Aadhav Sharma

Asked: September 10, 2024In: पर्यावरण प्रदूषण और क्षरण

विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यू.एच.ओ.) द्वारा हाल ही में जारी किए गए संशोधित वैश्विक वायु गुणवत्ता दिशानिर्देशों (ए.क्यू.जी.) के मुख्य बिन्दुओं का वर्णन कीजिए। विगत 2005 के अद्यतन से, ये किस प्रकार भिन्न हैं ? इन संशोधित मानकों को प्राप्त करने के लिए, भारत के राष्ट्रीय स्वच्छ वायु कार्यक्रम में किन परिवर्तनों की आवश्यकता है ? (150 words) [UPSC 2021]

Added an answer on September 11, 2024 at 10:29 am

संशोधित वैश्विक वायु गुणवत्ता दिशानिर्देशों (ए.क्यू.जी.) के मुख्य बिन्दु डब्ल्यू.एच.ओ. द्वारा 2021 में जारी किए गए संशोधित वैश्विक वायु गुणवत्ता दिशानिर्देशों में प्रमुख बिन्दु निम्नलिखित हैं: सख्त मानक: PM2.5 के लिए मानक 10 µg/m³ से घटाकर 5 µg/m³ और PM10 के लिए 20 µg/m³ से घटाकर 15 µg/m³ कर दिए गएRead more

संशोधित वैश्विक वायु गुणवत्ता दिशानिर्देशों (ए.क्यू.जी.) के मुख्य बिन्दु
डब्ल्यू.एच.ओ. द्वारा 2021 में जारी किए गए संशोधित वैश्विक वायु गुणवत्ता दिशानिर्देशों में प्रमुख बिन्दु निम्नलिखित हैं:

सख्त मानक: PM2.5 के लिए मानक 10 µg/m³ से घटाकर 5 µg/m³ और PM10 के लिए 20 µg/m³ से घटाकर 15 µg/m³ कर दिए गए हैं। नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO2) के लिए वार्षिक मानक अब 40 µg/m³ से घटाकर 10 µg/m³ कर दिया गया है।
स्वास्थ्य पर जोर: वायु प्रदूषण से स्वास्थ्य जोखिमों को कम करने पर अधिक ध्यान केंद्रित किया गया है, जिसमें कार्डियोवैस्कुलर, श्वसन रोग और समयपूर्व मृत्यु शामिल हैं।

2005 के अद्यतन से भिन्नताएँ
2021 के दिशानिर्देश 2005 की तुलना में अधिक सख्त हैं, जो स्वास्थ्य पर कम प्रदूषण स्तरों के प्रभाव को लेकर बढ़ी हुई वैज्ञानिक जानकारी को दर्शाते हैं। PM2.5 और NO2 के लिए सख्त सीमाएं स्वास्थ्य सुरक्षा के प्रति एक सख्त दृष्टिकोण को उजागर करती हैं।

भारत के राष्ट्रीय स्वच्छ वायु कार्यक्रम में आवश्यक परिवर्तन
इन संशोधित मानकों को प्राप्त करने के लिए, भारत को निम्नलिखित परिवर्तनों की आवश्यकता है:

मानकों को अद्यतन करें: PM2.5 और NO2 के लिए राष्ट्रीय मानकों को डब्ल्यू.एच.ओ. के सख्त मानकों के अनुसार अपडेट करें।
मानिटरिंग और डेटा संग्रह में सुधार: वायु गुणवत्ता निगरानी प्रणाली को सुधारें और डेटा संग्रह में सटीकता बढ़ाएं।
प्रदूषण नियंत्रण उपायों को मजबूत करें: उद्योगों, वाहनों और निर्माण गतिविधियों से उत्सर्जन को नियंत्रित करने के लिए अधिक प्रभावी उपाय लागू करें।

ये बदलाव भारत में अंतर्राष्ट्रीय स्वास्थ्य मानकों को पूरा करने और वायु गुणवत्ता सुधारने में महत्वपूर्ण होंगे।

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Asked: September 10, 2024In: Pollution & Degradation

Describe the key points of the revised Global Air Quality Guidelines (AQGS) recently released by the World Health Organisation (WHO). How are these different from its last update in 2005? What changes in India’s National Clean Air Programme are required to achieve these revised standards? (150 words) [UPSC 2021]

Aadhav Sharma Enthusiast

Added an answer on September 11, 2024 at 10:27 am

Key Points of Revised Global Air Quality Guidelines (AQGS) by WHO The World Health Organization (WHO) updated its Global Air Quality Guidelines (AQGS) in 2021 to reflect new evidence on the health impacts of air pollution. Key points include: Stricter Limits: The revised guidelines set stricter limiRead more

Key Points of Revised Global Air Quality Guidelines (AQGS) by WHO
The World Health Organization (WHO) updated its Global Air Quality Guidelines (AQGS) in 2021 to reflect new evidence on the health impacts of air pollution. Key points include:

Stricter Limits: The revised guidelines set stricter limits for particulate matter (PM2.5) at 5 µg/m³ (down from 10 µg/m³) and PM10 at 15 µg/m³ (down from 20 µg/m³). For nitrogen dioxide (NO2), the annual mean guideline is now 10 µg/m³ (down from 40 µg/m³).
Health Impact Emphasis: Emphasis on reducing health risks from air pollution, including cardiovascular, respiratory diseases, and premature mortality.

Differences from 2005 Guidelines
The 2021 guidelines are more stringent compared to the 2005 update, reflecting increased scientific evidence linking lower pollutant levels to better health outcomes. For instance, the stricter limits on PM2.5 and NO2 indicate a shift towards addressing even lower levels of pollution to safeguard health.

