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

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।

अवधारणा:

समूह 13 ट्राइहैलाइड्स की लुईस अम्लता और ग्राही सामर्थ्य

• Me₂S (डाइमेथिल सल्फाइड) जैसे दाता के प्रति लुईस अम्ल की सामर्थ्य एकाकी युग्म को ग्रहण करने की उसकी क्षमता पर निर्भर करती है।
• समूह 13 ट्राइक्लोराइड्स (BCl₃, AlCl₃, GaCl₃) लुईस अम्ल के रूप में कार्य करते हैं, दाताओं से इलेक्ट्रॉन घनत्व को ग्रहण करते हैं।
• हालांकि, ग्राही सामर्थ्य सख्ती से ऋणात्मकता या आकार के रुझानों का पालन नहीं करता है; यह पश्च बंधन और प्रभावी रिक्त कक्षक उपलब्धता से प्रभावित होता है।

व्याख्या:

• BCl₃ बोरोन पर रिक्त p-कक्षक और क्लोरीन परमाणुओं पर भरे हुए p-कक्षकों के बीच महत्वपूर्ण pπ-pπ पश्च बंधन प्रदर्शित करता है। यह इसकी लुईस अम्लता को कम करता है क्योंकि रिक्त कक्षक आंशिक रूप से भरा हुआ है।
• AlCl₃ और GaCl₃ में पश्च बंधन के लिए खराब कक्षक अतिव्यापन होता है (बड़े आकार और कक्षक बेमेल के कारण), जिससे उनके रिक्त कक्षक इलेक्ट्रॉनों को ग्रहण करने के लिए अधिक उपलब्ध हो जाते हैं।
• GaCl₃, भारी होने के कारण, पश्च बंधन के लिए कम प्रवण होता है और इसमें अधिक "उजागर" रिक्त कक्षक होता है, जो इसे Me₂S जैसे कोमल दाताओं के प्रति एक मजबूत लुईस अम्ल बनाता है।

इसलिए, Me₂S के प्रति ग्राही सामर्थ्य का सही क्रम GaCl₃ > AlCl₃ > BCl₃ है।

संकल्पना:

डाइथायोनाइट और डाइथायोनेट आयनों में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ

• डाइथायोनाइट (S₂O₄²⁻): इस आयन में, सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था +3 है। यह आयन पर कुल आवेश और ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था (-2) को ध्यान में रखकर निर्धारित किया जा सकता है।
• डाइथायोनेट (S₂O₆²⁻): इस आयन में, सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था +5 है। यहाँ भी समान तर्क लागू होता है, जहाँ ऑक्सीजन परमाणु प्रत्येक -2 आवेश का योगदान करते हैं, और आयन का कुल आवेश -2 है।

व्याख्या:

• डाइथायोनाइट आयन (S₂O₄²⁻) में, सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था +3 है। यह ऑक्सीजन को -2 की ऑक्सीकरण अवस्था (यौगिकों में ऑक्सीजन के लिए सामान्य) प्रदान करके और सल्फर के लिए हल करके गणना की जाती है। ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग आयन के आवेश (-2) के बराबर होना चाहिए।
• डाइथायोनेट आयन (S₂O₆²⁻) में, सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था +5 है। यहाँ भी यही तरीका प्रयोग किया जाता है, लेकिन छह ऑक्सीजन परमाणु कुल -12 का योगदान करते हैं ताकि -2 के आवेश को संतुलित किया जा सके, सल्फर परमाणुओं की प्रत्येक की ऑक्सीकरण अवस्था +5 होनी चाहिए।

इसलिए, सही उत्तर +3 और +5 है।

संकल्पना:

हीरे का ग्रेफाइट में रूपांतरण और ग्रेफाइट की विद्युत चालकता

• हीरे से ग्रेफाइट के रूपांतरण का ऊष्मागतिकी:
  • कमरे के तापमान और दाब पर हीरे का ग्रेफाइट में रूपांतरण ऊष्मागतिकीय रूप से स्वतःस्फूर्त है क्योंकि गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन (ΔG) ऋणात्मक (-2.90 kJ mol^-1) है।
  • हालांकि, हीरे की संरचना में प्रबल सहसंयोजक बंधों को तोड़ने के लिए आवश्यक उच्च सक्रियण ऊर्जा के कारण रूपांतरण अत्यंत धीमा है।
• ग्रेफाइट की विद्युत चालकता:
  • ग्रेफाइट में षट्कोणीय रूप से व्यवस्थित कार्बन परमाणुओं की परतें होती हैं जो दुर्बल वांडर वाल बलों द्वारा एक साथ जुड़ी होती हैं।
  • प्रत्येक परत के भीतर, कार्बन परमाणु sp² संकरण द्वारा बंधे होते हैं, जिसमें विस्थानीकृत π-इलेक्ट्रॉन उच्च चालकता प्रदान करते हैं।
  • विस्थानीकृत इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण परतों के तल में चालकता अधिक होती है।
  • परतों के तल के लंबवत चालकता कम होती है क्योंकि परतें केवल दुर्बल वांडर वाल बलों द्वारा धारित होती हैं, जिससे प्रभावी इलेक्ट्रॉन गति को रोका जाता है।

व्याख्या:

• कथन I: "कमरे के तापमान और दाब पर हीरे का ग्रेफाइट में रूपांतरण स्वतःस्फूर्त है (ΔG = -2.90 kJ mol^-1)."
  • सही है, क्योंकि ऋणात्मक गिब्स मुक्त ऊर्जा ऊष्मागतिकीय स्वतःस्फूर्तता को इंगित करती है।
  • हालांकि, गतिज बाधाओं के कारण यह प्रक्रिया अत्यंत धीमी है।
• कथन II: "ग्रेफाइट की विद्युत चालकता तल के लंबवत कम होती है, जबकि तल के समानांतर बहुत अधिक होती है।"
  • सही है, क्योंकि विस्थानीकृत इलेक्ट्रॉनों के कारण परतों के साथ चालकता अधिक होती है लेकिन दुर्बल अंतरापरत अंतःक्रियाओं के कारण परतों के लंबवत कम होती है।

इसलिए, सही उत्तर है कथन I और कथन II दोनों सही हैं।

सही उत्तर NH3  और HCl हैKey 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।

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।

​

• 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।

​

निष्कर्ष:

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

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

​

• 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 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,

​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

​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।

Key Points

बोरॉन नाइट्राइड:

• B और इंडियम के तत्व स्थिर ठोस नाइट्राइड MN बनाते हैं। BN में ग्रेफाइट जैसा परत जालक होता है जबकि अन्य में हीरे जैसी संरचना होती है।
• बोरॉन नाइट्राइड का सामान्य रूप ग्रेफाइट के समान परत जालक से मिलकर बनता है।
• प्रत्येक परत में वैकल्पिक बोरॉन और नाइट्रोजन परमाणु समतलीय षट्भुज बनाते हैं।
• परतें एक दूसरे के ऊपर रखी जाती हैं ताकि एक परत का N परमाणु दूसरी परत के B परमाणुओं के ठीक ऊपर हो।
• ग्रेफाइट से अंतर यह है कि जहाँ षट्कोणीय वलय वैकल्पिक परतों पर ढेर होते हैं।
• बोरॉन नाइट्राइड में, प्रत्येक परत में B-N दूरी 145pm है, जो बताता है कि परत के भीतर पर्याप्त π आबंधन है।
• बोरॉन नाइट्राइड को कभी-कभी 'अकार्बनिक ग्रेफाइट' कहा जाता है। हालांकि, ग्रेफाइट के विपरीत, यह रंगहीन और इस प्रकार एक इन्सुलेटर है।
• षट्कोणीय BN को 1800 डिग्री सेल्सियस पर 85000 एटीएम दबाव में गर्म करने पर, अधिमानतः क्षार या क्षारीय पृथ्वी धातु उत्प्रेरक की उपस्थिति में, घनीय रूप में परिवर्तित किया जाता है जो हीरे के तुलनीय है।
• इस अत्यंत कठोर किस्म को, जिसे बोरज़ोन कहा जाता है, हीरे को काटने में उपयोग किया जाता है।

