Carbon family Questions in Gujarati

(N/A) $RSiCl_3$ ના જળવિભાજનથી સિલેનેટ્રાયોલ,$RSi(OH)_3$ બને છે,જેનું પોલિમરાઈઝેશન થઈને ક્રોસ-લિંક્ડ સિલિકોન પોલિમર બને છે.
પગલું $1$: જળવિભાજન
$RSiCl_3 + 3H_2O \rightarrow RSi(OH)_3 + 3HCl$
પગલું $2$: પોલિમરાઈઝેશન
સિલેનેટ્રાયોલ એકમો પાણીના અણુઓને દૂર કરીને કન્ડેન્સેશન પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા ત્રિ-પરિમાણીય ક્રોસ-લિંક્ડ બંધારણ બનાવે છે:
$n RSi(OH)_3 \rightarrow (RSiO_{1.5})_n + 1.5n H_2O$
પરિણામી બંધારણ એક ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિમર છે જ્યાં દરેક સિલિકોન પરમાણુ એક $R$ ગ્રુપ અને ત્રણ ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે,જે અન્ય સિલિકોન પરમાણુઓ સાથે વહેંચાયેલા હોય છે.

(D) સિલિકોન્સનો ઉપયોગ સીલંટ,ગ્રીસ અને વિદ્યુત અવાહક તરીકે થાય છે. તેનો ઉપયોગ કાપડના વોટરપ્રૂફિંગ માટે પણ થાય છે. તેમની જૈવ-સુસંગત (biocompatible) પ્રકૃતિને કારણે,તેનો ઉપયોગ સર્જિકલ અને કોસ્મેટિક ઇમ્પ્લાન્ટ્સમાં પણ થાય છે.

(N/A) ફેલ્ડસ્પાર,ઝિઓલાઇટ્સ,માયકા અને એસ્બેસ્ટોસ એ સિલિકેટ ખનિજો છે. સિલિકેટ્સનો મૂળભૂત બંધારણીય એકમ $SiO_{4}^{4-}$ છે. આ એકમમાં,સિલિકોન પરમાણુ ચાર ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે સમચતુષ્ફલકીય રીતે જોડાયેલ હોય છે.
સિલિકેટ સંયોજનોમાં,આ એકમો ખૂણાઓ દ્વારા $1, 2, 3,$ અથવા $4$ ઓક્સિજન પરમાણુઓની ભાગીદારી કરીને એકબીજા સાથે જોડાય છે. જ્યારે સિલિકેટ એકમો એકબીજા સાથે જોડાય છે,ત્યારે તેઓ સાંકળ,વલય,શીટ અથવા ત્રિ-પરિમાણીય બંધારણો બનાવે છે. સિલિકેટ બંધારણ પરનો ઋણ વીજભાર ધન વીજભારિત ધાતુ આયનો દ્વારા તટસ્થ થાય છે. કાચ અને સિમેન્ટ એ બે મહત્વના માનવ-નિર્મિત સિલિકેટ્સ છે.

(N/A) જો સિલિકોન ડાયોક્સાઇડના ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્કમાં એલ્યુમિનિયમના પરમાણુઓ થોડા સિલિકોન પરમાણુઓને બદલે છે,તો સમગ્ર માળખું,જેને એલ્યુમિનોસિલિકેટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે ઋણ વીજભાર પ્રાપ્ત કરે છે. $Na^{+}$,$K^{+}$,અને $Ca^{2+}$ જેવા કેટાયન્સ આ ઋણ વીજભારને સંતુલિત કરે છે. ઉદાહરણોમાં ફેલ્ડસ્પાર અને ઝીઓલાઇટ્સનો સમાવેશ થાય છે.
ઉપયોગો: ઝીઓલાઇટ્સનો ઉપયોગ પેટ્રોકેમિકલ ઉદ્યોગોમાં હાઇડ્રોકાર્બનના ક્રેકિંગ અને આઇસોમેરાઇઝેશન માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે,$ZSM-5$ (એક પ્રકારનું ઝીઓલાઇટ) નો ઉપયોગ આલ્કોહોલને સીધા ગેસોલિનમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે થાય છે. હાઇડ્રેટેડ ઝીઓલાઇટ્સનો ઉપયોગ "હાર્ડ" પાણીને નરમ બનાવવા માટે આયન એક્સચેન્જર તરીકે થાય છે.

(N/A) કાર્બન પરમાણુઓ સહસંયોજક બંધ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાઈને લાંબી શૃંખલાઓ અને વલયો બનાવવાની વિશિષ્ટ ક્ષમતા ધરાવે છે. સ્વ-જોડાણના આ ગુણધર્મને કેટેનેશન કહેવામાં આવે છે.
કાર્બન પોતાની સાથે અને નાના કદ તથા ઊંચી વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા અન્ય પરમાણુઓ સાથે $p\pi - p\pi$ મલ્ટિપલ બંધ બનાવવાની ક્ષમતા પણ ધરાવે છે,જેમ કે $C=C, C \equiv C, C=O, C \equiv N$.

