Boron family Questions in Hindi

(B) $B_2H_6$ और $B_2O_3$ दोनों $NH_3$ के साथ अभिक्रिया करके बोरॉन नाइट्राइड $(BN)$ बनाते हैं।
$1.$ $B_2H_6$,$NH_3$ के साथ उच्च तापमान पर अभिक्रिया करके बोराज़ीन $(B_3N_3H_6)$ बनाता है,जिसे और अधिक गर्म करने पर बोरॉन नाइट्राइड $(BN)$ प्राप्त होता है:
$3B_2H_6 + 6NH_3 \rightarrow 2B_3N_3H_6 + 12H_2$
$B_3N_3H_6 \xrightarrow{\Delta} (BN)_n$
$2.$ $B_2O_3$,$NH_3$ के साथ उच्च तापमान $(1200^{\circ}C)$ पर अभिक्रिया करके बोरॉन नाइट्राइड बनाता है:
$B_2O_3 + 2NH_3 \xrightarrow{1200^{\circ}C} 2BN + 3H_2O$
$B$ एक तत्व है,यौगिक नहीं। $HBF_4$,$NH_3$ के साथ अभिक्रिया करके अमोनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट $(NH_4BF_4)$ बनाता है।

(A) परमाणु त्रिज्या का सही क्रम $B < Ga < Al < In < Tl$ है,अतः $A$ गलत है।
विद्युत ऋणात्मकता का सही क्रम $Al < Ga < In < Tl < B$ है,अतः $B$ सही है।
घनत्व का सही क्रम $B < Al < Ga < In < Tl$ है,अतः $C$ गलत है।
प्रथम आयनन ऊर्जा का सही क्रम $In < Al < Ga < Tl < B$ है,अतः $D$ सही है।
अतः,सही कथन $B$ और $D$ हैं।

(B) $(i)$ कथन $(A)$ सत्य है: अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण,$Tl^{3+}$ की तुलना में $Tl^{+}$ अधिक स्थिर है। इसलिए,$Tl^{3+}$ इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके अधिक स्थिर $Tl^{+}$ अवस्था बनाने के लिए एक शक्तिशाली ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है।
$(ii)$ कथन $(B)$ सत्य है: मानक अपचयन विभव $E^0_{Al^{3+}/Al} = -1.66 \ V$ बहुत कम है,जिसका अर्थ है कि $Al^{3+}$ का आसानी से अपचयन नहीं होता है।
$(iii)$ कथन $(C)$ असत्य है: अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण $Tl^{3+}$ विलयन में अस्थिर है।
$(iv)$ कथन $(D)$ सत्य है: अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण $Tl^{3+}$ की तुलना में $Tl^{+}$ अधिक स्थिर है।
$(v)$ कथन $(E)$ सत्य है: $Al^{3+}$ एल्युमीनियम के लिए और $Tl^{+}$ थैलियम के लिए सबसे स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था है।
अतः,कथन $(A), (B), (D) \text{ और } (E)$ सही हैं।

(D) समूह $13$ के $p$-ब्लॉक तत्वों में,जैसे-जैसे हम समूह में $B$ से $Tl$ की ओर नीचे जाते हैं,धात्विक गुण बढ़ता है।
जैसे-जैसे धात्विक गुण बढ़ता है,ऑक्साइड की क्षारीय प्रकृति बढ़ती है।
$B_2O_3$ अम्लीय है,$Al_2O_3$ और $Ga_2O_3$ उभयधर्मी हैं,जबकि $In_2O_3$ और $Tl_2O_3$ क्षारीय हैं।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से,$In_2O_3$ सबसे अधिक क्षारीय ऑक्साइड है।

(A) $BCl_3$ एक मोनोमर है क्योंकि बोरॉन परमाणु छोटा होता है और स्टेरिक बाधा के कारण अपने चारों ओर चार क्लोरीन परमाणुओं को समायोजित नहीं कर सकता है,और यह अपूर्ण अष्टक के साथ इलेक्ट्रॉन-न्यून यौगिक है।
$AlCl_3$ वाष्प अवस्था या अध्रुवीय विलायकों में डाइमर $(Al_2Cl_6)$ के रूप में मौजूद होता है ताकि क्लोरीन परमाणु सेतु के रूप में कार्य करके एल्यूमीनियम परमाणु के अष्टक को पूरा कर सकें।

(D) $Al_{2}O_{3}$ एक उभयधर्मी धात्विक ऑक्साइड है क्योंकि यह अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया कर सकता है।
$Al_{2}O_{3} + 6HCl \rightarrow 2AlCl_{3} + 3H_{2}O$
$Al_{2}O_{3} + 2NaOH \rightarrow 2NaAlO_{2} + H_{2}O$

