Ionisation energy Questions in Hindi

(B) सामान्यतः,आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर,प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि के कारण प्रथम आयनन एन्थैल्पी बढ़ती है।
हालाँकि,अर्ध-पूरित $(p^3)$ और पूर्ण-पूरित $(s^2)$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के अतिरिक्त स्थायित्व के कारण,कुछ तत्वों की आयनन एन्थैल्पी उनके पड़ोसी तत्वों से अधिक होती है।
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार हैं: $Mg$ $([Ne] 3s^2)$,$Al$ $([Ne] 3s^2 3p^1)$,$Si$ $([Ne] 3s^2 3p^2)$,$P$ $([Ne] 3s^2 3p^3)$,और $S$ $([Ne] 3s^2 3p^4)$।
$Mg$ के स्थिर $s^2$ विन्यास के कारण,इसकी आयनन एन्थैल्पी $Al$ से अधिक है।
$P$ के स्थिर अर्ध-पूरित $p^3$ विन्यास के कारण,इसकी आयनन एन्थैल्पी $S$ से अधिक है।
अतः,सही बढ़ता क्रम $Al < Mg < Si < S < P$ है।

(A) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निम्नलिखित तत्वों के अनुरूप हैं:
$(a)$ $1s^{2} 2s^{2} \rightarrow Be$
$(b)$ $1s^{2} 2s^{2} 2p^{4} \rightarrow O$
$(c)$ $1s^{2} 2s^{2} 2p^{3} \rightarrow N$
$(d)$ $1s^{2} 2s^{2} 2p^{1} \rightarrow B$
आयनन एन्थैल्पी ($\Delta_{i}H$) के मान:
$N = 1402 \ kJ\ mol^{-1}$
$O = 1314 \ kJ\ mol^{-1}$
$Be = 899 \ kJ\ mol^{-1}$
$B = 801 \ kJ\ mol^{-1}$
अतः,सही विकल्प $(a)$ $\rightarrow (ii), (b)$ $\rightarrow (iii), (c)$ $\rightarrow (iv), (d)$ $\rightarrow (i)$ है।

(B) तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार हैं:
$Mg (Z=12): [Ne] 3s^2$
$Al (Z=13): [Ne] 3s^2 3p^1$
$P (Z=15): [Ne] 3s^2 3p^3$
$S (Z=16): [Ne] 3s^2 3p^4$
$1$. $Mg$ में पूर्णतः भरी हुई $3s$ कक्षक है,जो इसे $Al$ से अधिक स्थिर बनाती है,इसलिए $I.E._{Mg} > I.E._{Al}$।
$2$. $P$ में अर्ध-भरी हुई $3p$ उपकोश $(3p^3)$ है,जो अत्यधिक स्थिर है,जिससे इसकी $I.E.$,$S$ $(3p^4)$ से अधिक हो जाती है।
$3$. आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर,$I.E.$ सामान्यतः बढ़ती है। इन कारकों को मिलाने पर,सही क्रम $Al < Mg < S < P$ है।

(A) $N$ $(Z=7)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2 2s^2 2p^3$ है,जिसमें अर्ध-पूर्ण $p$-कक्षक होता है जो स्थिर है।
ऑक्सीजन $(Z=8)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2 2s^2 2p^4$ है।
नाइट्रोजन में $2p$ उपकोश के अर्ध-पूर्ण स्थायित्व के कारण,ऑक्सीजन की तुलना में इलेक्ट्रॉन निकालने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
ऑक्सीजन में,$2p^4$ विन्यास का अर्थ है कि दो इलेक्ट्रॉनों को एक ही $2p$ कक्षक में रहना पड़ता है,जिससे अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण बढ़ जाता है,जिससे इलेक्ट्रॉन को निकालना आसान हो जाता है।
अतः,अभिकथन $A$ और कारण $R$ दोनों सही हैं,और $R$,$A$ की सही व्याख्या है।

(D) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार हैं: $Be (2s^2)$,$B (2s^2 2p^1)$,$N (2s^2 2p^3)$,$O (2s^2 2p^4)$.
स्थायी पूर्णतः भरे हुए $2s$ कक्षक के कारण,$Be$ की आयनन एन्थैल्पी $B$ से अधिक होती है।
स्थायी अर्ध-भरे हुए $2p$ कक्षक के कारण,$N$ की आयनन एन्थैल्पी $O$ से अधिक होती है।
अतः प्रथम आयनन एन्थैल्पी का सही क्रम $B < Be < O < N$ है।

(B) तत्वों की पहचान इस प्रकार है:
$A: 3s^{2} \rightarrow Mg$
$B: 3s^{2} 3p^{1} \rightarrow Al$
$C: 3s^{2} 3p^{3} \rightarrow P$
$D: 3s^{2} 3p^{4} \rightarrow S$
आयनन एन्थैल्पी सामान्यतः आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है।
हालाँकि,स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के कारण अपवाद होते हैं:
$1$. $Mg$ $(3s^{2})$ में पूर्णतः भरी हुई $s$-कक्षक है,जो इसे $Al$ $(3s^{2} 3p^{1})$ से अधिक स्थिर बनाती है।
$2$. $P$ $(3s^{2} 3p^{3})$ में अर्ध-भरी हुई $p$-कक्षक है,जो इसे $S$ $(3s^{2} 3p^{4})$ से अधिक स्थिर बनाती है।
मानों की तुलना करने पर:
$Al < Mg < S < P$
लेबल प्रतिस्थापित करने पर:
$B < A < D < C$