(B) નાના પાયે,શુદ્ધ $CO$ ને $373 \ K$ તાપમાને સાંદ્ર $H_2SO_4$ નો ઉપયોગ કરીને ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$ ના નિર્જલીકરણ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
$HCOOH \xrightarrow[conc. \ H_2SO_4]{373 \ K} CO + H_2O$

(A) $SiO_2$ ના ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્કમાં રહેલા કેટલાક $Si^{4+}$ આયનોનું $Al^{3+}$ આયનો દ્વારા વિસ્થાપન થવાથી એલ્યુમિનોસિલિકેટ્સ બને છે.
આ વિસ્થાપન માળખા પર ઋણ વીજભાર ઉત્પન્ન કરે છે,જે $Na^+$,$K^+$,અથવા $Ca^{2+}$ જેવા વધારાના કેટાયનોની હાજરી દ્વારા સંતુલિત થાય છે.

(A) સિલિકોનનું સામાન્ય સૂત્ર $(R_{2}SiO)_{n}$ છે,જ્યાં $R$ એ આલ્કાઈલ અથવા એરાઈલ ગ્રુપ (દા.ત.,મિથાઈલ અથવા ફિનાઈલ) દર્શાવે છે.
સિલિકોનનું પ્રાયોગિક સૂત્ર $R_{2}SiO$ છે.
આ સંયોજનો કીટોન્સ $(R_{2}C=O)$ સાથે બંધારણીય રીતે સમાન છે,તેથી જ તેમને સિલિકોન્સ કહેવામાં આવે છે.

(N/A) $(1)$ $^{14}C$ નો અર્ધ-આયુષ્ય સમય $5770 \ \text{years}$ છે.
$(2)$ રેડિયોકાર્બન ડેટિંગમાં કાર્બનનો $^{14}C$ આઈસોટોપ વપરાય છે.
$(3)$ સિરામિક,સિમેન્ટ અને કાચનો મુખ્ય ઘટક $SiO_2$ (સિલિકા) છે.

(N/A) જર્મેનિયમ અને સિલિકોનના શુદ્ધ સ્વરૂપોનો મુખ્યત્વે ઉપયોગ ટ્રાન્ઝિસ્ટર,ડાયોડ અને ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ જેવા ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના ઉત્પાદનમાં સેમિકન્ડક્ટર (અર્ધવાહક) તરીકે થાય છે.

(A) $SiCl_4$ નું જળવિભાજન નીચે મુજબ થાય છે:
$SiCl_4 + 4H_2O \rightarrow Si(OH)_4 + 4HCl$.
આમ,$SiCl_4$ ના જળવિભાજનના અંતે $Si(OH)_4$ (ઓર્થોસિલિકિક એસિડ) ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,આ વિધાન $True$ (સાચું) છે.

(C) કેટેનેશન એ તત્વની સમાન તત્વના અન્ય પરમાણુઓ સાથે બંધ બનાવી લાંબી શૃંખલાઓ કે વલયો બનાવવાની ક્ષમતા છે.
સમૂહ $14$ માં,પરમાણુ કદ વધવાને કારણે $M-M$ બંધની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પીમાં ઘટાડો થાય છે,તેથી સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં કેટેનેશન દર્શાવવાની વૃત્તિ ઘટે છે.
કેટેનેશનનો ક્રમ $C \gg Si > Ge = Sn$ છે.
$Pb$ તેના મોટા પરમાણુ કદ અને નિર્બળ $Pb-Pb$ બંધને કારણે કેટેનેશન દર્શાવતું નથી.

(B) કાર્બનનું પરમાણ્વીય કદ નાનું અને વિદ્યુતઋણતા ઊંચી હોય છે,જે તેને અન્ય નાના અને ઊંચી વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા પરમાણુઓ જેમ કે $N$,$O$ અને પોતાની સાથે $2p$ કક્ષકોના અસરકારક અતિવ્યાપન દ્વારા $p\pi-p\pi$ બહુબંધ બનાવવાની ક્ષમતા આપે છે.
તેથી,કાર્બન નાના કદ અને ઊંચી વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા તત્વો સાથે $p\pi-p\pi$ બંધ બનાવે છે.

(A) ફુલરીનની શોધ $H.W. \ Kroto$,$R.E. \ Smalley$ અને $R.F. \ Curl$ દ્વારા $1985$ માં કરવામાં આવી હતી.

