Hydrogen Questions in Hindi

$H_2O$: सहसंयोजक या आणविक हाइड्राइड (इलेक्ट्रॉन-समृद्ध हाइड्राइड)।
$B_2H_6$: सहसंयोजक या आणविक हाइड्राइड (इलेक्ट्रॉन-न्यून हाइड्राइड)।
$NaH$: आयनिक या लवणीय हाइड्राइड।

(N/A) आण्विक हाइड्राइडों को उनकी लुईस संरचनाओं में इलेक्ट्रॉनों और बंधों की सापेक्ष संख्या के आधार पर निम्नानुसार वर्गीकृत किया जाता है:
$(i)$ इलेक्ट्रॉन-न्यून हाइड्राइड: इन हाइड्राइडों में केंद्रीय परमाणु के चारों ओर आठ से कम इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$\rightarrow$ समूह-$13$ के तत्व इन हाइड्राइडों का निर्माण करते हैं। उदाहरण: $BH_{3}$,$AlH_{3}$।
- ये हाइड्राइड लुईस अम्ल के रूप में कार्य करते हैं।
$(ii)$ इलेक्ट्रॉन-परिशुद्ध हाइड्राइड: इन हाइड्राइडों में केंद्रीय परमाणु के पास ठीक आठ इलेक्ट्रॉन होते हैं। समूह-$14$ के तत्व इन हाइड्राइडों का निर्माण करते हैं। उदाहरण: $CH_{4}$,$SiH_{4}$।
$(iii)$ इलेक्ट्रॉन-समृद्ध हाइड्राइड: इन हाइड्राइडों में केंद्रीय परमाणु के पास इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म (lone pairs) होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप संयोजी कोश में $8$ से अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं। समूह-$15$,$16$,और $17$ के तत्व इन हाइड्राइडों का निर्माण करते हैं। उदाहरण: $NH_{3}$,$H_{2}O$।

(N/A) वाटर गैस को गर्म कोक पर भाप प्रवाहित करके तैयार किया जाता है। इस प्रकार उत्पन्न $CO$ और $H_{2}$ के मिश्रण को वाटर गैस या संश्लेषण गैस (synthesis gas) के रूप में जाना जाता है।
$C_{(s)} + H_{2}O_{(g)} \xrightarrow{1273 \ K} CO_{(g)} + H_{2(g)}$
जब भाप के स्थान पर वायु का उपयोग किया जाता है,तो $CO$ और $N_{2}$ का मिश्रण उत्पन्न होता है,जिसे प्रोड्यूसर गैस कहा जाता है।
$2C_{(s)} + O_{2(g)} + 4N_{2(g)} \xrightarrow{1273 \ K} 2CO_{(g)} + 4N_{2(g)}$

(N/A) $LiBH_4$ और $NaBH_4$ का उपयोग मुख्य रूप से कार्बनिक संश्लेषण में चयनात्मक अपचायक (reducing agents) के रूप में किया जाता है। इनका उपयोग अन्य धातु बोरोहाइड्राइड की तैयारी के लिए अग्रदूत (precursors) के रूप में भी किया जाता है।

(B) मीथेन $1270 \ K$ तापमान पर निकेल उत्प्रेरक की उपस्थिति में भाप के साथ अभिक्रिया करके कार्बन मोनोऑक्साइड और डाईहाइड्रोजन देता है।
$CO$ और $H_2$ के इस मिश्रण को वाटर गैस या सिनगैस के रूप में जाना जाता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$CH_{4(g)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow[1270 \ K]{Ni} CO_{(g)} + 3H_{2(g)}$

(A) अभिक्रिया $CO_2 + 2H_2 \xrightarrow{Cu/ZnO-Cr_2O_3} CH_3OH$ मेथनॉल के उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली एक उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया है।
इस औद्योगिक रूपांतरण के लिए विशेष रूप से $Cu/ZnO-Cr_2O_3$ उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है।