(D) $1$. समूह में नीचे जाने पर आयनन एन्थैल्पी घटती है। अतः,क्षार धातुओं के लिए: $Li > Na > K$। कथन $A$ सही है।
$2$. उत्कृष्ट गैसों में,समूह में नीचे जाने पर आयनन एन्थैल्पी घटती है। $Xe$,$He, Ne, Ar, Kr$ के नीचे है,इसलिए इसकी आयनन एन्थैल्पी उनसे कम है। हालाँकि,$Rn$,$Xe$ के नीचे है,इसलिए $Rn$ का मान सबसे कम है। अतः,$Xe$ सबसे कम नहीं है। कथन $B$ सही है।
$3$. परमाणु क्रमांक $37$,$Rb$ (समूह $1$) है और परमाणु क्रमांक $38$,$Sr$ (समूह $2$) है। आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर आयनन एन्थैल्पी बढ़ती है। अतः,$Sr > Rb$। कथन $C$ सही है।
$4$. परमाणु क्रमांक $30$,$Zn$ $([Ar] 3d^{10} 4s^2)$ है और $Ga$ $([Ar] 3d^{10} 4s^2 4p^1)$ है। स्थिर $d^{10}$ विन्यास और उच्च प्रभावी नाभिकीय आवेश के कारण,$Zn$ की आयनन एन्थैल्पी $Ga$ से अधिक होती है। अतः,यह कथन कि $Ga$ की एन्थैल्पी $Zn$ से अधिक है,गलत है।

(C) तीसरे आवर्त में प्रथम आयनन एन्थैल्पी का सामान्य क्रम: $Na < Al < Mg < Si$ है।
दिए गए मान हैं:
$IE(Na) = 496 \ kJ \ mol^{-1}$
$IE(Mg) = 737 \ kJ \ mol^{-1}$
$IE(Si) = 786 \ kJ \ mol^{-1}$
आवर्त सारणी की प्रवृत्ति के अनुसार,$Al$ की आयनन एन्थैल्पी $Na$ से अधिक और $Mg$ से कम होनी चाहिए।
अतः,$496 < IE(Al) < 737$।
दिए गए विकल्पों में से,केवल $577 \ kJ \ mol^{-1}$ इस सीमा के भीतर आता है।
इसलिए,सही विकल्प $(C)$ है।

(A) $1^{st}$ और $2^{nd}$ आयनन ऊर्जा के बीच का अंतर तब सबसे अधिक होता है जब दूसरे इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए एक स्थिर,पूर्ण रूप से भरी हुई कोश या उपकोश विन्यास को तोड़ना पड़ता है।

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास	तत्व/समूह
$1s^{2} 2s^{2} 2p^{6}$	नियोन (समूह $18$)
$1s^{2} 2s^{2} 2p^{6} 3s^{1}$	सोडियम (समूह $1$)
$1s^{2} 2s^{2} 2p^{6} 3s^{2}$	मैग्नीशियम (समूह $2$)
$1s^{2} 2s^{2} 2p^{1}$	बोरोन (समूह $13$)

$1s^{2} 2s^{2} 2p^{6}$ (नियोन) के लिए,इसकी स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास के कारण $1^{st}$ आयनन ऊर्जा बहुत अधिक होती है। हालाँकि,$2^{nd}$ आयनन ऊर्जा काफी अधिक होती है क्योंकि इसमें एक स्थिर $2p^{6}$ कोश से इलेक्ट्रॉन को हटाना शामिल है,जो अत्यंत कठिन है। इसलिए,इस विन्यास के लिए $IE_1$ और $IE_2$ के बीच का अंतर सबसे बड़ा है।

(C) आवर्त सारणी में समूह में नीचे जाने पर परमाणु आकार में वृद्धि और परिरक्षण प्रभाव के कारण आयनन विभव $(IP)$ सामान्यतः घटता है।
$Na$ और $K$ दोनों समूह $1$ (क्षार धातुएं) के तत्व हैं।
चूंकि आवर्त सारणी में $K$,$Na$ के नीचे स्थित है,इसलिए $K$ का $IP$,$Na$ के $IP$ से कम होना चाहिए।
$Na$ का $IP$ $5.14 \ eV$ है।
दिए गए विकल्पों में से,केवल $4.3 \ eV$ ही $5.14 \ eV$ से कम है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(B) $Na$ एक क्षार धातु है और अपने बड़े परमाणु आकार के कारण इसकी आयनन ऊर्जा सबसे कम होती है।
$B$,$N$ और $O$ एक ही आवर्त ($2^{nd}$ आवर्त) के अधातु तत्व हैं।
सामान्यतः,प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि के कारण आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर आयनन ऊर्जा बढ़ती है।
हालाँकि,$N$ $(1s^2 2s^2 2p^3)$ का विन्यास अर्ध-पूरित होने के कारण अधिक स्थायी होता है,जिससे इसकी आयनन ऊर्जा $O$ $(1s^2 2s^2 2p^4)$ से अधिक हो जाती है।
अतः,सही क्रम $Na < B < O < N$ है।

