Hydrogen and its Hydrides MCQ Quiz in తెలుగు - Objective Question with Answer for Hydrogen and its Hydrides - ముఫ్త్ [PDF] డౌన్‌లోడ్ కరెన్

భావన :

ఆవర్తన పట్టికలో హైడ్రోజన్ స్థానం -

• ఆవర్తన పట్టికలో హైడ్రోజన్ మొట్టమొదటి మూలకం.
• దీని పరమాణు సంఖ్య ఒకటి.
• దాని నిర్మాణంలో ఒకే ఒక ఎలక్ట్రాన్ ఉంటుంది.
• హైడ్రోజన్ స్థానం దాని ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.
• గ్రూప్ 1 మరియు గ్రూప్ 17 మూలకాలతో సారూప్యత కారణంగా దాని స్థానం శాస్త్రవేత్తలకు ఎల్లప్పుడూ గందరగోళంగా ఉంటుంది .

వివరణ :

ఆవర్తన పట్టికలో హైడ్రోజన్ మొట్టమొదటి మూలకం.

గ్రూప్ 1 మరియు గ్రూప్ 17 మూలకాలతో సారూప్యత కారణంగా దాని స్థానం శాస్త్రవేత్తలకు ఎల్లప్పుడూ గందరగోళంగా ఉంటుంది.

హైడ్రోజన్ అనేక విధాలుగా హాలోజన్‌లను పోలి ఉంటుంది ఎందుకంటే -

• హైడ్రోజన్ ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం 1s ^1.
• హాలోజన్లు సాధారణ ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం ns ² np ⁵ కలిగి ఉంటాయి.
• అంటే రెండింటికీ వాటి బయటి కక్ష్యను పూర్తి చేయడానికి ఒకే ఒక ఎలక్ట్రాన్ అవసరం .
• హాలోజన్లు మరియు హైడ్రోజన్ రెండింటి యొక్క వేలన్సీ ఒకటి.

ముగింపు :

అందువల్ల, స్థిరమైన ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను సాధించడానికి హైడ్రోజన్ దాని వేలెన్స్ షెల్‌లో ఒకే ఎలక్ట్రాన్‌ను పొందే ధోరణి, హాలోజన్‌తో హైడ్రోజన్ సారూప్యత విషయంలో ఒక ముఖ్యమైన అంశం.

కాబట్టి, సరైన సమాధానం ఎంపిక 2.

సిద్ధాంతం:

హైడ్రైడ్లు - హైడ్రైడ్లు ఇతర మూలకాలతో హైడ్రోజన్ యొక్క ద్విపద సంయోగ పదార్థాలు. 'X' అనేది ఏదైనా మూలకం అయితే, అప్పుడు -

X + H₂ → XH_2x (ఇక్కడ x అనేది పాల్గొనే హైడ్రోజన్ సంఖ్య).

హైడ్రైడ్ల రకాలు -

1. సమయోజనీయ హైడ్రైడ్లు -
   • అవి ఆకర్షణ యొక్క వాండర్-వాల్ బలాల ద్వారా కలిసి ఉంటాయి. ఉదాహరణ - CH₄, NH₃, మొదలైనవి.
   • సాధారణంగా, అవి 14వ గ్రూపు మూలకాల ద్వారా ఏర్పడతాయి.
   • అవి అణు హైడ్రైడ్లు అని కూడా అంటారు.
   • హైడ్రోజన్ సమాన విద్యుదాత్మకత మూలకంతో సమయోజనీయ హైడ్రైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
2. అయానిక్ హైడ్రైడ్లు -
   • ఇవి హైడ్రోజన్ మరియు ఎలక్ట్రోపాజిటివ్ మూలకం, ఎక్కువగా s-బ్లాక్ మూలకాల ద్వారా ఏర్పడతాయి.
   • ఉదాహరణ - NaH, KH, మొదలైనవి.
   • అవి లవణ హైడ్రైడ్లు అని కూడా అంటారు.
3. అంతర్లీన హైడ్రైడ్లు -
   • ఇవి లోహ హైడ్రైడ్లు అని కూడా అంటారు.
   • ఇవి హైడ్రోజన్ మరియు d లేదా f-బ్లాక్ మూలకాల మధ్య ఏర్పడతాయి.
   • d లేదా f-బ్లాక్ మూలకాలతో పోలిస్తే హైడ్రోజన్ చిన్న పరిమాణం కారణంగా, అది లోహ మూలకంలో అంతర్లీన స్థలాన్ని ఆక్రమిస్తుంది.

