Electrovalent bonding Questions in Gujarati

(D) આયનીય સંયોજનો ઘન અવસ્થામાં પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળો દ્વારા જોડાયેલા આયનો ધરાવે છે,જે તેમને મુક્તપણે ફરતા અટકાવે છે.
પીગળેલા (molten) અવસ્થામાં,સ્ફટિક લેટિસ તૂટી જાય છે,જેનાથી આયનો મુક્તપણે ગતિ કરી શકે છે.
$RbCl$,$NaCl$,અને $BaCl_2$ એ બધા આયનીય સંયોજનો હોવાથી,તેઓ પીગળેલા અવસ્થામાં વિદ્યુતનું વહન કરી શકે છે.

(C) આયનીય બંધનું નિર્માણ નીચેના પરિબળો દ્વારા થાય છે:
$1$. ધાતુની ઓછી આયનીકરણ એન્થાલ્પી (ધનાયન બનાવવા માટે).
$2$. અધાતુની ઊંચી ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી (ઋણાયન બનાવવા માટે).
$3$. ઊંચી લેટીસ ઉર્જા,જે આયનોના નાના કદ અને ઊંચા વીજભાર દ્વારા અનુકૂળ બને છે.
તેનાથી વિપરીત,મોટો ધનાયન અને નાનો ઋણાયન આયનીય બંધના નિર્માણને ટેકો આપતા નથી કારણ કે તે ઓછી લેટીસ ઉર્જા અને વધતા સહસંયોજક ગુણધર્મ (ફાજન્સના નિયમ મુજબ) તરફ દોરી જાય છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો જવાબ છે.

(A) તત્ત્વ $X$ ની સંયોજકતા કોશમાં $2$ ઇલેક્ટ્રોન છે,તેથી તે સ્થાયી અષ્ટક પ્રાપ્ત કરવા માટે $2$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $X^{2+}$ આયન બનાવશે.
તત્ત્વ $Y$ ની સંયોજકતા કોશમાં $6$ ઇલેક્ટ્રોન છે,તેથી તે સ્થાયી અષ્ટક પ્રાપ્ત કરવા માટે $2$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને $Y^{2-}$ આયન બનાવશે.
જ્યારે $X^{2+}$ અને $Y^{2-}$ એ $1:1$ ના પ્રમાણમાં જોડાય છે,ત્યારે બનતા સંયોજનનું સૂત્ર $XY$ થાય છે.

(A) આયનીય સંયોજનની સ્ફટિક રચના ઊર્જા (Lattice Energy) આયનોના વીજભારના ગુણાકાર $(q_1 \times q_2)$ ના સમપ્રમાણમાં અને આયનો વચ્ચેના અંતર $(r_0)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
સૂત્ર: $U \propto \frac{|q_1 q_2|}{r_0}$.
આયનોના વીજભારનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$Al_2O_3$: $Al^{3+}$ અને $O^{2-}$ (વીજભારનો ગુણાકાર = $3 \times 2 = 6$)
$CaO$: $Ca^{2+}$ અને $O^{2-}$ (વીજભારનો ગુણાકાર = $2 \times 2 = 4$)
$MgBr_2$: $Mg^{2+}$ અને $Br^-$ (વીજભારનો ગુણાકાર = $2 \times 1 = 2$)
$NaCl$: $Na^+$ અને $Cl^-$ (વીજભારનો ગુણાકાર = $1 \times 1 = 1$)
વીજભારના ગુણાકારના આધારે,સાચો ક્રમ $Al_2O_3 > CaO > MgBr_2 > NaCl$ છે.

(C) આયનીય સંયોજનનું નિર્માણ કુલ ઊર્જા ફેરફાર પર આધાર રાખે છે,જેમાં ધાતુને આયનીકૃત કરવા માટે જરૂરી ઊર્જા અને સ્ફટિક લેટીસના નિર્માણ દરમિયાન મુક્ત થતી લેટીસ ઊર્જાનો સમાવેશ થાય છે.
$Ca^{2+}$ માટે,પ્રથમ અને દ્વિતીય આયનીકરણ ઊર્જાનો સરવાળો પ્રમાણમાં ઓછો હોય છે કારણ કે તે નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી સ્થાયી ઇલેક્ટ્રોન રચના પ્રાપ્ત કરે છે.
જોકે,$CaCl_{2(s)}$ ની લેટીસ ઊર્જા $CaCl_{(s)}$ કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે (વધુ ઋણ) હોય છે કારણ કે $Ca^{2+}$ આયન ઉચ્ચ વીજભાર ઘનતા ધરાવે છે અને બે $Cl^-$ આયનો સાથે વધુ સ્થાયી સ્ફટિક લેટીસ બનાવે છે.
તેથી,$CaCl_{(s)}$ કરતા $CaCl_{2(s)}$ નું નિર્માણ ઊર્જાની દ્રષ્ટિએ વધુ અનુકૂળ છે.

(A) આયનીય લાક્ષણિકતા બંધાયેલા પરમાણુઓ વચ્ચેના વિદ્યુતઋણતાના તફાવત પર આધાર રાખે છે.
$KCl$ અને $BaCl_2$ એ ધાતુ અને અધાતુ વચ્ચે બનતા લાક્ષણિક આયનીય સંયોજનો છે.
$C_6H_5NH_3^+Cl^-$ એ આયનીય ક્ષાર (એનિલીનિયમ ક્લોરાઇડ) છે.
$C_2H_5Cl$ (ઇથાઇલ ક્લોરાઇડ) એ સહસંયોજક કાર્બનિક સંયોજન છે જેમાં $C-Cl$ બંધ ધ્રુવીય સહસંયોજક છે,પરંતુ $C$ $(2.5)$ અને $Cl$ $(3.0)$ વચ્ચેના ઓછા વિદ્યુતઋણતાના તફાવતને કારણે તે આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી ઓછી આયનીય લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.

