Polarisation and Fajan’s rule Questions in Gujarati

(C) $LiCl$ એ નાના $Li^+$ કેટાયનની ઉચ્ચ ધ્રુવીભવન શક્તિને કારણે સહસંયોજક સંયોજન છે,જે મોટા $Cl^-$ એનાયનના ઇલેક્ટ્રોન વાદળનું ધ્રુવીભવન કરે છે (ફેજન્સનો નિયમ).
$Li$ $(1.0)$ અને $Cl$ $(3.0)$ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત $2.0$ છે,જે નોંધપાત્ર છે,ઓછો નથી.
તેથી,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે.

(N/A) $LiF$ તેની ખૂબ જ ઊંચી લેટીસ ઉર્જાને કારણે પાણીમાં લગભગ અદ્રાવ્ય છે,જે $Li^+$ અને $F^-$ બંને આયનોના નાના કદને કારણે ઉદ્ભવે છે.
તેનાથી વિપરીત,$LiCl$ ની લેટીસ ઉર્જા ઓછી છે અને નાના $Li^+$ આયન દ્વારા $Cl^-$ આયનના ધ્રુવીભવનને કારણે તેમાં નોંધપાત્ર સહસંયોજક ગુણધર્મ (ફેજન્સનો નિયમ) જોવા મળે છે.
આ સહસંયોજક ગુણધર્મને લીધે $LiCl$ એસિટોન જેવા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય છે,જ્યારે $LiF$ ની તુલનામાં તેની ઓછી લેટીસ ઉર્જા તેને પાણીમાં વધુ સરળતાથી ઓગળવા દે છે.

(N/A) ધનઆયનનું કદ જેટલું નાનું અને ઋણઆયનનું કદ જેટલું મોટું,તેટલો આયનીય બંધમાં સહસંયોજક ગુણધર્મ વધારે હોય છે.
ધનઆયન પરનો વીજભાર જેટલો વધારે,તેટલો આયનીય બંધમાં સહસંયોજક ગુણધર્મ વધારે હોય છે.
સમાન કદ અને વીજભાર ધરાવતા ધનઆયનો માટે,$(n-1)d^n s^0$ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના ધરાવતો ધનઆયન (જે સંક્રાંતિ ધાતુઓ માટે લાક્ષણિક છે) તે નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી રચના,$ns^2 np^6$ (જે આલ્કલી અને આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ માટે લાક્ષણિક છે) ધરાવતા ધનઆયન કરતા વધુ ધ્રુવીભવન ક્ષમતા ધરાવે છે.
ધનઆયન ઋણઆયનનું ધ્રુવીભવન કરે છે,ઇલેક્ટ્રોનિક વીજભારને પોતાની તરફ ખેંચે છે અને આમ બે કેન્દ્રો વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોનિક વીજભારની ઘનતા વધારે છે. આ બરાબર તે જ છે જે સહસંયોજક બંધમાં થાય છે,એટલે કે કેન્દ્રો વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોન વીજભારની ઘનતામાં વધારો.
ધનઆયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ,ઋણઆયનની ધ્રુવીભવનક્ષમતા અને ઋણઆયનના વિકૃતિ (ધ્રુવીભવન) ની માત્રા એ પરિબળો છે જે આયનીય બંધના સહસંયોજક ગુણધર્મની ટકાવારી નક્કી કરે છે.

(N/A) $(i)$ $BeO$ પાણીમાં લગભગ અદ્રાવ્ય છે કારણ કે $Be^{2+}$ એ ઉચ્ચ વીજભાર ઘનતા ધરાવતો નાનો કેટાયન છે,જે ખૂબ જ ઊંચી લેટીસ ઉર્જા તરફ દોરી જાય છે જેને જલીયકરણ ઉર્જા (hydration energy) દૂર કરી શકતી નથી. $BeSO_4$ માં,મોટો $SO_4^{2-}$ એનાયન લેટીસ ઉર્જા ઘટાડે છે,જે તેને દ્રાવ્ય બનાવે છે.
$(ii)$ $BaO$ દ્રાવ્ય છે કારણ કે $Ba^{2+}$ અને $O^{2-}$ ના કદમાં અસમાનતા છે,જેના પરિણામે ઓછી લેટીસ ઉર્જા મળે છે જે જલીયકરણ ઉર્જા દ્વારા સરળતાથી દૂર થઈ જાય છે. $BaSO_4$ માં,$Ba^{2+}$ અને $SO_4^{2-}$ બંને મોટા છે,જે ઉચ્ચ લેટીસ ઉર્જા તરફ દોરી જાય છે,જે તેને અદ્રાવ્ય બનાવે છે.
$(iii)$ ઇથેનોલમાં $LiI$ એ $KI$ કરતા વધુ દ્રાવ્ય છે કારણ કે નાના $Li^+$ આયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ (polarising power) વધુ છે,જે $KI$ ની તુલનામાં $LiI$ માં વધુ સહસંયોજક લાક્ષણિકતા લાવે છે,જે તેને ઇથેનોલ જેવા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં ઓગળવામાં મદદ કરે છે.

(N/A) નજીકના ધન આયન (cation) ની અસર દ્વારા ઋણ આયન (anion) ના ઇલેક્ટ્રોન વાદળના વિકૃતિને ધ્રુવીભવન કહેવામાં આવે છે. આ ઘટના ફેજાનના નિયમો દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે,જે આયનીય બંધમાં રહેલા આંશિક સહસંયોજક ગુણધર્મને સમજાવે છે.

