MP Board Class 12th Physics Important Questions Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance

MP Board Class 12th Physics Important Questions Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance

Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions Objective Type Questions

Question 1.
Choose the correct answer of the following:

Electrostatics Important Questions For Board Question 1.
The SI unit of electrical capacitance:
(a) Stat farad
(b) Farad
(c) Coulomb
(d) Stat coulomb.
Answer:
(b) Farad

Question 2.
The potential difference between the plates of a capacitor is constant. A dielectric medium is filled instead of air in between the plates. The intensity of electric field will:
(a) Decrease
(b) Remains unchanged
(c) Become zero
(d) Increase.
Answer:
(b) Remains unchanged

Buffer capacity is the measure of a buffer’s ability to resist pH change.

Class 12 Physics Important Questions Chapter 2 Question 3.
On replacing the air by an insulating material between the plates of a capacitor its capacity:
(a) Remains unchanged
(b) Increases
(c) Decreases
(d) Nothing can be said.
Answer:
(b) Increases

Question 4.
On increasing the separation between the plates of a parallel plate capacitor its capacitance :
(a) Remains unchanged
(b) Increases
(c) Decreases
(d) Nothing can be said.
Answer:
(c) Decreases

Equivalent Capacitance Questions Class 12 Question 5.
When two capacitors are joined in series each capacitor will have the same :
(a) Charge
(b) Potential
(c) Charge and potential
(d) Neither charge nor potential.
Answer:
(a) Charge

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Question 6.
When two capacitors are joined in parallel each capacitor will have the same:
(a) Charge and potential
(b) Only charge
(c) Only potential
(d) Neither charge nor potential.
Answer:
(c) Only potential

Question 7.
Two capacitors of equal capacitance first connected in parallel then connected in series. What is the ratio of their capacities in both the cases:
(a) 2 : 1
(b) 1 : 2
(c) 4 : 1
(d) 1 : 4.
Answer:
(c) 4 : 1

Physics Important Questions Class 12 MP Board 2023 Question 8.
The formula of capacitance of a spherical conductor is:
(a) C = \(\frac { 1 }{ 4π{ £ }_{ 0 }R } \)
(b) C = 4πt£0R
(c) C = 4πr£0R2
(d) C = 4π£0R3
Answer:
(b) C = 4πt£0R

Question 2.
Fill in the blanks:

  1. 1 farad = one coulomb/ ……………
  2. 1 farad = …………… stat farad.
  3. Dimensional formula of capacitance is ……………
  4. is a device in which with or out changing in shape or size of a conductor its capacitance can be increased ……………
  5. On increasing the distance between the plater of a parallel plate capacitor its capacity ……………
  6. Three capacitor each of 3pF are joined in series their equivalent capacitance will be ……………
  7. The dimensional formula of electric potential is ……………
  8. The potential due to a point charge q at a distance r is given as ……………
  9. The potential difference = Intensity of electric field × ……………
  10. The increase in kinetic energy of a charge q when it is accelerated by a potential difference V is ……………
  11. Due to presence of dielectric medium the potential ……………
  12. The work done in moving a charge perpendicular to the electric field is ……………
  13. The potential of earth is considered to be ……………

Answers:

  1. 1 Volt
  2. 9 × 1011
  3. [M-1L-2T4A2]
  4. Capacitor
  5.  Decreases
  6. lµF
  7. [ML2T-3 A-11]
  8. V = \(\frac { 1 }{ 4π{ £ }_{ 0 }R } \) \(\frac { q }{ r}\)
  9. Distance between the two point
  10. qV
  11. Decreases
  12. Zero
  13. Zero.

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Class 12 Physics Important Questions MP Board Question 3.
Match the Column:
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 1
Answers:

  1. (c) Q/V
  2. (d) \(\frac { 1}{2}\) C/V2
  3. (e) 4π£0R
  4. (a) £0A/d
  5. (b) 4π£0ab / (b – a)

Question 4.
Write the answer in one word / sentence:

  1. What is the potential of earth. Write SI units ?
  2. What will be the electric field intensity inside a hallow sphere ?
  3. In which direction of electric dipole, electric potential is zero ?
  4. What is the net charge of a charge condenser ?
  5. What quantity remains constant when the condenser are connected in series ?
  6. What quantity remain constant when the conductor are connected in parallel ?

Answers:

  1. Zero, volt
  2. Zero
  3. Broad-side-on position
  4. Zero
  5. Charge
  6. Potential difference.

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Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions Very Short Answer Type Questions

Question 1.
What do you understand by equal potential surface ?
Answer:
The surface of the conductor where potential is in every point is called equal potential surface.

Imp Questions Of Physics Class 12 MP Board Question 2.
Write the name of the physical quantity whose SI unit in J/C. Is it a scalar or vector ?
Answer:
Electric potential, it is a vector quantity.

Question 3.
Draw a equi potential surface for a unit charge.
Answer:
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 2

Question 4.
Define farad.
Answer:
If the potential of a conductor increases by one volt when one coulomb of charges is given to it, then the capacity of the conductor is said to be one farad.

Physics Important Questions Class 12 MP Board Question 5.
On going in direction of electric lines of force, electric potential decreases or increases.
Answer:
Electric potential decreases.

Question 6.
Give an example in which electric field is non-zero but potential is zero.
Answer:
At broad-side-on position of an electric dipole electric field is non-zero and potential is zero.

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Question 7.
Does electron try to go toward high potential area or low potential area ?
Answer:
Since electron is negatively charge so it tries to go toward high potential area.

MP Board Class 12th Physics Important Questions Question 8.
Potential between two parallel surface are same. The distance between them is R. If a charge q is bought from one surface to another, then what will be the work I done to do this ?
Answer:
Amount of work done will be zero on both the surface are equipotential.

Question 9.
If area of a plate of a parallel plate condenser in made half. Will it behave as condenser.
Answer:
When area of the plate if a parallel plate condenser is made half. Its capacity become half. Therefore it will not act as condenser.

Question 10.
A capacitor of capacity C is charged with potential difference V. What will be the magnitude of electric flux passing through the surface of it ?
Answer:
Zero.

MP Board Class 12 Physics Notes In English Question 11.
Why condenser are used in computer’s ?
Answer:
Condenser are used as memory chip in computer.

Question 12.
Write one use of capacitor ?
Answer:
To accumulate electric charge.

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Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions Short Answer Type Questions

Question 1.
What is potential ? Is it a vector or scalar quantity ?
Answer:
Work done in bringing a unit positive charge from infinity to a point in the I electric field is called potential at that point. If charge q is brought from infinity to a point and IT work is done.
∴ V = \(\frac {W}{p}\)
It is a scalar quantity.

Question 2.
Can same amount of charge be given 1 and a solid sphere of same radii, if they have same potential ?
Answer:
No, because capacities of both spheres of same radii are always equal. Therefore i both the spheres can hold same amount of charge at same potential.

Physics Important Questions Class 12 MP Board 2024 Question 3.
What is meant by capacity of a conductor ? Give its unit.
Answer:
The capacity of a conductor is defined by the charge given to the conductor, which increases its potential through unity.
Capacity = \(\frac {Charge}{Potential}\)
or C = \(\frac {q}{v}\)
Its SI unit is farad.

Question 4.
The surface of any conductor is always equipotential. Why ?
Or
The potential at every point on a charged conductor is same. Why ?
Answer:
All the points of the surface of a conductor are in electrical contact with one another. If the potential is not equal then the charges will flow from higher potential to lower potential till the potential of both the points on the surface becomes same. This will give rise to electrodynamics situations. Thus, the surface of a conductor is always equipotential.

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MP Board Class 12th Physics Imp Questions 2023 Question 5.
What would be the work done if a point charge +q is taken from a point A to point B on the circumference of a circle with another point charge +q at the center:
Answer:
The points A and B are at same distance from the charge + q at the center, so VA = VB So, work done, W= q0 (VA – VB) = 0.
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Question 6.
Explain the meaning of capacity of a capacitor. What will be the effect on capacity of a parallel plate capacitor if a dielectric medium of dielectric constant k is filled in between the plates ?
Answer:
The capacity of a capacitor, is equal to charge given to one of its plates which produces unit potential difference across the plates. In this case capacity increases, it becomes k times its initial value.

Class 12 Physics Chapter 2 Notes Question 7.
What will be the change in the value of charge and potential difference between the plates of a parallel plate capacitor, if after charging its battery is removed and distance between its plates is reduced ?
Answer:
Charge remains same but potential difference decreases.

Question 8.
Two equipotential surface does not intersect each other, why ?
Answer:
Electric lines of forces are always perpendicular to equipotential surface. If two equipotential surface intersect each other then at the point of intersection there will be two direction of electric fields which is impossible. Therefore they does not intersect each other.

MP Board Physics Question 9.
Why must electrostatic field be normal to the surface at every point of a charged conductor ?
Answer:
If electric field is randomly directed, then it can be resolved, into two components. The horizontal component on this surface is E sin θ.
For electrostatic situation
£ sin θ = 0
⇒ sin θ = 0
⇒ θ = 0°
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So, the electric field is normal to surface.

Question 10.
The potential at any point inside the hollow conductor remains same. Why ?
Answer:
When charge is given to a hollow conductor then the distribution of charge takes place on its upper surface. Therefore the intensity of electric field inside the conductor is zero. Hence, no work is done in moving unit positive charge inside it. Therefore potential at every point inside the conductor remains same.

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Question 11.
Can the potential be zero where electric field is not zero ?
Answer:
Yes, the electric field on the equatorial line of a dipole is not zero but potential is zero.

Chapter 2 Physics Class 12 Important Questions Question 12.
What will be the effect on electric field, potential, difference, electric capacity and energy if a dielectric of dielectric constant K is filled between the plates of a capacitor ?
Answer:
The electric field will become \(\frac {1 }{ K }\)times, potential difference will become \(\frac {1 }{ K }\) times, electric field will become K time and energy will become \(\frac {1 }{ K }\) times.

Question 13.
Can 1 coulomb charge be given to a sphere of radius 1cm ?
Answer:
As we know that the formula of potential ¡s V = \(\frac { 1 }{ 4π { £ }_{ 0 } } \) \(\frac { q }{ r }\) …(1)
Given,q = lC, r = lcm = 10-2m
Putting these values in eqn. (1)
V = 9 × 109 × \(\frac{1}{10^{-2}}\) = 9 x 1011volt
Where = \(\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}}\) =  9 × 109 in SI unit.
This value of potential is greater than barrier potential of air. Therefore IC charge cannot be given to a sphere of radius 1cm.

Chapter 2 Physics Class 12 Question 14.
In the shown figure what will be the work done to bring a z point charge from the point X to Y to Z?
Answer:
There the point Z and Y are situated on same equaipotential surface. Therefore work done to bring a point charge from A’to Zand from X to Z will be same.
.’. Wy= Wz.
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Question 15.
Derive an expression for electric potential due to a point charge. Is it scalar or vector and why?
Answer:
Consider a point charge q placed at origin O. Potential at P has to be found out. Let the medium between charge ‘q’ and P has dielectric constant Er.
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Electric field at P due to charge q is
E = \(\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0} \varepsilon_{r}} \cdot \frac{q}{r^{2}}\)
The electric field \(\vec{E}\) points away from the charge q. A force \(\vec{F}\) = -q0 \(\vec{E}\) has to be applied on the charge so that it can be brought near to q. The small work required to move the test charge q0 from P to Q through a small distance dr is given by dW = Fdr
= -q0 Edr
The total work done in moving the charge q0 from infinity to point P will be obtained by integrating the above equation as –
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 7
But electric potential is defined as work done per unit test charge.
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 9
Potential at P is V = \(\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0} \varepsilon_{r}} \cdot \frac{q}{r}\)
If medium between q and q0 is vacuum then £r = 1
Then , V =\(\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \frac{q}{r}\)
This is the required expression.

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MP Board Class 12th Physics Question 16.
What are the factors affecting the potential of a charged
Answer:
The factors affecting the potential of a charged conductor are:
1. Amount of charge on conductor:
By the formula V = \(\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \frac{q}{r}\) it is clear that
V ∝ q, hence more is the charge, more will be the potential of charged conductor.

2. Shape of conductor (Area of conductor):
If the charge is kept constant on a conductor and its surface area is decreased then the potential of conductor increases whereas on increasing the surface area its potential decreases. So the potential of a conductor is inversely proportional to the radius.

3. Presence of other conductor near the charged conductor:
If an uncharged conductor is brought near a charged conductor then the potential of the charged conductor decreases.

4. Medium surrounding the conductor:
Due to presence of insulating medium near the charged conductor its potential will decrease.

Question 17.
Define equipotential surface. Write its properties.
Answer:
Equipotential surface:
An equipotential surface is the locus of all those points at which the potential due to distribution of charge remains same.

Properties:

  • Potentials on every point are equal
  • No work is done in moving a positive charge from one point to another
  • The electrical lines of force are normal to the equipotential surface
  • Two equipotential surfaces do not intersect each other.
  • All the points on the surface of a conductor are in electric contact. If the potentials are not same then the
  • charge will flow from higher potential to lower potential till the potential of both the points become same.
  • Thus the surface of a conductor is always equipotential.

MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 10

Uniform Distribution Calculator … Calculate the probability density.

Class 12th Physics Chapter 1 Important Questions MP Board Question 18.
Obtain a relation between electric Held intensity and potential difference.
Or
Prove that E = \(\frac { dv }{ dr }\)where symbols have their usual meanings.
Answer:
Suppose A and B are two points in the electric field of charge q. The direction of electric field is radially outwards from A to B. Suppose the distance between A and B is very small (i. e., dr) then the electrie field between A and B can be taken as uniform. As the potential is inversely proportional to distance hence potential at A is more than that of B. Let the potential at B is V then that at A is V + dV.

MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 11
Work done in bringing the test charge q0 from B to A is –
dW = q0dV …….(1)
Force acting on q0 will be
F = q0 E
Work done in bringing the test charge against the repulsion force will be
dW = -q0Edr
(Work = Force x Displacement) ………(2)
The negative sign shows that the direction of displacement and direction of force are opposite to each other.
From eqns. (1) and (2), we get,
q0dV = q0Edr
or dV = -Edr
E = – \(\frac { dv }{ dr }\)
This is required relation between intensity of electric field and potential difference.

Question 19.
Prove that capacity of an isolated spherical conductor is directly proportional to its radius.
Or
Derive an expression for the capacity of a spherical conductor.
Answer:
The capacity of a conductor is its ability to store electrical energy and it is equal
to that charge which increases its potential by unity.
∴ Capacity = \(\frac { Charge }{ Potential }\)

MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 12
Capacity of an isolated spherical conductor:
Let us consider about a spherical conductor of radius r. The charge + Q is given to it. The charge will be distributed on its surface uni- formly. Therefore the lines of force will be emitted normally to the surface seem to becoming from its center. Hence, we can suppose that all the charges are kept at the centre.
∴ Potential on the surface V = \(\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \frac{Q}{r}\)
But capacity C = \(\frac { Q }{ V }\)
Putting the value of V, we get
C = \(\frac{Q}{\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \frac{Q}{r}}\)
C = 4πE0r
C ∝ r.
Thus, the capacity is proportional to the radius of the spherical conductor.

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Question 20.
What do you mean by a capacitor ? Explain its principle.
Answer:
The capacitor is a device by which the capacitance of a conductor is increased without changing its size or volume. Actually it stores electrical energy.
Principle of capacitor:
Let A be a charged conducting plate. Another uncharged conductor plate B is brought near to A, therefore due to induction negative charges will be induced on the front surface and positive charges on the other side of plate B.
Now, the negative charge reduces the potential while the positive charge increases.

MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 13
As the negative charge is nearer therefore the potential of plate A decreases. Now, the plate B is earthed then the free positive charge will go to earth and hence the potential of A decreases by more value.
C = \(\frac { Q }{V}\)
As V decreases, C will increase. This arrangement is called capacitor or condenser.

Question 21.
Derive an expression for parallel plate capacitor.
Answer;
Let A and B be two plates of a parallel plate capacitor separated by a distance d apart. Area of each plate is A and dielectric constant of the medium between them is Er Now, plate A is given + Q charge. Therefore, – Q charge will be induced on the nearer surface of the plate B and + Q charge on the other side. As B is connected to earth, + Q charge of B will go to earth. Let the charge density of A is cr, therefore that of B will be -σ.
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 14
Now, σ = \(\frac { Q }{A}\)
Intensity between the plates will be given by
E = \(\frac{\sigma}{\varepsilon_{0} \varepsilon_{\mathrm{r}}}\)
E = \(\frac{Q}{A \varepsilon_{0} \varepsilon_{r}}\)
But, potential difference between the plates A and B is
V = Electric field intensity ×
Distance between to plates = Ed
V = \(\frac{Q}{A \varepsilon_{0} \varepsilon_{s}} \cdot d\)
But, C = \(\frac{Q}{V}=\frac{Q}{\frac{Q d}{A \varepsilon_{0} \varepsilon_{r}}}\)
C = \(\frac{\varepsilon_{r} \varepsilon_{0} A}{d}\)
This is the required relation.
For air or vacuum, Er = 1
C = \(\frac{\varepsilon_{0} A}{d}\)

Question 22.
Three capacitors of capacitance’s C1 C2 and C3 are connected in series. Derive an expression for the equivalent capacitance.
Answer:
The given figure shows three capacitors of capacitances C1 C2 and C3 con – nected in series. A potential difference of V is applied across the combination, charges of + Q and – Q are developed on the plates of the capacitor.
Potential difference across the individual capacitors will be
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 15
V1 = \(\frac{Q}{C_{1}}\) , V2 = \(\frac{Q}{C_{2}}\), V3 = \(\frac{Q}{C_{3}}\) …….(1)
The sum of these must be equal to the applied potential difference V.
V = V1 + V2 + V3 ………(2)
Let C be the equivalent capacitance of the series combination
∴ C = \(\frac { Q }{ V }\) or V = \(\frac { Q }{ C }\) ………..(3)
V1 + V2 + V3 = \(\frac { Q }{ C }\) [from equ..(2)]
\(\frac{Q}{C_{1}}\) + \(\frac{Q}{C_{2}}\) + \(\frac{Q}{C_{3}}\) = \(\frac{Q}{C}\) [from equ..(1)]
Q(\(\frac{1}{C_{1}}\) + \(\frac{1}{C_{2}}\) + \(\frac{1}{C_{3}}\)) = \(\frac{Q}{C}\)
\(\frac { 1 }{ c }\) = \(\frac{1}{C_{1}}\) + \(\frac{1}{C_{2}}\) + \(\frac{1}{C_{3}}\)
This is the required expression.

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Question 23.
Three capacitors of capacitance’s C1 C2 and C3 are connected in parallel. Derive an expression for the equivalent capacitance C.
Answer:
Consider three capacitor of capacitance’s C1 C2 and C3 connected in parallel. A potential difference V is applied across the combination. Charges set up in the individual capacitor will be.
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 16
Q1 = C1V, Q2 = C2V,Q3 = C3V …(1)
Total charge stored in the parallel combination is
Q = Q1 + Q2 + Q3 ……….(2)
If C is the equivalent capacitance of the combination
Then, C = \(\frac { Q }{ V }\) Q = CV …………(3)
Q1 + Q2 + Q3 = CV [from eq. (2)]
C1V + C2V + C3V = CV [from eq. (1)]
V(C1 + C2 + C3) = CV
C = C1 + C2 + C3
This is the required expression.

Question 24.
Derive an expression for the energy of a charged conductor.
Or
Prove that energy of a charge conductor is directly proportional to its square of potential.
Answer:
The work done in charging a conductor is stored as energy in it. This energy is called electrostatic potential of conductor.

Formula derivation:
Let us consider about a conductor of capacity C which is given charge +Q due to which its potential becomes V. As the charge increases work done also increases. Let at any instant the potential of conductor be V due to charge q.
∴ C = \(\frac { q }{ v}\)
or v = \(\frac { q }{ C}\)
Now, at potential Kthe work done in giving the charge dq will be dW
∴ dw = Vdq
or dw = \(\frac { q }{ C}\)dq
Work done in charging the conductor from 0 to Q
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This work done is stored as potential energy on the conductor. Energy of a charge conductor
U = \(\frac{1}{2} \frac{Q^{2}}{C}\)
But Q = CV
∴ U = \(\frac{1}{2} \frac{C^{2} V^{2}}{C}\)
or U = \(\frac{1}{2} C V^{2}\)
∴ U ∝ V2 because C is constant

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Question 25.
Prove that on connecting two charged conductors, charges distribute on them according to their capacities.
Answer:
When two isolated charged conductors A and B are connected by a thin wire, charge flows from the conductors at high potential to the conductor at low potential till the potential of both A and B became equal. The phenomenon involved is called distribution of charges and the total charge of the entire system remains conserved. Let the capacitance of A and B be C1 and C2, the charges be Q1 and Q2 respectively. Then the potentials are V1 and V2 respectively.
∴ Initially, Q1 = C1V1 and Q2 = C2V2
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 18
The conductors are joined by a wire of negligible capacitance, the charges flow from- the conductor at higher potential to the conductor at lower potential till the potentials on each conductor become equal.
The net charge on the system,
Q = Q1 + Q2
The common potential, V = \(\frac { Total charge }{ Total capacitance }\)
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 19
After the potential becomes equal let the charge on A 1 be Q1 and charge on A2 be Q2.
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 20
Dividing eqn. (2) by eqn. (3), we get
MP BoardMP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 21 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 21
When the conductors are joined, then the charges get distributed in the ratio of their capacities.

Question 26.
Obtain an expression for potential due to a group of point charges.
Or
Derive the expression for potential energy.
Answer:
Consider a group of point charges q1,q2,q3……..qn which are situated at a dis-tance of r1, r2, r3…….. nn respectively from the point P. The potential due to these point charges is to be obtained at P. Now potential at P due to q1 is
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 22
potential due to q2,q3, ……… qnetc
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 24
Total potential at P will be V = V1 + V2 + V3 + ……….. + Vn
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 25
This is the required expression.

Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions Long Answer Type Questions

Question 1.
Derive the expression for the capacity of a parallel plate capacitor, when the medium between the plates is partially filled by a dielectric medium.
Answer:
Let A and B are parallel plates of a capacitor. The distance between the plates is d and plate of thickness t and dielectric constant Er is introduced.
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 26
Now, plate A is given charge +Q.
Let the charge density be σ.
∴ σ = \(\frac { Q}{ A}\)
Intensity of field in air ,
E_{0}=\(\frac{\sigma}{\varepsilon_{0}}=\frac{Q}{\varepsilon_{0} A}\)
If the intensity of field inside the dielectric medium be E, then
Dielectric constant = \(\frac {Electric field in vacuum}{ Electric field in medium}\)
or \(\varepsilon_{r}=\frac{E_{0}}{E}\)
or E = \(\frac{E_{0}}{\varepsilon_{r}}=\frac{Q}{\varepsilon_{0} \varepsilon_{r} A}\)
Now, potential difference between A and B,
V=E0 (d – t) + Et, [(d – t) is vacuum distance]
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 27
This is the required expression.
Metal is a conductor. When metal is used in place of the dielectric, it will conduct electricity and the potential difference will become zero. So, capacitor will not work.

Question 2.
Calculate the loss of energy, when two charged conductors are connected.
Or
The capacities of two conductors are C1 and C2, Q1 and Q2 charges are given to them so that their potentials become V1 and V2 respectively. If they are connected by a wire, then calculate the following:

  • Common potential
  • Loss of energy.

or
prove that when two charged conductors are connected, there will be a loss of energy
Or
In redistribution of charges, is there a loss of energy ? Deduce an expression to confirm the answer.
Answer:
Let A and B be two conductors of capacities C1 and C2 respectively. When charges Q1 and Q2 are given separately the potentials become V1 and V2 respectively.Total charges, Q = Q1 + Q2 ………..(1)
But, Q1 = C1V1 and Q2 = C2V2
By eqn. (1), we get
Q = C1V1 + C2V2
Total capacity, C = C1 + C2
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 28
(1) Common potential:
Let the conductors are connected by a wire and the common potential becomes-V.
Q1 + Q2 = (C1 + C2)V
V = \(\frac{Q_{1}+Q_{2}}{C_{1} + C_{2}}\)
V = \(\frac{C_{1} V_{1}+C_{2} V_{2}}{C_{1}+C_{2}}\) ……..(2)
This is the expression for the common potential.

(2) Loss of energy: Total energy of the conductors before connection:
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 29
and total energy after connection,
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 30
Putting the value of V from eqn. (2) in eqn. (4), we get
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 31
Hence, difference of energy’,
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 32
(V1 – V2)2 is positive, hence (V1 – V2) is positive. Hence, during redistribution, there will be always loss of energy.
i.e., U1 – U2>0 ⇒ U1>U2
i.e., energy before joining is greater than energy after joining.
The loss in energy,
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 34

Question 3.
Explain the construction and working of Van de Graaff generator. Write its uses.
Answer:
Van de Graaff generator is a machine which produces electricity of about 107 V or more potential difference.
Construction:
It consists of a large metallic sphere S of diameter 5 m, mounted on high insulating support PP about 15 m high. An endless insulating belt made up of rubber passes over the pulleys p1 and P2. A motor rotates p1 C1 and C2 are two metallic combs called spray comb and collecting comb respectively. C1 is connected to S. To prevent the leakage of charge, the generator is put inside a large enclosure filled with gas at 15 atm. pressure. This iron enclosure is connected to earth.

MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 35
Working:
The comb C1 is connected to the positive terminal of the battery, therefore the surface density of the points becomes very high which causes the wind present nearby it to get charged. Thus, the spray comb sprays the charge on the belt. Now, the electric wind moves up to the collector comb C2 When it reaches in front of the collector comb C2 opposite charge induces on the tip to neutralize the same type of charge. The negative charge wind of C2, cancels the positive charge of the belt. Thus, by the repeated actions more and more positive charge is induced on sphere, hence its potential increases to about 107volts or more.

Uses:

  • To generate high potential.
  • To accelerate the positive particles such as protons, Deuteronomy, are particle etc. and used in nuclear disintegration.

MP Board Solutions

Question 4.
When Anil opened the cap of the tap, then he found no water in coming out of it. Then he opened the cap of the water tank and found no water in the tank. To fill up water in the water tank he switch on the switch of the motor and found motor is not starting. Then he called the electric technician. The technician said him on checking that the condenser of the motor is not functioning. On replacing capacitor, the motor start working.

Answer the following questions:

  1. What values does Anil exhibits ?
  2. What is the function of condenser ?
  3. What is total charge on a charged condenser ?
  4. The capacity of a capacitor is 3pF. If it is charged up to 100 V potential difference, then what will be charged stored in it ?

Answer:

  1. Anil exhibited his presence of mind.
  2. It accumulate charge and hence it conserved energy.
  3. Net charge on a condenser is zero.
  4. C = 3µF = 3 × l0-6 F, V = 100V

∴ By formula Q = CV = 3 × l0-6 × l00
or Q = 3 × 10-4C.

Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions Numerical Questions

Question 1.
Can 1 coulomb charge be given to a sphere of radius 1cm ?
Answer:
No.
As we know that the formula of potential is V = \(\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \frac{q}{r}\) …(1)
Given, q = 1C, r = 1cm = 10-2m
Putting these values in eqn. (1)
V = 9 × 109 x \(\frac{1}{10^{-2}}\) = 9 × 1011volt
Where = \(\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}}\) = 9 × 109 in SI unit.
This value of potential is greater than barrier potential of air. Therefore lC charge cannot be given to a sphere of radius 1cm.

Question 2.
You are given three capacitor of 4pF each. How they will be combined to obtain resultant capacity of 6pF ?
Solution:
Given : Q = C2 = C3 = 4µF
When two capacitor is joined in series and third capacitor joined parallel with them, then resultant capacity is obtained as 6µF.

MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 36
C1 ,C2 is in series, its resultant (C’) is
\(\frac { 1 }{ c}\) = \(\frac{1}{C_{1}}+\frac{1}{C_{2}}\)
or \(\frac { 1 }{ c}\) = \(\frac { 1 }{ 4}\) + \(\frac { 1 }{ 4}\) = \(\frac { 2 }{ 4}\)
or C = \(\frac { 4 }{ 2}\) = 2µF.
C and C3 is in parallel combination,
Its resultant C is C = C + C3
C = 2 + 4 or C = 6µF.

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Question 3.
A hollow metallic sphere of radius 0-1 m is given 6pC. Calculate its potential:

  1. At the surface of sphere
  2. At the center.

Solution
Given, r = 01 m, q = 6µC = 6 x 10-6 C
Formula: V = \(\frac{1}{4 \pi \varepsilon_{0}} \frac{q}{r}\)

1. Potential at the surface:
V = 9 × 109 × \(\frac{6 \times 10^{-6}}{0 \cdot 1}\)
V = 54 × 104
V- 5.4 × 105 volt.

2. At the center:
Inside the sphere the potential remains same and equal to that on the surface hence V = 5 . 4 x 105volt.

Question 4.
A test charge is moved from A to B, B to C and A to C in an electric field E as shown in the figure :
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 37
Find (1) Potential difference between A and C
(2) At which point electric potential will be high and why ?
Solution:
1. In right angled ∆ABC
AB2 = AC2 – BC2 = 52 – 32
∴ AB = 4 = dr
BC is perpendicular to electric field, therefore potential will be same at B and C.
VA – VC = VA – VB = -Edr = -4E
2. Therefore potential at point C will be more than potential of point A.

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Question 5.
Identical water droplets, having equal charge on each are combined to form a big drop. Compare the capacity of bigger drop with that of a small drop.
Solution:
Let radius of small droplet = r
Radius of the big drop = R
Volume of big drop = Volume of 27 droplets
\(\frac { 4 }{ 3 }\) πR3 = 27 × \(\frac { 4 }{ 3 }\) πR3
or R3 = 27r3
or R3 = (3r)3
or R = 3r
or \(\frac { R }{ r }\) = \(\frac { 3}{ 1 }\)
Since, C ∝ radius
or \(\frac{C_{1}}{C_{2}}=\frac{r_{1}}{r_{2}}\)
or \(\frac{C_{1}}{C_{2}}\) = \(\frac { 3}{ 1}\) = 3
or C1 = 3C2
The capacity of bigger drop is three times that of smaller one.

Question 6.
How three capacitor of 3pF each can be combined such that their resultant capacity is :

  1. 9pF,
  2. 4.5pF.

Solution:
1. When the three capacitor is joined in parallel, then
C = C1 + C2 + C3
= 3 + 3 + 3 = 9µF.

2. When two capacitor are joint in series, then resultant C’ is
\(\frac { 1 }{ c}\) = \(\frac{1}{C_{1}}+\frac{1}{C_{2}}\)
= \(\frac { 1 }{ 3}\) + \(\frac { 1 }{ 3}\) = \(\frac { 2 }{ 3}\)
C = \(\frac { 3 }{2}\) = 1.5 µF
Now C is joined in parallel with C3
C = C + C3 = 1.5 + 3 = 4.5µF.

Question 7.
The potential difference between two points is 10V. How much work is required to move a charge 100 pC from a point to the other ?
Solution:
Given, V= 10 volt, q = l00µC = l00 × l0-6C
Formula : w = qV
= 100 × 10-6 × 10
= 10-3 joule.

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Question 8.
Find the area of the plate of a 2F parallel plate capacitor, if the separation between the plates is 0.5 cm ?
Solution:
As C = \(\frac{\varepsilon_{0} A}{d}\)
A = \(\frac{C d}{\varepsilon_{0}}\)
Here, C = 2F, d= 0.5cm = 0.5 x 10-2m
A = \(\frac{2 \times 0 \cdot 5 \times 10^{-2}}{8.85 \times 10^{-12}}\)
= 1.13 × 109 m2 = 1130Km2

Engineering Physics MCQ Electrical Engineering.

Question 9.
Two charges 5 x 10-8C and -3 x 10-8C are located 16 cm apart At what point, on the line joining the two charges, is the electric potential zero ? Take the potential at infinity to be zero. (NCERT)
Solution:
Case I.
Let electric potential be zero at point C lying at distance x from the positive charge.
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 38
Given, q1 = 5 × 10-8 C;
q2 = -3 × l0-8 C
AC = x cm : CB = (16 – x) cm
Now, Potential at C is zero i. e.,
V1 + V2 = 0
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 39
-8x + 80 = 0
8x = 80
x = 19 cm
i.e., electric potential at a distance of 10 cm from positive charge will be zero.

Case II.
The other possibility is that the point C may also lie on produced AB.
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 40
Now, V1 + V2 = 0
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 41
5(x – 16) – 3x = 0
5x – 80 – 3x = 0
2x – 80 = 0
x = 40 cm from the positive charge

Question 10.
Determine the equivalent capacitance between A and B in the following circuits:
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 42
Solution:
(i). Mark the junctions as C and D.
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 43
(But C will be A and D will be B)
Draw the equivalent network, which is given below
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 44
Equivalent capacitance,
C = C1 + C2 + C3
or C = 1 + 1 + 1 = 3µF

(ii). To move from A to B, there are two paths P -1 and P – II.
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 45
(As A and B, the path is dislocated temporarily)
The capacitors in P -II are in series. So, the equivalent becomes
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 46
The resultant capacity of series combination is
\(\frac { 1 }{ C’ }\) = \(\frac { 1}{ 3 }\) + \(\frac { 1 }{ 3}\) + \(\frac { 1 }{3 }\)
= \(\frac { 3 }{ 3 }\) = 1µF = C’ = 1µF
The equivalent further becomes
MP Board 12th Physics Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance Important Questions - 47
Total capacity C = 3 +1 = 4µF.

MP Board Class 12th Physics Important Questions

MP Board Class 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity

MP Board Class 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity

Current Electricity Important Questions

Current Electricity Objective Type Questions

Question 1.
Choose the correct answer of the following:

Class 12 Current Electricity Important Questions Question 1.
The flow of current through a conduction is due to:
(a) Protons
(b) Positive ions
(c) Free electrons
(d) Positive and negative ions.
Answer:
(c) Free electrons

Question 2.
The specific resistance of a wire depends upon:
(a) Length
(b) Diameter
(c) Mass
(d) Material.
Answer:
(b) Diameter

Physics Important Questions Class 12 MP Board 2023 Question 3.
A wire is stretched redouble its length. Its resistance will be:
(a) Halved
(b) Doubled
(c) One fourth
(d) Four times.
Answer:
(d) Four times.

Question 4.
The unit of specific resistance is :
(a) Ohm
(b) Ohm-1
(c) Ohm meter
(d) Ohm-1
Answer:
(c) Ohm meter

Question 5.
Which of the following is an oh-mic resistance:
(a) Junction transistor
(b) Transistor
(c) LED
(d) Copper wire.
Answer:
(d) Copper wire.

Current Electricity Class 12 Important Questions Question 6.
On increasing temperature the resistance of the which of the following decreases :
(a) Semiconductor
(b) Metal
(c) Electrolyte
(d) Alloy.
Answer:
(a) Semiconductor

Question 7.
The conductance of super conductor is :
(a) Infinite
(b) Very high
(c) Very low
(d) Zero.
Answer:
(a) Infinite

Question 8.
In the series combination of two resistance which quantity remains same :
(a) Only potential difference
(b) Only current
(c) Current and potential difference both
(d) Neither current nor potential difference.
Answer:
(b) Only current

12th Physics Chapter 3 Important Questions Question 9.
Electric cell is source of:
(a) Electrons
(b) Electrical energy
(c) Electric charge
(d) Electric current.
Answer:
(b) Electrical energy

Question 10.
The e.m.f. of a cell depends upon:
(a) Quantity of electrolyte filled in it
(b) Distance between the electrodes
(c) Size of electrodes
(d) Nature of electrolyte and electrodes.
Answer:
(d) Nature of electrolyte and electrodes.

