికుంటాయని మాత్రం భావించకండి. దగ్గర దగ్గరగా అణువులు బంధితమై ఉంటాయనే ఉజ్జాయింపుకుండే ముడితత్వ భావన (crudeness of the tight packing approximation) వల్ల, ఈ ఫలితాలు కొన్ని Å ల వ్యాప్తిలో పరమాణు పరిమాణాలు ఉంటాయని మాత్రమే సూచిస్తాయి].
సాధన:
పరమాణు వ్యాసార్థం అయితే, ప్రతి పరమాణువు
ఘనపరిమాణం = \(\frac{4}{3}\)πr³
ఒక మోల్ పదార్థంలో అన్ని పరమాణువులు ఘనపరిమాణం

బంగారంనకు, r = 1.59Å
ద్రవ నైట్రోజన్కు, r = 1.77 Å
లీథియం r = 1.73Å
ద్రవ ఫ్లోరిన్్కు, r = 1.88Å

సాధించిన సమస్యలు (Solved Problems)

ప్రశ్న 1.
నీటి సాంద్రత 1000 kg m^-3. 100° C ఉష్ణోగ్రత, 1 atm పీడనం వద్ద నీటి బాష్పం సాంద్రత 0.6 kg m^-3. ఒక అణువు (molecule) ఘనపరిమాణాన్ని మొత్తం (అణువుల) సంఖ్యతో గుణిస్తే అణు (molecular) ఘన పరిమాణం వస్తుంది. ఈ ఉష్ణోగ్రతా పీడనాల వద్ద, అణు ఘనపరిమాణానికి, నీటి బాష్పం ఆక్రమించే మొత్తం ఘనపరిమాణానికి ఉండే నిష్పత్తి (లేదా భిన్నం) అంచనా కట్టండి.
సాధన:
ఇచ్చిన నీటి అణువుల ద్రవ్యరాశికి ఘనపరిమాణం ఎక్కువగా ఉంటే, సాంద్రత తక్కువగా ఉంటుంది. కాబట్టి బాష్పం ఘనపరిమాణం, 1000/0.6 = 1/(6 × 10^-4) రెట్లు ఎక్కువ. స్థూలమైన నీరు, నీటి అణువుల సాంద్రతలు సమానం అయితే, అణు ఘనపరిమాణానికి, ద్రవస్థితిలోని మొత్తం ఘనపరిమాణానికి ఉండే భిన్నం 1 అవుతుంది. బాష్ప స్థితిలో ఉన్నప్పుడు ఘనపరిమాణం పెరుగుతుంది కాబట్టి, ఘనపరిమాణ భిన్నం కూడా అంతే పరిమాణంలో తగ్గుతుంది. అంటే 6 × 10^-4.

ప్రశ్న 2.
ఇచ్చిన దత్తాంశాలను ఉపయోగించి ఒక నీటి అణువుకు ఉండే ఘనపరిమాణాన్ని అంచనా కట్టండి.
సాధన:
ద్రవ లేదా ఘన ప్రావస్థలో, నీటి అణువులు బాగా దగ్గరగా పేర్చబడి (సంపుటీకరించబడి) ఉంటాయి. కాబట్టి ఒక నీటి అణువు సాంద్రత పెద్ద పరిమాణంలోని (స్థూల) నీటి సాంద్రతకు దాదాపు సమానంగా పరిగణించవచ్చు. దీని విలువ 1000 kgm 3. ఒక నీటి అణువు ఘన పరిమాణాన్ని అంచనా కట్టడానికి మనకు ఒక నీటి అణువు ద్రవ్యరాశి తెలిసి ఉండాలి. 1 మోల్ నీటి ద్రవ్యరాశి, సుమారుగా ·
(2 + 16) g = 18 g = 0.018 kg
ఉంటుందని మనకు తెలుసు.
ఒక మోల్లోని అణువుల సంఖ్య 6 × 10²³ (అవగాడ్రో సంఖ్య) కాబట్టి, ఒక నీటి అణువు ద్రవ్యరాశి
(0.018) / (6 × 10²³) kg 3 × 10^-26 kg.

కాబట్టి కింది విధంగా నీటి అణువు ఘనపరిమాణాన్ని సుమారుగా అంచనా వేయవచ్చు.
నీటి అణువు ఘనపరిమాణం
= (3 × 10^-26 kg) (1000 kg m^-3)
= 3 × 10^-26 m³
= (4/3)π (వ్యాసార్థం)³
అందువల్ల, వ్యాసార్థం = 2 × 10^-10 m = = 2Å

ప్రశ్న 3.
నీటిలో పరమాణువుల మధ్య సగటు దూరం (అంతర్ పరమాణు దూరం) ఎంత? 1, 2 ఉదాహరణలలో ఇచ్చిన దత్తాంశాలను వాడండి.
సాధన:
బాష్పస్థితిలో ఇచ్చిన నీటి ద్రవ్యరాశి ఘనపరిమాణం, ద్రవస్థితిలో అంతే ద్రవ్యరాశి గల నీటి ఘనపరిమాణానికి 1.67 × 10³ రెట్లు ఎక్కువ. (ఉదాహరణ 1). ఒక్కొక్క నీటి అణువుకు అందుబాటులో ఉండే ఘనపరిమాణంలో కలిగే పెరుగుదల కూడా ఇదే. ఘనపరిమాణం 103 రెట్లు పెరిగితే, వ్యాసార్థం 13 లేదా 10 రెట్లు పెరుగుతుంది. అంటే 10 × 2Å = 20Å. అందువల్ల సగటు దూరం (నీటిలోని పరమాణువుల మధ్య) 2 × 20 40 Å.

ప్రశ్న 4.
ఒక పాత్రలో పరస్పరం చర్య జరపని రెండు వాయువులు: నియాన్ (ఏకపరమాణుక), ఆక్సిజన్ (ద్విపరమాణుక) ఉన్నాయి. వాటి పాక్షిక పీడనాల నిష్పత్తి 3 : 2 పాత్రలోని నియాన్, ఆక్సిజన్ల (i) అణువుల సంఖ్య (ii) ద్రవ్యరాశి సాంద్రతల నిష్పత్తిని అంచనా కట్టండి. Ne పరమాణు ద్రవ్యరాశి = 20.2 u, O₂ అణు ద్రవ్యరాశి 32.0 u.
సాధన:
మిశ్రమంలోని వాయువు పాక్షిక పీడనం, అంటే అంతే ఘనపరిమాణం, ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పాత్రలో ఆ వాయువు ఒక్కటే ఉన్నప్పుడు కలిగించే వాయు పీడనానికి సమానంగా ఉంటుంది. (రసాయనికంగా చర్య జరపని వాయువుల మిశ్రమం మొత్తం పీడనం దానిలోని వివిధ వాయువుల పాక్షిక పీడనాల మొత్తానికి సమానం).
ఒక్కొక్క వాయువు (ఆదర్శ వాయువుగా ఊహించడమైంది) వాయు నియమాన్ని పాటిస్తుంది. రెండు వాయువులకు V, T లు ఒకే విలువ కలిగి ఉంటాయి కాబట్టి, మనకు P₁V = µ₁ RT, P₂V = µ₂ RT వస్తుంది. అంటే (P₁/P₂) = (µ₁/µ₂). ఇక్కడ 1, 2 లు వరుసగా నియాన్, ఆక్సిజన్లను సూచిస్తాయి. (P₁ / P₂) = (3/2) అని ఇవ్వడమైంది కాబట్టి, (µ₁/µ₂) = 3/2.

i) నిర్వచనం ప్రకారం µ₁ = (N₁/N_A), µ₂ = (N₂/N_A) ఇక్కడ N₁, N₂ లు 1, 2 వాయువుల అణువుల సంఖ్యలు, N_A అవగాడ్రో సంఖ్య. కాబట్టి (N₁/ N₂) = (µ₁/µ₂) = 3/2.

ii) µ₁ = (m₁/ M₁), µ₂ = (m₂/ M₂) అని కూడా రాయవచ్చు. m₁ m₂ లు 1, 2 ల ద్రవ్యరాశులు. M₁, M₂ లు వాటి అణు ద్రవ్యరాశులు (molecular masses), (m₁, M₁; అదే విధంగా m₂, M₂ లు అన్నింటినీ ఒకే ప్రమాణాలలో వ్యక్తపరచాలి). ρ₁, ρ₂ లు వరుసగా 1, 2 ల ద్రవ్యరాశి సాంద్రతలు అయితే,

ప్రశ్న 5.
ఒక ఫ్లాస్క్ లోని ఆర్గాన్, క్లోరిన్ ద్రవ్యరాశుల నిష్పత్తి 2 : 1. ఈ మిశ్రమం ఉష్ణోగ్రత 27° C. (i) ఒక అణువుకు సగటు గతిజశక్తి, (ii) రెండు వాయువుల అణువులకు ఉండే rms వడి υ_rms ల విలువలను కనుక్కోండి. ఆర్గాన్’ పరమాణు ద్రవ్యరాశి = 39.9 u; క్లోరిన్ అణు (molecular) ద్రవ్యరాశి = 70:9 u.
సాధన:
ఏదైనా (ఆదర్శ) వాయువులోని (ఆర్గాన్ వంటి ఏక పరమాణుక లేదా క్లోరిన్ వంటి ద్విపరమాణుక లేదా బహు పరమాణుక వాయువుకైనా) ఒక అణువుకుండే సగటు గతిజశక్తి ఎప్పుడూ (3/2) k_BT కి సమానంగా ఉంటుందనే ముఖ్యమైన అంశాన్ని గుర్తుంచుకోవాలి. ఇది వాయు స్వభావంపై ఆధారపడక, ఎప్పుడూ ఉష్ణోగ్రతపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుంది.

i) ఫ్లాస్క్ లోని ఆర్గాన్, క్లోరిన్ల ఉష్ణోగ్రతలు సమానం కాబట్టి, ఈ రెండు వాయువుల సగటు గతిజశక్తుల (ఒక అణువుకు (per molecule))ల నిష్పత్తి 1 : 1.
ii) ఇప్పుడు 1/2 mυ_rms² = ఒక అణువుకు సగటు
గతిజశక్తి = (3/2) k_B T; ఇక్కడ m వాయువులోని ఒక అణువు ద్రవ్యరాశి కాబట్టి,

ఇక్కడ M వాయు అణు ద్రవ్యరాశిని సూచిస్తుంది.
(ఆర్గాన్క, అణువు అంటే పరమాణువే).
రెండు వైపులా వర్గమూలం తీసుకుంటే,

ప్రశ్న 6.
యురేనియమ్కు రెండు ఐసోటోపులు ఉన్నాయి. వాటి ద్రవ్యరాశులు 235, 238 ప్రమాణాలు. యురేనియం హెక్సాఫ్లోరైడ్ వాయువులో ఈ రెండు ఐసోటోపులు ఉన్నాయనుకుంటే, దేనికి అధిక సగటు వడి ఉంటుంది. ఫ్లోరిన్ పరమాణు ద్రవ్యరాశి 19 ప్రమాణాలు అయితే, ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్ద అయినా వాటి వడులలోని తేడా శాతాన్ని లెక్కించండి.
సాధన:
స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద సగటు శక్తి = 1/2 m < υ² >, స్థిరాంకం కాబట్టి అణు ద్రవ్యరాశి తక్కువ అవుతున్న కొద్దీ, దాని వడి పెరుగుతూ ఉంటుంది. వడుల నిష్పత్తి, ద్రవ్యరాశుల నిష్పత్తి యొక్క వర్గమూలానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ద్రవ్యరాశులు 349, 352 ప్రమాణాలుగా ఉంటాయి. కాబట్టి,

[కేంద్రక విచ్ఛిత్తికి ²³⁵U ఐసోటోపు అవసరమవుతుంది. అధిక సమృద్ధి (abundant) ఉన్న ²³⁸U ఐసోటోపు నుంచి దీన్ని వేరుచేయడానికి ఈ మిశ్రమం చుట్టూ సచ్ఛిద్ర స్తూపాన్ని ఉంచుతారు. ఈ సచ్ఛిద్ర స్తూపం మందం గానూ, సన్నగా (narrow) ఉండాలి; ఆ కారణంగా, అణువు ఛిద్రాల గుండా వైయక్తికంగా (individually) అటూ, ఇటూ తిరగగలుగుతుంది. అంతేకాక, అణువు పొడవుగా ఉండే ఛిద్రపు గోడలతో అభిఘాతం చేస్తూ ఉంటుంది; ఎక్కువ వడి ఉన్న అణువు, నెమ్మది అణువు కంటే, ఎక్కువ బయటకు వస్తూ ఉంటుంది. అంటే సచ్ఛిద్ర స్తూపం బయట తేలిక అణువు ఎక్కువగా ఉండటం సాధ్యమవుతుంది. ఈ పద్ధతి గొప్ప దక్షత కలిగిందేమీ కాదు; కాబట్టి తగినంత (U²³⁵ ఐసోటోపు) సంవృద్ధి (enrichment) సాధించడానికి ప్రక్రియను అనేకసార్లు పునరావృతం చేయవలసి ఉంటుంది.]

వాయువులు విసరణమైనప్పుడు, వాటి విసరణ రేటు ద్రవ్యరాశుల వర్గమూలానికి విలోమానుపాతంలో
ఉంటుంది.

ప్రశ్న 7.
a) ఒక అణువు (లేదా ఒక స్థితిస్థాపక బంతి) ఒక పెద్ద (massive) గోడను ఢీకొన్నప్పుడు, అది అంతే వడితో వెనుకకు మరలుతుంది. గట్టిగా పట్టుకొన్న బ్యాట్ (bat) ను బంతి ఢీకొన్నప్పుడు కూడా అదే జరుగుతుంది. కాని బ్యాట్ బంతివైపు కదులుతున్నప్పుడు, బంతి వేరే వడితో వెనుకకు మరలుతుంది. బంతి వేగంగా చలిస్తుందా లేదా నెమ్మదిగా చలిస్తుందా? (స్థితిస్థాపక అభిఘాతాలపై మీ జ్ఞాపకాలకు అధ్యాయం 6 పునర్వికాసం కలిగిస్తుంది).
b) స్తూపంలోని వాయువును, ముషలకాన్ని లోపలికి తోయడం ద్వారా సంపీడనానికి లోనుచేసినప్పుడు, దాని ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది. అణుచలన సిద్ధాంతం నేపథ్యంలో, పై (a) ను ఉపయోగిస్తూ, ఒక వివరణను ఊహించండి.
c) ఒక సంపీడిత వాయువు, ముషలకాన్ని వెలుపలికి తోసి, వ్యాకోచించినప్పుడు ఏమి జరుగుతుంది? నీవు ఏమి గమనిస్తావు?
d) సచిన్ టెండూల్కర్ ఆట ఆడుతున్నప్పుడు, బరువైన క్రికెట్ బ్యాట్ను ఉపయోగిస్తాడు. ఇది అతనికి ఏ విధంగానైనా సహాయ పడుతుందా?
సాధన:
a) బ్యాట్కు వెనక ఉన్న వికెట్ పరంగా బంతి వడి u అనుకొందాం. వికెట్కు సాపేక్షంగా బ్యాట్, బంతివైపు V వడితో చలిస్తుందనుకుంటే, బ్యాట్ పరంగా బంతి సాపేక్ష వడి V + u. ఇది బ్యాట్ వైపు ఉంటుంది. బంతి వెనుకకు మరలినపుడు (బరువైన బ్యాట్ను అది ఢీకొన్న తరువాత) దాని వడి, బ్యాట్పరంగా V + u ఉండి, బ్యాట్ నుంచి దూరంగా చలిస్తుంది. వికెట్ పరంగా వెనుకకు మరలుతున్న బంతి వడి, V + (V + u) = 2V + u గా ఉండి వికెట్ నుంచి దూరంగా చలిస్తుంది. కాబట్టి బ్యాట్ను ఢీకొన్న తరువాత బంతి వడి పెరుగుతుంది. బ్యాట్ అంత బరువైనది (massive) కాకపోతే, వెనుకకు మరలినపుడు దాని వడి, తొలి వడి uకంటే తక్కువగా ఉంటుంది. ఇక అణువు సందర్భంలో ఇది ఉష్ణోగ్రతలో పెరుగుదలను సూచిస్తుంది.

(a) కు పైన ఇచ్చిన సమాధానం ఆధారంగా (b), (c), (d) లకు సమాధానాలను మీరు చెప్పగలిగి ఉండాలి.
(సూచన: అనురూపకతను గమనించండి. ముషలకం → బ్యాట్, స్తూపం → వికెట్, అణువు → బంతి.)

ప్రశ్న 8.
373 K వద్ద నీటి బాష్పంలో ఉన్న నీటి అణువుకు స్వేచ్ఛా పథమధ్యమాన్ని అంచనా కట్టండి. అభ్యాసం.1 లో L = 2.9 × 10⁷ m = 1500 d ఉన్న సమాచారాన్ని ఉపయోగించుకోండి.
సాధన:
నీటి బాష్పం d (అణు వ్యాసం) గాలి అణు వ్యాసానికి సమానం. సంఖ్యా సాంద్రత పరమ ఉష్ణోగ్రతకు విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. అందువల్ల,

కాబట్టి స్వేచ్ఛా పథమధ్యమం, 1 = 4 × 10^-7 m.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 12th Lesson పర్యావరణ రసాయన శాస్త్రం Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 12th Lesson పర్యావరణ రసాయన శాస్త్రం

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
వాతావరణం, జీవావరణం పదాలను వర్ణించండి.
జవాబు:
వాతావరణం :
భూమి చుట్టూ ఉన్న వాయువుల యొక్క పొరను వాతావరణం అందురు.

• ఇది ఉష్ణ సమతుల్యతను కాపాడును.
• వాతావరణంలో అధిక మొత్తంలో N2 మరియు 0లు ఉన్నాయి.

జీవావరణం :
జీవరాశులు అన్నీ అంటే, మొక్కలు, జంతువులు, మానవులను ఉమ్మడిగా జీవావరణం అంటాం.

జీవావరణం మిగతా పర్యావరణం విభాగాలతో సంబంధం కలిగియుండును.

ప్రశ్న 2.
శిలావరణం, జలావరణం పదాలను వివరించండి.
జవాబు:
శిలావరణం :
ఖనిజాలు, మట్టితో నిండి ఉన్న ఘనస్థితి భూమి బాహ్యపొరను శిలావరణం అంటాం.

ఈ ఆవరణను సాధారణంగా మట్టి (లేదా) భూమి అంటాం.

జలావరణం :
మహాసముద్రాలు, సముద్రాలు, నదులు, జలాశయాలు, నీటి కాలువలు, మంచు శిఖరాలు, భూగర్భ జలాలు మొదలగువాటిని కలిపి జలావరణం అంటాం.

ఈ ఆవరణను సాధారణంగా నీరు అంటాం.

ప్రశ్న 3.
భూకాలుష్యం నిర్వచించండి.
జవాబు:
పారిశ్రామిక వ్యర్ధాలు, వ్యవసాయపరమైన కలుషితకారిణిలు, రసాయన మరియు రేడియోధార్మిక కలుషితాల వలన భూకాలుష్యం జరుగును.

ప్రశ్న 4.
రసాయన ఆక్సిజన్ అవసరం (COD) అంటే ఏమిటి? [Mar. ’14]
జవాబు:
నీటిలో ఉన్న సేంద్రియ పదార్థాలను ఆక్సీకరణం చెందించడానికి కావలసిన ఆక్సిజన్ పరిమాణాన్ని “రసాయన ఆక్సిజన్ అవసరం (COD) అంటారు.

ప్రశ్న 5.
జీవరసాయన ఆక్సిజన్ అవసరం (BOD) అంటే ఏమిటి? [Mar. ’14]
జవాబు:
20°C వద్ద 5 రోజులలో నీటిలోని సూక్ష్మజీవులు వినియోగించుకునే ఆక్సిజన్ పరిమాణాన్ని “జీవరసాయన ఆక్సిజన్ అవసరం” (BOD) అంటారు.

ప్రశ్న 6.
ట్రోపోవరణం, స్ట్రాటోవరణం అంటే ఏమిటి?
జవాబు:
ట్రోపోవరణం :
వాతావరణంలో వాయువులను ఎక్కువగా కలిగి ఉండే పెద్ద భాగాన్ని ట్రోపోవరణం అంటారు.

భూమి నుండి 11 కి.మీ.ల వరకు ఇది వ్యాపించబడినది.

స్ట్రాటోవరణం :
భూమి నుండి 11 కి.మీ.
50 కి.మీ. మధ్యలో వ్యాపించబడిన ఆవరణంను స్ట్రాటోవరణం అంటారు.

• ఇది ముఖ్యంగా ఓజోన్ ను కలిగి యుండును.
• ఇది సూర్యుని నుండి వెలువడే హానికర అతినీలలోహిత కిరణాలను శోషించుకొని భూమిని చేరకుండా కాపాడుతుంది.

ప్రశ్న 7.
ట్రోపోవరణంలో ఉండే ప్రధాన కణస్థితి కాలుష్యాలను పేర్కొనండి.
జవాబు:
ట్రోపోవరణంలోని కణస్థితి కాలుష్యాలు దుమ్ము, పలచని పొగమంచు, ధూమాలు, పొగ, స్మాగ్ మొదలైనవి,

ప్రశ్న 8.
కాలుష్య గాలిలో ఉండే నాలుగు వాయుస్థితి కాలుష్యాలను పేర్కొనండి.
జవాబు:
సల్ఫర్, నైట్రోజన్, కార్బన్ల ఆక్సెడ్లు, H₂S, హైడ్రోకార్బన్లు, ఓజోన్ మొదలగునవి కాలుష్య గాలిలో ఉండే వాయుస్థితి కాలుష్యాలు.

ప్రశ్న 9.
గ్రీన్ హౌస్ ఫలితం ……… వాయువుల ద్వారా కలుగుతుంది. [Mar. ’14]
జవాబు:
గ్రీన్ హౌస్ ఫలితం CO2, CH4, 03, CFC లు, నీటి ఆవిరి మొదలగు వాటి వలన కలుగుతుంది.

ప్రశ్న 10.
ఏ ఆక్సైడ్లు ఆమ్ల వర్షానికి కారణంగా ఉన్నాయి. దీని pH విలువ ఎంత? [Mar. ’13]
జవాబు:

• నైట్రోజన్, సల్ఫర్ మరియు కార్బన్ల ఆక్సైడ్లు వర్షపు నీటిలో కలిసినపుడు ఆమ్ల వర్షం ఏర్పడును.
• ఆమ్ల వర్షం pH విలువ 5.6 కన్నా తక్కువగా ఉండును.

ప్రశ్న 11.
ఆమ్ల వర్షం కలిగించే రెండు చెడు ప్రభావాలను తెలపండి. [T.S. Mar. ’15]
జవాబు:

• భవనాల, కట్టడాల జీవిత కాలం దెబ్బతింటుంది. అతి సుందరమైన భవనాల సౌందర్యం తగ్గిపోతుంది.
• నేలలోని ‘pH’ మారి భూసారం తగ్గిపోతుంది. పంటలు బాగా పండవు.
• మత్స్య సంపద నశించిపోతుంది.
• శ్వాసకోశ సంబంధ వ్యాధులను కలుగచేస్తాయి.
• అమ్మోనియా లవణాలు వాతావరణ ధూళిగా ఏరోసాల్ కణాలుగా ఉంటాయి.

ప్రశ్న 12.
పొగ, పలుచని పొగ అంటే ఏమిటి?
జవాబు:
పొగ :
కర్బన పదార్థాలను దహనం చెందించినపుడు ఏర్పడే ఘనపదార్థ కణాలు లేదా ఘన మరియు ద్రవ పదార్థ మిశ్రమ కణాలను పొగ అంటారు..
ఉదా : నూనె పొగ, సిగరెట్ పొగ మొ||నవి.

పలుచని పొగ :
గాలిలోని భాష్పాలు సంఘననం చెందుట వలన లేదా పిచికారీ ద్రవాల కణాల ద్వారా ఏర్పడు కణాలను పలుచని పొగ అంటారు.
ఉదా : H₂SO₄ – పలుచని పొగ, కలుపు మొక్కల నాశకాలు, క్రిమి సంహారణులు.

ప్రశ్న 13.
సాంప్రదాయక స్మాగ్ అంటే ఏమిటి ? దాని రసాయన స్వభావం ఏమిటి? (ఆక్సీకరణ/క్షయీకరణ)
జవాబు:

• పొగ, మంచు మరియు 50 ల మిశ్రమాన్ని సాంప్రదాయక స్మాగ్ అంటారు. ఇది చల్లటి తేమ వాతావరణంలో ఉంటుంది.
• ఇది క్షయకరణ స్వభావం కలిగి ఉంటుంది. అందువలన దీనినే క్షయకరణ స్మాగ్ అంటారు.

ప్రశ్న 14.
కాంతి రసాయన స్మాగ్లోని సాధారణ అనుఘటకాలను తెలపండి.
జవాబు:
కాంతి రసాయన స్మాగ్లోని సాధారణ అనుఘటకాలు O₃, NO, ఎక్రోలిన్, HCHO మరియు పెరాక్సీ ఎసిటైల్ నైట్రేట్ (PAN).

ప్రశ్న 15.
PAN అంటే ఏమిటి? దీని ప్రభావం ఏమిటి?
జవాబు:

• పెరాక్సీ ఎసిటైల్ నైట్రేట్ను PAN అంటారు.
• PAN శక్తివంతమైన కంటి ప్రకోపాలు కలిగించును.

ప్రశ్న 16.
స్ట్రాటోవరణంలో ఓజోను ఎలా ఏర్పడుతుంది?
జవాబు:
UV కిరణాలు డైఆక్సిజన్ అణువులతో చర్యనొంది స్వేచ్ఛా ఆక్సిజన్ పరమాణువులుగా మారును. ఈ స్వేచ్ఛా ఆక్సిజన్ పరమాణువుల నుండి ఓజోన్ అణువులు ఏర్పడును.

ప్రశ్న 17.
CF₂Cl₂ ద్వారా ఓజోను తరుగుదల ప్రాప్తించే చర్యలో ఇమిడి ఉండే అంతర్గత రసాయన సమీకరణాలు తెలపండి.
జవాబు:
వాతావరణంలోని సాధారణ వాయువులతో CF₂Cl₂ సంయోగం చెంది స్ట్రాటోవరణంను చేరును.

స్ట్రాటోవరణంలో CF₂Cl₂, UV-కిరణాలతో చర్య జరిపి క్లోరిన్ – స్వేచ్ఛా ప్రాతిపదికలను ఏర్పరుచును.

ప్రశ్న 18.
ఓజోను రంధ్రం అంటే ఏమిటి? దీనిని తొలిసారిగా ఎక్కడ గమనించారు?
జవాబు:
ఓజోన్ పొరలో క్షీణతను సాధారణంగా ఓజోన్ రంధ్రం అంటారు.

• ఇది అంటార్కిటికాలోని దక్షిణ ధృవం వద్ద మొదట కనుగొనబడినది.
• ఇది అంటార్కిటికాలోని వాతావరణ శాస్త్రవేత్తల ద్వారా కనుగొనబడినది.

ప్రశ్న 19.
చల్లని శుద్ద నీటిలో కరిగి ఉండే ఆక్సిజన్ పరిమాణం తెలపండి.
జవాబు:
చల్లటి శుద్ధ నీటిలో కరిగి ఉండే ఆక్సిజన్ పరిమాణం సుమారుగా 10 ppm.

ప్రశ్న 20.
శుద్ధ నీరు, కలుషిత నీరు, వీటి BOD విలువలను తెలపండి.
జవాబు:

• శుద్ధ నీటికి BOD విలువ 3 ppm.
• BOD విలువ నీటికి 4 ppm కన్నా ఎక్కువ ఉంటే ఆ నీటిని కలుషిత నీరుగా చెబుతారు.
• అధిక కలుషితమైన నీటికి BOD విలువ 17 ppm కన్నా ఎక్కువ ఉంటుంది.

ప్రశ్న 21.
నీటిని కాలుష్యానికి గురిచేసే మూడు పారిశ్రామిక రసాయన పదార్థాలను తెలపండి.
జవాబు:
డిటర్జంట్లు, పెయింట్లు, కలుపు నివారుణులు, అద్దకాలు మరియు మందులు మొ||నవి.

ప్రశ్న 22.
నీటి కాలుష్యానికి కారణమైన వ్యవసాయరంగ రసాయన పదార్థాలను తెలపండి.
జవాబు:
వ్యవసాయరంగ రసాయనాలైన రసాయన ఎరువులు, క్రిమిసంహారిణులు, కలుపు మొక్క నివారణులు మొదలగునవి నీటి కాలుష్యానికి కారణాలు.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
భూవాతావరణంలోని భిన్న భాగాలను తెలపండి.
జవాబు:
వాతావరణాన్ని నాలుగు భాగాలుగా విభజించవచ్చు.
1) ట్రోపోవరణం :
ఇది వాతావరణంలో ప్రధానమైన విభాగం. దీనిలోనే గాలి ఉంది.

2) స్ట్రాటోవరణం :
ఈ విభాగంలో ప్రధానంగా ఓజోన్ పొర ఉంటుంది. సూర్యుని నుండి వచ్చే UV కాంతిని ఇది శోషించుకుంటుంది. ఫలితంగా ప్రమాదకరమైన UV కాంతి భూమిపై పడకుండా చూస్తుంది.

3) మిసోవరణం :
ఎత్తు పెరిగినకొద్దీ ఉష్ణోగ్రత తగ్గుతుంది. ఈ ఆవరణం ద్వారా ధ్వని తరంగాలు ప్రయాణం చేయలేవు.

4) థెర్మోవరణం :
ఈ ప్రాంతంలో ఎత్తుకు పోయేకొద్ది ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతూపోయి 1473K గరిష్ఠ విలువను చేరుకుంటుంది. సౌర కిరణాలను శోషించుకుని ఆక్సిజన్ వంటి వాతావరణ వాయువులు అయనీకరణం చెందుతాయి.

ప్రశ్న 2.
సింక్, COD, BOD, TLV పదాలను వివరించండి.
జవాబు:
సింక్ (శోషక నెలవు) : కాలుష్యకారిణిని చాలాకాలం నిల్వ చేసుకుని దానితో చర్య జరిపి, తాను కూడా నాశనం అయ్యే యానకాన్ని “సింక్” అంటారు.
ఉదా : పాలరాయిగోడ ‘గాలియందలి H₂SO₄ కు శోషక నెలవు.
సముద్రంలో ఉండే జంతుజాలాలు, CO₂ కు సింక్గా ఉంటాయి.

COD :
నీటిలో ఉన్న సేంద్రియ పదార్థాలను ఆక్సీకరణం చెందించడానికి కావలసిన ఆక్సిజన్ పరిమాణాన్ని “రసాయన ఆక్సిజన్ అవసరం (COD) అంటారు.

BOD :
20°C వద్ద 5 రోజులలో నీటిలోని సూక్ష్మజీవులు వినియోగించుకునే ఆక్సిజన్ పరిమాణాన్ని “జీవరసాయన ఆక్సిజన్ అవసరం” (BOD) అంటారు

TLV :
ఒక రోజులో ఒక వ్యక్తి 7-8 గంటల కాలం గాలిలోని విష పదార్థాలకు (లేదా) కాలుష్యాలకు గురి అయినప్పుడు వ్యక్తి ఆరోగ్యాన్ని భంగపరచడానికి అవసరమయ్యే పదార్థాల కనీస స్థాయిని ఆరంభ అవధి విలువ (TLV) అంటారు.

ప్రశ్న 3.
గాలిలో చోటు చేసుకొని ఉన్న వాయుస్థితి కాలుష్యాలను తెలిపి, అవి ఎలా ఏర్పడతాయి అనే దానిని తెలపండి.
జవాబు:
కొన్ని పదార్థాలు (లేదా) సమ్మేళనాలు గాలితో కలిసిపోయి మానవులు, జంతువులు, మొక్కలు మరియు భూవాతావరణంపై తీవ్ర ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. ఆ సమ్మేళనాలను గాలి (లేదా) వాయు కాలుష్యాలు అంటారు.

వాయు కాలుష్యాలకు ఉదాహరణలు :
కార్బన్ మోనాక్సైడ్ (CO) :
అడవులు మండుట, సహజ వాయువు వెలువడుట, మార్ష్ గ్యాస్ ఉత్పన్నమగుట, అగ్నిపర్వత పేలుళ్ళు, రవాణా సాధనాలు, పారిశ్రామిక రంగం అభివృద్ధి మొదలగు వాటి వలన వాతావరణంలోకి ‘CO’ చేరుతుంది.

దుష్ఫలితాలు :
1) లోనికి పీల్చుకొనబడిన ‘CO’ ఊపిరితిత్తుల ద్వారా రక్తప్రవాహంలోనికి ప్రవేశించును. అది ఎర్ర రక్తకణాల నందలి హిమోగ్లోబిన్ చర్య జరిపి కార్బాక్సి హిమోగ్లోబిన్ అను ఒక స్థిరమైన సంక్లిష్టాన్ని ఏర్పరచును. దీనివలన శరీర భాగాలందలి వివిధ రకాల కణాలకు తగినంత ఆక్సిజన్ సరఫరా అవదు. రక్తంనందలి కార్బాక్సీ హిమోగ్లోబిన్ పరిమాణం 5% కన్నా పెరిగితే గుండె మరియు శ్వాస ప్రక్రియలు తీవ్రంగా ప్రభావితం చెందుతాయి.

నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లు :
వాతావరణం నందలి గాలిలో మెరుపులు మెరిసినపుడు, బాక్టీరియా చర్యల వలన వాతావరణంలోకి నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లు చేరతాయి.

దుష్ఫలితాలు :

• వాతావరణంలో NO₂ గాఢత అధికంగా ఉండటం వలన ఆకులపై మచ్చలేర్పడతాయి. కిరణజన్య సంయోగక్రియ వేగం తగ్గిపోతుంది. క్లోరోసిస్ అను వ్యాధి కలుగును.
• ‘NO₂‘ మానవుల ఆరోగ్యంపై ప్రభావాన్ని కలుగజేయును. మ్యూకస్ పొరపై ప్రభావం చూపుట వలన శ్వాస సంబంధమైన ఇబ్బందులు కలుగజేయును.

సల్ఫర్ ఆక్సైడ్లు :
అగ్ని పర్వతాల పేలుళ్ళ వలన, H₂SO₄ ను తయారుచేయు కర్మాగారాల వలన, ఎరువుల కర్మాగారాల వలన, ప్రగలనం ద్వారా లోహ సంగ్రహణం వంటి కార్యకలాపాలలో వాతావరణంలోకి సల్ఫర్ ఆక్సైడ్లు విడుదలగును.

• వీటి వలన శ్వాసకోస వ్యాధులు ఏర్పడతాయి. ఆస్త్మా వంటివి.
• కంటి ప్రకోపనలు కలిగిస్తాయి.

హైడ్రోకార్బన్లు :
ఇవి ఆటోమొబైల్ ఇంధనాలు అసంపూర్ణంగా దహనం చెందుట వలన ఏర్పడతాయి.

• వీటి వలన క్యాన్సర్ వ్యాధి వస్తుంది.
• ఇవి మొక్కలకు హాని కలిగిస్తాయి.

ప్రశ్న 4.
గ్రీన్ హౌస్ ఫలితం అంటే ఏమిటి? ఇది ఎలా కలుగుతుంది?
జవాబు:
వాతావరణంలోని CO₂, నీటి ఆవిరులు పరారుణ కాంతిని శోషించుకొని మరల తిరిగి భూమిపైకి ఉద్గారం చేసే దృగ్విషయాన్ని భూమి వేడెక్కడం (లేక) హరితగృహ ప్రభావం (లేక) భౌగోళిక తాపనం అని అంటారు.

వాతావరణం నందలి గాలిలో గల CO₂, నీటి ఆవిరి సూర్యరశ్మి నందలి తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం గల కాంతిని శోషించుకొని భూమిని వేడిగావుంచుతాయి. భూగోళం వేడెక్కుటకు కారణమైన వాయువులను హరిత మందిర వాయువులంటారు.
ఉదా : CH₄, CO₂, O₃ మొదలగునవి.

హరిత గృహ ప్రభావం వలన ఈ క్రింది దుష్ప్రభావాలు జరుగుతాయి

• ధృవ ప్రాంతాలలోని మంచు కరిగి, సముద్రమట్టం పెరిగి చాలా దేశాలు మునిగిపోతాయి.
• గ్లేసియర్లు, ధృవాల వద్ద గల మంచుటోపీలు పాక్షికంగా కరుగుట వలన వరదలు సంభవించవచ్చు.
• అకాలవర్షాలు, తుఫానులు, పెనుతుఫానులు ఏర్పడటం జరుగుతాయి.
• పంటనీరు బాగా ఇగిరిపోవడం వల్ల సాగునీరు పంటలకు సరిగా అందదు.

ప్రశ్న 5.
ఆమ్ల వర్షం ఏర్పడే విధానాన్ని తెలుపుతూ దానిలోని అంతర్గత రసాయన సమీకరణాలను వివరించండి.
జవాబు:
నైట్రోజన్ మరియు సల్ఫర్ ఆక్సైడ్లు వాతావరణంలో అనేక రసాయన చర్యలకు లోనయి HNO₃, H₃SO₄ లను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ ఆమ్లాలు నీటిలో కరిగి ఆమ్ల వర్షాలుగా భూమిని చేరతాయి.

రసాయన సమీకరణాలు :
NO₂ + NO₃ → N₂O₅
N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃
CO₂ + H₂O → H₂CO₃
SO₂ + H₂O → H₂SO₄
ఆమ్ల వర్ష pH విలువ 5.6 కన్నా తక్కువ.

ప్రశ్న 6.
ఆమ్ల వర్షం ద్వారా కలిగే చెడు ప్రభావాలను వివరించండి.
జవాబు:
ఆమ్ల వర్షాలవల్ల దుష్ఫలితాలు :

1. భవనాల, కట్టడాల జీవిత కాలం దెబ్బతింటుంది. అతి సుందరమైన భవనాల సౌందర్యం తగ్గిపోతుంది.
2. నేలలోని ‘pH’ మారి భూసారం తగ్గిపోతుంది. పంటలు బాగా పండవు.
3. మత్స్య సంపద నశించిపోతుంది.
4. శ్వాసకోశ సంబంధ వ్యాధులను కలుగచేస్తాయి.
5. అమ్మోనియా లవణాలు వాతావరణ ధూళిగా ఏరోసాల్ కణాలుగా ఉంటాయి.

ప్రశ్న 7.
కాంతి రసాయన స్మాగ్ ఎలా ఏర్పడుతుంది ? ఇది కలగజేసే చెడు ప్రభావాలు ఏమిటి ?
జవాబు:

• వాహనాలనుండి విడుదలయిన అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్లు, నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లు సూర్యకాంతి సమక్షంలో చర్య జరిపి కాంతి రసాయన స్మాగ్ను ఏర్పరచును.
• ఇది పొడి, వేడి వాతావరణంలో ఏర్పడును.
• దీనిలో అధిక గాఢతగల ఆక్సీకారిణులు కలవు.

ఏర్పడుట :

• ఇంధన దహనం వలన ట్రోపోవరణం లోనికి కలుషిత కారిణులు విడుదలగును.”
• ఈ కలుషితాలలో హైడ్రోకార్బన్లు, నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్లు ముఖ్యమైనవి.
• ఈ కలుషితాలు సూర్యకాంతితో చర్య జరిపి క్రింది చర్యలు జరుగును.
  2 NO_(వా) + O_2(వా) → 2NO_2(వా)
  NO_2(వా) → NO_(వా) + O_(వా)
  O_(వా) + O_2(వా) → O_3(వా)
  NO_(వా) + O_3(వా) → NO_2(వా) + O_2(వా)
• O₃ విషపూరితమైనది మరియు NO₂, O₃ లు బలమైన ఆక్సీకారిణులు.
• ఇవి హైడ్రోకార్బన్లతో చర్య జరిపి HCHO, PAN వంటివి ఏర్పరుస్తాయి.
• కాంతి రసాయన స్మాగ్లోని అనుఘటకాలు NO, O₃, ఎక్రోలీన్, HCHO, PAN.

ప్రశ్న 8.
వాతావరణంలో ఓజోన్ పొర తరుగుదల ఎలా ఏర్పడుతుంది? ఈ ఓజోన్ పొర తరుగుదల ద్వారా ప్రాప్తించే హానికరమైన ప్రభావాలను పేర్కొనండి. [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
వాతావరణంలోని సాధారణ వాయువులతో CF₂Cl₂ సంయోగం చెంది స్ట్రాటోవరణంను చేరును.

స్ట్రాటోవరణంలో CF₂Cl₂ UV-కిరణాలతో చర్య జరిపి క్లోరిన్ – స్వేచ్ఛా ప్రాతిపదికలను ఏర్పరుచును.

ఓజోన్ పొర రంధ్రాల వల్ల ఫలితాలు :
ఓజోన్ వియోగం (రంధ్రాలు) చెందడం వల్ల ఎక్కువ U.V కిరణాలు ట్రాపోస్ఫియర్ను చేరి క్రింది ఫలితాలు తెస్తాయి.

1) చర్మం ముడతలు పడటం 2) శుక్లాలు 3) చర్మంపై పుళ్ళు 4) చర్మ క్యాన్సర్ 5) చేపల ఉత్పత్తికి ప్రమాదం 6) ఫైటో ప్లాంక్టన్లను చంపడం 7) మొక్కల ప్రోటీన్లపై పనిచేసి ఉత్పరివర్తన పరిణామాలకు నష్టం 8) మొక్కల స్టోమాటాల ద్వారా ఆవిరి చెందించడం 9) భూమిలో తేమశాతం తగ్గించడం 10) పెయింట్లు, వస్త్రాలకు నష్టం చేసి అవి వెలిసిపోయేటట్లు చేయడం 11) కిరణజన్య సంయోగక్రియపై ప్రభావం.

ప్రశ్న 9.
నీటి కాలుష్యానికి కారణమైన పారిశ్రామిక వ్యర్థాలను పేర్కొనండి. త్రాగేనీటి అంతర్జాతీయ ప్రమాణాలను పేర్కొనండి.
జవాబు:
పారిశ్రామిక వ్యర్థాలు రెండు రకాలు.
1. పద్ధతి వ్యర్థాలు :
ఇవి కర్బన, అకర్బన రెండు రసాయన చర్యా పద్ధతుల్లో వస్తాయి. అకర్బన పద్ధతి వ్యర్థాలు రసాయన పరిశ్రమలు, ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ పరిశ్రమలు, లోహ నిష్కర్షణ, పెట్రోలియమ్ పరిశ్రమలు మొదలైన వాటి నుంచి అవి విడుదల చేసిన వ్యర్థాల్లో వస్తాయి. ఇవి విషతుల్యమైనవే కానీ, జీవ ప్రక్రియలకు అడ్డురావు. అదే కర్బన రసాయన వ్యర్థ పదార్ధాలయితే ఫుడ్ ప్రాసెసింగ్ పరిశ్రమలు, పాల ఉత్పత్తుల పరిశ్రమలు, సారాబట్టీలు, స్వేదన యంత్రాలు, కాగితపు పరిశ్రమ, బట్టల మిల్లులు, కర్బన రసాయనాల తయారీ పరిశ్రమలు మొదలైనవాటి నుంచి వస్తాయి. కర్బన ప్రక్రియ వ్యర్థాల్ని తొలగించడం చాలా కష్టం.

2. రసాయన వ్యర్థాలు :
ఆమ్లాలు, క్షారాలు, డిటర్జెంట్లు, పేలుడు పదార్థాలు, రంజనాలు, క్రిమి సంహారకాలు, ఫంగస్ సంహారకాలు, ఎరువులు, సిలికోన్లు, ప్లాస్టిక్ లు, రెజిన్లు ఇతర పద్ధతుల కోసం వాడే అనేక ఇతర రసాయనాలతో అనేక రసాయన వ్యర్థాలు వుంటాయి. సెడిమెంటేషన్, ఫ్లక్యులేషన్, కడగడం, వడపోత, ఇగర్చడం, స్వేదనం, విద్యుద్విశ్లేషణం, అధిశోషణం, స్ఫటికీకరణం, స్క్రీనింగ్, దహనం, సెంట్రిఫ్యూజింగ్ మొదలైన విధానాల్లో రసాయన వ్యర్ధాలు వస్తాయి. ఇవి సాధారణంగా ఆమ్ల స్వభావం, క్షార స్వభావం లేదా విష స్వభావం ఉన్న పదార్థాలు, అధిక BOD గలవి. రంగులు కలిగి తేలికగా మండిపోతాయి.

సిలికోన్లు, పొగరాని పొడులు, క్రిమి సంహారకాలు, TNT తయారీ మొదలైన పరిశ్రమల్లో వచ్చే వ్యర్థాలు సాధారణంగా ఆమ్ల లక్షణంతో ఉంటాయి.

ప్రశ్న 10.
పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని నివారించడానికి అవలంభించే హరిత రసాయనశాస్త్రంలోని ప్రణాళికలను సవివరంగా తెలపండి.
జవాబు:
హరిత రసాయన శాస్త్రము :
రసాయన శాస్త్రం, ఇతర శాస్త్ర విభాగాలను ఉపయోగించి వాటి అవగాహన, సూత్రాలతో సాధ్యమైనంతవరకు పర్యావరణంలో కాలుష్యం రాకుండా చూడటం గురించి చెప్పేదే హరిత రసాయన శాస్త్రం.

హరిత రసాయనశాస్త్రంలో ముఖ్యమైనది గ్రీన్ హౌస్ వాయువులైన CH₄, CO₂ వంటివి ఏర్పడకుండా చూసి గ్రీన్ హౌస్ ప్రభావం లేకుండా ఉంచడం నేలను అతిగా ఉపయోగిస్తూ దాని కోసం వాడుతున్న రసాయన ఎరువులు, క్రిమి సంహారక మందులు నేలను, నీటిని చివరకు గాలిని కూడా కలుషితం చేస్తున్నాయి. అయితే భూమి సాగు, వ్యవసాయం ఎట్టి పరిస్థితుల్లోనూ ఆపడానికి వీలుకానివి. అలాంటప్పుడు దీని వల్ల సంభవించే పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని నివారించడానికి పద్ధతులను పెంపొందించాలి. సాధారణ రసాయన చర్యల్లో ఉప ఉత్పత్తులేర్పడతాయి. చాలా చర్యలలో ఈ ఉప ఉత్పత్తులే కాలుష్య కారకాలు అవుతాయి. హరిత రసాయన శాస్త్రం ముఖ్యంగా వ్యర్థ ఉప – ఉత్పత్తులు ఉత్పన్నం కాకుండా చూసేందుకు పనిచేస్తుంది.

మామూలుగా వాడుతున్న ఇంధనాలు, శక్తి వ్యవస్థలకు బదులుగా సంప్రదాయేతర ఇంధనాలు, శక్తి వ్యవస్థలను ఉపయోగించేందుకు హరిత రసాయన శాస్త్రం సాయం చేస్తుంది. దీనితో కాలుష్యాన్ని నివారించవచ్చు.

ఒక చర్యలో సాధ్యమైనంతవరకు 100% ఉత్పన్నాలు ఏర్పరిచే క్రియాజనకాలను తీసుకోవాలి. దీని కోసం కొన్ని కనీస పరిస్థితులను చర్యలో ఉపయోగించాలి. ఉదాహరణకు కర్బన ద్రావణుల కంటే చర్యను నీటిలో జరిపే వీలు కల్పిస్తే నీటిని ఎక్కువ విశిష్టోష్ణం, తక్కువగా బాష్పీభవనం చెందడం, మంటలంటుకోకపోవటం, క్యాన్సర్ కలిగించే గుణాలు లేకపోవడం వల్ల కాలుష్య ప్రభావముండదు. హరిత రసాయన శాస్త్రం తక్కువ ఖర్చుతో కూడినది. తక్కువ రసాయనాలు వాడటం, తక్కువ శక్తినుపయోగించడం, అతి తక్కువ కారకాలను ఉత్పత్తి చేయడం దీని ముఖ్య ఉద్దేశ్యం.
ఉదా : 1. రసాయనాల సంశ్లేషణం :
ప్రస్తుతం ఎసిటాల్డిహైడ్ న్ను (CH₃ CHO) వ్యాపార సరళిలో ఒకే దశలో జల ద్రావణంలో అయానిక ఉత్ప్రేరకం వాడి ఇథిలీన్ ను ఆక్సీకరణం చేసి తయారుచేస్తున్నారు. ఇందులో ఉత్పాదన దిగుబడి 90% పైనే ఉంటుంది.

2. మొదట్లో ఘాటైన వాసన గల క్లోరిన్ వాయువును కాగితం పరిశ్రమలో కాగితానికి విరంజనకారిగా వాడేవారు. ప్రస్తుతం ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ను విరంజనకారిగా వాడుతున్నారు. ఉత్ప్రేరకం హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ విరంజన ధర్మాన్ని పెంపొందిస్తుంది.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
పర్యావరణ కాలుష్యం అంటే ఏమిటి? ఈ కాలుష్యం ఎన్ని రకాలు?
జవాబు:
మోటారు వాహనాలు విడుదల చేసే పొగలో అనేక హైడ్రోకార్బన్ల మిశ్రమం ఉంటుంది. ఈ హైడ్రోకార్బన్లు అన్ని కీడును కలిగించే కాంతి రసాయన ఆక్సీకరణ జన్యు పదార్థాలుగా మారతాయి. ఈ జన్యు పదార్థాలు మొక్కల చిగుళ్ళకు హానిని కలుగచేస్తాయి. మొక్కలలోని సెల్యులోస్ న్ను కూడా పతనం అయ్యేట్లుగా చేస్తాయి. మరొక జన్యు పదార్ధమైన పెరాక్సీ బెంజయిల్ నైట్రేటు – కంట్లో దురద, నీరు కారడం జరుగుతుంది. ఇది పొగమంచును కలుగచేస్తుంది. దీని వలన కళ్ళు కనిపించడం తగ్గుతుంది.

పరిశ్రమల నుండి వెలువడే పొగలోని కార్బన్ కణాలు, లోహాల పరిశ్రమల నుండి లోహాలను నిష్కర్షణను చేసినపుడు లోహాలు కణరూపంలోను గాలిలో చేరుకుంటాయి. ఈ గాలిని పీల్చడం వలన శ్వాస సంబంధమైన వ్యాధులు ఏర్పడే అవకాశం ఉంటుంది. అదే విధంగా క్రిమి సంహారక మందులు తయారుచేసే కర్మాగారాల నుండి వెలువడే వ్యర్ధ వాయువుల ద్వారా, ఇవి వాతావరణంలోకి ప్రవేశించి మానవుల ఆరోగ్యానికి హాని కలుగచేస్తాయి.

ఈ విధంగా పెద్ద పెద్ద పరిశ్రమలు వాటి నుండి వెలువడే వ్యర్ధ పదార్థాలే కాకుండా, పరిశ్రమలలో జరిగే ప్రమాదాల వలన కూడా వాతావరణ కాలుష్యం ఏర్పడుతుంది.

వాతావరణంలో విడుదల చేయబడిన SO₂, NO₂, O₃ వంటి కాలుష్యాలు పొగమంచు రూపంలో వెలువడి చాలా నష్టాన్ని కలుగచేస్తాయి. ఈ పొగమంచు వలన భారీ ఎత్తు మరణాలు కూడా సంభవిస్తాయి. ఈ పొగమంచు ప్రభావం తగ్గాలంటే వాహనాలలో దహనక్రియ సంపూర్ణంగా జరిగేటట్లు చూడాలి. నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్ ఉత్పత్తిని తగ్గించాలి.

వాతావరణ కాలుష్యం ఈ క్రింది సంక్షోభాలను కలుగచేస్తుంది.

1. ఆమ్ల వర్షాలు – నైట్రోజన్, సల్ఫర్ ఆక్సైడ్ వలన
2. ఓజోను పొరలో చిల్లులు – స్ట్రాటోస్ఫియర్లో జరిగే కాంతి రసాయన చర్యల వల్ల.
3. హరితగృహ ప్రభావం – భూమి వేడెక్కడం.

ఇంతేకాకుండా శిలాజ అవశేష ఇంధనాలు మండడం వల్ల వాతావరణంలో ఉన్న CO₂ యొక్క పరిమాణంలో చాలా మార్పు వస్తుంది. దీనివలన కూడా వాతావరణం కాలుష్యం అవుతుంది.

కాలుష్యంలోని రకాలు :

1. వాయు కాలుష్యం
2. జల కాలుష్యం
3. భూ కాలుష్యం
4. తైల కాలుష్యం
5. ధ్వని కాలుష్యం

ప్రశ్న 2.
కింది వాటిని వివరంగా తెలపండి.
(a) భూగోళం వేడెక్కడం (b) ఓజోన్ తరుగుదల (c) ఆమ్ల వర్షం (d) యూట్రోఫికేషన్
జవాబు:
a) వాతావరణంలోని CO₂, నీటి ఆవిరులు పరారుణ కాంతిని శోషించుకొని మరల తిరిగి భూమిపైకి ఉద్గారం చేసే దృగ్విషయాన్ని భూమి వేడెక్కడం (లేక) హరితగృహ ప్రభావం (లేక) భౌగోళిక తాపనం అని అంటారు.

వాతావరణం నందలి గాలిలో గల CO₂, నీటి ఆవిరి సూర్యరశ్మి నందలి తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం గల కాంతిని శోషించుకొని భూమిని వేడిగా వుంచుతాయి. భూగోళం వేడెక్కుటకు కారణమైన వాయువులను హరిత మందిర వాయువులంటారు.
ఉదా : CH₄, CO₂, O₃ మొదలగునవి.

హరిత గృహ ప్రభావం వలన ఈ క్రింది దుష్ప్రభావాలు జరుగుతాయి

1. ధృవ ప్రాంతాలలోని మంచు కరిగి, సముద్రమట్టం పెరిగి చాలా దేశాలు మునిగిపోతాయి.
2. గ్లేసియర్లు, ధృవాల వద్ద గల మంచుటోపీలు పాక్షికంగా కరుగుట వలన వరదలు సంభవించవచ్చు.
3. అకాలవర్షాలు, తుఫానులు, పెనుతుఫానులు ఏర్పడటం జరుగుతాయి.
4. పంటనీరు బాగా ఇగిరిపోవడం వల్ల సాగునీరు పంటలకు సరిగా అందదు.

b) ఓజోన్ పొర రంధ్రాల వల్ల ఫలితాలు :
ఓజోన్ వియోగం (రంధ్రాలు) చెందడం వల్ల ఎక్కువ U.V కిరణాలు ట్రాపోస్ఫియర్ను చేరి క్రింది ఫలితాలు తెస్తాయి.

1) చర్మం ముడతలు పడటం 2) శుక్లాలు 3) చర్మంపై పుళ్ళు 4) చర్మ క్యాన్సర్ 5) చేపల ఉత్పత్తికి ప్రమాదం 6) ఫైటో ప్లాంక్టన్లను చంపడం 7) మొక్కల ప్రోటీన్లపై పనిచేసి ఉత్పరివర్తన పరిణామాలకు నష్టం 8) మొక్కల స్టోమాటాల ద్వారా నీటిని ఆవిరి చెందించడం 9) భూమిలో తేమశాతం తగ్గించడం 10) పెయింట్లు, వస్త్రాలకు నష్టం చేసి అవి వెలిసిపోయేటట్లు చేయడం 11) కిరణజన్య సంయోగక్రియపై ప్రభావం.

c) నైట్రోజన్ మరియు సల్ఫర్ ఆక్సైడ్లు వాతావరణంలో అనేక రసాయన చర్యలకు లోనయి HNO₃, H₂SO₄ లను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ ఆమ్లాలు నీటిలో కరిగి ఆమ్ల వర్షాలుగా భూమిని చేరతాయి.
NO₂ + NO₃ → N₂O₃
N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃
CO₂ + H₂O → H₂CO₃
SO₂ + H₂O → H₂SO₄

దుష్ఫలితాలు :

1. భవనాల, కట్టడాల జీవిత కాలం దెబ్బతింటుంది. అతి సుందరమైన భవనాల సౌందర్యం తగ్గిపోతుంది.
2. నేలలోని ‘pH’ మారి భూసారం తగ్గిపోతుంది. పంటలు బాగా పండవు.
3. మత్స్య సంపద నశించిపోతుంది.
4. శ్వాసకోశ సంబంధ వ్యాధులను కలుగచేస్తాయి.
5. అమ్మోనియా లవణాలు వాతావరణ ధూళిగా ఏరోసాల్ కణాలుగా ఉంటాయి.

d) నీటిలోనికి వదలబడిన వ్యర్థ ఫాస్ఫేట్లు సరస్సులలో పోషకములను పెంచుతాయి. సరస్సులోని పోషకాలు హెచ్చుటను ‘యుట్రోఫికరణం’ అందురు. ఇందువలన కర్బన అవశేషాలు పెరుగును.

ప్రశ్న 3.
హరిత రసాయనశాస్త్రం పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని నివారిస్తుంది. వివరించండి.
జవాబు:
హరిత రసాయన శాస్త్రము :
రసాయన శాస్త్రం, ఇతర శాస్త్ర విభాగాలను ఉపయోగించి వాటి అవగాహన, సూత్రాలతో సాధ్యమైనంతవరకు పర్యావరణంలో కాలుష్యం రాకుండా చూడటం గురించి చెప్పేదే హరిత రసాయన శాస్త్రం.

హరిత రసాయనశాస్త్రంలో ముఖ్యమైనది గ్రీన్ హౌస్ వాయువులైన CH₄, CO₂ వంటివి ఏర్పడకుండా చూసి గ్రీన్ హౌస్ ప్రభావం లేకుండా ఉంచడం నేలను అతిగా ఉపయోగిస్తూ దాని కోసం వాడుతున్న రసాయన ఎరువులు, క్రిమి సంహారక మందులు నేలను, నీటిని చివరకు గాలిని కూడా కలుషితం చేస్తున్నాయి. అయితే భూమి సాగు, వ్యవసాయం ఎట్టి పరిస్థితుల్లోనూ ఆపడానికి వీలుకానివి. అలాంటప్పుడు దీని వల్ల సంభవించే పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని నివారించడానికి పద్ధతులను పెంపొందించాలి. సాధారణ రసాయన చర్యల్లో ఉప ఉత్పత్తులేర్పడతాయి. చాలా చర్యలలో ఈ ఉప ఉత్పత్తులే కాలుష్య కారకాలు అవుతాయి. హరిత రసాయన శాస్త్రం ముఖ్యంగా వ్యర్థ ఉప – ఉత్పత్తులు ఉత్పన్నం కాకుండా చూసేందుకు పనిచేస్తుంది.

మామూలుగా వాడుతున్న ఇంధనాలు, శక్తి వ్యవస్థలకు బదులుగా సంప్రదాయేతర ఇంధనాలు, శక్తి వ్యవస్థలను ఉపయోగించేందుకు హరిత రసాయన శాస్త్రం సాయం చేస్తుంది. దీనితో కాలుష్యాన్ని నివారించవచ్చు.

ఒక చర్యలో సాధ్యమైనంతవరకు 100% ఉత్పన్నాలు ఏర్పరిచే క్రియాజనకాలను తీసుకోవాలి. దీని కోసం కొన్ని కనీస పరిస్థితులను చర్యలో ఉపయోగించాలి. ఉదాహరణకు కర్బన ద్రావణుల కంటే చర్యను నీటిలో జరిపే వీలు కల్పిస్తే నీటిని ఎక్కువ విశిష్టోష్టం, తక్కువగా బాష్పీభవనం చెందడం, మంటలంటుకోకపోవటం, క్యాన్సర్ కలిగించే గుణాలు లేకపోవడం వల్ల కాలుష్య ప్రభావముండదు. హరిత రసాయన శాస్త్రం తక్కువ ఖర్చుతో కూడినది. తక్కువ రసాయనాలు వాడటం, తక్కువ శక్తినుపయోగించడం, అతి తక్కువ కారకాలను ఉత్పత్తి చేయడం దీని ముఖ్య ఉద్దేశ్యం.
ఉదా : 1. రసాయనాల సంశ్లేషణం :
ప్రస్తుతం ఎసిటాల్డిహైడ్ న్ను (CH₃ CHO) వ్యాపార సరళిలో ఒకే దశలో జల ద్రావణంలో అయానిక ఉత్ప్రేరకం వాడి ఇథిలీన్ ను ఆక్సీకరణం చేసి తయారుచేస్తున్నారు. ఇందులో ఉత్పాదన దిగుబడి 90% పైనే ఉంటుంది.

2. మొదట్లో ఘాటైన వాసన గల క్లోరిన్ వాయువును కాగితం పరిశ్రమలో కాగితానికి విరంజనకారిగా వాడేవారు. ప్రస్తుతం ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ను విరంజనకారిగా వాడుతున్నారు. ఉత్ప్రేరకం హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ విరంజన ధర్మాన్ని పెంపొందిస్తుంది.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 11th Lesson P బ్లాక్ మూలకాలు – 14వ గ్రూప్ Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 11th Lesson P బ్లాక్ మూలకాలు – 14వ గ్రూప్

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
గ్రూపు 14 మూలకాల ఆక్సీకరణ స్థితులలో మార్పును చర్చించండి.
జవాబు:

• 14వ గ్రూపు మూలకాలు సాధారణంగా + 4 మరియు +2 ఆక్సీకరణ స్థితులు ప్రదర్శిస్తాయి.
• గ్రూపులో క్రింది మూలకాలు +2 ఆక్సీకరణస్థితిని ప్రదర్శిస్తాయి.
• +2 ఆక్సీకరణ స్థితి ప్రదర్శించే స్వభావం Ge < Sn < pb.
• ‘pb’, ‘+2’ ఆక్సీకరణ స్థితి ప్రదర్శిస్తుంది. కారణం జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట స్వభావం.

ప్రశ్న 2.
ఈ కింది సమ్మేళనాలు నీటితో ఎలా ప్రవర్తిస్తాయి?
a) BCl₃ b) CCl₄
జవాబు:
a) BC, నీటితో చర్యజరిపి బోరిక్ ఆమ్లంను ఏర్పరచును.

b) CCl₄ అధృవ సమ్మేళనం మరియు ‘C’ నందు ఖాళీ d- ఆర్బిటాళ్లు లేవు. కావున CCl₄ జలవిశేషణ జరుపదు. CCl₄ లూయి ఆమ్లం కాదు.

