Hydrogen Questions in Gujarati

(A) કોપર $(Cu)$ એ વિદ્યુતરાસાયણિક શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજન કરતા ઓછું સક્રિય છે,તેથી તે મંદ એસિડ જેવા કે $HCl$ માંથી હાઇડ્રોજનને વિસ્થાપિત કરી શકતું નથી. તેથી,તે $H_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરશે નહીં.

(A) હેવી વોટર હાઇડ્રોજનના ભારે સમસ્થાનિક $_1^2D$ (ડ્યુટેરિયમ) અને ઓક્સિજનના સંયોજનથી બને છે.
$2D_2 + O_2 \to 2D_2O$
અહીં,$D_2$ એ ડ્યુટેરિયમ છે અને $D_2O$ એ હેવી વોટર છે.

(C) જળવાયુમાંથી હાઇડ્રોજનનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન 'વોટર-ગેસ શિફ્ટ' પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખાય છે.
$CO(g) + H_2O(g) \xrightarrow[673 \ K]{Fe_2O_3, Cr_2O_3} CO_2(g) + H_2(g)$
આ પ્રક્રિયામાં,પાણીની વરાળનો ઉપયોગ કરીને કાર્બન મોનોક્સાઇડનું કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં ઓક્સિડેશન કરવામાં આવે છે.
ત્યારબાદ ઉત્પન્ન થયેલ $CO_2$ ને આલ્કલી દ્રાવણ (જેમ કે $NaOH$ અથવા $K_2CO_3$) વડે દૂર કરવામાં આવે છે,જે $CO_2$ ને શોષી લે છે અને શુદ્ધ $H_2$ વાયુ બાકી રહે છે.

(D) ક્ષાર જેવા હાઇડ્રાઇડ (જેમ કે $NaH$) ની પાણી સાથેની પ્રક્રિયાથી ખૂબ જ ઉચ્ચ શુદ્ધતા $(99.9 \%)$ વાળો હાઇડ્રોજન મળે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $NaH(s) + H_2O(l) \to NaOH(aq) + H_2(g)$.
આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ખાસ કરીને અતિશુદ્ધ હાઇડ્રોજન મેળવવા માટે થાય છે.

(D) સેલાઈન હાઈડ્રાઈડ,જેને આયોનિક અથવા ક્ષાર જેવા હાઈડ્રાઈડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે ઊંચા તાપમાને $s$-બ્લોક તત્વોની ડાયહાઈડ્રોજન સાથેની પ્રક્રિયાથી બને છે.
તેઓ આયોનિક સંયોજનો છે જેમાં ધાતુનો કેટાયન અને હાઈડ્રાઈડ એનાયન $\left( H^- \right)$ હોય છે.
તેઓ આયોનિક હોવાથી,તેમનું ગલનબિંદુ ઊંચું હોય છે અને તેઓ પીગલીત અવસ્થામાં વિદ્યુતનું વહન કરે છે.
તેઓ પાણી સાથે જોરદાર પ્રક્રિયા કરીને હાઈડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે અને પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે.
તેથી,તેઓ પ્રકૃતિમાં સહસંયોજક છે તે વિધાન ખોટું છે.

(D) $KF$ અને $HF$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$KF + HF \to K^+ + HF_2^-$
$HF_2^-$ આયનનું નિર્માણ ફ્લોરાઈડ આયન $(F^-)$ અને હાઈડ્રોજન ફ્લોરાઈડ $(HF)$ અણુ વચ્ચે મજબૂત હાઈડ્રોજન બંધનને કારણે થાય છે.

(A) $2NaNO_3 \xrightarrow{\Delta} 2NaNO_2 + O_2$
$2Pb_3O_4 \xrightarrow{\Delta} 6PbO + O_2$
$2KClO_3 \xrightarrow{\Delta} 2KCl + 3O_2$
$MgO$ એ ઉંચું ગલનબિંદુ ધરાવતો સ્થાયી ઓક્સાઈડ છે. તે બન્સેન જ્યોતમાં ગરમ કરવા છતાં વિઘટન પામીને $O_2$ મુક્ત કરતો નથી અને તે વાયુઓ માટે નિર્જલીકરણ કારક (dehydrating agent) તરીકે વપરાય છે.

