Electrovalent bonding Questions in Gujarati

(A) તત્વ $A$ ની સંયોજકતા કક્ષામાં $3$ ઇલેક્ટ્રોન છે,તેથી તે $3$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $+3$ વીજભાર ધરાવતો આયન $(A^{3+})$ બનાવશે.
તત્વ $B$ ની સંયોજકતા કક્ષામાં $6$ ઇલેક્ટ્રોન છે,તેથી તે અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે $2$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને $-2$ વીજભાર ધરાવતો આયન $(B^{2-})$ બનાવશે.
તટસ્થ સંયોજન બનાવવા માટે,કુલ ધન વીજભાર અને કુલ ઋણ વીજભાર સમાન હોવા જોઈએ.
ક્રિસ-ક્રોસ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરતા: $A^{3+}$ અને $B^{2-}$ જોડાઈને $A_2B_3$ બનાવે છે.

(A) આપેલા સંયોજનોમાં,$LiCl$ એ આયનીય સંયોજન છે જેની લેટીસ ઉર્જા વધુ હોવાથી તેનું ગલનબિંદુ સૌથી વધુ હોય છે.
$BeCl_2$ સહસંયોજક છે પરંતુ ઘન અવસ્થામાં તે પોલિમરિક સાંકળ સ્વરૂપે હોય છે,જે તેને $BCl_3$ અને $CCl_4$ જેવા આણ્વીય સહસંયોજક સંયોજનો કરતા ઊંચું ગલનબિંદુ આપે છે.
પરંતુ,આયનીય લાક્ષણિકતાની સરખામણી કરતા,$LiCl$ માં સૌથી વધુ આયનીય લાક્ષણિકતા જોવા મળે છે,તેથી તેનું ગલનબિંદુ સૌથી વધુ છે.

(D) કોઈપણ આયનીય સંયોજનની પાણીમાં દ્રાવ્યતા તેની લેટીસ ઉર્જા અને જલીયકરણ ઉર્જા વચ્ચેના સંતુલન પર આધાર રાખે છે.
સંયોજન દ્રાવ્ય થવા માટે,જલીયકરણ ઉર્જા લેટીસ ઉર્જા કરતા વધારે હોવી જોઈએ.
$Na_2SO_4$ ના કિસ્સામાં,જલીયકરણ ઉર્જા લેટીસ ઉર્જા કરતા વધારે છે,તેથી તે દ્રાવ્ય છે.
$BaSO_4$ ના કિસ્સામાં,$Ba^{2+}$ અને $SO_4^{2-}$ આયનો વચ્ચેની ઉચ્ચ ચાર્જ ઘનતા અને મજબૂત આયનીય આકર્ષણને કારણે લેટીસ ઉર્જા જલીયકરણ ઉર્જા કરતા ઘણી વધારે હોય છે,તેથી તે અદ્રાવ્ય છે.

(A) સાચો ક્રમ $LiF > LiCl > LiBr > LiI$ છે.
લેટીસ ઉર્જા એ કેટાયન અને એનાયન વચ્ચેના આંતર-આયનીય અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ હેલાઈડ આયનનું કદ $F^-$ થી $I^-$ તરફ વધે છે,તેમ આંતર-આયનીય અંતર વધે છે,જેના પરિણામે લેટીસ ઉર્જામાં ઘટાડો થાય છે.

(D) આયનીય સ્ફટિકો વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનો વચ્ચેના સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ દ્વારા બને છે.
આ સ્થિર વિદ્યુતીય બળ સ્વભાવે દિશાહીન (non-directional) હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તે બધી દિશાઓમાં સમાન રીતે કાર્ય કરે છે.
તેથી,આયનીય સ્ફટિકો બંધના દિશાકીય ગુણધર્મો દર્શાવે છે તે વિધાન ખોટું છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) આયનીય સ્ફટિકમાં કેટાયન અને એનાયનના કેન્દ્રો વચ્ચેનું અંતર તેમની આયનીય ત્રિજ્યાના સરવાળા દ્વારા આપવામાં આવે છે,$d = r_{+} + r_{-}$.
આ અંતરને મહત્તમ કરવા માટે,આપણે સૌથી મોટી આયનીય ત્રિજ્યા ધરાવતા કેટાયન અને એનાયનને પસંદ કરવા જોઈએ.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Cs^{+}$ એ કેટાયન $(Li^{+}, Cs^{+})$ માં સૌથી મોટી આયનીય ત્રિજ્યા ધરાવે છે અને $I^{-}$ એ એનાયન $(F^{-}, I^{-})$ માં સૌથી મોટી આયનીય ત્રિજ્યા ધરાવે છે.
તેથી,મહત્તમ આંતર-આયનીય અંતર ધરાવતું સંયોજન $CsI$ છે.