(D) હીરાનો ઉપયોગ સખત સાધનોને ધાર કાઢવા માટે ઘર્ષક તરીકે થાય છે.
તેનો ઉપયોગ તાર ખેંચવા માટેની ડાઈ બનાવવામાં થાય છે.
તેનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિક લાઇટ બલ્બ માટે ટંગસ્ટન ફિલામેન્ટના ઉત્પાદનમાં પણ થાય છે.

(A) ફુલરીન $(C_{60})$ પંચકોણ અને ષટ્કોણનું બનેલું છે।
ઇલેક્ટ્રોનના વિસ્થાનિકરણને કારણે, બંધ લંબાઈ સિંગલ અને ડબલ બોન્ડની વચ્ચેની હોય છે।
$C-C$ સિંગલ બોન્ડની લંબાઈ $143.5 \ pm$ અને $C=C$ ડબલ બોન્ડની લંબાઈ $138.3 \ pm$ છે।

(D) $(i)$ $CO_{2}$ નો મુખ્ય ઉપયોગ યુરિયા બનાવવા માટે થાય છે.
$(ii)$ $CO_{2}$ નો ઉપયોગ કાર્બોનેટેડ પાણી બનાવવા માટે થાય છે.
$(iii)$ તેનો ઉપયોગ અગ્નિશામક તરીકે થાય છે.

(N/A) સૂકો બરફ પ્રવાહીકૃત $CO_{2}$ ને ઝડપથી વિસ્તરવા દઈને ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે,જેના કારણે તે સફેદ,બરફ જેવા ઘન પદાર્થમાં ફેરવાય છે.
તેના ઉપયોગો નીચે મુજબ છે:
$1$. તેનો ઉપયોગ આઈસ્ક્રીમ અને થીજી ગયેલા ખોરાક માટે રેફ્રિજન્ટ તરીકે થાય છે.
$2$. તેનો ઉપયોગ મનોરંજન ઉદ્યોગમાં ધુમ્મસ જેવી અસરો બનાવવા માટે થાય છે.

(A) સિલિકા $(SiO_2)$ ઘણા સ્ફટિકીય સ્વરૂપોમાં જોવા મળે છે,જે યોગ્ય તાપમાને એકબીજામાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે. તેના સૌથી સામાન્ય સ્વરૂપો $Quartz$,$cristobalite$ અને $tridymite$ છે.

(B) સિલિકોન્સના ઉત્પાદન માટેના પ્રારંભિક પદાર્થો આલ્કાઇલ અથવા એરાઇલ વિસ્થાપિત સિલિકોન ક્લોરાઇડ્સ,$R_nSiCl_{(4-n)}$ છે,જ્યાં $R$ એ આલ્કાઇલ અથવા એરાઇલ સમૂહ છે.

(N/A) સિલિકેટ્સનો મૂળભૂત બંધારણીય એકમ $SiO_4^{4-}$ ટેટ્રાહેડ્રોન છે. ઉદાહરણોમાં $Feldspar$,$Zeolites$,$Mica$ અને $Asbestos$ નો સમાવેશ થાય છે.

(N/A) માનવસર્જિત સિલિકેટ $Glass$ (કાચ) અથવા $Cement$ (સિમેન્ટ) છે.
આલ્કોહોલને સીધા ગેસોલિનમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે $ZSM-5$ નો ઉપયોગ થાય છે.
જળયુક્ત ઝિઓલાઇટ્સનો ઉપયોગ કઠિન પાણીને નરમ બનાવવા માટે આયન એક્સચેન્જર તરીકે થાય છે.

(N/A) જો સિલિકોન ડાયોક્સાઇડના ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્કમાં એલ્યુમિનિયમના પરમાણુઓ થોડા સિલિકોન પરમાણુઓને બદલે છે,તો સમગ્ર બંધારણ,જેને એલ્યુમિનોસિલિકેટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે ઋણ વીજભાર પ્રાપ્ત કરે છે.
તેના વિદ્યુતભારને સંતુલિત કરવા માટે $Na^{+}$,$K^{+}$,અને $Ca^{2+}$ જેવા કેટાયનોનો ઉપયોગ થાય છે.

(D) સિલિકેટ્સનો પાયાનો માળખાકીય એકમ $SiO_4^{4-}$ ટેટ્રાહેડ્રોન છે. જ્યારે આ એકમો ઓક્સિજન પરમાણુઓની ભાગીદારી દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાય છે,ત્યારે તેઓ શૃંખલા,વલય,શીટ અથવા ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક જેવી વિવિધ રચનાઓ બનાવી શકે છે.