(N/A) ફાજન્સનો નિયમ આયનીય બંધમાં સહસંયોજક લાક્ષણિકતાનું અનુમાન કરવા માટે વપરાય છે. તેના નિયમો નીચે મુજબ છે:
$1$. ધન આયનનું નાનું કદ: નાનો ધન આયન ઉચ્ચ વીજભાર ઘનતા ધરાવે છે,જે તેની ધ્રુવીભવન ક્ષમતા વધારે છે.
$2$. ઋણ આયનનું મોટું કદ: મોટો ઋણ આયન તેના ઢીલા રીતે જોડાયેલા સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનને કારણે ધન આયન દ્વારા વધુ સરળતાથી ધ્રુવીભૂત થાય છે.
$3$. ધન આયન કે ઋણ આયન પરનો ઉચ્ચ વીજભાર: ધન આયન અથવા ઋણ આયન પરનો વીજભાર વધવાથી ધ્રુવીભવનની માત્રા વધે છે.
$4$. ધન આયનની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના: સ્યુડો-નોબલ ગેસ રચના ધરાવતા ધન આયનો (જેમ કે $Cu^+$,$Ag^+$,$Zn^{2+}$) નોબલ ગેસ રચના ધરાવતા આયનો (જેમ કે $Na^+$,$K^+$) કરતા વધુ ધ્રુવીભવન ક્ષમતા ધરાવે છે,કારણ કે $d$-ઇલેક્ટ્રોનની શીલ્ડિંગ અસર નબળી હોય છે.

(D) આયનીય બંધમાં સહસંયોજક લાક્ષણિકતાની ટકાવારી $Fajan's$ ના નિયમ મુજબ નક્કી થાય છે,જે નીચેના પરિબળો પર આધાર રાખે છે:
$(i)$ ધન આયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ
$(ii)$ ઋણ આયનની ધ્રુવીભવનીયતા
$(iii)$ વિકૃતિની માત્રા (ધ્રુવીભવન)
તેથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(D) પાણીમાં આયનીય સંયોજનોની દ્રાવ્યતા તેમની લેટીસ ઉર્જા અને જલીયકરણ ઉર્જા પર આધાર રાખે છે.
ફાજાનના નિયમ મુજબ,જે સંયોજનોમાં સહસંયોજક ગુણધર્મ વધુ હોય છે,તેમની પાણી જેવા ધ્રુવીય દ્રાવકોમાં દ્રાવ્યતા ઓછી હોય છે.
$Mg^{2+}$ આયનના નાના કદ અને ઉચ્ચ વીજભાર ઘનતાને કારણે $MgS$ માં સહસંયોજક ગુણધર્મ વધુ હોય છે,જે $S^{2-}$ આયનનું નોંધપાત્ર રીતે ધ્રુવીભવન કરે છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $MgS$ સૌથી ઓછું દ્રાવ્ય છે.

(D) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,આયનીય બંધમાં સહસંયોજક લાક્ષણિકતા કેટાયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ સાથે વધે છે.
લિથિયમ $(Li^+)$ ની આયનીય ત્રિજ્યા ખૂબ નાની હોય છે,જેના પરિણામે ઉચ્ચ ચાર્જ ઘનતા અને ઉચ્ચ ધ્રુવીભવન શક્તિ મળે છે.
આ ઉચ્ચ ધ્રુવીભવન શક્તિ $Li^+$ આયનને હેલાઈડ એનાયનના ઈલેક્ટ્રોન ક્લાઉડને વિકૃત કરવાની મંજૂરી આપે છે,જેનાથી લિથિયમ હેલાઈડ્સમાં નોંધપાત્ર સહસંયોજક લાક્ષણિકતા આવે છે.
તેથી,વિધાન $A$ અને કારણ $R$ બંને સાચા છે,અને $R$ એ $A$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(A) $(A)$ $LiCl$ અને $MgCl_2$ ધ્રુવીભવનને કારણે (ફાજન્સનો નિયમ) સહસંયોજક સ્વભાવ ધરાવે છે, તેથી તે ઇથેનોલમાં દ્રાવ્ય છે.
$(B)$ $Li$ અને $Mg$ સુપરઓક્સાઇડ બનાવતા નથી; તેઓ અનુક્રમે ઓક્સાઇડ અને પેરોક્સાઇડ બનાવે છે.
$(C)$ $Li^+$ અને $F^-$ બંને આયનોના નાના કદને કારણે $LiF$ ની લેટીસ ઉર્જા ખૂબ ઊંચી હોય છે, જે તેને અન્ય આલ્કલી ધાતુના ફ્લોરાઈડની તુલનામાં પાણીમાં ઓછું દ્રાવ્ય બનાવે છે.
$(D)$ ઊંચી લેટીસ ઉર્જાને કારણે $Li_2O$ અન્ય આલ્કલી ધાતુના ઓક્સાઇડની તુલનામાં પાણીમાં ઓછું દ્રાવ્ય છે.
તેથી, વિધાનો $(A)$ અને $(C)$ સાચા છે.

(A) $Fajan$ ના નિયમ મુજબ,આયનીય બંધનો સહસંયોજક ગુણધર્મ ધન આયનનું કદ ઘટવાની સાથે વધે છે.
આલ્કલી ધાતુના ધન આયનોના કદનો ક્રમ છે: $Li^+ < Na^+ < K^+ < Cs^+$.
જેમ જેમ ધન આયનનું કદ $Li^+$ થી $Cs^+$ તરફ વધે છે,તેમ ધ્રુવીભવન શક્તિ ઘટે છે.
તેથી,સહસંયોજક ગુણધર્મનો ઘટતો ક્રમ છે: $LiCl > NaCl > KCl > CsCl$,જે $(A) > (B) > (C) > (D)$ ને અનુરૂપ છે.

