Types of bonding and Forces in solid Questions in Gujarati

(D) $AlCl_3$ એ સહસંયોજક સંયોજન છે જે ઘન અવસ્થામાં ડાયમર $(Al_2Cl_6)$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
અણુઓ વચ્ચેના નિર્બળ વાન્ડર વાલ્સ આકર્ષણ બળોને કારણે,તે વાતાવરણીય દબાણે $180 \ ^{\circ}C$ તાપમાને ગરમ કરવાથી સરળતાથી ઉર્ધ્વપાતન પામે છે.

(B) $NaCl$ એક આયનીય સંયોજન છે કારણ કે તેમાં $Na^+$ અને $Cl^-$ આયનો વચ્ચે પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળ હોય છે,જેના પરિણામે તેનું ગલનબિંદુ ઊંચું હોય છે અને તે ઓરડાના તાપમાને ઘન અવસ્થામાં હોય છે.
તેની સામે,$HCl$ એ નિર્બળ આંતરઆણ્વીય બળો (વેન ડર વાલ્સ બળો) ધરાવતો સહસંયોજક અણુ છે,જે તેને ઓરડાના તાપમાને વાયુ બનાવે છે.

(C) . ક્વાર્ટઝ $(SiO_2)$ એ સહસંયોજક નેટવર્ક ઘન છે. આ બંધારણમાં,ઘટક કણો સિલિકોન અને ઓક્સિજનના પરમાણુઓ છે,જે સમગ્ર સ્ફટિક લેટીસમાં પ્રબળ સહસંયોજક બંધો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.

(A) સહસંયોજક સંયોજનોના ઘટક કણો પરમાણુઓ છે,જે સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. તેથી,સહસંયોજક સંયોજનોના સ્ફટિકોમાં બંધારણીય એકમો પરમાણુઓ હોય છે.

(C) ત્રિજ્યા ગુણોત્તરની ગણતરી નીચે મુજબ છે:
$\frac{r_{c^+}}{r_{a^-}} = \frac{1.46 \ \mathring{A}}{2.16 \ \mathring{A}} = 0.676$
ત્રિજ્યા ગુણોત્તર $0.676$ એ $0.414 - 0.732$ ની શ્રેણીમાં હોવાથી,તે અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ સૂચવે છે.
તેથી,આ સંયોજન $6$ નો સવર્ગ આંક ધરાવે છે અને $NaCl$ પ્રકારનું બંધારણ દર્શાવે છે.

(A) $HCl$ એ કાયમી દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા $(\mu \neq 0)$ ધરાવતો ધ્રુવીય અણુ છે.
$He$ એ કોઈ કાયમી દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા $(\mu = 0)$ ન ધરાવતો અધ્રુવીય પરમાણુ છે.
જ્યારે ધ્રુવીય અણુ અધ્રુવીય પરમાણુની નજીક આવે છે,ત્યારે તે અધ્રુવીય પરમાણુમાં દ્વિધ્રુવ પ્રેરિત કરે છે.
કાયમી દ્વિધ્રુવ અને પ્રેરિત દ્વિધ્રુવ વચ્ચેની આ આંતરક્રિયાને દ્વિધ્રુવ-પ્રેરિત દ્વિધ્રુવ આંતરક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
તેથી,$HCl$ અને $He$ પરમાણુઓની જોડી આ આંતરક્રિયા દર્શાવે છે.

(B) ઘન અવસ્થામાં કયા પદાર્થો કેટાયન-એનાયન જોડી તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે તે નક્કી કરવા માટે:
$1$. $I_{2(s)}$: તે વાન ડર વાલ્સ બળો દ્વારા જોડાયેલ આણ્વિય ઘન છે. તેમાં આયનો હોતા નથી.
$2$. ડ્રાય આઈસ $(CO_{2(s)})$: તે વાન ડર વાલ્સ બળો દ્વારા જોડાયેલ આણ્વિય ઘન છે. તેમાં આયનો હોતા નથી.
$3$. $PCl_{5(s)}$: ઘન અવસ્થામાં,તે $[PCl_4]^+ [PCl_6]^-$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જે આયનીય લેટીસ છે.
$4$. $N_2O_{5(s)}$: ઘન અવસ્થામાં,તે $[NO_2]^+ [NO_3]^-$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જે આયનીય લેટીસ છે.
$5$. $PBr_{5(g)}$: વાયુ અવસ્થામાં,તે સ્વતંત્ર $PBr_5$ અણુઓ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તેમાં આયનો હોતા નથી.
આમ,કેટાયન-એનાયન જોડી ધરાવતા અણુઓ $PCl_{5(s)}$ અને $N_2O_{5(s)}$ છે.
કુલ સંખ્યા $2$ છે.

