Boron family Questions in Gujarati

(B) $B_2H_6$ અને $B_2O_3$ એ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બોરોન નાઈટ્રાઈડ $(BN)$ બનાવે છે.
$1.$ $B_2H_6$ એ $NH_3$ સાથે ઊંચા તાપમાને પ્રક્રિયા કરીને બોરાઝીન $(B_3N_3H_6)$ બનાવે છે,જે વધુ ગરમ કરવાથી બોરોન નાઈટ્રાઈડ $(BN)$ આપે છે:
$3B_2H_6 + 6NH_3 \rightarrow 2B_3N_3H_6 + 12H_2$
$B_3N_3H_6 \xrightarrow{\Delta} (BN)_n$
$2.$ $B_2O_3$ એ $NH_3$ સાથે ઊંચા તાપમાને $(1200^{\circ}C)$ પ્રક્રિયા કરીને બોરોન નાઈટ્રાઈડ બનાવે છે:
$B_2O_3 + 2NH_3 \xrightarrow{1200^{\circ}C} 2BN + 3H_2O$
$B$ એ તત્વ છે,સંયોજન નથી. $HBF_4$ એ $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એમોનિયમ ટેટ્રાફ્લોરોબોરેટ $(NH_4BF_4)$ બનાવે છે.

(A) પરમાણ્વીય ત્રિજ્યાનો સાચો ક્રમ $B < Ga < Al < In < Tl$ છે,તેથી $A$ ખોટું છે.
વિદ્યુતઋણતાનો સાચો ક્રમ $Al < Ga < In < Tl < B$ છે,તેથી $B$ સાચું છે.
ઘનતાનો સાચો ક્રમ $B < Al < Ga < In < Tl$ છે,તેથી $C$ ખોટું છે.
પ્રથમ આયનીકરણ ઉર્જાનો સાચો ક્રમ $In < Al < Ga < Tl < B$ છે,તેથી $D$ સાચું છે.
આમ,સાચા વિધાનો $B$ અને $D$ છે.

(B) $(i)$ વિધાન $(A)$ સાચું છે: ઇનર્ટ પેર ઇફેક્ટને કારણે,$Tl^{3+}$ કરતા $Tl^{+}$ વધુ સ્થાયી છે. તેથી,$Tl^{3+}$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને વધુ સ્થાયી $Tl^{+}$ અવસ્થા બનાવવા માટે શક્તિશાળી ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
$(ii)$ વિધાન $(B)$ સાચું છે: પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $E^0_{Al^{3+}/Al} = -1.66 \ V$ ખૂબ ઓછું છે,જેનો અર્થ છે કે $Al^{3+}$ નું સરળતાથી રિડક્શન થતું નથી.
$(iii)$ વિધાન $(C)$ ખોટું છે: ઇનર્ટ પેર ઇફેક્ટને કારણે $Tl^{3+}$ દ્રાવણમાં અસ્થાયી છે.
$(iv)$ વિધાન $(D)$ સાચું છે: ઇનર્ટ પેર ઇફેક્ટને કારણે $Tl^{3+}$ કરતા $Tl^{+}$ વધુ સ્થાયી છે.
$(v)$ વિધાન $(E)$ સાચું છે: $Al^{3+}$ એ એલ્યુમિનિયમ માટે અને $Tl^{+}$ એ થેલિયમ માટે સૌથી સ્થાયી ઓક્સિડેશન અવસ્થા છે.
આમ,વિધાનો $(A), (B), (D) \text{ અને } (E)$ સાચા છે.

(D) સમૂહ $13$ ના $p$-બ્લોક તત્વોમાં,જેમ આપણે $B$ થી $Tl$ તરફ નીચે જઈએ છીએ તેમ ધાત્વીય ગુણધર્મ વધે છે.
જેમ ધાત્વીય ગુણધર્મ વધે છે,તેમ ઓક્સાઇડની બેઝિક પ્રકૃતિ વધે છે.
$B_2O_3$ એસિડિક છે,$Al_2O_3$ અને $Ga_2O_3$ ઉભયગુણી છે,જ્યારે $In_2O_3$ અને $Tl_2O_3$ બેઝિક છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$In_2O_3$ સૌથી વધુ બેઝિક ઓક્સાઇડ છે.

(A) $BCl_3$ એ મોનોમર છે કારણ કે બોરોન પરમાણુ નાનો છે અને અવકાશી અવરોધને કારણે તેની આસપાસ ચાર ક્લોરિન પરમાણુઓને સમાવી શકતો નથી,અને તે અપૂર્ણ અષ્ટક સાથે ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતું સંયોજન છે.
$AlCl_3$ બાષ્પ અવસ્થામાં અથવા અધ્રુવીય દ્રાવકોમાં ડાયમર $(Al_2Cl_6)$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે જેથી ક્લોરિન પરમાણુઓ સેતુ તરીકે વર્તીને એલ્યુમિનિયમ પરમાણુનું અષ્ટક પૂર્ણ કરી શકે.