(B) जब बोरेक्स $(Na_{2}B_{4}O_{7} \cdot 10H_{2}O)$ के जलीय विलयन में खनिज अम्ल (जैसे $HCl$) मिलाया जाता है,तो यह ऑर्थोबोरिक अम्ल $(H_{3}BO_{3})$ बनाता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Na_{2}B_{4}O_{7} + 2HCl + 5H_{2}O \rightarrow 4H_{3}BO_{3} + 2NaCl$

(B) . बोरिक अम्ल $(B(OH)_{3})$ एक दुर्बल मोनोबेसिक अम्ल है। यह सीधे $H^{+}$ आयन देने के लिए वियोजित नहीं होता है; इसके बजाय,यह जल के अणु के ऑक्सीजन परमाणु से इलेक्ट्रॉनों के एक एकाकी युग्म को स्वीकार करके लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है और $[B(OH)_{4}]^{-}$ संकुल बनाता है।

(B) ईथर माध्यम में $BCl_{3}$ जैसे लुईस अम्ल की $LiAlH_{4}$ के साथ अभिक्रिया से डाइबोरेन $(B_{2}H_{6})$ उत्पन्न होता है,जो एक अत्यधिक विषैली गैस है।
$4BCl_{3} + 3LiAlH_{4} \rightarrow 2B_{2}H_{6} + 3AlCl_{3} + 3LiCl$
जब डाइबोरेन $(B_{2}H_{6})$ को अमोनिया $(NH_{3})$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह बोराज़ीन $(B_{3}N_{3}H_{6})$ बनाता है,जिसे सामान्यतः अकार्बनिक बेंजीन के रूप में जाना जाता है।
$3B_{2}H_{6} + 6NH_{3} \rightarrow 2B_{3}N_{3}H_{6} + 12H_{2}$
अतः,विषैली गैस $B_{2}H_{6}$ है।

(C) $AlCl_3$ एक डाइमर बनाता है और $Al_2Cl_6$ के रूप में मौजूद होता है क्योंकि यह एक इलेक्ट्रॉन-न्यून यौगिक है जिसका अष्टक अधूरा होता है।
अपने अष्टक को पूरा करने के लिए,एल्युमीनियम परमाणु दूसरे $AlCl_3$ अणु के क्लोरीन परमाणु से इलेक्ट्रॉनों के एक एकाकी युग्म को स्वीकार करता है,जिससे एक उपसहसंयोजक बंध बनता है।
यह प्रक्रिया एल्युमीनियम परमाणु को अपनी समन्वय संख्या $3$ से बढ़ाकर $4$ करने की अनुमति देती है।

(A) अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण,समूह $13$ के तत्वों में $+1$ अवस्था का स्थायित्व समूह में नीचे जाने पर बढ़ता है क्योंकि $ns^2$ इलेक्ट्रॉन बंध बनाने में भाग लेने के प्रति अधिक अनिच्छुक हो जाते हैं।
अतः,$+1$ अवस्था के लिए स्थायित्व का क्रम $Tl^{+} > In^{+} > Ga^{+}$ है।
इसके विपरीत,$+3$ ऑक्सीकरण अवस्था का स्थायित्व समूह में नीचे जाने पर घटता है।
अतः,$+3$ अवस्था के लिए स्थायित्व का क्रम $Ga^{3+} > In^{3+} > Tl^{3+}$ है।
इसलिए,सही क्रम $Tl^{+} > In^{+} > Ga^{+}$ और $Ga^{3+} > In^{3+} > Tl^{3+}$ है।

(A) अकार्बनिक बेंजीन,जिसे बोराज़ीन $(B_3N_3H_6)$ के रूप में भी जाना जाता है,बेंजीन $(C_6H_6)$ के साथ आइसोइलेक्ट्रॉनिक है।
इसमें बोरॉन और नाइट्रोजन परमाणुओं की एकांतर व्यवस्था वाली एक षट्कोणीय वलय होती है,जहाँ प्रत्येक बोरॉन और नाइट्रोजन परमाणु एक हाइड्रोजन परमाणु से जुड़ा होता है।
इसकी संरचना बेंजीन की तरह ही अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होती है और बोरॉन तथा नाइट्रोजन के बीच विद्युत ऋणात्मकता में अंतर के कारण इसे अक्सर परमाणुओं पर आंशिक आवेश $(B^{\delta-}-N^{\delta+})$ के साथ दर्शाया जाता है।
विकल्प $A$ इस एकांतर $B-N$ षट्कोणीय संरचना को सही ढंग से दर्शाता है।

(A) समूह $13$ के तत्वों के लिए गलनांक का सही क्रम $Ga < In < Al < Tl < B$ है। अतः,विकल्प $A$ गलत है।
विद्युत ऋणात्मकता का सही क्रम $Tl < In < Ga < Al < B$ है। अतः,विकल्प $B$ भी गलत है।
घनत्व का क्रम $B < Al < Ga < In < Tl$ है। अतः,विकल्प $C$ सही है।
परमाणु त्रिज्या का क्रम $B < Al > Ga < In < Tl$ है। अतः,विकल्प $D$ सही है।