(D) ઘન અવસ્થામાં,આયનીય પદાર્થો આયનોની લેટીસ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$PBr_5$ એ $[PBr_4]^+$ અને $[Br]^-$ આયનોના બનેલા આયનીય ઘન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$N_2O_5$ એ $[NO_2]^+$ અને $[NO_3]^-$ આયનોના બનેલા આયનીય ઘન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$Na_2SO_4$ એ $[Na]^+$ અને $[SO_4]^{2-}$ આયનો ધરાવતું સામાન્ય આયનીય ક્ષાર છે.
$H_2O$ ઘન અવસ્થામાં (બરફ) હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાયેલા આણ્વિય ઘન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,આયનીય પદાર્થ તરીકે નહીં.
તેથી,સાચો જવાબ $H_2O$ છે.

(D) આયન $(X^{-})$ અને અધ્રુવીય અણુ $(X_2)$ વચ્ચેની આંતરક્રિયા અધ્રુવીય અણુમાં પ્રેરિત દ્વિધ્રુવના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.
આ આંતરક્રિયાને આયન-પ્રેરિત દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$Br^{-} + Br_2 \rightarrow Br_{3}^{-}$ ના કિસ્સામાં,બ્રોમાઇડ આયન બ્રોમિન અણુમાં દ્વિધ્રુવને પ્રેરિત કરે છે,જે $Br_{3}^{-}$ પોલિહેલાઇડ આયનના નિર્માણને સરળ બનાવે છે.

(D) ખ્યાલ: કોઈપણ ક્ષાર પાણીમાં દ્રાવ્ય થવા માટે તેની જલીયકરણ ઉર્જા તેની 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,લેટીસ ઉર્જા તેની જલીયકરણ ઉર્જા કરતા ઘણી વધારે છે,જે તેને અદ્રાવ્ય બનાવે છે.
તેથી,વિધાન $(A)$ અને $(C)$ બંને સાચા છે.

(D) પોટાશ એલમ એ $K_2SO_4 \cdot Al_2(SO_4)_3 \cdot 24H_2O$ સૂત્ર ધરાવતો દ્વિ-ક્ષાર છે.
દ્વિ-ક્ષાર એવા સંયોજનો છે જે પાણીમાં ઓગળતા તેમના ઘટક આયનોમાં સંપૂર્ણપણે વિયોજિત થઈ જાય છે.
તેથી,જલીય દ્રાવણમાં પોટાશ એલમ વિયોજિત થઈને $K^+$,$Al^{3+}$,અને $SO_4^{2-}$ આયનો આપે છે.
આથી,દ્રાવણમાં આ તમામ આયનો હાજર હોવાથી,તે તે બધાના ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

(A) બંધ લંબાઈ એ બંધ ક્રમાંકના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$Diamond$ માં, $C-C$ બંધ એ શુદ્ધ એકલ બંધ છે (બંધ ક્રમાંક = $1$, બંધ લંબાઈ = $154 \text{ pm}$).
$Graphite$ માં, $C-C$ બંધમાં આંશિક દ્વિ-બંધ લાક્ષણિકતા હોય છે (બંધ ક્રમાંક = $1.33$, બંધ લંબાઈ = $141.5 \text{ pm}$).
$Benzene$ માં, $C-C$ બંધમાં આંશિક દ્વિ-બંધ લાક્ષણિકતા હોય છે (બંધ ક્રમાંક = $1.5$, બંધ લંબાઈ = $139 \text{ pm}$).
$Ethene$ $(CH_2=CH_2)$ માં, $C-C$ બંધ એ દ્વિ-બંધ છે (બંધ ક્રમાંક = $2$, બંધ લંબાઈ = $134 \text{ pm}$).
તેથી, બંધ લંબાઈ $Diamond$ માં મહત્તમ છે.

(C) દ્વિધ્રુવ-પ્રેરિત દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ એ એક નિર્બળ આકર્ષણ છે જે ત્યારે ઉદ્ભવે છે જ્યારે કોઈ ધ્રુવીય અણુ,અધ્રુવીય અણુમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનની ગોઠવણીમાં ખલેલ પહોંચાડીને તેમાં દ્વિધ્રુવ પ્રેરિત કરે છે.

(A) ઘન અવસ્થામાં,$PCl_5$ એ $[PCl_4]^+$ અને $[PCl_6]^-$ આયનોના બનેલા આયનીય સંયોજન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
આ એટલા માટે થાય છે કારણ કે ઘન અવસ્થામાં આયનીય લેટીસ એ આણ્વિક સ્વરૂપ કરતા વધુ સ્થિર હોય છે.
$[PCl_4]^+$ કેટાયન ટેટ્રાહેડ્રલ ભૂમિતિ ધરાવે છે,જ્યારે $[PCl_6]^-$ એનાયન ઓક્ટાહેડ્રલ ભૂમિતિ ધરાવે છે.