(N/A) प्रोटियम: प्रतीक: ${ }_{1}^{1} H$,प्रचुरता: $(99.985 \%)$
ड्यूटेरियम: प्रतीक: ${ }_{1}^{2} D$,प्रचुरता: $(0.015 \%)$

(N/A) हाइड्रोजन के तीन समस्थानिक होते हैं: प्रोटियम $(_{1}^{1}H)$,ड्यूटेरियम ($_{1}^{2}D$ या $_{1}^{2}H$),और ट्रिटियम ($_{1}^{3}T$ या $_{1}^{3}H$)।

समस्थानिक	संरचना $(p, e, n)$
प्रोटियम $(_{1}^{1}H)$	$1$ प्रोटॉन,$1$ इलेक्ट्रॉन,$0$ न्यूट्रॉन
ड्यूटेरियम $(_{1}^{2}D)$	$1$ प्रोटॉन,$1$ इलेक्ट्रॉन,$1$ न्यूट्रॉन
ट्रिटियम $(_{1}^{3}T)$	$1$ प्रोटॉन,$1$ इलेक्ट्रॉन,$2$ न्यूट्रॉन

(A) $Hydrogen$ $(^1H)$ के सामान्य समस्थानिक में केवल एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन होता है। इसके नाभिक में कोई न्यूट्रॉन नहीं होता है।

(A) हड्डियों से गोंद निकालने की प्रक्रिया में हड्डियों से खनिज पदार्थ (कैल्शियम फॉस्फेट) को हटाना शामिल है। यह हड्डियों को तनु $HCl$ के साथ उपचारित करके प्राप्त किया जाता है। इस प्रक्रिया को विखनिजीकरण (demineralization) कहा जाता है।

(B) प्रोड्यूसर गैस कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और नाइट्रोजन $(N_2)$ का मिश्रण है। इसे लगभग $1273 \ K$ पर लाल-तप्त कोक के ऊपर से वायु प्रवाहित करके तैयार किया जाता है। अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2C_{(s)} + O_{2_{(g)}} + 4N_{2_{(g)}} \xrightarrow{1273 \ K} 2CO_{(g)} + 4N_{2_{(g)}}$

(B) वॉटर गैस, जिसे सिंथेसिस गैस (syngas) भी कहा जाता है, के निर्माण में कोक (coke) की भाप के साथ उच्च तापमान $(473 - 1273 \ K)$ पर अभिक्रिया कराई जाती है:
$C_{(s)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow{473 - 1273 \ K} CO_{(g)} + H_{2(g)}$
$CO$ और $H_2$ के इस मिश्रण को वॉटर गैस या सिंथेसिस गैस कहा जाता है।

(N/A) बेरिलियम हाइड्राइड $(BeH_2)$ को बेरिलियम की $H_2$ के साथ सीधी प्रतिक्रिया द्वारा तैयार नहीं किया जा सकता है। इसे $BeCl_2$ की लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड $(LiAlH_4)$ के साथ प्रतिक्रिया कराकर तैयार किया जाता है।
सबसे पहले,$LiAlH_4$ को लिथियम हाइड्राइड $(LiH)$ से तैयार किया जाता है:
$8 LiH + Al_2Cl_6 \rightarrow 2 LiAlH_4 + 6 LiCl$
फिर,$BeH_2$ को निम्नलिखित प्रतिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है:
$2 BeCl_2 + LiAlH_4 \rightarrow 2 BeH_2 + LiCl + AlCl_3$

(N/A) आधुनिक आवर्त सारणी में,हाइड्रोजन को समूह $1$ (क्षार धातु) के शीर्ष पर रखा गया है क्योंकि इसके संयोजी कोश में $1$ इलेक्ट्रॉन $(1s^1)$ होता है।
हालाँकि,हाइड्रोजन हैलोजन (समूह $17$) के समान गुण भी प्रदर्शित करता है क्योंकि इसे अपने संयोजी कोश को पूरा करने के लिए केवल $1$ इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है।
इस दोहरे स्वभाव के कारण,इसका स्थान अद्वितीय माना जाता है और इसे अक्सर आवर्त सारणी के शीर्ष पर अलग से रखा जाता है।