(D) આયનીય બંધની મજબૂતી લેટીસ ઉર્જા પર આધાર રાખે છે,જે બે મુખ્ય પરિબળો પર નિર્ભર છે:
$a)$ આયનીય વીજભાર: આયનોના વીજભારનો ગુણાકાર જેટલો વધારે,તેટલું સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ વધારે અને આયનીય બંધ તેટલો મજબૂત.
$b)$ આયનીય કદ: આયનીય ત્રિજ્યાનો સરવાળો (આંતર-આયનીય અંતર) જેટલો ઓછો,તેટલો આયનીય બંધ મજબૂત.
આપેલ જોડીઓની સરખામણી કરતા:
$1)$ $Ca^{2+}$ અને $O^{2-}$ માટે,વીજભારનો ગુણાકાર $|(+2) \times (-2)| = 4$ છે.
$2)$ $K^{+}$ અને $O^{2-}$ માટે,વીજભારનો ગુણાકાર $|(+1) \times (-2)| = 2$ છે.
$3)$ $Ca^{2+}$ અને $Cl^{-}$ માટે,વીજભારનો ગુણાકાર $|(+2) \times (-1)| = 2$ છે.
$4)$ $K^{+}$ અને $Cl^{-}$ માટે,વીજભારનો ગુણાકાર $|(+1) \times (-1)| = 1$ છે.
$Ca^{2+}$ અને $O^{2-}$ માં વીજભારનો ગુણાકાર સૌથી વધુ છે અને તેમની આયનીય ત્રિજ્યા પણ નાની છે,તેથી તેઓ સૌથી મજબૂત આયનીય બંધ બનાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) લેટીસ ઉર્જા એ આયનોના વીજભારના ગુણાકાર $(q_1 \times q_2)$ ના સમપ્રમાણમાં અને આંતર-આયનીય અંતર $(r_0)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
આપેલા સંયોજનો માટે વીજભારનો ગુણાકાર:
$NaCl$: $1 \times 1 = 1$
$MgBr_2$: $2 \times 1 = 2$
$CaO$: $2 \times 2 = 4$
$Al_2O_3$: $3 \times 2 = 6$
વીજભારના ગુણાકારના આધારે,સાચો ક્રમ $Al_2O_3 > CaO > MgBr_2 > NaCl$ છે.

(D) આયનીય સ્ફટિકનું ગલનબિંદુ $(MP)$ તેની લેટીસ ઉર્જાના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
લેટીસ ઉર્જા એ આયનો વચ્ચેના આંતરકેન્દ્રીય અંતર $(r^+ + r^-)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$Na^+$ અને $F^-$ એ $Rb^+$ અને $Br^-$ ની તુલનામાં નાના આયનો હોવાથી,$NaF$ માટે આંતરકેન્દ્રીય અંતર $(r^+ + r^-)$ એ $RbBr$ કરતા ઘણું ઓછું છે.
તેથી,$RbBr$ ની તુલનામાં $NaF$ ની લેટીસ ઉર્જા ઘણી વધારે છે અને ગલનબિંદુ પણ ઊંચું છે.

(C) આયનીય બંધની મજબૂતી લેટીસ ઉર્જા $(LE)$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે,જે $LE \propto \frac{q_1 q_2}{r}$ સંબંધ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $q_1$ અને $q_2$ એ આયનો પરનો વીજભાર છે અને $r$ એ આંતર-કેન્દ્રીય અંતર છે.
આપેલા સંયોજનોની સરખામણી કરતા:
$NaCl$: વીજભાર $+1, -1$ છે.
$Na_2O$: વીજભાર $+1, -2$ છે.
$MgF_2$: વીજભાર $+2, -1$ છે.
$MgO$: વીજભાર $+2, -2$ છે.
$MgO$ માં વીજભારનો ગુણાકાર સૌથી વધુ $(|(+2) \times (-2)| = 4)$ હોવાથી અને આયનીય ત્રિજ્યા નાની હોવાથી,તેની લેટીસ ઉર્જા સૌથી વધુ છે અને તેથી તે સૌથી મજબૂત આયનીય બંધ ધરાવે છે.

(D) એનહાઇડ્રસ $AlCl_3$ એ સહસંયોજક સંયોજન છે,આયનિક નથી. તે તેના અષ્ટકને પૂર્ણ કરવા માટે બાષ્પ અવસ્થામાં અને અધ્રુવીય દ્રાવકોમાં $Al_2Cl_6$ ડાયમર તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. ઘન અવસ્થામાં,તે સ્તરીય બંધારણ ધરાવે છે. તે ભેજવાળી હવામાં જળવિભાજન પ્રક્રિયાને કારણે ધુમાડો ઉત્પન્ન કરે છે: $AlCl_3 + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3HCl$. તેથી,તે આયનિક છે તેવું વિધાન ખોટું છે.

(A) આયનીય બંધની પ્રબળતા લેટીસ ઉર્જા દ્વારા નક્કી થાય છે,જે આંતર-આયનીય અંતર $(r_+ + r_-)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$CsF$ એ $Cs^+$ અને $F^-$ આયનો ધરાવે છે,જ્યારે $NaCl$ એ $Na^+$ અને $Cl^-$ આયનો ધરાવે છે.
$F^-$ ની આયનીય ત્રિજ્યા $Cl^-$ કરતા ઘણી નાની છે.
જોકે $Cs^+$ એ $Na^+$ કરતા મોટો છે,પરંતુ $F^-$ આયનનું નાનું કદ $NaCl$ ની સરખામણીમાં $CsF$ માં ટૂંકું આંતર-આયનીય અંતર બનાવે છે.
વધુમાં,ફ્લોરાઈડ આયનની ઉચ્ચ ચાર્જ ઘનતાને કારણે $CsF$ માટે લેટીસ ઉર્જા વધારે હોય છે,જે લેટીસ સ્થિરતાની દ્રષ્ટિએ $Cs-F$ બંધને વધુ પ્રબળ બનાવે છે.

(C) સ્ફટિકરચના ઊર્જા (lattice energy) એ ધન આયન અને ઋણ આયન વચ્ચેના આંતર-આયનીય અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$Lattice \ Energy \propto \frac{1}{r_+ + r_-}$
જેમ આલ્કલી ધાતુના ધન આયનનું કદ વધે છે $(Na^+ < K^+ < Rb^+ < Cs^+)$,તેમ આંતર-આયનીય અંતર વધે છે.
તેથી,ધન આયનનું કદ વધવાની સાથે સ્ફટિકરચના ઊર્જા ઘટે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$Na^+$ ની આયનીય ત્રિજ્યા સૌથી નાની છે,જેના પરિણામે $F^-$ આયન સાથેનું આંતર-આયનીય અંતર સૌથી ઓછું થાય છે.
આમ,$NaF$ સૌથી વધુ સ્ફટિકરચના ઊર્જા ધરાવે છે.

