Main Group Elements and Their Compounds MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Main Group Elements and Their Compounds - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संप्रत्यय:

डाइबोरेन (B₂H₆) के साथ संरचनात्मक समानता

• डाइबोरेन (B₂H₆) की एक विशिष्ट संरचना होती है जिसमें:
  • तीन-केंद्र दो-इलेक्ट्रॉन (3c-2e) बंध बनाने वाले दो ब्रिजिंग हाइड्रोजन परमाणु होते हैं
  • इलेक्ट्रॉन न्यूनता के कारण एक ब्रिज्ड डाइमेरिक रूप होता है
• अन्य इलेक्ट्रॉन-न्यून यौगिक, विशेष रूप से समूह 13 के तत्वों जैसे एल्यूमीनियम से, समान ब्रिज्ड डाइमेरिक संरचनाएँ बना सकते हैं।

व्याख्या:

• विकल्प 1: I₂Cl₆
  • संरचना में ब्रिजिंग क्लोरीन परमाणु होते हैं लेकिन कोई इलेक्ट्रॉन-न्यून केंद्रीय परमाणु नहीं होते हैं → B₂H₆ के समान नहीं है
  • 
• विकल्प 2: Si₂Cl₆
  • संरचना में सिलिकॉन परमाणुओं के बीच एकल बंधन होते हैं और कोई 3c-2e ब्रिज नहीं होते हैं → B₂H₆ के समान नहीं है
  • 
• विकल्प 3: Al₂Cl₆
  • Al परमाणुओं के बीच दो क्लोरीन ब्रिज (3c-2e बंध) के साथ एक डाइमर बनाता है
  • B₂H₆ की तरह इलेक्ट्रॉन-न्यून
  • 
  • संरचना B₂H₆ के समान है
• विकल्प 4: Cl₂O₆
  • यह एक सहसंयोजक अणु है जिसमें B₂H₆ की तरह कोई इलेक्ट्रॉन-न्यून केंद्र या ब्रिजिंग नहीं है → समान नहीं है
  • 

सही उत्तर Al₂Cl₆ है

संप्रत्यय:

बोरेज़ीन (B₃N₃H₆) एक अकार्बनिक यौगिक है जिसे अक्सर "अकार्बनिक बेंजीन" कहा जाता है क्योंकि इसकी संरचनात्मक समानता बेंजीन से है, हालांकि इसमें बोरान और नाइट्रोजन परमाणु एकांतर क्रम में होते हैं। इसे विशिष्ट परिस्थितियों में बोरान-हाइड्रोजन और नाइट्रोजन-हाइड्रोजन युक्त यौगिकों से संश्लेषित किया जा सकता है।

व्याख्या:

• विकल्प 1: LiBH4 + NH4Cl →
  • 230°C पर, यह अभिक्रिया H₂ के निष्कासन और B-N बंधों के निर्माण के साथ आगे बढ़ती है।
  • यह अंततः बोरेज़ीन (B₃N₃H₆) को मुख्य उत्पाद के रूप में देता है।
  • \(\mathrm{LiBH}_{4}+\mathrm{NH}_{4} \mathrm{Cl} \xrightarrow{230^{\circ} \mathrm{C}} (B3N3H6)\)
• विकल्प 2: B2H6 + 2NH3 →
  • 180°C पर, डाइबोरेन अमोनिया के साथ अभिक्रिया करता है जिससे B-N बंध बनते हैं और बोरेज़ीन बनता है।
  • \(\mathrm{B}_{2} \mathrm{H}_{6}+2 \mathrm{NH}_{3} \xrightarrow{180^{\circ} \mathrm{C}} (B3N3H6)\)
  • यह बोरेज़ीन के लिए मानक प्रिपेरेटिव मार्गों में से एक है।
• विकल्प 3: NaBH4 + (NH4)2SO4 THF में 40°C पर
  • यह सेटअप आमतौर पर हल्के अपचयनों के लिए उपयोग किया जाता है, और बोरेज़ीन बनाने के लिए आवश्यक उच्च तापमान संघनन के लिए उपयुक्त नहीं है।
  • बोरेज़ीन नहीं देता है।
• विकल्प 4: BCl3 + NH4Cl क्लोरोबेंजीन में 135°C पर
  • यह विभिन्न बोरान-नाइट्रोजन कॉम्प्लेक्स का निर्माण करता है, लेकिन चुनिंदा रूप से बोरेज़ीन नहीं।
  • मुख्य उत्पाद के रूप में बोरेज़ीन नहीं देता है।

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 1 और विकल्प 2 है, क्योंकि ये दोनों बोरेज़ीन (B₃N₃H₆) निर्माण की ओर ले जाते हैं।

अवधारणा:

रोचो-मुल्लर प्रक्रिया - औद्योगिक कार्बसिलिकॉन संश्लेषण

• रोचो-मुल्लर प्रक्रिया कार्बसिलिकॉन यौगिकों, विशेष रूप से ऐल्किल- और एरिल-प्रतिस्थापित क्लोरोसिलेन के उत्पादन की एक औद्योगिक विधि है।
• इसमें उच्च तापमान (~300 डिग्री सेल्सियस) पर एक कॉपर  उत्प्रेरक की उपस्थिति में **मेथिल क्लोराइड (MeCl)** के साथ **तत्वीय सिलिकॉन (Si)** की **प्रत्यक्ष अभिक्रिया** शामिल है।
• यह प्रक्रिया मुख्य रूप से उत्पन्न करती है:
  • डाइमेथिलडाइक्लोरोसिलेन: Me₂SiCl₂ (मुख्य उत्पाद)
  • अन्य लघु उत्पाद: MeSiCl₃, Me₃SiCl
• Cu की भूमिका सिलिकॉन की सतह को सक्रिय करना और अभिक्रियाशीलता में सुधार करना है।

व्याख्या:

• Me₂SiCl₂ निर्माण के लिए संतुलित अभिक्रिया:

  Si (चूर्णित) + 2 MeCl —[Cu उत्प्रेरक, 300 डिग्री सेल्सियस]→ Me₂SiCl₂

• सिलिकॉन-कॉपर मिश्र धातु (आमतौर पर 9:1 अनुपात में) को मेथिल क्लोराइड गैस की धारा में गर्म किया जाता है।
• यह एक **प्रत्यक्ष संश्लेषण** मार्ग है, जिसका उपयोग सिलिकॉन उद्योग में बड़े पैमाने पर किया जाता है।

इसलिए, सही उत्तर Si:Cu(9:1) + 2 MeCl → Me₂SiCl₂ 300 डिग्री सेल्सियस पर है।

सही उत्तर कार्बन है।

Key Points

• ग्रेफाइट, हीरा और बकमिंस्टरफुलरीन कार्बन के अपररूप हैं, जिसका अर्थ है कि वे एक ही तत्व के विभिन्न संरचनात्मक रूप हैं।
• ग्रेफाइट में एक षट्कोणीय जालक में व्यवस्थित कार्बन परमाणुओं की परतें होती हैं और इसका व्यापक रूप से स्नेहक और पेंसिल में उपयोग किया जाता है।
• हीरा कार्बन का एक क्रिस्टलीय रूप है जिसमें एक चतुष्फलकीय जालक संरचना होती है, जो इसे सबसे कठोर प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला पदार्थ बनाती है।
• बकमिंस्टरफुलरीन (C₆₀) एक अणु है जिसमें 60 कार्बन परमाणु होते हैं जो एक गोलाकार संरचना में व्यवस्थित होते हैं जो एक सॉकर बॉल से मिलते-जुलते हैं, जिसे "बकीबॉल" भी कहा जाता है।
• ये अपररूप अपनी परमाणु व्यवस्था और बंधन में अंतर के कारण विशिष्ट भौतिक और रासायनिक गुण प्रदर्शित करते हैं।

Additional Information

• अपररूप:
  • अपररूप एक ही तत्व के विभिन्न संरचनात्मक रूप होते हैं, जहाँ परमाणु अलग-अलग व्यवस्थाओं में बंधे होते हैं।
  • उदाहरणों में कार्बन अपररूप जैसे ग्रेफाइट, हीरा और बकमिंस्टरफुलरीन शामिल हैं।
• ग्रेफाइट:
  • ग्रेफाइट अपनी परतों के बीच इलेक्ट्रॉनों की मुक्त गति के कारण बिजली का संचालन करता है।
  • इसका उपयोग बैटरियों, इलेक्ट्रोड और स्नेहक के रूप में किया जाता है।
• हीरा:
  • हीरे की अत्यधिक कठोरता एक चतुष्फलकीय जालक में इसके मजबूत सहसंयोजक बंधों के कारण होती है।
  • इसका व्यापक रूप से काटने के औजारों, आभूषणों और उच्च-प्रदर्शन वाले औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।
• बकमिंस्टरफुलरीन:
  • 1985 में खोजा गया, बकमिंस्टरफुलरीन का नाम वास्तुकार बकमिंस्टर फुलर के नाम पर रखा गया है।
  • इसके नैनो तकनीक, चिकित्सा और इलेक्ट्रॉनिक्स में संभावित अनुप्रयोग हैं।
• कार्बन:
  • कार्बन एक अधातु तत्व है जिसका परमाणु क्रमांक 6 और प्रतीक "C" है।
  • यह जीवन के लिए आवश्यक है और कार्बनिक रसायन विज्ञान का आधार बनाता है।
  • कार्बन कई रूपों में मौजूद है, जिसमें अनाकार कार्बन, ग्रेफीन और कार्बन नैनोट्यूब शामिल हैं।

अवधारणा:

डाइबोरेन (B₂H₆) की लुईस क्षारकों के साथ अभिक्रियाएँ

• B₂H₆ एक इलेक्ट्रॉन-न्यून यौगिक है और लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है।
• यह लुईस क्षारक के साथ अभिक्रिया करने पर दो प्रकार के विदलन से गुजर सकता है:
  • सममित विदलन: दो समान योगज बनाता है, अक्सर जब क्षारक प्रबल होता है।
  • असममित विदलन: एक धनायनिक योगज और BH₄^- बनाता है, जब क्षारक अपेक्षाकृत दुर्बल या कठोर होता है।
• HSAB (हार्ड और सॉफ्ट अम्ल और क्षारक) सिद्धांत के आधार पर:
  • NH₂CH₃ (मेथिलऐमीन) एक कठोर क्षारक है → B₂H₆ के साथ असममित विदलन को प्राथमिकता देता है।
  • NMe₃ (ट्राइमेथिलऐमीन) एक नरम क्षारक है, अधिक त्रिविमीय बाधा → विदलन के बिना साधारण योगज बनाता है।

व्याख्या:

• अभिक्रिया A (NH₂CH₃ के साथ): एक आयन युग्म बनाता है:
  • [BH₂(NH₂CH₃)₂]⁺
  • [BH₄]^- असममित विदलन से प्रतिआयन के रूप में
• अभिक्रिया B (NMe₃ के साथ):
  • सममित आबंधन (कोई विदलन नहीं) के माध्यम से एक साधारण लुईस अम्ल-क्षारक योगज H₃BNMe₃ बनाता है।

इसलिए, सही उत्तर [BH₂(NH₂CH₃)₂]⁺ [BH₄]^- और H₃BNMe₃ है।

Key Points

• S-ब्लॉक तत्व जो एक चांदी-सफेद धातु है और विभिन्न उपकरण बनाने के लिए तांबे या निकल के साथ मिश्र धातु में उपयोग किया जाता है, बेरिलियम है।
• बेरिलियम एक हल्की और मजबूत धातु है जिसका व्यापक रूप से एयरोस्पेस, रक्षा और परमाणु उद्योगों में उपयोग किया जाता है।
• इसमें उच्च गलनांक, अच्छी तापीय चालकता है और यह एक अच्छा विद्युत चालक भी है।
• बेरिलियम का परमाणु क्रमांक - 4 है.

Additional Information

• रूबिडियम एक नरम, चांदी-सफेद धातु है जो अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है।
  • इसका उपयोग परमाणु घड़ियों में और कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।
• फ्रांसियम एक अत्यधिक रेडियोधर्मी और अस्थिर तत्व है।
  • यह अत्यंत दुर्लभ है और इसका कोई व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं है।
• सीज़ियम एक नरम, चांदी-सुनहरी धातु है जो अत्यधिक प्रतिक्रियाशील भी है।
  • इसका उपयोग परमाणु घड़ियों, ड्रिलिंग तरल पदार्थ और कैंसर के उपचार में किया जाता है।

सही उत्तर NH3  और HCl है

Key Points 

• डाल्टन का नियम केवल प्रतिक्रियाशील गैसों के मिश्रण पर लागू होता है।
• अमोनिया (NH3) सामान्य तापमान पर हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करता है और अमोनियम क्लोराइड (NH4Cl) देता है।
• NH3 + HCl    →    NH4Cl
• अतः यह गैसीय मिश्रण डाल्टन के नियम का पालन नहीं करता है।

Additional Information 

डाल्टन का नियम:

• डाल्टन के नियम में कहा गया है कि गैर-प्रतिक्रियाशील गैसों के मिश्रण में, लगाया गया कुल दाब प्रत्येक गैस के आंशिक दाबों के योग के बराबर होता है।
• इस आनुभविक नियम को जॉन डाल्टन ने 1801 में देखा था।
• यह 1802 में प्रकाशित हुआ था।
• इसे डाल्टन का आंशिक दाब का नियम भी कहते हैं।
• डाल्टन का नियम आदर्श गैस नियम से संबंधित है।
• डाल्टन के नियम का वास्तविक गैसों द्वारा सख्ती से पालन नहीं किया जाता है, दाब के साथ विचलन बढ़ता है।

Important Points 

• हीलियम एक उत्कृष्ट गैस है जो हाइड्रोजन गैस के साथ अभिक्रिया नहीं करेगी इसलिए यह गैसीय मिश्रण डाल्टन के नियम का पालन करता है।
• नाइट्रोजन गैस सामान्य तापमान में अभिक्रियाशील नहीं होती है क्योंकि नाइट्रोजन का परमाणु रूप में टूटना एक अत्यधिक उष्माशोषी प्रक्रम है।
• सामान्य तापमान में नाइट्रोजन और ऑक्सीजन गैस अपने परमाणु रूप में नहीं पाई जाती हैं, इसलिए ये गैसें आपस में अभिक्रिया नहीं करेंगी।

अवधारणा:

लुईस अम्ल और क्षार:

• जो प्रजातियाँ इलेक्ट्रॉन की एक जोड़ी को स्वीकार कर सकती हैं वह लुईस एसिड है।
• लुईस एसिड का आम तौर पर सकारात्मक चार्ज होता है।
• लुईस एसिड में LUMO नामक एक रिक्त कक्षक होता है।
• दाता परमाणुओं से इलेक्ट्रॉन जोड़े इन कक्षाओं में स्वीकार किए जाते हैं।
• लुईस एसिड सकारात्मक या तटस्थ हो सकते हैं।
• उदाहरण हैं H+, _H3O +, _CH3 +, NO+, _AlCl3 आदि।
• वे प्रजातियाँ जो इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी दान कर सकती हैं, लुईस बेस कहलाती हैं।
• लुईस बेस में आम तौर पर नकारात्मक चार्ज होता है लेकिन NO ⁺ और CO की तरह सकारात्मक या तटस्थ भी हो सकता है।
• उनके पास सबसे अधिक व्याप्त आणविक कक्षाएँ भरी हुई हैं।
• लुईस बेस और एसिड के बीच परस्पर क्रिया से उनके बीच एक नए समन्वय बंधन का निर्माण होता है जैसा कि नीचे दिखाया गया है-

स्पष्टीकरण:

• इन लुईस एसिड की ताकत बोरोन परमाणु की इलेक्ट्रॉन कमी पर निर्भर करेगी।
• बोरॉन में इलेक्ट्रॉन की कमी जितनी अधिक होगी, इसकी अम्लीय शक्ति उतनी ही अधिक होगी।
• बोरॉन में मिलाए जाने वाले पदार्थ हैलोजन परमाणु ब्रोमीन, क्लोरीन और फ्लोरीन हैं।
• बोरान और फ्लोरीन आवर्त सारणी की समान अवधि से संबंधित हैं और उनके पास 2p-2p π ऑर्बिटा एल ओवरलैप है।
• इस 2p-2p ओवरलैप के कारण, बोरॉन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन की कमी काफी हद तक पूरी हो जाती है ।
• अत: फ्लोरीन की उपस्थिति से बोरॉन की अम्लता कम हो जाती है ।
• क्लोरीन और बोरॉन के बीच ओवरलैप क्लोरीन के मामले में कम और ब्रोमीन के मामले में सबसे कम होता है।

• ब्रोमीन और बोरॉन आकार में तुलनीय नहीं हैं और उनके बीच सबसे कमजोर π ओवरलैप होगा।
• अत: ब्रोमीन प्रतिस्थापक बोरोन की अम्लता को बढ़ाने में सहायता करेगा।
• BFBr ₂ दो ब्रोमीन परमाणुओं की उपस्थिति के कारण अम्लता उच्चतम होगी।
• BFClBr , F अम्लता को कम करने का प्रयास करते हैं जबकि Cl और Br अम्लता को बढ़ाने का प्रयास करते हैं।
• बीएफ ₂ बीआर में, दो फ्लोरीन परमाणु यौगिक की अम्लता को कम करते हैं और इस प्रकार बीएफसीएलबीआर की तुलना में कम अम्लीय हो जाते हैं।
• बीएफ ₂ सीएल , बीएफ 2 बीआर की तुलना में कम अम्लीय है क्योंकि, बीएफ ₂ सीएल में, सीएल ब्रोमीन की तुलना में बोरान के आकार में तुलनात्मक है और क्लोरीन की तुलना में अम्लता को कम करता है।

इसलिए, लुईस अम्लीय शक्ति का सही क्रम है: BFBr ₂ > BFClBr > BF ₂ Br > BF ₂ सीएल।

संकल्पना:

SF₆ का प्रकाश अपघटन और मूलक निर्माण

• ऊपरी वायुमंडल में, SF₆ प्रकाश अपघटन से गुजरता है, जहाँ पराबैंगनी (UV) प्रकाश सल्फर-फ्लोरीन बंध को तोड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप स्पीशीज A (SF₅) का निर्माण होता है।
• स्पीशीज A, एक मूलक होने के कारण, सल्फर परमाणु पर एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है और अनुचुंबकीय होता है।
• स्पीशीज A, O₂ के साथ मिलकर मूलक B (SF₅O₂•) बना सकता है, जहाँ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन अब ऑक्सीजन परमाणुओं में से एक पर स्थित होता है, जिससे B भी एक मूलक बन जाता है।

अभिक्रियाएँ:

• UV प्रकाश के तहत SF₆ का प्रकाश अपघटन:
  • SF₆ → SF₅• + F• (स्पीशीज A: SF₅ सल्फर पर एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन वाला एक मूलक है)
• मूलक B का निर्माण:
  • SF₅• + O₂ → SF₄O• (मूलक B में ऑक्सीजन परमाणु पर एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है)

व्याख्या:

• स्पीशीज A (SF₅•) सल्फर परमाणु पर एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन वाला एक अनुचुंबकीय मूलक है।
• स्पीशीज B (SF₄O•) में ऑक्सीजन परमाणुओं में से एक पर एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है, यह दर्शाता है कि A और B में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन क्रमशः सल्फर और ऑक्सीजन परमाणुओं पर स्थित हैं।