(C) $CsBr_3$ એ આયનીય સંયોજન છે જે $Cs^{+}$ કેટાયન અને $Br_3^{-}$ એનાયન ધરાવતી રચનામાં સ્ફટિકીકરણ પામે છે. $Br_3^{-}$ આયન એ રેખીય ટ્રાય-બ્રોમાઇડ આયન છે.

(C) સમૂહ $14$ ના તત્વો $+4$ અને $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.
$+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં સંયોજનો સામાન્ય રીતે સહસંયોજક હોય છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસર (inert pair effect) વધુ પ્રબળ બને છે,જે $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાને વધુ સ્થિર બનાવે છે.
$PbCl_2$ માં $Pb^{2+}$ આયનો હોય છે,જે $C$,$Si$ અથવા $Sb$ જેવા હલકા તત્વોના તેમની ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં રહેલા સહસંયોજક ક્લોરાઈડની સરખામણીમાં વધુ આયનિક લાક્ષણિકતા દર્શાવે છે.

(B) $(1)$ આયનીય ઘન પદાર્થોમાં પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળો હોવાથી તેમના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ખૂબ ઊંચા હોય છે. (True)
$(2)$ આયનીય ઘન પદાર્થો જલીય દ્રાવણમાં અથવા પીગળિત અવસ્થામાં આયનો મુક્ત કરે છે,તેથી તેઓ વિદ્યુત વિભાજ્ય છે. (True)
$(3)$ આયનીય બંધ અદિશાકીય (non-directional) હોય છે,કારણ કે તે સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળ પર આધારિત છે. (False)
$(4)$ આયનીય ઘન પદાર્થો સમાન સ્ફટિક બંધારણ ધરાવી શકે છે,જેને સમાકૃતિક (isomorphic) કહેવાય છે. (True)
આમ,સાચો ક્રમ $TTFT$ છે.

(D) આયનિક સ્ફટિકની લેટાઈસ ઊર્જા $(U)$ એ આયનોના વિજભારના ગુણાકાર $(q_1, q_2)$ ના સમપ્રમાણમાં અને આંતર-આયનિક અંતર $(r_0)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. તેનું સૂત્ર $U \propto \frac{|q_1 q_2|}{r_0}$ છે. તેથી,તે આયનોના વિજભાર અને કદ બંને પર આધાર રાખે છે.

(A) આયનીય સંયોજનોમાં બંધની મજબૂતી લેટીસ ઉર્જા પર આધાર રાખે છે,જે આંતર-આયનીય અંતર $(r_+ + r_-)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$F$ ની ઉચ્ચ વિદ્યુતઋણતા અને $F^-$ આયનનું નાનું કદ હોવાને કારણે $CsF$ માં અન્ય આલ્કલી ધાતુ હેલાઈડ્સની તુલનામાં આંતર-આયનીય અંતર ઓછું હોય છે,પરિણામે ખૂબ જ મજબૂત આયનીય બંધ બને છે.

(B) પીગળેલ અવસ્થામાં,$NaCl$ તેના ઘટક આયનો,$Na^+$ અને $Cl^-$ માં વિભાજિત થાય છે.
આ મુક્ત આયનો પીગળેલ $NaCl$ ની વિદ્યુત વાહકતા માટે જવાબદાર છે.

(B) આયનિક સંયોજનોનું ગલનબિંદુ લેટીસ ઉર્જા પર આધાર રાખે છે. $F^-$ આયનનું કદ નાનું હોવાને કારણે $NaF$ માં લેટીસ ઉર્જા સૌથી વધુ હોય છે,જે $Na^+$ આયન સાથે પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુત આકર્ષણ બળ પેદા કરે છે. તેથી $NaF$ નું ગલનબિંદુ સૌથી વધુ હોય છે.

(D) એનાયન અને કેટાયનના કદનો ગુણોત્તર $\frac{r_{anion}}{r_{cation}}$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
આ ગુણોત્તરને ન્યૂનતમ કરવા માટે,આપણે સૌથી મોટો કેટાયન અને સૌથી નાનો એનાયન પસંદ કરવો જોઈએ.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$Cs^{+}$ એ સૌથી મોટો કેટાયન છે અને $F^{-}$ એ સૌથી નાનો એનાયન છે.
તેથી,$CsF$ સંયોજનમાં એનાયન અને કેટાયનના કદનો ગુણોત્તર સૌથી નાનો છે.