ప్రశ్న 3.
BCl₃, SiCl₄ ఎలక్ట్రాన్ కొరత ఉన్న సమ్మేళనాలా? వివరించండి.
జవాబు:

• BCl₃ మరియు SiCl₄ లు ఎలక్ట్రాన్ కొరత సమ్మేళనాలు.
• ఇవి రెండు కూడా లూయి ఆమ్లాలుగా పనిచేస్తాయి.
• ఇవి ఎలక్ట్రాన్ జంటలను స్వీకరిస్తాయి.
• ఈ క్రింది చర్యలు ఈ సమ్మేళనాలు ఎలక్ట్రాన్ కొరత సమ్మేళనాలుగా ధృవపరుస్తాయి.
  

ప్రశ్న 4.
ఈ కింది వాటిలో కార్బన్ సంకరకరణాన్ని సూచించండి. a) CO₃^-2 b) వజ్రం c) గ్రాఫైట్ d) ఫుల్లరీన్
జవాబు:
a) CO₃^-2 లో ‘C’ పరమాణువు సంకరీకరణం sp².
b) వజ్రంలో ‘C’ పరమాణువు సంకరీకరణం sp³.
c) గ్రాఫైట్ ‘C’ పరమాణువు సంకరీకరణం sp².
d) ఫుల్లరీన్ లో ‘C’ పరమాణువు సంకరీకరణం sp².

ప్రశ్న 5.
CO ఎందుకు విషపూరితమైంది?
జవాబు:
CO అత్యంత విషపూరితమైనది ఎందువలన అనగా రక్తంలోని హెమోగ్లోబిన్ స్థిరమైన సంక్లిష్ట సమ్మేళనం ఏర్పరచును.

ఇది ఆక్సీ హెమోగ్లోబిన్ కంటే స్థిరమైనది.

ప్రశ్న 6.
రూపాంతరత (allotropy) అంటే ఏమిటి? స్ఫటిక రూపంలోని కార్బన్ భిన్న రూపాంతరాలను తెలపండి. [Mar. ’13]
జవాబు:
ఒకే మూలకం వివిధ భౌతిక రూపాలలో ఉండి ఒకేరకమైన రసాయన ధర్మాలు కలిగి ఉండుటను రూపాంతరత అంటారు.

కార్బన్ యొక్క స్ఫటిక రూపాంతరాలు వజ్రం, గ్రాఫైట్.

ప్రశ్న 7.
కింది ఆక్సైడులను తటస్థ, ఆమ్ల, క్షార, ద్విస్వభావం గల వాటిగా వర్గీకరించండి.
a) CO b) B₂O₃ c) SiO₂ d) CO₂ e) Al₂O₃ f) PbO₂ g) Tl₂O₃
జవాబు:
a) CO – తటస్థ ఆక్సైడ్
b) B₂O₃ – ఆమ్ల ఆక్సైడ్
c) SiO₂ – ఆమ్ల ఆక్సైడ్
d) Al₂O₃ – ద్విస్వభావ ఆక్సైడ్
e) CO₂ – ఆమ్ల ఆక్సైడ్
f) PbO₂ – ద్విస్వభావ ఆక్సైడ్
g) Tl₂O₃ – క్షార ఆక్సైడ్

ప్రశ్న 8.
మనిషి (కృత్రిమంగా) తయారుచేసిన ఏవైనా రెండు సిలికేట్ల పేర్లు రాయండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
గాజు మరియు సిమెంట్లు మనిషిచే తయారుచేయబడిన సిలికేట్లు.

ప్రశ్న 9.
గ్రూపు 14 మూలకాల బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని రాయండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 10.
గ్రాఫైట్ కందెనలాగా ఎట్లా పనిచేస్తుంది?
జవాబు:
గ్రాఫైట్కు పొరల నిర్మాణం ఉంటుంది. పీడనం కలుగచేసినపుడు ఈ పొరలు ఒక దానిపై ఒకటి జారుతాయి. అందువలన గ్రాఫైట్కు జారుడు స్వభావం ఉంటుంది. ఈ స్వభావం వలన గ్రాఫైట్ను కందెనగా వాడతారు.

ప్రశ్న 11.
గ్రాఫైట్ మంచి వాహకం వివరించండి.
జవాబు:
గ్రాఫైట్లో ప్రతి కార్బన్ sp² సంకరకరణాన్ని చెందుతుంది. ఒక్కొక్క కార్బన్ పరమాణువు మూడు కోవలెంట్ బంధాలను మూడు వేర్వేరు కార్బన్లతో, సంకర ఆర్బిటాల్లను ఉపయోగించుకొని నిర్మిస్తుంది. నాలుగో ఆర్బిటాల్ సంకర కణం చెందని ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ ఉన్న శుద్ధ P – ఆర్బిటాల్ ఈ ఎలక్ట్రాన్ π – బంధ నిర్మాణంలో పాల్గొంటుంది. ఆ విధంగా గ్రాఫైట్లో π- ఎలక్ట్రాన్లు సమీకరణం చెంది ఉంటాయి. ఈ π – ఎలక్ట్రాన్లుండటం వల్ల గ్రాఫైట్ మంచి విద్యుద్వాహకం.

ప్రశ్న 12.
సిలికా నిర్మాణాన్ని వివరించండి.
జవాబు:

• సిలికా త్రిజామితీయ నిర్మాణం కలిగి ఉంటుంది బృహదణువు.
• Si, O పరమాణువులు ఒకదాని తరువాత ఒకటి 8 పరమాణువులున్న వలయాలుగా ఏర్పడతాయి.
• Si చుట్టూ ఆక్టిన్ పరమాణువులు చతుర్ముఖీయంగా ఏర్పడతాయి.
• SiO₂ లో Si పరమాణువు sp³ సంకరీకరణం చెందును.

ప్రశ్న 13.
“సంశ్లేషణ వాయువు” (synthesis gas) అంటే ఏమిటి?
జవాబు:

• వాటర్ గ్యాస్ ను సంశ్లేషణ వాయువు అంటారు.
• CO మరియు H₂ మిశ్రమాన్ని వాటర్ గ్యాస్ అంటారు.
• నీటి ఆవిరిని వేడి కోక్ ద్వారా పంపి వాటర్ గ్యాస్ను తయారు చేస్తారు.
• ఇది మిథనోల్ మరియు అనేక హైడ్రో కార్బన్లను సంశ్లేషణ చేయుటకు ఉపయోగపడును. అందువలన దీనిని సంశ్లేషణ వాయువు అంటారు.

ప్రశ్న 14.
“ప్రొడ్యూసర్ వాయువు” (producer gas) అంటే ఏమిటి?
జవాబు:

• CO మరియు N₂ ల మిశ్రమాన్ని ప్రొడ్యూసర్ వాయువు అంటారు.
• దీనిని వేడి కోక్పై నీటి ఆవిరిని పంపి తయారుచేస్తారు.

ప్రశ్న 15.
వజ్రానికి అధిక ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత ఉంటుంది – వివరించండి.
జవాబు:

• వజ్రంనందు కార్బన్ sp³ సంకరీకరణం చెందును మరియు ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు చుట్టూ నాలుగు కార్బన్ పరమాణువులు చతుర్ముఖీయంగా అమరి ఉంటాయి.
• C – C బంధశక్తి చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఇది త్రిజామితీయ నిర్మాణం కలిగి ఉంటుంది.
• ఈ కారణాల వలన వజ్రంనకు అధిక ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత కలిగి ఉండును. వజ్రం ద్రవీభవన స్థానం 4200

ప్రశ్న 16.
కిరణజన్య సంయోగక్రియలో CO₂ పాత్ర ఏమిటి? [Mar. ’14]
జవాబు:
పచ్చటి మొక్కలు వాతావరణంలోని CO₂ ను కార్బోహైడ్రేట్లుగా మార్చుటను కిరణజన్య సంయోగక్రియ అంటారు.

కిరణజన్య సంయోగక్రియలో CO₂, గ్లూకోజ్ వంటి కార్బోహైడ్రేట్లుగా మారును.

ప్రశ్న 17.
హరితగృహ ప్రభావాన్ని ఏ విధంగా CO₂ పెంచుతుంది?
జవాబు:

• పచ్చని మొక్కలు CO₂ వాయువును శోషించుకొని O₂ వాయువును విడుదల చేయును,
• అడవులను నరికివేయుట వలన, సున్నపురాయి వియోగం వలన మరియు ఇంధనాలు మండించుట వలన CO₂ గాఢత పెరుగును.
• CO₂ గాఢత పెరుగుట వలన O₂ – CO₂ సమతుల్యత వాతావరణంలో దెబ్బతింటుంది. దీనివలన హరిత గృహప్రభావం పెరుగును.

ప్రశ్న 18.
సిలికోన్లు అంటే ఏమిటి?
జవాబు:

• R₂ SiO – యూనిట్లు కలిగి ఉన్న కర్బన సిలికాన్ పాలీమర్లను సిలికోన్లు అంటారు.
• ఇవి Si – O – Si బంధం కలిగిన సంశ్లేషణ పదార్థాలు.
• ఇవి క్లోరోసిలేన్లను జలవిశ్లేషణ చేయుటవలన ఏర్పడును.

ప్రశ్న 19.
సిలికోన్ల ఉపయోగాలు రాయండి.
జవాబు:
సిలికోన్ల ఉపయోగాలు :

• వీటిని సీల్ వేసే పదార్థాలుగా ఉపయోగపడతాయి.
• వీటిని గ్రీజులుగా, విద్యుత్బంధకాలుగా ఉపయోగపడతాయి.
• వీటిని బట్టలపై జలనిరోధకంగా ఉపయోగిస్తారు.
• వీటిని శస్త్రచికిత్సల సంబంధమైన, సౌందర్య సాధన ద్రవ్యాల తయారీలో వాడతారు.

ప్రశ్న 20.
తగరం (టిన్) మీద నీటి ప్రభావం ఏమిటి?
జవాబు:
తగరం లోహం నీటి ఆవిరితో చర్య జరిపి టిన్ డైఆక్సైడ్ మరియు డైహైడ్రోజన్ వాయువును ఏర్పరచును.

ఈ చర్యలో నీటి ఆవిరి వియోగం చెందును.

ప్రశ్న 21.
SiCl₄ గురించి రాయండి.
జవాబు:

• SiCl₄ ను టెట్రాక్లోరోసిలికో మీథేన్ అంటారు.
• ‘Si’ లో 3d – ఆర్బిటాల్ ఉండుట వలన SiCl₄ లూయీ ఆమ్లంగా పనిచేయును.
• SiCI₄ జలవిశ్లేషణం చేసినపుడు నీటి అణువులు Si – పరమాణువులతో సమన్వయ సంయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరుచును.

ఉపయోగాలు :

• SiCl₄ మరియు NH₃ ల మిశ్రమంను స్మోక్రాన్ల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
• ట్రాన్సిస్టర్ల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
• SiCl₄ నుండి తయారుచేయబడిన SiO₂ పెయింట్లు, రెసిన్ల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 22.
CO₂ వాయువు కానీ SiO₂ ఘనపదార్థం – వివరించండి.
జవాబు:

• SiO₂ బృహదణువు. SiO₂ లో ‘Si’ పరమాణువు sp³ సంకరీకరణం చెందును.
• ఇది త్రిజామితీయ నిర్మాణం కలిగి ఉండును. దీనిలో ‘Si’ పరమాణువు చుట్టూ నాలుగు ఆక్సిజన్ పరమాణువులు చతుర్ముఖీయంగా అమరి ఉండును.
• కావున ఇది ఘనపదార్థం.
• CO₂ రేఖీయ ఆకృతి కలిగియుండును.
• CO₂ లో ‘C’, sp² సంకరీకరణం చెందును. CO₂ అణువులో బలహీన వాండర్ వాల్బలాలు ఉంటాయి. కావున CO₂ వాయువుగా ఉండును.

ప్రశ్న 23.
ZSM – 5 ఉపయోగం రాయండి.
జవాబు:

• ZSM – 5 అనేది ఒక జియోలైట్.
• దీనిని ఆల్కహాల్ను నేరుగా గాసోలీన్ గా మార్చుటకు ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 24.
పొడిమంచు (dry ice) ఉపయోగం ఏమిటి? [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:

• ఘనరూప CO₂ ను పొడిమంచు (dry ice) అంటారు.
• దీనిని శీతలీకారిణిగా ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 25.
జలవాయువు (water gas) ఎలా తయారుచేస్తారు?
జవాబు:
వేడికోకు బాగా వేడిచేసిన నీటి ఆవిరితో పంపి జలవాయువును తయారుచేస్తారు.

ప్రశ్న 26.
ప్రొడ్యూసర్ వాయువు (producer gas) ఎలా తయారుచేస్తారు?
జవాబు:
తెల్లటి వేడికోక్పై గాలిని పంపి ప్రొడ్యూసర్ వాయువును తయారుచేస్తారు.

ప్రశ్న 27.
గ్రాఫైట్ C-C బంధదూరం, వజ్రంలో C-C బంధదూరం కంటే తక్కువ – వివరించండి.
జవాబు:

• గ్రాఫైటందు ‘C’ పరమాణువు sp² సంకరీకరణం చెందును. బంధదైర్ఘ్యం 1.42 Å ఉండును.
• గ్రాఫైట్ ద్విజామితీయ నిర్మాణం కలిగియుండును. షట్కోణాకార పొరల వంటి జాలక నిర్మాణం కలిగియుండును.
• వజ్రం నందు ‘C’ పరమాణువు sp³ – సంకరీకరణం చెందును. బంధదైర్ఘ్యం 1.54 Å ఉండును.
• వజ్రం త్రిజామితీయ నిర్మాణం కలిగియుండే టెట్రాహెడ్రల్ బృహదణువు.

ప్రశ్న 28.
వజ్రాన్ని అమూల్యమైన రాయిగా వాడతారు. – వివరించండి.
జవాబు:
వజ్రాన్ని అమూల్యమైన రాయిగా వాడతారు.

• వజ్రాలు స్వచ్ఛమైన రంగులేని శుద్ధకార్బన్ రూపాలు.
• సహజ సిద్ధంగా లభ్యమయ్యే దృఢమైన పదార్థాలు.
• వజ్రం యొక్క భారాన్ని కారట్లలో తెలుపుతారు.
  1 కారట్ = 200 మి.గ్రా.

ప్రశ్న 29.
కార్బన్ సంయోజకత నాలుగు కంటే ఎక్కువ ఎప్పుడు చూపించదు కానీ ఆ కుటుంబంలో మిగతా మూలకాలు సంయోజకత ఆరు వరకు చూపిస్తాయి – వివరించండి.
జవాబు:

• ‘C’ నందు d – ఆర్బిటాళ్లు లేకపోవుట వలన నాలుగు కంటే ఎక్కువ సంయోజకత చూపదు.
• కార్బన్ కుటుంబంలోని మిగతా మూలకాలలో d – ఆర్బిటాళ్లు గలవు. అందువలన అవి ఆరు సంయోజకత చూపుతాయి.

ప్రశ్న 30.
ప్రొడ్యూసర్ వాయువు, జలవాయువు కంటే తక్కువ సామర్థ్యం గల ఇంధనం – వివరంచండి.
జవాబు:

• ప్రొడ్యూసర్ వాయువు కెలోరిఫిక్ విలువ 5439.2 KI/m³
• జలవాయువు కెలోరిఫిక్ విలువ 13000 KJ/m³
• జలవాయువుకు అధిక కెలోరిఫిక్ విలువ కలిగి ఉండుటవలన ప్రొడ్యూసర్ వాయువు కంటే ఎక్కువ సామర్థ్యం కలిగి ఉంటుంది.

ప్రశ్న 31.
SiF₆^-2 తెలుసు, కాని SiCl₆^-2 తెలియదు – వివరించండి.
జవాబు:

• Si⁴⁺ అయాన్ సైజు పరిమితి వల్ల దాని చుట్టూ ఆరు పెద్ద క్లోరైడ్ అయానులకు సరిపడినంత చోటు లేకపోవడం.
• క్లోరైడ్ అయాన్ ఒంటరి జంట, Si⁴⁺ల మధ్య అన్యోన్య చర్య అంత బలమైంది కాదు.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
నిర్మాణాల ఆధారంగా వజ్రం, గ్రాఫైట్ల ధర్మాలలో తేడాలను వివరించండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 2.
కింది వాటిని వివరించండి. (a)PbCl₂, Cl₂ తో చర్య జరిగి PbCl₄ ఇస్తుంది. (b) PbCl₄ ఉష్ణ అస్థిర పదార్థం. (c) లెడ్ PbI₄ ను ఏర్పరచదు.
జవాబు:
a) PbCl₂ + Cl₂ → PbCl₄
కానీ PbCl₄ అస్థిరమైనది. లెడ్ +2 స్థిరమైన ఆక్సీకరణ స్థితిని ప్రదర్శిస్తుంది. కానీ +4 ఆక్సీకరణస్థితి అస్థిరమైనది.

b) PbCl₄ ఉష్ణ అస్థిరమైన పదార్థం :
PbCl₄ లో లెడ్ +4 ఆక్సీకరణ స్థితి ప్రదర్శిస్తుంది. కానీ జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట స్వభావం వలన లెడ్ స్థిరమైన + 2 ఆక్సీకరణస్థితి ప్రదర్శిస్తుంది.

c) లెడ్ PbI₄ ను ఏర్పరచదు:

• 6s ఎలక్ట్రాన్ జంటను వేరు చేయుటకు అవసరమైన శక్తిని ఏర్పడిన Pb – I బంధం ద్వారా ఏర్పడదు.
• లెడ్ +2 స్థిరమైన ఆక్సీకరణ స్థితి మరియు +4 అస్థిరమైనది. దీనికి కారణం జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట ప్రభావం.

ప్రశ్న 3.
కింది వాటిని వివరించండి.
(a) సిలికాన్ను మిథైల్ క్లోరైడ్ కాపర్ సమక్షంలో అత్యధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేడి చేయబడింది. (b) SiO₂ ను HF తో చర్య జరపడం (c) గ్రాఫైట్ కందెనగా పనిచేస్తుంది.
(d) వజ్రం అపఘర్షకంగా ఉంటుంది. [T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
a) కాపర్ ఉత్ప్రేరక సమక్షంలో మిథైల్ క్లోరైడ్ సిలికాన్తో అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య జరిపి మిథైల్ సమూహం ప్రతిక్షేపింపబడిన క్లోరోసిలేన్లను ఏర్పరచును. వాటి ఫార్ములాలు MeSiCl₃, Me₂SiCl₂, Me₃SiCl మరియు Me₄Si.

డై మిథైల్ డై క్లోరోసిలేన్లను జలవిశ్లేషణ సంఘనన పొలిమెరీకరణం చేయగా సరళశృంఖల పాలిమర్లు (సిలికోన్లు) ఏర్పడును.

b) SiO₂ ను HF తో చర్య జరుపగా SiF₄ ఏర్పడుతుంది. దీనిని జలవిశ్లేషణ చేయగా H₄SiO₄ మరియు H₂SiF₆ లు ఏర్పడును.
SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O
SiF₄ + 4H₂O → H₄SiO₄ + 2H₂SiF₆

c) గ్రాఫైట్కు పొరల నిర్మాణం ఉంటుంది. పీడనం కలుగచేసినపుడు ఈ పొరలు ఒక దానిపై ఒకటి జారుతాయి. అందువలన గ్రాఫైట్కు జారుడు స్వభావం ఉంటుంది. ఈ స్వభావం వలన గ్రాఫైట్ను కందెనగా వాడతారు.

d) వజ్రంలోని సంయోజనీయ బంధాలు చాలా దృఢమైనవి వీటిని విఘటనం చెందింపలేము. కావున వజ్రం అపఘర్షకంగా ఉంటుంది. ఇది భారీ పనిముట్లు, అద్దకాలు వంటివాటిని తయారుచేయుటకు వాడతారు.

ప్రశ్న 4.
మీరేమి అర్థం చేసుకొన్నారు: (a) రూపాంతరత (b) జడజంట ప్రభావం (c) శృంఖలత్వం (catination).
జవాబు:
(a) రూపాంతరత :
ఒకే మూలకం వివిధ భౌతిక రూపాలలో ఉండి ఒకేరకమైన రసాయన ధర్మాలు కలిగి ఉండుటను రూపాంతరం అంటారు.
కార్బన్ యొక్క స్పటిక రూపాంతరాలు వజ్రం, గ్రాఫైట్.

(b) జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట ప్రభావం :
ns ఎలక్ట్రాన్ జంట బంధంలో పాల్గొనుటకు విముఖత చూపుటను జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట ప్రభావం అంటారు.
ఉదా : లెడ్ +2 స్థిరమైన ఆక్సీకరణ స్థితిని ప్రదర్శించును. దీనికి కారణం జడ ఎలక్ట్రాన్ జంట ప్రభావం.

(c) శృంఖలత్వం :
ఒకే మూలక పరమాణువులు వాటిలో అవి సంయోగం చెంది పొడవాటి శృంఖలాలు (లేదా) వలయాలను ఏర్పరచుటను శృంఖలత్వం (catination) అంటారు.

కార్బన్కు అత్యధిక శృంఖలత్వం కలిగియుండును దీనికి కారణం అధిక బంధశక్తి (348 KJ/mole).

ప్రశ్న 5.
సిలికోన్ల తయారీలో RSiCl₃ ప్రారంభ పదార్థంగా వాడితే తయారైన క్రియజన్యాల నిర్మాణాలను రాయండి.
జవాబు:
RSiCl₃ ని సిలికోన్ల తయారీలో ప్రారంభ పదార్థంగా వాడితే సంక్లిష్ట సిలికోన్లు ఏర్పడతాయి (అడ్డుగా బంధింపబడిన సిలికోన్లు)
ఉదా : మిథైల్ ట్రైక్లోరోసిలేన్ (CH₃SiCl₃) జలవిశ్లేషణ జరిపి మోనోమిథైల్ సిలేన్ ట్రయోల్ ఏర్పడును. దీనిని పొలిమెరీకరణం చేయగా సంక్లిష్ట సిలికోన్లు ఏర్పడతాయి.

ప్రశ్న 6.
జియోలైట్ ల మీద సంక్షిప్తంగా రాయండి.
జవాబు:
జియోలైట్లు :
ఇది లోహపు అయాన్లు లేని త్రిమితీయ నిర్మాణాలు. వీటిలో కొన్ని Si⁺⁴ లను Al⁺⁴ తో ప్రతిక్షేపిస్తే, తరువాత అతిరిక్తంగా లోహం అయానన్ను కలిపితే అనంతమైన త్రిమితీయ జాలకం ఏర్పడుతుంది. [Si₂O₈]^2n- లో ఒకటి లేదా రెండు సిలికాన్ పరమాణువులు స్థానభ్రంశం చెందితే జియొలైట్లు వస్తాయి. జియొలైట్లు అయాన్ వినిమయకారులుగాను, అణుజల్లెడలగానూ పనిచేస్తాయి. జియొలైట్ల నిర్మాణాలు ఏర్పడేటప్పుడు వివిధ సైజుల్లో రంధ్రాలు ఏర్పడతాయి. నీటి అణువులు, అనేక రకాలైన అణువులు, NH₃, CO₂ ఇథనాల్ వంటివి, ఈ రంధ్రాలలో పట్టుబడిపోతాయి. ఆ విధంగా జియొలైట్లు అణువుల జల్లెడ మాదిరిగా పనిచేస్తాయి. కఠిన జలం నుంచి Ca⁺⁴ అయాన్లను బంధించి Na⁺ అయాన్లతో ప్రతిక్షేపిస్తాయి.

ఉపయోగాలు :

• పెట్రోరసాయన పరిశ్రమలలో జియొలైట్లు ఉత్ప్రేరకాలుగా పనిచేస్తాయి.
• జియొలైట్ ZSM – 5 ను, ఆల్కహాల్ను నేరుగా గాసోలిన్ గా మార్చుటకు ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 7.
సిలికేట్ల మీద సంక్షిప్తంగా రాయండి.
జవాబు:
సిలికేట్లు : చాలా నిర్మాణసామానులు సిలికేట్లు.

ఉదా : గ్రానైట్లు, పలకలు, ఇటుకలు, సిమెంట్ మొదలైనవి పింగాణీలు, గాజు కూడా సిలికేట్లే. Si – O బంధాలు సిలికేట్లలో చాలా బలమైనవి. సాధారణ ద్రావణులలో దేనిలోనూ అవి కరగవు. ఇతర పదార్థాలతో త్వరగా కలవవు. సిలికేట్లను ఆరు రకాలుగా విభజించవచ్చు. అవి.
1) ఆర్థోసిలికేట్లు లేదా నీసో సిలికేట్లు :
వీటిలో (SiO₂^-4) అయాన్లుంటాయి. వాటి సాధారణ ఫార్ములా M₂¹¹ (SiO₄).
ఉదా : విల్లెమైట్ Zn₂ (SiO₄).

2) పైరో సిలికేట్లు లేదా సోరో సిలికేట్లు లేదా డైసిలికేట్లు :
వీటిలో Si₂O₇^-6 యూనిట్లుంటాయి. పైరో సిలికేట్లు చాలా అరుదు.
ఉదా : థోర్ట్వటెట్ Ln₂ [Si₂O₇].

3) శృంఖల సిలికేట్లు :
వీటిలో (SiO₃)^2n- యూనిట్లుంటాయి. ఉదా : స్పాడ్యుమీన్ LiAl (SiO₃)₂ ఆంఫిబోల్ ఒక రకమైన శృంఖల సిలికేట్లు, వాటిలో సాధారణంగా రెండు శృంఖలాలు ఏర్పడతాయి.

4) వలయ సిలికేట్లు :
ఈ సిలికేట్లలో వలయ నిర్మాణాలుంటాయి. వాటి సాధారణ ఫార్ములా (SiO₃)^2n- మూడు, నాలుగు, ఆరు, ఎనిమిది టెట్రాహెడ్రల్ యూనిట్లు ఉండే వలయాలు సిలికేట్లకు తెలుసు. కాని మూడు, ఆరు టెట్రాహెడ్రల్ యూనిట్లున్న వలయాలు అతి సామాన్యం. ఉదా : బెరైల్ Be₃Al₂ [Si₆O₁₈]

5) పలక సిలికేట్లు :
ప్రతి యూనిట్ లోని మూడు మూలలను పంచుకొంటే వచ్చేది అనంతమైన ద్విమితీయ పలక. వీటి అనుఘటక ఫార్ములా (Si₂O₅)^2n- ఉంటుంది. ఈ సమ్మేళనాలు పొరల నిర్మాణాల్లో కనిపిస్తాయి. వాటిని శుభ్రం చేయవచ్చు.
ఉదా : కయొలిన్ Al₂ (OH)₄ Si₂O₈.

6) అల్లిక సిలికేట్లు లేదా త్రిమితీయ సిలికేట్లు :
SiO₄ టెట్రా హెడ్రల్లో నాలుగు మూలలను పంచుకొనేటప్పుడు త్రిమితీయ జాలకం SiO₂ ఫార్ములాతో ఏర్పడుతుంది.

ప్రశ్న 8.
సిలికోన్లు అంటే ఏమిటి? అవి ఏ విధంగా పొందుతారు?
జవాబు:

• R₂ SiO – యూనిట్లు కలిగి ఉన్న కర్బన సిలికాన్ పాలీమర్లను సిలికోన్లు అంటారు.
• ఇవి Si – O – Si బంధం కలిగిన సంశ్లేషణ పదార్థాలు.
• ఇవి క్లోరోసిలేన్లను జలవిశ్లేషణ చేయుటవలన ఏర్పడును.
  a) కాపర్ ఉత్ప్రేరక సమక్షంలో మిథైల్ క్లోరైడ్ సిలికాన్తో అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య జరిపి మిథైల్ సమూహం ప్రతిక్షేపింపబడిన క్లోరోసిలేన్లను ఏర్పరచును. వాటి ఫార్ములాలు MeSiCl₃, Me₂SiCl₂, Me₃SiCl మరియు Me₄Si.
• డై మిథైల్ డై క్లోరోసిలేన్లను జలవిశ్లేషణ సంఘనన పొలిమెరీకరణం చేయగా సరళశృంఖల పాలిమర్లు (సిలికోన్లు) ఏర్పడును.

ప్రశ్న 9.
పుల్లరీన్ ల మీద సంక్షిప్తంగా రాయండి.
జవాబు:

ఫుల్లరీన్లు :

• ఫుల్లరీన్లు కార్బన్ యొక్క స్ఫటిక రూపాంతరాలు.
• వీటిని జడవాయువుల సమక్షంలో గ్రాఫైట్ ద్వారా విద్యుత్ ప్రవహింపచేసి పొందవచ్చు.
• ఇవి ఊగే బంధాలులేని (dangling bonds) మెత్తని నిర్మాణం కలిగి ఉంటాయి. కావున ఇవి మాత్రమే కార్బన్ యొక్క శుద్ధమైన రూపాలు.
• C₆₀ అణువు సాకర్ బంతిని పోలిన నిర్మాణం కలిగియుండును.
• C₆₀ అణువులో ఇరవై 6 – కార్బన్ వలయాలు మరియు 12, 5 – కార్బన్ వలయాలు కలవు.
• C₆₀లో 6 – కార్బన్ వలయాలు 5 లేదా 6 – కార్బన్ వలయాలతో సంయోగం చెందగలవు. కానీ 5 – కార్బన్ వలయాలు కేవలం 6 – కార్బన్ వలయాలతోనే సంయోగం చెందగలవు.
• ఫుల్లరీన్ లో ‘c’ సంకరీరణం sp².
• ఫుల్లరీన్ లు ఆరోమేటిక్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
• C – C బంధ దైర్ఘ్యం C-C మరియు C = C కి మధ్యలో ఉండును.
• గోళాకార ఫుల్లరీన్లను బక్సీబాల్స్ అంటారు.
• C – C బంధ దైర్ఘ్యాల 1.43Å మరియు 1.38Å వరుసగా ఉంటాయి.
• దీనికి 60 శీర్షాలున్నాయి.

ప్రశ్న 10.
SiO₂ నీళ్ళలో ఎందుకు కరగదు?
జవాబు:

• SiO₂ సాధారణ స్థితిలో చర్యశీలతలేని సమ్మేళనం.
• Si – O బంధ ఎంథాల్పీ ఎక్కువగా ఉండుటవలన దీనికి చర్యాశీలత ఉండదు.
• SiO₂ అనునది త్రిజామితీయ బృహదణువు.
• కావున SiO₂ నీటిలో కరుగదు.

ప్రశ్న 11.
వజ్రం కఠినంగా ఎందుకు ఉంటుంది?
జవాబు:
డైమండ్లో ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు చుట్టూ నాలుగు కార్బన్ పరమాణువులు చతుర్ముఖీయంగా ఏక బంధాలతో బంధింపబడి ఉండటం వలన అది బృహదణు నిర్మాణం కలిగి ఉంటుంది. అంతేకాకుండా డైమండ్ త్రిజ్యామితీయంగా ఉంటుంది. దీనిలోని C− C బంధాలను విడగొట్టడం చాలా కష్టం. అందువలన డైమండ్ కఠినత్వం కలిగి ఉంటుంది.

ప్రశ్న 12.
కింది వాటిని వేడిచేసినప్పుడు ఏమి జరుగుతుంది?
(a) CaCO₃ (b) CaCO₃, SiO₂ (c) CaCO₃ అధికంగా కోక్.
జవాబు:
CaCO₃ ని వేడిచేస్తే క్విక్ లైమ్ ఏర్పడుతుంది.

ప్రశ్న 13.
Na₂CO₃ ద్రావణాన్ని CO₂ వాయువులో సంతృప్తం చేస్తే అవలంబనం అవుతుంది. ఎందుకు?
జవాబు:
Na₂CO₃ జల ద్రావణంలోకి CO₂ ను పంపి సంతృప్త పరిస్తే సోడియం బైకార్బోనేట్ (NaHCO₃) ఏర్పడుతుంది.
Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ → 2NaHCO₃

సోడియం కార్బోనేట్ కన్నా సోడియం బైకార్బనేట్ నీటిలో తక్కువ కరుగుతుంది. కాబట్టి అవలంబనం (suspension) ఏర్పడుతుంది.

ప్రశ్న 14.
ఈ కింది చర్యలలో ఏమి జరుగుతుంది? (a) తడిసున్నం ద్వారా CO₂ ను పంపడం. (b) CaC₂ ను N₂తో వేడిచేయడం
జవాబు:
a) CO₂ ను సున్నపు నీటిలోకి [Ca(OH)₂] పంపితే అది పాలవలె విరిగిపోతుంది మరియు అద్రావణి కాల్షియం కార్బోనేట్ ఏర్పడుతుంది.
Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O
ఎక్కువ మోతాదులో CO₂ ని పంపితే ఏర్పడిన
CaCO₃ కాల్షి బైకార్బోనేట్గా మారుతుంది.
CaCO₃ + H₂O₂ + CO₂ → Ca(HCO₃)₂

b) N₂ సమక్షంలో CaC₂ ని వేడి చేస్తే కాల్షియం సైనమైడ్ ఏర్పడుతుంది.

ప్రశ్న 15.
గ్రూపు 14లో కార్బన్ అసంగత స్వభావాన్ని గురించి రాయండి.
జవాబు:
మొదటి మూలకం అసంగత ప్రవర్తన :
IV గ్రూపులో మొట్ట మొదటి మూలకం, అంటే కార్బన్, ఆ గ్రూపులో మిగతా మూలకాలతో క్రింది అంశాలలో పోలికలను చూపించదు. దీనికి కారణము దానికి గల చిన్న పరమాణు పరిమాణము మరియు ఉపాంత్వ కక్ష్య (Penultimate shell) ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసము.
i) కార్బన్ ప్రకృతిలో చాలా విస్తృతంగా ఉంటుంది. కార్బన్ స్వేచ్ఛాస్థితుల్లో లభ్యమవుతుంది. మిగతా మూలకాలు ప్రకృతిలో స్వేచ్ఛాస్థితిలో దాదాపుగా దొరకవు.

ii) కార్బన్ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 1s² 2s² 2p⁶, దీని పరమాణువులో d – ఆర్బిటాల్లు అందుబాటులో ఉండవు. అందుకే అష్టకం విస్తృతం మిగతా మూలకాలలో d – ఎలక్ట్రాన్లుంటాయి. కాబట్టి వీలవుతుంది. మూలకపు సమన్వయ సంఖ్య 4 నుంచి 6కు పెరుగుతుంది.
ఉదా : SiF₄ + 2F^– → (SiF₆)^-2

ii) కార్బన్ అలోహం, చిన్నది కాబట్టి అధిక కోవలెంట్ స్వభావం ఉన్న సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది. అత్యధిక సంయోజకత C కి 4, ఇతర మూలకాలకు 6 ఉండటానికి వీలవుతుంది.

iv) కార్బన్ మిగిలిన గ్రూపు IV A మూలకాల నుంచి గొలుసులు ఏర్పరిచే సామర్థ్యంలో విశిష్ఠ లక్షణం చూపుతుంది. ఇది ఎందుకంటే C – C బంధ శక్తి (348 జౌమోల్^-1) మిగతా గ్రూపు మూలకాల్లో బంధశక్తితో సారూప్యంగా చూస్తే చాలా ఎక్కువ. శృంఖలం పొడవు C లో అనంతంగా ఉండవచ్చు. కాని ఇతర మూలకాల్లో అత్యంత పొడవైన శృంఖలంలో ఎనిమిది పరమాణువులు ఉంటాయి.

v) కార్బన్ ఒక్కటే తన పరమాణువుల మధ్య బహు బంధాలను ఏర్పరచగలదు. (C = C; C =C) అట్లాగే ఇతర మూలకాలతో కూడా బహు బంధాలను ఏర్పరచగలదు. (C = 0; C = S)

vi) కార్బన్ హైడ్రైడ్లను హైడ్రోకార్బన్లని అంటారు. అవి చాలా ఎక్కువ ఉష్ణ స్థిరత్వం కలవి. క్రింది MH₄ అణువుల విఘటనోష్ణోగ్రతలను ఇవ్వడమయినది.

ఆల్కేన్ల స్థిరత్వానికి, ఇతర మూలకాల హైడ్రైడ్లకు స్థిరత్వాలలో తేడా ముఖ్యంగా ఆ మూలకాల ఋణ విద్యుదాత్మకత విలువల మధ్య తేడా ఉండటమే కారణం..

vii) కార్బన్ – హాలోజన్ సమ్మేళనాలు జలవిశ్లేషణ చెందవు. కానీ మిగతా మూలకాల టెట్రా హాలైడ్లు తేలిగ్గా జలవిశ్లేషణ చెందుతాయి.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
సిలికోన్లు అంటే ఏమిటి? వాటిని ఏ విధంగా తయారు చేస్తారు? ఉదాహరణ ఇవ్వండి. [A.P. Mar, ’15]
జవాబు:

• R₂ SiO – యూనిట్లు కలిగి ఉన్న కర్బన సిలికాన్ పాలీమర్లను సిలికోన్లు అంటారు.
• ఇవి Si – O – Si బంధం కలిగిన సంశ్లేషణ పదార్థాలు.
• ఇవి క్లోరోసిలేన్లను జలవిశ్లేషణ చేయుటవలన ఏర్పడును.
  a) కాపర్ ఉత్ప్రేరక సమక్షంలో మిథైల్ క్లోరైడ్ సిలికాన్తో అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య జరిపి మిథైల్ సమూహం ప్రతిక్షేపింపబడిన క్లోరోసిలేన్లను ఏర్పరచును. వాటి ఫార్ములాలు MesiCl₃, Me₂SiCl₂, Me₃SiC మరియు Me₄Si.
• డై మిథైల్ డై క్లోరోసిలేన్లను జలవిశ్లేషణ సంఘనన పొలిమెరీకరణం చేయగా సరళశృంఖల పాలిమర్లు (సిలికోన్లు) ఏర్పడును.

సిలికోన్ల ఉపయోగాలు :

• వీటిని సీల్ వేసే పదార్థాలుగా ఉపయోగపడతాయి.
• వీటిని గ్రీజులుగా, విద్యుత్బంధకాలుగా ఉపయోగపడతాయి.
• వీటిని బట్టలపై జలనిరోధకంగా ఉపయోగిస్తారు.
• వీటిని శస్త్రచికిత్సల సంబంధమైన, సౌందర్య సాధన ద్రవ్యాల తయారీలో వాడతారు.

ప్రశ్న 2.
సిలికా నిర్మాణాన్ని వివరించండి. అది a) NaOH, b) HF తో ఏ విధంగా చర్య జరుపుతుంది?
జవాబు:

• సిలికా త్రిజామితీయ నిర్మాణం కలిగి ఉంటుంది బృహదణువు.
• Si, O పరమాణువులు ఒకదాని తరువాత ఒకటి 8 పరమాణువులున్న వలయాలుగా ఏర్పడతాయి.
• Si చుట్టూ ఆక్సిజన్ పరమాణువులు చతుర్ముఖీయంగా ఏర్పడతాయి.
• SiO₂ లో Si పరమాణువు sp³ సంకరీకరణం చెందును.

a) సిలికా NaOH తో చర్య జరిపి సోడియం సిలికేట్ను ఏర్పరచును.
SiO₂ + 2 NaOH→ Na₂SiO₃ + H₂O

b) SiO₂ ను HF తో చర్య జరుపగా SiF₄ ఏర్పడుతుంది. దీనిని జలవిశ్లేషణ చేయగా H₄SiO₄ మరియు H₂SiF₆ లు ఏర్పడును.
SiO₂ + 4HF → SiF₄ + 2H₂O
SiF₄ + 4H₂O → H₄SiO₄ + 2H₂SiF₆

ప్రశ్న 3.
కార్బన్ రూపాంతరాల (allotropy) పై వివరణ రాయండి.
జవాబు:
ఒక మూలకం వివిధ రూపాలలో వేరు వేరు భౌతిక ధర్మాలను కలిగి ఉండటాన్ని రూపాంతరత అంటారు. వజ్రము, గ్రాఫైట్ మరియు ఫుల్లరీన్లు కార్బన్ యొక్క స్పటిక రూపాంతరాలు.

వజ్రం (డైమండ్) నిర్మాణం :
డైమండ్లో కార్బన్ sp³ సంకరీకరణం పొందుతుంది. దానివలన ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు మీద నాలుగు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్ళు ఏర్పడతాయి. ప్రతి కార్బన్ పరమాణువులోని నాలుగు sp³ సంకర ఆర్బిటాళ్ళు నాలుగు ఇతర కార్బన్ పరమాణువులతో బంధాలను ఏర్పరచుకుంటుంది. ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు చతుర్ముఖీయ సౌష్ఠవాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఈ విధంగా కార్బన్ పరమాణువులు ఒకదానితో ఒకటి బంధింపబడి ఉండటం వల్ల పెద్ద అణువు ఏర్పడుతుంది. దీనిలో C – C బంధ దూరం 1.54 A° బంధకోణం 109° 28′ గా ఉంటాయి.

ఉపయోగాలు :

• ఆభరణాలలో విలువైన రాళ్ళుగా ఉపయోగిస్తారు.
• పాలరాయిని కోయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
• టంగ్స్టన్ వంటి లోహాల నుండి అతి సన్నని తీగను తీయుటకు వాడతారు.

గ్రాఫైట్ నిర్మాణము :

గ్రాఫైట్లో కార్బన్ పరమాణువు sp² సంకరీకరణం పొందుతుంది. దాని వలన ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు మీద మూడు sp² సంకర ఆర్బిటాళ్ళు ఏర్పడతాయి. ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు మూడు ఇతర కార్బన్ పరమాణువులతో షడ్భుజాకార వలయాలుగా బంధించబడి ఉంటాయి. ఇటువంటి అనేక వలయాలు కలిసి ఒకే తలంలో ఉంటాయి. ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ గల p – ఆర్బిటాల్ ఈ తలానికి లంబంగా ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు వద్ద ఉంటుంది. ఈ p – ఆర్బిటాళ్ళు ఒకదానితో ఒకటి కలిసిపోయి తలానికి పైన, క్రింద విస్తరించి ఉంటాయి. ఈ వలయాకార తలాలు ఒకదానిపై ఒకటి బలహీనమైన వాండర్వాల్ బలాలచే బంధించబడి ఉంటాయి. గ్రాఫైట్కు గల ఈ నిర్మాణాన్ని పొరల స్ఫటిక నిర్మాణం అంటారు.

ఉపయోగాలు :

• దీన్ని కందెనగా వాడతారు.
• విద్యుత్ కొలిమిలో ఎలక్ట్రోడ్లుగా ఉపయోగిస్తారు.
• పెన్సిళ్ళ తయారీలో లెడ్ వాడతారు.

ఫుల్లరీన్లు :

• ఫుల్లరీన్ లు కార్బన్ యొక్క స్ఫటిక రూపాంతరాలు.
• వీటిని జడవాయువుల సమక్షంలో గ్రాఫైట్ ద్వారా విద్యుత్ ప్రవహింపచేసి పొందవచ్చు.
• ఇవి ఊగే బంధాలులేని (dangling bonds) మెత్తని నిర్మాణం కలిగి ఉంటాయి. కావున ఇవి మాత్రమే కార్బన్ యొక్క శుద్ధమైన రూపాలు.
• C₆₀ అణువు సాకర్ బంతిని పోలిన నిర్మాణం కలిగియుండును.
• C₆₀. అణువులో ఇరవై 6 – కార్బన్ వలయాలు మరియు 12, 5 – కార్బన్ వలయాలు కలవు.
• C₆₀లో 6 – కార్బన్ వలయాలు 5 లేదా 6 – కార్బన్ వలయాలతో సంయోగం చెందగలవు. కానీ 5 – కార్బన్ వలయాలు కేవలం 6 – కార్బన్ వలయాలతోనే సంయోగం చెందగలవు.
• ఫుల్లరీన్ లో ‘C’ సంకరీరణం sp².
• ఫుల్లరీన్ లు ఆరోమేటిక్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
• C – C బంధ దైర్ఘ్యం C – C మరియు C = C కి మధ్యలో ఉండును.
• గోళాకార ఫుల్లరీన్లను బక్సీబాల్స్ అంటారు.
• C – C బంధ దైర్ఘ్యాల 1.43Å మరియు 1.38Å వరుసగా ఉంటాయి.
• దీనికి 60 శీర్షాలున్నాయి.

ప్రశ్న 4.
కింది వాటిపై వివరణ రాయండి. (a) సిలికేట్లు (b) జియోలైట్లు (c) ఫుల్లరీన్లు.
జవాబు:
సిలికేట్లు :
చాలా నిర్మాణసామానులు సిలికేట్లు.

ఉదా : గ్రానైట్లు, పలకలు, ఇటుకలు, సిమెంట్ మొదలైనవి పింగాణీలు, గాజు కూడా సిలికేట్లే. Si సిలికేట్లలో చాలా బలమైనవి. సాధారణ ద్రావణులలో దేనిలోనూ అవి కరగవు. ఇతర పదార్థాలతో త్వరగా కలవవు. సిలికేట్లను ఆరు రకాలుగా విభజించవచ్చు. అవి.

1) ఆర్థోసిలికేట్లు లేదా నీసో సిలికేట్లు :
వీటిలో (SiO₄^-4) అయాన్లుంటాయి. వాటి సాధారణ ఫార్ములా M₂¹¹(SiO₂).
ఉదా : విల్లెమైట్ Zn₂(SiO₄).

2) పైరో సిలికేట్లు లేదా సోరో సిలికేట్లు లేదా డైసిలికేట్లు :
వీటిలో SiO₇^-6 యూనిట్లుంటాయి. పైరో సిలికేట్లు చాలా అరుదు. ఉదా : థోర్వైటెట్ Ln₂ (Si₂O₇).

3) శృంఖల సిలికేట్లు :
వీటిలో (SiO₃)^2n- యూనిట్లుంటాయి. ఉదా : స్పాడ్యుమీన్ LiAl (SiO₃)₂, ఆరిఫిబోల్ ఒక రకమైన శృంఖల సిలికేట్లు, వాటిలో సాధారణంగా రెండు శృంఖలాలు ఏర్పడతాయి.

4) వలయ సిలికేట్లు :
ఈ సిలికేట్ లో వలయ నిర్మాణాలుంటాయి. వాటి సాధారణ ఫార్ములా (SiO₃)^2n- మూడు, నాలుగు, ఆరు, ఎనిమిది టెట్రాహెడ్రల్ యూనిట్లు ఉండే వలయాలు సిలికేట్లకు తెలుసు. కాని మూడు, ఆరు టెట్రాహెడ్రల్ యూనిట్లున్న వలయాలు అతి సామాన్యం. ఉదా : బెరైల్ Be₃Al₂ (Si₆O₁₈)

5) పలక సిలికేట్లు :
ప్రతి (యూనిట్ లోని మూడు మూలలను పంచుకొంటే వచ్చేది అనంతమైన ద్విమితీయ పలక. వీటి అనుఘటక ఫార్ములా (Si₂O₅)^2n- ఉంటుంది. ఈ సమ్మేళనాలు పొరల నిర్మాణాల్లో కనిపిస్తాయి. వాటిని శుభ్రం చేయవచ్చు. ఉదా : కయొలిన్ Al₂ (OH)₄ Si₂O₅.

6) అల్లిక సిలికేట్లు లేదా త్రిమితీయ సిలికేట్లు :
SiO₄ టెట్రా హెడ్రల్లో నాలుగు మూలలను పంచుకొనేటప్పుడు త్రిమితీయ జాలకం SiO₂ ఫార్ములాతో ఏర్పడుతుంది.

జియోలైట్లు :
ఇది లోహపు అయాన్లు లేని త్రిమితీయ నిర్మాణాలు. వీటిలో కొన్ని Si⁺⁴ లను Al⁺³ తో ప్రతిక్షేపిస్తే, తరువాత అతిరిక్తంగా లోహం అయాన్ ను కలిపితే అనంతమైన త్రిమితీయ జాలకం ఏర్పడుతుంది. [Si₂O₈]^2n- లో ఒకటి లేదా రెండు సిలికాన్ పరమాణువులు స్థానభ్రంశం చెందితే జియొలైట్లు వస్తాయి. జియొలైట్లు అయాన్ వినిమయకారులుగాను, అణుజల్లెడలగానూ పనిచేస్తాయి. జియొలైట్ల నిర్మాణాలు ఏర్పడేటప్పుడు వివిధ సైజుల్లో రంధ్రాలు ఏర్పడతాయి. నీటి అణువులు, అనేక రకాలైన అణువులు, NH₃ CO₂ ఇథనాల్ వంటివి, ఈ రంధ్రాలలో పట్టుబడిపోతాయి. ఆ విధంగా జియొలైట్లు అణువుల జల్లెడ మాదిరిగా పనిచేస్తాయి. కఠిన జలం నుంచి Ca⁺² అయాన్లను బంధించి Na² అయాన్లతో ప్రతిక్షేపిస్తాయి.

ఉపయోగాలు :

• పెట్రోరసాయన పరిశ్రమలలో జియొలైట్లు ఉత్ప్రేరకాలుగా పనిచేస్తాయి.
• జియొలైట్ ZSM – 5 ను, ఆల్కహాల్ను నేరుగా గాసోలిన్ గా మార్చుటకు ఉపయోగిస్తారు.

పుల్లరీన్ లు :

• ఫుల్లరీన్లు కార్బన్ యొక్క స్ఫటిక రూపాంతరాలు.
• వీటిని జడవాయువుల సమక్షంలో గ్రాఫైట్ ద్వారా విద్యుత్ ప్రవహింపచేసి పొందవచ్చు.
• ఇవి ఊగే బంధాలు లేని (dangling bonds) మెత్తని నిర్మాణం కలిగి ఉంటాయి. కావున ఇవి మాత్రమే కార్బన్ యొక్క శుద్ధమైన రూపాలు.
• C₆₀ అణువు సాకర్ బంతిని పోలిన నిర్మాణం కలిగియుండును.
• C₆₀ అణువులో ఇరవై 6 – కార్బన్ వలయాలు మరియు 12, 5 కార్బన్ వలయాలు కలవు.
• C₆₀లో 6 – కార్బన్ వలయాలు 5 లేదా 6 – కార్బన్ వలయాలతో సంయోగం చెందగలవు. కానీ 5 – కార్బన్ వలయాలు కేవలం 6 – కార్బన్ వలయాలతోనే సంయోగం చెందగలవు.
• ఫుల్లరీన్ లో ‘C’ సంకరీరణం sp².
• ఫుల్లరీన్ లు ఆరోమేటిక్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
• C – C బంధ దైర్ఘ్యం C-C మరియు C Cకి మధ్యలో ఉండును.
• గోళాకార ఫుల్లరీన్లను బక్సీబాల్స్ అంటారు.
• C – C బంధ దైర్ఘ్యాల 1.43A° మరియు 1.38A° వరుసగా
• దీనికి 60 శీర్షాలున్నాయి.

సాధించిన సమస్యలు (Solved Problems)

ప్రశ్న 1.
కింది ప్రశ్నలకు సమాధానాలను గ్రూపు 14 మూలకాల నుంచి ఎంచుకొనండి.
సాధన:
అధిక ఆమ్ల డై ఆక్సైడ్ ఏర్పరచేది.
సాధారణంగా +2 ఆక్సీకరణ స్థితిలో కనపడేది.
అర్ధవాహక ఉపకరణాలలో ఉపయోగపడేది.
కార్బన్, లెడ్ సిలికాన్, జెర్మేనియం.

ప్రశ్న 2.
[SiF₆]^2- లభ్యమగును కాని [SiCl₆]^2- లభ్యము కాదు. సాధ్యమైన కారణాలు తెలపండి.
సాధన:
i) Si⁴⁺ అయాన్ సైజు పరిమితి వల్ల దాని చుట్టూ ఆరు పెద్ద క్లోరైడ్ అయానులకు సరిపడినంత చోటు లేకపోవడం.
ii) క్లోరైడ్ అయాన్ ఒంటరి జంట, Si⁴⁺ల మధ్య అన్యోన్య చర్య అంత బలమైంది కాదు.

ప్రశ్న 3.
డైమండ్కి సమయోజనీయ స్వభావం ఉంటుంది. అయినప్పటికీ అధిక ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత ఉంటుంది. ఎందుకు?
సాధన:
దృఢమైన C – C బంధాల అల్లికతో ఉన్న త్రిమితీయ నిర్మాణం డైమండ్కు ఉంటుంది. దృఢమైన C – C బంధాలను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి చాలా శక్తి కావాలి. అందువల్ల దీని ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత చాలా అధికం.

ప్రశ్న 4.
సిలికోన్లు ఏవి?
సాధన:
సాధారణ సిలికోన్లలో శృంఖలాలు ఉంటాయి. ఇందులో ఆల్కైల్ లేదా ఫినైల్ సమూహాలు ప్రతి సిలికాన్ యొక్క మిగిలిన బంధపు స్థానాలను ఆక్రమిస్తాయి. వాటికి జల విరోధ స్వభావం ఉన్నది.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year History Study Material 12th Lesson వలస పాలనలో భారతదేశం Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year History Study Material 12th Lesson వలస పాలనలో భారతదేశం

వ్యాసరూప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
భారతదేశంలో జరిగిన సామాజిక సంస్కరణోద్యమాలను వివరించండి.
జవాబు:
క్రీ.శ. 19వ శతాబ్దంలో బ్రిటిష్ పాలనతో వచ్చిన వ్యవస్థాగత మార్పు విద్యావంతులైన ఒక కొత్త సామాజిక వర్గ ఆవిర్భావానికి దారితీసింది. పాశ్చాత్య విద్య, సంస్కృతితో ప్రభావితులైన విద్యాధికులు సామాజిక ఉద్యమాలకు పూనుకున్నారు.

సామాజిక సంస్కరణోద్యమాలు: 19వ శతాబ్ద ప్రారంభం నాటికి సమాజంలో నెలకొన్న సామాజిక కట్టుబాట్లు స్త్రీలను, దళితులను హీనస్థితికి గురిచేశాయి. బాలికల భ్రూణ హత్య, సతి, నిర్బంధ వైధవ్యం, బాల్యవివాహాలు ఆనాటి సమాజంలో నెలకొన్న కొన్ని దురాచారాలు. అయితే భారతీయ విద్యావంతులు ఆంగ్ల విద్య ద్వారా పాశ్చాత్యుల్లోని ఉదార, ఆశావాద దృక్పథాన్ని చూసి వాటిపట్ల ఆకర్షితులయ్యారు. భారతీయ సమాజంలోని వివక్షాపూరిత దృక్పథం, వెనకబాటుతనం వారి సంస్కరణాభిలాషను దృఢతరం చేసింది.

19వ శతాబ్దంలో ప్రారంభమైన సంస్కరణల్లో రెండు ప్రధాన ధోరణులున్నాయి. అవి మత, సామాజిక సంస్కరణలు, రాజారాంమోహన్ రాయ్ మతానికి హేతువాద దృక్పథాన్ని జోడించాడు. ఇతని కృషివల్ల 1829 డిసెంబర్ 4న సతీ దురాచారం నిషేధించబడింది. అప్పటి గవర్నర్ జనరల్ విలియం బెంటింక్ ‘సతి’ని చట్టరీత్యా నేరంగాను, శిక్షార్హంగాను ప్రకటించాడు. బ్రహ్మసమాజం, ప్రార్థనా సమాజం, రామకృష్ణ మిషన్, ఆర్య సమాజం, థియోసాఫికల్ సంఘం లాంటి మత సంస్కరణాభిలాష గల సంస్థలు తమ కార్యక్రమాలను నడిపించాయి. బ్రహ్మసమాజం బ్రాహ్మణ వ్యవస్థకు వ్యతిరేకంగా ఏకేశ్వరోపాసనను ప్రోత్సహించింది. దయానంద సరస్వతి నాయకత్వంలో ఆర్యసమాజం విగ్రహారాధనకు వ్యతిరేకంగా ఉద్యమించి ‘వేదాలకు తరలండని’ ప్రబోధించారు. కరుడుగట్టిన సమాజ పునర్వ్యవస్థీకరణకు భారత తాత్విక సంస్థలు, థియోసాఫికల్ సొసైటీవంటివి పూనుకొన్నాయి. హేతుబద్ద పూజా విధానాన్ని రామకృష్ణ మిషన్ వారు ప్రవచించారు. జొరాస్ట్రియన్ల సంస్థ, రహనుమాయి మజ్దాయాన్ సభ, జొరాస్ట్రియన్ల ప్రాచీన పద్ధతుల పరిరక్షణను ప్రబోధించింది.

ఈ సంస్కర్తలు చేపట్టిన కార్యక్రమాలైన వితంతు పునర్వివాహం, కులాంతర వివాహాలు, స్త్రీ విద్య ఉదార పాశ్చాత్య లౌకిక ధోరణుల్ని సూచిస్తాయి. పర్దా నిషేధం, బాల్యవివాహం రద్దు, బహు భార్యత్వం, దళితుల పట్ల వివక్షను రూపమాపటం కోసం సంస్కర్తలు పూనుకొన్నారు. వివాహ వయోపరిమితి పెంపు, స్త్రీల ఆస్తి హక్కుల్ని వారు కాంక్షించారు. ఈ దురాచారాలను రూపుమాపడం కోసం చట్టాల ఏర్పాటుతోపాటు దేవాలయ ప్రవేశం, భోజన విషయాల్లో వివక్షకు వ్యతిరేకంగా పోరాడారు. ముఖ్యంగా అణగారిన వర్గాల అభ్యున్నతి కోసం డిప్రెస్డ్ క్లాస్ మిషన్, డెక్కన్ ఎడ్యుకేషనల్ సొసైటీ, సర్వెంట్స్ ఆఫ్ ఇండియా సొసైటీ, అలీఘర్ సంస్థ, అమృత్సర్లోని దివానల్సా, బొంబాయి సోషల్ సర్వీసీగ్, ఇండియన్ నేషనల్ సోషల్ సర్వీస్ లీగ్లు, సత్యశోధక్ సమాజ్, హరిజన సేవక్ సంఘ్ లాంటి సంస్థలు కృషి చేశాయి.

మహారాష్ట్రలో జ్యోతిరావు పూలే, సావిత్రి బాయి పూలేలు స్త్రీల విద్యావాప్తి, ముఖ్యంగా దళిత బాలికల విద్యా వ్యాప్తికై కృషి చేశారు. వితంతు స్త్రీల సంతానానికి అనాథాశ్రమం కట్టించారు. క్రీ.శ. 1873లో సత్యశోధక్ సమాజాన్ని 1882లో దీనబంధు సార్వజనిక్ సభను స్థాపించి వీటి ద్వారా సంస్కరణలు చేపట్టారు. పండిత రమాబాయి సంప్రదాయ కుటుంబంలో జన్మించింది. సంస్కృతంలో ప్రావీణ్యం గడించి సమాజంలోని మూఢాచారాలను ఏవగించుకొంది. సంస్కృత ప్రావీణ్యానికి ‘పండిత’ అనే గౌరవ బిరుదు రమాబాయి పొందారు. అనేక ప్రాంతాల్లో విస్తృతంగా పర్యటించి సామాజిక అన్యాయాల నుంచి హిందూ స్త్రీలను రక్షించడం కోసం కృషి చేశారు. పూణేలో మహిళా ఆర్యసమాజాన్ని, బొంబాయిలో శారదా సదన న్ను స్థాపించారు.

బెంగాల్లో హెన్రీలూయిస్ వివియన్ డొరేజియో హేతువాద దృక్పథంతో యంగ్ బెంగాల్ ఉద్యమాన్ని నడిపాడు. విద్యాసంస్కరణలకోసం ఈశ్వరచంద్ర విద్యాసాగర్ పూనుకొన్నారు. ఈయన కృషి వల్లే 1856లో హిందూ స్త్రీల పునర్వివాహానికి ఉన్న నిర్బంధాలన్నీ తొలగి చట్టం చేయడమైంది. ప్రముఖ సంస్కర్త సర్ సయ్యద్ అహ్మద్ ఖాన్ ముస్లింల విద్యావ్యాప్తికి కృషి చేశారు. 1825లో మహమ్మదీయ ఆంగ్లో ఓరియంటల్ కాలేజీని స్థాపించాడు. ఈ సంస్థే తరువాత అలీఘర్ ముస్లిం విశ్వవిద్యాలయంగా మారింది. ఆ తర్వాత కాలంలో వివేకానందుడుగా ప్రఖ్యాతి చెందిన నరేంద్రనాథ్ దత్తా రామకృష్ణ మిషన్ స్థాపించాడు. దీని ద్వారా యువతలో దేశభక్తిని రగిల్చి ప్రజోద్ధరణకు పనిచేసేలా వారిని ఉత్తేజపరిచాడు.

ప్రశ్న 2.
భారత జాతీయోద్యమంలో ‘వందేమాతరం’ ప్రాముఖ్యత తెల్పండి.
జవాబు:
భారతీయులలో పెరుగుతున్న జాతీయభావం బెంగాల్ విభజనతో బహిర్గతమై వందేమాతరం ఉద్యమంగా రూపుదాల్చింది. ఈ ఉద్యమం భవిష్యత్లో జరగబోయే ఉద్యమాలకు మార్గదర్శకమైంది.

కారణాలు: ఈ క్రింది కారణాలు వందేమాతర ఉద్యమానికి దోహదపడ్డాయి.
1) మితవాదుల వైఫల్యం: కాంగ్రెస్ స్థాపన జరిగినప్పటి నుంచి నాయకులు తమ కోర్కెల సాధన కోసం రాజ్యాంగ పద్ధతులను అవలంబించారు. వారు ఉద్యమించిన 20 సంవత్సరాల కాలంలో ప్రత్యేకంగా సాధించేందేమీ లేదు. దీనితో మితవాదుల యెడల ప్రజలలో అసంతృప్తి బయలుదేరింది.

2) అతివాద జాతీయభావం: అప్పటికే జాతీయోద్యమంలో తిలక్, లాలాలజపతిరాయ్, బిపిన్ చంద్రపాల్ వంటి అతివాద జాతీయ నాయకులున్నారు. పోరాటం ద్వారానే తమ కోర్కెలు తీరుతాయని వారు భావించి తమకు స్వరాజ్యం కావాలని ప్రకటించారు.