వివరణ:

ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య మరియు బంధ రకం సమయోజనీయ లేదా అణు హైడ్రైడ్ల ఆధారంగా వర్గీకరించబడతాయి -

• ఎలక్ట్రాన్ లోపం ఉన్న హైడ్రైడ్లు - ఈ హైడ్రైడ్లు కేంద్ర లోహ పరమాణువులలో అసంపూర్ణ అష్టకం కలిగి ఉంటాయి. అందుకే వాటిని ఎలక్ట్రాన్ లోపం ఉన్న హైడ్రైడ్లు అంటారు. ఉదాహరణకు- డైబోరేన్ (B₂H₆)
• ఎలక్ట్రాన్ ఖచ్చితమైన హైడ్రైడ్లు - లోహ పరమాణువు యొక్క బాహ్య కక్ష్యను పూర్తి చేయడానికి అవసరమైన ఖచ్చితమైన సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటాయి. కేంద్ర లోహ పరమాణువు యొక్క అష్టకం పూర్తి అవుతుంది. ఉదాహరణకు- CH₄.
• ఎలక్ట్రాన్ సమృద్ధిగా ఉన్న హైడ్రైడ్లు - బంధం కోసం అవసరమైన దానికంటే ఎక్కువ సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటాయి. ఈ అదనపు ఎలక్ట్రాన్లు ఒంటరి జంటలు లేదా -ve ఛార్జ్ రూపంలో ఉంటాయి.

ఇచ్చిన హైడ్రైడ్లు, MgH₂, GeH₄, B₂H₆ మరియు HF వాటి నిర్మాణంలోని సంబంధిత ఎలక్ట్రాన్లు లేదా బంధాల సంఖ్య ప్రకారం వర్గీకరించబడ్డాయి.

1. MgH₂ - ఇది ఎలక్ట్రోపాజిటివ్ s-బ్లాక్ మూలకం 'Mg' మధ్య ఏర్పడినందున అయానిక్ హైడ్రైడ్.
2. GeH₄ - ఇది ఎలక్ట్రాన్ ఖచ్చితమైన హైడ్రైడ్ -
   • Ge 14వ గ్రూపు మూలకానికి చెందినది కాబట్టి అది ఎలక్ట్రాన్ ఖచ్చితమైన హైడ్రైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది.
   • Geలో వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ 4 మరియు నాలుగు హైడ్రోజన్ల నుండి 4 ఎలక్ట్రాన్లు పంచుకుంటాయి మరియు అందువల్ల పూర్తి అష్టకం కలిగి ఉంటాయి.
3. B₂H₆ -
   • ఇది ఎలక్ట్రాన్ లోపం ఉన్న హైడ్రైడ్ ఎందుకంటే బోరాన్ ఈ నిర్మాణంలో బంధం చేసిన తర్వాత కూడా అసంపూర్ణ అష్టకం కలిగి ఉంటుంది.
   • ప్రతి B యొక్క మొత్తం వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ 3 మరియు హైడ్రోజన్లతో పంచుకునే 3 మరియు బంధం చేసిన తర్వాత ప్రతి 'B' యొక్క వేలెన్స్ షెల్‌లో మొత్తం 6 ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి.
4. HF - Hf 'F'పై ఒంటరి జంటగా ఉన్న అదనపు ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్నందున ఎలక్ట్రాన్ సమృద్ధిగా ఉన్న హైడ్రైడ్.

కాబట్టి, ప్రతి హైడ్రైడ్‌ను అనుగుణంగా జత చేస్తే, (a) - (iv), (b) - (i), (c) - (ii), (d) - (iii). లభిస్తుంది.

అందువల్ల, సరైన సమాధానం ఎంపిక 2.

సరైన సమాధానం రంగులేని.

వివరణ:

• హైడ్రోజన్ విశ్వంలో అత్యధికంగా లభించే వాయువు.
• హైడ్రోజన్ అనే రసాయన మూలకం H గుర్తును మరియు పరమాణు సంఖ్య 1ని కలిగి ఉంటుంది.
• ఇది ఆవర్తన పట్టికలో మొదటి మూలకం.
• హైడ్రోజన్ కేంద్రకంలో ఒక ప్రోటాన్ ఉంటుంది కానీ న్యూట్రాన్ ఉండదు.
• ఇది నీటిలో కరగదు మరియు గాలి కంటే తేలికైనది.
• ప్రకృతిలో, హైడ్రోజన్ వాయువు రంగులేని, వాసన లేని, విషం లేని మరియు రుచిలేనిది.
• ఇది దహనశీల వాయువు, కానీ ఇది దహనాన్ని మద్దతు ఇవ్వదు

అందువల్ల, హైడ్రోజన్ వాయువు రంగు రంగులేనిది.

