स्वर्णकार द्वारा सोने और चांदी की वस्तुओं को साफ करने के लिए निम्नलिखित में से किस अम्ल का उपयोग किया जाता है ?
- (a)सल्फ्यूरिक अम्ल
- (b)नाइट्रिक अम्ल
- (c)हाइड्रोक्लोरिक अम्ल
- (d)फॉस्फोरिक अम्ल
उत्तर
क्यों
सही — B, नाइट्रिक अम्ल। नाइट्रिक अम्ल एक ऑक्सीकारक अम्ल है, और यही अकेला गुण इसे स्वर्णकार का अम्ल बनाता है। चाँदी और ताँबा सक्रियता श्रेणी में हाइड्रोजन से नीचे स्थित हैं, इसलिए साधारण अम्ल उन्हें छूते तक नहीं, परन्तु नाइट्रिक अम्ल उन्हें फिर भी ऑक्सीकृत कर घोल देता है।
इसके विपरीत, सोना और प्लैटिनम-समूह की धातुएँ नाइट्रिक अम्ल से बिल्कुल भी अभिक्रिया नहीं करतीं। इसलिए तनु नाइट्रिक अम्ल में एक गर्म डुबकी किसी आभूषण की सतह से धूमिलता (tarnish) और आधार-धातु को खुरचकर हटा देती है और सोने को अछूता छोड़ देती है। यही व्यवहार वह कारण है कि आभूषण की दुकानें कम-स्वर्ण मिश्रधातुओं को पहचानने और शुद्धता आँकने के सस्ते तरीके के रूप में नाइट्रिक अम्ल का प्रयोग करती हैं, और यही कारण है कि सोने को चाँदी से अलग करने की प्रक्रिया को 'नाइट्रिक अम्ल पार्टिंग' कहा जाता है।
अन्य विकल्प क्यों गलत हैं
- (a)सल्फ्यूरिक अम्ल — किसी कार्यशाला में प्रयुक्त तनु रूप में, सल्फ्यूरिक अम्ल एक अनॉक्सीकारक अम्ल है। चाँदी, ताँबा और सोना सभी सक्रियता श्रेणी में हाइड्रोजन से नीचे स्थित हैं, इसलिए यह इनमें से किसी को भी नहीं घोल सकता और किसी आभूषण से धूमिल हुई सतह-परत को नहीं उठा सकता।
- (c)हाइड्रोक्लोरिक अम्ल — हाइड्रोक्लोरिक अम्ल भी अनॉक्सीकारक है। यह सोने को नहीं घोलता, और चाँदी पर यह केवल सिल्वर क्लोराइड की एक अघुलनशील परत छोड़ देता है। यह यहाँ तभी मायने रखता है जब इसे सांद्र नाइट्रिक अम्ल के साथ मिलाकर अक्वा रेजिया बनाया जाए, जो सोने को घोल देता है — और यह ठीक उसके विपरीत है जो सफ़ाई के लिए किए गए स्नान से अपेक्षित होता है।
- (d)फॉस्फोरिक अम्ल — फॉस्फोरिक अम्ल एक मध्यम-दुर्बल, अनॉक्सीकारक अम्ल है जो मुख्यतः जंग हटाने और खाद्य-उद्योग में प्रयुक्त होता है। इसमें चाँदी या ताँबे पर आक्रमण करने की ऑक्सीकरण-शक्ति नहीं है, इसलिए यह सोने या चाँदी के काम की सतह साफ़ नहीं कर सकता।
अवधारणा
अम्ल धातुओं पर दो भिन्न तरीकों से आक्रमण करते हैं। तनु हाइड्रोक्लोरिक या तनु सल्फ्यूरिक अम्ल जैसा कोई अनॉक्सीकारक अम्ल केवल हाइड्रोजन को विस्थापित कर सकता है, इसलिए यह केवल सक्रियता श्रेणी में हाइड्रोजन से ऊपर स्थित धातुओं से अभिक्रिया करता है और वहीं रुक जाता है। नाइट्रिक अम्ल जैसा कोई ऑक्सीकारक अम्ल इस विस्थापन पर निर्भर नहीं करता — इसका नाइट्रेट आयन स्वयं ऑक्सीकरण करता है, इसलिए यह ताँबा, चाँदी और पारा भी घोल देता है। सोना और प्लैटिनम-समूह की धातुएँ इसका भी प्रतिरोध करती हैं और केवल अक्वा रेजिया के आगे झुकती हैं, जो सांद्र हाइड्रोक्लोरिक और नाइट्रिक अम्ल का तीन-से-एक मिश्रण है।
प्रश्नांश यह पूछता है कि कौन-सा अम्ल प्रयुक्त होता है, इसलिए तर्क एक ही गुण पर विलोपन (elimination) की प्रक्रिया है। चार में से तीन विकल्प चाँदी या ताँबे को छू भी नहीं सकते, जो ठीक वही है जो सफ़ाई के स्नान को हटाना होता है। केवल नाइट्रिक अम्ल ही यह कर सकता है।