3) ఆంగ్లేయుల విభజించు పాలించు విధానం: ప్రజల్లో పెరుగుతున్న జాతీయ భావాన్ని దెబ్బతీయటానికి బ్రిటీషు ప్రభుత్వం “విభజించి, పాలించు” అనే సాధనాన్ని వినియోగించింది. భారతీయులలోని ఐక్యతను దెబ్బతీసి, వారిని బలహీనపరచి, తద్వారా తాను లబ్ది పొందాలని భావించింది. ఈ లక్ష్య సాధనకు బెంగాల్ను విభజించింది.

4) బెంగాల్ విభజన: బెంగాల్ రాష్ట్రం జాతీయోద్యమానికి ఆయువుపట్టు. దానిని విభజించటం ద్వారా జాతీయోద్యమాన్ని దెబ్బతీయాలని, హిందూ, ముస్లింల మధ్య విభేదాలు సృష్టించాలని కర్జన్ ప్రభువు తలపోశాడు. ఈ కారణంగా బెంగాల్ నుంచి 3 కోట్లకు పైగా జనాభా ఉన్న తూర్పు బెంగాల్, అస్సాంలను విడదీసి ఒక ప్రత్యేక రాష్ట్రంగా ఏర్పరచాడు. బెంగాల్ రాష్ట్రం అతివిశాలమైందని, పాలనా సౌలభ్యం కోసం దాన్ని రెండు భాగాలుగా విభజించవచ్చని ప్రకటించాడు. ప్రజల్లో పెరుగుతున్న జాతీయ భావాన్ని మొగ్గలోనే తుంచేయడానికి, కాంగ్రెసు, ప్రజలను విడదీయటానికి ఆంగ్లేయులు ఈ పన్నాగం పన్నారని భారతీయులు భావించారు. బెంగాల్ విభజనకు వ్యతిరేకంగా భారతీయులు ప్రారంభించిన ఉద్యమాన్ని వందేమాతరం ఉద్యమం అంటారు. దీనిని స్వదేశీ ఉద్యమం అని కూడా అంటారు.

వందేమాతరం ఉద్యమం: వందేమాతరం ఉద్యమం కాంగ్రెస్ నేతృత్వంలో జరిగిన మొట్టమొదటి ప్రజాఉద్యమం. బంకించంద్రుని ‘ఆనందమఠ్’ నవలలోని ‘వందేమాతరం’ గేయం ఉద్యమకారులకు స్ఫూర్తినిచ్చింది. అందువల్ల దీనిని వందేమాతర ఉద్యమం అన్నారు. ఉద్యమం బెంగాల్కు మాత్రమే పరిమితం కాక, దేశవ్యాప్తమైంది. మొదట్లో ఈ ఉద్యమం సురేంద్రనాథ్ బెనర్జీ వంటి మితవాదుల నేతృత్వంలో జరిగినా క్రమంగా అతివాద, తీవ్రవాద నాయకత్వానికి మరలింది.

బహిష్కరణోద్యమం: ఉద్యమంలో భాగంగా విదేశీ వస్తు బహిష్కరణ, బ్రిటీషు యాజమాన్యంలో ఉన్న విద్యాలయాలను బహిష్కరించటం దేశవ్యాప్తంగా జరిగాయి. విదేశీ వస్త్రాలను ఉద్యమకారులు కుప్పలు కుప్పలుగా పోసి తగులబెట్టారు. ఉద్యమంలో హిందువులు, మహమ్మదీయులు ఐక్యతతో పాల్గొన్నారు.

స్వదేశీ ఉద్యమం: ఈ కాలంలో ఉద్యమకారులు స్వదేశీ ఉద్యమాన్ని కూడా నడిపారు. స్వదేశీ వస్తువులకు ఆదరణ లభించింది. స్వదేశీ భావన అన్ని రంగాలకు వ్యాపించింది. విద్య, సంస్కృతి, వ్యాపారం, పరిశ్రమలు తదితర రంగాలలో స్వదేశీ భావం ప్రజ్వరిల్లింది.

నిర్మాణాత్మక కార్యక్రమం: స్వదేశీ, బహిష్కరణోద్యమాలతో పాటు ప్రజలు నిర్మాణాత్మక కార్యక్రమాలు కూడా చేపట్టారు. స్వదేశీ పరిశ్రమలను, స్వదేశీ విద్యాలయాలను స్థాపించారు.

ప్రభుత్వ దమన నీతి: ఈ ఉద్యమాన్ని అణచటానికి ప్రభుత్వం దమననీతిని సాగించింది. విద్యార్థులను లాఠీలతో కొట్టించింది. అనేకమంది నాయకులను ఎటువంటి విచారణ లేకుండా జైలులో పెట్టించింది. వందేమాతరం నినాదాలు చేయటం, జెండాలను ధరించటం, ఊరేగింపులను జరపటాన్ని నిషేధించింది. పత్రికా స్వాతంత్ర్యాన్ని కాలరాసింది. కర్జన్ తరువాత వచ్చిన వైస్రాయ్ లార్డ్ మింటో దేశద్రోహ చట్టాన్ని, విస్ఫోటక పదార్థాల చట్టాన్ని, భారతీయ పత్రికా చట్టాన్ని మొదలైన వానిని చేసి ప్రజల హక్కులను అణగద్రొక్కాడు. తిలక్కు 6 సంవత్సరాల కఠిన కారాగారశిక్ష విధించబడింది. అరవింద ఘోష్ అలీపూర్ బాంబు కేసులో ఇరికించబడ్డాడు. సురేంద్రనాథ్ బెనర్జీ, గాడిచర్ల హరి సర్వోత్తమరావులు నిర్బంధించబడ్డారు. పైగా బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం మహమ్మదీయులను హిందువులకు వ్యతిరేకంగా రెచ్చగొట్టింది.

విప్లవోద్యమం: ప్రభుత్వం అనుసరించిన దమననీతికి వ్యతిరేకంగా బ్రిటిష్ అధికారులను హత్యచేయడానికి కొందరు యువకులు రహస్య సంఘాలుగా ఏర్పడ్డారు. భూపేంద్రనాథ్ దత్, వి.డి. సావర్కర్, ఖుదీరామ్ బోస్ మొదలైనవారు వీరిలో ప్రముఖులు. ప్రభుత్వం ఖుదీరామ్ బోస్కు కింగ్స్ ఫోర్డ్ప హత్యాప్రయత్నం చేసినందుకు మరణశిక్ష విధించింది. ఈ ఉద్యమం బ్రిటిష్ అధికారులను భయభ్రాంతులను చేసింది. భారతీయులను తృప్తిపరచటానికి, మితవాదులను, అతివాదులను విడదీయడానికి, హిందూ, మహమ్మదీయుల మధ్య స్పర్ధలు సృష్టించటానికి బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం 1909 భారతీయ కౌన్సిల్స్ చట్టాన్ని చేసింది. అయినా ఈ ఉద్యమం కొనసాగింది.

బెంగాల్ విభజన రద్దు: లార్డ్ మింటో స్థానంలో వైస్రాయ్ గా వచ్చిన లార్డ్ హార్డింజ్ ఉద్యమ తీవ్రతను అర్థం చేసుకొన్నాడు. బెంగాల్ విభజన రద్దుచేయాలని, అస్సాంను ప్రత్యేక రాష్ట్రంగా ఏర్పరచాలని బీహార్, ఛోటా నాగపూర్, ఒరిస్సాలను ఒక ప్రత్యేక రాష్ట్రంగా చేయాలని, రాజధానిని కలకత్తా నుంచి ఢిల్లీకి మార్చాలని ప్రతిపాదించాడు. ఈ ప్రతిపాదనలను బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం ఆమోదించగానే 1911లో బెంగాల్ విభజన రద్దయింది.

ఫలితాలు: బెంగాల్ విభజన కొన్ని ముఖ్య ఫలితాలనిచ్చింది.

1. కేవలం నిరసనలు, ప్రదర్శనలు, తీర్మానాలు ఏవిధంగాను పనికిరావని, తీవ్రమైన చర్యలు అవసరమని కాంగ్రెస్ భావించింది. తీర్మానాలకు మద్దతుగా ప్రజాశక్తి తోడైతేగాని సమస్యలు పరిష్కారం కావని ప్రజలు భావించారు.
2. బెంగాల్ విభజనకు వ్యతిరేకంగా వందేమాతరం ఉద్యమం రూపుదిద్దుకుంది.
3. భారత జాతీయ కాంగ్రెస్ “స్వరాజ్యం” కావాలని కోరింది.
4. విదేశీ వస్తువుల బహిష్కరణ, స్వదేశీ వస్తువుల ప్రోత్సాహం మంచి ఊపునందుకున్నాయి. దీనితో భారతీయ పరిశ్రమలు బాగా లబ్దిపొందాయి.
5. ఈ ఉద్యమం సాంస్కృతిక కార్యకలాపాలను కూడా ప్రభావితం చేసింది. జాతీయ కవిత ఈ కాలంలో పెల్లుబుకింది. రవీంద్రనాథ్ ఠాగూర్, బంకించంద్ర ఛటర్జీ మొదలైన వారి రచనలను ప్రభావితం చేశాయి. జాతీయవిద్యకు ప్రోత్సాహం లభించింది.
6. జాతీయోద్యమం తీవ్రతరమైంది. అతివాదులు శాంతియుత ప్రతిఘటనోద్యమాన్ని కూడా చేపట్టారు. ప్రజలు ప్రభుత్వంతో సహకరించడానికి నిరాకరించడం ఇందులోని ప్రధానాంశం.
7. ఉగ్రవాదం చోటుచేసుకుంది. ఉగ్రవాదులు ఐరిష్ ఉగ్రవాదులు, రష్యన్ నిహిలిస్టుల విధానాలను అనుసరించి బ్రిటీషు ఉద్యోగులను చంపటానికి పూనుకొన్నారు.
8. బెంగాల్ విభజనను వ్యతిరేకిస్తూ కొనసాగిన తీవ్ర ఉద్యమం భారత జాతీయ కాంగ్రెస్ లో తీవ్ర భేదాభిప్రాయాలకు దారితీసింది. అతివాదులు, మితవాదులు అను రెండు వర్గాలుగా కాంగ్రెస్ చీలిపోయింది.

ప్రశ్న 3.
సహాయ నిరాకరణ ఉద్యమాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
గాంధీ నాయకత్వంలో జాతీయ కాంగ్రెస్ నిర్వహించిన ఉద్యమాల్లో మొదటిది సహాయ నిరాకరణోద్యమం. ఖిలాపత్ ఉద్యమ సందర్భంగా వ్యక్తమైన హిందూ, ముస్లిం సంఘీభావం గాంధీని సహాయ నిరాకరణోద్యమానికి పురికొల్పింది. 1920 సెప్టెంబరులో కలకత్తాలో లాలాలజపతిరాయ్ అధ్యక్షతన జరిగిన ప్రత్యేక సమావేశంలో గాంధీ సహాయ నిరాకరణ ఉద్యమ తీర్మానాన్ని ప్రవేశపెట్టాడు. తీర్మానం ఆమోదించడమైంది. 1920 డిసెంబర్ విజయరాఘవాచారి అధ్యక్షతన నాగపూర్లో జరిగిన కాంగ్రెస్ వార్షిక సమావేశంలో దాన్ని ధృవీకరించడమైంది. రెండు సమావేశాల్లోనూ బెంగాల్ నాయకుడు చిత్తరంజన్ దాస్ నుంచి కొంత వ్యతిరేకత వచ్చింది. దాస్ సూచనలను కూడా తీర్మానంలో చేర్చడం ద్వారా గాంధీ ఆయనను సమ్మతింపచేశాడు.

ఉద్యమ కార్యక్రమం: ఈ ఉద్యమానికి మూడు అంశాల కార్యక్రమం కలదు. అవి: బహిష్కరణ, నిర్మాణాత్మక కార్యక్రమాలు, శాసనోల్లంఘనం.
బహిష్కరణ:

1. ప్రభుత్వం ఇచ్చిన బిరుదులు, పదవులను త్యజించడం.
2. ప్రభుత్వం ఏర్పాటు చేసే సన్మానాలు, తదితర కార్యక్రమాలను బహిష్కరించడం.
3. విద్యార్థులు ప్రభుత్వ విద్యాలయాలను బహిష్కరించడం.
4. ప్రభుత్వోద్యోగాలకు రాజీనామా చేయడం.
5. ప్రభుత్వ న్యాయస్థానాలను బహిష్కరించడం. 6) విదేశీ వస్త్రాలను, వస్తువులను బహిష్కరించడం.
6. శాసనసభలకు జరిగే ఎన్నికలను బహిష్కరించడం.
7. 1921లో ఇంగ్లాండ్ దేశపు యువరాజు పర్యటన బహిష్కరించడం మొదలైనవి బహిష్కరణోద్యమంలో ముఖ్యమైనవి.

నిర్మాణాత్మక కార్యక్రమాలు:

1. తిలక్ స్మారక నిధికి విరాళాలు వసూలు చేయడం.
2. రాట్నాలపై నూలు వడికి, ఖద్దరు వస్త్రాలు తయారుచేయడం.
3. అస్పృశ్యతను నిర్మూలించడం.
4. మద్యపాన నిషేధానికి అనుకూలంగా ఉద్యమం నడపడం.
5. జాతీయ విద్యాలయాలు నెలకొల్పడం.
6. హిందూ, ముస్లిం సమైక్యతను సాధించడం అనేవి నిర్మాణాత్మక కార్యక్రమాలు.

శాసనోల్లంఘనం: పన్నులు చెల్లించటం, నిరాకరించటం ద్వారా కాంగ్రెస్ శాసనోల్లంఘనాన్ని చేపట్టాలని నిర్ణయించింది.
ఉద్యమ గమనం 1920లో ప్రారంభించిన ఈ ఉద్యమంలో ప్రజలు తమ విభేదాలను మరిచి చురుకుగా పాల్గొన్నారు. బ్రిటిష్ విద్యాసంస్థలను బహిష్కరించి జాతీయ విద్యాసంస్థలను నెలకొల్పారు. నెహ్రూ, చిత్తరంజన్ దాస్, ప్రకాశం పంతులు మొదలైన నాయకులు న్యాయస్థానాలను బహిష్కరించి న్యాయవాద వృత్తిని త్యజించారు. సుభాష్ చంద్రబోస్ మొదలైనవారు తమ ప్రభుత్వ పదవులకు రాజీనామా చేశారు. ప్రజలు విదేశీ వస్తువులను బహిష్కరించి ఖద్దరు వాడకాన్ని ప్రోత్సహించారు. హిందువుల ఐక్యతను పెంపొందించటానికి అస్పృశ్యతా నివారణను చేపట్టారు.

ఈ ఉద్యమం ఆంధ్రాలో అద్భుత విజయాన్ని సాధించింది. చీరాల-పేరాల సత్యాగ్రహం, పెదనందిపాడు పన్నుల నిరాకరణోద్యమం, పల్నాడు పుల్లరి సత్యాగ్రహాలు జరిగాయి. పంజాబ్లో అకాలీలు మహంతులకు వ్యతిరేకంగా ఉద్యమాన్ని నిర్వహించారు. భారతదేశ సందర్శనానికి వచ్చిన వేల్స్ యువరాజు బహిష్కరించబడ్డాడు. ఈ ఉద్యమాన్ని అణచడానికి ప్రభుత్వం దమనకాండను సాగించింది. అయినప్పటికి ఉద్యమాన్ని ఉధృతం చేయాలని కాంగ్రెస్ నిర్ణయించింది. ఇంతలోనే ఉత్తరప్రదేశ్లోని చౌరీచౌరా అనేచోట హింస చెలరేగి అది అనేకమంది పోలీసులు సజీవదహనానికి దారితీసింది. హింసను సహించలేని గాంధీజీ ప్రజలు ఇంకా అహింసా పద్ధతులకు అలవాటుపడలేదని భావించి ఉద్యమాన్ని నిలుపు చేశాడు.

ఫలితాలు: సహాయ నిరాకరణోద్యమం అనేక గొప్ప ఫలితాలనిచ్చింది.

1. భారత ప్రజలలోను, కాంగ్రెస్ నాయకులలోను నిరాశ ఏర్పడింది. దీని ఫలితంగా కాంగ్రెస్లోలో చీలిక వచ్చింది.
2. ఉద్యమ కాలంలో హిందూ-మహమ్మదీయుల ఐక్యత సాధించబడింది.
3. ఈ ఉద్యమ ప్రభావం వల్ల జాతీయభావం దేశం నలుమూలలా విస్తరించింది.
4. ప్రజలలో ప్రభుత్వమంటే భయంపోయి వారిలో ఆత్మవిశ్వాసం పెరిగింది.
5. కాంగ్రెస్లో వామపక్ష ధోరణులు ప్రారంభమైనాయి.
6. ప్రభుత్వం దమననీతిని ఎదుర్కొనేందుకు భారతీయ యువత విప్లవోద్యమానికి దిగింది.
7. ఈ ఉద్యమ విరమణ అనంతరం కాంగ్రెస్-లీగ్ మిత్రత్వం రద్దయింది. ఫలితంగా హిందువులు, ముస్లింల మధ్య మత కల్లోలాలు చెలరేగాయి.

ప్రశ్న 4.
భారత స్వాతంత్ర్య పోరాటంలో గాంధీజీ పాత్రను విశ్లేషించండి.
జవాబు:
భారత జాతీయోద్యమ చరిత్రలో గాంధీజీ నిర్వహించిన పాత్ర అద్వితీయమైనది. తన నాయకత్వ పటిమతో ఆయన భారత జాతీయ శక్తులను ఏకం చేసి, వాటిని ఒక త్రాటిపై నడిపించిన ఘనుడు. 1919 నుంచి 1947 వరకు గల కాలంలో స్వాతంత్ర్యోద్యమానికి తానే స్ఫూర్తిగా మారిన మహామనిషి, అందువలననే 1919 నుండి 1947 వరకు గల కాలాన్ని “గాంధీ యుగం” అని పిలుస్తారు.

తొలి జీవితం: గాంధీజీ పూర్తిపేరు మోహన్దాస్ కరంచంద్ గాంధీ. ఆయన 1869 అక్టోబరు 2వ తారీఖున సౌరాష్ట్రలోని పోర్బందరులో జన్మించాడు. తన 19వ ఏట ఉన్నత విద్యకై లండన్ వెళ్ళి న్యాయవాద పట్టా పుచ్చుకొని మాతృదేశానికి వచ్చి రాజకోట, బొంబాయిలో న్యాయవాద వృత్తిని చేపట్టాడు. తరువాత రాజకీయాలలో ప్రవేశించాడు.
గాంధీజీ సిద్ధాంతాలు: స్వాతంత్య్ర సముపార్జనకై గాంధీజీ చేపట్టిన రెండు ఆయుధాలలో ఒకటి సత్యాగ్రహం, రెండు అహింస. ‘సత్యాగ్రహం అనగా సత్యమునకు కట్టుబడి ఉండటం అని అర్థం. సత్యాగ్రహము ఐదు విధాలు. అవి:

1) సహాయ నిరాకరణ: శాంతియుత సహాయ నిరాకరణ ద్వారా ఎటువంటి శక్తివంతమైన ప్రభుత్వాన్నైనా పడగొట్టవచ్చు. శాంతియుత ప్రతిఘటన ద్వారా హర్తాళ్ పాటించి, ప్రభుత్వం దమననీతిపై పోరాటం సాగించాలి. మన కోరికలు స్వచ్ఛమైనవిగాను, సమంజసమైనవిగాను ఉండాలి.

2) నిరాహారదీక్ష: ఇతర పద్ధతులు విఫలమైనప్పుడే దీనిని చేపట్టాలి.

3) హిజరత్: హింసాపూరిత వాతావరణంలో ఇమడలేని వ్యక్తులు తమంతట తాముగా ఇతరులకు దూరంగా ఉండాలి.

4) బహిష్కరణ: అన్నిరకాల చెడుకు వ్యతిరేకంగా చేపట్టే నిరాకరణ. ఒక వ్యక్తిని ఆ పనిని చేయకుండా నిరోధించటానికి చేపట్టే శాంతియుత పికెటింగ్. దీనిలో హింసకు తావులేదు.

5) శాసనోల్లంఘనం: ఈ చర్యను చేపట్టే ముందు చర్చలు, ప్రదర్శనలు జరిపి విఫలమైనప్పుడు మాత్రమే శాంతియుత ప్రతిఘటన చేపట్టాలి. ప్రతి చట్టాన్ని ఉల్లంఘించాలి.

అహింస: అహింసా పరమోధర్మః అన్నారు మనవారు. దానినే గాంధీజీ తన ఆయుధంగా స్వీకరించాడు. బౌద్ధ, జైనమతాలు, అశోక చక్రవర్తి ఈ విషయంలో గాంధీజీకి మార్గదర్శకులు. గాంధీజీకి ‘హింస’ అంటే పడదు. మాటల ” ద్వారాగాని, చేత ద్వారాగాని, ఆలోచనల ద్వారా గాని ఎవ్వరికీ హాని కలిగించకూడదన్నది ఆయన సిద్ధాంతం. దీనిలో మూడు రకాల వారున్నారు. మొదటిది అహింసను ఒక సిద్ధాంతంగా నమ్మి ఆచరించే ధైర్యవంతులు, రెండవది అహింసను ఒక విధానంగా చేపట్టేవారు, మూడవది భయస్తులు చేపట్టే అహింసా విధానం. దీనిని గాంధీజీ నిరసించాడు. అవమానాలపాలై, పిరికితనంతో విదేశీ పాలకులకు లొంగి ఉండటం కంటే భారతదేశం తన గౌరవాన్ని తిరిగి పొందటానికి అవసరమైతే ఆయుధాలు చేపట్టవచ్చునని కూడా ఆయన ఉద్బోధించాడు.

దక్షిణాఫ్రికా వెళ్లటం: గాంధీజీ 1893లో ఒక కేసు విచారణ నిమిత్తం దక్షిణాఫ్రికా వెళ్లాడు. అచ్చట భారతీయుల దయనీయ పరిస్థితులు చూసి బాధాతప్తుడై వారి హక్కుల పరిరక్షణకై సత్యాగ్రహం, సహాయ నిరాకరణోద్యమ సాధనాలు ప్రవేశపెట్టి విజయాన్ని సాధించాడు.

భారత రాజకీయాలలో పాల్గొనుట: గాంధీజీ దక్షిణాఫ్రికా నుండి 1915లో భారతదేశానికి తిరిగివచ్చి సబర్మతీ ఆశ్రమాన్ని స్థాపించాడు. బీహార్లోని చంపారన్ రైతులకు నాయకత్వం వహించి ఆంగ్లో-ఇండియన్ తోట యజమానుల బారినుండి వారిని రక్షించి ప్రఖ్యాతిగాంచాడు. అహ్మదాబాద్ మిల్లు యజమానులబారి నుండి కార్మికులను సంరక్షించి వారి ఉద్యమాన్ని విజయవంతం చేశాడు. గుజరాత్లో కరువు సంభవించినపుడు రైతులను ఋణబాధల నుండి, పన్ను చెల్లింపులనుండి విముక్తి గావించుటకు ‘కైరా’ సత్యాగ్రహాన్ని నిర్వహించి విజయాన్ని సాధించాడు. రౌలట్ శాసనము, జలియన్ వాలాబాగ్ మారణహోమం, గాంధీజీలో నూతన మార్పులు తెచ్చాయి. తిలక్ మరణానంతరం గాంధీజీ జాతీయోద్యమానికి నాయకత్వం వహించి జాతీయోద్యమాన్ని దిగ్విజయంగా నడిపాడు.

జాతీయోద్యమంలో గాంధీజీ నిర్వహించిన పాత్ర: గాంధీజీ జాతీయోద్యమ చరిత్రలో నిర్వహించిన పాత్ర చిరస్మరణీయం. జాతీయోద్యమ చరిత్రలో 1919 నుండి 1947 వరకు గల కాలాన్ని “గాంధీయుగం’ అంటారు.

ఎ) సహాయ నిరాకరణోద్యమం: గాంధీజీ 1920లో జాతీయ కాంగ్రెస్ నాగపూర్ సమావేశంలో శాంతియుత మార్గాల ద్వారా స్వాతంత్య్ర సముపార్జన కాంగ్రెస్ ధ్యేయమని ప్రకటించాడు. దీనిని సాధించటానికి 1920లో సహాయ నిరాకరణోద్యమాన్ని ప్రారంభించాడు. ఈ ఉద్యమం దేశవ్యాప్తమై గాంధీజీ పేరు ప్రఖ్యాతులు పొందాడు. కానీ ఈ ఉద్యమం ‘చౌరీచౌరా’ సంఘటన ద్వారా విప్లవ ధోరణిలో ప్రయాణించుటచేత ప్రజలు శాంతియుత వైఖరికి సుముఖముగా లేరని ఉద్యమాన్ని నిలుపుదల చేసి పలు విమర్శలకు గురైనాడు. గాంధీజీ కారాగార శిక్షను అనుభవించాడు.

బి) శాసనోల్లంఘన ఉద్యమం: సంపూర్ణ స్వరాజ్య సాధనకు గాంధీజీ 1930లో “శాసనోల్లంఘనోద్యమము” ను ప్రారంభించాడు. నాటి ప్రభుత్వం ఉప్పుపై పన్నును విధించగా అది న్యాయసమ్మతం కాదని ఆ చట్టాన్ని ఉల్లంఘించి దండి గ్రామంలో ఉప్పు సత్యాగ్రహం జరిపి ఉప్పును తయారుచేశాడు. ఇదే జాతీయోద్యమ చరిత్రలో “దండి ఉప్పు సత్యాగ్రహం”గా పేరొందింది.

సి) రౌండేబుల్ సమావేశాలు: గాంధీజీ లండన్ లో జరిగిన మొదటి రౌండ్ టేబుల్ సమావేశానికి హాజరు కాలేదు. తదుపరి వైస్రాయ్ ఇర్విన్తో ఒడంబడిక చేసుకొని రెండవ రౌండ్ టేబుల్ సమావేశానికి హాజరయ్యాడు. జిన్నా వైఖరి వల్ల ఈ సమావేశం విఫలమైంది. మూడవ సమావేశానికి కాంగ్రెస్ హాజరు కాలేదు.

డి) పూనా ఒడంబడిక: బ్రిటిష్ ప్రధాని ‘మెక్ డోనాల్డ్’ భారతదేశంలో హరిజనులకు, క్రైస్తవులకు నియోజకవర్గ సౌకర్యాలను కల్పిస్తూ “కమ్యూనల్ అవార్డ్”ను ప్రకటించాడు. ఇది జాతీయ సమైక్యతకు హానియని గాంధీజీ బ్రిటిష్ పాలకుల వైఖరికి నిరసనగా ఆమరణ నిరాహారదీక్ష ప్రారంభించాడు. చివరకు నిమ్నజాతుల నాయకుడైన డా. అంబేద్కర్ కృషి వల్ల “పూనా ఒప్పందం” జరిగి గాంధీజీ ఆమరణ నిరాహారదీక్ష విరమించాడు.

ఇ) క్విట్ ఇండియా ఉద్యమం: 1942లో క్రిప్స్ రాయబారాన్ని తోసిపుచ్చి 1942 ఆగస్టు 8వ తారీఖున ఆంగ్లేయులు భారతదేశం నుండి వెళ్ళిపోవాలని “క్విట్ ఇండియా ఉద్యమాన్ని ప్రారంభించాడు.

యఫ్) స్వాతంత్ర్య సముపార్జన: గాంధీజీ నడిపిన శాంతియుత ఉద్యమాలను అణచటంలో బ్రిటిష్ పాలకులు వైఫల్యం చెంది 1947 ఆగస్టు 15న భారతదేశానికి స్వాతంత్ర్యాన్ని ఇచ్చారు. ఈ విధంగా విదేశీయ పాలనలో దాస్యమును అనుభవించిన భారతదేశం గాంధీజీ నేతృత్వంలో స్వాతంత్ర్యము పొందింది.

ప్రశ్న 5.
క్రిప్స్ మిషన్ ప్రతిపాదనలను, దాని వైఫల్యానికి కారణాలు వివరించండి.
జవాబు:
1941 డిసెంబర్లో జపాన్ రెండవ ప్రపంచ యుద్ధంలో పాల్గొన్నది. బ్రిటిష్ సామ్రాజ్య భాగాలైన సింగపూర్, బర్మాలను జపాన్ ఆక్రమించినది. జపాన్ సేన పురోగతిని ప్రతిఘటించడానికి భారతీయుల సహకారం అవసరమని బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం భావించినది. అందుకుగాను సర్ఫర్డ్ క్రిప్స్న 1942లో భారతదేశం పంపినది. ఆయన భారతీయ నాయకులతో సంప్రదింపులు జరిపారు. ఆయన చేసిన ప్రతిపాదనలను రెండు భాగాలుగా విభజించవచ్చు. అవి: 1. దీర్ఘకాలిక ప్రతిపాదనలు లేదా యుద్ధానంతరం చేయతలపెట్టిన మార్పులు 2. తక్షణం చేయదగిన మార్పులు లేదా యుద్ధకాలానికి సంబంధించిన ప్రతిపాదనలు.
1. దీర్ఘకాలిక ప్రతిపాదనలు లేదా యుద్ధానంతరం చేయతలపెట్టిన మార్పులు:

• యుద్ధానంతరము భారతదేశానికి డొమినియన్ ప్రతిపత్తి ఇవ్వబడుతుందని బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం ప్రతిపాదించింది. భారతదేశానికి కామన్వెల్త్ నుండి వైదొలగే హక్కు కూడా ఉంటుంది.
• యుద్ధం ముగిసిన తరువాత భారతదేశానికి ఒక నూతన రాజ్యాంగాన్ని రచించడానికిగాను రాజ్యాంగ పరిషత్ నెలకొల్పబడగలదు.
• రాజ్యాంగ పరిషత్లో నైష్పత్తిక ప్రాతినిధ్య ప్రాతిపదికపై రాష్ట్ర శాసనసభల సభ్యులచే ఎన్నుకోబడిన సభ్యులు, స్వదేశీ సంస్థానాల జనాభా నిష్పత్తిని బట్టి సంస్థానాధిపతులు నియమించు సభ్యులుండగలరు.

i) కొత్త రాజ్యాంగాన్ని ఆమోదించడానికి సిద్ధపడని రాష్ట్రాలు లేదా రాష్ట్రం వేరే యూనియన్ ఏర్పడడానికి హక్కులుండవలెను. స్వదేశీ సంస్థానాలకు కూడా అట్లే నూతన రాజ్యాంగానికి కట్టుబడి ఉండడానికి, లేకపోవటానికి స్వేచ్ఛ ఉండగలదు.

ii) బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం పూర్తి అధికారాన్ని బదిలీ చేయటం వలన ఉత్పన్నమయ్యే విషయాలను చర్చించటానికి రాజ్యాంగ పరిషత్, బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం మధ్య ఒక ఒడంబడిక కుదరవలెను.

2. తక్షణం చేయతగిన మార్పులు లేదా యుద్ధకాలానికి సంబంధించిన ప్రతిపాదనలు: తాత్కాలికంగా “రక్షణ” విషయాలపై బ్రిటిష్ ప్రభుత్వ నియంత్రణ ఉండగలదు. కాని భారతదేశ నైతిక, సైనిక, భౌతిక వనరులను సమీకరించే బాధ్యత భారత ప్రభుత్వానిదనీ, అందుకు భారత నాయకులు సలహా, సహకారములు అందించగలదని భావించబడినది.

క్రిప్స్ ప్రతిపాదనల మంచి, చెడ్డలు: క్రిప్స్ ప్రతిపాదనలు (1942) భారతదేశంలోని భిన్న రాజకీయ పక్షాలను సంతృప్తిపరచడానికి ఉద్దేశించినట్టివి. ఈ ప్రతిపాదనలు కాంగ్రెస్ డొమినియన్ ప్రతిపత్తి, రాజ్యాంగ పరిషత్, బ్రిటిష్ కామన్వెల్త్ నుండి విడిపోయే హక్కు మొదలైన ఆశలు చూపెట్టినవి. లీగ్ కోరికయైన పాకిస్తాన్ గుర్తింపు ఈ ప్రతిపాదనలో నిబిడీకృతమై ఉన్న స్వదేశ సంస్థానాధీపతులకు నూతన రాజ్యాంగమును ఆమోదించటానికి లేదా తిరస్కరించడానికి స్వేచ్ఛగలదని ఈ ప్రతిపాదనలో హామీగలదు. అల్పసంఖ్యాకుల భయాలు కూడా అనేక పరిరక్షణల ద్వారా నివృత్తి చేయబడినాయి. ఈ ప్రతిపాదన ఆగస్ట్ ప్రతిపాదనకన్నా మెరుగైనదని చెప్పవచ్చు.

పూర్తి డొమినియన్ ప్రతిపత్తితో నూతన భారత యూనియన్ ఏర్పాటు చేయబడగలదనటం, కామన్వెల్త్ నుంచి విడిపోయే హక్కుండటం ప్రోత్సాహక విషయాలే కాని కాంగ్రెస్కు పూర్తి స్వాతంత్ర్య ప్రకటన మినహా మిగిలిన విషయాలేవీ సమ్మతం కావు. డొమినియన్ ప్రతిపత్తి ఎంతకాలములోపు ఇవ్వబడగలదో నిర్ధారణ చేయలేదు.

కాంగ్రెస్ కోరికను మన్నించడం కోసం యుద్ధం తరువాత రాజ్యాంగ పరిషత్ ఏర్పాటు చేయగలదని ప్రతిపాదన కలదు. రాజ్యాంగ పరిషత్ నిర్మాణ సంబంధమైన పథకం సవ్యమైనది కాదు. ఉదా: స్వదేశ సంస్థానాల ప్రజలకు రాజ్యాంగ పరిషత్ ప్రతినిధుల ఎంపిక విషయాలలో ప్రమేయం ఉండదు. బ్రిటిష్ రాష్ట్రాల ప్రతినిధులు ఆయా రాష్ట్రాలు జనాభా ప్రాతిపదికపై నిర్ణయించబడగలదు. పైగా స్వదేశ సంస్థానాధిపతుల ప్రతినిధులు రాజ్యాంగ పరిషత్లో ఉండటం అనేది భారత ప్రగతికి అవరోధమే.

నూతన రాజ్యాంగం ప్రకారం భారత యూనియన్ నుంచి బ్రిటిష్ రాష్ట్రాలకు, స్వదేశ సంస్థానాలకు విడిపోవటానికి హక్కు ఉండగలదనటం ఈ ప్రతిపాదనలో అతి ప్రమాదకరమైన భాగం. అంటే లీగ్ కోరికయైన పాకిస్తాన్ ఏర్పాటుకు బ్రిటిష్వారు సమ్మతించినట్లు అయినది. ఇది భారత యూనియన్ ఐక్యతకు గొడ్డలిపెట్టుకాగలదు.

వైస్రాయి కార్యనిర్వహణ మండలి సభ్యుల సంఖ్య మరికొందరు భారతీయ ప్రతినిధులతో విస్తృతపరచబడగలదని ఈ ప్రతిపాదనలో కలదు. కార్యనిర్వహణ మండలిగాని, దాని సభ్యులుగాని ఎలాంటి వాస్తవాధికారాన్ని చెలాయించలేరు. అధికారాలన్నీ వైస్రాయి చేతిలోనే కేంద్రీకరించబడగలవు. వివిధ రాజకీయ పక్షాల ప్రాతినిధ్యంతో జాతీయ ప్రభుత్వం ఏర్పాటు కావలెనని, దాని రాజ్యాంగబద్ధ అధిపతిగా మాత్రమే వైస్రాయి ఉండవలెననేది భారతీయల కోరిక. ఇట్టి – పరిస్థితులలో క్రిప్స్ ప్రతిపాదనలు భారతీయులకు ఆమోదయోగ్యం కాలేదు.

ప్రతిపాదనల తిరస్కృతి: విభిన్న కారణాలతో దాదాపు భారత రాజకీయ పార్టీలన్నీ ప్రతిపాదనలను తిరస్కరించినాయి. ఈ ప్రతిపాదనలలో భారతదేశ విభజనకు బ్రిటిష్వారు విషబీజాలు నాటారని కాంగ్రెస్ అభిప్రాయపడింది. రక్షణ సమస్య సంబంధంగా క్రిప్స్ కాంగ్రెస్ ఒక అంగీకారానికి రాలేకపోయింది. సంప్రదింపులు విఫలమైనాయి. అత్యవసర పరిస్థితిలో జాతీయ ప్రభుత్వం ఏర్పడవలెనని కాంగ్రెస్ చెప్పినది. రక్షణ విషయాలు కూడా జాతీయ ప్రభుత్వానికి అప్పగించవలెనని కాంగ్రెస్ కోరింది. కాని క్రిప్స్ ఈ కోర్కెలను తిరస్కరించినాడు. భారతీయులకు రక్షణ శాఖను బదిలీ చేయుటకు ఆయన ఇష్టపడలేదు. ‘ఇట్టి ఆపత్సమయములో కూడా బ్రిటిష్వారి మౌలిక వైఖరిలో మార్పులేదని భారతీయులు భావించారు. తత్ఫలితంగా కాంగ్రెస్ వర్కింగ్ కమిటీ క్రిప్స్ ప్రతిపాదనను ఆమోదించలేకపోయింది.

ప్రతిపాదనలలో ఇమిడియున్న పాకిస్తాన్ గుర్తింపును ముస్లింలీగ్ హర్షించినప్పటికీ దాని ఏర్పాటు గూర్చి స్పష్టీకరణ లేకపోయేసరికి విమర్శించింది. మిగిలిన రాజకీయ పక్షాలు కూడా క్రిప్స్ ప్రతిపాదనపట్ల తమ అసంతృప్తిని వెల్లడించినాయి. క్రిప్స్ ప్రతిపాదనల వైఫల్యమునకు కారణములు:

1) క్రిప్స్ రాయబారం విఫలమగుటకు ప్రధాన కారణం ప్రతిపాదనల అసమగ్రతయే. భారతీయుల దృష్టిలో ఈ ప్రతిపాదనలోని తాత్కాలిక, దీర్ఘకాలిక అంశాలు అసంతృప్తికరమైనవి. దీర్ఘకాలిక అంశమైన డొమినియన్ ప్రతిపత్తి, భారతీయుల ఆసక్తిని ఆకర్షించలేకపోయింది. తాత్కాలిక ప్రతిపాదనలు కూడా అస్పష్టము, అసంతృప్తికరములే. ప్రతిపాదనల ముసాయిదా ప్రకటన కూడా ప్రస్తుతము కన్నా భవిష్యత్తుపై నొక్కి చెప్పినది. అవి మొత్తంగా ఆమోదింపబడటమో, |తిరస్కరించటమో చేయవలెను. సవరణలకు అవకాశం లేదు. ఇన్ని లోపాలు గల ప్రతిపాదనలు సఫలమగుట |అనుమానాస్పదమే. కాంగ్రెస్, లీగ్, సిక్కులు, హిందూ మహాసభవారు ఈ ప్రతిపాదనలను తిరస్కరించారు.

2) క్రిప్స్ రాయబారం వైఫల్యానికి బ్రిటిష్ అధికారుల స్వార్థం కూడా దోహదపడింది. బ్రిటిష్ మంత్రివర్గం, భారత ప్రభుత్వం భారతీయులకు అధికారాన్ని అప్పగించుటకు ఇష్టపడలేదు. బ్రిటిష్ ప్రధాని చర్చిల్ క్రిప్స్క పూర్తి సహకారాన్ని ఇవ్వలేదు.

3) భారతదేశంలో అప్పుడు అనుకూల వాతారవణం కూడా లేదు. బ్రిటిష్ వారి వైఖరిపట్ల భారతీయులకు విశ్వాసం లేదు.

4) రక్షణశాఖ సమస్య విషయమై క్రిప్స్, కాంగ్రెస్ల మధ్య సంప్రదింపులు విఫలమైనాయి. యుద్ధం కొనసాగినంత కాలం రక్షణశాఖ బ్రిటిష్ వారి ఆధీనంలో ఉండాలని క్రిప్స్ అభిప్రాయం. ఇందుకు జాతీయ కాంగ్రెస్ అంగీకరించలేదు. ఈ ప్రతిపాదనలను గాంధీజీ మొదటి నుండి వ్యతిరేకించెను. కనుకనే ఆయన ఈ ప్రతిపాదనలను “దివాలా తీయు బ్యాంకు మీద రాబోయే తేదీ వేసి ఇచ్చిన చెక్కు” అని అభివర్ణించెను. (“A post dated cheque on a withering Bank” -Gandhiji).

ప్రశ్న 6.
శాసనోల్లంఘన ఉద్యమానికి దారితీసిన కారణాలను, సంఘటనలను పేర్కొనండి.
జవాబు:
గాంధీజీ నాయకత్వంలో భారత జాతీయ కాంగ్రెస్ 1930, మార్చి 12న చారిత్రాత్మకమైన శాసనోల్లంఘన ఉద్యమాన్ని ప్రారంభించింది. కాంగ్రెస్ శాసనసభ్యులందరూ తమ శాసనసభ సభ్యత్వాలకు రాజీనామాలు సమర్పించాలని ఆదేశించింది. ఆ సమయంలో కాంగ్రెస్ నాయకుల ఆవేశాలను చల్లార్చేందుకు గాంధీజీ ప్రయత్నించాడు. ఈ సందర్భంలో గాంధీజీ చివరి ప్రయత్నం చేస్తూ రాజ ప్రతినిధి ఇర్విన్ను సమస్య పరిష్కారం దిశగా ప్రయత్నించాలని హెచ్చరించాడు. రాజ ప్రతినిధి ఇర్విన్ ఆ హెచ్చరికను పెడచెవిన పెట్టడంతో గాంధీజీ శాసనోల్లంఘన ఉద్యమాన్ని ప్రారంభించేందుకు నిర్ణయించాడు.

శాసనోల్లంఘన ఉద్యమం మూడు దశలుగా జరిగింది. అవి:
1) మొదటి దశ (1930 మార్చి 12 – 1932 జనవరి 3 వరకు) 2) రెండో దశ (1932 జనవరి 4 – 1933 జులై 11 వరకు) 3) మూడో దశ (1933 జులై 12 – 1934 మే వరకు)
మొదటి దశ: దీనినే ఉప్పు సత్యాగ్రహ దశగా వర్ణించవచ్చు. ఈ ఉద్యమంను గాంధీజీ 1930, మార్చి 12వ తేదీన సబర్మతీ ఆశ్రమం నుంచి 78 మంది అనుచరులతో ప్రారంభించాడు. అతడు 200 మైళ్ళ దూరంలో అరేబియా సముద్రతీరం వద్ద గల దండి గ్రామాన్ని కాలిబాటన చేరుకొని ఉప్పును తయారుచేసేందుకు ప్రభుత్వ చట్టాలను ఉల్లంఘించాడు. దీంతో దేశవ్యాప్తంగా వివిధ వర్గాల ప్రజలు సామూహిక ఉద్యమంలో భాగస్వాములయ్యారు. ఉప్పు సత్యాగ్రహంలో భాగంగా గాంధీజీ ప్రజలకు విజ్ఞప్తి చేసిన కార్యక్రమాలు:

1. మద్యపాన దుకాణాలు, విదేశీ వస్త్ర విక్రయశాలల ఎదుట పికెటింగ్.
2. రాట్నాల ద్వారా ఖద్దరు వడకటం.
3. హిందూ – ముస్లింల మధ్య సంబంధాల పటిష్టత.
4. అస్పృశ్యతా నివారణ.

ఉప్పు సత్యాగ్రహ పర్యవసానం:

• బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం గాంధీజీని నిర్బంధంలోనికి తీసుకొని ఎర్రవాడ కారాగారంలో ఉంచింది. దీంతో కోపోద్రిక్తులైన ప్రజలు దేశమంతటా హర్తాళ్ పాటించారు.
• అనేకమంది ప్రభుత్వ ఉద్యోగాలకు రాజీనామా చేశారు.
• 1930-32 మధ్యకాలంలో లండన్లో బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం మూడు రౌండ్ టేబుల్ సమావేశాలను ఏర్పరచింది.
• రెండో రౌండ్ టేబుల్ సమావేశంలో గాంధీజీ పాల్గొని అల్పసంఖ్యాకుల ప్రాతినిధ్యం కంటే రాజ్యాంగ నిర్మాణమే ప్రధాన అంశమని వాదించాడు.
  కాని ఆయన వాదనలు ఆమోదయోగ్యం కాకపోవడంతో చర్చలు విఫలమయ్యాయి.

రెండో దశ:
1) ఈ దశలో గాంధీజీని, ఇతర నాయకులను 1932, జనవరి 14న నిర్బంధంలో ఉంచడం జరిగింది. కాని ప్రజలు పికెటింగ్ను చేపట్టడం జరిగింది.

2) బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం విధించిన నిషేధాజ్ఞలు ధిక్కరించి సమావేశాలు నిర్వహించడం, కరపత్రాల ముద్రణ వంటి చర్యలు అమలుచేయడం జరిగింది.

3) బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం అన్ని రకాల ఊరేగింపులను నిషేధించింది.

4) ముస్లిం నాయకులు మినహా, జాతీయ నాయకులందరూ బ్రిటిష్ ప్రధాని రామ్సే మెక్ డొనాల్డ్ 1932, ఆగస్టు 10న ప్రకటించిన “కమ్యూనల్ అవార్డు”ను వ్యతిరేకించారు.

5) కమ్యూనల్ అవార్డును వ్యతిరేకిస్తూ ఎర్రవాడ కారాగారంలో గాంధీజీ 1932, సెప్టెంబర్ 20న ఆమరణ నిరాహార దీక్షకు ఉపక్రమించారు.

6) బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం, గాంధీజీ సంప్రదింపుల ఫలితంగా బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం గాంధీజీ డిమాండ్లలో కొన్నింటికి
ఆమోదం తెలిపింది.

7) బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం తమకు విధేయులైన నాయకులతో లండన్లో 1932, నవంబర్ 17 – డిసెంబర్ 24 మధ్య మూడో రౌండ్ టేబుల్ సమావేశాన్ని నిర్వహించింది. ఈ సమావేశంలో మహిళలకు ఓటుహక్కు వంటి అంశాలపై నిర్ణయాలు తీసుకోవడం జరిగింది.

మూడో దశ:

1. 1933 జులైలో గాంధీజీ, మరికొంతమంది నాయకులు వ్యక్తిగత శాసనోల్లంఘన ఉద్యమానికి ఉపక్రమించారు. వారిని బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం నిర్బంధంలోకి తీసుకుంది.
2. కారాగారంలో గాంధీజీ ఆరోగ్య పరిస్థితి క్షీణించడంతో ఆయనను బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం విడుదల చేసింది.
3. 1934 మే నెలలో పాట్నాలో జరిగిన భారత జాతీయ కాంగ్రెస్ సమావేశం శాసనోల్లంఘన ఉద్యమాన్ని ఉపసంహరించుకొంటున్నట్లు ప్రకటించింది.

ప్రశ్న 7.
భారత జాతీయోద్యమంలో సుభాష్ చంద్రబోస్ పాత్రను అంచనా వేయండి.
జవాబు:
భారత జాతీయోద్యమ చరిత్రలో ప్రముఖ స్థానాన్ని పొందిన దేశభక్తుడు సుభాష్ చంద్రబోస్. సుభాష్ చంద్రబోస్ ఐ.సి.ఎస్ పరీక్ష పాసై సివిల్ సర్వెంట్గా తన జీవితాన్ని ప్రారంభించాడు. అయితే సహాయ నిరాకరణోద్యమ ప్రభావానికిలోనై తన సివిల్ సర్వీసు ఉద్యోగానికి రాజీనామా చేసి జాతీయోద్యమంలో పాల్గొన్నాడు.

కాంగ్రెస్లో పాత్ర: సుభాష్ చంద్రబోస్ కాంగ్రెస్ రాజకీయాల్లో పాల్గొన్నాడు. 1938లో హరిపూర్లో జరిగిన జాతీయ కాంగ్రెస్ సమావేశానికి అధ్యక్షుడయ్యాడు. 1939లో త్రిపుర కాంగ్రెస్ సమావేశంలో గాంధీజీ అభ్యర్థియైన భోగరాజు పట్టాభి సీతారామయ్యను ఓడించి పార్టీ అధ్యక్షుడిగా గెలుపొందాడు. అయితే కాంగ్రెస్ అనుసరిస్తున్న శాంతియుత విధానాల యెడల బోస్కు విశ్వాసం లేదు. అందువల్ల గాంధీజీతో బోస్కు తీవ్రమైన భేదాభిప్రాయాలు కలిగాయి. అందువల్ల కాంగ్రెస్ నుంచి వైదొలగి ‘ఫార్వర్డ్ బ్లాక్’ అనే కొత్త పార్టీని స్థాపించాడు.

ఆజాద్ హింద్ ఫౌజ్ స్థాపన: బ్రిటిష్ వారిని భారతదేశం నుంచి వెళ్లగొట్టాలంటే రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం సరైన అవకాశమని బోస్ భావించాడు. అయితే యుద్ధకాలంలో బోస్ ను ప్రభుత్వం నిర్బంధించింది. బోస్ 1941లో నిర్భంధం నుంచి తప్పించుకొని మొదట రష్యాకు, తరువాత జర్మనీకి, జపాన్కు వెళ్ళాడు. యుద్ధసమయంలో ఆ దేశాల సహాయంతో ఇంగ్లీషువారితో పోరాడి, దేశానికి స్వాతంత్య్రం సాధించవచ్చని బోస్ తలచాడు. యుద్ధంలో జపాన్కు చిక్కిన భారతీయ యుద్ధఖైదీలందరినీ కూడగట్టుకొని 1943లో సింగపూర్లో ‘ఆజాద్ హింద్ ఫౌజ్’ లేక ‘ఇండియన్ నేషనల్ ఆర్మీ’ని స్థాపించాడు. ఐ.ఎన్.ఏ. స్థాపనలో బోస్కు రాస్ బిహారీ బోస్, మోహన్సింగ్లు సహకరించారు. ఐ.ఎన్.ఏలో చేరిన సేనలు బోస్ న్ను “నేతాజీ” అని గౌరవంగా పిలిచేవారు. “జైహింద్” అనే నినాదాన్ని చేపట్టి బోస్ తన అనుచరులందరితో తాత్కాలిక ప్రభుత్వాన్ని ఏర్పాటు చేసి “ఛలో ఢిల్లీ” అంటూ భారతదేశంలో ఇంఫాల్ సమీపంలోని మోయిరాంగ్ వరకు వచ్చాడు. ఆయనకు తోడుగా వీరవనిత కెప్టెన్ లక్ష్మి మహిళలతో ఏర్పడిన ఝాన్సీరాణి దళనేత అయింది. ఆయన నాయకత్వంలోని ఐ.ఎన్.ఏ. సైన్యాలు దేశ స్వాతంత్ర్యానికి ప్రాణాలొడ్డి పోరాడాయి. కానీ దురదృష్టవశాత్తు 1945 సెప్టెంబర్ లో జపాన్ ఓడిపోవటంతో బోస్ ప్రయత్నాలు విఫలమైనాయి. తన ప్రయత్నాలు కార్యరూపం ధరించకుండానే బోస్ 1945లో ఒక విమాన ప్రమాదంలో మరణించాడు.

ఆజాద్ హింద్ ఫౌజ్ సభ్యుల విచారణ: యుద్ధానంతరం ప్రభుత్వం ‘ఆజాద్ హింద్ ఫౌజ్’ సేనలను ఇండియాపై దాడిచేయడానికి ప్రయత్నించినందున దేశద్రోహులుగా ప్రకటించి ఎర్రకోటలో విచారణ జరిపించింది. సైనిక నాయకులైన మేజర్ జనరల్ షానవాజ్ ఖాన్ (ముస్లిం), కల్నల్ జి.ఎస్. ధిల్లాన్ (సిక్కు, మేజర్ ప్రేమ్ సెహగల్ (హిందూ) లపై విచారణ జరిపించింది. వారి తరఫున జవహర్లాల్ నెహ్రూ, తేజబహదూర్ సప్రూ, భూలాబాయ్ దేశాయ్లు వాదించారు. అయినప్పటికీ ప్రత్యేక న్యాయస్థానం వారికి శిక్షలు విధించింది. కానీ ఆ శిక్షలకు దేశవ్యాప్తంగా నిరసన వ్యక్తమవటంతో ప్రజాభిప్రాయాన్ని మన్నించి, ప్రభుత్వం వారిని విడుదల చేసింది. దీనితో ప్రజలకు, సైనికులకు ప్రభుత్వం పట్ల భయభక్తులు పోయాయి. హిందూ, సిక్కు, ముస్లింల సేనలను విచారించటం వలన కాంగ్రెస్, లీగ్లు సమైక్యంగా పోరాడాయి.

ఘనత: సుభాష్ చంద్రబోస్ విజయాన్ని సాధించలేకపోయినా, ఆయన ధైర్యసాహసాలు దేశంలో చాలామందికి స్ఫూర్తినిచ్చాయి. ఆయన అచంచల దేశభక్తి, క్రమశిక్షణ, కార్యదీక్ష తరతరాల భారతీయులకు ఆదర్శప్రాయం.

లఘు సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
భారతీయులపై పాశ్చాత్య విద్య ప్రభావం గురించి రాయండి.
జవాబు:
పాశ్చాత్య విద్యావ్యాప్తి ద్వారా భారతీయుల్లో తార్కిక, లౌకిక, ప్రజాస్వామ్య భావాలు పునురుద్ధరింపబడ్డాయి. ఆంగ్ల | బోధన ప్రజల్లో ఏకత్వ భావన కలిగించి, రాజకీయ వికాసానికి తోడ్పడింది. ఆంగ్లవిద్య భారతదేశపు పూర్వ సంస్కృతి, సాహిత్యం, మతం, తాత్వికత, కళ అధ్యయనానికి, పునరుద్ధరణకు తోడ్పడింది. తవ్వకాల ద్వారా బయల్పడిన ప్రాచీన సంస్కృతీ వైభవాన్ని చూసి భారతీయులు గర్వించారు. ఆంగ్లవిద్య ద్వారా జరిగిన మరో ప్రయోజనం నూతనంగా బ్రిటిష్ ప్రభుత్వరంగాల్లో వచ్చిన ఉద్యోగావకాశాలు. దీంతో పాటు భారతీయ మేధావులు కూడా ఆంగ్లవిద్యను ప్రోత్సహించారు.

ఈస్ట్ ఇండియా కంపెనీ, క్రైస్తవ మిషనరీల ప్రోత్సాహం వల్ల పాశ్చాత్య విద్యనభ్యసించిన విద్యాధికుల సంఖ్య పెరిగింది. మొదటి నుంచి క్రైస్తవ మిషనరీలు విద్యను ప్రోత్సహించాయి. 1717 లో డానిష్ మిషనరీలు మద్రాసులో రెండు ఛారిటీ స్కూళ్ళను తెరిచారు. మద్రాసులోనే కాక అనేక ఇతర ప్రాంతాల్లో కూడా ఇటువంటి స్కూళ్ళను ప్రారంభించారు. కేరీ, మార్మోన్ లాంటి మిషనరీలు 1793వ సంవత్సరంలో వారి కార్యక్రమాలను విస్తృతం చేశారు. బొంబాయిలో విల్సన్ కాలేజి, మద్రాస్ లో మద్రాస్ క్రిస్టియన్ కాలేజీలు ప్రారంభమయ్యాయి. 1853 ఆగ్రాలో సెయింట్ జాన్ కాలేజీ మొదలైంది. మచిలీపట్నం, నాగపూర్లలో మిషనరీ కాలేజీలు స్థాపించబడ్డాయి.

ఆంగ్లవిద్య ప్రాంతీయ భాషలను ప్రోత్సహించడమేకాక, అనేక గ్రంథాలను ప్రాంతీయ భాషల్లో రాయడానికి తోడ్పడింది. దీనివల్ల చదువురాని వారికి కూడా సమాజంలోని దురాచారాల పట్ల అవగాహన కలిగింది. బ్రిటిష్ పాలన దురాగతాలను తెలుసుకొన్న వీరు సంస్కరణావశ్యకతను గుర్తించారు. పాశ్చాత్య మేధావులైన మాకు ముల్లర్, విలియం జోన్స్ వేదాలను, ఉపనిషత్తులను, ఇతర గ్రంథాలను అనువదించారు. వారి పరిశోధనలు భారతదేశ గత చరిత్ర వైభవాన్ని వర్ణించాయి.

ప్రశ్న 2.
హోం రూల్ ఉద్యమ పాత్రను విశ్లేషించండి.
జవాబు:
బ్రిటీషు సామ్రాజ్యంలో అంతర్భాగంగా ఉంటూనే భారతదేశానికి స్వపరిపాలనను సాధించాలన్న లక్ష్యంతో ప్రారంభమైన ఉద్యమాన్ని హోంరూల్ ఉద్యమం అంటారు. మొదటి ప్రపంచయుద్ధ కాలంలో 1916లో హోం రూల్ ఉద్యమం ఒక ప్రజా ఉద్యమంగా ప్రారంభమైంది. ఆ ఉద్యమానికి నాయకులు బాలగంగాధర్ తిలక్, అనిబిసెంట్లు.
బాలగంగాధర్ తిలక్: హోం రూల్ ఉద్యమాన్ని ప్రారంభించటానికి తిలక్ 1916 ఏప్రియల్లో బొంబాయిలో ఒక హోం రూల్ లీగ్ను స్థాపించాడు. మహారాష్ట్ర, కర్ణాటక, మధ్యభారత్ ప్రాంతాలలో తిలక్ తన ప్రచారాన్ని సాగించాడు. తన “మరాఠా”, “కేసరి” పత్రికల ద్వారా హోం రూల్ భావాన్ని ప్రచారం చేశాడు. తిలక్ హోం రూల్ ఉద్యమ ప్రచారం ప్రజలను చైతన్యవంతుల్ని చేసి, వారిలో స్వీయపాలనాభావాన్ని పటిష్టపరిచింది.

అనిబిసెంట్: హోం రూల్ ఉద్యమం కోసం అనిబిసెంట్ 1916 సెప్టెంబర్ నెలలో మద్రాసులో ఒక హోం రూల్ లీగ్ను స్థాపించింది. మద్రాసు పరిసర ప్రాంతాల్లో పర్యటించి ఉద్యమాన్ని అక్కడ ప్రచారం చేసింది. తన “న్యూ ఇండియా”, “కామన్వీల్” అనే పత్రికల ద్వారా అనిబిసెంట్ తన ప్రచారాన్ని సాగించింది.

హోం రూల్ ఉద్యమ వ్యాప్తి: తిలక్, అనిబిసెంట్ల కృషి వలన హోం రూల్ ఉద్యమం దేశవ్యాప్తమైంది. ఈ ఉద్యమం గురించి ప్రజలకు వివరించడానికి అనేక భాషల్లో అనేక కరపత్రాలను కూడా ప్రచురించారు. హోం రూల్ను సమర్థిస్తూ అనేక నగరాల్లో, గ్రామాల్లో కూడా సభలు ఏర్పాటు చేసి తీర్మానాలు చేశారు. ఈ కార్యక్రమాలలో ఎక్కువగా యువకులు, విద్యార్థులు పాల్గొన్నారు. హోం రూల్ ఉద్యమ కాలంలో అనిబిసెంట్ జాతీయవిద్యకు చాలా ప్రాముఖ్యం ఇచ్చింది. విద్యార్థుల్లో జాతీయ భావాలు పెంపొందించడం జాతీయ విద్య లక్ష్యం. ఈ లక్ష్యంతోనే ఆమె మదనపల్లిలో ఒక కళాశాల నెలకొల్పింది. వారణాసిలో హిందూ విద్యాలయాన్ని నెలకొల్పడానికి కూడా ఆమె కృషి చేసింది.

ప్రభుత్వ చర్యలు: 1917 నాటికి అనిబిసెంట్ చేస్తున్న ఉద్యమ ప్రచారానికి బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం ఆందోళన చెంది, ఆమెను నిర్బంధించింది. ఆమె నిర్బంధాన్ని నిరసిస్తూ అనేక ప్రాంతాలలో సభలు, ప్రదర్శనలు జరిగాయి. తిలక్ దేశ ఉత్తర ప్రాంతాల్లో పర్యటించడాన్ని కూడా ప్రభుత్వం నిషేధించింది. దీనిని కూడా ప్రజలు వ్యతిరేకించారు. ప్రజా ఆందోళనకు తలవగ్గి, అనిబిసెంట్ను మద్రాస్ ప్రభుత్వం 1917 సెప్టెంబరు నెలలో విడుదల చేసింది. ఆమె దేశానికి చేసిన సేవలకు గుర్తింపుగా కాంగ్రెస్ ప్రతినిధులు ఆమెను 1917లో కాంగ్రెస్ అధ్యక్షురాలిగా ఎన్నుకున్నారు. భారత |జాతీయ కాంగ్రెస్ అధ్యక్ష పదవిని అలంకరించిన తొలి మహిళ అనిబిసెంట్.

ఉద్యమవ్యాప్తికి కారణాలు’: బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం ఉద్యమ నాయకులను నిర్బంధించి ఉద్యమ వ్యాప్తిని అరికట్టడానికి ఎన్ని ప్రయత్నాలు చేసినప్పటికీ ఉద్యమం దేశవ్యాప్తమైంది. హోం రూల్ ఉద్యమ వ్యాప్తికి కొన్ని కారణాలున్నాయి.
1) 1907 సూరత్ సమావేశంలో చీలిపోయిన కాంగ్రెస్ 1916లో సమైక్యమై సంయుక్తంగా ఉద్యమించింది.

2) బెంగాల్ విభజన రద్దు కావటంతో వందేమాతరం ఉద్యమాన్ని నిర్వహించిన ఉద్యమకారులంతా తమ దృష్టిని హోం రూల్ ఉద్యమంవైపుకు మళ్లించి ఉద్యమానికి బలాన్ని చేకూర్చారు.

3) మొదటి ప్రపంచయుద్ధంలో బ్రిటన్ ముస్లిం రాజ్యాల యెడల అవలంబించిన వైఖరి భారతదేశంలో ముస్లింలకు కోపాన్ని కలిగించింది. అందువల్ల వారు కాంగ్రెస్ తో 1916లో లక్నో ఒడంబడికను కుదుర్చుకొని స్వీయపాలనోద్యమంలో పాల్గొన్నారు.