(A) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,આયનીય બંધનો સહસંયોજક ગુણધર્મ એનાયનનું કદ વધવાની સાથે વધે છે.
એનાયનનું કદનો ક્રમ $F^- < Cl^- < Br^- < I^-$ છે.
તેથી,સહસંયોજક ગુણધર્મનો વધતો ક્રમ $CaF_{2} < CaCl_{2} < CaBr_{2} < CaI_{2}$ છે.

(A) ફાજાનના નિયમ મુજબ,આયનીય સંયોજનનો સહસંયોજક ગુણધર્મ કેટાયનનું કદ ઘટવાની સાથે વધે છે.
જેમ આપણે સમૂહ $2$ માં નીચે જઈએ છીએ $(Mg^{2+} < Ca^{2+} < Sr^{2+} < Ba^{2+})$,તેમ કેટાયનનું કદ વધે છે.
પરિણામે,કેટાયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ ઘટે છે,જેનાથી સહસંયોજક ગુણધર્મમાં ઘટાડો થાય છે.
તેથી,સહસંયોજક ગુણધર્મનો સાચો ક્રમ $BaCl_2 < SrCl_2 < CaCl_2 < MgCl_2$ છે.

(B) $Fajans'$ ના નિયમ મુજબ,આયનની ધ્રુવીયતા તેના કદ અને વીજભાર પર આધાર રાખે છે.
સમાન વીજભાર ધરાવતા આયનો માટે,ઋણ આયનનું કદ જેટલું મોટું,તેટલું તેનું ઇલેક્ટ્રોન વાદળ સરળતાથી વિકૃત થઈ શકે છે,જે વધુ ધ્રુવીયતા તરફ દોરી જાય છે.
આપેલા ઋણ આયનો $(F^{-}, Cl^{-}, I^{-})$ ની સરખામણી કરતા,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં કદ વધે છે,એટલે કે $F^{-} < Cl^{-} < I^{-}$.
તેથી,$I^{-}$ આયન સૌથી મોટું કદ ધરાવે છે અને સૌથી વધુ ધ્રુવીયતા ધરાવે છે.

(C) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,કેટાયન દ્વારા એનાયનનું ધ્રુવીભવન વધતા સહસંયોજક લાક્ષણિકતા વધે છે.
$1.$ $KF$ અને $KI$ માટે: $I^-$ એ $F^-$ કરતા મોટું છે,તેથી $KI$ વધુ સહસંયોજક છે. આમ,$KF < KI$ સાચું છે.
$2.$ $LiF$ અને $KF$ માટે: $Li^+$ એ $K^+$ કરતા નાનું છે,તેથી $LiF$ વધુ સહસંયોજક છે. આમ,$LiF > KF$ સાચું છે.
$3.$ $SnCl_4$ અને $SnCl_2$ માટે: $Sn^{4+}$ પરનો વીજભાર $Sn^{2+}$ કરતા વધારે છે,તેથી $SnCl_4$ વધુ સહસંયોજક છે. આમ,$SnCl_4 > SnCl_2$ સાચું છે.
$4.$ $CuCl$ અને $NaCl$ માટે: $Cu^+$ (સ્યુડો-નોબલ ગેસ કોન્ફિગરેશન) ની ધ્રુવીભવન શક્તિ $Na^+$ (નોબલ ગેસ કોન્ફિગરેશન) કરતા વધારે છે. આમ,$CuCl > NaCl$ સાચું છે.
આમ,વિધાનો $B, C,$ અને $E$ સાચા છે.

(B) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,આયનીય બંધમાં સહસંયોજક ગુણધર્મ નીચેના પરિબળો દ્વારા નક્કી થાય છે:
$1$. ધનઆયનની ધ્રુવીભવન ક્ષમતા $(a)$.
$2$. ઋણઆયનની ધ્રુવીભવનક્ષમતા $(c)$.
$3$. ઋણઆયનના વિકૃતિનું પ્રમાણ $(b)$,જે પ્રથમ બે પરિબળોનું સીધું પરિણામ છે.
પરિબળ $(d)$,ઋણઆયનની ધ્રુવીભવન ક્ષમતા,સામાન્ય રીતે અવગણ્ય છે કારણ કે ઋણઆયનો મોટા હોય છે અને ધનઆયનની તુલનામાં ઓછી વીજભાર ઘનતા ધરાવે છે.
તેથી,કુલ $3$ પરિબળો ($a$,$b$,અને $c$) સહસંયોજક ગુણધર્મને અસર કરે છે.

(B) ફાજાનના નિયમ મુજબ,આયનીય લાક્ષણિકતા કેટાયનની ધ્રુવીયતા પર આધાર રાખે છે.
$Ag^+$ પાસે સ્યુડો-નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી ઇલેક્ટ્રોન રચના ($18$ ઇલેક્ટ્રોન બાહ્યતમ કક્ષામાં) છે,જે તેને $Ba^{2+}$,$K^+$,અને $Co^{2+}$ ની સરખામણીમાં વધુ ધ્રુવીય બનાવે છે.
વધારે ધ્રુવીયતા એટલે વધુ સહસંયોજક લાક્ષણિકતા અને ઓછી આયનીય લાક્ષણિકતા.
આયનીય લાક્ષણિકતાનો ક્રમ $KCl > BaCl_2 > CoCl_2 > AgCl$ છે.
તેથી,$AgCl$ સૌથી ઓછું આયનીય છે.