(B) समूह $13$ के तत्वों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ns^2 np^1$ होता है।
इन संयोजी इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण,तत्व $+3$ और $+1$ ऑक्सीकरण अवस्थाएं प्रदर्शित करते हैं।
जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता बढ़ जाती है,जो $ns^2$ इलेक्ट्रॉनों की बंधन में भाग लेने की अनिच्छा है।
अतः,संभावित ऑक्सीकरण अवस्थाएं $+1$ और $+3$ हैं।

(B) कथन $(i)$ गलत है: $Ga$ में $d$-इलेक्ट्रॉनों के खराब परिरक्षण प्रभाव (shielding effect) के कारण $Al$ $(143 \ pm)$ की परमाणु त्रिज्या $Ga$ $(135 \ pm)$ से अधिक होती है।
कथन $(ii)$ सही है: बोरॉन कई अपररूपों जैसे $\alpha$-रॉम्बोहेड्रल, $\beta$-रॉम्बोहेड्रल और $\beta$-टेट्रागोनल में मौजूद होता है।
कथन $(iii)$ सही है: अपनी अनूठी क्रिस्टल संरचना के कारण समूह $13$ के तत्वों में $Ga$ $(303 \ K)$ का गलनांक सबसे कम होता है।
इसलिए, कथन $(ii)$ और $(iii)$ सही हैं।

(B) आवर्त सारणी में,गैलियम $(Ga)$ बोरॉन परिवार (समूह $13$) में आता है।
इस समूह में बोरॉन $(B)$,एल्युमीनियम $(Al)$,गैलियम $(Ga)$,इंडियम $(In)$ और थैलियम $(Tl)$ तत्व शामिल हैं।
अतः,एल्युमीनियम $(Al)$ गैलियम $(Ga)$ के समान परिवार का तत्व है।
इन तत्वों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ns^2 np^1$ प्रकार का होता है।
$Ga (Z=31) = [Ar] 3d^{10} 4s^2 4p^1$
$Al (Z=13) = [Ne] 3s^2 3p^1$

(A) एल्युमिनियम ऑक्साइड $(Al_2O_3)$ उभयधर्मी प्रकृति का होता है और सोडियम हाइड्रॉक्साइड $(NaOH)$ के जलीय घोल के साथ अभिक्रिया करके एक घुलनशील संकुल,सोडियम हेक्साहाइड्रॉक्सीएल्युमिनेट$(III)$ बनाता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$Al_2O_3 + 6NaOH + 3H_2O \longrightarrow 2Na_3[Al(OH)_6]$

(B) डाइबोरेन $(B_2H_6)$ की संरचना में दो बोरॉन परमाणु और छह हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
इसमें $4$ टर्मिनल हाइड्रोजन परमाणु होते हैं,जो प्रत्येक बोरॉन परमाणु के साथ $2$-केंद्र-$2$-इलेक्ट्रॉन $(2c-2e)$ बंध द्वारा जुड़े होते हैं। अतः,$X = 4$ है।
इसमें $2$ ब्रिजिंग हाइड्रोजन परमाणु होते हैं,जो प्रत्येक दो बोरॉन परमाणुओं के साथ $3$-केंद्र-$2$-इलेक्ट्रॉन $(3c-2e)$ बंध में भाग लेते हैं। अतः,$Y = 2$ है।
$(X+Y)$ का मान $4 + 2 = 6$ है।

(A) . एल्युमिनियम सांद्र $HNO_3$ में अपनी सतह पर एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत बनने के कारण निष्क्रिय हो जाता है,इसलिए यह $H_2$ गैस मुक्त नहीं करता है। यह कथन गलत है।
$B$. बोराजोल $(B_3N_3H_6)$ की संरचना बेंजीन के समान होती है। इसमें $12$ $\sigma$ बंध और $3$ $\pi$ बंध होते हैं। यह कथन सही है।
$C$. गैलियम ऑक्साइड $(Ga_2O_3)$ प्रकृति में उभयधर्मी है क्योंकि यह अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया करता है। यह कथन सही है।
$D$. $BF_3$ में बोरॉन परमाणु पर अष्टक अपूर्ण होता है,जो इसे इलेक्ट्रॉन-न्यून प्रजाति बनाता है और इसलिए यह एक लुईस अम्ल है। यह कथन सही है।