Question 11.
Three cells each having e.m.f. E and internal resistance r are joined in series. One cell by mistake is joined in reverse order. The resultant e.m.f. and internal resistance will be:
(a) 3E, 3r
(b) E,3r
(c) E, r
(d) 3E,r
Answer:
(b) E,3r

Class 12 Physics Chapter 3 Important Questions With Answers Question 12.
The internal resistance of a cell can be decreased by :
(a) Decreasing the size of electrodes
(b) Increasing the distance between electrodes
(c) Decreasing the distance between electrodes
(d) None of these.
Answer:
(c) Decreasing the distance between electrodes

Question 13.
Two cells of e.m.f. and internal resistance E1r1 and E2, r2 respectively are joined in parallel. Their equivalent e.m.f. will be:
(a) E1 + E2
(b) E1 – E2
(c) \(\frac{\mathrm{E}_{1} r_{2}+\mathrm{E}_{2} r}{r_{1}+r_{2}}\)

(d) \(\frac{\mathrm{E}_{1}+\mathrm{E}_{2}}{r_{1}+r_{2}} \times r_{1} \cdot r_{2}\)
Answer:

(c) \(\frac{\mathrm{E}_{1} r_{2}+\mathrm{E}_{2} r}{r_{1}+r_{2}}\)

Current Electricity Imp Questions Question 14.
Potentiometer measures:
(a) Terminal voltage of cell
(b) Current in circuit
(c) e.m.f. of cell
(d) None of these.
Answer:
(c) e.m.f. of cell

Question 15.
In the null deflection position:
(a) No current flows through the galvanometer
(b) Current flows due to primary circuit through the galvanometer
(c) Current flows through galvanometer due to secondary circuit
(d) Nothing can be said.
Answer:
(a) No current flows through the galvanometer

Question 16.
The SI unit of the potential gradient is:
(a) ohm/cm
(b) volt
(c) volt cm
(d) volt/cm.
Answer:
(d) volt/cm.

Current Electricity Class 12 Numericals Question 17.
To increase the sensitivity of potentiometer:
(a) The potential difference across its wire should be high
(b) The length of its wire should be less
(c) The current through the wire should be high
(d) potential difference across its wire should be low and length of wire should be large.
Answer:
(d) potential difference across its wire should be low and length of wire should be large.

Question 18.
In the balance condition of potentiometer its resistance is :
(a) Zero
(b) Infinite
(c) Very small
(d) Very high.
Answer:
(d) Very high.

Question 2.
Fill in the blanks:

  1. According to ……….. law, a if the physical conditions of a conductor remains unchanged then current flowing through it is directly proportional to the applied potential difference.
  2. On increasing the length of a conductor its resistance ………..
  3. On decreasing the area of cross-section of a conductor its resistance ………..
  4. On increasing the temperature of a metallic conductor its resistance ………..
  5. KirchhofFs first law is in accordance with the law of conservation of ………..
  6. In series grouping of resistors the resistance but in parallel grouping the resistance ………..
  7. With increase in length of potentiometer its sensitivity ………..
  8. Meter bridge works on the principle of ………..
  9. The specific resistance of alloys is ……….. and temperature coefficient of resistance is ………..
  10. The Kirchhoff’s first law is in accordance with the law of conservation of ……….. while the second law is in accordance with law of conservation of ………..
  11. On increasing the distance between electrodes of a cell, its internal resistance ……….. but on increasing area its internal resistance ………..
  12. The phenomenon in which at low temperature the resistivity of a substance becomes zero is celled ………..
  13. In Ohm’s law the V-I graph is a ………..

Answers:

  1. Ohm’s
  2. Increases
  3. Increases
  4. Increases
  5. Charge
  6. Increases, decreases,
  7. Increases
  8. Wheatstone bridge
  9. High, low
  10. Charge, energy
  11. Increases, decreases
  12. Super conductivity
  13. Straight line.

Class 12 Physics Important Questions MP Board Question 3.
Match the Column:
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 1
Answer:

  1. (e) Metre Bridge
  2. (c) Law of conservation of charge
  3. (b) Ohmic conductor
  4. (a) Law of energy conservation
  5. (d) Non-ohmic conductor

MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 2
Answers:

  1. (e) coulomb/sec. (or ampere).
  2. (d) ampere/metre2
  3. (b) joule/coulombx ampere
  4. (c) ohm x meter
  5. (a) ohm-1

MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 3
Answers:

  1. (e) I2Rt
  2. (a) ohm
  3. (b) volt
  4. (c) Electrical energy
  5. (d) VI

MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 4
Answer:

  1. (c) Potential difference
  2. (e) e.m.f.
  3. (b) Vector quantity
  4. (a) l1/l2
  5. (d) \(\mathrm{R}\left(\frac{l_{1}}{l_{2}}-1\right)\)

Imp Questions Of Physics Class 12 MP Board Question 4.
Write the answer in one word / sentence:

  1. What is the direction of electric current ?
  2. What is the unit of specific resistance ?
  3. Kirchhoffs first law is based upon which law ?
  4. Kirchhoffs second law is based upon which law ?
  5. On which principle does f&etre bridge works ?
  6. Does Kirchhoffs law can be applied for both a.c. and d.c. currents ?
  7. In a carbon resistance, there is green, violet, red and silver strip’s. What will be the resultant resistance.
  8. What is the relation between 1 kWh and joule.
  9. When the potentiometer is in equilibrium, what will be its resistance ?
  10. The algebraic sum of current at a point is zero. Then what will be that point ?

Answer:

  1. Opposite to flow of electrons,
  2. Unit is ohm x meter
  3. Laws of conservation of charges
  4. Laws of conservation of energy
  5. Wheatstone bridge
  6. Yes
  7. 57 x 102 ± 10% ohm
  8. 1 kWh = 3.6 x 106 joule
  9. Infinity
  10. Junction point.

Current Electricity Very Short Answer Type Questions

Question 1.
To flow current in a conducting wire, how much charges is present in it ?
Answer:
On flowing current through the conducting wire, charges becomes zero.

Question 2.
Why Meter bridge is known by these name ?
Answer:
Because in Meter bridge, a wire of one meter length is used.

MP Board Class 12th Physics Important Questions Question 3.
Two bulb are marked as 25 W and 100 W. Whose resistance will be more ?
Answer:
R ∝ \(\frac {1}{V}\), Resistance of 25 W bulb will be more.

Question 4.
What do you mean by electric power. Write its unit ?
Answer:
In any electrical circuit the rate of energy decay is called as power. Its unit is watt.

Question 5.
On which factor relaxation time depend on ?
Answer:
It depends on nature of the material of the conductor.

Physics Important Questions Class 12 MP Board Question 6.
Why there is internal resistance in a cell ?
Answer:
Because, inside the cell, the motion of ions get obstacled by the collision of electrolytes molecules.

Question 7.
Why wire of Meter bridge is not made of copper wire ?
Answer:
Since the resistance of copper wire is very less and its temperature coefficient is more, therefore it is not used in Meter bridge.

Current Electricity Short Answer Type Questions

Question 1.
What is current ? Write its unit
Answer:
The electric current is defined as the rate of flow of charge through any section of a
Electric current = \(\frac {Total charge flowing}{ Time taken }\)
l = \(\frac {q}{ t}\) The SI unit of electric current is ampere (A).

MP Board Class 12 Physics Notes In English Question 2.
Is electric current a scalar or a vector quantity ? Give reason.
Answer:
Electric current is a scalar quantity. This is because laws of ordinary algebra are used to add electric current and laws of vector addition are not applied for the addition of electric current.

Question 3.
Define current density. Is it scalar or vector ? Write its unit.
Answer:
Current density at a point in a conductor is defined as the amount of current flowing per unit area of the conductor held perpendicular to the flow of current.
Current density J = \(\frac {Current (l)}{ Area (S)}\) (or) \(\frac {l}{ S}\)
Current density is a vector quantity. The SI unit of current density is ampere / meter2.

Question 4.
What is drift velocity ? What is its value ?
Answer:
Drift velocity is defined as the average velocity with which the velocity free electrons with which they get drifted towards the positive terminal of the conductor under the influence of the external electric field. Its value is 10-5ms-1

Physics Important Questions Class 12 MP Board 2024 Question 5.
Is Ohm’s law applicable to all conductors ? Write conditions for its application
Or
Write the condition or under which Ohm’s law is not obeyed.
Answer:
No, Ohm’s law is not applicable for non – ohmic conductors, e.g., semiconductor diode, discharge tube, etc. It is valid only when there is no change in physical conditions of conductor i.e., temperature, length or mechanical strain etc.

Question 6.
Define specific resistance or resistivity. Write its unit and dimensional formula.
Answer:
Specific resistance or resistivity is numerically equal to the resistance offered by a conductor of unit length and unit cross-sectional area. Its unit is ohm – meter. It depends upon temperature. a’ ‘ The dimensional formula of specific resistance is [ML3T3A-2].

Current Electricity Class 12 Question 7.
If you are given two wires of same material, having same length but different diameters, then which wire will have higher resistance and which will have high specific resistance ?
Answer:
The thin wire (having less diameter) will have higher resistance than that of thicker one as R ∝ \(\frac { 1 }{ A }\) Both wires will have same specific resistance as they are made of same material and specific resistance is characteristic of the material of wire.

Question 8.
It is easier to start motor car during summer rather than in winter. Why ?
Answer:
The internal resistance of the battery during summer is less as compared to winter, therefore more current can be drawn from the battery.

Question 9.
When a high power heater is connected to mains, bulbs become dim. Why ?
Answer:
All electrical appliances are connected in parallel at home, therefore when power heater is used, very high current passes through it. So, potential difference falls on wires connected through mains (V = E – lr), which results in decreasing intensity of bulbs used in circuit.

MP Board Class 12th Physics Imp Questions 2023 Question 10.
What do you measure by meter bridge ? When is its sensitivity maximum ?
Answer:
Resistances are measured by meter bridge. Sensitivity of meter bridge is maximum when the null point is obtained at the center of wire. Moreover, all the resistances must be of same order.

Question 11.
What is the wire of meter bridge made up of ?
Answer:
The wire of meter bridge is made of manganin or constantan because it has low temperature coefficient of resistance and high specific resistance.

Question 12.
How can the sensitivity of potentiometer be increased ?
Answer:
The sensitivity of the potentiometer will be more if the potential gradient is less. For this, V should be less but more than the emf of E. The length of potentiometer should be large.

Question 13.
Write two possible reasons for obtaining deflection on one side in the experiment of potentiometer.
Answer:
The two possible reasons are as follows:

  • If the emf of secondary cell in primary circuit is less than the emf of primary cell in the secondary circuit.
  • If positive terminals of all the cells are not connected to the same point.

Question 14.
What do you understand by potential gradient of a potentiometer ? Give its unit
Answer:

  • Fall in potential per unit length is called potential gradient. If the length of wire be / and potential difference across the wire is v, then
  • Potential gradient, K =\(\frac {V}{l}\) Its unit is volt / m.

Current Electricity Important Questions Question 15.
The potential gradient of potentiometer wire is doubled, what will happen to its null point ?
Answer:
Let emf of cell E is balanced at the length of –
E = Kl = l = \(\frac {E}{ K}\) = l ∝ \(\frac {1}{ K}\)
Hence, the null point will be at the half of the length.

Question 16.
Why the length of wire in potentiometer is more ?
Answer:
For greater sensitivity, the length of null point should be greater, for which the potential gradient should be smaller.
Potential gradient, K =\(\frac {V}{ l}\) To decrease K the value of l should be greater and F should be smaller. But, the value of V can be decreased up to a certain limit, hence the length is increased sufficiently.

Question 17.
Prove that potentiometer is an ideal voltmeter.
Answer:
When the potential difference between two points is measured by the voltmeter, then same current passes through the voltmeter, hence it measures little less than actual potential difference. But, when potentiometer measures the potential difference between two points, no current flows through it. Hence, it measures the accurate potential difference.

Physics Notes Class 12th MP Board Question 18.
A carbon resistance has bands blue, red and green respectively. What is its resistance ?
Answer:
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 5
.’. The value of carbon resistance is 62 x 105 ohm with tolerance ± 20% .

Question 19.
A carbon resistance has bands blue, green and red respectively. Write its resistance.
Answer:
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 6
The value of carbon resistance is 65 x 102 ohm with tolerance ± 20% .

Question 20.
A carbon resistance has bands red, blue and green. What is its resistance ?
Answer:
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 17
The value of carbon resistance is 26 x 105 ohm with tolerance ±20% .

Question 21.
In high tension battery internal resistance should be high. Why ?
Answer:
If high tension battery is used in a circuit having low external resistance, current may go beyond its safety limit. If internal resistance of the battery is high, then current cannot go beyond its safety limit. So, internal resistance of high tension battery must be high.

Class 12 Physics Chapter 3 Notes Question 22.
What is cause of end error in a meter bridge ?
Answer:
The end error in meter bridge is due to following reasons:
The zero mark of the scale provided along the wire may not start from the position where the bridge wire leaves the copper strip and 100 cm mark of the scale may not end at the position where the wire touches the copper strip. The resistance of the copper wire and metal strip of meter bridge has not been taken in account.

Question 23.
What is Ohm’s law ? On what factors does the resistance of a conductor depend upon ?
Answer:
If all the physical conditions of any conductor as length, temperature, etc. remain constant, then the current which flows through it is proportional to the potential difference applied across the ends of the conductor. If I is the current in conductor and V is the potential difference, then
V ∝ l = V=RI
Where, R is a constant, called resistance of conductor.
For factors affecting resistance of conductor:

  • Length: The resistance of conductor is directly proportional to the length of the conductor i.e., R ∝ l
  • Area of cross – section: The resistance of a conductor is inversely proportional to the area of cross – section of the conductor i.e., R ∝ \(\frac{l}{A}\)
  • Temperature: Increase in temperature, increases the resistance.

Combining above two laws, we get,
R ∝ \(\frac{l}{A}\)
R = p \(\frac{l}{A}\)
Where, p= a constant, called specific resistance of the material of the conductor.
Specific resistance:
We have,
R = p \(\frac{l}{A}\)
Let l = 1 And A = l, then
R = P

Thus, the specific resistance of a material is defined by the resistance of unit length and unit area of cross-section of that material.
Unit: Now, p = \(\frac{R.A}{l}\)
= \(\frac{Unit of R x Unit of A}{Unit of l}\)
= \(\frac{\mathrm{ohm} \times \mathrm{m}^{2}}{\mathrm{m}}\) = Ohm x m = Ω x m

Question 24.
What are the possible errors of a meter bridge and how can they be removed ?
Answer:
The possible errors and their removal methods are:
1. It might happen that the wire is not uniform. To remove this error, balance point should be obtained at the-middle.

2. During’the experiment, it is assumed that the resistance of L shaped plates are negligible, but actually it is not so. The error created due to this is called end error. To remove this error, the resistance box and the unknown resistance must be interchanged and then the mean reading should be taken.

3. If the jockey is pressed for a long period of time, then it gets heated and its resistance changes. Hence, jockey must not be pressed for a long interval.

Current Electricity Class 12 Hsc Important Questions Question 25.
Prove Ohm’s law on the basis of free electron theory.
or
Determine the formula for specific resistance in terms of free electron density and relaxation time.
Answer:
Consider a conductor of length l, area of cross-section A having ‘n’ No. of free electron per unit volume. If potential difference V is applied between its opposite ends then,
\(\frac { V }{ l }\)
Force experienced by each free electron will be
F = eE or F = \(\frac { eV }{ l }\)
The acceleration produced on the electron of mass m is
a = \(\frac { F }{ m}\) = \(\frac { eV }{ ml }\)
If the time interval between two successive collisions (relaxation time) is r then drift velocity is
Vd = \(\frac {eEτ }{ m }\)
= \(\frac {eVτ }{ ml }\)
But cuurent l = neAvd
l = neA\(\left(\frac{e V \tau}{m l}\right)=\frac{n e^{2} \tau}{m} \frac{A}{l}V\)
\(\frac { V }{ l }\) = \(\frac{m}{n e^{2} \tau} \cdot \frac{l}{A}\)
If temperature remains constant, then all terms on R.H.S. will be constant, so
\(\frac { V }{ l }\) = R
This is Ohm’s law. Where R is constant called resistance.
R = \(\frac{m}{n e^{2} \tau} \cdot \frac{l}{A}\) ……….(1)
But resistance is directly proportional to length / and inversely proportional to area of cross-section A of conductor
R ∝ \(\frac { l }{A }\)
R = p\(\frac { l }{A }\) ………..(2)
From eqns. (1) and (2),
p = \(\frac{m}{n e^{2} \tau}\)

Question 26.
Obtain a relationship between current and drift velocity.
Answer:
Consider a conductor of length /and area of cross-section A. Let n be the number of electrons per unit volume.
Volume of conductor = Al
Total number of electrons = nAl.
Total charge of conductor, Q = nAle.
The conductor is now joined to a cell of potential difference V.
So, the electrons get drifted towards the positive terminal of the cell. Let the drift velocity be vd.
Time taken to cover length l is –
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 7
t = \(\frac{l}{v_{d}}\)
l = \(\frac { Q }{t }\)
= \(\frac { nAel }{t }\)
l = nAevd,
( vd = \(\frac { distance}{time }\) = \(\frac { l }{t }\)
This is the required relationship.

Question 27.
Write four differences between electromotive force and potential difference.
Or
Define e.m.f. of a cell and potential difference. Give differences between them.
Answer:
e.m.f.: Work done in flowing 1 coulomb charge through a circuit is called e.m.f. of a cell When the terminals are not connected to an external circuit, the maximum potential difference between the terminals is equal to the e.m.f. of the cell. Unit of e.m.f is volt.

Potential difference:
The difference of potentials of any two points of the circuit is called potential difference.
Or
Work done in bringing unit positive charge from one point to another is called potential difference between these two points.

Differences between e.m.f. and potential difference:
e.m.f.:

  • The maximum potential difference bet-ween the terminals of a cell is called its e.m.f., when the cell is in open circuit.
  • This term is used for the electric sources as generator, cell, battery, dynamo, etc.
  • It is established even the circuit is off.
  • e.m.f. does not depend upon the resistance of the circuit.

Potential difference:

  • Difference of potential of any two points of the circuit is called potential difference.
  • This term is used for any two points of the circuit.
  • It is established till the current is flowing through the circuit.
  • It depends upon the resistance of the circuit

Physics Chapter 3 Class 12 Important Questions Question 28.
What do you understand by internal resistance of a cell ? On what factors does It depend and how ?
Or
What do you mean by internal resistance of a cell ? Write the factors affecting it.
Answer:
The resistance offered by the electrolyte of the cell during the flow of current inside the cell is called its internal resistance.
The following factors affect the internal resistance:

  • Distance between the electrodes:
    As the distance increases, the internal resistance increases.
  • Area of the immersed electrodes:
    As the area increases, the internal resistance decreases.
  • Concentration of the electrolyte:
    As the concentration is more, the internal resistance is more.
  • Temperature:
    The increase of temperature, decreases the internal resistance.

Question 29.
Establish the relationship between internal resistance of a cell, e.m.f. and extecoafresistance.
Or
Establish the relationship between the electromotive force, potential difference and internal resistance of a cell.
Answer:
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 8
Let e.m.f. of a cell be E and its internal resistance is r. If current / is flowing through a resistance R, then by Ohm’s law,
l = \(\frac { V}{R }\) ……………(1)
Where, V is the potential difference across the resistance. Now, total e.m.f. of the circuit = E and total resistance of the circuit = R + r
l = \(\frac {E}{R+r }\)
By eqns. (1) and (2), we get
\(\frac {V}{R}\) = \(\frac {E}{R+r }\)
VR + Vr = ER
Vr = ER – VR
r = \(\frac {R(E – V)}{V}\)
r = R(\(\frac {E}{V}\) – 1)
This is the required relationship.

Question 30.
Explain Kirchhoff’s laws of distribution of current through the different conduct^£
Or
Write down the Kirchhoff’s laws relating to the distribution of electric current.
Or
State and explain Kirchhoff’s laws.
Answer:
Kirchhoff’s laws:
(i) The algebraic sum of current meeting at any junction in a circuit is zero. In this law, the currents flowing towards the junction are considered as positive and those flowing  way from the junction as negative. As shown in the figure, we have
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 9
i1 – i2 – i3 – i4 – i5 = 0
i1 + i4 = i2 + i3 + i5

(ii) in any closed mesh (or loop) of an electrical circuit, the algebraic sum of the product of the currents and resistances is equal to the total e.m.f. of the mesh. If we go along the direction of conventional current, the potential difference will be taken as negative and opposite to it will be positive. Inside the cell, if we move from low to high potential, along the direction of conventional current, the e.m.f. will be positive.

For loop 1,
E2 – i2R2 – (i1 + i2 )R3 = 0
or E2 = i2R2 + (i1 + i2 )R3
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 10
For loop 2,
i2R2 – E2 – i1R1 + E1 = 0
or E1 – E2 = i1R1 – i2R2

Question 31.
Derive the principle of Wheatstone bridge by Kirchhoffs law.
Or
Explain the principle of Wheatstone bridge and obtain the expression for balance condition by Kirchhoff s laws.
Answer:
Principle of Wheatstone bridge:
Four resistances P, Q, R and S are connected to form a quadrilateral ABCD. A cell E is connected across the diagonal AC and a galvanometer across BD. When the current is flown through the circuit and galvanometer does not give any deflection, then the bridge is said to be balanced. In this condition,
\(\frac { p }{ Q }\) = \(\frac { R }{ S }\)
This is the principle of Wheatstone bridge.

Formula derivation:
Let the current i is divided into two parts and i2, flowing through P, Q and R, S respectively. In the position of equilibrium, the galvanometer shows zero deflection, i.e,, the potential of B and D will be equal. In the closed mesh ABDA, by Kirchhoffs second law, we get

MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 11

i1P – i2R = 0
or i1 P = i2R ……….(1)
Similarly, in the closed mesh BCDB, we have
i1Q – i2S = 0
or i1Q = i2S ……….(2)
Dividing eqn. (1) by eqn. (2), we get
\(\frac{i_{1} P}{i_{1} Q}=\frac{i_{2} R}{i_{2} S}\)
\(\frac{P}{Q}\) = \(\frac{R}{S}\)
This is Wheatstone bridge principle or principle of balance.

Question 32.
Explain the principle of potentiometer.
Answer:
Let AB be the wire of potentiometer of length L. A storage cell C, a key K and a rheostat Rh are connected in series with the resistance wire.
When the key is inserted, the current starts flowing through the circuit and a potential difference is established between A and B, let it is V.
∴ Potential gradient, P = \(\frac{V}{L}\)
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 12
Now, the +ve terminal of the experimental cell is connected to A and -ve to galvanometer which is connected to jockey J. When jockey is touched near A, we get the deflection in one side and if it is touched near B, the deflection is in other side. Thus, a point on AB is found such that galvanometer gives no deflection. Hence, no current flows through the galvanometer and get the null point J.

In this balanced position,
e.m.f. of the cell = Potential difference between A and J
If the length of AJ = l.
∴ E = pl
Thus, knowing p and E can be calculated.
This is the principle of potentiometer.

Question 33.
On what factors the resistance of a wire or conductor depends ? Define specific resistance and write its unit.
Or
On what factors the resistance of a conductor depends and how ?
Answer:
The factors affecting the resistance are:

  • Length: The resistance of conductor is directly proportional to the length of the conductor i.e., R ∝ l
  • Area of cross – section: The resistance of a conductor is inversely proportional to the area of cross – section of the conductor i.e., R ∝ \(\frac{l}{A}\)
  • Temperature: Increase in temperature, increases the resistance.

Combining above two laws, we get,
R ∝ \(\frac{l}{A}\)
R = p \(\frac{l}{A}\)
Where, p= a constant, called specific resistance of the material of the conductor.
Specific resistance:
We have,
R = p \(\frac{l}{A}\)
Let l = 1 And A = l, then
R = P

Thus, the specific resistance of a material is defined by the resistance of unit length and unit area of cross-section of that material.
Unit: Now, p = \(\frac{R.A}{l}\)
= \(\frac{Unit of R x Unit of A}{Unit of l}\)
= \(\frac{\mathrm{ohm} \times \mathrm{m}^{2}}{\mathrm{m}}\) = Ohm x m = Ω x m

Question 34.
What do you understand by specific resistance or resistivity of a conductor ? Give its unit and dimensional formula.
Answer:
For specific resistance of a conductor: Refer Short Answer: Type Q. No. 33(iii). Dimensional formula of specific resistance is determined as:
As p = \(\frac{RA}{l}\)
[p] = \(\frac{[R][A]}{[l]}\)
[R] = \(\frac{[V]}{[l]}\) = \(\frac{W/P}{[l]}\) = \(\frac{\left[\mathrm{ML}^{2} \mathrm{T}^{-2}\right] /[\mathrm{AT}]}{[\mathrm{A}]}\)
= \(\frac{\left[\mathrm{ML}^{2} \mathrm{T}^{-3} \mathrm{A}^{-1}\right]}{[\mathrm{A}]}\) = [ML2T-3A-2
[p] = \(\frac{\left[\mathrm{ML}^{2} \mathrm{T}^{-3} \mathrm{A}^{-2}\right]\left[\mathrm{L}^{2}\right]}{[\mathrm{L}]}\)
= \(\left[\mathrm{ML}^{3} \mathrm{T}^{-3} \mathrm{A}^{-2}\right]\)

Question 35.
Give differences between specific resistance and resistance.
Answer:
Differences between specific resistance (resistivity) and resistance:

Specific resistance:

  • It is defined by the resistance offered by the conductor of unit length and unit area of cross – ection.
  • Its unit is ohm x m.
  • It does not depend upon the length and area of cross – ection.

Resistance:

  • The hindrance offered by a conductor to the flow of current is called electrical resistance.
  • Its unit is ohm.
  • It depends upon the length and area of cross-section of the conductor.

Question 36.
Evaluate It and I2 as shown in the figure.
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 13
Solution:
Equivalent figure of fig. (a) is fig. (b)
In closed current BEFC, by Kirchhoff s second law,
2l1 – 6I2 = 0
or I1 = 3I2 …….(1)
In closed path ABCD
2I1 + l(l1 + l2) = 10
3I1 + I2 = 10 …….(2)
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 15
From eqns. (1) and (2),
3 x 3I2 + I2 = 10
or 9I2 + I2 = 10
or I2 = 1 amp.
Putting the value of 12 in eqn. (1) we get,
I1 = 3 x l = 3 amp

Question 37.
Three resistors R1 R2 and R3 are connected in series. Obtain the expression for the equivalent resistance.
Answer:
The series combination of three resistors having resistances R1 R2 and R3 are shown in figure.
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 16
When this combination is connected to a cell (C) of e.m.f. E volt, then I current flows through combination.
Let the potential difference across R1 R2 and R3 be V1, V2 and V3 respectively. Then, by Ohm’s law,
V1= IR1 V2 = IR2 and V3 = IR3 .
If potential difference across A and B be V, then
V = V1 + V2 + V3
or V = IR1 + IR2 + IR3
V = I(R1 + R2 + R3) ……(1)
If equivalent resistance of this combination be R, then
V = IR …..(2)
From eqns. (1) and (2), we get
1R = I(R1 + R2 + R3)
or R = R1 + R2 + R3 …(3)
Thus, when a number of resistances are connected in series with each other, the equivalent resistance of the combination is equal to the sum of their individual resistances.

Question 38.
Find out equivalent resistance of the three resistances R1 ,R2 and R3 connected in parallel combination.
Answer:
The resistances R1 ,R2 and R3 are connected in parallel as shown in adjacent figure. As all the resistances are connected between two points A and B, hence the potential difference between two points will be same for all. Let it be V. Let I be the total current. This current is divided into three parts at point A. If through R1, R2 and R3; currents I1 I2 and I3 are respectively flowing. Then,
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 14
I = I1 + I2 + I3
By Ohm’s law,
I1 = \(\frac{V}{R_{1}}\), I2 = \(\frac{V}{R_{2}}\), I3 = \(\frac{V}{R_{3}}\)
I = \(\frac{V}{R_{1}}\) + \(\frac{V}{R_{2}}\) + \(\frac{V}{R_{3}}\) ……….(1)
If the equivalent resistance of this combination be R, then
I = \(\frac{V}{R}\) ……….(2)
From eqns. (1) and (2), we have
\(\frac{V}{R}\) = \(\frac{V}{R_{1}}\) + \(\frac{V}{R_{2}}\) + \(\frac{V}{R_{3}}\)
\(\frac{1}{R}\) = \(\frac{1}{R_{1}}\) + \(\frac{1}{R_{2}}\) + \(\frac{1}{R_{3}}\) …………(3)
Thus, if a number of resistances are connected in parallel, the reciprocal of equivalent resistance of the combination is equal to the sum of the reciprocals of their individual resistances.

Current Electricity Long Answer Type Questions

Question 1.
Describe an experiment to compare the e.m.f. of two cells by potentiometer onTne following points :

  1. Circuit diagram
  2. Derivation of formula
  3. Two precautions.

Or
Describe an experiment to compare the e.m.f. of two cells using a potentiometer under the following heads :

  1. Labelled diagram of electric circuit
  2. Formula used
  3. Observation table
  4. Two main precautions.

Answer:
1. Circuit diagram:
AB → Potentiometer wire
B1 → Lead accumulator
K1 → Plug key
Rh → Rheostat
E1 E2 → Experimental cells
K2 → Two ways key
G → Galvanometer
J → Jockey.

2. Derivation of formula:
Let the first cell is having e.m.f. E, and the balancing point is obtained at distance l1. Then by the principle of potentiometer,
E1 = pl1 ……(1)
Where, p is potential gradient.
Let E2 is the e.m.f. of second cell whose balancing point is at l2, then
E2 = pl2 ……(2)
Dividing eqn. (1) by eqn. (2), we get,
\(\frac{E_{1}}{E_{2}}=\frac{pl_{1}}{pl_{2}}=\frac{l_{1}}{l_{2}}\)
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 18

3. Observation tab:
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 19
4. Precautions:
The e.m.f. of lead accumulator should be greater than that of experimental cells. All the positive terminals should be connected to one point

Question 2.
Determine the internal resistance of a cell by potentiometer on the following points:

  1. Labelled circuit diagram
  2. Derivation of formula
  3. Precautions.

Or
Determine an experiment to find out the internal resistance of a cell by potentiometer under the following points :

  1. Labelled circuit diagram
  2. Formula derivation
  3. Observation table
  4. Precautions (any two).

Answer:
1. Circuit diagram:
AB → Potentiometer wire
C → Storage cell
K → Plug key
Rh → Rheostat
E → Experimental cell
R.B. → Resistance box
G → Galvanometer
J → Jockey.

2. Formula derivation:
Let the e.m.f. of the cell is E and its internal resistance is r. When it is connected to external resistance R, its potential difference is V, then
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 20
r = R (\(\frac{E}{V}\) – 1) ……..(1)
When R is not connected, then let the balance point is found at a distance l1 from A.
∴ E = pl1
Similarly, when R is also connected, then let the balanced point is obtained at a distance l2 from A.
∴ V = pl2
Now, putting these values in eqn. (1), we get
r = R \(\left(\frac{\rho l_{1}}{\rho l_{2}}-1\right)\) = R \(\left(\frac{l_{1}}{l_{2}}-1\right)\)
This is the required formula

3. Observation table :
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 21

4. Precautions:

  • The e.m.f. of the storage cell (C) must be greater than that of experimental cell (£).
  • All the positive terminals must be connected to a single point

Question 3.
How are the cells connected in mixed combination ? Derive an expression for current flowing through external resistance.
Or
Prove that the current in the external circuit for a mixed combination of cells is maximum, when the internal resistance of the combination equals the external resistance.
Answer:
In this combination, series connections of equal number of cells are connected in parallel and finally providing one +ve and one -ve terminal as shown in Fig. (a). These two terminals are connected to the ends of an external resistance R so that current starts flowing through the resistance.
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 22

Suppose n cells are connected in series combination and let m be the number of such series connected in parallel. Let the e.m.f. of each cell be E and internal resistance be r. Total e.m.f. of each series combination i.e, for a row, will be nE and total internal resistance will be nr. Hence, the equivalent becomes as given in Fig. (b).
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 25

As all the cells are now in parallel, so total e.m.f. of the combination will also be nE and total internal resistance will be r’. This is shown in Fig. (c). As each resistor is of value nr and nr such resistors are connected in parallel, hence total internal resistance r’ will be calculated as:
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 23
\(\frac{1}{r’}\) = \(\frac{1}{nr}\) + \(\frac{1}{nr}\) + ………. + m terms = \(\frac{m}{nr}\) or r’ = \(\frac{nr}{m}\)
As R is the external resistance, then r’ and R are in series. Hence, total resistance of combination becomes,
Rtotal = R + r’ = R + \(\frac{nr}{m}\)
The current through the circuit will be given by Ohm’s law as

l = \(\frac{Total e.m.f.of battery }{Total resistance of circuit}\)

l = \(\frac{n \mathrm{E}}{\mathrm{R}+\frac{n r}{m}}\) = \(\frac{m n \mathrm{E}}{m \mathrm{R}+n r}\) ……….(1)

This is the expression for the current. For the current to be maximum, mR+nr must be minimum

mR + nr = \((\sqrt{m \mathrm{R}})^{2}+(\sqrt{n r})^{2}-2 \sqrt{m \mathrm{R}} \sqrt{n r}+2 \sqrt{m \mathrm{R}} \sqrt{n r}\) (as subtracting and adding \(2 \sqrt{m \mathrm{R}} \sqrt{n r}\))

= \((\sqrt{m \mathrm{R}}-\sqrt{n r})^{2}+2 \sqrt{m \mathrm{R}} \times \sqrt{n r}\)

But \((\sqrt{m \mathrm{R}}-\sqrt{n r})^{2}\) cannot be negative, as it is a perfect square.

mR + nr will be minimum, only when \((\sqrt{m \mathrm{R}}-\sqrt{n r})^{2}\) = 0

or \(\sqrt{m \mathrm{R}}-\sqrt{n r}\) = 0

\(\sqrt{m \mathrm{R}}\) = \(\sqrt{n r}\) ⇒ mr = nr ………(2)
∴ R = \(\frac{n r}{m}\) ………..(3)

Hence, the external resistance should be equal to the internal resistance of the battery. Under this condition the current supplied by the battery to the resistance R is maximum. The value of maximum current can be obtained by putting eqn. (2) in eqn. (1).

∴ Imax = \(\frac{mnE}{mR + mR}\)

= \(\frac{mnE}{2mR}\) = \(\frac{nE}{2R}\)
On substituting mR = nr, we get

Imax = \(\frac{mnE}{nr + nr}\) = \(\frac{mnE}{2nr}\)

= \(\frac{mE}{2r}\) .

Question 4.
explain the experiment of determining the unknown resistance of a wire with he help of meter bridge on the following points:

  1. Electrical circuit
  2. Principle.

Or
Describe an experiment to determine the unknown resistance by meter bridge on following points :

  1. Circuit diagram
  2. Description of apparatus
  3. Observation table
  4. Precautions.

Or
What are the possible errors in performing the experiment with metre bridge and how they can be removed ?
Answer:
1. Circuit diagram:
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 26
Where ,
AC→ wire
E → cell
R → resistance box
S → unknown resistance,
G → galvanometer
K → key.