(A) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,ઉચ્ચ વીજભાર ઘનતા ધરાવતા નાના કેટાયન્સમાં સહસંયોજક બંધ બનાવવાની વૃત્તિ હોય છે.
બોરોનનું કદ ખૂબ નાનું છે અને તેની આયનીકરણ ઉર્જા વધુ છે,જેના કારણે સામાન્ય આયનીય લેટીસમાં $B^{3+}$ આયનો બનવા મુશ્કેલ છે.
તેથી,બોરોન સહસંયોજક બંધ બનાવવા માટે તેના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી કરે છે.
આમ,બંને વિધાનો સાચા છે અને $Statement-2$ એ $Statement-1$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(C) ફાજન્સના નિયમો મુજબ,જેમ ધન આયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ ઘટે તેમ આયનીય લાક્ષણિકતા વધે છે.
ધન આયનનો વીજભાર અને કદ તેની ધ્રુવીભવન શક્તિ નક્કી કરે છે.
ઉમદા વાયુ જેવી ઇલેક્ટ્રોન રચના ($ns^2 np^6$,$8e^-$) ધરાવતા ધન આયનોની ધ્રુવીભવન શક્તિ ઓછી હોય છે અને તેથી તેઓ સ્યુડો-નોબલ ગેસ ઇલેક્ટ્રોન રચના $(18e^-)$ ધરાવતા આયનોની સરખામણીમાં વધુ આયનીય બંધ બનાવે છે.
વિકલ્પ $C$ માં,$Ca^{2+}$ ઉમદા વાયુ જેવી રચના ધરાવે છે,જ્યારે $Zn^{2+}$ અને $Sn^{2+}$ સ્યુડો-નોબલ ગેસ રચના ધરાવે છે.
તેથી,આયનીય લાક્ષણિકતાનો સાચો ક્રમ $CaCl_2 > SnCl_2 > ZnCl_2$ છે.
આમ,$ZnCl_2 > SnCl_2 > CaCl_2$ ક્રમ ખોટો છે.

(B) ફાજાનના નિયમ મુજબ,સંયોજનમાં સહસંયોજક લાક્ષણિકતા મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુના ઓક્સિડેશન આંકમાં વધારા સાથે વધે છે.
$UF_6$ માં,યુરેનિયમનો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ છે,જ્યારે $UF_4$ માં તે $+4$ છે.
કારણ કે $UF_6$ માં $U$ નો ઓક્સિડેશન આંક વધારે છે,તેથી તેની ધ્રુવીભવન શક્તિ વધારે હોય છે,જે $UF_6$ ને $UF_4$ કરતા વધુ સહસંયોજક બનાવે છે.
કારણ જણાવે છે કે ફ્લોરિન કદમાં નાનું છે,જે એક સાચું વિધાન છે,પરંતુ તે સમજાવતું નથી કે $UF_6$ એ $UF_4$ કરતા વધુ સહસંયોજક કેમ છે. સાચી સમજૂતી મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુના ઓક્સિડેશન આંક સાથે સંબંધિત છે.

(B) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,સહસંયોજક લાક્ષણિકતા નીચેની બાબતો સાથે વધે છે:
$1$. ધન આયનનું કદ નાનું હોય.
$2$. ઋણ આયનનું કદ મોટું હોય.
આપેલા સંયોજનોની સરખામણી કરતા:
- ધન આયનો $Li^+$ અને $Na^+$ છે. $Li^+$ એ $Na^+$ કરતા નાનું હોવાથી,$Li^+$ ના સંયોજનોમાં વધુ સહસંયોજક લાક્ષણિકતા હોય છે.
- ઋણ આયનો $Cl^-$ અને $I^-$ છે. $I^-$ એ $Cl^-$ કરતા મોટું હોવાથી,$I^-$ ના સંયોજનોમાં વધુ સહસંયોજક લાક્ષણિકતા હોય છે.
તેથી,$LiI$ માં સૌથી નાનો ધન આયન અને સૌથી મોટો ઋણ આયન હોવાથી,તેમાં મહત્તમ સહસંયોજક લાક્ષણિકતા જોવા મળે છે.

(A) $Fajan$ ના નિયમ મુજબ,આયનીય બંધનો સહસંયોજક ગુણધર્મ ધનઆયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ (polarising power) વધવાની સાથે વધે છે.
ધ્રુવીભવન શક્તિ એ ધનઆયનની વીજભાર ઘનતાના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
ધનઆયન પરનો વીજભાર $Al^{+3} > Mg^{+2} > Na^{+}$ છે.
તેથી,ધ્રુવીભવન શક્તિનો ક્રમ $Al^{+3} > Mg^{+2} > Na^{+}$ છે.
પરિણામે,સહસંયોજક ગુણધર્મનો ઉતરતો ક્રમ $AlCl_3 > MgCl_2 > NaCl$ છે.

(A) ફાજાનના નિયમ મુજબ,જેમ એનાયનનું કદ વધે છે,તેમ તેની પોલેરાઈઝેબિલિટી વધે છે,જે સહસંયોજક લાક્ષણિકતામાં વધારો અને આયનીય લાક્ષણિકતામાં ઘટાડો કરે છે.
ફ્લોરાઈડ આયન $(F^-)$ નું કદ આપેલા હેલાઈડ આયનોમાં સૌથી નાનું હોવાથી $(F^- < Cl^- < Br^- < I^-)$,તેની પોલેરાઈઝેબિલિટી સૌથી ઓછી છે.
તેથી,$MF$ સૌથી વધુ આયનીય લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.
આયનીય લાક્ષણિકતાનો ક્રમ: $MF > MCl > MBr > MI$ છે.