సిద్ధాంతం:

అయనీకరణ శక్మం (I.P)

• ఒక వివిక్త వాయు మూలకం నుండి బాహ్య కక్ష్యలోని ఎలక్ట్రాన్ ను తొలగించడానికి అవసరమైన శక్తిని అయనీకరణ శక్మం అంటారు.
• ఒక రసాయన మూలకం యొక్క అయనీకరణ శక్తిని కిలో-జౌల్స్ లేదా ఎలక్ట్రాన్ వోల్ట్లలో వ్యక్తపరుస్తారు.
• మొదటి ఎలక్ట్రాన్ ను తొలగించడానికి అవసరమైన శక్తిని మొదటి అయనీకరణ శక్మం అంటారు.
• అయనీకరణకు అవసరమైన శక్తి మూలకం యొక్క పరమాణు పరిమాణం లేదా వ్యాసార్థంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

వివరణ:

• ఆవర్తన పట్టికలో హైడ్రోజన్ స్థానం గురించి ప్రారంభంలో శాస్త్రవేత్తల మధ్య చాలా అస్పష్టత ఉండేది.
• సాధారణంగా, అదే రసాయన మరియు భౌతిక లక్షణాలను కలిగిన మూలకాలను అదే సమూహంలో ఉంచుతారు.
• అదే సమూహం యొక్క మూలకాలు అదే సంఖ్యలో బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటాయి.
• కాబట్టి, హైడ్రోజన్ బాహ్య కక్ష్యలో ఒక ఎలక్ట్రాన్ మాత్రమే కలిగి ఉండటం వల్ల, ఇది క్షార లోహాలతో 1వ సమూహం యొక్క మూలకాలతో గ్రూప్ చేయబడింది.
• అయితే, క్షార లోహాలు తక్కువ అయనీకరణ శక్మం ను కలిగి ఉంటాయి మరియు వాటి బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లను సులభంగా కోల్పోతాయి.
• 17వ సమూహం యొక్క మూలకాలు అత్యంత ఎలక్ట్రోనెగటివ్ మరియు చాలా ఎక్కువ అయనీకరణ ఎంథాల్పీని కలిగి ఉంటాయి మరియు అవి ఎలక్ట్రాన్లను సులభంగా కోల్పోవు.
• హైడ్రోజన్ కూడా ఒక ఎలక్ట్రాన్ మరియు ఒక ప్రోటాన్ మాత్రమే కలిగి ఉండటం వల్ల, ప్రోటాన్ ద్వారా చాలా ఆకర్షించబడుతుంది మరియు దాని ఎలక్ట్రాన్ ను కోల్పోవడం చాలా కష్టం.
• హైడ్రోజన్ యొక్క అయనీకరణ ఎంథాల్పీ 13.6 eV, ఇది క్షార లోహాల అయనీకరణ ఎంథాల్పీతో పోలిస్తే చాలా ఎక్కువ.
• హైడ్రోజన్ ఒక లోహేతరంగా హైడ్రైడ్ లను ఏర్పరుస్తుంది, 17వ సమూహం మూలకాల వలె మరియు H₂ వాయువును F₂, Cl₂ మొదలైన వాటిలాగా ఏర్పరుస్తుంది.

కాబట్టి, హైడ్రోజన్ 1వ సమూహం మూలకాలతో పోలిస్తే 17వ సమూహం మూలకాలను అయనీకరణ ఎంథాల్పీ పరంగా ఎక్కువగా పోలి ఉంటుందని చెప్పవచ్చు.

Additional Information 

• క్షార లోహాల వలె హైడ్రోజన్ ns¹ ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ కలిగి ఉండటం వల్ల ఇది I సమూహంలో ఉంచబడింది.
• అలాగే, దాని చివరి ఎలక్ట్రాన్ 's' ఆర్బిటాల్ లోకి వెళుతుంది కాబట్టి ఇది s-బ్లాక్ మూలకం.

సరైన సమాధానం Na2CO3.