2. Description of apparatus:
It consists of 1 meter long manganin or constant resistance wire, fixed on a wooden plank. Thick steel or brass strips are fixed as shown in the figure with two gaps. In one gap, resistance box R and in other, unknown resistance S are connected. A, C and D are terminals. A jockey slides on the wire.

3. Formula derivation or principle:
Meter bridge consists of 1 m long constant-an wire AC, fixed on a wooden plank. In two gaps resistance R and unknown resistance S are connected. Galvanometer G is connected between B and D, where B is sliding point i. e., jockey.
A cell E, with a plug key K is connected between A and C.
Let null point is obtained at a distance l from A.
∴ AB = l cm
and BC = (100 – l)cm
If x be the resistance per unit length, then Resistance offered by AB is P = lx
and resistance offered by BC is Q = (100 – l)x
Now, by the principle of Wheatstone bridge,

\(\frac{P}{Q}\) = \(\frac{R}{S}\)

\(\frac{lx}{(100 – l)}\)

S = \(\frac{R(100 – l)}{l}\)
Wheatstone bridge is sensitive when all the four resistances are of same order. Hence, metre bridge is also suitable for the resistance of same order.

4. Observation table:
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 27
5. Precautions:

  • The connection should be tight.
  • The plugs of R.B. should not be loose.
  • The current should be passed only when readings are to be taken.
  • Jockey should not be rubbed with the wire.

Possible errors and their removal:
1. It might happen that the wire is not uniform. To remove this error, balance point should be obtained at the-middle.

2. During’the experiment, it is assumed that the resistance of L shaped plates are negligible, but actually it is not so. The error created due to this is called end error. To remove this error, the resistance box and the unknown resistance must be interchanged and then the mean reading should be taken.

3. If the jockey is pressed for a long period of time, then it gets heated and its resistance changes. Hence, jockey must not be pressed for a long interval.

Question 5.
How are cells connected in series ? Derive an expression for current flowing through outer circuit. When is this combination useful ?
Answer:
In this combination, the -ve terminal of one cell is connected to the + ve terminal of second cell, whose -ve terminal is connected to the +ve terminal of third one and so on as shown in Fig. (a). Let n cells each of e.m.f. E and internal resistance r be connected in series through an external resistance R, then
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 28
Total e.m.f. of this combination = n E ’ and total internal resistance
r’ = r + r + r +…………….+ n times
= nr
The series combination of n cells is equivalent to a single cell having e.m.f. «E and internal resistance nr. This is shown in Fig. (b).
Now nr and external resistance R are in series. So, the equivalent resistance of circuit becomes R + nr Applying Ohm’s law, current flowing through the circuit is given by –
l = \(\frac{e.m.f. of battery }{Total resistance}\)
= \(\frac{nE }{nr + R}\)
This is the expression for current flowing through the external resistance R. If r « R, then nr + R * R.
Hence, from eqn. (1), we get
l = n. \(\frac{E }{R}\)
= n x Current flowing through each cell.

Utility:
Thus, if the internal resistance of each cell is negligible as compared to external resistance, the current flowing through the battery is n times the current supplied by each cell.
So, the cells should be connected in series only when the internal resistance of each cell is much less than the external resistance.

Question 6.
n cells are connected in parallel combination with internal resistance. Derive an expression for current flowing through external resistance. When is this combination useful?
Answer:
Let n cells be connected in parallel and e.m.f. of each cell be E and internal resistance be r. Since, all the positive terminals of cells connected to point A and -ve terminals connected to the point B, the total e.m.f. of battery will be E (because in parallel combination potential difference remains same).
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 29

Since the cells are connected in parallel, therefore their internal resistance will also be in parallel combination. Let the equivalent internal resistance be r’
∴ \(\frac{1 }{r’}\) = \(\frac{E }{R}\) + \(\frac{E }{R}\) + …………. + n times \(\frac{n }{r}\)
or r’ = \(\frac{r }{n}\)
Hence, the equivalent circuit becomes
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 30
Where, r’ is the total resistance of the combination of cells. As R and r’ are in series, so the total resistance of the circuit becomes
= R + r’ = R + \(\frac{r }{n}\)
Current through external resistance R will be given by Ohm’s law as
l = \(\frac{Total e.m.f.of battery }{Total resistance of circuit}\)
l = \(\frac{E}{R+\frac{r}{n}}\) = \(\frac{n E}{n R+r}\)
This is the required expression.
If R << r, then nR + r≈r
Now, from eqn. (1), we have
I = n \(\frac{E}{r}\) = n x Current given by one cell .

Utility:
Thus, if internal resistance of each cell is much greater than the external resistance, then the current flowing through the battery is n times the current through each cell i.e., maximum current is obtained. So, the cells should be connected in parallel when internal resistance of each cell is much greater than the external resistance.

Current Electricity Numerical Questions

Question 1.
The storage battery of a car has an emf of 12 V. If the internal resistance of the battery is 0.4Ω, what is the maximum current that can be drawn from the battery? (NCERT)
Solution:
Given: E = 12 V; r – 0.4 Ω
Current l = \(\frac{E}{R+r}\)
For current to be maximum R = 0
Imax = \(\frac{E}{r}\) = \(\frac{12}{0.4}\) = 30A

Question 2.
A battery of emf 10V and internal resistance 3) is connected to a resistor. If the current in the circuit ¡s 0.5A. What is the resistance of the resistor? What is the terminal voltage of the battery when the circuit is closed? (NCERT)
Solution:
Given:
E =10V; r = 3Ω l = 0.5A
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 31
l = \(\frac{E}{R + r}\)
R+r = \(\frac{E}{l}\)
R = \(\frac{E}{l}\) – r = \(\frac{10}{0.5}\) – 3 = 20 – 3 = 17Ω
Now, V = E – lr = 10 – 0.5 x 3 = 10 – 1.5 = 8.5V

Question 3.
(a) Three resistance IΩ, 2Ω and 3Ω are combined in series. What is the total resistance of the combination ?
(b) If the combination is connected to a battery of emf 12V and negligible internal resistance, obtain the potential drop across each resistor. (NCERT)
Solution:
(a) Given:
R1 = IΩ; R2 = 2Ω; R3 = 3Ω
R2 = R2 + R2 + R2 = 1 + 2 + 3 = 6Ω .
(b) E = 12V; r = 0
l = \(\frac{E}{R+r}\) = \(\frac{E}{R_{S}+0} = \frac{12}{6}\)
I = 2A
Potential difference across (R1)
V1 = IR1 = 2 x l = 2V
Potential difference across (R2)
V2 = IR2 = 2 x 2 = 4V
Potential difference across (R3)
V3 = IR3 = 2 X 3 = 6V.

Question 4.
(a)Three resistors 2Ω, 4Ω and 5Ω are combined in parallel. What is the total resistance of the combination ?
(b) If the combination is connected to a battery of emf 20V and negligible internal resistance, determine the current through each resistor and the total current drawn from the battery. (NCERT)
Solution?:
(a) Given:
R1 = 20; R2 = 40; R3 = 50
Equivalent resistance:
\(\frac{1}{R_{p}}\) = \(\frac{1}{R_{1}}\) + \(\frac{1}{R_{2}}\) + \(\frac{1}{R_{3}}\)
= \(\frac{1}{2}\) + \(\frac{1}{4}\) + \(\frac{1}{5}\) = \(\frac{10+5+4}{20}\) = \(\frac{19}{20}\)
∴ \(\frac{1}{R_{p}}\) = \(\frac{20}{19}\) Ω

(b) E = 20V; r = 0
Current through different resistors,
l1 = \(\frac{E}{R_{1}}\) = \(\frac{20}{2}\) = 10A
l2 = \(\frac{E}{R_{2}}\) = \(\frac{20}{4}\) = 5A
l3 = \(\frac{E}{R_{3}}\) = \(\frac{20}{5}\) = 4A
Total current drawn
l = l1 + l2 + l3 = 10 + 5 + 4 = 19A
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 32

Question 5.
At room temperature (27°C) the resistance of a heating element is 100Ω. What is the temperature of the element if the resistance is found to be 117 Ω, given that temperature coefficient of the resistor material is 1.70 x 10-4 °C-1 ? (NCERT)
Solution:
Given:
t1 = 27 °C
R1 = 1000
R2 = 1170
α = 1.70 x 10-4 °C-1
We know that, α = \(\frac{R_{2}-R_{1}}{R_{1}\left(t_{2}-t_{1}\right)}\)
t2 – t1 = \(\frac{R_{2}-R_{1}}{R_{1} \alpha}\)
= \(\frac{117-100}{170 \times 10^{-4} \times 100}\)
t2 – t1 = 1000
t2 = 1000 + t1 = 1000 + 27 = 1027 °C

Question 6.
A negligible small current is passing through a wire of length 15 m and uniform cross – section 6.0 x 10-7 m2 and its resistance is measured to be 5.0ΩWhat is the resistivity of the material at the temperature of the experiment ? (NCERT)
Sol. Given:
l = 15m; A = 6.0 x l0-7m2; R = 5.0Ω
using R = \(\frac { pl }{ A }\)
p = \(\frac {RA}{ l }\) = \(\frac{5 \times 6 \times 10^{-7}}{15}\) = 2.0 x l0-7Ωm

Question 7.
Determine the current in each branch of the network shown in figure. (NCERT)
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 40
solution:
\(\frac {P}{ Q }\) = \(\frac {10}{5}\) = \(\frac {2}{ 1 }\) and \(\frac {R}{S }\) = \(\frac {5}{ 10 }\) = \(\frac {1}{ 2 }\).
i.e \(\frac {P}{ Q}\) = \(\frac {R}{ S}\)

Therefore, bridge is not in equilibrium. Current flowing through different branches is as shown in fig. Now applying Kirchhoffs loop rule.
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 33
For loop ABDA
10I1 + 5I2 – 5(I – I1) = 0
3I1 + l2 – I = 0 ……(1)

For loop BCDB.
5(I1 – I2) – 10 (I – l1 + I2) – 5I2 = 0
or I1 – I2 – 2 (I – I1 + I2) I1 = O
or 3I2 – 4I2 – 2I = 0 …..(2)
By eqns. (1) and (2), 5I2 + I = 0
I = – 5I2
I2 = – \(\frac {1}{ 5 }\) I …….(3)
And I1 = \(\frac {2}{ 5 }\) I …….(4)

For loop ADCA,
5(I – I1) + 10 (1 – l1 + l2) + 10I = 10
5I – 3I + 2I1 = 2
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 34

Question 8.
Find out effective resistance between points A and B for circuit given below:
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 35
Solution:
\(\frac {1}{ R}\) = \(\frac {1}{ 2 + 2 + 2 }\) + \(\frac {1}{ 3 }\)

\(\frac {1}{ R}\) = \(\frac {1}{6}\) + \(\frac {1}{3}\)

\(\frac {1}{ R }\) = \(\frac {1 + 2}{ 6 }\) = \(\frac {3}{6}\)
R = \(\frac {6}{3}\) = 2Ω

Question 9.
Find out effective resistance between points A and B for circuit given below:
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 36
\(\frac{1}{\mathrm{R}_{1}}\) = \(\frac {1}{ 4}\) + \(\frac {1}{ 4}\) = \(\frac{1}{\mathrm{R}_{1}}\) = \(\frac {2}{ 4}\)

R1 = \(\frac {4}{2}\) = 2Ω

\(\frac{1}{\mathrm{R}_{2}}\) = \(\frac {1}{ 6}\) + \(\frac {1}{ 6}\) =\(\frac{1}{\mathrm{R}_{2}}\) = \(\frac {2}{ 6}\)

R2 = \(\frac {6}{ 2}\) = 3Ω
Effective resistance R = R1 + R2
R = 2 + 3 = 5Ω

Question 10.
109 electrons flows from point A to B in 10-3 second. Find out magnitude and direction of electric current.
Solution:
Formula: I = \(\frac {ne}{t}\)
Given: n = 109 t = 10-3 sec.
Putting the given value in the formula, we get
I = \( \frac{10^{9} \times 16 \times 10^{-19}}{10^{-3}}\)
or l = 1.6 x l 0-7 ampere.
Direction of electric current will be from B to A. Ans.

Question 11.
150 m A current flows through a conductor. How many electrons will flow through it in 20 sec ?
Solution:
Given:
I = 150 mA = 0.15 A, t = 20 sec.
Formula:
n = \(\frac {It}{e}\) = \(\frac{0.15 \times 20}{1 \cdot 6 \times 10^{-19}\)

n = \(\frac{3}{1 \cdot 6} \times 10^{19}\) = 1.875 x 1019

Question 12.
200 mA current flows through a conductor. How many electrons will flow through it in 5 sec ?
Solution:
Given:
I = 200 mA = 0.2 A, t = 5 sec
Formula:
n = \(\frac {It}{e}\) = \(\frac{0\cdot 2\times 5}{1\cdot 6\times 10^{-19}}\)

n = \(\frac{1}{1 \cdot 6} \times 10^{19}\)
n = 0.625 x 1019

Question 13.
The length of a wire becomes twice when stretched. How many times resistance will increase ?
Solution:
On stretching the wire, radius of the wire will decrease but volume will remain same. Let l1 and r1 be initial length and radius of wire respectively. On stretching, the length becomes l2 say and radius r2
Initial volume = Final volume
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 37
From the formula, R = p \(\frac {1}{A}\)
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 38

Putting the value of \(\left(\frac{r_{2}}{r_{1}}\right)^{2}\) from eqn. (1) in eqn. (2), we get
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 39
As per the question, l2 = 2l1
\(\frac{R_{1}}{R_{2}}\) = \(\left(\frac{l_{1}}{2 l_{1}}\right)^{2}\) = \(\frac {1}{4}\)
R2 = 4R1
Hence, the resistance of wire is increased four times.

Question 14.
The ratio of area of cross-section of two wires made of same metal and equal length is 2 : 1. It applied potential difference between their ends are same then what will be the ratio of current among them ?
Solution:
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 41

Question 15.
The ratio of length of two wire, made of same metal and equal area of cross-section is 2 : 1. If the applied potential difference between their ends are same, then what will be the ratio of current following among them ?
Solution:
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 42

Question 16.
125 mA current flows through a lamp in 10 sec. How many electrons will flow across it ?
Solution:
Given:
I = 125 mA = 0.125 A. t = 10 sec.
MP Board 12th Physics Important Questions Chapter 3 Current Electricity - 43

MP Board Class 12th Physics Important Questions

MP Board Class 12th Hindi Swati Solutions गद्य Chapter 3 नये मेहमान

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MP Board Class 12th Hindi Swati Solutions गद्य Chapter 3 नये मेहमान (एकांकी, उदयशंकर भट्ट)

नये मेहमान अभ्यास

नये मेहमान अति लघु उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
रेवती अपने घर को जेलखाना क्यों कहती है? (2015)
उत्तर:
चूँकि उसका घर छोटा, घुटन वाला तथा जीवन की सुविधाओं से रहित,जेलखाने की किसी कोठरी जैसा है। अत: वह घर को जेलखाने की संज्ञा प्रदान करती है।

प्रश्न 2.
मकान छोटा होने के कारण विश्वनाथ किस बात से आशंकित हैं? (2014)
उत्तर:
छोटा मकान व भयंकर गर्मी के कारण विश्वनाथ इस बात से आशंकित हैं कि ऐसे में कहीं कोई मेहमान न आ जाये।

नए मेहमान एकांकी के प्रश्न उत्तर प्रश्न 3.
“हे भगवान! कोई मुसीबत न आ जाए।” रेवती के इस कथन का आशय बताइए।
उत्तर:
रेवती गर्मी से परेशान है। साथ ही,घर में सोने के स्थान का भी अभाव है। किसी मेहमान के आने की सम्भावना की आशंका से ग्रसित हो वह कहती है कि ऐसे में कोई मेहमान न आ जाये।

प्रश्न 4.
नये मेहमान किस शहर से आये थे?
उत्तर:
नए मेहमान बिजनौर शहर से आये थे।

प्रश्न 5.
नन्हेमल और बाबूलाल किसके घर जाना चाहते थे? (2016)
उत्तर:
नन्हेमल और बाबूलाल कविराज रामलाल वैद्य के घर जाना चाहते थे।

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नये मेहमान लघु उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
गर्मी से बेहाल विश्वनाथ और रेवती के संवाद को अपने शब्दों में लिखिए।
उत्तर:
गर्मी से बेहाल विश्वनाथ कहते हैं कि बड़ी गर्मी है। बंद कमरों में रहना कठिन है, मकान भंट्टी बना हुआ है। रेवती कहती है कि पत्ता भी नहीं हिलता। घड़े का पानी ठण्डा नहीं होता। वह घर को जेलखाना कहती है। पति से बर्फ लाने के लिए कहती है। पति का कथन है कि नया मकान मिलता ही नहीं है। पड़ोसी छत को छूने तक नहीं देते। दोनों आँगन में सोने के लिए बहस के साथ आशंकित हैं कि ऐसे में कोई मेहमान न आ जाये। इस गर्मी ने उनके लिए अनेक चिन्ताएँ और मुसीबतें खड़ी कर दी हैं।

Naye Mehman Ekanki Ka Saransh Likhiye प्रश्न 2.
नन्हेमल और बाबूलाल स्टेशन से सीधे विश्वनाथ के घर क्यों पहुँचे?
उत्तर:
नन्हेमल और बाबूलाल अपना परिचय इधर-उधर की बातों से जोड़कर बताते हैं। इस घटना से झुंझलाकर विश्वनाथ पूछते हैं कि क्या आप कोई चिट्ठी-विट्ठी लाये हैं। तब नन्हेमल कहते हैं कि संपतराम ने कहा था कि स्टेशन से उतरकर सीधे रेलवे रोड चले जाना,वहाँ कृष्णगली में वह रहते हैं। अतः उन्होंने वैसा ही किया और बिना नाम पूछे दरवाजा खटखटा दिया। गृहस्वामी ने दरवाजा खोला तो वे लोग उनके पीछे-पीछे घर में घुस आये।

प्रश्न 3.
नन्हेमल ने बिजनौर के किन सन्दर्भो का उल्लेख विश्वनाथ से किया?
उत्तर:
अपना परिचय देते हुए नन्हेमल ने कहा कि बिजनौर निवासी लाला संपतराम, जो उनके चाचा हैं, वे विश्वनाथ के बड़े प्रशंसक हैं तथा विश्वनाथ से कई बार मिल चुके हैं। दूसरे, नन्हेमल नजीबाबाद में सेठ जगदीश प्रसाद के यहाँ मिले थे। जगदीश प्रसाद बिजनौर में एक चीनी की मिल खोलने जा रहे हैं। इस प्रकार मेहमान अपरिचय के सेतु के दोनों सिरों को परिचय के सन्दर्भ में जोड़ने का व्यर्थ प्रयास करते हैं।

Naye Mehman Ka Saransh प्रश्न 4.
नन्हेमल और बाबूलाल के सही स्थान पर न पहुँचने का भेद कब खुला?
उत्तर:
विश्वनाथ नन्हेमल और बाबूलाल से पूछते हैं कि जिसके यहाँ आपको जाना है, संपतराम ने उसका नाम तो बताया होगा। तब वे दोनों कविराज का नाम बताते हैं। इस पर विश्वनाथ कहते हैं कि मैं कविराज नहीं हूँ, कहीं आप कविराज रामलाल वैद्य के यहाँ तो नहीं आये हैं। दोनों एक साथ चिल्लाते हैं, हाँ वही तो। हम कविराज रामलाल वैद्य के यहाँ आये थे। इस प्रकार सही स्थान पर न पहुँचने का भेद खुल जाता है।

प्रश्न 5.
आगन्तुक के आते ही रेवती के विचारों में क्या परिवर्तन हुआ और क्यों?
उत्तर:
आगन्तुक के आते ही रेवती के विचारों में परिवर्तन आया क्योंकि आगन्तुक अपरिचित नया मेहमान न होकर उसका अपना सगा भाई था। भाई के देखते ही रेवती के चेहरे पर खुशी आ जाती है। वह भाई से कपड़े उतारने के लिए कहती है। पंखा झलने लगती है और प्रमोद से ठण्डा पानी पिलाने के लिए कहती है। हलवाई के यहाँ से मिठाई लाने को कहती है। तेज गर्मी होने पर भी भाई के लिए खाना बनाना आरम्भ करती है।

नये मेहमान दीर्घ उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
एकांकी के आधार पर महानगरीय आवास समस्या पर विचार व्यक्त कीजिए।
अथवा
‘नये मेहमान’ एकांकी के आधार पर महानगरों की आवास की समस्या पर प्रकाश डालिए। (2009, 13)
उत्तर:
‘नये मेहमान’ एकांकी में लेखक उदयशंकर भट्ट ने महानगरों के मध्यम वर्ग की ‘आवास समस्या’ को प्रस्तुत किया है। विश्वनाथ तथा रेवती जैसी स्थिति के लोगों की दशा बहुत ही दयनीय है। आवास छोटा होने के कारण स्वयं उनको सोने के लिए स्थान का अभाव है, उस पर किसी मेहमान का आना अच्छी-खासी चिन्ता व चर्चा का विषय बन जाता है। पानी की समस्या हारी-बीमारी इत्यादि समस्याओं से आज के निम्न-मध्यमवर्गीय समाज को जूझना पड़ रहा है। इन समस्याओं के साथ पड़ोसियों के साथ ताल-मेल बैठाना और भी चिन्ता का विषय है। एकांकीकार ने इस यथार्थ स्थिति का चित्र उभारने में व्यंग्य-विनोद का सहारा, सरल व बोलचाल की भाषा के माध्यम से लिया है।

Naye Mehman Ekanki Ka Saransh प्रश्न 2.
क्या नन्हेमल और बाबूलाल ने अपने वाक्चातुर्य से विश्वनाथ को प्रभावित किया? उनके कछ महत्त्वपर्ण संवाद लिखिए।
उत्तर:
नये मेहमान एकांकी को विकास की चरम सीमा पर ले जाने वाले पात्र तो वास्तव में नन्हेमल और बाबूलाल ही हैं, जिनके प्रत्येक वाक्य में बोलने की चतुराई है। अपने इसी गुण के चलते वे प्रत्येक घटना को घुमा-फिरा कर विश्वनाथ के समक्ष खड़ा कर देते हैं, जैसे बिजनौर के संपतराम को चचेरा भाई बताकर विश्वनाथ से मिलने की बात कहते हैं-“नजीबाबाद में भानामल की लड़की की शादी में आपसे मिले थे।” तथा “मुरादाबाद में जगदीश प्रसाद के यहाँ विश्वनाथ को देखा था।” दोनों वाचालता के साथ-साथ बेशर्म बनकर लेमन की बोतल की चर्चा करते हैं। बीच-बीच में गृहस्वामी की प्रशंसा करते जाते हैं।

इस प्रकार दोनों अपनी वाक्पटुता से अपना उल्लू सीधा करने में लगे हैं। विश्वनाथ उनकी चातुर्यपूर्ण बातों से प्रारम्भ में तो प्रभावित हुए से जान पड़ते हैं किन्तु वस्तुस्थिति को समझते ही वह उनसे प्रभावित नहीं होते हैं। अन्त में विश्वनाथ पूछ बैठते हैं कि उनके पास कोई चिट्ठी-विट्ठी है अथवा नहीं? भेजने वाले ने उनका नाम तो बताया होगा ? दोनों कहते हैं कि शायद कविराज बताया था। विश्वनाथ कहते हैं, “मैं तो कविराज नहीं हूँ।” अतः यह कहा जा सकता है कि दोनों वाक्पटुता में निपुण होने के बाद भी विश्वनाथ को प्रभावित करने में पूर्ण असफल रहते हैं।

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Vishwanath Ka Charitra Chitran प्रश्न 3.
रेवती का चरित्र-चित्रण कीजिए।
अथवा
रेघती के चरित्र की दो विशेषताएँ लिखिए। (2017)
उत्तर:
‘उदयशंकर भट्ट’ द्वारा रचित एकांकी ‘नये मेहमान’ की एक प्रमुख पात्र रिवती’ है जो इस एकांकी का एकल नारी पात्र है। साथ ही, वह मध्यमवर्गीय परिवार की गृहस्वामिनी का प्रतिनिधित्व भी करती है।
(1) पतिव्रता :
अनेक अभावों के मध्य तथा गर्मी के कारण झुंझलाते हुए भी वह पति की सुख-सुविधाओं का पूरा ध्यान रखती है। वह पति की आज्ञा का पालन करना भी जानती है। भीषण गर्मी में स्वयं आँगन में सोने के लिए कहती है तथा पति को ऊपर छत पर भेज देती है। सोचती है-रात में नींद न आयेगी,सबेरे काम पर जाना है। मेरा क्या है? पड़ी रहूँगी; इस प्रकार पति से बहुत प्रेम करती है।

(2) श्रेष्ठ गृहिणी :
रेवती में मध्यमवर्गीय परिवारों की गृहिणी के गुण स्पष्ट परिलक्षित होते हैं। वह मन से सबका आदर करना चाहती है परन्तु परिवार की परेशानियाँ, स्वभाव में शुष्कता पैदा कर देती है। पड़ोसी स्त्रियों, उनके अंधविश्वासों, पति और बच्चों की चिन्ता से परेशानी है। इस प्रकार रेवती भारतीय नारी का यथार्थ रूप प्रकट करती है।

(3) परिवार की समस्याओं से खिन्न :
एक ओर भीषण गर्मी है तो दूसरी ओर मकान का छोटा व घुटनवाला होना। बच्चों की बीमारी तथा बिजली के पंखे का न चलना,न नल में पानी का आना। ये सब परेशानियाँ रेवती को खिन्न स्वभाव वाला बना देती हैं। तब वह कह उठती है-“जाने कब तक इस जेलखाने में सड़ना होगा।”

(4) आतिथ्य-सेवा भाव से रहित :
अपरिचित मेहमान के आने पर अँझला जाती है तथा खाना बनाने की बात पर तुनक जाती है। खिसियाकर पति से कहती है कि “दर्द के मारे सिर फटा जा रहा है, फिर खाना बनाना इनके लिए और इस समय, आखिर वे आये कहाँ से हैं?” इस प्रकार रेवती आतिथ्य-सेवा भाव से रहित है। इसे मुसीबत समझकर तुनकमिजाज बन जाती है।

(5) पड़ोसियों के अशिष्ट व्यवहार से दुःखी :
रेवती के पड़ोस की स्त्रियों का व्यवहार अच्छा नहीं था। विशेष रूप से लाला की पत्नी बहुत लड़ाकू थी। वह पति से कहती है, क्या फायदा? अगर लाला मान भी लें तो वह दुष्टा नहीं मानेगी …… बड़ी डायन औरत है।”

(6) अपने पराये में भेद :
अपरिचित मेहमान के आने पर उसके सिर में दर्द होता है और वह खाना नहीं बना सकती। लेकिन जैसे ही उसका भाई आता है, उसमें उत्साह की लहर भर जाती है, सिर का दर्द ठीक हो जाता है, भाई को बिना खाये सोने नहीं देती है, बर्फ और मिठाई मँगवाती है। वह अपने तथा पराये के मध्य भेद रखती है।

(7) अंधविश्वासी :
रेवती संकुचित विचारधारा की स्त्री है। बच्चों को पड़ोसी की छत पर सोने देना नहीं चाहती है। उसके बजाए बच्चों को गर्मी में ही सुलाती है।

इस प्रकार रेवती में एक ओर कुछ अच्छाइयाँ हैं तो दूसरी ओर कुछ कमियाँ भी हैं। समग्र रूप में रेवती एक मध्यमवर्गीय नारी के गुणों से युक्त है।

नए मेहमान एकांकी के प्रश्न उत्तर Class 9 प्रश्न 4.
एकांकी के तत्वों के नाम लिखते हए ‘नये मेहमान’ एकांकी के किसी एक तत्त्व पर अपने विचार लिखिए।
अथवा
एकाकी के तत्वों के आधार पर ‘नये मेहमान’ की समीक्षा कीजिए।
उत्तर:
नये मेहमान’ उदयशंकर भट्ट का एक यथार्थवादी एकांकी है, जिसमें आवास-समस्या को प्रधान रखा गया है। एकांकी के निम्नलिखित छ: तत्व होते हैं। उनके आधार पर इस एकांकी की समीक्षा निम्नलिखित है-
(1) कथावस्तु :
इस एकांकी की कथावस्तु पूर्णतः शृंखलाबद्ध है। प्रत्येक घटना क्रमबद्धता के धागे में पिरोई गई है। विश्वनाथ के संकोच,रेवती के नाक-भौं सिकोड़ने और नये मेहमानों की बेहयाई के त्रिकोण में हास्य-विनोद के साथ कथा आगे बढ़ती है। एकांकी में संकलनत्रय का पूर्ण निर्वाह हुआ है। पूरा एकांकी एक कमरे में घटित है। पूरे समय कौतूहल बना रहता है। कथानक सामाजिक है, जिसमें मध्यमवर्ग की आवास-समस्या को उठाया गया है।

(2) पात्र या चरित्र :
चित्रण-सफल एकांकी की दृष्टि से पात्रों की संख्या उचित है। मुख्य तीन पुरुष पात्र तथा एक नारी पात्र है। प्रथम, गृहस्वामी विश्वनाथ अपनी उदारता और दया के कारण कष्ट उठाता है। अन्य दो पुरुष पात्र नन्हेलाल तथा बाबूलाल हैं। दोनों बेशर्म तथा वाचाल हैं। दूसरों की परेशानी की उन्हें कोई चिन्ता नहीं। बिना उचित पते के अजनबी के मेहमान बन जाते हैं। उनका चरित्र एक विदूषक के समान है। रेवती अकेली नारी पात्र है जो पतिव्रता, तुनकमिजाज,श्रेष्ठ गृहिणी के साथ अनुदार व अंधविश्वासी विचारधारा की है। उसके साथ दो लड़के हैं-प्रमोद और किरण। अन्त में एक अन्य पुरुष पात्र आता है जो रेवती का भाई तथा वास्तविक मेहमान है। इसे आगन्तुक के नाम से सम्बोधित किया गया है।

(3) संवाद :
संवाद एकांकी के प्राण होते हैं जो कलेवर को सौन्दर्य प्रदान कर आकार देते हैं। संवाद छोटे-छोटे हैं परन्तु सारगर्भित हैं जो काव्य का-सा स्वाद व आनन्द देते हैं, देखिएबाबूलाल-उतना ही मैं भी। (दोनों गट-गट पानी पीते हैं किरण-(विश्वनाथ से धीरे से) फिर खाना। विश्वनाथ (इशारे से) ठहर जा जरा। नन्हेमल-कितने सीधे लड़के हैं। बाबूलाल-शहर के हैं न।

(4) भाषा-शैली :
भाषा साधारण खड़ी बोली है, जिसमें बोलचाल के शब्द हैं, जैसेकुर्सी इधर खिसका दो। उर्दू के शब्द भी हैं तारीफ, खूब,जरा। संस्कृत के तत्सम शब्द-क्षमा, साहित्यिक, मित्र। “चने की तरह भाड़ में भुनना” जैसे मुहावरों का प्रयोग है। भाषा में प्रवाह के साथ बोधगम्यता है। शैली सरल पर साधारण है। क्लिष्टता कहीं भी देखने को नहीं मिलती है।

(5) देश काल तथा वातावरण :
एकांकी में महानगरों के मध्यम वर्ग की आवास समस्या को प्रस्तुत किया गया है। उनके अपने बैठने-सोने को तो जगह होती नहीं, उस पर मेहमानों का सत्कार कैसे करें ? तंग गलियों में सटे मकान की छतों के पास-पास होने से पड़ोसियों के मध्य झगड़ने का दृश्य है। नलों में पानी का न आना। भीषण गर्मी का समय है।

(6) उद्देश्य बड़े :
बड़े नगरों की आवासीय समस्या को सहज ही उजागर करने की क्षमता इस एकांकी का उद्देश्य है। त्रस्त रेवती कह उठती है-“जाने कब तक इस जेल खाने में सड़ना पड़ेगा।” उधर विश्वनाथ भी परेशान हैं, क्योंकि नया मकान मिलता ही नहीं। लेखक ने इस समस्या का समाधान नहीं बताया है। एकांकी को रोचक बनाने के लिए व्यंग्य-विनोद का सहारा लिया गया है। मेहमानों का आना एक समस्या है। इसी उद्देश्य को चित्रित करने में नाटककार सफल हुआ है।

(7) अभिनेयता :
एकांकी के छ: तत्वों में इसकी गणना नहीं होती,क्योंकि अभिनेयता तो एकांकी की प्राण है। यह एकांकी प्रहसन की श्रेणी में सहज भाव से आ जाता है। मंचन की दृष्टि से यह एकांकी सफल है। पात्रों की गिनती का कम होना, भाषा सरल, वाक्य छोटे-छोटे होना, हास्य-व्यंग्य विनोद का होना इस एकांकी की अभिनेयता की नींव रखना है। इसका अभिनय और प्रसारण दोनों ही सफलतापूर्वक किये जा सकते हैं।

Naye Mehman Ekanki प्रश्न 5.
अपने मेहमान और पराये मेहमान के प्रति रेवती के व्यवहार में क्या अन्तर है? लिखिए।
अथवा
आगन्तुक के प्रति रेवती के आत्मीय व्यवहार से आप कहाँ तक सहमत हैं? स्पष्ट कीजिए। (2009)
उत्तर:
अपने मेहमान तथा पराये मेहमान के प्रति रेवती के व्यवहार में जमीन-आसमान का अन्तर है। रेवती को पराये मेहमान बोझ जैसे प्रतीत होते हैं जबकि अपने मेहमान,जो उसका भाई है,को देखकर वह एकदम खिल उठती है और भोजन बनाने में जुट जाती है। मिठाई व बर्फ मँगाती है। उसकी प्रत्येक सुख-सुविधा का पूरा-पूरा ध्यान रखती है। उसके सिर का दर्द भी गायब हो जाता है। इस प्रकार अपने मेहमान (आगन्तुक) के प्रति रेवती की आत्मीयता से हम सहमत हैं।

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नये मेहमान भाषा अध्ययन

Revati Ka Charitra Chitran प्रश्न 1.
निम्नलिखित मुहावरों का वाक्यों में प्रयोग कीजिए-
आग बरसना, चौपट हो जाना, पेट में चूहे कूदना, खून का घूट पीना।
उत्तर:
(i) शब्द – आग बरसना।
वाक्य प्रयोग :
ज्येष्ठ मास की दोपहरी में आसमान से आग बरसने लगती है।

(ii) शब्द – चौपट हो जाना।
वाक्य प्रयोग :
शहर में बाढ़ आने से लोगों के काम-धन्धे चौपट हो गये।

(iii) शब्द – पेट में चूहे कूदना।
वाक्य प्रयोग :
राजा ने सुबह से कुछ भी नहीं खाया। शाम होते-होते उसके पेट में चूहे कूदने लगे।

(iv) शब्द-खून का घूट पीना।।
वाक्य प्रयोग :
वह अपने पिताजी का अपमान होता देखकर भी खून के चूंट पीकर रह गया।

Naye Mehman Ka Charitra Chitran प्रश्न 2.
निम्नलिखित वाक्यों के लिए एक शब्द लिखिए-

  1. यात्रियों के ठहरने का स्थान।
  2. जिसके आने की तिथि न मालूम हो।
  3. आयुर्वेदिक औषधियों से इलाज करने वाला।
  4. कविताएँ रचने वाला।

उत्तर:

  1. धर्मशाला
  2. अतिथि
  3. वैद्य
  4. कवि।

Naye Mehman Ekanki Ka Uddeshy प्रश्न 3.
निम्नलिखित वाक्यों में अशुद्ध वर्तनी वाले शब्दों की सही वर्तनी लिखिए

  1. जिवन में तुम्हें कोई सुख न दे सका।
  2. शायद वहाँ कोई साहितयिक मित्र हो।
  3. वह पड़ोसी की इसत्री चिल्ला रही है।
  4. मैं यह बरदाश नहीं कर सकता।

उत्तर:

  1. जीवन
  2. साहित्यिक
  3. स्त्री
  4. बर्दाश्त।

प्रश्न 4.
निम्नलिखित गद्यांश में उचित विराम चिह्नों का प्रयोग कीजिए-
खाना तो खिलाना ही होगा तुम भी खूब हो भला इस तरह कैसे काम चलेगा दर्द के मारे तो सिर फटा जा रहा है फिर खाना बनाना इनके लिए और इस समय आखिर ये आए कहाँ से हैं
उत्तर:
खाना तो खिलाना ही होगा-तुम भी खूब हो। भला इस तरह कैसे काम चलेगा? दर्द के मारे तो सिर फटा जा रहा है, फिर खाना बनाना इनके लिए; और इस समय ‘आखिर ये आए कहाँ से हैं?