Changes Required in India’s National Clean Air Programme (NCAP)
To align with the revised WHO guidelines, India needs to:

Tighten Air Quality Standards: Update national standards for PM2.5 and NO2 to reflect WHO’s stricter limits.
Enhance Monitoring and Data Collection: Improve air quality monitoring infrastructure for more accurate data and timely interventions.
Strengthen Pollution Control Measures: Implement more rigorous measures for controlling emissions from industries, vehicles, and construction activities.

These adjustments are crucial for meeting international health standards and improving air quality in India.

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Asked: September 4, 2024In: Bio-technology

What are the two main components of a typical virus?

Aadhav Sharma Enthusiast

Added an answer on September 5, 2024 at 1:57 pm

Two Main Components of a Typical Virus Introduction Viruses are unique infectious agents that differ from other microorganisms such as bacteria and fungi. They cannot reproduce independently and rely on the host cell’s machinery to replicate. Despite their simplicity, viruses have a structured organRead more

Two Main Components of a Typical Virus

Introduction

Viruses are unique infectious agents that differ from other microorganisms such as bacteria and fungi. They cannot reproduce independently and rely on the host cell’s machinery to replicate. Despite their simplicity, viruses have a structured organization with two primary components that are crucial for their function.

1. Genetic Material

Description: The genetic material of a virus carries the instructions necessary for the replication of the virus. It can be either DNA or RNA, but not both. This genetic material is enclosed within the viral particle.
Types:
- DNA Viruses: These viruses contain DNA as their genetic material. Examples include Herpes Simplex Virus (HSV) and Human Papillomavirus (HPV).
- RNA Viruses: These viruses have RNA as their genetic material. Examples include Influenza Virus and SARS-CoV-2, the virus responsible for COVID-19.
Recent Example: SARS-CoV-2, the virus responsible for the COVID-19 pandemic, has RNA as its genetic material. Understanding its genetic code has been crucial for vaccine development and diagnostic tests.

2. Protein Coat (Capsid)

Description: The protein coat, or capsid, surrounds and protects the viral genetic material. It is composed of protein subunits called capsomers. The capsid helps the virus attach to and penetrate host cells.
Types:
- Helical Capsid: The proteins are arranged in a helical shape around the genetic material. Examples include Tobacco Mosaic Virus (TMV).
- Icosahedral Capsid: The proteins form a symmetrical, icosahedral shape. Examples include Adenoviruses.
- Complex Capsid: Some viruses have more complex structures. Examples include Bacteriophages, which have additional structures such as tails.
Recent Example: The SARS-CoV-2 virus has an icosahedral capsid structure with an outer lipid envelope that contains spike proteins. These spike proteins are crucial for the virus’s ability to bind to human cells.

Conclusion

The two main components of a typical virus are:

Genetic Material: DNA or RNA that encodes the information necessary for virus replication.
Protein Coat (Capsid): Protects the genetic material and facilitates attachment and entry into host cells.

Understanding these components is essential for developing antiviral therapies and vaccines. For UPSC Mains aspirants, knowledge of viral structure and function is important for answering questions related to microbiology, infectious diseases, and public health.

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Asked: September 4, 2024In: विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी

आधुनिक आवर्त्त नियम क्या है?

Aadhav Sharma Enthusiast

Added an answer on September 5, 2024 at 1:55 pm

आधुनिक आवर्त्त नियम परिचय आधुनिक आवर्त्त नियम रसायनशास्त्र में एक महत्वपूर्ण सिद्धांत है जो तत्वों के गुणधर्मों के व्यवस्थित अध्ययन को समझने में सहायता करता है। यह नियम तत्वों को उनके परमाणु क्रमांक के आधार पर आवर्त सारणी में व्यवस्थित करता है और उनके गुणधर्मों में आवर्तकता को स्पष्ट करता है। परिभाषRead more

आधुनिक आवर्त्त नियम

परिचय

आधुनिक आवर्त्त नियम रसायनशास्त्र में एक महत्वपूर्ण सिद्धांत है जो तत्वों के गुणधर्मों के व्यवस्थित अध्ययन को समझने में सहायता करता है। यह नियम तत्वों को उनके परमाणु क्रमांक के आधार पर आवर्त सारणी में व्यवस्थित करता है और उनके गुणधर्मों में आवर्तकता को स्पष्ट करता है।

परिभाषा

आधुनिक आवर्त्त नियम कहता है:

“तत्वों के गुणधर्म उनके परमाणु क्रमांक के एक आवर्ती कार्य होते हैं।”

इसका तात्पर्य है कि जब तत्वों को उनके परमाणु क्रमांक के अनुसार क्रमबद्ध किया जाता है, तो उनके रासायनिक और भौतिक गुणधर्म आवर्तक पैटर्न प्रदर्शित करते हैं।

