Mix Examples - Metals and Non-metals Questions in Gujarati

(A) બેયરની પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ બોક્સાઈટ અયસ્કમાંથી શુદ્ધ એલ્યુમિના $(Al_2O_3)$ મેળવવા માટે થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,બોક્સાઈટ અયસ્કને ઊંચા તાપમાન અને દબાણે સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(NaOH)$ ના સાંદ્ર દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન સિલિકા,આયર્ન ઓક્સાઈડ અને ટાઈટેનિયમ ઓક્સાઈડ જેવી અશુદ્ધિઓ દૂર થાય છે.
કેલ્સિનેશન પછી મેળવેલ અંતિમ એલ્યુમિના અત્યંત શુદ્ધ હોય છે,જેમાં સામાન્ય રીતે આશરે $99.5\%$ શુદ્ધ $Al_2O_3$ હોય છે.
તેથી,એલ્યુમિનામાં બાકી રહેલી અશુદ્ધિ આશરે $100\% - 99.5\% = 0.5\%$ છે.

(A) જ્યારે સોડિયમ એલ્યુમિનેટ $(NaAlO_2)$ માં વધુ પ્રમાણમાં પાણી ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું જલવિભાજન નીચે મુજબ થાય છે:
$NaAlO_2 + 2H_2O \rightarrow NaOH + Al(OH)_3 \downarrow$
આ પ્રક્રિયામાં,સોડિયમ એલ્યુમિનેટ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ અને એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(Al(OH)_3)$ બનાવે છે.
બનતું એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(Al(OH)_3)$ એ સફેદ રંગના ચીકણા (gelatinous) અવક્ષેપ સ્વરૂપે મળે છે.

(B) શુદ્ધ એલ્યુમિના $(Al_2O_3)$ માંથી એલ્યુમિનિયમનું નિષ્કર્ષણ હોલ-હેરોલ્ટ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખાતી વિદ્યુતવિભાજ્ય રિડક્શન પદ્ધતિ દ્વારા કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,શુદ્ધ એલ્યુમિનાને પીગળેલા ક્રાયોલાઇટ $(Na_3AlF_6)$ માં ઓગાળવામાં આવે છે,જે મિશ્રણનું ગલનબિંદુ ઘટાડે છે અને તેની વિદ્યુત વાહકતા વધારે છે.
ત્યારબાદ કાર્બનનું અસ્તર ધરાવતી સ્ટીલની ટાંકીમાં વિદ્યુતવિભાજન કરવામાં આવે છે,જ્યાં કેથોડ પર એલ્યુમિનિયમ જમા થાય છે.

(C) એલ્યુમિના $(Al_2O_3)$ એ એલ્યુમિનિયમનું ખૂબ જ સ્થાયી ઓક્સાઈડ છે.
તેના સ્ફટિક લેટિસમાં એલ્યુમિનિયમ અને ઓક્સિજન પરમાણુઓ વચ્ચેના મજબૂત આયનીય બંધને કારણે તેનું ગલનબિંદુ ખૂબ ઊંચું હોય છે.
શુદ્ધ એલ્યુમિનાનું ગલનબિંદુ આશરે $2348\;K$ $(2075\;^{\circ}C)$ છે.
તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો જવાબ છે.

(D) ક્રાયોલાઇટ એ $Na_{3}AlF_{6}$ રાસાયણિક બંધારણ ધરાવતું એક દુર્લભ ખનિજ છે.
તેને રાસાયણિક રીતે સોડિયમ હેક્ઝાફ્લોરોએલ્યુમિનેટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેનો મુખ્ય ઉપયોગ એલ્યુમિના $(Al_{2}O_{3})$ માંથી એલ્યુમિનિયમ મેળવવાની વિદ્યુતવિભાજન પ્રક્રિયામાં થાય છે,જેથી મિશ્રણનું ગલનબિંદુ ઘટાડી શકાય અને તેની વિદ્યુત વાહકતા વધારી શકાય.

(B) હૉલ-હેરાઉલ્ટ પદ્ધતિમાં,શુદ્ધ એલ્યુમિના $(Al_2O_3)$ નું ગલનબિંદુ ખૂબ ઊંચું હોય છે અને તે વિદ્યુતનું મંદ વાહક છે.
આ સમસ્યાઓને દૂર કરવા માટે,એલ્યુમિનામાં ક્રાયોલાઇટ $(Na_3AlF_6)$ અને ફ્લોસ્પાર $(CaF_2)$ ઉમેરવામાં આવે છે.
આ પદાર્થો મિશ્રણનું ગલનબિંદુ ઘટાડીને આશરે $1240 \ K$ સુધી લાવે છે અને તેની વિદ્યુત વાહકતામાં વધારો કરે છે,જે એલ્યુમિનિયમના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા રિડક્શનને સરળ બનાવે છે.