(A) નેટવર્ક ઘન (અથવા સહસંયોજક નેટવર્ક ઘન) સહસંયોજક બંધોના સતત $3D$ નેટવર્કથી બનેલો હોય છે.
$SiO_2$ (સિલિકા) એક વિશાળ સહસંયોજક બંધારણ બનાવે છે જેમાં દરેક સિલિકોન પરમાણુ ચતુષ્ફલકીય ગોઠવણીમાં ચાર ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે,જે એક મજબૂત નેટવર્ક બનાવે છે.
તેની સરખામણીમાં,$NO_2$,$SO_2$ અને $CO_2$ એ આણ્વિક ઘન છે જે નિર્બળ વાન ડર વાલ્સ બળો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.

(B) વિક્ષેપન બળો (લંડન બળો) માટે આંતરક્રિયાની સ્થિતિ ઊર્જા $1/r^6$ ના પ્રમાણમાં હોય છે,જ્યાં $r$ એ કણો વચ્ચેનું અંતર છે.
અંતર પર આ ઉચ્ચ ઘાત આધારિત હોવાને કારણે,અન્ય આંતરઆણ્વીય બળોની તુલનામાં વિક્ષેપન બળો અંતરમાં થતા ફેરફારો માટે સૌથી વધુ સંવેદનશીલ હોય છે.

(B) ઘન અવસ્થામાં પાણી (બરફ) ને આણ્વિય ઘન તરીકે શ્રેષ્ઠ રીતે વર્ણવી શકાય છે.
બરફમાં,$H_2O$ અણુઓ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે,જે આણ્વિય ઘન પદાર્થોની લાક્ષણિકતા ધરાવતું આંતરઆણ્વિય બળ છે.

(A) ઘન અવસ્થામાં,$BeCl_2$ એ પોલિમરિક શૃંખલા બંધારણ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે જ્યાં દરેક $Be$ પરમાણુ ચાર $Cl$ પરમાણુઓથી ઘેરાયેલું હોય છે.
બાષ્પ અવસ્થામાં,ઊંચા તાપમાને (આશરે $1200 \ K$),$BeCl_2$ એ ડાયમેરિક બંધારણ $(Be_2Cl_4)$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જે વધુ ઊંચા તાપમાને (આશરે $1800 \ K$) રેખીય મોનોમેરિક બંધારણમાં વિભાજિત થાય છે.

(D) આણ્વિય આકર્ષણ બળનો સાચો ક્રમ $H_2O > OBr_2 > O(CH_3)_2$ છે.
$H_2O$ માં હાઇડ્રોજન બંધ જોવા મળે છે.
$OBr_2$ અને $O(CH_3)_2$ માટે,આકર્ષણ બળ મુખ્યત્વે દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આંતરક્રિયાઓ પર આધારિત છે,જે આણ્વિય દળના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
$OBr_2$ નું આણ્વિય દળ $(183.8 \ g/mol)$ એ $O(CH_3)_2$ $(60.1 \ g/mol)$ કરતા ઘણું વધારે હોવાથી,$OBr_2$ માં આકર્ષણ બળ $O(CH_3)_2$ કરતા વધારે હોય છે.
તેથી,વિકલ્પ $D$ માં આપેલ ક્રમ ખોટો છે.

(C) લંડન ડિસ્પર્ઝન ફોર્સ એ અણુના આણ્વીય દળ અને ઇલેક્ટ્રોન ક્લાઉડના કદના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
આવર્ત કોષ્ટકમાં સમૂહ $14$ માં નીચે તરફ જતાં,હાઇડ્રાઇડ્સનું આણ્વીય દળ આ ક્રમમાં વધે છે: $CH_4 < SiH_4 < GeH_4 < SnH_4$.
તેથી,$SnH_4$ નું આણ્વીય દળ સૌથી વધુ છે અને તેનું ઇલેક્ટ્રોન ક્લાઉડ સૌથી વધુ પોલરાઇઝેબલ છે,જેના પરિણામે તેમાં સૌથી મજબૂત લંડન ડિસ્પર્ઝન ફોર્સ જોવા મળે છે.