मुख्य अवधारणाएँ

परमाणु क्रमांक का आधार
- परमाणु क्रमांक: आधुनिक आवर्त्त नियम के अनुसार, तत्वों को उनकी परमाणु क्रमांक के अनुसार क्रमबद्ध किया जाता है, न कि उनके परमाणु द्रव्यमान के अनुसार।
- क्रमबद्धता: आवर्त सारणी में तत्वों की स्थिति उनके परमाणु क्रमांक द्वारा निर्धारित होती है।
- उदाहरण: आवर्त सारणी में हाइड्रोजन (परमाणु क्रमांक 1) से शुरू होकर, हीलियम (परमाणु क्रमांक 2), लिथियम (परमाणु क्रमांक 3) आदि तक जारी रहती है।
आवर्तक गुणधर्म
- आवर्तक रुझान: आवर्त सारणी में तत्वों के गुणधर्म जैसे कि परमाणु त्रिज्या, आयनीकरण ऊर्जा, और इलेक्ट्रोनगैटिविटी में आवर्तक पैटर्न दिखाई देते हैं। ये गुणधर्म आवर्ती रूप से प्रदर्शित होते हैं जब एक तत्व को अवधारित काल के दौरान क्रमबद्ध किया जाता है।
- उदाहरण: आवर्त सारणी में एक अवधि के दौरान दाएँ से बाएँ जाते समय परमाणु त्रिज्या घटती है, जबकि एक समूह के भीतर नीचे की ओर जाते समय बढ़ती है।
आवर्त सारणी की संरचना
- अवधियाँ और समूह: आवर्त सारणी पंक्तियों (अवधियाँ) और स्तंभों (समूहों) में व्यवस्थित की जाती है। समान समूह में तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक संयोजन के समान होने के कारण उनके रासायनिक गुणधर्म समान होते हैं।
- उदाहरण: क्षारीय धातुएं (समूह 1) जैसे सोडियम (Na) और पोटैशियम (K) पानी के साथ समान प्रतिक्रियाशीलता प्रदर्शित करते हैं, जबकि नॉटेबल गैसें (समूह 18) जैसे नीयन (Ne) और आर्गन (Ar) रासायनिक दृष्टि से अक्रिय होते हैं।

हालिया उदाहरण

नई तत्वों की खोज
- ओगानेसन (Og): परमाणु क्रमांक 118 वाला ओगानेसन आधुनिक आवर्त्त नियम की प्रासंगिकता को दर्शाता है। इसकी विशेषताएँ और आवर्त सारणी में इसका स्थान तत्वों के गुणधर्मों को भविष्यवाणी करने में मदद करता है।
प्रौद्योगिकी में आवर्तक रुझान
- लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स: तत्वों के आवर्तक गुणधर्म सामग्री विज्ञान में अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण हैं। उदाहरण के लिए, लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स का उपयोग उच्च प्रदर्शन वाले मैग्नेट और परमाणु ईंधन बनाने में किया जाता है।
रासायनिक प्रतिक्रियाएँ
- संविधान धातुएं: तत्वों की आवर्तक रुझानों जैसे कि आयनीकरण अवस्था और उत्प्रेरक गुणधर्म, औद्योगिक प्रक्रियाओं और प्रतिक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, आयरन (Fe) की विशेषताएँ स्टील निर्माण में उपयोग की जाती हैं।

निष्कर्ष

आधुनिक आवर्त्त नियम, जो परमाणु क्रमांक पर आधारित है, तत्वों के गुणधर्मों की प्रणालीबद्ध समझ प्रदान करता है और आवर्त सारणी के संगठन को समझाने में मदद करता है। हालिया अनुसंधान और खोजें इस नियम की प्रासंगिकता को पुष्टि करती हैं और इसके वैज्ञानिक और प्रौद्योगिकीय अनुप्रयोगों को उजागर करती हैं। UPSC Mains aspirants के लिए, इस नियम की गहरी समझ रसायनशास्त्र की बुनियादी अवधारणाओं और उनके व्यावहारिक अनुप्रयोगों के ज्ञान में सहायक होती है।

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Asked: September 4, 2024In: Science & Technology

What is modern periodic law?

Aadhav Sharma Enthusiast

Added an answer on September 5, 2024 at 1:53 pm

Modern Periodic Law Introduction The modern periodic law is a fundamental concept in chemistry that defines the arrangement of elements in the periodic table. It represents an advancement from the earlier periodic laws and is based on the understanding of atomic structure and electron configuration.Read more

Modern Periodic Law

Introduction

The modern periodic law is a fundamental concept in chemistry that defines the arrangement of elements in the periodic table. It represents an advancement from the earlier periodic laws and is based on the understanding of atomic structure and electron configuration.

Definition

The modern periodic law states that:

“The properties of elements are a periodic function of their atomic numbers.”

This means that when elements are arranged in order of increasing atomic number, their chemical and physical properties exhibit a periodic pattern.

Key Concepts

Atomic Number as the Basis
- Atomic Number: Unlike Mendeleev’s periodic law, which was based on atomic mass, the modern periodic law is based on the atomic number of elements.
- Arrangement: Elements are arranged in the periodic table in increasing order of their atomic numbers.
- Example: The periodic table starts with Hydrogen (atomic number 1) and progresses through elements like Helium (atomic number 2), Lithium (atomic number 3), and so on.
Periodic Properties
- Periodic Trends: The periodic table shows trends in element properties such as atomic radius, ionization energy, and electronegativity. These properties recur periodically as one moves across periods or down groups in the table.
- Example: The atomic radius decreases across a period from left to right due to increased nuclear charge, while it increases down a group due to the addition of electron shells.
Periodic Table Structure
- Periods and Groups: The periodic table is organized into rows (periods) and columns (groups). Elements in the same group have similar chemical properties due to their similar electron configurations.
- Example: Alkali metals (Group 1) such as Sodium (Na) and Potassium (K) exhibit similar reactivity with water, while noble gases (Group 18) like Neon (Ne) and Argon (Ar) are chemically inert.