(C) औद्योगिक स्तर पर,डाइबोरेन $(B_2H_6)$ का उत्पादन $450 \ K$ पर बोरॉन ट्राइफ्लोराइड $(BF_3)$ की सोडियम हाइड्राइड $(NaH)$ के साथ अभिक्रिया द्वारा किया जाता है।
इस अभिक्रिया का रासायनिक समीकरण है:
$2BF_3 + 6NaH \xrightarrow{450 \ K} B_2H_6 + 6NaF$
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(B) $1$. बोरेक्स $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ जल में जल-अपघटित होकर $NaOH$ और $H_3BO_3$ देता है। $NaOH$ एक प्रबल क्षार है,इसलिए विलयन क्षारीय होता है। यह कथन सही है।
$2$. ऑर्थोबोरिक अम्ल $(H_3BO_3)$ एक दुर्बल मोनोबेसिक लुईस अम्ल है। यह प्रोटॉन दान करने के बजाय जल से हाइड्रॉक्सिल आयन $(OH^-)$ स्वीकार करके अम्ल की तरह कार्य करता है। अतः,इसे ट्राइबेसिक अम्ल कहना गलत है।
$3$. मेटाबोरिक अम्ल $(HBO_2)$ को गर्म करने पर बोरॉन ट्राइऑक्साइड $(B_2O_3)$ प्राप्त होता है,जो एक अम्लीय ऑक्साइड है। यह कथन सही है।
$4$. $LiBH_4$ एक प्रसिद्ध अपचायक है। यह कथन सही है।
अतः,गलत कथन $B$ है।

(C) ) गलत: एल्युमीनियम उभयधर्मी है और $H_2$ गैस मुक्त करने के लिए $HCl$ और $NaOH$ दोनों के साथ प्रतिक्रिया करता है।
$B$) गलत: सोडियम मेटाबोरेट का सूत्र $NaBO_2$ है। $Na_3BO_3$ सोडियम ऑर्थोबोरेट है।
$C$) सही: बोरिक एसिड $(H_3BO_3)$ पानी से $OH^-$ स्वीकार करके एक दुर्बल मोनोबेसिक लुईस एसिड के रूप में कार्य करता है: $B(OH)_3 + 2H_2O \rightarrow [B(OH)_4]^- + H_3O^+$.
$D$) सही: अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण,समूह $13$ में नीचे जाने पर $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता बढ़ती है $(Al < Ga < In < Tl)$,जिससे $Tl^+$,$Tl^{3+}$ की तुलना में अधिक स्थिर हो जाता है।

(B) $(i)$ $2NaBH_4 + I_2 \rightarrow B_2H_6 + 2NaI + H_2$. यह कथन सही है।
$(ii)$ $B_2H_6 + 3O_2 \rightarrow B_2O_3 + 3H_2O + \text{Energy}$. यह कथन सही है क्योंकि डाइबोरेन अत्यधिक ज्वलनशील होता है।
$(iii)$ $B_2H_6 + 6H_2O \rightarrow 2B(OH)_3 + 6H_2$. $B(OH)_3$ (ऑर्थोबोरिक अम्ल) एक दुर्बल मोनोबैसिक लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है: $B(OH)_3 + 2H_2O \rightleftharpoons [B(OH)_4]^- + H_3O^+$. अतः,कथन $iii$ गलत है।

(B) लुईस अम्ल $BF_3$ $(X)$ की ईथर माध्यम में $LiAlH_4$ के साथ अभिक्रिया से डाइबोरेन,$B_2H_6$ $(Y)$ उत्पन्न होता है,जो एक अत्यधिक विषैली गैस है।
$4BF_3 + 3LiAlH_4 \rightarrow 2B_2H_6 + 3LiF + 3AlF_3$
जब $B_2H_6$ $(Y)$ को $NH_3$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह बोराजीन $(B_3N_3H_6)$ बनाता है,जिसे अकार्बनिक बेंजीन के रूप में जाना जाता है।
$3B_2H_6 + 6NH_3 \rightarrow 2B_3N_3H_6 + 12H_2$
जब $B_2H_6$ $(Y)$ ऑक्सीजन में जलता है,तो यह $B_2O_3$ $(Z)$ और $H_2O$ उत्पन्न करता है।
$B_2H_6 + 3O_2 \rightarrow B_2O_3 + 3H_2O$
$B_2O_3$ एक अधात्विक ऑक्साइड है,और अधात्विक ऑक्साइड प्रकृति में अम्लीय होते हैं। इसलिए,'$Z$' एक अम्लीय ऑक्साइड है।

(C) डाइबोरेन $(B_2H_6)$ की संरचना में दो प्रकार के हाइड्रोजन परमाणु होते हैं: टर्मिनल और ब्रिजिंग।
$1$. टर्मिनल $B-H$ बंध $2$-केंद्र-$2$-इलेक्ट्रॉन $(2C-2e)$ बंध होते हैं।
$2$. ब्रिजिंग $B-H-B$ बंध $3$-केंद्र-$2$-इलेक्ट्रॉन $(3C-2e)$ बंध होते हैं।
$3$. कोण $\theta_1$ दो ब्रिजिंग हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच का $H-B-H$ बंध कोण दर्शाता है,जो लगभग $97^{\circ}$ होता है।
$4$. कोण $\theta_2$ दो टर्मिनल हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच का $H-B-H$ बंध कोण दर्शाता है,जो लगभग $120^{\circ}$ होता है।
अतः,$\theta_1 = 97^{\circ}$ और $\theta_2 = 120^{\circ}$।