(D) ગલનબિંદુ આંતરઆણ્વિય બળોની પ્રબળતા અને લેટીસના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે:
$1$. $C_2H_6$ (ઈથેન) એ નિર્બળ વાન્ડર વાલ્સ બળો ધરાવતો અધ્રુવીય અણુ છે,તેથી તેનું ગલનબિંદુ સૌથી ઓછું છે.
$2$. $CH_3OH$ (મિથેનોલ) એ હાઇડ્રોજન બંધ ધરાવતો ધ્રુવીય અણુ છે,જે $C_2H_6$ કરતા વધુ પ્રબળ છે.
$3$. $KCl$ (પોટેશિયમ ક્લોરાઈડ) એ આયનીય સંયોજન છે જેમાં પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળો હોય છે.
$4$. $Si$ (સિલિકોન) એ વિશાળ સહસંયોજક નેટવર્ક ધરાવે છે,જેનું ગલનબિંદુ આ પદાર્થોમાં સૌથી વધુ છે.
તેથી,વધતા ગલનબિંદુનો સાચો ક્રમ: $C_2H_6 < CH_3OH < KCl < Si$ છે.

(C) $CO$,$CO_2$,અને $P_2O_5$ એ સહસંયોજક સંયોજનો છે જે આણ્વિય લેટીસ ધરાવે છે.
$SiO_2$ એ સહસંયોજક સંયોજન છે જે $3$-પરિમાણીય નેટવર્ક બંધારણ ધરાવે છે.
તેના મજબૂત સહસંયોજક બંધોને કારણે,$SiO_2$ નું ગલનબિંદુ સૌથી વધુ છે.

(C) લેટિસ ઉર્જા $(LE)$ એ આયનોના વીજભારના ગુણાકારના સમપ્રમાણમાં અને તેમની આયનીય ત્રિજ્યાના સરવાળાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે: $LE \propto \frac{q^+ \cdot q^-}{r^+ + r^-}$.
$A) AlF_3 > MgF_2$: $Al^{3+}$ નો વીજભાર $Mg^{2+}$ કરતા વધારે છે,તેથી $AlF_3$ ની લેટિસ ઉર્જા વધારે છે.
$B) Li_3N > Li_2O$: $N^{3-}$ નો વીજભાર $O^{2-}$ કરતા વધારે છે,તેથી $Li_3N$ ની લેટિસ ઉર્જા વધારે છે.
$C) NaCl > LiF$: $Li^+$ અને $F^-$ ની આયનીય ત્રિજ્યા $Na^+$ અને $Cl^-$ કરતા નાની છે. તેથી,$LiF$ ની લેટિસ ઉર્જા $NaCl$ કરતા વધારે હોવી જોઈએ. આપેલ ક્રમ $NaCl > LiF$ ખોટો છે.
$D) TiC > ScN$: $Ti^{4+}C^{4-}$ માં વીજભાર $Sc^{3+}N^{3-}$ કરતા વધારે છે,પરિણામે $TiC$ ની લેટિસ ઉર્જા વધારે છે.
આમ,ખોટો ક્રમ $NaCl > LiF$ છે.

(A) $I_2$ એ અધ્રુવીય અણુ છે.
ઘન અવસ્થામાં,$I_2$ ના અણુઓ નિર્બળ વાન્ડર વાલ્સ બળો,ખાસ કરીને લંડન ડિસ્પર્શન બળો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.

(D) $CO_2$ એ સ્વતંત્ર અણુઓ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે જે નિર્બળ વાન ડેર વાલ્સ બળો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,જે તેને ઓરડાના તાપમાને વાયુ બનાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,$Si$ ની પરમાણુ ત્રિજ્યા મોટી હોવાથી તે $O$ પરમાણુઓ સાથે સ્થાયી $p\pi-p\pi$ મલ્ટિપલ બંધ બનાવી શકતું નથી.
તેથી,$Si$ એ $O$ પરમાણુઓ સાથે ચાર એકલ સહસંયોજક બંધ બનાવે છે,જેના પરિણામે વિશાળ $3D$ સહસંયોજક નેટવર્ક બંધારણ રચાય છે,જે $SiO_2$ ને ઘન બનાવે છે.