Recent Examples

Discovery of New Elements
- Oganesson (Og): With atomic number 118, Oganesson is a recent addition to the periodic table. Its properties and placement in the noble gases group highlight the relevance of modern periodic law in predicting element characteristics.
Periodic Trends in Technology
- Lanthanides and Actinides: Understanding periodic trends has applications in materials science. For example, the unique properties of lanthanides and actinides are utilized in creating high-performance magnets and nuclear fuel.
Chemical Reactions
- Transition Metals: Elements like Titanium (Ti) and Iron (Fe) demonstrate periodic trends in their oxidation states and catalytic properties, which are crucial for industrial processes and reactions.

Conclusion

The modern periodic law, based on atomic number, provides a systematic framework for understanding the periodicity of element properties. It underpins the organization of the periodic table and aids in predicting the behavior of elements. Recent advancements and discoveries in chemistry continue to affirm the significance of this law in scientific research and technological applications. For UPSC Mains aspirants, a thorough understanding of the modern periodic law is essential for grasping the fundamental principles of chemistry and their practical implications.

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Asked: September 4, 2024In: विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी

निम्नांकित ब्रॉन्सटेड क्षारों के संयुग्मी अम्लों को लिखिए : NH2, NH3 and HCOO

Aadhav Sharma Enthusiast

Added an answer on September 5, 2024 at 1:52 pm

ब्रॉन्सटेड क्षारों के संयुग्मी अम्ल परिचय ब्रॉन्सटेड-लोरी सिद्धांत के अनुसार, एक ब्रॉन्सटेड क्षार वह पदार्थ है जो एक प्रोटॉन (H⁺) को स्वीकार करता है। जब ब्रॉन्सटेड क्षार एक प्रोटॉन स्वीकार करता है, तो यह एक संयुग्मी अम्ल बनता है। निम्नलिखित ब्रॉन्सटेड क्षारों के संयुग्मी अम्लों को समझने के लिए, हमेंRead more

ब्रॉन्सटेड क्षारों के संयुग्मी अम्ल

परिचय

ब्रॉन्सटेड-लोरी सिद्धांत के अनुसार, एक ब्रॉन्सटेड क्षार वह पदार्थ है जो एक प्रोटॉन (H⁺) को स्वीकार करता है। जब ब्रॉन्सटेड क्षार एक प्रोटॉन स्वीकार करता है, तो यह एक संयुग्मी अम्ल बनता है। निम्नलिखित ब्रॉन्सटेड क्षारों के संयुग्मी अम्लों को समझने के लिए, हमें हर एक क्षार में प्रोटॉन जोड़ना होगा।

1. NH₂⁻ (अमाइड आयन)

ब्रॉन्सटेड क्षार: NH₂⁻ (अमाइड आयन)
संयुग्मी अम्ल: NH₂⁻ को एक प्रोटॉन जोड़ने पर हमें अमोनिया प्राप्त होता है:
$\text{NH}_2^- + \text{H}^+ \rightarrow \text{NH}_3$ NH2−+H+→NH3
संयुग्मी अम्ल: NH₃ (अमोनिया)
- हालिया उदाहरण: NH₃ का उपयोग नाइट्रोजन और हाइड्रोजन गैसों के संयोजन में किया जाता है, जैसे कि हैबर प्रक्रिया में, जहाँ अमोनिया का उत्पादन किया जाता है।

2. NH₃ (अमोनिया)

ब्रॉन्सटेड क्षार: NH₃ (अमोनिया)
संयुग्मी अम्ल: NH₃ में एक प्रोटॉन जोड़ने पर हमें अमोनियम आयन प्राप्त होता है:
$\text{NH}_3 + \text{H}^+ \rightarrow \text{NH}_4^+$ NH3+H+→NH4+
संयुग्मी अम्ल: NH₄⁺ (अमोनियम आयन)
- हालिया उदाहरण: NH₄⁺ का उपयोग कृषि में उर्वरक के रूप में और खाद्य उद्योग में नमक के रूप में किया जाता है, जैसे कि अमोनियम क्लोराइड (NH₄Cl)।

3. HCOO⁻ (फार्मेट आयन)

ब्रॉन्सटेड क्षार: HCOO⁻ (फार्मेट आयन)
संयुग्मी अम्ल: HCOO⁻ में एक प्रोटॉन जोड़ने पर फार्मिक एसिड प्राप्त होता है:
$\text{HCOO}^- + \text{H}^+ \rightarrow \text{HCOOH}$ HCOO−+H+→HCOOH
संयुग्मी अम्ल: HCOOH (फार्मिक एसिड)
- हालिया उदाहरण: फार्मिक एसिड का उपयोग औद्योगिक प्रक्रियाओं में और खाद्य परिरक्षक के रूप में किया जाता है। फार्मिक एसिड को कीटों से लड़ने के लिए भी उपयोग में लाया जाता है।

निष्कर्ष

निम्नलिखित ब्रॉन्सटेड क्षारों के संयुग्मी अम्ल हैं:

NH₂⁻ (अमाइड आयन) → NH₃ (अमोनिया)
NH₃ (अमोनिया) → NH₄⁺ (अमोनियम आयन)
HCOO⁻ (फार्मेट आयन) → HCOOH (फार्मिक एसिड)

इन संयुग्मी अम्लों की पहचान और उनके उपयोग विभिन्न रसायनिक प्रक्रियाओं और औद्योगिक अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण होती है। UPSC Mains aspirants के लिए, इन संयुग्मी अम्लों की समझ ब्रॉन्सटेड-लोरी सिद्धांत और रसायन विज्ञान की बुनियादी अवधारणाओं में सहायक होती है।

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Asked: September 3, 2024In: Science & Technology

Write the conjugated acids for the following Bronsted bases: NH2, NH3 and HCOO

Aadhav Sharma Enthusiast

Added an answer on September 5, 2024 at 1:50 pm

Conjugated Acids of Bronsted Bases Introduction In acid-base chemistry, the concept of conjugate acids and bases is fundamental to understanding how substances interact in chemical reactions. A conjugate acid is formed when a Bronsted base accepts a proton (H⁺). For each Bronsted base, the conjugateRead more

Conjugated Acids of Bronsted Bases

Introduction

In acid-base chemistry, the concept of conjugate acids and bases is fundamental to understanding how substances interact in chemical reactions. A conjugate acid is formed when a Bronsted base accepts a proton (H⁺). For each Bronsted base, the conjugated acid can be determined by adding a proton to the base.