(D) તત્વ $(X)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $1s^{2} 2s^{2} 2p^{3}$ છે.
આ નાઇટ્રોજન $(N)$ દર્શાવે છે,જેની પાસે $5$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે અને અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે $3$ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર છે,જેથી તે $-3$ વીજભાર ધરાવતો આયન $(N^{3-})$ બનાવે છે.
મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ એ આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુ છે જે $2$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે અને $+2$ વીજભાર ધરાવતો આયન $(Mg^{2+})$ બનાવે છે.
તટસ્થ આયનીય સંયોજન બનાવવા માટે,વીજભાર સંતુલિત થવો જોઈએ: $3 \times (+2) + 2 \times (-3) = 0$.
તેથી,સંયોજનનું સૌથી સાદું સૂત્ર $Mg_{3}X_{2}$ છે.

(N/A) $(i)$ $S$ અને $S^{2-}$
સલ્ફરમાં સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $6$ છે.
સલ્ફર $(S)$ ની લુઈસ ટપકાં સંજ્ઞા $: \ddot{S} :$ છે.
દ્વિ-ઋણ વીજભાર સૂચવે છે કે છ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ઉપરાંત બે ઇલેક્ટ્રોન વધુ હશે. તેથી,$S^{2-}$ ની લુઈસ ટપકાં સંજ્ઞા $\left[ : \underset{\cdot \cdot}{\ddot{S}} : \right]^{2-}$ છે.
$(ii)$ $Al$ અને $Al^{3+}$
એલ્યુમિનિયમમાં સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $3$ છે.
એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ ની લુઈસ ટપકાં સંજ્ઞા $\cdot \underset{\cdot}{A}l \cdot$ છે.
ત્રિ-ધન વીજભાર સૂચવે છે કે તેણે તેના ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવ્યા છે. તેથી,લુઈસ ટપકાં સંજ્ઞા $[Al]^{3+}$ છે.
$(iii)$ $H$ અને $H^{-}$
હાઇડ્રોજનમાં સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $1$ છે.
હાઇડ્રોજન $(H)$ ની લુઈસ ટપકાં સંજ્ઞા $H \cdot$ છે.
એક-ઋણ વીજભાર સૂચવે છે કે એક સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ઉપરાંત એક ઇલેક્ટ્રોન વધુ હશે. તેથી,લુઈસ ટપકાં સંજ્ઞા $\left[ \ddot{H} \right]^{-}$ છે.

(N/A) આયનીય બંધનું નિર્માણ નીચેના પરિબળો દ્વારા નક્કી થાય છે:
$1$. ઓછી આયનીકરણ એન્થાલ્પી: તટસ્થ પરમાણુમાંથી ધન આયન $(M_{(g)} \rightarrow M_{(g)}^{+} + e^{-})$ બનાવવા માટે ઊર્જાની જરૂર પડે છે. ઓછી આયનીકરણ એન્થાલ્પી $(\Delta_{i} H)$ ધન આયન બનાવવાનું સરળ બનાવે છે.
$2$. વધુ ઋણ ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી: તટસ્થ પરમાણુમાંથી ઋણ આયન $(X_{(g)} + e^{-} \rightarrow X_{(g)}^{-})$ બનતી વખતે ઊર્જા મુક્ત થાય છે. વધુ ઋણ ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી $(\Delta_{eg} H)$ ઋણ આયન બનાવવા માટે અનુકૂળ છે.
$3$. ઊંચી લેટીસ એન્થાલ્પી: વાયુમય આયનોમાંથી સ્ફટિક લેટીસ $(M_{(g)}^{+} + X_{(g)}^{-} \rightarrow MX_{(s)})$ બનતી વખતે મોટી માત્રામાં ઊર્જા મુક્ત થાય છે. ઊંચી ઋણ લેટીસ એન્થાલ્પી $(\Delta_{L} H)$ આયનીય સંયોજનને સ્થિર કરે છે.
ટુંકમાં,આયનીય બંધ એવા તત્વો વચ્ચે સરળતાથી બને છે જેની આયનીકરણ એન્થાલ્પી ઓછી હોય અને ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી વધુ ઋણ હોય,જે સ્થિર સ્ફટિક લેટીસ રચના તરફ દોરી જાય છે.

(N/A) $K$ અને $S$:
$K$ અને $S$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:
$K: 2, 8, 8, 1$
$S: 2, 8, 6$
સલ્ફર $(S)$ ને તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે $2$ વધુ ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર છે. પોટેશિયમ $(K)$ ને નજીકના નિષ્ક્રિય વાયુ,એટલે કે આર્ગોન કરતા એક ઇલેક્ટ્રોન વધુ છે. બે $K$ પરમાણુઓ એક $S$ પરમાણુને એક-એક ઇલેક્ટ્રોન આપે છે જેથી $2K^+$ અને $S^{2-}$ બને છે.
$(b)$ $Ca$ અને $O$:
$Ca$ અને $O$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:
$Ca: 2, 8, 8, 2$
$O: 2, 6$
ઓક્સિજનને તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે બે ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર છે,જ્યારે કેલ્શિયમ પાસે નજીકના નિષ્ક્રિય વાયુ,એટલે કે આર્ગોન કરતા બે ઇલેક્ટ્રોન વધુ છે. $Ca$ બે ઇલેક્ટ્રોન $O$ ને આપે છે જેથી $Ca^{2+}$ અને $O^{2-}$ બને છે.
$(c)$ $Al$ અને $N$:
$Al$ અને $N$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:
$Al: 2, 8, 3$
$N: 2, 5$
નાઈટ્રોજન નજીકના નિષ્ક્રિય વાયુ (નિયોન) કરતા ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન ઓછો છે,જ્યારે એલ્યુમિનિયમ પાસે નિયોન કરતા ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન વધુ છે. $Al$ ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન $N$ ને આપે છે જેથી $Al^{3+}$ અને $N^{3-}$ બને છે.

(B) અણુમાં આયનીય લાક્ષણિકતા તેના ઘટક પરમાણુઓ વચ્ચેના વિદ્યુતઋણતાના તફાવત પર આધાર રાખે છે. તફાવત જેટલો વધારે,અણુની આયનીય લાક્ષણિકતા તેટલી જ વધારે.
આ આધારે,આપેલા અણુઓમાં આયનીય લાક્ષણિકતાનો વધતો ક્રમ $N_{2} < ClF_{3} < SO_{2} < K_{2}O < LiF$ છે.