(C) પૃથ્વીના પોપડામાં સૌથી વધુ પ્રમાણમાં મળી આવતી ધાતુ $Aluminium$ $(Al)$ છે,જે વજનની દ્રષ્ટિએ પોપડાના આશરે $8.1\%$ જેટલી છે.
પૃથ્વીના પોપડામાં બીજા ક્રમે સૌથી વધુ પ્રમાણમાં મળી આવતી ધાતુ $Iron$ $(Fe)$ છે,જે વજનની દ્રષ્ટિએ પોપડાના આશરે $5.0\%$ જેટલી છે.
તેથી,$Iron$ (લોખંડ) પૃથ્વી પર મળી આવતી બીજી સૌથી વધુ પ્રમાણ ધરાવતી ધાતુ છે.

(A) લોખંડની ખનીજ (મુખ્યત્વે હેમેટાઈટ, $Fe_2O_3$) માંથી લોખંડ મેળવવા માટે વાતભઠ્ઠી $(Blast$ furnace$)$ નો ઉપયોગ થાય છે।
આ પ્રક્રિયામાં, લોખંડની કાચી ધાતુ, કોક અને ચૂનાના પથ્થરને ભઠ્ઠીના ઉપરના ભાગમાંથી નાખવામાં આવે છે, જ્યારે નીચેના ભાગમાંથી ગરમ હવા ફૂંકવામાં આવે છે।
કોક બળતણ અને રિડક્શન કર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે, જે લોખંડના ઓક્સાઈડનું પીગળેલા લોખંડમાં રૂપાંતર કરે છે।

(B) વાતભઠ્ઠીમાં લોખંડના નિષ્કર્ષણ માટે મુખ્યત્વે $\text{હિમેટાઈટ}$ $(Fe_2O_3)$ ખનીજનો ઉપયોગ થાય છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન, ઊંચા તાપમાને કાર્બન મોનોક્સાઈડ $(CO)$ દ્વારા ખનીજનું રિડક્શન કરવામાં આવે છે, જેનાથી પીગળેલું લોખંડ મળે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2$.

(A) વાતભઠ્ઠીમાં,ફ્લક્સ (ફ્લક્સ) તરીકે ચૂનાનો પથ્થર $(CaCO_3)$ ઉમેરવામાં આવે છે. તે વિઘટિત થઈને કેલ્શિયમ ઓક્સાઈડ $(CaO)$ બનાવે છે.
$CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2$
આ કેલ્શિયમ ઓક્સાઈડ $(CaO)$ અયસ્કમાં રહેલી અશુદ્ધિ સિલિકા $(SiO_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પીગળેલું કેલ્શિયમ સિલિકેટ $(CaSiO_3)$ બનાવે છે,જેને સ્લેગ (ધાતુમલ) કહેવામાં આવે છે.
$CaO + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3$ (સ્લેગ)
તેથી,સાચો જવાબ કેલ્શિયમ સિલિકેટ છે.

(C) વાતભઠ્ઠીમાં,આયર્ન ઓક્સાઇડનું કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ દ્વારા વિવિધ તાપમાનના વિસ્તારોમાં રિડક્શન થાય છે.
$1$. નીચા તાપમાને $(500-800 \ K)$: $3Fe_{2}O_{3} + CO \longrightarrow 2Fe_{3}O_{4} + CO_{2}$ અને $Fe_{3}O_{4} + CO \longrightarrow 3FeO + CO_{2}$ પ્રક્રિયાઓ થાય છે.
$2$. ઊંચા તાપમાને $(> 1000 \ K)$: $FeO + CO \longrightarrow Fe + CO_{2}$ પ્રક્રિયા થાય છે.
વિકલ્પ $C$ ખોટો છે કારણ કે તેમાં $Fe_{3}O_{4}$ નું $Fe_{2}O_{3}$ માં રિડક્શન દર્શાવ્યું છે (જે વાસ્તવમાં ઓક્સિડેશન છે) અને તેમાં ઘન કાર્બન ઉત્પન્ન થાય છે,જે આ રિડક્શન પ્રક્રિયામાં થતું નથી.

(D) ધાતુઓની સક્રિયતા શ્રેણીમાં ધાતુઓને તેમની સક્રિયતાના ઉતરતા ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે છે.
સક્રિયતા શ્રેણી મુજબ,આપેલી ધાતુઓ માટે સક્રિયતાનો ક્રમ $Mg > Zn > Fe > Au$ છે.
$Mg$ (મેગ્નેશિયમ) ખૂબ જ સક્રિય છે,જ્યારે $Au$ (સોનું) એ નિષ્ક્રિય ધાતુ છે અને આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી ઓછી સક્રિય છે.
તેથી,$Au$ સાચો જવાબ છે.