(D) $Al_{2}O_{3}$ એ ઉભયગુણી ધાતુનો ઓક્સાઈડ છે કારણ કે તે એસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે.
$Al_{2}O_{3} + 6HCl \rightarrow 2AlCl_{3} + 3H_{2}O$
$Al_{2}O_{3} + 2NaOH \rightarrow 2NaAlO_{2} + H_{2}O$

(B) જ્યારે બોરેક્સ $(Na_{2}B_{4}O_{7} \cdot 10H_{2}O)$ ના જલીય દ્રાવણમાં ખનિજ એસિડ (જેમ કે $HCl$) ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ઓર્થોબોરિક એસિડ $(H_{3}BO_{3})$ બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Na_{2}B_{4}O_{7} + 2HCl + 5H_{2}O \rightarrow 4H_{3}BO_{3} + 2NaCl$

(B) . બોરિક એસિડ $(B(OH)_{3})$ એ નિર્બળ મોનોબેઝિક એસિડ છે. તે સીધા $H^{+}$ આયનો આપવા માટે વિયોજન પામતું નથી; તેના બદલે,તે પાણીના અણુના ઓક્સિજન પરમાણુ પાસેથી ઇલેક્ટ્રોનની એક જોડી સ્વીકારીને લુઈસ એસિડ તરીકે કાર્ય કરે છે અને $[B(OH)_{4}]^{-}$ સંકીર્ણ બનાવે છે.

(B) ઈથર માધ્યમમાં $BCl_{3}$ જેવા લુઈસ એસિડની $LiAlH_{4}$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ડાયબોરેન $(B_{2}H_{6})$ ઉત્પન્ન થાય છે,જે અત્યંત ઝેરી વાયુ છે.
$4BCl_{3} + 3LiAlH_{4} \rightarrow 2B_{2}H_{6} + 3AlCl_{3} + 3LiCl$
જ્યારે ડાયબોરેન $(B_{2}H_{6})$ ને એમોનિયા $(NH_{3})$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે બોરાઝીન $(B_{3}N_{3}H_{6})$ બનાવે છે,જેને સામાન્ય રીતે અકાર્બનિક બેન્ઝીન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$3B_{2}H_{6} + 6NH_{3} \rightarrow 2B_{3}N_{3}H_{6} + 12H_{2}$
આમ,ઝેરી વાયુ $B_{2}H_{6}$ છે.

(C) $AlCl_3$ ડાયમર બનાવે છે અને $Al_2Cl_6$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે કારણ કે તે અપૂર્ણ અષ્ટક ધરાવતું ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતું સંયોજન છે.
તેના અષ્ટકને પૂર્ણ કરવા માટે,એલ્યુમિનિયમ પરમાણુ બીજા $AlCl_3$ અણુના ક્લોરિન પરમાણુ પાસેથી ઇલેક્ટ્રોનની એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારે છે,જે સવર્ગ સહસંયોજક બંધ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયા એલ્યુમિનિયમ પરમાણુને તેનો સવર્ગ આંક $3$ થી વધારીને $4$ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

(A) નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસર (inert pair effect) ને કારણે,સમૂહ $13$ ના તત્વોમાં $+1$ અવસ્થાની સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે કારણ કે $ns^2$ ઇલેક્ટ્રોન બંધનમાં ભાગ લેવા માટે વધુ અનિચ્છા ધરાવે છે.
આમ,$+1$ અવસ્થા માટે સ્થિરતાનો ક્રમ $Tl^{+} > In^{+} > Ga^{+}$ છે.
તેનાથી વિપરીત,$+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાની સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે.
આમ,$+3$ અવસ્થા માટે સ્થિરતાનો ક્રમ $Ga^{3+} > In^{3+} > Tl^{3+}$ છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $Tl^{+} > In^{+} > Ga^{+}$ અને $Ga^{3+} > In^{3+} > Tl^{3+}$ છે.

(A) અકાર્બનિક બેન્ઝીન,જેને બોરાઝીન $(B_3N_3H_6)$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે બેન્ઝીન $(C_6H_6)$ સાથે આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક છે.
તેમાં બોરોન અને નાઈટ્રોજન પરમાણુઓની એકાંતરે ગોઠવણી ધરાવતી ષટ્કોણીય રીંગ હોય છે,જેમાં દરેક બોરોન અને નાઈટ્રોજન પરમાણુ એક હાઈડ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
તેનું બંધારણ બેન્ઝીનની જેમ જ રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે અને બોરોન અને નાઈટ્રોજન વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાના તફાવતને કારણે તેને ઘણીવાર પરમાણુઓ પર આંશિક વીજભાર $(B^{\delta-}-N^{\delta+})$ સાથે દર્શાવવામાં આવે છે.
વિકલ્પ $A$ આ એકાંતરે $B-N$ ષટ્કોણીય બંધારણને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે.

(A) સમૂહ $13$ ના તત્વો માટે ગલનબિંદુનો સાચો ક્રમ $Ga < In < Al < Tl < B$ છે. તેથી,વિકલ્પ $A$ ખોટો છે.
વિદ્યુતઋણતાનો સાચો ક્રમ $Tl < In < Ga < Al < B$ છે. તેથી,વિકલ્પ $B$ પણ ખોટો છે.
ઘનતાનો ક્રમ $B < Al < Ga < In < Tl$ છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો છે.
પરમાણ્વીય ત્રિજ્યાનો ક્રમ $B < Al > Ga < In < Tl$ છે. તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચો છે.