1. Conjugated Acid of NH₂⁻ (Amide Ion)

Bronsted Base: NH₂⁻ (Amide Ion)
Conjugated Acid: To find the conjugated acid, add a proton (H⁺) to NH₂⁻.
$\text{NH}_2^- + \text{H}^+ \rightarrow \text{NH}_3$ NH2−+H+→NH3
Conjugated Acid: NH₃ (Ammonia)
- Example: NH₃ is commonly used in the Haber process for synthesizing ammonia from nitrogen and hydrogen gases. In this reaction, NH₂⁻ accepts a proton to form NH₃.

2. Conjugated Acid of NH₃ (Ammonia)

Bronsted Base: NH₃ (Ammonia)
Conjugated Acid: To find the conjugated acid, add a proton (H⁺) to NH₃.
$\text{NH}_3 + \text{H}^+ \rightarrow \text{NH}_4^+$ NH3+H+→NH4+
Conjugated Acid: NH₄⁺ (Ammonium Ion)
- Example: NH₄⁺ is formed when ammonia acts as a base in aqueous solutions. It is commonly found in ammonium chloride (NH₄Cl), which is used in fertilizers and as a food additive.

3. Conjugated Acid of HCOO⁻ (Formate Ion)

Bronsted Base: HCOO⁻ (Formate Ion)
Conjugated Acid: To find the conjugated acid, add a proton (H⁺) to HCOO⁻.
$\text{HCOO}^- + \text{H}^+ \rightarrow \text{HCOOH}$ HCOO−+H+→HCOOH
Conjugated Acid: HCOOH (Formic Acid)
- Example: HCOOH is used in various industrial processes and as a preservative. It is formed when the formate ion (HCOO⁻) accepts a proton, making it a key player in formic acid solutions.

Conclusion

The conjugated acids for the given Bronsted bases are:

NH₂⁻ (Amide Ion) → NH₃ (Ammonia)
NH₃ (Ammonia) → NH₄⁺ (Ammonium Ion)
HCOO⁻ (Formate Ion) → HCOOH (Formic Acid)

These conjugate acids play significant roles in various chemical processes and applications. Understanding their formation helps in grasping the principles of acid-base reactions and their practical implications in chemistry.

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Asked: September 3, 2024In: विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी

परमाण्विक हाइड्रोजन के लिए वर्णक्रमी रेखाओं की श्रेणी के नाम लिखिए।

Aadhav Sharma Enthusiast

Added an answer on September 5, 2024 at 1:48 pm

परमाण्विक हाइड्रोजन के लिए वर्णक्रमी रेखाओं की श्रेणी के नाम परिचय परमाण्विक हाइड्रोजन के वर्णक्रम में विभिन्न रेखाएँ शामिल होती हैं जो इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तरों के बीच संक्रमण के आधार पर होती हैं। ये वर्णक्रमीय रेखाएँ विभिन्न क्षेत्रों में विद्यमान होती हैं और इनका उपयोग भौतिकी और खगोलशास्त्र मेRead more

परमाण्विक हाइड्रोजन के लिए वर्णक्रमी रेखाओं की श्रेणी के नाम

परिचय

परमाण्विक हाइड्रोजन के वर्णक्रम में विभिन्न रेखाएँ शामिल होती हैं जो इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तरों के बीच संक्रमण के आधार पर होती हैं। ये वर्णक्रमीय रेखाएँ विभिन्न क्षेत्रों में विद्यमान होती हैं और इनका उपयोग भौतिकी और खगोलशास्त्र में किया जाता है। इस उत्तर में, हम हाइड्रोजन के प्रमुख वर्णक्रमीय श्रृंखलाओं की चर्चा करेंगे।

1. बल्मर श्रृंखला (Balmer Series)

वर्णन: बल्मर श्रृंखला में उन वर्णक्रमीय रेखाओं का समूह शामिल है जब इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों से द्वितीय ऊर्जा स्तर (n = 2) पर गिरता है। यह श्रृंखला दृश्य प्रकाश क्षेत्र में आती है।
तरंग दैर्ध्य सीमा: बल्मर श्रृंखला की तरंग दैर्ध्य सीमा लगभग 400 नैनोमीटर (nm) से 700 नैनोमीटर (nm) तक होती है।
उदाहरण: बल्मर श्रृंखला के प्रमुख रेखाएँ H-α (656.3 nm), H-β (486.1 nm), H-γ (434.0 nm), और H-δ (410.2 nm) हैं।
- हालिया उदाहरण: H-α रेखा का उपयोग तारकीय वस्तुओं और नेब्युला के अध्ययन में किया जाता है, जैसे कि नासिका नेबुला में।

2. लायमन श्रृंखला (Lyman Series)