(B) ધાતુઓની સક્રિયતા તેમની સક્રિયતા શ્રેણીમાં તેમના સ્થાન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
સક્રિયતા શ્રેણી મુજબ,આપેલી ધાતુઓ માટે સક્રિયતાનો ક્રમ $K > Na > Mg > Zn$ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી પોટેશિયમ $(K)$ સક્રિયતા શ્રેણીમાં સૌથી ઉપર છે,જે તેને સૌથી વધુ સક્રિય ધાતુ બનાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) કોઈપણ ધાતુ દ્વારા તેના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી બીજી ધાતુનું વિસ્થાપન કરવાની ક્ષમતા તેની સક્રિયતા શ્રેણીમાં રહેલા સ્થાન પર આધાર રાખે છે.
વધુ સક્રિય ધાતુ ઓછી સક્રિય ધાતુને તેના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી વિસ્થાપિત કરી શકે છે.
સક્રિયતા શ્રેણી મુજબ,ધાતુઓની સક્રિયતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $Mg > Zn > Fe > Cu > Ag$.
અહીં $Zn$ એ $Fe$,$Cu$ અને $Ag$ કરતા વધુ સક્રિય હોવાથી,તે તેમને તેમના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી વિસ્થાપિત કરી શકે છે.
પરંતુ,$Zn$ એ $Mg$ કરતા ઓછી સક્રિય ધાતુ છે. તેથી,$Zn$ એ $MgSO_{4}$ ના દ્રાવણમાંથી $Mg$ નું વિસ્થાપન કરી શકતું નથી.

(A) કોઈપણ ધાતુની તેના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી બીજી ધાતુનું વિસ્થાપન કરવાની ક્ષમતા તેની સક્રિયતા શ્રેણીમાં તેના સ્થાન પર આધાર રાખે છે.
તાંબુ $(Cu)$ એ ઝિંક $(Zn)$,મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ અને એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ કરતા ઓછી સક્રિય ધાતુ છે.
જોકે,તાંબુ $(Cu)$ એ સિલ્વર $(Ag)$ કરતા વધુ સક્રિય છે.
સક્રિયતા શ્રેણી મુજબ,વધુ સક્રિય ધાતુ ઓછી સક્રિય ધાતુને તેના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી વિસ્થાપિત કરે છે.
તેથી,$Cu$ એ $AgNO_{3}$ ના દ્રાવણમાંથી $Ag$ નું વિસ્થાપન કરી શકે છે,પરંતુ તે $Zn$,$Mg$ કે $Al$ ના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી તેમનું વિસ્થાપન કરી શકતું નથી.

(D) ધાતુઓની સક્રિયતા શ્રેણી એ ધાતુઓને તેમની ઘટતી જતી રાસાયણિક સક્રિયતાના ક્રમમાં ગોઠવેલી યાદી છે.
પ્રમાણિત સક્રિયતા શ્રેણી મુજબ: $K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Au$.
વિકલ્પોનું મૂલ્યાંકન:
વિકલ્પ $A$: $Ca > Mg > Ag > Fe$ ખોટું છે કારણ કે $Fe > Ag$ છે.
વિકલ્પ $B$: $Zn > Al > Cu > Au$ ખોટું છે કારણ કે $Al > Zn$ છે.
વિકલ્પ $C$: $Na > Al > Mg > Cu$ ખોટું છે કારણ કે $Mg > Al$ છે.
વિકલ્પ $D$: $Mg > Al > Fe > Cu$ સાચું છે,કારણ કે સક્રિયતા શ્રેણી મુજબ $Mg$ એ $Al$ કરતા વધુ સક્રિય છે,$Al$ એ $Fe$ કરતા વધુ સક્રિય છે અને $Fe$ એ $Cu$ કરતા વધુ સક્રિય છે.

(B) ધાતુઓની સક્રિયતા શ્રેણી ઉતરતા ક્રમમાં આ મુજબ છે: $K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Au$.
વિકલ્પો તપાસતા:
$A$: $K > Ca > Mg > Zn$ સાચું છે.
$B$: $Na > Al > Mg > Ca$ ખોટું છે કારણ કે $Ca$ એ $Mg$ અને $Al$ કરતા વધુ સક્રિય છે. સાચો ક્રમ $Na > Ca > Mg > Al$ હોવો જોઈએ.
$C$: $Na > Al > Fe > Cu$ સાચું છે.
$D$: $Ca > Zn > Cu > Ag$ સાચું છે.
તેથી,ખોટો ક્રમ $B$ છે.