(N/A) વિદ્યુતસંયોજક (આયનીય) બંધ: ધન અને ઋણ આયનો વચ્ચેના સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણને કારણે બનતા બંધને વિદ્યુતસંયોજક બંધ કહેવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ-$1$: સોડિયમ ક્લોરાઈડ $(NaCl)$ માં આયનીય બંધનું નિર્માણ.
$Na$ (આલ્કલી ધાતુ) અત્યંત વિદ્યુતધન ધાતુ છે અને એક ઈલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $Na^{+}$ આયન બનાવે છે,જેથી તે નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી સ્થાયી ઈલેક્ટ્રોન રચના પ્રાપ્ત કરે છે.
$Na ([Ne] 3s^{1}) \longrightarrow Na^{+} ([Ne]) + e^{-}$
ક્લોરિન એ અત્યંત વિદ્યુતઋણ હેલોજન છે. તે સોડિયમ દ્વારા મુક્ત થયેલ ઈલેક્ટ્રોન મેળવીને $Cl^{-}$ ઋણ આયનમાં રૂપાંતરિત થાય છે. આ $Cl^{-}$ આયન $Ar ([Ne] 3s^{2} 3p^{6})$ જેવી સ્થાયી ઈલેક્ટ્રોન રચના પ્રાપ્ત કરે છે.
$Cl ([Ne] 3s^{2} 3p^{5}) + e^{-} \longrightarrow Cl^{-} ([Ar] \text{ or } [Ne] 3s^{2} 3p^{6})$
ઉદાહરણ-$2$: $CaF_{2}$ માં આયનીય બંધનું નિર્માણ.
કેલ્શિયમ આર્ગોન જેવી સ્થાયી નિષ્ક્રિય વાયુ રચના પ્રાપ્ત કરવા માટે બે ઈલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે અને $Ca^{2+}$ આયનમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
$Ca ([Ar] 4s^{2}) \longrightarrow Ca^{2+} ([Ar]) + 2e^{-}$
ફ્લોરિન એ અત્યંત વિદ્યુતઋણ હેલોજન પરમાણુ છે જે એક ઈલેક્ટ્રોન મેળવીને સ્થાયી બાહ્ય કક્ષાની રચના પ્રાપ્ત કરે છે અને ફ્લોરાઈડ આયનમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
$F ([He] 2s^{2} 2p^{5}) + e^{-} \longrightarrow F^{-} ([He] 2s^{2} 2p^{6} \text{ or } [Ne])$
ધન $Ca^{2+}$ આયન અને બે ઋણ $F^{-}$ આયનો પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા રહે છે અને $CaF_{2}$ વિદ્યુતસંયોજક સંયોજન બનાવે છે.
$Ca^{2+} + 2F^{-} \longrightarrow CaF_{2}$

(N/A) આયનની ઇલેક્ટ્રોવેલેન્સી એટલે આયન પર રહેલા એકમ વીજભારની સંખ્યા.
ઉદાહરણ: $NaCl$ માં,$Na^{+}$ આયન પર એક એકમ ધન વીજભાર છે,તેથી તેની ઇલેક્ટ્રોવેલેન્સી $+1$ છે. $CaF_{2}$ માં,$Ca^{2+}$ આયન પર બે એકમ ધન વીજભાર છે,તેથી તેની ઇલેક્ટ્રોવેલેન્સી $+2$ છે.
તે જ રીતે,$F^{-}$ અને $Cl^{-}$ માં એક એકમ ઋણ વીજભાર છે,તેથી તેની સંયોજકતા $-1$ છે.

(N/A) આવર્ત કોષ્ટકમાં,અત્યંત વિદ્યુતઋણ હેલોજન અને અત્યંત વિદ્યુતધન આલ્કલી ધાતુઓ નિષ્ક્રિય વાયુઓ દ્વારા અલગ પડે છે.
હેલોજન પરમાણુમાંથી ઋણ આયન અને આલ્કલી ધાતુના પરમાણુમાંથી ધન આયનનું નિર્માણ સંબંધિત પરમાણુઓ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનના લાભ અને નુકસાન સાથે સંકળાયેલું છે.
આમ બનેલા ઋણ અને ધન આયનો સ્થિર નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી ઇલેક્ટ્રોનિક રચના પ્રાપ્ત કરે છે. નિષ્ક્રિય વાયુઓ (હિલિયમ સિવાય,જેની પાસે ઇલેક્ટ્રોનની ડ્યુપ્લેટ છે) પાસે આઠ (અષ્ટક) ઇલેક્ટ્રોનની ખાસ સ્થિર બાહ્ય કક્ષાની રચના $ns^{2} np^{6}$ હોય છે.
ઋણ અને ધન આયનો સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ દ્વારા સ્થિર થાય છે.
કોસેલની અભિધારણા ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર દ્વારા આયન-નિર્માણ અને આયનીય સ્ફટિકીય સંયોજનોના નિર્માણ અંગેના આધુનિક ખ્યાલો માટેનો આધાર પૂરો પાડે છે.

(N/A) લુઈસ સંજ્ઞાઓ પરમાણુ અથવા આયનની આસપાસ ટપકાં તરીકે સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન દર્શાવે છે.
$1$. $S$ અને $S^{2-}$ માટે:
- $S$ (પરમાણુ ક્રમાંક $16$): સંયોજકતા કોષની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3s^2 3p^4$ છે. તેમાં $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. લુઈસ સંજ્ઞા: $\cdot \cdot \ddot{S} \cdot \cdot$
- $S^{2-}$: અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે $2$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે. લુઈસ સંજ્ઞા: $[ \cdot \cdot \ddot{\underset{\cdot \cdot}{S}} \cdot \cdot ]^{2-}$
$2$. $Al$ અને $Al^{3+}$ માટે:
- $Al$ (પરમાણુ ક્રમાંક $13$): સંયોજકતા કોષની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3s^2 3p^1$ છે. તેમાં $3$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. લુઈસ સંજ્ઞા: $\cdot \dot{Al} \cdot$
- $Al^{3+}$: $3$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે. લુઈસ સંજ્ઞા: $[Al]^{3+}$
$3$. $H$ અને $H^{+}$ માટે:
- $H$ (પરમાણુ ક્રમાંક $1$): $1$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે. લુઈસ સંજ્ઞા: $H \cdot$
- $H^{+}$: $1$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે. લુઈસ સંજ્ઞા: $H^{+}$