(B) પ્રયોગશાળામાં ડેસીકેટરમાં સામાન્ય રીતે એનહાઈડ્રસ $CaCl_2$ નો ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તે આસપાસના વાતાવરણમાંથી ભેજને અસરકારક રીતે શોષી લે છે.

(A) $CaO$ (ક્વિકલાઈમ) ડ્રાઇંગ એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે કારણ કે તે ભેજ $(H_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Ca(OH)_2$ બનાવે છે.
તે $CO_2$ જેવા એસિડિક વાયુઓ સાથે પણ પ્રક્રિયા કરીને $CaCO_3$ બનાવે છે.
પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$CaO + H_2O \to Ca(OH)_2$
$CaO + CO_2 \to CaCO_3$

(A) આલ્કલી અને આલ્કાઇન અર્ધધાતુ તત્વો તેમની વધુ વિદ્યુત ધનમયતાને કારણે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન વાયુ અને ધાતુના હાઇડ્રોક્સાઇડ આપે છે.
ઉદાહરણ તરીકે:
$Mg + 2H_2O \to Mg(OH)_2 + H_2$
જ્યારે અન્ય વિકલ્પોમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ અથવા સલ્ફ્યુરિક એસિડ બને છે,હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ નહીં.

(D) આલ્કલી ધાતુઓ અત્યંત સક્રિય હોય છે અને પ્રબળ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે. જ્યારે તેઓ એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તેઓ સામાન્ય રીતે હાઇડ્રોજનને દૂર કરીને $H_2$ વાયુ બનાવે છે. હાઇડ્રેઝોઇક એસિડ $(HN_3)$,પરઝેનિક એસિડ $(H_4XeO_6)$,અને બોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ બધામાં એસિડિક હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે જેને આલ્કલી ધાતુઓ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે અને $H_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે. તેથી,આપેલા તમામ એસિડ આલ્કલી ધાતુઓ સાથેની પ્રક્રિયાથી $H_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.

(B) પિગલિત $CaH_2$ માં,વિયોજન આ મુજબ થાય છે: $CaH_2(l) \rightarrow Ca^{2+} + 2H^-$.
કેથોડ પર,$Ca^{2+}$ આયનોનું રિડક્શન થાય છે: $Ca^{2+} + 2e^- \rightarrow Ca$.
એનોડ પર,હાઈડ્રાઈડ આયનો $(H^-)$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે: $2H^- \rightarrow H_2(g) + 2e^-$.
તેથી,હાઈડ્રોજન વાયુ એનોડ પર ઉત્પન્ન થાય છે.

(C) બોશ પ્રક્રિયામાં વોટર ગેસ $(CO + H_2)$ ની વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઈડ્રોજન વાયુ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મેળવવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $CO(g) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO_2(g) + H_2(g)$.
આ પ્રક્રિયામાં,$Fe_2O_3$ (ફેરિક ઓક્સાઇડ) નો મુખ્ય ઉદ્દીપક તરીકે ઉપયોગ થાય છે,જ્યારે $Cr_2O_3$ (ક્રોમિક ઓક્સાઇડ) નો ઉપયોગ ઉદ્દીપકની કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે પ્રમોટર તરીકે થાય છે.
તેથી,$Fe_2O_3 + Cr_2O_3$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ થાય છે.

(C) જળવાયુ,જેને સિનગેસ (syngas) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે લાલચોળ કોક પર વરાળ પસાર કરીને ઉત્પન્ન થાય છે. રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $C(s) + H_2O(g) \xrightarrow{1273 \ K} CO(g) + H_2(g)$. આમ,તે કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ અને ડાયહાઇડ્રોજન $(H_2)$ નું મિશ્રણ છે.

(B) અસ્થમાના દર્દીઓ માટે $O_2$ અને $He$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ થાય છે,કારણ કે હિલિયમ નાઈટ્રોજન કરતા લોહીમાં ઓછું દ્રાવ્ય છે,જે દબાણ હેઠળ શ્વાસ લેવામાં સરળતા રહે છે.

(B) પ્રવાહી એમોનિયાનો ઉપયોગ રેફ્રિજરેશનમાં મુખ્યત્વે થાય છે કારણ કે તેની બાષ્પીભવનની ઉષ્મા (heat of vaporisation) ખૂબ ઊંચી હોય છે.
જ્યારે પ્રવાહી એમોનિયાનું બાષ્પીભવન થાય છે,ત્યારે તે તેની આસપાસમાંથી મોટી માત્રામાં ઉષ્માનું શોષણ કરે છે,જે તેને એક કાર્યક્ષમ રેફ્રિજરેન્ટ બનાવે છે.