(A) લેટાઈસ ઉર્જા એ આંતર-આયનીય અંતર $(r_+ + r_-)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જઈએ તેમ આલ્કલી ધાતુના કેટાયનનું કદ વધે છે $(Na^+ < K^+ < Rb^+ < Cs^+)$,જેથી આંતર-આયનીય અંતર વધે છે.
તેથી,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં લેટાઈસ ઉર્જા ઘટે છે.
સાચો ઉતરતો ક્રમ $NaF > KF > RbF > CsF$ છે.

(C) $CsBr_3$ એ પોલીહેલાઈડ સંયોજન છે. પોલીહેલાઈડ સંયોજનોમાં,આલ્કલી ધાતુ $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં હોય છે. તેથી,$CsBr_3$ એ $Cs^+$ અને $Br_3^-$ આયનોનું બનેલું છે.

(A) બંધની આયનિક પ્રકૃતિ બંધિત પરમાણુઓ વચ્ચેની વિદ્યુત ઋણતાના તફાવત સાથે સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
$Cs$ (સીઝિયમ) એ સૌથી ઓછી વિદ્યુત ઋણતા ધરાવતી આલ્કલી ધાતુ છે,જ્યારે $Cl$ (ક્લોરિન) એ ઊંચી વિદ્યુત ઋણતા ધરાવતું અધાતુ છે.
તેથી,$Cs-Cl$ બંધ માટે વિદ્યુત ઋણતાનો તફાવત $(\Delta EN)$ મહત્તમ છે,જે તેને સૌથી વધુ આયનિક બનાવે છે.

(D) વિદ્યુત સંયોજક અથવા આયનીય બંધ એક પરમાણુમાંથી બીજા પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંપૂર્ણ આપ-લે દ્વારા બને છે,જે સામાન્ય રીતે ધાતુ અને અધાતુ વચ્ચે જોવા મળે છે.
$NaBr$ માં,$Na$ (ધાતુ) એક ઇલેક્ટ્રોન $Br$ (અધાતુ) ને આપે છે જેથી $Na^+Br^-$ બને છે,જે એક આયનીય સંયોજન છે.
$O_2$,$CCl_4$,અને $CHCl_3$ એ ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારીથી બનતા સહસંયોજક સંયોજનો છે.

(A) તત્વ $X$ ની બાહ્યતમ કક્ષામાં $2$ ઇલેક્ટ્રોન છે,તેથી તે $2$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $X^{2+}$ આયન બનાવે છે $(X \to X^{2+} + 2e^-)$.
તત્વ $Y$ ની બાહ્યતમ કક્ષામાં $6$ ઇલેક્ટ્રોન છે,તેથી તે $2$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને $Y^{2-}$ આયન બનાવે છે $(Y + 2e^- \to Y^{2-})$.
વિદ્યુતીય તટસ્થતા જાળવવા માટે આ આયનો $1:1$ ના પ્રમાણમાં સંયોજાય છે,તેથી સંયોજનનું સૂત્ર $XY$ થશે.

(D) આયનિક સંયોજનની લેટાઇસ શક્તિ આયનો પરના વીજભારના ગુણાકારના સમપ્રમાણમાં અને તેમની વચ્ચેના અંતર (આયનિક કદ) ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
તેથી,તે આયનનો વીજભાર અને આયનનું કદ બંને પર આધાર રાખે છે.

(B) કેટાયન અને એનાયન કદનો ગુણોત્તર $\frac{r_{+}}{r_{-}}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આ ગુણોત્તરને મહત્તમ કરવા માટે,આપણે સૌથી મોટો કેટાયન $(r_{+})$ અને સૌથી નાનો એનાયન $(r_{-})$ જોઈએ.
કેટાયનોની સરખામણી કરતા: $Li^{+} < Na^{+} < Cs^{+}$. આમ,$Cs^{+}$ સૌથી મોટો કેટાયન છે.
એનાયનોની સરખામણી કરતા: $F^{-} < I^{-}$. આમ,$F^{-}$ સૌથી નાનો એનાયન છે.
તેથી,$CsF$ માટે ગુણોત્તર સૌથી વધુ છે.

(C) આયનીય સંયોજનોનું ગલનબિંદુ તેમની લેટીસ ઉર્જા સાથે સીધું સંબંધિત છે.
જેમ ઋણાયનનું કદ વધે છે $(F^- < Cl^- < Br^- < I^-)$,તેમ લેટીસ ઉર્જા ઘટે છે.
તેથી,ગલનબિંદુનો ક્રમ આ મુજબ છે: $CaF_2 > CaCl_2 > CaBr_2 > CaI_2$.
આમ,$CaI_2$ નું ગલનબિંદુ સૌથી ઓછું છે.