(N/A) $K$ અને $S$:
$K$ $([Ar] 4s^1)$ એક ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $K^+$ બનાવે છે. $S$ $([Ne] 3s^2 3p^4)$ બે ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને $S^{2-}$ બનાવે છે. બે $K$ પરમાણુઓ એક $S$ પરમાણુને ઇલેક્ટ્રોન આપીને $K_2S$ $(2K^+ + S^{2-})$ બનાવે છે.
$(b)$ $Ca$ અને $O$:
$Ca$ $([Ar] 4s^2)$ બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $Ca^{2+}$ બનાવે છે. $O$ $([He] 2s^2 2p^4)$ બે ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને $O^{2-}$ બનાવે છે. તેઓ જોડાઈને $CaO$ $(Ca^{2+} + O^{2-})$ બનાવે છે.
$(c)$ $Al$ અને $N$:
$Al$ $([Ne] 3s^2 3p^1)$ ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $Al^{3+}$ બનાવે છે. $N$ $([He] 2s^2 2p^3)$ ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને $N^{3-}$ બનાવે છે. તેઓ જોડાઈને $AlN$ $(Al^{3+} + N^{3-})$ બનાવે છે.

(N/A) આયનીય બંધનું નિર્માણ તટસ્થ પરમાણુઓમાંથી ધન અને ઋણ આયનો બનવાની સરળતા અને ત્યારબાદ સ્ફટિક લેટીસમાં તેમની ગોઠવણી પર આધાર રાખે છે. અનુકૂળ પરિબળો નીચે મુજબ છે:
$1$. ઓછી આયનીકરણ એન્થાલ્પી: ધાતુના પરમાણુની આયનીકરણ એન્થાલ્પી ઓછી હોવી જોઈએ જેથી તે સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને કેટાયન $(M \rightarrow M^+ + e^-)$ બનાવી શકે.
$2$. ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી: અધાતુના પરમાણુની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી વધુ ઋણ હોવી જોઈએ જેથી તે સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને એનાયન $(X + e^- \rightarrow X^-)$ બનાવી શકે.
$3$. ઉચ્ચ લેટીસ એન્થાલ્પી: બનેલા આયનો સ્ફટિક લેટીસમાં એવી રીતે ગોઠવાવા જોઈએ કે મુક્ત થતી ઉર્જા (લેટીસ એન્થાલ્પી) વધુ હોય,જે આયનીય સંયોજનને સ્થિર કરે છે.

લેટિસ એન્થાલ્પી: આયનીય સંયોજનની લેટિસ એન્થાલ્પી એટલે કે જ્યારે એક મોલ આયનીય સંયોજન વાયુમય અવસ્થામાં તેના આયનોમાં વિયોજિત થાય ત્યારે થતો એન્થાલ્પી ફેરફાર.
$Na^{+}Cl^{-}_{(s)} \rightarrow Na^{+}_{(g)} + Cl^{-}_{(g)}; \Delta_{lattice} H = +788 \ kJ / mol$
$NaCl$ ના નિર્માણના વિવિધ તબક્કાઓ અને તેની સંબંધિત એન્થાલ્પીને બોર્ન-હેબર ચક્ર દ્વારા નીચે મુજબ સમજાવી શકાય છે:
$(1)$ $Na_{(s)} \rightarrow Na_{(g)}$; સોડિયમનું ઉર્ધ્વપાતન,$\Delta_{sub} H = 108.4 \ kJ \ mol^{-1}$
$(2)$ આયનીકરણ એન્થાલ્પી: $Na_{(g)} \rightarrow Na^{+}_{(g)} + e^{-}_{(g)}; \Delta_{i} H = 496 \ kJ / mol$
$(3)$ ક્લોરિનનું વિયોજન: $\frac{1}{2} Cl_{2(g)} \rightarrow Cl_{(g)}; \frac{1}{2} \Delta_{bond} H = 121 \ kJ / mol$
$(4)$ ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી: $Cl_{(g)} + e^{-} \rightarrow Cl^{-}_{(g)}; \Delta_{eg} H = -348.6 \ kJ / mol$
$(5)$ લેટિસ નિર્માણ: $Na^{+}_{(g)} + Cl^{-}_{(g)} \rightarrow Na^{+}Cl^{-}_{(s)}; \Delta_{U} H = ?$
$(6)$ $NaCl$ ની સર્જન એન્થાલ્પી: $Na_{(s)} + \frac{1}{2} Cl_{2(g)} \rightarrow NaCl_{(s)}; \Delta_{f} H = -411.2 \ kJ / mol$
હેસના નિયમનો ઉપયોગ કરતા:
$\Delta_{lattice} H = \Delta_{f} H - (\Delta_{sub} H + \frac{1}{2} \Delta_{bond} H + \Delta_{i} H + \Delta_{eg} H)$
$= -(-411.2) - (108.4 + 121 + 496 - 348.6) = +788 \ kJ / mol$
$NaCl_{(s)} \rightarrow Na^{+}_{(g)} + Cl^{-}_{(g)}$ માટે,આંતરિક ઉર્જા $2RT$ જેટલી ઓછી છે અને તે $+783 \ kJ / mol$ જેટલી છે.
અમે દ્રાવણની એન્થાલ્પીની ગણતરી કરવા માટે લેટિસ એન્થાલ્પીનો ઉપયોગ કરીએ છીએ:
$\Delta_{sol} H = \Delta_{lattice} H + \Delta_{hyd} H$
$NaCl_{(s)}$ ના એક મોલ માટે,લેટિસ એન્થાલ્પી $= +788 \ kJ / mol$ અને $\Delta_{hyd} H = -784 \ kJ / mol$.
$\therefore \Delta_{sol} H = +788 - 784 = +4 \ kJ / mol$

(D) Born-Haber ચક્ર મુજબ,પ્રમાણિત સર્જન એન્થાલ્પી $\Delta _{f}H^{\theta }$ એ પ્રક્રિયામાં સામેલ તમામ ઉર્જા ફેરફારોના સરવાળા દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$\Delta _{f}H^{\theta } = \Delta _{sub}H^{\theta } + IE + \frac{1}{2}\Delta _{diss}H^{\theta } + \Delta _{eg}H^{\theta } + \Delta _{lattice}H^{\theta }$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$-360.1 = 108.4 + 496 + \frac{1}{2}(192) + (-325) + \Delta _{lattice}H^{\theta }$
$-360.1 = 108.4 + 496 + 96 - 325 + \Delta _{lattice}H^{\theta }$
$-360.1 = 375.4 + \Delta _{lattice}H^{\theta }$
$\Delta _{lattice}H^{\theta } = -360.1 - 375.4 = -735.5 \ kJ \ mol^{-1}$