(B) $Kieselghur$ એ કુદરતી રીતે મળી આવતો,નરમ,સિલિસિયસ કાંપનો ખડક છે જે સરળતાથી ઝીણા સફેદ કે આછા સફેદ પાવડરમાં ફેરવાય છે.
તે ડાયેટમ્સના અવશેષોમાંથી મેળવેલ સિલિકા $(SiO_2)$ નું અસ્ફટિકમય સ્વરૂપ છે.
તેની છિદ્રાળુ પ્રકૃતિને કારણે,તેનો ઉપયોગ ફિલ્ટરેશન પ્લાન્ટમાં અને ઘર્ષક તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.

(A) વિધાન $(1)$ સાચું છે (ફુલરીન $C_{60}$ માં $20$ ષટ્કોણ અને $12$ પંચકોણ હોય છે).
વિધાન $(2)$ સાચું છે ($CO$ તટસ્થ ઓક્સાઇડ છે,જ્યારે $CO_2$ એસિડિક ઓક્સાઇડ છે).
વિધાન $(3)$ સાચું છે (બોરોન ફાઇબરનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-શક્તિ ધરાવતા,હલકા સંયુક્ત પદાર્થોમાં થાય છે).
વિધાન $(4)$ ખોટું છે (બોરેક્સ બીડ કસોટીમાં $CoO$ સાથે બનતો મણકો વાદળી રંગનો હોય છે,પીળા રંગનો નહીં).

(A) $(1)$ સાચું: જેમ આપણે સમૂહ $13$ માં નીચે જઈએ છીએ,તેમ ધાત્વીય ગુણધર્મ વધે છે અને ઓક્સાઇડ વધુ બેઝિક બને છે. ઇન્ડિયમ અને થેલિયમના ઓક્સાઇડ બેઝિક છે.
$(2)$ ખોટું: $C$ અને $Si$ અધાતુઓ છે અને $Ge$ અર્ધધાતુ છે,જ્યારે ટીન $(Sn)$ અને લેડ $(Pb)$ અન્ય સંક્રાંતિ ધાતુઓની તુલનામાં નીચા ગલનબિંદુ ધરાવતી ધાતુઓ છે.

(N/A) $(i)$ $CCl_4$ એ અધ્રુવીય સહસંયોજક સંયોજન છે અને તે ધ્રુવીય $H_2O$ અણુઓ સાથે હાઇડ્રોજન બંધ બનાવી શકતું નથી. વધુમાં,$C$ પાસે પાણીના અણુના ઓક્સિજન પરમાણુમાંથી ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને સમાવવા માટે ખાલી $d$-કક્ષકો હોતી નથી,જેના કારણે તે જળવિભાજન સામે પ્રતિરોધક છે.
તેનાથી વિપરીત,$SiCl_4$ પાણી દ્વારા સરળતાથી જળવિભાજન પામે છે કારણ કે મધ્યસ્થ $Si$ પરમાણુ પાસે ખાલી $d$-કક્ષકો હોય છે જે પાણીના અણુના ઓક્સિજન પરમાણુમાંથી ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને સમાવી શકે છે. જળવિભાજનની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$SiCl_4 + 4H_2O \rightarrow Si(OH)_4 + 4HCl$
$(ii)$ કાર્બન પરમાણુઓ સહસંયોજક બંધ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાઈને લાંબી સાંકળો અને વલયો બનાવવાની પ્રબળ વૃત્તિ ધરાવે છે; આ ગુણધર્મને કેટેનેશન કહેવામાં આવે છે. આ મુખ્યત્વે એટલા માટે છે કારણ કે $C-C$ બંધ એન્થાલ્પી ખૂબ જ વધારે હોય છે,જે બંધને અત્યંત મજબૂત બનાવે છે. જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ પરમાણુ કદ વધે છે અને વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે,જેના કારણે બંધની મજબૂતીમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે અને પરિણામે,કેટેનેશનની વૃત્તિ ઘટે છે. કેટેનેશનનો ક્રમ $C \gg Si > Ge > Sn$ છે. લેડ $(Pb)$ કેટેનેશન દર્શાવતું નથી.