• కఠిన జలాన్ని మృదువుగా మార్చడానికి సోడియం సమ్మేళనాన్ని వాడతారు. వాషింగ్ సోడా లేక సోడియం కార్బొనేట్ వాడి నీటిలోని శాశ్వత కాఠిన్యాన్ని తొలగిస్తారు.
• వాషింగో సోడా రసాయనిక సూత్రం Na2CO3.10H2O.
• ఇది నీటిలో కాల్షియం మరియు మెగ్నీషియం మూలకాల మధ్య బంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.
• సోడియం కార్బొనేట్ (వాషింగ్ సోడా) కలపడం ద్వారా లేక అయాన్ ఎక్స్‌ఛేంజ్ కాలమ్ గుండా పంపడం ద్వారా నీటిని మృదువుగా మార్చవచ్చు. 
• మున్సిపల్ ఆపరేషన్ల వంటి భారీ స్థాయిలో అయితే నీటి సరఫరాలోని Ca2+ మరియు Mg2+లను తొలగించడం కోసం లైమ్-సోడా ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తారు.
•  

సరైన సమాధానం క్షయకరణ కారకం.

Key Points 

• హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ H₂O₂ ఇక్కడ క్షయకరణ కారకంగా పనిచేస్తుంది.
• క్షయకరణ కారకం అంటే, రసాయన చర్యలో తాను ఆక్సీకరణం చెంది, మరొక సమ్మేళనాన్ని క్షయకరణం చేసే సమ్మేళనం.
• క్షయకరణ కారకం రసాయన చర్యలో ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోతుంది మరియు ఆక్సీకరణం చెందుతుంది.
• ఇక్కడ, క్లోరిన్ (Cl) లోని ఆవేశం ముందు 0, కానీ చర్య తర్వాత ప్రతి Cl పరమాణువుపై ఆవేశం -1, ఇది క్షయకరణం చెందిందని చూపిస్తుంది. అందువల్ల, హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ క్షయకరణ కారకంగా పనిచేసింది.
• అలాగే, హైడ్రోజన్ పరంగా, హైడ్రోజన్ను జోడించడాన్ని క్షయకరణం అంటారు, అయితే దానిని తొలగించడాన్ని ఆక్సీకరణం అంటారు. క్లోరిన్కు హైడ్రోజన్ జోడించబడినందున, క్లోరిన్ క్షయకరణం చెందుతోంది మరియు అందువల్ల హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ క్షయకరణ కారకంగా పనిచేసిందని మనం చెప్పగలం.

సరైన సమాధానం రంగులేని.

వివరణ:

• హైడ్రోజన్ విశ్వంలో అత్యధికంగా లభించే వాయువు.
• హైడ్రోజన్ అనే రసాయన మూలకం H గుర్తును మరియు పరమాణు సంఖ్య 1ని కలిగి ఉంటుంది.
• ఇది ఆవర్తన పట్టికలో మొదటి మూలకం.
• హైడ్రోజన్ కేంద్రకంలో ఒక ప్రోటాన్ ఉంటుంది కానీ న్యూట్రాన్ ఉండదు.
• ఇది నీటిలో కరగదు మరియు గాలి కంటే తేలికైనది.
• ప్రకృతిలో, హైడ్రోజన్ వాయువు రంగులేని, వాసన లేని, విషం లేని మరియు రుచిలేనిది.
• ఇది దహనశీల వాయువు, కానీ ఇది దహనాన్ని మద్దతు ఇవ్వదు

అందువల్ల, హైడ్రోజన్ వాయువు రంగు రంగులేనిది.

సరైన సమాధానం 3వ ఎంపిక, అనగా CO + H₂.

• CO (కార్బన్ మోనాక్సైడ్) మరియు H₂ (హైడ్రోజన్ వాయువు) మిశ్రమాన్ని 'వాటర్ గ్యాస్' అంటారు.
• ఈ మిశ్రమాన్ని మిథనోల్ మరియు అనేక హైడ్రోకార్బన్ల సంశ్లేషణలో ఉపయోగిస్తారు కాబట్టి, దీనిని 'సింగాస్' అని కూడా అంటారు.
• ఉత్ప్రేరకం (నికెల్ వంటివి) ఉనికిలో అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద హైడ్రోకార్బన్లు లేదా కోక్ మీద నీటి ఆవిరి చర్య ద్వారా సింగాస్ లభిస్తుంది.

• ఇది హైడ్రోజన్ వాయువు తయారీకి ఒక పద్ధతి.
• సింగాస్ బొగ్గు నుండి ఉత్పత్తి అయినప్పుడు, ఆ ప్రక్రియను 'కోల్ గ్యాసిఫికేషన్' అంటారు.