(N/A) हाइड्रोजन का वह समस्थानिक जिसमें एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन होता है,उसे ड्यूटेरियम $(D)$ कहते हैं।
जब डाईड्यूटेरियम $(D_2)$ डाईऑक्सीजन $(O_2)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो ड्यूटेरियम ऑक्साइड $(D_2O)$ प्राप्त होता है,जिसे भारी जल भी कहा जाता है।
रासायनिक समीकरण: $2D_{2(g)} + O_{2(g)} \xrightarrow{\Delta} 2D_2O_{(l)}$।
ऑक्सीजन के प्रति $H_2$ और $D_2$ की अभिक्रियाशीलता समान नहीं होती है।
इसका कारण यह है कि ड्यूटेरियम के अधिक द्रव्यमान के कारण $D-D$ बंध $H-H$ बंध की तुलना में अधिक मजबूत होता है,जिससे शून्य-बिंदु ऊर्जा कम हो जाती है।
परिणामस्वरूप,ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया में $H_2$,$D_2$ की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील होता है।

(N/A) हाइड्रोजन आवर्त सारणी के समूह $1$ की क्षार धातुओं जैसे $Li, Na, K, Rb, Cs$ और $Fr$ के साथ निम्नलिखित समानताएं प्रदर्शित करता है:
$(i)$ क्षार धातुओं की तरह,हाइड्रोजन भी अपनी सबसे बाहरी कक्षा में एक इलेक्ट्रॉन रखता है और $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।
$(ii)$ क्षार धातुओं की तरह,हाइड्रोजन भी अपना एकमात्र इलेक्ट्रॉन खोकर धनात्मक आयन,यानी $H^+$ बनाता है।
$(iii)$ क्षार धातुओं की तरह,हाइड्रोजन ऑक्सीजन,हैलोजन और सल्फर जैसे विद्युत ऋणात्मक तत्वों के साथ मिलकर क्रमशः ऑक्साइड,हैलाइड और सल्फाइड बनाता है।
$(iv)$ क्षार धातुओं की तरह,हाइड्रोजन भी एक प्रबल अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य करता है।

(N/A) हाइड्रोजन के $1s$ कक्षक में एक इलेक्ट्रॉन होता है। हीलियम $(1s^2)$ का स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त करने के लिए,यह इस इलेक्ट्रॉन को खो सकता है,प्राप्त कर सकता है या साझा कर सकता है।
हालाँकि,हाइड्रोजन की आयनन एन्थैल्पी बहुत अधिक $(1312 \ kJ \ mol^{-1})$ होती है,जिससे $H^+$ आयन बनाने के लिए इलेक्ट्रॉन का त्याग करना कठिन होता है।
इसके विपरीत,इसकी इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी केवल थोड़ी ही ऋणात्मक $(-73 \ kJ \ mol^{-1})$ होती है,जिसका अर्थ है कि $H^-$ आयन बनाने के लिए इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की इसकी प्रवृत्ति अधिक नहीं है।
इन ऊर्जा कारकों के कारण,हाइड्रोजन अन्य अधातुओं के साथ सहसंयोजक बंध बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनों को साझा करना पसंद करता है।

(N/A) हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था के लिए उपयोगी हाइड्रोजन का प्राथमिक गुण उच्च दबाव और कम तापमान पर द्रवीकृत होने की इसकी क्षमता है। हाइड्रोजन कमरे के तापमान पर एक गैस है,जो अपनी कम घनत्व के कारण इसे थोक में परिवहन करना मुश्किल बनाती है। इसे ठंडा करके और उच्च दबाव लागू करके,गैसीय $H_2$ को तरल $H_2$ में परिवर्तित किया जा सकता है,जो बहुत कम आयतन घेरता है और इसे आसानी से ले जाया जा सकता है। यह प्रक्रिया एक भौतिक परिवर्तन है: $H_{2(g)} \xrightarrow[\text{high pressure}]{\text{cooling}} H_{2(l)}$.