(A) $O$,$F$,और $Ne$ तत्व एक ही आवर्त यानी $2nd$ आवर्त के हैं।
आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर परमाणु त्रिज्या घटती है और प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है,जिससे प्रथम आयनन एन्थैल्पी में वृद्धि होती है।
इन तत्वों के लिए आयनन एन्थैल्पी का बढ़ता क्रम $O < F < Ne$ है।
दिए गए मान $O$ के लिए $1314 \, kJ \, mol^{-1}$,$F$ के लिए $1680 \, kJ \, mol^{-1}$ और $Ne$ के लिए $2080 \, kJ \, mol^{-1}$ हैं।
अतः,तत्वों का सही क्रम $O, F$ और $Ne$ है।

(B) प्रथम आयनन एन्थैल्पी के मान इस प्रकार हैं:
$B$: $801 \ kJ/mol$
$Al$: $577 \ kJ/mol$
$Ga$: $579 \ kJ/mol$
कथन $I$: $B$ से $Al$ तक की कमी $801 - 577 = 224 \ kJ/mol$ है,जबकि $Al$ से $Ga$ तक का परिवर्तन $579 - 577 = 2 \ kJ/mol$ (वृद्धि) है। अतः,$B$ से $Al$ तक की कमी $Al$ से $Ga$ के परिवर्तन से बहुत अधिक है। कथन $I$ सही है।
कथन $II$: $Ga$ $(Z=31)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] \ 3d^{10} \ 4s^2 \ 4p^1$ है। $3d$ कक्षक पूर्णतः भरे हुए हैं। कथन $II$ सही है।

(A) तत्व $X$ के लिए: $2^{nd}$ और $1^{st}$ आयनन एन्थैल्पी के बीच का अंतर $3069 - 419 = 2650 \ kJ \ mol^{-1}$ है,जो बहुत अधिक है। यह इंगित करता है कि दूसरे इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए एक स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास को तोड़ना पड़ता है,जो एक क्षार धातु की विशेषता है।
तत्व $Y$ के लिए: $2^{nd}$ और $1^{st}$ आयनन एन्थैल्पी के बीच का अंतर $1145 - 590 = 555 \ kJ \ mol^{-1}$ है,जो अपेक्षाकृत छोटा है। यह इंगित करता है कि दूसरा इलेक्ट्रॉन उसी संयोजी कोश से हटाया जाता है,जो एक क्षारीय मृदा धातु की विशेषता है।
अतः,$X$ एक क्षार धातु है और $Y$ एक क्षारीय मृदा धातु है।

(C) तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार हैं:
$C (Z=6): 1s^2 2s^2 2p^2$
$N (Z=7): 1s^2 2s^2 2p^3$
$O (Z=8): 1s^2 2s^2 2p^4$
$F (Z=9): 1s^2 2s^2 2p^5$
आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर,प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ने के कारण सामान्यतः आयनन एन्थैल्पी बढ़ती है।
हालाँकि,नाइट्रोजन $(N)$ का विन्यास स्थिर अर्ध-पूरित $2p^3$ होता है,जो इसकी आयनन एन्थैल्पी को ऑक्सीजन $(O)$ से अधिक बना देता है।
अतः,सही क्रम $C < O < N < F$ है।

(D) प्रथम आयनन ऊर्जा $(IE_1)$ वह ऊर्जा है जो एक उदासीन परमाणु से पहले इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक होती है $(Mg \rightarrow Mg^+ + e^-)$।
द्वितीय आयनन ऊर्जा $(IE_2)$ वह ऊर्जा है जो यूनिपॉजिटिव आयन से दूसरे इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक होती है $(Mg^+ \rightarrow Mg^{2+} + e^-)$।
चूंकि $Mg^{2+}$ एक छोटा आयन है जिस पर $Mg^+$ की तुलना में अधिक धनात्मक आवेश होता है,इसलिए नाभिक और शेष इलेक्ट्रॉनों के बीच स्थिरवैद्युत आकर्षण बहुत मजबूत होता है,जिससे दूसरे इलेक्ट्रॉन को हटाना काफी कठिन हो जाता है।
इसलिए,$IE_2 > IE_1$,जिसका अर्थ है कि $Mg$ से $Mg^{2+}$ बनाने के लिए आवश्यक कुल ऊर्जा $(IE_1 + IE_2)$ $Mg^+$ बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा $(IE_1)$ से अधिक है।
$A$ और $R$ दोनों सत्य हैं और $R$,$A$ की सही व्याख्या है।

(C) प्रथम आयनन एन्थैल्पी $(I.E._1)$ सामान्यतः आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है।
हालांकि,स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (पूर्ण या अर्ध-पूर्ण कक्षक) के कारण कुछ अपवाद होते हैं।
दिए गए तत्वों के लिए सही क्रम है:
$Li (520 \ kJ/mol) < B (801 \ kJ/mol) < Be (899 \ kJ/mol) < C (1086 \ kJ/mol) < O (1314 \ kJ/mol) < N (1402 \ kJ/mol) < F (1681 \ kJ/mol)$.
$Be$ का $I.E._1$,$B$ से अधिक है क्योंकि इसका $2s^2$ विन्यास स्थिर है।
$N$ का $I.E._1$,$O$ से अधिक है क्योंकि इसका $2p^3$ (अर्ध-पूर्ण) विन्यास स्थिर है।
अतः,सही क्रम $Li < B < Be < C < O < N < F$ है।