(N/A) $CO_2$ માં, કાર્બન પરમાણુ $sp$ સંકરણ અનુભવે છે. કાર્બન પરમાણુની બે $sp$ સંકરિત કક્ષકો ઓક્સિજન પરમાણુઓની બે $p$-કક્ષકો સાથે ઓવરલેપ થઈને બે સિગ્મા બંધ બનાવે છે, જ્યારે કાર્બન પરમાણુના અન્ય બે ઇલેક્ટ્રોન ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે $p\pi-p\pi$ બંધનમાં સામેલ થાય છે. આના પરિણામે તેનો આકાર રેખીય બને છે અને બંને $C-O$ બંધ સમાન લંબાઈના $(115 \ pm)$ હોય છે અને કોઈ દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા હોતી નથી. $O=C=O \leftrightarrow -O-C \equiv O^{+} \leftrightarrow O^{+} \equiv C-O^{-}$
સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ એક સહસંયોજક, ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક ઘન છે જેમાં દરેક સિલિકોન પરમાણુ ચતુષ્ફલકીય રીતે ચાર ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે સહસંયોજક રીતે જોડાયેલ હોય છે. દરેક ઓક્સિજન પરમાણુ બદલામાં બીજા સિલિકોન પરમાણુ સાથે સહસંયોજક રીતે જોડાયેલ હોય છે. દરેક ખૂણો બીજા ચતુષ્ફલક સાથે વહેંચાયેલ હોય છે. સમગ્ર સ્ફટિકને એક વિશાળ અણુ તરીકે ગણી શકાય છે જેમાં વૈકલ્પિક સિલિકોન અને ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે આઠ-સભ્યની રીંગો રચાય છે.
$(b)$ સિલિકોનની સંયોજકતા કક્ષામાં ખાલી $d$-કક્ષકો હોય છે, જેના કારણે તે $6$ ફ્લોરિન પરમાણુઓમાંથી $6$ ઇલેક્ટ્રોન સમાવી શકે છે, જ્યારે કાર્બન પાસે $d$-કક્ષકો હોતી નથી અને તે તેની સહસંયોજકતા ચારથી વધારી શકતું નથી.

(N/A) $CO_{2}$ માં, કાર્બન પરમાણુ $sp$ સંકરણ અનુભવે છે। કાર્બન પરમાણુની બે $sp$ સંકરિત કક્ષકો ઓક્સિજન પરમાણુઓની બે $p$ કક્ષકો સાથે ઓવરલેપ થઈને બે સિગ્મા બંધ બનાવે છે, જ્યારે કાર્બન પરમાણુના અન્ય બે ઇલેક્ટ્રોન ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે $p\pi-p\pi$ બંધ બનાવવામાં ભાગ લે છે。
આના પરિણામે તેનો આકાર રેખીય બને છે [બંને $C-O$ બંધ સમાન લંબાઈ $(115 \ pm)$ ધરાવે છે] અને તેનો દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા શૂન્ય હોય છે। કાર્બન તેના નાના કદને કારણે ઓક્સિજન સાથે દ્વિબંધ બનાવી શકે છે。
સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ એક સહસંયોજક, ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક ઘન છે જેમાં દરેક સિલિકોન પરમાણુ ચાર ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે ચતુષ્ફલકીય રીતે સહસંયોજક બંધથી જોડાયેલ હોય છે। દરેક ઓક્સિજન પરમાણુ બદલામાં બીજા સિલિકોન પરમાણુ સાથે સહસંયોજક બંધથી જોડાયેલ હોય છે。
દરેક ખૂણો બીજા ચતુષ્ફલક સાથે વહેંચાયેલ હોય છે। સમગ્ર સ્ફટિકને એક વિશાળ અણુ તરીકે ગણી શકાય જેમાં વૈકલ્પિક સિલિકોન અને ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે આઠ-સભ્યની વલયો રચાય છે। સિલિકોન તેના મોટા કદ અને ઓછી વિદ્યુતઋણતાને કારણે ઓક્સિજન સાથે $p\pi-p\pi$ દ્વિબંધ બનાવી શકતું નથી।

(N/A) નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસરને કારણે,$Tl$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા કરતા $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં વધુ સ્થાયી છે. તેથી,$Tl(NO_3)_3$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
કાર્બન પરમાણુઓ સહસંયોજક બંધ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાઈને સાંકળો અને વલયો બનાવવાની વૃત્તિ ધરાવે છે. આ ગુણધર્મને કેટેનેશન કહેવામાં આવે છે. આનું કારણ એ છે કે $C-C$ બંધ ખૂબ જ મજબૂત હોય છે. સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં,પરમાણુ કદ વધે છે અને વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે,જેનાથી કેટેનેશન દર્શાવવાની વૃત્તિ ઘટે છે. આ બંધ એન્થાલ્પીના મૂલ્યો પરથી સ્પષ્ટ થાય છે. કેટેનેશનનો ક્રમ $C \gg Si > Ge \approx Sn$ છે. લેડ $(Pb)$ કેટેનેશન દર્શાવતું નથી.