(B) ધાતુઓની સક્રિયતા શ્રેણી એ ધાતુઓને તેમની ઘટતી રાસાયણિક સક્રિયતાના ક્રમમાં ગોઠવેલી યાદી છે.
સક્રિયતા શ્રેણી મુજબ, આપેલી ધાતુઓ માટે સક્રિયતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $\text{પોટેશિયમ }(K) > \text{સોડિયમ }(Na) > \text{કેલ્શિયમ }(Ca) > \text{મેગ્નેશિયમ }(Mg) > \text{એલ્યુમિનિયમ }(Al) > \text{ઝિંક }(Zn) > \text{આયર્ન }(Fe) > \text{લેડ }(Pb) > \text{હાઇડ્રોજન }(H) > \text{કોપર }(Cu) > \text{મર્ક્યુરી }(Hg) > \text{સિલ્વર }(Ag) > \text{ગોલ્ડ }(Au)$.
આપેલી ધાતુઓની સરખામણી કરતા: $\text{મેગ્નેશિયમ }(Mg)$ એ $\text{એલ્યુમિનિયમ }(Al)$ કરતા વધુ સક્રિય છે, $\text{એલ્યુમિનિયમ }(Al)$ એ $\text{ઝિંક }(Zn)$ કરતા વધુ સક્રિય છે, અને $\text{ઝિંક }(Zn)$ એ $\text{આયર્ન }(Fe)$ કરતા વધુ સક્રિય છે.
તેથી, સાચો ક્રમ $Mg > Al > Zn > Fe$ છે.

(A) ધાતુઓની સક્રિયતા શ્રેણીમાં ધાતુઓને તેમની સક્રિયતાના ઉતરતા ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે છે.
સક્રિયતા શ્રેણી મુજબ,ક્રમ આ મુજબ છે: $K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Au$.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,કૅલ્શિયમ $(Ca)$ સક્રિયતા શ્રેણીમાં મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ ની ઉપર આવે છે,જેનો અર્થ છે કે તે મેગ્નેશિયમ કરતાં વધુ સક્રિય છે.
લોખંડ $(Fe)$,કૉપર $(Cu)$ અને એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ એ ત્રણેય મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ કરતાં ઓછી સક્રિય ધાતુઓ છે.

(C) ધાતુની સક્રિયતા તે અન્ય ધાતુઓને તેમના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી વિસ્થાપિત કરવાની ક્ષમતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. આને વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
સક્રિયતા શ્રેણી મુજબ,વધુ સક્રિય ધાતુ ઓછી સક્રિય ધાતુને તેના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી વિસ્થાપિત કરી શકે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,જો ધાતુ $A$ એ ધાતુ $B$ ના દ્રાવણમાંથી ધાતુ $B$ ને વિસ્થાપિત કરે,તો ધાતુ $A$ એ ધાતુ $B$ કરતા વધુ સક્રિય છે.

(D) મોટાભાગની ધાતુઓ ઓરડાના તાપમાને ઘન હોય છે. જોકે,તેમાં કેટલાક અપવાદો છે.
$1$. પારો $(Hg)$ એક એવી ધાતુ છે જે ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી સ્વરૂપમાં હોય છે.
$2$. ગેલિયમ $(Ga)$ અને સીઝિયમ $(Cs)$ ના ગલનબિંદુ ખૂબ જ નીચા ($29.76 \ ^\circ C$ અને $28.44 \ ^\circ C$) હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તે માનવ હથેળીમાં પીગળી શકે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,ગેલિયમ એ ધાતુ છે જે ઓરડાના તાપમાનની નજીક પ્રવાહી અવસ્થામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

(B) મોટાભાગની ધાતુઓ સખત હોય છે,પરંતુ $Sodium$ $(Na)$ અને $Potassium$ $(K)$ જેવી આલ્કલી ધાતુઓ અપવાદ છે.
આ ધાતુઓની ઘનતા ઓછી હોય છે અને ગલનબિંદુ પણ નીચા હોય છે.
તેમના નબળા ધાત્વિક બંધને કારણે,તે એટલી નરમ હોય છે કે તેને છરી વડે સરળતાથી કાપી શકાય છે.