(C) एक आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर प्रथम आयनन एन्थैल्पी सामान्यतः बढ़ती है क्योंकि परमाणु त्रिज्या घटती है और प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है।
अतः,अभिकथन $A$ असत्य है।
कारण $R$ बताता है कि आवर्त में बढ़ता हुआ नाभिकीय आवेश परिरक्षण प्रभाव से अधिक हो जाता है,जो एक सत्य कथन है और यह बताता है कि आयनन ऊर्जा क्यों बढ़ती है।
इस प्रकार,$A$ असत्य है लेकिन $R$ सत्य है।

(C) प्रथम आयनन एन्थैल्पी $(IE_1)$ सामान्यतः आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है।
दिए गए तत्वों ($Al$,$Si$,$C$,$N$) के लिए,वे $2^{nd}$ और $3^{rd}$ आवर्त के हैं।
$Al$ और $Si$ $3^{rd}$ आवर्त में हैं,जबकि $C$ और $N$ $2^{nd}$ आवर्त में हैं।
छोटे परमाणु आकार के कारण $2^{nd}$ आवर्त के तत्वों की आयनन एन्थैल्पी $3^{rd}$ आवर्त के तत्वों से अधिक होती है।
$2^{nd}$ आवर्त में $C$ और $N$ की तुलना करने पर,$N$ की $IE_1$ $C$ से अधिक है क्योंकि इसका स्थिर अर्ध-पूर्ण $p$-कक्षक विन्यास $(2s^2 2p^3)$ होता है।
अतः,$IE_1$ का क्रम $Al < Si < C < N$ है।

(B) प्रथम आयनन एन्थैल्पी $(IE_1)$ सामान्यतः आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है।
हालांकि,स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के कारण इसमें अपवाद होते हैं।
दिए गए तत्वों के लिए सही क्रम: $B < Be < O < N < F$ है।
तत्वों को उनके लेबल के साथ मिलाने पर: $A=O, B=N, C=Be, D=F, E=B$।
अतः,सही क्रम $E < C < A < B < D$ है।

(D) $(i)$ समूह में $B$ से $Al$ तक जाने पर परमाणु आकार में वृद्धि के कारण प्रथम आयनन एन्थैल्पी $(IE_1)$ घटती है।
$(ii)$ $Al$ से $Ga$ तक,$d$-इलेक्ट्रॉनों के दुर्बल परिरक्षण प्रभाव (स्कैंडाइड संकुचन) के कारण $IE_1$ बढ़ती है।
$(iii)$ $Ga$ से $Tl$ तक,$f$-इलेक्ट्रॉनों के दुर्बल परिरक्षण प्रभाव (लैंथेनाइड संकुचन) के कारण $IE_1$ बढ़ती है।
$(iv)$ इन प्रवृत्तियों को मिलाने पर,सही क्रम $Tl > Ga > Al$ है।

(A) प्रथम आयनन एन्थैल्पी सामान्यतः आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है,क्योंकि प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है।
हालांकि,इलेक्ट्रॉनिक विन्यास की स्थिरता के कारण कुछ अपवाद हैं:
$1$. $Be$ $(1s^2 2s^2)$ में पूर्णतः भरा हुआ $2s$ कक्षक होता है,जो इसे $B$ $(1s^2 2s^2 2p^1)$ की तुलना में अधिक स्थिर बनाता है,इसलिए $Be > B$ है।
$2$. $N$ $(1s^2 2s^2 2p^3)$ में अर्ध-पूरित $2p$ उपकोश होता है,जो $C$ $(1s^2 2s^2 2p^2)$ की तुलना में अधिक स्थिर है,इसलिए $N > C$ है।
सही बढ़ता हुआ क्रम $Li < B < Be < C < N$ है।

(C) $n$ का मान निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक तत्व के लिए आयनन एन्थैल्पी में उछाल (jump) का विश्लेषण करते हैं:
$1$. परमाणु क्रमांक $(n+4)$ के लिए,$I_2$ और $I_3$ ($1451$ से $7733$) के बीच बड़ा अंतर है,जो दर्शाता है कि यह एक क्षारीय मृदा धातु (समूह $2$) है।
$2$. परमाणु क्रमांक $(n+3)$ के लिए,$I_1$ और $I_2$ ($496$ से $4562$) के बीच बड़ा अंतर है,जो दर्शाता है कि यह एक क्षार धातु (समूह $1$) है।
$3$. यदि $(n+3)$ एक क्षार धातु है और $(n+4)$ एक क्षारीय मृदा धातु है,तो $(n+3)$ का मान $Z=11$ (सोडियम) और $(n+4)$ का मान $Z=12$ (मैग्नीशियम) है।
$4$. यदि $n+3 = 11$ है,तो $n = 8$ होगा।
$5$. अनुक्रम की जाँच करने पर: $n=8$ (ऑक्सीजन),$n+1=9$ (फ्लोरीन),$n+2=10$ (नियॉन),$n+3=11$ (सोडियम)। अतः $n=8$ सही उत्तर है।

