Gujarati

Boron family Questions in Gujarati

Class 11 Chemistry · p-Block Elements (Class 11) · Boron family

528+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 528 questions in Gujarati

301
Medium
બોરોનના મહત્વના વલણો અને અસામાન્ય ગુણધર્મો જણાવો.

Solution

(N/A) સમૂહ-$13$ ના તત્વોના રાસાયણિક વર્તનમાં કેટલાક મહત્વના વલણો જોવા મળે છે. આ તમામ તત્વોના ટ્રાયક્લોરાઈડ,બ્રોમાઈડ અને આયોડાઈડ સહસંયોજક સ્વભાવના હોવાથી પાણીમાં જળવિભાજન પામે છે.
બોરોન સિવાયના તત્વો માટે ચતુષ્ફલકીય $[M(OH)_{4}]^{-}$ અને અષ્ટફલકીય $[M(H_{2}O)_{6}]^{3+}$ જેવી સ્પીસીઝ જલીય માધ્યમમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
મોનોમેરિક ટ્રાયહેલાઈડ્સ ઇલેક્ટ્રોન ઉણપ ધરાવતા હોવાથી પ્રબળ લુઈસ એસિડ છે. બોરોન ટ્રાયફ્લોરાઈડ $(BF_{3})$ બોરોનની આસપાસ અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે $NH_{3}$ જેવા લુઈસ બેઝ સાથે સરળતાથી પ્રક્રિયા કરે છે.
$d$-કક્ષકોની ગેરહાજરીને કારણે $B$ ની મહત્તમ સહસંયોજકતા $4$ છે. $Al$ અને અન્ય તત્વોમાં $d$-કક્ષકો ઉપલબ્ધ હોવાથી,તેમની મહત્તમ સહસંયોજકતા $4$ થી વધુ હોઈ શકે છે.
મોટાભાગના અન્ય ધાતુ હેલાઈડ્સ (દા.ત.,$AlCl_{3}$) હેલોજન બ્રિજિંગ દ્વારા ડાયમરાઈઝ્ડ (દ્વિલક) થાય છે (દા.ત.,$Al_{2}Cl_{6}$). આ હેલોજન બ્રિજવાળા અણુઓમાં ધાતુની સ્પીસીઝ હેલોજન પાસેથી ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારીને તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરે છે.
302
Medium
બોરેક્સના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો સમજાવો.

Solution

(N/A) બોરેક્સ એ બોરોનનું સૌથી મહત્વનું સંયોજન છે.
સૂત્ર: તેનું બંધારણ $[B_{4}O_{5}(OH)_{4}]^{2-}$ ટેટ્રાન્યુક્લિયર એકમો ધરાવે છે,તેથી સાચું સૂત્ર $Na_{2}[B_{4}O_{5}(OH)_{4}] \cdot 8 H_{2}O$ છે.
ભૌતિક ગુણધર્મો: તે સફેદ સ્ફટિકમય ઘન પદાર્થ છે. તે પાણીમાં ઓગળીને જળવિભાજનને કારણે બેઝિક દ્રાવણ આપે છે:
$Na_{2}B_{4}O_{7} + 7 H_{2}O \rightarrow 2 NaOH + 4 H_{3}BO_{3}$ (ઓર્થોબોરિક એસિડ).
રાસાયણિક ગુણધર્મો (બોરેક્સ બીડ કસોટી): ગરમ કરવા પર,બોરેક્સ પાણીના અણુઓ ગુમાવે છે અને ફૂલે છે. વધુ ગરમ કરવા પર,તે પારદર્શક પ્રવાહીમાં ફેરવાય છે જે કાચ જેવી સામગ્રીમાં ઘન બને છે જેને બોરેક્સ બીડ કહેવાય છે:
$Na_{2}B_{4}O_{7} \cdot 10 H_{2}O$ $\xrightarrow{\Delta} Na_{2}B_{4}O_{7}$ $\xrightarrow{\Delta} 2 NaBO_{2} + B_{2}O_{3}$ (સોડિયમ મેટાબોરેટ અને બોરિક એનહાઇડ્રાઇડ).
સંક્રાંતિ ધાતુઓના મેટાબોરેટ્સ લાક્ષણિક રંગો ધરાવે છે,જે પ્રયોગશાળામાં તેમની ઓળખ માટે ઉપયોગી છે. ઉદાહરણ તરીકે,પ્લેટિનમ વાયર લૂપ પર $CoO$ સાથે બોરેક્સને ગરમ કરવાથી વાદળી રંગનો $Co(BO_{2})_{2}$ મણકો બને છે.
303
Difficult
ઓર્થોબોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ ના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો જણાવો.

Solution

(N/A) ભૌતિક ગુણધર્મો :
$\rightarrow$ ઓર્થોબોરિક એસિડ,$H_3BO_3$,સાબુ જેવો સ્પર્શ ધરાવતો સફેદ સ્ફટિકમય ઘન પદાર્થ છે.
$\rightarrow$ તે પાણીમાં અલ્પ દ્રાવ્ય છે પરંતુ ગરમ પાણીમાં વધુ દ્રાવ્ય છે.
$\rightarrow$ તે સ્તરીય બંધારણ ધરાવે છે જેમાં સમતલીય $BO_3$ એકમો હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે.
રાસાયણિક ગુણધર્મો :
$\rightarrow$ તે બોરેક્સના જલીય દ્રાવણને એસિડિક બનાવીને તૈયાર કરી શકાય છે :
$Na_2B_4O_7 + 2 HCl + 5 H_2O \rightarrow 2 NaCl + 4 B(OH)_3$
$\rightarrow$ બોરિક એસિડ એક નિર્બળ એકબેઝિક એસિડ છે. તે પ્રોટોનિક એસિડ નથી પરંતુ હાઇડ્રોક્સિલ આયન પાસેથી ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારીને લુઇસ એસિડ તરીકે વર્તે છે :
$B(OH)_3 + 2 HOH \rightarrow [B(OH)_4]^- + H_3O^+$
$\rightarrow$ ગરમ કરવા પર,$370 \ K$ થી ઉપર ઓર્થોબોરિક એસિડ મેટાબોરિક એસિડ,$HBO_2$ બનાવે છે,જે વધુ ગરમ કરવા પર બોરિક ઓક્સાઇડ,$B_2O_3$ આપે છે :
$H_3BO_3$ $\xrightarrow{\Delta} HBO_2$ $\xrightarrow{\Delta} B_2O_3$
Solution diagram
304
Easy
શું બોરિક એસિડ પ્રોટિક એસિડ છે? સમજાવો.

Solution

(N/A) બોરિક એસિડ ($H_3BO_3$ અથવા $B(OH)_3$) એ પ્રોટિક એસિડ નથી.
પ્રોટિક એસિડ એટલે એવો પદાર્થ જે જલીય દ્રાવણમાં પ્રોટોન $(H^+)$ નું દાન કરે છે.
બોરિક એસિડ નિર્બળ મોનોબેઝિક લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
તે પાણીના $OH^-$ આયન પાસેથી ઇલેક્ટ્રોનની એક જોડી સ્વીકારીને $[B(OH)_4]^-$ સંકીર્ણ બનાવે છે,જેનાથી દ્રાવણમાં $H^+$ આયનો મુક્ત થાય છે:
$B(OH)_3 + 2H_2O \longrightarrow [B(OH)_4]^- + H_3O^+$
305
Easy
બોરિક એસિડને ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે શું થાય છે તે સમજાવો.

Solution

ઓર્થોબોરિક એસિડ $(H_{3}BO_{3})$ ને $370 \ K$ કે તેથી વધુ તાપમાને ગરમ કરવાથી,તે પાણીનો અણુ ગુમાવીને મેટાબોરિક એસિડ $(HBO_{2})$ બનાવે છે.
વધુ ગરમ કરવાથી,મેટાબોરિક એસિડ વધુ પાણી ગુમાવીને બોરિક ઓક્સાઈડ $(B_{2}O_{3})$ આપે છે.
પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$H_{3}BO_{3} \xrightarrow{370 \ K} HBO_{2} + H_{2}O$
$2HBO_{2} \xrightarrow{\Delta} B_{2}O_{3} + H_{2}O$
306
Medium
એક ક્ષાર $X$ નીચે મુજબના પરિણામો આપે છે:
$(i)$ તેનું જલીય દ્રાવણ લિટમસ માટે આલ્કલાઇન છે.
$(ii)$ સખત ગરમ કરવા પર તે ફૂલીને કાચ જેવો પદાર્થ $Y$ બનાવે છે.
$(iii)$ જ્યારે $X$ ના ગરમ દ્રાવણમાં સાંદ્ર $H_2SO_4$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે એસિડ $Z$ ના સફેદ સ્ફટિકો અલગ પડે છે.
$X, Y$ અને $Z$ ને ઓળખો અને પ્રતિક્રિયાઓ માટેના સમીકરણો લખો.