(B) $CsI_3$ એ આયનીય સંયોજન છે જે ઘન અવસ્થામાં $CsI_3 \rightarrow Cs^{+} + I_3^{-}$ તરીકે વિયોજન પામે છે.
અહીં,$Cs^{+}$ એ સીઝિયમ કેટાયન છે અને $I_3^{-}$ એ ટ્રાયઆયોડાઇડ એનાયન છે.

(C) સૌ પ્રથમ,દરેક તત્વની સંયોજકતા નક્કી કરો:
$L$ પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,તેથી તે $2$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે,સંયોજકતા = $-2$.
$Q$ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,તેથી તે $1$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે,સંયોજકતા = $-1$.
$P$ પાસે $1$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,તેથી તે $1$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે,સંયોજકતા = $+1$.
$R$ પાસે $2$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,તેથી તે $2$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે,સંયોજકતા = $+2$.
આયનીય સંયોજનો:
$P(+1)$ અને $L(-2)$ વચ્ચે: $P_2L$
$R(+2)$ અને $L(-2)$ વચ્ચે: $RL$
$P(+1)$ અને $Q(-1)$ વચ્ચે: $PQ$
$R(+2)$ અને $Q(-1)$ વચ્ચે: $RQ_2$
આમ,સાચા સૂત્રો $P_2L, RL, PQ$ અને $RQ_2$ છે.

(B) $CsF$ (સીઝિયમ ફ્લોરાઈડ) એ આયનીય (વિદ્યુતસંયોજક) સંયોજન છે.
આયનીય સંયોજનો વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનો વચ્ચેના પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળો ધરાવે છે,જેને તોડવા માટે ઘણી ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
તેની સરખામણીમાં,$He$ એ નિષ્ક્રિય વાયુ છે જેમાં નિર્બળ લંડન વિક્ષેપન બળો હોય છે,$NH_3$ માં હાઇડ્રોજન બંધ હોય છે,અને $CHCl_3$ માં દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આંતરક્રિયાઓ હોય છે.
આયનીય બંધ આંતરઆણ્વીય બળો કરતા ઘણા વધુ પ્રબળ હોવાથી,$CsF$ નું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી વધુ હોય છે.

(D) આયનીય સંયોજનનું ગલનબિંદુ લેટીસ ઉર્જા પર આધાર રાખે છે.
$Na^{+}$ $(0.95 \ \mathring{A})$ ની આયનીય ત્રિજ્યા $K^{+}$ $(1.33 \ \mathring{A})$ કરતા નાની હોવાથી,$NaCl$ ની લેટીસ ઉર્જા $KCl$ કરતા વધારે હોય છે,જેના પરિણામે $NaCl$ નું ગલનબિંદુ ઊંચું હોય છે.
દ્રાવ્યતાના સંદર્ભમાં,$KCl$ એ $NaCl$ કરતા પાણીમાં વધુ દ્રાવ્ય છે કારણ કે $K^{+}$ અને $Cl^{-}$ આયનોની જલીયકરણ ઉર્જા $NaCl$ ની સરખામણીમાં લેટીસ ઉર્જાની સાપેક્ષમાં વધુ અનુકૂળ છે.
તેથી,$NaCl$ નું ગલનબિંદુ ઊંચું છે પરંતુ દ્રાવ્યતા $KCl$ કરતા ઓછી છે.

(A) આયનીય સંયોજનો વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનો વચ્ચેના પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળો દ્વારા લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.
$1$. આ પ્રબળ બળોને કારણે તેઓ ઊંચા ગલનબિંદુ અને ઊંચા ઉત્કલનબિંદુ ધરાવે છે.
$2$. આયનીય બંધ સ્વભાવે બિન-દિશાત્મક હોય છે.
$3$. તેઓ સામાન્ય રીતે ધ્રુવીય દ્રાવકોમાં (જેમ કે પાણી) દ્રાવ્ય હોય છે અને અધ્રુવીય દ્રાવકોમાં અદ્રાવ્ય હોય છે.
$4$. તેઓ ત્રિ-પરિમાણીય સ્ફટિક લેટીસ બંધારણો બનાવે છે અને પીગળેલા અથવા જલીય અવસ્થામાં વિદ્યુતનું વહન કરે છે.
તેથી,'ઊંચા ગલનબિંદુ અને નીચા ઉત્કલનબિંદુ' ધરાવે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(C) $CsBr_3$ એ આયનીય સંયોજન છે જે $Cs^{+}$ અને $Br_3^{-}$ આયનોમાં વિભાજિત થાય છે. $Br_3^{-}$ આયન એ રેખીય પોલીહેલાઇડ આયન છે.