(A) समूह $14$ के तत्वों के लिए प्रथम आयनन ऊर्जा $(IE_1)$ का क्रम $C > Si > Ge > Sn < Pb$ है।
कथन $I$: $Pb$ $(715 \ kJ/mol)$ की $IE_1$,$Sn$ $(708 \ kJ/mol)$ से अधिक है,जिसका कारण $4f$ और $5d$ इलेक्ट्रॉनों का दुर्बल परिरक्षण प्रभाव (लैंथेनाइड संकुचन) है,जो प्रभावी नाभिकीय आवेश को बढ़ाता है। अतः,कथन $I$ सत्य है।
कथन $II$: $Ge$ $(761 \ kJ/mol)$ की $IE_1$,$Si$ $(786 \ kJ/mol)$ से कम है क्योंकि $Si$,$Ge$ की तुलना में छोटा है। अतः,कथन $II$ असत्य है।
इसलिए,कथन $I$ सत्य है लेकिन कथन $II$ असत्य है।

(B) क्रमिक आयनन ऊर्जाएं $IE_1 = 800 \ kJ/mol$,$IE_2 = 2427 \ kJ/mol$,$IE_3 = 3658 \ kJ/mol$,$IE_4 = 25024 \ kJ/mol$ और $IE_5 = 32824 \ kJ/mol$ हैं।
$3^{rd}$ और $4^{th}$ आयनन ऊर्जा के बीच ऊर्जा में बहुत बड़ा अंतर है $(IE_4 - IE_3 = 21366 \ kJ/mol)$।
यह इंगित करता है कि $4^{th}$ इलेक्ट्रॉन को एक स्थिर अक्रिय गैस कोर से हटाया जा रहा है।
इसलिए,तत्व में $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं,जो इसे समूह $13$ में रखता है।

(A) कथन $(I)$ सही है क्योंकि आवर्त सारणी में बाएं से दाएं जाने पर सामान्यतः प्रथम आयनन एन्थैल्पी बढ़ती है। अतः समूह $14$ के तत्वों की प्रथम आयनन एन्थैल्पी समूह $13$ के तत्वों से अधिक होती है।
कथन $(II)$ गलत है क्योंकि समूह $14$ के तत्व अपनी मूल अवस्था में मजबूत सहसंयोजक बंध बनाते हैं,जिसके कारण उनके गलनांक और क्वथनांक समूह $13$ के संगत तत्वों की तुलना में बहुत अधिक होते हैं।

(D) और $f$ कक्षकों के दुर्बल परिरक्षण प्रभाव (poor shielding effect) के कारण समूह $13$ के तत्वों की प्रथम आयनन एन्थैल्पी $(IE_1)$ समूह में नीचे जाने पर नियमित रूप से नहीं घटती है।
समूह $13$ के तत्वों के लिए $IE_1$ का क्रम: $B > Tl > Ga > Al > In$ है।
अतः,बोरॉन $(B)$ की $IE_1$ सबसे अधिक और इंडियम $(In)$ की $IE_1$ सबसे कम है।

(C) दिए गए परमाणु क्रमांक निम्नलिखित तत्वों के अनुरूप हैं:
$32 \Rightarrow Ge$ (जर्मेनियम)
$35 \Rightarrow Br$ (ब्रोमीन)
$87 \Rightarrow Fr$ (फ्रांसियम)
$19 \Rightarrow K$ (पोटेशियम)
आयनन एन्थैल्पी सामान्यतः समूह में ऊपर से नीचे जाने पर घटती है और आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है।
$Fr$ एक क्षार धातु है जो $7^{th}$ आवर्त और $1^{st}$ समूह में स्थित है।
अपने बड़े परमाणु आकार और आंतरिक कोशों के परिरक्षण प्रभाव (shielding effect) के कारण,$Fr$ की $1^{st}$ आयनन एन्थैल्पी दिए गए तत्वों में सबसे कम है।
अतः,सही उत्तर $87$ है।

(C) क्रमिक आयनन ऊर्जाएँ $10, 16, 25, 400, 500 \ eV \ mol^{-1}$ हैं।
तीसरी $(25 \ eV \ mol^{-1})$ और चौथी $(400 \ eV \ mol^{-1})$ आयनन ऊर्जा के बीच बहुत बड़ा अंतर है।
यह इंगित करता है कि चौथा इलेक्ट्रॉन एक स्थिर अक्रिय गैस कोर (noble gas core) से निकाला जा रहा है।
इसलिए,धातु $M$ में $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं और यह $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करती है।
इसके हैलाइड का सूत्र $MX_3$ है।

(D) $I.P.$ (आयनन विभव) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के स्थायित्व और परिरक्षण प्रभाव पर निर्भर करता है।
दिए गए विन्यासों की तुलना करने पर:
$A$: $3p^6$ (अक्रिय गैस,बहुत स्थिर,उच्च $I.P.$)
$B$: $3p^5$ (उच्च प्रभावी नाभिकीय आवेश के कारण उच्च $I.P.$)
$C$: $3s^2$ (पूर्ण भरा हुआ $s$-कक्षक,स्थिर,उच्च $I.P.$)
$D$: $3s^2 3p^1$ (इलेक्ट्रॉन $3p$ कक्षक से निकाला जा रहा है,जो $3s^2$ इलेक्ट्रॉनों द्वारा परिरक्षित है और $3s$ कक्षक की तुलना में नाभिक से अधिक दूर है)।
अतः,$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1$ विन्यास का $I.P.$ मान सबसे कम है।