(N/A) બીજા આવર્તનાં તત્ત્વોની લૂઇસ સંજ્ઞા નીચે મુજબ છે:
$Li$: $\cdot Li$
$Be$: $\cdot Be \cdot$
$B$: $\cdot \dot{B} \cdot$
$C$: $\cdot \dot{C} \cdot \cdot$
$N$: $\cdot \dot{N} :$
$O$: $: \dot{O} :$
$F$: $: \ddot{F} :$
$Ne$: $: \ddot{Ne} :$

(N/A) આયનીય બંધના નિર્માણમાં ત્રણ મુખ્ય ઉર્જાના પગલાંઓ સામેલ છે:
$1$. વાયુરૂપ ધન આયન $(cation)$ નું નિર્માણ: આ માટે ઉર્જાની જરૂર પડે છે,જેને આયનીકરણ એન્થાલ્પી કહેવાય છે,જે હંમેશા ઉષ્માશોષક $(endothermic)$ હોય છે.
$2$. વાયુરૂપ ઋણ આયન $(anion)$ નું નિર્માણ: આ ઉર્જા મુક્ત કરે છે,જેને ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી કહેવાય છે,જે સામાન્ય રીતે ઉષ્માક્ષેપક $(exothermic)$ હોય છે.
$3$. આયનીય ઘનનું નિર્માણ: વાયુરૂપ આયનો જોડાઈને સ્ફટિક લેટીસ બનાવે છે,જે લેટીસ એન્થાલ્પી તરીકે ઓળખાતી મોટી માત્રામાં ઉર્જા મુક્ત કરે છે,જે અત્યંત ઉષ્માક્ષેપક હોય છે.

$NaCl$ ના નિર્માણમાં નીચેના તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. સોડિયમનું આયનીકરણ: $Na_{(g)} \rightarrow Na_{(g)}^{+} + e^{-}; \Delta_{i}H = 495.8 \, kJ \, mol^{-1}$
$2$. ક્લોરિન દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ: $Cl_{(g)} + e^{-} \rightarrow Cl_{(g)}^{-}; \Delta_{eg}H = -348.7 \, kJ \, mol^{-1}$
$3$. લેટાઈસનું નિર્માણ: $Na_{(g)}^{+} + Cl_{(g)}^{-} \rightarrow NaCl_{(s)}; \Delta_{L}H = -788 \, kJ \, mol^{-1}$
$4$. નિર્માણની કુલ એન્થાલ્પી: $\Delta_{f}H(NaCl) = \Delta_{i}H + \Delta_{eg}H + \Delta_{L}H$
$\Delta_{f}H(NaCl) = 495.8 - 348.7 - 788 = -640.9 \, kJ \, mol^{-1}$

(A) બોર્ન-હેબર ચક્રનું સમીકરણ:
$\Delta_{f} H^{\ominus}_{KCl} = \Delta_{sub} H^{\ominus}_{(K)} + \Delta_{ionization} H^{\ominus}_{(K)} + \frac{1}{2} \Delta_{bond} H^{\ominus}_{(Cl_2)} + \Delta_{electron \ gain} H^{\ominus}_{(Cl)} + \Delta_{lattice} H^{\ominus}_{(KCl)}$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$-436.7 = 89.2 + 419.0 + \frac{1}{2}(243.0) + (-348.6) + \Delta_{lattice} H^{\ominus}_{(KCl)}$
$-436.7 = 281.1 + \Delta_{lattice} H^{\ominus}_{(KCl)}$
$\Delta_{lattice} H^{\ominus}_{(KCl)} = -717.8 \ kJ \ mol^{-1}$
લેટીસ એન્થાલ્પીનું મૂલ્ય (મેગ્નિટ્યુડ) $717.8 \ kJ \ mol^{-1}$ છે,જેનો નજીકનો પૂર્ણાંક $718 \ kJ \ mol^{-1}$ છે.

(C) લેટીસ ઉર્જા એટલે એક મોલ ઘન આયનીય સંયોજનને તેના વાયુરૂપ ઘટક આયનોમાં સંપૂર્ણપણે અલગ કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા.
લેટીસ ઉર્જા એ આંતર-આયનીય અંતર $(r_0 = r_+ + r_-)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ આયનોનું કદ ઘટે છે,તેમ આંતર-આયનીય અંતર ઘટે છે,જેના પરિણામે આકર્ષણ બળ વધે છે અને લેટીસ ઉર્જા વધે છે.
આપેલા સંયોજનોની સરખામણી કરતા:
$RbCl$ ($Rb^+$ સૌથી મોટું),$KCl$ $(K^+)$,$NaCl$ $(Na^+)$,$NaF$ ($F^-$ સૌથી નાનું).
આયનોના કદનો ક્રમ $Rb^+ > K^+ > Na^+$ અને $Cl^- > F^-$ છે.
તેથી,લેટીસ ઉર્જાનો સાચો ક્રમ $RbCl < KCl < NaCl < NaF$ છે.

(D) . આલ્કલી ધાતુઓ આયનીય બંધ બનાવવાની સૌથી વધુ વૃત્તિ ધરાવે છે કારણ કે તેમની આયનીકરણ ઉર્જા ઓછી હોય છે.
આલ્કલી ધાતુની સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $ns^1$ છે.
આપેલી ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાઓમાંથી,$1 s^2 2 s^2 2 p^6 3 s^1$ એ $Na$ (સોડિયમ) ની રચના છે,જે એક આલ્કલી ધાતુ છે અને તેથી તે સરળતાથી આયનીય બંધ બનાવે છે.

(A) આયનીય સંયોજન સામાન્ય રીતે ધાતુના કેશન અને અધાતુના એનાયન વચ્ચેના સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ દ્વારા રચાય છે,જ્યારે સહસંયોજક સંયોજન અધાતુ પરમાણુઓ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી દ્વારા રચાય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં:
$Fe(OH)_2$ એ આયનીય સંયોજન છે.
$CH_3OH$ (મિથેનોલ) એ સહસંયોજક સંયોજન છે.
તેથી,સાચી જોડી જેમાં પ્રથમ આયનીય અને બીજું સહસંયોજક છે તે $Fe(OH)_2$ અને $CH_3OH$ છે.