प्रश्न 5.
पाठ में चिट्ठी-पत्री और तार शब्दों का प्रयोग हआ है। आप भी अपने आने की सूचना पत्र द्वारा अपने रिश्तेदार को दीजिए।
उत्तर:
74-B, शालीमार एन्कलेव,
भोपाल
दिनांक : 30 मार्च,……

आदरणीय चाचाजी,
सादर चरण स्पर्श।

मैं यहाँ कुशलतापूर्वक हूँ। आपके पत्र द्वारा आपकी कुशलक्षेम भी ज्ञात हुई। आपने अपने पत्र में पूछा था कि मेरा गर्मियों की छुट्टियों का क्या कार्यक्रम है? सो मैं आपको सचित करना चाहता हूँ कि मैं अपनी अन्तिम परीक्षा देने के उपरान्त 5 अप्रैल को मालवा एक्सप्रेस से ग्वालियर पहुँचूँगा। शेष बातें आपसे मिलने पर होंगी।

मेरी ओर से पूज्य चाचीजी को सादर चरण स्पर्श। छोटी बहन शुभा तथा अनुज शुभम को हार्दिक स्नेह।
शेष शुभ ….

आपका भतीजा
क ख ग

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नये मेहमान पाठ का सारांश

देश के शीर्षस्थ एकांकीकार ‘उदयशंकर भट्ट’ की प्रबल लेखनी से लिखित प्रस्तुत एकांकी ‘नये मेहमान’ में लेखक ने सामाजिक जीवन का यथार्थवादी व सशक्त चित्र प्रस्तुत किया है। प्रस्तुत एकांकी में आधुनिक महानगरों में रहने वाले निम्न मध्यमवर्गीय परिवारों की कठिनाइयों का एक सरल-सी घटना के माध्यम से प्रभावी वर्णन किया गया है।

गृहस्वामी विश्वनाथ किसी बड़े नगर में अपने बच्चों के साथ किराये के मकान में रहते हैं। गर्मी का मौसम है, छोटा बेटा बीमार है, उसे खुली हवा वाला सोने का स्थान भी नहीं मिलता। उसी समय पहर रात गये दो मेहमान-बाबूलाल और नन्हेमल घर पर आ जाते हैं। संकोची स्वभाव वाले विश्वनाथ जी मेहमानों से सही ठिकाना जाने बिना उनकी आवभगत में लग जाते हैं, परन्तु उनकी पत्नी मेहमानों के लिए खाना भी नहीं बनाना चाहती है, उसका कारण वह अपने सिर का दर्द बताती है। मेहमान स्वयं को बिजनौर का निवासी बताकर जबरदस्ती विश्वनाथ से रिश्ता जोड़कर अपनी खातिर करवाने में लगे हैं। “मान न मान, मैं तेरा मेहमान” वाला मुहावरा चरितार्थ करने में रत हैं। अन्त में रहस्य खुलता है कि वे इसी मौहल्ले में रहने वाले कविराज वैद्य के यहाँ आये हैं। अतः विश्वनाथ को उन्हें उनके असली गन्तव्य तक पहुँचाना पड़ता है। इस अप्रत्याशित कष्ट से छुटकारा मिला ही था कि अचानक विश्वनाथ जी का साला वहाँ आ टपकता है। उसका स्वागत अभावों में भी आत्मीयता के साथ होता है। गृहस्वामिनी सिर में दर्द होने पर भी भाई के लिए प्रेमपूर्वक भोजन बनाती है, ठण्डे पानी का प्रबन्ध करती है और नहाने के लिए बार-बार कहती है।

एकांकी की कथावस्तु परिचित व यथार्थवादी है। संकलनत्रय का पूरा निर्वाह हुआ है। पूरा एकांकी एक कमरे में आधे घण्टे में घटित हुआ है। एकांकी हास्य को प्रकट करता है, तो जीवन की सच्चाई को भी प्रदर्शित करता है। नाटक का शिल्प,रंगमंच और रेडियो-रूपक दोनों के अनुकूल है। भाषा सामान्य जीवन के निकट और सरल है। संवाद छोटे-छोटे व सरल वाक्यों वाले हैं, जिनमें देशज व तद्भव शब्दों का प्रयोग हुआ है। इस प्रकार सम्पूर्ण एकांकी सामाजिक और मनोवैज्ञानिक सत्य का प्रदर्शन यथार्थ रूप में करने में सफल हुआ है।

नये मेहमान कठिन शब्दार्थ

बेहद = बहुत। निर्दयी = जिसके हृदय में दया न हो। हर्ज = हानि। सम्पन्न = अमीर। आगंतुक = आने वाला। कारोबार = व्यवसाय। वजह = कारण। चौपट होना = बरबाद होना। तुनककर = रूठकर।

नये मेहमान संदर्भ-प्रसंग सहित व्याख्या

(1) वे तो हमें मसीबत में देखकर प्रसन्न होते हैं। उस दिन मैंने कहा तो लाला की औरत बोली: ‘क्या छत तुम्हारे लिए है? नकद पचास देते हैं, तब चार खाटों की जगह मिली है। न, बाबा, यह नहीं हो सकेगा। मैं खाट नहीं बिछाने दूंगी। सब हवा रुक जाएगी। उन्हें और किसी को सोता देखकर नींद नहीं आती।’

सन्दर्भ :
प्रस्तुत गद्य अवतरण हमारी पाठ्य-पुस्तक के ‘नये मेहमान’ नामक पाठ से लिया गया है। इसके लेखक देश के शीर्षस्थ एकांकीकार ‘उदयशंकर भट्ट’ हैं।

प्रसंग :
बड़े नगरों में किराये के मकान में रहने वालों के मध्यमवर्गीय समाज की परेशानियों का चित्रण अति सरल व सामान्य बोलचाल के माध्यम से किया गया है।

व्याख्या :
गर्मी का मौसम है। सोने के लिए खुली जगह की कमी है. परन्तु पडोसी की छत खाली होने पर भी कोई पड़ोसी उसे उपयोग में नहीं ला सकता है। रेवती पति से कहती है कि पड़ोसी-पड़ोसी को दुःखी देखकर प्रसन्न होते हैं। छत पर बच्चों को सुलाने की पूछने पर कहती है कि ऊँचा किराया देने पर ही ऐसा मकान मिला है, जिसमें खुली छत है। यह छत दूसरों के प्रयोग के लिए न होकर अपने प्रयोग के लिए है। दूसरों की खाट डालने से हवा रुक जायेगी तथा लाला को नींद भी नहीं आती है। मूल में भावना है कि यह छत किसी को नहीं दी जायेगी।

विशेष :

  1. पड़ोसी के स्वार्थी स्वभाव का चित्रण है।
  2. भाषा सामान्य बोलचाल की है, जिसमें देशज शब्द, जैसे-खाट तथा उर्दू शब्द, जैसे-मुसीबत का प्रयोग हुआ है।
  3. वाक्य अति संक्षिप्त किन्तु प्रभावशाली हैं।

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(2) अरे खाने की भली चलाई, पेट ही भरना है। शहर में आए हैं तो किसी को तकलीफ थोड़े ही देंगे। देखिए पंडित जी, जिसमें आपको आराम हो, हम तो रोटी भी खा लेंगे कल फिर देखी जाएगी।

सन्दर्भ :
पूर्ववत्।

प्रसंग :
विश्वनाथ बाबूलाल और नन्हेमल से खाने के लिए पूछते हैं, तो वे तुरन्त तैयार हो जाते हैं।

व्याख्या :
बाबूलाल विश्वनाथ से कहते हैं कि खाना तो खायेंगे ही चाहे रोटी ही क्यों न हो। खाने को तो बहुत कुछ खा लेंगे। इस समय तो पेट भरने से मतलब है। यहाँ आप लोगों को तकलीफ देने थोड़े ही आये हैं। खाना तो पेट भरने के लिए चाहिए। भले ही पूड़ी-सब्जी हो या दाल-रोटी। कल की कल देखी जायेगी। वे बातों की चालाकी से न सिर्फ अपनी पसन्द बता रहे हैं बल्कि दूसरे दिन के खाने का प्रबन्ध भी कर रहे हैं।

विशेष :

  1. बाबूलाल की वाक्पटुता का प्रदर्शन है।
  2. वाक्यांशों के द्वारा कविता का आनन्द व भावों की गहराई परिलक्षित होती है।
  3. बोलचाल की भाषा से युक्त खड़ी बोली है।
  4. भाषा में सम्प्रेषणीयता है।

MP Board Class 12th Physics Important Questions Chapter 1 Electric Charges and Fields

MP Board Class 12th Physics Important Questions Chapter 1 Electric Charges and Fields

Electric Charges and Fields Important Questions Objective Type Questions

Question 1.
Choose the correct answer of the following:

Class 12 Physics Chapter 1 Notes MP Board Question 1.
The least charge is:
(a) 1 coulomb
(b) 1 stat coulomb
(c) 1 micro coulomb
(d) Electronic charge.
Answer:
(d) Electronic charge.

Class 12th Physics Chapter 1 Important Questions MP Board Question 2.
The number of electrons in one coulomb charge is:
(a) 5.46 × 1029
(b) 6.25 × l018
(c) 1.6 × l019
(d) 9.0 × l029
Answer:
(b) 6.25 × l018

MP Board Class 12th Physics Chapter 1 Notes Question 3.
An object has – 80 µ C. What is the excess number of electrons:
(a) 5 × 108C
(b) 16 × 1014C
(c) 5 × 1014 C
(d) 16 × 108C.
Answer:
(c) 5 × 1014 C

Class 12 Physics Chapter 1 Notes MP Board English Medium Question 4.
The intensity of electric field E due to charge Q at distance r as compared to its normal state:
(a) E ∝ r
(b) E ∝ \(\frac { 1 }{ { r }^{ 2 } } \)
(c) E ∝ \(\frac { 1 }{ r }\)
(d) E ∝ \(\frac { 1 }{ { r }^{ 3 } } \)
Answer:
(b) E ∝ \(\frac { 1 }{ { r }^{ 2 } } \)

MP Board Class 12th Physics Important Questions Question 5.
The value of permitivity E0 of vacuum (or free space) is :
(a) 8.85 × 10-12 C
(b) 8.85 × 10-12C2N-1m-2
(c) 9 × 108 Nm2C-2
(d) 9 × 10 C2N-1m-2.
Answer:
(b) 8.85 × 10-12C2N-1m-2

Physics Important Questions Class 12 MP Board 2023 Question 6.
The work done in rotating a dipole of dipole moment p through an angle 180° from direction of uniform electric field E is:
(a) 2pE
(b) pE
(c) \(\frac { 1 }{ p}\)pE
(d) Zero.
Answer:
(a) 2pE

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Point estimate calculator helps to calculate point estimate and find best guess with step by step solution.

MP Board 12th Physics Important Questions 2023 Pdf Question 7.
The intensity of electric field E due to a dipole of dipole moment p at a point a distance r from center of dipole depends on r as :
(a) E ∝ r
(b) E ∝ \(\frac { 1 }{ { r }^{ 2 } } \)
(c) E ∝ \(\frac { 1 }{ r }\)
(d) E ∝ \(\frac { 1 }{ { r }^{ 3 } } \)
Answer:
(d) E ∝ \(\frac { 1 }{ { r }^{ 3 } } \)

Imp Questions Of Physics Class 12 MP Board Question 8.
A surface S is placed in an electric field E parallel to the field. The flux linked with the surface be:
(a) ES
(b) \(\frac{ E }{S}\)
(c) Zero
(d) Infinite.
Answer:
(c) Zero

Physics Important Questions Class 12 MP Board Question 9.
The total electric flux emerges out from unit positive charge in air is:
(a) E0
(b) \(\frac { 1 }{ { E }_{ 0 } } \)
(d) \(\frac { 1 }{ { 4\pi E }_{ 0 } } \)
(d) 4πE0
Answer:
(b) \(\frac { 1 }{ { E }_{ 0 } } \)

MP Board Class 12 Physics Notes In English Question 10.
The dielectric constant of metal is:
(a) Infinite
(b) Zero
(c) One
(d) None of these.
Answer:
(a) Infinite

Class 12 Physics Important Questions MP Board Question 11.
The dielectric constant of air is:
(a) 8.85 × l0-12 C2 N-1m-2
(b) 1
(c) Infinite
(d) None of these
Answer:
(c) Infinite

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Physics Notes Class 12th MP Board Question 2.
Fill in the blanks:

  1. The dimensional formula of charge is …………….
  2. The two like charges …………… each other.
  3. Two unlike charges ……………. each other.
  4. The SI unit of electric field is …………….
  5. The dimensional formula of electric field is …………….
  6. The size of an ideal dipole is …………….
  7. Two charges – q and + q are situated at a distance / its dipole moment will be …………….
  8. The size of an ideal dipole is …………….
  9. Two charges – q and + q are situated at a distance lits dipole moment will be …………….
  10. The maximum torque acting on a dipole of dipole moments p in a uniform electric field E is …………….

Answers:

  1. [AT]
  2. Repel
  3. Attract
  4. NC-1
  5. [ML-3A-1’]
  6. Point size
  7. q.I
  8. pE sin G.

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MP Board 12th Physics Notes Pdf English Medium Question 3.
Match the Column:
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 1
Answers:
(b) newton / coulomb
(e) coulomb
(a) coulomb x metre
(d) N – m2/C
(c) coulomb2/newton x meter 2

MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 2
answers:

  1. (e) \(\frac { 1 }{ { 4\pi E }_{ 0 } }\) \(\frac { { q }_{ 1 }{ q }_{ 2 } }{ { Kr }^{ 2 } }\)
  2. (d) \(\frac { 1 }{ { 4\pi E }_{ 0 } }\) \(\frac { q }{ { Kr }^{ 2 } } \)
  3. (b) \(\frac { q }{ { E }_{ 0 } } \)
  4. (c) pE(1 – cosθ)
  5. (a) – pE cos θ

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MP Board Class 12th Physics Imp Questions 2023 Question 4.
Write the answer in one word / sentence:

  1. What type of charge get accumulated in a glass rod rubbed with silk?
  2. What type of charge get accumulated in rubber rod when rubber with fur fabric?
  3. What is the cause of quanti zation of charge?
  4. What is dielectric constant of a metal ?
  5. What is the direction of electric dipole moment?

Answers:

  1. Positive charge
  2. Negative charge
  3. Transfer of electrons takes place in integral multiple. This is the cause of quantization
  4. Infinity
  5. Direction of dipole moment is from negative charge to positive charge

Electric Charges and Fields Important Questions Very Short Answer Type Questions

MP Board 12th Physics Objective Pdf Question 1.
What does q1 + q2 = 0 signify in electrostatics?
Answer:
The equation signifies that the electric charges are algebraically additive and here q1 and q2 are equal and opposite.

Electric Charges And Fields Class 12 Important Questions Question 2.
Why electric lines of force do not form closed loop? (AH India 2014)
Answer:
Because electric lines of force start from the positive charge and end on die negative charge.

Physics Class 12 Chapter 1 Important Questions Question 3.
Why must electrostatic field at the surface of charged conductor be perpendicular to every point on it ? (Foreign 2014)
Answer:
As, electric field inside a conductor is always zero. So electric lines of force exert lateral pressure on each other and hence repulsion between like charges take place. Thus, in order to stable the spacing, the lines of force are normal to surface.

Chapter 1 Important Questions Physics Class 12 Question 4.
What quantity is electric flux? Write its SI unit.
Answer:
It is a scalar quantity. S.I. unit of electric flux is Nm2/C 

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Important Questions Chapter 1 Physics Class 12 Question 5.
Charge of on QNC is placed as centre of a cube. What will be the electric flux passing through a face of it?
Answer:
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 3

MP Board Class 12 Physics Solutions English Medium Question 6.
Charges +q1 -5q1, +2q and +2q is at Gaussian surface. What will be the magnitude of electric flux passing through Gaussian surface.
Answer:
Zero, because total charges is zero as surface of Gaussian surface.

Class 12 Physics Chapter 1 Most Important Questions Question 7.
Fig. shows three charges + 2q, – q and+ 3q. Two charges T 2q and – q are enclosed within a surface S. What is the electric flux through the surface S?
Answer:
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 4
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 5

Physics Class 12 Chapter 1 Important Questions Cbse Board Question 8.
Does charge get changes with the velocity of charged conductor?
Answer:
No? charge does not get change with velocity of charged conductor.

Question 9.
Which scientist first discovered the charge as positive and negative?
Answer:
Benjamin Franklin.

Question 10.
Is static electric force is Newtonian between two charges?
Answer:
Yes, static electric force Newtonian between two charges.

Question 11.
What is the relation between dielectric constant in vacuum and medium?
Answer:
£ = £0 × £r

Question 12.
What is the electric force acting upon charge q placed in electric field E?
Answer:
qE

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Electric Charges and Fields Important Questions Short Answer type Questions

2 Mark Questions For Physics Class 12 Chapter 1 Question 1.
Write the limits of inverse square law.
Answer:

  • It is true only for point charge.
  • It is only for that charges which is at rest.

Question 2.
Write the basic properties of electric charge.
Answer:

  • Quantization of charge i.e. q = ±ne.
  • Charge cannot be created nor be destroyed.

Question 3.
What is dielectric constant of a metal?
Answer:
The dielectric constant of a metal is ∞

Question 4.
Define intensity of electric field and write its unit.
Answer:
The electric field intensity at a point due to a source charge is defined as the force experienced by a unit positive test charge placed at that point. If \(\overrightarrow{\mathrm{F}}\) is the force acting on test charge qo placed at a point in the electric field of intensity\(\overrightarrow{\mathrm{E}}\) then \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\) = \(\frac{\overrightarrow{\mathrm{F}}}{q_{0}}\)
Unit: Its S.I. unit is newton/coulomb.

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Question 5.
What is an electric dipole?
Answer:
A system of two equal and opposite charges kept very close to each other is • called an electric dipole.

Question 6.
What is an electric flux? Give its SI Units.
Answer:
Electric flux associated with electric field is a measure of total lines of force passing normally to the surface, when held in the electric field. Its SI unit is newton meter per coulomb.

Question 7.
What do you mean by quantization of electric charge?
Answer:
Quantization of electric charge means that the total charge (q) of a body is always ah integral multiple of basic charge (e) which is the charge on the electron.
.’. Charge on any body, q = ± ne
Where, e = 1.6 x 10-19 coulomb and n = 0,1,2,3 In above relation, +ve sign denotes the loss of electrons and – ve sign denotes gain of electrons. certain particles are known having these charges which are called quarks.
Charge on any body will never be a fraction of e Like \(\frac { 3 }{ 2 }\)e, \(\frac { 5 }{ 2 }\)e, \(\frac { 7 }{ 2 }\)e. But, now days, certain particles are known having these charges which are called quarks.

Question 8.
Ordinary rubber are insulators but the types of an aeroplane are made a little bit conducting. Why?
Answer:
When the aeroplane lands and takes off, the friction between types and the run-way may cause the electrification of types. Due to conducting nature of the types, the charge so produced is conducted to the earth and electrical sparking is avoided.

Question 9.
State Gauss’ theorem in electrostatics.
Answer:
The net electric flux passing through any closed surface is \(\frac { 1 }{ { E }_{ 0 } } \) times the net charge present inside it. Mathematically,
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 6

Question 10.
The mass of an isolated conductor decreases when some positive charge is given to it. Why?
Answer:
Mass will reduce because when electrons escape out from the conductor then only it becomes positively charged.

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Question 11.
Write the nature of the force acting between q1 and q2 if –

  1. q1 q2 > 0
  2. q1q2 <0
  3. q1q2 = 0.

Answer:

  1. If q1q2 > 0, then both charges are similar and repulsive force acts in between them.
  2. If q1 q2 < 0, then both charges are of opposite nature and attractive force acts in between them.
  3. If q1q2 = 0 then one of the two charges is neutral and no force acts in between them.

Question 12.
State principle of conservation of charges. Give examples.
Answer:
According to principle of conservation of charge “Net charge in any isolated system always remains constant”. In the other words “Charge can neither be created nor be , destroyed although it may be transferred from one body to another body”.

Example:
1. Pair annihilation:
When an electron and a positron come near to each other, then they get destroyed and form a y ray photon. Thus the total charge becomes zero.
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 7
2. Pair production:
A gamma ray photon splitted into a positron and an electron
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 8

Question 13.
Define electric dipole moment. Is it scalar or vector? Write its SI unit and dimensional formula.
Answer:
Electric dipole moment is the product of magnitude of any one charge of dipole and the distance between both the charges. If + q and – q are two charges placed at a distance 2l apart, then electric dipole moment will be
\(\vec{p}\) = q. 2l

MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 9
It is a vector quantity whose direction is from negative charge to positive charge.
Unit: Its SI unit is coulomb – meter.
Dimension: [p] = [q][2l] = [ATL]
|p] = [M0L1T1A1].

Question 14.
Metallic ropes are attached with the vehicles carrying inflammable substances, connected to earth. Why? (NCERT)
Answer:
Moving vehicles get charged due to friction. The inflammable material may catch fire due to spark produced by charged vehicle. When metallic ropes or chain is used, the charge developed on the vehicle is transferred to the ground and so the fire is prevented.

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Question 15.
When the electric dipole becomes in equilibrium state when kept in electric field?
Answer:
We know that U = – pE cosθ
When the angle between electric dipole and electric field is zero then the electric dipole will be in equilibrium.

Question 16.
State Coulomb’s inverse square law of electrostatic charges. On this basis define unit charge. What is the condition for the law to be applicable?
Answer:
Coulomb’s inverse square law:
According to it, force of attraction or repulsion between two point charges is directly proportional to the product of their magnitude and inversely proportional to the square of distance between them. Force of attraction or repulsion is the central force which acts along the line joining the two charges. Let the charges q1 and q2 be placed at a distance r apart from each other. So, the force acting between them according to Coulomb’s law will be
F ∝ q1q2 and F ∝ \(\frac { 1 }{ { r }^{ 2 } } \)
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 10
Combining the above two relations, we get
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 11
To define unit charge : Let q1 = q2 = q, r = lm and F = 9 x 109 newton.
Putting these values in eqn. (1), we get
9 x 109N = 9 × 109 × \(\frac { { q }^{ 2 } }{ { 1m }^{ 2 } } \)
q = ±1 coulomb
So, if two charges of same type and equal magnitude are placed at 1 m apart in vacuum and if force of repulsion between them is 9 × 109 newton, then the two charges are said to be unit charges of magnitude 1 coulomb.

Condition for the applicability of the law:

  • It is applicable for the point charges which are stationary’, not for moving charges.
  • It is not valid for large distances and distances less than 10-15 meter because at distances less than 10-15 m, nuclear forces are dominant.

Question 17.
Define intensity of electric field and write its unit Four properties of electric lines of force.
Answer:
The electric field intensity at a point due to a source charge is defined as the force experienced by a unit positive test charge placed at that point. If \(\overrightarrow{\mathrm{F}}\) is the force acting on test charge q placed at a point in the electric field of intensity \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\) then \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\) =\(\frac{\overrightarrow{\mathrm{F}}}{q_{0}}\)
Unit: Its SI unit is newton / coulomb.

Properties:
(a) Electric lines of force start from positive charge and end on negative charge.
(b) Tangent drawn at any point of the lines of force gives the direction of electric field intensity.
(c) Two lines of force will never intersect each other.
(d) Lines of force try to contract longitudinally. This demonstrates why unlike charges attract each other.
(e) They are emitted normal to the surface of conductor and end normally.

Question 18.
Why the two lines of force do not cross or intersect each other?
Answer:
If two lines of force intersect, then there would be two tangents and hence two directions of electric field at the point of intersection, which is not possible.

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Question 19.
Prove that electrostatic force is much stronger than the gravitational force.
Or
Compare the electrostatic force and gravitational force.(NCERT)
Answer:
Let a proton and an electron be placed in air or vacuum at lm distance apart, mass of proton and electron are mp and me respectively.
mp = l.67 × 10-27 kg
me = 9.1 × 10-31 kg
Charge on proton is qp = 1.6 ×10-19C. and charge on electron is qe = 1.6 x 10-19C The electrostatic force acting between them is –
\(\frac { 1 }{ { 4\pi E }_{ 0 } }\) \(\frac { { q }_{ p }{ q }_{ e } }{ { Kr }^{ 2 } }\)
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 12
The gravitational force between proton and electron is –
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 13
Dividing eqn. (1) by eqn. (2), we get
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 14
Fe = 2.27 × l039 × FG
Thus, the electrostatic force of attraction is 1039 times more than the gravitational force for the electron – proton system. Obviously the electrostatic force acting between two charged particles is very much greater than the gravitational force acting between them.

Question 20.
(a) Define electric flux. Write its SI unit and dimensional formula.
Answer:
Electric flux associated with the electric field is a measure of total lines of force passing normally to the surface, when held in the electric field. It is denoted by ΦE If the normal drawn to the surface dS makes an angle 0 with the electric field E, then the flux through this area is –
E = \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\).\(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\)
Unit: Its SI unit is Nm2/ C.

Dimension:
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Question 20. (b)
Under what conditions flux is said to be positive and negative?
Answer;
Electric flux:
The electric flux associated with a surface is a measure of total lines of force passing normally to the surface when held in the electric field. It is denoted by ∅E There are two types of electric flux:

  • Positive electric flux – When electric lines of force leaves any body through its surface, it is considered as positive flux.
  • Negative electric flux – When electric lines of force enters into body through any surface, it is considered as negative flux.

Question 20. (c)
Show that the electric flux passing through a surface parallel to electric field is zero.
Answer:
Let \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\) be the intensity of electric field and \(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\) be the normal to the arbitary surface. If the normal to the surface (\(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\)) marks an angle θ with E, then,
The electric flux can be given by
d∅E = E. dS cos θ
If surface is parallel to the electric field
i.e., θ = 90°
d∅E = E dS cos 90°
= E.dS × 0
d∅E = 0
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 16
Thus flux passing through a parallel surface to an electric field is zero.

Question 21.
State the principle of electrostatic shielding.
Answer:
The electric field inside the charged hollow conductor (spherical shell) is zero. Therefore, when an object is placed inside a hollow conductor then there will be no effect of electric field on the object i.e., the hollow conductor shields the object from external electric field.

The concept of electrostatic shielding is used to shield wires carrying audio signal from external fields like atmospheric electricity or due to electric sparks. If such wires are not shielded, the audio signal will give rise to noisy sound or reproduction.

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Question 22.
Derive an expression of electric field intensity on a point in axial position (end on position) of an electric dipole.
Answer:
Consider an electric dipole made up of charges + q and – q separated by a distance 2/apart and placed in vacuum. We have to find out the electric field at point P situated at a distance r from the center of dipole system. To find out the electric field intensity, imagine a unit positive test charge situated at P.
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 17

Electric field intensity due to charge (+q) situated at A will be
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 18
Electric field intensity due to charge (-q) situated at B will be 1
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 19
As AP < PB, hence repulsive effect due to charge +q will be more effect then the attractive effect of charge – q. Therefore, E1> E2 but their directions are opposite. Hence, the net electric field will be
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 20
This is the expression for the electric field which is directed from A to P. For small and strong dipoles,
r>>2l ⇒ r>>l ⇒ r2 >>>l2
∴ r2 – l2 ≈ r2
Hence, eqn. (1) becomes
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 21
This is the required expression.

Question 23.
Derive the expression for the intensity of electric field on the equatorial position of the dipole.
Answer:
Equatorial position is a point on the line which lies on the perpendicular bisector of the axial line, then their position is called equatorial position or broadside on position. Let AB be an electric dipole formed by charges +q and -q. The distance between the charges is 21. P is a point on the equatorial position of the dipole, situated at a distance r from the center of the dipole. Sup- pose unit positive test charge is situated at P. Electric field at P due to +q charge will be
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 23
Electric field at P due to -q charge will be
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 24
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 22
Resolving E and E2 into its components, we get the component of E1 are E1cosθ parallel to AB and E1 sin θ along OP. Also, components of E2 are E2 cosθ parallel to AB and E2 sin O along PO.
From eqns. (1) and (2), we find |E1| = |E2|, hence E1 sinθ = E2 sinθ , but their directions are opposite. So, they cancel each other. The only resultant electric field will be
E = E1 cos θ + E2 cos θ
= E1 cosθ + E1 cos θ
E = 2E1 cos θ  …………(3)
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 25
If the charges are kept in any other medium other than vacuum, then the electric field becomes
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 26
The direction of electric field is along AB i.e., it is parallel to axial line which acts from positive charge to negative charge. For small and strong dipoles, r >> 2l ⇒ r >> l
r2 + l2 ≈ r2
Hence, eqn. (4) becomes
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 27

Question 24.
Obtain an expression for the intensity of electric field due to a charge q at a distance r from it.
Answer:
Consider a point charge q which is placed at the origin O of the generalized coordinate system. We have to find out the electric field at point P at a distance r from it. For this, imagine a test charge q0 placed at point P. Both the charges q and q0 have been placed in vacuum. According to Coulomb’s law, the force on charge q0 will be
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 69
Where, r is the unit vector in the direction from q to q0. But intensity of electric field is given by the formula,
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 28
If any other medium is present having dielectric constant then
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 29

Where, £0 = k = dielectric constant of the medium. In magnitude,
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 30
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 31

Question 25.
Derive the expression for the torque acting on the dipole when kept in a uniform electric field and hence define dipole moment.
Answer:
Consider an electric dipole made up of charges +q and -q and length 2l which is placed in a uniform electric field of strength E. The dipole moment P makes an angle Q with respect to the electric field at any instant of time. As a result, a pair of forces +qE (along the direction of electric field) and -qE (opposite to the direction of electric field) acts on the dipole. These two opposite forces are of equal magnitude. So, they apply a couple on electric dipole, which tries to bring it along the direction of electric field. This couple is called restoring couple.
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 32

So, moment of couple or torque (τ)
= Magnitude of any force x Perpendicular distance between the forces
= qE × BC …….(1)
In A ABC, sinθ = \(\frac { BC }{ AB }\)
⇒ BC = AB sinθ = 2l sinθ
Putting the value of BC in eqn. (1), we get,
τ= qE × 2l sin θ
⇒ τ = pEsin θ,
(∴q 2l = p, where p is the dipole moment) ……..(2)
In vector form,
\(\overrightarrow{\mathrm{τ}}\) = \(\overrightarrow{\mathrm{p}}\) × \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\)
From eqn. (2), if E = 1 and 0= 90°.Then,
τ = p sin 90° = p
Thus, dipole moment of an electric dipole is numerically equal to the torque acting on the dipole when it is placed perpendicular to a unit electric field.

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Question 26.
Derive an expression for the potential energy of a dipole in an electric field.
Answer:
Work done in rotating any electric dipole from standard position to any angle with respect to the electric field is called potential energy. The standard position is considered to θ = i.e., perpendicular to the field. Let p be the dipole moment of the dipole, placed in an electric field of intensity E and it makes an angle θ with respect to the electric field, then
Torque, τ = p E sinθ
Also, work done in displacing the dipole through an angle dθ will be
dW = τdθ = pE sinθ dθ
Now, the work done in displacing from θ = \(\frac { π }{ 2 }\) to θ = θ is
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 33
This work done is stored in the form of potential energy,
U = – p E cosθ
In vector form, U = \(\overrightarrow{\mathrm{-p}}\).\(\overrightarrow{\mathrm{E}}\)
This is the required expression.

Question 27.
Derive the expression for the amount of work done in rotating a dipole in a uniform electric field.
Answer:
If a dipole placed in a uniform electric field is rotated from the equilibrium position, then work has to be done. Consider an electric dipole of dipole moment p(= 2 ql) which has been rotated in an electric field E by an angle 0 from the equilibrium position, then torque acting on it will be –
\(\overrightarrow{\mathrm{τ}}\) = \(\overrightarrow{\mathrm{-p}}\) × \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\) = pE sin θ, (in magnitude form)
Work done in rotating the dipole through an angle dθ is
dw = τ.dθ
Therefore, work done in rotating it by an angle θ can be obtained from the above equation under proper limits.
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 34
Above equation is the total work done in rotating any electric dipole through an angle θ

Question 28.
Write and prove Gauss’ theorem.
Or
Prove that net electric flux through any closed surface is 1 / £0 times of total charge present inside it, where s £0 is
permittivity of free space.
Answer:
Gauss’ law:
According to Gauss’ law, the net electric flux through any closed surface is 1 / £0 times of the total charge present inside it.
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 35
Where, £0 is permittivity of vacuum or air.
Proof:
Let at any point O, inside any closed surface, a charge +q is present. A point P lies at a distance r from O on surface dS. Normal to the surface dS can be represented by \(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\) (say). Therefore, electric field at point P due to charge +q can be given by
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 70
.’. Electric flux passing through area \(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\)will be
E = \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\).\(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\) = E dS cos0
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 36
Where, 0 is an angle between electric field f and the normal to the surface.
Net flux through the closed surface is.
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 37
But \(\frac { dscos\theta }{ { r }^{ 2 } } \) = dw is the solid angle subtended by the small surface dS at O.
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 38
As total solid angle subtended by any closed surface at any point inside it is 4π hence –
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 39
Above equation is mathematical form of Gauss’ law.

Electric Charges and Fields Important Questions Long Answer Type Questions

Question 1.
Obtain an expression for the intensity of electric field due to linear charge distribution.
Answer:
Consider a thin wire of length ‘l’ Let the charge given to it be q. So, the linear charge density will be λ = \(\frac { q }{ l }\) ⇒ q = λl
If a test charge ¡s brought near to the wire, then it will be repelled. Hence, the electric field (\(\overrightarrow{\mathrm{E}}\)) will be radially out ward. Draw a normal \(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\) on the surface at P. The direction of \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\) and \(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\) are the same. The electric flux passing through the curved surface of the cylinder is
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 41
= E 2πrl (∴\(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\) = Total surface areaofcurved surface 2,πrl …(2)
But according to Gauss’ theorem,
Φ = \(\frac { 1 }{ { E }_{ 0 } } \) x (Total charge present inside the Gaussian surface) …(3)
Φ = \(\frac { q }{ { E }_{ 0 } } \)
From eqns. (2) and (3), we have
E 2πrl = \(\frac { q}{ { E }_{ 0 } } \)
E 2πrl = \(\frac { λl}{ { E }_{ 0 } } \)
[∴q = λl from eqn. (1)]

MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 40
This is the expression for the electric field due to a linear charge distribution having a linear charge density λ.