(C) આયનીય બંધની સ્થિરતા તેમાંથી બનતા આયનીય સંયોજનની લેટીસ ઉર્જા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
લેટીસ ઉર્જા એ આયનોના વીજભારના ગુણાકારના સમપ્રમાણમાં અને આંતર-આયનીય અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(U \propto \frac{q_1 q_2}{r_0})$.
$MgF_2$ માટે,વીજભાર $Mg^{2+}$ અને $F^-$ છે,જેનો ગુણાકાર $2 \times 1 = 2$ થાય છે.
$NaF$,$LiF$,અને $NaCl$ માટે,વીજભારનો ગુણાકાર $1 \times 1 = 1$ થાય છે.
$MgF_2$ માં વીજભારનો ગુણાકાર વધુ હોવાથી અને આયનીય ત્રિજ્યા નાની હોવાથી,તેની લેટીસ ઉર્જા સૌથી વધુ હોય છે,જે તેને સૌથી વધુ સ્થાયી આયનીય બંધ બનાવે છે.

(B) આયનીકરણ ઉર્જા $(IE)$ એ તટસ્થ વાયુરૂપ પરમાણુમાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરીને ધન આયન બનાવવા માટે જરૂરી ઉર્જા છે.
નીચી $IE$ એ $P^{+}$ બનવાની પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે.
ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી એ તટસ્થ વાયુરૂપ પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરીને ઋણ આયન બનાવતી વખતે મુક્ત થતી ઉર્જા છે.
ઊંચી ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી $Q^{-}$ બનવાની પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે.
તેથી,જ્યારે $P$ ની આયનીકરણ ઉર્જા નીચી હોય અને $Q$ ની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી ઊંચી હોય ત્યારે આયનીય બંધ $P^{+} Q^{-}$ બનવાની શક્યતા સૌથી વધુ હોય છે.

(D) આયનીય સંયોજનોની દ્રાવ્યતા લેટીસ ઉર્જા અને જલીયકરણ ઉર્જા વચ્ચેના સંતુલન દ્વારા નક્કી થાય છે.
નાના અને ઉચ્ચ વીજભાર ધરાવતા ઋણાયનો (જેમ કે $F^-$) માટે,લેટીસ ઉર્જા ખૂબ વધારે હોય છે,જેના કારણે તેઓ મોટા ઋણાયનો (જેમ કે $Cl^-$) ધરાવતા સંયોજનોની તુલનામાં ઓછા દ્રાવ્ય હોય છે.
$Ag_2O$ અને $Ag_2S$ ના કિસ્સામાં,$Ag_2O$ એ $Ag_2S$ કરતા વધુ દ્રાવ્ય છે કારણ કે $S^{2-}$ આયનની ધ્રુવીયતા $O^{2-}$ કરતા વધારે હોવાથી $Ag_2S$ ની લેટીસ ઉર્જા વધુ હોય છે,જે સહસંયોજક લાક્ષણિકતા વધારે છે અને દ્રાવ્યતા ઘટાડે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $Ag_2O > Ag_2S$ છે.

(A, B, C, D) પ્રશ્ન પૂછે છે કે કઈ જોડી ખોટી નથી,જેનો અર્થ છે કે આપેલા તમામ વિકલ્પો આ સંયોજનોની આયનીય પ્રકૃતિ અથવા બંધારણનું સાચું નિરૂપણ છે.
$1$. $CsI_3$ એ $Cs^{+}$ અને $I_3^{-}$ આયનો ધરાવતું આયનીય સંયોજન છે.
$2$. $TiCl_3$ એ $Ti^{3+}$ અને $3Cl^{-}$ આયનો ધરાવતું આયનીય સંયોજન છે.
$3$. $GaCl_3$ એ $Ga^{3+}$ અને $3Cl^{-}$ આયનો ધરાવતું આયનીય સંયોજન છે.
$4$. $InCl_3$ એ $In^{3+}$ અને $3Cl^{-}$ આયનો ધરાવતું આયનીય સંયોજન છે.
આમ,તમામ વિકલ્પો સાચા છે.