(C) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,ધાતુના કેટાયનની ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં વધારો થવાથી સંયોજનના સહસંયોજક ગુણધર્મમાં વધારો થાય છે.
ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન અવસ્થા કેટાયનની ઉચ્ચ ધ્રુવીભવન શક્તિ (polarising power) તરફ દોરી જાય છે,જેના પરિણામે વધુ સહસંયોજક ગુણધર્મ જોવા મળે છે.
આપેલા સંયોજનોમાં ધાતુઓની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓની સરખામણી કરતા:
$SbCl_3$: $Sb$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
$PbCl_2$: $Pb$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
$SnCl_4$: $Sn$ એ $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
$SnCl_2$: $Sn$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
$SnCl_4$ માં $Sn$ સૌથી વધુ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(+4)$ ધરાવે છે,તેથી તેની ધ્રુવીભવન શક્તિ સૌથી વધુ છે અને આમ $SnCl_4$ એ આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ સહસંયોજક સંયોજન છે.

(D) ફાજાનના નિયમો મુજબ,આયનીય બંધમાં સહસંયોજક લાક્ષણિકતા ધન આયન પરના વીજભારમાં વધારા સાથે વધે છે.
$SbCl_5$ માં $Sb^{5+}$ ધન આયન છે,જે આપેલા વિકલ્પો ($Sn^{2+}$,$Pb^{2+}$,$Sb^{3+}$,$Sb^{5+}$) માં સૌથી વધુ ધન વીજભાર ધરાવે છે.
ધન આયન પરનો ઉચ્ચ વીજભાર વધુ ધ્રુવીભવન શક્તિ (polarising power) ધરાવે છે,જે ઋણ આયનના ઇલેક્ટ્રોન વાદળને વધુ અસરકારક રીતે વિકૃત કરે છે,જેનાથી સહસંયોજક લાક્ષણિકતા વધે છે.
તેથી,$SbCl_5$ સૌથી વધુ સહસંયોજક સંયોજન છે.

(D) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,આયનીય બંધમાં એનાયનનું કદ વધવાથી તેની ધ્રુવીયતા (polarisability) વધે છે,જેનાથી સહસંયોજક લાક્ષણિકતા વધે છે.
હેલાઇડ આયનોના કદનો ક્રમ: $I^{-} > Br^{-} > Cl^{-} > F^{-}$.
જેમ એનાયનનું કદ વધે તેમ સહસંયોજક લાક્ષણિકતા વધે છે,એટલે કે આયનીય લાક્ષણિકતા ઘટે છે.
તેથી,આયનીય લાક્ષણિકતાનો ક્રમ $MgF_2 > MgCl_2 > MgBr_2 > MgI_2$ છે.
આમ,મેગ્નેશિયમ ફ્લોરાઇડ $(MgF_2)$ સૌથી વધુ આયનીય લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.

(B) $Al^{3+}$ આયનની ઉચ્ચ ધ્રુવીભવન શક્તિ (Fajans' rule) ને કારણે $AlCl_3$ એ સહસંયોજક સંયોજન છે.
તે સહસંયોજક હોવાથી,તે ઈથર જેવા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય છે.
$LiCl$ અને $NaCl$ આયનીય સંયોજનો છે અને ઈથરમાં અદ્રાવ્ય છે.
તેથી,માત્ર $AlCl_3$ ઈથરમાં નિષ્કર્ષિત થાય છે.

(B) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,આયનનું કદ જેટલું મોટું,તેટલું સહસંયોજક લક્ષણ વધુ.
$Cl^-$ એ $F^-$ કરતા મોટું હોવાથી,$AlCl_3$ નોંધપાત્ર સહસંયોજક લક્ષણ ધરાવે છે અને ડાયમર $(Al_2Cl_6)$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જે તેને ઇલેક્ટ્રોન ઉણપ વાળું બનાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,$F^-$ ની ઊંચી વિદ્યુતઋણતા અને નાના કદને કારણે $AlF_3$ મુખ્યત્વે આયનીય છે અને વિશાળ આયનીય લેટીસ રચના બનાવે છે.
તેથી,$AlCl_3$ ઇલેક્ટ્રોન ઉણપ ધરાવે છે,જ્યારે $AlF_3$ ધરાવતું નથી.

(C) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,સહસંયોજક ગુણધર્મ ત્યારે વધે છે જ્યારે ધન આયન નાનો હોય અને તેના પર વધુ ધન વીજભાર હોય,અને ઋણ આયન મોટો હોય અને તેના પર વધુ ઋણ વીજભાર હોય.
$(i)$ $I^-$ નું કદ $F^-$ કરતા મોટું છે,તેથી $KI$ માં $KF$ કરતા વધુ સહસંયોજક ગુણધર્મ છે. આમ,$KF < KI$ સાચું છે.
$(ii)$ $Li^+$ એ $K^+$ કરતા નાનો છે,તેથી $LiF$ માં $KF$ કરતા વધુ સહસંયોજક ગુણધર્મ છે. આમ,$LiF > KF$,તેથી $LiF < KF$ ખોટું છે.
$(iii)$ $Sn^{4+}$ પર $Sn^{2+}$ કરતા વધુ ધન વીજભાર છે,તેથી $SnCl_4$ માં $SnCl_2$ કરતા વધુ સહસંયોજક ગુણધર્મ છે. આમ,$SnCl_2 < SnCl_4$ સાચું છે.
$(iv)$ $Cu^+$ પાસે સ્યુડો-નોબલ ગેસ કોન્ફિગરેશન $(d^{10})$ છે,જે $Na^+$ ની નોબલ ગેસ કોન્ફિગરેશન કરતા વધુ ધ્રુવીભવન (polarization) પેદા કરે છે. આમ,$CuCl > NaCl$,તેથી $NaCl < CuCl$ સાચું છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $(i), (iii)$ અને $(iv)$ છે.