Solution

(A) $(i)$ ક્ષાર $X$ લિટમસ માટે આલ્કલાઇન છે,જે દર્શાવે છે કે તે પ્રબળ બેઝ અને નિર્બળ એસિડનો ક્ષાર છે. સખત ગરમ કરવા પર,તે ફૂલીને કાચ જેવો પદાર્થ $Y$ બનાવે છે. આ વર્તન બોરેક્સ $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ નું લાક્ષણિક છે.
$Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O + 7H_2O \rightarrow 2NaOH + 4H_3BO_3$
$(ii)$ ગરમ કરવા પર,બોરેક્સ પાણી ગુમાવે છે અને ફૂલીને કાચ જેવો મણકો $Y$ બનાવે છે જેમાં સોડિયમ મેટાબોરેટ $(NaBO_2)$ અને બોરિક એનહાઇડ્રાઇડ $(B_2O_3)$ હોય છે.
$Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O \xrightarrow{\Delta} Na_2B_4O_7 + 10H_2O$
$Na_2B_4O_7 \xrightarrow{\Delta} 2NaBO_2 + B_2O_3 (Y)$
$(iii)$ જ્યારે બોરેક્સના ગરમ દ્રાવણમાં સાંદ્ર $H_2SO_4$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે ઓર્થોબોરિક એસિડ $(Z = H_3BO_3)$ ના સફેદ સ્ફટિકો બને છે.
$Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 4H_3BO_3 (Z) + 5H_2O$
307
Advanced
ડાયબોરેનની બનાવટ લખો અને તેના ભૌતિક તથા રાસાયણિક ગુણધર્મો જણાવો.

Solution

(N/A) બનાવટ:
- સૌથી સાદું બોરોન હાઇડ્રાઇડ ડાયબોરેન છે. તે ડાયઇથાઇલ ઇથરમાં બોરોન ટ્રાયફ્લોરાઇડની $LiAlH_{4}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બનાવવામાં આવે છે.
$4 BF_{3} + 3 LiAlH_{4} \rightarrow 2 B_{2}H_{6} + 3 LiF + 3 AlF_{3}$
- ડાયબોરેન બનાવવાની અનુકૂળ પ્રયોગશાળા પદ્ધતિમાં સોડિયમ બોરોહાઇડ્રાઇડનું આયોડિન સાથે ઓક્સિડેશન કરવામાં આવે છે.
$I_{2} + 2 NaBH_{4} \rightarrow B_{2}H_{6} + 2 NaI + H_{2}$
- ઔદ્યોગિક સ્તરે ડાયબોરેન $BF_{3}$ ની સોડિયમ હાઇડ્રાઇડ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
$2 BF_{3} + 6 NaH \stackrel{450 \ K}{\longrightarrow} B_{2}H_{6} + 6 NaF$
ભૌતિક ગુણધર્મો:
- ડાયબોરેન એ રંગહીન,અત્યંત ઝેરી વાયુ છે જેનું ઉત્કલનબિંદુ $180 \ K$ છે.
- ડાયબોરેન હવામાં ખુલ્લું મુકતા આપમેળે સળગી ઉઠે છે.
- તે ઓક્સિજનમાં સળગીને પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઉર્જા મુક્ત કરે છે.
રાસાયણિક ગુણધર્મો:
- બોરેન પાણી દ્વારા સરળતાથી જળવિભાજિત થઈને બોરિક એસિડ આપે છે.
$B_{2}H_{6(g)} + 6 H_{2}O_{(l)} \rightarrow 2 B(OH)_{3(aq)} + 6 H_{2(g)}$
- ડાયબોરેન લુઈસ બેઇઝ $(L)$ સાથે વિભાજન પ્રક્રિયા કરીને બોરેન એડક્ટ્સ,$BH_{3} \cdot L$ આપે છે.
$B_{2}H_{6} + 2 NMe_{3} \rightarrow 2 BH_{3} \cdot NMe_{3}$
$B_{2}H_{6} + 2 CO \rightarrow 2 BH_{3} \cdot CO$
- એમોનિયાની ડાયબોરેન સાથેની પ્રક્રિયા શરૂઆતમાં $B_{2}H_{6} \cdot 2 NH_{3}$ આપે છે,જેને $[BH_{2}(NH_{3})_{2}]^{+}[BH_{4}]^{-}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે; વધુ ગરમ કરવાથી બોરાઝિન,$B_{3}N_{3}H_{6}$ મળે છે,જે તેના વૈકલ્પિક $BH$ અને $NH$ સમૂહો ધરાવતા વલય બંધારણને કારણે "અકાર્બનિક બેન્ઝીન" તરીકે ઓળખાય છે.
$3 B_{2}H_{6} + 6 NH_{3}$ $\rightarrow 2[BH_{2}(NH_{3})_{2}]^{+}[BH_{4}]^{-} \stackrel{\Delta}{}$ ${\longrightarrow} 2 B_{3}N_{3}H_{6} + 12 H_{2}$
Solution diagram
308
Medium
ડાયબોરેન અને બોરિક એસિડની રચના સમજાવો.

Solution

(N/A) ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ એ ઇલેક્ટ્રોન ઉણપ ધરાવતું સંયોજન છે જેમાં માત્ર $12$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. બે $B$ પરમાણુઓ અને ચાર ટર્મિનલ $H$ પરમાણુઓ એક જ સમતલમાં હોય છે,જ્યારે બે બ્રિજિંગ $H$ પરમાણુઓ લંબ સમતલમાં હોય છે (એક ઉપર અને એક નીચે). ટર્મિનલ $B-H$ બંધો $2c-2e$ (બે-કેન્દ્ર-બે-ઇલેક્ટ્રોન) બંધો છે અને બ્રિજિંગ $B-H-B$ બંધો $3c-2e$ (ત્રણ-કેન્દ્ર-બે-ઇલેક્ટ્રોન) બંધો છે.
$(b)$ બોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ સ્તરીય રચના ધરાવે છે. દરેક સમતલીય $BO_3^{3-}$ એકમ $H$ પરમાણુઓ દ્વારા અન્ય એકમો સાથે જોડાયેલ હોય છે. $H$ પરમાણુઓ $BO_3$ એકમના ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે સહસંયોજક બંધ બનાવે છે અને નજીકના $BO_3$ એકમોના ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે હાઇડ્રોજન બંધ બનાવે છે.
309
Medium
જ્યારે નીચેની પ્રક્રિયાઓ થાય ત્યારે શું થાય છે:
$(a)$ બોરેક્સને સખત ગરમ કરવામાં આવે,
$(b)$ બોરિક એસિડને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે,
$(c)$ એલ્યુમિનિયમની પ્રક્રિયા મંદ $NaOH$ સાથે કરવામાં આવે,
$(d)$ $BF_{3}$ ની પ્રક્રિયા એમોનિયા સાથે કરવામાં આવે?