(D) નેટવર્ક ઘન પદાર્થ,જેને સહસંયોજક નેટવર્ક ઘન પણ કહેવામાં આવે છે,તે એક એવો પદાર્થ છે જેમાં અણુઓ સમગ્ર સ્ફટિક બંધારણમાં વિસ્તરેલા સહસંયોજક બંધોના સતત નેટવર્ક દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
આવા ઘન પદાર્થોમાં કોઈ અલગ વ્યક્તિગત અણુઓ હોતા નથી; તેના બદલે,આખો સ્ફટિક એક વિશાળ અણુ (macromolecule) તરીકે કાર્ય કરે છે.
હીરો (Diamond) કાર્બન અણુઓના ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્કથી બનેલો છે,અને $SiO_2$ (ક્વાર્ટઝ) સિલિકોન અને ઓક્સિજન અણુઓના ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્કથી બનેલો છે.
તેનાથી વિપરીત,$P_4O_{10}$,$P_4O_6$ અને $SO_3$ એ આણ્વિય ઘન પદાર્થો છે જે નિર્બળ વાન ડર વાલ્સ બળો દ્વારા જોડાયેલા અલગ અણુઓ ધરાવે છે.
તેથી,ફક્ત નેટવર્ક ઘન પદાર્થો ધરાવતી જોડી હીરો અને $SiO_2$ છે.
આથી,વિકલ્પ $D$ સાચો છે.

(D) નિષ્ક્રિય વાયુઓ પરમાણુ સ્વરૂપે હોય છે અને પ્રકૃતિમાં અધ્રુવીય હોય છે.
તેમની પાસે કાયમી દ્વિધ્રુવનો અભાવ હોવાથી,તેમના પરમાણુઓ વચ્ચે કાર્યરત એકમાત્ર આંતરઆણ્વીય બળો એ નબળા,કામચલાઉ પ્રેરિત દ્વિધ્રુવ-પ્રેરિત દ્વિધ્રુવ આકર્ષણો છે,જેને $London$ ડિસ્પર્ઝન ફોર્સિસ અથવા વાન ડેર વાલ્સ બળો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ બળો પરમાણુઓના કદ અને ધ્રુવીયતા સાથે વધે છે,જે તેમના ઉત્કલન બિંદુઓના વલણને સમજાવે છે.

(B) આયનીય સ્ફટિકની સ્થિરતા મુખ્યત્વે તેની લેટીસ ઊર્જા પર આધાર રાખે છે.
લેટીસ ઊર્જા એ ઊર્જા છે જે વાયુરૂપ આયનો જોડાઈને એક મોલ આયનીય ઘન પદાર્થ બનાવે ત્યારે મુક્ત થાય છે.
લેટીસ ઊર્જાનું ઊંચું મૂલ્ય વધુ સ્થિર સ્ફટિક રચના સૂચવે છે,કારણ કે તે સ્ફટિક લેટીસમાં રહેલા કુલ આકર્ષણ બળોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

(B) $AlF_3$ એ આયનીય સંયોજન છે જે તેના ત્રિ-પરિમાણીય વિશાળ આયનીય બંધારણને કારણે ઉચ્ચ લેટીસ ઉર્જા ધરાવે છે,જેના પરિણામે તેનું ગલનબિંદુ ઊંચું $(1040 \, ^{\circ}C)$ હોય છે.
$SiF_4$ એ સહસંયોજક અણુ છે જેમાં અણુઓ વચ્ચે નબળા વાન ડર વાલ્સ આકર્ષણ બળો હોય છે,જે ખૂબ જ નીચું ગલનબિંદુ ($-77 \, ^{\circ}C$ જ્યાં તેનું ઉર્ધ્વપાતન થાય છે) ધરાવે છે.

(D) લેટીસ ઉર્જા આયનોના વીજભારના ગુણાકારના સમપ્રમાણમાં અને આયનીય ત્રિજ્યાના સરવાળાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(U \propto \frac{q_1 q_2}{r_+ + r_-})$.
$(i)$ $KCl$ $(K^+, Cl^-)$ અને $MgO$ $(Mg^{2+}, O^{2-})$ વચ્ચે,$MgO$ માં વીજભાર $(+2, -2)$ વધુ છે અને આયનીય ત્રિજ્યા નાની છે,તેથી $MgO$ ની લેટીસ ઉર્જા વધુ છે.
$(ii)$ $LiF$ $(Li^+, F^-)$ અને $LiBr$ $(Li^+, Br^-)$ વચ્ચે,વીજભાર સમાન છે. $F^-$ એ $Br^-$ કરતા નાનું હોવાથી,$LiF$ ની લેટીસ ઉર્જા વધુ છે.
$(iii)$ $Mg_3N_2$ $(Mg^{2+}, N^{3-})$ અને $NaCl$ $(Na^+, Cl^-)$ વચ્ચે,$Mg_3N_2$ માં આયનીય વીજભાર ઘણો વધારે છે,જેના પરિણામે લેટીસ ઉર્જા ઘણી વધારે હોય છે.
તેથી,વધુ લેટીસ ઉર્જા ધરાવતો સમૂહ $MgO, \, LiF, \, Mg_3N_2$ છે.