C (s) + H₂O (g) CO (g) + H₂ (g)

• ఐరన్ క్రోమేట్ ఉత్ప్రేరకం సమక్షంలో సింగాస్ మిశ్రమంలోని కార్బన్ మోనాక్సైడ్‌ను నీటి ఆవిరితో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ వాయువు ఉత్పత్తిని పెంచవచ్చు.
• ఈ చర్యను 'వాటర్-గ్యాస్ షిఫ్ట్ రియాక్షన్' అంటారు.

CO + H2O (g) CO₂ (g) + H2 (g)

• ఉత్పత్తి అయ్యే కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను సోడియం ఆర్సెనైట్ ద్రావణంతో శుద్ధి చేసి తొలగిస్తారు.

సరైన సమాధానం జింక్.

Key Points 

• జలజని వాయువును ప్రయోగశాలలో సులభంగా తయారు చేయవచ్చు.
• ఈ జలజని వాయువు తయారీలో సాధారణంగా జింక్ గ్రాన్యూల్స్ పై సజల సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం లేదా సజల హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం చర్య జరుగుతుంది.
• రసాయన ప్రయోగశాలలలో జలజని వాయువు తయారీకి గ్రాన్యులేటెడ్ జింక్ అనుకూలం, ఎందుకంటే ఇందులో కొద్ది మొత్తంలో కాపర్ ఉంటుంది, ఇది సంబంధిత రసాయన చర్యకు ఉత్ప్రేరకంగా పనిచేయగలదు మరియు అందువల్ల, దానిలో పాల్గొనకుండానే రసాయన చర్య రేటును పెంచుతుంది.
• జలజని వాయువు ఏర్పడటంలో జరిగే రసాయన చర్య
  • Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂
• జలజని వాయువు యొక్క ఉపయోగాలు:
  • ఇది అనేక బెలూన్లు మరియు వాయునౌకలను నింపడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
  • ఇది జంతువుల నూనెలు మరియు కొన్ని కూరగాయల నూనెలను గట్టిపరచడానికి కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.
  • ఇది ఆక్సి-హైడ్రోజన్ బ్లో పైపులలో ఇంధనంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

Additional Information 

• కాపర్ యొక్క ఉపయోగాలు:
  • విద్యుత్ తీగలు
  • గృహాల పైకప్పులు
  • నీటి గొట్టాలు
  • పారిశ్రామిక యంత్రాలు
• హీలియం యొక్క ఉపయోగాలు:
  • ఎయిర్ బ్యాగులు
  • రాకెట్ ఇంధన ట్యాంక్ శుభ్రపరచడం
  • ఆర్క్ వెల్డింగ్
  • వైద్యం మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధన
• మెర్క్యురీ యొక్క ఉపయోగాలు:
  • విద్యుత్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు
  • పారిశ్రామిక రసాయనాలు

స్టాయికియోమెట్రిక్‌ కాని హైడ్రైడ్లు లేదా లోహ హైడ్రైడ్లు హైడ్రోజన్ లోపంతో ఉంటాయి.

• అంటే అవి స్థిర సంఘటన నియమాన్ని పాటించవు.
• నికెల్, పాలాడియం, సీరియం మరియు యాక్టినియం హైడ్రైడ్లు జాలకంలో అంతర్వర్తిత స్థానాలను ఆక్రమిస్తాయి.
• ఇది అధిక మొత్తంలో హైడ్రోజన్ శోషణకు అనుమతిస్తుంది.
• పాలాడియం మరియు ప్లాటినం వంటి లోహాలు అధిక మొత్తంలో హైడ్రోజన్‌ను నిల్వ చేయగలవు మరియు అందుకే వాటిని ఉపయోగిస్తారు.

సరైన సమాధానం ఎంపిక 3, అంటే హైడ్రోజన్ అయాన్లు.

• ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు వాటి నిర్వహణ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తాయి, అవి నీటి ద్రావణంలో ఉన్నప్పుడు మాత్రమే, అవి నీటిలో పూర్తిగా అయనీకరణం చెందుతాయి.
• అర్హేనియస్ భావన ప్రకారం, ఆమ్లాలు నీటిలో కరిగినప్పుడు హైడ్రోజన్ అయాన్ (H+) ను ఉత్పత్తి చేసేవి.
• క్షారాలు నీటిలో కరిగినప్పుడు హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ (OH-) ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి
• ఈ అయాన్లు, నీటిలో ఉన్నప్పుడు, చార్జ్ క్యారియర్లుగా పనిచేస్తాయి మరియు అందువల్ల విద్యుత్తును నిర్వహించగలవు.
• pH స్థాయి ఒక ద్రావణంలో హైడ్రోజన్ అయాన్ల సంఖ్యను కొలుస్తుంది.
• pH స్కేల్‌లో ద్రావణం లేదా సమ్మేళనం తక్కువగా ఉంటే, హైడ్రోజన్ అయాన్ల సాంద్రత ఎక్కువగా ఉంటుంది.

సిద్ధాంతం

సరైన సమాధానం 3వ ఎంపిక, అనగా ఏదైనా మూలకం యొక్క రెండు పరమాణువుల మధ్య ఏర్పడే ఒకే బంధంలో హైడ్రోజన్ లోని H—H బంధ వియోజన ఎంథాల్పీ అత్యధికం.

• ప్లాటినం ఎలక్ట్రోడ్లను మరియు ఆమ్లం/క్షారం యొక్క జాడలను ఉపయోగించి ఆమ్లీకృత నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ హైడ్రోజన్ వాయువును ఇస్తుంది, కానీ అది అధిక శుద్ధి కలిగి ఉండదు. దీనికి సంబంధించిన చర్య క్రింద ఇవ్వబడింది:
  1. 2H₂O (l) → 2H₂ (g) + O₂ (g)
• అధిక శుద్ధి (>99.95%) హైడ్రోజన్ వాయువు నికెల్ ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య ఉష్ణోగ్రత ఉన్న జల బేరియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణాన్ని విద్యుద్విశ్లేషణ చేయడం ద్వారా పొందబడుతుంది. కాబట్టి, 1వ ఎంపిక సరైనది కాదు.
• హైడ్రోజన్ వాయువు లవణ ద్రావణం (NaCl యొక్క జల ద్రావణం) విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ మరియు క్లోరిన్ తయారీలో ఉప ఉత్పత్తిగా లభిస్తుంది. కాబట్టి, 2వ ఎంపిక సరైనది కాదు. దీనికి సంబంధించిన చర్య క్రింద ఇవ్వబడింది:
  • 2Na⁺ (aq) + 2Cl^- (aq) + 2H₂O (l) → Cl₂ (g) + H₂ (g) + 2Na⁺ (aq) + 2OH^- (aq)
• ఏదైనా మూలకం యొక్క రెండు పరమాణువుల మధ్య ఏర్పడే ఒకే బంధంలో హైడ్రోజన్ లోని H—H బంధ వియోజన ఎంథాల్పీ అత్యధికం. ఇది ఈ కారకాల వల్ల:
  • డైహైడ్రోజన్ దాని పరమాణువులుగా వియోజనం 2000 K వద్ద ~0.081% మాత్రమే ఉంటుంది, ఇది 5000 K వద్ద 95.5% కి పెరుగుతుంది.
  • ఇది గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద సాపేక్షంగా జడ. కాబట్టి, 3వ ఎంపిక సరైనది.
• ప్రస్తుతం పారిశ్రామిక డైహైడ్రోజన్‌లో ~77% పెట్రో-రసాయనాల నుండి, 18% బొగ్గు నుండి, 4% జల ద్రావణాల విద్యుద్విశ్లేషణ నుండి మరియు 1% ఇతర వనరుల నుండి ఉత్పత్తి అవుతుంది. కాబట్టి, 4వ ఎంపిక సరైనది కాదు.

సిద్ధాంతం:

అయనీకరణ శక్మం (I.P)

• ఒక వివిక్త వాయు మూలకం నుండి బాహ్య కక్ష్యలోని ఎలక్ట్రాన్ ను తొలగించడానికి అవసరమైన శక్తిని అయనీకరణ శక్మం అంటారు.
• ఒక రసాయన మూలకం యొక్క అయనీకరణ శక్తిని కిలో-జౌల్స్ లేదా ఎలక్ట్రాన్ వోల్ట్లలో వ్యక్తపరుస్తారు.
• మొదటి ఎలక్ట్రాన్ ను తొలగించడానికి అవసరమైన శక్తిని మొదటి అయనీకరణ శక్మం అంటారు.
• అయనీకరణకు అవసరమైన శక్తి మూలకం యొక్క పరమాణు పరిమాణం లేదా వ్యాసార్థంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