Solution

(N/A) જ્યારે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે બોરેક્સ સ્ફટિકીકરણના પાણીને ગુમાવે છે અને ફૂલે છે. વધુ ગરમ કરવા પર,તે પીગળીને પારદર્શક પ્રવાહી બનાવે છે,જે કાચ જેવી સામગ્રીમાં ફેરવાય છે જેને બોરેક્સ બીડ કહેવાય છે.
$Na_{2}B_{4}O_{7} \cdot 10H_{2}O \xrightarrow{\Delta} Na_{2}B_{4}O_{7} + 10H_{2}O$
$(b)$ બોરિક એસિડ પાણીમાં નિર્બળ મોનોબેઝિક લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે. તે પાણીમાંથી $OH^{-}$ આયન સ્વીકારીને ટેટ્રાહાઈડ્રોક્સોબોરેટ આયન બનાવે છે.
$B(OH)_{3} + 2H_{2}O \rightleftharpoons [B(OH)_{4}]^{-} + H_{3}O^{+}$
$(c)$ એલ્યુમિનિયમ મંદ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ ટેટ્રાહાઈડ્રોક્સોએલ્યુમિનેટ$(III)$ બનાવે છે અને હાઈડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે.
$2Al(s) + 2NaOH(aq) + 6H_{2}O(l) \rightarrow 2Na[Al(OH)_{4}](aq) + 3H_{2}(g)$
$(d)$ $BF_{3}$ લુઈસ એસિડ તરીકે અને $NH_{3}$ લુઈસ બેઝ તરીકે વર્તે છે. તેઓ પ્રક્રિયા કરીને એડક્ટ બનાવે છે,જે બોરોનનું અષ્ટક પૂર્ણ કરે છે.
$F_{3}B + :NH_{3} \rightarrow F_{3}B \leftarrow NH_{3}$
310
Medium
નીચેના માટે સંતુલિત સમીકરણો લખો :
$(i) \, BF_{3} + LiH \to $
$(ii) \, B_{2}H_{6} + H_{2}O \to $
$(iii) \, NaH + B_{2}H_{6} \to $
$(iv) \, H_{3}BO_{3} \xrightarrow{\Delta }$
$(v) \, Al + NaOH \to $
$(vi) \, B_{2}H_{6} + NH_{3} \to $

Solution

(N/A) $(i) \, 2 BF_{3} + 6 LiH \rightarrow B_{2}H_{6} + 6 LiF$
$(ii) \, B_{2}H_{6} + 6 H_{2}O \rightarrow 2 H_{3}BO_{3} + 6 H_{2}$ (બોરિક એસિડ)
$(iii) \, 2 NaH + B_{2}H_{6} \rightarrow 2 Na[BH_{4}]$ (સોડિયમ બોરોહાઇડ્રાઇડ)
$(iv) \, H_{3}BO_{3} \xrightarrow{\Delta } HBO_{2} + H_{2}O$ (મેટાબોરિક એસિડ)
$4 HBO_{2} \xrightarrow{\Delta } H_{2}B_{4}O_{7} + H_{2}O$
$H_{2}B_{4}O_{7} \xrightarrow{\Delta } 2 B_{2}O_{3} + H_{2}O$ (ટેટ્રાબોરિક એસિડ અને બોરોન ટ્રાયોક્સાઇડ)
$(v) \, 2 Al + 2 NaOH + 6 H_{2}O \rightarrow 2 Na[Al(OH)_{4}] + 3 H_{2}$
$(vi) \, B_{2}H_{6} + 2 NH_{3} \rightarrow 2 BH_{3} \cdot NH_{3}$
311
Medium
બોરોન અને તેના સંયોજનોના ઉપયોગો જણાવો.

Solution

(N/A) બોરોન અત્યંત સખત,ઊંચા ગલનબિંદુ,ઓછી ઘનતા અને ખૂબ જ ઓછી વિદ્યુત વાહકતા ધરાવતો પદાર્થ હોવાથી તેના ઘણા ઉપયોગો છે.
$1$. બોરોન ફાઈબરનો ઉપયોગ બુલેટ-પ્રૂફ જેકેટ અને વિમાન માટે હળવા કમ્પોઝિટ મટિરિયલ બનાવવા માટે થાય છે.
$2$. બોરોન-$10$ $({}^{10}B)$ આઈસોટોપ ન્યુટ્રોનનું શોષણ કરવાની ઉચ્ચ ક્ષમતા ધરાવે છે; તેથી,ધાતુના બોરાઈડનો ઉપયોગ પરમાણુ ઉદ્યોગમાં રક્ષણાત્મક કવચ અને કંટ્રોલ રોડ તરીકે થાય છે.
$3$. બોરેક્સ અને બોરિક એસિડનો મુખ્ય ઔદ્યોગિક ઉપયોગ ગરમી-પ્રતિરોધક કાચ (દા.ત.,Pyrex),ગ્લાસ-વૂલ અને ફાઈબર ગ્લાસના ઉત્પાદનમાં થાય છે.
$4$. બોરેક્સનો ઉપયોગ ધાતુઓના સોલ્ડરિંગ માટે ફ્લક્સ તરીકે,માટીના વાસણો પર ગરમી,સ્ક્રેચ અને ડાઘ-પ્રતિરોધક ગ્લેઝ્ડ કોટિંગ માટે અને ઔષધીય સાબુના ઘટક તરીકે પણ થાય છે.
$5$. ઓર્થોબોરિક એસિડનું જલીય દ્રાવણ સામાન્ય રીતે હળવા એન્ટિસેપ્ટિક તરીકે વપરાય છે.
312
Easy
$Al$ અને તેના સંયોજનોના ઉપયોગો જણાવો.

Solution

(N/A) $Aluminium$ એ ઉચ્ચ તણાવ શક્તિ ધરાવતી તેજસ્વી રૂપેરી-સફેદ ધાતુ છે. તે ઉચ્ચ વિદ્યુત અને ઉષ્મીય વાહકતા ધરાવે છે. વજનના આધારે,$Aluminium$ ની વિદ્યુત વાહકતા $Copper$ કરતા બમણી છે.
$Aluminium$ નો ઉપયોગ ઉદ્યોગો અને રોજિંદા જીવનમાં વ્યાપકપણે થાય છે. તે $Cu, Mn, Mg, Si$ અને $Zn$ સાથે મિશ્રધાતુઓ બનાવે છે. $Aluminium$ અને તેની મિશ્રધાતુઓને પાઇપ,ટ્યુબ,સળિયા,વાયર,પ્લેટ અથવા ફોઇલના આકાર આપી શકાય છે,તેથી તેનો ઉપયોગ પેકેજિંગ,વાસણો બનાવવા,બાંધકામ,વિમાન અને પરિવહન ઉદ્યોગમાં થાય છે.
$Aluminium$ અને તેના સંયોજનોનો ઘરેલું હેતુઓ માટેનો ઉપયોગ તેમની ઝેરી પ્રકૃતિને કારણે હવે ઘણો ઓછો થઈ ગયો છે.
313
Easy
$B$ અને $Al$ ના ભૌતિક ગુણધર્મો જણાવો.

Solution

(N/A) ના ગુણધર્મો: $(i)$ $B$ નું ગલનબિંદુ ઊંચું,ઘનતા નીચી અને ખૂબ જ ઓછી વિદ્યુતવાહકતા ધરાવે છે.
$(ii)$ તે અત્યંત સખત અને ઊંચા તાપમાનને સહન કરી શકે તેવું ઘન તત્વ છે.
$Al$ ના ગુણધર્મો: $(i)$ તે ચાંદી જેવી ચળકતી સફેદ ધાતુ છે.
$(ii)$ તે ઊંચી વિદ્યુત અને ઉષ્માવાહકતા ધરાવે છે.
$(iii)$ વજનની દ્રષ્ટિએ,$Al$ એ $Cu$ કરતા બમણી વાહકતા ધરાવે છે.
314
Easy
કારણો આપો: વિમાનની બોડી બનાવવા માટે એલ્યુમિનિયમ મિશ્રધાતુઓનો ઉપયોગ થાય છે.

Solution

(N/A) એલ્યુમિનિયમ તેના ઉચ્ચ શક્તિ-થી-વજન ગુણોત્તર માટે જાણીતું છે,એટલે કે તે ખૂબ જ હલકું હોવા છતાં મજબૂત છે.
તેને $Cu, Mn, Mg, Si,$ અને $Zn$ જેવી ધાતુઓ સાથે મિશ્ર કરીને તેની યાંત્રિક ગુણધર્મો,જેમ કે તણાવ શક્તિ અને કાટ સામે પ્રતિકારકતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરી શકાય છે.
વધુમાં,તે ખૂબ જ ટીપનીય અને તન્ય છે,જે તેને જટિલ એરોડાયનેમિક માળખામાં આકાર આપવા માટે સક્ષમ બનાવે છે.
આ ગુણધર્મોને કારણે,એલ્યુમિનિયમ મિશ્રધાતુઓ વિમાનની બોડી બનાવવા માટે આદર્શ છે.
315
EasyMCQ
સમૂહ $13$ ના તત્વોના નામ આપો.
A
બોરોન,એલ્યુમિનિયમ,ગેલિયમ,ઇન્ડિયમ,થેલિયમ
B
કાર્બન,સિલિકોન,જર્મેનિયમ,ટીન,લેડ
C
નાઇટ્રોજન,ફોસ્ફરસ,આર્સેનિક,એન્ટિમની,બિસ્મથ
D
ઓક્સિજન,સલ્ફર,સેલેનિયમ,ટેલુરિયમ,પોલોનિયમ