(N/A) परमाण्वीय हाइड्रोजन अत्यधिक अस्थिर है और इसलिए यह बहुत अधिक अभिक्रियाशील है। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^1$ है। स्थिरता के लिए,यह एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके,खोकर या साझा करके अपना कोश पूरा करने की प्रवृत्ति रखता है,जिससे यह लगभग सभी तत्वों के प्रति अत्यधिक अभिक्रियाशील हो जाता है।
परमाण्वीय हाइड्रोजन तीन प्रकार से हाइड्राइड बनाता है:
$(i)$ एक इलेक्ट्रॉन खोकर $H^+$ बनाता है।
$(ii)$ एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके $H^-$ बनाता है।
$(iii)$ एक इलेक्ट्रॉन साझा करके सहसंयोजक बंध बनाता है।
इसके विपरीत,आण्विक हाइड्रोजन $(H_2)$ की बंध वियोजन ऊर्जा बहुत अधिक $435.88 \ kJ \ mol^{-1}$ होती है। परिणामस्वरूप,$H-H$ बंध मजबूत और स्थिर होता है,जिससे आण्विक हाइड्रोजन कमरे के तापमान पर अपेक्षाकृत निष्क्रिय होता है और केवल कुछ ही तत्वों के साथ अभिक्रिया करता है।

(N/A) $D_2O$ (भारी जल) को पानी के लंबे समय तक विद्युत अपघटन द्वारा तैयार किया जाता है,क्योंकि $H_2O$ का विद्युत अपघटन $D_2O$ की तुलना में तेजी से होता है।
भौतिक गुण जिनमें $D_2O$,$H_2O$ से भिन्न है:
$(i)$ घनत्व: $D_2O$ का अधिकतम घनत्व $11.6^{\circ}C$ पर $1.1073 \ g \ mL^{-1}$ है,जबकि $H_2O$ के लिए यह $4^{\circ}C$ पर $1.0000 \ g \ mL^{-1}$ है।
$(ii)$ श्यानता: $D_2O$ की श्यानता $H_2O$ से अधिक होती है।
$(iii)$ विलेयता: लवण सामान्यतः $H_2O$ की तुलना में $D_2O$ में कम विलेय होते हैं।
हाइड्रोजन के ड्यूटेरियम के साथ विनिमय अभिक्रियाएँ:
$NaOH + D_2O \longrightarrow NaOD + HOD$
$HCl + D_2O \longrightarrow DCl + HOD$
$NH_4Cl + 4D_2O \longrightarrow ND_4Cl + 4HOD$

(N/A) सोडियम डाइहाइड्रोजन के साथ अभिक्रिया करके सोडियम हाइड्राइड $(NaH)$ बनाता है,जो एक क्रिस्टलीय आयनिक ठोस है।
$2 Na(s) + H_{2}(g) \rightarrow 2 NaH(s)$
यह पानी के साथ तीव्रता से अभिक्रिया करके डाइहाइड्रोजन गैस उत्पन्न करता है:
$NaH(s) + H_{2}O(l) \rightarrow NaOH(aq) + H_{2}(g)$
यद्यपि $NaH$ ठोस अवस्था में विद्युत का चालन नहीं करता है,लेकिन इसके गलित का विद्युत अपघटन करने पर एनोड पर $H_{2}$ गैस और कैथोड पर $Na$ धातु प्राप्त होती है:
$2 NaH(l) \xrightarrow{\text{Electrolysis}} 2 Na(l) + H_{2}(g)$
कैथोड पर: $Na^{+} + e^{-} \rightarrow Na$
एनोड पर: $2 H^{-} \rightarrow H_{2} + 2 e^{-}$