(C) $TiH_{1.73}$ એ સંક્રાંતિ ધાતુઓ દ્વારા બનતું અ-પ્રમાણિત (non-stoichiometric) હાઇડ્રાઇડ છે.
આને ધાત્વીય અથવા આંતરાલીય (interstitial) હાઇડ્રાઇડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) કોપર અથવા મર્ક્યુરી પર મંદ $H_2SO_4$ ની પ્રક્રિયા દ્વારા હાઇડ્રોજન બનાવી શકાતો નથી કારણ કે આ ધાતુઓ હાઇડ્રોજન કરતા ઓછી સક્રિય છે અને તે એસિડમાંથી હાઇડ્રોજનનું વિસ્થાપન કરી શકતી નથી.
લેડના કિસ્સામાં,ધાતુની સપાટી પર અદ્રાવ્ય $PbSO_4$ નું પડ બનવાને કારણે પ્રક્રિયા થોડા સમય પછી અટકી જાય છે.
આયર્ન $(Fe)$ મંદ $H_2SO_4$ સાથે ઝડપથી પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન વાયુ આપે છે: $Fe(s) + H_2SO_4(aq) \rightarrow FeSO_4(aq) + H_2(g)$.

(C) . $Zn + 2HCl(dil.) \to ZnCl_2 + H_2$ ($H_2$ ઉત્પન્ન કરે છે)
$B$. $NaH + H_2O \to NaOH + H_2$ ($H_2$ ઉત્પન્ન કરે છે)
$C$. $4Zn + 10HNO_3(dil.) \to 4Zn(NO_3)_2 + N_2O + 5H_2O$ ($N_2O$ ઉત્પન્ન કરે છે,$H_2$ નહીં)
$D$. $2HCOONa \xrightarrow{\Delta } Na_2C_2O_4 + H_2$ ($H_2$ ઉત્પન્ન કરે છે)
તેથી,$Zn + HNO_3(dil.)$ નો ઉપયોગ $H_2$ ની બનાવટ માટે થઈ શકતો નથી કારણ કે $HNO_3$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને તે $H_2$ નું $H_2O$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે.

(D) હાઇડ્રોજનનો રેડિયોઆઇસોટોપ ટ્રિટિયમ છે,જેને $_1H^3$ અથવા $_1^3H$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
તેમાં $1$ પ્રોટોન અને $2$ ન્યુટ્રોન હોય છે.
ન્યુટ્રોન અને પ્રોટોનની સંખ્યાનો સરવાળો $1 + 2 = 3$ થાય છે.

(B) હાઈડ્રોજન દ્વારા ધાતુના ઓક્સાઈડનું રિડક્શન વિદ્યુતરાસાયણિક શ્રેણીમાં ધાતુના સ્થાન પર આધાર રાખે છે.
જે ધાતુઓ હાઈડ્રોજન કરતા વધુ વિદ્યુતધન હોય છે (એટલે કે,જેમનો પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ વધુ ઋણ હોય છે) તેમનું હાઈડ્રોજન દ્વારા રિડક્શન થઈ શકતું નથી.
પોટેશિયમ $(K)$ એ ખૂબ જ સક્રિય ધાતુ છે અને તેનો રિડક્શન પોટેન્શિયલ ખૂબ જ ઋણ છે,તેથી $K_2O$ નું હાઈડ્રોજન દ્વારા રિડક્શન થઈ શકતું નથી.
તેનાથી વિપરીત,$Ag$ અને $Fe$ જેવી ધાતુઓના ઓક્સાઈડનું હાઈડ્રોજન દ્વારા રિડક્શન થઈ શકે છે કારણ કે તે હાઈડ્રોજન કરતા ઓછી વિદ્યુતધન છે.