(C) ઘનતા એટલે એકમ કદ દીઠ દળ $(d = m/V)$.
આપેલી ધાતુઓની ઘનતાની સરખામણી કરતા:
$1$. લેડ $(Pb)$: $\approx 11.34 \ g/cm^3$
$2$. ટીન $(Sn)$: $\approx 7.31 \ g/cm^3$
$3$. એલ્યુમિનિયમ $(Al)$: $\approx 2.70 \ g/cm^3$
$4$. પારો $(Hg)$: $\approx 13.53 \ g/cm^3$
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,એલ્યુમિનિયમની ઘનતા સૌથી ઓછી છે,જે તેને તેના કદના પ્રમાણમાં સૌથી હલકી ધાતુ બનાવે છે.

(D) સામાન્ય રીતે ધાતુઓ ઉષ્મા અને વિદ્યુતની સુવાહક હોય છે. જોકે,ધાતુઓમાં $Lead$ $(Pb)$ અને $Mercury$ $(Hg)$ ઉષ્મા અને વિદ્યુતની સરખામણીમાં મંદવાહક તરીકે ઓળખાય છે. તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $Lead$ એ સાચો જવાબ છે.

(C) એલ્યુમિનિયમ ઑક્સાઈડ $(Al_2O_3)$ એ ઉભયધર્મી ઑક્સાઈડ છે.
ઉભયધર્મી ઑક્સાઈડ એવો પદાર્થ છે જે ઍસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્ષાર અને પાણી બનાવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,તે હાઇડ્રોક્લોરિક ઍસિડ $(HCl)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઈડ $(AlCl_3)$ અને પાણી $(H_2O)$ બનાવે છે.
તે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડ $(NaOH)$ સાથે પણ પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ એલ્યુમિનેટ $(NaAlO_2)$ અને પાણી $(H_2O)$ બનાવે છે.

(A) ધાતુના ઓક્સાઈડ સામાન્ય રીતે બેઝિક સ્વભાવના હોય છે. મોટાભાગના ધાતુના ઓક્સાઈડ પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે,પરંતુ કેટલાક પાણીમાં દ્રાવ્ય થઈને આલ્કલી બનાવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Na_{2}O$ (સોડિયમ ઓક્સાઈડ) એ અત્યંત સક્રિય ધાતુ ઓક્સાઈડ છે જે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને પ્રબળ આલ્કલી,સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(NaOH)$ બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $Na_{2}O(s) + H_{2}O(l) \rightarrow 2NaOH(aq)$.
$Al_{2}O_{3}$ અને $ZnO$ એ ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ છે,અને $Fe_{2}O_{3}$ પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે.

(B) સોડિયમ $(Na)$ એ ખૂબ જ સક્રિય ધાતુ છે. તે હવામાં રહેલા ઓક્સિજન અને ભેજ સાથે તીવ્ર પ્રતિક્રિયા આપે છે,જેના કારણે આગ લાગી શકે છે. આ પ્રતિક્રિયાને રોકવા માટે,સોડિયમને કેરોસીનમાં ડુબાડીને રાખવામાં આવે છે,કારણ કે તે કેરોસીન સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી.

(A) મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ એ ખૂબ જ સક્રિય ધાતુ છે. જ્યારે મેગ્નેશિયમની પટ્ટીને ઓક્સિજનની હાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે દહન પ્રક્રિયા દ્વારા મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઈડ $(MgO)$ બનાવે છે. આ પ્રક્રિયા અત્યંત ઉષ્માક્ષેપક છે અને તેમાંથી પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઉષ્મા અને પ્રકાશ મુક્ત થાય છે. ઉત્પન્ન થતો પ્રકાશ લાક્ષણિક રીતે અત્યંત તેજસ્વી અને સફેદ હોય છે,તેથી જ મેગ્નેશિયમનો ઉપયોગ ફટાકડા અને ફ્લેશ ફોટોગ્રાફીમાં કરવામાં આવે છે.

(C) ધાતુઓની પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયા તેમની સક્રિયતા શ્રેણીમાં તેમના સ્થાન પર આધાર રાખે છે।
$\text{પોટેશિયમ}$ $(K)$ અને $\text{સોડિયમ}$ $(Na)$ જેવી આલ્કલી ધાતુઓ ખૂબ જ સક્રિય હોય છે।
$\text{પોટેશિયમ}$ ઠંડા પાણી સાથે હિંસક રીતે પ્રતિક્રિયા આપીને $\text{પોટેશિયમ}$ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(KOH)$ અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ બનાવે છે, જેમાં મોટી માત્રામાં ઉષ્મા મુક્ત થાય છે, જેના કારણે હાઇડ્રોજન તરત જ સળગી ઉઠે છે।
આ પ્રતિક્રિયા નીચે મુજબ છે: $2K(s) + 2H_2O(l) \rightarrow 2KOH(aq) + H_2(g) + \text{Heat}$.