Question 2.
Derive an expression for the intensity of electric field due to a uniform infinite plane sheet of charge.
Answer:
Consider an infinite plane sheet on which charge given is q. If S is the total surface area of the sheet, then the surface charge density will be σ = \(\frac {q }{ S}\) = \(\frac { charge }{ area }\) the charge will be distributed uniformly on the surface of the sheet. Hence, surface charge density (= σ) remains constant. Any test charge held near to the surface will be repelled on both the sides i.e., either to paper and the other will go inside, hence the Gaussian surface formed will be cylindrical; which is having three surfaces S1, S2 and S3.
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 42
The electric field \(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\) is directed radially outwards away from the sheet. Moreover, \(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\) is the outward drawn normal on the Gaussian surface. Hence, the total electric flux is
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 43
The angle between normal to the curved surface S3 in the direction of electric field \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\)] is 90°, hence
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 44
For the surfaces Sj and S2, \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\) and\(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\) are along the same direction, hence the angle between \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\) and \(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\) is 0°, so
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 45
By Guss’ theorem,
ΦE = \(\frac { 1}{ { E }_{ 0 } } \) q ……(2)
from eqns. (1) and (2) we get
2ES = \(\frac { q}{ { E }_{ 0 } } \)
E = \(\frac{q}{2 \varepsilon_{0} S}\)
Hence, E = \(\frac { σ}{ { 2E }_{ 0 } } \)
(∴ σ = \(\frac { q }{ S }\))
This is the expression for the intensity of electric field due to a uniformly charged Sheet

Question 3.
Prove that intensity of field is zero inside a spherical shell, while in outside it is such that all the charges are concentrated at the center.
Or
Determine the intensity of electric field by Gauss’ law, due to a uniformly charged spherical shell at a point

  1. Outside the shell
  2. On the surface of shell
  3. Inside the shell.

Draw a graph showing the variation of electric field with the distance from the center.
Answer:
Intensity of electric field due to uniformly charged spherical shell:
Suppose that a sphere of radius R is uniformly charged with +q charge. Intensity at any point due to this charged sphere depends on its position relative to the sphere.

(i) When point P lies outside the spherical shell:
Consider a point P which lies outside the spherical shell of radius R. Now, imagine a sphere of radius r which passes through P. This closed surface behaves as Gaussian surface. Since, sphere is uniformly charged, so that electric field at each point on the surface is equal and points radially outward.

MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 46
Net flux through the Gaussian sphere of radius r will be
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 47
But, charge enclosed inside the Gaussian surface is q. Therefore, from Gauss’ law
ΦE = \(\frac { q }{ { E }_{ 0 } } \) …….(2)
Equating eqns. (1) and (2), we have
E. 4πr2 = \(\frac { q }{ { E }_{ 0 } } \)
E = \(\frac { 1 }{ { 4\pi E }_{ 0 } }\) \(\frac { q }{ { r }^{ 2 } } \) ……..(3)

It is clear from above equation that, the electric field outside any uniformly charged spherical shell is exactly to that electric field when we take the same charge at the center of sphere.

(ii) Point P lies on the surface of spherical shell:
In this case, r = R
From eqn. (3),
E = \(\frac { 1 }{ { 4\pi E }_{ 0 } }\) \(\frac { q }{ { R }^{ 2 } } \)
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 48

(iii) When point P lies inside the spherical shell:
As we know, the charge given to spherical shell spreads equally all over the surface, there is no charge present inside the sphere. Hence, by Gauss’ law,
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 49
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 50
From equs. (4) and (5),
E.4πr2 =  0
⇒ E = 0
Therefore, electric field inside a spherical shell is always zero. The adjacent figure shows the variation of electric field with distance.

Question 4.
Obtain an expression for the intensity of electric field due to a solid sphere of charge using Gauss’ theorem at the following points:

  1. Outside the sphere
  2. On the surface of sphere
  3. Inside the sphere.

Also prove that the intensity of the electric field at the center will be zero.
Answer:
Suppose that a sphere of radius R is uniformly charged with +q charge. Intensity of electric field at any point depends on its position with respect to sphere. The volume charge density of sphere is
p = \(\frac { Charge }{ volume }\)
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 51

(i) When the point lies outside the sphere:
Consider a point P which lies outside the spherical shell of radius R. Now imagine a sphere of radius r which passes through P.This closed surface behaves as a Gaussian surface. The electric field at each point outside the sphere points radially outwards.
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 53
.’. Total flux through the Gaussian sphere of radius r will be –
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 52
But charge enclosed inside the Gaussian surface is q. Hence, from Gauss’ law
Φ = \(\frac { 1}{ { E }_{ 0 } } \) q …..(3)
From eqns. (2) and (3),
E 4πr2 = \(\frac { q}{ { E }_{ 0 } } \)
E = \(\frac { q }{ { 4\pi { E }_{ 0 }r }^{ 2 } }\)
Hence, the electric field outside any uniform charged sphere is same as if the entire charge is present at the centre.
Putting the value of q from eqn. (1) in eqn. (4), we get
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 54

(ii) When the point lies on the surface of sphere:
r = R
From eqn. (4), we have E =
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 55
and from eqn. (5), we have E =
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 56

(iii) When the point lies inside the sphere:
Suppose the point P lies at a distance r from the center of the sphere such that r < R. At radius r draw a Gaussian surface which is a sphere. Then electric field \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\) is radially outwards. Moreover, normal to surface \(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\) is along the direction of \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\). Hence, angle between \(\overrightarrow{\mathrm{E}}\) and \(\overrightarrow{\mathrm{dS}}\) is 0°
The flux coming out of the Gaussian surface is –
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 57
But by Gauss’ law, the flux Φ = \(\frac { 1}{ { E }_{ 0 } } \) x (Total charge inside the Gaussian surface)
Φ = \(\frac { q}{ { E }_{ 0 } } \) q ……(2) (where q’ is the total charge inside the sphere of radius r)
On volume \(\frac { 4 }{ 3 }\) πR3charge given is q
On volume 1, charge given is = \(\frac { q }{ \frac { 4 }{ 3 } \pi R^{ 3 } } \)
On volume\(\frac { 4 }{ 3 }\) πR3 nr charge given is = \(\frac { q }{ \frac { 4 }{ 3 } \pi R^{ 3 } } \) x \(\frac { 4 }{ 3 }\) πR3 = \(\frac { q{ r }^{ 3 } }{ { R }^{ 3 } } \)
q’ = \(\frac { q{ r }^{ 3 } }{ { R }^{ 3 } } \)
‘Putting the value of q’ in.eqn. (2), we get
Φ = \(\frac { q}{ { E }_{ 0 } } \) \(\frac { q{ r }^{ 3 } }{ { R }^{ 3 } } \) …….(3)
from equs. (1) and (3) we get,
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 58
At the center of sphere, r = 0, hence E = 0.

Question 5.
Neeta return home from school. When she was taking out the sweater, she heard twinkling sound. She asked her mother but she was unable to answer. Next day she went to school and asked the science teacher, she was satisfied with her answer. Write down the answer of the question given below on the basis of above statement:

1. What values does she show?
Answer:
She shown the value of answer, questioning.

2. What was the reason for the sound when she was taking out her sweater?
Answer:
Due to the friction between her school dress and sweater, its acquire negative charge which get discharge. Therefore the sound was been listen by her.

3. Presence of charge can be determined by which apparatus?
Answer:
Gold leaf electroscope.

4. Does any new charges get created on rubbing? If yes or not than why?
Answer:
No, new charges get created, only transfer of electron occur form one body to another. There one become positive charge and other become negative charge.

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Electric Charges and Fields Important Questions Numerical Questions

Question 1.
Two positive ions which have same charges having a force of repulsion of
3.7 × 10-9N. The distance between them is 5 Å. Find the deficiency of electron on each ions.
Solution Given:
F = 3.7 × 10-9N, r = 5Å = 5 × 10-10m
q1 = q2 = q
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 59
= 10.28 × 1038
q = 3.2 × 10-19
n = \(\frac { q }{ e }\)
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 60
There will be deficiency of two electron in each ions.

Question 2.
Calculate force of repulsion between two protons when they are separated with 4.0×1015m.
Solution:
We know that, \(\frac { 1 }{ 4\pi { E }_{ 0 } } \) = 9 × 109Nm2C-2
Given: q1= q2 = +1.6 × 10-19 C,r = 4.0 × 10-15m.
From formula, F = \(\frac { 1 }{ { 4\pi E }_{ 0 } }\) \(\frac { { q }_{ 1 }{ q }_{ 2 } }{ { Kr }^{ 2 } }\)
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 61
or F = 14.4 newton.

Question 3.
Can 1 coulomb of charge be gives to a metallic sphere of radius 1cm? Give reason.
Solution:
Here, q = 1 C, r = lcm = 10-2m
Electric field on the surface of sphere is
E = \(\frac { 1 }{ { 4\pi E }_{ 0 } }\) \(\frac { q }{ { r }^{ 2 } } \)
= 9 × 109 × \(\frac { 1 }{ { \left( { 10 }^{ 2 } \right) }^{ 2 } } \) = 9 × 103 N /C
But when intensity of electric field exceeds 3 × 106 N / C air gets ionized and hence, electric discharge takes place. So l Cm of charge cannot be given to a sphere of radius 1 cm.

Question 4.
Two charge of one coulomb are separated by a distance of 1 meter from each other, find:

  1. Force between the charge when was in air
  2. If it is in dielectric medium, calculate its force.

Solution:
Given:
q1= q2 = 1 coulomb, r = l m
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 62

Question 5.
Two point charges + 9e and + e are placed 8 m apart. Where should the third charge q be placed on the line joining the two charges so that q should be in equilibrium?
Solution:
Let the charge q be placed at distance x from +9 e charge, then its distance from e will be 8 – x.
In equilibrium,
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 63
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 64
Taking + ve sign \(\frac { 3 }{ x }\) = \(\frac {1 }{ 8 – x}\)
⇒ 24 – 3x = x
24 = 4x or x = 6m
Taking – ve sign, \(\frac { 3 }{ x }\) = – \(\frac {1 }{ 8 – x}\)
⇒ 24 – 3x = -x
24 – 2x or x = 12 m
Since, +9e and+e are similar charges, hence q will be in equilibrium when x = 6 m i.e., q should be placed 6 m apart from +9e between the charges.

Question 6.
What is the force between two small sphere having charge of 2 × 10-7 C and 3 × 10-7C? (NCERT)
Solution:
Given: q1 = 2 × 10-7C,
q2 = 3 × 10-7C,
and r = 30 cm = 30 × 10-2
m = 0.3 m
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The force will be repulsion force a both the charge are same.

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Question 7.
The electrostatic force on a small sphere of charge 0.4µC due to another small sphere of charge 0.8µC in air is 2 N.

  1. What is the distance between two sphere?
  2. What is the force on the second sphere due to the first?

Solution:
Given:
q1 = 0.4µC = 0.4 × 10-6 C
q2 = -0.8µC = -0.8 × 10-6 C
F = 0.2N
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 66
= 9 × 2 × 8 × 10-4
r = 3 × 4 × 10-2
= 0.12 m = 12 cm.

(ii) Both the charges apply same force on each other. There force of first sphere due to second sphere will be 0.2 N. The force between them will be force of attraction.

Question 8.
A polythene piece is rubbed with woollen cloth as a result 3 x 10.7 coulomb charge is produced in it, then: .

  1. How many electrons are transferred from which to which substance?
  2. Is mass transferred from woollen to polythene?

Solution:

1. Polythene gets negative charge, so that electron is transferred from woollen to polythene.
We know that, q = ne
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 67
or n = 1.875 × 1012 electrons.

2. As electrons are transferred from woolen to polythene, mass is also transferred in the same way.

Question 9.
A conductor has 14.4 × 1019 C positive charge. How many electrons are lacking or in excess?
Solution:
We know that, q = ne
⇒ n =\(\frac { q }{ e}\)
MP Board 12th Physics Chapter 1 Electric Charges and Fields Important Questions - 68
Therefore, body is lacking by 9 electrons (as it has positive charge).

Question 10.
What is the net flux of uniform electric flux there through a cube of field oriented so that its faces are parallel to the coordinate plane?
Solution:
All the faces of a cube are parallel to the coordinate axis. Therefore the Number of hold lines entering the cube is equal to the number of field lines piercing out of the cube. As a result net flux through the cube in zero.

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MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व

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MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व

d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व NCERT पाठ्यनिहित प्रश्नोत्तर

प्रश्न 1.
आद्य अवस्था में सिल्वर परमाणु में पूर्ण भरे d-कक्षक (4d10) होते हैं। इसे आप कैसे कह सकते हैं कि यह संक्रमण तत्व है?
उत्तर
सिल्वर +2 ऑक्सीकरण अवस्था रखता है। 4d-उपकक्ष में नौ इलेक्ट्रॉन होते हैं, जैसे 4dकक्षकों का एक कक्ष आंशिक भरा होता है। अतः इसे संक्रमण तत्व नहीं मान सकते।

प्रश्न 2.
श्रेणी Sc(Z = 21) से Zn(Z = 30) में, Zn की परमाणुकरण की एन्थैल्पी कम होती है, 126 kJmol-1 क्यों?
उत्तर
जिंक में 3d-इलेक्ट्रॉन धात्विक बन्ध में भाग नहीं लेते क्योंकि d10 विन्यास होता है। दुर्बल धात्विक बंध के कारण जिंक की परमाणुकरण की एन्थैल्पी निम्न होती है।

प्रश्न 3.
संक्रमण धातुओं की 3d श्रेणी में किसकी अधिकतम संख्या में ऑक्सीकरण अवस्था होती है एवं क्यों ?
उत्तर
Mn(Z = 25) अधिक संख्या में ऑक्सीकरण अवस्थायें रखते हैं, क्योंकि इसमें अधिकतम संख्या में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं। अत: यह +2 से +7 तक ऑक्सीकरण अवस्थायें दर्शाता है।

प्रश्न 4.
E°(M2+/M) का मान कॉपर के लिए धनात्मक (+034V) है। इसका संभावित कारण क्या है ? (संकेत : इसकी उच्च ΔaH एवं निम्न ΔhydH मानने पर) –
उत्तर
किसी धातु की E° (M2+/M) पूर्ण परमाणुकरण की एन्थैल्पी, आयनन एन्थैल्पी एवं जलयोजन एन्थैल्पी पर निर्भर होती है। कॉपर की उच्च परमाणुकरण एन्थैल्पी एवं निम्न आयनन एन्थैल्पी होती है। अतः E° (Cu2+ /Cu) धनात्मक है।

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प्रशन 5.
संक्रमण तत्वों की प्रथम श्रेणी में (प्रथम एवं द्वितीय) आयनन एन्थैल्पियों में अनियमित क्रमिकता को किस प्रकार देखते हो? ।
उत्तर
आयनन एन्थैल्पी में अनियमित क्रम (प्रथम एवं द्वितीय) का कारण मुख्यतः विभिन्न 3dविन्यासों के भिन्न स्थायित्व की मात्रा के कारण होता है। d0, d5 एवं d10 विन्यास अतिरिक्त स्थायित्व रखता है एवं ऐसे प्रकरणों में आयनन एन्थैल्पी के मान सामान्यत: उच्च होते हैं। उदाहरण, Cr के प्रथम आयनन एन्थैल्पी के नाम निम्न होते हैं, क्योंकि 4s- कक्षक से इलेक्ट्रॉन को निकाला जा सकता है, किन्तु द्वितीय आयनन एन्थैल्पी अति उच्च होती है, अत: Cr+ में स्थायी d5 विन्यास होता है। Zn की प्रथम आयनन एन्थैल्पी अति उच्च होती है, क्योंकि स्थायी विन्यास 3d10,4s2 से इलेक्ट्रॉन हटाया जाता है।

प्रश्न 6.
धातु अपने उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में केवल ऑक्साइड अथवा फ्लोराइड में रहते हैं, क्यों?
उत्तर
क्योंकि ऑक्सीजन एवं फ्लुओरीन का आकार छोटा एवं ऋण-विद्युतता उच्च होती है, इस प्रकार ये सरलता से धातु को उसकी उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीकृत करता है।

प्रश्न 7.
Cr2+ अथवा Fe2+ में से कौन-सा प्रबल अपचायक अभिकर्मक है एवं क्यों ?
उत्तर
Fe2+ से Cr2+ प्रबल अपचायक अभिकर्मक है। इसका कारण है कि Cr2+ का विन्यास d4 ‘से d3 एवं d3 विन्यास में परिवर्तित होता है, जो स्थायी t32(g)(138) अर्द्धपूर्ण t2) स्तर है।

प्रश्न 8.
M2+(aq) आयन (Z = 27) के लिए ‘चक्रण खेल’ चुम्बकीय आघूर्ण की गणना कीजिए।
उत्तर
M2+(aq) आयन (Z = 27) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है :
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इस प्रकार तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं। ‘चक्रण केवल’ चुम्बकीय आघूर्ण
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 2

प्रश्न 9.
Cu+ आयन जलीय विलयनों में क्यों स्थायी नहीं हैं, समझाइये?
उत्तर
Cu+(aq) जलीय विलयन में स्थायी नहीं है, क्योंकि इसकी Cu+(aq) की तुलना में निम्न ऋणात्मक जलयोजन एन्थैल्पी है।

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प्रश्न 10.
लैन्थेनॉइड संकुचन की तुलना में तत्वों से तत्वों में एक्टीनॉइड संकुचन अधिक है, क्यों ?
उत्तर
लैन्थेनॉयड के 4f इलेक्ट्रॉनों की तुलना में एक्टीनॉयड्स में 5f इलेक्ट्रॉनों का कमजोर परिरक्षण प्रभाव के कारण होता है।

d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व NCERT पाठ्य-पुस्तक प्रश्नोत्तर

प्रश्न 1.
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए –
(i) Cr3+
(ii) Cu+
(i) CO2+
(iv) Mn2+
(v) Pm3+
(vi) Ce4+
(vii) Lu2+
(viii) Th4+
उत्तर
(i) Cr+3 : [Ar]3d3
(ii) Cu+1 : [Ar]3d10
(iii) CO+2 : [Ar]3d7
(iv) Mn+2 : [Ar]3d5
(v) Pm+3 : [Xe]4f4
(vi) Ce+4 : [Xe]54 .
(vii) Lu+2 : [Xe]4 f145d1
(vii) Th+4: [Rn].

प्रश्न 2.
+3 अवस्था में Mn+2 यौगिक Fe+2 से ऑक्सीकरण में अधिक स्थायी है, क्यों?
उत्तर
Mn+2 का स्थायी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar]4s0,3d5 होता हैं एवं यह सरलता से Mn+3 में परिवर्तित नहीं होता, Fe+2[Ar] 4s0,3d6 ऑक्सीकरण पर Fe+3[Ar] 4s0,3d5 बनाता है जो अधिक स्थायी विन्यास है।

प्रश्न 3.
परमाणु क्रमांक में वृद्धि से संक्रमण तत्वों के प्रथम श्रेणी के पहले आधे की +2 अवस्था अधिक एवं अधिक स्थायी होती हैं, विस्तृत विवेचना कीजिए।
उत्तर
स्कैण्डियम (जो +3 ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाता है) को छोड़कर, प्रथम श्रेणी के सभी संक्रमण तत्व +2 ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाते हैं । यह 4s के दो इलेक्ट्रॉनों के त्यागने के कारण होता है। प्रथम चरण में, जब हम Ti+2 से Mn+2 की तरफ चलते हैं, तो इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 3d2 से 3d5 में परिवर्तित होता है, जिसका अर्थ है अधिक-से-अधिक d-कक्षकों का अर्द्धपूर्ण भरना है, जो +2 अवस्था को अधिक स्थायित्व प्रदान करते हैं।

प्रश्न 4.
संक्रमण तत्वों की प्रथम श्रेणी में ऑक्सीकरण अवस्थाओं के स्थायित्व का निर्धारण इलेक्ट्रॉनिक विन्यासों से कितना किया जा सकता है ? अपने उत्तर को उदाहरण सहित समझाइए।
उत्तर
संक्रमण श्रेणी में, ऑक्सीकरण अवस्थायें अर्द्धपूर्ण अथवा पूर्ण भरे हुए d-कक्षक अधिक स्थायी है। उदाहरण के लिए, Fe(Z = 26) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar]3d64s2 है। यह दर्शाता है कि विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं में Fe(III) अधिक स्थायी है, क्योंकि यह विन्यास [Ar]3d5 रखता है।

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प्रश्न 5.
संक्रमण तत्व के स्थायी ऑक्सीकरण अवस्था, आद्य अवस्था में इनके परमाणुओं के d इलेक्ट्रॉन विन्यासों : 3d3,3d5,3d8 एवं 3d4 में से क्या होगी? ।
उत्तर
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3d4 आद्य अवस्था में कोई d4 विन्यास नहीं होता।

प्रश्न 6.
प्रथम श्रेणी के संक्रमण धातुओं के ऑक्सो धातु ऋणायनों के नाम बताइये, जिसमें धातु की ऑक्सीकरण अवस्था समूह संख्या के बराबर होती है।
उत्तर
CrO2-7 एवं CrO2-4 (समूह संख्या = Cr की ऑक्सीकरण अवस्था = 6) MnO4 (समूह संख्या = Mn की ऑक्सीकरण अवस्था = 7)

प्रश्न 7.
लैन्थेनॉयड संकुचन क्या है ? लैन्थेनॉयड संकुचन के प्रभाव क्या होंगे?
उत्तर
लैन्थेनाइड संकुचन-लैन्थेनाइडों के परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ-साथ उनके परमाणुओं एवं आयनों के आकार में कमी होती है, इसे लैन्थेनाइड संकुचन कहते हैं।।
कारण-लैन्थेनाइडों में आने वाला नया इलेक्ट्रॉन बाह्यतम कक्ष में न जाकर (n-2)f- उपकोश में प्रवेश करता है, फलतः इलेक्ट्रॉन और नाभिक के मध्य आकर्षण बल में वृद्धि होती है, जिससे परमाणु अथवा आयन संकुचित हो जाता है।

लैन्थेनाइड संकुचन का प्रभाव :
(i) लैन्थेनाइडों के गुणों में परिवर्तन-लैन्थेनाइड संकुचन के कारण इनके रासायनिक गुणों में बहुत कम परिवर्तन होता है। अतः इन्हें शुद्ध अवस्था में प्राप्त करना अत्यन्त कठिन होता है।
(ii) अन्य तत्वों के गुणों पर प्रभाव-लैन्थेनाइड संकुचन का लैन्थेनाइडों से पूर्व आने वाले तथा इनके बाद आने वाले तत्वों के आपेक्षिक गुणों पर बहुत महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, Ti और Zr के गुणों में भिन्नता होती है, जबकि Zr और Hf गुणों में काफी समानता रखते हैं।

प्रश्न 8.
संक्रमण तत्वों के अभिलक्षण क्या हैं एवं इन्हें संक्रमण तत्व क्यों कहते हैं ? कौन से dब्लॉक तत्वों को संक्रमण तत्व नहीं माना जा सकता?
उत्तर
संक्रमण तत्व वे तत्व हैं जिसके अणुओं में (स्थायी ऑक्सीकरण अवस्था में) आंशिक रूप से पूर्ण d-ऑर्बिटल विद्यमान होते हैं। इन तत्वों को d-ब्लॉक के तत्व भी कहते हैं, ये 5-ब्लॉक तथा p-ब्लॉक के तत्वों के गुणों में संक्रमण प्रदर्शित करते हैं। इसलिए इन्हें संक्रमण तत्व कहा जाता है। Zn, Cd एवं Hg जैसे तत्वों को संक्रमण तत्वों की श्रेणी में नहीं रखा जा सकता क्योंकि इनमें पूर्ण पूरित d-उपकक्षक पाये जाते हैं।

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प्रश्न 9.
नॉन-संक्रमण तत्वों से संक्रमण तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास किस प्रकार भिन्न हैं ?
उत्तर
संक्रमण तत्वों में d-कक्षकों को भरते हैं, जबकि प्रतिनिधि तत्वों में 5-एवं p-कक्षकों को भरते हैं। संक्रमण तत्वों के सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (n-1)d1-10ns1-2 है, जबकि प्रतिनिधि तत्वों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास ns1-2 अथवा ns2np1-6 होता है। प्रतिनिधि तत्वों में केवल अंतिम कक्ष अपूर्ण होता है जबकि संक्रमण तत्वों में उपात्य कक्ष अपूर्ण होता है।

प्रश्न 10.
लैन्थेनॉयड्स कौन-सी विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थायें रखते हैं ?
उत्तर
लैन्थेनॉयड्स का मुख्य ऑक्सीकरण अवस्था + 3 है। इसके अतिरिक्त ये + 2 एवं + 4 ऑक्सीकरण अवस्थायें रखते हैं।

प्रश्न 11.
कारण सहित समझाइए-
(i) संक्रमण धातुओं एवं इनके अनेक यौगिक अनुचुम्बकीय व्यवहार दर्शाते हैं।
(ii) संक्रमण धातुओं के परमाण्वीयकरण की एन्थैल्पी उच्च होती है।
(iii) संक्रमण धातुएँ सामान्यतः रंगीन यौगिक बनाते हैं।
(iv) संक्रमण धातुएँ एवं इसके अनेक यौगिक अच्छे उत्प्रेरक होते हैं।
उत्तर
(i) जब किसी यौगिक को चुम्बकीय क्षेत्र में रखा जाता है तो यौगिक के भीतर का चुम्बकत्व बाहरी चुम्बकीय क्षेत्र से प्रभावित होता है। यदि भीतर का चुम्बकत्व बाहरी चुम्बकीय क्षेत्र का साथ देता है तो उसे अनुचुम्बकीय गुण कहते हैं। यदि यौगिक में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हो तो अनुचुम्बकत्व प्रबल हो जाता है अर्थात् किसी यौगिक के अनुचुम्बकत्व की मात्रा उसमें उपस्थित अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों पर निर्भर होती है। संक्रमण तत्वों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, अतः वे अनुचुम्बकीय होते हैं। .

(ii) संक्रमण धातुओं में उच्च प्रभावी न्यूक्लियर आवेश तथा संयोजी इलेक्ट्रॉनों की अधिक संख्या होती है इसलिए ये बहुत मजबूत धात्विक बंध बनाते हैं। परिणामस्वरूप संक्रमण धातुओं के परमाण्विकरण की एन्थैल्पी उच्च होती है।

(iii) संक्रमण धातु आयनों का रंग अपूर्ण रूप से भरे हुए (n-1)d कक्षकों के कारण होता है। संक्रमण धातु आयनों में जिनमें अयुग्मित d-इलेक्ट्रॉन हैं, इस इलेक्ट्रॉन का एक d-कक्षक से दूसरे d-कक्षक में संक्रमण होता है। इस संक्रमण के समय वे दृश्य प्रकाश के कुछ विकिरणों का अवशोषण करते हैं तथा शेष विकिरणों को रंगीन प्रकाश के रूप में उत्सर्जित कर देते हैं। अत: आयन का रंग उसके द्वारा अवशोषित रंग का पूरक (Complementary) होता है। उदाहरणार्थ, [Cu(H2O)6]+2 आयन नीला दिखता है, क्योंकि यह दृश्य प्रकाश के लाल रंग को इलेक्ट्रॉन के उत्तेजना के लिए अवशोषित करता है तथा उसके पूरक (नीले) रंग को उत्सर्जित कर देता है।

कुछ आयनों के रंग –
Cr4+ नीला : Cr3+ बैंगनी
Mn2+ बैंगनी : Mn3+ गुलाबी
Fe2+ हरा : Fe3+ पीला

(iv) संक्रमण तत्व परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित करते हैं, क्योंकि (n-1)d-कक्षक तथा ns-कक्षक के इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा में बहुत अधिक अन्तर नहीं होता है, जिससे d-कक्षक के इलेक्ट्रॉन भी संयोजी इलेक्ट्रॉन का कार्य करते हैं। इन तत्वों में Mn अधिकतम परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित करता है।

प्रश्न 12.
अन्तराकाशी यौगिक क्या है ? संक्रमण धातुओं के ऐसे यौगिक क्यों ज्ञात हैं ?
उत्तर
अधिकांश संक्रमण तत्व उच्च ताप पर अधात्विक तत्वों के परमाणुओं जैसे-H, B,C, Ni, Si आदि के साथ अन्तराकाशी यौगिक बनाते हैं। संक्रमण धातु के क्रिस्टल जालक के अन्तराकाशी रिक्तियों में ये अधात्विक तत्वों के छोटे परमाणु ठीक-ठीक फिट हो जाते हैं। ये अन्तराकाशी यौगिक कहलाते हैं।

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प्रश्न 13.
नॉन-संक्रमण धातुओं से संक्रमण धातुओं की परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थायें भिन्न कैसे होती हैं ? उदाहरण देकर समझाइए।
उत्तर
संक्रमण तत्वों में उत्तरोत्तर ऑक्सीकरण अवस्थाओं में इकाई का अन्तर आता है। उदाहरण के लिए, Mn सभी ऑक्सीकरण अवस्थायें +2 से +7 दर्शाता है। जबकि नॉन-संक्रमण धातुएँ परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएँ रखती हैं, जिनमें दो इकाई का अन्तर होता है, उदाहरण के लिए Pb(II), Pb(IV), Sn(II), Sn(IV).

प्रश्न 14.
आयरन क्रोमाइट अयस्क से पोटैशियम डाइक्रोमेट के बनाने की विधि का वर्णन कीजिए। पोटैशियम डाइक्रोमेट विलयन की pH बढ़ाने पर क्या प्रभाव होगा?
उत्तर
बनाने की विधि-

बनाने की विधि-K2Cr2O7 को क्रोमाइट अयस्क (Fe2Cr2O4) या क्रोम आयरन (FeO.Cr203) से बनाया जाता है, जो निम्नलिखित पदों में होते हैं।

(1) क्रोमाइट अयस्क का सोडियम क्रोमेट में परिवर्तन-क्रोमाइट अयस्क को NaOH या Na2CO3 के साथ वायु की उपस्थिति में एक परावर्तनी भट्टी में गर्म करने पर सोडियम क्रोमेट (पीला रंग) बनता है।
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पदार्थ को छिद्रमय रखने हेतु कुछ मात्रा में शुष्क चूने को मिलाते हैं । जल के साथ निष्कर्षण करने पर Na2Cr2O3 विलयन में चला जाता है। जबकि Fe2O3 रह जाता है जिसे छानकर पृथक् कर लेते हैं।

(2) सोडियम क्रोमेट (Na2CrO4) का सोडियम डाइक्रोमेट (Na2Cr2O7) में परिवर्तन-सोडियम क्रोमेट विलयन सान्द्र H2SO4 के साथ अपचयित करके सोडियम डाइक्रोमेट बनाते हैं।
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 6
2Na2CrO4 कम विलेय होता है जिसका वाष्पन करने पर Na2SO410H2O के रूप में क्रिस्टलीकृत हो जाता है जिसे पृथक् कर लिया जाता है।

(3) Na2Cr2O7 का K2Cr2O7 में परिवर्तन-सोडियम डाइक्रोमेट के जलीय विलयन का उपचार KCI के साथ किये जाने पर पोटैशियम डाइ क्रोमेट प्राप्त होता है। K2Cr2O7 के अल्प विलेय प्रकृति के कारण इसके क्रिस्टल ठण्डे में प्राप्त किये जाते हैं।

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K2Cr2O7 की निम्न के साथ होने वाली रासायनिक अभिक्रिया –

(1) अम्लीय फेरस सल्फेट के साथ-K2Cr207 अम्लीय माध्यम में यह फेरस सल्फेट को फेरिक सल्फेट में ऑक्सीकृत कर देता है। K2Cr2O7 पहले H2SO4 से क्रिया करके नवजात ऑक्सीजन का तीन परमाणु देता है जो Fe2+ को Fe3+ आयन में ऑक्सीकृत कर देता है।
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pH बढ़ाने पर प्रभाव-पोटैशियम क्लोराइड सोडियम क्लोराइड से कम विलेयशील होता है। ये ऑरेंज क्रिस्टल के रूप में प्राप्त होते है तथा इन्हें फिल्ट्रेशन से हटाया जा सकता है। pH 4 पर डाइक्रोमेट आयन (CrO72-) क्रोमेट आयन CrO4 2-के रूप में उपस्थित होते हैं । ये pH के मान में परिवर्तन के अनुसार एक-दूसरे में परिवर्तनशील होते हैं।
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प्रश्न 15.
पोटैशियम डाइक्रोमेट की ऑक्सीकरण क्रियायें समझाइये एवं इनकी निम्न के साथ आयनिक अभिक्रियायें लिखिए
(i) आयोडाइड, (ii) आयरन (II) विलयन एवं (ii) H2S.
उत्तर
दीर्घ उत्तरीय प्रश्न 2 (K2Cr2O7 की निम्न के साथ होने वाली रासायनिक अभिक्रिया) देखें।

प्रश्न 16.
पोटैशियम परमैंगनेट के बनाने की विधि का वर्णन कीजिए।अम्लीकृत परमैंगनेट विलयन निम्न से कैसे क्रिया करता है
(i) आयरन (II) आयनों से, (ii) SO2 एवं (ii) ऑक्सेलिक अम्ल ? अभिक्रियाओं की आयनिक समीकरणों को लिखिए।
उत्तर
KMnO4, पायरोलुसाइट से बनाया जा सकता है, अयस्क को KOH के साथ वायुमण्डलीय ऑक्सीजन या ऑक्सीकृत एजेन्ट जैसे- KNO3 या KClO4 की उपस्थिति में क्रिया कराकर K2MnO4 प्राप्त किया जाता है।
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प्राप्त 2K2MnO4 (ग्रीन) को जल द्वारा छाना जा सकता है। फिर विद्युत्-अपघटन या क्लोरीन/ओजोन को विलयन मे प्रवाहित कर ऑक्सीकृत किया जाता है।

विद्युत्-अपघटनी ऑक्सीकरण –
2K2MnO4 ⇌ 2K+ + MnO42-
H2O → H+ + OH
एनोड में मैंग्नेट आयन, पर मैंग्नेट आयन में ऑक्सीकृत होता है।
MnO42- → MnO4 + e

क्लोरीन द्वारा ऑक्सीकरण –
2K2MnO4 + Cl2 → 2KMnO4 + 2KCl
2MnO42- + Cl2 → 2MnO4 + 2Cl

ओजोन द्वारा ऑक्सीकरण –
2K2MnO4 + O3 + H4O → 2KMnO4 + 2KOH + O2
2MnO42- + O3 +H2O → 2MnO42- + 2OH + O2
अम्लीकृत KMnO4 विलयन Fe(II) आयन को Fe(III) आयन में ऑक्सीकृत करना है अर्थात् फेरस आयन से फेरिक आयन
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अम्लीकृत पोटैशियम परमैंग्नेट SO2 को H2SO4 में ऑक्सीकृत करता है।
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अम्लीकृत पोटैशियम परमैंग्नेट ऑक्सेलिक अम्ल को कार्बन डाइ-ऑक्साइड में ऑक्सीकृत करता है।
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प्रश्न 17.
M22+M एवं M3+/M2+ तंत्रों के लिए कुछ धातुओं के E° मान निम्न है –
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उपर्युक्त आँकड़ों का उपयोग कर निम्न पर टिप्पणी कीजिए –
(i) Cr3+ अथवा Mn3+ की तुलना में Fe3+ का अम्लीय विलयन में स्थायित्व एवं
(ii) वो कौन-सी स्थितियाँ हैं, जहाँ आयरन, समान विधियों में क्रोमियम अथवा मैंगनीज धातु की तुलना में ऑक्सीकृत होता है।
उत्तर
(i) जैसे- \(\mathrm{E}_{\mathrm{Cr}}^{\circ} / \mathrm{Cr}^{+2}\) ऋणात्मक (-04V) है, जिसका अर्थ है cr+3 आयन विलयन में सरलता से Cr+2 में अपचयित नहीं होता, अत: Cr+3 आयन अधिक स्थायी है। इसी प्रकार \(\mathrm{E}^{\circ}_{\mathrm{Mn}^{+} 3} / \mathrm{Mn}^{+2}\) धनात्मक (+1:5V) है, Mn+3 आयन सरलता से Mn+2 आयन में Fe+3 आयन की तुलना में अपचयित होता है अत: इन आयनों की आपेक्षिक स्थायित्व निम्न है –
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(ii) दिए गए जोड़ों का ऑक्सीकरण विभव +09V, +1-2V एवं 0-4V है। अत: इनके ऑक्सीकरण का क्रम निम्न है –