(D) વિકલ્પ $(a)$ માં આપેલ વિધાન ખોટું છે કારણ કે $H_3O^{+}$ દ્રાવણમાં મુક્ત રીતે અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી; તે $H_9O_4^{+}$ અથવા સમાન જલીય સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
જોકે,પ્રશ્ન આપેલા વિકલ્પોમાંથી ખોટા વિધાનો વિશે પૂછે છે.
વિકલ્પ $(b)$ ખોટું છે કારણ કે ડાયહાઇડ્રોજન ઘણી પ્રતિક્રિયાઓમાં પ્રબળ રિડક્શનકર્તા તરીકે કામ કરે છે (દા.ત.,ધાતુના ઓક્સાઇડનું રિડક્શન).
વિકલ્પ $(c)$ ખોટું છે કારણ કે પ્રોટિયમ $(_1^1H)$ સૌથી સામાન્ય સમસ્થાનિક છે,ટ્રિટિયમ નહીં.
આમ,$(b)$ અને $(c)$ બંને ખોટા વિધાનો હોવાથી,વિકલ્પ $(d)$ સાચો જવાબ છે.

(D) ઔદ્યોગિક સ્તરે,હાઇડ્રોજન વોટર ગેસમાંથી વોટર-ગેસ શિફ્ટ પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે:
$CO + H_2O(g) \xrightarrow{\text{catalyst}} CO_2 + H_2$
પરિણામી $CO_2$ ને મિશ્રણને આલ્કલી દ્રાવણ (દા.ત.,$NaOH$ અથવા $K_2CO_3$) સાથે ધોઈને દૂર કરવામાં આવે છે:
$CO_2 + 2NaOH \longrightarrow Na_2CO_3 + H_2O$
આમ,$CO$ ને ઉદ્દીપકની હાજરીમાં વરાળનો ઉપયોગ કરીને $CO_2$ માં ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં આવે છે,અને ત્યારબાદ $CO_2$ ને આલ્કલીમાં શોષણ દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે.

(D) અત્યંત શુદ્ધ હાઇડ્રોજન $(99.9 \%)$ સોડિયમ હાઇડ્રાઇડ $(NaH)$ જેવા ધાતુના હાઇડ્રાઇડની પાણી સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા મેળવી શકાય છે.
રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$NaH(s) + H_2O(l) \rightarrow NaOH(aq) + H_2(g)$

(B) વોટર ગેસ એ કાર્બન મોનોક્સાઈડ $(CO)$ અને ડાયહાઈડ્રોજન $(H_2)$ નું મિશ્રણ છે.
તેને સિન્થેસિસ ગેસ અથવા સિનગેસ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
તે લાલ-ગરમ કોક પર વરાળની પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે: $C(s) + H_2O(g) \xrightarrow{1273 \ K} CO(g) + H_2(g)$.

(B) બોશ પ્રક્રિયામાં,વોટર ગેસ $(CO + H_2)$ ની વરાળ સાથે આયર્ન ક્રોમેટ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે:
$CO + H_2 + H_2O \xrightarrow{\text{Catalyst}} CO_2 + 2H_2$

(B) ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ પોતે રિડક્શન પામે છે,એટલે કે તેનો ઓક્સિડેશન આંક ઘટે છે. જ્યારે $H_2$ નું રૂપાંતર હાઇડ્રાઇડ આયન $H^-$ માં થાય છે,ત્યારે તે રિડક્શન પામે છે અને ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
લિથિયમ સાથેની પ્રતિક્રિયામાં,હાઇડ્રોજન ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે:
$H_2 + 2Li \rightarrow 2LiH$
અહીં,$H$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી બદલાઈને $-1$ થાય છે.
અન્ય પ્રતિક્રિયાઓમાં,હાઇડ્રોજન રિડ્યુસિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે:
$H_2 + I_2 \rightarrow 2HI$ ($H$ નો આંક $0$ થી $+1$ થાય છે)
$3H_2 + N_2 \rightarrow 2NH_3$ ($H$ નો આંક $0$ થી $+1$ થાય છે)
$H_2 + S \rightarrow H_2S$ ($H$ નો આંક $0$ થી $+1$ થાય છે)

(A) $H$,$D$,અને $T$ માં પ્રોટોનની સંખ્યા સમાન ($1$ પ્રોટોન) છે. તેથી,$H_2$,$D_2$,અને $T_2$ માં પ્રોટોનની સંખ્યા સમાન ($2$ પ્રોટોન) છે. પ્રોટોનની સંખ્યા માટે $H_2 < D_2 < T_2$ ક્રમ ખોટો છે.
ઝીરો-પોઈન્ટ ઉર્જામાં ઘટાડાને કારણે આઈસોટોપના દળ સાથે બંધ ઉર્જા વધે છે,તેથી $H_2 < D_2 < T_2$ સાચું છે.
આણ્વીય દળ અને વાન ડર વાલ્સ બળો સાથે ઉત્કલન બિંદુ વધે છે,તેથી $H_2 < D_2 < T_2$ સાચું છે.
$H$,$D$,અને $T$ માં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા અનુક્રમે $0$,$1$,અને $2$ છે. આમ,$H_2$,$D_2$,અને $T_2$ માં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા અનુક્રમે $0$,$2$,અને $4$ છે,જે $H_2 < D_2 < T_2$ ને સાચું બનાવે છે.