(C) આયનીય સંયોજનોનું ગલનબિંદુ તેમની લેટીસ ઉર્જા સાથે સીધું સંબંધિત છે.
લેટીસ ઉર્જા એ આયનો વચ્ચેના આંતર-આયનીય અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
હેલાઈડ આયનનું કદ $F^{-} < Cl^{-} < Br^{-} < I^{-}$ ક્રમમાં વધતું હોવાથી,$NaF$ માં આંતર-આયનીય અંતર સૌથી ઓછું છે.
પરિણામે,આપેલા સોડિયમ હેલાઈડ્સમાં $NaF$ મહત્તમ લેટીસ ઉર્જા ધરાવે છે,જેના કારણે તેનું ગલનબિંદુ સૌથી વધુ છે.

(A) લેટીસ ઉર્જા એ કેટાયન અને એનાયન વચ્ચેના આંતર-આયનીય અંતર $(r_+ + r_-)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ સમૂહમાં નીચે તરફ જઈએ તેમ કેટાયનનું કદ વધતું જાય છે $(Mg^{2+} < Ca^{2+} < Sr^{2+} < Ba^{2+})$,તેમ આંતર-આયનીય અંતર વધે છે.
પરિણામે,$MgO$ થી $BaO$ તરફ જતાં લેટીસ ઉર્જા ઘટે છે.
તેથી,$MgO$ માં કેટાયનનું કદ સૌથી નાનું હોવાથી,તેનું આંતર-આયનીય અંતર સૌથી ઓછું અને લેટીસ ઉર્જા મહત્તમ હોય છે.

(D) બંધની આયનીય લાક્ષણિકતા બંધિત પરમાણુઓ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાના તફાવતના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
વિદ્યુતઋણતાના મૂલ્યો છે: $Cl = 3.0$,$Si = 1.8$,$P = 2.1$,$B = 2.0$,અને $C = 2.5$.
વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત નીચે મુજબ છે:
$Si-Cl$: $|3.0 - 1.8| = 1.2$
$P-Cl$: $|3.0 - 2.1| = 0.9$
$B-Cl$: $|3.0 - 2.0| = 1.0$
$C-Cl$: $|3.0 - 2.5| = 0.5$
$Si-Cl$ બંધમાં વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત સૌથી વધુ હોવાથી,તે સૌથી વધુ આયનીય લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.

(B) આયનીકરણ ઉર્જા $(IE)$ એ તટસ્થ વાયુરૂપ પરમાણુમાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરીને ધન આયન બનાવવા માટે જરૂરી ઉર્જા છે. ઓછી $IE$ એ $A^{+}$ ના નિર્માણને સરળ બનાવે છે.
ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી $(EA)$ એ તટસ્થ વાયુરૂપ પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરતી વખતે મુક્ત થતી ઉર્જા છે. ઊંચી $EA$ એ $B^{-}$ ના નિર્માણને સરળ બનાવે છે.
તેથી,આયનીય સંયોજન $A^{+} B^{-}$ ના નિર્માણ માટે,$A$ ની આયનીકરણ ઉર્જા નીચી અને $B$ ની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી ઊંચી હોવી જોઈએ.

(D) આયનીય બંધની મજબૂતી લેટીસ ઉર્જા દ્વારા નક્કી થાય છે,જે વીજભારના ગુણાકારના સમપ્રમાણમાં અને આયનો વચ્ચેના અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(U \propto \frac{q_1 q_2}{r_0})$.
$Al$ નો વીજભાર $+3$ છે.
ઋણ આયનોની સરખામણી કરતા: $O^{2-}$,$N^{3-}$,$Se^{2-}$,અને $As^{3-}$.
$Al$ અને $O$ વચ્ચેનો બંધ તેમની ઊંચી વિદ્યુતઋણતાના તફાવત અને $O^{2-}$ આયનના નાના કદને કારણે ખૂબ જ સ્થાયી લેટીસ બનાવે છે,તેથી $Al$ અને $O$ સૌથી મજબૂત આયનીય બંધ બનાવે છે.

(A) લેટીસ ઉર્જા એ ધન આયન અને ઋણ આયન વચ્ચેના આંતર-આયનીય અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ હેલાઇડ આયનનું કદ $F^-$ થી $I^-$ તરફ વધે છે,તેમ આંતર-આયનીય અંતર વધે છે,જેના પરિણામે લેટીસ ઉર્જામાં ઘટાડો થાય છે.
આયનીય ત્રિજ્યાનો ક્રમ $F^- < Cl^- < Br^- < I^-$ છે.
તેથી,લેટીસ ઉર્જાનો ક્રમ $KF > KCl > KBr > KI$ છે.