ఉద్యమ ముగింపు: హోం రూల్ ఉద్యమ ఫలితంగా ప్రజలలో నెలకొన్న రాజకీయ చైతన్యాన్ని, బ్రిటీషుపాలన యెడల వారిలో నెలకొన్న అసంతృప్తిని తొలగించటానికి 1917 ఆగస్టు 20వ తేదీన భారతరాజ్య వ్యవహారాల మంత్రి మాంటేగ్ ఒక ప్రకటన చేశాడు. ఈ ప్రకటన ప్రకారం క్రమక్రమంగా భారతీయులకు బాధ్యతాయుతమైన ప్రభుత్వం ఏర్పరచబడుతుంది. ఈ ప్రకటన తరువాత బ్రిటీషు ప్రభుత్వం అనిబిసెంట్ను విడుదల చేయగా ఆమె హోం రూల్ ఉద్యమాన్ని నిలిపివేసింది. తిలక్ ఉద్యమాన్ని మరికొన్నాళ్లు కొనసాగించాడు.

ప్రశ్న 3.
జలియన్ వాలాబాగ్ మారణకాండ ప్రాముఖ్యతను వివరించండి.
జవాబు:
1919లో ఆంగ్ల ప్రభుత్వం భారతదేశంలో మాంటేగు – ఛేమ్స్ఫర్డ్ సంస్కరణలు ప్రవేశపెట్టింది. ఈ సంస్కరణలు భారతీయులకు ఎట్టి ప్రత్యేక హక్కులు ఇవ్వకపోగా ముస్లింలతో పాటు సిక్కులకు కూడా ప్రత్యేక స్థానాలు కేటాయించాయి. అందుకు భారతీయులలో అసంతృప్తి ప్రబలింది. ఇదే సమయంలో 1915 1918 కాలంలో చోటు చేసుకున్న ఉగ్రవాద కార్యకలాపాలను సమీక్షించడానికి ఆంగ్ల ప్రభుత్వముచే నియమించబడిన రౌలట్ కమిటీ కొన్ని చర్యలను సూచించింది. ఈ చర్యలన్నీ చట్టరూపం దాల్చాయి. దీనినే రౌలట్ చట్టం అంటారు. ఈ చట్టం వలన ప్రభుత్వానికి అసాధారణ అధికారాలు సంక్రమించాయి. ఈ చట్టప్రకారం రాజకీయ ఆందోళనకారులను వారంట్ లేకుండా నిర్బంధించవచ్చు. నిర్బంధించిన వారిని విచారించవలసిన పనిలేదు. ప్రభుత్వానికి వ్యతిరేకమయిన ఏ చిన్న కాగితాన్ని కలిగివున్నా అది నేరంగా పరిగణింపబడుతుంది. ఇంగ్లాండ్లో పౌరుల హక్కులకు పునాది అయిన హెబియస్ కార్పస్ హక్కు భారతీయులకు లేకుండా పోయింది. ఈ బిల్లులను కాంగ్రెస్ వ్యతిరేకించింది. గాంధీజీ ఆ బిల్లును ఆమోదించవద్దని గవర్నర్ జనరల్ను కోరాడు. కానీ అది ఆమోదించబడింది. కనుక వాటి ఉపసంహరణకు గాంధీజీ ఉద్యమించాడు. 1919 ఏప్రియల్ 6న హర్తాళ్ పాటించవలసిందిగా ఆయన ప్రజలకు పిలుపునిచ్చాడు. ఆ పిలుపునందుకొని దేశమంతటా హర్తాళ్ జరిగింది. హిందూ, ముస్లిం భేదం లేకుండా అందరూ ఈ ఉద్యమంలో పాల్గొన్నారు. ఢిల్లీ, అహ్మదాబాద్, పంజాబ్లలో హింసాకాండ జరిగింది. ముఖ్యంగా పంజాబ్లో ప్రజల నాయకులైన సత్యపాల్, సైఫుద్దీన్ కిచ్లూలను ప్రభుత్వం నిర్బంధించింది.

ఈ నిర్భంధానికి వ్యతిరేకంగా అమృత్సర్ ప్రజలు జలియన్ వాలాబాగ్ వద్ద సమావేశమైనారు. సమావేశం సాగుతుండగానే అమృత్సర్ మిలిటరీ కమాండర్ జనరల్ డయ్యర్ అక్కడకు వచ్చి ప్రజలపై ఎటువంటి హెచ్చరికలు లేకుండా కాల్పులు జరిపించాడు. ఈ కాల్పుల్లో 379 మంది మరణించగా, 1200 మంది గాయపడ్డారు. ఈ సంఘటనే చరిత్రలో జలియన్ వాలాబాగ్ దురంతంగా ప్రసిద్ధి చెందింది. జలియన్ వాలాబాగ్ సంఘటన భారత స్వాతంత్ర్య సమరంలో ఒక మైలురాయి. ఈ సంఘటన వలన భారత స్వాతంత్ర్యోద్యమం ఒక మహా సంగ్రామంగా మారింది.

సంక్షిప్త సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
మితవాదులు ఎవరు ?
జవాబు:
జాతీయ కాంగ్రెస్లో తొలి ఇరవై సంవత్సరాల వరకు (1885-1905) ఉన్నత వర్గాలకు చెందిన మితవాదులు ప్రాబల్యం వహించారు. వీరిలో ముఖ్యులు సురేంద్రనాథ్ బెనర్జీ, మదన్మోహన్ మాలవ్యా, గోపాలకృష్ణ గోఖలే, దాదాబాయి నౌరోజీ ముఖ్యులు. బ్రిటిష్ పాలకులు భారతదేశం పట్ల న్యాయబద్ధంగా వ్యవహరిస్తారని వారు విశ్వసించారు. ప్రజల కోరికలను మహోజర్లు, సభలు, తీర్మానాల ద్వారా ప్రభుత్వానికి నివేదించడం ద్వారా జాతీయ ప్రగతి సాధించవచ్చునని భావించారు. రాజ్యాంగబద్ధ పోరాటాన్ని వారు చేయడం వల్ల వారిని మితవాదులన్నారు.

ప్రశ్న 2.
ఖేదా సత్యాగ్రహం గురించి రాయండి.
జవాబు:
అహ్మదాబాద్ మిల్లు కార్మికుల సమ్మెలో గాంధీజీ పాలుపంచుకొన్నాడు. మిల్లు కార్మికుల వేతనాలను 35 శాతం పెంచాలని డిమాండ్ చేస్తూ ఆమరణ నిరాహారదీక్ష ప్రారంభించారు. చివరకు మిల్లు యజమానులు దిగివచ్చి గాంధీజీ డిమాండ్లకు అంగీకరించారు. అక్కడి నుంచి గాంధీ గుజరాత్లోని ఖేడా ప్రాంతానికి వెళ్ళారు. అక్కడి రైతాంగం దుర్భర పరిస్థితుల్లో ఉంది. పంటల దిగుబడి 25 శాతానికి పడిపోయింది. దాంతో భూమిశిస్తును రద్దు చేయాలంటూ రైతులు ఉద్యమం ప్రారంభించారు. ఆ ఉద్యమానికి గాంధీజీ మద్దతు ప్రకటించారు. రైతుల డిమాండ్కు ప్రభుత్వం తలొగ్గలేదు. వల్లభాయ్ పటేల్, తదితర ఇతర నేతలు గాంధీజీకి జత కలిశారు. చివరకు రైతుల డిమాండు ప్రభుత్వం అంగీకరించింది. సత్యాగ్రహంలో భారతదేశం అద్భుతాలు చేసింది.

ప్రశ్న 3.
రౌలట్ సత్యాగ్రహన్ని వివరించండి.
జవాబు:
మొదటి ప్రపంచ యుద్ధానంతరం భారత ప్రజల ఏకాభిప్రాయాన్ని పెడచెవిన పెట్టిన బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం రౌలట్ చట్టాన్ని 1919 మార్చిలో ఆమోదించింది. గాంధీజీ రాజకీయ జీవితంలో ఈ అణచివేత చట్టం కీలకమైన మార్పును తీసుకువచ్చింది. సత్యాగ్రహం ఆయుధంతో ఆ చట్టాన్ని వ్యతిరేకించాలని గాంధీజీ’ నిర్ణయించాడు. 1919 ఏప్రిల్లో రౌలట్ చట్టానికి వ్యతిరేకంగా గాంధీ దేశవ్యాప్త ఉద్యమానికి ఇచ్చిన పిలుపుకు ప్రజలు గొప్పగా స్పందించారు.

ప్రశ్న 4.
సైమన్ కమీషన్ గురించి రాయండి.
జవాబు:
భారతదేశంలో రాజ్యాంగ సంస్కరణల గురించి సిఫారసు చేయాల్సిందిగా బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం సైమన్ కమీషన్ను నియమించింది. 1927 నవంబర్లో జాన్సైమన్ అధ్యక్షుడిగా ఒక స్థాయీ సంఘాన్ని నియమించింది. అధ్యక్షుడైన సైమన్ పేరు మీద ఆ సంఘానికి సైమన్ కమీషన్ అనే పేరు వచ్చింది. భారతదేశంలో రాజ్యాంగ సంస్కరణలపై సిఫారసులు చేసేందుకు నియమించిన కమీషన్లో అందరూ ఆంగ్లేయులే ఉండటం, భారతీయులెవరికీ ఇందులో స్థానం కల్పించకపోవడం భారతీయులకు ఆగ్రహం తెప్పించింది. దాంతో ఆ కమీషన్కు వ్యతిరేకంగా దేశవ్యాప్తంగా నిరసన ప్రదర్శనలు జరిగాయి. ఈ సైమన్ కమీషన్ను ప్రజలు బహిష్కరించారు. ‘సైమన్ గో బ్యాక్’ నినాదం దేశమంతటా మార్మోగింది. అయినప్పటికీ సైమన్ కమీషన్ దేశంలోని కొన్ని ముఖ్యమైన ప్రాంతాల్లో పర్యటించి నివేదిక రూపొందించింది.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 2nd Lesson మూలకాల వర్గీకరణ – ఆవర్తన ధర్మాలు Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 2nd Lesson మూలకాల వర్గీకరణ – ఆవర్తన ధర్మాలు

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
మెండలీవ్ ఆవర్తన నియమ పద్ధతికి, ఆధునిక ఆవర్తన నియమ పద్ధతికి గల తేడా ఏమిటి?
జవాబు:

• మెండలీవ్ ప్రకారం మూలకాల భౌతిక రసాయన ధర్మాలు పరమాణు భారాలకు ఆవర్తన ప్రమేయాలు.
• నూతన ఆవర్తన నియమం ప్రకారం మూలకాల భౌతిక రసాయన ధర్మాలు పరమాణు సంఖ్యలకు ఆవర్తన ప్రమేయాలు.

ప్రశ్న 2.
Z = 1144 గల మూలకాన్ని ఏ పీరియడ్, ఏ గ్రూప్లో
జవాబు:
Z = 114 గల మూలకం 7వ పీరియడ్ IVA గ్రూపులో ఉంచబడును ఉంచుతారు?

ప్రశ్న 3.
ఆవర్తన పట్టికలో మూడో పీరియడ్, పదిహేడో గ్రూప్లో ఉన్న మూలకం పరమాణు సంఖ్యను తెలపండి.
జవాబు:
3వ పీరియడ్ మరియు 17వ గ్రూపులో ఉండు మూలకం క్లోరిన్ ‘Cl’ (Z = 17)

ప్రశ్న 4.
(a) లారెన్స్ బరీ ప్రయోగశాల (b) సీబర్గ్ గ్రూప్ వీరిచే నామకరణం చేయబడిన మూలకాలు ఏవై ఉంటాయి?
జవాబు:
a) లారెన్స్ బర్క్లీ ప్రయోగశాల – లాంథనైడ్
b) సీబర్గ్ గ్రూప్ – ఆక్టినైడ్

ప్రశ్న 5.
ఒకే గ్రూప్ లోని మూలకాలు సారూప్య భౌతిక, రసాయన ధర్మాలను ఎట్లా కలిగి ఉంటాయి ?
జవాబు:
ఒకే గ్రూపులోని మూలకాలు ఒకే సంఖ్యలో వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటాయి. మరియు ఒకే రకమైన బాహ్య కక్ష్య ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం కలిగి ఉంటాయి. కావున ఒకేరకమైన భౌతిక, రసాయన ధర్మాలు కలిగి ఉంటాయి.

ప్రశ్న 6.
ప్రాతినిధ్య మూలకాలంటే ఏమిటి ? వాటి వేలన్సీ కక్ష్య విన్యాసాన్ని తెలపండి.
జవాబు:
పరివర్తన మూలకాలు మరియు ‘0’ గ్రూపు మూలకాలు కాకుండా మిగిలిన మూలకాలను ‘ప్రాతినిధ్య మూలకాలు’ అంటారు. వీటి వేలన్సీ కక్ష్యలు ఎలక్ట్రాన్లతో అసంపూర్ణంగా నిండి ఉంటాయి. సాధారణ వేలన్సీ కక్ష్య ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం : ns^1-4 np^0-5.

ప్రశ్న 7.
ఆవర్తన పట్టికలో f – బ్లాక్ మూలకాల స్థానాన్ని సమర్థించండి.
జవాబు:
పరమాణు సంఖ్య ఆధారంగా లాంథనైడ్ మూలకాలను వర్గీకరణ పట్టిక ప్రధాన భాగంలో తీసుకుంటే అది మూలకాల వర్గీకరణ ఆవశ్యకతను నాశనం చేస్తుంది మరియు మూలకాల సౌష్ఠవ అమరిక కూడా దెబ్బతింటుంది. అందువల్ల ప్రధాన భాగం నుండి విడదీసి వర్గీకరణ పట్టిక క్రింది భాగంలో అమర్చుట జరిగింది.

ప్రశ్న 8.
‘X’ అనే మూలకం పరమాణు సంఖ్య 34. ఆవర్తన పట్టికలో దాని స్థానాన్ని తెలపండి.
జవాబు:
వేలన్సీ స్థాయి ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసము, ₃₄X = [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴
∴ ఈ మూలకం (X) నాల్గవ పీరియడ్కు మరియు VIA గ్రూపుకు చెంది ఉంటుంది. (p – బ్లాక్ మూలకము).

ప్రశ్న 9.
పరివర్తన మూలకాల అభిలాక్షణిక ధర్మాలకు కారణమయ్యే అంశాలు ఏవి?
జవాబు:
చిన్న పరమాణు పరిమాణం, అధిక కేంద్రక ఆవేశం; d – ఆర్బిటాల్లలో ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్లు ఉండటం మొ॥ పరివర్తన మూలకాల విలక్షణ ధర్మాలకు కారణమైన అంశాలు.

ప్రశ్న 10.
d – బ్లాక్, f – బ్లాక్ మూలకాల బాహ్య కక్ష్యల ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని ఇవ్వండి.
జవాబు:

• d – బ్లాకు మూలకాల బాహ్య కక్ష్య విన్యాసం – ns^1-2 (n – 1)d^1-10
• f – బ్లాకు మూలకాల బాహ్య కక్ష్య విన్యాసం – ns² (n – 1)d^{0 (or) 1} (n – 2) f^1-14

ప్రశ్న 11.
డోబరైనర్ త్రిక నియమాన్ని, న్యూలాండ్ అష్టక నియమాన్ని నిర్వచించి ఒక్కొక్క ఉదాహరణను ఇవ్వండి.
జవాబు:
1. డోబరైనర్ ప్రకారం ప్రతి త్రికంలో మధ్య ఉన్న మూలక పరమాణు భారం మిగిలిన రెండు మూలకాల పరమాణు భారాల మధ్య ఉంటుంది.

2. న్యూలాండ్ ప్రకారం మూలకాలను పరమాణు భారాలు పెరిగే క్రమంలో అమర్చినపుడు ప్రతి ఎనిమిదవ మూలకం మొదటి మూలక ధర్మాలతో పోలి ఉంటుంది. ఈ సంబంధం సంగీత స్వరాలలో ఎనిమిదవ స్వరం మొదటి స్వరంతో పోలిక ఉంటుంది.

ప్రశ్న 12.
మెండలీవ్ ఆవర్తన పట్టికలోని అసంగత మూలకాల జంటలు ఏవి?
జవాబు:
అసంగత జంటలు : ఆధునిక మెండలీవ్ ఆవర్తన పట్టికలో నాలుగు జతల మూలకాల్లో పరమాణు భారాల వరసలు అపక్రమంలో ఉన్నాయి. అవి :

పరమాణు భారం మూలకానికి మౌళిక లక్షణం కాదు కాబట్టి ఈ విధమైన అసంగత జంటలేర్పడ్డాయి.

ప్రశ్న 13.
పీరియడ్లో, గ్రూప్లో పరమాణు వ్యాసార్థం ఎలా మార్పు చెందుతుంది ? మార్పును ఎట్లా విశదీకరిస్తారు?
జవాబు:
ఆవర్తన క్రమం :
i) గ్రూపులో :
గ్రూపులో పైనుండి కిందికి కక్ష్యల సంఖ్య పెరుగుతాయి కాబట్టి పరమాణు వ్యాసార్థం కూడా అదే క్రమంలో పెరుగుతుంది.

ii) పీరియడ్లో :
పీరియడ్లో ఎడమ నుంచి కుడికి కక్ష్యలు పెరగవు కాని కేంద్రకావేశం పెరుగుతుంది. కాబట్టి పరమాణు వ్యాసార్థం క్రమంగా తగ్గుతుంది.

ప్రశ్న 14.
N^-3, O^-2, F^–, Na⁺, Mg⁺², Al⁺³ లను పరిశీలించండి. (a) వీటిలో గల సారూప్యత ఏమిటి? (b) వీటిని అయానిక వ్యాసార్థ పెరుగుదల క్రమంలో అమర్చండి.
జవాబు:
ఇవ్వబడిన అయాన్లు N^-3, O^-2, F^–, Na⁺, Mg⁺² మరియు Al⁺³
a) అన్ని అయాన్లు ఒకే ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య కలిగి ఉన్నవి. కావున వీటిని సమ ఎలక్ట్రాన్ జాతులు అంటారు.

b) అయానిక వ్యాసార్ధ పెరుగుదల Al⁺³ < Mg⁺²< Na⁺ < F^–< O^-2 < N^-3
వివరణ :
సమ ఎలక్ట్రాన్ జాతులలో కేంద్రక ఆవేశం పెరిగేకొలది అయానిక వ్యాసార్థం తగ్గును.

ప్రశ్న 15.
అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీని నిర్వచించినప్పుడు, భూస్థితిలోని ఒంటరి పరమాణువు అను పదానికి గల ప్రాముఖ్యం ఏమిటి? (సూచన: పోల్చడానికి అవసరమైంది.)
జవాబు:
వాయుస్థితిలోని ఒంటరి తటస్థ పరమాణువు యొక్క బాహ్య కర్పరంలోని ఒక ఎలక్ట్రాను తీసివేయుటకు కావలసిన శక్తిని అయనీకరణ శక్తి (ప్రథమ అయనీకరణ శక్తి) అంటారు.

ప్రశ్న 16.
భూస్థితిలో హైడ్రోజన్ పరమాణువులోని ఎలక్ట్రాన్ శక్తి – 2.18 × 10^-18J. హైడ్రోజన్ పరమాణువు అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీని J mol^-1 లలో లెక్కకట్టండి.
జవాబు:
భూస్థితిలో హైడ్రోజన్ పరమాణువులోని ఎలక్ట్రాన్ శక్తి = – 2.18 × 10^-18 J.
ఒక మోల్ పరమాణువులకు – 2.18 × 10^-18 × 6.023 × 10²³
=- 13.13 × 10⁵ J/Mole
∴ హైడ్రోజన్ పరమాణువు అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీ = 13.13 × 10⁵ J/Mole.

ప్రశ్న 17.
‘O’ అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీ ‘N’ కంటే తక్కువ – విశదీకరించండి.
జవాబు:

1. నైట్రోజన్ నందు కేంద్రకావేశం ఎక్కువ.

2. నైట్రోజన్ యొక్క సగం నిండిన ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం వలన దానికి స్థిరత్వం ఎక్కువ. అందువలన అయనీకరణ శక్తి ఎక్కువ.

ప్రశ్న 18.
కింది ప్రతి జంటలో, దేనికి అధిక రుణాత్మక ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ ఉంది? (a) O, F, (b) F, Cl.
జవాబు:

ప్రశ్న 19.
లోహాలకు, అలోహాలకు ఉన్న ముఖ్యమైన తేడాలు ఏవి?
జవాబు:

ప్రశ్న 20.
ఆవర్తన పట్టిక సహాయంతో కింది మూలకాలను గుర్తించండి.
(a) బాహ్య ఉపస్థాయిలో 5 ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్నాయి.
(b) రెండు ఎలక్ట్రాన్లను పోగొట్టుకోగలది
(c) రెండు ఎలక్ట్రాన్లను గ్రహించగలది.
జవాబు:
a) బాహ్య కర్పరంలో ‘5’ ఎలక్ట్రాన్లు కలిగి ఉండేవి 15 వ గ్రూపు మూలకాలు
ఉదా : N, P, As……… (ns² np³)

b) రెండు ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోయేవి IIA – గ్రూపు మూలకాలు.
ఉదా : Mg, Ca, (ns²)

c) రెండు ఎలక్ట్రాన్లను గ్రహించేవి VIA – గ్రూపు మూలకాలు.
ఉదా : O, S (ns² np⁴)

ప్రశ్న 21.
s, p, d, f – బ్లాక్ మూలకాల బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని ఇవ్వండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 22.
B, AT, Hg, K ల లోహ స్వభావం పెరిగే క్రమాన్ని రాయండి.
జవాబు:
ఇవ్వబడిన మూలకాలు B, Al, Mg మరియు K
లోహ స్వభావం పెరిగే క్రమం
B < Al < Mg < K

ప్రశ్న 23.
B, C, N, F, Si ల సరైన అలోహ స్వభావ పెరుగుదల క్రమాన్ని రాయండి.
జవాబు:
ఇవ్వబడిన మూలకాలు B, C, N, F మరియు Si
అలోహ స్వభావం పెరిగే క్రమం
Si < B < C < N < F

ప్రశ్న 24.
N, O, F, CL ల సరైన రసాయన చర్యాశీలత పెరుగుదల క్రమాన్ని వాటి ఆక్సీకరణ ధర్మం పరంగా రాయండి.
జవాబు:
ఆక్సీకరణ ధర్మం పరంగా రసాయన చర్య శీలత పెరుగుదల క్రమం
F > O > CI > N.

ప్రశ్న 25.
రుణ విద్యుదాత్మకత అంటే ఏమిటి ? మూలకాల స్వభావాన్ని తెలుసుకోవడానికి ఇది ఎలా ఉపయోగమవుతుంది?
జవాబు:
సమయోజనీయ బంధంతో బంధితమై ఉన్న రెండు పరమాణువులలో, ఒక పరమాణువు బంధజంట ఎలక్ట్రాన్లను తనవైపుకు ఆకర్షించుకునే స్వభావాన్ని ఋణవిద్యుదాత్మకత అంటారు.

ఋణ విద్యుదాత్మకత – ఉపయోగము :
ఋణ విద్యుదాత్మక విలువల నుంచి రసాయనబంధ స్వభావాన్ని అర్థం చేసుకోవచ్చు. బంధితమయిన రెండు పరమాణువుల EN విలువల మధ్య తేడా 1.70 లేదా అంతకన్నా ఎక్కువ అయితే వాటి మధ్య బంధానికి 50% లేదా అంతకంటే ఎక్కువ అయానిక స్వభావం ఉంటుంది. అట్లాగే రెండు పరమాణువుల మధ్య EN విలువల తేడా 1.70 కంటే తక్కువ అయినప్పుడు ఏర్పడిన బంధానికి 50% కంటే ఎక్కువ కోవలెంట్ స్వభావం ఉంటుంది.

ప్రశ్న 26.
పరిరక్షక ప్రభావం అంటే ఏమిటి ? అది ఏ విధంగా అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీ (IE) తో సంబంధం కలిగి ఉంది?
జవాబు:
పరిరక్షక ప్రభావము :
“పరమాణు అంతర కర్పరాలలోని ఎలక్ట్రాన్లు బాహ్య కర్పరాలలోని ఎలక్ట్రాన్లను కేంద్రక ఆకర్షణ బారి నుండి రక్షించుట”. పరిరక్షక ప్రభావము పెరిగే కొలది అయనీకరణ శక్తి తగ్గుతుంది.

ప్రశ్న 27.
మూలకాల రుణ విద్యుదాత్మకత లోహ, అలోహ లక్షణాలకు సంబంధం ఏమిటి?
జవాబు:

• సాధారణంగా ఋణవిద్యుదాత్మక విలువలు అలోహ స్వభావాన్ని సూచిస్తాయి.
• అల్ప ఋణ విద్యుదాత్మక విలువలు అల్ప అలోహ స్వభావాన్ని అధిక లోహ స్వభావాన్ని సూచిస్తాయి. ఋణ

ప్రశ్న 28.
ఆక్సిజన్, హైడ్రోజన్ పరంగా ఆర్సినిక్కు సాధ్యమయ్యే వేలన్సీ ఎంత?
జవాబు:
ఆర్సినిక్ రెండు ఆక్సైడ్ నిస్తుంది. అవి As₂O₃ మరియు As₂O₅ లు. As₂O₃ లో ఆర్సినిక్ వేలన్సీ ‘3’, As₂O₅లో ఆర్సినిక్ వేలన్సీ ‘5’.

ప్రశ్న 29.
ద్విస్వభావిక ఆక్సైడ్ అంటే ఏమిటి? 13వ గ్రూప్ మూలకం ఏర్పరచే ద్విస్వభావిక ఆక్సైడ్ ఫార్ములాని ఇవ్వండి.
జవాబు:
ఆమ్ల, క్షార ఆక్సైడ్ స్వభావం గల ఆక్సైడ్ను ద్విస్వభావ ఆక్సైడ్ అంటారు.
ఉదా : Al₂O₃ Sb₂O₃ మొ॥
→ 13వ గ్రూపు మూలకం ఏర్పరచే ద్విస్వభావ ఆక్సైడ్. ఉదా : Al₂O₃.

ప్రశ్న 30.
అధిక రుణ విద్యుదాత్మకత కల మూలకం ఏది? దానికి అత్యధిక ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ ఉందా? ఎందుకు ఉంది? ఎందుకు లేదు?
జవాబు:
అత్యధిక ఋణవిద్యుదాత్మకత కలిగిన మూలకము ‘ఫ్లోరిన్ (F). కాని ఫ్లోరిన్క అత్యధిక EA విలువ లేదు. క్లోరిన్ (CI) కు ఫ్లోరిన్ కన్నా అధిక EA విలువ ఉంటుంది.

కారణం :
ఫ్లోరిన్ పరమాణువు క్లోరిన్ పరమాణువు కంటే చిన్నది కావడం వల్ల వస్తుంది. ఫ్లోరిన్లో బలమైన అంతర్ ఎలక్ట్రాన్ వికర్షణలు కూడా ఉంటాయి. కాబట్టి ఫ్లోరిన్ పరమాణువుకు ఎలక్ట్రాన్ను చేర్చినప్పుడు విడుదలైన శక్తిలో కొంత భాగం అంతర్ ఎలక్ట్రాన్ వికర్షణలను అధిగమించడానికి వినియోగమవుతుంది. కాబట్టి నికరంగా విడుదలైన శక్తి క్లోరిన్లో కంటే ఫ్లోరిన్లో తక్కువగా ఉంటుంది.

ప్రశ్న 31.
కర్ణ సంబంధం అంటే ఏమిటి ? ఈ సంబంధం ఉన్న ఒక మూలకాల జంటను ఇవ్వండి.
జవాబు:
కర్ణ సంబంధం :
“ఆవర్తన పట్టికలో రెండవ పీరియడ్లోని ఒక మూలకానికి మూడవ పీరియడ్లోని తరువాత గ్రూపు రెండో మూలకానికి సారూప్య ధర్మాలుంటాయి. ఈ సంబంధాన్ని కర్ణ సంబంధం అంటారు.”
ఉదా : (Li, Mg); (Be, Al); (B, Si)

ప్రశ్న 32.
మూడో పీరియడ్లో ఆక్సైడ్ స్వభావం ఎలా మారుతుంది?
జవాబు:
మూడవ పీరియడ్ :
మూలకాల ఆక్సైడ్ ధర్మాలు :
ఈ పీరియడ్లో ఎడమ నుండి కుడి వైపుకు పోయే కొలది ఆక్సైడ్ క్షార ధర్మం క్రమంగా తగ్గి ఆమ్ల ధర్మం క్రమంగా పెరుగుతుంది.
ఉదా : Na₂O క్షార ఆక్సైడ్ కాగా క్లోరిన్ ఆక్సైడ్లు ఆమ్లంగా ఉంటాయి.

ప్రశ్న 33.
ఐరన్ పరమాణువు, వాటి అయాన్ల వ్యాసార్థాలు పాటించే క్రమం Fe > Fe²⁺ > Fe³⁺ – విశదీకరించండి.
జవాబు:
లోహ పరమాణువుపై ఆవేశం పెరిగేకొలదీ, కేంద్రక ప్రభావిత ఆవేశం పెరుగుట వల్ల అయాన్ పరిమాణం తగ్గును. కావున
Fe > Fe⁺² > Fe⁺³

ప్రశ్న 34.
ఒక మూలకం రెండో అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీ (IE₂) కంటె మొదటి అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీ (IE₁) తక్కువ. ఎందుకు?
జవాబు:
ఒక ఎలక్ట్రాన్ను తొలగించిన తరువాత మిగిలి ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లపై కేంద్రక ప్రభావిత ఆవేశం పెరుగును. అందువల్ల కేంద్రక ఆకర్షణ మిగిలిన ఎలక్ట్రాన్లపై పెరుగును. అందువల్ల IE₂ > IE₁

ప్రశ్న 35.
లాంథనైడ్ సంకోచం అంటే ఏమిటి? దాని ఫలితాలలో ఒక దానిని చెప్పండి.
జవాబు:
లాంథనైడ్ మూలకాల పరమాణువుల మరియు అయాన్ల పరిమాణంలోని క్రమబద్ధమైన తగ్గుదలను లాంథనైడ్ సంకోచం అంటారు.

ఫలితాలు :
లాంథనైడ్ సంకోచం వల్ల లాంథనైడ్ మూలకాలను వేరుపరచుట కష్టమైంది.

ప్రశ్న 36.
అధిక సంఖ్యలో జతగూడని 2p ఎలక్ట్రాన్ల లు ఉన్న మూలకం పరమాణు సంఖ్య ఎంత? అది ఏ గ్రూప్కు చెందింది?
జవాబు:
అధిక సంఖ్యలో జతగూడని 2p ఎలక్ట్రాన్లు కలిగిన మూలకం నైట్రోజన్ పరమాణు సంఖ్య ‘7’.

→ ‘N’ VA గ్రూపుకు చెందును.

ప్రశ్న 37.
సోడియంకు బలమైన లోహ స్వభావం ఉంటుంది. క్లోరిన క్కు బలమైన అలోహ స్వభావం ఉంటుంది. విశదీకరించండి.
లేదా
సోడియం బలమైన లోహం కాగా, క్లోరిన్ బలమైన అలోహం – ఎందుకు?
జవాబు:
‘Na’ ఒక క్షార లోహము, ఇది IA – గ్రూపు మూలకం, దీనికి ఎలక్ట్రాన్ కోల్పోయే సామర్థ్యం కలదు. ధన విద్యుదాత్మకత కలిగియుండును. కావున దీనికి బలమైన లోహ స్వభావం కలదు.

‘C’ ఒక హాలోజన్, ఇది VIIA – గ్రూపు మూలకం. దీనికి ఎలక్ట్రాన్ సంగ్రహించే సామర్థ్యం కలదు. ఋణ విద్యుదాత్మకత కలిగియుండును. కావున దీనికి బలమైన అలోహ స్వభావం కలదు.

ప్రశ్న 38.
శూన్య గ్రూప్ మూలకాలను ఉత్కృష్ట లేదా తటస్థ వాయువులని ఎందుకు అంటారు?
జవాబు:

• శూన్య గ్రూపు మూలకాల్ని బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం ns’ np’ (‘He’ తప్ప).
• ఇవి స్థిరమైన అష్టక విన్యాసం కలిగి ఉండి రసాయనికంగా జఢత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి. కావున వీటిని జడవాయువులు (లేదా) తటస్థ వాయువులు అంటారు.
• ఈ మూలకాలు ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోవడం గానీ, సంగ్రహించడం గాని జరగదు అందువలన వీటిని ఉత్కృష్ట వాయువులు అంటారు.

ప్రశ్న 39.
ప్రతి జంటలో, తక్కువ అయనీకరణ శక్తి ఉన్న దానిని గుర్తించి, కారణాన్ని తెలపండి.
(a) I, I^– (b) Br, K. (c) Li, Li⁺ (d) Ba, Sr (e) O, S (f) Be, B (g) N, O
జవాబు:
a) I కంటే I^– కు తక్కువ అయనీకరణ శక్తి అవసరం. I^Θ పరిమాణం I కంటే ఎక్కువ.
b) Br కంటే Kకు తక్కువ అయనీకరణ శక్తి అవసరం. K ధన విద్యుదాత్మక మూలకం, Br ఋణ విద్యుదాత్మక మూలకం.
c) Li⁺ కంటే Li కు తక్కువ అయనీకరణ శక్తి అవసరం. Liకు Li⁺ కంటే పరమాణు పరిమాణం ఎక్కువ.
d) ‘O’ కంటే S కు తక్కువ అయనీకరణ శక్తి అవసరం. ‘S’ కు ‘O’ కంటే పరమాణు పరిమాణం ఎక్కువ.
e) ‘Be’ కంటే ‘B’ కు తక్కువ అయనీకరణ శక్తి అవసరం. ‘Be’ నందు పూర్తిస్థాయిలో నిండిన ఆర్బిటాళ్లు కలవు.
f) ‘N’ కంటే ‘O’ కు తక్కువ అయనీకరణ శక్తి అవసరం. ‘N’ నందు సగం నిండిన ఆర్బిటాళ్లు కలవు.

ప్రశ్న 40.
ఆక్సిజన్ IE₁ < నైట్రోజన్ IE₁ కాని ఆక్సిజన్ IE₂ > నైట్రోజన్ IE₂ – విశదీకరించండి.
జవాబు:

• ‘N’ లో సగం నిండిన ఆర్బిటాళ్లు కలవు (1s² 2s² 2p³) కావున ఆక్సిజన్ IE₁ < నైట్రోజన్ IE₁.
• O⁺ అయాన్లో సగం నిండిన ఆర్బిటాళ్లు కలిగి ఉండును కావున ఆక్సిజన్ IE₂ > నైట్రోజన్ IE₂.

ప్రశ్న 41.
Na⁺, Ne లకు ఒకే ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం ఉన్నప్పటికీ, Na⁺ కు Ne కంటే ఎక్కువ అయనీకరణ శక్మపు విలువను కలిగి ఉంది విశదీకరించండి.
జవాబు:
Na⁺, Ne లకు ఒకే ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం ఉన్నప్పటికీ Na⁺ కు Ne కంటే ఎక్కువ అయనీకరణ శక్మం విలువను కలిగి ఉంది.

వివరణ :

• Na⁺ అయాన్, Ne లకు ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 1s² 2s² 2p⁶
• Na⁺ అయాన్లో ‘Ne’ లో కంటే కేంద్రక ఆవేశం ఎక్కువగా ఉండును.

ప్రశ్న 42.
కింది ప్రతి జంటలో దేనికి ఎక్కువ రుణాత్మక ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ ఉంది? విశదీకరించండి.
(a) N, O
(b) F, CL
జవాబు:
a) ఆక్సిజన్కు నైట్రోజన్ కంటే అధిక రుణాత్మక ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ కలిగి ఉంటుంది. దీనికి కారణం నైట్రోజన్లో స్థిరమైన సగం నిండిన ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం కలిగి ఉండును.

b) క్లోరిన్కు ఫ్లోరిన్ కంటే అధిక రుణాత్మక ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీని కలిగి ఉంటుంది. దీనికి కారణం ‘F’ యొక్క తక్కువ పరమాణు పరిమాణం మరియు అధిక ఎలక్ట్రాన్ వికర్షణలు.

ప్రశ్న 43.
క్లోరిన్ ఎలక్ట్రాన్ అఫినిటి ఫ్లోరిన్ కంటే ఎక్కువ – విశదీకరించండి.
జవాబు:
అత్యధిక ఋణవిద్యుదాత్మకత కలిగిన మూలకము ‘ఫ్లోరిన్ (F). కాని ఫ్లోరిన్కు అత్యధిక EA విలువ లేదు. క్లోరిన్ (CI) కు ఫ్లోరిన్ కన్నా అధిక EA విలువ ఉంటుంది.

కారణం :
ఫ్లోరిన్ పరమాణువు క్లోరిన్ పరమాణువు కంటే చిన్నది కావడం వల్ల వస్తుంది. ఫ్లోరిన్లో బలమైన అంతర్ ఎలక్ట్రాన్ వికర్షణలు కూడా ఉంటాయి. కాబట్టి ఫ్లోరిన్ పరమాణువుకు ఎలక్ట్రానన్ను చేర్చినప్పుడు విడుదలైన శక్తిలో కొంత భాగం అంతర్ ఎలక్ట్రాన్ వికర్షణలను అధిగమించడానికి వినియోగమవుతుంది. కాబట్టి నికరంగా విడుదలైన శక్తి క్లోరిన్లో కంటే ఫ్లోరిన్లో తక్కువగా ఉంటుంది.

ప్రశ్న 44.
కింది ప్రతి జంటలో దేనికి ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్ అఫినిటీ ఉంది?
(a) F, Cl^–
(b) O, O^–
(c) Na⁺, F
(d) F, F^–
జవాబు:
a) ‘F’ కు Cl^– కంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ కలదు దీనికి కారణం Cl^– జడవాయు విన్యాసం కలిగి ఉండటమే.
b) ‘O’ కు O^– కంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ కలదు. దీనికి కారణం O^– త్వరగా ఎలక్ట్రాన్ను స్వీకరించలేదు.
c) ‘F’ కు Na⁺ కంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ కలదు. దీనికి కారణం Na⁺ జడ వాయు విన్యాసం కలిగి ఉండటమే.
d) Fకు F^– కంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ కలదు. దీనికి కారణం F^– జడ వాయు విన్యాసం కలిగి ఉండటమే.

ప్రశ్న 45.
కింది వాటిని అయానిక వ్యాసార్థ పెరుగుదల క్రమంలో అమర్చండి.
(a) Cl^–, P^-3, S^-2, F^–
(b) Al⁺³, Mg⁺², Na⁺, O^-2, F^–
(c) Na⁺, Mg⁺², K⁺
జవాబు:
a) అయానిక వ్యాసార్థ పెరుగుదల క్రమం F^– < Cl^– < S^-2 < P^-3
b) అయానిక వ్యాసార్థ పెరుగుదల క్రమం Al⁺³ < Mg⁺² < Na⁺ < F^– < O^-2
C) అయానిక వ్యాసార్థ పెరుగుదల క్రమం Mg⁺² < Na⁺ < K⁺

ప్రశ్న 46.
Mg⁺², O^-2 రెండు ఒకే ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని కలిగి ఉన్నప్పటికీ, పరిమాణంలో Mg⁺², O^-2 కంటే తక్కువ.
జవాబు:

• Mg⁺² మరియు O^-2 అయాన్లు సమ ఎలక్ట్రాన్ జాతులు.
• సమ ఎలక్ట్రాన్ జాతులనందు కేంద్రక ఆవేశం పెరిగే కొలది అయాన్ పరిమాణం తగ్గును. కావున Mg⁺² పరిమాణం O^-2 కంటే తక్కువ.

ప్రశ్న 47.
B, Al, C, Si మూలకాలలో
(a) దేనికి అత్యధిక ప్రథమ అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీ ఉంది?
(b)దేనికి ఎక్కువ రుణాత్మక ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ ఉంది?
(c) దేనికి అత్యధిక పరమాణు వ్యాసార్థం ఉంది?
(d) దేనికి ఎక్కువ లోహ స్వభావం ఉంది?
జవాబు:
a) అధిక I.E కలిగిన మూలకం కార్బన్
b) ఎక్కువ ఋణాత్మక గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ కలిగిన మూలకం కార్బన్ (- 122 KJ/mole)
c) ఎక్కువ పరమాణు వ్యాసార్థం కలిగినది Al (1.43 Å)
d) అధిక లోహ స్వభావం కలిగినది ‘Al’.

ప్రశ్న 48.
N, P, O, S మూలకాలను గమనించండి. వాటిని
(a) ప్రథమ అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీ పెరుగుదల క్రమంలో
(b) రుణాత్మక ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ పెరుగుదల క్రమంలో
(c) అలోహ స్వభావం పెరిగే క్రమంలో రాయండి.
జవాబు:
a) మొదటి అయనీకరణ శక్తి పెరుగుదల క్రమం S < P < O < N.
b) రుణాత్మక ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ పెరుగుదల క్రమం N < P < 0 < S
c) అలోహ స్వభావం పెరుగుదల క్రమం P < N < S < 0.

ప్రశ్న 49.
ఇచ్చిన క్రమంలో అమర్చండి :
(a) ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య (EA) పెరుగుదల: 0, Sse
(b) IE₁ పెరుగుదల : Na, K, Rb
(c) వ్యాసార్థం పెరుగుదల : I^–, I⁺, I
(d) రుణవిద్యుదాత్మకత పెరుగుదల : F, Cl, Br, I
(e) EA పెరుగుదల : F, Cl, Br, I
(f) వ్యాసార్థం పెరుగుదల : Fe, Fe⁺², Fe⁺³
జవాబు:
a) ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ పెరుగుదల క్రమం O < Se < S.
b) IE₁ పెరుగుదల క్రమం Rb < K < Na.
c) వ్యాసార్ధం పెరుగుదల క్రమం I⁺ < I < I^–
d) రుణవిద్యుదాత్మక పెరుగుదల క్రమం I < Br < C < F
e) ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ పెరుగుదల క్రమం I < Br < F< Cl
f) వ్యాసార్థం పెరుగుదల క్రమం Fe⁺³ < Fe⁺² < Fe.

ప్రశ్న 50.
(a) అత్యధిక అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీ ఉన్న మూలకం ఏది?
(b)అత్యధిక అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీ విలువ గల గ్రూపు ఏది?
(c) అత్యధిక ఎలక్ట్రాన్ అఫినిటీని చూపే మూలకం ఏది?
(d)మెండలీవ్ కాలానికి తెలియని మూలకాల పేర్లు తెలపండి.
(e)ఏవైనా రెండు ప్రాతినిథ్య మూలకాల పేర్లు తెలపండి.
జవాబు:
a) అధిక IE₁ కలిగిన మూలకం ‘హీలియం’.
b) అధిక IE కలిగిన గ్రూపు శూన్య గ్రూపు (లేదా) జడవాయువులు.
c) అధిక ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ కలిగిన మూలకం క్లోరిన్.
d) మెండలీవ్ కాలానికి తెలియని మూలకాలు జెర్మేనియం (ఎకాసిలికాన్), స్కాండియం (ఎకా అల్యూమినియం), గాలియం (ఎకాబోరాన్).
e) అల్యూమినియం, సిలికాన్, ఫాస్ఫరస్లు ప్రాతినిధ్య మూలకాలకు ఉదా :

ప్రశ్న 51.
(a) ఏవైనా రెండు వారధి మూలకాల పేర్లు తెలపండి.
(b) కర్ణ సంబంధం చూపే ఏదైనా రెండు జంటలను తెలపండి.
(c) రెండు పరివర్తన మూలకాల పేర్లు తెలపండి.
(d) రెండు విరళ మృత్తిక మూలకాల పేర్లు తెలపండి.
(e) రెండు ట్రాన్స్లేయురానిక్ మూలకాల పేర్లు తెలపండి.
జవాబు:
a) రెండవ పీరియడ్ మూలకాలను వారధి మూలకాలు అంటారు. ఉదా : బెరీలియం, బోరాన్,
b) Li మరియు Mg కర్ణ సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
Be మరియు AZ కర్ణ సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
c) స్కాండియం, క్రోమియం, కోబాల్ట్ మొ||నవి పరివర్తన మూలకాలు.
d) లాంథనైడ్లను విరళ మృత్తికలు అంటారు. ఉదా : సీరియం, ప్రసోడైమియం
e) నెప్ట్యూనియం, కాలిఫోర్నియం, ఫెర్మియంలు ట్రాన్స్ యురోనిక్ మూలకాలకు ఉదాహరణలు.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
ఆవర్తన పట్టికలోని 6వ పీరియడ్లో 32 మూలకాలు ఉన్నాయని, క్వాంటమ్ సంఖ్యల ఆధారంతో సమరించండి.
జవాబు:
6వ పీరియడ నందు 6s, 4f, 5, 6p ఉపకర్పరాలు కలవు
→ 6s నందు రెండు ఎలక్ట్రాన్లు [2 మూలకాలు]
→ 4f నందు 14 ఎలక్ట్రాన్లు [14 మూలకాలు]
→ 5d నందు 10 ఎలక్ట్రాన్లు [10 మూలకాలు]
→ 6p నందు 6 ఎలక్ట్రాన్లు [6 మూలకాలు]
కావున 6వ పీరియడ్ నందు మొత్తం మూలకాల సంఖ్య = 2 + 14 + 10 + 6 32.

ప్రశ్న 2.
పరమాణు భారం కంటె పరమాణు సంఖ్య మూలకాల ప్రాథమిక ధర్మమని, పరమాణు సంఖ్యలపై మోస్లే జరిపిన కృషి ఎలా తెలుపుతుంది?
జవాబు:
మోస్లే సమీకరణము
√υ = a (Z – b) υ = పౌనఃపున్యం ; Z = పరమాణు సంఖ్య a, b = స్థిరాంకాలు.

√υ, Z ల మధ్య గీసిన రేఖాపటం సరళరేఖగా ఉంటుంది. దీన్ని రేఖాపటంగా చూపవచ్చు. అయితే ఇదే రకమైన సంబంధాన్ని √υ, పరమాణు ద్రవ్యరాశుల మధ్య చూడలేము. పరమాణు సంఖ్య, మోస్లే ప్రకారం, ఆవర్తన పట్టికలో ఆ మూలకపు వరుస సంఖ్య. మూలకాల పరమాణు సంఖ్యలు పెరిగినట్లయితే వాటి స్వాభావిక X – వికిరణాల తరంగదైర్ఘ్యాలు తగ్గుతాయి. దీనివల్ల పరమాణు సంఖ్యతో పాటు క్రమ దశలో పెరిగే మౌళిక అంశం పరమాణువులో ఉందని మోస్లే ఒక నిర్ణయానికి వచ్చాడు. ఇదే ధనావేశిత కేంద్రకంపై ఉండే విద్యుదావేశం. X – కిరణ వర్ణపటాలను, పరమాణు సంఖ్యను సమన్వయపరచుకుంటే మూలకానికి విలక్షణమయిన ధర్మం పరమాణు సంఖ్య అనీ పరమాణు భారంకాదనీ తెలుస్తుంది. మూలక ధర్మాలు దాని పరమాణు సంఖ్యతో మారతాయి. అంటే మూలకం ధర్మాలు దాని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య మీద, ముఖ్యంగా కేంద్రకానికి వెలుపల వాటి అమరికపై ఆధారపడి ఉంటాయి. దీన్నిబట్టి మూలకాల వర్గీకరణలో పరమాణు ద్రవ్యరాశి అంత ప్రముఖమయింది కాదు అని తెలుస్తుంది.

ప్రశ్న 3.
ఆధునిక ఆవర్తన నియమాన్ని తెలపండి. విస్తృత ఆవర్తన పట్టికలో ఎన్ని గ్రూప్లు, పీరియడ్లు ఉన్నాయి?
జవాబు:
ఆధునిక ఆవర్తన నియమం ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. “మూలకాల భౌతిక, రసాయన ధర్మాలు వాటి పరమాణు సంఖ్యల ఆవర్తన ప్రమేయాలు” – ఆధునిక ఆవర్తన నియమము.

విస్తృత ఆవర్తన పట్టికలో 18 గ్రూపులు, 7 పీరియడ్లు ఉంటాయి.

ప్రశ్న 4.
f- బ్లాక్ మూలకాలను అసలు పట్టిక కింద ఎందుకు ఉంచారు?
జవాబు:
అంతర పరివర్తన మూలకాలు (f-బ్లాకు మూలకాలు) ఆరు మరియు ఏడవ పీరియడ్కు III B గ్రూపు మూలకాలు అయినప్పటికీ లాంథనైడ్లు మరియు ఆక్టినైడ్లనే రెండు శ్రేణులుగా విభజించి ఆవర్తన పట్టిక అడుగు భాగాన రెండు వరుసలుగా స్థానాన్ని కల్పించారు. అవి 4f – శ్రేణి లాంథనైడ్లు [Ce (Z = 58) నుంచి Lu (Z : 71)] మరియు 5f – శ్రేణి ఆక్టినైడ్లు (Th (Z = 90) నుంచి Lr (Z = 108)].

ఈ మూలకాల్లో భేదాత్మక ఎలక్ట్రాన్, (n – 2)f ఉప శక్తిస్థాయిలోకి చేరుతుంది. ఈ మూలకాల భౌతిక, రసాయన ధర్మాలు చాలా సన్నిహితంగా ఉంటాయి. అందువలన వీటిని ఒక సమూహంగా రెండు శ్రేణులలో ఆవర్తన పట్టీ అడుగుభాగాన స్థానం కల్పించారు.

పరమాణు సంఖ్య ఆధారంగా వీటికి వర్గీకరణ పట్టిక ప్రధాన భాగంలో తీసుకుంటే మూలకాల సౌష్ఠవ అమరికను మరియు వర్గీకరణ ఆవశ్యకతను నాశనం చేస్తుంది. అందువల్ల ప్రధాన భాగం నుండి విడదీసి వర్గీకరణ పట్టిక క్రింది భాగాన అమర్చుట జరిగింది.

ప్రశ్న 5.
విస్తృత ఆవర్తన పట్టికలోని ప్రతి పీరియడ్లో ఉన్న మూలకాల సంఖ్యను తెలపండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 6.
కింద వాటి సాధారణ బాహ్య కక్ష్య ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాలను తెలపండి.
(a) ఉత్కృష్ట వాయువులు
(b) ప్రాతినిధ్య మూలకాలు
(c) పరివర్తన మూలకాలు
(d) అంతర పరివర్తన మూలకాలు
జవాబు:

ప్రశ్న 7.
పరివర్తన మూలకాలు ఏవైనా నాలుగు అభిలాక్షణిక ధర్మాలను తెలపండి.
జవాబు:
పరివర్తన మూలకాల అభిలాక్షణిక ధర్మాలు :

1. ఒకటి కంటే ఎక్కువ ఆక్సిడేషన్ స్థితులను ప్రదర్శిస్తాయి. (చర సంయోజకత)
2. d – d – పరివర్తనాల వల్ల ఈ మూలకాలు మరియు వాటి అయాన్లు రంగులు కలిగినవిగా ఉంటాయి.
3. ఒంటరి d – ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉండటం వల్ల ఈ మూలకాలు మరియు వాటి అయాన్లు పారాయస్కాంత స్వభావాన్ని చూపిస్తాయి.
4. ఈ మూలకాలు ఒకదానితో మరొకటి కలిపి మిశ్రమ లోహాలనేర్పరుస్తాయి.
5. ఈ మూలకాలు మరియు వాటి సమ్మేళనాలు వివిధ రసాయన ప్రక్రియల్లో మంచి ఉత్ప్రేరకాలుగా పనిచేస్తాయి.

ప్రశ్న 8.
విరళ మృత్తికా లోహాలు, ట్రాన్స్ యురానిక్ మూలకాలు అంటే ఏమిటి?
జవాబు:
ఎ) లాంథనైడ్ మూలకాలను విరళ మృత్తికలు అంటారు. ఈ మూలకాలలో భేదాత్మక ఎలక్ట్రాన్ 4f – ఆర్బిటాల్లోకి ప్రవేశిస్తుంది.

బి) యురేనియం తరువాత మూలకాలను యురేనియమ్ ఉత్తర మూలకాలు (లేదా) ట్రాన్స్ యురానిక్ మూలకాలు అంటారు. ఇవన్నీ రేడియోధార్మిక మరియు కృత్రిమ మూలకాలు.

ప్రశ్న 9.
సమ ఎలక్ట్రానిక్ శ్రేణులంటే ఏమిటి? కింద ఉన్న ప్రతి పరమాణువు, అయాన్లకు సంబంధించిన సమ ఎలక్ట్రానిక్ శ్రేణులను తెలపండి.
(a) F^– (b) Ar (c) He (d) Rb⁺
జవాబు:
సమానమైన సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉండే శ్రేణులను సమ ఎలక్ట్రాన్ శ్రేణులు అంటారు.
a) F^– శ్రేణి – N^-3, O^-2, F^–, Ne, Na⁺, Mg⁺², Al⁺³
b) Ar శ్రేణి – P^-3, S^-2, Cl^–, Ar, K⁺, Ca⁺²
c) He శ్రేణి – H^–, He, Li⁺², Be⁺²
d) Rb⁺ శ్రేణి – As^-3, Se^-2, Br^–, Kr, Rb⁺, Sr⁺²

ప్రశ్న 10.
వ్యాసార్థంలో మాతృక పరమాణువుల కంటే ఎందుకు కాటయాన్ చిన్నగా ఉంటుందో, ఆనయాన్ పెద్దగా ఉంటుందో విశదీకరించండి.
జవాబు:
కాటయాన్ అనగా ధనావేశిత అయాన్. ఇది పరమాణువు (లేదా) మూలకం ఎలక్ట్రాన్ కోల్పోయినపుడు ఏర్పడును.
M → M⁺ + e^–

కాటయాన్ నందు కేంద్రక ఆవేశం ఎక్కువగా ఉంటుంది కావున పరిమాణం తగ్గును, వ్యాసార్థం కూడా కాటయాన్లో తగ్గును.

ఆనయాన్ అనగా ఋణావేశిత అయాన్. ఇది పరమాణువు (లేదా) మూలకం ఎలక్ట్రాన్ గ్రహించినపుడు ఏర్పడును.
M+e^– → M^–

ఆనయాన్ నందు తక్కువ కేంద్రక ఆవేశం ఉంటుంది. కావున పరిమాణం పెరుగును, వ్యాసార్థం కూడా పెరుగును.

ప్రశ్న 11.
రెండో పీరియడ్ మూలకాలను, వాటి ప్రథమ అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీలు పెరిగే క్రమంలో అమర్చండి. B కంటే Be కు అధిక IE₁ ఎందుకు ఉందో తెలపండి.
జవాబు:

పూర్తిగా నిండిన మరియు వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్లు జతకూడి ఉండటం వల్ల ‘Be’ అయనీకరణ శక్తి ఎక్కువ.
అసంపూర్ణంగా నింపబడిన మరియు ఒంటరి (2p¹) వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్ ఉండటం వల్ల ‘B’ అయనీకరణ శక్తి తక్కువ.

ప్రశ్న 12.
Mg కంటే Na IE₁ తక్కువ, కానీ Mg కంటే Na IE₂ ఎక్కువ – విశదీకరించండి.
జవాబు:
→ Na యొక్క IE₁ Mg కన్నా తక్కువ

వివరణ :
→ Na – ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం [Ne] 3s¹

→ Mg – ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం [Ne] 3s²
Mg పూర్తిగా నిండిన విన్యాసం కలిగి ఉండును. ఇది ఎక్కువ స్థిరమైనది.

→ Na యొక్క IE₂ Mg కన్నా ఎక్కువ.
→ Na⁺ లో స్థిరమైన జడవాయు విన్యాసం కలదు. కావున Na యొక్క IE₂ ఎక్కువగా ఉండును.
→ Mg⁺ అనగా Na ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం కావున Mg⁺ నుండి ఎలక్ట్రాన్ త్వరితగతిన కోల్పోయి Mg⁺² (స్థిరమైనది) ఏర్పడును.

ప్రశ్న 13.
ప్రాతినిధ్య గ్రూప్ మూలకాల IE గ్రూప్ లో కిందకు తగ్గడానికి గల కారణాలు ఏమిటి?
జవాబు:
IE పై ప్రభావితం చేయు అంశాలు
i) పరమాణు వ్యాసార్థం
ii) కేంద్రక ఆవేశం
iii) పరిరక్షక ప్రభావం
iv) సగం నిండిన (లేదా) పూర్తి స్థాయిలో నిండిన ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాలు
v) చొచ్చుకుపోయే స్వభావం.

ప్రాతినిధ్య గ్రూపు మూలకాలలో IE విలువలు పై నుండి కిందకు గ్రూపులో తగ్గును. దీనికి కారణం గ్రూపులలో పై నుండి కిందకు పరమాణు వ్యాసార్థం (పరమాణు పరిమాణం) పెరుగును.

ప్రశ్న 14.
13వ గ్రూప్ మూలకాల ప్రథమ అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పి విలువలు (kJ mol^-1) లలో

సాధారణ క్రమం నుంచి ఈ విచలనాన్ని ఏ విధంగా విశదీకరిస్తారు?
జవాబు:
13 వ గ్రూపులో IE, విలువలు (KJ / mole)

సాధారణంగా గ్రూపులలో కిందికి పోయే కొలది IE విలువలు తగ్గును కాని పై విలువలలో సరైన తగ్గుదల గమనింపబడలేదు.

వివరణ :

• B నుండి Al కు పరిమాణం పెరుగును కావున IE విలువ తగ్గినది.
• Al, Ga, In మరియు Tl లలో సరైన క్రమంలో తగ్గుదల గమనింపబడలేదు. దీనికి కారణం d, f – ఎలక్ట్రాన్లపై అల్ప పరిరక్షక ప్రభావం ఉండటమే.

ప్రశ్న 15.
ఆక్సిజన్ రెండవ ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ, మొదటి ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ కంటె ధనాత్మకమా? ఎక్కువ రుణాత్మకమా? లేదా తక్కువ రుణాత్మకమా? సమర్థించండి.
జవాబు:
రెండవ ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ అనగా ఏకమాత్ర ఋణావేశిత అయాన్కు ఎలక్ట్రాన్ కలిపినపుడు విడుదలయ్యే శక్తి.
O_(ar) + e^– → O^–_(ar) + 141 KJ/mole
O^–_(ar) + e^– → O^-2r_(ar) – 780 KJ/mole

ఆక్సిజన్ యొక్క రెండవ ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ ధనాత్మకమైనది ఎందువలన అనగా O^– అయాన్ ఎలక్ట్రాన్ను త్వరగా స్వీకరించలేదు. వికర్షణ బలాలు అధికంగా ఉంటాయి.

ప్రశ్న 16.
ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ, ధన విద్యుదాత్మకతల మధ్య ప్రాథమికమైన తేడా ఏమిటి?
జవాబు:

• ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ అనగా వాయుస్థితిలో ఉన్న ఒంటరి తటస్థ పరమాణువుకు ఒక ఎలక్ట్రాన్ కలుపుట వలన విడుదలయ్యే శక్తి.
• ఒక మూలకం ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోయే సామర్ధ్యాన్ని ధన విద్యుదాత్మకత అంటారు.
• ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ ఋణవిద్యుదాత్మకతకు కొలమానం.
• ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ మరియు ఋణవిద్యుదాత్మక విలువోమానుపాతంలో ఉండును.

ప్రశ్న 17.
ఒకే మూలకపు రెండు ఐసోటోప్ల IE₁ లు ఒకేలా ఉంటాయో లేదో ఊహించగలరా? సమర్థించండి.
జవాబు:

• ఐసోటోప్లు అనగా ఒకే మూలకం ద్రవ్యరాశి సంఖ్య వేరుగా కలిగి ఉండేవి.
• అధిక ద్రవ్యరాశి సంఖ్య కలిగిన ఐసోటోప్ తక్కువ IE విలువ కలిగి ఉండును.
• దీనికి కారణం తక్కువ కేంద్రక ఆకర్షణ కలిగి ఉండటమే.
• కానీ ఐసోటోప్ల IE విలువలు దాదాపుగా సమానంగా ఉంటాయి.

ప్రశ్న 18.
గ్రూప్ 1 మూలకాల చర్యాశీలత పెరిగే క్రమం Li < Na < K < Rb < Cs, అయితే గ్రూప్ 17 మూలకాలకు ఈ క్రమం F > Cl > Br > I – విశదీకరించండి.
జవాబు:
a) గ్రూప్ – 1 మూలకాల చర్యాశీలత పెరిగే క్రమం Li < Na < K < Rb < Cs

వివరణ :

• గ్రూప్ – 1 మూలకాలు క్షారలోహాలు. ఇది ఎలక్ట్రాన్ను త్వరగా కోల్పోతాయి. అధిక ధన విద్యుదాత్మకత కలిగి ఉంటాయి.
• ఇవి అయానిక బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి. మంచి క్షయ కారిణులు.
• ఈ గ్రూపులో ధన విద్యుదాత్మకత పై నుండి కిందకు పెరుగును కావున పై చర్యాశీలత క్రమం.

b) గ్రూపు – 17 మూలకాలలో చర్యాశీలత క్రమం F > Cl > Br > I

వివరణ :

• ఇవి హాలోజన్లు. వీటికి అధిక ఋణ విద్యుదాత్మకత ఉంటుంది. వీటికి పరమాణు పరిమాణం తక్కువగా ఉంటుంది.
• గ్రూపులో పైనుండి కిందకు ఋణవిద్యుదాత్మకత తగ్గును.

ప్రశ్న 19.
కింద ఇచ్చిన బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం గల మూలకం స్థానాన్ని తెలపండి.
(a) ns²np⁴ (n = 3)
(b) (n – 1)d² ns² (n = 4)
జవాబు:
a) ns²np⁴ (n = 3)
3s²3p⁴ – మూలకం సల్ఫర్
సల్ఫర్ VIA గ్రూపు, 3వ పీరియడ్కు చెందినది.

b) (n – 1)d² ns² (n = 4)
3d² 4s² – మూలకం టైటానియం
టైటానియం IVB గ్రూపు, 4వ పీరియడ్కు చెందినది.