(NONE) $1$. ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ નું દહન અત્યંત ઉષ્માક્ષેપક છે: $B_2H_6 + 3O_2 \rightarrow B_2O_3 + 3H_2O + \text{ઊર્જા}$. આ વિધાન સાચું છે.
$2$. $B_2H_6$,$CO$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એડક્ટ $BH_3 \cdot CO$ બનાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$3$. $K_4[Fe(CN)_6]$ ની સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથેની પ્રક્રિયા $CO$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે: $K_4[Fe(CN)_6] + 6H_2SO_4 + 6H_2O \rightarrow 2K_2SO_4 + FeSO_4 + 3(NH_4)_2SO_4 + 6CO$. આ વિધાન સાચું છે.
$4$. સિન ગેસ (સંશ્લેષણ ગેસ) એ $CO$ અને $H_2$ નું મિશ્રણ છે. આ વિધાન પણ સાચું છે.

(C) હાઇડ્રાઇડ્સનું વર્ગીકરણ અણુમાં હાજર ઇલેક્ટ્રોન અને બંધની સંખ્યાના આધારે કરવામાં આવે છે.
$1$. ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતા હાઇડ્રાઇડ્સમાં બંધ બનાવવા માટે જરૂરી ઇલેક્ટ્રોન કરતાં ઓછા ઇલેક્ટ્રોન હોય છે (દા.ત.,$B_2H_6$).
$2$. ઇલેક્ટ્રોન-ચોક્કસ હાઇડ્રાઇડ્સમાં સહસંયોજક બંધ બનાવવા માટે જરૂરી ઇલેક્ટ્રોનની ચોક્કસ સંખ્યા હોય છે,જે સામાન્ય રીતે સમૂહ $14$ ના તત્વોમાં જોવા મળે છે (દા.ત.,$CH_4, SiH_4, GeH_4$).
$3$. ઇલેક્ટ્રોન-સમૃદ્ધ હાઇડ્રાઇડ્સમાં અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pairs) તરીકે વધારાના ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,જે સામાન્ય રીતે સમૂહ $15, 16$ અને $17$ માં જોવા મળે છે (દા.ત.,$NH_3, H_2O, HF$).
તેથી,$SiH_4$ એ ઇલેક્ટ્રોન-ચોક્કસ હાઇડ્રાઇડ છે.

(C) $H$ ની આયનીકરણ ઉર્જા ઓછી હોય છે.
આ કારણે,$H$ સરળતાથી તેનો એક ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $H^{+}$ આયન બનાવે છે.
આ $H^{+}$ આયનને સામાન્ય રીતે પ્રોટોન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં માત્ર $1$ પ્રોટોન હોય છે અને કોઈ ન્યુટ્રોન હોતો નથી.

(B) સોડા-એસિડ અગ્નિશામક યંત્રમાં સોડિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ $(NaHCO_3)$ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ નું દ્રાવણ હોય છે.
જ્યારે અગ્નિશામકને ઊંધું કરવામાં આવે છે,ત્યારે આ બંને દ્રાવણો સંપર્કમાં આવે છે અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુ $(CO_2)$ ઉત્પન્ન કરવા માટે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2NaHCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O + 2CO_2$.
મુક્ત થયેલ $CO_2$ વાયુ આગને ઓલવવામાં મદદ કરે છે.

(D) પ્રયોગશાળામાં સામાન્ય રીતે વપરાતા સૂકવણીકારકોમાં નિર્જળ કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ $(CaCl_2)$,નિર્જળ ફોસ્ફરસ પેન્ટોક્સાઇડ $(P_2O_5)$,સોડિયમ સલ્ફેટ $(Na_2SO_4)$ અને મેગ્નેશિયમ સલ્ફેટ $(MgSO_4)$ નો સમાવેશ થાય છે.
નિર્જળ $P_2O_5$ અને નિર્જળ $CaCl_2$ બંને પદાર્થોમાંથી ભેજ દૂર કરવા માટે અસરકારક નિર્જલીકરણ કારક તરીકે વપરાય છે.
તેથી,વિકલ્પ $(A)$ અને $(C)$ બંને સાચા છે.