(A) तत्व की पहचान करने के लिए,हम क्रमिक आयनन विभव मानों में एक बड़ा उछाल देखते हैं,जो एक स्थिर अक्रिय गैस कोर से इलेक्ट्रॉन के निष्कासन को दर्शाता है।
$1$. दिए गए मान हैं: $(IP)_1 = 7.1 \ eV$,$(IP)_2 = 10.3 \ eV$,$(IP)_3 = 36.2 \ eV$,और $(IP)_4 = 39.1 \ eV$.
$2$. $(IP)_2$ से $(IP)_3$ के बीच का उछाल बहुत बड़ा है $(36.2 - 10.3 = 25.9 \ eV)$,जो यह दर्शाता है कि तत्व में $2$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं।
$3$. $2$ संयोजी इलेक्ट्रॉन वाला तत्व समूह $2$ (क्षारीय मृदा धातु) में आता है।
$4$. दिए गए विकल्पों में से,$Mg$ (मैग्नीशियम) समूह $2$ में है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ne] 3s^2$ है। इसलिए,इसमें $2$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं।

(D) नाइट्रोजन $(N)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2 2s^2 2p^3$ है।
ऑक्सीजन $(O)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2 2s^2 2p^4$ है।
नाइट्रोजन में अर्ध-पूरित $p$-उपकोश $(2p^3)$ होता है,जो परमाणु को अतिरिक्त स्थायित्व प्रदान करता है।
इस अतिरिक्त स्थायित्व के कारण,ऑक्सीजन की तुलना में नाइट्रोजन से एक इलेक्ट्रॉन निकालने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

(C) आयनन ऊर्जा $(IE)$ परमाणु या आयन के आकार के व्युत्क्रमानुपाती होती है $(IE \propto \frac{1}{\text{size}})$।
तटस्थ परमाणुओं के लिए,$O$ का आकार $S$ से छोटा होता है,इसलिए $IE(O) > IE(S)$।
ऋणायनों के लिए,$O^{-}$ का आकार $S^{-}$ से छोटा होता है,इसलिए $IE(O^{-}) > IE(S^{-})$।
तटस्थ परमाणुओं और ऋणायनों की तुलना करने पर,तटस्थ परमाणुओं की $IE$ उनके संबंधित ऋणायनों की तुलना में बहुत अधिक होती है क्योंकि ऋणात्मक आवेशित प्रजातियों से इलेक्ट्रॉन निकालना तटस्थ परमाणु की तुलना में आसान होता है।
अतः,सही क्रम $O > S > O^{-} > S^{-}$ है।

(D) संक्रमण $M_{(g)}^{2+} \longrightarrow M_{(g)}^{3+}$ में अधिकतम ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
जैसे-जैसे आयन पर धनात्मक आवेश बढ़ता है,प्रति इलेक्ट्रॉन प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता जाता है।
इसके परिणामस्वरूप नाभिक और शेष इलेक्ट्रॉनों के बीच मजबूत स्थिर वैद्युत आकर्षण बल कार्य करता है।
इसलिए,$3^{rd}$ इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा (तीसरी आयनन ऊर्जा) पहले या दूसरे इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा से काफी अधिक होती है।

(A) आयनन एन्थैल्पी $(I.E.)$ एक पृथक गैसीय परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा है।
आवर्त सारणी में,जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,परमाणु का आकार बढ़ता है और संयोजी इलेक्ट्रॉन नाभिक से दूर होते जाते हैं,जिससे $I.E.$ में कमी आती है।
दिए गए सभी तत्व $(Li, K, Rb, Cs)$ समूह $1$ (क्षार धातुएं) के हैं।
चूंकि $Li$ समूह में सबसे ऊपर है,इसलिए इसका परमाणु आकार सबसे छोटा है और इसलिए दिए गए विकल्पों में इसकी $I.E.$ सबसे अधिक है।

(A) परमाणु आकार में वृद्धि के कारण समूह में नीचे जाने पर आयनन एन्थैल्पी $(I.E.)$ घटती है।
इसलिए,$Te$ की $I.E.$,$Po$ की तुलना में अधिक है।
आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर परमाणु क्रमांक में वृद्धि के साथ $I.E.$ बढ़ती है।
दिए गए तत्वों में $Po$ (पोलोनियम) समूह $16$ और आवर्त $6$ में है,$Te$ (टेल्यूरियम) समूह $16$ और आवर्त $5$ में है,$Br$ (ब्रोमीन) समूह $17$ और आवर्त $4$ में है,और $Kr$ (क्रिप्टन) समूह $18$ और आवर्त $4$ में है।
अतः,दिए गए तत्वों में $Po$ की $I.E.$ सबसे कम है।