ప్రశ్న 20.
కింద ఉన్న జంట మూలకాల కలయికతో ఏర్పడగల స్థిర యుగ్మ సమ్మేళనాల ఫార్ములాలను నిర్దేశించండి.
(a) Li, O
(d) Si, O
(b) Mg, N
(e) P, Cl
(c) Al, I
(f) పరమాణు సంఖ్య 30 గల మూలకం, Cl
జవాబు:
a) ‘Li’ మరియు ‘O’ తో ఏర్పడు స్థిరమైన యుగ్మ సమ్మేళనం Li₂O
b) ‘Mg’ మరియు ‘N’ తో ఏర్పడు స్థిరమైన యుగ్మ సమ్మేళను Mg₃N₂
c) ‘A’ మరియు ‘I’ తో ఏర్పడు స్థిరమైన యుగ్మ సమ్మేళనం AlI₃
d) ‘Si’ మరియు ‘O’ తో ఏర్పడు స్థిరమైన యుగ్మ సమ్మేళనం SiO₂
‘P’ మరియు ‘C’ తో ఏర్పడు స్థిరమైన యుగ్మ సమ్మేళనం PCl₃, మరియు PCl₅
f) పరమాణు సంఖ్య (Zn) 30 మరియు ‘Cl’ లతో ఏర్పడు స్థిరమైన యుగ్మ సమ్మేళనం ZnCl₂

ప్రశ్న 21.
గ్రూప్లో, పీరియడ్లో లోహ స్వభావంలో మార్పుపై వివరణ ఇవ్వండి.
జవాబు:
లోహాలు ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోవడం ద్వారా ధనవిద్యుదాత్మకతను చూపుతాయి. అలోహాలు ఎలక్ట్రాన్లను స్వీకరించడం ద్వారా ఋణవిద్యుదాత్మకతను చూపుతాయి.

ఆవర్తన క్రమము :
a) గ్రూపులో :
గ్రూపులో పై నుండి క్రిందికి మూలకాల పరమాణు పరిమాణం క్రమేపీ పెరుగుట వలన ఎలక్ట్రాను కోల్పోయే స్వభావం పెరిగి తద్వారా అదే క్రమంలో లోహ స్వభావం పెరుగుతుంది.

b) పీరియడ్లో :
పీరియడ్లో ఎడమ నుండి కుడికి మూలకాల పరమాణు పరిమాణం క్రమేపీ తగ్గడం వలన ఎలక్ట్రాను కోల్పోయే స్వభావం తగ్గి తద్వారా, అదే క్రమంలో మూలకాల లోహ స్వభావం తగ్గుతుంది.

ప్రశ్న 22.
గ్రూప్ – 7లో కోవలెంట్ వ్యాసార్థం ఏ విధంగా పెరుగుతుంది?
జవాబు:
సంయోజనీయ వ్యాసార్థం (కోవలెంట్ వ్యాసార్థం) గ్రూప్లో పై నుండి కిందకు పెరుగును.

ప్రశ్న 23.
3వ పీరియడ్లో ఏ మూలకానికి అత్యధిక IE₁ ఉన్నది? ఈ పీరియడ్లో IE₁ లో మార్పును విశదీకరించండి.
జవాబు:
III వ పీరియడ్ మూలకాల్లో అత్యధిక IE ఉన్న మూలకము “ఆర్గాన్ (Ar)”.

కారణం :
ప్రతి పీరియడ్లోను చిట్టచివరి మూలకమైన జడవాయు మూలకానికి ఆ పీరియడ్లో అత్యధిక I.E విలువ ఉంటుంది. దీనికి కారణము ఆ మూలకాలలో పూర్తిగా నిండిన ఆర్బిటాళ్ళు ఉండటమే. అష్టక విన్యాసము (ns’ np) ఉంటుంది.

III వ పీరియడ్ – IE మార్పు :
III వ పీరియడ్ మూలకాలు (Na, Mg, Al, Si, P, S, CI మరియు Ar) లో ఎడమ నుంచి కుడికి పరమాణు పరిమాణంలో క్రమేపి తగ్గుదల ఉండటం వలన అదే క్రమంలో IE విలువలు పెరుగుతాయి. ‘A’ మరియు ‘S’ లకు ఊహించిన దానికంటే తక్కువ IE ఉండటానికి కారణము వాటికి ఎలక్ట్రాన్ను కోల్పోయే స్వభావం అధికంగా ఉండటమే. Ar కు అత్యధిక IE విలువ ఉంటుంది.

ప్రశ్న 24.
మూలకం సంయోజకత (valency) అంటే ఏమిటి? మూడో పీరియడ్లో హైడ్రోజన్ పరంగా ఇది ఎట్లా మారుతుంది?
జవాబు:
సంయోజకత :
“ఒక మూలకము యొక్క సంయోగ సామర్థ్యమును ‘సంయోజకత’ అంటారు.” (లేదా)
‘ఏదైనా మూలక పరమాణువుతో సంయోగం చెందే హైడ్రోజన్ పరమాణువుల సంఖ్యను (లేదా) క్లోరిన్ పరమాణువుల సంఖ్యను (లేదా) ఆక్సిజన్ పరమాణువుల సంఖ్యకు రెట్టింపు సంఖ్యను ఆ మూలకపు సంయోజకత అంటారు.

సంయోజకత = హైడ్రోజన్ పరమాణువుల సంఖ్య
= క్లోరిన్ పరమాణువుల సంఖ్య
= 2 X ఆక్సిజన్ పరమాణువుల సంఖ్య

ఆవర్తన క్రమము :
i) పీరియడ్లో : పీరియడ్లో సంయోజకత పెరుగును. ‘H’ పరంగా 1 నుంచి 4 వరకు పెరిగి తర్వాత ‘1’కి తగ్గును.

ii) గ్రూపులో :
గ్రూపులో సంయోజకత గ్రూపు సంఖ్యకు సమానమవుతుంది. (IV వ గ్రూపు వరకు) (లేదా) (8 – గ్రూపు సంఖ్యకు) సమానమవుతుంది. (V గ్రూపు తరువాత).

ప్రాముఖ్యత :
సమ్మేళనాల, ‘ఫార్ములాలు’ రాయడానికి మూలకాల సంయోజకత ఉపయోగపడుతుంది.

ప్రశ్న 25.
కర్ణసంబంధం అంటే ఏమిటి? కర్ణ సంబంధం గల ఒక మూలకాల జంటను తెలపండి. అవి ఈ సంబంధాన్ని ఎందుకు చూపిస్తాయి?
జవాబు:
కర్ణ సంబంధం :
“ఆవర్తన పట్టికలో రెండవ పీరియడ్లోని ఒక మూలకానికి మూడవ పీరియడ్లోని తరువాత గ్రూపు రెండో మూలకానికి సారూప్య ధర్మాలుంటాయి. ఈ సంబంధాన్ని కర్ణ సంబంధం అంటారు.”
ఉదా : (Li, Mg); (Be, Al); (B, Si)

రెండవ మరియు మూడవ పీరియడ్లకు చెందిన I, II, III, IV గ్రూపు మూలకాలు కర్ణ సంబంధాన్ని చూపిస్తాయి. ధృవణ సామర్థ్యం ఒకటి గల మూలకాలు కర్ణ సంబంధాన్ని చూపుతాయి.

కర్ణ సంబంధం ఉన్న ఆయా మూలక పరమాణువుల (లేదా అయాన్ల) పరిమాణాలు సమానంగా ఉండటం లేదా వాటి ఋణవిద్యుదాత్మకత విలువలు సమానంగా ఉంటాయి. కర్ణ సంబంధం గల సారూప్య మూలకాలకు ఒకేలాంటి ధృవణ సామర్థ్యం (అయానిక ఆవేశం) ఉంటుంది.

ఉదా : Be మరియు Al ల ధృవణ సామర్థ్యం విలువలు వరుసగా 6.40 మరియు 6.00 కావున ఈ రెండు మూలకాల మధ్య కర్ణ సంబంధం ఉంటుంది.

ప్రశ్న 26.
లాంథనైడ్ సంకోచం అంటే ఏమిటి ? వాటి ఫలితాలు ఏమిటి?
జవాబు:
లాంథనైడ్ సంకోచం – నిర్వచనం :
“f – ఆర్బిటాళ్ళ బలహీన పరిరక్షక ప్రభావం వల్ల లాంథనైడ్లు 14 మూలకాలలో (మరియు వాటి అయాన్లలో) ఎడమ నుండి కుడికి పరమాణు (అయానిక) పరిమాణం క్రమంగా తగ్గుతుంది. దీనినే లాంథనైడ్ సంకోచరం అంటారు.”

లాంథనైడ్ సంకోచం – ఫలితాలు :

1. Ce నుంచి Lu వరకు లాంథనైడ్ సంకోచం ప్రభావం వల్ల మూలకాల గట్టిదనం, ద్రవీభవన స్థానాలు, బాష్పీభవన స్థానాలు మొదలైనవి పెరుగుతాయి.
2. లాంథనైడ్ శ్రేణి సంకోచం ప్రభావం వల్ల మూడవ పరివర్తన శ్రేణిలో ఉన్న మూలకాల సైజులు వాటికి ఉంటాయనుకున్న వాటి కంటే తక్కువగా ఉంటాయి.
3. ఈ సంకోచం వల్ల Sc → Y → La లలో సాధారణంగా ఉండే సైజులో పెరుగుదల లాంథనైడ్ల తరువాత ఉండదు. అపుడు (Zr, Hf), (Nb, Ta), (Mo, W) మూలకాల జంటల సైజులు దాదాపు ఒకటే ఉంటాయి.
4. లాంథనైడ్ సంకోచం వల్ల 4d, 5d పరివర్తన మూలకాలలో పరమాణు పరిమాణం దాదాపు సమానంగా ఉంటాయి. అందువల్ల 4d, 5d శ్రేణి మూలకాల ధర్మాలు సమానంగా ఉంటాయి.
5. ఈ సంకోచం వల్ల స్ఫటిక నిర్మాణం, మూలకాల ఇతర ధర్మాలు అత్యంత సన్నిహిత సారూప్యత కలిగి ఉంటాయి. దీని ఫలితంగా వాటి మిశ్రమం నుంచి వాటిని వేరుచేయడం కష్టమైన పని.

ప్రశ్న 27.
లిథియం ప్రథమ IE 5.41 eV, CI ఎలక్ట్రాన్ అఫినిటి – 3.61eV Li_(g) + Cl_(g) → Li_(g)⁺ + Cl^–_(g) : ఈ చర్య ∆H ను kJ mol^-1 లో లెక్కించండి.
జవాబు:
ఇవ్వబడిన చర్య
Li_(g) + Cl_(g) → Li⁺_(g) + Cl^–_(g)

Li⁺_(g) ఏర్పడుట
Li_(g) → Li⁺_(g) + e^– ∆H₁ = 5.41ev

Cl^–_(g) ఏర్పడుట
Cl_(g) + e^– → Cl^–_(g) ∆H₂ = – 3.61ev
మొత్తం చర్య
Li_(g) + Cl_(g) → Li⁺_(g) + Cl^–_(g)
∆H = ∆H₁ + ∆H₂ = 5.41 – 3.61 = 1.8 ev
= 173.7 KJ/mole

ప్రశ్న 28.
Cl + e → Cl^– ప్రక్రియలో ఒక అవగాడ్రో సంఖ్యలోని పరమాణువులకు విడుదలయ్యే శక్తితో Cl → Cl⁺ + e ప్రక్రియలో ఎన్ని Cl పరమాణువులను అయనీకరణం చెందించవచ్చు. IE = 13.0 ev, EA=3.60 eV. అవగాడ్రో సంఖ్య = 6 × 10²³
జవాబు:
Cl_(g) + e^– → Cl^–_(g) ∆H = -3.6ev
1 – పరమాణువు → ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ 3.6ev
6.023 × 10²³ పరమాణువులు – 6.023 × 10²³ × 3.6 = 21.6828 × 10²³ ev
13 ev లు ఒక Cl పరమాణువును అయనీకరణం చేయును.
21.6828 × 10²³ ev —–?

ప్రశ్న 29.
Cl^– ఎలక్ట్రాన్ అఫినిటీ 3.7 eV. వాయుస్థితిలో 29. క్లోరిన్ పరమాణువులు పూర్తిగా Cl^– అయాన్లుగా మారినప్పుడు kCal లలో ఎంత శక్తి విడుదల అగును? (1 e V = 23.06 kCal/mol^-1)
జవాబు:

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
మెండలీవ్ మూలకాల వర్గీకరణ గురించి రాయండి.
జవాబు:
మెండలీవ్ ఆవర్తన నియమము :
“మూలకాలు, వాటి సమ్మేళనాల ధర్మాలు వాటి పరమాణు భారాల ఆవర్తన ప్రమేయాలు”.

మెండలీవ్ మూలకాల వర్గీకరణ :
ఇంతకు ముందు భాగాల్లో ఆవర్తన నియమాన్ని నిర్వచించాం. ఈ నియమాన్ని ప్రతిపాదించేటప్పుడు చాలా అంశాలను మెండలీవ్ కనుగొన్నాడు. అందులో కొన్నింటిని కింది భాగాల్లో తెలపటం జరిగింది. ఒకే రకమైన ధర్మాలున్న మూలకాలకు

a) దాదాపు సమాన పరమాణు భారాలు ఉంటాయి.
ఉదా : Fe (56), Co (59), Ni (59); Os (191), Ir (193), Pt (195) లేదా

b) పరమాణు భారాల విలువల్లో స్థిరమైన పెరుగుదల ఉంటుంది.
ఉదా : K(39), Rb(85), Cs(133); Ca(40), Sr(88), Ba(137)
(పరమాణు భారాలను సమీప పూర్ణాంకాలుగా సవరించడమైనది.)

మూలకాలను గ్రూపులుగా అమర్చడంవల్ల రసాయన ధర్మాల్లోనూ, వేలన్సీలోనూ ఏదైనా శ్రేణిలో వచ్చే మార్పులు తెలుస్తాయి.
ఉదా : 1. ఒక శ్రేణిలో లోహ స్వభావం క్రమంగా తగ్గుతుంది.
(ఉదా : Li నుంచి F వరకు; Cu మంచి Br వరకు)
ఉదా : 2. హైడ్రోజన్ సంయోజకత 1 నుంచి 4 వరకు పెరిగి తరువాత మళ్ళీ 1 వరకు తగ్గుతుంది.

అల్ప పరమాణు భారాలు గల మూలకాలన్నీ ప్రకృతిలో విరివిగా దొరుకుతాయి. వాటి స్వభావాలు స్పష్టంగా తెలుస్తాయి. వీటిని విలక్షణ మూలకాలంటారు. అలాంటి మూలకాలన్నీ ఆవర్తన పట్టిక పొట్టి పీరియడ్లలో ఉంటాయి.

ఈ శ్రేణులలో హైడ్రోజన్కు ఏ ఇతర మూలకానికీ లేని ప్రత్యేక స్థానాన్ని ఇచ్చారు.

మెండలీవ్ పట్టిక VIII వ గ్రూపులో మూడు ట్రయడ్లు ఉంటాయి. అవి : (Fe, Co, Ni); (Ru, Rh, Pb); (Os, Ir, Pt)లు; ఈ ట్రయడ్లను పరివర్తన మూలకాలంటారు. ఈ పరివర్తన మూలకాలలోనే Sc (21) నుంచి Zn (30) వరకు; లాంథనైడ్లు, ఆక్టినైడ్లు కూడా కలిపి ఉంటాయి.

ఆసన్న మూలకాలు, వాటి సమ్మేళనాలను అధ్యయనం చేసి, మెండలీవ్ కొన్ని మూలకాల ధర్మాలను, చెప్పగలిగాడు. ఈ ఊహాగానాలే తరువాత చాలా కచ్చితంగా ఉన్నాయని తెలిసింది.
ఉదా : ఎకా అల్యూమినియం (Eka Al) (ఇప్పుడు దీన్ని గాలియమ్ అంటారు). ఎకా సిలికాన్ (Eka Si) (ఇప్పుడు దీన్ని జెర్మేనియమ్ అంటారు). ఎకా బోరాన్ (Eka B) (ఇప్పుడు దీన్ని స్కాండియమ్ అంటారు).

ఆధునిక మెండలీవ్ ఆవర్తన పట్టికలో పరమాణు భారాల వరుసలు నాల్గు జతల మూలకాల్లో అపక్రమంలో ఉన్నాయి. అవి అయొడిన్, ఆర్గాన్, పొటాషియం, కోబాల్టు, నికెల్ మరియు థోరియం – ప్రొటాక్టేనియంలు. ఈ జంటలలో మొదటిదాని కన్నా రెండవ మూలకం పరమాణు భారం అధికము. వీటిని “అసంగత జంట” అంటారు. కాని రసాయన ధర్మాలు మరియు పరమాణు సంఖ్యలను బట్టి చూస్తే, ఈ అమరిక సరియైనదేనని తెలుస్తుంది.

మెండలీవ్ ఆవర్తన పట్టిక అవధులు :

1. కొన్ని మూలకాల స్థానాలు వాటి రసాయన ధర్మాలకు అనుగుణంగా లేవు. ఉదా : నాణె లోహాలైన Cu, Ag, Au లను క్షార లోహాలైన K, Rb, Cs తో కలిపి I- గ్రూపులో ఉంచారు. నాణె లోహాలకు, క్షార లోహాలకు ధర్మాలలో చాలా భేదమున్నది.
2. విరళమృత్తిక (లాంథనైడు)లను ఈ పట్టికలో ఒకే స్థానంలో ఉంచినారు.
3. హైడ్రోజన్ స్థానం సంతృప్తికరంగా లేదు. ఇది అటు క్షార లోహాలను (IA) ఇటు హాలోజన్ అలోహాలను (VIA) పోలిన ధర్మాలు చూపుతుంది.

ప్రశ్న 2.
తెలియని మూలకం ధర్మాలను, దాని పక్కనున్న మూలకాల ధర్మాల అధ్యయనం వల్ల, నిర్దేశించవచ్చు – ఒక ఉదాహరణతో సమర్థించండి.
జవాబు:
ఆసన్న మూలకాలు, వాటి సమ్మేళనాలను అధ్యయనం చేసి, మెండలీవ్ కొన్ని మూలకాల ధర్మాలను, చెప్పగలిగాడు. ఈ ఊహాగానాలే తరువాత చాలా కచ్చితంగా ఉన్నాయని తెలిసింది.
ఉదా : ఎకా అల్యూమినియం (Eka Al) (ఇప్పుడు దీన్ని గాలియమ్ అంటారు). ఎకా సిలికాన్ (Eka Si) (ఇప్పుడు దీన్ని జెర్మేనియమ్ అంటారు). ఎకా బోరాన్ (Eka B) (ఇప్పుడు దీన్ని స్కాండియమ్ అంటారు).

మెండలీఫ్ ఊహించిన మూలకాల లక్షణాలనూ, ప్రాయోగికంగా మూలకాల ఆవిష్కరణ తరువాత తెలుసుకున్న ధర్మాలనూ పోల్చడం చూస్తారు.

మెండలీవ్ ఊహించిన ధర్మాలు, ప్రాయోగిక ధర్మాలను పోల్చడం :

ప్రశ్న 3.
విస్తృత ఆవర్తన పట్టిక నిర్మాణాన్ని తెలపండి.
జవాబు:
ఆవర్తన పట్టిక – నిర్మాణము :
ఈ పట్టికలోని అడ్డు వరుసలను పీరియడ్లు అని, నిలువు గడులను గ్రూపులని అంటారు. దీనిలో 7 పీరియడ్లు 18 గ్రూపులు ఉన్నాయి.

మొదటి పీరియడ్లో రెండు మూలకాలు మాత్రమే ఉన్నాయి. అవి H, He దీనిని అతి పొట్టి పీరియడ్ అంటారు. రెండవ, మూడవ పీరియడ్లలో ఒక్కొక్క దానిలో 8 మూలకాలు ఉన్నాయి. వీటిని పొట్టి పీరియడ్లు అంటారు. రెండవ పీరియడ్ లిథియంతో ప్రారంభమై నియాన్తో అంతం అవుతుంది. మూడవ పీరియడ్ సోడియంతో ప్రారంభమై ఆర్గాన్తో అంతం అవుతుంది.

నాలుగు, ఐదు పీరియడ్లలో ఒక్కొక్క దానిలో 18 మూలకాలు ఉన్నాయి. వీటిని పొడుగు పీరియడ్లు అంటారు. నాల్గవ పీరియడ్ పొటాషియంతో ప్రారంభమై క్రిప్టాన్తో అంతం అవుతుంది. అయిదవ పీరియడ్ రుబీడియంతో ప్రారంభమై గ్జినాన్తో అంతం అవుతుంది.

ఆరవ పీరియడ్లో 32 మూలకాలు ఉన్నాయి. దీనిని అతి పొడవైన పీరియడ్ అంటారు. ఈ పీరియడ్ సీసియంతో ప్రారంభమై రేడాన్ అంతం అవుతుంది.

ఏడవ పీరియడ్ను అసంపూర్ణ పీరియడ్ అంటారు. దీనిలో 20 మూలకాలు మాత్రమే ఉన్నాయి. వీటిలో చాలా భాగం కృత్రిమ మూలకాలు.

ఆధునిక ఆవర్తన పట్టికలో 18 గ్రూపులు ఉన్నాయి. వాటికి ఈ క్రింది విధంగా సంకేతాలు ఇవ్వబడినాయి.
IA, IIA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIII, IB, IIB, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, O (లేక) 1 నుండి 18

ఈ పట్టికలోని కుడివైపు చివరన ఉన్న ‘0’ గ్రూపు మూలకాలను జడవాయువులు అంటారు.

ప్రతి పీరియడ్లోను మొదటి మూలకంలో భేదపరిచే ఎలక్ట్రాను ‘s’ ఆర్బిటాల్లోకి ప్రవేశిస్తుంది. ఆఖరి మూలకంలో ‘p’ ఆర్బిటాల్ పూర్తిగా నింపబడి s² p⁶ విన్యాసం (అష్టక విన్యాసం) కలిగి ఉంటుంది.

ఆఫ్ బౌ సూత్రం ప్రకారం ఎలక్ట్రాన్లు ఏ వరుస క్రమంలో వివిధ ఉపస్థాయిలలోకి ప్రవేశిస్తాయో అదే వరుసలో మూలకాలు ఆధునిక ఆవర్తన పట్టికలో అమర్చబడ్డాయి.

మొదటి శక్తి స్థాయిలో (1s) లో రెండు ఎలక్ట్రాన్లు మాత్రమే ఉండగలవు. అందువలననే మొదటి పీరియడ్లో రెండు మూలకాలు ఉన్నాయి. వాటి విన్యాసాలు వరుసగా 1s¹ మరియు 1s².

రెండవ పీరియడ్లోని మూలకాల ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 2s¹ నుండి 2s²2p⁶ వరకు క్రమంగా మారుతుంది. వీటిలో 2s, 2p ఉపస్థాయిలు నిండుతాయి. వీటిలో ఉండదగిన గరిష్ఠ ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య 8 అందువలన 2వ పీరియడ్లో 8 మూలకాలు ఉన్నాయి.

మూడవ పీరియడ్లోని మూలకాలలో ఎలక్ట్రాన్లు 3s, 3p స్థాయిలలో క్రమంగా ప్రవేశిస్తాయి. ఈ రెండు స్థాయిల ఎలక్ట్రాన్ల సామర్థ్యం కూడా 8. అందువలన ఈ పీరియడ్లో కూడా 8 మూలకాలు ఉన్నాయి.

నాల్గవ పీరియడ్లో మొదటి రెండింటిలో 45 స్థాయిలోనూ, తరువాత 10 మూలకాలలో 3d స్థాయిలోనూ, ఆ తరువాత 6 మూలకాలలో 4p స్థాయిలోనూ ఎలక్ట్రాన్లు ప్రవేశిస్తాయి. ఈ 4s, 3d, 4p స్థాయిల మొత్తం సామర్థ్యం (2 + 10 + 6) = 18 ఎలక్ట్రాన్లు. అందువలననే ఈ పీరియడ్లో 18 మూలకాలు ఉంటాయి.

అయిదవ పీరియడ్లో కూడా 18 మూలకాలు ఉంటాయి. వీటిలోని మూలకాలలో ఎలక్ట్రాన్లు 5s, 4d, 5p స్థాయిలలో ప్రవేశిస్తాయి. ఆరవ పీరియడ్లో 32 మూలకాలు ఉంటాయి. ఈ మూలకాలలో వరుసగా 6s, 4f, 5d, 6p స్థాయిలలో ఎలక్ట్రాన్లు ప్రవేశిస్తాయి. వీటిలో ఉండగల గరిష్ఠ ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య 2 + 14 + 10 + 6 = 32. అందువలన ఈ పీరియడ్లో 32 మూలకాలు ఉంటాయి. ఏడవ పీరియడ్లో 20 మూలకాలు మాత్రమే ఉన్నాయి. వీటిలో ప్రస్తుతం నిండిన ఉపస్థాయిలు 7s, 5f (పూర్తిగా) 6d (అసంపూర్తిగా) 5f స్థాయి ఆక్టీనియం తర్వాత నిండుతుంది. ఆక్టినైడ్ మూలకాలు ఈ పీరియడ్కు చెందినవే.

ప్రశ్న 4.
కక్ష్యలోని ఉపశక్తి స్థాయిలలో పూర్తిగా నిండిన ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యకూ, పీరియడ్లో ఉండే మూలకాల అత్యధిక సంఖ్యకూ గల సంబంధాన్ని విశదీకరించండి.
జవాబు:
ఈ కింది పద్ధతిలో మూలకాలకు పీరియడ్లలో స్థానం కల్పించారు.
మొదటి పీరియడ్ :
ఒకటి లేదా రెండు ఎలక్ట్రాన్లు మాత్రమే ఉండే K – కర్పరం ఈ పీరియడ్ ఏర్పాటులో విస్తరిస్తుంది. ఈ పీరియడ్లో రెండు మూలకాలుంటాయి. అవి హైడ్రోజన్ (151) మరియు హీలియం (153).

రెండవ పీరియడ్ :
లిథియమ్ పరమాణువులో K కక్ష్య రెండు ఎలక్ట్రాన్లతో సంపూర్తి అవుతుంది. ఇంకొక కొత్త కక్ష్య, L కక్ష్య, ఒక ఎలక్ట్రాన్తో మొదలవుతుంది. ఈ పీరియడ్లో ఇతర మూలకాలలో (అంటే Be నుంచి F తరువాత Ne వరకు) Lకక్ష్యలోకి క్రమేపి ఎలక్ట్రాన్లు నిండుతాయి. ఈ నింపడం. Ne వరకు జరుగుతుంది. Ne లో K కక్ష్య, L – కక్ష్యలు రెండూ పూర్తిగా నిండుతాయి. ఇక్కడే రెండో ప్రధాన శక్తిస్థాయి ఎనిమిది. ఎలక్ట్రాన్లతో పూర్తిగా నిండుతుంది. కాబట్టే 2వ పీరియడ్లో ఎనిమిది మూలకాలుంటాయి.

మూడవ పీరియడ్ :
సోడియమ్తో (Z = 11) M – కక్ష్య ప్రారంభమవుతుంది. ఈ కక్ష్య ఆర్గాన్ (Z = 18) వచ్చే వరకు క్రమంగా పెరుగుతుంది. ఈ మూలకాలన్నిటినీ 3వ పీరియడ్లో ఉంచడమైనది. అందుకే 3వ పీరియడ్లో కూడా ఎనిమిది మూలకాలే ఉంటాయి. అప్పుడు భేదపరిచే ఎలక్ట్రాన్ M కక్ష్యలోకి (అంటే 3వ కక్ష్యలోకి) పోదు. బదులుగా N – కక్ష్యలోకి (అంటే 4వ కక్ష్యలోకి) పోతుంది. ఈ పీరియడ్ పొటాషియమ్ (Z = 19) తో ప్రారంభమవుతుంది. దీని ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 2, 8, 8, 1. దీని తరువాత మూలకం కాల్షియమ్ N కక్ష్యలో రెండు ఎలక్ట్రాన్లుంటాయి. దీని ముందు కక్ష్యలు (K, L, M కక్ష్యలు) పూర్తి అయి ఉంటాయి. తరువాత మూలకం స్కాండియమ్ (Z = 21, Sc) తో మొదలుకొని ఉపబాహ్య కక్ష్య M కక్ష్యలో 18 ఎలక్ట్రాన్లు నిండే వరకు పెరుగుతుంది.

4, 5, 6, 7 పీరియడ్లు :
జింక్ మూలకంతో M – కక్ష్య పూర్తి అవుతుంది. తరువాత వచ్చి చేరే ఎలక్ట్రాన్లు బాహ్య కక్ష్యలోకి పోతాయి. Ga, Ge, As, Se, Br, Kr క్రమంగా వస్తాయి. 4వ పీరియడ్లో కొన్ని మూలకాలు పరివర్తన మూలకాలు లేదా పరివర్తన లోహాలు. పరివర్తన మూలకాలు, జడవాయువులు కాకుండా మిగిలిన మూలకాలను సాధారణ మూలకాలు లేదా ప్రాతినిధ్య మూలకాలు అంటారు. 4వ పీరియడ్లో 4s, 3d, 4p స్థాయిలు వరుసగా ఎలక్ట్రాన్లతో నిండుతాయి. అందుకే నాలుగో పీరియడ్లో 18 ఎలక్ట్రాన్లుంటాయి. 4వ పీరియడ్లో క్రమాన్ని 5వ పీరియడ్ దాదాపు అదే రీతిలో అనుసరిస్తుంది. ఈ పీరియడ్లో నాలుగో పీరియడ్లో కంటే తరచుగా ఎలక్ట్రాన్ బాహ్య కక్ష్య నుంచి ఉపబాహ్య కక్ష్యలోకి మారుతుంది. దీనికి కారణం 4d, 5p స్థాయిలు శక్త్యాత్మకంగా అతిసన్నిహితంగా ఉండటం. కాడ్మియమ్ (Z = 48; (d) తో ఈ పీరియడ్ పూర్తి అవుతుంది. ఈ పీరియడ్లో 5s, 4d, 5p స్థాయిలు వరుసగా భేదపరిచే ఎలక్ట్రాన్లతో నిండుతాయి. అందువల్ల ఈ పీరియడ్లో కూడా 18 మూలకాలుంటాయి.

ప్రశ్న 5.
s, p, d, f బ్లాక్ మూలకాలపై వ్యాసాన్ని రాయండి.
జవాబు:
మూలకాలను వివిధ బ్లాకులుగా విభజించుట :
భేదాత్మక ఎలక్ట్రాన్ ప్రవేశించే ఆర్బిటాళ్ళ ఆధారంగా మూలకాలను 4 బ్లాకులుగా విభజించారు. అవి :
1) s – బ్లాకు, 2) p – బ్లాకు, 3) d – బ్లాకు, 4) f – బ్లాకు

1) s – బ్లాకు :

1. భేదాత్మక ఎలక్ట్రాన్ బాహ్యస్థాయిలోని 5 ఉపస్థాయిలో ప్రవేశించు మూలకాలను 5 – బ్లాకు మూలకాలు అంటారు.
2. దీనిలో 2 గ్రూపులు కలవు. (ఎ) క్షార లోహాలు IA (బి) క్షార మృత్తిక లోహాలు – 1IA.
3. IA గ్రూపు మూలకాల సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం – ns’, ilA గ్రూపు మూలకాల సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం – ns .
4. s – బ్లాకు మూలకాల సాధారణ విన్యాసం ns’ -2.
5. హైడ్రోజన్ తప్ప మిగిలిన 5 – బ్లాకు మూలకాలన్నీ లోహాలు.

2) p – బ్లాకు :
అధ్యాయం 2 మూలకాల వర్గీకరణ – ఆవర్తన ధర్మాలు

1. భేదాత్మక ఎలక్ట్రాన్ బాహ్యస్థాయిలోని p ఉపస్థాయిలో ప్రవేశించు మూలకాలను p-బ్లాకు మూలకాలు అంటారు.
2. దీనిలో ఆరు గ్రూపులు కలవు. అవి IIIA నుండి VIIA, సున్నా గ్రూపు.
3. ఈ బ్లాకు మూలకాల సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం – ns’ np’ నుండి ns’ np.
4. ఈ బ్లాకులో అలోహాలు, లోహాలు, అర్ధలోహాలు కలవు.

3) d – బ్లాకు :

1. భేదాత్మక ఎలక్ట్రాన్ (n – 1)d ఉపకక్ష్యలో ప్రవేశించు మూలకాలను d – బ్లాకు మూలకాలు అంటారు.
2. వీటి సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం (n – 1)d^{1 నుండి 10}, ns^{1 లేదా 2} n = 4, 5, 6 లేదా 7
3. d – ఉపస్థాయి 10 ఎలక్ట్రాన్లకు స్థానం కల్పించగలదు. అందువల్ల దీనిలో 10 గ్రూపులు కలవు. అవి IB నుండి VIIB, మరియు VIII (దీనిలో 3 నిలువు వరుసలు కలవు.)
4. d – బ్లాకులో ఒక్కొక్క శ్రేణిలో 10 మూలకాల చొప్పున 4 శ్రేణులు కలవు. అవి :
   a) 3d – శ్రేణి ₂₁Sc నుండి ₃₀Zn
   b) 4d – శ్రేణి ₃₉Y నుండి ₄₈Cd
   c) 5d – శ్రేణి ₅₇La, ₇₂Hf నుండి ₈₀Hg
   d) 6d – శ్రేణి ₈₉Ac నుండి (మిగిలినవి కనుక్కోవాలి)
5. అన్ని d – బ్లాకు మూలకాలు లోహాలే.

4) f – బ్లాకు :

1. భేదాత్మక ఎలక్ట్రాన్ (n – 2) కర్పరంలో ప్రవేశించే మూలకాలను f – బ్లాకు మూలకాలు అంటారు.
2. f – బ్లాకు మూలకాలను 2 శ్రేణులుగా విభజించారు. ప్రతి శ్రేణిలో 14 మూలకాలను అమర్చారు. అవి
   a) 4f – శ్రేణి లాంథనైడ్లు ₅₈Ce నుండి ₇₁Lu
   b) 5f – శ్రేణి – ఆక్టినైడ్లు ₉₀Th నుండి ₁₀₃Lr
3. అన్ని f – బ్లాకు మూలకాలు లోహాలు. ఇవి IIIB గ్రూపుకు చెందినవి.

ప్రశ్న 6.
మూలకాల వర్గీకరణలో మూలకాల ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసానికి, వాటి ధర్మాలకు గల సంబంధాన్ని తెలపండి.
జవాబు:
రసాయన ధర్మాల ఆధారంగా మూలకాల వర్గీకరణ :
మూలకాల రసాయన ధర్మాల ఆధారంగా వాటిని 4 రకాలుగా వర్గీకరించారు. అవి

1. జడవాయు మూలకాలు,
2. ప్రాతినిధ్య మూలకాలు,
3. పరివర్తన మూలకాలు,
4. అంతర పరివర్తన మూలకాలు.

1) జడవాయు మూలకాలు :

1. మూలకాల వర్గీకరణ పట్టికలో సున్నా గ్రూపు (18వ గ్రూపు IUPAC) మూలకాలను జడవాయువులు అంటారు. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.
2. He ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 1s² మిగిలిన జడవాయువుల విన్యాసం ns² np⁶.
3. స్థిర ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం కలిగి ఉండుటచే, అవి రసాయనికంగా జడత్వాన్ని ప్రదర్శించును.
4. ఇవి అన్నీ ఏక పరమాణుక అణువులు. Rn తప్ప మిగిలినవి అన్నీ గాలిలో స్వల్ప పరిమాణంలో లభిస్తాయి.

2) ప్రాతినిధ్య మూలకాలు :

1. సున్నా గ్రూపు తప్ప మిగిలిన s, p బ్లాకు మూలకాలను ప్రాతినిధ్య మూలకాలు అంటారు.
2. వీటిలో బాహ్య స్థాయి అసంపూర్ణంగా ఉంటాయి.
3. వీటి సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం ns^{1 – 2} np^{1 – 5}.
4. వీటిలో లోహాలు, అలోహాలు, అర్ధలోహాలు కలవు.
5. ఈ మూలకాలు ఎలక్ట్రాన్లను పంచుకోవడం ద్వారా కానీ, కోల్పోవడం ద్వారా గానీ స్థిర విన్యాసం పొందుతాయి. అందువల్ల ప్రాతినిధ్య మూలకాల చర్యాశీలత అధికం.

3) పరివర్తన మూలకాలు :

1. ఇవి d – బ్లాకు మూలకాలు.
2. వీటి సాధారణ విన్యాసం (n – 1) d^{1 – 10} ns^{1 – 2}
3. పరివర్తన మూలకాలలో n, n – 1 వ కర్పరాలు అసంపూర్ణంగా నింపబడి ఉంటాయి.
4. IIB గ్రూపు తప్ప IIIB నుండి VIIB మరియు VIII గ్రూపులు ఈ రకానికి చెందినవి.
5. స్వల్ప పరమాణు పరిమాణం, అధిక ఆవేశం, d – ఆర్బిటాళ్ళలో ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్లు కలిగి ఉండుటవల్ల, ఈ మూలకాలు కొన్ని అభిలాక్షణిక ధర్మాలను ప్రదర్శిస్తాయి. అవి :
   ఎ) గట్టిగా ఉండే, భారాత్మక లోహాలు.
   బి) అధిక ద్రవీభవన స్థానం, బాష్పీభవన స్థానం, సాంద్రత కలిగి ఉండుట.
   సి) ఉత్తమ ఉష్ణ, విద్యుత్ వాహకాలు.
   డి) చర సంయోజకతను ప్రదర్శిస్తాయి. ఉదా : Fe ఆక్సీకరణ స్థితులు +2, +3.
   ఇ) రంగును ప్రదర్శించుట.
   ఎఫ్) పారా అయస్కాంత స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
   జి) మిశ్రమ లోహాలను ఏర్పరుస్తాయి.

4) అంతర పరివర్తన మూలకాలు :

1. ఇవి f – బ్లాకు మూలకాలు.
2. ఈ మూలకాలలో n, n – 1, n – 2 కర్పరాలు అసంపూర్ణంగా నింపబడి ఉంటాయి.
3. ఈ మూలకాల సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం (n – 2) f^{1 నుంచి 14} (n – 1) d^{o, 1} ns².
4. ఈ మూలకాలను లాంథనైడ్లు, ఆక్టినైడ్లుగా వర్గీకరించారు.
5. చివరి రెండు కర్పరాలలో ఒకే ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం కలిగి ఉండుట వల్ల ఈ మూలకాల సాధారణ ఆక్సీకరణ స్థితి +3.
6. యురేనియం (Z = 92) తర్వాత మూలకాలు మానవులు కనిపెట్టినవి.
7. లాంథనైడ్లను విరళ మృత్తికలు అంటారు.

ప్రశ్న 7.
ఆవర్తన ధర్మమనగానేమి? కింది ధర్మాలు గ్రూప్లో పీరియడ్లో ఏ విధంగా మారతాయి? విశదీకరించండి. [A.P. & T.S. Mar. ’15 Mar. ’14]
(a) పరమాణు వ్యాసార్థం (b) ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ
జవాబు:
ఆవర్తన ధర్మం :
“ఆవర్తన పట్టికలో మూలకాల ధర్మాలు క్రమంగా ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసంతోపాటు మారతాయి. ఈ మార్పుల సరళి క్రమ వ్యవధుల్లో పునరావృతమవుతుంది. ఇట్లే ఒక ధర్మం పునరావృతమవడాన్ని ‘ఆవర్తనం’ అంటారు. పునరావృతమయ్యే ధర్మాలను ఆవర్తన ధర్మాలు అంటారు”.

ఆవర్తన ధర్మాలు :
a) పరమాణు వ్యాసార్థం :
“లోహ స్ఫటికంలో రెండు ఆసన్న లోహ పరమాణు కేంద్రకాంతర్గత మధ్య బిందువుల మధ్య దూరంలో సగాన్ని పరమాణు వ్యాసార్థం అంటారు”. దీనినే స్ఫటిక వ్యాసార్థం అంటారు.

ఆవర్తన క్రమం :
i) గ్రూపులో :
గ్రూపులో పై నుండి కిందికి కక్ష్యల సంఖ్య పెరుగుతాయి కాబట్టి పరమాణు వ్యాసార్థం కూడా అదే క్రమంలో పెరుగుతుంది.

ii) పీరియడ్లో :
పీరియడ్లో ఎడమ నుంచి కుడికి కక్ష్యలు పెరగవు కాని కేంద్రకావేశం పెరుగుతుంది. కాబట్టి పరమాణు వ్యాసార్థం క్రమంగా తగ్గుతుంది.

b) ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ (ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటి) :
“వాయుస్థితిలోని మూలకం తటస్థ పరమాణువుకు ఎలక్ట్రాన్ను చేర్చి దాన్ని అయాన్ మార్చినప్పుడు విడుదలైన శక్తిని ఆ మూలకం ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటి అంటారు”.

ఆవర్తన క్రమము :
i) గ్రూపులో :
గ్రూపులో పై నుండి కిందికి పోయే కొద్దీ పరిమాణం పెరగడంవల్ల ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటి విలువలు తగ్గుతాయి.

ii) పీరియడ్లో :
పీరియడ్లో ఎడమ నుంచి కుడికి పోయే కొద్దీ పరిమాణం తగ్గుతుంది. దీని ఫలితంగా ఎలక్ట్రాన్లపై ఆపేక్ష పెరుగుతుంది. అంటే ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటి విలువలు పెరుగుతాయి.

ప్రశ్న 88.
ఆవర్తన ధర్మం అంటే ఏమిటి? కింది ధర్మాలు గ్రూప్లో, పీరియడ్లో ఎట్లా మారతాయి? విశదీకరించండి. [A.P. & T.S. Mar. ’15 Mar. ’14]
(a) IE (b) EN
జవాబు:
ఆవర్తన ధర్మం :
“ఆవర్తన పట్టికలో మూలకాల ధర్మాలు క్రమంగా ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసంతోపాటు మారతాయి. ఈ మార్పుల సరళి క్రమ వ్యవధుల్లో పునరావృతమవుతుంది. ఇట్లే ఒక ధర్మం పునరావృతమవడాన్ని ‘ఆవర్తనం’ అంటారు. పునరావృతమయ్యే ధర్మాలను ఆవర్తన ధర్మాలు అంటారు”.

a) IE :
అయనీకరణ శక్తి గ్రూపులలో పై నుండి కిందకు తగ్గును. దీనికి కారణం పరమాణు పరిమాణం గ్రూపులలో పై నుండి కిందకు పెరుగును.

అయనీకరణ శక్తి పీరియడ్లలో ఎడమ నుండి కుడికి పెరుగును. దీనికి కారణం పరమాణు పరిమాణం పీరిడ్లలో ఎడమ నుండి కుడికి తగ్గడమే.

b) EN (ఋణ విద్యుదాత్మకత) :
“విజాతీయ పరమాణువులున్న ఒక ద్విపరమాణుక అణువులో (లేదా) ధృవ సంయోజనీయ బంధంలో సమిష్టిగా పంచుకున్న ఎలక్ట్రాన్ జంటను మూలక పరమాణువు తనవైపుకు ఆకర్షించుకునే ప్రవృత్తిని ఆ మూలకం ఋణ విద్యుదాత్మకత అంటారు”.

ఆవర్తన క్రమము :
i) గ్రూపులో : గ్రూపులో పై నుంచి కిందికి పోయే కొద్దీ పరమాణు పరిమాణం పెరగడం వల్ల ఋణవిద్యుదాత్మకత తగ్గుతుంది.
ii) పీరియడ్లో : పీరియడ్లో ఎడమ నుంచి కుడివైపుకు పరమాణు పరిమాణం తగ్గడం వల్ల ఋణ విద్యుదాత్మకత పెరుగుతుంది.

ప్రశ్న 9.
(a) పరమాణు వ్యాసార్థం (b) లోహ వ్యాసార్థం (c) సంయోజక వ్యాసార్థం ల గురించి రాయండి.
జవాబు:
(a) స్ఫటిక వ్యాసార్థం :
“లోహ స్ఫటికంలో రెండు ఆసన్న లోహ పరమాణు కేంద్రకాంతర్గత మధ్య బిందువుల మధ్య దూరంలో సగాన్ని స్ఫటిక వ్యాసార్థం అంటారు”. దీనినే పరమాణు వ్యాసార్థం అని కూడా అంటారు.

యూనిట్లు : À, nm, m, cm మొ॥ ఈ వ్యాసార్థం లోహ పరమాణువులకు వర్తిస్తుంది.
ఉదా : సోడియం స్ఫటిక వ్యాసార్థం = 1.86 Å.

b) వాండర్ వాల్స్ వ్యాసార్థం :
“అతిసన్నిహితంగా భిన్న అణువుల్లోని రెండు పరమాణువుల కేంద్రకాల మధ్య దూరంలో సగాన్ని “వాండర్ వాల్స్ వ్యాసార్థం” అంటారు.

ఈ వ్యాసార్థం ఘనస్థితిలో ఉన్న అణుపదార్థాలకు వర్తిస్తుంది. ఉదా : క్లోరిన్ వాండర్ వాల్స్ వ్యాసార్థం = 1.86 .

c) సంయోజనీయ వ్యాసార్థం :
“సజాతీయ పరమాణువులున్న అణువులో కోవలెంట్ బంధంతో కలపబడి ఉన్న రెండు పరమాణు కేంద్రకాల మధ్య దూరంలో సగాన్ని కోవలెంట్ వ్యాసార్థం అంటారు”.
ఈ వ్యాసార్థం అలోహాలకు వర్తిస్తుంది. ఉదా : క్లోరిన్ కోవలెంట్ వ్యాసార్థం = 0.99 .

ప్రశ్న 10.
IE₁, IE₂ లను నిర్వచించండి. ఏదైనా పరమాణువుకు IE₂ > IE₁ గా ఎందుకు ఉంటుంది? ఒక మూలకపు IE ని ప్రభావితం చేసే అంశాలను చర్చించండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
ప్రథమ అయనీకరణ శక్తి I₁:
“స్వేచ్ఛా స్థితిలో ఉండే వాయు పరమాణువు H నుంచి అత్యంత బలహీనంగా బంధితమైన ఎలక్ట్రాన్లు విడదీసి వాయుస్థితిలో అయాన్ను ఏర్పరచడానికి అవసరమైన కనీస శక్తిని ప్రథమ అయనీకరణ శక్తి (I,) అంటారు.”
M_(g) + I₁ → M⁺_(g) + e^–

ద్వితీయ అయనీకరణ శక్తి (I₂):
“ఏక ధనావేశిత అయాన్ నుంచి రెండో ఎలక్ట్రానన్ను తీసివేయడానికి కావలసిన కనీస శక్తిని ద్వితీయ అయనీకరణ శక్తి (I)
M⁺_(g) + I₂ → M²⁺_(g) + e^–

అయనీకరణ శక్తిని ఎలక్ట్రాన్ – వోల్ట్ / పరమాణువు (లేదా) కిలో కాలరీ / మోల్ (లేదా) కిల్తో జౌల్/మోల్లలో కొలుస్తారు.

ప్రథమ అయనీకరణ శక్తి కంటే ద్వితీయ అయనీకరణ శక్తి ఎక్కువ i.e., I₂ > I₁ – కారణము :
పరమాణువు నుంచి ఒక ఎలక్ట్రాన్ ను తీసివేస్తే ఏర్పడే ఏక ధనావేశిత అయాన్లో తటస్థ పరమాణువులో కంటే అధిక ప్రభావక కేంద్రక ఆవేశం ఉంటుంది. దీనివల్ల ఎలక్ట్రాన్ల మధ్య వికర్షణలు తగ్గుతాయి. అదే సమయంలో బాహ్య కక్ష్యలలోని ఎలక్ట్రాన్లపై కేంద్రక ఆకర్షణ ఎక్కువవుతుంది. దీని ఫలితంగా ఏక ధనావేశిత అయాన న్నుంచి ఒక ఎలక్ట్రాన్ ను తీసివేయడానికి ఎక్కువ శక్తి అవసరమవుతుంది. కాబట్టి I₂ > I₁.

అయనీకరణ శక్తి – ప్రభావితం చేసే అంశాలు :
1) పరమాణు వ్యాసార్థం :
పరమాణు వ్యాసార్థం పెరిగినకొద్దీ, వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్లు కేంద్రకం నుంచి దూరం అవుతాయి. కాబట్టి బలహీన కేంద్రక ఆకర్షణలకు లోనవుతాయి. అందువల్ల పరమాణువులోని ఎలక్ట్రాన్లను వేరుచేయడానికి తక్కువ శక్తి సరిపోతుంది. అంటే

2) యవనికా ప్రభావం (లేదా) పరిరక్షక ప్రభావం :
“సంపూర్ణమైన ఆర్బిటాల్లలోని అంతర ఎలక్ట్రాన్లు బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లకు కేంద్రకం మధ్య ఆకర్షణలపై కనబరిచే ప్రభావాన్ని పరిరక్షక (లేదా) యవనికా ప్రభావం అంటారు”.

అంతర కక్ష్యలలోని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య పెరిగితే వాటి యవనికా ప్రభావం కూడా పెరుగుతుంది. కావున బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లపై కేంద్రక ఆకర్షణ తగ్గుతుంది. అయనీకరణ శక్తి తగ్గుతుంది.

ఆర్బిటాల్లలోని ఎలక్ట్రాన్ల యవనికా దక్షత అవరోహణ క్రమము.
s>p>d> f

3) వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్ల ఆర్బిటాల్లు లోపలికి చొచ్చుకొనిపోయే విస్తృతి :
“ఒక నిర్దిష్ట ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్యకు, తమ ఆకృతిపై ఆధారపడి ఆర్బిటాళ్ళు కేంద్రం వైపు ఆకర్షింపబడటాన్ని ఆర్బిటాల్లు చొచ్చుకుపోవడం అంటారు”.

• వివిధ ఆర్బిటాల్లు చొచ్చుకొనిపోయే విస్తృతుల క్రమము s > p > d > f
• అనగా సౌష్ఠవాకృతిగల s – ఆర్బిటాల్ కేంద్రకం వైపుకు అధికంగా చొచ్చుకొనిపోతుంది. కాబట్టి 5 – ఆర్బిటాలు చెందిన ఎలక్ట్రాన్ విడివడటానికి అధిక ప్రమాణంలో శక్తి అవసరమవుతుంది.
• ఒకే కక్ష్యలోని వివిధ ఆర్బిటాళ్ళలో గల ఎలక్ట్రాన్లకు అయనీకరణ శక్తి విలువల క్రమం 5 > p > d > f.

4) కేంద్రకం ఆవేశం :
కేంద్రకం ఆవేశం పెరిగే కొలదీ బాహ్య కర్పరంలోని ఎలక్ట్రాన్లపై కేంద్రక ఆకర్షణ పెరుగును. అందువల్ల అయనీకరణ శక్తి పెరుగును.
అయనీకరణ శక్తి ∝ కేంద్రక ఆవేశం.

ప్రశ్న 11.
గ్రూప్ 1, మూడో పీరియడ్లో కింది ధర్మాలు ఏ విధంగా మారతాయి ? ఉదాహరణతో విశదీకరించండి.
(a) పరమాణు వ్యాసార్థం (b) IE (c) EA (d) ఆక్సైడ్ స్వభావం
జవాబు:
పరమాణు వ్యాసార్థం :
i) గ్రూపు – 1 : పరమాణు వ్యాసార్థం Li నుండి Cs వరకు పెరుగును.

ii) 3వ పీరియడ్ : మూడవ పీరియడ్లో Na నుండి Cl వరకు పరమాణు వ్యాసార్థం తగ్గును.

b) IE :
i) మొదటి గ్రూపు :
అయొనైజేషన్ పొటెన్షియల్ : ఒకటవ గ్రూపులో పై నుండి క్రిందకు పోయే కొలది I.P. విలువలు క్రమంగా తగ్గుతాయి. ఉదా : Li నుండి Cs కు పోయే కొలది I.P. విలువలు 5.39 eV పరమాణువు నుండి 3.89 eV పరమాణువుకు తగ్గుతుంది.

ii) మూడవ పీరియడ్ :
అయొనైజేషన్ పొటెన్షియల్ : ఈ పీరియడ్లో ఎడమ నుండి కుడికి పోయేకొలది I.P. విలువలు క్రమంగా పెరుగుతాయి. ఉదా : Na నుండి Ar వరకు I.P. విలువలు 5.14 eV/పరమాణువు నుండి 15.76 eV పరమాణువుకు పెరుగుతుంది.

c) EA :
i) మొదటి గ్రూపు :
Li నుండి CS వరకు ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ విలువలు తగ్గును దీనికి కారణం పరమాణు పరిమాణం పెరగడమే.

ii) మూడవ పీరియడ్ :
3వ పీరియడ్లో Si నుండి ‘P’ కు తగ్గును మరియు P నుండి C కు పెరుగును.
Mg, Ar కు ధనాత్మక విలువలు కలిగియుండును.

d) i) మొదటి గ్రూపు :
a) మూలకాల ఆక్సైడ్ ధర్మాలు :
ఒకటవ గ్రూపులో పై నుండి క్రిందకు పోయే కొలది లోహ ధర్మం క్రమంగా పెరుగుతుంది. అందువలన మూలకాల ఆక్సైడ్ క్షారధర్మం కూడా పెరుగుతుంది.
ఉదా : Li₂O యొక్క క్షారత్వం కన్నా Cs₂O క్షారత్వం ఎక్కువ.

ii) మూడవ పీరియడ్ :
a) మూలకాల ఆక్సైడ్ ధర్మాలు : ఈ పీరియడ్లో ఎడమ నుండి కుడి వైపుకు పోయే కొలది ఆక్సైడ్ క్షార ధర్మం క్రమంగా తగ్గి ఆమ్ల ధర్మం క్రమంగా పెరుగుతుంది.
ఉదా : Na₂O క్షార ఆక్సైడ్ కాగా క్లోరిన్ ఆక్సైడ్లు ఆమ్లంగా ఉంటాయి.

ప్రశ్న 12.
ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీని నిర్వచించండి. గ్రూప్లో, పీరియడ్లో అది ఎట్లా మారుతుంది ? గ్రూప్లో తరువాత మూలకం కంటే O, F ల ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ ఎందుకు తక్కువ రుణాత్మకంగా ఉంది?
జవాబు:
ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ (ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటి) :
“వాయు స్థితిలోని మూలకం తటస్థ పరమాణువుకు ఎలక్ట్రాన్ను చేర్చి దాన్ని అయాన్ మార్చినప్పుడు విడుదలైన శక్తిని ఆ మూలకం ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటి అంటారు”.

ఆవర్తన క్రమము :
i) గ్రూపులో :
గ్రూపులో పై నుంచి కిందికి పోయే కొద్దీ పరిమాణం పెరగడం వల్ల ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటి విలువలు తగ్గుతాయి.

ii) పీరియడ్లో :
పీరియడ్లో ఎడమ నుంచి కుడికి పోయే కొద్దీ పరిమాణం తగ్గుతుంది. దీని ఫలితంగా ఎలక్ట్రాన్లపై ఆపేక్ష పెరుగుతుంది. అంటే ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటి విలువలు పెరుగుతాయి.

• అధిక ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పి కలిగిన మూలకం క్లోరిన్ (- 349 kJ/mole)
• జడవాయువులకు ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ విలువ సున్నా
• గ్రూపులో తరువాత మూలకం కంటే O, F ల ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ తక్కువ ఋణాత్మకంగా ఉంటుంది. దీనికి కారణం ఈ మూలకాలు O, F తక్కువ పరమాణు పరిమాణం కలిగి అధిక ఎలక్ట్రాన్ వికర్షణలు కలిగి ఉంటాయి.

O → – 141 KJ / mole, S → – 200 kJ/Mole
F → – 328 KJ / mole, CI – 349 kJ/Mole

ప్రశ్న 13.
(a) రుణ విద్యుదాత్మకత అంటే ఏమిటి?
(b) గ్రూప్లో, పీరియడ్లో అది ఎట్లా మారుతుంది?
జవాబు:
(a) ఋణ విద్యుదాత్మకత – నిర్వచనము :
“విజాతీయ పరమాణువులున్న ఒక ద్విపరమాణుక అణువులో లేదా ధృవ సంయోజనీయ బంధంలో సమిష్టిగా పంచుకున్న ఎలక్ట్రాన్ జంట (లు)ను మూలక పరమాణువు తనవైపుకు ఆకర్షించుకునే ప్రవృత్తిని ఆ మూలకం ఋణవిద్యుదాత్మకత” అంటారు.

ఋణ విద్యుదాత్మకత – పౌలింగ్ స్కేలు :
పౌలింగ్ స్కేలు అణువు యొక్క బంధశక్తుల ఆధారంగా రూపొందించబడినది. A – B అను అణువులో A మరియు B ల ఋణవిద్యుదాత్మకతలు వరుసగా X_A మరియు X_B అయిన పౌలింగ్ స్కేలు ప్రకారము.
X_A – X_B = 0.208√∆

ఇచ్చట ∆ = E_{A – B} – \(\frac{1}{2}\) (E_{A – A} + E_{B – B})
E_{A – B} అనగా A – B అణువు యొక్క బంధశక్తి
E_{A – A} అనగా A – A అణువు యొక్క బంధశక్తి
E_{B – B} అనగా B – B అణువు యొక్క బంధశక్తి

(b) ఆవర్తన క్రమము :
i) గ్రూపులో :
గ్రూపులో పై నుంచి కిందికి పోయే కొద్దీ పరమాణు పరిమాణం పెరగడం వల్ల ఋణ విద్యుదాత్మకత తగ్గుతుంది.

ii) పీరియడ్లో :
పీరియడ్లో ఎడమ నుంచి కుడివైపుకు పరమాణు పరిమాణం తగ్గడం వల్ల ఋణ విద్యుదాత్మకత
పెరుగుతుంది.

• అధిక ఋణ విద్యుదాత్మక మూలకం ఫ్లోరిన్, పౌలింగ్ స్కేలు ద్వారా దాని విలువ 4.0.
• రెండు మూలకాలు ఋణవిద్యుదాత్మక విలువల భేదం బట్టి బంధ స్వభావం తెలుసుకొనవచ్చు.
• ఋణవిద్యుదాత్మక విలువల భేదం > 1.7 అయితే అయానిక బంధం
• ఋణవిద్యుదాత్మక విలువల భేదం < 1.7 అయితే సంయోజనీయ బంధం
• ఋణవిద్యుదాత్మక విలువల భేదం = 1.7 అయితే 50% అయానిక, 50% సంయోజనీయ బంధం

ప్రశ్న 14.
కింది వాటిని విశదీకరించండి. (a) సంయోజకత (b) కర్ణ సంబంధం (c) గ్రూప్ 1 లో ఆక్సైడ్ స్వభావంలో మార్పు
జవాబు:
(a) సంయోజకత :
“ఒక మూలకము యొక్క సంయోగ సామర్థ్యమును ‘సంయోజకత’ అంటారు.” (లేదా)
‘ఏదైనా మూలక పరమాణువుతో సంయోగం చెందే హైడ్రోజన్ పరమాణువుల సంఖ్యను (లేదా) క్లోరిన్ పరమాణువుల సంఖ్యను (లేదా) ఆక్సిజన్ పరమాణువుల సంఖ్యకు రెట్టింపు సంఖ్యను ఆ మూలకపు సంయోజకత అంటారు.
సంయోజకత = హైడ్రోజన్ పరమాణువుల సంఖ్య
= క్లోరిన్ పరమాణువుల సంఖ్య
= 2 × ఆక్సిజన్ పరమాణువుల సంఖ్య

ఆవర్తన క్రమము :
i) పీరియడ్లో :
పీరియడ్లో సంయోజకత పెరుగును. ‘H’ పరంగా 1 నుంచి 4 వరకు పెరిగి తర్వాత ‘1’ కి తగ్గును.

ii) గ్రూపులో :
గ్రూపులో సంయోజకత గ్రూపు సంఖ్యకు సమానమవుతుంది. (IV వ గ్రూపు వరకు) (లేదా) (8 – గ్రూపు సంఖ్యకు) సమానమవుతుంది. (V గ్రూపు తరువాత).

(b) కర్ణ సంబంధం :
“ఆధునిక ఆవర్తన పట్టికలో రెండవ పీరియడ్కు చెందిన మూలకం యొక్క ధర్మాలు, మూడవ పీరియడ్లోని తర్వాత గ్రూపుకి చెందిన మూలక ధర్మాలను పోలి ఉంటాయి. ఈ సంబంధాన్ని కర్ణ సంబంధం అంటారు”.
ఉదా : (Li, Mg); (Be, Al); (B, Si)

c) మొదటి గ్రూపు :
మూలకాల ఆక్సైడ్ ధర్మాలు :
ఒకటవ గ్రూపులో పై నుండి కిందకు పోయే కొలది లోహ ధర్మం క్రమంగా పెరుగుతుంది. అందువలన మూలకాల ఆక్సైడ్ క్షారధర్మం కూడా పెరుగుతుంది.
ఉదా : Li₂O యొక్క క్షారత్వం కన్నా Cs₂O క్షారత్వం ఎక్కువ.

సాధించిన సమస్యలు (Solved Problems)

ప్రశ్న 1.
120 పరమాణు సంఖ్య ఉన్న మూలకం IUPAC పేరు, సంకేతం ఏది?
సాధన:
1, 2, 0ల వర్గాలు వరుసగా ఉన్, బై, నిల్లు కాబట్టి సంకేతం, పేరు వరుసగా ఉన్, ఉబ్బినిలియమ్.

ప్రశ్న 2.
ఆవర్తన పట్టికలో ఐదో పీరియడ్లో 18 మూలకాలు ఉండటాన్ని ఏ విధంగా సమర్ధిస్తారు?
సాధన:
ఐదో పీరియడ్ ప్రాథమిక క్వాంటమ్ సంఖ్య n = 5 ఐన, l = 0, 1, 2, 3. లభ్యమయ్యే 4d, 5s, 5p ఆర్బిటాళ్ళ శక్తి క్రమం 5s < 4d < 5p. మొత్తం లభ్యమయ్యే ఆర్బిటాళ్ళ సంఖ్య 9 సమకూర్చగలిగే మొత్తం ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య 18, కాబట్టి ఐదో పీరియడ్లో 18 మూలకాలుంటాయి.