(D) ધાતુઓ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને ધાતુના ઓક્સાઈડ અને હાઈડ્રોજન વાયુ બનાવે છે.
$1$. કૅલ્શિયમ ઠંડા પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$2$. મેગ્નેશિયમ ઠંડા પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી પરંતુ ગરમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$3$. આયર્ન $(Fe)$ ઠંડા કે ગરમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી. જોકે,તે પાણીની વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આયર્ન ઓક્સાઈડ $(Fe_3O_4)$ અને હાઈડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ બનાવે છે.
તેનું રાસાયણિક સમીકરણ આ મુજબ છે: $3Fe(s) + 4H_2O(g) \rightarrow Fe_3O_4(s) + 4H_2(g)$.
તેથી,આયર્ન સાચો જવાબ છે.

(B) ધાતુઓની પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયાશીલતા તેમની સક્રિયતા શ્રેણીમાં તેમના સ્થાન પર આધાર રાખે છે.
$1$. મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ ગરમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$2$. એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ અને આયર્ન $(Fe)$ પાણીની વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$3$. ગોલ્ડ $(Au)$ એ સક્રિયતા શ્રેણીમાં સૌથી નીચે રહેલી નિષ્ક્રિય ધાતુ છે. તે અત્યંત ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલ છે અને સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં પાણી,વરાળ કે એસિડ સાથે પણ પ્રક્રિયા કરતી નથી.

(C) ધાતુનો જે ગુણધર્મ છે જેના દ્વારા તેને ટીપીને પાતળા પતરાં બનાવી શકાય છે,તેને ટીપાઉપણું (Malleability) કહેવામાં આવે છે.
સોનું અને ચાંદી સૌથી વધુ ટીપાઉ ધાતુઓ છે.
ચાંદીનો ઉપયોગ ખૂબ જ પાતળા વરખ બનાવવા માટે થાય છે,જેનો ઉપયોગ ઘણીવાર ખાદ્ય પદાર્થોમાં સુશોભન માટે (જેમ કે ચાંદીના વરખ) કરવામાં આવે છે.
તેથી,ચાંદી એ સાચો જવાબ છે.

(B) કોઈપણ તત્વનો પરમાણુ તેની અષ્ટક રચના પૂર્ણ કરવા માટે જેટલા ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે,મેળવે અથવા ભાગીદારી કરે છે,તે સંખ્યાને તેની સંયોજકતા કહેવામાં આવે છે. ધાતુઓના કિસ્સામાં,તેઓ તેમની બાહ્યતમ કક્ષામાંથી ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને ધન આયન (કેટાયન) બનાવે છે. સ્થાયી ઇલેક્ટ્રોન રચના પ્રાપ્ત કરવા માટે ધાતુના પરમાણુ દ્વારા ગુમાવવામાં આવતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાને તેની સંયોજકતા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

(A) પોટેશિયમ $(K)$ એ ખૂબ જ સક્રિય આલ્કલી ધાતુ છે. તે હવામાં રહેલા ઓક્સિજન સાથે તીવ્ર પ્રક્રિયા કરીને પોટેશિયમ ઓક્સાઈડ $(K_2O)$ અને પોટેશિયમ પેરોક્સાઈડ $(K_2O_2)$ બનાવે છે. આ ઉચ્ચ સક્રિયતાને કારણે,તે વાતાવરણમાં રહેલા ભેજ અને ઓક્સિજન સાથે આપમેળે પ્રક્રિયા કરે છે,જેના કારણે તે સળગી શકે છે. તેથી,હવા અને ભેજના સંપર્કને રોકવા માટે તેને કેરોસીનમાં રાખવામાં આવે છે.

(C) ધાતુઓની ઑક્સિજન સાથેની પ્રતિક્રિયાશીલતા તેમની સક્રિયતા શ્રેણીમાં તેમના સ્થાન પર આધાર રાખે છે.
$Calcium$ $(Ca)$ અને $Magnesium$ $(Mg)$ જેવી ધાતુઓ ખૂબ જ સક્રિય છે અને ઓરડાના તાપમાને અથવા ગરમ કરવા પર ઑક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને ધાતુના ઑક્સાઈડ બનાવે છે.
$Copper$ $(Cu)$ માત્ર ઊંચા તાપમાને ઑક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Copper(II)$ ઑક્સાઈડ $(CuO)$ બનાવે છે.
$Silver$ $(Ag)$ અને $Gold$ $(Au)$ એ સક્રિયતા શ્રેણીમાં સૌથી નીચે રહેલી નિષ્ક્રિય ધાતુઓ છે.
આ ધાતુઓ ખૂબ જ ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે અને ઊંચા તાપમાને પણ ઑક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરતી નથી,તેથી જ તે લાંબા સમય સુધી ચમકદાર રહે છે અને જલ્દી ઝાંખી પડતી નથી.