वर्णन: लायमन श्रृंखला में वे रेखाएँ शामिल होती हैं जब इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों से प्रथम ऊर्जा स्तर (n = 1) पर गिरता है। यह श्रृंखला पराबैंगनी (UV) क्षेत्र में होती है।
तरंग दैर्ध्य सीमा: लायमन श्रृंखला की तरंग दैर्ध्य सीमा लगभग 100 नैनोमीटर (nm) से 200 नैनोमीटर (nm) तक होती है।
उदाहरण: लायमन-α रेखा (121.6 nm) इस श्रृंखला की सबसे प्रमुख रेखा है।
- हालिया उदाहरण: लायमन-α अवलोकन का उपयोग दूरगामी आकाशगंगाओं और अंतरगैलेक्टिक माध्यम के अध्ययन में किया जाता है।

3. पास्चन श्रृंखला (Paschen Series)

वर्णन: पास्चन श्रृंखला में वे रेखाएँ शामिल होती हैं जब इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों से तृतीय ऊर्जा स्तर (n = 3) पर गिरता है। यह श्रृंखला अवरक्त (IR) क्षेत्र में होती है।
तरंग दैर्ध्य सीमा: पास्चन श्रृंखला की तरंग दैर्ध्य सीमा लगभग 800 नैनोमीटर (nm) से 1,800 नैनोमीटर (nm) तक होती है।
उदाहरण: पास्चन-α रेखा (1875 nm) इस श्रृंखला की प्रमुख रेखा है।
- हालिया उदाहरण: पास्चन श्रृंखला की रेखाओं का उपयोग तारे और अंतरतारकीय गैस के अध्ययन में किया जाता है।

4. ब्रैकेट श्रृंखला (Brackett Series)

वर्णन: ब्रैकेट श्रृंखला में वे रेखाएँ शामिल होती हैं जब इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों से चौथी ऊर्जा स्तर (n = 4) पर गिरता है। यह श्रृंखला भी अवरक्त क्षेत्र में होती है।
तरंग दैर्ध्य सीमा: ब्रैकेट श्रृंखला की तरंग दैर्ध्य सीमा लगभग 2,000 नैनोमीटर (nm) से 4,000 नैनोमीटर (nm) तक होती है।
उदाहरण: ब्रैकेट-α रेखा (4,050 nm) इस श्रृंखला की प्रमुख रेखा है।
- हालिया उदाहरण: ब्रैकेट श्रृंखला की रेखाओं का उपयोग उच्च ऊर्जा तारों और अंतरतारकीय गैसीय संरचनाओं के अध्ययन में किया जाता है।

5. पफंड श्रृंखला (Pfund Series)

वर्णन: पफंड श्रृंखला में वे रेखाएँ शामिल होती हैं जब इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों से पांचवीं ऊर्जा स्तर (n = 5) पर गिरता है। यह श्रृंखला भी अवरक्त क्षेत्र में होती है।
तरंग दैर्ध्य सीमा: पफंड श्रृंखला की तरंग दैर्ध्य सीमा लगभग 4,000 नैनोमीटर (nm) से 8,000 नैनोमीटर (nm) तक होती है।
उदाहरण: पफंड-α रेखा (7,460 nm) इस श्रृंखला की प्रमुख रेखा है।
- हालिया उदाहरण: पफंड श्रृंखला की रेखाओं का उपयोग तारे की आच्छादक संरचनाओं और अंतरतारकीय धूल के अध्ययन में किया जाता है।

6. हम्फ्रीस श्रृंखला (Humphreys Series)

वर्णन: हम्फ्रीस श्रृंखला में वे रेखाएँ शामिल होती हैं जब इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों से छठी ऊर्जा स्तर (n = 6) पर गिरता है। यह श्रृंखला अवरक्त क्षेत्र में होती है।
तरंग दैर्ध्य सीमा: हम्फ्रीस श्रृंखला की तरंग दैर्ध्य सीमा लगभग 8,000 नैनोमीटर (nm) से 20,000 नैनोमीटर (nm) तक होती है।
उदाहरण: हम्फ्रीस-α रेखा इस श्रृंखला की प्रमुख रेखा है।
- हालिया उदाहरण: हम्फ्रीस श्रृंखला की रेखाओं का उपयोग ब्रह्मांड के दूरस्थ और धुंधले क्षेत्रों के अध्ययन में किया जाता है।

निष्कर्ष

परमाण्विक हाइड्रोजन के लिए प्रमुख वर्णक्रमीय रेखाओं की श्रृंखलाएँ बल्मर, लायमन, पास्चन, ब्रैकेट, पफंड, और हम्फ्रीस श्रृंखलाएँ हैं। ये श्रृंखलाएँ विभिन्न वर्णक्रमीय क्षेत्रों में आती हैं और उनके अनुप्रयोग खगोलशास्त्र, भौतिकी, और तकनीकी अनुसंधान में महत्वपूर्ण हैं। UPSC Mains aspirants के लिए, इन श्रृंखलाओं की जानकारी वैज्ञानिक घटनाओं और अनुसंधान के समझने में सहायक होती है।

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Asked: September 3, 2024In: Science & Technology

Write the name of the series of spectral lines for atomic hydrogen.

Aadhav Sharma Enthusiast

Added an answer on September 5, 2024 at 1:46 pm

Spectral Line Series for Atomic Hydrogen Introduction In atomic physics, the spectral lines of hydrogen are categorized into distinct series based on the transitions of electrons between different energy levels. Each series corresponds to a specific range of wavelengths or frequencies of light emittRead more

Spectral Line Series for Atomic Hydrogen

Introduction

In atomic physics, the spectral lines of hydrogen are categorized into distinct series based on the transitions of electrons between different energy levels. Each series corresponds to a specific range of wavelengths or frequencies of light emitted or absorbed by hydrogen atoms. Understanding these series is fundamental in spectroscopy and various applications in astrophysics and quantum mechanics.