(C) निर्जल कैल्शियम क्लोराइड $(CaCl_2)$ एक प्रबल आर्द्रताग्राही (hygroscopic) पदार्थ है।
यह वायुमंडल से नमी को अवशोषित करता है,लेकिन विलयन बनाने के लिए उसमें घुलता नहीं है,जो आर्द्रताग्राही यौगिकों का एक विशिष्ट गुण है।

(B) $H_{2}O$ में मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन होता है,जिसके कारण इसका क्वथनांक $(373\,K)$ काफी अधिक होता है।
$H_{2}S$ में हाइड्रोजन बंधन नहीं होता है और यह केवल कमजोर वैन डेर वाल्स बलों पर निर्भर करता है।
इसलिए,$H_{2}S$ का क्वथनांक बहुत कम,लगभग $213\,K$ होता है,जो $300\,K$ से कम है।

(C) जल-गैस अभिक्रिया (जिसे कोयला गैसीकरण अभिक्रिया भी कहा जाता है) में उच्च तापमान पर कार्बन की भाप के साथ अभिक्रिया से कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन का मिश्रण उत्पन्न होता है,जिसे जल-गैस या सिनगैस कहा जाता है।
सही समीकरण है: $C_{(s)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow{1270 \ K} CO_{(g)} + H_{2(g)}$.

(A) उच्च शुद्धता $(>99.95 \%)$ वाला डाइहाइड्रोजन निकेल इलेक्ट्रोड के बीच गर्म बेरियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय विलयन का विद्युत अपघटन करके प्राप्त किया जाता है।

(D) हाइड्रेज़ोइक एसिड $(HN_3)$ को गर्म करने पर इसका अपघटन होता है और यह हाइड्रोजन गैस तथा नाइट्रोजन गैस बनाता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$2HN_3 \xrightarrow{\Delta} H_2 + 3N_2$

(D) जब भाप को लाल तप्त कोक के ऊपर से गुजारा जाता है,तो $CO$ और $H_{2}$ का सममोलर मिश्रण प्राप्त होता है। इसे सिंथेसिस गैस या $syn \ gas$ के नाम से भी जाना जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$H_{2}O_{(g)} + C_{(s)} \rightarrow CO_{(g)} + H_{2(g)}$

(D) अभिकथन $A$ सत्य है क्योंकि हाइड्रोजन वास्तव में ब्रह्मांड में सबसे प्रचुर तत्व है,लेकिन पृथ्वी के क्षोभमंडल में नाइट्रोजन $(N_2)$ सबसे प्रचुर गैस है।
कारण $R$ सत्य है क्योंकि हाइड्रोजन $Z = 1$ परमाणु क्रमांक वाला सबसे हल्का तत्व है।
हालाँकि,यह तथ्य कि हाइड्रोजन सबसे हल्का तत्व है,इसका कारण नहीं है कि यह क्षोभमंडल में सबसे प्रचुर गैस क्यों नहीं है। वायुमंडल में हाइड्रोजन की कम प्रचुरता का कारण इसका कम घनत्व और उच्च अभिक्रियाशीलता है,जो इसे पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से बचने की अनुमति देता है।
इसलिए,$A$ और $R$ दोनों सत्य हैं,लेकिन $R$,$A$ की सही व्याख्या नहीं है।

(B) ट्रिटियम $\left({ }_{1}^{3} H \right)$ हाइड्रोजन का एक रेडियोधर्मी समस्थानिक है।
यह अभिक्रिया ${ }_{1}^{3} H \rightarrow { }_{2}^{3} He + { }_{-1}^{0} e + \bar{\nu}$ के अनुसार हीलियम-$3$ बनाने के लिए $\beta^{-}$ क्षय से गुजरता है।
इस प्रक्रिया में एक न्यूट्रॉन का प्रोटॉन में रूपांतरण शामिल है,जिससे कम ऊर्जा वाला $\beta^{-}$ कण उत्सर्जित होता है।