Solution

(A) સમૂહ $13$ ના તત્વો બોરોન $(B)$,એલ્યુમિનિયમ $(Al)$,ગેલિયમ $(Ga)$,ઇન્ડિયમ $(In)$ અને થેલિયમ $(Tl)$ છે.
તેમની સામાન્ય બાહ્યતમ કક્ષાની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $ns^{2} np^{1}$ છે.
316
EasyMCQ
સમૂહ $13$ ના તત્વો માટે પરમાણ્વીય ત્રિજ્યાનો ચડતો ક્રમ આપો.
A
$B < Al < Ga < In < Tl$
B
$B < Ga < Al < In < Tl$
C
$B < Al < In < Ga < Tl$
D
$Tl < In < Ga < Al < B$

Solution

(B) સમૂહ $13$ ના તત્વોની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા સામાન્ય રીતે નવી કક્ષા ઉમેરાવાને કારણે સમૂહમાં નીચે તરફ વધે છે.
જોકે,$d$-ઇલેક્ટ્રોનની નબળી શીલ્ડિંગ અસરને કારણે $Ga$ ની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા $Al$ કરતા નાની હોય છે,જે અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભારમાં વધારો કરે છે.
સાચો ચડતો ક્રમ આ મુજબ છે: $B < Ga < Al < In < Tl$.
317
EasyMCQ
સમૂહ $13$ ના કયા જલીય તત્વો પ્રકૃતિમાં પોલિમર તરીકે જોવા મળે છે?
A
$Al, Ga, In$
B
$B, Al, Ga$
C
$Ga, In, Tl$
D
$B, Ga, In$

Solution

(A) સમૂહ $13$ ના તત્વો $Al$,$Ga$ અને $In$ ના જલીય સ્વરૂપો તેમની સંકલન બંધ બનાવવાની અને બ્રિજ સ્ટ્રક્ચર બનાવવાની ક્ષમતાને કારણે પ્રકૃતિમાં પોલિમર તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
બોરોન,જે નાના પરમાણુ કદ ધરાવતું અધાતુ છે,તે આવા પોલિમરિક જલીય બંધારણો બનાવતું નથી.
318
EasyMCQ
સમૂહ $13$ ના કયા હાઇડ્રોક્સાઇડ ઉભયગુણી (amphoteric) સ્વભાવના છે?
A
$Al(OH)_3$ અને $Ga(OH)_3$
B
$B(OH)_3$ અને $Al(OH)_3$
C
$Ga(OH)_3$ અને $In(OH)_3$
D
$In(OH)_3$ અને $Tl(OH)_3$

Solution

(A) સમૂહ $13$ ના તત્વોના હાઇડ્રોક્સાઇડ તેમના એસિડિક અને બેઝિક ગુણધર્મોમાં વલણ દર્શાવે છે.
$B(OH)_3$ નિર્બળ એસિડિક છે.
$Al(OH)_3$ અને $Ga(OH)_3$ ઉભયગુણી સ્વભાવના છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ એસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$In(OH)_3$ અને $Tl(OH)_3$ બેઝિક સ્વભાવના છે.
319
Easy
ડાયબોરીન $(B_2H_4)$ ની રચના દોરો.

Solution

(N/A) ડાયબોરીન $(B_2H_4)$ ની રચના ઇથિન $(C_2H_4)$ જેવી જ છે.
તેમાં બે બોરોન પરમાણુઓ એકબીજા સાથે $134 \text{ pm}$ ની $B-B$ બંધ લંબાઈ સાથે જોડાયેલા હોય છે.
દરેક બોરોન પરમાણુ અન્ય બે ટર્મિનલ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે $119 \text{ pm}$ ની $B-H$ બંધ લંબાઈ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
$H-B-H$ બંધકોણ આશરે $120^{\circ}$ છે અને $B-B-H$ બંધકોણ આશરે $97^{\circ}$ છે.
આ રચના ઇથિનની જેમ સમતલીય છે, જ્યાં બોરોન પરમાણુઓ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
Solution diagram
320
EasyMCQ
એલ્યુમિનિયમની મંદ $HCl$ સાથેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા આપો.
A
$2 Al + 6 HCl \rightarrow 2 AlCl_3 + 3 H_2$
B
$2 Al + 6 HCl + 12 H_2O \rightarrow 2[Al(H_2O)_6]Cl_3 + 3 H_2$
C
$Al + 3 HCl \rightarrow AlCl_3 + 1.5 H_2$
D
$Al + HCl \rightarrow AlCl + H_2$

Solution

(B) એલ્યુમિનિયમ મંદ $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રેટેડ એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ સંકીર્ણ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2 Al + 6 HCl + 12 H_2O \rightarrow 2[Al(H_2O)_6]Cl_3 + 3 H_2$
321
Easy
બોરેક્સ બીડની બનાવટ માટેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા આપો.

Solution

(N/A) $Na_{2}B_{4}O_{7} \cdot 10H_{2}O \xrightarrow{\Delta} Na_{2}B_{4}O_{7} + 10H_{2}O$
$Na_{2}B_{4}O_{7} \xrightarrow{\Delta} 2NaBO_{2} + B_{2}O_{3}$
$NaBO_{2}$ (સોડિયમ મેટાબોરેટ) અને $B_{2}O_{3}$ (બોરિક એનહાઇડ્રાઇડ) નું મિશ્રણ એક પારદર્શક,કાચ જેવું મણકું બનાવે છે જેને બોરેક્સ બીડ કહેવામાં આવે છે.
322
Easy
$Al_2Cl_6$ ની રચના દોરો અને $AlCl_3$ ના ઉપયોગો જણાવો.

Solution

(N/A) બંધારણ: $Al_2Cl_6$ એ ડાયમર તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે જેમાં બે $AlCl_3$ એકમો બે ક્લોરિન સેતુ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. દરેક $Al$ પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને ટેટ્રાહેડ્રલ ભૂમિતિમાં ચાર ક્લોરિન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે.
$AlCl_3$ ના ઉપયોગો:
$1$. તે પ્રબળ લુઈસ એસિડ તરીકે કાર્ય કરે છે.
$2$. તે ફ્રિડલ-ક્રાફ્ટ આલ્કાઈલેશન અને એસાઈલેશન પ્રતિક્રિયાઓમાં ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે.
$3$. તેનો ઉપયોગ રંગો,દવાઓ અને અત્તરના ઉત્પાદનમાં થાય છે.
Solution diagram
323
Easy
બોરોનના સમસ્થાનિકો જણાવો.

Solution

(N/A) બોરોન કુદરતમાં બે સ્થાયી સમસ્થાનિકો તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે:
$(i)$ ${}^{10}B$ $(19 \%)$
(ii) ${}^{11}B$ $(81 \%)$
324
EasyMCQ
સમૂહ $13$ ના કયા તત્વો $+1$ અને $+3$ બંને ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવે છે?
A
$B, Al, Ga$
B
$Al, Ga, In$
C
$Ga, In, Tl$
D
$B, Al, In$

Solution

(C) સમૂહ $13$ ના તત્વોની સંયોજકતા કોષની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $ns^2 np^1$ છે.
નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસર (inert pair effect) ને કારણે,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાની સ્થિરતા વધે છે $(Al < Ga < In < Tl)$.
જ્યારે $B$ અને $Al$ મુખ્યત્વે $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે,ત્યારે $Ga, In,$ અને $Tl$ એ $ns^2$ ઇલેક્ટ્રોન બંધનમાં ભાગ લેવાની અનિચ્છાને કારણે $+1$ અને $+3$ બંને ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.
325
EasyMCQ
$Al$ ની જલીય આલ્કલી સાથેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા લખો.
A
$2 Al + 2 NaOH + 6 H_{2}O \rightarrow 2 Na[Al(OH)_{4}] + 3 H_{2}$
B
$2 Al + 6 NaOH \rightarrow 2 Na_{3}AlO_{3} + 3 H_{2}$
C
$Al + NaOH + H_{2}O \rightarrow NaAlO_{2} + H_{2}$
D
$Al + 3 NaOH \rightarrow Al(OH)_{3} + 3 Na$