(C) $(i)$ $2NaBH_4 + I_2 \longrightarrow B_2H_6 + 2NaI + H_2$
$(ii)$ $2BF_3 + 6NaH \xrightarrow{450 \ K} B_2H_6 + 6NaF$
$(iii)$ $4BF_3 + 3LiAlH_4 \longrightarrow 2B_2H_6 + 3LiF + 3AlF_3$
$(iv)$ $3B_2H_6 + 6NH_3 \xrightarrow{\text{heat}} 2B_3N_3H_6 + 12H_2$
अभिक्रिया $(i)$ में,$H_2$ एक उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।
अभिक्रिया $(iv)$ में,$H_2$ एक उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।
अतः,अभिक्रिया $(i)$ और $(iv)$ में हाइड्रोजन एक उत्पाद है।

(B) बोरॉन फाइबर का उपयोग बुलेट-प्रूफ जैकेट बनाने के लिए किया जाता है।
मेटल बोराइड्स का उपयोग सुरक्षात्मक कवच के रूप में किया जाता है क्योंकि उनमें न्यूट्रॉन को अवशोषित करने की क्षमता होती है।
बोरेक्स का उपयोग कांच और ग्लास वूल के निर्माण में किया जाता है,जो कांच की यांत्रिक शक्ति को बढ़ाता है।
इसलिए,तीनों कथन सही हैं।

(B) Group $13$ $\text{के तत्वों की धात्विक त्रिज्याएँ इस प्रकार हैं}$:
$Al = 143 \ pm$
$Ga = 135 \ pm$
$In = 167 \ pm$
$Tl = 170 \ pm$
$\text{सामान्यतः समूह में नीचे जाने पर धात्विक त्रिज्या बढ़ती है}$, $\text{लेकिन}$ $d$-$\text{इलेक्ट्रॉनों के दुर्बल परिरक्षण प्रभाव (poor shielding effect) के कारण}$ $Ga$ $\text{की त्रिज्या}$ $Al$ $\text{से कम होती है}$。
$\text{अतः}$, $\text{सही मिलान}$ $A-II, B-I, C-IV, D-III$ $\text{है}$。

(A) समूह $13$ के तत्वों की परमाणु त्रिज्या का क्रम $B < Ga < Al < In < Tl$ है। यह $Ga$ में $3d$-इलेक्ट्रॉनों के दुर्बल परिरक्षण प्रभाव (shielding effect) के कारण है,जो इसकी परमाणु त्रिज्या को $Al$ से थोड़ा छोटा बना देता है। अतः,कथन $(i)$ सही है।
समूह $13$ के तत्वों के लिए आयनन एन्थैल्पी का सही क्रम $B > Tl > Ga > Al > In$ है। यह विसंगति $d$ और $f$ कक्षकों के दुर्बल परिरक्षण प्रभाव के कारण है। अतः,कथन $(ii)$ गलत है।
बोरॉन ट्राइऑक्साइड $(B_2O_3)$ प्रकृति में अम्लीय होता है क्योंकि यह एक अधातु ऑक्साइड है और पानी के साथ प्रतिक्रिया करके बोरिक एसिड $(H_3BO_3)$ बनाता है। अतः,कथन $(iii)$ गलत है।
इसलिए,कथन $(ii)$ और $(iii)$ सही नहीं हैं।

(A) दिए गए यौगिकों के रासायनिक सूत्र इस प्रकार हैं:
बोरेक्स: $Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O$ (इसमें $10$ जल के अणु होते हैं)।
कर्नाइट: $Na_2B_4O_7 \cdot 4H_2O$ (इसमें $4$ जल के अणु होते हैं)।
बॉक्साइट: $Al_2O_3 \cdot 2H_2O$ (इसमें $2$ जल के अणु होते हैं)।
अतः,जल के अणुओं की संख्या क्रमशः $10, 4, 2$ है।

(D) बोरॉन अपररूपता प्रदर्शित करता है और यह $\alpha-$रॉम्बोहेड्रल,$\beta-$रॉम्बोहेड्रल और $\beta-$टेट्रागोनल जैसे क्रिस्टलीय रूपों के साथ-साथ अक्रिस्टलीय रूप में भी पाया जाता है। अतः,कथन $I$ गलत है।
बोरॉन एक अत्यंत कठोर,काले रंग का ठोस है और इसकी उच्च क्रिस्टल जालक एन्थैल्पी के कारण इसका गलनांक बहुत अधिक होता है। अतः,कथन $II$ सही है।