निष्कर्ष:

सही उत्तर विकल्प 1 है: A और B में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन क्रमशः सल्फर और ऑक्सीजन परमाणुओं पर स्थित हैं।

अवधारणा:

• समूह 15 के तत्वों में नाइट्रोजन (N), फॉस्फोरस (P), आर्सेनिक (As), एंटीमनी (Sb) और बिस्मथ (Bi) शामिल हैं। p-ब्लॉक तत्वों को प्रतिनिधि तत्व के रूप में भी जाना जाता है जो मुख्य आवर्त सारणी के दाईं ओर स्थित होते हैं।
• समूह 15 के तत्वों का एक विशेष नाम पनिक्टोजेन है।
• समूह 15 के सभी तत्व EX₃ और EX₅ प्रकार के त्रि-हैलाइड बनाते हैं। नाइट्रोजन अपने संयोजकता कोश में d-कक्षकों की अनुपलब्धता के कारण पेंटाहैलाइड नहीं बनाता है। E= N, P, As, Sb और Bi. X=F, Cl, Br, और I।
• समूह 15 के हैलाइड लुईस अम्लता प्रदर्शित कर सकते हैं।

व्याख्या:

• AsCl3 लुईस अम्ल के रूप में कार्य कर सकता है क्योंकि As अपने रिक्त d कक्षकों का उपयोग Cl^- आयन को समायोजित करने के लिए कर सकता है। इस प्रकार, AsCl3 क्लोराइड स्रोत की उपस्थिति में [AsCl4]- प्रकार के संकुल बना सकता है।

​\({\rm{AsC}}{{\rm{l}}_{\rm{3}}}{\rm{ + C}}{{\rm{l}}^{\rm{ - }}} \to {\rm{ [AsC}}{{\rm{l}}_{\rm{4}}}{{\rm{]}}^{\rm{ - }}}\)

• PF₃ एक दुर्बल σ-दाता और प्रबल pi-ग्राही संलग्नी के रूप में कार्य करता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि PF₃ के मामले में फ्लोराइड आयन के इलेक्ट्रॉन-प्रतिरोधी प्रभाव के कारण फॉस्फोरस परमाणु इलेक्ट्रॉन-न्यून हो जाता है और इसलिए एक दुर्बल σ-दाता संलग्नी के रूप में कार्य करता है।
• ठोस अवस्था में SbF₅ एक बहुलकीय श्रृंखला बनाता है। क्रिस्टलीय SbF5 पदार्थ एक टेट्रामर है, जिसका अर्थ है कि इसका सूत्र [SbF₄(μ-F)]₄ है। जहाँ 2 फ्लोरीन परमाणु तीन Sb केंद्रों के बीच साझा किए जाते हैं।
• SbF₅ एक प्रबल लुईस अम्ल है, विशेष रूप से F⁻ आयनों के स्रोतों के प्रति बहुत ही स्थिर ऋणायन [SbF₆]⁻ आयन प्राप्त होता है, जिसे हेक्साफ्लोरोएंटिमोनेट [SbF6]− कहा जाता है। SbF₅ की फ्लोराइड आयनों के प्रति उच्च आत्मीयता के कारण, SbF5 की निर्जल HF के साथ अभिक्रिया [H2F]+ आयनों को उत्पन्न करती है।

​\({\rm{Sb}}{{\rm{F}}_{\rm{5}}}{\rm{ + 2 HF}} \to {{\rm{[Sb}}{{\rm{F}}_{\rm{6}}}{\rm{]}}^{\rm{ - }}}{\rm{ + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{{\rm{F}}^{\rm{ + }}} \)

निष्कर्ष:

• इसलिए, समूह 15 हैलाइड के लिए सही कथन (i) और (iv) हैं।​

संकल्पना:

1. अम्लीय पदार्थ वे पदार्थ होते हैं जो जल में घुलने पर प्रोटॉन (H⁺ आयन) दान करने में सक्षम होते हैं। अम्ल विलयन में H⁺ आयनों की सांद्रता बढ़ाते हैं।
2. क्षारीय पदार्थ, जिन्हें क्षार या क्षारक भी कहा जाता है, वे पदार्थ होते हैं जो प्रोटॉन (H⁺ आयन) ग्रहण करने या इलेक्ट्रॉन युग्म दान करने में सक्षम होते हैं। क्षार विलयन में H⁺ आयनों की सांद्रता कम करते हैं।

व्याख्या:

1. NH₄Cl एक प्रबल अम्ल HCl और दुर्बल क्षार NH₄OH का अम्लीय लवण है। जबकि FeO सबसे क्षारीय यौगिक है। FeO में Fe की ऑक्सीकरण अवस्था +2 है। ऑक्सीकरण अवस्था जितनी कम होगी, यौगिक उतना ही क्षारीय होगा।
2. NH₃.BF₃, NH₃ और BF₃ के उदासीनीकरण अभिक्रिया का उत्पाद है। BF₃ एक इलेक्ट्रॉन-न्यून यौगिक है और लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है जबकि NH₃ लुईस क्षार है जिसमें इलेक्ट्रॉनों का एकाकी युग्म होता है। NH₃ से इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म को ग्रहण करके, NH₃ और BF₃ के बीच एक उपसहसंयोजन बंधन बनता है ताकि इसका अष्टक पूर्ण हो सके।
3. BCl₃ में केंद्रीय धातु परमाणु B में CL के साथ बंधन बनाने के बाद अपने सबसे बाहरी कोश में छह संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं और एक p कक्षक रिक्त रहता है। इसलिए इसमें इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने और लुईस अम्ल के रूप में व्यवहार करने की प्रवृत्ति होती है।
4. HSO₃F का pKa -10 है जबकि HF का pKa 3.17 है। यौगिक की अम्लता को अम्ल वियोजन स्थिरांक (pKa) द्वारा व्यक्त किया जाता है। pKa मान जितना कम होगा, अम्ल उतना ही प्रबल होगा। इसका अर्थ है कि HSO₃F, HF की तुलना में कहीं अधिक वियोजित होता है, इसलिए अधिक अम्लीय होता है।

निष्कर्ष:

इसलिए, अधिक अम्लीय पदार्थ NH₄Cl, BCl₃, HSO₃F हैं।

व्याख्या:-

• (SN)_x सल्फर नाइट्राइड के एक बहुलक का रासायनिक सूत्र है, और इसे आमतौर पर "बहुलकीय नाइट्रोजन" या "सल्फर नाइट्राइड बहुलक" कहा जाता है। यह यौगिक उच्च दबाव की स्थिति में उपस्थित होने का अनुमान लगाया गया है, और माना जाता है कि इसके आकर्षक इलेक्ट्रॉनिक गुण हैं।
• प्रयोगात्मक अध्ययनों और सैद्धांतिक गणनाओं ने सुझाव दिया है कि (SN)x धात्विक या अर्ध-धात्विक व्यवहार प्रदर्शित कर सकता है, जो उच्च विद्युत चालकता की संभावना को इंगित करता है।
• हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि (SN)_x एक अपेक्षाकृत सैद्धांतिक सामग्री है, और इसके गुणों और व्यवहार को अभी तक पूरी तरह से समझा नहीं गया है क्योंकि इसके आसपास की परिस्थितियों में संश्लेषण और स्थिरता चुनौतीपूर्ण है।
• इसके विपरीत, Si₃N₄ (सिलिकॉन नाइट्राइड), α-BN (षट्कोणीय बोरॉन नाइट्राइड), और AlN (एल्यूमीनियम नाइट्राइड) आम तौर पर विद्युतरोधी सामग्री हैं और सामान्य परिस्थितियों में उच्च विद्युत चालकता प्रदर्शित करने की उम्मीद नहीं है।

निष्कर्ष:-

• इसलिए, Si₃N₄, α-BN, AlN, और (SN)_x यौगिकों में से, सबसे अधिक चालकता वाला यौगिक (SN)_x होने की संभावना है।

संकल्पना:-

यह SHAB संकल्पना का पालन करता है जो संकुल निर्माण की स्थिरता की व्याख्या करता है।

SHAB सिद्धांत के अनुसार, दृढ़ अम्ल मृदु क्षार के साथ बंधन या समन्वय करना पसंद करते हैं और मृदु अम्ल मृदु क्षार के साथ संयोजित होना पसंद करते हैं।

• मृदु लुईस क्षार ऐसे पदार्थ हैं जिनमें दाता परमाणु को आसानी से ध्रुवीकृत किया जा सकता है और इसमें निम्न विद्युतऋणात्मकता मान होता है।
  • उदाहरण मृदु क्षारों के CN-, C2H4, C6H6, H-, I-, SCN-, आदि हैं।
• दृढ़ लुईस क्षार ऐसे पदार्थ हैं जिनमें दाता परमाणु को आसानी से ध्रुवीकृत नहीं किया जा सकता है और इसमें उच्च विद्युतऋणात्मकता मान होता है।
  • उदाहरण दृढ़ क्षारों के: H2O, NH3, OH-, N2H4, Cl-, F-, आदि हैं।
• मृदु अम्ल लुईस अम्ल हैं जिनमें d-इलेक्ट्रॉन होते हैं और इनका आकार बड़ा होता है और ये आसानी से ध्रुवीकृत होते हैं।
  • उदाहरण मृदु अम्लों के Cu+, Au+, Hg+, Hg2+, CH2, I+, O, Br+, Cl, N, आदि हैं।
• दृढ़ अम्ल लुईस अम्ल हैं जिनमें d-इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं, इनका आकार छोटा होता है और ये आसानी से ध्रुवीकृत नहीं होते हैं।
  • उदाहरण दृढ़ अम्लों के Ca2+, CO2, Zn4+, H+, Na+, BF3, SO3, आदि हैं।