(C) લેટીસ એન્થાલ્પી આયનોના વીજભારના ગુણાકારના સમપ્રમાણમાં અને આંતર-આયનીય અંતર (આયનીય ત્રિજ્યાનો સરવાળો) ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$Lattice \ Enthalpy \propto \frac{|q_+ q_-|}{r_+ + r_-}$.
આપેલા સંયોજનોની સરખામણી કરતા:
$LiCl$: $Li^+$ $(+1)$,$Cl^-$ $(-1)$
$NaCl$: $Na^+$ $(+1)$,$Cl^-$ $(-1)$
$BeF_2$: $Be^{2+}$ $(+2)$,$F^-$ $(-1)$
$CaCl_2$: $Ca^{2+}$ $(+2)$,$Cl^-$ $(-1)$
$BeF_2$ નો વીજભાર ગુણાકાર સૌથી વધુ $(|(+2) \times (-1)| = 2)$ છે અને આયનીય ત્રિજ્યાનો સરવાળો સૌથી ઓછો છે. તેથી,$BeF_2$ ની લેટીસ એન્થાલ્પી સૌથી વધુ છે.

(C) જ્યારે $A$ પરમાણુથી $B$ પરમાણુમાં એક ઇલેક્ટ્રોનનું સ્થાનાંતરણ થાય છે,ત્યારે $A$ એક ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $A^+$ ધન આયન બનાવે છે અને $B$ એક ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને $B^-$ ઋણ આયન બનાવે છે.
આ બંધ વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનો ($A^+$ અને $B^-$) વચ્ચેના સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળ દ્વારા બને છે,તેથી તેને વિદ્યુતસંયોજક અથવા આયનીય બંધ કહેવામાં આવે છે.
તેથી,સંયોજન $AB$ વિદ્યુતસંયોજક બંધ ધરાવે છે.

(D) આયનીય સંયોજન ધાતુ અને અધાતુ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોનની આપ-લે દ્વારા બને છે.
$KI$ (પોટેશિયમ આયોડાઇડ) માં એક ધાતુ $(K^+)$ અને એક અધાતુ $(I^-)$ હોય છે,જે પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,તેથી તે એક આયનીય સંયોજન છે.
$SO_{2}$,$ICl$,અને $CHCl_{3}$ એ અધાતુઓ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારીથી બનતા સહસંયોજક સંયોજનો છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) ઈથાઈલ મેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ $(CH_3CH_2MgBr)$ ના અણુમાં,$Mg - Br$ બંધ આયનીય સ્વભાવ ધરાવે છે.
આનું કારણ એ છે કે મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ અને બ્રોમીન $(Br)$ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત અણુમાં હાજર અન્ય બંધોની તુલનામાં ઘણો વધારે છે.
પરિણામે,$Mg - Br$ બંધ સૌથી વધુ આયનીય લાક્ષણિકતા દર્શાવે છે.

(D) $H$ અને $Cl$ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત આશરે $0.9$ છે,જે $2.1$ કરતા ઘણો ઓછો છે.
પૌલિંગ સ્કેલ મુજબ,જો બે પરમાણુઓ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત $1.7$ (અથવા અમુક સંમેલનોમાં $2.1$) કરતા ઓછો હોય,તો બનતો બંધ મુખ્યત્વે સહસંયોજક હોય છે.
$NaCl$ માં,$Na$ $(0.9)$ અને $Cl$ $(3.0)$ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત $2.1$ છે,જેના પરિણામે આયનીય બંધ બને છે.

(B) બોર્ન-હેબર ચક્રમાં,અંતિમ પગલું $(\Delta H_5)$ લેટીસ એન્થાલ્પી દર્શાવે છે,જ્યાં વાયુરૂપ આયનો $M^{+}_{(g)}$ અને $X^{-}_{(g)}$ જોડાઈને એક મોલ ઘન આયનીય સંયોજન $M^{+} X^{-}_{(s)}$ બનાવે છે.
આમ,$Z$ એ $M^{+} X^{-}_{(s)}$ છે.

(C) આયનીય બંધો એ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળો છે જે સ્વભાવે બિન-દિશાત્મક હોય છે,એટલે કે તે બધી દિશાઓમાં સમાન રીતે કાર્ય કરે છે. તેથી,વિધાન $(A)$ સાચું છે.
આયનીય સંયોજનો સ્વભાવે ધ્રુવીય હોય છે અને આયન-દ્વિધ્રુવ આંતરક્રિયાઓને કારણે ધ્રુવીય દ્રાવકોમાં (જેમ કે પાણી) દ્રાવ્ય હોય છે. તેઓ સામાન્ય રીતે અધ્રુવીય દ્રાવકોમાં અદ્રાવ્ય હોય છે. તેથી,કારણ $(R)$ ખોટું છે.

(C) લેટિસ એન્થાલ્પી એટલે એક મોલ ઘન આયનીય સંયોજનને તેના વાયુરૂપ ઘટક આયનોમાં સંપૂર્ણપણે અલગ કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા. ઊંચી લેટિસ એન્થાલ્પી આયનો વચ્ચે આકર્ષણના મજબૂત સ્થિર વિદ્યુતીય બળો સૂચવે છે,જે આયનીય સંયોજનની વધુ સ્થિરતા તરફ દોરી જાય છે. તેથી,વિધાન $(A)$ સાચું છે.
કારણ $(R)$ જણાવે છે કે લેટિસ એન્થાલ્પી એ અપાકર્ષણનું માપ છે,જે ખોટું છે. લેટિસ એન્થાલ્પી એ વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનો વચ્ચેના આકર્ષણના સ્થિર વિદ્યુતીય બળોનું માપ છે,અપાકર્ષણનું નહીં. તેથી,કારણ $(R)$ ખોટું છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(D) સમૂહ-$2$ ના તત્વો આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ છે અને સમૂહ-$17$ ના તત્વો હેલોજન (અધાતુઓ) છે.
જ્યારે ધાતુ અધાતુ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,ત્યારે ધાતુમાંથી અધાતુમાં ઇલેક્ટ્રોનનું સ્થાનાંતર થાય છે,જેના પરિણામે આયનીય બંધ બને છે.
આયનીય સંયોજનો સામાન્ય રીતે આયનો વચ્ચેના મજબૂત સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળોને કારણે ઓરડાના તાપમાને સ્ફટિકમય ઘન સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
તેથી,બનતું સંયોજન સ્ફટિકમય ઘન હોવાની શક્યતા છે.