(A-5, B-3, C-4, D-1, 2) $A-5, B-3, C-4, D-1, 2$
$A$. $BF_4^-$ માં,$B$ એ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે,$4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મથી ઘેરાયેલું છે અને કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી,તેથી તેનો આકાર સમચતુષ્ફલકીય છે.
$B$. $AlCl_3$ માં,$Al$ નું અષ્ટક પૂર્ણ નથી,તેથી તે ઇલેક્ટ્રોન ઉણપ ધરાવતું સંયોજન અને લુઈસ એસિડ છે.
$C$. $SnO$ માં,$Sn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે,જેનું વધુ ઓક્સિડેશન થઈને $+4$ માં રૂપાંતર થઈ શકે છે.
$D$. $PbO_2$ માં,$Pb$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે. ઇનર્ટ પેર ઇફેક્ટને કારણે,$Pb^{2+}$ એ $Pb^{4+}$ કરતા વધુ સ્થાયી છે. તેથી,$PbO_2$ એ $Pb^{2+}$ માં રિડક્શન પામીને પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.

આ તત્વ કાર્બન $(C)$ છે,જે ચતુઃસંયોજક છે અને ઓક્સિજન સાથે મોનોક્સાઇડ $(CO)$ અને ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ બનાવે છે.
પ્રોડ્યુસર ગેસ એ $CO_{(g)}$ અને $N_{2_{(g)}}$ નું મિશ્રણ છે.
પ્રોડ્યુસર ગેસનું નિર્માણ:
$2C_{(s)} + O_{2_{(g)}} + 4N_{2_{(g)}} \xrightarrow{1273 \ K} 2CO_{(g)} + 4N_{2_{(g)}}$
કાર્બન મોનોક્સાઇડ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે અને ફેરિક ઓક્સાઇડ $(Fe_2O_3)$ નું આયર્ન $(Fe)$ માં રિડક્શન કરે છે.
ફેરિક ઓક્સાઇડનું રિડક્શન:
$Fe_2O_{3_{(s)}} + 3CO_{(g)} \xrightarrow{\Delta} 2Fe_{(s)} + 3CO_{2_{(g)}}$

(N/A) $Boron$ અને $Carbon$ (હીરાના સ્વરૂપમાં) ના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ઊંચાં હોય છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. અકાર્બનિક સલ્ફાઇટ $X$ $(Na_{2}SO_{3})$ ની મંદ $H_{2}SO_{4}$ સાથેની પ્રક્રિયા:
$Na_{2}SO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow Na_{2}SO_{4} + H_{2}O + SO_{2} (Y)$
$2$. $Y$ $(SO_{2})$ ની $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા:
$SO_{2} + 2NaOH \rightarrow Na_{2}SO_{3} (X) + H_{2}O$
$3$. $X$ $(Na_{2}SO_{3})$ ની $Y$ $(SO_{2})$ અને પાણી સાથેની પ્રક્રિયા:
$Na_{2}SO_{3} + H_{2}O + SO_{2} \rightarrow 2NaHSO_{3} (Z)$
આમ,$Y$ એ $SO_{2}$ છે અને $Z$ એ $NaHSO_{3}$ છે.

(A) દરેક વિધાનનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$(a)$ ખોટું: ઘન $CO_{2(s)}$ (સૂકો બરફ) રેફ્રિજરેન્ટ તરીકે વપરાય છે,વાયુરૂપ $CO_{2(g)}$ નહીં.
$(b)$ ખોટું: $C_{60}$ (બકમિન્સ્ટરફુલરીન) ની રચનામાં $20$ છ-સભ્યની રીંગ અને $12$ પાંચ-સભ્યની રીંગ હોય છે,ઉલટું નહીં.
$(c)$ સાચું: $ZSM-5$ એ આકાર-પસંદગીયુક્ત ઉદ્દીપક છે જેનો ઉપયોગ પેટ્રોકેમિકલ ઉદ્યોગમાં આલ્કોહોલને સીધા ગેસોલિનમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે થાય છે.
$(d)$ સાચું: કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ એ રંગહીન,ગંધહીન અને તટસ્થ વાયુ છે.
તેથી,વિધાનો $(c)$ અને $(d)$ સાચા છે.

(B) $CO_{2}$ એ એસિડિક ઓક્સાઇડ છે.
$SnO_{2}$ એ ઉભયગુણી ઓક્સાઇડ છે,જેનો અર્થ છે કે તે એસિડ અને બેઇઝ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$SiO_{2}$ એ એસિડિક ઓક્સાઇડ છે.
$GeO_{2}$ મુખ્યત્વે એસિડિક પ્રકૃતિ ધરાવે છે.

(A) મિથેનાઇડ્સ એવા કાર્બાઇડ્સ છે જે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને મિથેન $(CH_{4})$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
$Be_{2}C + 4 H_{2}O \rightarrow 2 Be(OH)_{2} + CH_{4}$
$Al_{4}C_{3} + 12 H_{2}O \rightarrow 4 Al(OH)_{3} + 3 CH_{4}$
$CaC_{2}$ એ એસીટિલાઇડ છે,જે ઇથાઇન $(C_{2}H_{2})$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$Mg_{2}C_{3}$ એ એલાઇલાઇડ છે,જે પ્રોપાઇન $(C_{3}H_{4})$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,$Be_{2}C$ અને $Al_{4}C_{3}$ એ મિથેનાઇડ્સ છે.