(B) સમૂહ $13$ ના તત્વોની સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $ns^2 np^1$ છે.
આ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનને કારણે,તત્વો $+3$ અને $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ ઇનર્ટ પેર ઇફેક્ટ (inert pair effect) ને કારણે $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાની સ્થિરતા વધે છે,જે $ns^2$ ઇલેક્ટ્રોનની બંધ બનાવવાની અનિચ્છા છે.
તેથી,શક્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ $+1$ અને $+3$ છે.

(B) વિધાન $(i)$ ખોટું છે: $Ga$ માં $d$-ઇલેક્ટ્રોનની નબળી શીલ્ડિંગ અસરને કારણે $Al$ $(143 \ pm)$ ની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા $Ga$ $(135 \ pm)$ કરતા વધારે છે.
વિધાન $(ii)$ સાચું છે: બોરોન $\alpha$-રોમ્બોહેડ્રલ, $\beta$-રોમ્બોહેડ્રલ અને $\beta$-ટેટ્રાગોનલ જેવા અનેક અપરરૂપ સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
વિધાન $(iii)$ સાચું છે: તેની વિશિષ્ટ સ્ફટિક રચનાને કારણે સમૂહ $13$ ના તત્વોમાં $Ga$ $(303 \ K)$ નું ગલનબિંદુ સૌથી ઓછું છે.
તેથી, વિધાન $(ii)$ અને $(iii)$ સાચા છે.

(B) આવર્ત કોષ્ટકમાં,ગેલિયમ $(Ga)$ બોરોન પરિવાર (સમૂહ $13$) માં આવે છે.
આ સમૂહમાં બોરોન $(B)$,એલ્યુમિનિયમ $(Al)$,ગેલિયમ $(Ga)$,ઇન્ડિયમ $(In)$ અને થેલિયમ $(Tl)$ તત્વોનો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ એ ગેલિયમ $(Ga)$ ના સમાન પરિવારનું તત્વ છે.
આ તત્વોની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $ns^2 np^1$ પ્રકારની હોય છે.
$Ga (Z=31) = [Ar] 3d^{10} 4s^2 4p^1$
$Al (Z=13) = [Ne] 3s^2 3p^1$

(A) એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ $(Al_2O_3)$ ઉભયગુણી પ્રકૃતિ ધરાવે છે અને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ ના જલીય દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરીને દ્રાવ્ય સંકીર્ણ,સોડિયમ હેક્ઝાહાઇડ્રોક્સિએલ્યુમિનેટ$(III)$ બનાવે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$Al_2O_3 + 6NaOH + 3H_2O \longrightarrow 2Na_3[Al(OH)_6]$

(B) ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ ની રચનામાં બે બોરોન પરમાણુઓ અને છ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે.
તેમાં $4$ ટર્મિનલ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ છે,જે દરેક બોરોન પરમાણુ સાથે $2$-કેન્દ્ર-$2$-ઇલેક્ટ્રોન $(2c-2e)$ બંધ દ્વારા જોડાયેલા છે. તેથી,$X = 4$.
તેમાં $2$ બ્રિજિંગ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ છે,જે દરેક બે બોરોન પરમાણુઓ સાથે $3$-કેન્દ્ર-$2$-ઇલેક્ટ્રોન $(3c-2e)$ બંધમાં ભાગ લે છે. તેથી,$Y = 2$.
$(X+Y)$ નું મૂલ્ય $4 + 2 = 6$ થાય છે.

(A) . એલ્યુમિનિયમ સાંદ્ર $HNO_3$ માં તેની સપાટી પર રક્ષણાત્મક ઓક્સાઇડ સ્તર બનવાને કારણે નિષ્ક્રિય થઈ જાય છે,તેથી તે $H_2$ વાયુ મુક્ત કરતું નથી. આ વિધાન ખોટું છે.
$B$. બોરાઝોલ $(B_3N_3H_6)$ નું બંધારણ બેન્ઝીન જેવું હોય છે. તેમાં $12$ $\sigma$ બંધ અને $3$ $\pi$ બંધ હોય છે. આ વિધાન સાચું છે.
$C$. ગેલિયમ ઓક્સાઇડ $(Ga_2O_3)$ સ્વભાવે ઉભયગુણી છે કારણ કે તે એસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$D$. $BF_3$ માં બોરોન પરમાણુ પર અપૂર્ણ અષ્ટક હોય છે,જે તેને ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપ ધરાવતી સ્પીસીઝ બનાવે છે અને તેથી તે લુઈસ એસિડ છે. આ વિધાન સાચું છે.