Solution

(A) એલ્યુમિનિયમ જલીય આલ્કલી (જેમ કે $NaOH$) સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ ટેટ્રાહાઇડ્રોક્સોએલ્યુમિનેટ$(III)$ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2 Al(s) + 2 NaOH(aq) + 6 H_{2}O(l) \rightarrow 2 Na[Al(OH)_{4}](aq) + 3 H_{2}(g)$
326
EasyMCQ
સમૂહ $13$ ના કયા તત્વો,$B$ સિવાય,જલીય માધ્યમમાં ટેટ્રાહેડ્રલ અને ઓક્ટાહેડ્રલ સંકીર્ણ બનાવી શકે છે?
A
$Al, Ga, In, Tl$
B
$Al, Ga, In$
C
$Ga, In, Tl$
D
$Al, Ga$

Solution

(B) સમૂહ $13$ માં,$B$ (બોરોન) સિવાયના તત્વો વિવિધ સવર્ગ આંક સાથે સંકીર્ણ બનાવી શકે છે.
$Al, Ga$ અને $In$ જલીય માધ્યમમાં $\left[M(OH)_{4}\right]^{-}$ જેવા ટેટ્રાહેડ્રલ અને $\left[M(H_{2}O)_{6}\right]^{3+}$ જેવા ઓક્ટાહેડ્રલ સંકીર્ણ બનાવી શકે છે.
$Tl$ (થેલિયમ) સામાન્ય રીતે $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં સ્થિરતા દર્શાવે છે અને $Al, Ga$ તથા $In$ ની જેમ સરળતાથી આવા ઓક્ટાહેડ્રલ સંકીર્ણ બનાવતું નથી.
327
EasyMCQ
ડાયબોરેન $(B_{2}H_{6})$ માટે યોગ્ય પ્રયોગશાળા બનાવટની પદ્ધતિ આપો.
A
$BF_{3}$ ની ડાયઈથાઈલ ઈથરમાં $LiAlH_{4}$ સાથેની પ્રક્રિયા.
B
$NaBH_{4}$ ની ડાયગ્લાઈમમાં $I_{2}$ સાથેની પ્રક્રિયા.
C
$B_{2}H_{6}$ નું ઉષ્મીય વિઘટન.
D
$BCl_{3}$ ની $H_{2}$ સાથેની પ્રક્રિયા.

Solution

(B) ડાયબોરેન $(B_{2}H_{6})$ ની સૌથી સામાન્ય પ્રયોગશાળા બનાવટમાં સોડિયમ બોરોહાઈડ્રાઈડ $(NaBH_{4})$ નું ડાયગ્લાઈમ જેવા દ્રાવકમાં આયોડિન $(I_{2})$ સાથે ઓક્સિડેશન કરવામાં આવે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2NaBH_{4} + I_{2} \rightarrow B_{2}H_{6} + 2NaI + H_{2}$
328
Easy
ડાયબોરેન $(B_{2}H_{6})$ માટેની ઔદ્યોગિક બનાવટ આપો.

Solution

(N/A) ડાયબોરેન $(B_{2}H_{6})$ ની ઔદ્યોગિક બનાવટમાં બોરોન ટ્રાયફ્લોરાઈડ $(BF_{3})$ ની સોડિયમ હાઈડ્રાઈડ $(NaH)$ સાથે $450 \ K$ તાપમાને પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે:
$2 BF_{3} + 6 NaH \xrightarrow{450 \ K} B_{2}H_{6} + 6 NaF$
329
Easy
અકાર્બનિક બેન્ઝીન $(B_3N_3H_6)$ તૈયાર કરવા માટેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા લખો.

Solution

(N/A) અકાર્બનિક બેન્ઝીન (બોરાઝીન) ની તૈયારીમાં ઊંચા તાપમાને ડાયબોરેન અને એમોનિયા વચ્ચેની પ્રક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે:
$3 B_2H_6 + 6 NH_3 \rightarrow 2 B_3N_3H_6 + 12 H_2$
વૈકલ્પિક રીતે,તેને બે-તબક્કાની પ્રક્રિયા તરીકે દર્શાવી શકાય છે:
$3 B_2H_6 + 6 NH_3$ $\rightarrow 3 [BH_2(NH_3)_2]^+ [BH_4]^-$ $\xrightarrow{\Delta} 2 B_3N_3H_6 + 12 H_2$
330
Easy
બોરેક્સના ઉપયોગો જણાવો.

Solution

(N/A) બોરેક્સ $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ નો ઉપયોગ ધાતુઓના સોલ્ડરિંગ માટે ફ્લક્સ તરીકે થાય છે.
તેનો ઉપયોગ માટીના વાસણો અને પોટરી પર ગરમી,ઘસરકા અને ડાઘ-પ્રતિરોધક ગ્લેઝ્ડ કોટિંગ બનાવવા માટે પણ થાય છે.
331
EasyMCQ
$.......$ એસિડનું મંદ જલીય દ્રાવણ એન્ટિબાયોટિક તરીકે વપરાય છે.
A
$Boric \ acid$
B
$Nitric \ acid$
C
$Sulfuric \ acid$
D
$Hydrochloric \ acid$

Solution

(A) $H_3BO_3$ (ઓર્થોબોરિક એસિડ) નું મંદ જલીય દ્રાવણ હળવા એન્ટિસેપ્ટિક અને એન્ટિબાયોટિક તરીકે વપરાય છે.
332
EasyMCQ
$Al$ કઈ ધાતુઓ સાથે મિશ્રધાતુ બનાવી શકે છે?
A
$Cu, Mn, Mg, Si, Zn$
B
$Fe, Ni, Cr, Co$
C
$Au, Ag, Pt, Pd$
D
$Pb, Sn, Bi, Sb$

Solution

(A) $Al$ (એલ્યુમિનિયમ) $Cu$ (કોપર),$Mn$ (મેંગેનીઝ),$Mg$ (મેગ્નેશિયમ) અને $Zn$ (ઝિંક) જેવી ધાતુઓ સાથે વિવિધ મહત્વપૂર્ણ મિશ્રધાતુઓ બનાવે છે.
$Si$ (સિલિકોન) નો ઉપયોગ પણ સામાન્ય રીતે કાસ્ટિંગ ગુણધર્મો સુધારવા માટે થાય છે,જોકે તે એક અર્ધધાતુ છે.
333
Easy
એલ્યુમિનિયમ અને કોપરના ઉપયોગો જણાવો.

Solution

(N/A) એલ્યુમિનિયમ:
$1$. એલ્યુમિનિયમ ફોઇલનો ઉપયોગ ખાદ્ય પદાર્થોને પેક કરવા માટે થાય છે.
$2$. ધાતુની ઝીણી રજકણોનો ઉપયોગ પેઇન્ટ અને લેકર્સમાં થાય છે.
$3$. એલ્યુમિનિયમ વધુ સક્રિય હોવાથી,તેનો ઉપયોગ ક્રોમિયમ અને મેંગેનીઝને તેમના ઓક્સાઇડમાંથી મેળવવા માટે થાય છે.
$4$. એલ્યુમિનિયમના તારનો ઉપયોગ વિદ્યુત વાહક તરીકે થાય છે.
$5$. એલ્યુમિનિયમ ધરાવતી મિશ્રધાતુઓ હલકી અને ખૂબ ઉપયોગી હોય છે.
કોપર:
$1$. કોપરનો ઉપયોગ વિદ્યુત ઉદ્યોગમાં વાયર બનાવવા માટે અને પાણી તથા વરાળની પાઇપ બનાવવા માટે થાય છે.
$2$. તેનો ઉપયોગ ઘણી મિશ્રધાતુઓ બનાવવામાં પણ થાય છે જે શુદ્ધ ધાતુ કરતા વધુ મજબૂત હોય છે,દા.ત.,પિત્તળ (ઝિંક સાથે),કાંસું (ટીન સાથે) અને સિક્કાની મિશ્રધાતુ (નિકલ સાથે).
334
EasyMCQ
એમોનિયા $(NH_3)$ ના ઠારબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ કેટલા છે?
A
$198.4 \ K$ અને $239.7 \ K$
B
$195.2 \ K$ અને $239.7 \ K$
C
$198.4 \ K$ અને $273.15 \ K$
D
$195.2 \ K$ અને $273.15 \ K$