(B) કોઈપણ આયનીય સંયોજનની પાણીમાં દ્રાવ્યતા તેની લેટીસ ઉર્જા અને જલીયકરણ ઉર્જા વચ્ચેના સંતુલન પર આધાર રાખે છે.
$Al_2O_3$ માટે,$Al^{3+}$ અને $O^{2-}$ આયનોની ઉચ્ચ વીજભાર ઘનતાને કારણે લેટીસ ઉર્જા ખૂબ જ વધારે હોય છે.
જ્યારે $Al_2O_3$ ને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે આ આયનોના જલીયકરણ દરમિયાન મુક્ત થતી ઉર્જા (જલીયકરણ ઉર્જા) સ્ફટિક બંધારણને તોડવા માટે જરૂરી ખૂબ જ ઊંચી લેટીસ ઉર્જાને દૂર કરવા માટે પૂરતી હોતી નથી.
તેથી,$Al_2O_3$ પાણીમાં અદ્રાવ્ય રહે છે.

(C) ગ્રેફાઇટ તેની લપસણી પ્રકૃતિને કારણે લુબ્રિકન્ટ તરીકે વપરાય છે.
ગ્રેફાઇટમાં કાર્બન પરમાણુઓના સ્તરો હોય છે.
આ સ્તરો વચ્ચે નિર્બળ વાન ડર વાલ્સ $(van \text{ der } Waals)$ બળો હોય છે,જેના કારણે સ્તરો એકબીજા પર સરળતાથી સરકી શકે છે,જે તેને અસરકારક લુબ્રિકન્ટ બનાવે છે.

(D) $Si(IV)$ ઓક્સાઇડ એ હીરા જેવું જ ત્રિ-પરિમાણીય બિન-સ્તરીય બંધારણ ધરાવતું મેક્રોમોલેક્યુલર ઘન પદાર્થ છે,જેમાં દરેક સિલિકોન પરમાણુ ચાર ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે ટેટ્રાહેડ્રલ રીતે જોડાયેલ હોય છે.

(C) હાઇડ્રોજન હેલાઇડ્સનું ઉત્કલનબિંદુ વાન ડેર વાલ્સ આકર્ષણ બળોના મૂલ્ય પર આધાર રાખે છે.
જેમ હેલોજન પરમાણુનું કદ $Cl$ થી $I$ તરફ વધે છે,તેમ અણુનું આણ્વીય દળ અને સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધે છે.
આનાથી વાન ડેર વાલ્સ આકર્ષણ બળોનું મૂલ્ય વધે છે.
તેથી,ઉત્કલનબિંદુ $HCl < HBr < HI$ ના ક્રમમાં વધે છે.

(A) $S_8$ એ આણ્વિય ઘન છે,જેમાં $S_8$ અણુઓ નિર્બળ વાન્ડર વાલ્સ બળો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,સહસંયોજક લેટીસ નથી.
$P_4$ ની રચના ચતુષ્ફલકીય હોય છે.
$S_4^{2-}$ (પોલિસલ્ફાઈડ આયન) ઝિગ-ઝેગ સાંકળ જેવી રચના ધરાવે છે.
$SiO_2$ એ સહસંયોજક લેટીસ ધરાવતું નેટવર્ક ઘન છે,જેમાં દરેક $Si$ પરમાણુ ચાર $O$ પરમાણુઓ સાથે અને દરેક $O$ પરમાણુ બે $Si$ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
તેથી,ખોટી રીતે જોડાયેલ લાક્ષણિકતા $S_8$ : સહસંયોજક લેટીસ છે.

(D) $SiH_4$ નું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી ઓછું $161 \ K$ છે.
$HCl$ નું ઉત્કલનબિંદુ $188 \ K$ છે.
$H_2S$ નું ઉત્કલનબિંદુ $216 \ K$ છે.
$PH_3$ નું ઉત્કલનબિંદુ $185 \ K$ છે.
તેથી,આપેલા પદાર્થોમાં $SiH_4$ નું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી ઓછું છે.

(C) ઉમદા વાયુઓ એકપરમાણ્વીય અને અધ્રુવીય હોય છે. ઉમદા વાયુ પરમાણુઓ વચ્ચે માત્ર નિર્બળ $Van \ der \ Waals$ બળો હોય છે,જેને ખાસ કરીને $London \ dispersion \ forces$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. $London \ dispersion \ forces$ એ $Van \ der \ Waals$ બળનો એક પ્રકાર છે,તેથી તે સૌથી સચોટ જવાબ છે.