(C) ઔદ્યોગિક સ્તરે,ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ નું ઉત્પાદન $450 \ K$ તાપમાને બોરોન ટ્રાયફ્લોરાઈડ $(BF_3)$ ની સોડિયમ હાઈડ્રાઈડ $(NaH)$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયાનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2BF_3 + 6NaH \xrightarrow{450 \ K} B_2H_6 + 6NaF$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B) $1$. બોરેક્સ $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ પાણીમાં જળવિભાજન પામીને $NaOH$ અને $H_3BO_3$ આપે છે. $NaOH$ પ્રબળ બેઝ હોવાથી દ્રાવણ બેઝિક બને છે. આ વિધાન સાચું છે.
$2$. ઓર્થોબોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ એ નિર્બળ મોનોબેઝિક લુઈસ એસિડ છે. તે પ્રોટોન મુક્ત કરવાને બદલે પાણીમાંથી હાઈડ્રોક્સિલ આયન $(OH^-)$ સ્વીકારીને એસિડ તરીકે વર્તે છે. તેથી,તેને ટ્રાયબેઝિક એસિડ કહેવું ખોટું છે.
$3$. મેટાબોરિક એસિડ $(HBO_2)$ ને ગરમ કરવાથી બોરોન ટ્રાયોક્સાઈડ $(B_2O_3)$ મળે છે,જે એસિડિક ઓક્સાઈડ છે. આ વિધાન સાચું છે.
$4$. $LiBH_4$ એ જાણીતો રિડક્શનકર્તા છે. આ વિધાન સાચું છે.
આમ,ખોટું વિધાન $B$ છે.

(C) ) ખોટું: એલ્યુમિનિયમ ઉભયગુણી છે અને $H_2$ વાયુ મુક્ત કરવા માટે $HCl$ અને $NaOH$ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$B$) ખોટું: સોડિયમ મેટાબોરેટનું સૂત્ર $NaBO_2$ છે. $Na_3BO_3$ એ સોડિયમ ઓર્થોબોરેટ છે.
$C$) સાચું: બોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ પાણીમાંથી $OH^-$ સ્વીકારીને નિર્બળ મોનોબેઝિક લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે: $B(OH)_3 + 2H_2O \rightarrow [B(OH)_4]^- + H_3O^+$.
$D$) સાચું: ઇનર્ટ પેર ઇફેક્ટને કારણે,સમૂહ $13$ માં નીચે તરફ જતાં $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાની સ્થિરતા વધે છે $(Al < Ga < In < Tl)$,જે $Tl^+$ ને $Tl^{3+}$ કરતા વધુ સ્થાયી બનાવે છે.

(B) $(i)$ $2NaBH_4 + I_2 \rightarrow B_2H_6 + 2NaI + H_2$. આ વિધાન સાચું છે.
$(ii)$ $B_2H_6 + 3O_2 \rightarrow B_2O_3 + 3H_2O + \text{Energy}$. આ વિધાન સાચું છે કારણ કે ડાયબોરેન અત્યંત જ્વલનશીલ છે.
$(iii)$ $B_2H_6 + 6H_2O \rightarrow 2B(OH)_3 + 6H_2$. $B(OH)_3$ (ઓર્થોબોરિક એસિડ) એ નિર્બળ મોનોબેઝિક લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે: $B(OH)_3 + 2H_2O \rightleftharpoons [B(OH)_4]^- + H_3O^+$. તેથી,વિધાન $iii$ ખોટું છે.

(B) લુઈસ એસિડ $BF_3$ $(X)$ ની ઈથર માધ્યમમાં $LiAlH_4$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ડાયબોરેન,$B_2H_6$ $(Y)$ ઉત્પન્ન થાય છે,જે અત્યંત ઝેરી વાયુ છે.
$4BF_3 + 3LiAlH_4 \rightarrow 2B_2H_6 + 3LiF + 3AlF_3$
જ્યારે $B_2H_6$ $(Y)$ ને $NH_3$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે બોરાઝીન $(B_3N_3H_6)$ બનાવે છે,જેને અકાર્બનિક બેન્ઝીન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$3B_2H_6 + 6NH_3 \rightarrow 2B_3N_3H_6 + 12H_2$
જ્યારે $B_2H_6$ $(Y)$ ઓક્સિજનમાં સળગે છે,ત્યારે તે $B_2O_3$ $(Z)$ અને $H_2O$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$B_2H_6 + 3O_2 \rightarrow B_2O_3 + 3H_2O$
$B_2O_3$ એ અધાતુનો ઓક્સાઈડ છે,અને અધાતુના ઓક્સાઈડ સ્વભાવે એસિડિક હોય છે. તેથી,'$Z$' એ એસિડિક ઓક્સાઈડ છે.

(C) ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ ના બંધારણમાં બે પ્રકારના હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે: ટર્મિનલ અને બ્રિજિંગ.
$1$. ટર્મિનલ $B-H$ બંધ એ $2$-સેન્ટર-$2$-ઇલેક્ટ્રોન $(2C-2e)$ બંધ છે.
$2$. બ્રિજિંગ $B-H-B$ બંધ એ $3$-સેન્ટર-$2$-ઇલેક્ટ્રોન $(3C-2e)$ બંધ છે.
$3$. ખૂણો $\theta_1$ એ બે બ્રિજિંગ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ વચ્ચેનો $H-B-H$ બંધકોણ દર્શાવે છે,જે આશરે $97^{\circ}$ છે.
$4$. ખૂણો $\theta_2$ એ બે ટર્મિનલ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ વચ્ચેનો $H-B-H$ બંધકોણ દર્શાવે છે,જે આશરે $120^{\circ}$ છે.
તેથી,$\theta_1 = 97^{\circ}$ અને $\theta_2 = 120^{\circ}$.