(C) આયનીય સંયોજનની લેટીસ ઉર્જા આયનોના વીજભારના ગુણાકારના સમપ્રમાણમાં અને આંતર-આયનીય અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$Lattice \, Energy \propto \frac{|q_+ \times q_-|}{r_+ + r_-}$
વીજભારની સરખામણી:
$NaF$: $Na^+ (+1), F^- (-1) \rightarrow \text{વીજભારનો ગુણાકાર} = 1$
$MgF_2$: $Mg^{2+} (+2), F^- (-1) \rightarrow \text{વીજભારનો ગુણાકાર} = 2$
$AlF_3$: $Al^{3+} (+3), F^- (-1) \rightarrow \text{વીજભારનો ગુણાકાર} = 3$
$AlN$: $Al^{3+} (+3), N^{3-} (-3) \rightarrow \text{વીજભારનો ગુણાકાર} = 9$
$AlN$ માં વીજભારનો ગુણાકાર સૌથી વધુ છે અને આયનો ($Al^{3+}$ અને $N^{3-}$) નાના હોવાથી,તેની લેટીસ ઉર્જા સૌથી વધુ છે.

(C) આયનિક બંધ $X^{+}Y^{-}$ ના નિર્માણ માટે નીચેના પરિબળો જવાબદાર છે:
$1$. $X^{+}$ આયન બનાવવા માટે ધાતુ $X$ ની આયનીકરણ ઉર્જા ઓછી હોવી જોઈએ.
$2$. $Y^{-}$ આયન બનાવવા માટે અધાતુ $Y$ ની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી વધુ હોવી જોઈએ.
$3$. સ્ફટિક લેટીસને સ્થિરતા આપવા માટે બનતા આયનિક સંયોજન $XY$ ની લેટીસ ઉર્જા વધુ હોવી જોઈએ.
તેથી,વિધાનો $I, II$ અને $III$ સાચા છે.

(D) બોર્ન-હેબર ચક્ર આયનીય સંયોજનની પ્રમાણિત નિર્માણ એન્થાલ્પી $(\Delta H_f^\circ)$ ને તેના ઘટક તત્વોના ગુણધર્મો સાથે જોડે છે.
સમીકરણ છે: $\Delta H_f^\circ = \Delta H_{sub} + IE + \Delta H_{diss} + EA + U$
ચક્રમાંથી મળતા મૂલ્યોનો ઉપયોગ કરતા:
$\Delta H_{sub} = +108 \ kJ/mol$
$IE = +496 \ kJ/mol$
$\Delta H_{diss} = +122 \ kJ/mol$
$EA = -349 \ kJ/mol$
$U = -788 \ kJ/mol$
આ ઉર્જા પદોના નિરપેક્ષ મૂલ્યોની તુલના કરતા,લેટીસ ઉર્જા $(U = -788 \ kJ/mol)$ મૂલ્યમાં સૌથી મોટી છે. આ મોટું ઋણ મૂલ્ય ઘન આયનીય લેટીસના નિર્માણ અને સ્થિરતા માટેનું મુખ્ય પ્રેરક બળ છે.

(B) આયનીય બંધ પ્રકૃતિમાં બિન-દિશાત્મક હોય છે.
$RbCl$ એ આયનીય સંયોજન છે કારણ કે $Rb$ એ અત્યંત વિદ્યુત-ધન આલ્કલી ધાતુ છે અને $Cl$ એ વિદ્યુત-ઋણ અધાતુ છે.
તેનાથી વિપરીત,$NCl_3$,$BeCl_2$ અને $BCl_3$ એ સહસંયોજક સંયોજનો છે,જેમાં પરમાણ્વીય કક્ષકોના અતિવ્યાપનને કારણે દિશાત્મક બંધ હોય છે.

(C) $MgO$ નું ગલનબિંદુ તેની લેટીસ ઉર્જા વધુ હોવાને કારણે સૌથી વધુ છે.
આ તમામ સંયોજનો સમાન $FCC$ સ્ફટિક બંધારણ ધરાવે છે.
લેટીસ ઉર્જા આયનોના વીજભારના ગુણાકાર $(Z^{+} \cdot Z^{-})$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે. $MgO$ માટે વીજભાર $+2$ અને $-2$ છે,જ્યારે $NaCl$ અને $KCl$ માટે $+1$ અને $-1$ છે. તેથી,$MgO$ ની લેટીસ ઉર્જા ઘણી વધારે છે.
$MgO$ અને $BaO$ ની સરખામણી કરતા,બંનેમાં $+2$ અને $-2$ વીજભાર છે,પરંતુ $Mg^{2+}$ એ $Ba^{2+}$ કરતા નાનું છે. લેટીસ ઉર્જા આંતર-આયનીય અંતર $(r)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,$Mg^{2+}$ નું કદ નાનું હોવાથી $MgO$ માં બંધ લંબાઈ ટૂંકી હોય છે અને લેટીસ ઉર્જા $BaO$ કરતા વધારે હોય છે.
તેથી,$MgO$ નું ગલનબિંદુ સૌથી વધુ છે.