(B) બેરિલિયમ ક્લોરાઇડ $(BeCl_2)$ અને લિથિયમ એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રાઇડ $(LiAlH_4)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા બેરિલિયમ હાઇડ્રાઇડ $(BeH_2)$ બનાવવા માટેની એક પ્રમાણભૂત પદ્ધતિ છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2BeCl_2 + LiAlH_4 \rightarrow 2BeH_2 + LiCl + AlCl_3$
આપેલ સમીકરણ સાથે સરખાવતા,$X$ એ $BeH_2$ છે.

(D) ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ મિથાઈલ જૂથો સાથે વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કરીને વિવિધ મિથાઈલ ડાયબોરેન બનાવે છે.
જાણીતા મિથાઈલ ડાયબોરેન છે: મોનોમિથાઈલ ડાયબોરેન $(B_2H_5(CH_3))$,ડાયમિથાઈલ ડાયબોરેન $(B_2H_4(CH_3)_2)$,ટ્રાયમિથાઈલ ડાયબોરેન $(B_2H_3(CH_3)_3)$,અને ટેટ્રામિથાઈલ ડાયબોરેન $(B_2H_2(CH_3)_4)$.
સંયોજન $B_2H(CH_3)_5$ (પેન્ટામિથાઈલ ડાયબોરેન) અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી કારણ કે તેના માટે બ્રિજિંગ હાઈડ્રોજન પરમાણુનું વિસ્થાપન જરૂરી છે,જે સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં શક્ય નથી.
તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચો જવાબ છે.

(B) કાર્બોનજીન એ $95\% \ O_2$ અને $5\% \ CO_2$ નું મિશ્રણ છે.
તેનો ઉપયોગ $CO$ ના ઝેર માટે એન્ટિડોટ તરીકે થાય છે કારણ કે $5\% \ CO_2$ મગજમાં શ્વસન કેન્દ્રને ઉત્તેજિત કરે છે જેથી શ્વાસ લેવાનો દર વધે છે,જે લોહીમાંથી $CO$ ને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે.

(A) પદાર્થોનું ઉત્કલનબિંદુ આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળોના મૂલ્ય પર આધાર રાખે છે,જે આ અધ્રુવીય અણુઓમાં મુખ્યત્વે વાન્ડર વાલ્સ બળો છે.
આ બળો અણુઓના આણ્વીય દળમાં વધારા સાથે વધે છે.
આણ્વીય દળ નીચે મુજબ છે:
$H_2 = 2 \ g/mol$
$HD = 3 \ g/mol$
$D_2 = 4 \ g/mol$
$T_2 = 6 \ g/mol$
આમ,આણ્વીય દળ $H_2 < HD < D_2 < T_2$ ના ક્રમમાં વધે છે,તેથી ઉત્કલનબિંદુ પણ આ જ ક્રમમાં વધે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $H_2 < HD < D_2 < T_2$ છે.

(A) બિન-સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક હાઇડ્રાઇડ્સ,જેને આંતરલીય (interstitial) હાઇડ્રાઇડ્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે ઘણા $d$-બ્લોક અને $f$-બ્લોક તત્વો દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
ખાસ કરીને,સમૂહ $7$,$8$ અને $9$ ના ધાતુઓ હાઇડ્રાઇડ બનાવતા નથી (જેને હાઇડ્રાઇડ ગેપ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે).
$Zr$ અને $Ti$ (સમૂહ $4$ ના તત્વો) બિન-સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક હાઇડ્રાઇડ્સ બનાવે છે.
આલ્કલી ધાતુઓ $(Li, Na)$ સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક આયનીય હાઇડ્રાઇડ્સ બનાવે છે.