(C) જ્યારે સોડિયમ ધાતુ $(Na)$ પાણી $(H_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ મુક્ત કરે છે.
આ એક અત્યંત ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2Na_{(s)} + 2H_2O_{(l)} \longrightarrow 2NaOH_{(aq)} + H_{2(g)}$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B) સોડિયમ $(Na)$ અને પોટેશિયમ $(K)$ જેવી સક્રિય ધાતુઓ ખૂબ જ વિદ્યુત-ધન (electropositive) હોય છે. જ્યારે તેઓ ઊંચા તાપમાને ડાયહાઈડ્રોજન $(H_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તેઓ આયનીય અથવા ક્ષારીય હાઈડ્રાઈડ બનાવે છે. સામાન્ય પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2M(s) + H_2(g) \rightarrow 2MH(s)$,જ્યાં $M$ એ ધાતુ દર્શાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે,$2Na(s) + H_2(g) \rightarrow 2NaH(s)$.

(A) કાટ એ જળયુક્ત આયર્ન$(III)$ ઓક્સાઈડ છે,જે ત્યારે બને છે જ્યારે લોખંડ હવામાં રહેલા ઓક્સિજન અને ભેજ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
તેનું રાસાયણિક સૂત્ર $Fe_{2}O_{3} \cdot xH_{2}O$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $x$ એ પાણીના અણુઓની ચલ સંખ્યા દર્શાવે છે.

(B) લોખંડ કે પોલાદને કાટથી બચાવવા માટે તેના પર ઝીંકનું પાતળું પડ ચડાવવાની પ્રક્રિયાને ગેલવેનાઈઝેશન (ગેલ્વેનાઈઝેશન) કહેવામાં આવે છે. તેથી,ઝીંકનું અસ્તર લગાડેલા લોખંડને ગેલવેનાઈઝ્ડ આયર્ન કહેવાય છે. આ રક્ષણાત્મક પડ એક અવરોધ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે લોખંડને ભેજ અને ઓક્સિજનના સંપર્કમાં આવતા અટકાવે છે,જે કાટ લાગવા માટે જરૂરી છે.

(C) કૉપર કાર્બોનેટ $(CuCO_3)$ એ એક રાસાયણિક સંયોજન છે જે લીલા રંગના પાવડર અથવા ક્ષાર તરીકે જોવા મળે છે. તે કુદરતમાં સામાન્ય રીતે મેલેકાઈટ ખનિજ તરીકે જોવા મળે છે. તેથી,કૉપર કાર્બોનેટ ક્ષારનો સાચો રંગ લીલો છે.

(D) સ્ટેનલેસ સ્ટીલ એ લોખંડ,ક્રોમિયમ અને નિકલની મિશ્રધાતુ છે.
તે ક્ષારણ (corrosion) અને કાટ સામે ખૂબ જ પ્રતિરોધક છે,જે તેને શસ્ત્રક્રિયાના સાધનો બનાવવા માટે આદર્શ બનાવે છે,કારણ કે આ સાધનોને વારંવાર જંતુમુક્ત (sterilize) કરવાની જરૂર હોય છે.
સામાન્ય સ્ટીલથી વિપરીત,તે પાણી અથવા હવા સાથે સરળતાથી પ્રતિક્રિયા આપતું નથી,જે તબીબી સાધનોની ટકાઉપણું અને સ્વચ્છતા સુનિશ્ચિત કરે છે.

(A) સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ એ એક મિશ્રધાતુ છે જે મુખ્યત્વે આયર્ન $(Fe)$,ક્રોમિયમ $(Cr)$ અને નિકલ $(Ni)$ ની બનેલી છે.
ક્રોમિયમ તેને કાટ સામે રક્ષણ આપવા માટે ઉમેરવામાં આવે છે,જ્યારે નિકલ સ્ટીલના યાંત્રિક ગુણધર્મો અને તેની ટીપાવપણામાં સુધારો કરે છે.
કાર્બન પણ અલ્પ માત્રામાં હાજર હોય છે,પરંતુ સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલને વ્યાખ્યાયિત કરતા મુખ્ય મિશ્રિત તત્વો આયર્ન,ક્રોમિયમ અને નિકલ છે.