(D) ઘન અવસ્થામાં,ફોસ્ફરસ પેન્ટાક્લોરાઈડ $(PCl_5)$ આયનીય ઘન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
તે સ્વયં-આયનીકરણ પામીને ટેટ્રાહેડ્રલ $PCl_4^+$ અને ઓક્ટાહેડ્રલ $PCl_6^-$ આયનોનું મિશ્રણ બનાવે છે.
તેથી,સાચું નિરૂપણ $[PCl_4]^+ [PCl_6]^-$ છે.
આથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) આયનીય સ્ફટિકની લેટીસ ઊર્જા $(U)$ એ આયનોના વીજભારના ગુણાકાર $(q_1, q_2)$ ના સમપ્રમાણમાં અને આયનીય ત્રિજ્યાના સરવાળા $(r_+ + r_-)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$U \propto \frac{|q_1 \times q_2|}{r_+ + r_-}$
$JX$ માટે: $q_1=1, q_2=1, r_+ + r_- = 0.14 + 0.14 = 0.28 \ nm$. તેથી,$U \propto \frac{1}{0.28} \approx 3.57$.
$LY$ માટે: $q_1=1, q_2=1, r_+ + r_- = 0.18 + 0.18 = 0.36 \ nm$. તેથી,$U \propto \frac{1}{0.36} \approx 2.78$.
$MZ$ માટે: $q_1=2, q_2=2, r_+ + r_- = 0.15 + 0.15 = 0.30 \ nm$. તેથી,$U \propto \frac{4}{0.30} \approx 13.33$.
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $13.33 > 3.57 > 2.78$,જે $MZ > JX > LY$ દર્શાવે છે.

(C) આયનીય સંયોજનોમાં વિધુતવાહકતા માટે મુક્ત આયનોની હાજરી જરૂરી છે.
પિગલિત $NaOH$,પિગલિત $KOH$ અને જલીય $NaCl$ માં આયનો મુક્ત રીતે ફરી શકે છે,તેથી તે વિધુતનું વહન કરે છે.
ઘન $NaCl$ માં,આયનો પ્રબળ સ્થિર વિધુતીય આકર્ષણ બળો દ્વારા સ્ફટિક લેટીસમાં જકડાયેલા હોય છે અને તે ગતિ કરવા માટે મુક્ત હોતા નથી.
તેથી,ઘન $NaCl$ વિધુતનું વહન કરતું નથી.

(D) સહસંયોજક સંયોજનો સ્વતંત્ર અણુઓ ધરાવે છે.
આ અણુઓ નિર્બળ આંતરઆણ્વીય બળો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,જેને વાન ડર વાલ્સ બળો કહેવાય છે.
આ બળો નિર્બળ હોવાથી,તેમને તોડવા માટે ખૂબ ઓછી ઉર્જાની જરૂર પડે છે,જેના પરિણામે સહસંયોજક સંયોજનોના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ નીચા હોય છે.

(D) આપેલ ગુણધર્મો નીચે મુજબ છે:
$1$. પદાર્થ $100\,^oC$ થી વધુ તાપમાને ગલન પામે છે.
$2$. તે ઘન અને પિગલિત બંને અવસ્થામાં વિદ્યુતનો અવાહક છે.
$3$. તે હાઇડ્રોકાર્બન (અધ્રુવીય) દ્રાવકમાં દ્રાવ્ય છે.
આ ગુણધર્મો 'આણ્વીય સ્ફટિક' $(Molecular\ crystal)$ ને અનુરૂપ છે,કારણ કે આણ્વીય સ્ફટિકો સામાન્ય રીતે અધ્રુવીય દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય હોય છે અને વિદ્યુતના અવાહક હોય છે.

(A) $KCl$ એ આયનીય સંયોજન છે.
પાણીમાં,તે $K^{+}$ અને $Cl^{-}$ આયનોમાં વિયોજિત થાય છે.
$KCl$ અને $H_2O$ વચ્ચેની આંતરક્રિયા એ $\text{આયન-ડાયપોલ}$ આંતરક્રિયા છે,$\text{ડાયપોલ-ડાયપોલ}$ આંતરક્રિયા નથી.
તેથી,વિકલ્પ $A$ ખોટી રીતે જોડાયેલ છે.

(C) ત્વરિત દ્વિધ્રુવ-પ્રેરિત દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ,જેને લંડન ડિસ્પર્ઝન ફોર્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે અધ્રુવીય અણુઓ અથવા પરમાણુઓ વચ્ચે જોવા મળે છે.
$CO_2$ તેના રેખીય બંધારણને કારણે અધ્રુવીય અણુ છે,જ્યાં બે $C=O$ બંધની દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા એકબીજાને નાબૂદ કરે છે.
તેથી,બે $CO_2$ અણુઓ વચ્ચેનું આકર્ષણ એ ત્વરિત દ્વિધ્રુવ-પ્રેરિત દ્વિધ્રુવ આંતરક્રિયાનું ઉદાહરણ છે.

