Hydrogen Questions in Gujarati

(A) પ્રોડ્યુસર ગેસ એ $CO$ અને $N_2$ નું મિશ્રણ છે.
તેમાં રહેલા નાઈટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ ની ઊંચી ટકાવારીને કારણે તેનું કેલરીફિક મૂલ્ય ઓછું હોય છે.

(A) હાઇડ્રોજનનો ઓક્સિડેશન આંક ધાતુ હાઇડ્રાઇડ્સમાં $-1$ હોય છે (જ્યાં હાઇડ્રોજન ઓછી વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા તત્વ સાથે જોડાયેલ હોય છે) અને જે સંયોજનોમાં હાઇડ્રોજન વધુ વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા અધાતુ સાથે જોડાયેલ હોય તેમાં $+1$ હોય છે.
$LiAlH_4$ માં,હાઇડ્રોજન હાઇડ્રાઇડ આયન $(H^-)$ તરીકે હાજર છે,તેથી તેનો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ છે.
$H_2O$ માં,હાઇડ્રોજન ઓક્સિજન સાથે જોડાયેલ છે (જે વધુ વિદ્યુતઋણ છે),તેથી તેનો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ છે.
તેથી,$X = LiAlH_4$ અને $Y = H_2O$ છે.

(B) પ્રોટિયમ,ડ્યુટેરિયમ અને ટ્રિટિયમ એ હાઇડ્રોજનના સમસ્થાનિકો છે જેની સંજ્ઞાઓ નીચે મુજબ છે:
પ્રોટિયમ: $^1_1H$ (ન્યુટ્રોનની સંખ્યા $= 1 - 1 = 0$)
ડ્યુટેરિયમ: $^2_1H$ (ન્યુટ્રોનની સંખ્યા $= 2 - 1 = 1$)
ટ્રિટિયમ: $^3_1H$ (ન્યુટ્રોનની સંખ્યા $= 3 - 1 = 2$)
ન્યુટ્રોનની કુલ સંખ્યાનો સરવાળો $= 0 + 1 + 2 = 3$.

(C) હાઇડ્રોજનના સમસ્થાનિકો $^1H$ (પ્રોટિયમ),$^2H$ (ડ્યુટેરિયમ) અને $^3H$ (ટ્રિટિયમ) માંથી,માત્ર $^3H$ (ટ્રિટિયમ) રેડિયોએક્ટિવ છે.
તે ઓછી ઉર્જા ધરાવતા $\beta$-કણોનું ઉત્સર્જન કરે છે અને તેનો અર્ધ-આયુષ્ય સમય $12.33 \ \text{years}$ છે.

(B) $(i)$ ઓર્થો અને પેરા હાઇડ્રોજનનું ન્યુક્લિયર સ્પિન અલગ હોય છે. $H_2$ અણુમાં,બે $H$ પરમાણુઓમાં સમાંતર સ્પિન ધરાવતા બે પ્રોટોનને ઓર્થો-હાઇડ્રોજન કહેવામાં આવે છે.
$(ii)$ નીચા તાપમાને પેરા-હાઇડ્રોજન એ ઓર્થો-સ્વરૂપ કરતા વધુ સ્થાયી હોય છે,જ્યારે ઓરડાના તાપમાને અને તેનાથી ઉપર ઓર્થો-હાઇડ્રોજન વધુ સ્થાયી હોય છે. તેથી,ઓર્થો-સ્વરૂપ પેરા-સ્વરૂપ કરતા વધુ સ્થાયી છે તે વિધાન સાર્વત્રિક રીતે સાચું નથી.
$(iii)$ ઓર્થો અને પેરાનું ટકાવાર પ્રમાણ તાપમાન સાથે બદલાય છે. આમ,તેમનો ગુણોત્તર પણ બદલાય છે.
$(iv)$ તેમના ઉત્કલન બિંદુઓ થોડા અલગ હોય છે.
તેથી,$(B)$ જવાબ છે.

(A) ઓર્થો-હાઇડ્રોજન અને પેરા-હાઇડ્રોજન એ હાઇડ્રોજન અણુ $(H_2)$ ના ન્યુક્લિયર સ્પિન આઇસોમર્સ છે.
ઓર્થો-હાઇડ્રોજનમાં,બે પ્રોટોનનું ન્યુક્લિયર સ્પિન સમાંતર હોય છે,જ્યારે પેરા-હાઇડ્રોજનમાં,ન્યુક્લિયર સ્પિન પ્રતિ-સમાંતર હોય છે.
તેમની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના સમાન હોવાથી,તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન હોય છે.
જોકે,તેમની ન્યુક્લિયર સ્પિન અવસ્થાઓમાં તફાવત હોવાને કારણે,તેઓ ભિન્ન ભૌતિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે,જેમ કે અલગ ઉષ્મીય વાહકતા અને વિશિષ્ટ ઉષ્મા.

(D) $N_2H_4$ (હાઇડ્રેઝિન) માં,દરેક નાઇટ્રોજન પરમાણુ બે હાઇડ્રોજન પરમાણુ અને એક નાઇટ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ છે,જેમાં એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. દરેક $N$ પરમાણુ માટે સ્ટેરિક નંબર $3 + 1 = 4$ છે,જે $sp^3$ સંકરણ સૂચવે છે.
$H_2O_2$ (હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ) માં,દરેક ઓક્સિજન પરમાણુ એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ અને એક ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ છે,જેમાં બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. દરેક $O$ પરમાણુ માટે સ્ટેરિક નંબર $2 + 2 = 4$ છે,જે $sp^3$ સંકરણ સૂચવે છે.
તેથી,બંને સંયોજનો તેમના મધ્યસ્થ પરમાણુઓના સંકરણ $(sp^3)$ માં સમાનતા દર્શાવે છે.