ప్రశ్న 3.
Z = 117, 120 ఉన్న మూలకాలను ఇంకా కనుక్కోలేదు. ఏ గ్రూప్ / కుటుంబంలో వీటిని ఉంచుతారు? వాటి ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాలను తెలపండి.
సాధన:
Z = 117 గల మూలకం హాలోజన్ కుటుంబం (గ్రూప్ 17) కి చెందుతుందని తెలుస్తుంది, దాని ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం [Rn] 5f¹⁴6d¹⁰7s²7p⁵ అయి ఉండవచ్చు. Z = 120 గల మూలకాన్ని గ్రూప్ 2 (క్షారమృత్తికా లోహాలు)లో ఉంచవచ్చు, దాని ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం[Uuo]8s’ అయి ఉండవచ్చు.

ప్రశ్న 4.
కింద ఉన్న మూలకాలను పరమాణు సంఖ్య, ఆవర్తన పట్టికలోని స్థానం ప్రకారం, వాటి లోహ స్వభావం పెరిగే క్రమంలో అమర్చండి Si, Be, Mg, Na, P.
సాధన:
లోహ స్వభావం గ్రూప్ లో పై నుంచి కిందకు పెరుగుతుంది, పీరియడ్లో ఎడమ నుంచి కుడికి తగ్గుతుంది. కాబట్టి లోహ స్వభావం పెరిగే క్రమం : P < Si < Be < Mg < Na.

ప్రశ్న 5.
క్రింది వాటిలో వేటికి అత్యధిక పరిమాణం, అత్యల్ప పరిమాణం ఉంటాయి? Mg. Mg²⁺, Al, Al³⁺.
సాధన:
పరమాణు వ్యాసార్థం పీరియడ్లో తగ్గుతుంది. మూల పరమాణువుల కంటే కాటయాన్లు చిన్నవిగా ఉంటాయి. సమ ఎలక్ట్రానిక్ కణాలలో అత్యధిక ధన కేంద్రక ఆవేశం ఉన్న దానికి అత్యల్ప వ్యాసార్థం ఉంటుంది. కాబట్టి Mg కు అత్యధిక పరిమాణం, Al³⁺ కు అత్యల్ప పరిమాణం ఉంటాయి.

ప్రశ్న 6.
మూడవ పీరియడ్ మూలకాలైన Na, Mg, Si ల ప్రథమ అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీలు ∆_iH వరసగా 496, 737, 786 kJ mol^-1. Al ప్రథమ ∆_iH విలువ 575, 760 kJ mol^-1 లలో దేనికి దగ్గరగా ఉంటుందో ఊహించండి? సమాధానాన్ని సమర్థించండి.
సాధన:
575 kJ mol^-1 కు దగ్గరగా ఉంటుంది. 3p – ఎలక్ట్రాన్లపై 35- ఎలక్ట్రాన్లకు ఉన్న ప్రభావిత యవనికా ప్రభావం వల్ల AI, Mg కంటె తక్కువ అయొనైజేషన్ ఎంథాల్పీ ఉంటుంది.

ప్రశ్న 7.
కింది వాటిలో రుణాత్మక ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ దేనికి ఎక్కువ, దేనికి తక్కువ? P, S, CI, F. సమాధానాన్ని విశదీకరించండి.
సాధన:
పీరియడ్లో సాధారణంగా ఎడమ నుంచి కుడికి, ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ అధిక రుణాత్మకమవుతుంది. గ్రూప్ కిందకు, ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ తక్కువ రుణాత్మకమవుతుంది. పెద్దదైన 3p – ఆర్బిటాల్లో ఎలక్ట్రాన్ చేరిక కంటే 2p- ఆర్బిటాల్లో ఎలక్ట్రాన్ చేరిక అధిక ఎలక్ట్రాన్ వికర్షణలకు దారితీస్తుంది. కాబట్టి, అధిక రుణాత్మక ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ ఉన్న మూలకం క్లోరిన్, తక్కువ రుణాత్మక ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీ ఉన్న మూలకం ఫాస్ఫరస్.

ప్రశ్న 8.
కింద ఉన్న జంట మూలకాల నుంచి ఏర్పడు పదార్థాల ఫార్ములాలను, ఆవర్తన పట్టికను ఉపయోగించి కనుక్కోండి; (a) సిలికాన్, బ్రోమిన్, (b) అల్యూమినియం, సల్ఫర్.
సాధన:
a) 4 సంయోజకతగా ఉన్న సిలికాన్ 14వ గ్రూప్ మూలకం; 1 సంయోజకత కలిగిన బ్రోమిన్ హాలోజన్ గ్రూప్కు చెందింది. కాబట్టి, ఏర్పడే పదార్థం ఫార్ములా, SiBr₄.

b) 3 సంయోజకతగా ఉన్న అల్యూమినియం 13వ గ్రూప్కు చెందింది. సంయోజకత 2 గల సల్ఫర్ 16వ గ్రూప్ మూలకం. కాబట్టి, ఏర్పడు పదార్థం ఫార్ములా Al₂S₃.

ప్రశ్న 9.
[AlCl(H₂O)₅]²⁺ లో Al ఆక్సీకరణ స్థితి, సంయోజనీయత ఒకే విధంగా ఉంటుందా?
సాధన:
ఉండదు: Al ఆక్సీకరణ స్థితి +3 సమయోజనీయత 6.

ప్రశ్న 10.
Na₂O క్షార ఆక్సైడ్ అనీ, Cl₂O₇ ఆమ్ల ఆక్సైడ్ అనీ, నీటితో రసాయన చర్య ద్వారా చూపండి.
సాధన:
Na₂O నీటితో బలమైన క్షారాన్ని Cl₂O₇ బలమైన ఆమ్లాన్ని ఏర్పరుస్తాయి.
Na₂O + H₂O → 2NaOH
Cl₂O₇ + H₂O → 2HClO₄
వాటి క్షార, ఆమ్ల ప్రవృత్తిని లిట్మస్ కాగితంతో గుణాత్మకంగా పరీక్షించవచ్చు.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 8th Lesson హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 8th Lesson హైడ్రోజన్ – దాని సమ్మేళనాలు

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
హైడ్రోజన్ ఐసోటోపులు మూడు వాటి చర్యావేగాల్లో భేదపడతాయి. కారణాలు తెలపండి.
జవాబు:
హైడ్రోజన్ మూడు రకాల సమస్థానీయాలను కలిగి ఉంది. అవి వరుసగా 1) ప్రోటియం 2) డ్యుటీరియం 3) ట్రిటియం. ఈ మూడు సమస్థానీయాలలో వరుసగా 0, 1, 2 న్యూట్రాన్లు ఉంటాయి. వీటిలో ట్రిటియం రేడియోధార్మికత కలిగి ఉంటుంది.

భేదాలు :

1. ప్రోటియంలో న్యూట్రాన్లు ఉండవు. డ్యుటీరియంలో 1 న్యూట్రాన్ ఉంటుంది. ట్రిటియంలో రెండు న్యూట్రాన్లు ఉంటాయి.
2. ఈ సమస్థానీయాలు వాటి ద్రవ్యరాశిలో భేదిస్తాయి.
3. డ్యుటీరియం కన్నా హైడ్రోజన్ చర్యాశీలత ఎక్కువ.

ప్రశ్న 2.
అధిక ద్రవీభవన స్థానాలున్న లోహాలను వెల్డింగ్ చేయటానికి డైహైడ్రోజనన్ను ఎందుకు వాడతారు?
జవాబు:
హైడ్రోజన్ యొక్క ముఖ్యమయిన అనుకరణం ఆక్సీ-హైడ్రోజన్ టార్చ్, ఆక్సీ-హైడ్రోజన్ బ్లో టార్చ్ శుద్ద ఆక్సిజన్తో హైడ్రోజను మండించినప్పుడు అధిక జ్వాల ఉష్ణోగ్రత (2800°C) వస్తుంది. దీన్ని వెల్డింగ్ చేయడానికి, ప్లాటినం లోహం, క్వార్ట్లలను ద్రవీకరించడానికి వాడతారు. హైడ్రోజన్ వెల్డింగ్ టార్ను కూడా వెల్డింగ్ పనులకే వాడతారు కాని హైడ్రోజన్ పరమాణువుల పునఃసంకలనోష్టాన్ని అధిక ఉష్ణోగ్రతలను పొందటానికి (>3000°C) ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 3.
అత్యంత శుద్ధమైన డైహైడ్రోజన్ ను తయారుచేయడానికి ఒక పద్ధతిని వివరించండి.
జవాబు:
అత్యంత శుద్ధమైన డై హైడ్రోజను వేడి Ba(OH)₂ ద్రావణాన్ని నికెల్ విద్యుద్ఘాటాల మధ్య విద్యుద్విశ్లేషణ చేసి పొందవచ్చు. ఇచ్చట 99.95% శుద్ధమైన H₂ ఏర్పడును.

ప్రశ్న 4.
“సిన్ గ్యాస్” పదాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
CO మరియు H₂ ల మిశ్రమం మిథనోల్ మరియు అనేక హైడ్రోకార్బన్ల సంశ్లేషణకు ఉపయోగపడును. ఈ మిశ్రమాన్ని సిస్ గ్యాస్ అంటారు.

తయారీ :

ప్రశ్న 5.
“కోల్ గాసిఫికేషన్” అంటే ఏమిటి? దానిని సరైన, తుల్య సమీకరణంతో వివరించండి.
జవాబు:
కోలన్ను ఉపయోగించి 1270K ఉష్ణోగ్రత వద్ద సిన్ గ్యాస్ ను తయారుచేయుటను కోల్ గ్యాసిఫికేషన్ అంటారు.

ప్రశ్న 6.
హైడ్రైడ్ అంటే నిర్వచనం చెప్పండి. ఎన్ని రకాల హైడ్రైడ్లున్నాయి? వాటి పేర్లను చెప్పండి.
జవాబు:
జడవాయువులు తప్ప ఇతర మూలకాలతో హైడ్రోజన్ ఏర్పరచే ద్విగుణ సమ్మేళనాలను హైడ్రైడ్లు అంటారు.

హైడ్రైడ్లు మూడు రకాలు :

1. అయానిక హైడ్రైడ్లు
2. సంయోజనీయ హైడ్రైడ్లు
3. లోహ హైడ్రైడ్లు.

ప్రశ్న 7.
ద్రవీకృత ప్రావస్థలో నీటికి అసాధారణ లక్షణం ఉంటుంది. అది నీటి అధిక బాష్పీభవనోష్టానికి దారితీస్తుంది. ఆ ధర్మం ఏమిటి?
జవాబు:
నీటిలో అంతర అణుక హైడ్రోజన్ బంధాలు కలవు. ఈ అసాధారణ ధర్మం వలన నీటికి అధిక ఘనీభవన స్థానం, బాష్పీభవన స్థానం మరియు అధిక బాష్పీభవనోష్టానికి దారితీస్తుంది.

ప్రశ్న 8.
శ్రీ కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరుగుతున్నప్పుడు నీరు 0్మగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. అయితే ఏ మూలకం క్షయకరణం చెందుతుంది?
జవాబు:
కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరిగినపుడు కార్బన్ క్షయకరణం చెందును.

ప్రశ్న 9.
“స్వయం ప్రోటోలసిస్” అంటే మీకేమి తెలుస్తుంది? నీటి స్వయం ప్రోటోలసిసికి సమీకరణాన్ని రాయండి.
జవాబు:
నీటి యొక్క ఆటోప్రోటాలిసిస్ ఈ క్రింది విధంగా జరుగుతుంది.

సార్థకత :
దీనిని బట్టి నీటి ద్విస్వభావ లక్షణం తెలుస్తుంది. అంటే క్షారాలను తనలో కరిగించుకునేటప్పుడు నీరు బ్రౌన్ స్టెడ్ ఆమ్లంగాను, ఆమ్లాన్ని కరిగించుకునేటప్పుడు బ్రౌన్టెడ్ క్షారంగాను పనిచేస్తుంది.

ప్రశ్న 10.
బ్రానెడ్ సిద్ధాంతపరంగా నీరు ద్విస్వభావం గల పదార్థం. దానిని మీరు ఎట్లా వివరిస్తారు ?
జవాబు:
ద్విస్వభావ లక్షణం :
క్షారాలను తనలో కరిగించుకునేటప్పుడు నీరు బ్రౌన్టెడ్ ఆమ్లంగానూ, ఆమ్లాన్ని కరిగించుకునేటప్పుడు బ్రౌన్ స్టెడ్ క్షారంగాను పనిచేస్తుంది. దీనిని బట్టి నీటి ద్విస్వభావ లక్షణం తెలుస్తుంది. ఇది స్వయం అయనీకరణం జరగడం వల్ల అవుతుంది.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
NH₃ H₂O, HF ల బాష్పీభవన స్థానాలు, ఆయా గ్రూపుల్లో వాటి తరువాత మూలకాల హైడ్రైడ్ల బాష్పీభవన స్థానాలకంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి. మీ కారణాలు చెప్పండి.
జవాబు:
NH₃, H₂O, HF ల బాష్పీభవన స్థానాలు, ఆమ్ల గ్రూపుల్లో వాటి తరువాత మూలకాల హైడ్రైడ్ల బాష్పీభవన స్థానాల కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి.

వివరణ :

• NH₃, H₂O మరియు HF లు ఎలక్ట్రాన్లు అధికంగా గల హైడ్రైడ్లు వీటిలో N, O, Fలపై 1, 2, 3 ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ జంటలు గలవు.
• అధిక ఋణవిద్యుదాత్మకత మూలకాలపై ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ జంటలుండుట వలన హైడ్రోజన్ బంధాలు ఏర్పడతాయి.
• ఈ హైడ్రోజన్ బంధాలు ఏర్పడుట వలన ఈ హైడ్రైడ్లకు అధిక బాష్పీభవన స్థానాలుంటాయి.

ప్రశ్న 2.
ఆవర్తన పట్టికలో హైడ్రోజన్ స్థానాన్ని దాని ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసరపరంగా చర్చించండి.
జవాబు:
హైడ్రోజన్ ఒక ఎలక్ట్రాన్ను పోగొట్టుకుని ఏకమాత్రధనావేశిత అయానన్ను ఇస్తుంది. క్షారలోహాలు కూడా ఎలక్ట్రాన్ను పోగొట్టుకుని ఏకమాత్ర ధనావేశిత అయాన న్ను ఇస్తాయి. కాబట్టి హైడ్రోజనన్ను IA గ్రూప్ మూలకాలతో కలపవచ్చు.

హైడ్రోజన్ ఒక ఎలక్ట్రానన్ను కలుపుకుని ఏకమాత్ర ఋణావేశిత అయానన్ను ఇస్తుంది. అందువలన దానిని ఏకమాత్ర ఋణావేశిత అయాన్ను ఇచ్చే హాలోజన్ (VIIA) గ్రూప్తో కూడా కలపవచ్చు.

హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రాన్లో 1s ఆర్బిటాల్లో ప్రవేశించటం వలన దానిని IA గ్రూప్ మూలకాలతోనే కలపటం జరిగింది. . అయినప్పటికి దాని స్థానం సరిగా లేదు.

ప్రశ్న 3.
హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం దాని రసాయన ధర్మాలకు ఎట్లా అనువుగా ఉంటుంది?
జవాబు:

• ‘H’ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 1s¹.
• డైహైడ్రోజన్ న్ను UV కిరణాలతో చర్య జరుపుట ద్వారా ఏర్పడిన పరమాణుక హైడ్రోజన్ దాదాపుగా అన్ని మూలకాలతో చర్య జరుపును.
• ఈ పరమాణు హైడ్రోజన్ అన్ని చర్యలను పూర్తి చేయును.
  a) ఒక ఎలక్ట్రాన్ కోల్పోయి H⁺ ను
  b) ఒక ఎలక్ట్రాన్ గ్రహించి H^– ను
  c) ఎలక్ట్రాన్ల పంచుకొని సంయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరచును.
  ఉదా : 1) H_2(వా) + F_2(వా) → 2HF_(వా)
  2) 2Li_(ఘ)+ H_2(వా) → 2LiH

ప్రశ్న 4.
a) క్లోరిన్, b) సోడియం లోహంలతో డైహైడ్రోజన్ చర్య జరిపితే ఏమవుతుంది? వివరించండి.
జవాబు:
a) డైహైడ్రోజన్లో క్లోరిన్ చర్య :
డై హైడ్రోజన్ క్లోరిన్తో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ను ఏర్పరచును. ఈ చర్య సూర్యకాంతి సమక్షంలో జరుగును.

b) సోడియం లోహంతో చర్య :
డై హైడ్రోజన్ అధిక చర్యశీలత గల సోడియంతో చర్య జరిపి సోడియం హైడ్రైడ్ను ఏర్పరచును.

ప్రశ్న 5.
భారజలం పై ఒక వ్యాఖ్యను రాయండి.
జవాబు:
డ్యుటీరియం ఆక్సైడ్ను భారజలం అంటారు.
తయారీ :
భారజలాన్ని సాధారణ జలంను విద్యుద్విశ్లేషణ చేసి పొందవచ్చు.

• మోలార్ ద్రవ్యరాశి, ద్రవీభవన స్థానం, బాష్పీభవన స్థానం లాంటి భౌతిక ధర్మాలు భారజలంకు నీటికంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి.
• కానీ డై ఎలక్ట్రిక్ స్థిరాంకం, ద్రావణీయత భారజలంకు నీటి కంటే తక్కువ.

రసాయన ధర్మాలు :
1. వినిమయ చర్యలు :
భారజలం వివిధ సమ్మేళనాలలోని ‘H’ పరమాణువులను పూర్తిగా గాని లేక పాక్షికంగా గాని భార హైడ్రోజన్తో ప్రతిక్షేపిస్తుంది. ఇట్టి చర్యలనే వినిమయ చర్యలు అంటారు.
ఉదా : HCl + D₂O → DCl + HDO

2. డ్యుటిరాలిసిస్ :
సాధారణ జలం వలె భారజలం కూడా కొన్ని లవణాలను జలవిశ్లేషణ చెందిస్తుంది. దీనిని డ్యుటిరాలిసిస్
అంటారు.
ఉదా : AlCl₃ + 3D₂O → Al(OD)₃ + 3DCl

3. డ్యుటిరేట్లను ఇచ్చుట :
సాధారణ జలం వలె, భారజలం కూడా కొన్ని లవణాలలో స్ఫటిక జలంగా ఉంటుంది. వీటినే డ్యుటిరో హైడ్రేటులు అంటారు.
ఉదా : CuSO₄. 5D₂O, MgSO₄.D₂O

ఉపయోగాలు :

1. న్యూక్లియర్ రియాక్టర్లలో మితకారిగా ఉపయోగిస్తారు.
2. మొక్కలు, జంతువులలో జరిగే చర్యల అధ్యయనానికి ట్రేసర్ విధానంలో ట్రేసర్గా ఉపయోగిస్తారు.
3. క్రిమిసంహారిణిగాను, సూక్ష్మసంహారిణిగాను ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 6.
హైడ్రోజన్ ఐసోటోపుల పేర్లను తెలపండి. ఈ ఐసోటోపుల ద్రవ్యరాశుల నిష్పత్తి ఏమిటి ?
జవాబు:
హైడ్రోజన్ ఐసోటోపులు :
ప్రోటియం (₁H¹ లేక P), డ్యుటీరియం (₁H² లేక D) మరియు ట్రిటియం (₁H³ లేక T).

• ట్రిటియం రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్.
• ఈ ఐసోటోప్ల ద్రవ్యరాశుల నిష్పత్తి : 1 : 2 : 3 (P : D : T)
• ప్రోటియంలో న్యూట్రాన్లు లేవు. డ్యుటీరియంలో ఒకటి, ట్రిటియంలో రెండు న్యూట్రాన్లు కలవు.

ప్రశ్న 7.
“వాటర్ గ్యాస్ షిప్” చర్య అంటే ఏమిటి? ఈ చర్యతో హైడ్రోజన్ తయారీని ఎట్లా పెంచగలరు?
జవాబు:
CO మరియు H₂ ల మిశ్రమాన్ని జలవాయువు (వాటర్ గ్యాస్) అంటారు. దీనినే సిస్ గ్యాస్ అంటారు.

“వాటర్ గ్యాస్ షిఫ్ట్ చర్య” :
సిగ్గ్యాస్ మిశ్రమంలోని CO, ఐరన్ క్రోమేట్ ఉత్ప్రేరక సమక్షంలో చర్య జరుపుటను వాటర్ గ్యాస్ షిఫ్ట్ చర్య అంటారు.

ఈ చర్య ద్వారా డైహైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి పెంచవచ్చు.

ప్రశ్న 8.
కింది చర్యలను పూర్తిచేసి, తుల్యం చేయండి.

జవాబు:

ప్రశ్న 9.
13వ గ్రూపు మూలకాలు ఏర్పరచే హైడ్రేడ్ల స్వభావం ఏమిటి ?
జవాబు:

• 13వ గ్రూపు మూలకాలు p-బ్లాకుకు చెందుతాయి.
• ఇవి సంయోజనీయ (లేదా) అణు హైడ్రైడ్లను ఏర్పరుస్తాయి.
• ఈ అణు హైడ్రైడ్లు మూడు రకాలుగా కలవు.
  1) ఎలక్ట్రాన్ న్యూనత హైడ్రైడ్లు
  2) ఎలక్ట్రాన్ ఖచ్చిత హైడ్రైడ్లు
  3) ఎలక్ట్రాన్ అధిక హైడ్రైడ్లు
• 13వ గ్రూపు మూలకాలు ఎలక్ట్రాన్ న్యూనత హైడ్రేడ్లను ఏర్పరుస్తాయి. వీటిలో లూయీ నిర్మాణం వ్రాయుటకు అవసరమగు ఎలక్ట్రాన్లు ఉండవు.
• ఇవి లూయీ ఆమ్లాలుగా పనిచేస్తాయి. ఇవి ఎలక్ట్రాన్ జంటను స్వీకరించి సమన్వయ సంయోజనీయ బంధాలు ఏర్పరుస్తాయి.

ప్రశ్న 10.
సంశ్లేషిత రెజిన్ పద్ధతి, అయాన్ వినిమయ రెజిన్ పద్ధతుల్లో జలకాఠిన్యతను తొలగించడానికి ఉపయోగించే సూత్రాన్ని, పద్ధతిని వివరించండి.
జవాబు:
సంశ్లేషిత అయాన్ – వినిమయ రెజిన్ పద్ధతి :

• ప్రస్తుత రోజులలో ఈ పద్ధతిని కఠిన జలాన్ని సాధుజలంగా మార్చుటకు ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తున్నారు.
• ఈ పద్ధతిలో సంశ్లేషక రెజిన్లు వాడుతారు. ఇది పర్మిట్ పద్ధతి కంటే ఉపయోగకరమైనది.

సూత్రం :
కఠిన జలాన్ని కాటయాన్, ఆనయాన్ గొట్టాల ద్వారా పంపుతూ అయాన్రహిత నీటిని ఏర్పరుచుట.

అయాన్రహిత నీరు అనగా ఎటువంటి ఖనిజ లవణాలు లేని నీరు.

విధానం : ఈ పద్ధతి రెండు దశలలో జరుగును.
Step – I : కాటయాన్ మార్పిడి పద్ధతి.
Step – II : ఆనయాన్ మార్పిడి పద్ధతి.

Step – I : కాటయాన్ మార్పిడి పద్ధతి:

• ఈ పద్ధతిలో – SO₃Hసమూహం కలిగిన పెద్ద కర్బన అణువులు సంశ్లేషక రెజిన్లు (R – SO₃H)
  R = ఆల్కైల్ సమూహం.
• మొట్టమొదట సంశ్లేషక రెజిన్ NaCI తో చర్య జరిపి RNaగా మారును.
• ఈ RNa, కఠినజలంలోకి Ca⁺² మరియు Mg⁺² అయాన్లను మార్పిడి చేసి సాధుజలంగా మారును.
  2 Na_(ఘ) + M⁺²_(జ) → R₂M_(ఘ) + 2 Na⁺_(జ)
• NaCl జల ద్రావణం ఉపయోగించి రెజిన్ ను పునరుత్పత్తి చేయవచ్చు.
• ఈ దశలో H⁺ అయాన్లు ఏర్పడును.
  2 RH_(ఘ) + M⁺²_(జ) → MR₂M_(ఘ) + 2 H⁺_(జ)

Step – II : ఆనయాన్ మార్పిడి పద్ధతి:
ఈ పద్ధతిలో RNH₃OH ను సంశ్లేషక రెజిన్ గా వాడతారు.
రెజిన్కు సంబంధించిన Cl^–, SO^-2₄, HCO^–₃ లు OH అయాన్లను మార్పిడి చేయును.

పైన ఏర్పడిన H⁺ మరియు OH^– అయాన్లు చర్య జరిపి అయాన్ రహిత జలం ఏర్పడును.

ప్రశ్న 11.
ఇంధనంగా హైడ్రోజన్ ఉపయోగాన్ని గురించి కొన్ని వాక్యాలు రాయండి. [Mar. ’13]
జవాబు:

1. కోల్గ్యాస్, వాటర్ గ్యాస్ల రూపంలో హైడ్రోజను పారిశ్రామిక ఇంధనంగా వాడతారు.
2. ఆక్సీహైడ్రోజన్ బ్లోటార్చ్ సహాయంతో ప్లాటినం, క్వార్ట్జ్ మొదలగువానిని కరిగించటం, వెల్డింగ్ చేయటం చేస్తారు.
3. కార్బొరేటెడ్ వాటర్ గ్యాస్, సెమీవాటర్ గ్యాస్లను కూడా ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తారు.
4. హైడ్రోజన్ను విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయుటకు ఇంధన ఘటాలతో ఉపయోగిస్తారు.
5. చతుర్చక్ర వాహనాలలో 5% హైడ్రోజన్ ఉన్న CNG ని ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 12.
1% H₂O₂ ద్రావణాన్ని మీకు ఇచ్చాం. దాని నుంచి శుద్ద H₂O₂ని తయారుచేయడానికి మీరు ఏమి చర్యలను తీసుకుంటారు?
జవాబు:
ఇవ్వబడిన 1% H₂O₂ నుండి శుద్ధ H₂O₂ ను క్రింది విధంగా పొందవచ్చు.
Step – I :
తగ్గించిన పీడనం వద్ద ఇవ్వబడిన 1% H₂O₂ ద్రావణాన్ని జాగ్రత్తగా నీరు ఉన్న పాత్రలో వేడిచేయవలెను. ఇచ్చట 30% H₂O₂ ఏర్పడును.,

Step – II :
పై దశలోని ద్రావణాన్ని స్వేదన కుప్పెలో తక్కువ పీడనం వద్ద అనగా 15మి.మీ. పీడనం వద్ద వేడిచేయవలెను. ఇచ్చట 85% H₂O₂ ఏ ద్రావణం ఏర్పడును.

Step – III :
పై దశలోని నమూనాను ఘనీభవనం చేసి H₂O₂ స్ఫటికాలను పొందవచ్చు. ( శుద్ధత ≅ 100%).

ప్రశ్న 13.
ఆధునిక కాలంలో H₂O₂ కి ఏవైనా మూడు ఉపయోగాలను చెప్పండి.
జవాబు:

1. గాయాలను శుభ్రపరచడానికి ఉపయోగిస్తారు.
2. సిల్కు, దంతాలు, ఉన్ని మొదలైన వానిని విరంజనం చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
3. ప్రయోగశాలలో ఆక్సీకరణిగా ఉపయోగిస్తారు.
4. ఎక్కువ గాఢత గల H₂O₂ ద్రావణాన్ని రాకెట్లలో ఇంధనంగా వాడతారు.
5. H₂O₂ ను హరిత రసాయనశాస్త్రంలో కాలుష్యాన్ని తగ్గించుటకు ఉపయోగిస్తారు.
6. అధిక నాణ్యత గల డిటర్జెంట్ల తయారీలో వాడుతారు.
7. ఆహార ఉత్పత్తులు, ఔషధ పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
వ్యాపార సరళిలో డైహైడ్రోజన్ని తయారుచేయడంపై ఒక వ్యాసం రాయండి. తుల్య సమీకరణాలను ఇవ్వండి.
జవాబు:
వ్యాపార సరళిలో డై హైడ్రోజన్ తయారీ
i) హైడ్రోకార్బన్ల నుండి :
హైడ్రో కార్బన్ల ఉత్ప్రేరక సమక్షంలో నీటి ఆవిరితో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ ను ఏర్పరచును.

ii) నీటిని విద్యుత్ విశ్లేషణ చేయుట :
ఆమ్లీకృత(లేదా) క్షారీకృత నీటిని విద్యుద్విశ్లేషణ చేసి హైడ్రోజన్ వాయువును ఏర్పరచును .

iii) నెల్సన్ పద్ధతి :
బ్రైన్ ద్రావణాన్ని విద్యుద్విశ్లేషణ చేయుట ద్వారా H₂ ను పొందవచ్చు.
2NaCl → 2Na⁺ + 2Cl^–
2Cl^– → Cl₂ + 2e^–(ఆనోడ్)
2H₂O + 2e^– → H₂ + 2OH^–(కాథోడ్)
2Na⁺ + 20H^– → 2 NaoH

iv) అత్యంత శుద్ధ డై హైడ్రోజన్ న్ను వేడి Ba(OH)₂ జలద్రావణాన్ని విద్యుద్విశ్లేషణ చేయగా ఏర్పడును.

v) సిన్ గ్యాస్ నుండి : సిన్ గ్యాస్ నుండి డై హైడ్రోజను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.

ప్రశ్న 2.
i) N₂
ii) లోహ అయాన్లు, లోహ ఆక్సైడ్లు
iii) కర్బన సమ్మేళనాలు.
వీటితో చర్యలను బట్టి డైహైడ్రోజన్ రసాయనశాస్త్రాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
i) నైట్రోజన్, హైడ్రోజన్ వాయువులను 450°C, 500°C వద్ద 250 అట్మా పీడనంలో చర్య జరిపిస్తే అమ్మోనియా ఏర్పడుతుంది.

ii) a) లోహ అయాన్లతో చర్య :
లోహ అయాన్లను జలద్రావణంలో లోహాలుగా హైడ్రోజన్ క్షయకరణం చెందించును.
H₂ + Pd⁺² → Pd + 2H⁺

b) లోహ ఆక్సైడ్లతో చర్య : లోహ ఆక్సైడ్లను లోహాలుగా క్షయకరణం చెందించును.
WO₃ + 3H₂ → W + 3H₂O

iii) కర్బన సమ్మేళనాలతో చర్య :
ఆల్కీన్లు హైడ్రోఫార్మాయిలేషన్ జరిపి ఆల్డిహైడ్లను ఏర్పరచును. ఈ ఆల్డీహైడ్లు క్షయకరణ జరిపి ఆల్కహాల్లుగా మార్చును.

పారిశ్రామిక రసాయనాల తయారీ :
డై హైడ్రోజన్ పారిశ్రామిక రసాయనాలైన CH₃OH, NH₃, HCl ల తయారీలో ఉపయోగపడును.

ప్రశ్న 3.
కింది వాటిని సరైన ఉదాహరణలతో వివరించండి. [Mar. ’14]
i) ఎలక్ట్రాన్ కొరత గల హైడ్రైడ్లు
ii) ఎలక్ట్రాన్లు కచ్చితంగా ఉన్న హైడ్రైడ్లు
iii) ఎలక్ట్రాన్లు అధికంగాగల హైడ్రైడ్లు
జవాబు:
i) ఎలక్ట్రాన్ కొరత హైడ్రైడ్లు :
ఏ అణు హైడ్రైడ్లలో అయితే లూయీ నిర్మాణాన్ని వ్రాయుటకు అవసరమైన వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్లు ఉండవో అటువంటి అణు హైడ్రైడ్లను ఎలక్ట్రాన్ కొరత హైడ్రైడ్లు అంటారు.
ఉదా : (AlH₃)_n, B₂H₆ మొదలగునవి.

ii) ఎలక్ట్రాన్ ఖచ్చిత హైడ్రైడ్లు :
ఏ అణు హైడ్రేడ్లలో అయితే లూయి నిర్మాణాన్ని వ్రాయుటకు సరిగా అవసరమగు వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయో ఆ అణు హైడ్రైడ్లను ఎలక్ట్రాన్ ఖచ్చిత హైడ్రైడ్లు అంటారు.
ఉదా : CH₄ C₂H₆ మొదలగునవి.

iii) ఎలక్ట్రాన్ అధిక హైడ్రేడ్లు :
ఏ అణు హైడ్రైడ్లలో అయితే లూయీ నిర్మాణాన్ని వ్రాయుటకు అవసరమగు వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్ల కంటే అధికంగా ఉంటాయో ఆ అణుహైడ్రైడ్లను ఎలక్ట్రాన్ అధిక హైడ్రైడ్లు అంటారు.

ప్రశ్న 4.
i) అయానిక హైడ్రైడ్లు ii) అల్పాంతరాళ హైడ్రైడ్ల గూర్చి క్లుప్తంగా రాయండి.
జవాబు:
i) అయానిక హైడ్రేడ్లు :

• వీటినే లవణాల వంటి హైడ్రైడ్లు అంటారు. (సాలైన్ హైడ్రైడ్లు)
• s – బ్లాకు మూలకాలు ఈ హైడ్రేడ్లను ఏర్పరుస్తాయి.
• ఇవి స్టాయిక్యామెట్రిక్ సమ్మేళనాలు. ఉదా : LiH, NaH మొదలగునవి.
• తయారీ : లోహాన్ని నేరుగా H₂ తో సంయోగం ద్వారా పొందవచ్చు.
  

భౌతిక ధర్మాలు :

• ఇవి స్ఫటికా సమ్మేళనాలు అధిక ద్రవీభవనస్థానం కలిగి ఉంటాయి.
• ఇవి ఘన స్థితిలో విద్యుద్వాహకత ప్రదర్శించవు. గలనస్థితిలో ప్రదర్శిస్తాయి.

రసాయన ధర్మాలు :

• ఈ హైడ్రైడ్లను విద్యుద్విశ్లేషణ చేయగా డైహైడ్రోజన్ వాయువును ఏర్పరచును.
  2H^– → H₂ + 2e^– (ఆనోడ్)
• లిథియం హైడ్రైడ్ నుండి 4A/HA ను తయారు చేయవచ్చు
  8LiH + Al₂C₆ → 2LiAlH₆ + 6LiCl
• ఈ హైడ్రైడ్లు నీటితో చర్య జరిపి H₂ వాయువును ఏర్పరచును.
  LiH + H₂O → LiOH + H₂↑

ii) అల్పాంతరాళ హైడ్రైడ్లు :
d – బ్లాకు లేదా f – బ్లాకు మూలకాలు హైడ్రోజన్తో సంయోగం చెంది అల్పాంతరాళ హైడ్రేడ్లను ఏర్పరచును.
ఉదా : CrH, CrH₂, ZnH₂

• వీటినే లోహ హైడ్రైడ్లు అంటారు. ఈ హైడ్రైడ్లలో లోహజాలకంలోని అల్పాంతరాళాలలో హైడ్రోజన్ ఆక్రమణ జరుగును.
• లోహము కంటే లోహ హైడ్రైడ్క విద్యుద్వాహకత తక్కువ.
• 7, 8 మరియు 9 గ్రూపు మూలకాలు ఈ హైడ్రైడ్లను ఏర్పరచవు. 6వ గ్రూపులో క్రోమియం మాత్రమే ఏర్పరచును.

ప్రశ్న 5.
నీటి రసాయన ధర్మాలను ఏ నాలుగింటినైనా విశదీకరించండి.
జవాబు:
i) జలవిశ్లేషణ :
ఏదేని సమ్మేళనంలో నీరు రసాయన చర్య జరుపుటను జలవిశ్లేషణ అంటారు.

అధిక డై ఎలక్ట్రిక్ స్థిరాంకం వలన హైడ్రేటింగ్ సామర్థ్యం నీటికి ఎక్కువ.

ii) హైడ్రోజన్ ఏర్పడుట :
ధనవిద్యుదాత్మక మూలకాలతో నీరు చర్య జరిపి డైహైడ్రోజన్ ను ఏర్పరచును.
2Na + 2H₂O. → 2NaOH + H₂

iii) కిరణజన్య సంయోగ క్రియ :
కిరణజన్య సంయోగక్రియలో నీరు ఆక్సిజన్ గా మారును.
6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

iv) హైడ్రేట్లను ఏర్పరచుట :
లవణాలు స్పటికీకరణంలో నీటి అణువుల ద్వారా హైడ్రేట్ లవణాలను ఏర్పరచవచ్చు.
ఉదా : BaCl₂.2H₂O, CuSO₄. 5H₂O

ప్రశ్న 6.
కఠినజలం, మృదుజలం అంటే వివరించండి. [T.S. Mar. ’15]
i) అయాన్-వినిమయ పద్ధతి
ii) కాల్గన్ పద్ధతులను నీటి కఠినత్వాన్ని తొలగించడానికి వాడకంపై వ్యాఖ్యను రాయండి. [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
కఠినజలం :
సబ్బుతో త్వరగా నురగను ఏర్పరచని నీటిని కఠినజలం అంటారు. కఠినజలంలో కఠినత్వం ఉంటుంది.

• నీటిలో Ca, Mg లవణాల వలన కఠినత్వం వస్తుంది.
• Ca, Mg బై కార్బొనేట్ల వల్ల అశాశ్వత కాఠిన్యత వస్తుంది.
• Ca, Mg క్లోరైడ్లు, సల్ఫేట్ల వల్ల కఠినత్వం వస్తుంది.

మృదుజలం :
సబ్బుతో త్వరగా నురగను ఏర్పరచే నీటిని మృదుజలం అంటారు.
i) అయాన్ వినిమయ పద్ధతి:
ఈ పద్ధతిని జియొలైట్/ పెరుటిట్ ప్రక్రియ అనికూడా అంటారు. ఆర్ధ సోడియమ్ అల్యూమినియమ్ సిలికేట్ అంటే జియొలైట్/పెరుటిట్, సోడియమ్ అల్యూమినియమ్ సిలికేట్ (NaAlSiO₄) ని క్లుప్తంగా చెప్పడం కోసం NaZ అని రాస్తారు. దీనిని కఠిన జలానికి కలిపినప్పుడు వినిమయ చర్యలు జరుగుతాయి.

జియొలైట్లో ఉన్న సోడియమ్ అంతా ఖర్చు అయిపోయినప్పుడు అది వ్యయమైపోయింది అని అంటారు. దాన్ని సజల సోడియమ్ క్లోరైడ్ ద్రావణంతో అభిచర్యని జరిపి పునరుత్పత్తి చేస్తారు.
MZ_2(ఘ) +2NaCl_(జల) → 2NaZ_(ఘ) +MCl_2(జల)

ii) కాల్గన్ పద్ధతి :
సోడియమ్ హెక్సా మెటాఫాస్ఫేట్ (Na₆P₆O₁₈) ని వ్యాపార సరళిలో “కాల్గన్” అంటారు. దీనిని కఠినజలానికి కలిపినప్పుడు కింది చర్యలు జరుగుతాయి.

సంక్లిష్ట ఆనయాన్ Mg²⁺, Ca²⁺ అయాన్లను ద్రావణంలో ఉంచుతుంది.

ప్రశ్న 7.
హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ ఆక్సీకరణిగాను, క్షయకరణిగాను పనిచేయగలదు అనడానికి రసాయన చర్యలను రాసి సమర్థించండి.
జవాబు:
ఆక్సీకరణ ధర్మాలు :
1) నల్లని లెడ్ సల్ఫైడు తెల్లని లెడ్ సల్ఫేటుగా ఆక్సీకరణం చెందిస్తుంది.
PbS + 4H₂O₂ → PbSO₄ + 4H₂O

2) ఫెర్రస్ లవణాలను ఆమ్ల ద్రావణంలో ఫెర్రిక్ లవణాలుగా ఆక్సీకరణం చెందిస్తుంది.
2FeSO₄ + H₂SO₄ + H₂O₂ → Fe₂(SO₄)₃ + 2H₂O

3) అయొడైడ్ లవణాల నుండి అయొడిన్ ను విడుదల చేస్తుంది.
2KI + H₂SO₄ + H₂O₂ → K₂SO₄ + 2H₂O + I₂

క్షయకరణ ధర్మాలు :
1) క్లోరిన్, బ్రోమిన్లను హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్, హైడ్రోజన్ బ్రోమైడ్లుగా క్షయకరణం చెందిస్తుంది.
Cl₂ + H₂O₂ → 2HCl + O₂; Br₂ + H₂O₂ → 2HBr + O₂

2) సిల్వర్ ఆక్సైడ్ను సిల్వర్గా క్షయకరణం చెందిస్తుంది.
Ag₂O + H₂O₂ → 2Ag + H₂O + O₂

3) ఓజోన్ ను, ఆక్సిజన్గా క్షయకరణం చెందిస్తుంది.
O₃ + H₂O₂ → 2O₂ + H₂O

ప్రశ్న 8.
కింది రసాయన చర్యలను పూర్తి చేసి తుల్యం చేయండి.
i) PbS(ఘ) + H₂O₂ (జల)
ii) Mv O^–₄ (జల) + H₂O₂(జల) →
iii) CaO(ఘ) + H₂O(వా) →
iv) Ca,N,(ఘ) + H₂O(ద్ర) →
పై చర్యలను (a) జలవిశ్లేషణ, (b) ఆక్సీకరణ-క్షయకరణ (c) హైడ్రేషన్ చర్యలుగా వర్గీకరించండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 9.
హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ని తయారుచేయడానికి వివిధ పద్ధతులను వాటికి అనువైన రసాయన సమీకరణాలతో చర్చించండి. వీటిలో ఏ పద్దతి H₂O₂ ని తయారుచేయడానికి ఉపయోగపడుతుంది ?
జవాబు:
H₂O₂ తయారీ పద్ధతులు
i) ఆమ్లీకృత BaO₂ నుండి అధిక నీటిని తొలగించి H₂O₂ ను తయారు చేయవచ్చు.
BaO₂. 8H₂O + H₂SO → BaSO₄ + H₂O₂ + 8H₂O

ii) స్వయం ఆక్సీకరణ పద్ధతి:
2-ఇథైల్ ఆంత్రా క్వినోల్ను స్వయం ఆక్సీకరణం చేయగా H₂O₂ ఏర్పడును.

iii) పెరాక్సోడైసల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం నుండి : 50% H₂SO₄ ను విద్యుద్విశ్లేషణ చేయగా పెరాక్సోడైసల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడును. దీనిని జలవిశ్లేషణ చేయగా H₂O₂ ఏర్పడును.
2HSO^–₄ → H₂S₂O₈ → 2HSO^–₄ + 2H⁺ + H₂O₂

D₂O₂ తయారీ :
K₂S₂O₈ ను భారజలంతో చర్య జరుపగా D₂O₂ ఏర్పడును.
K₂S₂O₈ + 2D₂O → 2KDSO₄ + D₂O₂

ప్రశ్న 10.
H₂O₂ గాఢతని ఎన్ని రకాలుగా మీరు చెప్పగలరు? 15 ఘనపరిమాణ H₂O₂ గాఢతని gL^-1 లలో లెక్కగట్టండి. ఈ గాఢతను నార్మాలిటీ, మొలారిటీలలో తెలియజేయండి.
జవాబు:
H₂O₂ గాఢతను రెండు విధాలుగా చెప్పవచ్చును. 1) మొలారిటీ 2) నార్మాలిటీ

సమస్యసాధన :
→ 15ఘనపరిమాణ H₂O₂ ద్రావణం అనగా 1లీ. H₂O₂ 15 లీ. O₂STP వద్ద ఏర్పరుచును.

సాధించిన సమస్యలు (Solved Problems)

ప్రశ్న 1.
(i) క్లోరిన్, (ii) సోడియమ్, (iii) కాపర్ (ii) ఆక్సైడ్లతో హైడ్రోజన్ చర్యలపై వ్యాఖ్యానించండి.
సాధన:
(i) హైడ్రోజన్తో క్లోరిన్ చర్యలో హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ ఏర్పడుతుంది. H, Cl ల మధ్య ఒక ఎలక్ట్రాన్ జంటను పంచుకోవడంతో సమయోజనీయ అణువు ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది.

(ii) సోడియమ్ హైడ్రోజన్ను సోడియమ్ హైడ్రైడ్గా క్షయీకరిస్తుంది. Na నుంచి H కు ఒక ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ అవుతుంది. Na⁺H^– అయానిక సమ్మేళనం ఏర్పడుతుంది.

(iii) హైడ్రోజన్ కాపర్ (II) ఆక్సైడ్ను కాపర్గా క్షయీకరిస్తుంది. కాపర్ సున్నా ఆక్సిడేషన్ స్థితిలో ఉంటుంది. హైడ్రోజన్ H₂O గా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. H₂O ఒక సమయోజనీయ అణువు.

ప్రశ్న 2.
H₂O బాష్పీభవనస్థానం H₂S కంటే ఎక్కువ. కారణాలు చెప్పండి.
సాధన:
అణుభారం ప్రకారం H₂O బాష్పీభవనస్థానం H₂S కంటే తక్కువ ఉండాలి అనుకొంటాం. కానీ రుణ విద్యుదాత్మకత ఎక్కువ కాబట్టి దాని హైడ్రైడ్ H₂O లో హైడ్రోజన్ బంధ పరిమాణం చాలా చెప్పుకోదగినంత ఉంటుంది. కాబట్టి H₂O బాష్పీభవనస్థానం H₂S బాష్పీభవన స్థానం కంటే ఎక్కువ ఉంటుంది.

ప్రశ్న 3.
CuSO₄, 5H₂O లో హైడ్రోజన్ బంధిత జలాణువులు ఎన్ని ఉంటాయి?
సాధన:
కోఆర్డినేషన్ క్షేత్రం బయట ఉన్న ఒక్క జలాణువు మాత్రమే హైడ్రోజన్ బంధితజలం. మిగిలిన నాలుగు జలాణువులు సమన్వయ సమయోజనీయ జలాణువులు.

ప్రశ్న 4.
10 ఘనపరిమాణ హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ ద్రావణం గాఢతను లెక్క కట్టండి.
సాధన:
10 ఘనపరిమాణ H₂O₂ ద్రావణం అంటే IL H₂O₂ ద్రావణం STP వద్ద 10l ల ఆక్సిజన్ని ఇస్తుందని అర్థం.
2H₂O_2(ద్ర) → O_2(వా) + H₂O_(ద్ర)
2 × 34g 22.4 L. STP వద్ద = 68 g
పై సమీకరణాన్ని బట్టి 22.4 l ల O₂ ని 68g. H₂O₂ STP వద్ద ఏర్పరుస్తుంది.
10 ≈ ల O₂ వద్ద STP రావాలంటే \(\frac{68 \times 10}{22.4}\) g. ల H₂O₂ కావాలి.
= 30.36 g ≈ 30 g. H₂O₂
కాబట్టి 10 volume H₂O₂ ద్రావణం గాఢత = 30.36 gl^-1 = 3% H₂O₂ ద్రావణం.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year History Study Material 11th Lesson వలస పాలనలో భారతదేశం Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year History Study Material 11th Lesson వలస పాలనలో భారతదేశం

వ్యాసరూప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
బ్రిటిష్, ఫ్రెంచ్ వారి మధ్య జరిగిన విభేదాలు లేదా కర్ణాటక యుద్ధాలు వివరించండి.
జవాబు:
ఆధునిక యుగంలో యూరోపియన్లు వ్యాపారార్థం భారతదేశానికి వచ్చారు. కాలక్రమంలో దక్కన్లో వ్యాపార ఆధిపత్యానికై ఇంగ్లీషు, ఫ్రెంచ్వారి మధ్య పోరాటం జరిగింది. ఈ పోరాటం మూడు యుద్ధాలుగా జరిగింది. వీటినే కర్ణాటక యుద్ధాలు అంటారు. ఈ యుద్ధాల వల్ల భారతదేశంలో ఫ్రెంచ్వారి శక్తి పూర్తిగా దిగజారిపోయింది. అప్పటి నుండి ఆంగ్లేయుల విజృంభణకు అడ్డం లేకుండా పోయింది.

మొదటి కర్ణాటక యుద్ధం (1744-1748): 1742వ సంవత్సరంలో డూప్లే ఫ్రెంచ్ గవర్నర్గా నియమించబడ్డాడు. ఇతనికి విపరీతమైన రాజ్యకాంక్ష. ఈ పరిస్థితులలో ఐరోపాలో ఆస్ట్రియా వారసత్వ యుద్ధం ప్రారంభమైంది. ఈ యుద్ధం ప్రష్యా-ఆస్ట్రియాల మధ్య వారసత్వ యుద్ధంగా మారింది. ఫ్రాన్స్ ప్రష్యా వైపు, బ్రిటన్ ఆస్ట్రియా ప్రక్కన చేరాయి. దీని ప్రభావం భారతదేశంపై కూడా పడింది. భారతదేశంలో ఆంగ్లేయులు, ఫ్రెంచ్ ముఖ్య స్థావరమైన పుదుచ్చేరిని ఆక్రమించటానికి సిద్ధంగా ఉన్నారు. ఇట్టి పరిస్థితులలో డూప్లే కర్ణాటక నవాబైన అన్వరుద్దీన్ సహాయం కోరాడు. దీనిపై ఆంగ్లేయులు యుద్ధ ప్రయత్నాలు విరమించారు. ఇటువంటి పరిస్థితుల్లో ఫ్రెంచ్ సైన్యం లాబోర్డినాయి నాయకత్వంలో భారతదేశానికి వచ్చింది. ఆ ధైర్యముతో డూప్లే 1746వ సంవత్సరంలో ఫ్రెంచ్ సైన్యాలను ఆంగ్లేయుల పైకి పంపాడు. మద్రాసులోని ఆంగ్లేయుల సెయింట్ జార్జికోటను ఫ్రెంచ్వారు స్వాధీనపరచుకున్నారు. ఈలోగా ఆంగ్లేయులు అన్వరుద్దీన్ చేరారు. నవాబు ఫ్రెంచ్ వారిని హెచ్చరించి చివరకు వారితో యుద్ధాలు చేయాల్సివచ్చింది. 1746లో అన్వరుద్దీన్ సైన్యాలు ఫ్రెంచ్ వారి సైన్యాలు, శాంథోమ్ అనే ప్రదేశంలో యుద్ధానికి తలపడ్డాయి. శాంథోమ్ యుద్ధంలో ఫ్రెంచ్వారికి విజయం లభించింది. దీనితో కర్ణాటక రాజ్య బలహీనత బయల్పడింది. లాబోర్డినాయి తిరిగి వెనుకకు వెళ్ళటంతో సెయింట్ డేవిడ్ కోటను పట్టుకోదలచిన డూప్లే ఆశయాలు విఫలమైనాయి. ఈలోగా ఆస్ట్రియా వారసత్వ యుద్ధం ఐలాషఫల్ సంధితో ముగిసింది. దీనితో భారతదేశంలో కూడా యుద్ధం ముగిసింది. సంధి షరతుల ప్రకారం మద్రాసును ఫ్రెంచ్వారు ఆంగ్లేయులకు తిరిగి ఇచ్చివేశారు.

రెండవ కర్ణాటక యుద్ధం (1749-1754): 1748లో హైదరాబాద్ నిజాం ఉల్ ముల్క్ మరణించటంతో హైదరాబాదు సింహాసనము కోసం అతని రెండవ కుమారుడైన నాజర్ంగ్కు, మనుమడైన ముజఫరంగు మధ్య అంతర్యుద్ధం మొదలైంది. కర్ణాటక సింహాసనం కోసం మహారాష్ట్రుల నుండి విడుదలైన చందాసాహెబ్కు, అన్వరుద్దీన్ కు మధ్య యుద్ధం ప్రారంభమైంది. చందాసాహెబ్ మరియు ముజఫర్ఆంగ్లు ఫ్రెంచ్ గవర్నరైన డూప్లే సహాయంతో సింహాసనమును అధిష్టించటానికి ప్రయత్నించారు. స్వదేశ రాజులలో గల బలహీనతలను ఆసరాగా తీసుకొని వారి తగాదాలలో జోక్యం చేసుకొని విజయం సాధించాలని డూప్లే ఆశయము. చందాసాహెబు సహాయము చేస్తే కర్ణాటకలోను, ముజఫరంగ్కు తోడ్పడితే హైదరాబాద్లోను తన పలుకుబడి పెరగగలదని డూప్లే భావించాడు. ముజఫరంగ్ మరియు చందాసాహెబ్లు 1749 ఆగస్టు 3న ‘అంబూర్’ యుద్ధంలో అన్వరుద్దీన్ ను వధించారు. అన్వరుద్దీన్ మరణానంతరం అతని కుమారుడైన మహమ్మదాలీ తిరుచినాపల్లికి పారిపోయి ఆంగ్లేయుల సహాయాన్ని కోరాడు. ఫ్రెంచ్వారి సహాయానికిగాను చందాసాహెబ్ మచిలీపట్నం, రెండు గ్రామాలను కృతజ్ఞతగా వారికి ఇచ్చాడు. ఆంగ్లేయుల సహాయంతో నాజర్ జంగ్, ముజఫరంగ్ను ఓడించాడు. కానీ ఫ్రెంచ్వారి చేతిలో హత్యకు గురయ్యాడు. ఫ్రెంచ్వారు ముజఫరంగ్ను హైదరాబాదు నవాబుగా చేశారు. అక్కడ బుస్సీ అనే ఫ్రెంచి సైన్యాధిపతి రక్షణగా ఉన్నాడు. కొంతకాలానికి ముజఫరంగ్ శత్రువుల చేతుల్లో మరణించగా ఫ్రెంచ్వారు అతని కుమారుడైన సలాబతంగ్ను నవాబుగా చేసి దక్కన్లో ఫ్రెంచి అధికారాన్ని సుస్థిరపరచారు.

కర్ణాటకలో ఫ్రెంచివారు మరియు చందాసాహెబ్ తిరుచినాపల్లిని జయించి మహమ్మదాలీని మరియు ఆంగ్లేయులను ఓడించటానికి ప్రయత్నించారు. ఆంగ్లేయులు మహమ్మదాలీని రక్షించటానికి క్లైవ్ సహాయంతో ఒక పథకాన్ని తయారుచేశారు. చందాసాహెబ్ మరియు ఫ్రెంచ్వారు 1751వ సంవత్సరంలో తిరుచినాపల్లిని ముట్టడించునప్పుడు క్లెవ్ మద్రాసు నుంచి కొంత సైన్యంతో ఆర్కాటును ముట్టడించాడు. తన రాజధానిని రక్షించుకొనుటకై చందాసాహెబ్ కొంత సైన్యంతో తిరుచినాపల్లి నుండి ఆర్కాటుకు వెనక్కి మరలాడు. దీనితో తిరుచినాపల్లి వద్దగల చందాసాహెబ్, ఫ్రెంచి సైన్యం ఆంగ్లేయుల చేతిలో ఓడింపబడ్డారు. కర్ణాటకలో రాబర్ట్ క్లైవ్ చందాసాహెబ్ను ఓడించి 1752వ సంవత్సరంలో వధించాడు. మహమ్మదాలీని కర్ణాటక నవాబుగా చేసి కర్ణాటకపై ఆంగ్లేయుల ఆధిపత్యాన్ని సంపాదించారు. దీనితో కర్ణాటకలో ఫ్రెంచ్వారు తమ ఆధిపత్యాన్ని కోల్పోయారు. ఇట్టి పరిస్థితులలో ఫ్రెంచ్వారు డూప్లేను తొలగించి గాడెహ్యూను గవర్నరుగా నియమించారు. ఇతడు ఆంగ్లేయులతో పాండిచ్చేరి సంధి కుదుర్చుకున్నాడు. రెండవ కర్ణాటక యుద్ధానంతరం దక్కన్లో ఫ్రెంచ్వారి ప్రాబల్యం, కర్ణాటకలో ఆంగ్లేయుల ప్రాబల్యం పెరిగింది.

మూడవ కర్ణాటక యుద్ధం (1756-1761): గాడెహ్యూ చేసుకున్న సంధి అమల్లోకి రాకమునుపే ప్రపంచాధిపత్యం కోసం ఐరోపాలో సప్తవర్ష సంగ్రామం ప్రారంభమైంది. దాని ప్రభావం వలన భారతదేశంలో ఫ్రెంచ్ ప్రభుత్వం, ఫ్రెంచ్ గవర్నర్గా కౌంట్ డీలాలీని నియమించింది. ఇతడు యుద్ధంలో ఆరితేరిన యోధుడైనా అహంభావం కలవాడు. ఇతడు సేనాధిపతులతో కలిసిమెలసి పనిచేయటం, వారి సలహాలను స్వీకరించటం ఇతనికి ఇష్టంలేదు. భారతదేశం చేరగానే కడలూర్లోని ఇంగ్లీషువారి సైనిక పెరేడ్ కోటను ఆక్రమించాడు. మద్రాసును ముట్టడించటానికి ప్రయత్నాలు చేశాడు, కానీ విఫలుడయ్యాడు. ఇట్టి పరిస్థితులలో సర్ ఐర్ కూట్ ఆంగ్ల సైన్యానికి నాయకత్వం వహించాడు.

ఆంగ్లేయులను ఎదుర్కోలేక కౌంట్ డీలాలీ హైదరాబాదు సంస్థానంలోని బుస్సీని రావలసిందిగా కోరాడు. తాను హైదరాబాదును వదిలిన వెంటనే అక్కడ ఫ్రెంచ్వారి ప్రాబల్యం అంతరించగలదని బుస్సీ తలచాడు. కానీ డీలాలీ బుస్సీ సలహాను లెక్కచేయక బుస్సీని హైదరాబాదు నుండి రమ్మని ఆజ్ఞాపించాడు. దీనితో ఆంగ్లేయులు నైజాం నవాబుతో సంధి చేసుకొని అతని సంస్థానంలో చేరారు. విజయనగర సంస్థానాధీశుడైన ఆనంద గజపతి బెంగాల్లో ఉన్న క్లైవ్ను దండెత్తి రావలసిందిగా ఆహ్వానించాడు. క్లైవ్, సర్ ఐర్ కూట్ను పంపించగా అతడు ‘1760లో వాండివాష్ లేక వందవాసి’ యుద్ధంలో ఫ్రెంచ్ సైన్యాన్ని ఓడించి, పుదుచ్చేరిని ఆక్రమించి, కౌంట్ డీలాలీని బంధించి ఇంగ్లండుకు పంపాడు. 1763లో పారిస్ సంధితో సప్తవర్ష సంగ్రామం ముగిసింది. దీనితో మూడవ కర్ణాటక యుద్ధం అంతమైంది.

ప్రశ్న 2.
రాబర్ట్ క్లైవ్ బెంగాల్న ఆక్రమించిన విధానం రాయండి.
జవాబు:
భారతదేశంలో ఆంగ్ల సామ్రాజ్యానికి పునాదులు వేసిన వారు రాబర్ట్ క్లైవ్. ఇతడు బ్రిటిష్ తూర్పు ఇండియా వర్తక సంఘంలో సామాన్య గుమాస్తాగా చేరి, తన స్వయం కృషితో, ధైర్య సాహసాలు ప్రదర్శించి, కర్ణాటక యుద్ధాలలో విజయం సాధించి భారతదేశంలో ఆంగ్లేయుల ప్రాబల్యానికి కారకుడయ్యాడు. ఆర్కాట్ ముట్టడి సమయంలో చందా సాహెబ్ను చంపి ఆంగ్లేయులకు విజయాన్ని సాధించాడు. ఈ విజయం వలన క్లైవ్ను “ఆర్కాటు వీరుడు” అని పిలిచారు. ఈ విజయం వలన క్లైవ్ను మద్రాసు కౌన్సిల్లో సభ్యుడిగా నియమించారు.

ప్లాసీ యుద్ధం (1757, జూన్ 25): బ్లాక్ హోల్ ట్రాజడీ లేక కలకత్తా చీకటిగది ఉదంతాన్ని విన్న మద్రాస్ కౌన్సిల్, ఫోర్ట్ విలియంను తిరిగి స్వాధీనం చేసుకొనే బాధ్యతను రాబర్ట్ క్లెన్క అడ్మిరల్ వాట్సనక్కు అప్పగించింది. వీరి నాయకత్వంలోని ఇంగ్లీషు సైన్యం 1757లో కలకత్తాను తిరిగి స్వాధీనం చేసుకుంది. ఈ పరిస్థితులలో బెంగాల్ నవాబు సిరాజుదౌలా, ఇంగ్లీషువారికి మధ్య ఒక ఒప్పందం కుదిరింది. ఈ ఒప్పందం ప్రకారం ఇంగ్లీషువారు తమ స్థావరాలన్నింటిని తిరిగి రాబట్టుకున్నారు. వారికి నష్టపరిహారం చెల్లించడానికి సిరాజ్ అంగీకరించాడు. కలకత్తాలో సైనిక స్థావరాలు ఏర్పాటు చేసుకోవటానికి, వాటిని పటిష్టం చేసుకోవటానికి, నాణాలను ముద్రించుకోవటానికి ఇంగ్లీషువారికి అనుమతినిచ్చాడు. అయినా సిరాజ్ను ఫ్రెంచ్వారి పట్ల అనుకూలంగా ఉన్నాడని క్లైవ్ భావించి అతడిని సింహాసనం నుంచి తొలగించాలని నిశ్చయించుకున్నాడు. క్లైవ్కు సిరాజ్ సైన్యాధిపతి మీరాఫర్, అమీన్ చంద్ అనే వ్యాపారి సహకరించారు. ఈ నేపథ్యంలో ఆంగ్లేయులకు, సిరాజ్ సైన్యాలకు ప్లాసీ వద్ద యుద్ధం జరిగింది. మీరాఫర్ ద్రోహం వల్ల సిరాజ్ ఓడిపోయి యుద్ధభూమిలో మరణించాడు. బీహార్, బెంగాల్, ఒరిస్సాలకు మీరాఫర్ నవాబు అయ్యాడు. 24 పరగణాల జమిందారీ ఇంగ్లీషు కంపెనీవారికి లభించింది. క్లైవ్కు 2,34,000 పౌన్లు బహుమానంగా లభించాయి.

ఆధునిక భారతదేశ చరిత్రలో ప్లాసీ యుద్ధానికి ప్రత్యేక స్థానం ఉంది. బెంగాల్లో ఇంగ్లీషు కంపెనీవారు మొగల్ సుబేదార్ను ఓడించగలిగారు. స్థానిక ప్రభువుల బలహీనతలు, వారి అసమర్థత బహిర్గతమయ్యాయి. ప్లాసీ యుద్ధంతో ఇండియాలో బ్రిటిష్ సామ్రాజ్యానికి పునాదులు పడ్డాయి.