(A) उत्कृष्ट गैसों (noble gases) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास स्थिर होने के कारण उनकी आयनन एन्थैल्पी $(IE)$ सबसे अधिक होती है। इसलिए,$Ar$ और $He$ की $IE$,हैलोजन $Cl$ और $I$ से अधिक होगी।
समूह में नीचे जाने पर,परमाणु आकार में वृद्धि के कारण $IE$ कम हो जाती है।
$He$ और $Ar$ की तुलना करने पर,$He$ का आकार छोटा होने के कारण $IE$ of $He > Ar$ होता है।
आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर,परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ $IE$ बढ़ती है।
$Cl$ और $Ar$ की तुलना करने पर,$Ar$ की $IE$,$Cl$ से अधिक होती है।
अतः,आयनन एन्थैल्पी का सही क्रम $I < Cl < Ar < He$ है।
इसलिए,$He$ की आयनन एन्थैल्पी सबसे अधिक है।

(B) परमाणु आकार में वृद्धि के कारण समूह में नीचे जाने पर आयनन एन्थैल्पी घटती है।
इसलिए,$Ne$ की आयनन एन्थैल्पी $Ar$ से अधिक है।
आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर परमाणु क्रमांक में वृद्धि के साथ आयनन एन्थैल्पी सामान्यतः बढ़ती है।
तीसरे आवर्त के तत्वों के लिए,क्रम $S < Cl < Ar$ है।
अतः,आयनन एन्थैल्पी का सही घटता क्रम है:
$Ne > Ar > Cl > S$।

(A) आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर प्रथम आयनन एन्थैल्पी सामान्यतः बढ़ती है।
हालाँकि,$Be$ $(1s^2 2s^2)$ का $2s$ उपकोश पूर्णतः भरा हुआ है,जो $B$ $(1s^2 2s^2 2p^1)$ की तुलना में अधिक स्थिर है।
इसलिए,$Be$ की प्रथम आयनन एन्थैल्पी $B$ से अधिक होती है।
अतः,सही क्रम $Li < B < Be < C$ है।

(B) $Alkaline \ earth \ metals$ में तीसरी आयनन एन्थैल्पी सबसे अधिक होती है क्योंकि दो इलेक्ट्रॉनों को हटाने के बाद वे एक स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त कर लेते हैं।
इसके बाद पूरी तरह से भरे हुए कक्षक से इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए बहुत उच्च आयनन एन्थैल्पी की आवश्यकता होती है।

(A) प्रथम आयनन एन्थैल्पी $(\Delta H_{IE})$ सामान्यतः आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है और समूह में ऊपर से नीचे जाने पर घटती है।
तत्वों $C$ (समूह $14$,आवर्त $2$),$N$ (समूह $15$,आवर्त $2$),$Si$ (समूह $14$,आवर्त $3$),और $P$ (समूह $15$,आवर्त $3$) की तुलना करने पर:
$1$. आवर्त $2$ के तत्वों $(C, N)$ की आयनन एन्थैल्पी आवर्त $3$ के तत्वों $(Si, P)$ से अधिक होती है क्योंकि उनका परमाणु आकार छोटा होता है।
$2$. एक ही आवर्त में,समूह $15$ के तत्वों की आयनन एन्थैल्पी समूह $14$ के तत्वों से अधिक होती है क्योंकि उनका $p$-कक्षक अर्ध-पूर्ण $(ns^2 np^3)$ और अधिक स्थिर होता है।
$3$. अतः,सही क्रम $Si < P < C < N$ है।

(C) $IE_3$ और $IE_4$ के बीच का अंतर बहुत बड़ा है ($2750$ से $11580 \ kJ \cdot mol^{-1}$),जो यह दर्शाता है कि चौथा इलेक्ट्रॉन एक स्थिर आंतरिक कोश (नोबल गैस विन्यास) से निकाला जाता है।
इसका मतलब है कि तत्व में $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं।
दिए गए विकल्पों में से,एल्युमिनियम $(Al)$ में $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं $([Ne] 3s^2 3p^1)$।

(B) आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर,प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि के कारण आयनन ऊर्जा सामान्यतः बढ़ती है।
अतः,$C$,$N$,$O$,और $F$ के लिए आयनन ऊर्जा का अपेक्षित क्रम $C < N < O < F$ है।
हालाँकि,$N$ $(1s^2 2s^2 2p^3)$ की आयनन ऊर्जा $O$ $(1s^2 2s^2 2p^4)$ से अधिक होती है।
इसका कारण यह है कि $N$ में अर्ध-पूरित $p$-कक्षक विन्यास होता है,जो इसे अतिरिक्त स्थिरता प्रदान करता है।
इसलिए,सही क्रम $C < O < N < F$ है।

(A) परमाणु क्रमांक $19, 37$ और $55$ वाले तत्व $X, Y$ और $Z$ क्रमशः $K, Rb$ और $Cs$ हैं।
ये तत्व आवर्त सारणी के समूह-$I$ से संबंधित हैं।
समूह में नीचे जाने पर,परमाणु का आकार बढ़ता है,जिससे आयनन ऊर्जा कम हो जाती है।
अतः,आयनन ऊर्जा का क्रम $X > Y > Z$ है।
इस प्रकार,$Y$ की आयनन ऊर्जा $X$ और $Z$ के बीच है।