Mn>Cr>Fe

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प्रश्न 18.
पहचानिए, निम्न में कौन जलीय विलयन में रंग देते हैं? Ti3+,V3+, Cu+,Sc3+,Mn2+, Fe3+ एवं CO2+ प्रत्येक का कारण दीजिए।
उत्तर
ऐसे आयन जिनमें एक या अधिक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, जलीय विलयन में d – d संक्रमण के कारण रंगीन होते हैं।
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प्रश्न 19.
प्रथम संक्रमण श्रेणी के तत्वों की +2 ऑक्सीकरण अवस्था को स्थायित्व की तुलना कीजिए।
उत्तर
Mn एवं Zn को छोड़कर + 2 अवस्था का स्थायित्व बायें से दायें चलने पर घटता है। मानव अपचयन विभव के ऋणात्मक मान के घटने के कारण दाँयी तरफ स्थायित्व घटता है। कुल ∆1H1 + ∆1H2 (प्रथम एवं द्वितीय आयनन एन्थैल्पी में वृद्धि के कारण E° के ऋणात्मक मान कम होते हैं।)

प्रश्न 20.
निम्न को ध्यान में रखकर एक्टीनॉयड्स के रसायन की तुलना लैन्थेनॉयड्स के साथ कीजिए
(i) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
(ii) परमाणु एवं आयनिक आकार एवं
(iii) ऑक्सीकरण अवस्था
(iv) रासायनिक क्रियाशीलता।
उत्तर
लैंथेनाइडों एवं एक्टिनाइडों के मध्य भिन्नताएँ
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प्रश्न 21.
निम्न से क्या समझते हो –
(i) d4 श्रेणी में, Cr2+ प्रबल अपचायक है जबकि मैंगनीज (III) प्रबल ऑक्सीकारक है।
(ii) कोबाल्ट (II) जलीय विलयन में स्थायी है, जबकि जटिल अभिकर्मकों की उपस्थिति में यह आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है।
(iii) आयनों में d विन्यास अत्यधिक अस्थायी है।
उत्तर
(i) Cr2+ अपचायक प्रकृति का है, इसका विन्यास d4 से d3 (अर्द्धपूर्ण t.कक्षकों का स्थायी विन्यास) परिवर्तन होता है। अन्य शब्दों में Mn3+ ऑक्सीकारक प्रकृति का है, जिसका विन्यास d4 से d5 (अर्द्धपूर्ण t2g से 2g कक्षकों के स्थायी विन्यास) में परिवर्तन होता है।
(ii) प्रबल लिगेण्ड कोबाल्ट (II) को बल द्वारा 3d- उपकक्ष से एक अथवा अधिक इलेक्ट्रॉन को हटाता है, जिससे d2sp3 संकरण होता है।
(iii) d1-विन्यास वाला आयन प्रयास करता है कि d-उपकक्ष से एक इलेक्ट्रॉन निकालकर स्थायी अकिय गैस विन्यास प्राप्त कर लेवें।।

प्रश्न 22.
विषमसमानुपाती से क्या तात्पर्य है ? जलीय विलयन में विषमसमानुपाती अभिक्रिया के दो उदाहरण दीजिए।
उत्तर
विषमसमानुपाती अभिक्रियायें वे होती हैं, जिनमें समान पदार्थ ऑक्सीकृत एवं अपचयित होता है। उदाहरण के लिए –
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प्रश्न 23.
संक्रमण धातुओं की प्रथम श्रेणी की कौन-सी धातु सामान्य +1 ऑक्सीकरण अवस्था रखते हैं एवं क्यों ?
उत्तर
कॉपर का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar]3d104s1 है। जो एक इलेक्ट्रॉन (4s1) सरलता से त्याग कर स्थायी विन्यास 3d10 देता है।

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प्रश्न 24.
निम्न गैसीय आयनों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की गणना कीजिए- Mn3+, Cr3+,v3+ एवं Ti3+ इनमें से कोई एक जलीय विलयन में अधिक स्थायी है ?
उत्तर
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Cr2+ अत्यधिक स्थायी है, इसमें अर्द्धपूर्ण t2gस्तर होते हैं।

प्रश्न 25.
संक्रमण धातु रसायन के निम्न के उदाहरण एवं कारणों को दीजिए –
(i) संक्रमण धातु के निम्न ऑक्साइड क्षारीय हैं, उच्च उभयधर्मी/अम्लीय हैं।
(ii) संक्रमण धातु ऑक्साइडों एवं फ्लुओराइडों में उच्च ऑक्सीकरण अवस्था रखते हैं।
(iii) धातु ऑक्सो ऋणायनों में उच्च ऑक्सीकरण अवस्था होती है।
उत्तर
(i) संक्रमण तत्व के निम्न ऑक्साइड क्षारीय होते हैं, क्योंकि धातु परमाणुओं की निम्न
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धातु की निम्न ऑक्सीकरण अवस्था में, धातु परमाणु के कुछ संयोजी इलेक्ट्रॉन बन्धन में भाग नहीं लेते। अत: ये इलेक्ट्रॉन को दानकर क्षार की भाँति व्यवहार करते हैं। उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में, संयोजी इलेक्ट्रॉन बन्धन में भाग लेते हैं एवं जो उपलब्ध नहीं होते। इसके अतिरिक्त प्रभावी नाभिकीय आवेश अधिक होने पर यह इलेक्ट्रॉन स्वीकार करता है एवं अम्ल की भाँति व्यवहार दर्शाते हैं।

(ii) संक्रमण धातु ऑक्साइडों एवं फ्लुओराइडों में उच्च ऑक्सीकरण अवस्थायें रखते हैं, क्योंकि ऑक्सीजन एवं फ्लुओरीन का आकार छोटा एवं उच्च ऋणविद्युतता है एवं ये धातुओं को सरलता से ऑक्सीकृत करते हैं। उदाहरण के लिए- O5F6 [O5(VI)],V2O5 [v(v)] .

(iii) धातुओं के ऑक्सो ऋणायन उच्च ऑक्सीकरण अवस्थायें रखते हैं। उदाहरण के लिए, Cr2O72- में Cr की ऑक्सी-करण अवस्था + 6 है, जबकि MnO4 में Mn की ऑक्सी-करण अवस्था +7 है। क्योंकि ऑक्सीजन की उच्च ऋणविद्युतता एवं उच्च ऑक्सीकारक गुण है।

प्रश्न 26.
बनाने के पदों को दर्शाइये –
(i) क्रोमाइट अयस्क से K2Cr2O7
(ii) पायरोलुसाइट अयस्क से KMnO4.
उत्तर
दीर्घ उत्तरीय प्रश्न क्र. 2 एवं 4 देखें।

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प्रश्न 27.
मिश्रधातुएँ क्या हैं ? प्रमुख मिश्रधातु के नाम लिखते हुए उसके उपयोग लिखिए, जिनमें कुछ लैन्थेनॉयड्स धातुएँ होती हैं।
उत्तर
दो अथवा अधिक धातुओं अथवा धातुओं एवं अधातुओं के समांगी मिश्रण मिश्रधातु है । प्रमुख मिश्रधातु जिसमें लैन्थेनॉयड होता है, मिश्रधातु है, जिसमें 95% लैन्थेनॉयड धातुएँ एवं 5% आयरन के साथ थोड़ी मात्रा में S, C, Ca एवं Al होते हैं । इसका उपयोग Mg-आधारित मिश्रधातु में करते हैं। जो गोली के आवरण एवं लाइटर में उपयोग होती है।

प्रश्न 28.
अन्तर संक्रमण तत्व क्या हैं ? दिए गए निम्न परमाणु संख्याओं में से अन्तर संक्रमण तत्वों की परमाणु संख्याओं का निर्धारण कीजिए- 29,59, 74, 95, 102, 104.
उत्तर
f-ब्लॉक तत्वों में, अन्तिम इलेक्ट्रॉन अन्तर उपात्यकक्ष – उपकक्ष में प्रवेश करते हैं, अतः इन्हें अन्तर संक्रमण तत्व कहते हैं। इनमें लैन्थेनॉयड्स (58-71) एवं एक्टीनॉयड्स (90-103) होते हैं । अतः परमाणु क्रमांक 59, 95 एवं 102 वाले तत्व अन्तर संक्रमण तत्व हैं।

प्रश्न 29.
लैन्थेनॉयड्स की तुलना में एक्टीनॉयड्स तत्वों का रसायन अधिक सरल नहीं है। इस वाक्य को इन तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था के कुछ उदाहरणों द्वारा न्यायोचित सिद्ध कीजिए।
उतर
लैन्थेनॉयड्स निश्चित संख्या में ऑक्सीकरण अवस्थायें दर्शाते हैं, जैसे +2, +3 एवं +4 (+3 मुख्य ऑक्सीकरण अवस्था है)। क्योंकि 5d एवं 4f उपकक्षों के मध्य अधिक ऊर्जा अन्तर होता है। एक्टीनॉयड्स भी प्रमुख ऑक्सीकरण अवस्था +3 दर्शाते हैं, किन्तु अन्य ऑक्सीकरण अवस्था भी दर्शाते हैं । उदाहरण के लिए, यूरेनियम (Z= 92) +3, +4, +5, +6 ऑक्सीकरण अवस्थायें रखता है, एवं नेप्चूनियम (Z= 94) +3, +4, +5, +6 एवं +7 ऑक्सीकरण अवस्थायें दर्शाता है। क्योंकि 4f एवं 6d कक्षकों के मध्य ऊर्जा अन्तर कम होता है।

प्रश्न 30.
एक्टीनॉयड्स श्रेणी का अंतिम तत्व कौन-सा है ? इस तत्व का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए। इस तत्व की संभावित ऑक्सीकरण अवस्था पर टिप्पणी कीजिए।
उत्तर
एक्टीनॉयड श्रेणी का अंतिम तत्व= लॉरेन्सियम (Z = 103)
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास = [Rn]5f146d17s2
संभावित ऑक्सीकरण अवस्था = +3

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प्रश्न 31.
हुण्ड नियम का उपयोग करते हुए Ce* आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए एवं ‘चक्रण केवल’ सूत्र के आधार पर इसके चुम्बकीय आघूर्ण की गणना कीजिए।
उत्तर
सीरियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास = [Xe] 4f15d16s2
Ce3+ 344 = [Xe]4f1
जिसका अर्थ है कि एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उपस्थित है।
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 21

प्रश्न 32.
लैन्थेनॉयड श्रेणी के उन सदस्यों के नाम दीजिए, जो +4 ऑक्सीकरण अवस्था में एवं +2 ऑक्सीकरण अवस्थायें रखते हैं। इस प्रकार के व्यवहार को इन तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यासों से संबंध स्थापित कीजिए।
उत्तर
+4= 58Ce, 59Pr, 60Nd, 65Tb, 66Dy
+2 = 60Nd, 62Sm, 63Eu, 69Tm, 70Yb
+4 ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाती है, जब विन्यास बाँयी तरफ के समीप 4f° (अर्थात् 4f04f14f2) अथवा 4f7 के समीप (अर्थात् 4f7 अथवा 4f8) होता है।
+2 ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाती है, जब विन्यास 5d0 6s2 है तथा दो इलेक्ट्रॉन सरलता से त्याग देता है।

प्रश्न 33.
निम्न के सापेक्ष एक्टीनॉयड्स एवं लैन्थेनॉयड्स के रसायन की तुलना कीजिए –
(i) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
(ii) ऑक्सीकरण अवस्थाएँ
(iii) आयनन एन्थैल्पी एवं
(iv) परमाण्विक आकार।
उत्तर
लैंथेनाइडों एवं एक्टिनाइडों के मध्य भिन्नताएँ
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प्रश्न 34.
परमाणु क्रमांक 61,91, 101 एवं 109 वाले तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए।
(i) z = 61: [Xe]4f5f506s2
(ii) Z = 91: [Rn]5f26d17s2
(iii) Z = 101: [Rn]5f136d07s2
(iv) Z = 109: [Rn]5f146d7s2

प्रश्न 35.
ऊर्ध्वाधर कॉलम के सापेक्ष प्रथम संक्रमण धातुओं की श्रेणी के सामान्य गुणों की तुलना द्वितीय एवं तृतीय श्रेणी के धातुओं से कीजिए। निम्न बिन्दुओं को विशिष्टता प्रदान कीजिए –
(i) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास,
(ii) ऑक्सीकरण अवस्थायें
(iii) आयनन एन्थैल्पी एवं
(iv) परमाण्विक आकार।
उत्तर
प्रथम संक्रमण धातुओं की श्रेणी के सामान्य गुणों की तुलना –
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 23

प्रश्न 36.
निम्न आयनों में प्रत्येक के 3d इलेक्ट्रॉनों की संख्या लिखिए –
Ti2+,v2+, Cr3+,Mn2+, Fe2+, Fe3+,Co2+,Ni2+ एवं Cu2+ दर्शाइये कि पाँच 31 कक्षकों को इन हाइड्रेट आयनों (अष्टफलकीय) द्वारा भरा जा सकता है।
उत्तर
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 24

प्रश्न 37.
इस वाक्य पर टिप्पणी कीजिए कि प्रथम संक्रमण श्रेणी के तत्वों में अनेक गुण भारी संक्रमण तत्वों से भिन्न होते हैं।
उत्तर
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 25

प्रश्न 38.
निम्न संकुल स्पीशीज के चुम्बकीय आघूर्ण के मानों से क्या दर्शाया जाता है ?
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 26
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 27
उत्तर
K4[Mn(CN)6]
Mn+2 . 3d5 , चुम्बकीय आघूर्ण 2.2 दर्शाता है कि इसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है एवं अन्तर कक्षक संकुल अथवा निम्न चक्रण संकुल बनाता है। इसका विन्यास है –
t22g[Fe(H2 O)6 ]2+

Fe+2: 3d6 चुम्बकीय आघूर्ण का मान 4 अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के समीप है, अत: यह बाह्य कक्षक संकुल अथवा उच्च चक्रण संकुल बनाता है। इसका विन्यास है  – t42g e2g K2[MnCl4]

Mn+2 : 3d5 चुम्बकीय आघूर्ण का मान 5 अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के सापेक्ष है। d-कक्षक प्रभावित नहीं होते। अतः यह चतुष्फलकीय संकुल बनाता है। इसका विन्यास है – t32g e2g

d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व अन्य महत्वपूर्ण प्रश्नोत्तर

d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व वस्तुनिष्ठ प्रश्न

1. सही विकल्प चुनकर लिखिए-

प्रश्न 1.
मैंगनीज किसमें उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है
(a) K2MnO4
(b) KMnO4
(c) MnO2
(d) MngO4
उत्तर
(b) KMnO4
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प्रश्न 2.
कौन अन्तराली यौगिक बनाता है
(a) Fe
(b) Ca
(c) Ni
(d) सभी।
उत्तर
(b) Ca

प्रश्न 3.
जब KMnO4 को उदासीन माध्यम में प्रयुक्त करते हैं, तब उनका तुल्यांक भार होगा –
(a) M
(b) M/2
(c) M/3
(d) M/5.
उत्तर
(c) M/3

प्रश्न 4.
कौन-सी लैन्थेनाइड सर्वाधिक प्रयुक्त की जाती है –
(a) लैन्थेनम
(b) नोबेलियम
(c) थोरियम
(d) सीरियम।
उत्तर
(d) सीरियम।

प्रश्न 5.
गैडोलिनियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है –
(a) [Xc]4f65d9,6s2
(b) [Xe]4f7,5d1,6s2
(C) [Xe] f3,5d5,6s2
(d) [Xe]4f6,5d2,6s2.
उत्तर
(b) [Xe]4f7,5d1,6s2

प्रश्न 6.
लैन्थेनाइड संकुचन निम्न कारक के लिए उत्तरदायी होता है –
(a) Zr एवं Y की त्रिज्या लगभग समान होती है
(b) Zr एवं Nb की ऑक्सीकरण अवस्था समान होती है
(c) Zr एवं Hf की त्रिज्या लगभग समान होती है
(d)zr एवं Zn की ऑक्सीकरण अवस्था समान होती है।
उत्तर
(c) Zr एवं Hf की त्रिज्या लगभग समान होती है

प्रश्न 7.
3d श्रेणी में उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था किसके द्वारा प्रदर्शित की जाती है –
(a) Mn
(b) Fe2+
(c) Ni
(d) Cr
उत्तर
(a) Mn

प्रश्न 8.
कौन-सा संक्रमण धातु आयन रंगीन है –
(a) Cu+
(b) v2+
(c) Sc+3
(d) Ti+4
उत्तर
(b) v2+

प्रश्न 9.
एक संक्रमण धातु जो +3 ऑक्सीकरण अवस्था में हरा किन्तु +6 ऑक्सीकरण अवस्था में नारंगी होता है –
(a) Mn.
(b) Cr
(c) Os
(d) Fe.
उत्तर
(b) Cr

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प्रश्न 10.
लैन्थेनाइड श्रेणी में, लैन्थेनाइड हाइड्रॉक्साइडों की क्षारकता –
(a) बढ़ती है
(b) घटती है
(c) पहले बढ़ती है फिर घटती है
(d) पहले घटती है और फिर बढ़ती है।
उत्तर
(b) घटती है

प्रश्न 11.
Fe, Co, Ni किस प्रकार के चुम्बकीय पदार्थ हैं –
(a) अनुचुम्बकीय
(b) लौह चुम्बकीय
(c) प्रति चुम्बकीय
(d) प्रति लौह चुम्बकीय।
उत्तर
(b) लौह चुम्बकीय

प्रश्न 12.
Fe+2 आयन के अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की संख्या है –
(a) 0
(b) 4
(c) 6
(d) 3.
उत्तर
(b) 4

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2. रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए – 

  1. Fe, Co, Ni धातुओं को …………. कहते हैं।
  2. परमाणु क्रमांक में वृद्धि के साथ त्रिसंयोजी धनायनों का आकार क्रमशः….,.. जाता है।
  3. निम्नतर ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करने वाले संक्रमण धातु …….. प्रकृति के होते हैं।
  4. K2Cr207 एक प्रबल ……….. है जो केवल अम्लीय माध्यम में नवजात ऑक्सीजन का ……… परमाणु मुक्त करता है।
  5. Zn केवल …………. ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।
  6. f-ब्लॉक तत्व …………. तत्व कहलाते हैं।
  7. संक्रमण तत्व और उनके यौगिक ……….. का कार्य करते हैं।
  8. अंतः संक्रमण तत्वों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास …………..
  9. पोटैशियम मैंगनेट का रासायनिक सूत्र ……….. है।
  10. d-ब्लॉक तत्वों को …………. भी कहा जाता है।

उत्तर

  1. फेरस धातुएँ
  2.  घटता
  3. क्षारीय
  4. ऑक्सीकारक, तीन
  5. +2
  6. आन्तर संक्रमण
  7. उत्प्रेरक
  8. (n-2)f1-14, (n-1)d1-2,ns2
  9. K2MnO4,
  10. संक्रमण तत्व।

3. सत्य/असत्य बताइए –

  1. पारा द्रव अवस्था में होता है तथा इसकी ऑक्सीकरण अवस्था +1 व + 2 होती है।
  2. संक्रमण धातुओं की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था अम्लीय प्रकृति की होती है।
  3. लैन्थेनाइड और एक्टीनाइड दोनों संक्रमण तत्व कहलाते हैं।
  4. सभी संक्रमण तत्वों में +2 ऑक्सीकरण अवस्था सामान्यत: अधिक पायी जाती है अथवा सामान्य होती है।
  5. Zn, Cd एवं Hg परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित करती है।
  6. Cu+2 आयन रंगहीन और प्रतिचुम्बकीय होता है।
  7. प्लूटोनियम का उपयोग परमाणु बम बनाने में तथा परमाणु रियेक्टर में ईंधन के रूप में किया जाता है।
  8. संक्रमण तत्व अन्तराली यौगिक बनाते हैं।

उत्तर

  1. सत्य,
  2. सत्य,
  3. असत्य,
  4. सत्य,
  5. असत्य,
  6. असत्य,
  7. सत्य,
  8. सत्य।

4. उचित संबंध जोडिए –
I.
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 28
उत्तर
1. (1), 2. (g), 3. (e), 4. (c), 5. (b), 6, (d), 7. (a).

5. एक शब्द/वाक्य में उत्तर दीजिए – 

  1. Cu+ तथा Cu2+ में कौन-सा आयन रंगहीन है ?
  2. एक अभिक्रिया में KMnO4 को K2MnO4 में परिवर्तित किया जाता है तो Mn की ऑक्सी
    करण संख्या में कितना परिवर्तन होगा?
  3. लैन्थेनाइड और एक्टीनाइड में कौन-सी श्रेणी उच्च ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाती है ?
  4. लैन्थेनम की कौन-सी ऑक्सीकरण अवस्था अधिक स्थायी होती है ?
  5. K3Cr3O7 का अम्लीय विलयन में तुल्यांकी भार कितना होता है ?
  6. Fe+3 में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या होती है।
  7. क्रोमिलं क्लोराइड परीक्षण में प्रयुक्त ऑक्सीकरण का नाम लिखिए।
  8. d- ब्लॉक के तत्वों में Zn परिवर्तित संयोजकता प्रदर्शित नहीं करता, क्योंकि।
  9. Cu की सर्वाधिक महत्वपूर्ण ऑक्सीकरण अवस्था है।
  10. f- ब्लॉक के तत्वों को कितने श्रेणी में बाँटा गया है ?
  11. लूनर कॉस्टिक किसे कहते हैं ?
  12. d-ब्लॉक के तत्वों में Zn परिवर्ती ऑक्सीकरण संख्या नहीं दर्शाता है, क्यों ?
  13. HgCl2 तथा KI का क्षारीय विलयन क्या कहलाता है ?

उत्तर-

  1. Cu+
  2. 1,
  3. एक्टीनाइड,
  4. +3,
  5. 49,
  6. 5,
  7. K2Cr2O7,
  8. पूर्ण-पूरित d-कक्षक,
  9. +2,
  10. दो,
  11. AgNO3,
  12. d-कक्षक के पूर्ण भरे होने की वजह से,
  13. नेसलर अभिकर्मक।

d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व लघु उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
सिल्वर परमाणु की मूल अवस्था में पूर्ण-पूरित d-कक्षक है।आप कैसे कह सकते हैं कि यह एक संक्रमण तत्व है ?
उत्तर
सिल्वर +1 ऑक्सीकरण अवस्था में 4d10 5s0 इलेक्ट्रॉनिक विन्यास दर्शाता है। परन्तु कुछ यौगिकों में यह +2 ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाता है। इस अवस्था में यह 4d95s0 इलेक्ट्रॉनिक विन्यास दर्शाता है। अतः 4d- से कक्षक के अपूर्ण होने के कारण इसे संक्रमण तत्व माना गया है।

प्रश्न 2.
संक्रमण तत्व किसे कहते हैं ? इनका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए। ये धात्विक गुण प्रदर्शित करते हैं, क्यों?
उत्तर
वे तत्व, जिनके परमाणु अथवा साधारण आयनों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में भीतरी d-कक्षक अपूर्ण रूप से भरे होते हैं, संक्रमण तत्व कहलाते हैं । ये समूह 2 और 13 के मध्य स्थित होते हैं।
उदाहरण-Fe, Ni, Co आदि। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास-(n-1)1-10,ns1-2 है।
किसी तत्व द्वारा अपने परमाणु में से एक अथवा अधिक इलेक्ट्रॉन त्यागकर धनायन बनाने की क्षमता पर उसका धात्विक गुण निर्भर करता है, सभी संक्रमण तत्व धातुएँ हैं, क्योंकि इनकी बाह्यतम कक्षा में एक या दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो कि आसानी से त्यागे जा सकते हैं, क्योंकि इनकी आयनन ऊर्जा निम्न होती है। अतः ये धात्विक प्रकृति के होते हैं।

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प्रश्न 3.
संक्रमण तत्व परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित करते हैं, क्यों?
उत्तर-
संक्रमण तत्व परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित करते हैं, क्योंकि (n-1)d-कक्षक तथा ns-कक्षक के इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा में बहुत अधिक अन्तर नहीं होता है, जिससे d-कक्षक के इलेक्ट्रॉन भी संयोजी इलेक्ट्रॉन का कार्य करते हैं । इन तत्वों में Mn अधिकतम परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित करता है।

प्रश्न 4.
संक्रमण धातुएँ आसानी से मिश्र धातुएँ क्यों बना लेती हैं ?
उत्तर
संक्रमण धातुएँ पिघली हुई अवस्था में एक-दूसरे में मिश्रणीय हैं तथा विभिन्न संक्रमण धातुओं के मिश्रण को ठण्डा करने पर मिश्र धातुएँ बनती हैं । संक्रमण धातुओं का आकार लगभग समान होता है, अतः क्रिस्टल जालक में एक धातु परमाणु को दूसरे धातु परमाणु से आसानी से विस्थापित किया जा सकता है, इस प्रकार मिश्रधातुएँ बनती हैं । जैसे-Cr को Ni में विलेय कर Cr-Ni मिश्रधातु बनाया जाता है। मिश्र धातुएँ अपनी जनक धातुओं की तुलना में अधिक कठोर, उच्च गलनांक वाली तथा अधिक संक्षारण प्रतिरोधी होती हैं।

प्रश्न 5.
संक्रमण धातुओं के चुम्बकीय गुणों को उसके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के आधार पर बताइए।
अथवा, अनुचुम्बकत्व और प्रतिचुम्बकत्व को समझाइए।
उत्तर
चुम्बकीय गुण-संक्रमण धातुएँ चुम्बकीय गुण प्रदर्शित करती हैं।
(a) प्रतिचुम्बकत्व-जब किसी पदार्थ में उपस्थित सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हों तो वह प्रतिचुम्बकत्व दर्शाता है। Zn एक प्रतिचुम्बकीय धातु है।
(b) अनुचुम्बकत्व-यह गुण पदार्थ में उपस्थित अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करता है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉन युक्त पदार्थ अनुचुम्बकीय होता है । अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ने से चुम्बकीय गुण भी बढ़ता है।
Fe, Co तथा Ni फेरोचुम्बकीय होते हैं, क्योंकि इन्हें चुम्बकित भी किया जा सकता है । अनुचुम्बकत्व को निम्न सूत्र से दर्शाते हैं –
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 29
जिसमें μ = चुम्बकीय आघूर्ण, n = अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या।

प्रश्न 6.
संक्रमण तत्वों की प्रवृत्ति अक्रिय होती है, क्यों? उत्तर
संक्रमण तत्वों की अक्रिय प्रवृत्ति या कम क्रियाशीलता निम्नलिखित कारणों से होती हैं –

(i) इनके मानक इलेक्ट्रोड विभव का मान कम होता है ।
(ii) इनकी आयनन ऊर्जा उच्च होती है ।
(iii) इनकी वाष्पन या कणिकरण ऊर्जा (Sublimation of Atomization energy) का मान उच्च होता है।
(iv) इनके आयनों की जल योजन ऊर्जा का मान कम होता है ।

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प्रश्न 7.
संक्रमण तत्वों की विशेषताएँ लिखिए।
उत्तर
संक्रमण तत्वों की विशेषताएँ-

  • इनकी प्रकृति धात्विक होती है जिनका धन विद्युतीय गुण सीमित (Ti) से उत्कृष्ट (Cu) तक होता है।
  • ये कठोर होते हैं तथा ऊष्मा और विद्युत् के सुचालक हैं।
  • इनके b.p. तथा m.p. उच्च होते हैं ।
  • ये परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं ।
  • ये रंगीन आयन बनाते हैं ।
  • ये समन्वयन यौगिक बनाते हैं।
  • ये सामान्यत: अनुचुम्बकीय होते हैं ।
  • ये अच्छे उत्प्रेरक होते हैं।
  • ये मिश्रधातु बनाते हैं।
  • ये अधातुओं के साथ अन्तराकाशीय यौगिक बनाते हैं।
  • इनमें कार्बधात्विक यौगिक, समाकृतिक यौगिक तथा नॉन-स्टॉइकियोमीट्रिक यौगिक भी पाये जाते हैं। __

प्रश्न 8.
d और f-ब्लॉक तत्वों में कोई पाँच प्रमुख अन्तर दीजिए।
उत्तर
d और ब्लिॉक तत्वों में अन्तर –
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 30
प्रश्न 9.
आन्तरिक संक्रमण तत्व क्या होते हैं ?
उत्तर
वे तत्व जिनमें तीनों बाह्यतम कोश अपूर्ण भरे होते हैं अन्तर संक्रमण तत्व कहलाते हैं। संक्रमण तत्वों के भीतर वर्ग 3 व 4 के मध्य 14-14 तत्व f-ब्लॉक में आते हैं। अतः संक्रमण तत्वों के मध्य स्थित होने के कारण इन्हें अन्तर संक्रमण तत्व कहते हैं। चूँकि इनमें अंतिम इलेक्ट्रॉन बाह्यतम कोश से दो अन्दर के कोश उपउपान्त्य कोश अर्थात् (n-2)f-ऑर्बिटल में प्रवेश करते हैं। अत: इन तत्वों को f-ब्लॉक तत्व भी कहते हैं। (n-2)f1-14(n-12)d1-10ns2 इन्हें दो श्रेणियों में बाँटा गया है –

(1) लैन्थेनाइड श्रेणी-लैन्थेनम के बाद (La57) आने वाले 14 तत्व (Ce58-Lu71) लैन्थेनाइड कहलाते हैं।
(2) ऐक्टिनाइड श्रेणी-ऐक्टिनम के बाद आने वाले 14 तत्व ऐक्टिनाइड्स कहलाते हैं।

प्रश्न 10.
समूह- 12 के सदस्यों के नाम लिखिए। वे सामान्यतः संक्रमण तत्व क्यों नहीं माने जाते हैं ?
उत्तर
समूह- 12 के सदस्यों के नाम Zn, Cd, Hg हैं जिन्हें संक्रमण तत्वों में शामिल नहीं किया गया है, क्योंकि इनकी परमाणु अवस्था तथा द्विसंयोजी आयन अवस्था दोनों में इलेक्ट्रॉनिक संरचना (n-1)d10 होती है अर्थात् इनके d- कक्षक पूर्णतः भरे होते हैं। इस कारण इन्हें संक्रमण तत्व नहीं माना जाता।

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प्रश्न 11.
लैन्थेनाइडों की पाँच विशेषताएँ लिखिए। उत्तर-लैन्थेनाइडों की विशेषताएँ –
(a) ये f-ब्लॉक के तत्व हैं ।
(b) ये चाँदी के समान चमकदार धातुएँ हैं ।
(c) ये ऊष्मा तथा विद्युत् के अच्छे चालक हैं ।
(d) इनका गलनांक तथा घनत्व उच्च होता है ।
(e) La से Lu तक इनकी परमाणु त्रिज्या में लगातार कमी होती है, इसे लैन्थेनाइड संकुचन कहते हैं ।

प्रश्न 12.
क्या कारण है कि 5d श्रेणी के तत्वों की आयनन ऊर्जा का मान 4d श्रेणी से अधिक होता है?
उत्तर
किसी समूह में ऊपर से नीचे जाने पर आयनन ऊर्जा का मान घटता है, लेकिन अपेक्षा के विरुद्ध 5d श्रेणी के संक्रमण तत्वों की आयनन ऊर्जा का मान 4d श्रेणी के तत्वों के मान से अधिक होता है, जिसका कारण इन दोनों श्रेणियों के बीच आने वाले 14 लैन्थेनाइड तत्वों का रहना तथा उनके आकार में अपेक्षित वृद्धि नहीं हो पाना है। अतः नाभिक का आकर्षण बल बाह्यतम कक्षा के इलेक्ट्रॉन के लिए अधिक हो जाता है यही उनके अधिक आयनन विभव का कारण है।

प्रश्न 13.
(i) संक्रमण धातुओं में संकुल यौगिक बनाने की प्रवृत्ति होती है। समझाइए।
(ii) Zn, Cd एवं Hg संक्रमण तत्व का गुण व्यक्त क्यों नहीं करते हैं ?
(iii) Ti को आश्चर्यजनक धातु क्यों कहते हैं ?
उत्तर
(i) संक्रमण तत्वों के संकुल यौगिक बन्गने के कारण –
1. इन तत्वों के आयनों का आकार कम तथा नाभिकीय आवेश उच्च होता है, जिसके कारण ये आयन या अणु (लिगण्ड) को अपनी ओर आकर्षित करते हैं।
2. लिगैण्ड द्वारा दिये जाने वाले इलेक्ट्रॉन युग्म को ग्रहण करने के लिए इन तत्वों के आयनों में रिक्त ऑर्बिटल होते हैं।

(ii) ऐसे तत्व जिनमें (n-1)d- उपकोश आंशिक (Partially) रूप से भरे रहते हैं, उन्हें संक्रपण तत्व कहते हैं।
जबकि Zn में [3d104s2], Cd में [4d10 5s2] एवं Hg में [5d10s2] अवस्था पायी जाती है। इसलिए इन्हें संक्रमण तत्व नहीं मानते हैं।
(iii) Ti को आश्चर्यजनक धातु कहते हैं क्योंकि – (1) यह कठोर व उच्च गलनांक वाली धातु है। (2) यह ऊष्मा व विद्युत् की सुचालक होती है। (3) संक्षारण प्रतिरोधी होती है।(4) इसका उपयोग टैंक, तोप, बन्दूक व रक्षात्मक कवच बनाने में किया जाता है।

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प्रश्न 14.
Fe2+ आयन की त्रिज्या Mn2+ आयन की त्रिज्या से कम होती है, क्यों?
उत्तर
Fe का परमाणु क्रमांक (26) Mn के परमाणु क्रमांक (25) से अधिक है। अधिक परमाणुक्रमांक होने से नाभिक में प्रोटॉन की संख्या अधिक होती है, फलतः नाभिक और बाह्य कोश के इलेक्ट्रॉन के बीच कार्य करने वाला आकर्षण बल उतना ही प्रबल होता है। प्रबल आकर्षण बल इलेक्ट्रॉन बल इलेक्ट्रान मेघ को भीतर की ओर खींचता है, जिससे आकार में कमी होती है, इसीलिए Fe+ आयन की त्रिज्या Mn2+ आयन से कम होती है।

प्रश्न 15.
लैन्थेनाइड समूह को पृथक् करना क्यों कठिन है ? समझाइए।
उत्तर
लैन्थेनाइड समूह (Ce58 से – 71Lu) तक तत्वों में लैन्थेनाइड संकुचन के कारण रासायनिक गुणों में अत्यधिक समानता होती है। अत: इन्हें शुद्ध अवस्था में प्राप्त करना अत्यधिक कठिन होता है। इन्हें आयन विनिमय विधि द्वारा पृथक् किया जाता है।