ప్లాసీ యుద్ధానంతరం ఆంగ్ల ప్రభుత్వం క్లైవు బెంగాల్ గవర్నర్ గా నియమించింది. గవర్నర్ తన పదవీ కాలం (1758-1760) లో క్లైవ్ డచ్ వారిని ఓడించి వారి నుంచి నష్టపరిహారం కూడా రాబట్టుకున్నాడు. ఈ విజయంతో ఇంగ్లీషువారిని ఎదిరించగల శక్తి భారతదేశంలో లేకుండా పోయింది. 1760లో క్లైవ్ స్వదేశానికి తిరిగివెళ్లాడు.

బక్సార్ యుద్ధం (1764, అక్టోబరు 17): ఇండియా నుంచి రాబర్ట్ క్లైవ్ నిష్క్రమించిన తరువాత బెంగాల్ గందరగోళంలో పడింది. ఈస్ట్ ఇండియా కంపెనీ ఉద్యోగులు సొంత వ్యాపారాలలో మునిగి, కంపెనీ వ్యాపారాన్ని నిర్లక్ష్యం చేశారు. వాన్ సిటార్ట్ ఇంగ్లీషు గవర్నర్ అయ్యాడు. అతడు మీర్జాఫర్ను తొలగించి, మీర్ ఖాసింను నవాబ్ నియమించాడు. మీరసిం ఇంగ్లీష్ వారికి బరద్వాన్, మిడ్నాపూర్, చిటగాంగ్ జిల్లాలను దత్తత చేశాడు. మీరసిం సమర్థుడే. బెంగాల్ ఆర్థిక వనరులను మెరుగుపరచటానికి అతడు చర్యలు తీసుకున్నాడు. ఇంగ్లీషు కంపెనీ ఉద్యోగుల సొంత వ్యాపారాలను అరికట్టడానికి కూడా అతడు ప్రయత్నించాడు. అందువల్ల, ఇంగ్లీష్ ్వరిలో ద్వేషం రగిలింది. దానితో మీరసిం అయోధ్యకు పారిపోయి అక్కడ అయోధ్య నవాబు, మొగల్ చక్రవర్తి షా ఆలంల సహాయం అర్థించాడు. మీర్ ఖాసిం, అయోధ్య నవాబు, షా ఆలంలను 1764 అక్టోబరులో మేజర్ మన్రో బక్సార్ యుద్ధంలో ఓడించాడు.

బక్సార్ యుద్ధం, ప్లాసీ యుద్ధం కన్నా చరిత్రలో ఎక్కువ ప్రాముఖ్యం సంతరించుకుంది. ఈ యుద్ధంలో ఇంగ్లీషువారు ఒక బెంగాల్ నవాబుపైనే కాకుండా మొగల్ చక్రవర్తిపైన కూడా విజయం సాధించారు. షా ఆలం లొంగిపోయి ఇంగ్లీషు వారి రక్షణ కిందకు వచ్చాడు. ఇంగ్లీషువారు మరో విజయాన్ని కారాలో సంపాదించుకున్నారు. ఈ విజయం వల్ల అయోధ్య నవాబు కూడా ఇంగ్లీష్వారి నియంత్రణ కిందకు వచ్చాడు.

క్లైవ్ బెంగాల్ గవర్నరుగా పునరాగమనం: బక్సార్ యుద్ధానంతరం బెంగాల్లో దుష్టపాలన నెలకొన్నది. అందువలన కంపెనీ డైరెక్టర్లు క్లైవ్ను బెంగాల్ గవర్నర్ తిరిగి నియమించారు. 1765 మేలో క్లైవ్ ఇండియా చేరుకుని అయోధ్య నవాబుతోను, మొగల్ చక్రవర్తితోను అలహాబాద్ సంధులను కుదుర్చుకున్నాడు.

అలహాబాద్ సంధులు (1765): అలహాబాద్ సంధుల ప్రకారం

1. ఇంగ్లీషు వారికి బెంగాల్, బీహార్, ఒరిస్సాలలో భూమిశిస్తు వసూలు చేసుకొనే హక్కు లభించింది. దీన్ని దివానీ అంటారు. పరిపాలన బాధ్యత నవాబుకు అప్పగించడం జరిగింది. దీన్ని నిజామత్ అంటారు.
2. ఉత్తర సర్కారులపై ఇంగ్లీషువారి అధికారాన్ని మొగల్ చక్రవర్తి గుర్తించాడు.
3. ఆర్కాట్ నవాబు స్వతంత్రపాలకుడయ్యాడు.
4. అయోధ్య నుంచి కారా, అలహాబాద్లను విడగొట్టి మొగల్ చక్రవర్తికి ఇచ్చారు.
5. ఈస్టిండియా కంపెనీవారు మొగల్ చక్రవర్తికి 20 లక్షల రూపాయలు చెల్లించడానికి అంగీకరించారు.

ఘనత: భారతదేశంలో బ్రిటిష్ సామ్రాజ్యాన్ని స్థాపించిన ఘనుడు రాబర్ట్ క్లైవ్ చిన్న గుమస్తాగా జీవితం ప్రారంభించి స్వయంకృషి వల్ల గవర్నర్ పదవికి ఎదిగాడు. ఈస్టిండియా కంపెనీ సామ్రాజ్య వ్యవస్థాపకుడిగా ఆధునిక భారతదేశ చరిత్రపుటలలో క్లెవ్ ప్రముఖ స్థానాన్ని పొందాడు.

ప్రశ్న 3.
ఆంగ్లో, మైసూర్ యుద్ధాలను క్లుప్తంగా వివరించండి.
జవాబు:
రాబర్ట్ క్లైవ్ పాలనా కాలం ముగిసే నాటికి మైసూర్ రాజ్యం ఒక ముఖ్యమైన స్వతంత్ర రాజ్యంగా ఉంది. ఈస్ట్ ఇండియా కంపెనీ అధికారులు మైసూర్ని జయించాలని నిశ్చయించారు. వీరి కోరిక ఫలితంగా ఇంగ్లీష్వారు నాలుగు యుద్ధాల్ని చేయాల్సి వచ్చింది. వీటినే మైసూర్ యుద్ధాలని అంటారు. హైదర్ అలీ, అతడి కుమారుడు టిప్పు సుల్తాన్ వీరోచితంగా ఇంగ్లీష్ గవర్నర్లను ఎదుర్కొన్నారు. మొదటి మైసూర్ యుద్ధంలో (1767-69) హైదర్ అలీ, అతని మిత్రపక్షమైన ఫ్రెంచ్ సైన్యాలు టిక్రోమలై వద్ద ఘోరమైన ఓటమిని చవిచూశాయి. కాని తిరిగి తన సైన్యాన్ని కూడకట్టుకొని హైదర్ అలీ ఇంగ్లీష్ వారిని ఎదుర్కొన్నాడు. మద్రాసు సంధితో యుద్ధం ముగిసింది. యుద్ధ సమయంలో ఆక్రమించిన ప్రాంతాలు తిరిగి ఎవరిది వారికి ఇవ్వబడ్డాయి.

మద్రాసు సంధి షరతుల్ని ఇంగ్లీష్ వారు ఉల్లంఘించడం వల్ల రెండవ మైసూర్ యుద్ధం (1780-84) జరిగింది. ఈ తరుణంలో కల్నల్ బేయిలి ఆధ్వర్యంలోని బ్రిటిష్ సైన్యం 80 వేల మంది సైనికులతో జూలై 1780 లో హైదర్ అలీపై మెరుపుదాడి చేసింది. కాని యుద్ధం ముగియకముందే హైదర్ అలీ క్యాన్సర్ జబ్బుతో మరణించాడు. టిప్పు సుల్తాన్ ఇంగ్లీషు వారితో మంగళూరు సంధి చేసుకొని యుద్ధాన్ని విరమించాడు.

1784 తరువాత కూడా మైసూర్, బ్రిటిష్ వారి మధ్య శత్రుత్వం కొనసాగింది. మంగళూరు సంధి వల్ల కేవలం తాత్కాలికమైన శాంతి మాత్రమే ఏర్పడింది. గవర్నర్ జనరల్ అయిన కారన్ వాలీస్ టిప్పు సుల్తాన్ను అధికారం నుంచి తొలగించడానికి పావులు కదిపాడు. దీంతో ఇరువురి మధ్య యుద్ధం అనివార్యమయ్యింది. వీరోచితమైన టిప్పు సుల్తాన్ పోరాట పటిమ, ఆయన సైన్యం ఇంగ్లీషు సైన్యాన్ని ఓడించడంలో విఫలమయ్యింది. శ్రీరంగపట్టణం సంధి ద్వారా ఈ యుద్ధం ముగిసింది. ఈ సంధి షరతుల ప్రకారం కృష్ణా, పెన్నా నదుల మధ్య ఉన్న భూభాగాన్ని బ్రిటిష్ వారి స్వాధీనం చేయడానికి టిప్పు సుల్తాన్ అంగీకరించాడు. మూడవ మైసూర్ యుద్ధంలో ఓడిపోవడం టిప్పు సుల్తాన్ క్షీణిస్తున్న అధికారానికి గుర్తుగా భావించవచ్చు. చివరగా జరిగిన నాలుగవ మైసూరు యుద్ధంలో (1799) లార్డ్ వెల్లస్లీ టిప్పు సుల్తాన్ను ఓడించి హతమార్చాడు. టిప్పు సుల్తాన్ మరణంతో మైసూరు రాజ్యం ఇంగ్లీషువారి వశమైంది.

ప్రశ్న 4.
కారన్ వాలీస్ సంస్కరణల ముఖ్యాంశాలు వివరించండి.
జవాబు:
సివిల్ పరిపాలనా సంస్కరణలు: ఈస్ట్ ఇండియా కంపెనీ అధికారులు చాలా లంచగొండులయ్యారని, వారిలో సామర్థ్యం పూర్తిగా లోపించిందని కారన్ వాలీస్ గ్రహించాడు. వారికి కంపెనీ వ్యవహారాలకన్నా సొంత వ్యాపారమే ముఖ్యమైంది. వారు తరచు బహుమానాలను తీసుకునేవారు. అందువలన కంపెనీ ఉద్యోగులు లంచాలనుగాని, బహుమతులనుగాని తీసుకోరాదని కారన్ వాలీస్ హెచ్చరించాడు. ప్రైవేటు వ్యాపారం చేసుకొంటున్న కంపెనీ ఉద్యోగులు దండనలకు పాత్రులవుతారని ప్రకటించాడు. ఉద్యోగుల జీతాలు పెంచమని కంపెనీ డైరెక్టర్లకు సలహా ఇచ్చాడు. ఆ సలహా మేరకు కంపెనీ ఉద్యోగుల జీతాలు పెరిగాయి. కలెక్టరుకు నెలకు 1500 రూపాయల జీతం ముట్టింది. భారతీయుల శక్తి సామర్థ్యాల మీద, గుణగణాల మీద కారన్ వాలీస్ కు చాలా చులకన భావం ఉంది. భారతదేశానికి చెందిన ప్రతి ఉద్యోగి అమిత లంచగొండి అని అతడి అభిప్రాయం. అందువలన పరిపాలనా వ్యవస్థలోను, సైనిక వ్యవస్థలోను భారతీయులకు చోటు లేకుండా పోయింది. అందువలననే పరిపాలనలో ఐరోపీకరణ ప్రవేశపెట్టాడు. ఇది కారన్ వాలీస్ జాతి వివక్షతకు దర్పణం పట్టింది. అయినప్పటికీ పౌర, మిలటరీ ఉద్యోగాలలో లంచగొండితనం రూపుమాపి, కారన్ వాలీస్ నీతివంతమైన పరిపాలన అందించాడు.

న్యాయ సంస్కరణలు: కారన్ వాలీస్ 1787, 1790, 1793లో అనేక న్యాయసంస్కరణలు ప్రవేశపెట్టాడు. న్యాయశాఖలో ఖర్చును పూర్తిగా తగ్గించాడు. న్యాయశాఖను కార్యనిర్వాహక శాఖ నుంచి వేరుచేశాడు. జిల్లా కలెక్టర్లకు న్యాయాధికారాలు తొలగించి వారికి భూమిశిస్తు వసూళ్లను మాత్రమే అప్పగించాడు. జిల్లా కోర్టులకు జిల్లా జడ్జిలను నియమించాడు. సివిల్, క్రిమినల్ కేసులను విచారించడానికిగాను కారన్ వాలీస్ పై స్థాయి నుంచి క్రింది స్థాయి వరకు న్యాయస్థానాలను ఏర్పాటు చేశాడు. 50 రూపాయల లోపు ఆస్తి తగాదాలను మున్సిఫ్ కోర్టులు విచారించాయి. మున్సిఫ్ కోర్టులకు భారతీయులను న్యాయాధికారులుగా నియమించాడు. నాడు మొత్తం 23 జిల్లాలుండేవి. ప్రతి జిల్లాకు ఒక జిల్లా కోర్టును ఏర్పాటు చేశాడు. బెంగాల్, బీహార్, ఒరిస్సాలను నాలుగు డివిజనులుగా విభజించాడు. ప్రతి డివిజన్కు ఒక సర్క్యూట్ కోర్ట్ను ఏర్పరచాడు. క్రిమినల్ కేసులలో సదర్ నిజామత్ అదాలత్ అప్పీళ్లను స్వీకరించి విచారించింది. అదేవిధంగా సదర్ దివానీ అదాలత్ సివిల్ వ్యవహారాల విచారణను స్వీకరించింది. గవర్నర్ జనరల్-ఇన్-కౌన్సిల్ క్రిమినల్ కేసులలో తుది తీర్పును ఇచ్చేది. న్యాయశాఖకు సంబంధించిన అన్ని నియమాలను క్రోడీకరించారు. దీనికి ‘కారన్ వాలీస్ కోడ్’ అని పేరు వచ్చింది. సమన్యాయపాలన, స్వతంత్ర న్యాయశాఖలు ఈ కోడ్లో చోటుచేసుకున్నాయి. అంగవిచ్ఛేదంలాంటి క్రూరమైన శిక్షలు రద్దయ్యాయి.

పోలీస్ సంస్కరణలు: పోలీస్ సంస్కరణలలో భాగంగా కారన్ వాలీస్ పోలీస్ అధికారాలను జమిందారుల నుంచి తీసివేశాడు. ప్రతి జిల్లాను ఠాణాలుగా విభజించారు. ప్రతి ఠాణాకు దరోగా అనే పోలీస్ అధికారిని నియమించాడు. ప్రతి జిల్లాకు సూపరింటిండెంట్ ఆఫ్ పోలీస్ అనే ఉద్యోగిని నియమించాడు. ఈ విధంగా ఆధునిక పోలీస్ వ్యవస్థకు కారన్ వాలీస్ పునాది వేశాడు.

జైలు సంస్కరణలు: కారన్ వాలీస్ జైలు సంస్కరణలను ప్రవేశపెట్టాడు. మేజిస్ట్రేట్లు తరచుగా జైళ్లను తనిఖీ చేయాలని, ఖైదీలకు తగిన సౌకర్యాలు ఏర్పాటు చేయాలని ఆదేశాలిచ్చాడు. ఖైదీల ఆరోగ్య విషయంలో కూడా ప్రభుత్వం జాగ్రత్తలు తీసుకుంది. సివిల్, క్రిమినల్ నేరస్థులకు వేరువేరు వార్డ్లను కేటాయించారు. మహిళా ఖైదీలకు ప్రత్యేక బ్లాక్ లను ఏర్పాటు చేశాడు.

శాశ్వత భూమిశిస్తు నిర్ణయ విధానం: కారన్ వాలీస్ సంస్కరణలన్నింటిలో అతి ప్రధానమైనది శాశ్వత భూమిశిస్తు నిర్ణయ పద్ధతి. ఈ పద్ధతిలో భూమిశిస్తును వసూలు చేయటానికి ప్రతి 10 సంవత్సరాలకొకసారి వేలంపాటలు వేస్తారు. ఈ వేలం పాటలో ఎక్కువ మొత్తాన్ని చెల్లిస్తామని ఒప్పుకున్న జమిందారులకు శిస్తువసూలు అధికారాన్ని అప్పగిస్తారు. ఈ మొత్తాన్ని జమిందారులు ప్రతి సంవత్సరం కాక 10 సంవత్సరాల కాలానికి నిర్ణయిస్తారు. ఈ పద్ధతిననుసరించి జమిందారులకు భూములపై యాజమాన్యపు హక్కు ఏర్పడింది. పన్నులు చెల్లించనివారి భూములను ప్రభుత్వం స్వాధీనం చేసుకొని, వాటిని వేలం వేసి, తన బకాయిలను రాబట్టుకుంది. జమిందారుల నుంచి 89 శాతాన్ని శిస్తుగా వసూలుచేసి, మిగిలిన 11 శాతాన్ని వారికే వదిలివేసింది. ఇది అధికమైన భూమిశిస్తే, కాని ఈ నిర్ణయం శాశ్వతమైంది కాబట్టి భూమి నుంచి ఫలసాయం పెరిగినా అది కంపెనీకి చెందదు.

లాభాలు: శాశ్వత భూమిశిస్తు నిర్ణయ పద్ధతి వలన ప్రభుత్వానికి కొన్ని లాభాలు చేకూరాయి.
అవి:

1. ప్రభుత్వానికి ఎంత ఆదాయం వస్తుందో ముందుగా ఖచ్చితంగా తెలిసింది.
2. ప్రతి సంవత్సరం భూమిశిస్తు నిర్ణయం, దాని వసూలు బాధ్యతలు ప్రభుత్వాధికారులకు తప్పిపోయాయి.
3. భూమిశిస్తు రేటు రెండింతలయింది.
4. జమిందారులు కష్టించి తమ ఉత్పత్తులను పెంచుకొని ఆదాయాన్ని పెంచుకోగలిగారు.
5. పెరిగిన ఆదాయాల వల్ల భూస్వాములు పరిశ్రమలలో పెట్టుబడి పెట్టగలిగారు.
6. దీనివల్ల పారిశ్రామికీకరణ జరిగి ప్రజల జీవన ప్రమాణం పెరిగింది.
7. జమిందారులతో మిత్రత్వం లభించి కంపెనీ పాలనకు భద్రత ఏర్పడింది.

నష్టాలు: శాశ్వత భూమిశిస్తు నిర్ణయ పద్ధతి వలన కొన్ని నష్టాలు కూడా వున్నాయి. అవి:

1. కొందరు జమిందారులు పెరిగిన శిస్తులు చెల్లించలేకపోవటంతో వారి భూములు వేలానికి వచ్చాయి. కంపెనీ ప్రభుత్వం కూడా కొంతవరకు నష్టపోయింది.
2. ఈ నిర్ణయం వల్ల సమాజం జమిందారులు, కౌలుదారులు అనే రెండు వర్గాలుగా విడిపోయింది.
3. జమిందారుల ఆదాయం పెరిగినందువల్ల వారు నగరాలకు వలసవెళ్లి విలాసవంతమైన జీవితాలు గడపసాగారు.
4. రైతుల స్థితి దిగజారింది. వారు జమిందారుల దయాదాక్షిణ్యాలమీద ఆధారపడవలసి వచ్చింది. రైతులకు యాజమాన్యపు హక్కు లేకపోవటంతో వారి జీవితం మరింత దుర్భరమైంది.

ముగింపు: కారన్ వాలీస్ పరిపాలనావేత్తగా పేరుపొందాడు. బ్రిటిష్ ఇండియా పరిపాలనలో అనేక సంస్కరణలు ప్రవేశపెట్టి అక్కడ చెరిగిపోని ముద్ర వేసుకున్నాడు. అతడి పరిపాలనకు కారన్వాలీస్ విధానమని పేరొచ్చింది. న్యాయ, పోలీస్ శాఖలలో ఇంగ్లీషువారి విధానాలను ప్రవేశపెట్టాడు. అతడి న్యాయసంస్కరణలలో ఇంగ్లీషు న్యాయ విధానం ప్రతిబింబించింది.

ప్రశ్న 5.
1857 తిరుగుబాటుకు గల ముఖ్య కారణాలు తెలపండి.
జవాబు:
ఆధునిక భారతదేశ చరిత్రలో 1857 తిరుగుబాటు ఒక ముఖ్య చారిత్రక ఘట్టం. ఈ తిరుగుబాటుకు దారితీసిన పరిస్థితులను రాజకీయ, ఆర్థిక, సాంఘిక, మత, సైనిక కారణాలను ఐదు రకాలుగా విభజించవచ్చు.

1) రాజకీయ కారణాలు: భారతదేశంలో తన సామ్రాజ్యాన్ని విస్తరింపచేయటానికి ఆంగ్లేయులు అనేక పద్ధతులను అవలంబించారు. యుద్ధాలు చేయటం ద్వారా, సైన్యసహకారపద్ధతి ద్వారా, పరిపాలన సరిగాలేదనే నెపంతో సామ్రాజ్య విస్తరణ చేశారు. డల్హౌసీ మరో అడుగు ముందుకు వేసి రాజ్యసంక్రమణ సిద్ధాంతం ద్వారా అయోధ్య, సతారా, నాగ్పూర్, ఝాన్సీ మొదలైన సంస్థానాలను బ్రిటిష్ సామ్రాజ్యంలో విలీనం చేశాడు. పీష్వా దత్తకుమారుడైన నానాసాహెబ్కు భరణాన్ని నిరాకరించాడు. కర్ణాటక, తంజావూర్, తిరువాన్కూర్ రాజుల బిరుదులను రద్దుచేశాడు. మొగల్ చక్రవర్తి నివాసాన్ని ఎర్రకోట నుంచి కుతుబ్మనార్కు దగ్గరగా మార్చాలని, బహదూర్షి తరువాత మొగల్ చక్రవర్తి బిరుదును రద్దుచేయాలని ప్రతిపాదించాడు. అందువలన స్వదేశీరాజులు తమ భవిష్యత్తు గురించి ఆందోళన పడసాగారు. పైగా ఆంగ్లేయులు పాటించిన జాతి వివక్ష విధానం, వారు ప్రజల పట్ల చూపిన నిరాదరణ ప్రజల్లో అసంతృప్తి కలిగించింది. ఈ విధంగా అసంతృప్తికి లోనైనవారంతా 1857 తిరుగుబాటులో పాల్గొన్నారు.

2) ఆర్థిక కారణాలు: రాజ్యసంక్రమణ సిద్ధాంతం వల్ల అనేక రాజ్యాలు బ్రిటిష్ సామ్రాజ్యంలో విలీనమై ఆయా రాజ్యాలలో పనిచేస్తున్న ప్రభుత్వ ఉద్యోగులు, గాయకులు, కవులు, విద్వాంసులు మొదలైన వారు నిరుద్యోగులై సిపాయిలుగా మారారు. వారు తమ కనీస జీవితావసరాలను కూడా గడుపుకోలేక తిరుగుబాటుకు సంసిద్ధులైనారు. కంపెనీ ప్రభుత్వం భారతదేశంలో వ్యవసాయాన్ని, పరిశ్రమలను ప్రోత్సహించలేదు. దేశంలో కుటీరపరిశ్రమలు క్షీణించాయి. కంపెనీ పాలనలో ప్రజలకు చేయటానికి పనిలేక, తినడానికి తిండిలేక అలమటించారు. ఆర్థిక పరిస్థితి క్షీణించి తిరుగుబాటు తప్ప వేరే మార్గం లేకపోయింది.

3) సాంఘిక కారణాలు: ఈస్టిండియా కంపెనీ లార్డ్ బెంటింక్ కాలం నుంచి లార్డ్ డల్హౌసీ కాలం వరకు అనేక సాంఘిక సంస్కరణలు ప్రవేశపెట్టింది. సతీసహగమన నిషేధ చట్టం, మతం మార్చుకొన్నప్పటికీ ఆస్తిలో హక్కు కలిగించే చట్టం, బాల్య వివాహాల నిషేధచట్టం, వితంతు పునర్వివాహ చట్టం వంటి సంస్కరణలు, తమ సనాతన ధర్మానికి విరుద్ధమని హిందువులు అభిప్రాయపడ్డారు. డల్హౌసీ కాలం నాటి ఆధునికీకరణ రైల్వే, తంతి తపాల ఏర్పాట్లు ప్రజల్లో సంచలనాన్ని సృష్టించాయి. ఈ మార్పులవల్ల తమ ఆచారబద్ధమైన ప్రాచీన సమాజం కూలిపోయిందని సనాతనులు ఆందోళనపడ్డారు. పాశ్చాత్యతరహా పరిపాలనా సంస్థలు, నూతన న్యాయస్థానాలు, ఇంగ్లీష్ విద్య, రైల్వే, టెలిగ్రాఫ్లు తమ సనాతన ధర్మాన్ని నాశనం చేయడానికి ప్రవేశపెట్టారని వారు భావించారు. ప్రభుత్వం ఈ విధంగా చట్టాల ద్వారా తమ మతధర్మాలను నాశనం చేస్తున్నదనే అపోహ ప్రజలలో వ్యాపించింది.

4) మత కారణాలు: క్రైస్తవులైన ఆంగ్లేయులు తమ పరిపాలన స్థాపించిన తరువాత, హిందువులనందరిని, క్రైస్తవులుగా మార్చివేస్తారనే భయం, అనుమానం ప్రజల్లో ఏర్పడింది. కంపెనీ ప్రభుత్వ కాలంలో, క్రైస్తవ మిషనరీలు తమ మత ప్రచారాన్ని ఉధృతం చేశారు. వారు హిందూ, ముస్లిం మత సంప్రదాయాలను అవహేళన చేస్తూ తమ మత ప్రచారాన్ని కొనసాగించేవారు. 1813 ఛార్టర్ చట్టంలో మిషనరీలకు సౌకర్యాలు కల్పించడం, ఇంగ్లీష్ విద్యావ్యాప్తికి ప్రత్యేక నిధిని కల్పించడం, మతం మార్చుకొన్నప్పటికీ ఆస్తిలో హక్కు కల్పించడం వంటి చర్యలు మత మార్పిడిని ప్రోత్సహించటం కోసమేనని ప్రజలు అనుమానపడ్డారు. క్రైస్తవ మిషనరీలు, పాఠశాలలు, వైద్యశాలలు స్థాపించి అక్కడ కూడా మత సిద్ధాంతాలను బోధించారు. సతీసహగమనాన్ని రద్దుచేయడం, బాల్య వివాహాలను నిషేధించడం, వితంతు వివాహాలను అనుమతించడం, హిందూమత ఆచారాలలో ప్రభుత్వం జోక్యం కలిగించుకొని, మత మార్పిడులను ప్రోత్సహించి, భారతదేశాన్ని క్రైస్తవరాజ్యంగా మార్చడానికి బ్రిటిష్వారు ఈ మార్పులు చేస్తున్నారనే భావం ప్రజల్లో ఏర్పడింది. ఇందుకు కొందరు కంపెనీ అధికారులు అవలంబించిన మత పక్షపాత ధోరణి కూడా దోహదం చేసింది.

5) సైనిక కారణాలు: కంపెనీలో రెండు రకాలైన సైనికులున్నారు. భారతీయులు బ్రతుకుతెరువు కోసం కంపెనీలో సైనికోద్యోగులుగా చేరారు. వారిని సిపాయిలు అంటారు. ఆంగ్లేయులను సైనికులంటారు. వీరిరువురి మధ్య హోదాలలోను, జీతభత్యాలలోను ఎంతో వ్యత్యాసముంది. 1856లో బ్రిటిష్ ప్రభుత్వం జనరల్ సర్వీసెస్ “ఎన్లిల్టిమెంట్” చట్టాన్ని ప్రవేశపెట్టింది. ఈ చట్టం ప్రకారం సిపాయిలు ఏ ప్రాంతానికైనా వెళ్లి యుద్ధం చేయాల్సి వుంది. హిందూ ధర్మశాస్త్ర ప్రకారం సముద్ర ప్రయాణం నిషేధం. ఇదిగాక కులం, మతాన్ని సూచించే చిహ్నాలను తీసివేయాలనే ఉత్తర్వులు వీరిని మరింత కలవరపెట్టాయి. కొన్ని సంవత్సరాలుగా తీవ్రమైన అసంతృప్తికి లోనైన సిపాయిలు 1849, 1850, 1852లలో తమ నిరసనలను తిరుగుబాట్ల రూపంలో ప్రదర్శించారు. 1857 నాటికి ఈ అసంతృప్తి తీవ్రమైన స్థాయికి చేరుకుంది. మొదటి ఆఫ్ఘన్ యుద్ధంలో, సిక్కు యుద్ధాలలో ఆంగ్లేయులకు సంభవించిన ఓటమివల్ల వారు అజేయులు అనే భావం పోయింది. కలిసి పోరాడితే ఆంగ్లేయులను ఓడించటం కష్టమేమీకాదని వారు విశ్వసించారు. అంతేగాక సిపాయిలకు, ఆంగ్ల సైనికులకు మధ్య సంఖ్యాబలంలో చాలా తేడా వుంది. ఆంగ్లేయులకంటే, సిపాయిల సంఖ్య చాలా ఎక్కువగా వుంది. అందువల్ల 1857లో సిపాయిలు తిరుగుబాటు మార్గాన్ని ఎంచుకున్నారు.

6) తక్షణ కారణం: కంపెనీ ప్రభుత్వం 1856లో కొత్త “ఎన్ఫీల్డ్” తుపాకులను ప్రవేశపెట్టింది. వాటిలో ఉపయోగించే తూటాలను సైనికులు నోటితో చివరి భాగం కొరికి తుపాకీలో అమర్చి పేల్చవలసివుండేవి. కానీ ఆ తూటాలకు ఆవు కొవ్వు, పంది కొవ్వు పూతపూసినట్లు ఒక వదంతి వ్యాపించింది. ఆవు హిందువులకు పవిత్రమైనది. పందిని ముస్లింలు అపవిత్రంగా భావిస్తారు. ఆంగ్లేయులు తమ మతాలను బుద్ధిపూర్వకంగా కించపరచడానికే ఈ విధంగా చేశారని సిపాయిలు విశ్వసించారు. అప్పటికే ప్రబలంగా వున్న అసంతృప్తికి ఈ వదంతి ఆజ్యం పోసినట్లయింది.

సంక్షిప్త సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
ఆల్బుకర్క్
జవాబు:
భారతదేశంలో పోర్చుగీసు ప్రాబల్యానికి గట్టి పునాదులు నిర్మించినవాడు ఆల్ఫాస్సో డి. ఆల్బూకర్క్, ఇతడు అత్యంత సమర్థుడు. గవర్నర్గా కొన్ని ప్రాంతాలలో పోర్చుగీసు వాణిజ్య గుత్తాధిపత్య స్థాపన ద్వారా మరియు పోర్చుగీసువారు స్థానికుల్ని వివాహం చేసుకోవడం ద్వారా, స్థానిక ప్రాంతాలను వలసలుగా మార్చుకోవాలనే విధానం ద్వారా, ముఖ్య ఓడరేవుల్లో కోటలు నిర్మించుకోవడం ద్వారా పోర్చుగీసువారు ఒక శక్తిగా రూపొందటానికి బాటలు వేసెను.

1. క్రీ.శ. 1510లో శ్రీకృష్ణదేవరాయల సహకారంతో బీజాపూర్ సుల్తాన్ను ఓడించి, గోవా రేవు పట్టణాన్ని స్వాధీనం చేసుకొనెను. తదుపరి ఈ గోవా పోర్చుగీసువారి ప్రధాన వర్తక స్థావరమైంది.
2. క్రీ.శ. 1511లో దూర ప్రాచ్యంలో మలక్కా సైతం ఆల్బూకర్క్ ఆధీనంలోకి వచ్చింది.
3. వాణిజ్య విస్తరణలో ఆల్బూకర్క్ అరబ్బులను దారుణ హింసలకు గురిచేసెను.
4. ఆల్బూకర్క్ తరువాత 1517 లో డయ్యూ, డామన్లు పోర్చుగీస్ హస్తగతమయ్యెను.
5. అటులనే క్రమముగా పశ్చిమతీరంలో బేసిన్, సాల్సెట్టి, బేల్, బొంబాయిలలోనూ, తూర్పుతీరంలో శాన్ థోమ్, హుగ్లీలలోనూ స్థావరాలు స్థాపితమయ్యాయి.

ప్రశ్న 2.
రాబర్ట్ క్లైవ్
జవాబు:
భారతదేశంలో బ్రిటిష్ సామ్రాజ్యాన్ని స్థాపించిన ఘనుడు రాబర్ట్ క్లైవ్. క్లైవ్ చిన్న గుమాస్తాగా జీవితం ప్రారంభించి స్వయంకృషి వల్ల గవర్నర్ పదవికి ఎదిగాడు. ఈస్టిండియా కంపెనీ సామ్రాజ్య వ్యవస్థాపకుడుగా ఆధునిక భారతదేశ చరిత్రపుటల్లో రాబర్ట్ క్లైవ్ ప్రముఖ స్థానాన్ని పొందాడు.

ప్రశ్న 3.
సిరాజ్-ఉద్-దౌలా
జవాబు:
బెంగాల్ నవాబు సిరాజ్ ఉద్దేలా 1756లో ఫోర్టు విలియంను ముట్టడించి 146 మంది ఆంగ్లేయులను ఒక చిన్న గదిలో బంధించాడని, మరునాటి ఉదయానికి విపరీతమైన వేడి, ఉక్కవలన 23 మంది తప్ప మిగిలిన వారంతా మరణించారని ఒక కథనం ఉంది. దీనినే బ్లాక్ హోల్ ట్రాజడీ లేక కలకత్తా చీకటి గది విషాదాంతం అంటారు.

ప్రశ్న 4.
బక్సర్ తిరుగుబాటు
జవాబు:
1764 అక్టోబర్ 17న మీర్ ఖాసిం, అయోధ్య నవాబు, మొగల్ చక్రవర్తి షా ఆలంల కూటమికి, ఆంగ్లేయులకు బక్సార్ వద్ద జరిగిన యుద్ధాన్ని బక్సార్ యుద్ధం అంటారు. ఈ యుద్ధంలో ముగ్గురు పాలకుల కూటమి ఓడిపోయింది. ఈ యుద్ధం భారతదేశంలో ఆంగ్ల సామ్రాజ్య విస్తరణకు తోడ్పడింది.

ప్రశ్న 5.
ద్వంద ప్రభుత్వ విధానం
జవాబు:
1765 నాటి అలహాబాద్ సంధుల ప్రకారం ఇంగ్లీషువారికి, బెంగాల్, బీహార్, ఒరిస్సాలలో భూమిశిస్తు వసూలు చేసుకునే హక్కు లభించింది. దీన్ని దివాని అంటారు. పరిపాలన బాధ్యత నవాబు అప్పగించడం జరిగింది. దీన్ని నిజామత్ అంటారు. ఈ విధంగా పరిపాలనాధికారాలు విభజించబడినందువల్ల దీనికి ద్వంద ప్రభుత్వం అనే పేరు వచ్చింది.

ప్రశ్న 6.
వారన్ హేస్టింగ్
జవాబు:
భారతదేశంలో క్లెవ్ స్థాపించిన ఆంగ్లాధికారాన్ని సుస్థిరపరచి దాని విస్తరణకు కూడా పునాదులను నిర్మించినవాడు వారన్ హేస్టింగ్ (1772-1785).

వారన్ హేస్టింగ్ ఎదుర్కొన్న సమస్యలు: వారన్ హేస్టింగ్ మొదట బెంగాల్ గవర్నర్ గా వచ్చాడు. కానీ 1773 నాటి రెగ్యులేటింగ్ చట్టం ప్రకారం గవర్నర్ జనరల్ అయ్యాడు. వారన్ హేస్టింగ్ బెంగాల్ గవర్నర్ అయ్యేనాటికి అతడికి ఎన్నో సమస్యలు ఎదురైనాయి. రాబర్ట్ క్లైవ్ ప్రవేశపెట్టిన ద్వంద ప్రభుత్వం గందరగోళానికి దారితీసింది. కంపెనీ ఆర్థిక వనరులలో అతి ముఖ్యమైన భూమిశిస్తు జమిందారుల చేతుల్లోకి పోయింది. కంపెనీ ఉద్యోగులు విపరీతంగా ధనార్జన చేశారు. కానీ, కంపెనీ ఖజానా మాత్రం వట్టిపోయింది. న్యాయపాలనలో కూడా విపరీతమైన గందరగోళం చోటుచేసుకుంది.

స్వదేశీ విధానం – సంస్కరణలు: పరిపాలనలో చోటుచేసుకున్న అస్తవ్యస్త పరిస్థితులను తొలగించటానికి వారన్ హేస్టింగ్ అనేక సంస్కరణలను చేపట్టాడు. అవి:
ద్వంద ప్రభుత్వం రద్దు: క్లైవ్ ప్రవేశపెట్టిన ద్వంద ప్రభుత్వం అన్ని విధాలా విఫలమైంది. అందువలన దానిని రద్దుచేసి, బెంగాల్ రాష్ట్ర పరిపాలనా బాధ్యతలన్నింటిని కంపెనీ నేతృత్వంలోకి తెచ్చాడు.

ప్రశ్న 7.
సైన్య సహకార విధానం
జవాబు:
సైన్య సహకార పద్ధతిని చాలా స్వదేశీ రాజ్యాలలో అమలుచేసినవాడు వెల్లస్లీ. దీనిననుసరించి స్వదేశీ రాజ్యం తమ విదేశాంగ సంబంధాలన్నింటిని ఇంగ్లీషు కంపెనీకి అప్పగించాలి. ఆ సంస్థానాన్ని విదేశీ శత్రువుల నుంచి ఇంగ్లీషువారు కాపాడతారు. అయితే స్వదేశీ సంస్థానాల ఆంతరంగిక విషయాలలో ఇంగ్లీషు కంపెనీ జోక్యం చేసుకోదు. ఈ పద్ధతి వలన ఇండియాలో ఇంగ్లీషువారి శక్తి గణనీయంగా పెరిగింది.

ప్రశ్న 8.
విలియం బెంటింక్
జవాబు:
భారతీయుల మన్ననలను పొందిన గవర్నర్ జనరల్ విలియం బెంటింక్ ఒకడు. తన పాలనా కాలంలో విలియం బెంటింక్ ఆర్థిక విధానంలో, విద్యా రంగంలో కొత్త సంస్కరణలను ప్రవేశపెట్టాడు. నాడు సమాజంలో వున్న సాంఘిక దురాచారాలను రూపుమాపటానికి అనేక సాంఘిక సంస్కరణలను కూడా చేపట్టాడు. ఈ సాంఘిక సంస్కరణలలో బెంటింక్ పేరును చిరస్మరణీయం చేసిన సాంఘిక సంస్కరణలు హిందువులలో ప్రబలంగా వున్న సతీసహగమన దురాచారాన్ని మాన్పించడంలో బెంటింక్ చాలావరకు కృతకృత్యుడయ్యాడు. 1829లో రాజారామ్ మోహన్రాయ్ సహకారంతో ఒక శాసనము జారీ చేశాడు.

ప్రశ్న 9.
డల్హౌసీ
జవాబు:
డల్హౌసీ తన 8 సంవత్సరాల పాలనా కాలంలో (1848-1856) బ్రిటీషు సామ్రాజ్య విస్తరణయే తన ప్రధాన లక్ష్యంగా ఎంచుకొన్నాడు. వారన్ హేస్టింగ్ ప్రారంభించిన కంపెనీ సామ్రాజ్యాన్ని తన విజయాల ద్వారా విస్తరింపచేశాడు. కంపెనీ రాజ్య విస్తరణ కోసం డల్హౌసీ నాలుగు మార్గాలను అనుసరించాడు. అవి:

1. యుద్ధాలు
2. రాజ్య సంక్రమణ సిద్ధాంతం
3. బిరుదులు, భరణాల రద్దు
4. దుష్పరిపాలన నెపం.

ప్రశ్న 10.
రాజ్య సంక్రమణ సిద్ధాంతం
జవాబు:
రాజ్య సంక్రమణ సిద్ధాంతం అనగా నిస్సంతులుగా మరణించిన స్వదేశీరాజుల సంస్థానాలు ఆంగ్లేయులకు సంక్రమిస్తాయి. ఈ విధానాన్ని అమలుచేసినవాడు డల్హౌసీ, ఈ సిద్దాంతాన్ననుసరించి బ్రిటీషు రాజ్యంలో విలీనమైన మొదటి స్వదేశీ సంస్థానం సతారా. ఈ సిద్ధాంతం 1857 నాటి సిపాయిల తిరుగుబాటుకు ఒక కారణమైంది.

ప్రశ్న 11.
రాణి లక్ష్మీబాయి
జవాబు:
1857 తిరుగుబాటులో పాల్గొన్న ప్రముఖులలో ఝాన్సీలక్ష్మీబాయి ఒకరు. ఈమె మహారాష్ట్రకు చెందిన తాంతియాతోపేతో కలిసి బ్రిటీషు వారిని గడగడలాడించింది. తన దత్తకుమారుని తన వారసునిగా గుర్తించటానికి ఆంగ్లేయులు నిరాకరించటంతో ఈమె తిరుగుబాటులో పాల్గొంది. 1858లో సర్ హ్యూరోస్ సేనాని ఝాన్సీని ఆక్రమించినపుడు లక్ష్మీబాయి కోట నుండి తన దత్త కుమారునితో బయటపడి తాంతియాతోపేతో కలిసి గ్వాలియర్ కోటను ఆక్రమించి, బ్రిటిష్ వారితో యుద్ధాన్ని కొనసాగించింది. 1857 జూన్ 17న యుద్ధంలో వీరమరణం పొందింది.

ప్రశ్న 12.
రైత్వారి విధానం
జవాబు:
ఈ విధానంలో శిస్తును రైతులు నేరుగా ప్రభుత్వమునకు అనగా ప్రభుత్వ ఖజానాకు గాని, ప్రభుత్వోద్యోగులకు చెల్లించెదరు. ఇట్లు శిస్తు వసూలునందు ప్రభుత్వమునకు, రైతులకు మధ్య ఎట్టి మధ్యవర్తులు అనగా దళారులు లేకుండుట వలన ఈ విధానమును రైత్వారీ విధానముగా ప్రసిద్ధికెక్కెను. ఇంకనూ రైతులకు పట్టాలిచ్చి వారి వద్ద నుండి కబూలియత్లు (శిస్తు చెల్లింపు ఒడంబడికలు) తీసుకొనెడి సంప్రదాయము కూడా కలదు.

ప్రశ్న 13.
రెండవ బహదూర్షా
జవాబు:
భారతదేశాన్ని పాలించిన మొగల్ చక్రవర్తులలో రెండో బహదూర్ చివరివాడు. 1857 మే లో మీరట్లో తిరుగుబాటు చేసిన సిపాయిలు ఢిల్లీ చేరి, రెండో బహదూర్షాను భారతదేశ చక్రవర్తిగా ప్రకటించారు. 1857 సెప్టెంబరులో ఢిల్లీని వశపరచుకొన్న బ్రిటిష్వారు బహదూరాను బందీగాచేసి, విచారణ జరిపి, ఖైదీగా రంగూన్ పంపించారు. అతని కుమారులను, మనుమల్ని పరాభవించి, చంపేశారు. 1862లో బహదూర్గా రంగూన్ జైలులో మరణించాడు. దీనితో మొగల్ వంశం అంతరించింది.

ప్రశ్న 14.
టిప్పు సుల్తాన్
జవాబు:
మైసూరు పాలించిన హైదర్ అలీ కుమారుడు టిప్పు సుల్తాన్. ఇతడు తన తండ్రితోపాటు మొదటి రెండు మైసూర్ యుద్ధాలలో పాల్గొన్నాడు. రెండో మైసూర్ యుద్ధ కాలంలో హైదర్ అలీ మరణించిన వెంటనే టిప్పు సుల్తాన్ తండ్రి వారసత్వాన్ని స్వీకరించాడు. మూడో మైసూర్ యుద్ధంలో ఆంగ్లేయుల చేతిలో ఓడిపోయి శ్రీరంగపట్టణం సంధిని కుదుర్చుకొని తన రాజ్యంలో చాలా భాగం కోల్పోయాడు. 1799లో జరిగిన నాలుగో మైసూర్ యుద్ధంలో ఓడిపోయి మరణించాడు.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Physics Study Material 12th Lesson పదార్ధ ఉష్ణ ధర్మాలు Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Physics Study Material 12th Lesson పదార్ధ ఉష్ణ ధర్మాలు

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
ఉష్ణం, ఉష్ణోగ్రతల మధ్య భేదాలను పేర్కొనండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 2.
సెల్సియస్, ఫారన్హీట్ ఉష్ణోగ్రతా మానాలలో అధో, ఊర్థ్వ స్థిర విలువలను తెలపండి.
జవాబు:
సెల్సియస్ మానంలో, అధో బిందువు – మంచు స్థానం లేక 0°C మరియు ఊర్ధ్వ స్థిర బిందువు ఆవిరి స్థానం (100°C). ఫారెన్ హీట్ మానంలో, అధో బిందువు – మంచు స్థానం (32°F) మరియు ఊర్ధ్వ స్థిర బిందువు ఆవిరి స్థానం (212°F).

ప్రశ్న 3.
ఉష్ణోగ్రతలను సెల్సియస్ లేదా ఫారన్హీట్ మానాలలో కొలిస్తే, వ్యాకోచ గుణకాల విలువలు మారతాయా?
జవాబు:
అవును. \(\frac{\alpha}{{ }^{\circ} \mathrm{C}}=\frac{9}{5}\) α/°F . కావున వ్యాకోచ గుణకాలు, ఉష్ణోగ్రతమానంపై ఆధారపడును.

ప్రశ్న 4.
వేడిచేస్తే పదార్థాలు సంకోచిస్తాయా? ఒక ఉదాహరణ ఇవ్వండి.
జవాబు:
పదార్థం వేడిచేసిన సంకోచించును. ఉదా : రబ్బరు టైపు లోహము, పోత ఇనుము.

ప్రశ్న 5.
రైల్వే ట్రాక్పై రెండు వరస రైలు పట్టాల మధ్య ఖాళీ ప్రదేశం ఎందుకు వదులుతారు?
జవాబు:
వేసవిలో ఉష్ణోగ్రతలు పెరిగినపుడు, రైలు పట్టాలు వ్యాకోచించును. కావున పట్టాలు వ్యాకోచించుటకు వీలుగా పట్టాల మధ్య ఖాళీ వదులుతారు.

ప్రశ్న 6.
ద్రవాలకు దైర్ఘ్య, విస్తీర్ణ వ్యాకోచ గుణకాలు ఎందుకు లేవ?
జవాబు:
ద్రవానికి నిర్ధిష్ట ఆకారం ఉండదు. అది తీసుకున్న పాత్ర యొక్క ఆకారాన్ని పొందుతుంది. మరియు వాయువులను వేడి చేసినపుడు వాటి ఘన పరిమాణంలో మాత్రమే వ్యాకోచం ఉండుట వలన ధైర్ఘ్య, విస్తీర్ణ వ్యాకోచాలు ఉండవు.

ప్రశ్న 7.
ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం అంటే ఏమిటి?
జవాబు:
స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద ప్రమాణ ద్రవ్యరాశిగల పదార్థంను ఘనస్థితి నుండి ద్రవస్థితికి మార్చుటకు కావల్సిన ఉష్ణరాశిని ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం (L_f) అంటారు.

ప్రశ్న 8.
బాష్పీభవన గుప్తోష్టం అంటే ఏమిటి? [Mar. ’13]
జవాబు:
స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద ప్రమాణ ద్రవ్యరాశిగల పదార్థంను ద్రవస్థితి నుండి బాష్పస్థితికి మార్చుటకు కావలసిన ఉష్ణరాశిని బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం (L_v) అంటారు.

ప్రశ్న 9.
విశిష్టవాయు స్థిరాంకం అంటే ఏమిటి? దీని విలువ అన్ని వాయువులకు సమానమా?
జవాబు:
ప్రమాణ ద్రవ్యరాశికి వాయు స్థిరాంకాన్ని విశిష్ట వాయు స్థిరాంకం అంటారు. i. e., γ = \(\frac{R}{M}\) వాయువు నుండి వాయువుకు ‘M’ విలువ మారును. కావున ఇది అన్ని వాయువులకు సమానంగా ఉండదు.

ప్రశ్న 10.
విశిష్టవాయు స్థిరాంకం ప్రమాణాలు, మితులను తెలపండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
ప్రమాణాలు : J Kg^-1 K^-1, మితి ఫార్ములా : L²T^-1K^-1. Mar. 14

ప్రశ్న 11.
వంట పాత్రలకు నల్లటి రంగు ఎందుకు పూస్తారు? వంట పాత్రల అడుగు భాగాన్ని రాగితో ఎందుకు తయారు చేస్తారు?
జవాబు:

1. నల్లని పూత మంచి శోషణ గుణకం. కావున పాత్రలకు నల్లని పూత (రంగు) పూస్తారు.
2. రాగి ఉత్తమ ఉష్ణ వాహకము. కావున వంటపాత్రల అడుగున రాగిని ఉపయోగిస్తే ఏకరీతి ఉష్ణం అందించబడును.

ప్రశ్న 12.
వీన్ స్థానభ్రంశ నియమాన్ని తెలపండి.
జవాబు:
కృష్ణ వస్తువు ఉద్గారించు గరిష్టశక్తికి సంబంధించిన వికిరణ తరంగదైర్ఘ్యము, ఆ వస్తు పరమ ఉష్ణోగ్రతకు విలోమానుపాతంలో ఉండును. i.e., λ_m ∝ \(\frac{1}{T}\)

ప్రశ్న 13.
వెంటిలేటర్లను గదిలోని ఇంటిపై కప్పుకు కొద్దిగా కిందకి అమరుస్తారు. ఎందుకు? [Mar. ’14]
జవాబు:
గదులలో వేడెక్కిన గాలి బయటకు పంపి, చల్లని గాలిని సంవహన ప్రక్రియలో లోపలికి ప్రవేశపెట్టుటకు గదులలో పైకప్పుకు కొద్దిగా క్రింద వెంటిలేటర్స్ అమరుస్తారు.

ప్రశ్న 14.
0 K వద్ద మానవ దేహం ఉష్ణాన్ని వికిరణం చేస్తుందా? 0°C వద్ద కూడా అది వికిరణం చేస్తుందా?
జవాబు:

1. 0k వద్ద ఒక వస్తువు నుండి ఉష్ణ వికిరణం సాధ్యపడదు.
2. 0°C వద్ద వస్తువు ద్వారా ఉష్ణ వికిరణం సాధ్యపడును.

ప్రశ్న 15.
ఉష్ణ బదిలీకి సంబంధించి వివిధ విధానాలను తెలపండి. వీటిలో ఏ విధానాలకు యానకం అవసరం?
జవాబు:
మూడు ఉష్ణ ప్రసారణ రీతులు కలవు.

1. వహనం
2. సంవహనం
3. వికిరణం

ఈ మూడు రీతులలో వహనం మరియు సంవహనంనకు, యానకము అవసరము.

ప్రశ్న 16.
ఉష్ణ వాహకత్వ గుణకం, ఉష్ణోగ్రత ప్రవణతలను నిర్వచించండి.
జవాబు:
ఉష్ణ వహకత్వ గుణకం :
ఏకాంక అడ్డుకోత వైశాల్యానికి లంబంగా, ఏకాంక ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత ద్వారా ఒక సెకనులో ప్రసారమయ్యే ఉష్ణరాశిని ఉష్ణవాహకత్వ గుణకం అంటారు.

ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత :
వహన పథంలో ఏకాంక దూరానికి ఉష్ణోగ్రతలో మార్పునే ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత అంటారు.

i.e., ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత = \(\frac{\theta_2-\theta_1}{\mathrm{~d}}\).

ప్రశ్న 17.
ఒక వాహకం ఉష్ణ నిరోధం అంటే ఏమిటి? ఇది ఏయే అంశాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది?
జవాబు:
ఒక వాహకం రెండు చివరల మధ్య ఉష్ణోగ్రత తేడాకు, దానిలోని ఉష్ణప్రవాహంనకు గల నిష్పత్తిని వాహకం ఉష్ణ నిరోధం అంటారు.
ie., R_H = \(\frac{\Delta T}{H}\) = l/KA.

ఇది 1) వాహక పొడవు 2) వాహక పదార్థం 3) పదార్థ వైశాల్యంపై ఆధారపడును.

ప్రశ్న 18.
సంవహన గుణకం (coefficient of convection) ప్రమాణాలు, మితులను తెలపండి.
జవాబు:
ప్రమాణాలు : Wm^-2 K^-1
మితిఫార్ములా : M¹ T^-3K^-1

ప్రశ్న 19.
ఉద్గార సామర్థ్యం, ఉద్గారతలను నిర్వచించండి.
జవాబు:
ఉద్గార సామర్థ్యం :
నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత, తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద సెకనుకు ఏకాంక వైశాల్యం ఉద్గారించే శక్తి వికిరణంను, ఆ వస్తువు ఉద్గార సామర్థ్యం అంటారు.

ఉద్గారత :
ఒక వస్తువు ఉద్గార సామర్ధ్యానికి, అదే ఉష్ణోగ్రత వద్ద పరిపూర్ణ కృష్ణ వస్తువు ఉద్గార సామర్థ్యానికి గల నిష్పత్తిని, ఉద్గారత అంటారు.i.e., ε = \(\frac{e}{E}\).

ప్రశ్న 20.
హరితగృహ ప్రభావం అంటే ఏమిటి ? గ్లోబల్ వార్మింగ్ గురించి వివరించండి. [Mar. ’13]
జవాబు:
హరితగృహ ప్రభావము :
సూర్యుని కాంతిని, భూమి శోషణం చేసుకుని భూమి వేడెక్కి పరారుణ కిరణాలను గాలిలోనికి ఉద్గారం చేయును. గాలిలోని CO₂, CH₄, N₂O, O₃, క్లోరోఫ్లోరో కార్బన్ హరితగృహ వాయువులు) లు పరారుణ వికిరణంలోని ఉష్ణాన్ని శోషణం చేసుకుని భూమిని వేడిగా ఉంచును. దీనినే హరితగృహ ప్రభావము అంటారు.

గ్లోబల్ వార్మింగ్ :
CO₂ పరిమాణం పెరిగిన, వాతావరణంలో ఉష్ణం పెరిగి, ప్రపంచం మొత్తం ఉష్ణోగ్రత పెరుగును. దీనినే గ్లోబల్ వార్మింగ్ అంటారు.

ప్రభావాలు :
a) ధృవ మంచు పర్వతాలు కరిగి, నదులు మరియు సముద్రాలలో కలిసి వరదలకు కారణమగును.
b) కొన్ని ప్రాంతాలలో, నీటి వనరులు అడుగంటి తీవ్ర దుర్భిషాలకు కారణభూతమగును.

ప్రశ్న 21.
ఒక వస్తువు శోషణ సామర్థ్యాన్ని నిర్వచించండి. పరిపూర్ణ కృష్ణ వస్తువు శోషణ సామర్థ్యం ఎంత?
జవాబు:
ఒక నిర్ణీత కాల వ్యవధిలో శోషణం చేసుకున్న వికిరణ శక్తి అభివాహంనకు, అదే కాలంలో పతనమైన మొత్తం వికిరణ శక్తికి గల నిష్పత్తిని శోషణ సామర్థ్యం అంటారు.

పరిపూర్ణ కృష్ణ వస్తువు యొక్క శోషణ సామర్థ్యం 1కి సమానం.

ప్రశ్న 22.
న్యూటన్ శీతలీకరణ నియమాన్ని తెలపండి.
జవాబు:
వస్తువుకు, పరిసరములకు మధ్య స్వల్ప ఉష్ణోగ్రతా భేదము ఉన్నప్పుడు, ఆ వస్తువు కోల్పోయే ఉష్ణరేటు, వస్తువు మరియు దాని పరిసరమునకు మధ్యగల ఉష్ణోగ్రతా భేదానికి అనులోమానుపాతంలో ఉండును. దీనినే న్యూటన్ శీతలీకరణ సూత్రం అంటారు.

ఇక్కడ K = అనుపాత స్థిరాంకము, T = వస్తు ఉష్ణోగ్రత, To = పరిసరముల ఉష్ణోగ్రత.

ప్రశ్న 23.
న్యూటన్ శీతలీకరణ నియమం అనువర్తించడానికి కావలసిన పరిస్థితులను తెలపండి.
జవాబు:

1. ఉష్ణ నష్టం వహనంద్వారా విస్మరించదగినంత తక్కువగా ఉండి, ఉష్ణ నష్టం సంవనం ద్వారా మాత్రమే ఉండాలి.
2. వస్తువుపై ఉష్ణోగ్రత ఏకరీతిగా వితరణం చెంది ఉండాలి.
3. ఉష్ణోగ్రతా భేదం దాదాపు 30 k ఉండాలి.
4. బలాత్కృత సంవహనంలో ఉష్ణ నష్టం జరుగుతూ ఉండాలి.

ప్రశ్న 24.
వేసవి కాలంలో భవనాల పై కప్పుకు తరచుగా తెలుపు రంగును పూతగా పూస్తారు. ఎందుకు ?
జవాబు:
తెలుపురంగు అధమ ఉష్ణవాహకం, ఎక్కువ వికిరణాలను పరావర్తనం చెందించును. భవనాల కప్పు బయట భాగం తెల్లరంగు పూస్తే, అధిక వేడి నుండి కాపాడి, ఇంటి లోపల చల్లదనాన్ని ఏర్పరుచును.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
సెల్సియస్, ఫారన్హీట్ ఉష్ణోగ్రతా మానాలను వివరించండి. సెల్సియస్, ఫారన్హీట్ ఉష్ణోగ్రతా మానాల మధ్య సంబంధాన్ని రాబట్టండి.
జవాబు:

సెంటీగ్రేడ్ (సెల్సియస్ ఉష్ణోగ్రత మానం :
సెంటీగ్రేడ్ (సెల్సియస్ ఉష్ణోగ్రతామానంలో అధోస్థిర స్థానం మంచు బిందువు అవుతుంది. దీనిని 0°C విలువ సూచించును. అలాగే ఊర్ధ్వ స్థిర స్థానంను నీటి బాష్పీభవన స్థానము 100°C విలువ సూచించును. ఈ రెండు స్థానాల మధ్య అంతరాన్ని (అంటే 100°C – 0 100°C) 100 సమభాగాలుగా విభజించి, ఒక్కొక్క సమభాగాన్ని 1°C గా వ్యవహరిస్తారు.

ఫారెన్హీట్ ఉష్ణోగ్రతామానం :
ఫారెన్హీట్ ఉష్ణోగ్రతా మానంలో అధోస్థిర స్థానం మంచు బిందువు. 32°F గా తీసుకుంటారు. ఇదేవిధంగా ఊర్ధ్వ స్థిర స్థానం నీటి బాష్పీభవన స్థానంను 212°F గా తీసుకుంటారు. ఈ రెండు స్థానాల మధ్య అంతరాన్ని (అంటే 212 – 32 ఒక్కొక్క సమభాగాన్ని 1°F గా వ్యవహరిస్తారు.

సెల్సియస్ మరియు ఫారెన్హీట్ ఉష్ణోగ్రతామానాల మధ్య సంబంధం :
100 సెల్సియస్ డిగ్రీల = 180 ఫారెన్హీట్ డిగ్రీల తేడా సెల్సియస్, ఫారెన్హీట్ ఉష్ణోగ్రత మానాలలో ఒక వస్తువు ఉష్ణోగ్రతను కొలిచినపుడు రీడింగ్లు వరుసగా t_C మరియు t_F లయితే

ప్రశ్న 2.
రాగి, స్టీల్తో చేసిన రెండు సర్వసమాన లోహ పట్టీలను ఒకదానితో ఒకటి కలిపి సంయోగ పట్టీగా తయారుచేశారు. ఆ సంయోగ పట్టీని వేడిచేస్తే ఏమవుతుంది?
జవాబు:
రెండు సర్వసమానమైన రాగి మరియు ఉక్కు పట్టీలను ఒకదానిపై మరొకటి ఉంచి అతికితే ఏర్పడే సంయోగ పట్టీని ద్విలోహపు పట్టీ (ద్విలోహ పలక) అంటారు.

ద్విలోహపు పట్టీ సాధారణ ఉష్ణోగ్రత (గది ఉష్ణోగ్రత) వద్ద పటంలో చూపినట్లు వంపు లేకుండా సమాంతరంగా ఉంటుంది. ద్విలోహపు పట్టీని వేడిచేస్తే రాగి, ఉక్కు కన్నా ఎక్కువ వ్యాకోచం చెందుతుంది. కావున రాగి కుంభాకారం వైపు ఉండేటట్లు వంగుతుంది. గది ఉష్ణోగ్రత కన్నా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబరిచినట్లుయితే, పుటాకారంగా ఉండే వైపు రాగి వంగుతుంది.

ప్రశ్న 3.
లోలక గడియారాలు సాధారణంగా శీతాకాలంలో అధిక కాలాన్ని చూపుతాయి. వేసవిలో తక్కువ కాలాన్ని చూపుతాయి. ఎందుకు?
జవాబు:

వేసవి కాలంలో వ్యాకోచం వలన పొడవు పెరిగి, ఆవర్తన కాలం పెరుగును. అందువలన తక్కువ కాలం చూపును. శీతాకాలంలో లోలకము పొడవు తగ్గి, ఆవర్తనకాలం తగ్గును. అందువలన లోలక గడియారం ఎక్కువ కాలాన్ని చూపుతుంది.

ప్రశ్న 4.
నీటి అసంగత వ్యాకోచం ఏవిధంగా జలచర సంబంధమైన జంతువులకు లాభం చేకూరుస్తుంది? [Mar. ’14]
జవాబు:
జల చరాలకు నీటి అసంగత వ్యాకోచం లాభసాటిగా ఉంటుంది. అతి శీతల ప్రదేశాలలో, వాతావరణ ఉష్ణోగ్రత తగ్గినపుడు, సరస్సుల ఉపరితలంపై నీరు వాతావరణ ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబడును. నీరు సాంద్రత పెరిగి పటం (1)లో చూపిన విధంగా కిందికి దిగుతుంది. ఇట్లా నీటి ఉష్ణోగ్రత 4°C ని చేరేవరకు జరుగుతుంది. 4°C కన్నా నీరు చల్లబడితే, సాంద్రత తగ్గుతుంది. కాబట్టి అది కిందకు దిగక ఉపరితలం పైన లేదా దగ్గరగా ఉంటుంది. కావున నీటి ఉష్ణోగ్రత క్రమక్రమంగా తగ్గుతూ 0°C ని చేరినపుడు మంచుగడ్డ పటములో చూపినట్లు ఏర్పడుతుంది. ఈ మంచుగడ్డ నీటిపై తేలుతూ ఉంటుంది.