(C) $Pauling$ पैमाने पर $Thallium$ $(Tl)$ की विद्युत ऋणात्मकता $1.62$ है और $Aluminium$ $(Al)$ की $1.61$ है,जिससे $Al$,$Tl$ की तुलना में थोड़ा अधिक इलेक्ट्रोपॉजिटिव हो जाता है।
बोरोन कम तापमान पर विद्युत का कुचालक होता है।
$^{10}B$ समस्थानिक में न्यूट्रॉन को अवशोषित करने की उच्च क्षमता होती है,न कि $^{11}B$ में।
ऑर्थोबोरिक एसिड $(H_3BO_3)$ का जलीय घोल एक कमजोर एसिड है और आमतौर पर आंखों और त्वचा के लिए हल्के एंटीसेप्टिक के रूप में उपयोग किया जाता है।

(D) बोरोन एक बहुत कठोर,काले,अधात्विक ठोस के रूप में मौजूद होता है जिसमें एक बहुत मजबूत क्रिस्टलीय जालक होता है,जो इसे असामान्य रूप से उच्च गलनांक प्रदान करता है।
बोरोन एक अधातु है और विद्युत का कुचालक है,जबकि समूह के अन्य सदस्य धातुएं हैं और विद्युत का संचालन करते हैं।
समूह के अन्य तत्वों की तुलना में बोरोन का घनत्व अपेक्षाकृत कम होता है।
$^{10}B$ समस्थानिक में न्यूट्रॉन को अवशोषित करने की उच्च क्षमता होती है,जो इसे परमाणु रिएक्टरों में नियंत्रण छड़ों और सुरक्षात्मक ढाल के रूप में उपयोगी बनाती है।

(C) अपने छोटे आकार और $d$-कक्षकों की अनुपलब्धता के कारण,बोरोन ऐसे गुण प्रदर्शित करता है जो बोरोन परिवार के अन्य तत्वों के विपरीत हैं।
$I$. बोरोन ट्राईहैलाइड्स द्वितयी संरचनाएं नहीं बनाते हैं; वे बैक बॉन्डिंग के माध्यम से अपना अष्टक पूरा करते हैं। इस परिवार के अन्य सदस्य द्वितयी संरचनाएं बना सकते हैं।
$II$. बोरोन $+1$ को स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था के रूप में नहीं दर्शाता है। समूह में नीचे जाने पर,अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता बढ़ती है। बोरोन की $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था अत्यधिक अस्थिर होती है।
$III$. बोरोन की अधिकतम सहसंयोजकता चार है,क्योंकि इसमें $d$-कक्षकों का अभाव होता है और यह अपनी संयोजी कोश में आठ से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं रख सकता है।
$IV$. बोरोन $BF_{6}^{3-}$ आयन नहीं बनाता है क्योंकि यह अपने अष्टक का विस्तार आठ इलेक्ट्रॉनों से अधिक नहीं कर सकता है।

(B) दी गई अभिक्रिया पानी में बोरिक एसिड का जल-अपघटन है:
$H_3BO_3 + 2H_2O \longrightarrow [B(OH)_4]^{-} + H_3O^{+}$
इसे दिए गए समीकरण $P + Q \longrightarrow [B(OH)_4]^{-} + H_3O^{+}$ के साथ तुलना करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$P = H_3BO_3$
$Q = 2H_2O$
इस अभिक्रिया में,$H_3BO_3$ पानी से $OH^{-}$ आयन को स्वीकार करके एक लुईस एसिड के रूप में कार्य करता है।

(D) बोरेक्स $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ जल-अपघटन के कारण क्षारीय घोल बनाने के लिए पानी में घुल जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O + 7H_2O \rightarrow 2NaOH + 4H_3BO_3$.
यहाँ,$H_3BO_3$ ऑर्थोबोरिक एसिड है,जो बोरॉन $(X)$ का उत्पाद है।

(A) जब बोरेक्स $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ को पानी में घोला जाता है,तो यह जल-अपघटन (hydrolysis) द्वारा ऑर्थोबोरिक एसिड और सोडियम हाइड्रॉक्साइड बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Na_2B_4O_7 + 7H_2O \rightarrow 2NaOH + 4H_3BO_3$
चूंकि $NaOH$ एक प्रबल क्षार है,इसलिए प्राप्त विलयन प्रकृति में क्षारीय होता है।