Solution

(A) એમોનિયા $(NH_3)$ નું ઠારબિંદુ $198.4 \ K$ છે.
એમોનિયા $(NH_3)$ નું ઉત્કલનબિંદુ $239.7 \ K$ છે.
તેથી,સાચા મૂલ્યો $198.4 \ K$ અને $239.7 \ K$ છે.
335
Easy
Column-$I$ ને Column-$II$ સાથે જોડો :
Column-$I$ Column-$II$
$A$. $Bi^{+3} \to (BiO)^{+}$ $P$. ગરમી (Heat)
$B$. $[AlO_2]^{-} \to Al(OH)_3$ $Q$. જળવિભાજન (Hydrolysis)
$C$. $SiO_4^{-4} \to Si_2O_7^{-6}$ $R$. એસિડિકરણ (Acidification)
$D$. $(B_4O_7)^{-2} \to [B(OH)_3]$ $S$. પાણી સાથે મંદન (Dilution with water)

Solution

(A-Q, B-S, C-R,P, D-Q,R) $A-Q$: $Bi^{+3}$ જળવિભાજન પામીને બિસ્મથિલ આયન $(BiO)^{+}$ બનાવે છે.
$B-S$: $[AlO_2]^{-}$ (એલ્યુમિનેટ આયન) નું પાણી સાથે મંદન કરવાથી $Al(OH)_3$ ના અવક્ષેપ મળે છે.
$C-R, P$: $SiO_4^{-4}$ એકમો એસિડિકરણ અથવા ગરમ કરવાથી સંઘનિત થઈને $Si_2O_7^{-6}$ બનાવે છે.
$D-Q, R$: બોરેટ આયનો $(B_4O_7)^{-2}$ જળવિભાજન અને એસિડિકરણ પામીને બોરિક એસિડ $[B(OH)_3]$ બનાવે છે.
336
Medium
$BCl_3.NH_3$ અને $AlCl_3$ (ડાયમર) ની રચનાઓ દોરો.

Solution

(N/A) $BCl_3$ માં,બોરોન ત્રણ ક્લોરિન પરમાણુઓ સાથે સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે,પરંતુ બોરોનનું અષ્ટક અપૂર્ણ છે. તેના અષ્ટકને પૂર્ણ કરવા માટે તેને બે ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર છે.
આવા ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતા અણુઓ સ્થિર ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી પ્રાપ્ત કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોનની જોડી સ્વીકારવાની વૃત્તિ ધરાવે છે અને તેથી લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
$BCl_3$ એમોનિયા $(NH_3)$ પાસેથી ઇલેક્ટ્રોનની એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સરળતાથી સ્વીકારીને $BCl_3.NH_3$ એડક્ટ બનાવે છે:
$H_3N: + BCl_3$ $\rightarrow H_3N$ $\rightarrow BCl_3$
$AlCl_3$ ડાયમર,$Al_2Cl_6$ બનાવીને સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરે છે. ડાયમરમાં,દરેક એલ્યુમિનિયમ પરમાણુ ચાર ક્લોરિન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે,જેમાંથી બે બ્રિજિંગ ક્લોરિન પરમાણુઓ છે. તેની રચના નીચે મુજબ છે:
($Al_2Cl_6$ ડાયમરની રચના માટે આપેલી છબી જુઓ.)
337
Medium
પાણીમાં બોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ ના લુઈસ એસિડ તરીકેના સ્વભાવને સમજાવો. $H_3BO_3$ નું બંધારણ નીચે મુજબ છે:
$H-O-B(OH)_2$

Solution

(N/A) બોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ પાણીમાં નિર્બળ એકબેઝિક લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
તે સીધા $H^+$ આયનો મુક્ત કરતું નથી. તેના બદલે,તે પાણીના અણુ દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવતા $OH^-$ આયન પાસેથી ઇલેક્ટ્રોનની એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારીને તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$B(OH)_3 + 2H_2O \rightarrow [B(OH)_4]^- + H_3O^+$
338
Medium
હાઇડ્રોજન બંધ દર્શાવતી બોરિક એસિડની રચના દોરો. પાણીમાં કઈ સ્પીસીઝ હાજર હોય છે? આ સ્પીસીઝમાં બોરોનનું સંકરણ શું છે?

Solution

(N/A) બોરિક એસિડ $(H_{3}BO_{3})$ ની રચના સ્તરીય હોય છે જેમાં સમતલીય $H_{3}BO_{3}$ એકમો હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,જે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ ષટ્કોણીય વલયો બનાવે છે.
બોરિક એસિડ એક નિર્બળ મોનોબેઝિક એસિડ છે. તે પ્રોટોનિક એસિડ નથી પરંતુ હાઇડ્રોક્સિલ આયન પાસેથી ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારીને લુઈસ એસિડ તરીકે કાર્ય કરે છે.
પાણીમાં,બોરિક એસિડ $[B(OH)_{4}]^{-}$ સ્પીસીઝના સ્વરૂપમાં હાજર હોય છે.
આ સ્પીસીઝમાં બોરોનનું સંકરણ $sp^{3}$ છે.
પ્રક્રિયા: $B(OH)_{3} + 2H_{2}O \rightarrow [B(OH)_{4}]^{-} + H_{3}O^{+}$
Solution diagram
339
Medium
સમજાવો કે નીચેના સંયોજનો લુઈસ એસિડ તરીકે કેમ વર્તે છે?
$(A)$ $BCl_3$
$(B)$ $AlCl_3$

Solution

(N/A) $BCl_3$ અને $AlCl_3$ એ ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતા સંયોજનો છે કારણ કે મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુનું અષ્ટક અપૂર્ણ છે. તેથી,તેઓ ઇલેક્ટ્રોનની એક જોડી સ્વીકારીને લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
340
Medium
એલ્યુમિનિયમ ખનિજ એસિડ અને જલીય આલ્કલીમાં ઓગળે છે અને આમ ઉભયગુણી (amphoteric) લાક્ષણિકતા દર્શાવે છે. એલ્યુમિનિયમ ફોઇલના ટુકડાને ટેસ્ટ ટ્યુબમાં મંદ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અથવા મંદ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડના દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે અને ટેસ્ટ ટ્યુબના મુખ પાસે સળગતી દિવાસળી લાવતા,પોપ અવાજ હાઇડ્રોજન વાયુના ઉત્સર્જનને સૂચવે છે. જ્યારે આ જ પ્રવૃત્તિ સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે પ્રક્રિયા આગળ વધતી નથી. તેનું કારણ સમજાવો.

Solution

(N/A) એલ્યુમિનિયમ પ્રકૃતિમાં ઉભયગુણી છે; તે એસિડ અને બેઝ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્ષાર અને $H_{2}$ વાયુ આપે છે. ટેસ્ટ ટ્યુબના મુખ પાસે સળગતી દિવાસળી લાવતા આવતો પોપ અવાજ $H_{2}$ વાયુના ઉત્સર્જનની પુષ્ટિ કરે છે.
$2 Al(s) + 6 HCl(aq) \rightarrow 2 AlCl_{3}(aq) + 3 H_{2}(g)$
$2 Al(s) + 2 NaOH(aq) + 6 H_{2}O(l) \rightarrow 2 Na[Al(OH)_{4}](aq) + 3 H_{2}(g)$
જ્યારે $Al$ સાંદ્ર $HNO_{3}$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે ધાતુની સપાટી પર એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ $(Al_{2}O_{3})$ નું પાતળું,છિદ્રરહિત અને નિષ્ક્રિય પડ બને છે. આ પડ એક રક્ષણાત્મક અવરોધ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે ધાતુ અને એસિડ વચ્ચેની વધુ પ્રક્રિયાને અટકાવે છે,જેને પેસિવિશન (passivation) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
341
Difficult
નીચેનાની સમજૂતી આપો:
$(1)$ ગેલિયમની આયનીકરણ એન્થાલ્પી એલ્યુમિનિયમ કરતા વધારે છે.
$(2)$ બોરોન $B^{3+}$ આયન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી.