(B) વાયુરૂપ આયનોમાંથી આયનિક લેટીસનું નિર્માણ,$Na_{(g)}^{+} + Cl_{(g)}^{-} \to NaCl_{(s)}$,લેટીસ ઉર્જા તરીકે ઓળખાતી મોટી માત્રામાં ઉર્જા મુક્ત કરે છે,જે એક ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે.
તેનાથી વિપરીત,ઋણાયનમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવો (જેમ કે $S_{(g)}^{-}$) અથવા ધનાયનમાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવો (જેમ કે $Al_{(g)}^{+2}$) સામાન્ય રીતે ઉર્જાની જરૂર પડે છે (ઉષ્માશોષક) કારણ કે સ્થિર વિદ્યુત અપાકર્ષણ અથવા ઉચ્ચ આયનીકરણ ઉર્જા હોય છે.

(A) $SiO_2$ (સિલિકા) એ વિશાળ $3-D$ સમચતુષ્ફલકીય બંધારણ ધરાવતો સહસંયોજક ઘન પદાર્થ છે.
સમગ્ર સ્ફટિક લેટીસમાં મજબૂત સહસંયોજક બંધોની હાજરીને કારણે,આ બંધોને તોડવા માટે ખૂબ જ ઊર્જાની જરૂર પડે છે,જેના પરિણામે તેનું ગલનબિંદુ ખૂબ જ ઊંચું (આશરે $1973 \ K$) હોય છે.
તેની સરખામણીમાં,$NaCl$,$Na_2CO_3$ અને $NaF$ આયનીય સંયોજનો છે,જેમના ગલનબિંદુ ઊંચા હોય છે,પરંતુ તે $SiO_2$ કરતા ઓછા હોય છે.

(B) સહસંયોજક ઘન (અથવા નેટવર્ક ઘન) એ સહસંયોજક બંધોના સતત નેટવર્ક દ્વારા જોડાયેલા પરમાણુઓનો બનેલો હોય છે.
$Diamond$ $(C)$,$Graphite$ $(C)$,અને $Quartz$ $(SiO_2)$ એ સહસંયોજક નેટવર્ક ઘન પદાર્થોના ઉત્તમ ઉદાહરણો છે.
$Phosphorus$ $(P_4)$ એ આણ્વિય ઘન છે,જેમાં વ્યક્તિગત $P_4$ અણુઓ નિર્બળ વાન ડર વાલ્સ બળો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,$Phosphorus$ એ સહસંયોજક ઘન નથી.

(D) ધાતુનો ચળકાટ મુખ્યત્વે ધાતુના લેટિસમાં રહેલા $free \ electrons$ (મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન) ને કારણે હોય છે.
આ $free \ electrons$ આપાત પ્રકાશનું શોષણ કરે છે અને તેનું ઉત્સર્જન કરે છે,જેનાથી ધાતુને તેની લાક્ષણિક ચમક મળે છે.

(A) $CO_2$ એ સ્વતંત્ર,રેખીય અણુઓ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે જે નિર્બળ વાન્ડર વાલ્સ બળો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,તેથી તે ઓરડાના તાપમાને વાયુ છે.
તેનાથી વિપરીત,$SiO_2$ (સિલિકા) એક વિશાળ ત્રિ-પરિમાણીય સહસંયોજક નેટવર્ક બંધારણ બનાવે છે જ્યાં દરેક સિલિકોન પરમાણુ સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિમાં ચાર ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
આ સતત નેટવર્કને તોડવા માટે ઘણી ઊર્જાની જરૂર પડે છે,જેના પરિણામે તેનું ગલનબિંદુ ઊંચું હોય છે અને તે ઓરડાના તાપમાને ઘન અવસ્થામાં હોય છે.

(D) ગ્રેફાઇટનું બંધારણ સ્તરીય હોય છે જેમાં દરેક કાર્બન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને એક જ સ્તરમાં અન્ય ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓ સાથે સહસંયોજક બંધથી જોડાયેલ હોય છે,જે ષટ્કોણીય વલયો બનાવે છે.
આ સ્તરો નિર્બળ વાન્ડર વાલ્સ બળો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,જે સ્તરોને એકબીજા પર સરકવા દે છે,જેના કારણે ગ્રેફાઇટ નરમ ઘન લ્યુબ્રીકેન્ટ બને છે.
સ્તરોની અંદરના પ્રબળ સહસંયોજક બંધોને તોડવા માટે ખૂબ ઊંચા તાપમાનની જરૂર પડે છે,તેથી તેને પીગાળવો અત્યંત મુશ્કેલ છે.