1. Balmer Series

Description: The Balmer Series refers to the set of spectral lines associated with transitions of electrons from higher energy levels (n > 2) to the second energy level (n = 2). This series is in the visible range of the electromagnetic spectrum.
Wavelength Range: The wavelengths of the Balmer series range from approximately 400 nm to 700 nm.
Examples: The prominent lines of the Balmer series include the H-alpha line (656.3 nm), H-beta line (486.1 nm), H-gamma line (434.0 nm), and H-delta line (410.2 nm).
- Recent Example: The H-alpha line is used in astrophysics to study the emission from hydrogen in nebulae and the chromosphere of the Sun.

2. Lyman Series

Description: The Lyman Series involves transitions of electrons from higher energy levels to the first energy level (n = 1). This series falls in the ultraviolet region of the electromagnetic spectrum.
Wavelength Range: The wavelengths of the Lyman series are typically in the range of 100 nm to 200 nm.
Examples: The most prominent line is the Lyman-alpha line (121.6 nm).
- Recent Example: Lyman-alpha observations are crucial for studying distant galaxies and the intergalactic medium.

3. Paschen Series

Description: The Paschen Series corresponds to transitions where electrons fall from higher energy levels to the third energy level (n = 3). These lines are in the infrared region of the spectrum.
Wavelength Range: The wavelengths of the Paschen series range from approximately 800 nm to 1,800 nm.
Examples: The Paschen-alpha line (1875 nm) is the most prominent.
- Recent Example: Paschen series lines are used in astronomical observations to study the environments around stars and in molecular clouds.

4. Brackett Series

Description: The Brackett Series includes transitions where electrons move to the fourth energy level (n = 4) from higher levels. This series is also in the infrared region.
Wavelength Range: The wavelengths of the Brackett series are from about 2,000 nm to 4,000 nm.
Examples: The Brackett-alpha line (4,050 nm) is one of the notable lines in this series.
- Recent Example: Brackett series lines help in understanding the properties of high-energy stars and the dynamics of interstellar gas.

5. Pfund Series

Description: The Pfund Series involves transitions to the fifth energy level (n = 5) and is also in the infrared region.
Wavelength Range: The wavelengths range from approximately 4,000 nm to 8,000 nm.
Examples: The Pfund-alpha line (7,460 nm) is a key line in this series.
- Recent Example: Pfund series lines are useful in studying the detailed structure of stellar atmospheres and the composition of interstellar dust.

6. Humphreys Series

Description: The Humphreys Series corresponds to transitions to the sixth energy level (n = 6), and this series falls in the infrared range as well.
Wavelength Range: The wavelengths are longer, ranging from approximately 8,000 nm to 20,000 nm.
Examples: The Humphreys-alpha line is significant in this series.
- Recent Example: This series contributes to the study of the faint and distant regions of the universe.

Conclusion

The spectral lines for atomic hydrogen are organized into several series based on the energy levels involved in electron transitions. These series include the Balmer, Lyman, Paschen, Brackett, Pfund, and Humphreys series. Each series covers different regions of the electromagnetic spectrum and has unique applications in astrophysics, quantum mechanics, and spectroscopy. For UPSC Mains aspirants, understanding these series is essential for comprehending the behavior of atomic hydrogen and its relevance in various scientific fields.

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Asked: September 3, 2024In: विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी

प्रकाशीय तन्तु (ऑप्टीकल फाइबर) में किस परिघटना का उपयोग किया जाता है?

Aadhav Sharma Enthusiast

Added an answer on September 5, 2024 at 1:45 pm

प्रकाशीय तन्तु (ऑप्टीकल फाइबर) में किस परिघटना का उपयोग किया जाता है? परिचय प्रकाशीय तन्तु, जिन्हें ऑप्टीकल फाइबर भी कहा जाता है, आधुनिक संचार और नेटवर्किंग के क्षेत्र में अत्यधिक महत्वपूर्ण हैं। ये तन्तु डेटा को उच्च गति और कम हानि के साथ लंबी दूरी तक भेजने में सक्षम होते हैं। इनकी कार्यप्रणाली एकRead more

प्रकाशीय तन्तु (ऑप्टीकल फाइबर) में किस परिघटना का उपयोग किया जाता है?

परिचय

प्रकाशीय तन्तु, जिन्हें ऑप्टीकल फाइबर भी कहा जाता है, आधुनिक संचार और नेटवर्किंग के क्षेत्र में अत्यधिक महत्वपूर्ण हैं। ये तन्तु डेटा को उच्च गति और कम हानि के साथ लंबी दूरी तक भेजने में सक्षम होते हैं। इनकी कार्यप्रणाली एक विशिष्ट भौतिक परिघटना पर आधारित है। इस उत्तर में, हम इस परिघटना को समझेंगे और इसके आधुनिक अनुप्रयोगों पर चर्चा करेंगे।

1. कुल आंतरिक परावर्तन (Total Internal Reflection)