(C) $(i)$ $2NaBH_4 + I_2 \longrightarrow B_2H_6 + 2NaI + H_2$
$(ii)$ $2BF_3 + 6NaH \xrightarrow{450 \ K} B_2H_6 + 6NaF$
$(iii)$ $4BF_3 + 3LiAlH_4 \longrightarrow 2B_2H_6 + 3LiF + 3AlF_3$
$(iv)$ $3B_2H_6 + 6NH_3 \xrightarrow{\text{heat}} 2B_3N_3H_6 + 12H_2$
પ્રક્રિયા $(i)$ માં,$H_2$ નીપજ તરીકે મળે છે.
પ્રક્રિયા $(iv)$ માં,$H_2$ નીપજ તરીકે મળે છે.
તેથી,પ્રક્રિયા $(i)$ અને $(iv)$ માં હાઇડ્રોજન નીપજ તરીકે મળે છે.

(B) બોરોન ફાઇબરનો ઉપયોગ બુલેટ-પ્રૂફ જેકેટ બનાવવા માટે થાય છે.
મેટલ બોરાઇડ્સનો ઉપયોગ રક્ષણાત્મક કવચ તરીકે થાય છે કારણ કે તેમાં ન્યુટ્રોનને શોષવાની ક્ષમતા હોય છે.
બોરેક્સનો ઉપયોગ કાચ અને ગ્લાસ વૂલના ઉત્પાદનમાં થાય છે,જે કાચની યાંત્રિક મજબૂતી વધારે છે.
તેથી,ત્રણેય વિધાનો સાચા છે.

(B) Group $13$ $\text{ના તત્વોની ધાત્વિક ત્રિજ્યા નીચે મુજબ છે}$:
$Al = 143 \ pm$
$Ga = 135 \ pm$
$In = 167 \ pm$
$Tl = 170 \ pm$
$\text{સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ધાત્વિક ત્રિજ્યા વધે છે}$, $\text{પરંતુ}$ $d$-$\text{ઇલેક્ટ્રોનની નબળી શીલ્ડિંગ અસરને કારણે}$ $Ga$ $\text{ની ત્રિજ્યા}$ $Al$ $\text{કરતા ઓછી હોય છે}$。
$\text{તેથી}$, $\text{સાચી જોડ}$ $A-II, B-I, C-IV, D-III$ $\text{છે}$。

(A) સમૂહ $13$ ના તત્વોની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યાનો ક્રમ $B < Ga < Al < In < Tl$ છે. આ $Ga$ માં $3d$-ઇલેક્ટ્રોનની નબળી શીલ્ડિંગ અસરને કારણે છે,જે તેની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યાને $Al$ કરતા થોડી નાની બનાવે છે. આમ,વિધાન $(i)$ સાચું છે.
સમૂહ $13$ ના તત્વો માટે આયનીકરણ એન્થાલ્પીનો સાચો ક્રમ $B > Tl > Ga > Al > In$ છે. આ વિસંગતતા $d$ અને $f$ કક્ષકોની નબળી શીલ્ડિંગ અસરને કારણે છે. આમ,વિધાન $(ii)$ ખોટું છે.
બોરોન ટ્રાયોક્સાઇડ $(B_2O_3)$ સ્વભાવે એસિડિક છે કારણ કે તે અધાતુ ઓક્સાઇડ છે અને પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને બોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ બનાવે છે. આમ,વિધાન $(iii)$ ખોટું છે.
તેથી,વિધાનો $(ii)$ અને $(iii)$ સાચા નથી.

(A) આપેલા સંયોજનોના રાસાયણિક સૂત્રો નીચે મુજબ છે:
બોરેક્સ: $Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O$ ($10$ પાણીના અણુઓ ધરાવે છે).
કર્નાઈટ: $Na_2B_4O_7 \cdot 4H_2O$ ($4$ પાણીના અણુઓ ધરાવે છે).
બોક્સાઈટ: $Al_2O_3 \cdot 2H_2O$ ($2$ પાણીના અણુઓ ધરાવે છે).
તેથી,પાણીના અણુઓની સંખ્યા અનુક્રમે $10, 4, 2$ છે.

(D) બોરોન અપરરૂપતા દર્શાવે છે અને તે $\alpha-$રોમ્બોહેડ્રલ,$\beta-$રોમ્બોહેડ્રલ અને $\beta-$ટેટ્રાગોનલ જેવા સ્ફટિકમય સ્વરૂપો તેમજ અસ્ફટિકમય સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. તેથી,વિધાન $I$ ખોટું છે.
બોરોન એ અત્યંત સખત,કાળા રંગનો ઘન પદાર્થ છે અને તેની સ્ફટિક લેટીસ એન્થાલ્પી ઊંચી હોવાને કારણે તેનું ગલનબિંદુ ઘણું ઊંચું હોય છે. તેથી,વિધાન $II$ સાચું છે.