(D) अभिकथन $(A)$ सत्य है क्योंकि भारी जल $(D_2O)$ का उपयोग अभिक्रिया क्रियाविधि के अध्ययन में ट्रेसर के रूप में किया जाता है।
कारण $(R)$ असत्य है क्योंकि काइनेटिक आइसोटोप प्रभाव के कारण $O-H$ बंध $O-D$ बंध की तुलना में कमजोर होता है। परिणामस्वरूप,$O-H$ बंध के विदलन की दर $O-D$ बंध की तुलना में तेज होती है,धीमी नहीं।
अतः,$(A)$ सत्य है लेकिन $(R)$ असत्य है।

(A) $D_2$ की बंध वियोजन ऊर्जा $H_2$ से अधिक होती है क्योंकि $H-H$ बंध की तुलना में $D-D$ बंध अधिक मजबूत होता है।
परिणामस्वरूप,रासायनिक अभिक्रियाओं में $D_2$,$H_2$ की तुलना में धीमी गति से अभिक्रिया करता है।

(D) कोयले से सिन-गैस उत्पन्न करने की प्रक्रिया को कोयले का गैसीकरण कहा जाता है।
सिन-गैस (जिसे संश्लेषण गैस भी कहा जाता है) $CO$ और $H_2$ का $1 : 1$ मोलर अनुपात में मिश्रण है।
चूंकि दोनों कथन तथ्यात्मक रूप से सही हैं,इसलिए सही विकल्प $D$ है।

(B) परमाणु हाइड्रोजन उच्च तापमान पर इलेक्ट्रिक आर्क या पराबैंगनी विकिरण के तहत उत्पन्न होता है।
$2000 \ K$ पर डाइहाइड्रोजन का वियोजन केवल $0.081 \ \%$ है,$8.1 \ \%$ नहीं।
$H-H$ बंध वियोजन एन्थैल्पी किसी भी द्विपरमाणुक अणु के एकल बंध के लिए सबसे अधिक है।
$Zn$ की तनु $HCl$ के साथ-साथ $NaOH_{(aq)}$ के साथ अभिक्रिया करने पर डाइहाइड्रोजन उत्पन्न किया जा सकता है।

(C) $NCERT$ के अनुसार,डाईहाइड्रोजन का सबसे बड़ा औद्योगिक अनुप्रयोग हैबर प्रक्रिया द्वारा अमोनिया $(NH_3)$ के संश्लेषण में है।
इस अमोनिया का उपयोग मुख्य रूप से नाइट्रोजनयुक्त उर्वरकों के निर्माण के लिए किया जाता है।

(D) हाइड्रोजन के समस्थानिकों में,ट्रिटियम ($^{3}H$ या $T$) रेडियोधर्मी प्रकृति का होता है।
यह हीलियम-$3$ $(^{3}He)$ बनाने के लिए $\beta^{-}$-क्षय से गुजरता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $^{3}_{1}H \rightarrow ^{3}_{2}He + ^{0}_{-1}e$।
ट्रिटियम का अर्ध-आयु काल $(t_{1/2})$ लगभग $12.33 \ \text{years}$ है,जो $> 12 \ \text{years}$ की शर्त को पूरा करता है।

(D) $298.2 \ K$ पर हाइड्रोजन $(H_2)$ के लिए बंध वियोजन एन्थैल्पी लगभग $435.88 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
$298.2 \ K$ पर ड्यूटेरियम $(D_2)$ के लिए बंध वियोजन एन्थैल्पी लगभग $443.35 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
इन मानों की तुलना करने पर,हम पाते हैं कि $E_{H} \approx 435.88$ और $E_{D} \approx 443.35$ है।
अंतर की गणना करने पर: $E_{D} - E_{H} = 443.35 - 435.88 = 7.47 \ kJ \ mol^{-1} \approx 7.5 \ kJ \ mol^{-1}$।
अतः,सही संबंध $E_{H} \simeq E_{D} - 7.5$ है।