(A) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,આયનીય બંધમાં સહસંયોજક ગુણધર્મ નીચેની બાબતો સાથે વધે છે:
$1$. ધન આયનનું કદ નાનું હોય.
$2$. ધન આયન પરનો વીજભાર વધારે હોય.
$Li^{+}, Be^{2+}, B^{3+}$,અને $C^{4+}$ ધન આયનોની સરખામણી કરતા:
- વીજભારનો ક્રમ: $Li^{+} < Be^{2+} < B^{3+} < C^{4+}$.
- આયનીય ત્રિજ્યાનો ક્રમ: $Li^{+} > Be^{2+} > B^{3+} > C^{4+}$.
આ બંને પરિબળો $LiCl$ થી $CCl_4$ તરફ જતા ધન આયન દ્વારા ઋણ આયનના ધ્રુવીભવનમાં વધારો કરે છે.
તેથી,સહસંયોજક ગુણધર્મનો વધતો ક્રમ: $LiCl < BeCl_2 < BCl_3 < CCl_4$ છે.

(C) ફાજાનના નિયમો મુજબ,આયનીય બંધનો સહસંયોજક ગુણધર્મ ઋણાયનના ધ્રુવીભવન સાથે વધે છે.
ધ્રુવીભવન નાના ધનાયન કદ અને મોટા ઋણાયન કદ દ્વારા વધે છે.
$LiF$ અને $KF$ ની સરખામણી કરતા: $Li^+$ એ $K^+$ કરતા નાનું છે,તેથી $Li^+$ ની ધ્રુવીભવન શક્તિ વધુ છે,જે $LiF$ ને $KF$ કરતા વધુ સહસંયોજક બનાવે છે.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે $LiF$ એ $KF$ કરતા વધુ સહસંયોજક છે.

(A) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,આયનીય સંયોજનમાં સહસંયોજક લાક્ષણિકતા ત્યારે વધે છે જ્યારે ધનઆયનનું કદ નાનું હોય અને ઋણઆયનનું કદ મોટું હોય.
ધનઆયનોની સરખામણી કરતા: $Mg^{2+}$ એ $Na^{+}$ કરતા નાનું છે.
ઋણઆયનોની સરખામણી કરતા: $O^{2-}$ એ $Cl^{-}$ અને $Br^{-}$ કરતા નાનું છે. જોકે,$Mg^{2+}$ ની ધ્રુવીભવન શક્તિ $Na^{+}$ કરતા ઘણી વધારે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Mg^{2+}$ અને $Cl^{-}$ નું સંયોજન મહત્તમ સહસંયોજક લાક્ષણિકતા દર્શાવે છે.

(B) ફાજાનના નિયમ મુજબ,આયનીય બંધનું સહસંયોજક લક્ષણ કેટાયનની ધ્રુવીભવન ક્ષમતા (polarising power) પર આધાર રાખે છે.
નાના કેટાયનો વધુ ધ્રુવીભવન ક્ષમતા ધરાવે છે,જે વધુ સહસંયોજક લક્ષણ તરફ દોરી જાય છે.
આપેલા સમૂહ-$15$ ના ટ્રાયહેલાઈડ્સમાં,કેન્દ્રીય ધાતુ કેટાયનનું કદ સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે $(N < P < Sb < Bi)$.
$Bi^{3+}$ એ આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી મોટો કેટાયન હોવાથી,તેની ધ્રુવીભવન ક્ષમતા સૌથી ઓછી છે.
તેથી,$BiF_3$ સૌથી ઓછું સહસંયોજક લક્ષણ ધરાવે છે અને સ્વભાવે સૌથી વધુ આયનીય છે.

(D) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,આયનીય બંધની સહસંયોજક લાક્ષણિકતા જેમ ધન આયનનું કદ ઘટે અને ધન આયન પરનો વીજભાર વધે તેમ વધે છે.
સહસંયોજક લાક્ષણિકતાનો સાચો ક્રમ $NaCl < LiCl < MgCl_2 < BeCl_2$ છે.
આપેલ વિધાનમાં,$NaCl < MgCl_2 < BeCl_2 < LiCl$ ક્રમ ખોટો છે કારણ કે $LiCl$ એ $NaCl$ અને $MgCl_2$ ની વચ્ચે હોવું જોઈએ.
તેથી,$A$ ખોટું છે અને $R$ સાચું છે.