వివరణ:

• ఆవర్తన పట్టికలో హైడ్రోజన్ స్థానం గురించి ప్రారంభంలో శాస్త్రవేత్తల మధ్య చాలా అస్పష్టత ఉండేది.
• సాధారణంగా, అదే రసాయన మరియు భౌతిక లక్షణాలను కలిగిన మూలకాలను అదే సమూహంలో ఉంచుతారు.
• అదే సమూహం యొక్క మూలకాలు అదే సంఖ్యలో బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటాయి.
• కాబట్టి, హైడ్రోజన్ బాహ్య కక్ష్యలో ఒక ఎలక్ట్రాన్ మాత్రమే కలిగి ఉండటం వల్ల, ఇది క్షార లోహాలతో 1వ సమూహం యొక్క మూలకాలతో గ్రూప్ చేయబడింది.
• అయితే, క్షార లోహాలు తక్కువ అయనీకరణ శక్మం ను కలిగి ఉంటాయి మరియు వాటి బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లను సులభంగా కోల్పోతాయి.
• 17వ సమూహం యొక్క మూలకాలు అత్యంత ఎలక్ట్రోనెగటివ్ మరియు చాలా ఎక్కువ అయనీకరణ ఎంథాల్పీని కలిగి ఉంటాయి మరియు అవి ఎలక్ట్రాన్లను సులభంగా కోల్పోవు.
• హైడ్రోజన్ కూడా ఒక ఎలక్ట్రాన్ మరియు ఒక ప్రోటాన్ మాత్రమే కలిగి ఉండటం వల్ల, ప్రోటాన్ ద్వారా చాలా ఆకర్షించబడుతుంది మరియు దాని ఎలక్ట్రాన్ ను కోల్పోవడం చాలా కష్టం.
• హైడ్రోజన్ యొక్క అయనీకరణ ఎంథాల్పీ 13.6 eV, ఇది క్షార లోహాల అయనీకరణ ఎంథాల్పీతో పోలిస్తే చాలా ఎక్కువ.
• హైడ్రోజన్ ఒక లోహేతరంగా హైడ్రైడ్ లను ఏర్పరుస్తుంది, 17వ సమూహం మూలకాల వలె మరియు H₂ వాయువును F₂, Cl₂ మొదలైన వాటిలాగా ఏర్పరుస్తుంది.

కాబట్టి, హైడ్రోజన్ 1వ సమూహం మూలకాలతో పోలిస్తే 17వ సమూహం మూలకాలను అయనీకరణ ఎంథాల్పీ పరంగా ఎక్కువగా పోలి ఉంటుందని చెప్పవచ్చు.

Additional Information 

• క్షార లోహాల వలె హైడ్రోజన్ ns¹ ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ కలిగి ఉండటం వల్ల ఇది I సమూహంలో ఉంచబడింది.
• అలాగే, దాని చివరి ఎలక్ట్రాన్ 's' ఆర్బిటాల్ లోకి వెళుతుంది కాబట్టి ఇది s-బ్లాక్ మూలకం.

సిద్ధాంతం:

హైడ్రైడ్లు - హైడ్రైడ్లు ఇతర మూలకాలతో హైడ్రోజన్ యొక్క ద్విపద సంయోగ పదార్థాలు. 'X' అనేది ఏదైనా మూలకం అయితే, అప్పుడు -

X + H₂ → XH_2x (ఇక్కడ x అనేది పాల్గొనే హైడ్రోజన్ సంఖ్య).

హైడ్రైడ్ల రకాలు -

1. సమయోజనీయ హైడ్రైడ్లు -
   • అవి ఆకర్షణ యొక్క వాండర్-వాల్ బలాల ద్వారా కలిసి ఉంటాయి. ఉదాహరణ - CH₄, NH₃, మొదలైనవి.
   • సాధారణంగా, అవి 14వ గ్రూపు మూలకాల ద్వారా ఏర్పడతాయి.
   • అవి అణు హైడ్రైడ్లు అని కూడా అంటారు.
   • హైడ్రోజన్ సమాన విద్యుదాత్మకత మూలకంతో సమయోజనీయ హైడ్రైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.
2. అయానిక్ హైడ్రైడ్లు -
   • ఇవి హైడ్రోజన్ మరియు ఎలక్ట్రోపాజిటివ్ మూలకం, ఎక్కువగా s-బ్లాక్ మూలకాల ద్వారా ఏర్పడతాయి.
   • ఉదాహరణ - NaH, KH, మొదలైనవి.
   • అవి లవణ హైడ్రైడ్లు అని కూడా అంటారు.
3. అంతర్లీన హైడ్రైడ్లు -
   • ఇవి లోహ హైడ్రైడ్లు అని కూడా అంటారు.
   • ఇవి హైడ్రోజన్ మరియు d లేదా f-బ్లాక్ మూలకాల మధ్య ఏర్పడతాయి.
   • d లేదా f-బ్లాక్ మూలకాలతో పోలిస్తే హైడ్రోజన్ చిన్న పరిమాణం కారణంగా, అది లోహ మూలకంలో అంతర్లీన స్థలాన్ని ఆక్రమిస్తుంది.