(D) આયનીય સંયોજનોનું ગલનબિંદુ આયનો વચ્ચેના આંતરકેન્દ્રીય અંતર $(r_c + r_a)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ આયનોનું કદ વધે છે,તેમ આકર્ષણનું સ્થિર વિદ્યુતીય બળ ઘટે છે,જેના પરિણામે ગલનબિંદુ નીચું જાય છે.
$Rb^+$ અને $Br^-$ ની આયનીય ત્રિજ્યા $Na^+$ અને $F^-$ કરતા મોટી હોવાથી,$RbBr$ માટે આંતરકેન્દ્રીય અંતર $(r_c + r_a)$ $NaF$ કરતા વધારે છે.
તેથી,$NaF$ નું ગલનબિંદુ $RbBr$ કરતા વધારે છે.

(B) નિર્જળ એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ $(Al_2Cl_6)$ એ સહસંયોજક સંયોજન છે. જ્યારે તે પાણીમાં ઓગળે છે,ત્યારે તે જલીયકરણ પામે છે અને અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ બનાવે છે.
ચોક્કસ રીતે,તે હેક્સાએક્વાએલ્યુમિનિયમ$(III)$ આયન,$[Al(H_2O)_6]^{3+}$ અને ક્લોરાઇડ આયનો,$Cl^-$ આપે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $AlCl_3(s) + 6H_2O(l) \rightarrow [Al(H_2O)_6]^{3+}(aq) + 3Cl^-(aq)$.

(B) જ્યારે $AlCl_3$ પાણીમાં ઓગળે છે,ત્યારે તે $Al^{3+}$ અને $Cl^-$ આયનોમાં વિયોજિત થાય છે.
$Al^{3+}$ આયનની ઉચ્ચ વીજભાર ઘનતાને કારણે ખૂબ જ મોટી જલીયકરણ ઉર્જા ઉત્પન્ન થાય છે,જે $AlCl_3$ ના સહસંયોજક બંધારણને તોડવા માટે જરૂરી લેટીસ ઉર્જાને વળતર આપે છે.
આમ,જલીય આયનીય સ્પીસીઝનું નિર્માણ $Al^{3+}$ ની મોટી જલીયકરણ ઉર્જાને કારણે થાય છે.

(B) વિવિધ સંયોજનોમાં $P-H$ બંધનો સહસંયોજક ગુણધર્મ ફોર્મલ ચાર્જની વહેંચણી દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે. પ્રતિ બંધ ફોર્મલ ચાર્જની વહેંચણી જેટલી વધારે,તેટલો સહસંયોજક ગુણધર્મ ઓછો.
પ્રતિ બંધ ફોર્મલ ચાર્જ = $\frac{\text{કુલ ચાર્જ}}{\text{P-H બંધની સંખ્યા}}$
$PH_3$ માટે: $\frac{0}{3} = 0$
$P_2H_6^{2+}$ માટે: $\frac{2}{8} = 0.25$
$P_2H_5^+$ માટે: $\frac{1}{7} \approx 0.14$
$PH_4^+$ માટે: $\frac{1}{4} = 0.25$
આમ,$P_2H_6^{2+}$ સૌથી ઓછો સહસંયોજક ગુણધર્મ ધરાવે છે.

(D) સમૂહ $15$ ના તત્વોના ટ્રાયહેલાઇડ સામાન્ય રીતે સહસંયોજક સ્વભાવના હોય છે.
જોકે,$BiF_3$ એક અપવાદ છે કારણ કે $Bi$ અને $F$ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત ઘણો મોટો છે,જે તેને આયોનિક સ્વભાવ આપે છે.

(C) $CsBr_3$ એ આયનીય સંયોજન છે જે ઘન અવસ્થામાં $Cs^+$ અને $Br_3^-$ આયનોમાં વિયોજિત થાય છે.
$Br_3^-$ આયન એ $Br^-$ અને $Br_2$ અણુની આંતરક્રિયાથી બનતો પોલીહેલાઈડ આયન છે.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે તે $Cs^+$ અને $Br_3^-$ આયનો ધરાવે છે.