(A) $P_4O_{10}$ ની રચનામાં ચાર ફોસ્ફરસ પરમાણુઓની ટેટ્રાહેડ્રલ ગોઠવણી હોય છે.
દરેક ફોસ્ફરસ પરમાણુ ત્રણ ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે $P-O-P$ બ્રિજ દ્વારા અને એક ટર્મિનલ ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે $P=O$ દ્વિબંધ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે.
બંધોની ગણતરી કરતા:
$1$. કુલ $P-O-P$ બંધો = $6$.
$2$. કુલ $P=O$ બંધો = $4$.
$3$. કુલ $P-P$ બંધો = $0$.
તેથી,સાચો ક્રમ $P-O-P (6) > P=O (4) > P-P (0)$ છે.

(C) ફોસ્ફરસ ટ્રાયક્લોરાઈડ $(PCl_3)$ અને ફોસ્ફોનિક એસિડ $(H_3PO_3)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$PCl_3 + H_3PO_3 \rightarrow H_4P_2O_5 + 3HCl$.
નીપજ $H_4P_2O_5$ એ પાયરોફોસ્ફોરસ એસિડ છે.
પાયરોફોસ્ફોરસ એસિડ $(H_4P_2O_5)$ ના બંધારણમાં,બે $P-OH$ સમૂહો આવેલા છે.
માત્ર ઓક્સિજન સાથે જોડાયેલા હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ ($P-OH$ સમૂહમાં) આયનીકરણ પામી શકે છે,તેથી અણુમાં $2$ આયનીકરણ પામી શકે તેવા હાઈડ્રોજન છે.

(D) $C_{60}$ (બકમિન્સ્ટરફુલરીન) ની રચના $60$ કાર્બન પરમાણુઓની બનેલી છે જે ટ્રંકેટેડ આઇકોસાહેડ્રોન આકારમાં ગોઠવાયેલા હોય છે.
તેમાં $20$ છ-સભ્યવાળી રીંગો (ષટ્કોણ) અને $12$ પાંચ-સભ્યવાળી રીંગો (પંચકોણ) હોય છે.
દરેક કાર્બન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને ત્રણ સિગ્મા બંધ બનાવે છે.
પાંચ-સભ્યવાળી રીંગો ફક્ત છ-સભ્યવાળી રીંગો સાથે જોડાયેલી હોય છે,જ્યારે છ-સભ્યવાળી રીંગો છ અને પાંચ-સભ્યવાળી બંને રીંગો સાથે જોડાયેલી હોય છે.
તેથી,વિધાન કે જેમાં $12$ છ-સભ્યવાળી રીંગો અને $24$ પાંચ-સભ્યવાળી રીંગો હોય છે તે ખોટું છે.

(D) આપેલ પ્રતિક્રિયાઓ સોડિયમ કાર્બોનેટના ઉત્પાદન માટેની સોલ્વે પ્રક્રિયાનો ભાગ છે.
$1$. $2NH_3 + H_2O(A) + CO_2 \rightarrow (NH_4)_2CO_3$
$2$. $(NH_4)_2CO_3 + H_2O + CO_2(B) \rightarrow 2NH_4HCO_3$
$3$. $NH_4HCO_3 + NaCl \rightarrow NaHCO_3(C) + NH_4Cl$
આ સમીકરણો સાથે સરખામણી કરતા,આપણે જાણી શકીએ છીએ કે $A = H_2O$,$B = CO_2$,અને $C = NaHCO_3$.

(B) $[SiCl_6]^{2-}$ સંયોજન અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી.
આનું કારણ એ છે કે સ્ટીરિક અવરોધને કારણે છ મોટા $Cl^-$ આયનો નાના $Si^{4+}$ પરમાણુની આસપાસ સમાઈ શકતા નથી.

(B) માનવ દાંતનું ઇનેમલ મુખ્યત્વે હાઇડ્રોક્સિએપેટાઇટનું બનેલું હોય છે,જે કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટનું સ્ફટિકીય સ્વરૂપ છે,$Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2$.
આ બંધારણમાં,કેલ્શિયમ $Ca^{2+}$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં હોય છે.
ફોસ્ફરસ ફોસ્ફેટ આયન $(PO_4)^{3-}$ માં હોય છે,જ્યાં ફોસ્ફરસની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+5$ $(P^{5+})$ છે.
ફ્લોરાઇડ આયનો $(F^{-})$ પણ ઘણીવાર દાંતને મજબૂત બનાવવા માટે ઇનેમલના બંધારણમાં ઉમેરવામાં આવે છે.
તેથી,$P^{3+}$ દાંતના ઇનેમલમાં હાજર હોતું નથી.