Solution

(N/A) $(1)$ $Ga$ ની પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી $(579 \ kJ \ mol^{-1})$ એ $Al$ $(577 \ kJ \ mol^{-1})$ કરતા વધારે છે કારણ કે $Ga$ માં હાજર $d$-ઇલેક્ટ્રોન નબળી શીલ્ડિંગ અસર ધરાવે છે. આનાથી અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે,જે સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનને વધુ મજબૂતીથી પકડી રાખે છે.
$(2)$ બોરોનનું પરમાણુ કદ ખૂબ નાનું છે અને પ્રથમ ત્રણ આયનીકરણ એન્થાલ્પીનો સરવાળો $(\Delta_{i}H_{1} + \Delta_{i}H_{2} + \Delta_{i}H_{3})$ ખૂબ ઊંચો છે. ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવા માટે જરૂરી ઊર્જા એટલી વધારે હોય છે કે તે લેટીસ ઊર્જા અથવા જલીયકરણ ઊર્જા દ્વારા સરભર થઈ શકતી નથી,તેથી બોરોન $B^{3+}$ આયન બનાવતું નથી અને તેના બદલે સહસંયોજક સંયોજનો બનાવે છે.
342
Difficult
નીચેનાની સમજૂતી આપો:
$(1)$ એલ્યુમિનિયમ $[AlF_6]^{3-}$ આયન બનાવે છે પરંતુ બોરોન $[BF_6]^{3-}$ આયન બનાવતું નથી.
$(2)$ $PbX_2$ એ $PbX_4$ કરતા વધુ સ્થાયી છે.

Solution

(N/A) $Al$ પાસે ખાલી '$d$' કક્ષકો છે અને તે તેની સવર્ગ આંક વધારીને $[AlF_6]^{3-}$ બનાવી શકે છે.
બીજી તરફ,બોરોન પાસે '$d$' કક્ષકો નથી અને તે તેની સહસંયોજકતા $4$ થી વધારી શકતું નથી,તેથી તે $[BF_6]^{3-}$ ને બદલે $[BF_4]^{-}$ બનાવે છે.
નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસરને કારણે,લેડ $(Pb)$ માટે $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા કરતા વધુ સ્થાયી છે.
343
Difficult
નીચેનાની સમજૂતી આપો:
$(1)$ $BF_3$ નું જળવિભાજન થતું નથી.
$(2)$ સિલિકોન તત્વ ગ્રેફાઇટ જેવું બંધારણ કેમ બનાવતું નથી,જ્યારે કાર્બન બનાવે છે?

Solution

(N/A) $(1)$ $BF_3$ નું આંશિક જળવિભાજન થાય છે. ઉત્પન્ન થયેલ $HF$ એ $H_3BO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફ્લોરોબોરિક એસિડ બનાવે છે,જે સંપૂર્ણ જળવિભાજનને અટકાવે છે:
$4BF_3 + 3H_2O \rightarrow H_3BO_3 + 3H^+ + 3[BF_4]^-$
$(2)$ ગ્રેફાઇટમાં,કાર્બન પરમાણુઓ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને તેમના નાના કદ અને ઉચ્ચ વિદ્યુતઋણતાને કારણે $p\pi-p\pi$ દ્વિબંધ બનાવે છે. સિલિકોન,તેના મોટા પરમાણુ કદ અને ઓછી વિદ્યુતઋણતાને કારણે,સ્થાયી $p\pi-p\pi$ બહુબંધ બનાવી શકતું નથી,અને તેથી તે ગ્રેફાઇટ જેવું બંધારણ બનાવી શકતું નથી.
344
MediumMCQ
નીચેની પ્રતિક્રિયાઓમાં સંયોજનો $A$,$X$ અને $Z$ ને ઓળખો:
$A + 2HCl + 5H_2O \to 2NaCl + X$
$X$ $\xrightarrow[370 \ K]{\Delta} HBO_2$ $\xrightarrow[> 370 \ K]{\Delta} Z$
A
$A = Na_2B_4O_7, X = H_3BO_3, Z = B_2O_3$
B
$A = Na_2B_4O_7, X = HBO_2, Z = B_2O_3$
C
$A = Na_2B_4O_7, X = H_3BO_3, Z = HBO_2$
D
$A = Na_2B_4O_7, X = B_2O_3, Z = H_3BO_3$

Solution

(A) બોરેક્સ $(Na_2B_4O_7)$ ની $HCl$ અને પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Na_2B_4O_7 + 2HCl + 5H_2O \to 2NaCl + 4H_3BO_3$
આમ,$A = Na_2B_4O_7$ અને $X = H_3BO_3$.
ઓર્થોબોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ ને $370 \ K$ તાપમાને ગરમ કરતા,તે મેટાબોરિક એસિડ $(HBO_2)$ બનાવે છે:
$H_3BO_3 \xrightarrow[370 \ K]{\Delta} HBO_2 + H_2O$
$370 \ K$ થી વધુ તાપમાને ગરમ કરતા,મેટાબોરિક એસિડ $(HBO_2)$ નિર્જલીકરણ પામીને બોરોન ટ્રાયોક્સાઇડ $(B_2O_3)$ બનાવે છે:
$2HBO_2 \xrightarrow[> 370 \ K]{\Delta} B_2O_3 + H_2O$
તેથી,$Z = B_2O_3$.
345
Medium
નીચેના રાસાયણિક સમીકરણો પૂર્ણ કરો:
$4BF_{3} + 3LiAlH_{4} \to 2B_{2}H_{6} (X) + 3LiF + 3AlF_{3}$
$B_{2}H_{6} (X) + 6H_{2}O \to 2H_{3}BO_{3} (Y) + 6H_{2}$
$B_{2}H_{6} (X) + 3O_{2} \xrightarrow{\Delta} B_{2}O_{3} + 3H_{2}O$

Solution

આપેલ પ્રતિક્રિયાઓ ડાયબોરેન $(B_{2}H_{6})$ ના સંશ્લેષણ અને રાસાયણિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે.
$(i)$ બોરોન ટ્રાયફ્લોરાઈડની લિથિયમ એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રાઇડ સાથેની પ્રતિક્રિયાથી ડાયબોરેન બને છે: $4BF_{3} + 3LiAlH_{4} \to 2B_{2}H_{6} (X) + 3LiF + 3AlF_{3}$.
$(ii)$ ડાયબોરેન પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ઓર્થોબોરિક એસિડ બનાવે છે: $B_{2}H_{6} + 6H_{2}O \to 2H_{3}BO_{3} (Y) + 6H_{2}$.
$(iii)$ ડાયબોરેન ઓક્સિજનમાં દહન પામીને બોરોન ટ્રાયોક્સાઇડ અને પાણી બનાવે છે: $B_{2}H_{6} + 3O_{2} \xrightarrow{\Delta} B_{2}O_{3} + 3H_{2}O$.
તેથી,$X = B_{2}H_{6}$ અને $Y = H_{3}BO_{3}$ છે.
346
Medium
કૉલમ-$I$ માં આપેલી જાતિઓને કૉલમ-$II$ માં આપેલા ગુણધર્મો સાથે જોડો.
કૉલમ-$I$ કૉલમ-$II$
$A$. ડાયબોરેન $1$. ધાતુઓના સોલ્ડરિંગ માટે ફ્લક્સ તરીકે વપરાય છે
$B$. ગેલિયમ $2$. સિલિકાનું સ્ફટિકમય સ્વરૂપ
$C$. બોરેક્સ $3$. બનાના બોન્ડ્સ
$D$. એલ્યુમિનો સિલિકેટ $4$. નીચું ગલનબિંદુ,ઊંચું ઉત્કલનબિંદુ,ઊંચા તાપમાન માપવા માટે ઉપયોગી
$E$. ક્વાર્ટઝ $5$. પેટ્રોકેમિકલ ઉદ્યોગોમાં ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે

Solution

(A-3, B-4, C-1, D-5, E-2) $A-3, B-4, C-1, D-5, E-2$
$(A)$ $B_2H_6$ માં,દરેક $B$ પરમાણુ બંધ બનાવવા માટે $sp^3$ સંકર કક્ષકોનો ઉપયોગ કરે છે. દરેક $B$ પરમાણુ પરની ચાર $sp^3$ સંકર કક્ષકોમાંથી,એક ઇલેક્ટ્રોન વગરની હોય છે જે તૂટક રેખાઓ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. ટર્મિનલ $B-H$ બંધ એ સામાન્ય $2$-કેન્દ્રીય-$2$-ઇલેક્ટ્રોન બંધ છે પરંતુ બે બ્રિજ બંધ એ $3$-કેન્દ્રીય-$2$-ઇલેક્ટ્રોન બંધ છે. $3$-કેન્દ્રીય-$2$-ઇલેક્ટ્રોન બ્રિજ બંધને બનાના બોન્ડ્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
$(B)$ ગેલિયમ અસામાન્ય રીતે નીચા ગલનબિંદુ $(303 \ K)$ ધરાવે છે,જે ઉનાળા દરમિયાન પ્રવાહી અવસ્થામાં રહી શકે છે. તેનું ઊંચું ઉત્કલનબિંદુ $(2676 \ K)$ તેને ઊંચા તાપમાન માપવા માટે ઉપયોગી પદાર્થ બનાવે છે.
$(C)$ બોરેક્સનો ઉપયોગ ધાતુઓના સોલ્ડરિંગ માટે ફ્લક્સ તરીકે,અને માટીના વાસણો પર ગરમી,સ્ક્રેચ અને ડાઘ પ્રતિરોધક ગ્લેઝ્ડ કોટિંગ માટે થાય છે.
$(D)$ ઝિઓલાઇટ્સ એ એલ્યુમિનોસિલિકેટ્સ છે અને પેટ્રોકેમિકલ ઉદ્યોગોમાં હાઇડ્રોકાર્બનના ક્રેકિંગ અને આઇસોમેરાઇઝેશન માટે ઉદ્દીપક તરીકે વ્યાપકપણે વપરાય છે,દા.ત.,$ZSM-5$ (એક પ્રકારનો ઝિઓલાઇટ) જે આલ્કોહોલને સીધા ગેસોલિનમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે વપરાય છે.
$(E)$ ક્વાર્ટઝ,ક્રિસ્ટોબલાઇટ અને ટ્રાઇડિમાઇટ એ સિલિકાના કેટલાક સ્ફટિકમય સ્વરૂપો છે.
Solution diagram
347
Difficult
સમૂહ $13$ અને $14$ ના તત્વોના નીચેના ગુણધર્મોમાં સામાન્ય વલણોનું વર્ણન કરો.
$(A)$ પરમાણુ કદ
$(B)$ આયનીકરણ એન્થાલ્પી
$(C)$ ધાત્વીય ગુણધર્મ
$(D)$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ
$(E)$ હેલાઈડ્સની પ્રકૃતિ

Solution

(N/A) સમૂહ $13$ માટે:
$(A)$ પરમાણુ કદ: નવી કક્ષા ઉમેરાવાને કારણે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં પરમાણુ ત્રિજ્યા સામાન્ય રીતે વધે છે. જોકે,$d$-ઈલેક્ટ્રોનની નબળી શીલ્ડિંગ અસરને કારણે $Ga$ ની પરમાણુ ત્રિજ્યા $Al$ કરતા ઓછી હોય છે.
$(B)$ આયનીકરણ એન્થાલ્પી: $d$ અને $f$ કક્ષકોની શીલ્ડિંગ અસર અને કેન્દ્રીય વીજભારમાં વધારાને કારણે આ વલણ અનિયમિત $(B > Al < Ga > In < Tl)$ છે.
$(C)$ ધાત્વીય ગુણધર્મ: આયનીકરણ ઉર્જા ઘટતી હોવાથી સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ધાત્વીય ગુણધર્મ વધે છે.
$(D)$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ: સમૂહ $13$ માં $+3$ અને $+1$ (નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસરને કારણે) જોવા મળે છે. સમૂહ $14$ માં $+4$ અને $+2$ જોવા મળે છે.
$(E)$ હેલાઈડ્સની પ્રકૃતિ: સમૂહ $13$ એ $MX_3$ પ્રકારના હેલાઈડ્સ બનાવે છે. સમૂહ $14$ એ $MX_2$ અને $MX_4$ પ્રકારના હેલાઈડ્સ બનાવે છે.
348
Medium
જ્યારે બોરેક્સના જલીય દ્રાવણને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ સાથે એસિડિક બનાવવામાં આવે છે,ત્યારે સફેદ સ્ફટિકીય ઘન પદાર્થ બને છે જે સ્પર્શ કરવામાં સાબુ જેવો લાગે છે. શું આ ઘન પદાર્થ સ્વભાવે એસિડિક છે કે બેઝિક? સમજાવો.

Solution

(N/A) બોરેક્સના જલીય દ્રાવણને $HCl$ સાથે એસિડિક બનાવતા બોરિક એસિડ $(H_{3}BO_{3})$ મળે છે,જે સફેદ સ્ફટિકીય ઘન પદાર્થ તરીકે દેખાય છે અને સ્પર્શ કરવામાં સાબુ જેવો લાગે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Na_{2}B_{4}O_{7} + 2HCl + 5H_{2}O \rightarrow 2NaCl + 4H_{3}BO_{3}$
આ ઘન પદાર્થ સ્વભાવે એસિડિક છે. બોરિક એસિડ એ નિર્બળ મોનોબેઝિક લુઈસ એસિડ છે. તે પ્રોટોનિક એસિડ તરીકે વર્તતું નથી (તે સીધા $H^{+}$ આયનો મુક્ત કરતું નથી); તેના બદલે,તે પાણીમાંથી હાઇડ્રોક્સિલ આયન $(OH^{-})$ પાસેથી ઇલેક્ટ્રોનની જોડી સ્વીકારીને લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે:
$B(OH)_{3} + 2H_{2}O \rightarrow [B(OH)_{4}]^{-} + H_{3}O^{+}$
349
Difficult
નીચે ત્રણ જોડી સંયોજનો આપેલ છે. દરેક જોડીમાં તે સંયોજન ઓળખો જેમાં સમૂહ $13$ ના તત્વની ઓક્સિડેશન અવસ્થા વધુ સ્થાયી છે. તમારી પસંદગી માટે કારણ આપો અને બંધનનો પ્રકાર જણાવો. $(A)$ $TlCl_3, TlCl$ $(B)$ $AlCl_3, AlCl$ $(C)$ $InCl_3, InCl$

Solution

(A-D) $TlCl$ એ $TlCl_3$ કરતા વધુ સ્થાયી છે કારણ કે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં,નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસર (inert pair effect) ને કારણે નીચી ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(+1)$ વધુ સ્થાયી બને છે. $TlCl$ આયનીય છે,જ્યારે $TlCl_3$ સહસંયોજક છે.
$(B)$ $AlCl_3$ એ $AlCl$ કરતા વધુ સ્થાયી છે કારણ કે $Al$ નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસર દર્શાવતું નથી. $AlCl_3$ એક સહસંયોજક સંયોજન છે જે લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
$(C)$ $InCl$ એ $InCl_3$ કરતા વધુ સ્થાયી છે કારણ કે નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસરને લીધે ભારે તત્વો માટે $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા વધુ સ્થાયી બને છે. $In$ એ $+3$ અને $+1$ બંને ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે. પ્રક્રિયા: $3 InCl_{(aq)} \rightarrow 2 In_{(s)} + In_{(aq)}^{3+} + 3 Cl_{(aq)}^{-}$
350
Medium
$BCl_3$ મોનોમર તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જ્યારે $AlCl_3$ હેલોજન બ્રિજિંગ દ્વારા ડાયમરાઇઝ્ડ થાય છે. કારણ આપો. $AlCl_3$ ના ડાયમરની રચના પણ સમજાવો.

Solution

$BCl_3$ ડાયમરાઇઝ થતું નથી કારણ કે બોરોન પરમાણુનું કદ નાનું હોય છે. બોરોન તેની આસપાસ ચાર મોટા કદના ક્લોરાઇડ આયનોને સમાવી શકતું નથી.
$AlCl_3$ ડાયમર તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે જેમાં $Al$ તેના ખાલી $3p$-ઓર્બિટલનો ઉપયોગ અન્ય $AlCl_3$ એકમના $Cl$ પરમાણુ સાથે સંકલન કરીને તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે કરે છે.
$AlCl_3$ ડાયમર,$Al_2Cl_6$ બનાવીને સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરે છે,જ્યાં બે $Al$ પરમાણુઓ બે $Cl$ પરમાણુઓ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. આ રચનામાં બે $AlCl_4$ ટેટ્રાહેડ્રા એક સામાન્ય ધાર વહેંચે છે.

p-Block Elements (Class 11) — Boron family · Frequently Asked Questions

1Are these p-Block Elements (Class 11) questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a p-Block Elements (Class 11) Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.