एक ईमानदार सावधानी यहाँ जोड़नी उचित है — नाइट्रिक अम्ल चाँदी को उतनी ही सहजता से घोलता है जितनी ताँबे को, इसलिए चाँदी के काम पर इसे किसी लंबे भिगोवे (soak) के बजाय एक संक्षिप्त, नियंत्रित उपचार के रूप में प्रयुक्त किया जाता है जो रंग-बिगड़ी सतह हटा दे। सोने के काम पर वही स्नान कहीं अधिक सुरक्षित है, क्योंकि सोना स्वयं उस अम्ल के प्रति अक्रिय है। विद्यार्थी प्रायः आदतवश यहाँ अक्वा रेजिया का उत्तर देना चाहते हैं; अक्वा रेजिया सोना घोलने का अभिकर्मक है, उसे साफ़ करने का नहीं, और वैसे भी यह विकल्प-सूची में है ही नहीं।
मुख्य तथ्य
- आभूषण की दुकानों में नाइट्रिक अम्ल का प्रयोग लगभग 14 कैरेट से नीचे की कम-स्वर्ण मिश्रधातुओं को पहचानने और सोने की शुद्धता को तेज़ी से आँकने के एक सस्ते साधन के रूप में किया जाता है।
- चाँदी और ताँबा नाइट्रिक अम्ल द्वारा घुल जाते हैं क्योंकि यह एक ऑक्सीकारक अम्ल है, जबकि शुद्ध सोना और प्लैटिनम-समूह की धातुएँ इससे अभिक्रिया नहीं करतीं।
- सोना केवल अक्वा रेजिया में घुलता है, जो सांद्र नाइट्रिक अम्ल और सांद्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल का मिश्रण है।
- नाइट्रिक अम्ल का प्रयोग स्वर्ण-पार्टिंग (gold parting) में भी होता है, वह प्रक्रिया जो सोने को उसमें मिश्रित चाँदी से अलग करती है।
आगे की तैयारी
सामान्य भ्रम
- सजगता से अक्वा रेजिया उत्तर दे देना; वह सोना घोलता है, साफ़ नहीं करता, और यह विकल्पों में है ही नहीं।
- यह सोचना कि कोई भी प्रबल अम्ल काम कर देगा — तनु हाइड्रोक्लोरिक और तनु सल्फ्यूरिक अम्ल चाँदी या ताँबे पर बिल्कुल भी आक्रमण नहीं कर सकते।
- यह भूल जाना कि नाइट्रिक अम्ल चाँदी को भी घोलता है, इसलिए चाँदी की वस्तुओं पर इसका प्रयोग एक संक्षिप्त नियंत्रित उपचार है, लंबा भिगोवा नहीं।
इसे एक-तथ्य अनुप्रयोग मद के रूप में पूछा जाता है — किसी कार्यशाला-प्रथा को उस अम्ल से जोड़िए जिसका रसायन उसे संभव बनाता है।
संबंधित PYQ
NDA_GAT_2020_I_II_Q1482020निम्नलिखित में से खोजा गया पहला खनिज अम्ल कौन-सा था?
- (a) सल्फ्यूरिक अम्ल
- (b) हाइड्रोक्लोरिक अम्ल
- (c) नाइट्रिक अम्ल
- (d) फॉस्फोरिक अम्ल
उत्तर(c) नाइट्रिक अम्ल
वही चारों अम्ल उसी क्रम में, ऐतिहासिक पक्ष से परखे गए — एक अनुस्मारक कि यह चौकड़ी NDA की स्थायी प्रिय है और इसे एक साथ सीखना उचित है।
अभ्यास
- अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
सोना घोलने के लिए प्रयुक्त अक्वा रेजिया, सांद्र किसका मिश्रण है
- (a)सल्फ्यूरिक अम्ल और नाइट्रिक अम्ल
- (b)हाइड्रोक्लोरिक अम्ल और नाइट्रिक अम्ल
- (c)हाइड्रोक्लोरिक अम्ल और सल्फ्यूरिक अम्ल
- (d)फॉस्फोरिक अम्ल और नाइट्रिक अम्ल
उत्तर(b) हाइड्रोक्लोरिक अम्ल और नाइट्रिक अम्ल — आयतन के अनुसार तीन-से-एक अनुपात में मिश्रित, यह सोने पर आक्रमण करता है, जिसे अकेले कोई भी अम्ल नहीं घोल सकता। - अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
ताँबा तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल से अभिक्रिया नहीं करता परन्तु तनु नाइट्रिक अम्ल से करता है। इसका कारण है
- (a)ताँबा सक्रियता श्रेणी में हाइड्रोजन से ऊपर स्थित है
- (b)जल में हाइड्रोक्लोरिक अम्ल नाइट्रिक अम्ल से दुर्बल है
- (c)नाइट्रिक अम्ल ऑक्सीकरण कर्मक के रूप में कार्य करता है
- (d)ताँबा एक अघुलनशील क्लोराइड बनाता है
उत्तर(c) नाइट्रिक अम्ल ऑक्सीकरण कर्मक के रूप में कार्य करता है — नाइट्रेट आयन ताँबे को ऑक्सीकृत कर देता है भले ही ताँबा हाइड्रोजन से नीचे स्थित हो और इसलिए उसे किसी अम्ल से विस्थापित नहीं कर सकता।