व्याख्या:-

(A). As2S5 + 5HgO ⇌ As2O5 + 5 HgS

यहाँ, As5+ = दृढ़ अम्ल, Hg2+= मृदु अम्ल, O2- = दृढ़ क्षार, और S2-= मृदु क्षार।

उपरोक्त साम्यावस्था के लिए, As5+ जो एक दृढ़ अम्ल है, O2- (दृढ़ क्षार) के साथ संयोजित होना पसंद करेगा, और Hg2+ जो एक मृदु अम्ल है, S2- (मृदु) के साथ संयोजित होना पसंद करेगा।

इसलिए, साम्यावस्था दाईं ओर जाने के लिए अनुकूल होगी।

(B). La2(CO3)3 + Bi2S3 ⇌ La2S3 + Bi2(CO3)3

इसमें La³⁺=दृढ़ अम्ल , Bi³⁺= मृदु अम्ल, (CO₃)^2- = दृढ़ क्षार, S^2- = मृदु क्षार

उपरोक्त साम्यावस्था के लिए, La3+ जो एक दृढ़ अम्ल है, (CO3)2- (दृढ़ क्षार) के साथ संयोजित होना पसंद करेगा, और Bi3+ जो एक मृदु अम्ल है, S2- (मृदु क्षार) के साथ संयोजित होना पसंद करेगा। इसलिए अभिक्रिया दाईं ओर जाने के लिए अनुकूल नहीं होगी।

(C). CdSO4 + CaS ⇌ CdS + CaSO4

Cd²⁺=मृदु अम्ल, Ca²⁺= दृढ़ अम्ल, SO42- = दृढ़ क्षार (O दाता पक्ष), और S^2-=मृदु क्षार।

उपरोक्त साम्यावस्था के लिए, Cd2+ जो एक मृदु अम्ल है, S2- (मृदु क्षार) के साथ संयोजित होना पसंद करेगा, और Ca2+ जो एक दृढ़ अम्ल है, SO₄2- (दृढ़ क्षार) के साथ संयोजित होना पसंद करेगा। इसलिए साम्यावस्था आगे की दिशा में जाने के लिए अनुकूल है।

(D). BeF2 + HgI2 ⇌ BeI2 + HgF2

Be²⁺=दृढ़ अम्ल, F^-=दृढ़ क्षार, Hg²⁺=मृदु अम्ल, I^-= मृदु क्षार।

उपरोक्त साम्यावस्था के लिए, Be2+ जो एक दृढ़ अम्ल है, F- (दृढ़ क्षार) के साथ संयोजित होना पसंद करेगा, और Hg2+ जो एक मृदु अम्ल है, I2- (मृदु क्षार) के साथ संयोजित होना पसंद करेगा।

इसलिए साम्यावस्था दाईं ओर जाने के लिए अनुकूल नहीं होगी।

निष्कर्ष:-

इसलिए, सही विकल्प B और D हैं।

अवधारणा:

• ज़ियोलाइट्स क्रिस्टलीय एल्यूमिनोसिलिकेट पदार्थ हैं जिनका उपयोग आमतौर पर व्यावसायिक अधिशोषक और उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।
• ज़ियोलाइट्स में मुख्य रूप से सिलिकॉन, एल्यूमीनियम और ऑक्सीजन जैसे तत्व होते हैं। इसका सामान्य सूत्र निम्न है

​\({\rm{M}}_{{{\rm{1}} \over {\rm{n}}}}^{{\rm{n + }}}\left( {{\rm{Al}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}^{\rm{ - }}} \right){\left( {{\rm{Si}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}} \right)_{\rm{x}}}{\rm{.y}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \)

• इंडियम टिन ऑक्साइड या जिसे आमतौर पर ITO के रूप में जाना जाता है, यह इंडियम (In), टिन (Sn), और ऑक्सीजन (O) जैसे तत्वों का एक तृतीयक संघटन है।
• LiCoO2 या लिथियम कोबाल्टेट एक गहरा नीला या नीले-भूरे रंग का क्रिस्टलीय ठोस है। LiCoO2 में Co की ऑक्सीकरण अवस्था +3 है।
• प्लेटिनम (Pt) धातु विभिन्न प्रकार और मात्रा में संक्रमण धातुओं जैसे Co, Ni, Fe, Cu, Pd, Au, Ag, Mo, Mn और Al के साथ मिश्रधातु बनाती है।

व्याख्या:

• ज़ियोलाइट्स में धातु आयन \({\rm{M}}_{{{\rm{1}} \over {\rm{n}}}}^{{\rm{n + }}}\) होता है, जिसे एक संपर्क करने वाले इलेक्ट्रोलाइट विलयन में दूसरों के लिए बदला जा सकता है। H⁺ आयन-विनिमित ज़ियोलाइट्स विशेष रूप से ठोस अम्ल उत्प्रेरक के रूप में उपयोगी होते हैं।
• ज़ियोलाइट्स का उपयोग करके झिल्ली पृथक्करण में CO₂ को पकड़ने का ऊर्जा कुशल तरीका शामिल है।
• ठोस LiCoO₂ में कोबाल्ट और ऑक्सीजन परमाणुओं की विस्तारित ऋणायनिक शीट्स के बीच लिथियम-आयन (Li⁺) परतें होती हैं। इसका उपयोग Li-आयन बैटरियों के धनात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है।
• इंडियम टिन ऑक्साइड या ITO का बहुत उच्च गलनांक होता है और इसका उपयोग एक पारदर्शी चालक ऑक्साइड के रूप में किया जाता है क्योंकि इसकी विद्युत चालकता और प्रकाशिक पारदर्शिता होती है। इसके सौर पैनल डिस्प्ले पर अनुप्रयोग हैं।
• Pt मिश्रधातु का उपयोग ईंधन कोशों में किया जाता है क्योंकि एक प्लेटिनम मिश्रधातु-आधारित मिश्रधातु ईंधन कोशों में एनोडिक और कैथोडिक अभिक्रियाओं के लिए सबसे अच्छा इलेक्ट्रोकेटेलिस्ट है।

निष्कर्ष:

• इसलिए, सही मिलान a - ii; b - i; c - iv; d - iii है।

अवधारणा:-

• ​किसी भी विलयन की अम्लीय या क्षारीय सामर्थ्य का वर्णन pH मान के आधार पर किया जा सकता है।
• pH को हाइड्रोजन आयन गतिविधि के व्युत्क्रम के दशमलव लघुगणक के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, aH+, एक विलयन में।
• pH को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है,

pH=-log[aH+]

pKa मान किसी विलयन के अम्ल वियोजन स्थिरांक (Ka) का ऋणात्मक आधार -10 लघुगणक है। pKa का मान जितना अधिक होगा, अम्ल की सामर्थ्य उतनी ही कम होगी।

उसानोविच ने अम्ल और क्षारों की एक बहुत व्यापक परिभाषा प्रस्तावित की। उसानोविच की अवधारणा के अनुसार, एक अम्ल कोई भी रासायनिक स्पीशीज है जो

• क्षार के साथ अभिक्रिया करता है, या

• ऋणायन या इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है, या

• धनायन प्रदान करता है

जबकि एक क्षार कोई भी रासायनिक स्पीशीज है जो

• अम्ल के साथ अभिक्रिया करता है, या

• ऋणायन या इलेक्ट्रॉन दान करता है, या

• धनायनों के साथ संयोजित होता है।

व्याख्या:-

अभिक्रिया के लिए,

\({\rm{Xe + Pt}}{{\rm{F}}_{\rm{6}}}\buildrel {{\rm{S}}{{\rm{F}}_{\rm{6}}}} \over \longrightarrow {\left[ {{\rm{Xe}}} \right]^{\rm{ + }}}{\left[ {{\rm{Pt}}{{\rm{F}}_{\rm{6}}}} \right]^{\rm{ - }}}\)

​Xe एक एकल-धनात्मक आयन [Xe]⁺ बनाने के लिए एक इलेक्ट्रॉन दान करता है और PtF₆ एक एकल-ऋणात्मक आयन [PtF6]^- बनाने के लिए एक इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है।

• इस अभिक्रिया के लिए उसानोविच की अवधारणा के अनुसार, Xe एक क्षार है क्योंकि इसने एक इलेक्ट्रॉन दान किया है, और PtF₆ एक अम्ल है क्योंकि इसने अभिक्रिया में एक इलेक्ट्रॉन ग्रहण किया है।
• अब, अभिक्रिया के लिए

\({\rm{Xe}}{{\rm{F}}_{\rm{4}}}{\rm{ + M}}{{\rm{e}}_{\rm{4}}}{\rm{NF}} \to {\left[ {{\rm{M}}{{\rm{e}}_{\rm{4}}}{\rm{N}}} \right]^{\rm{ + }}}{\left[ {{\rm{Xe}}{{\rm{F}}_{\rm{5}}}} \right]^{\rm{ - }}}\)

​Me₄NF एक एकल-धनात्मक आयन [Me4NF]+ बनाने के लिए एक फ्लोराइड आयन (F^-) दान करता है और XeF4 एक एकल-ऋणात्मक आयन [XeF5]- बनाने के लिए एक फ्लोराइड आयन (F-) ग्रहण करता है।

• इस अभिक्रिया के लिए उसानोविच की अवधारणा के अनुसार, Me4NF एक क्षार है क्योंकि इसने एक फ्लोराइड आयन (F-) दान किया है, और XeF4 एक अम्ल है क्योंकि इसने एक फ्लोराइड आयन (F-) ग्रहण किया है।

निष्कर्ष:-

• इसलिए, अभिक्रिया के लिए सही कथन है Xe एक क्षार के रूप में कार्य करता है और XeF4 एक अम्ल के रूप में कार्य करता है।