(C) समूह $7, 8$ और $9$ की संक्रमण धातुएं हाइड्राइड नहीं बनाती हैं। इसे हाइड्राइड गैप के रूप में जाना जाता है।
दिए गए विकल्पों में से,$Fe$ (समूह $8$),$Mn$ (समूह $7$),और $Co$ (समूह $9$) हाइड्राइड गैप में आते हैं।
$Cr$ (समूह $6$) इस गैप में नहीं आता है और यह अंतराकाशी हाइड्राइड बना सकता है।

(B) हाइड्रोजन का रेडियोधर्मी समस्थानिक ट्रिटियम है,जिसे ${}_{1}^{3}H$ या ${}_{1}^{3}T$ के रूप में दर्शाया जाता है।
किसी भी परमाणु के लिए,प्रोटॉन की संख्या परमाणु क्रमांक $(Z = 1)$ के बराबर होती है।
चूंकि परमाणु तटस्थ है,इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉन की संख्या के बराबर यानी $1$ होती है।
न्यूट्रॉन की संख्या की गणना $A - Z$ के रूप में की जाती है,जहाँ $A$ द्रव्यमान संख्या $(3)$ है और $Z$ परमाणु क्रमांक $(1)$ है।
न्यूट्रॉन की संख्या $= 3 - 1 = 2$।
अतः,न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या क्रमशः $2$ और $1$ है।

(D) $1$. $MgH_2$ एक आयनिक हाइड्राइड है।
$2$. $GeH_4$ एक इलेक्ट्रॉन-सटीक (electron-precise) हाइड्राइड है (संयोजकता कोश में $8$ इलेक्ट्रॉन होते हैं,कोई एकाकी युग्म नहीं होता)।
$3$. $B_2H_6$ एक इलेक्ट्रॉन-न्यून (electron-deficient) हाइड्राइड है (संयोजकता कोश में $8$ से कम इलेक्ट्रॉन होते हैं)।
$4$. $HF$ एक इलेक्ट्रॉन-समृद्ध (electron-rich) हाइड्राइड है (संयोजकता कोश में $8$ इलेक्ट्रॉन और एकाकी युग्म होते हैं)।
अतः,सही मिलान है: $a-iv, b-i, c-ii, d-iii$.

(B) आण्विक हाइड्रोजन का उच्चतम औद्योगिक उपभोग अमोनिया $(NH_3)$ के उत्पादन के लिए हैबर प्रक्रिया में होता है।
वैश्विक हाइड्रोजन उत्पादन का लगभग $55 \, \%$ हिस्सा नाइट्रोजन के साथ अभिक्रिया करके अमोनिया के संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है।

(D) समस्थानिक एक ही तत्व के परमाणु होते हैं जिनका परमाणु क्रमांक (प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन की संख्या) समान होता है,लेकिन उनके नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या अलग होने के कारण द्रव्यमान संख्या भिन्न होती है।
चूंकि द्रव्यमान संख्या प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का योग है,इसलिए न्यूट्रॉन की संख्या में अंतर परमाणु द्रव्यमान में अंतर पैदा करता है।

(B) डाईहाइड्रोजन $(H_{2})$ और कॉपर$(II)$ ऑक्साइड $(CuO)$ के बीच की अभिक्रिया एक रेडॉक्स अभिक्रिया है जिसमें $H_{2}$ एक अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य करता है।
$CuO(s) + H_{2}(g) \xrightarrow{\Delta} Cu(s) + H_{2}O(l)$
अतः,$CuO$ का अपचयन होकर धात्विक कॉपर $(Cu)$ प्राप्त होता है।

(C) उच्च शुद्धता $(>99.95\,\%)$ डाइहाइड्रोजन निकेल इलेक्ट्रोड के बीच गर्म जलीय $Ba(OH)_2$ विलयन के विद्युत अपघटन द्वारा प्राप्त की जाती है।

(C) सही विकल्प $(C)$ है।
वाटर-गैस शिफ्ट अभिक्रिया इस प्रकार है: $CO(g) + H_2O(g) \xrightarrow{FeO.Cr_2O_3} CO_2(g) + H_2(g)$.
इस अभिक्रिया में,कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ भाप $(H_2O)$ के साथ अभिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ और हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ उत्पन्न करती है।