प्रश्न 16.
(i) TiO2 श्वेत है, जबकि TiCl3 बैंगनी है। क्यों?
(ii) संक्रमण धातुओं की प्रथम पंक्ति में Cr तक अनुचुम्बकत्व बढ़ता है और फिर घटने लगता है, क्यों?
उत्तर
(i) TiO2 में Ti4+ अवस्था में है जिसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 3d0 है अतःd-इलेक्ट्रॉन के अभाव में d-d संक्रमण नहीं हो पाने के कारण TiO2 श्वेत है। जबकि TiCl3 में Ti3+ अवस्था में है जिसका विन्यास 3d1 है। अतः अयुग्मित d-इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति के कारण TiCl3 बैंगनी रंग का होता है।
(ii) संक्रमण धातुओं की प्रथम पंक्ति में Cr (3d5) तक अयुग्मित d-इलेक्ट्रॉनों के संख्या में वृद्धि होती है तथा फिर युग्मन प्रारम्भ होने के कारण इनकी संख्या घटती जाती है। अत: इसी के अनुसार पहले Cr तक अनुचुम्बकत्व बढ़ता है और फिर घटने लगता है।

प्रश्न 17.
किन्हीं पाँच बिन्दुओं पर लैन्थेनाइड और ऐक्टिनाइड की तुलना कीजिए।
उत्तर-लैन्थेनाइडों एवं ऐक्टिनाइडों की तुलना –
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प्रश्न 18.
क्रोमिल क्लोराइड परीक्षण समीकरण सहित लिखिए।
उत्तर
जब किसी धातु क्लोराइड को ठोस पोटैशियम डाइक्रोमेट एवं सांद्र H,SO के साथ गर्म किया जाता है तब क्रोमिल क्लोराइड का नारंगी वाष्प बनता है।
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प्राप्त वाष्प को NaOH विलयन में प्रवाहित करने पर सोडियम क्रोमेट का पीले रंग का विलयन प्राप्त होता है, जो CH3COOH की उपस्थिति में लेड ऐसीटेट मिलाने पर, लेड क्रोमेट का पीला अवक्षेप देता है।
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प्रश्न 19.
प्रथम संक्रमण श्रेणी में उपस्थित तत्वों के नाम, संकेत तथा इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए।
उत्तर
प्रथम संक्रमण श्रेणी में उपस्थित तत्वों के नाम, संकेत तथा इलेक्ट्रॉनिक विन्यास –
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 34

प्रश्न 20.
f-ब्लॉक तत्वों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए। लैन्थेमाइड्स के कोई दो उपयोग लिखिए। ऐक्टिनाइड्स के कोई तीन उपयोग लिखिए।
उत्तर
ब्लॉक तत्वों का सामान्य विन्यास –
(n-2)f1-14, (n-1) s2p6 d0-1,ns2 होता है।
लैन्थेनाइड्स के दो उपयोग –

(i) ज्वलनशील मिश्रधातु बनाने में
(ii) धूप के चश्मों में
(iii) रंगीन काँच व फिल्टर बनाने में।

ऐक्टिनाइड्स के उपयोग –

(i) नाभिकीय रिएक्टर में
(ii) कैंसर के उपचार में थोरियम का उपयोग
(iii) प्लूटोनियम का उपयोग परमाणु बम, परमाणु भट्ठी में होता है।

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प्रश्न 21.
K2Cr2O7 एवं KMnO4 के उपयोग बताइए। .
उत्तर
K2Cr2O7 के उपयोग- (i) ऑक्सीकारक के रूप में, (ii) रंगाई व छपाई में, (iii) आयतनमितीय विश्लेषण में, (iv) क्रोमेटेजिंग में।
KMnO4 के उपयोग-(i) ऑक्सीकारक के रूप में, (ii) आयतनात्मक विश्लेषण में, (iii) कार्बनिक यौगिकों के निर्माण में, (iv) संक्रमणरोधी के रूप में।

प्रश्न 22.
अप्रारूपी संक्रमण तत्व एवं प्रारूपी संक्रमण तत्व किसे कहते हैं ?
उत्तर
Zn, Cd तथा Hg के परमाणुओं में (n-1)d उपकक्ष पूर्ण होते है। अत: इन तत्वों को d- समुदाय तत्व नहीं मानना चाहिए। इसी प्रकार ये तत्व d- समुदाय के तत्वों से गुणों के आधार पर बहुत कम समानता रखते हैं। परन्तु फिर भी ये तत्व d- समुदाय के तत्व कहलाते हैं । अत: Zn, Cd तथा Hg को अप्रारूपी संक्रमण तत्व कहा जाता है। जबकि अन्य संक्रमण तत्वों को प्रारूपी संक्रमण तत्व कहा जाता है।

प्रश्न 23.
Cu+ रंगहीन है परन्तु Cu2+ रंगीन होता है, क्यों?
उत्तर
Cu+ का उपकोश पूर्ण भरा होता है। इस प्रकार इनका d – d संक्रमण नहीं होता और वह सफेद अथवा रंगहीन रहता है। जबकि Cu2+ में अयुग्मित 3d इलेक्ट्रॉन होने के कारण एवं d-d संक्रमण सम्भव होने के कारण वह रंगीन होता है।

प्रश्न 24.
संक्रमण तत्व क्या है ? इन्हें कितनी श्रेणियों में विभाजित किया गया है ?
उत्तर
वे तत्व जिनमें परमाण्विक अवस्था में d-कक्षक आंशिक रूप से भरे हुए हों, संक्रमण तत्व कहलाते हैं, इन्हें 4 श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है –

1. प्रथम संक्रमण श्रेणी (3d- Series)- इसमें चतुर्थ आवर्त के Sc21 स्कैंडियम से जिंक (Zn = 30) तक 10 तत्व हैं।
2. द्वितीय संक्रमण श्रेणी (4d- Series)- इसमें पंचम आवर्त के इट्रियम Y39 से कैडमियम Cd48 तक 10 तत्व हैं।
3. तृतीय संक्रमण श्रेणी (5d- Series)- इसमें छठे आवर्त के लैन्थेनम (La = 57) तथा (Hf =72) से मर्करी (Hg = 80) तक के 10 तत्व हैं।
4. चतुर्थ संक्रमण श्रेणी(6d- Series)- इसमें सातवें आवर्त ऐक्टीनियम (Ac=89) तथा रदरफोर्डियम (Rf =72) तथा हाड्रियम (Ha = 105) हैं ये श्रेणी अभी अपूर्ण है।

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प्रश्न 25.
संक्षेप में स्पष्ट कीजिए कि प्रथम संक्रमण श्रेणी के प्रथम अर्द्धभाग में बढ़ते हुए परमाणु क्रमांक के साथ +2 ऑक्सीकरण अवस्था कैसे अधिक स्थायी होती जाती है?
उत्तर
(IE1 + IE2) आयनन ऊर्जा का मान बढ़ता है। परिमाणस्वरुप मानक अपचयन विभव E0 कम होता जाता है। अत: M+2 आयन बनने की क्षमता घटती है। Mn+2 के लिए उच्च क्षमता अर्द्धपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के कारण है। इसलिए प्रथम सदस्य के लिए इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 3d14s2 है, जिनमें तीन इलेक्ट्रॉन दान करने की क्षमता होती है। अतः +2 ऑक्सीकरण अवस्था की तुलना में +3 ऑक्सीकरण अवस्था की प्रबलता अधिक है।

d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व दीर्घ उत्तरीय प्रश्न

प्रश्न 1.
लैन्थेनाइड का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास देते हुए इसके ऑक्सीकरण अवस्था को समझाइए।
उत्तर
अन्तर संक्रमण तत्त्वों की दो श्रेणियों में एक है लैन्थेनाइड या 4fश्रेणी । इस श्रेणी के तत्त्वों में 4fकक्षक में क्रमशः इलेक्ट्रॉन भरते हैं । इनका सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Xe] 4f1-145d1-26s2 होता है। इनकी कुल संख्या 14 है जो सीरियम (परमाणु क्रमांक 58) से प्रारम्भ होकर ल्यूटीशियम (परमाणु क्रमांक 71) पर समाप्त होती है ।

ऑक्सीकरण अवस्था – लैन्थेनाइड तत्त्वों की सर्वाधिक ऑक्सीकरण अवस्था (+3) होती है। यह लैन्थेनम से दो और एक d-कक्षक के इलेक्ट्रॉन के खोने से बनती है। La3+ का विन्यास जेनॉन (Xe = 54) जैसा होता है जो कि अत्यधिक स्थायी होता है। कुछ तत्व (+ 2) और (+4) ऑक्सीकरण भी प्रदर्शित करते हैं क्योंकि ये तत्व 2 या 4 इलेक्ट्रॉन खोने के बाद स्थायी f7 या f14 विन्यास प्राप्त करते हैं।

उदाहरणार्थ – Ce4+(4f°), Tb+ (4f7),Eu2+ (4f7), Yb2+ (4f14), परन्तु Sm2+, Tm2+ इसके अपवाद हैं।
सामान्यतः लैन्थेनाइड में +4 ऑक्सीकरण अवस्था प्रबल ऑक्सीकरण का कार्य करती है, जैसे Ce+4 आयन जलीय विलयन का अच्छा ऑक्सीकरक है जो +4 से +3 में परिवर्तित हो जाता है तथा दूसरी ओर लैन्थेनाइड में +2 ऑक्सीकरण अवस्था प्रबल अपचायक की तरह कार्य करती है। जैसे-Sm+2, Eu+2 और Yb+2 आयन अच्छा अपचायक है जो जलीय विलयन में +2 से +3 में ऑक्सीकृत हो जाता है।

प्रश्न 2.
क्रोमाइट अयस्क से K2Cr2O7 बनाने की विधि लिखिए तथा K2Cr2O7 की अम्लीय FeSO4 KI एवं H2S के मध्य अभिक्रिया के लिए संतुलित समीकरण लिखिए।
उत्तर
बनाने की विधि-K2Cr2O7 को क्रोमाइट अयस्क (Fe2Cr2O4) या क्रोम आयरन (FeO.Cr203) से बनाया जाता है, जो निम्नलिखित पदों में होते हैं।

(1) क्रोमाइट अयस्क का सोडियम क्रोमेट में परिवर्तन-क्रोमाइट अयस्क को NaOH या Na2CO3 के साथ वायु की उपस्थिति में एक परावर्तनी भट्टी में गर्म करने पर सोडियम क्रोमेट (पीला रंग) बनता है।
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 35

पदार्थ को छिद्रमय रखने हेतु कुछ मात्रा में शुष्क चूने को मिलाते हैं । जल के साथ निष्कर्षण करने पर Na2Cr2O3 विलयन में चला जाता है। जबकि Fe2O3 रह जाता है जिसे छानकर पृथक् कर लेते हैं।

(2) सोडियम क्रोमेट (Na2CrO4) का सोडियम डाइक्रोमेट (Na2Cr2O7) में परिवर्तन-सोडियम क्रोमेट विलयन सान्द्र H2SO4 के साथ अपचयित करके सोडियम डाइक्रोमेट बनाते हैं।
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2Na2CrO4 कम विलेय होता है जिसका वाष्पन करने पर Na2SO410H2O के रूप में क्रिस्टलीकृत हो जाता है जिसे पृथक् कर लिया जाता है।

(3) Na2Cr2O7 का K2Cr2O7 में परिवर्तन-सोडियम डाइक्रोमेट के जलीय विलयन का उपचार KCI के साथ किये जाने पर पोटैशियम डाइ क्रोमेट प्राप्त होता है। K2Cr207 के अल्प विलेय प्रकृति के कारण इसके क्रिस्टल ठण्डे में प्राप्त किये जाते हैं।

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K2Cr2O7 की निम्न के साथ होने वाली रासायनिक अभिक्रिया –

(1) अम्लीय फेरस सल्फेट के साथ-K2Cr207 अम्लीय माध्यम में यह फेरस सल्फेट को फेरिक सल्फेट में ऑक्सीकृत कर देता है। K2Cr2O7 पहले H2SO4 से क्रिया करके नवजात ऑक्सीजन का तीन परमाणु देता है जो Fe2+ को Fe3+ आयन में ऑक्सीकृत कर देता है।
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प्रश्न 3.
अम्लीय, क्षारीय तथा उदासीन माध्यम में KMnO के ऑक्सीकारक गुण को दो-दो उदाहरण द्वारा समझाइए।
अथवा, पोटैशियम परमैंगनेट के अम्लीय माध्यम में कोई ऑक्सीकारक गुणों को समीकरण द्वारा समझाइए।
उत्तर
KMnO4 का विलयन उदासीन हो, क्षारीय हो या अम्लीय हो, प्रत्येक परिस्थिति में यह तीव्र ऑक्सीकारक का कार्य करता है।
(1) अम्लीय माध्यम में-तनु H2SO4 की उपस्थिति में KMnO4 अपचयित हो जाता है तथा इसके दो अणुओं से ऑक्सीजन के पाँच परमाणु प्राप्त होते हैं।
2KMnO4 + 3H2SO4→K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O + 5[0]

उदाहरण – (i) फेरस लवण का फेरिक लवण में ऑक्सीकरण –
अम्लीय KMnO4 से प्राप्त नवजात ऑक्सीजन फेरस लवण को फेरिक लवण में ऑक्सीकृत करता है।
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(ii) ऑक्जेलिक अम्ल का ऑक्सीकरण-अम्लीय माध्यम में KMnO4 ऑक्जेलिक अम्ल को CO2 में ऑक्सीकृत कर देता है।
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(iii) आयोडाइड आयन का आयोडीन में परिवर्तन
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(iv) नाइट्राइट का नाइट्रेट में ऑक्सीकरण
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(2) क्षारीय माध्यम में-क्षारीय माध्यम में KMnOa, MnO, में अपचयित होता है तथा 3 नवजात ऑक्सीजन देता है।
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उदाहरण-(i) आयोडाइड का आयोडेट में ऑक्सीकरणक्षारीय माध्यम में KI का आयोडेट में ऑक्सीकरण होता है।
2KMnO4 + H2O +KI→KIO3 +2MnO2 + 2KOH

(ii) एथिलीन का ग्लाइकॉल में ऑक्सीकरण –
क्षारीय KMnO4 एथिलीन का एथिलीन ग्लाइकॉल में ऑक्सीकरण करता है।
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 44

(3) उदासीन माध्यम में-उदासीन माध्यम में भी KMnO4 ऑक्सीकारक की तरह कार्य करता है। अभिक्रिया में बना KOH विलयन को क्षारीय बना देता है। KMnO4, MnO2 में अपचयित हो जाता है एवं 2 मोल KMnO4 से 2 मोल नवजात ऑक्सीजन मुक्त होते हैं।
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प्रश्न 4.
पायरोलुसाइट से KMnO4 बनाने की विधि लिखिए तथा KMnO4 की अम्लीय, क्षारीय तथा उदासीन माध्यम में ऑक्सीकारक गुणों को एक-एक उदाहरण देकर समझाइए।
उत्तर
पायरोलुसाइट से KMnO4 का निर्माण
1. पायरोलुसाइट का KMnO4 (हरे पदार्थ) में परिवर्तन-पायरोलुसाइट को वायुमण्डलीय O2 में KOH या K2CO3 के साथ गलित करने पर पोटैशियम मैंगनेट का हरा पदार्थ बनता है।
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 46

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2. K2MnO4 का KMnO4 में परिवर्तन-K2MnO4 के हरे पदार्थ को जल के साथ निष्कासित करके रासायनिक ऑक्सीकरण या विद्युत्-अपघटनी ऑक्सीकरण द्वारा KMnO4 में ऑक्सीकृत करते हैं।
(a) रासायनिक ऑक्सीकरण-KMnO4 के हरे विलयन का उपचार Cl2, O2 या CO2 की धारा में प्रवाहित करके KMnO में ऑक्सीकृत किया गया है।
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 47

(b) विद्युत्-अपघटनी ऑक्सीकरण-इस विधि में आयरन कैथोड एवं निकिल ऐनोड के मध्य K2MnO4 विलयन का विद्युत्-अपघटन किया जाता है, तो मैंगनेट आयन का ऐनोड पर परमैंगनेट आयन (MnO4) में ऑक्सीकरण हो जाता है तथा कैथोड पर H, मुक्त होती है।
MP Board Class 12th Chemistry Solutions Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व - 49
अम्लीय, क्षारीय तथा उदासीन माध्यम में ऑक्सीकारक गुणों के उदाहरण-दीर्घ उत्तरीय प्रश्न क्र. 3 देखिए।

MP Board Class 12th General Hindi निबंध साहित्य का इतिहास

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MP Board Class 12th General Hindi निबंध साहित्य का इतिहास

निबंध का उदय

आधुनिक युग को गद्य की प्रतिस्थापना का श्रेय जाता है। जिस विश्वास, भावना और आस्था पर हमारे युग की बुनियाद टिकी थी उसमें कहीं न कहीं अनास्था, तर्क और विचार ने अपनी सेंध लगाई। कदाचित् यह सेंध अपने युग की माँग थी जिसका मुख्य साधन गद्य बना। यही कारण है, कवियों ने गद्य साहित्य में भी अपनी प्रतिभा का परिचय दिया।

हिंदी गद्य का आरम्भ भारतेंदु हरिश्चंद्र से माना जाता है। वह कविता के क्षेत्र में चाहे परम्परावादी थे पर गद्य के क्षेत्र में नवीन विचारधारा के पोषक थे। उनका व्यक्तित्व इतना समर्थ था कि उनके इर्द-गिर्द लेखकों का एक मण्डल ही बन गया था। यह वह मण्डल था जो हिंदी गद्य के विकास में महत्त्वपूर्ण स्थान रखते हैं। हिंदी गद्य के विकास में दशा और दिशा की आधारशिला रखने वालों में इस मण्डल का अपूर्व योगदान है। इन लेखकों ने अपनी बात कहने के लिए निबंध विधा को चुना।

निबंध की व्युत्पत्ति, स्वरूप एवं परिभाषा

निबंध की व्युत्पत्ति पर विचार करने पर पता चलता है कि ‘नि’ उपसर्ग, ‘बन्ध’ धातु और ‘धर्म प्रत्यय से यह शब्द बना है। इसका अर्थ है बाँधना। निबंध शब्द के पर्याय के रूप में लेख, संदर्भ, रचना, शोध प्रबंध आदि को स्वीकार किया जाता है। निबंध को हिंदी में अंग्रेजी के एसे और फ्रेंच के एसाई के अर्थ में ग्रहण किया जाता है जिसका सामान्य अर्थ प्रयत्न, प्रयोग या परीक्षण कहा गया है।

निबंध की भारतीय व पाश्चात्य परिभाषाएँ कोशीय अर्थ।

‘मानक हिंदी कोश’ में निबंध के संबंध में यह मत प्रकट किया गया है-“वह विचारपूर्ण विवरणात्मक और विस्तृत लेख, जिसमें किसी विषय के सब अंगों का मौलिक और स्वतंत्र रूप से विवेचन किया गया हो।”

हिंदी शब्द सागर’ में निबंध शब्द का यह अर्थ दिया गया है- ‘बन्धन वह व्याख्या है जिसमें अनेक मतों का संग्रह हो।”

पाश्चात्य विचारकों का मत

निबंध शब्द का सबसे पहले प्रयोग फ्रेंच के मांतेन ने किया था, और वह भी एक विशिष्ट काव्य विधा के लिए। इन्हें ही निबंध का जनक माना जाता है। उनकी रचनाएँ आत्मनिष्ठ हैं। उनका मानना था कि “I am myself the subject of my essays because I am the only person whom I know best.”

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अंग्रेजी में सबसे पहले एस्से शब्द का प्रयोग बेकन ने किया था। वह लैटिन । भाषा का ज्ञाता था और उसने इस भाषा में अनेक निबंध लिखे। उसने निबंध कोबिखरावमुक्त चिन्तन कहा है।

सैमुअल जॉनसन ने लिखा, “A loose sally of the mind, an irregular, .. undigested place is not a regular and orderly composition.” “निबंध मानसिक जगत् की विशृंखल विचार तरंग एक असंगठित-अपरिपक्व और अनियमित विचार खण्ड है। निबंध की समस्त विशेषताएँ हमें आक्सफोर्ड इंग्लिश डिक्शनरी में दी गई इस परिभाषा में मिल जाती है, “सीमित आकार की एक ऐसी रचना जो किसी विषय विशेष या उसकी किसी शाखा पर लिखी गई हो, जिसे शुरू में परिष्कारहीन अनियमित, अपरिपक्व खंड माना जाता था, किंतु अब उससे न्यूनाधिक शैली में लिखित छोटी आकार की संबद्ध रचना का बोध होता है।”

भारतीय विचारकों का मत

आचार्य रामचंद्र शक्ल-आचार्य रामचंद्र शक्ल ने निबंध को व्यवस्थित और मर्यादित प्रधान गद्य रचना माना है जिसमें शैली की विशिष्टता होनी चाहिए, लेखक का निजी चिंतन होना चाहिए और अनुभव की विशेषता होनी चाहिए। इसके अतिरिक्त लेखक के अपने व्यक्तित्व की विशिष्टता भी निबंध में रहती है। हिंदी साहित्य के इतिहास में आचार्य रामचंद्र शुक्ल ने निबंध की परिभाषा देते हुए लिखा, “आधुनिक पाश्चात्य लेखकों के अनुसार निबंध उसी को कहना चाहिए जिसमें व्यक्तित्व अर्थात् व्यक्तिगत विशेषता है। बात तो ठीक है यदि ठीक तरह से समझी जाय। व्यक्तिगत विशेषता का यह मतलब नहीं कि उसके प्रदर्शन के लिए विचारकों की श्रृंखला रखी ही न जाए या जान-बूझकर जगह-जगह से तोड़ दी जाए जो उनकी अनुमति के प्रकृत या लोक सामान्य स्वरूप से कोई संबंध ही न रखे अथवा भाषा से सरकस वालों की सी कसरतें या हठयोगियों के से आसन कराये जाएँ, जिनका लक्ष्य तमाशा दिखाने के सिवाय और कुछ न हो।”

बाबू गुलाब राय-बाबू गुलाबराय ने भी निबंध में व्यक्तित्व और विचार दोनों को आवश्यक माना है। वे लिखते हैं- “निबंध उस गद्य रचना को कहते हैं जिसमें एक सीमित आकार के भीतर किसी विषय का वर्णन या प्रतिपादन एक विशेष निजीपन, स्वच्छंदता, सौष्ठव, सजीवता तथा अनावश्यक संगति और संबद्धता के साथ किया गया हो।”

निबंध की परिभाषाओं का अध्ययन करने पर हम इस निष्कर्ष पर पहुँचते हैं कि निबंध एक गद्य रचना है। इसका प्रमुख उद्देश्य अपनी वैयक्तिक अनुभूति, भावना या आदर्श को प्रकट करना है। यह एक छोटी-सी रचना है और किसी एक विषय पर लिखी गई क्रमबद्ध रचना है। इसमें विषय की एकरूपता होनी चाहिए और साथ ही तारतम्यता भी। यह गद्य काव्य की ऐसी विधा है जिसमें लेखक सीमित आकार में अपनी भावात्मकता और प्रतिक्रियाओं को प्रकट करता है।

निबंध के तत्त्व

प्राचीन काल से आज तक साहित्य विधाओं में अनेक बदलाव आए हैं। साधारणतः निबंध में निम्नलिखित तत्त्वों का होना अनिवार्य माना गया है
1. उपयुक्त विषय का चुनाव-लेखक जिस विषय पर निबंध लिखना चाहता है उसे सबसे पहले उपयुक्त विषय का चुनाव करना चाहिए। इसके लिए उसे पर्याप्त सोच-विचार करना चाहिए। निबंध का विषय सामाजिक, वैज्ञानिक, दार्शनिक आर्थिक, ऐतिहासिक, धार्मिक, साहित्यिक, वस्तु, प्रकृति-वर्णन, चरित्र, संस्मरण, भाव, घटना आदि में से किसी भी विषय पर हो सकता है, किंतु विषय ऐसा होना चाहिए कि जिसमें लेखक अपना निश्चित पक्ष व दृष्टिकोण भली-भाँति व्यक्त कर सके।

2. व्यक्तित्व की अभिव्यक्ति-निबंध में निबंधकार के व्यक्तित्व की अभिव्यक्ति दिखनी चाहिए। मोन्तेन ने निबंधों पर निजी चर्चा करते हुए लिखा है, “ये मेरी भावनाएँ हैं, इनके द्वारा मैं स्वयं को पाठकों के समक्ष प्रस्तुत करता हूँ।” भारतीय और पाश्चात्य दोनों ही विचारकों ने निबंध लेखक के व्यक्तित्व के महत्त्व को स्वीकार किया है। निबंध लेखक की आत्मीयता और वैयक्तिकता के कारण ही विषय के सम्बन्ध में निबंधकार के विचारों, भावों और अनुभूति के आधार पर पाठक उनके साथ संबद्ध कर पाता है। इस प्रकार निबंधकार के व्यक्तित्व को निबंध का केंद्रीय गुण कहा जाता है।

3. एकसूत्रता-निबंध बँधी हुई एक कलात्मक रचना है। इसमें विषयान्तर की संभावना नहीं होती, इसलिए निबंध के लिए आवश्यक है कि निबंधकार अपने विचारों को एकसूत्रता के गुण से संबद्ध करके प्रस्तुत करता है। निबंध के विषय के मुख्य भाव या विचार पर अपनी दृष्टि डालते हुए निबंधकार तथ्यों को उसके तर्क के रूप में प्रस्तुत करता है। इन तर्कों को प्रस्तुत करते हुए निबंधकार को यह ध्यान रखना पड़ता है कि तथ्यों और तर्कों के बीच अन्विति क्रम बना रहे। कई निबंधकार निबंध लिखते समय अपनी भाव-तरंगों पर नियन्त्रण नहीं रख पाते, ऐसे में वह विषय अलग हो जाता है। वस्तुतः लेखक का कर्तव्य है कि वह विषयान्तर न हो। अगर विषयान्तर हो भी गया तो उसे इधर-उधर विचरण कर पुनः अपने विषय पर आना ही पड़ेगा। निबंधकार को अपने अभिप्रेत का अंत तक बनाए रखना चाहिए।

4. मर्यादित आकार-निबंध आकार की दृष्टि से छोटी रचना है। इस संदर्भ में हर्बट रीड ने कहा है कि निबंध 3500 से 5000 शब्दों तक सीमित किया जाना चाहिए। वास्तव में निबंध के आकार के निर्धारण की कोई आवश्यकता नहीं है। निबंध विषय के अनुरूप और सटीक तर्कों द्वारा लिखा जाता है। लेखक अपने विचार भावावेश के क्षणों में व्यक्त करता है। ऐसे में वह उसके आकार के विषय में सोचकर नहीं चलता। आवेश के क्षण बहुत थोड़ी अवधि के लिए होते हैं, इसलिए निश्चित रूप से निबंध का आकार स्वतः ही लघु हो जाता है। इसमें अनावश्यक सूचनाओं को कोई स्थान नहीं मिलता।

5. स्वतःपूर्णता-निबंध का एक गुण या विशेषता है कि यह अपने-आप में पूर्ण होना चाहिए। निबंधकार का दायित्व पाठकों को निबंध में चुने हुए विषय की समस्त जानकारी देना है। यही कारण है कि उसे विषय के पक्ष और विपक्ष दोनों पर पूर्णतः विचार करना चाहिए। विषय से संबंधित कोई ज्ञान अधूरा नहीं रहना चाहिए। जिस भाव या विचार या बिंदु को लेकर निबंधकार निबंध लिखता है, निबंध के अंत तक पाठक के मन में संतुष्टि का भाव जागृत होना चाहिए। अगर पाठक के मन में किसी तरह का जिज्ञासा भाव रह जाता है तो उस निबंध को अपूर्ण माना जाता है और इसे निबंध के अवगुण के रूप में शुमार कर लिया जाएगा।

6. रोचकता-निबंध क्योंकि एक साहित्यिक विधा है इसलिए इसमें रोचकता का तत्त्व निश्चित रूप से होना चाहिए। यह अलग बात है कि निबंध का सीधा संबंध बुद्धि तत्त्व से रहता है। फिर इसे ज्ञान की विधा न कहकर रस की विधा कहा जाता है, इसलिए इसमें रोचकता होनी चाहिए, ललितता होनी चाहिए और आकर्षण होना चाहिए। निबंध के विषय प्रायः शुष्क होते हैं, गंभीर होते हैं या बौद्धिक होते हैं।

अगर निबंधकार इन विषयों को रोचक रूप में पाठक तक पहुँचाने में समर्थ हो जाता है तो इसे निबंध की पूर्णता और सफलता कहा जाएगा।

निबंध के भेद

निबंध के भेद, इसके लिए अध्ययन किए गए हैं। विषयों की विविधता से देखा जाए तो इन्हें सीमा में नहीं बाँधा जा सकता। अतः निबंध लेखन का विषय दुनिया के किसी भी कोने का हो सकता है। विद्वानों ने निबंधों का वर्गीकरण तो अवश्य किया है पर यह वर्गीकरण या तो वर्णनीय विषय के आधार पर किया है या फिर उसकी शैली के आधार पर। निबंध का सबसे अधिक प्रचलित वर्गीकरण यह है

1. वर्णनात्मक-वर्णनात्मक निबंध वे कहलाते हैं जिनमें प्रायः भूगोल, यात्रा, ऋतु, तीर्थ, दर्शनीय स्थान, पर्व-त्योहार, सभा- सम्मेलन आदि विषयों का वर्णन किया जाता है। इनमें दृश्यों व स्थानों का वर्णन करते हुए रचनाकार कल्पना का आश्रय लेता है। ऐसे में उसकी भाषा सरल और सुगम हो जाती है। इसमें लेखक निबंध को रोचक बनाने में पूरी कोशिश करता है।

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2. विवरणात्मक-इस प्रकार के निबंधों का विषय स्थिर नहीं रहता अपितु गतिशील रहता है। शिकार वर्णन, पर्वतारोहण, दुर्गम प्रदेश की यात्रा आदि का वर्णन जब कलात्मक रूप से किया जाता है तो वे निबंध विवरणात्मक निबंधों की शैली में स्थान पाते हैं। विवरणात्मक निबंधों में विशेष रूप से घटनाओं का विवरण अधिक होता है।

3. विचारात्मक-इस प्रकार के निबंधों में बौद्धिक चिन्तन होता है। इनमें दर्शन, अध्यात्म, मनोविज्ञान आदि विषयगत पक्षों का विवेचन किया जाता है। लेखक अपने अध्ययन व चिन्तन के अनुरूप तर्क-शितर्क और खण्डन का आश्रय लेते हुए विषय का प्रभावशाली विवेचन करता है। इनमें बौद्धिकता तो होती ही है साथ ही भावना और कला कल्पना का समन्वय भी होता है। ऐसे निबंधों में लेखक आमतौर पर तत्सम शैली अपनाता है। समासिकता की प्रधानता भी होती है।

4. भावात्मक-इस श्रेणी में उन निबंधों को स्थान मिलता है जो भावात्मक विषयों पर लिखे जाते हैं। इन निबंधों का निस्सरण हृदय से होता है। इनमें रागात्मकता होती है इसलिए लेखक कवित्व का भी प्रयोग कर लेता है। अनुभूतियाँ और उनके उद्घाटन की रसमय क्षमता इस प्रकार के निबंध लेखकों की संपत्ति मानी जाती हैं। वस्तुतः कल्पना के साथ काव्यात्मकता का पुट इन निबंधों में दृश्यमान होता है।

वर्गीकरण अनावश्यक

गौर से देखा जाए तो इन चारों भेदों की कोई ज़रूरत नहीं है क्योंकि ये निबंध लेखन की शैली हैं। इन्हें वर्गीकरण नहीं कहा जाना चाहिए। अगर कोई कहता है कि वर्णनात्मक निबंध है या दूसरा कोई कहता है कि विवरणात्मक निबंध है तो यह शैली नहीं है तो और क्या है?