(C) $Thallium$ $(Tl)$ ની વિદ્યુતઋણતા $1.62$ છે અને $Aluminium$ $(Al)$ ની $1.61$ છે,જે $Al$ ને $Tl$ કરતા થોડું વધુ ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ બનાવે છે.
બોરોન નીચા તાપમાને વિદ્યુતનું મંદ વાહક છે.
$^{10}B$ આઇસોટોપ ન્યુટ્રોન શોષવાની ઉચ્ચ ક્ષમતા ધરાવે છે,$^{11}B$ નહીં.
ઓર્થોબોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ નું જલીય દ્રાવણ નિર્બળ એસિડ છે અને સામાન્ય રીતે આંખ અને ત્વચા માટે હળવા એન્ટિસેપ્ટિક તરીકે વપરાય છે.

(D) બોરોન ખૂબ જ સખત,કાળા,અધાતુ ઘન પદાર્થ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે જે ખૂબ જ મજબૂત સ્ફટિક લેટીસ ધરાવે છે,જે તેને અસામાન્ય રીતે ઊંચું ગલનબિંદુ આપે છે.
બોરોન એક અધાતુ છે અને તે વિદ્યુતનું મંદ વાહક છે,જ્યારે સમૂહના અન્ય સભ્યો ધાતુઓ છે અને વિદ્યુતનું વહન કરે છે.
સમૂહના અન્ય તત્વોની તુલનામાં બોરોનની ઘનતા પ્રમાણમાં ઓછી છે.
$^{10}B$ આઇસોટોપ ન્યુટ્રોન શોષવાની ઉચ્ચ ક્ષમતા ધરાવે છે,જે તેને પરમાણુ રિએક્ટરમાં કંટ્રોલ રોડ અને રક્ષણાત્મક કવચ તરીકે ઉપયોગી બનાવે છે.

(C) તેના નાના કદ અને $d$-કક્ષકોની અનુપલબ્ધતાને કારણે,બોરોન એવા ગુણધર્મો દર્શાવે છે જે બોરોન પરિવારના અન્ય તત્વોથી વિપરીત છે.
$I$. બોરોન ટ્રાયહેલાઈડ્સ ડાયમેરિક બંધારણો બનાવતા નથી; તેઓ બેક બોન્ડિંગ દ્વારા તેમનું અષ્ટક પૂર્ણ કરે છે. આ પરિવારના અન્ય સભ્યો ડાયમેરિક બંધારણો બનાવી શકે છે.
$II$. બોરોન $+1$ ને સ્થાયી ઓક્સિડેશન અવસ્થા તરીકે દર્શાવતું નથી. સમૂહમાં નીચે જતાં,ઇનર્ટ પેર ઇફેક્ટને કારણે $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાની સ્થિરતા વધે છે. બોરોનની $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા અત્યંત અસ્થાયી છે.
$III$. બોરોનની મહત્તમ સહસંયોજકતા ચાર છે,કારણ કે તેમાં $d$-કક્ષકોનો અભાવ છે અને તે તેની સંયોજકતા કક્ષામાં આઠથી વધુ ઇલેક્ટ્રોન સમાવી શકતું નથી.
$IV$. બોરોન $BF_{6}^{3-}$ આયન બનાવતું નથી કારણ કે તે તેના અષ્ટકને આઠ ઇલેક્ટ્રોનથી વધુ વિસ્તૃત કરી શકતું નથી.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા બોરિક એસિડનું પાણીમાં જળવિભાજન છે:
$H_3BO_3 + 2H_2O \longrightarrow [B(OH)_4]^{-} + H_3O^{+}$
આને આપેલ સમીકરણ $P + Q \longrightarrow [B(OH)_4]^{-} + H_3O^{+}$ સાથે સરખાવતા,આપણને મળે છે:
$P = H_3BO_3$
$Q = 2H_2O$
આ પ્રક્રિયામાં,$H_3BO_3$ પાણીમાંથી $OH^{-}$ આયન સ્વીકારીને લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.

(D) બોરેક્સ $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ જળવિભાજનને કારણે આલ્કલાઇન દ્રાવણ બનાવવા માટે પાણીમાં ઓગળે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O + 7H_2O \rightarrow 2NaOH + 4H_3BO_3$.
અહીં,$H_3BO_3$ એ ઓર્થોબોરિક એસિડ છે,જે બોરોન $(X)$ ની નીપજ છે.

(A) જ્યારે બોરેક્સ $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ ને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું જળવિભાજન થઈને ઓર્થોબોરિક એસિડ અને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ બને છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Na_2B_4O_7 + 7H_2O \rightarrow 2NaOH + 4H_3BO_3$
$NaOH$ એ પ્રબળ બેઇઝ હોવાથી,પરિણામી દ્રાવણ સ્વભાવે આલ્કલાઇન હોય છે.