(A) લેટીસ ઉર્જા એ કેટાયન અને એનાયન વચ્ચેના આંતર-આયનીય અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
આપેલા તમામ સંયોજનોમાં ફ્લોરાઈડ આયન $(F^{-})$ સામાન્ય હોવાથી,લેટીસ ઉર્જા આલ્કલી ધાતુના કેટાયનના કદ પર આધાર રાખે છે.
જેમ કેટાયનનું કદ $Li^{+}$ થી $Cs^{+}$ તરફ વધે છે,તેમ આંતર-આયનીય અંતર વધે છે,જેના પરિણામે લેટીસ ઉર્જામાં ઘટાડો થાય છે.
તેથી,$LiF$ માં સૌથી ઓછું આંતર-આયનીય અંતર છે અને પરિણામે સૌથી વધુ લેટીસ ઉર્જા ધરાવે છે.

(A) બંધની આયનીય લાક્ષણિકતા બંધિત પરમાણુઓ વચ્ચેના વિદ્યુતઋણતાના તફાવતના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
$(i)$ $O_2$: વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત = $3.5 - 3.5 = 0$.
$(ii)$ $K_2O$: વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત = $3.5 - 0.8 = 2.7$.
$(iii)$ $N_2$: વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત = $3.0 - 3.0 = 0$.
$(iv)$ $LiF$: વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત = $4.0 - 1.0 = 3.0$.
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $LiF$ $(3.0)$ > $K_2O$ $(2.7)$ > $O_2$ $(0)$ = $N_2$ $(0)$.
તેથી સાચો ક્રમ $iv > ii > i > iii$ છે.

(C) આયનીય સંયોજનની લેટીસ ઉર્જા આયનોના વીજભારના ગુણાકારના સમપ્રમાણમાં અને આયનીય ત્રિજ્યાના સરવાળાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$Lattice \ Energy \propto \frac{|q_+ \times q_-|}{r_+ + r_-}$
$LiF$,$NaCl$,અને $LiCl$ માટે,આયનોનો વીજભાર $\pm 1$ છે. $MgO$ માટે,આયનોનો વીજભાર $\pm 2$ છે.
$MgO$ માટે વીજભારનો ગુણાકાર $(2 \times 2 = 4)$ અન્ય સંયોજનો $(1 \times 1 = 1)$ કરતા ઘણો વધારે હોવાથી,$MgO$ ની લેટીસ ઉર્જા ઘણી વધારે છે.
વધુમાં,$Mg^{2+}$ અને $O^{2-}$ આયનો કદમાં નાના છે,જે લેટીસ ઉર્જામાં વધારો કરે છે.
તેથી,$MgO$ સૌથી વધુ લેટીસ ઉર્જા ધરાવે છે.
આમ,વિકલ્પ $C$ સાચો છે.

(C) આયનીય સંયોજનો મજબૂત સ્થિર વિદ્યુત આકર્ષણ બળો દ્વારા જોડાયેલા આયનોના બનેલા હોય છે.
ઘન અવસ્થામાં,આ આયનો લેટીસમાં નિશ્ચિત હોય છે અને હલનચલન કરી શકતા નથી,જેના કારણે તેઓ વિદ્યુતના મંદ વાહક હોય છે.
જો કે,પીગળેલી અવસ્થામાં અથવા જ્યારે પાણીમાં ઓગળેલા હોય ત્યારે,આયનો મુક્ત રીતે હલનચલન કરી શકે છે,જે તેમને વિદ્યુતનું વહન કરવાની મંજૂરી આપે છે.
તેથી,એવું વિધાન કે આયનીય સંયોજનો પીગળેલા અથવા જલીય દ્રાવણોમાં વિદ્યુતનું વહન કરતા નથી તે ખોટું છે.

(C) આપેલ છે કે $Z$ એ $a+2$ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતી આલ્કલી ધાતુ છે.
આલ્કલી ધાતુઓ આવર્ત કોષ્ટકના સમૂહ $1$ માં આવે છે.
જો $Z$ આલ્કલી ધાતુ હોય,તો $Y$ $(a+1)$ નિષ્ક્રિય વાયુ (સમૂહ $18$) છે અને $X$ $(a)$ હેલોજન (સમૂહ $17$) છે.
$X$ અધાતુ છે અને $Z$ ધાતુ છે.
ધાતુ અને અધાતુ વચ્ચે બનતો બંધ સામાન્ય રીતે આયનીય હોય છે.
તેથી,$X$ અને $Z$ દ્વારા બનતું સંયોજન આયનીય છે.

(A) આયનીય સંયોજનોનું ગલનબિંદુ સ્ફટિક લેટીસની લેટીસ ઉર્જા પર આધાર રાખે છે.
લેટીસ ઉર્જા એ આંતર-આયનીય અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ એનાયનનું કદ $F^{-}$ થી $Cl^{-}$ અને $I^{-}$ તરફ વધે છે,તેમ આંતર-આયનીય અંતર વધે છે,જેના પરિણામે લેટીસ ઉર્જામાં ઘટાડો થાય છે.
તેથી,ગલનબિંદુ $LiF > LiCl > LiI$ ના ક્રમમાં ઘટે છે.
આ ક્રમ $I > II > III$ ને અનુરૂપ છે.

(D) આયનીય સ્ફટિકની લેટીસ ઉર્જા $(U)$ એ ઉર્જા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જે વાયુરૂપ આયનો એક મોલ ઘન આયનીય સ્ફટિક બનાવવા માટે જોડાય ત્યારે મુક્ત થાય છે.
Born-Landé સમીકરણ મુજબ,લેટીસ ઉર્જા આંતર-આયનીય અંતર $(r_0)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
આંતર-આયનીય અંતર $r_0$ એ ધન આયન $(r_c)$ અને ઋણ આયન $(r_a)$ ની આયનીય ત્રિજ્યાનો સરવાળો હોવાથી,$r_0 = r_c + r_a$ થાય છે.
તેથી,લેટીસ ઉર્જા $U$ એ $\frac{1}{(r_c + r_a)}$ ના પ્રમાણમાં છે.