(A) डाइबोरेन $(B_2H_6)$ एक इलेक्ट्रॉन-न्यून अणु है।
इसकी संरचना में,चार टर्मिनल हाइड्रोजन परमाणु और दो बोरॉन परमाणु एक ही तल में स्थित होते हैं।
दो सेतु (bridging) हाइड्रोजन परमाणु इस तल के ऊपर और नीचे स्थित होते हैं।
टर्मिनल $B-H$ बंध सामान्य $2-$केंद्रित$-2-$इलेक्ट्रॉन $(2c-2e)$ बंध हैं जिनका बंध कोण $120^{\circ}$ $(x)$ है।
सेतु $B-H-B$ बंध $3-$केंद्रित$-2-$इलेक्ट्रॉन $(3c-2e)$ बंध हैं,जिन्हें आमतौर पर बनाना-बॉन्ड या टाऊ-बॉन्ड के रूप में जाना जाता है।
सेतु $H-B-H$ बंध कोण $(y)$ $97^{\circ}$ है।

(B) $H_3BO_3$ एक दुर्बल मोनोबेसिक लुईस अम्ल है। यह पानी में सीधे $H^{+}$ आयन नहीं देता है।
इसके बजाय,यह पानी के अणु से $OH^{-}$ आयन को स्वीकार करके लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है।
यह प्रक्रिया पानी के अणु से एक प्रोटॉन $(H^{+})$ मुक्त करती है,जिससे विलयन की अम्लता बढ़ जाती है।
अभिक्रिया: $B(OH)_3 + 2H_2O \rightarrow [B(OH)_4]^{-} + H_3O^{+}$.
इसलिए,$H_3BO_3$ को एक अम्ल माना जाता है क्योंकि इसका अणु पानी से $OH^{-}$ स्वीकार करता है और प्रोटॉन मुक्त करता है।

(B) बोरोन यौगिकों का उपयोग अक्सर लुईस अम्ल के रूप में किया जाता है क्योंकि इनमें एक रिक्त $p$-कक्षक होता है जो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार कर सकता है।
बोरोन लुईस अम्ल के रूप में व्यवहार करता है क्योंकि इसके संयोजी कोश में केवल $3$ इलेक्ट्रॉन होते हैं,जिससे इसका अष्टक अधूरा रहता है।
उदाहरण के लिए,$B_2H_6$ एक इलेक्ट्रॉन-न्यून यौगिक है।
बोरोन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $B (Z=5) = [He] 2s^2 2p^1$ है।
इसके परिणामस्वरूप $BF_3$ जैसे यौगिकों में केंद्रीय परमाणु के संयोजी कोश में कुल $6$ इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो अष्टक पूर्ण करने के लिए आवश्यक $8$ इलेक्ट्रॉनों से कम है।

(A) $BF_3 \xrightarrow{LiAlH_4} B_2H_6 (X)$
$3B_2H_6 + 6NH_3 \xrightarrow{\Delta} 2B_3N_3H_6 (Y) + 12H_2$
यौगिक $X$,$B_2H_6$ (डाइबोरेन) है।
यौगिक $Y$,$B_3N_3H_6$ (बोराजीन) है,जिसे अकार्बनिक बेंजीन के रूप में जाना जाता है।

(A) जब बोरॉन ट्राइक्लोराइड $(BCl_3)$ जल के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह जल-अपघटन (hydrolysis) द्वारा बोरिक अम्ल $(H_3BO_3)$ और हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$ बनाता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$BCl_3 + 3H_2O \longrightarrow H_3BO_3 + 3HCl$

(A) बोरोन हैलाइड्स $(BX_3)$ में एक केंद्रीय बोरोन परमाणु तीन हैलोजन परमाणुओं से बंधा होता है।
इन अणुओं में,बोरोन के संयोजी कोश में केवल $6$ इलेक्ट्रॉन होते हैं (अपूर्ण अष्टक)।
इस इलेक्ट्रॉन की कमी के कारण,वे अपने अष्टक को पूरा करने के लिए लुईस क्षार से इलेक्ट्रॉनों के एक एकाकी युग्म को स्वीकार करके लुईस अम्ल के रूप में कार्य करते हैं।

(B) दी गई रासायनिक अभिक्रियाओं से:
$1$. उच्च तापमान पर डाइबोरेन की अधिक अमोनिया के साथ अभिक्रिया से अकार्बनिक बेंजीन $(B_3N_3H_6)$ प्राप्त होता है,अतः $X = B_3N_3H_6$ है।
$2$. सोडियम हाइड्राइड और बोरॉन ट्राइफ्लोराइड की अभिक्रिया से डाइबोरेन $(B_2H_6)$ प्राप्त होता है,अतः $Y = B_2H_6$ है।
$3$. डाइबोरेन के जल-अपघटन से ऑर्थोबोरिक अम्ल $(H_3BO_3)$ प्राप्त होता है,अतः $Z = H_3BO_3$ है।
अतः,सही क्रम $X = B_3N_3H_6, Y = B_2H_6, Z = H_3BO_3$ है।
इसलिए,विकल्प $(b)$ सही है।