(B) મિશ્રધાતુ એ બે કે તેથી વધુ ધાતુઓ અથવા એક ધાતુ અને એક અધાતુનું સમાંગ મિશ્રણ છે.
$A$. કૉપર $(Cu)$ એ શુદ્ધ રાસાયણિક તત્વ છે.
$B$. પિત્તળ એ કૉપર $(Cu)$ અને ઝિંક $(Zn)$ ની બનેલી મિશ્રધાતુ છે.
$C$. ક્રોમિયમ $(Cr)$ એ શુદ્ધ રાસાયણિક તત્વ છે.
$D$. મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ એ શુદ્ધ રાસાયણિક તત્વ છે.
તેથી,સાચો જવાબ $B$ છે.

(D) પિત્તળ એ મુખ્યત્વે કૉપર $(Cu)$ અને ઝિંક $(Zn)$ ની બનેલી મિશ્રધાતુ છે.
જર્મન સિલ્વરમાં કૉપર,ઝિંક અને નિકલ હોય છે.
ડુરાલ્યુમિન એ એલ્યુમિનિયમ,કૉપર,મેગ્નેશિયમ અને મેંગેનીઝની મિશ્રધાતુ છે.
કાંસું એ કૉપર અને ટીન $(Sn)$ ની મિશ્રધાતુ છે.

(B) મિશ્રધાતુ એ બે કે તેથી વધુ ધાતુઓ અથવા એક ધાતુ અને એક અધાતુનું સમાંગ મિશ્રણ છે.
$A$. કૉપર $(Cu)$ એ શુદ્ધ ધાતુ છે.
$B$. મેગ્નેલિયમ એ એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ અને મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ ની મિશ્રધાતુ છે.
$C$. આયર્ન $(Fe)$ એ શુદ્ધ ધાતુ છે.
$D$. ઝીંક $(Zn)$ એ શુદ્ધ ધાતુ છે.
તેથી,મેગ્નેલિયમ એ સાચો જવાબ છે.

(D) મિશ્રધાતુ એ બે કે તેથી વધુ ધાતુઓ અથવા એક ધાતુ અને એક અધાતુનું સમાંગ મિશ્રણ છે.
જ્યારે મિશ્રધાતુમાં એક ધાતુ તરીકે મરક્યુરી $(Hg)$ હોય,ત્યારે તે મિશ્રધાતુને ખાસ કરીને $Amalgam$ (એમાલ્ગમ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,સોડિયમ એમાલ્ગમ $(Na-Hg)$ નો ઉપયોગ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં સામાન્ય રીતે થાય છે.

(A) પિત્તળ એ એક મિશ્રધાતુ છે જે મુખ્યત્વે $Copper$ $(Cu)$ અને $Zinc$ $(Zn)$ ની બનેલી છે.
તેનો ઉપયોગ તેની સુંદરતા,ક્ષારણ સામે પ્રતિકાર અને ધ્વનિના ગુણધર્મોને કારણે વ્યાપકપણે થાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) મિશ્રધાતુ એ બે કે તેથી વધુ ધાતુઓ અથવા એક ધાતુ અને એક અધાતુનું સમાંગ મિશ્રણ છે.
કાંસું એ મુખ્યત્વે કૉપર $(Cu)$ અને ટિન $(Sn)$ ની બનેલી મિશ્રધાતુ છે.
પિત્તળ એ કૉપર $(Cu)$ અને ઝિંક $(Zn)$ ની મિશ્રધાતુ છે.
સ્ટીલ એ લોખંડ $(Fe)$ અને કાર્બન $(C)$ ની મિશ્રધાતુ છે.
જર્મન સિલ્વર એ કૉપર $(Cu)$,ઝિંક $(Zn)$ અને નિકલ $(Ni)$ ની મિશ્રધાતુ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) મેગ્નેલિયમ એ એલ્યુમિનિયમ અને મેગ્નેશિયમની મિશ્રધાતુ છે.
તેમાં સામાન્ય રીતે $90-95\%$ એલ્યુમિનિયમ અને $5-10\%$ મેગ્નેશિયમ હોય છે.
તે તેની ઉચ્ચ મજબૂતી,ઓછી ઘનતા અને ક્ષારણ સામે પ્રતિકારકતા માટે જાણીતું છે,જે તેને એરોસ્પેસ અને ઓટોમોટિવ ક્ષેત્રમાં ઉપયોગી બનાવે છે.

(C) કાંસું એ મુખ્યત્વે તાંબા $(Cu)$ અને કલાઈ $(Sn)$ ની બનેલી મિશ્રધાતુ છે.
તે ક્ષારણ સામે ખૂબ જ પ્રતિરોધક છે અને તેમાં ઉત્તમ કાસ્ટિંગ ગુણધર્મો હોય છે,જે તેને પૂતળાં,મેડલ અને વિવિધ કલાત્મક વસ્તુઓ બનાવવા માટે આદર્શ પદાર્થ બનાવે છે.