परिभाषा: प्रकाशीय तन्तुओं में प्रयुक्त मुख्य परिघटना कुल आंतरिक परावर्तन (Total Internal Reflection) है। कुल आंतरिक परावर्तन तब होता है जब प्रकाश एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाता है और एक विशिष्ट कोण से अधिक के कोण पर परावर्तित होता है। इस स्थिति में प्रकाश पूरी तरह से पहले माध्यम में ही वापस आ जाता है।
क्रिटिकल एंगल: क्रिटिकल एंगल वह न्यूनतम कोण है, जिस पर कुल आंतरिक परावर्तन होता है। यह दो माध्यमों की अपवर्तनांक पर निर्भर करता है। यदि प्रकाश का कोण इस क्रिटिकल एंगल से अधिक होता है, तो वह पूरी तरह से परावर्तित हो जाता है।
उदाहरण: ऑप्टीकल फाइबर में, कोर की अपवर्तनांक क्लैडिंग की तुलना में अधिक होती है। इसके कारण, कोर में यात्रा करने वाले प्रकाश की किरणें कुल आंतरिक परावर्तन के कारण कोर में ही बनी रहती हैं, जिससे प्रकाश लंबी दूरी तक जाता है।

2. ऑप्टिकल फाइबर की संरचना

कोर और क्लैडिंग: ऑप्टिकल फाइबर दो मुख्य हिस्सों में बांटा जाता है:
- कोर: फाइबर का केंद्रीय भाग, जिसमें प्रकाश का प्रसारण होता है। इसका अपवर्तनांक उच्च होता है।
- क्लैडिंग: कोर के चारों ओर की परत, जिसकी अपवर्तनांक कम होती है। क्लैडिंग सुनिश्चित करती है कि प्रकाश कोर के भीतर ही रहे और कुल आंतरिक परावर्तन द्वारा परावर्तित हो।
उदाहरण: एक सामान्य ऑप्टिकल फाइबर में कोर की अपवर्तनांक 1.45 हो सकती है जबकि क्लैडिंग की अपवर्तनांक 1.40 हो सकती है, जिससे प्रकाश कोर में प्रतिबिंबित होता है और बाहर नहीं निकलता।

3. ऑप्टिकल फाइबर के अनुप्रयोग

दूरसंचार: ऑप्टिकल फाइबर का व्यापक उपयोग दूरसंचार में किया जाता है, जहां यह लंबी दूरी तक डेटा ट्रांसमिट करने में सक्षम होता है। कुल आंतरिक परावर्तन की इस क्षमता से संकेत कम हानि के साथ ट्रांसमिट होते हैं।
- उदाहरण: अंडरसी फाइबर ऑप्टिक केबल जैसे MAREA, जो अमेरिका और स्पेन को जोड़ता है, लाखों किलोमीटर की दूरी पर डेटा का ट्रांसमिशन करता है।
चिकित्सीय इमेजिंग: ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग चिकित्सीय एंडोस्कोपी में भी किया जाता है, जिससे शरीर के अंदर की छवियों को बाहरी मॉनिटर्स पर देखा जा सकता है। कुल आंतरिक परावर्तन के कारण स्पष्ट और उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवियाँ प्राप्त होती हैं।
- उदाहरण: लेप्रोस्कोप्स में ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग सर्जरी के दौरान आंतरिक अंगों को देखने के लिए किया जाता है।
नेटवर्किंग और डेटा सेंटर: डेटा सेंटर और हाई-स्पीड नेटवर्क में ऑप्टिकल फाइबर नेटवर्क का उपयोग किया जाता है, जहां उच्च डेटा ट्रांसफर रेट की आवश्यकता होती है। कुल आंतरिक परावर्तन इस डेटा ट्रांसमिशन की गति और सटीकता को सुनिश्चित करता है।
- उदाहरण: गूगल के डेटा सेंटर ऑप्टिकल फाइबर नेटवर्क का उपयोग करते हैं जो उच्च डेटा ट्रांसफर की क्षमता प्रदान करता है।

4. ऑप्टिकल फाइबर के लाभ

उच्च बैंडविड्थ: ऑप्टिकल फाइबर पारंपरिक कॉपर केबल की तुलना में उच्च बैंडविड्थ प्रदान करता है, जिससे विशाल मात्रा में डेटा ट्रांसमिट हो सकता है।
- उदाहरण: Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) तकनीक ऑप्टिकल फाइबर में डेटा क्षमता को बढ़ाने के लिए उपयोग की जाती है।
कम सिग्नल लॉस: कुल आंतरिक परावर्तन का उपयोग करके सिग्नल लॉस और अटेनुएशन को न्यूनतम किया जाता है, जिससे ऑप्टिकल फाइबर लंबी दूरी की संचार के लिए उपयुक्त होते हैं।
- उदाहरण: ऑप्टिकल फाइबर लंबी दूरी की संचार लिंक में बहुत कम सिग्नल डिग्रेडेशन का अनुभव करते हैं।
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफेरेंस से प्रतिरक्षा: ऑप्टिकल फाइबर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफेरेंस से प्रभावित नहीं होते, जो विद्युत केबलों में सामान्य होता है। इससे डेटा ट्रांसमिशन स्थिर और विश्वसनीय होता है।
- उदाहरण: उच्च इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफेरेंस वाले वातावरण में ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग किया जाता है, जैसे औद्योगिक सेटिंग्स में।

निष्कर्ष

प्रकाशीय तन्तुओं में कुल आंतरिक परावर्तन (Total Internal Reflection) का उपयोग किया जाता है, जो इन तन्तुओं को लंबे दूरी तक डेटा ट्रांसमिट करने में सक्षम बनाता है। यह परिघटना ऑप्टिकल फाइबर की डिजाइन और इसके अनुप्रयोगों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। UPSC Mains aspirants के लिए, इस परिघटना की गहरी समझ आधुनिक संचार और डेटा प्रौद्योगिकी में उसके महत्व को स्पष्ट करती है।

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