(A) ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ એ ઇલેક્ટ્રોન ઉણપ ધરાવતો અણુ છે.
તેની રચનામાં,ચાર ટર્મિનલ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ અને બે બોરોન પરમાણુઓ એક જ સમતલમાં હોય છે.
બે બ્રિજિંગ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ આ સમતલની ઉપર અને નીચે હોય છે.
ટર્મિનલ $B-H$ બંધો એ સામાન્ય $2-$કેન્દ્રિત$-2-$ઇલેક્ટ્રોન $(2c-2e)$ બંધો છે જેનો બંધકોણ $120^{\circ}$ $(x)$ છે.
બ્રિજિંગ $B-H-B$ બંધો એ $3-$કેન્દ્રિત$-2-$ઇલેક્ટ્રોન $(3c-2e)$ બંધો છે,જે સામાન્ય રીતે બનાના-બોન્ડ અથવા ટાઉ-બોન્ડ તરીકે ઓળખાય છે.
બ્રિજિંગ $H-B-H$ બંધકોણ $(y)$ $97^{\circ}$ છે.

(B) $H_3BO_3$ એ નિર્બળ મોનોબેઝિક લુઈસ એસિડ છે. તે પાણીમાં સીધા $H^{+}$ આયનો આપતું નથી.
તેના બદલે,તે પાણીના અણુમાંથી $OH^{-}$ આયન સ્વીકારીને લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
આ પ્રક્રિયા પાણીના અણુમાંથી પ્રોટોન $(H^{+})$ મુક્ત કરે છે,જેનાથી દ્રાવણની એસિડિકતા વધે છે.
પ્રક્રિયા: $B(OH)_3 + 2H_2O \rightarrow [B(OH)_4]^{-} + H_3O^{+}$.
તેથી,$H_3BO_3$ ને એસિડ ગણવામાં આવે છે કારણ કે તેનો અણુ પાણીમાંથી $OH^{-}$ સ્વીકારે છે અને પ્રોટોન મુક્ત કરે છે.

(B) બોરોન સંયોજનો ઘણીવાર લુઈસ એસિડ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે કારણ કે તેમની પાસે ખાલી $p$-ઓર્બિટલ હોય છે જે ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારી શકે છે.
બોરોન લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે કારણ કે તેની સંયોજકતા કક્ષામાં માત્ર $3$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,જેનાથી તેનું અષ્ટક અપૂર્ણ રહે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,$B_2H_6$ એ ઇલેક્ટ્રોનની ઉણપ ધરાવતું સંયોજન છે.
બોરોનની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $B (Z=5) = [He] 2s^2 2p^1$ છે.
આના પરિણામે $BF_3$ જેવા સંયોજનોમાં મધ્યસ્થ પરમાણુની સંયોજકતા કક્ષામાં કુલ $6$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,જે અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે જરૂરી $8$ ઇલેક્ટ્રોન કરતા ઓછા છે.

(A) $BF_3 \xrightarrow{LiAlH_4} B_2H_6 (X)$
$3B_2H_6 + 6NH_3 \xrightarrow{\Delta} 2B_3N_3H_6 (Y) + 12H_2$
સંયોજન $X$ એ $B_2H_6$ (ડાયબોરેન) છે.
સંયોજન $Y$ એ $B_3N_3H_6$ (બોરાઝીન) છે,જેને અકાર્બનિક બેન્ઝીન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) જ્યારે બોરોન ટ્રાયક્લોરાઈડ $(BCl_3)$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તેનું જળવિભાજન થઈને બોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ અને હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ $(HCl)$ બને છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$BCl_3 + 3H_2O \longrightarrow H_3BO_3 + 3HCl$

(A) બોરોન હેલાઈડ્સ $(BX_3)$ માં મધ્યસ્થ બોરોન પરમાણુ ત્રણ હેલોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
આ અણુઓમાં,બોરોનની સંયોજકતા કક્ષામાં માત્ર $6$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે (અપૂર્ણ અષ્ટક).
આ ઇલેક્ટ્રોનની ઉણપને કારણે,તેઓ તેમના અષ્ટકને પૂર્ણ કરવા માટે લુઈસ બેઝ પાસેથી ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારીને લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.

(B) આપેલ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ પરથી:
$1$. ડાયબોરેન અને વધારાના એમોનિયા વચ્ચે ઊંચા તાપમાને પ્રક્રિયા થવાથી અકાર્બનિક બેન્ઝીન $(B_3N_3H_6)$ મળે છે,તેથી $X = B_3N_3H_6$.
$2$. સોડિયમ હાઇડ્રાઇડ અને બોરોન ટ્રાયફ્લોરાઇડ વચ્ચેની પ્રક્રિયાથી ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ મળે છે,તેથી $Y = B_2H_6$.
$3$. ડાયબોરેનનું જળવિભાજન કરવાથી ઓર્થોબોરિક એસિડ $(H_3BO_3)$ મળે છે,તેથી $Z = H_3BO_3$.
તેથી,સાચો ક્રમ $X = B_3N_3H_6, Y = B_2H_6, Z = H_3BO_3$ છે.
આમ,વિકલ્પ $(b)$ સાચો છે.

(A) ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ નીચેની પ્રક્રિયાઓ દ્વારા બનાવી શકાય છે:
$I. 4BF_3 + 3LiAlH_4 \xrightarrow{\text{ether}} 2B_2H_6 + 3LiF + 3AlF_3$
$II. 2BF_3 + 6NaH \xrightarrow{450 \ K} B_2H_6 + 6NaF$
$IV. 2NaBH_4 + I_2 \longrightarrow B_2H_6 + 2NaI + H_2$
પ્રક્રિયા $III$ $(Na_2B_4O_7 + H_2O)$ એ બોરેક્સનું જળવિભાજન છે જે ડાયબોરેન ઉત્પન્ન કરતું નથી.
આમ,પ્રક્રિયા $I, II,$ અને $IV$ નો ઉપયોગ ડાયબોરેન બનાવવા માટે થાય છે.