BN की अभिक्रियाएँ:

• बोरॉन नाइट्राइड नाइट्रोजन या अमोनिया के साथ अभिक्रिया करके (BN)_x बनाते हैं।
• बोरॉन नाइट्राइड एक फिसलन वाला सफेद ठोस है जो 3000 डिग्री सेल्सियस पर दबाव में पिघलता है।
• यह रासायनिक रूप से वायु, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, क्लोरीन, आयोडीन आदि के प्रति उदासीन है, यहां तक कि गर्म करने पर भी।
• यह जल, फ्लोरीन और HF द्वारा विघटित होता है।
• यह KOH या K₂CO₃ के साथ संलयन पर भी विघटित होता है।

2BN + 3F₂ → 2BF₃ + N₂.

इसलिए, षट्कोणीय बोरॉन नाइट्राइड के बारे में सही कथन यह है कि यह फ्लोरीन के प्रति अभिक्रियाशील है।

संकल्पना:

X-F बंधों में सहसंयोजकता

• X-F बंधों में सहसंयोजकता केंद्रीय परमाणु की फ्लोरीन परमाणुओं के साथ कई बंध बनाने की क्षमता पर निर्भर करती है। यह आम तौर पर आवर्त सारणी में नीचे जाने पर (समूह 14 से समूह 17 तक) बढ़ता है, क्योंकि बड़े परमाणुओं में बंधन के लिए अधिक उपलब्ध कक्षक होते हैं और वे उच्च उपसहसंयोजन यौगिक बना सकते हैं।
• सामान्य तौर पर, केंद्रीय परमाणु के आकार के साथ सहसंयोजकता का क्रम बढ़ता है क्योंकि बड़े परमाणु अधिक बंध बना सकते हैं। उदाहरण के लिए:
  • SiF₄ (सिलिकॉन टेट्राफ्लोराइड): सिलिकॉन समूह 14 से संबंधित है और फ्लोरीन के साथ 4 सहसंयोजक बंध बना सकता है।
  • PF₅ (फॉस्फोरस पेंटाफ्लोराइड): फॉस्फोरस समूह 15 से संबंधित है और फ्लोरीन के साथ 5 सहसंयोजक बंध बना सकता है।
  • SF₆ (सल्फर हेक्साफ्लोराइड): सल्फर समूह 16 से संबंधित है और फ्लोरीन के साथ 6 सहसंयोजक बंध बना सकता है।
  • IF₇ (आयोडीन हेप्टाफ्लोराइड): आयोडीन समूह 17 से संबंधित है और फ्लोरीन के साथ 7 सहसंयोजक बंध बना सकता है।
• जैसे-जैसे केंद्रीय परमाणु का आकार बढ़ता है, इसके अष्टक का विस्तार करने और अधिक फ्लोरीन परमाणुओं को समायोजित करने की क्षमता भी बढ़ती है, जिससे X-F बंधों में सहसंयोजकता में वृद्धि होती है।

व्याख्या:

• X-F बंधों में सहसंयोजकता का सही क्रम केंद्रीय परमाणु से जुड़े फ्लोरीन परमाणुओं की संख्या और स्थिर सहसंयोजक बंध बनाने की इसकी क्षमता पर आधारित है:
  • SiF₄ 5 6 7
• यह क्रम SiF₄ (4 बंध) से IF₇ (7 बंध) तक जाने पर फ्लोरीन परमाणुओं की बढ़ती संख्या और संबंधित सहसंयोजकता में वृद्धि को दर्शाता है।

निष्कर्ष:

सही उत्तर विकल्प 1 है: SiF₄ 5 6 7.