వివరణ:

ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య మరియు బంధ రకం సమయోజనీయ లేదా అణు హైడ్రైడ్ల ఆధారంగా వర్గీకరించబడతాయి -

• ఎలక్ట్రాన్ లోపం ఉన్న హైడ్రైడ్లు - ఈ హైడ్రైడ్లు కేంద్ర లోహ పరమాణువులలో అసంపూర్ణ అష్టకం కలిగి ఉంటాయి. అందుకే వాటిని ఎలక్ట్రాన్ లోపం ఉన్న హైడ్రైడ్లు అంటారు. ఉదాహరణకు- డైబోరేన్ (B₂H₆)
• ఎలక్ట్రాన్ ఖచ్చితమైన హైడ్రైడ్లు - లోహ పరమాణువు యొక్క బాహ్య కక్ష్యను పూర్తి చేయడానికి అవసరమైన ఖచ్చితమైన సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటాయి. కేంద్ర లోహ పరమాణువు యొక్క అష్టకం పూర్తి అవుతుంది. ఉదాహరణకు- CH₄.
• ఎలక్ట్రాన్ సమృద్ధిగా ఉన్న హైడ్రైడ్లు - బంధం కోసం అవసరమైన దానికంటే ఎక్కువ సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటాయి. ఈ అదనపు ఎలక్ట్రాన్లు ఒంటరి జంటలు లేదా -ve ఛార్జ్ రూపంలో ఉంటాయి.

ఇచ్చిన హైడ్రైడ్లు, MgH₂, GeH₄, B₂H₆ మరియు HF వాటి నిర్మాణంలోని సంబంధిత ఎలక్ట్రాన్లు లేదా బంధాల సంఖ్య ప్రకారం వర్గీకరించబడ్డాయి.

1. MgH₂ - ఇది ఎలక్ట్రోపాజిటివ్ s-బ్లాక్ మూలకం 'Mg' మధ్య ఏర్పడినందున అయానిక్ హైడ్రైడ్.
2. GeH₄ - ఇది ఎలక్ట్రాన్ ఖచ్చితమైన హైడ్రైడ్ -
   • Ge 14వ గ్రూపు మూలకానికి చెందినది కాబట్టి అది ఎలక్ట్రాన్ ఖచ్చితమైన హైడ్రైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది.
   • Geలో వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ 4 మరియు నాలుగు హైడ్రోజన్ల నుండి 4 ఎలక్ట్రాన్లు పంచుకుంటాయి మరియు అందువల్ల పూర్తి అష్టకం కలిగి ఉంటాయి.
3. B₂H₆ -
   • ఇది ఎలక్ట్రాన్ లోపం ఉన్న హైడ్రైడ్ ఎందుకంటే బోరాన్ ఈ నిర్మాణంలో బంధం చేసిన తర్వాత కూడా అసంపూర్ణ అష్టకం కలిగి ఉంటుంది.
   • ప్రతి B యొక్క మొత్తం వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ 3 మరియు హైడ్రోజన్లతో పంచుకునే 3 మరియు బంధం చేసిన తర్వాత ప్రతి 'B' యొక్క వేలెన్స్ షెల్‌లో మొత్తం 6 ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి.
4. HF - Hf 'F'పై ఒంటరి జంటగా ఉన్న అదనపు ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్నందున ఎలక్ట్రాన్ సమృద్ధిగా ఉన్న హైడ్రైడ్.

కాబట్టి, ప్రతి హైడ్రైడ్‌ను అనుగుణంగా జత చేస్తే, (a) - (iv), (b) - (i), (c) - (ii), (d) - (iii). లభిస్తుంది.

అందువల్ల, సరైన సమాధానం ఎంపిక 2.