(A) આપેલા વિધાનોની સમજૂતી નીચે મુજબ છે:
$(i)$ $H_3BO_3$ (ઓર્થોબોરિક એસિડ) એ એક મોનોબેઝિક લુઈસ એસિડ છે. જલીય દ્રાવણમાં,તે પાણીમાંથી $OH^-$ આયન સ્વીકારીને $[B(OH)_4]^-$ બનાવે છે અને $H^+$ મુક્ત કરે છે,આમ તે લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
$B(OH)_3 + H_2O \rightleftharpoons [B(OH)_4]^- + H^+$
$(ii)$ બોરેક્સનું સાચું સૂત્ર $Na_2[B_4O_5(OH)_4] \cdot 8H_2O$ છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(iii)$ $NaBH_4$ (સોડિયમ બોરોહાઈડ્રાઈડ) એ કાર્બનિક રસાયણવિજ્ઞાનમાં આલ્ડિહાઈડ અને કીટોનનું આલ્કોહોલમાં રિડક્શન કરવા માટે વપરાતું જાણીતું રિડક્શનકર્તા છે. આ વિધાન સાચું છે.
આમ,ત્રણેય વિધાનો સાચા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(D) બોરેક્સ $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ જળવિભાજનને કારણે પાણીમાં ઓગળીને આલ્કલાઇન દ્રાવણ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Na_2B_4O_7 + 7H_2O \rightarrow 2NaOH + 4H_3BO_3$
અહીં,$NaOH$ એ પ્રબળ બેઇઝ છે અને $H_3BO_3$ (ઓર્થોબોરિક એસિડ) એ ખૂબ જ નિર્બળ એસિડ છે.
દ્રાવણમાં પ્રબળ બેઇઝ હોવાથી,પરિણામી દ્રાવણ સ્વભાવે બેઝિક છે.
તેથી,દ્રાવણની $pH$ $7$ કરતા વધારે હોય છે,જે $7 - 14$ ની શ્રેણીમાં આવે છે.

(A) $B_2H_6$ (ડાયબોરેન) ની રચનામાં બે $BH_2$ જૂથો એક જ સમતલમાં હોય છે.
તેમાં $4$ ટર્મિનલ $B-H$ બંધો છે,જે $2$-કેન્દ્રિત-$2$-ઇલેક્ટ્રોન $(2c-2e)$ બંધો છે.
તેમાં $2$ બ્રિજ $B-H-B$ બંધો છે,જે $3$-કેન્દ્રિત-$2$-ઇલેક્ટ્રોન $(3c-2e)$ બંધો છે.
$B_2H_6$ માં કોઈ સીધો $B-B$ બંધ હોતો નથી.
આમ,એક સમતલમાં $BH_2$ જૂથોની સંખ્યા $2$,ટર્મિનલ $B-H$ બંધોની સંખ્યા $4$,$B-B$ બંધોની સંખ્યા $0$ અને $B-H-B$ બ્રિજ બંધોની સંખ્યા $2$ છે.

(C) વિધાન $a$ સાચું છે: બોરેક્સ બીડ કસોટીમાં બોરેક્સને $Co^{2+}$ જેવા ધાતુના ક્ષાર સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,જે લાક્ષણિક વાદળી રંગનું કોબાલ્ટ મેટાબોરેટ,$Co(BO_2)_2$ બનાવે છે.
વિધાન $b$ સાચું છે: બોરેક્સનું બંધારણીય સૂત્ર $Na_2[B_4O_5(OH)_4] \cdot 8H_2O$ છે.
વિધાન $c$ ખોટું છે: બોરોન ટ્રાયહેલાઈડ્સ $(BX_3)$ એ ઈલેક્ટ્રોન ઉણપ ધરાવતા સંયોજનો છે જેમાં બોરોન પરમાણુ પર અપૂર્ણ અષ્ટક હોય છે,જે તેમને લુઈસ એસિડ બનાવે છે,લુઈસ બેઈઝ નહીં.
તેથી,વિધાન $a$ અને $b$ સાચા છે.

(C) ડાયબોરેન $(B_2H_6)$ ની રચનામાં બે બોરોન પરમાણુઓ અને છ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે.
તેમાં ચાર ટર્મિનલ $B-H$ બંધ હોય છે,જે $2$-કેન્દ્ર-$2$-ઇલેક્ટ્રોન $(2c-2e)$ બંધ છે.
તેમાં બે બ્રિજિંગ $B-H-B$ બંધ હોય છે,જે $3$-કેન્દ્ર-$2$-ઇલેક્ટ્રોન $(3c-2e)$ બંધ છે.
તેથી,$2c-2e$ બંધની સંખ્યા $4$ છે અને $3c-2e$ બંધની સંખ્યા $2$ છે.