(D) $LiH$ એ આયનીય હાઇડ્રાઇડ છે.
$1$. પીગળેલું $LiH$ વિદ્યુતનું વહન કરે છે,જે આયનીય સંયોજનોનો લાક્ષણિક ગુણધર્મ છે.
$2$. પીગળેલા $LiH$ ના વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,હાઇડ્રાઇડ આયન $(H^-)$ એનોડ તરફ જાય છે અને $H_2$ વાયુમાં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે $(2H^- \rightarrow H_2 + 2e^-)$,જે $H^-$ આયનોની હાજરીની પુષ્ટિ કરે છે.
$3$. પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયા $(LiH + H_2O \rightarrow LiOH + H_2)$ એ આયનીય હાઇડ્રાઇડની લાક્ષણિક પ્રતિક્રિયા છે.
તેથી,આપેલી તમામ હકીકતો $LiH$ ના આયનીય સ્વભાવને સમર્થન આપે છે.

(A) $CaC_2$ નું જળવિભાજન ઇથાઇન $(C_2H_2)$ આપે છે:
$CaC_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2$
$C_2H_2$ માં:
કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા $(n)$ = $2$
અસંતૃપ્તતાની માત્રા $(DU)$ = $C + 1 - \frac{H}{2} = 2 + 1 - \frac{2}{2} = 2$
અહીં $DU = n = 2$ હોવાથી,શરત સંતોષાય છે.

(D) પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2BeCl_2 + LiAlH_4 \to 2BeH_2 + LiCl + AlCl_3$.
આમ,સંયોજન $(X)$ એ $BeH_2$ છે.
મોનોમર સ્વરૂપમાં,$BeH_2$ એ $sp$ સંકરણ ધરાવતો રેખીય અણુ છે.
તેમાં બે $Be-H$ સહસંયોજક બંધ હોય છે,જે $2c-2e^\Theta$ બંધ છે.
મોનોમેરિક $BeH_2$ અણુમાં કોઈ $3c-4e^\Theta$ બંધ હોતા નથી.
તેથી,$3c-4e^\Theta$ બંધની કુલ સંખ્યા $0$ છે.

(B) સહસંયોજક ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતું હાઇડ્રાઇડ તે છે જેમાં સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા બંધ બનાવવા માટે જરૂરી ઇલેક્ટ્રોન કરતા ઓછી હોય છે.
$Al$,$AlH_3$ બનાવે છે,જે $(AlH_3)_n$ પોલિમરિક બંધારણ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને તે ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવે છે.
$SiH_4$ અને $HCl$ સહસંયોજક છે પરંતુ તે ઇલેક્ટ્રોન-ચોક્કસ છે.
$CaH_2$ એ આયનીય (સેલાઇન) હાઇડ્રાઇડ છે.

(B) મેગ્નેશિયમની ગરમ પાણી સાથેની પ્રક્રિયાથી હાઇડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે:
$Mg_{(s)} + 2H_2O_{(l)} \rightarrow Mg(OH)_{2(s)} + H_{2(g)}$
જ્યારે અન્ય પ્રક્રિયાઓ $Na_2O_2 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O_2$,$BaO_2 + 2HCl \rightarrow BaCl_2 + H_2O_2$ અને $H_2S_2O_8 + 2H_2O \rightarrow 2H_2SO_4 + H_2O_2$ માં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ ઉત્પન્ન થાય છે.

(A) કેલરીફિક મૂલ્ય એટલે $1 \, g$ બળતણના સંપૂર્ણ દહનથી ઉત્પન્ન થતી ઉષ્માનું પ્રમાણ.
હાઇડ્રોજન $(H_2)$ નું કેલરીફિક મૂલ્ય સામાન્ય બળતણોમાં સૌથી વધુ છે,જે આશરે $150 \, kJ/g$ છે.
તેની સરખામણીમાં,$CH_4$ અથવા $LPG$ જેવા હાઇડ્રોકાર્બનનું કેલરીફિક મૂલ્ય ઘણું ઓછું (આશરે $50 \, kJ/g$ થી $55 \, kJ/g$) હોય છે.