(B) ફાજાનના નિયમ મુજબ,આયનીય બંધનો સહસંયોજક ગુણધર્મ ઋણાયન (anion) ના કદમાં વધારો અને ધનાયન (cation) ના કદમાં ઘટાડા સાથે વધે છે.
આપેલા સંયોજનોમાં,$Al^{3+}$ સૌથી નાનો ધનાયન છે,જેની ધ્રુવીભવન શક્તિ (polarizing power) સૌથી વધુ છે.
ઋણાયનો ($Cl^{-}$ અને $I^{-}$) માં,આયોડાઇડ આયન $(I^{-})$ એ ક્લોરાઇડ આયન $(Cl^{-})$ કરતા મોટો છે.
તેથી,$AlI_3$ માં ધનાયન દ્વારા ઋણાયનના ઇલેક્ટ્રોન ક્લાઉડનું મહત્તમ ધ્રુવીભવન થાય છે,જેના પરિણામે સૌથી વધુ સહસંયોજક ગુણધર્મ જોવા મળે છે.

(D) ફાજાનના નિયમ મુજબ,નિશ્ચિત ધન આયન માટે ઋણ આયનનું કદ વધતા સહસંયોજક લાક્ષણિકતા વધે છે.
ઋણ આયનની ધ્રુવીયતા તેના કદ સાથે વધે છે,જેના કારણે ધન આયન દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન વાદળનું વધુ વિકૃતિ થાય છે.
હેલાઇડ આયનોનું કદ આ ક્રમમાં છે: $F^- < Cl^- < Br^- < I^-$.
આપેલા વિકલ્પોમાં $I^-$ સૌથી મોટો ઋણ આયન હોવાથી,તે સૌથી વધુ ધ્રુવીય છે.
તેથી,$CaI_2$ સૌથી વધુ સહસંયોજક લાક્ષણિકતા દર્શાવે છે.

(B) ફાજાનના નિયમ મુજબ,આયનીય બંધની સહસંયોજક લાક્ષણિકતા ધન આયન પરના વીજભારમાં વધારા સાથે વધે છે.
આપેલા સંયોજનોમાં,ધાતુ આયનોના ઓક્સિડેશન આંક નીચે મુજબ છે:
$FeF_3$: $Fe^{3+}$
$VF_5$: $V^{5+}$
$VF_2$: $V^{2+}$
$TiF_2$: $Ti^{2+}$
$VF_5$ માં વેનેડિયમ આયન સૌથી વધુ ધન વીજભાર $(+5)$ ધરાવતું હોવાથી,તે ફ્લોરાઈડ ઋણ આયન પર સૌથી વધુ ધ્રુવીભવન શક્તિ ધરાવે છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $VF_5$ સૌથી વધુ સહસંયોજક લાક્ષણિકતા દર્શાવે છે.

(B) ફાજાનના નિયમ મુજબ,સહસંયોજક લાક્ષણિકતા નીચેની બાબતો સાથે વધે છે:
$1$. ધનઆયનનું કદ નાનું હોય.
$2$. ઋણઆયનનું કદ મોટું હોય.
$3$. ધનઆયન કે ઋણઆયન પરનો વીજભાર વધુ હોય.
વિકલ્પોનું મૂલ્યાંકન:
- $KF < KI$: $I^-$ એ $F^-$ કરતા મોટું છે,તેથી $KI$ વધુ સહસંયોજક છે. (સાચું)
- $LiF < KF$: $Li^+$ એ $K^+$ કરતા નાનું છે,તેથી $LiF$ એ $KF$ કરતા વધુ સહસંયોજક હોવું જોઈએ. આમ,$LiF > KF$. (ખોટું)
- $SnCl_2 < SnCl_4$: $Sn^{4+}$ પર $Sn^{2+}$ કરતા વધુ વીજભાર છે,તેથી $SnCl_4$ વધુ સહસંયોજક છે. (સાચું)
- $NaCl < CuCl$: $Cu^+$ પાસે સ્યુડો-નોબલ ગેસ કોન્ફિગરેશન ($18$ ઇલેક્ટ્રોન) છે અને તે $Na^+$ કરતા વધુ ધ્રુવીય છે. (સાચું)
તેથી,વિધાન $LiF < KF$ ખોટું છે.

(D) $LiCl$ આયનીય અને સહસંયોજક બંને ગુણધર્મો ધરાવે છે.
$LiCl$ આયનીય છે કારણ કે $Li$ ધાતુ છે અને $Cl$ અધાતુ છે,જેના કારણે ધન $(Li^{+})$ અને ઋણ $(Cl^{-})$ આયનો વચ્ચે સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળ હોય છે.
$LiCl$ સહસંયોજક પણ છે કારણ કે $Li^{+}$ ની નાની કદ $Cl^{-}$ આયનના મોટા કદનું સરળતાથી ધ્રુવીભવન (polarization) કરે છે.
તેથી,$LiCl$ માં બંધન આયનીય અને સહસંયોજક બંને પ્રકારનું છે.

(D) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,આયનીય બંધનો સહસંયોજક ગુણધર્મ ઋણાયન (anion) ના કદમાં વધારા સાથે વધે છે.
અહીં તમામ સંયોજનોમાં ધનાયન $K^{+}$ સમાન હોવાથી,સહસંયોજક ગુણધર્મ હેલાઇડ આયનો $(F^{-}, Cl^{-}, I^{-})$ ના કદ પર આધાર રાખે છે.
ઋણાયનોના કદનો ક્રમ $F^{-} < Cl^{-} < I^{-}$ છે.
તેથી,સહસંયોજક ગુણધર્મનો ક્રમ $KF < KCl < KI$ થશે.