(D) $A-IV, B-III, C-II, D-I$
$A.$ कोबाल्ट उत्प्रेरक का उपयोग सिनगैस से मेथनॉल के उत्पादन में किया जाता है: $CO + 2H_2 \xrightarrow{Co} CH_3OH$.
$B.$ सिनगैस का उत्पादन कोल गैसीकरण द्वारा होता है: $C_{(s)} + H_2O_{(g)} \rightarrow CO_{(g)} + H_{2(g)}$.
$C.$ निकेल उत्प्रेरक का उपयोग हाइड्रोकार्बन से वाटर गैस के उत्पादन में किया जाता है (स्टीम रिफॉर्मिंग): $CH_{4(g)} + H_2O_{(g)} \xrightarrow{Ni} CO_{(g)} + 3H_{2(g)}$.
$D.$ ब्राइन विलयन ($NaCl$ विलयन) के विद्युत अपघटन से $H_2$ और $Cl_2$ गैसें उत्पन्न होती हैं।

(C) हाइड्रोजन को धातु हाइड्राइड के रूप में टैंकों में संग्रहित किया जा सकता है।
$NaNi_5$ हाइड्रोजन के भंडारण के लिए उपयोग किया जाने वाला एक प्रसिद्ध अंतर-धात्विक (intermetallic) यौगिक है क्योंकि यह मध्यम तापमान और दबाव पर हाइड्रोजन को कुशलतापूर्वक अवशोषित और मुक्त कर सकता है।
इसलिए,$NaNi_5$ हाइड्रोजन भंडारण टैंक की दक्षता को बढ़ाता है।

(D) कथन-$I$ सही है।
$Ni$ का उपयोग खाद्य वसा बनाने के लिए असंतृप्त वसा के हाइड्रोजनीकरण में उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।
कथन-$II$ गलत है क्योंकि सिलिकॉन का हाइड्राइड इलेक्ट्रॉन-सटीक (electron-precise) होता है,न कि इलेक्ट्रॉन-समृद्ध या इलेक्ट्रॉन-न्यून।

(B) अभिकथन $A$ सत्य है क्योंकि हाइड्रोजन के दहन से उप-उत्पाद के रूप में केवल जल $(H_2O)$ उत्पन्न होता है,जो इसे पर्यावरण-अनुकूल ईंधन बनाता है।
कारण $R$ भी सत्य है क्योंकि हाइड्रोजन की परमाणु संख्या $1$ है और यह वास्तव में एक बहुत ही हल्का तत्व है।
हालाँकि,यह तथ्य कि हाइड्रोजन एक हल्का तत्व है और इसकी परमाणु संख्या $1$ है,यह कारण नहीं है कि यह पर्यावरण-अनुकूल क्यों है; इसकी पर्यावरण-अनुकूल प्रकृति इसके स्वच्छ दहन उत्पाद $(H_2O)$ के कारण है।
इसलिए,$A$ और $R$ दोनों सत्य हैं,लेकिन $R$,$A$ की सही व्याख्या नहीं है।

(B) परमाण्वीय हाइड्रोजन वेल्डिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जो हाइड्रोजन गैस के वातावरण में दो टंगस्टन इलेक्ट्रोड के बीच इलेक्ट्रिक आर्क का उपयोग करती है। आर्क में हाइड्रोजन के अणु परमाणुओं में विघटित हो जाते हैं,जिससे बड़ी मात्रा में ऊष्मा का अवशोषण होता है। जब ये परमाणु धातु की सतह पर पुन: संयोजित होते हैं,तो वे इस ऊर्जा को मुक्त करते हैं,जिससे $4000 \ K$ तक का तापमान उत्पन्न होता है,जो उच्च गलनांक वाली धातुओं को वेल्ड करने के लिए पर्याप्त है।