(C) આંતરાલીય હાઇડ્રાઇડ્સ ધાતુના લેટિસમાં હાઇડ્રોજનના શોષણ દ્વારા રચાય છે.
આ હાઇડ્રાઇડ્સ અ-સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તેમનું બંધારણ તાપમાન અને દબાણ સાથે બદલાય છે.
તેઓ સામાન્ય રીતે મૂળ ધાતુ કરતા ઓછી ઘનતા ધરાવે છે કારણ કે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓના સમાવેશથી સ્ફટિક લેટિસ વિસ્તરે છે.
$d-$ વિભાગની બધી ધાતુઓ આ હાઇડ્રાઇડ્સ બનાવતી નથી; સમૂહ $7, 8,$ અને $9$ ની ધાતુઓ તે બનાવતી નથી,જેને હાઇડ્રાઇડ ગેપ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) હાઇડ્રોજનના સમસ્થાનિકો પ્રોટિયમ $(^1H)$,ડ્યુટેરિયમ $(^2H)$ અને ટ્રિટિયમ $(^3H)$ છે.
પ્રોટિયમમાં $1$ પ્રોટોન અને $0$ ન્યુટ્રોન હોય છે (સરવાળો = $1$).
ડ્યુટેરિયમમાં $1$ પ્રોટોન અને $1$ ન્યુટ્રોન હોય છે (સરવાળો = $2$).
ટ્રિટિયમમાં $1$ પ્રોટોન અને $2$ ન્યુટ્રોન હોય છે (સરવાળો = $3$).
આમ,હાઇડ્રોજનના સમસ્થાનિકમાં ન્યુટ્રોન અને પ્રોટોનની સંખ્યાનો મહત્તમ સરવાળો $3$ છે.

(A) ઇલેક્ટ્રોન-ચોક્કસ હાઇડ્રાઇડ્સ તે છે જેમાં મધ્યસ્થ પરમાણુ પાસે સહસંયોજક બંધ દ્વારા તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે જરૂરી ઇલેક્ટ્રોનની ચોક્કસ સંખ્યા હોય છે,જેમાં કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) બાકી રહેતું નથી.
$GeH_4$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ $Ge$ (સમૂહ $14$) પાસે $4$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે.
તે $4$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે $4$ સહસંયોજક બંધ બનાવે છે,જેના પરિણામે $Ge$ ની સંયોજકતા કક્ષામાં $8$ ઇલેક્ટ્રોન (પૂર્ણ અષ્ટક) હોય છે અને કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોતું નથી.
તેથી,$GeH_4$ એ ઇલેક્ટ્રોન-ચોક્કસ હાઇડ્રાઇડ છે.

(A) આપેલા બળતણનું બંધારણ નીચે મુજબ છે:
$A$. વોટર ગેસ: તે $CO$ અને $H_2$ નું મિશ્રણ છે $(iii)$.
$B$. પ્રોડ્યુસર ગેસ: તે $CO$ અને $N_2$ નું મિશ્રણ છે $(i)$.
$C$. કોલ ગેસ: તે $CO$,$H_2$,$CH_4$ અને $CO_2$ નું મિશ્રણ છે $(iv)$.
$D$. કુદરતી ગેસ: તેમાં મુખ્યત્વે મિથેન હોય છે $(ii)$.
તેથી,સાચી જોડ $A-iii, B-i, C-iv, D-ii$ છે.

(D) $A.$ $Zn + 2NaOH \text{ (dil.)} \longrightarrow Na_2ZnO_2 + H_2(g)$ ($H_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે).
$B.$ $NaH + H_2O \longrightarrow NaOH + H_2(g)$ ($H_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે).
$C.$ $Na + (x+y)NH_3 \longrightarrow [Na(NH_3)_x]^+ + [e(NH_3)_y]^-$ (એમોનિયેટેડ ઇલેક્ટ્રોન દ્રાવણ અસ્થિર છે અને ધીમે ધીમે વિઘટન પામી $H_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે).
$D.$ $Cu + \text{dil. } H_2SO_4 \longrightarrow \text{કોઈ પ્રક્રિયા થતી નથી}$. $Cu$ એ વિદ્યુતરાસાયણિક શ્રેણીમાં $H$ ની નીચે હોવાથી,તે મંદ એસિડમાંથી $H_2$ ને મુક્ત કરી શકતું નથી.

(B) ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ અને સોડિયમ હાઇડ્રાઇડ $(NaH)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા ઇથર દ્રાવકમાં સોડિયમ બોરોહાઇડ્રાઇડ $(NaBH_4)$ આપે છે:
$B_2H_6 + 2NaH \to 2NaBH_4$.
બોરોહાઇડ્રાઇડ આયન $([BH_4]^-)$ માં,બોરોન પરમાણુ ચાર હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે એકલ સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે.
બોરોન પરમાણુનો સ્ટેરિક નંબર $4$ હોવાથી (ચાર સિગ્મા બંધ અને શૂન્ય અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ),તેનું સંકરણ $sp^3$ છે.