(A) डाइबोरेन $(B_2H_6)$ को निम्नलिखित अभिक्रियाओं द्वारा तैयार किया जा सकता है:
$I. 4BF_3 + 3LiAlH_4 \xrightarrow{\text{ether}} 2B_2H_6 + 3LiF + 3AlF_3$
$II. 2BF_3 + 6NaH \xrightarrow{450 \ K} B_2H_6 + 6NaF$
$IV. 2NaBH_4 + I_2 \longrightarrow B_2H_6 + 2NaI + H_2$
अभिक्रिया $III$ $(Na_2B_4O_7 + H_2O)$ बोरेक्स का जल-अपघटन है जो डाइबोरेन उत्पन्न नहीं करता है।
अतः,अभिक्रिया $I, II,$ और $IV$ का उपयोग डाइबोरेन बनाने के लिए किया जाता है।

(A) दिए गए कथनों की व्याख्या इस प्रकार है:
$(i)$ $H_3BO_3$ (ऑर्थोबोरिक अम्ल) एक मोनोबेसिक लुईस अम्ल है। जलीय विलयन में,यह पानी से $OH^-$ आयन स्वीकार करके $[B(OH)_4]^-$ बनाता है और $H^+$ मुक्त करता है,इस प्रकार यह एक लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है।
$B(OH)_3 + H_2O \rightleftharpoons [B(OH)_4]^- + H^+$
$(ii)$ बोरेक्स का सही सूत्र $Na_2[B_4O_5(OH)_4] \cdot 8H_2O$ है। यह कथन सही है।
$(iii)$ $NaBH_4$ (सोडियम बोरोहाइड्राइड) एक प्रसिद्ध अपचायक है जिसका उपयोग कार्बनिक रसायन विज्ञान में एल्डिहाइड और कीटोन को अल्कोहल में अपचयित करने के लिए किया जाता है। यह कथन सही है।
चूंकि तीनों कथन सही हैं,इसलिए सही विकल्प $A$ है।

(D) बोरेक्स $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ जलअपघटन के कारण पानी में घुलकर एक क्षारीय विलयन बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Na_2B_4O_7 + 7H_2O \rightarrow 2NaOH + 4H_3BO_3$
यहाँ,$NaOH$ एक प्रबल क्षार है और $H_3BO_3$ (ऑर्थोबोरिक अम्ल) एक बहुत ही दुर्बल अम्ल है।
चूंकि विलयन में प्रबल क्षार मौजूद है,इसलिए परिणामी विलयन प्रकृति में क्षारीय होता है।
अतः,विलयन की $pH$ $7$ से अधिक होती है,जो $7 - 14$ की सीमा में आती है।

(A) $B_2H_6$ (डाइबोरेन) की संरचना में दो $BH_2$ समूह एक ही तल में होते हैं।
इसमें $4$ टर्मिनल $B-H$ बंध होते हैं,जो $2$-केंद्रित-$2$-इलेक्ट्रॉन $(2c-2e)$ बंध हैं।
इसमें $2$ सेतु $B-H-B$ बंध होते हैं,जो $3$-केंद्रित-$2$-इलेक्ट्रॉन $(3c-2e)$ बंध हैं।
$B_2H_6$ में कोई सीधा $B-B$ बंध नहीं होता है।
अतः,एक तल में $BH_2$ समूहों की संख्या $2$,टर्मिनल $B-H$ बंधों की संख्या $4$,$B-B$ बंधों की संख्या $0$ और $B-H-B$ सेतु बंधों की संख्या $2$ है।

(C) कथन $a$ सही है: बोरेक्स बीड परीक्षण में बोरेक्स को $Co^{2+}$ जैसे धातु लवण के साथ गर्म किया जाता है,जिससे विशिष्ट नीले रंग का कोबाल्ट मेटाबोरेट,$Co(BO_2)_2$ बनता है।
कथन $b$ सही है: बोरेक्स का संरचनात्मक सूत्र $Na_2[B_4O_5(OH)_4] \cdot 8H_2O$ है।
कथन $c$ गलत है: बोरॉन ट्राइहैलाइड्स $(BX_3)$ इलेक्ट्रॉन-न्यून यौगिक हैं जिनमें बोरॉन परमाणु पर अष्टक अपूर्ण होता है,जो उन्हें लुईस अम्ल बनाता है,न कि लुईस क्षार।
अतः,कथन $a$ और $b$ सही हैं।

(C) डाइबोरेन $(B_2H_6)$ की संरचना में दो बोरॉन परमाणु और छह हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
इसमें चार टर्मिनल $B-H$ बंध होते हैं,जो $2$-केंद्र-$2$-इलेक्ट्रॉन $(2c-2e)$ बंध हैं।
इसमें दो ब्रिजिंग $B-H-B$ बंध होते हैं,जो $3$-केंद्र-$2$-इलेक्ट्रॉन $(3c-2e)$ बंध हैं।
अतः,$2c-2e$ बंधों की संख्या $4$ है और $3c-2e$ बंधों की संख्या $2$ है।