(B) $PCl_{3}$ નું જળવિભાજન નીચે મુજબ થાય છે:
$PCl_{3} + 3H_{2}O \longrightarrow H_{3}PO_{3} (A) + 3HCl$
અહીં $B$ એ ફોસ્ફરસ એસિડ $(H_{3}PO_{3})$ છે.
$H_{3}PO_{3}$ નું બંધારણ $H-P(=O)(OH)_{2}$ છે.
$H_{3}PO_{3}$ માં,ફક્ત ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા બે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ પ્રોટોન $(H^{+})$ તરીકે આયનીકરણ પામી શકે છે.
ફોસ્ફરસ પરમાણુ સાથે સીધો જોડાયેલ હાઇડ્રોજન પરમાણુ આયનીકરણ પામી શકતો નથી.
તેથી,$B$ માં આયનીકરણ પામી શકે તેવા પ્રોટોનની સંખ્યા $2$ છે.

(A) $(CH_3)_4 Si$ એ એક સિલેન છે.
$(CH_3) Si(OH)_3$ પોલિમરાઈઝ થઈને $2D$-સિલિકોન બનાવે છે.
$(CH_3)_2 Si(OH)_2$ પોલિમરાઈઝ થઈને ચેઈન સિલિકોન બનાવે છે.
$(CH_3)_3 Si(OH)$ સંઘનન પામીને ડાયમર $(CH_3)_3 Si-O-Si(CH_3)_3$ બનાવે છે.
આમ,સાચી જોડ $A-III, B-IV, C-I, D-II$ છે.

(B) ઇથેનોલની $PCl_{3}$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ઇથાઇલ ક્લોરાઇડ અને ફોસ્ફરસ એસિડ $(H_{3}PO_{3})$ મળે છે,જે સંયોજન $A$ છે.
$3C_{2}H_{5}OH + PCl_{3} \rightarrow 3C_{2}H_{5}Cl + H_{3}PO_{3} (A)$
$H_{3}PO_{3}$ ની $PCl_{3}$ સાથેની આગળની પ્રક્રિયાથી પાયરોફોસ્ફરસ એસિડ $(H_{4}P_{2}O_{5})$ મળે છે,જે સંયોજન $B$ છે.
પાયરોફોસ્ફરસ એસિડ $(H_{4}P_{2}O_{5})$ ના બંધારણમાં,બે $P-H$ બંધ હોય છે.
સીધા ફોસ્ફરસ પરમાણુ સાથે જોડાયેલા પ્રોટોન $(P-H)$ અ-આયનીકરણક્ષમ હોય છે.
તેથી,$H_{4}P_{2}O_{5}$ માં $2$ અ-આયનીકરણક્ષમ પ્રોટોન હોય છે.

(D) ફુલરીનમાં, દરેક કાર્બન પરમાણુ અન્ય ત્રણ કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે। આ બંધો બે પ્રકારના હોય છે: વધુ એકલ બંધ લાક્ષણિકતા અને વધુ લંબાઈ $(143.5 \text{ pm})$ ધરાવતા બંધો અને વધુ દ્વિ-બંધ લાક્ષણિકતા અને ટૂંકી લંબાઈ $(138.3 \text{ pm})$ ધરાવતા બંધો.

(B) ચક્રીય સિલિકેટ્સમાં,દરેક $SiO_4^{4-}$ ટેટ્રાહેડ્રોનના બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ વહેંચાયેલા હોય છે,જે $[SiO_3]_n^{2n-}$ સામાન્ય સૂત્ર ધરાવતી રીંગ બનાવે છે.
આકૃતિમાં $6$ સિલિકોન પરમાણુઓથી બનેલી રીંગ દર્શાવવામાં આવી છે.
સામાન્ય સૂત્રમાં $n = 6$ મૂકતા,આપણને $[SiO_3]_6^{2(6)-} = [Si_6O_{18}]^{12-}$ મળે છે.
આમ,ચક્રીય સિલિકેટ આયન $[Si_6O_{18}]^{12-}$ છે.

(D)
તત્વ $X$ એ $XCl_4$ પ્રકારની સ્થાયી નીપજ બનાવે છે,તેથી તે ચતુઃસંયોજક $(tetravalent)$ હોવું જોઈએ.
આપેલા તત્વોમાં,$Al$ ત્રિસંયોજક છે,$Na$ એકસંયોજક છે,$Ca$ દ્વિસંયોજક છે અને $Si$ ચતુઃસંયોજક છે.
આમ,$Si$ એ $SiCl_4$ બનાવે છે,જે એક સ્થાયી સંયોજન છે.
તેથી,વિકલ્પ $(d)$ સાચો છે.