(B) प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि के कारण प्रथम आयनन ऊर्जा सामान्यतः आवर्त में बढ़ती है।
अपवाद तब होते हैं जब पिछले तत्व में अधिक स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (जैसे पूर्ण भरे हुए या अर्ध-भरे हुए कक्षक) मौजूद होते हैं।
$Be$ $(2s^2)$ की आयनन ऊर्जा $B$ $(2s^2 2p^1)$ से अधिक होती है।
$Mg$ $(3s^2)$ की आयनन ऊर्जा $Al$ $(3s^2 3p^1)$ से अधिक होती है।
$N$ $(2s^2 2p^3)$ की आयनन ऊर्जा $O$ $(2s^2 2p^4)$ से अधिक होती है।
$Na$ $(3s^1)$ की आयनन ऊर्जा $Mg$ $(3s^2)$ से कम होती है,जो सामान्य प्रवृत्ति का पालन करती है।
अतः,$Na$ और $Mg$ अपवाद नहीं है।

(B) प्रथम आयनन ऊर्जा सामान्यतः प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि के कारण आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है।
अपवाद तब होते हैं जब किसी तत्व में अधिक स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (जैसे पूर्णतः भरे हुए या अर्ध-भरे हुए कक्षक) मौजूद होते हैं।
$N$ $(2s^2 2p^3)$ और $O$ $(2s^2 2p^4)$ के लिए,$N$ की $IE$,$O$ से अधिक है क्योंकि इसका अर्ध-भरा $p$-कक्षक स्थिर है।
$Be$ $(2s^2)$ और $B$ $(2s^2 2p^1)$ के लिए,$Be$ की $IE$,$B$ से अधिक है क्योंकि इसका पूर्णतः भरा $s$-कक्षक स्थिर है।
$Mg$ $(3s^2)$ और $Al$ $(3s^2 3p^1)$ के लिए,$Mg$ की $IE$,$Al$ से अधिक है क्योंकि इसका पूर्णतः भरा $s$-कक्षक स्थिर है।
$Na$ $(3s^1)$ और $Mg$ $(3s^2)$ के लिए,प्रवृत्ति सामान्य नियम का पालन करती है जहाँ $Mg$ की $IE > Na$ की $IE$,इसलिए यह कोई अपवाद नहीं है।

(B) प्रथम आयनन विभव सामान्यतः आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ता है और समूह में ऊपर से नीचे जाने पर घटता है।
तत्वों की तुलना करने पर: $K$ (समूह $1$,आवर्त $4$),$Na$ (समूह $1$,आवर्त $3$),और $Be$ (समूह $2$,आवर्त $2$)।
चूंकि $K$ और $Na$ एक ही समूह में हैं,इसलिए $K$ का $IE_1 < Na$ का $IE_1$।
$Be$ आवर्त $2$ और समूह $2$ में है,जिसका $IE_1$ समान या निचले आवर्त के समूह $1$ के तत्वों से अधिक होता है।
अतः,प्रथम आयनन विभव का सही क्रम $K < Na < Be$ है।

(D) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार हैं:
$A$: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^1$ (सोडियम,$Na$)
$B$: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1$ (एल्युमीनियम,$Al$)
$C$: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$ (मैग्नीशियम,$Mg$)
$D$: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^2$ (सिलिकॉन,$Si$)
आयनन एन्थैल्पी सामान्यतः आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है।
ये तत्व $3^{rd}$ आवर्त में $Na < Mg < Al < Si$ के क्रम में हैं।
हालाँकि,$Mg$ $(3s^2)$ में पूर्णतः भरी हुई कक्षक होती है,जो इसे $Al$ $(3s^2 3p^1)$ से अधिक स्थिर बनाती है। अतः,$Mg$ की $IE_1 > Al$ है।
सही क्रम $Na < Al < Mg < Si$ है,जो $A < B < C < D$ के अनुरूप है।
अतः,प्रथम आयनन एन्थैल्पी का सही क्रम $D > C > B > A$ है।

(C) $Li$,$Be$,और $C$ की प्रथम आयनन एन्थैल्पी के मान क्रमशः $520$,$899$,और $1086 \ kJ \ mol^{-1}$ हैं।
आवर्त सारणी में बाएं से दाएं जाने पर प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि और परमाणु आकार में कमी के कारण आयनन एन्थैल्पी सामान्यतः बढ़ती है।
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार हैं:
$Li: [He] \ 2s^1$
$Be: [He] \ 2s^2$
$B: [He] \ 2s^2 \ 2p^1$
$C: [He] \ 2s^2 \ 2p^2$
$Be$ में पूर्णतः भरी हुई $2s$ कक्षक के कारण इसकी आयनन एन्थैल्पी $B$ से अधिक होती है,क्योंकि $B$ में $2p$ कक्षक में एक इलेक्ट्रॉन होता है।
अतः,इन तत्वों के लिए आयनन एन्थैल्पी का क्रम $C > Be > B > Li$ है।
दिए गए मानों को रखने पर: $1086 > 899 > B > 520$।
$B$ का मान $520$ और $899 \ kJ \ mol^{-1}$ के बीच होना चाहिए।
दिए गए विकल्पों में से,$801 \ kJ \ mol^{-1}$ ही एकमात्र मान है जो इस सीमा में आता है।
अतः,सही विकल्प $(C)$ है।