वस्तुतः इन्हें विचारात्मक निबंध की श्रेणी में रखा जा सकता है। विचारात्मक निबंधों का विषय मानव जीवन का व्यापक कार्य क्षेत्र है और असीम चिंतन लोक है। इसमें धर्म, दर्शन, मनोविज्ञान आदि विषयों का गंभीर विश्लेषण होता है। इसे निबंध का आदर्श भी कहा जा सकता है। इसमें निबंधकार के गहन चिंतन, मनन, सूक्ष्म अन्तर्दृष्टि और विशद ज्ञान का स्पष्ट रूप देखने को मिलता है। इस संबंध में आचार्य रामचंद्र शुक्ल ने कहा है, “शुद्ध विचारात्मक निबंधों का वहाँ चरम उत्कर्ष नहीं कहा जा सकता है जहाँ एक-एक पैराग्राफ में विचार दबा-दबाकर.टूंसे गए हों, और एक-एक वाक्य किसी विचार खण्ड को लिए हुए हो।’

आचार्य शुक्ल ने अपने निबंधों में स्वयं इस शैली का बखूबी प्रयोग किया है। इसके अतिरिक्त आचार्य हजारी प्रसाद द्विवेदी ने भी इस प्रकार के अनेक निबंध लिखे हैं जिनमें उनके मन की मुक्त उड़ान को अनुभव किया जा सकता है। इन निबंधों में उनकी व्यक्तिगत रुचि और अरुचि का प्रकाशन है। नित्य प्रति के सामान्य शब्दों को अपनाते हुए बड़ी-बड़ी बातें कह देना द्विवेदीजी की अपनी विशेषता है। व्यक्तिगत निबंध जब लेखक लिखता है तो उसका संबंध उसके संपूर्ण निबंध से होता है। आचार्यजी के इसी प्रकार के निबंध ललित निबंध कहलाते रहे हैं। आचार्यजी ने स्वयं कहा है, “व्यक्तिगत निबंधों का लेखन किसी एक विषय को छेड़ता है किंतु जिस प्रकार वीणा के एक तार को छेड़ने से बाकी सभी तार झंकृत हो उठते हैं उसी प्रकार उस एक विषय को छुते ही लेखक की चित्तभूमि पर बँधे सैकड़ों विचार बज उठते हैं।”

आचार्य रामचंद्र शुक्ल व्यक्तित्व व्यंजना को निबंधों का आवश्यक गुण मानते हैं। उन्होंने वैचारिक गंभीरता और क्रमबद्धता का समर्थन किया है। आज हिंदी में दो ही प्रकार के प्रमुख निबंध लिखे जा रहे हैं, “व्यक्तिनिष्ठ और वस्तुनिष्ठ। यों निबंध का कोई भी विषय हो सकता है। साहित्यिक भी हो सकता है और सांस्कृतिक भी। सामाजिक भी और ऐतिहासिक आदि भी। वस्तुतः कोई भी निबंध केवल वस्तुनिष्ठ नहीं हो सकता और न ही व्यक्तिनिष्ठ हो सकता है। निबंध में कभी चिंतन की प्रधानता होती है और कभी लेखक का व्यक्तित्व उभर आता है।”

निबंध शैली

वस्तुतः निबंध शैली को अलग रूप में देखने की परम्परा-सी चल निकली है अन्यथा निबंधों का व करण निबंध शैली ही है। लेखक की रचना ही उसकी सबसे बड़ी शक्ति होती है। शैली ही उसके व्यक्तित्व की पहचान होती है। एक आलोचक ने शैली के बारे में कहा है कि जितने निबंध हैं, उतनी शैलियाँ हैं। इससे यह स्पष्ट होता है कि निबंध लेखन में लेखक के निजीपन का पूरा असर पड़ता है। निबंध की शैली से ही किसी निबंधकार की पहचान होती है क्योंकि एक निबंधकार की शैली दूसरे निबंधकार से भिन्न होती हैं।

मुख्य रूप से निबंध की निम्न शैलियाँ कही जाती हैं-
1. समास शैली-इस निबंध शैली में निबंधकार कम से कम शब्दों में अधिक-से-अधिक विषय का प्रतिपादन करता है। उसके वाक्य सुगठित और कसे हुए होते हैं। गंभीर विषयों के लिए इस शैली का प्रयोग किया जाता है।

2. व्यास शैली-इस तरह के निबंधों में लेखक तथ्यों को खोलता हुआ चला जाता है। उन्हें विभिन्न तर्कों और उदाहरणों के ज़रिए व्याख्यायित करता चला जाता है। वर्णनात्मक, विवरणात्मक और तुलनात्मक निबंधों में निबंधकार इसी प्रकार की शैली का प्रयोग करता है।

3. तरंग या विक्षेप शैली-इस शैली में निबंधकार में एकान्विति का अभाव रहता है। इसमें निबंधकार अपने मन की मौज़,में आकर बात कहता हुआ चलता है पर विषय पर केंद्रित अवश्य रहता है।

4. विवेचन शैली-इंस निबंध शैली में लेखक तर्क-वितर्क के माध्यम से प्रमाण पुष्टि और व्याख्या के माध्यम से, निर्णय आदि के माध्यम से अपने विषय को बढ़ाता हुआ चलता है। इस शैली में लेखक गहन चिंतन के आधार पर अपना कथ्य प्रस्तुत करता चला जाता है। विचारात्मक निबंधों में लेखक इस शैली का प्रयोग करता है। आचार्य रामचंद्र शुक्ल के निबंध इसी प्रकार की शैली के अन्तर्गत माने जाते हैं।

5. व्यंग्य शैली-इस शैली में निबंधकार व्यंग्य के माध्यम से अपने विषयों का प्रतिपादन करता चलता है। इसमें उसके विषय धार्मिक, सामाजिक, राजनीतिक आदि भी हो सकते हैं। इसमें रचनाकार किंचित हास्य का पुट देकर विषय को पठनीय बना देता है। शब्द चयन और अर्थ के चमत्कार की दृष्टि से इस शैली का निबंधकारों में विशेष प्रचलन है। व्यंग्यात्मक निबंध इसी शैली में लिखे जाते हैं।

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6. निगमन और आगमन शैली-निबंधकार अपने विषय का प्रतिपादन करने । की दृष्टि से निगमन शैली और आगमन शैली का प्रयोग करता है। इस प्रकार की शैली में लेखक पहले विचारों को सूत्र रूप में प्रस्तुत करता है। तद्उपरांत उस सूत्र के अन्तर्गत पहले अपने विचारों की विस्तार के साथ व्याख्या करता है। बाद में सूत्र रूप में सार लिख देता है। आगमन शैली निनन शैली के विपरीत होती है। इसके अतिरिक्त निबंध की अन्य कई शैलियों को देखा जा सकता है, जैसे प्रलय शैली। इस प्रकार की शैली में निबंधकार कुछ बहके-बहके भावों की अभिव्यंजना करता है। कुछ लेखकों के निबंधों में इस शैली को देखा जा सकता है। भावात्मक निबंधों के लिए कुछ निबंधकार विक्षेप शैली अपनाते हैं। धारा शैली में भी कुछ निबंधकार निबंध लिखते हैं। इसी प्रकार कुछ निबंधकारों ने अलंकरण, चित्रात्मक, सूक्तिपरक, धाराप्रवाह शैली का भी प्रयोग किया है। महादेवी वर्मा की निबंध शैली अलंकरण शैली है।

हिंदी निबंध : विकास की दिशाएँ
हिंदी गद्य का अभाव तो भारतेंदुजी से पूर्व भी नहीं था, पर कुछ अपवादों तक सीमित था। उसकी न तो कोई निश्चित परंपरा थी और न ही प्रधानता। सन् 1850 के बाद गद्य की निश्चित परंपरा स्थापित हुई, महत्त्व भी बढ़ा। पाश्चात्य सभ्यता के संपर्क में आने पर हिंदी साहित्य भी निबंध की ओर उन्मुख हुआ। इसीलिए कहा जाता है कि भारतेंदु युग में सबसे अधिक सफलता निबंध लेखन में मिली। हिंदी निंबध साहित्य को निम्नलिखित भागों में विभाजित किया जा सकता है

  • भारतेंदुयुगीन निबंध,
  • द्विवेदीयुगीन निबंध,
  • शुक्लयुगीन निबंध
  • शुक्लयुगोत्तर निबंध एवं
  • सामयिक निबंध-1940 से अब तक।

भारतेंदुयुगीन निबंध-भारतेंदु युग में सबसे अधिक सफलता निबंध में प्राप्त हुई। इस युग के लेखकों ने विभिन्न पत्र-पत्रिकाओं के माध्यम से निबंध साहित्य को संपन्न किया! भारतेंदु हरिश्चंद्र से हिंदी निबंध का आरंभ माना जाना चाहिए। बालकृष्ण भट्ट और प्रतापनारायण मिश्र ने इस गद्य विधा को विकसित एवं समृद्ध किया। आचार्य रामचंद्र शुक्ल ने इन दोनों लेखकों को स्टील और एडीसन कहा है। ये दोनों हिंदी के आत्म-व्यंजक निबंधकार थे। इस युग के प्रमुख निबंधकार हैं-भारतेंदु हरिश्चंद्र, प्रतापनारायण मिश्र, बालकृष्ण भट्ट, बदरीनारायण चौधरी ‘प्रेमघन’, लाला श्री निवासदास, राधाचरण गोस्वामी, काशीनाथ खत्री आदि। इन सभी निबंधकारों का संबंध किसी-न-किसी पत्र-पत्रिका से था। भारतेंदु ने पुरातत्त्व, इतिहास, धर्म, कला, समाज-सुधार, जीवनी, यात्रा-वृत्तांत, भाषा तथा साहित्य आदि अनेक विषयों पर निबंध लिखे। प्रतापनारायण मिश्र के लिए तो विषय की कोई सीमा ही नहीं थी। ‘धोखा’, ‘खुशामद’, ‘आप’, ‘दाँत’, ‘बात’ आदि पर उन्होंने अत्यंत रोचक निबंध लिखे। बालकृष्ण भट्ट भारतेंदु युग के सर्वाधिक समर्थ निबंधकार हैं। उन्होंने सामयिक विषय जैसे ‘बाल-विवाह’, ‘स्त्रियाँ और उनकी शिक्षा’ पर उपयोगी निबंध लिखे। ‘प्रेमघन’ के निबंध भी सामयिक विषयों पर टिप्पणी के रूप में हैं। अन्य निबंधकारों का महत्त्व इसी में है कि उन्होंने भारतेंदु, बालकृष्ण भट्ट और प्रतापनारायण मिश्र के मार्ग का अनुसरण किया।

द्विवेदीयुगीन निबंध-भारतेंदु युग में निबंध साहित्य की पूर्णतः स्थापना हो गई थी, लेकिन निबंधों का विषय अधिकांशतः व्यक्तिव्यंजक था। द्विवेदीयुगीन निबंधों में व्यक्तिव्यंजक निबंध कम लिखे गए। इस युग के श्रेष्ठ निबंधकारों में महावीर प्रसाद द्विवेदी (1864-1938), गोविंदनारायण मिश्र (1859-1926), बालमुकुंद गुप्त (1865-1907), माधव प्रसाद मिश्र (1871-1907), मिश्र बंधु-श्याम बिहारी मिश्र (1873-1947) और शुकदेव बिहारी मिश्र (1878-1951), सरदार पूर्णसिंह (1881-1939), चंद्रधर शर्मा गुलेरी (1883-1920), जगन्नाथ प्रसाद चतुर्वेदी (1875-1939), श्यामसुंदर दास (1875-1945), पद्मसिंह शर्मा ‘कमलेश’ (1876-1932), रामचंद्र शुक्ल (1884-1940), कृष्ण बिहारी मिश्र (1890-1963) आदि उल्लेखनीय हैं। महावीर प्रसाद द्विवेदी के निबंध परिचयात्मक या आलोचनात्मक हैं। उनमें आत्मव्यंजन तत्त्व नहीं है। गोंविद नारायण मिश्र के निबंध पांडित्यपूर्ण तथा संस्कृतनिष्ठ गद्यशैली के लिए प्रसिद्ध हैं। बालमुकुंद गुप्त ‘शिवशंभु के चिट्टे’ के लिए विख्यात हैं।

ये चिट्ठे “भारत मित्र’ में छपे थे। माधव प्रसाद मिश्र के निबंध ‘सुदर्शन’ में प्रकाशित हुए। उनके निबंधों का संग्रह ‘माधव मिश्र निबंध माला’ के नाम से प्रकाशित है। सरदार पूर्णसिंह भी इस युग के निबंधकार हैं। इनके निबंध नैतिक विषयों पर हैं। कहीं-कहीं इनकी शैली व्याख्यानात्मक हो गई हैं। चंद्रधर शर्मा गलेरी ने कहानी के अतिरिक्त निबंध भी लिखे। उनके निबंधों में मार्मिक व्यंग्य है। जगन्नाथ प्रसाद चतुर्वेदी के निबंध ‘गद्यमाला’ (1909) और ‘निबंध-निलय’ में प्रकाशित हैं। पद्मसिंह शर्मा कमलेश तुलनात्मक आलोचना के लिए विख्यात हैं। उनकी शैली प्रशंसात्मक और प्रभावपूर्ण है। श्यामसुंदरदास तथा कृष्ण बिहारी मिश्र मूलतः आलोचक थे। इनकी शैली सहज और परिमार्जित है। आचार्य रामचंद्र शुक्ल के प्रारंभिक निबंधों में भाषा संबंधी प्रश्नों और कुछ ऐतिहासिक व्यक्तियों के संबंध में विचार व्यक्त किए गए हैं। उन्होंने कुछ अंग्रेजी निबंधों का अनुवाद भी किया।

इस युग में गणेशशंकर विद्यार्थी, मन्नन द्विवेदी आदि ने भी पाठकों का ध्यान आकर्षित किया। शुक्लयुगीन निबंध-इस युग के प्रमुख निबंधकार आचार्य रामचंद्र शुक्ल हैं आचार्य शुक्ल के निबंध ‘चिंतामणि’ के दोनों खंडों में संकलित हैं। अभी हाल में चिंतामणि का तीसरा खंड प्रकाशित हुआ है। इसका संपादन डॉ. नामवर सिंह ने किया है। इसी युग के निबंधकारों में बाबू गुलाबराय (1888-1963) का उल्लेखनीय स्थान है। ‘ठलुआ क्लब’, ‘फिर निराश क्यों’, ‘मेरी असफलताएँ’ आदि संग्रहों में उनके श्रेष्ठ निबंध संकलित हैं। ल पुन्नालाल बख्शी’ ने कई अच्छे निबंध लिखे। इनके निबंध ‘पंचपात्र’ में संगृहीत हैं। अन्य निबंधकारों में शांति प्रेत द्विवेदी, शिवपूजन सहाय, पांडेय बेचन शर्मा ‘उग्र’, रधुवीर सिंह, माखनलाल चतुर्वेदी आदि मुख्य हैं। इस युग में निबंध तो लिखे गए, पर ललित निबंध कम ही हैं।

शुक्लयुगोत्तर निबंध-शुक्लयुगोत्तर काल में निबंध ने अनेक दिशाओं में सफलता प्राप्त की। इस युग मं समीक्षात्मक निबंध अधिक लिखे गए। यों व्यक्तव्यंजक निबंध भी कम नहीं लिखे गए। शुक्लजी के समीक्षात्मक निबंधों को परंपरा के दूसरे नाम हैं नंददुलारे वाजपेयी। इसी काल के महत्त्वपूर्ण निबंधकार आच हजागे प्रसाद द्विवेदी हैं। उनके ललित निबंधों में नवीन जीवन-बोध है।

शुक्लयुगोत्तर निबंधकारों में जैनेंद्र कुमार का स्थान काफी ऊँचा है। उनके निबंधों में दार्शनिकता है। यह दार्शनिकता निजी है, अतः ऊब पैदा नहीं करती। उनके निबंधों में सरसता है।

हिंदी में प्रभावशाली समीक्षा के अग्रदूत शांतिप्रिय द्विवेदी हैं। इन्होंने समीक्षात्मक निबंध भी लिखे हैं और साहित्येतर भी। इनके समीक्षात्मक निर्बंधों में निर्बध का स्वाद मिलता है। रामधारीसिंह ‘दिनकर’ ने भी इस युग में महत्त्वपूर्ण निबंध लिखे। इनके निबंध विचार-प्रधान हैं। लेकिन कुछ निबंधों में उनका अंतरंग पक्ष भी उद्घाटित हुआ है। समीक्षात्मक निबंधकारों में डॉ. नगेंद्र का स्थान महत्त्वपूर्ण है। उनके निबंधों की कल्पना, मनोवैज्ञानिक दृष्टि उनके व्यक्तित्व के अपरिहार्य अंग हैं। रामवृक्ष बेनीपुरी के निबंध-संग्रह ‘गेहूँ और गुलाब’ तथा ‘वंदे वाणी विनायकौ’ हैं। बेनीपुरी की भाषा में आवेग है, जटिलता नहीं। श्रीराम शर्मा, देवेंद्र सत्यार्थी भी निबंध के क्षेत्र में उल्लेखनीय हैं। वासुदेवशरण अग्रवाल के निबंधों में भारतीय संस्कृति के विविध आयामों को विद्वतापूर्वक उद्घाटित किया गया है। यशपाल के निबंधों में भी मार्क्सवादी दृष्टिकोण मिलता है। बनारसीदास चतुर्वेदी के निबंध-संग्रह ‘साहित्य और जीवन’, ‘हमारे आराध्य’ नाम में यही प्रवृत्ति है। कन्हैयालाल मिश्र प्रभाकर के निबंध में करुणा, व्यंग्य और भावुकता का सन्निवेश है। भगवतशरण उपाध्याय ने ‘ठूठा आम’, और ‘सांस्कृतिक निबंध’ में इतिहास और संस्कृति की पृष्टभूमि पर निबंध लिखे। प्रभाकर माचवे, विद्यानिवास मिश्र, धर्मवीर भारती, शिवप्रसाद सिंह, कुबेरनाथ राय, ठाकुर प्रसाद सिन्हा आदि के ललित निबंध विख्यात हैं।

सामयिक निबंधों में नई चिंतन पद्धति और अभिव्यक्ति देखी जा सकती है। अज्ञेय, विद्यानिवास मिश्र, कुबेरनाथ राय, निर्मल वर्मा, रमेशचंद्रशाह, शरद जोशी, जानकी वल्लभ शास्त्री, रामेश्वर शुक्ल ‘अंचल’, नेमिचंद्र जैन, विष्णु प्रभाकर, जगदीश चतुर्वेदी, डॉ. नामवर सिंह और विवेकी राय आदि ने हिंदी गद्य की निबंध परंपरा को न केवल बढ़ाया है, बल्कि उसमें विशिष्ट प्रयोग किए हैं। समीक्षात्मक निबंधों में गजानन माधव मुक्तिबोध का नाम आता है। उनके निबंधों में बौद्धिकता है और वयस्क वैचारिकता तबोध के ‘नई कविता का आत्मसंघर्ष तथा अन्य निबंध’ नए साहित्य का सौंदर्यशास्त्र, ‘समीक्षा की समस्याएँ’ और ‘एक साहित्यिक की डायरी’ नामक निबंध विशेष उल्लेखनीय हैं। डॉ. रामविलास शर्मा के निबंध शैली में स्वच्छता, प्रखरता तथा वैचारिक संपन्नता है। हिंदी निबंध में व्यंग्य को रवींद्र कालिया ने बढ़ाया है। नए निबंधकारों में रमेशचंद्र शाह का नाम तेजी से उभरा है।

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महादेवी वर्मा, विजयेंद्र स्नातक, धर्मवीर भारती, सर्वेश्वरदयाल सक्सेना और रामेश्वर शुक्ल ‘अंचल’ के निबंधों में प्रौढ़ता है। इसके अतिरिक्त विष्णु प्रभाकर कृत ‘हम जिनके ऋणी हैं’ जानकी वल्लभ शास्त्री कृत ‘मन की बात’, ‘जो बिक न सकी’ आदि निबंधों में क्लासिकल संवेदना का उदात्त रूप मिलता है। नए निबंधकारों में : प्रभाकर श्रोत्रिय, चंद्रकांत वांदिवडेकर, नंदकिशोर आचार्य, बनवारी, कृष्णदत्त पालीवाल, प्रदीप मांडव, कर्णसिंह चौहान और सुधीश पचौरी आदि प्रमुख हैं। आज राजनीतिक-सांस्कृतिक विषयों पर भी निबंध लिखे जा रहे हैं। अतः हिंदी निबंध-साहित्य उत्तरोत्तर बढ़ता जा रहा है।

MP Board Class 12th Biology Important Questions with Answers

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MP Board Class 12th Biology Important Questions in English Medium

MP Board Class 12th Biology Important Questions in Hindi Medium

  • Chapter 1 जीवों में जनन Important Questions
  • Chapter 2 पुष्पी पादपों में लैंगिक प्रजनन Important Questions
  • Chapter 3 मानव जनन Important Questions
  • Chapter 4 जनन स्वास्थ्य Important Questions
  • Chapter 5 वंशागति और विविधता के सिध्दांत Important Questions
  • Chapter 6 वंशागति का आणविक आधार Important Questions
  • Chapter 7 विकास Important Questions
  • Chapter 8 मानव स्वास्थ्य तथा रोग Important Questions
  • Chapter 9 खाद्य उत्पादन में वृद्धि की कार्यनीति Important Questions
  • Chapter 10 मानव कल्याण में सूक्ष्मजीव Important Questions
  • Chapter 11 जैव प्रौद्योगिकी-सिद्धान्त व प्रक्रम Important Questions
  • Chapter 12 जैव प्रौद्योगिकी एवं उसके उपयोग Important Questions
  • Chapter 13 जीव और समष्टियाँ Important Questions
  • Chapter 14 पारितंत्र Important Questions
  • Chapter 15 जैव-विविधता एवं संरक्षण Important Questions
  • Chapter 16 पर्यावरण के मुद्दे Important Questions

MP Board Class 12th Biology Syllabus and Marking Scheme

Latest Syllabus and Marks Distribution Biology Class XII for the academic year 2019 – 2020 Year Examination.

Biology
Class XII

Time : 3 Hours.
Maximum Marks: 70

Unit Wise Division of Marks

Unit Title Period Marks
6. Reproduction 30 14
7. Genetics and Evolution 40 18
8. Biology and Human Welfare 30 14
9. Biotechnology and Its Applications 30 10
10. Ecology and Environment 30 14
Total 160 70

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MP Board Class 12th Chemistry Important Questions with Answers

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MP Board Class 12th Chemistry Important Questions in English Medium

MP Board Class 12th Chemistry Important Questions in Hindi Medium

  • Chapter 1 ठोस अवस्था Important Questions
  • Chapter 2 विलयन Important Questions
  • Chapter 3 वैद्युतरसायन Important Questions
  • Chapter 4 रासायनिक बलगतिकी Important Questions
  • Chapter 5 पृष्ठ रसायन Important Questions
  • Chapter 6 तत्त्वों के निष्कर्षण के सिद्धान्त एवं प्रक्रम Important Questions
  • Chapter 7 p-ब्लॉक के तत्त्व Important Questions
  • Chapter 8 d एवं f-ब्लॉक के तत्त्व Important Questions
  • Chapter 9 उपसहसंयोजन यौगिक Important Questions
  • Chapter 10 हैलोऐल्केन तथा हैलोऐरीन Important Questions
  • Chapter 11 ऐल्कोहॉल, फ़िनॉल एवं ईथर Important Questions
  • Chapter 12 ऐल्डिहाइड, कीटोन एवं कार्बोक्सिलिक अम्ल Important Questions
  • Chapter 13 ऐमीन Important Questions
  • Chapter 14 जैव-अणु Important Questions
  • Chapter 15 बहुलक Important Questions
  • Chapter 16 दैनिक जीवन में रसायन Important Questions

MP Board Class 12th Chemistry Syllabus and Marking Scheme

Latest Syllabus and Marks Distribution Chemistry Class XII for the academic year 2019 – 2020 Year Examination.

Chemistry
Class XII

Time : 3 Hours.
Maximum Marks: 70

Unit Wise Division of Marks

MP Board Class 12th Chemistry Syllabus and Marking Scheme

MP Board Class 12th Chemistry Syllabus and Marking Scheme

1. Solid State
Classification of solids based on different binding forces : Molecular, ionic, covalent and metallic solids, amorphous and crystalline solids (elementary idea). Unit cell in two-dimensional and three-dimensional lattices, calculation of density of unit cell, packing in solids, packing efficiency, voids, number of atoms per unit cell in a cubic unit cell, point defects, electrical and magnetic properties. Band theory of metals, conductors, semiconductors and insulators and n and p type semiconductors.

2. Solutions
Types of solutions, expression of concentration of solutions of solids in liquids, solubility of gases in liquids, solid solutions, colligative properties : Relative lowering of vapour pressure, Raoult’s law, elevation in boiling point, depression in freezing point, osmotic pressure, determination of molecular masses using colligative properties, abnormal molecular mass, van’t Hoff factor.

3. Electrochemistry
Redox reactions, conductance in electrolytic solutions, specific and molar con-ductivity, variations of conductivity with concentration, Kohlrausch’s law, elec-trolysis and law of electrolysis (elementary idea), dry cell- electrolytic cells and Galvanic cells; lead accumulator, EMF of a cell, standard electrode potential, Nemst equation and its application to chemical cells, Relation between Gibbs energy change and EMF of a cell, fuel cells, corrosion.

4. Chemical Kinetics
Rate of a reaction (Average and instantaneous), factors affecting rate of reaction : concentration, temperature, catalyst; order and molecularity of a reaction, rate law and specific rate constant, integrated rate equations and half-life (only for zero and first order reactions); concept of collision theory (elementary idea, no mathematical treatment). Activation energy, Arrhenius equation. Surface Chemistry

5. Adsorption : Physisorption and chemisorption, factors affecting adsorption of gases on solids.
Catalysis: Homogeneous and heterogeneous, activity and selectivity; enzyme catalysis.
Colloidal state : Distinction between true solutions, colloids and suspension; lyophilic, lyophobic, multimolecular and macromolecular colloids; properties of colloids; Tyndall effect, Brownian movement, electrophoresis, coagulation. Emulsion : Types of emulsions.

6. General Principles and Processes of Isolation of Elements
Principle and methods of extraction; concentration, oxidation, reduction, elec-trolytic method and refining, occurrence and principles of extraction of aluminium, copper, zinc and iron.

7. p-block Elements
Group-15 elements : General indroduction, electronic configuration, occurrence, oxidation states, trends in physical and chemical properties; Nitrogen : Preparation, properties and uses; compounds of nitrogen, preparation and properties of ammonia and nitric acid, oxides of nitrogen (structure only); Phosphorus : Allotropic forms; compounds of phosphorus preparation and properties of phosphine, halides (PC13, PC15) and oxo-acids (elementary idea only).
Group-16 elements : General introduction, electronic configuration, oxidation states, occurrence, trends in physical and chemical properties; Dioxygen; preparation, properties and uses; classification of oxides; ozone, Sulphur: allotropic forms; compounds of sulphur; preparation, properties and uses of sulphur dioxide; sulphuric acid, industrial process of manufacture, properties and uses, oxo-acids of sulphur (structures only).
Group-17 elements : General introduction, electronic configuration, oxidation states, occurrence, trends in physical and chemical properties; compounds of halogens; preparation, properties and uses of chlorine, hydrochloric acid and interhalogen compounds, oxo-acids of halogens (structures only). Group-18 elements : General introduction, electronic configuration, occurrence, trends in physical ahd chemical properties, uses.

8. d- and f-block Elements
General introduction, electronic configuration, occurrence and characteristics of transition metals, general trends in properties of the first row transition metals : metallic character, ionization enthalpy, oxidation states, ionic radii, colour, catalytic property, magnetic properties, interstitial compounds, alloy formation, preparation and properties of K2Cr207 and KMn04.
Lanthanoids : Electronic configuration, oxidation states, chemical reactivity and lanthanoid contraction and its consequences.
Actinoids : Electronic configuration, oxidation states and comparison with lanthanoids.

9. Co-ordination Compounds
Co-ordination compounds : Introduction, ligands, co-ordination number, colour, magnetic properties and shapes. IUPAC nomenclature of mononuclear co-ordination compounds. Bonding; Werner’s theory, VBT and CFT structure and stereo-isomerism, importance of co-ordination compounds (in qualitative inclusion, extraction of metals and biological system).

10. Haloalkanes and Haloarenes
Haloalkanes : Nomenclature, nature of C—X bond, physical and chemical properties, mechanism of substitution reactions, optical rotation.
Haloarenes : Nature of C—X bond, substitution reactions (Directive influence of halogen in monosubstituted compounds only). Uses and environmental effects of dichloromethane, trichloromethane, tetrachloromethane, iodoform, freons, DDT.

11. Alcohols, Phenols and Ethers
Alcohols: Nomenclature, methods of preparation, physical and chemical prop-erties of (primary alcohols only); identification of primary, secondary and tertiary alcohols; mechanism of dehydration, uses with special reference to methanol and ethanol.
Phenols : Nomenclature; methods of preparation, physical and chemical prop-erties, acidic nature of phenol, electrophilic substitution reactions, uses of phenols.
Ethers : Nomenclature; methods of preparation, physical and chemical properties, uses.

12. Aldehydes, Ketones and Carboxylic Acids
Aldehydes and Ketones : Nomenclature, nature of carbonyl group, methods of preparation, physical and chemical properties, mechanism of nucleophilic ad-dition, reactivity of alpha hydrogen in aldehydes; uses.
Carboxylic acids: Nomenclature, acidic nature, methods of preparation, physical and chemical properties; uses.

13. Organic Compounds Containing Nitrogen.
Amines: Nomenclature, classification, structure, methods of preparation, physical and chemical properties, uses, identification of primary, secondary and tertiary amines.
Cyanides and isocyanides : will be mentioned at relevant places in context. Diazonium salts: Preparation, chemical reactions and importance in synthetic organic chemistry.

14. Bio-molecules
Carbohydrates : Classification (aldoses and ketoses), monosaccharides (glucose and fructose), D-L configuration, oligosaccharides (sucrose, lactose, maltose), polysaccharides (starch, cellulose, glycogen); importance.
Proteins : Elementary idea of -amino acids, peptide bond, polypeptides, proteins, structure of proteins : primary, secondary, tertiary and quaternary structures (qualitative idea only), denaturation of proteins, enzymes. Hormones : elementary idea excluding structure.
Vitamins : Classification and functions.
Nucleic acids : DNA and RNA.

15. Polymers
Classification : Natural and synthetic, methods of polymerization (addition and condensation), copolymerization, some important polymers : Natural and synthetic like polythene, nylon, polyesters, bakelite, rubber. Biodegradable and non-biodegradable polymers.

16. Chemistry in Everyday Life
Chemicals in medjcines : Analgesics, tranquilizers, antiseptics, disinfectants, antimicrobials, antifertility drugs, antibiotics, antacids, antihistamines. Chemicals in food : Preservatives, artificial sweetening agents, elementaiy idea of antioxidants.
Cleansing agents : Soaps and detergents, cleansing action.

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Board Name Madhya Pradesh Board of School Education
Class Name Inter 2nd Year / 12th Class
Name of Exam Public Exams
Category Board Exam Question Papers
Location Madhya Pradesh
Official Site mpbse.nic.in

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MP Board Class 12th Physics Book Solutions in Hindi Medium

MP Board Class 12th Physics Book Solutions in English Medium

  • Chapter 1 Electric Charges and Fields
  • Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance
  • Chapter 3 Current Electricity
  • Chapter 4 Moving Charges and Magnetism
  • Chapter 5 Magnetism and Matter
  • Chapter 6 Electromagnetic Induction
  • Chapter 7 Alternating Current
  • Chapter 8 Electromagnetic Waves
  • Chapter 9 Ray Optics and Optical Instruments
  • Chapter 10 Wave Optics
  • Chapter 11 Dual Nature of Radiation and Matter
  • Chapter 12 Atoms
  • Chapter 13 Nuclei
  • Chapter 14 Semiconductor Electronics: Materials, Devices and Simple Circuits
  • Chapter 15 Communication Systems

Latest Syllabus and Marks Distribution Physics Class XII for the academic year 2019 – 2020 Year Examination.

Physics
Class XII

Time : 3 Hours.
Maximum Marks: 70

Unit Wise Division of Marks

MP Board Class 12th Physics Syllabus and Marking Scheme EM

Unit I: Electrostatics

Chapter 1 Electric Charges and Fields
Electric Charges; Conservation of charge, Coulomb’s law-force between two point charges, forces between multiple charges; superposition principle and continuous charge distribution.
Electric field, electric field due to a point charge, electric field lines, electric dipole, electric field due to a dipole, torque on a dipole in a uniform electric field.
Electric flux, a statement of Gauss’s theorem and its applications to find field due to infinitely long straight wire, uniformly charged infinite plane sheet, and uniformly charged thin spherical shell (field inside and outside).

Chapter 2 Electrostatic Potential and Capacitance
Electric potential, potential difference, electric potential due to a point charge, a dipole and system of charges; equipotential surfaces, electrical potential energy of a system of two point charges and of electric dipole in an electrostatic field.
Conductors and insulators, free charges, and bound charges inside a conductor. Dielectrics and electric polarisation, capacitors and capacitance, the combination of capacitors in series and in parallel, the capacitance of a parallel plate capacitor with and without dielectric medium between the plates, and energy stored in a capacitor.

Unit II: Current Electricity

Chapter 3 Current Electricity
Electric current, flow of electric charges in a metallic conductor, drift velocity, mobility and their relation with electric current; Ohm’s law, electrical resistance, V-I characteristics (linear and non-linear), electrical energy and power, electrical resistivity and conductivity. Carbon resistors, colour code for carbon resistors; series and parallel combinations of resistors; temperature dependence of resistance.
Internal resistance of a cell, potential difference and emf of a cell, combination of cells in series and in parallel. Kirchhoff’s laws and simple applications. Wheatstone bridge, metre bridge.
Potentiometer – principle and its applications to measure potential difference and for comparing emf of two cells; measurement of internal resistance of a cell.

Unit III: Magnetic Effects of Current and Magnetism

Chapter 4 Moving Charges and Magnetism
Concept of magnetic field, Oersted’s experiment.
Biot – Savart law and its application to current carrying circular loop.
Ampere’s law and its applications to infinitely long straight wire. Straight and toroidal solenoids, Force on a moving charge in uniform magnetic and electric fields. Cyclotron.
Force on a current-carrying conductor in a uniform magnetic field. Force between two parallel current-carrying conductors-definition of ampere. Torque experienced by a current loop in uniform magnetic field; moving coil galvanometer-its current sensitivity and conversion to ammeter and voltmeter.

Chapter 5 Magnetism and Matter
Current loop as a magnetic dipole and its magnetic dipole moment. Magnetic dipole moment of a revolving electron. Magnetic field intensity due to a magnetic dipole (bar magnet) along its axis and perpendicular to its axis. Torque on a magnetic dipole (bar magnet) in a uniform magnetic field; bar magnet as an equivalent solenoid, magnetic field lines; Earth’s magnetic field and magnetic elements.
Para-, dia- and ferro – magnetic substances, with examples. Electromagnets and factors affecting their strengths. Permanent magnets.

Unit IV: Electromagnetic Induction and Alternating Currents

Chapter 6 Electromagnetic Induction
Electromagnetic induction; Faraday’s laws, induced emf and current; Lenz’s Law, Eddy currents.
Self and mutual induction.

Chapter 7 Alternating Current
Alternating currents, peak and rms value of alternating current/voltage; reactance and impedance; LC oscillations (qualitative treatment only), LCR series circuit, resonance; power in AC circuits, wattless current.
AC generator and transformer.

Unit V: Electromagnetic Waves

Chapter 8 Electromagnetic Waves
Basic idea of displacement current, Electromagnetic waves, their characteristics, their transverse nature (qualitative ideas only).
Electromagnetic spectrum (radio waves, microwaves, infrared, visible, ultraviolet, X-rays, gamma rays) including elementary facts about their uses.

Unit VI: Optics

Chapter 9 Ray Optics and Optical Instruments
Ray Optics: Reflection of light, spherical mirrors, mirror formula. Refraction of light, total internal reflection and its applications, optical fibres, refraction at spherical surfaces, lenses, thin lens formula, lensmaker’s formula. Magnification, power of a lens, combination of thin lenses in contact combination of a lens and a mirror. Refraction and dispersion of light through a prism.
Scattering of light – blue colour of sky and reddish apprearance of the sun at sunrise and sunset.
Optical instruments: Microscopes and astronomical telescopes (reflecting and refracting) and their magnifying powers.

Chapter 10 Wave Optics
Wave optics: Wave front and Huygen’s principle, reflection and refraction of plane wave at a plane surface using wave fronts. Proof of laws of reflection and refraction using Huygen’s principle. Interference Young’s double slit experiment and expression for fringe width, coherent sources and sustained interference of light. Diffraction due to a single slit, width of central maximum. Resolving power of microscopes and astronomical telescopes. Polarisation, plane polarised light Brewster’s law, uses of plane polarised light and Polaroids.

Unit VII: Dual Nature of Matter and Radiation

Chapter 11 Dual Nature of Radiation and Matter
Dual nature of radiation. Photoelectric effect, Hertz and Lenard’s observations; Einstein’s photoelectric equation-particle nature of light.
Matter waves-wave nature of particles, de Broglie relation. Davisson-Germer experiment (experimental details should be omitted; only conclusion should be explained).

Unit VIII: Atoms & Nuclei

Chapter 12 Atoms
Alpha-particle scattering experiment; Rutherford’s model of atom; Bohr model, energy levels, hydrogen spectrum.

Chapter 13 Nuclei
Composition and size of nucleus, atomic masses, isotopes, isobars; isotones. Radioactivityalpha, beta and gamma particles/rays and their properties; radioactive decay law.
Mass-energy relation, mass defect; binding energy per nucleon and its variation with mass number; nuclear fission, nuclear fusion.

Unit IX: Electronic Devices

Chapter 14 Semiconductor Electronics: Materials, Devices and Simple Circuits
Energy bands in conductors, semiconductors and insulators (qualitative ideas only)
Semiconductor diode – I-V characteristics in forward and reverse bias, diode as a rectifier;
Special purpose p-n junction diodes: LED, photodiode, solar cell and Zener diode and their characteristics, zener diode as a voltage regulator.
Junction transistor, transistor action, characteristics of a transistor and transistor as an amplifier (common emitter configuration), basic idea of analog and digital signals, Logic gates (OR, AND, NOT, NAND and NOR).

Unit X: Communication Systems

Chapter 15 Communication Systems
Elements of a communication system (block diagram only); bandwidth of signals (speech, TV and digital data); bandwidth of transmission medium. Propagation of electromagnetic waves in the atmosphere, sky and space wave propagation, satellite communication. Need for modulation, amplitude modulation.

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