మంచు, నీరు అధమ వాహకాలు కావటంవలన అడుగు నీరు చల్లబడటానికి చాలాకాలం పడుతుంది. కింది పొరల ఉష్ణోగ్రతలు 1°C, 2°C, 3°C గా ఉంటాయి. కాబట్టి సరస్సు ఉపరితలంలోని నీరు గడ్డ కట్టినప్పటికి, అడుగు నీరు గడ్డకట్టకుండా ఉండుటచే శీతల ప్రదేశాలలో జల చరాలు అడుగునగల నీటిలో జీవించగలుగుతాయి.

ప్రశ్న 5.
వహనం, సంవహనం, వికిరణాలను ఉదాహరణలతో వివరించండి.
జవాబు:
ఉష్ణప్రసారము మూడు విధములుగా జరుగును అవి : 1) వహనం 2) సంవహనం 3) వికిరణము
1) వహనం :
వస్తువుయొక్క వేడి భాగం నుండి చల్లని భాగంవైపు యానకం యొక్క కణాల బదలీ జరగకుండా జరిగే ఉష్ణ ప్రసారాన్ని ఉష్ణవహనం అంటారు.
ఉదా : ఒక పొడవాటి లోహపు కడ్డీ ఒక చివర వేడిచేస్తే, ఉష్ణం రెండవ చివరకు ప్రసారం జరుగును.

2) సంవహనం :
కణాల చలనంవల్ల ఉష్ణం ఒక ప్రదేశం నుండి మరియొక ప్రదేశంనకు ప్రసారమయ్యే పద్ధతిని సంవహనం అంటారు.
ఉదా : బీకరులోని నీటిని వేడిచేస్తే, అడుగున నీటి కణాలు మొదట ఉష్ణాన్ని గ్రహించును. వాటి సాంద్రత తగ్గి పైకి, పైన ఉన్న కణాలు అడుగునకు చేరును. అడుగున కణాలు ఉష్ణాన్ని గ్రహించి, పైకి చేరును. ఈ ప్రక్రియను సంవహనం అంటారు.

3) వికిరణం :
యానకము లేకుండా ఉష్ణం ఒక ప్రదేశం నుండి మరియొక ప్రదేశంనకు ఉష్ణం ప్రసారమయ్యే పద్ధతిని, వికిరణం అంటారు.
ఉదా : సూర్యుని నుండి ఉష్ణ వికిరణాలు భూమికి వికరణ పద్ధతిలో చేరును.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
బాయిల్, ఛార్లెస్ నియమాలను తెలపండి. వీటి నుంచి ఆదర్శవాయు సమీకరణం ఉత్పాదించండి. పై రెండు నియమాల్లో ఏ నియమం ఉష్ణాన్ని కొలవడానికి అనువైనది ? ఎందుకు ?
జవాబు:
బాయిల్ నియమము :
స్థిర ఉష్ణోగ్రత వద్ద నియమిత ద్రవ్యరాశిగల వాయు ఘనపరిమాణం, దాని పీడనానికి విలోమానుపాతంలో ఉండును.

i.e., V α \(\frac{1}{P}\) (స్థిర ఉష్ణోగ్రతవద్ద)

ఛార్లెస్ నియమము :
a) స్థిరపీడనం వద్ద నియమిత ద్రవ్యరాశిగల వాయు ఘనపరిమాణం, దాని పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉండును.
i. e., V α T (స్థిర పీడనంవద్ద)

b) స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద నియమిత ద్రవ్యరాశి గల వాయువు పీడనం, దాని పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉండును.
i.e., P α T (స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద)

ఆదర్శవాయువు సమీకరణము :
P₁ పీడనం, T₁ పరమ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక వాయువు V₁ ఘనపరిమాణం కల్గి ఉందని భావిద్దాం. P₂ పీడనం వద్ద, వాయు ఉష్ణోగ్రతను T₂ మార్చితే, వాయు ఘనపరిమాణం V₂ అనుకుందాము. ఈ మార్పును 2 స్టెప్లలో తీసుకుందాము.

i) ఉష్ణోగ్రత T₁ ను స్థిరంగా ఉంచి, వాయు పీడనంను P₁ నుండి P₂ కు మార్చితే, ఘనపరిమాణం V₁ నుండి V కి మారిందని భావిద్దాం.
బాయిల్స్ నియమము నుండి,
P₁V₁ = P₂V ⇒ V = \(\frac{P_1V_1}{P_2}\) …………. (1)

ii) ఇప్పుడు పీడనం P₂ ను స్థిరంగా ఉంచి, ఉష్ణోగ్రతను T₁ నుండి T₂ మార్చితే, వాయు ఘనపరిమాణం V నుండి V₂ కి మారిందని బావిద్దాం.
చార్లెస్ నియమము ప్రకారము,

ఈ స్థిరాంకం వాయు ద్రవ్యరాశి మరియు స్వభావంపై ఆధారపడును. వాయు ద్రవ్యరాశి 1 గ్రామ్ అయితే STP వద్ద స్థిరాంకంను వాయు స్థిరాంకం అంటారు. ఇది వాయువు నుండి వాయువుకు మారుతుంది. ఒక గ్రామ్ మోల్ వాయువును పరిగణిస్తే, ఈ స్థిరాంకము ఆదర్శ వాయు స్థిరాంకం, R అంటారు. అప్పుడు వాయు సమీకరణంను PV = RT గా వ్రాయవచ్చును.

బాయిల్ మరియు చార్లెస్ నియమమాలలో, థర్మామీటర్ల నిర్మాణంలో చార్లెస్ నియమము ఉత్తమము. కారణం ఉష్ణోగ్రత పెరిగితే వాయు పీడనం మరియు ఘనపరిమాణం పెరుగును. స్థిర పీడనం వద్ద, వాయు ఘనపరిమాణం పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉండును, మరియు స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద, వాయుపీడనం పరమ ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉండును.

ప్రశ్న 2.
ఉష్ణవాహకత్వం, ఉష్ణవాహకత్వ గుణకాన్ని వివరించండి. 0.10 m పొడవు, 1.0 × 10^-6 m^-2 మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం ఉన్న ఒక రాగి కడ్డీ ఉష్ణవాహకత్వం 401 W/(mK) కడ్డీ ఒక కొన 104°C వద్ద, మరొక కొన 24°C వద్ద కలవు. కడ్డీ వెంబడి ఉష్ణ ప్రవాహ రేటు ఎంత?
జవాబు:
ఉష్ణ వాహకత్వం :
ఘనపదార్థాలలో ఉష్ణవహనం చెందే సామర్థ్యాన్ని ఉష్ణ వాహకత్వం అంటారు.

ఉష్ణవాహకత్వ గుణకం (K) :
ప్రమాణ ఘనం, ఏకాంక అడ్డుకోత వైశాల్యానికి లంబంగా, ఏకాంక ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత ద్వారా ఒక సెకనులో ప్రసారమయ్యే ఉష్ణరాశిని ఉష్ణవాహకత్వ గుణకం అంటారు.

ఉష్ణవాహకత్వ గుణకం వివరణ :
నిలకడ స్థితిలో θ₁°C మరియు θ₂°C ఉష్ణోగ్రతలు d దూరంలో ఉన్న అభిముఖ తలాల మధ్య ఉష్ణ ప్రసారం జరిగే రేటు (\(\frac{Q}{t}\))

i) దాని అభిముఖ తలం అడ్డుకోత వైశాల్యము A కు అనులోమానుపాతంలో
ii) అభిముఖ తలాల మధ్య ఉష్ణోగ్రతా భేదం (θ₂ – θ₁) కు అనులోమానుపాతంలో
iii) అభిముఖ తలాల మధ్య దూరానికి (d) విలోమానుపాతంలో ఉండును.

ప్రశ్న 3.
న్యూటన్ శీతలీకరణ నియమాన్ని తెలిపి, వివరించండి. న్యూటన్ శీతలీకరణ నియమం అనువర్తించడానికి కావలసిన పరిస్థితులను తెలపండి. ఒక వస్తువు 60°C నుంచి 50°C కు చల్లబడటానికి 5 నిమిషాల కాలం పట్టింది. తరువాత 40°C కు చల్లబడటానికి మరొక 8 నిమిషాలు పట్టింది. పరిసరాల ఉష్ణోగ్రతను కనుక్కోండి. [May ’13]
జవాబు:
నిర్వచనము :
వస్తువుకు, పరిసరములకు మధ్య స్వల్ప ఉష్ణోగ్రతా భేదం ఉన్నప్పుడు, ఆ వస్తువు ఉష్ణాన్ని కోల్పోయే రేటు వస్తువుకూ, దాని పరిసరములకు మధ్యగల ఉష్ణోగ్రతా భేదానికి అనులోమానుపాతంలో ఉండును.
i.e, చల్లబడేరేటు, \(\frac{dQ}{dt}\) α (T – T_o)

న్యూటన్స్ శీతలీకరణ నియమ సమీకరణము :
T ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న వేడి వస్తువును భావిద్దాం. పరిసరాల ఉష్ణోగ్రత T_o. న్యూటన్స్ శీతలీకరణ నియమము ప్రకారము,

వస్తువు ఉష్ణంను కోల్పోయే రేటు o వస్తువుకు పరిసరాలకు మధ్య ఉష్ణోగ్రత భేదము
\(\frac{-dQ}{dt}\) α (T₂ – T₁)
\(\frac{-dQ}{dt}\) = K(T₂ – T₁) – (1) ఇక్కడ K అనుపాత స్థిరాంకము

T ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న వస్తువు ద్రవ్యరాశి m మరియు విశిష్టోష్టం C. dt కాలంలో వస్తువు ఉష్ణోగ్రతలో తగ్గుదల dT అయిన, కోల్పోయిన ఉష్ణం పరిమాణం
dQ = mc dT
∴ ఉష్ణం కోల్పోయే రేటును క్రింది సమీకరణం యిస్తుంది.

ఇక్కడ C అనుపాత స్థిరాంకము మరియు C’ = e^C (1), (2), (3) మరియు (4) లు, న్యూటన్స్ శీతలీకరణ నియమ వేర్వేరు సమీకరణాలు

గ్రాఫ్ వివరణ :
(1) (4) సమీకరణం నుండి ∆T = (T – T_o) వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రత. భేదం విలువలను y-అక్షం మీద, t విలువలను X-అక్షం మీద తీసుకొని గ్రాఫ్ గీస్తే, పటంలో చూపినట్లు వక్రం వస్తుంది. ఈ గ్రాఫ్నుండి స్పష్టంగా శీతలీకరణ రేటు మొదట ఎక్కువగాను, ఆ తరువాత వస్తువు ఉష్ణోగ్రత తగ్గే కొద్దీ శీతలీకరణ రేటు కూడ తగ్గుతుంది.

(2) (3) వ సమీకరణం y = mx + c రూపంలో ఉంది.
log_e (T – T_o) ను y–అక్షం మీద కాలం t ను × అక్షం మీద తీసుకుని గ్రాఫ్ గీసిన సరళరేఖ వస్తుంది. ఇది రుణాత్మక వాలు K కు సమానం మరియు y-అక్షాన్ని వద్ద ఖండిస్తుంది.

ఈ రెండు సందర్భాలలో, న్యూటన్స్ శీతలీకరణ నియమము రుజువు చేయబడింది.

న్యూటన్ శీతలీకరణం సూత్రానికి అనుకూల పరిస్థితులు :

1. ఉష్ణ నష్టం వహనంద్వారా విస్మరించదగినంత తక్కువగా ఉండి, ఉష్ణ నష్టం సంవహనం ద్వారా మాత్రమే ఉండాలి.
2. వస్తువుపై ఉష్ణోగ్రత ఏకరీతిగా వితరణం చెంది ఉండాలి.
3. ఉష్ణోగ్రతా భేదం దాదాపు 30 K ఉండాలి.
4. బలాత్కృత సంవహనంలో ఉష్ణ నష్టం జరుగుతూ ఉండాలి.

లెక్కలు (Problems)

ప్రశ్న 1.
ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్ద కెల్విన్ మానంలోని రీడింగ్, ఫారన్ హీట్ మానంలోని రీడింగ్లు సమానం అవుతాయి?
సాధన:
కెల్విన్ మరియు ఫారెన్హీట్ స్కేలుల మధ్య సంబంధం

ప్రశ్న 2.
ఒక అల్యూమినియం కడ్డీ పొడవును 1% పెంచాలంటే దాని ఉష్ణోగ్రతలో కలిగే పెరుగుదల కనుక్కోండి.
(అల్యూమినియం విలువ = 25 × 10^-6/°C).
సాధన:

ప్రశ్న 3.
0°C ఉష్ణోగ్రత, 76 cm ల పాదరస మట్టం పీడనం వద్ద ఒక లీటరు పరిమాణం ఉన్న వాయువు ద్రవ్యరాశి 1.562 g. ఉష్ణోగ్రతను 250°C కు పీడనాన్ని 78 cm ల పాదరస మట్టానికి పెంచితే, ఒక లీటరు పరిమాణం ఉన్న ఆ వాయువు ద్రవ్యరాశి ఎంత?
సాధన:
ఇచ్చట P₁ = 76 cm of Hg; T₁ = 273 K;
P₁ = 1.562 g/litre, P₂ = 78 cm of Hg;
T₂ = 273 + 50 523 K; P₂ = ?

ప్రశ్న 4.
37°C ఉష్ణోగ్రత, 75 cm ల పాదరసమట్టం పీడనం వద్ద నిర్దిష్ట ద్రవ్యరాశి ఉన్న వాయువు ఘనపరిమాణం 620 C.C. N.T.P. వద్ద ఘన పరిమాణం కనుక్కోండి.
సాధన:
ఇచ్చట P₁ = 75 cm of Hg, V₁ = 620 C.C.,
T₁ = 37 + 273 = 310 K
N.T.P. వద్ద P₂ = 76 cm of Hg, T₂ = 273 K,
V₂ = ?

ప్రశ్న 5.
20°C ఉష్ణోగ్రత, 100 g ద్రవ్యరాశి ఉన్న నీటి ఉష్ణోగ్రతను 5°C పెంచడానికి 100°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న ఎంత ఆవిరిని ఆ నీటిలోకి పంపించాలి ? (నీటి ఆవిరి గుప్తోష్ణం 540 cal/g నీటి విశిష్టోష్టం 1 cal/g°C).
సాధన:
మిశ్రమ పద్ధతిలో,
ఆవిరి కోల్పోయిన ఉష్ణం = నీరు గ్రహించిన ఉష్ణం
m_SL_S + m_SS(100 – t) = m_wS (t – 20)
ఇచ్చట m_S ఆవిరి ద్రవ్యరాశి, L_S ఆవిరి గుప్తోష్టం, S ఆవిరి విశిష్టోష్ణం మరియు m_w నీటి ద్రవ్యరాశి
ఇచ్చట L_S = 540 cal/g, S = 1 cal/g°C;
m_w = 100 g; t = 20 + 5 = 25°C
m_S × 540 + m_S × 1 × (100 – 25)
= 100 × 1 × (25 – 20)
615 m_S = 500
m_S = \(\frac{500}{615}\)
= 0.813 g

ప్రశ్న 6.
2 kg ల గాలిని స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద వేడిచేశారు. గాలి ఉష్ణోగ్రత 293 K నుంచి 313K కు పెరిగింది. స్థిర ఘనపరిమాణం వద్ద గాలి విశిష్టోష్ణం 0.718 kJ/kgK. అది శోషించు కొనే ఉష్ణపరిమాణాన్ని kJలలో, kcal లలో కనుక్కోండి. (J = 4.2 kJ/kcal)
సాధన:
ఇవ్వబడినవి M = 2 kg, dT = 313 – 293 = 20 K
C_V = 0.718 × 10³ J/Kg – K; J = 4.2 KJ/Kcal

ప్రశ్న 7.
ఇత్తడి లోలకం కలిగిన ఒక గడియారం 20°C వద్ద సరియైన కాలాన్ని చూపుతుంది. ఉష్ణోగ్రత 30°Cకు పెరిగినప్పుడు ఆ గడియారం రోజుకు 8.212 సెకనుల కాలం తక్కువ చూపుతుంది. ఇత్తడి దైర్ఘ్య వ్యాకోచ గుణకం కనుక్కోండి.
సాధన:
ఇవ్వబడినవి t₁ = 20°C, t₂ = 30°C
రోజులో కోల్పోయిన కాలం = 8.212 sec
రోజులో కోల్పోయిన కాలం = \(\frac{1}{2}\) α (t₂ – t₁) × 86,400
8.212 = \(\frac{1}{2}\) α (30 – 20) × 86,400

ప్రశ్న 8.
30°C వద్ద 14 kg ద్రవ్యరాశి ఉన్న నైట్రోజన్ ఘన పరిమాణం 0.4 m³ అయితే పీడనాన్ని కనుక్కోండి.
సాధన:
వాయు ద్రవ్యరాశి (m) = 14 kg
= 14 × 10³ gm
N₂అణుభారం = 28
V = 0.4 m³; T = 30 + 273 = 303 K

ప్రశ్న 9.
ఒక వస్తువు 7 నిమిషాలలో 60°C నుంచి 40°C కు చల్లబడుతుంది. పరిసరాల ఉష్ణోగ్రత 10°C అయితే, తదుపరి 7 నిమిషాల తరవాత అది ఎంత ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకుంటుంది? [May ’13]
సాధన:

ప్రశ్న 10.
ఒక కృష్ణవస్తువు గరిష్ఠ వికిరణ తీవ్రత 2.65 µm వద్ద కనుక్కోవడమైంది. వికిరణాన్ని ఉద్గారం చేసే వస్తువు ఉష్ణోగ్రత ఎంత? (వీన్ స్థిరాంకం = 2.9 × 10^-3 mk).
సాధన:

అదనపు లెక్కలు (Additional Problems)

ప్రశ్న 1.
నియాన్, కార్బన్-డై-ఆక్సైడ్ త్రిక బిందువులు వరసగా 24.57 K, 216.55 K ఈ ఉష్ణోగ్రతలను సెల్సియస్, ఫారన్హీట్ మానాలలో తెలియ చేయండి.
సాధన:
కెల్విన్ మరియు సెల్సియస్ స్కేలుల మధ్య సంబంధం T_C = T_K – 273.15
T_C, T_K లు సెల్సియస్ మరియు కెల్విన్ స్కేలులపై ఉష్ణోగ్రతలు నియాన్కు T_C = 24.57 – 273.15 = – 248.58°C
CO₂కు T_C = 216.55 – 273.15 = – 56.60°C
కెల్విన్ మరియు ఫారెన్హీట్ స్కేలుకు

ప్రశ్న 2.
A, B అనే రెండు పరమ ఉష్ణోగ్రతా మానాలు (absolute scales) నీటి త్రిక బిందువును 200A, 350 B గా నిర్వచించాయి. T_A. T_B మధ్య ఉన్న సంబంధం ఏమిటి?
సాధన:
స్కేలు Aపై నీటి త్రికబిందువు = 200 A
స్కేలు Bపై నీటి త్రికబిందువు = 350 B
లెక్క ప్రకారం 200 A = 350, B = 273.16 K

ప్రశ్న 3.
ఒక ధర్మామీటర్ విద్యుత్ నిరోధం ఓమ్లలో ఉష్ణోగ్రతతో ఉజ్జాయింపు నియమం ప్రకారం కింది విధంగా మారుతుంది.
R = R_o[1 + α(T – T_o)]
నీటి త్రిక బిందువు 273.16 K వద్ద నిరోధం 101.62 Ω, సీసం ప్రమాణ ద్రవీభవన స్థానం 600.5 K వద్ద నిరోధం 165.52 ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిరోధం 123.4 Ω అవుతుంది?
సాధన:
ఇక్కడ R_o = 101. 62Ω, T_o = 273.16 K
సందర్భం (i) : R₁ = 165.52Ω, T₁ = 600.5 K
సందర్భం (ii) : R₂ = 123.4 Ω; T₂
సంబంధమును ఉపయోగించి
R = R₀(1 + α(T – T₀))

ప్రశ్న 4.
కింది వాటికి సమాధానాలు ఇవ్వండి.
a) ఆధునిక ఉష్ణమితి (modern thermometry) లో నీటి త్రిక బిందువు ప్రమాణ స్థిర బిందువు. ఎందుకు ? మంచు ద్రవీభవన స్థానాన్ని, నీటి బాష్పీభవన స్థానాన్ని ప్రమాణ స్థిర బిందువులుగా తీసుకొంటే కలిగే తప్పు ఏమిటి ? (సెల్సియస్ మానంలో అదే విధంగా తీసుకోవడమైంది)

b) సెల్సియస్ మానంలో పై ప్రశ్నలో తెలిపిన విధంగా రెండు స్థిర బిందువులు కలవు. వాటికి వరసగా 0°C, 100°C సంఖ్యలను కేటాయించడమైంది. పరమమానంలో రెండు స్థిర బిందువుల్లో ఒకటి నీటి త్రిక బిందువుగా తీసుకొని కెల్విన్ మానంలో 273.16 K సంఖ్యను కేటాయించడమైంది. ఈ (కెల్విన్) మానంలో మరొక స్థిర బిందువు ఏమిటి?

c) పరమ ఉష్ణోగ్రత (కెల్విన్ మానం) T, సెల్సియస్ మానంపై ఉష్ణోగ్రత t కి మధ్య సంబంధం t_c = T – 273.15 ఈ సంబంధంలో 273.16 కాకుండా, 273.15 ను తీసుకోవడానికి కారణం ఏమిటి?

d) పరమ ఉష్ణోగ్రతా మానంలో యూనిట్ అంతరం ఫారన్హీట్ మానంలో యూనిట్ అంతరానికి సమానం అయితే పరమ ఉష్ణోగ్రత మానంపై నీటి త్రిక బిందువు ఉష్ణోగ్రత ఎంత?
సాధన:
a) నీటి త్రిక బిందువు 273.16 వద్ద ఒకే విలువ కలిగి ఉండును. ఇక్కడ ఒకే పీడన విలువ మరియు ఒకే ఘనపరిమాణ విలువలను కల్గి ఉండును. పీడన, ఘనపరిమాణంల మార్పుతో మంచు ద్రవీభవన మరియు బాష్పీభవన బిందువులు ఒకే విలువ కలిగి ఉండవు.

b) కెల్విన్ పరమ స్కేలుపై మరియొక స్థిర బిందువు పరమ శూన్యం.

c) సాధారణ పీడనం వద్ద సెల్సియస్ స్కేలుపై మంచు ద్రవీభవన స్థానం 0°C. దీని అనురూప పరమ ఉష్ణోగ్రత విలువ 273.15 K. నీటి త్రిక బిందువుకు అనురూప ఉష్ణోగ్రత 273.16 K. ఇచ్చిన సంబంధం నుండి, సెల్సియస్ స్కేలుపై అనురూప నీటి త్రికబిందువు విలువ
= 273.16 – 273.15 0.01°C.

d) ఫారన్ హీట్ మరియు పరమ స్కేలుల మధ్య సంబంధం

ప్రశ్న 5.
A, B అనే ఆదర్శవాయు ధర్మామీటర్లలో వరసగా ఆక్సిజన్, హైడ్రోజన్ వాయువులను ఉపయోగించారు. కింది పరిశీలనలు చేయడమైంది.

a) A, B ధర్మామీటర్లు సూచించే సల్ఫర్ సాధారణ ద్రవీభవన స్థానం పరమ ఉష్ణోగ్రత ఎంత?
b) A, B ధర్మామీటర్ల జవాబులో స్వల్పంగా తేడా ఉండటానికి గల కారణాన్ని మీరు ఏమని ఊహిస్తున్నారు? (ధర్మామీటర్లలో ఎలాంటి దోషం లేదు) రెండింటి రీడింగ్ల మధ్య ఉన్న తేడాను తగ్గించడానికి పై ప్రయోగంలో ఇంకా ఏ పద్ధతి అవసరం?
సాధన:
a) T సల్ఫర్ ద్రవీభవన స్థానం, నీరుకు T_tr = 273.16 K
A ధర్మామీటర్కు, T = P/P_tr × 273.16

b) ఆక్సిజన్ మరియు హైడ్రోజన్ వాయువులు పరిపూర్ణ వాయువులు కావు. కావున సమాధానాలలో స్వల్ప తేడాలున్నాయి. ఈ తేడాను తగ్గించుటకు తక్కువ పీడనం మరియు తక్కువ రీడింగ్స్ తీసుకుంటే వాయువులు ఆదర్శ వాయు ప్రదర్శనకు దగ్గరగా ఉండును.

ప్రశ్న 6.
1 m పొడవు ఉన్న ఉక్కు కొలబద్ద 27.0°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద సరియైన కొలతను ఇచ్చే విధంగా క్రమాంకనం చేశారు. బాగా వేడిగా ఉన్న రోజు, అంటే 45.0°C ఉష్ణోగ్రత ఉన్నప్పుడు ఈ కొలబద్ద ఒక ఉక్కు కడ్డీ పొడవును 63.0 cm గా కొలిచింది. ఆ రోజున ఉక్కు కడ్డీ అసలు పొడవు ఎంత? 27.0°C ఉష్ణోగ్రత ఉన్న రోజున అదే ఉక్కు కడ్డీ పొడవు ఎంత? ఉక్కుదైర్ఘ్య వ్యాకోచ గుణకం = 1.20 × 10^-5 K^-1.
సాధన:
L = 100 cm మరియు T = 27°C;
స్టీల్దేప్ పొడవు 45°C వద్ద,
L¹ = L + ∆L = L + αL∆T
= 100 + (1.20 × 10^-5) × 100 × (45° – 27)
= 100.0216 cm
ఈ స్కేలుపై 45°C వద్ద 1 cm పొడవుకు
= 100.0216/100 cm

45°C వద్ద ఈ టేపుతో 63 cm కొలిచిన పొడవు
= \(\frac{100.0216}{100}\) × 63 = 63.0136 cm

27°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద అదే రోజు అదే స్టీల్ కడ్డీ పొడవు = 63 × 1 = 63 cm.

ప్రశ్న 7.
ఒక పెద్ద ఉక్కు చక్రాన్ని అదే పదార్థంతో చేసిన కమ్మీపై 27°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద బిగించాలి. ఆ కమ్మీ వెలుపల వ్యాసం 8.70 cm, చక్రం మధ్య ఉన్న రంధ్రం వ్యాసం 8.69 cm కమ్మీని పొడి మంచు ఉపయోగించి చల్లబరచారు. కమ్మీ ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్ద చక్రాన్ని కమ్మీపై బిగించవచ్చు. మనకు కావలసిన ఉష్ణోగ్రత అవధిలో ఉక్కు దైర్ఘ్యవ్యాకోచ గుణకం స్థిరంగా ఉంటుంది అని అనుకోండి. α_{ఉక్కు} = 1.20 × 10^-5K^-1.
సాధన.
ఇచ్చట T₁ = 27°C = 27 + 273 = 300 K
T₁K ఉష్ణోగ్రత వద్ద పొడవు = L_T1 = 8.70 cm
T₂K ఉష్ణోగ్రత వద్ద పొడవు = L_T2 = 8.69 cm
పొడవులో మార్పు = L_T2 – L_T1 = L_T1 α(T₂ – T₁)
లేక 8.69 – 8.70 = 8.70 ×. (1.20 × 10^-5) × (T₂ – 300)

ప్రశ్న 8.
ఒక రాగి పలకలో రంధ్రం చేశారు. 27.0°C వద్ద ఆ రంధ్రం వ్యాసం 4.24 cm ఆ పలకను 227°C కు వేడిచేసినప్పుడు ఆ రంధ్రం వ్యాసంలో కలిగే మార్పు ఎంత? రాగి దైర్ఘ్య వ్యాకోచ గుణకం = 1.70 × 10^-5K^-1.
సాధన:
27°C వద్ద రంధ్రం వైశాల్యం S₁ = 227°C
ఇచ్చట D₁ 227°C వద్ద రంధ్రం వ్యాసం

ప్రశ్న 9.
1.8 m పొడవు, 2.0 mm వ్యాసం ఉన్న ఒక ఇత్తడి తీగను 27°C వద్ద రెండు ద్రుఢమైన ఆధారాల మధ్య తీగలో స్వల్ప తన్యత ఉండేటట్లు బిగించారు. ఒకవేళ తీగను -39°C ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబరిస్తే, తీగలో ఏర్పడే తన్యత ఎంత ? తీగ వ్యాసం 2.0 mm ఇత్తడి దైర్ఘ్య వ్యాకోచ గుణకం = 2.0 × 10^-5K^-1 ఇత్తడి యంగ్ గుణకం = 0.91 × 10¹¹ Pa.
సాధన:
ఇచ్చట L = 1.8 m, T₁ = 27°C, T₂ = -39°C,
r = 1 mm = 10^-3m, F = ?

ఇచ్చట ఋణగుర్తు తీగ సంకోచం వల్ల బలం లోపలికి పనిచేస్తుందని తెల్పును.

ప్రశ్న 10.
50 cm పొడవు, 3.0 mm వ్యాసం ఉన్న ఉన్న ఒక ఇత్తడి కడ్డీని అంతే పొడవు, వ్యాసం ఉన్న మరొక ఉక్కు కడ్డీతో జతపరచారు. వాటి తొలి పొడవులు 40°C వద్ద ఉంటే, 250°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఆ సంయోగ కడ్డీ పొడవులో కలిగే మార్పు ఎంత? ఆ రెండు కడ్డీలు కలిసే సంధి వద్ద ఉష్ణ ప్రతిబలం ఏర్పడుతుందా? కడ్డీ చివరి కొనలు స్వేచ్ఛగా వ్యాకోచించగలవు. (ఇత్తడి, ఉక్కు కడ్డీల దైర్ఘ్య వ్యాకోచ గుణకాలు వరసగా 2.0 × 10^-5K^-1, 1.2 × 10^-5K^-1.)
సాధన:
∆L₁ = L₁α₁ ∆T = 50 × (2.10 × 10^-5) (250 – 40) = 0.2205 cm
∆L₂ = L₂α₂ ∆T
= 50 × (1.2 × 10^-5) (250 – 40) = 0.216 cm
∴ సంయోగ కడ్డీ పొడవులో మార్పు = ∆L₁ + ∆L₂
= 0.220 + 0.126 = 0.346 cm

ప్రశ్న 11.
గ్లిసరిన్ ఘనపరిమాణ వ్యాకోచ గుణకం 49 × 10^-5K^-1. ఉష్ణోగ్రతను 30°C కు పెంచితే దాని సాంద్రతలో కలిగే అంశిక మార్పు ఎంత?
సాధన:
ఇచ్చట r = 49 × 10^-5 C^-1, ∆T = 30°C

ప్రశ్న 12.
8.0 kg ద్రవ్యరాశి ఉన్న ఒక చిన్న అల్యూమినియం దిమ్మెలో రంధ్రం వేయడానికి 10 kW (రంధ్రాలు చేసే) యంత్రాన్ని ఉపయోగించారు. 50% యంత్రం సామర్థ్యం యంత్రం వేడెక్కడానికి లేదా పరిసరాలలోకి ఉష్ణ నష్టం జరగడానికి ఉపయోగపడింది అనుకొంటే 2.5 నిమిషాలలో దిమ్మె ఉష్ణోగ్రతలో కలిగే పెరుగుదల ఎంత? అల్యూమినియం విశిష్ట = 0.91 Jg^-1K^-1.
సాధన:
ఇచ్చట p = 10 kw = 10⁵w,
ద్రవ్యరాశి m = 8.0 kg = 8 × 10³ g
ఉష్ణోగ్రతలోని పెరుగుదల, ∆T = ?
కాలం, t = 2.5 min = 2.5 × 60 sec
విశిష్టోష్ణం, C = 0.91 Jg^-1°C^-1
మొత్తం శక్తి = p × t = 10⁴ × 150
= 15 × 10⁵ J
50% శక్తిలో నష్టం ఉన్నది.

ప్రశ్న 13.
2.5 kg ద్రవ్యరాశి ఉన్న ఒక రాగి దిమ్మెను కొలిమిలో 500°C ఉష్ణోగ్రతకు వేడిచేసి ఒక పెద్ద మంచు దిమ్మెపై ఉంచారు. అప్పుడు గరిష్ఠంగా కరిగే మంచు పరిమాణం ఎంత? (రాగి విశిష్టోష్ణం = 0.39 Jg^-1K^-1; నీటి ద్రవీభవన గుప్తోష్టం = 335 Jg^-1.
సాధన:
రాగి దిమ్మె ద్రవ్యరాశి, m = 2.5 kg
= 2500 kg
ఉష్ణోగ్రతలో తగ్గుదల, ∆T = 500 – 0 = 500°C
on 2% áo, C = 0.39 Jg^-1°C^-1
మంచు గుప్తోష్ణం, L = 335 Jg^-1
ద్రవీభవన మంచు ద్రవ్యరాశి m¹
మంచు గ్రహించు ఉష్ణము = రాగి కోల్పోయిన ఉష్ణం

ప్రశ్న 14.
ఒక పదార్థం విశిష్టోష్ణం కనుక్కొనే ప్రయోగంలో 150°C వద్ద ఉన్న 0.20 kg ల ఒక లోహపు దిమ్మెను 27°C వద్ద 150 cm 3 నీరు ఉన్న కెలోరిమీటరు (జల తుల్యాంకం 0.025 kg) లోకి జారవిడిచారు. తుది ఉష్ణోగ్రత 40°C. లోహపు దిమ్మె విశిష్టోష్ణం గణన చేయండి. పరిసరాలలోకి నష్టపోయిన ఉష్ణం విస్మరించ దగినంత కాకపోతే మీ సమాధానం ఆ పదార్థం విశిష్టోష్ణం అసలు విలువ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుందా లేదా తక్కువగా ఉంటుందా ?
సాధన:
లోహ ద్రవ్యరాశి, m = 0.20 kg = 200 g
లోహం ఉష్ణోగ్రతలో తగ్గుదల ∆T = 150 – 40
= 110°C

లోహం విశిష్టోష్ణం C అయితే, లోహం కోల్పోయిన ఉష్ణం
ΔΟ = mc∆T = 200 × L × 110
నీటి ఘనపరిమాణం = 150 C.C
∴ నీటి ద్రవ్యరాశి m¹ = 150 g
కెలోరి మీటరు నీటి తుల్యాంకనం,
w = 0.025 kg = 25 kg
కెలోరిమీటర్ మరియు నీటి ఉష్ణోగ్రతలో పెరుగుదల
∆T¹ = 40 – 27 = 13°C
నీరు మరియు కెలోరిమీటరు గ్రహించిన ఉష్ణం,
∆Q¹ = (m¹ + w)T¹
= (150 + 25) × 13 = 175 × 13
∆Q = ∆Q¹
∴ (i) మరియు (ii) నుండి

(లేక)
పరిసరాలకు కోల్పోయిన కొంత ఉష్ణం, యదార్థ విలువ C కన్నా తక్కువ.

ప్రశ్న 15.
గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద కొన్ని సాధారణ వాయువుల మోలార్ విశిష్టోష్టాలపై చేసిన పరిశీలనలు కింద ఇవ్వడమైంది.

ఈ విధంగా కొలిచిన వాయువుల మోలార్ విశిష్టోష్ణ విలువలు ఏక పరమాణు వాయువుల విలువల కంటే విశేషంగా భిన్నమైనవి. ఉదాహరణకు, ఏక పరమాణుక వాయువు మోలార్ విశిష్టోష్ణం 2.92 cal/mol K. ఈ వ్యత్యాసం ఎందుకో వివరించండి. క్లోరిన్ విలువ కొంత వరకు అధికంగా (మిగతా వాటి కంటే) ఉండటాన్ని బట్టి ఏమి చెప్పవచ్చు?
సాధన:
పై పట్టికలో తెల్పిన వాయువులు ద్విపరమాణు వాయువులు. ఏకపరమాణు వాయువులు కాదు. ద్విపరమాణు వాయువులకు, మోలార్ ఉష్ణం = \(\frac{5}{2}\)R = \(\frac{5}{2}\) × 1.98 = 4.95 . పై పట్టికలో క్లోరిన్ తప్ప మిగిలినవి పరిశీలనలలో సరిపోతున్నాయి. ఏకపరమాణు వాయువు ఒక స్థానాంతరణ చలనంను కలిగి ఉండును. ద్విపరమాణుక అణువుకు కంపన మరియు భ్రమణ చలనం సాధ్యం. 1 మోల్ ద్విపరమాణుక వాయు ఉష్ణోగ్రతను 1°C పెంచుటకు కంపన ఉష్ణం, స్థానాంతరణ శక్తినే కాక భ్రమణ మరియు కంపన శక్తులను పెంచును. ద్విపరమాణుక మోలార్ విశిష్టోష్ణం, ఏకపరమాణుక వాయు మోలార్ విశిష్టోష్ణం కన్నా ఎక్కువ.

క్లోరిన్ మోలార్ విశిష్టోష్ణం హైడ్రోజన్, నైట్రోజన్, ఆక్సిజన్ మొదలైన వాటి కన్నా ఎక్కువగా ఉండుట వల్ల గది d ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్థానాంతరణ మరియు భ్రమణ చలనంలతో పాటు కంపన చలనం కూడా కల్గి ఉండును. మిగతా ద్విపరమాణుక వాయువులు భ్రమణ చలనం కలిగి ఉండును. క్లోరిన్ హెచ్చు మోలార్ విశిష్టోష్ణం ఉండుటకు ఇదియే కారణం.

ప్రశ్న 16.
కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ P-T ప్రావస్థా పటం ఆధారంగా కింది ప్రశ్నలకు సమాధానాలను ఇవ్వండి.
a) ఏ ఉష్ణోగ్రతా పీడనాల వద్ద సమతాస్థితిలో CO₂ ఘన, ద్రవ, బాష్ప స్థితులు కలిసి ఉంటాయి?
b) CO₂ ఘనీభవన, బాష్పీభవన స్థానాలపై పీడన తగ్గుదల ప్రభావమేమిటి ?
c) CO₂ సందిగ్ధ ఉష్ణోగ్రత, పీడన విలువలు ఏమిటి ? వాటి ప్రాముఖ్యత ఏమిటి?
d) కింది వివిధ సందర్భాలలో CO₂ ఘనమా, ద్రవమా లేదా వాయువా తెలపండి. (a) 1 atm, -70°C వద్ద (b) −60°C వద్ద (c) 56 atm, 15°C వద్ద?
సాధన:
a) కార్బన్ డయాక్సైడ్ త్రికబిందువు ఉష్ణోగ్రత = -56.6°C మరియు పీడనం 5.11 atm.

b) పీడనం తగ్గుదలతో, కార్బన్ డయాక్సైడ్ ద్రవీభవన = లేక బాష్పీభవన బిందువు తగ్గును.

c) కార్బన్ డయాక్సైడ్ క్రిటికల్ ఉష్ణోగ్రత 31.1°C మరియు క్రిటికల్ పీడనం 73.0 atm. కార్బన్ డయాక్సైడ్ ఉష్ణోగ్రత 31.1°C కన్నా ఎక్కువైతే, ద్రవ స్థితిలోకి రాదు. కావున హెచ్చు పీడనం ప్రయోగించాలి.

d) కార్బన్ డయాక్సైడ్ (a) 1 atm లోపు – 70°C వద్ద బాష్పస్థితి (b) 10 atm లోపు – 6°C వద్ద ఘనస్థితి (c) 56 atm లోపు −15°C వద్ద ద్రవస్థితి

ప్రశ్న 17.
CO₂, P – T ప్రావస్థా పటం ఆధారంగా కింది ప్రశ్నలకు సమాధానాలు ఇవ్వండి.
a) 1 atm పీడనం, – 60°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద CO₂ను సమోష్ణోగ్రతా ప్రక్రియలో సంపీడనం చెందిస్తే దానిలో మార్పు ద్రవ ప్రావస్థ ద్వారా జరుగుతుందా?
b) 4 atm పీడనం వద్ద ఉన్న CO₂ ను స్థిర పీడనం వద్ద గది ఉష్ణోగ్రత నుంచి చల్లబరిస్తే ఏమవుతుంది?
c) 10 atm పీడనం – 65°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిర్దిష్ట ద్రవ్యరాశి ఉన్న ఘన CO₂ ను స్థిర పీడనం వద్ద గది ఉష్ణోగ్రతకు వేడిచేస్తే, దానిలో కలిగే మార్పులను గుణాత్మకంగా వివరించండి.
d) CO₂ను 70°C ఉష్ణోగ్రతకు వేడిచేసి సమోష్ణోగ్రతా ప్రక్రియలో సంపీడనం చెందించారు. దాని ధర్మాలలో ఎలాంటి మార్పులు కలుగుతాయో మీరు ఊహించ
గలరా?
సాధన:
a) వక్రంపై ఉష్ణోగ్రత – 60°C, – 56.6°C కు ఎడమవైపు ఉండును. i. e. అది బాష్ప మరియు ఘన ప్రావస్థ ప్రాంతంలో ఉండును. అందువల్ల కార్బన్ డయాక్సైడ్ ద్రవస్థితికి రాకుండా ఘనస్థితికి వచ్చును.

b) 4 atm పీడనం 5.11 atm కన్నా తక్కువ. కావున కార్బన్ డయాక్సైడ్ ద్రవస్థితికి రాక నేరుగా ఘనస్థితికి వచ్చును.

c) ఘన కార్బన్ డయాక్సైడ్ 10 atm పీడనం మరియు -65°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేడిచేస్తే, అది మొదట ద్రవస్థితికి మారును. ఆ తరువాత ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలతో బాష్ప ప్రావస్థకు చేరును. P = 10 atm వద్ద T – అక్షంనకు గీసిన సమాంతర రేఖ ద్రవీభవన మరియు బాష్ప వక్రాల ఖండన బిందువులు 10 atm వద్ద కార్బన్ డయాక్సైడ్ ద్రవీభవన మరియు బాష్పీభవన స్థానాలను ఇచ్చును.

d) 70°C, CO₂ సందిగ్ధ ఉష్ణోగ్రత కన్నా ఎక్కువ. CO₂ సమ ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేడిచేసిన ద్రవ దశలోనికి మార్చలేము. CO₂ వాయు స్థితిలోనే ఉండును. పీడనంను పెంచిన ఆధర్మ వాయువు ప్రవర్తనకు దూరంగా ఉండును.

ప్రశ్న 18.
ఒక బాలుడు 101°F ఉష్ణోగ్రత జ్వరంతో ఉన్నాడు. అతడు జ్వరాన్ని తగ్గించే ఆంటీ పైరిన్ మాత్ర తీసుకొన్నప్పుడు ఆ మాత్ర కారణంగా అతని దేహం నుంచి వెలువడే చెమట ఆవిరయ్యే రేటు పెరుగుతుంది. 20 నిమిషాలలో బాలుడి జ్వరాన్ని 98°F కు తగ్గిస్తే, ఆ మాత్ర వల్ల కలిగే అదనపు ఆవిరయ్యే రేటు ఎంత ? ఆవిరిగా మారే క్రియ వల్లనే ఉష్ణ నష్టం జరుగుతుంది అనుకోండి. బాలుడి ద్రవ్యరాశి 30 kg మానవ దేహం విశిష్టోష్ణం ఉజ్జాయింపుగా నీటి విశిష్టోష్టానికి సమానం. ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద నీటి ఆవిరి గుప్తోష్ణం సుమారుగా 580 cal g^-1.
సాధన:
ఉష్ణోగ్రతలో తగ్గుదల = ∆T = 101 – 98 = 3°F
= 3 × \(\frac{5}{9}\)°C = \(\frac{5}{3}\)°C

పిల్లవాని ద్రవ్యరాశి, M = 30 kg
మానవ శరీర విశిష్టోష్టం = నీటి విశిష్టోష్ణం,
C = 1000 cal.kg^-1C^-1
పిల్లవాడు కోల్పోయిన ఉష్ణం, ∆Q = mC∆T
= 30 × 1000 × \(\frac{5}{3}\) = 5000 calories
20 ని m¹ నీటి ద్రవ్యరాశి ఆవిరైతే, అప్పుడు m’ L = ∆Q
లేక

ప్రశ్న 19.
ప్రత్యేకంగా వేసవి కాలంలో తక్కువ పరిమాణంలో వండిన ఆహారాన్ని నిల్వ చేయడానికి చౌకయిన, సమర్ధవంతమైన పద్ధతి థర్మోకోల్ మంచు పెట్టె. 30 cm పొడవు గల ఘన మంచు పెట్టె మందం 5.0 cm ఆ పెట్టెలో 4.0 kgల మంచును ఉంచారు. 6 గంటల తరవాత మిగిలి ఉండే మంచు పరిమాణాన్ని అంచనా వేయండి. వెలుపలి ఉష్ణోగ్రత 45°C, థర్మోకోల్ ఉష్ణ వాహకత్వ గుణకం 0.01 Js^-1m^-1K^-1[నీటి ద్రవీభవన ఉష్ణం = 335 × 10³ J kg^-1] .
సాధన:
ప్రతి భుజం పొడవు,
l = 30 cm = 0.3 m
ప్రతి సైడు మందము, Ax
= 5 cm = 0.05 m
పెట్టెలోనికి వెళ్ళే మొత్తం తల వైశాల్యం ద్వారా పోవు
A = 6 l² = 6 × 0.3 × 0.3 = 0 Jum²
ఉష్ణోగ్రతా భేదం, ∆T = 45 – 0 = 45°C,
K = 0.01 JS^-1m^-13°C^-1
కాలం, ∆T = 6 hrs = 6 × 60 × 60 S
ద్రవీభవన గుప్తోష్టం, L = 335 × 10³ J/kg
ఈ కాలంలో ద్రవీభవించిన మంచు ద్రవ్యరాశి m తీసుకుందాం.

ప్రశ్న 20.
ఒక ఇత్తడి బాయిలర్ అడుగు భాగం వైశాల్యం 0.15 m², మందం 1.0 cm దీనిని ఒక గ్యాస్ స్టవ్ పై పెట్టినప్పుడు 6.0 kg/min రేటున నీటిని మరిగిస్తుంది. బాయిలర్ స్పర్శలో ఉన్న మంటలోని కొంత భాగం ఉష్ణోగ్రతను అంచనా వేయండి. ఇత్తడి-ఉష్ణవాహకత్వం = 109 Js¹ m^-1K^-1; నీటి బాష్పీభవన ఉష్ణం = 2256 × 10³ Jkg ^-1.
సాధన:
ఇచ్చట A = 0.15 m² ∆x = 1.0 m 10^-2m

ప్రశ్న 21.
ఎందుకో వివరించండి :
a) అధిక పరావర్తకత (large reflectivity) ఉన్న వస్తువు అధమ ఉద్గారకం (emitter).
b) అతి శీతలంగా ఉన్న రోజు చెక్క పళ్ళెం కంటే ఇత్తడి పాత్ర చాలా చల్లగా ఉంటుంది.
c) పరిపూర్ణ కృష్ణవస్తువు వికిరణానికి క్రమాంకనం చేసిన దృశా పైరామీటరు (అధిక ఉష్ణోగ్రత కొలవడానికి) బాహ్య ప్రదేశంలో ఉన్న బాగా ఎర్రగా వేడెక్కిన ఇనుప కడ్డీ ఉష్ణోగ్రతను చాలా తక్కువ విలువగా చూపుతుంది. కాని, అదే కడ్డీని కొలిమిలో అమర్చినప్పుడు ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద సరైన విలువను చూపుతుంది.
d) భూమిపై భూ వాతావరణం లేకుంటే జీవకోటి ఉండటానికి వీలులేనంత చల్లగా ఉండేది.
e) వేడి నీటిని ప్రవహింపచేయడంపై ఆధారపడ్డ తాపన వ్యవస్థ (heating system) కంటే ఆవిరిని ప్రవహింప చేయడంపై ఆధారపడ్డ తాపన వ్యవస్థ చాలా సమర్ధవంతంగా భవంతిని వేడి చేయగలదు.
సాధన:
a) ఎక్కువగా పరావర్తనం చెందించు వస్తువు, ఉష్ణం శోషణకారి కాదు. కావున అధమ శోషణకారి, అధమ ఉద్గారి.

b) చలికాలంలో ఇత్తడి టంబ్లర్ (గ్లాస్)ను తాకితే, శరీరం నుండి ఇత్తడి గ్లాస్గోనికి ఉష్ణ ప్రసారం జరుగును. కావున చెక్క ట్రే కన్నా ఇత్తడి టంబ్లర్ (గ్లాస్) చల్లగా ఉండును.

c) పొయ్యిలో ఎర్రగా కాల్చిన ఇనుపముక్క దాని ఉష్ణోగ్రతను తెల్పు సమీకరణం E = (T – T). దృశ్య పైరోమీటర్ తలం కాంతి తీవ్రత, ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి పనిచేయును. ఓపెన్ గా ఎర్రక ఉష్ణోగ్రతను పైరోమీటర్ స్వల్ప విలువను ఇచ్చును.

d) భూ వాతావరణ లోయర్ పొరలు పరారుణ వికిరణాలను భూమి వైపు పరావర్తనం చేయును. సూర్యుని నుండి వచ్చు ఉష్ణ వికిరణాలను భూమి పగలు గ్రహించుట వల్ల వాతావరణం పట్టి ఉంచును. భూమి వాతావరణం లేకపోతే, దాని తలం చల్లగా ఉండి జీవించుటకు వీలగును.

e) 100°C వద్ద ఉన్న నీరు కన్నా 100°C వద్ద ఆవిరి హెచ్చు ఉష్ణాన్ని కలిగి ఉండును. 100°C వద్ద ఉన్న 1 gm నీరు కన్నా 100°C వద్ద ఉన్న 1 gm ఆవిరి 540 cal ఎక్కువ ఉష్ణంను కలిగి ఉండును. అందువల్ల ఆవిరి సర్కులేషన్పై ఆధారపడిన హీటింగ్ వ్యవస్థలు వేడినీటి సర్కులేషన్ పై ఆధారపడిన వానికన్నా ఎక్కువ దక్షత కలిగి ఉండును.

ప్రశ్న 22.
ఒక వస్తువు 5 నిమిషాలలో 80°C నుంచి 50°C కు చల్లబడుతుంది. 60°C నుంచి 30°C కు చల్లబడటానికి పట్టేకాలం కనుక్కోండి. పరిసరాల ఉష్ణోగ్రత 20°C.
సాధన:
వస్తువు ఉష్ణోగ్రత T మరియు పరిసరాల ఉష్ణోగ్రత T_o అయితే, న్యూటన్ శీతలీకరణ నియమం ప్రకారం

సాధించిన సమస్యలు (Solved Problems)

ప్రశ్న 1.
దీర్ఘచతురస్రాకార ఘన పదార్థ రేకు విస్తీర్ణ వ్యాకోచ గుణకం, (∆A/A)/∆T దాని దైర్ఘ్య వ్యాకోచ గుణకం α₁ కి రెట్టింపు అని చూపండి.
సాధన:

a పొడవు, b వెడల్పు ఉన్న దీర్ఘచతురస్రాకార ఘనపదార్థ రేకును తీసుకోండి. రేకు ఉష్ణోగ్రతను ∆T కి పెంచితే, a లో పెరుగుదల ∆a = α₁a∆T, b లో పెరుగుదల ∆b = α₁ b ∆T. అదే విధంగా వైశాల్యంలో పెరుగుదల ∆A అనుకొంటే పటం నుంచి
∆A = ∆A₁ + ∆A₂+ ∆A₃
ΔΑ = a ∆b + b ∆a + (∆a) (∆b)
= a α₁ b ∆T + b α₁a ∆T + (α₁)² ab(∆T)²
= α₁ab ∆T(2 + α₁∆T)
= α₁A ∆T(2 + α₁∆T)

α₁ = 10^-5 K^-1 కాబట్టి అంశిక (fractional) ఉష్ణోగ్రతకు α₁∆T ల 2 తో పోల్చినప్పుడు చాలా స్వల్పం కాబట్టి దానిని ఉపేక్షించ వచ్చు.
\(\left(\frac{\Delta \mathrm{A}}{\mathrm{A}}\right) \frac{1}{\Delta \mathrm{T}}\) ≈ 2α₁

ప్రశ్న 2.
ఒక కమ్మరి ఎద్దులబండి కొయ్య చక్రం అంచుకు ఇనుప చట్రాన్ని బిగిస్తాడు. 27°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద కొయ్య చక్రం, ఇనుప చట్రం వ్యాసాలు వరుసగా 5.243 m, 5.231 m ఎంత ఉష్ణోగ్రతకు ఇనుప చట్రాన్ని వేడిచేస్తే అది చక్రం అంచుకు బిగుసుకు పోతుంది?
సాధన:
ఇచ్చిన విలువలు,
T₁ = 27°C
L_T1 = 5.231 m
L_T2 = 5.243 m
కాని,
L_T2 = L_T1 [1 + α₁(T₂ – T₁)]
5.243 m = 5.231 m[1 + 1.20 × 10^-5 K^-1 (T₂ – 27°C)]
లేదా T₂ = 218°C

ప్రశ్న 3.
0.047 kg ద్రవ్యరాశి ఉన్న ఒక అల్యూమినియం గోళాన్ని మరుగుతున్న నీరు ఉన్న పాత్రలో, దాని ఉష్ణోగ్రత 100°C చేరే వరకు ఉంచారు. తరవాత వెంటనే 20°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద 0.25 kg ల నీరు ఉన్న 0.14 kg ల కెలోరిమీటర్ లోకి మార్చారు. ఫలితంగా నీటి ఉష్ణోగ్రత పెరిగి 23°C వద్ద నిలకడ స్థితిని చేరింది. అల్యూమినియం విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యాన్ని కనుక్కోండి.
సాధన:
పై ఉదాహరణలో, నిలకడ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు, అల్యూమినియం గోళం కోల్పోయిన ఉష్ణం, నీరు, కెలోరిమీటర్ గ్రహించిన ఉష్ణానికి సమానం అని భావించి సాధనచేస్తాం.

అల్యూమినియం గోళం ద్రవ్యరాశి (m) = 0.047 kg
అల్యూమినియం గోళం తొలి ఉష్ణోగ్రత = 100°C
తుది ఉష్ణోగ్రత = 23°C
ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు (∆T) = (100°C – 23°C)
= 77°C

అల్యూమినియం విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యం S_Al అనుకోండి.
అల్యూమినియం గోళం కోల్పోయిన ఉష్ణరాశి
= m₁S_Al ∆T = 0.047 kg × s_Al × 77°C s ………. (i)
నీటి ద్రవ్యరాశి (m₂) = 0.25 kg
కెలోరిమీటర్ ద్రవ్యరాశి (m₃) = 0.14 kg
కెలోరిమీటర్, నీటి తొలి ఉష్ణోగ్రత = 20°C
మిశ్రమం తుది ఉష్ణోగ్రత = 23°C
ఉష్ణోగ్రతలో మార్పు (∆T₂) = 23°C – 20°C = 3°C

నీటి విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యం 4186.0 నుంచి నీటి విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యం (s_w)
= 4.18 × 10³ J kg^-1K^-1
రాగి కెలోరిమీటర్ విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యం
= 0.386 × 10³ J kg^-1K-1

కెలోరిమీటర్, నీరు గ్రహించిన ఉష్ణరాశి
= m₂s_w ∆T₂ + m₃S_cucu ∆T₂
= (m₂s_w + m₃s_cu) (∆T₂ )
= (0.25 kg × 4.18 × 10³ J kg^-1 K^-1 + 0.14 kg
× 0.386 × 10³ J kg^-1 K^-1) (23°C – 20°C) ……….. (ii)

నిలకడ స్థితిలో అల్యూమినియం గోళం కోల్పోయిన ఉష్ణం = నీరు గ్రహించిన ఉష్ణం + కెలోరిమీటర్ గ్రహించిన ఉష్ణం.
కాబట్టి (i), (ii) సమీకరణాల నుంచి
0.047 kg × s_Al × 77°C
= (0.25 kg × 4.18 × 10³ J kg^-1 K^-1 + 0.14kg × 0.386 × 10³ J kg^-1 K^-1)(3°C)
s_Al = 0.911 kJ kg^-1 K^-1

ప్రశ్న 4.
0°C వద్ద ఉన్న 0.15 kg ల మంచును, 50°C వద్ద ఉన్న 0.30 kg ల నీటితో ఒక పాత్రలో కలిపినప్పుడు ఫలిత ఉష్ణోగ్రత 6.7°C కు చేరుతుంది. మంచు ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం కనుక్కోండి.
(S_నీరు= 4186 J kg^-1 K^-1)
సాధన:
నీరు కోల్పోయిన ఉష్ణం = ms_w (θ_f – θ_i)_w
= (0.30 kg) (4186 J kg‍^-1 K^-1) (50.0°C – 6.7°C)
= 54376.14 J

మంచును ద్రవీభవించడానికి కావలసిన ఉష్ణం
= m₂L_f = (0.15 kg) L_f

మంచు నీటి ఉష్ణోగ్రతను తుది ఉష్ణోగ్రతకు పెంచడానికి అవసరమయ్యే ఉష్ణం = m_Is_w (θ_f – θ_i)_I
= (0.15 kg) (4186 J kg^-1 K^-1) (6.7°C – 0°C)
= 4206.93 J

కోల్పోయిన ఉష్ణం = పొందిన ఉష్ణం
54376.14 J = (0.15 Kg) L_f + 4206.93 J
L_f = 3.34 × 10⁵ J kg^-1

ప్రశ్న 5.
కెలోరిమీటర్ లో -12°C వద్ద ఉన్న 3 kg మంచును, వాతావరణ పీడనం, 100°C ఉష్ణోగ్రత వద్ద బాష్పంగా మార్చడానికి అవసరం అయ్యే ఉష్ణాన్ని కనుక్కోండి. మంచు విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యం = 2100 J kg^-1 K^-1, నీటి విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యం = 4186 J kg^-1 K^-1, మంచు ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం = 3.35 × 10⁵ J kg^-1 బాష్పీభవన గుప్తోష్టం = 2.256 × 106 J kg^-1.
సాధన:
మంచు ద్రవ్యరాశి, m = 3 kg
మంచు విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యం, S_ice = 2100 J kg K^-1
నీటి విశిష్టోష్ణ సామర్థ్యం, S_water = 4186 J kg^-1 K^-1
మంచు ద్రవీభవన గుప్తోష్ణం, L_{f ice} = 3.35 × 10⁵ J kg^-1
బాష్పీభవన గుప్తోష్ణం, L_steam = 2.256 × 10⁵ J kg^-1

Q = – 12°C వద్ద ఉన్న 3 kg ల మంచును 100°C వద్ద బాష్పంగా మార్చడానికి అవసరం అయ్యే ఉష్ణం.
Q₁ = 12°C వద్ద ఉన్న మంచును 0°C మంచుగా మార్చడానికి అవసరం అయ్యే ఉష్ణం.

ms_ice ∆T₁ = (3 kg) (2100 J kg^-1 K^-1)
[0 – (−12)]°C = 75600 J

Q₂ = 0°C వద్ద ఉన్న మంచును 0°C వద్ద నీటిగా మార్చడానికి అవసరం అయ్యే ఉష్ణం
mL_{f ice} = (3 kg) (3.35 × 10⁵ J kg^-1) = 1005000 J

Q₃ = 0°C వద్ద ఉన్న నీటిని 100°C వద్ద నీటిగా మార్చడానికి అవసరం అయ్యే ఉష్ణం
ms_w ∆T₂ = (3 kg) (4186 J kg^-1K^-1) (100°C)
=1255800 J

Q₄ = 100°C వద్ద ఉన్న నీటిని, 100°C వద్ద బాష్పంగా మార్చడానికి అవసరం అయ్యే ఉష్ణం
mL_steam = (3 kg) (2.256 × 10⁶ J kg^-1)
= 6768000 J

అందువల్ల,
Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄
= 75600 J + 1005000 J + 1255800 J + 6768000 J
= 9.1 × 10⁶ J

ప్రశ్న 6.
పటంలో చూపినట్లు వ్యవస్థ నిలకడ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు ఉక్కు-రాగి సంధి ఉష్ణోగ్రత ఎంత? ఉక్కు కడ్డీ పొడవు = 15.0 cm, రాగి కడ్డీ పొడవు = 10.0 cm, కొలిమి ఉష్ణోగ్రత = 300°C, మరొక కొన ఉష్ణోగ్రత = 0°C. ఉక్కు కడ్డీ మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం రాగి కడ్డీకి రెట్టింపు. (ఉక్కు ఉష్ణవాహకత్వం = 50.2 Jst m^-1 K^-1; రాగి ఉష్ణవాహకత్వం = 385 J s^-1m^-1K^-1).

సాధన:
కడ్డీ చుట్టూ ఉన్న ఉష్ణబంధక పదార్థం కడ్డీ పక్కతలాల గుండా నష్టపోయే ఉష్ణాన్ని తగ్గిస్తుంది. కాబట్టి, ఉష్ణం కడ్డీ పొడవు వెంబడి మాత్రమే ప్రయాణిస్తుంది. కడ్డీలోని ఏ బిందువు వద్దనైనా మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం (A) తీసుకోండి. నిలకడ స్థితిలో ఒక విభాగం వద్ద లోపలికి ప్రవేశించే ఉష్ణం, దాని నుంచి బయటికి ప్రవహించే ఉష్ణానికి తప్పకుండ సమానంగా ఉంటుంది. లేకపోతే, ఆ విభాగం కొంత ఉష్ణాన్ని కోల్పోవడం లేదా పొందడం జరుగుతుంది. అప్పుడు విభాగం ఉష్ణోగ్రత నిలకడ స్థితిలో ఉండకపోవచ్చు. ఈ విధంగా నిలకడ స్థితిలో కడ్డీ ఒక మధ్యచ్ఛేద వైశాల్యం ద్వారా ప్రవహించే ఉష్ణప్రవాహ రేటు ఉక్కు-రాగి సంయోగ కడ్డీ పొడవు వెంబడి ఉన్న ప్రతీ బిందువు వద్ద సమానం. నిలకడ స్థితిలో ఉక్కు-రాగి సంధి వద్ద ఉష్ణోగ్రత T అయితే,