(C) $AlCl_3, GaCl_3$ અને $InCl_3$ જેવા તત્વોના ઘણા સાદા સંયોજનો નિર્જળ અવસ્થામાં સહસંયોજક હોય છે,પરંતુ જલીય દ્રાવણમાં તે આયનીય સ્વભાવ ધરાવે છે.
નિર્જળ સ્થિતિમાં,$Al^{3+}$ નો (ભાર/ત્રિજ્યા) ગુણોત્તર એટલે કે ધ્રુવીભવન ક્ષમતા ઊંચી હોય છે,તેથી ફાજન્સના નિયમ મુજબ,$Al^{3+}$ એ $Cl^{-}$ આયનોનું મોટા પ્રમાણમાં ધ્રુવીભવન કરે છે,જેનાથી સંયોજનમાં સહસંયોજક લાક્ષણિકતા આવે છે,એટલે કે $AlCl_3$ નિર્જળ સ્થિતિમાં સહસંયોજક સંયોજન તરીકે વર્તે છે.
જલીય માધ્યમમાં આયનો જલીયકૃત થાય છે કારણ કે મુક્ત થતી જલીયકરણ એન્થાલ્પીનું પ્રમાણ જરૂરી આયનીકરણ એન્થાલ્પીના કુલ સરવાળા કરતા વધી જાય છે.
જલીયકૃત એલ્યુમિનિયમ આયનનો (ભાર/ત્રિજ્યા) ગુણોત્તર $Al^{3+}$ ની તુલનામાં ઘણો નાનો હોવાથી,$[Al(H_2O)_6]^{3+}$ ની જલીયકૃત $Cl^{-}$ આયનને ધ્રુવીભૂત કરવાની વૃત્તિ ઘટે છે અને પરિણામી જલીયકૃત સંયોજન આયનીય સ્વભાવ ધરાવે છે.

(B) વિધાન $(A)$ સાચું છે કારણ કે $LiCl$ અને $MgCl_2$ નાના $Li^+$ અને $Mg^{2+}$ આયનોની ઉચ્ચ ધ્રુવીભવન શક્તિને કારણે નોંધપાત્ર સહસંયોજક ગુણધર્મ ધરાવે છે (ફાજન્સનો નિયમ),જે તેમને ઇથેનોલ જેવા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય બનાવે છે.
કારણ $(R)$ સાચું છે કારણ કે લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ તેમના નાના પરમાણુ કદ અને મજબૂત ધાત્વિક બંધને કારણે તેમના સંબંધિત સમૂહના અન્ય તત્વો કરતા વધુ સખત હોય છે.
જોકે,ધાતુઓની સખ્તાઈ એ ઇથેનોલમાં તેમના ક્લોરાઈડની દ્રાવ્યતાનું કારણ નથી; દ્રાવ્યતા સંયોજનોના સહસંયોજક સ્વભાવને કારણે છે.
તેથી,બંને વિધાનો સાચા છે,પરંતુ કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી નથી.

(A) $Fajan$ ના નિયમ મુજબ,આયનીય લાક્ષણિકતા એ ધન આયનની ધ્રુવીભવન શક્તિના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
ધન આયનનું કદ વધતા $(B^{3+} < Al^{3+} < Ga^{3+})$,તેની ધ્રુવીભવન શક્તિ ઘટે છે.
તેથી,જેમ ધન આયનનું કદ વધે છે તેમ આયનીય લાક્ષણિકતા વધે છે.
આયનીય લાક્ષણિકતાનો સાચો ક્રમ $BCl_{3} < AlCl_{3} < GaCl_{3}$ છે.

(B) મુખ્ય મુદ્દો: જે સંયોજનમાં આયનીય લાક્ષણિકતા વધુ હોય તેનું ગલનબિંદુ ઊંચું હોય છે.
$Be$ અને $Ca$ એક જ સમૂહ $(2)$ ના તત્વો છે અને સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં આયનીય લાક્ષણિકતા વધે છે.
આથી,$BeCl_2$ એ $CaCl_2$ કરતા ઓછું આયનીય છે,તેથી $CaCl_2$ નું ગલનબિંદુ $BeCl_2$ કરતા વધારે છે.
$HgCl_2$ એ ખૂબ જ સહસંયોજક છે કારણ કે $Hg^{2+}$ આયન ઉચ્ચ ધ્રુવીભવન શક્તિ ધરાવે છે.
તેથી,ગલનબિંદુનો સાચો ક્રમ $CaCl_2 > BeCl_2 > HgCl_2$ છે,એટલે કે $(ii) > (i) > (iii)$.
આથી,વિકલ્પ $(b)$ સાચો જવાબ છે.

(A) વિધાન $I$: નાના $F$ પરમાણુઓના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેના વધુ આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણને કારણે $F_{2}$ ની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી $Cl_{2}$ અને $Br_{2}$ કરતા ઓછી હોય છે. તેથી,સાચો ક્રમ $Cl_{2} > Br_{2} > F_{2} > I_{2}$ છે. વિધાન $I$ સાચું છે.
વિધાન $II$: ફાજાનના નિયમ મુજબ,ધાતુ આયન પરનો ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન આંક વધુ સહસંયોજક ગુણધર્મ તરફ દોરી જાય છે. તેથી,$SnCl_{4} > SnCl_{2}$ અને $PbCl_{4} > PbCl_{2}$ સાચા છે. જો કે,યુરેનિયમ હેલાઈડ માટે,$UF_{6}$ નો ઓક્સિડેશન આંક $(+6)$ $UF_{4}$ $(+4)$ કરતા વધારે છે,તેથી $UF_{6} > UF_{4}$ સાચો ક્રમ છે. વિધાનમાં $UF_{4} > UF_{6}$ આપેલ છે,જે ખોટું છે. તેથી,વિધાન $II$ ખોટું છે.