Mix Examples-Redox Reactions Questions in Gujarati

(C) રેડોક્ષ પ્રક્રિયામાં તત્વોના ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર થાય છે.
પ્રક્રિયા $2KI + Cl_2 \to 2KCl + I_2$ માં:
$I$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ થી બદલાઈને $0$ થાય છે (ઓક્સિડેશન).
$Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી બદલાઈને $-1$ થાય છે (રિડક્શન).
તેથી,આ એક રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.

(A) $KMnO_4$ માં $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ છે. મેળવેલા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $Mn$ ના ઓક્સિડેશન આંકમાં થતા ફેરફાર જેટલી હોય છે.
$1$. $MnO_4^- (+7) \rightarrow MnO_4^{2-} (+6)$: $1 \ e^-$ નો ફાળો.
$2$. $MnO_4^- (+7) \rightarrow MnO_2 (+4)$: $3 \ e^-$ નો ફાળો.
$3$. $MnO_4^- (+7) \rightarrow \frac{1}{2} Mn_2O_3 (+3)$: $4 \ e^-$ નો ફાળો.
$4$. $MnO_4^- (+7) \rightarrow Mn^{2+} (+2)$: $5 \ e^-$ નો ફાળો.
આમ,સાચો ક્રમ $1, 3, 4, 5$ છે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયા $4Fe + 3O_2 \rightleftharpoons 4Fe^{3+} + 6O^{2-}$ છે.
આ પ્રક્રિયામાં $Fe$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $Fe^{3+}$ બનાવે છે,તેથી $Fe$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે $(Fe \to Fe^{3+} + 3e^-)$.
$Fe$ નું ઓક્સિડેશન થતું હોવાથી,તેનું $Fe^{3+}$ દ્વારા રિડક્શન થઈ શકે નહીં.
તેથી,વિધાન 'ધાત્વિક આયર્નનું $Fe^{3+}$ વડે રિડક્શન થાય છે' તે ખોટું છે.

(D) ઓક્સિડેશનકર્તાનો તુલ્યભાર શોધવા માટેનું સૂત્ર: $\text{તુલ્યભાર} = \frac{\text{આણ્વીય દળ}}{\text{n-ફેક્ટર}}$.
આપેલ રેડોક્ષ પ્રક્રિયામાં,$Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 6e^- \rightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O$,$1 \text{ મોલ } K_2Cr_2O_7$ દ્વારા મેળવેલા ઇલેક્ટ્રોનની કુલ સંખ્યા $6$ છે.
તેથી,$K_2Cr_2O_7$ માટે n-ફેક્ટર $6$ છે.
આમ,તુલ્યભાર $= \frac{M}{6}$.

(B) એસિડિક માધ્યમમાં,$KMnO_4$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને ફેરસ આયન $(Fe^{2+})$ નું ફેરિક આયન $(Fe^{3+})$ માં રૂપાંતર કરે છે.
$KMnO_4$ માટે રિડક્શનની અર્ધ-પ્રક્રિયા:
$MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \to Mn^{2+} + 4H_2O$
$KMnO_4$ ના એક અણુ દીઠ મેળવેલા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ($n$-ફેક્ટર) $5$ છે.
$KMnO_4$ નું આણ્વીય દળ $39 + 55 + (4 \times 16) = 158 \ g/mol$ છે.
તુલ્યભાર = $\frac{\text{આણ્વીય દળ}}{n\text{-ફેક્ટર}} = \frac{158}{5} = 31.6$.

(A) આપેલ પ્રક્રિયામાં: $2[Fe(CN)_6]^{3-} + H_2O_2 + 2OH^{-} \rightarrow 2[Fe(CN)_6]^{4-} + 2H_2O + O_2$.
$H_2O_2$ એ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે કારણ કે તેનું $O_2$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા: $H_2O_2 + 2OH^{-} \rightarrow O_2 + 2H_2O + 2e^{-}$.
$H_2O_2$ માં ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $(-1)$ થી $O_2$ $(0)$ માં બદલાય છે,જે $H_2O_2$ ના અણુ દીઠ $2$ ઇલેક્ટ્રોનનો ત્યાગ દર્શાવે છે.
તેથી,$H_2O_2$ માટે $n$-ફેક્ટર $2$ છે.
$H_2O_2$ નું આણ્વીય દળ = $(2 \times 1) + (2 \times 16) = 34 \ g/mol$.
તુલ્યભાર = $\frac{\text{આણ્વીય દળ}}{n\text{-ફેક્ટર}} = \frac{34}{2} = 17$.

(A) એસિડિક માધ્યમમાં સંતુલિત રેડોક્ષ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$3MnO_4^- + 5FeC_2O_4 + 24H^+ \rightarrow 3Mn^{2+} + 5Fe^{3+} + 10CO_2 + 12H_2O$
સંતુલિત સમીકરણના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ:
$5$ મોલ $FeC_2O_4$ માટે $3$ મોલ $MnO_4^-$ ની જરૂર પડે છે.
તેથી,$1$ મોલ $FeC_2O_4$ માટે $\frac{3}{5} = 0.6$ મોલ $MnO_4^-$ ની જરૂર પડે.
આમ,$KMnO_4$ ના $0.6$ મોલની જરૂર પડે છે.

(B) એસિડિક માધ્યમમાં $(H_2SO_4)$ પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ અને સોડિયમ સલ્ફાઇટ $(Na_2SO_3)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$K_2Cr_2O_7 + 3Na_2SO_3 + 4H_2SO_4 \rightarrow 3Na_2SO_4 + K_2SO_4 + 4H_2O + Cr_2(SO_4)_3$
આ પ્રક્રિયામાં,નારંગી ડાયક્રોમેટ આયન $(Cr_2O_7^{2-})$ નું રિડક્શન થઈને લીલા રંગનો ક્રોમિયમ$(III)$ આયન $(Cr^{3+})$ બને છે,જે ક્રોમિયમ$(III)$ સલ્ફેટ $(Cr_2(SO_4)_3)$ બનાવે છે.
આમ,લીલો રંગ $Cr_2(SO_4)_3$ ના નિર્માણને કારણે હોય છે.

(C) વિકલ્પ $(C)$ માં,પ્રક્રિયા $BaO_2 + H_2SO_4 \to BaSO_4 + H_2O_2$ છે.
ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ તપાસતા:
$BaO_2$ માં,$Ba$ એ $+2$ અને $O$ એ $-1$ છે.
$H_2SO_4$ માં,$H$ એ $+1$,$S$ એ $+6$,અને $O$ એ $-2$ છે.
$BaSO_4$ માં,$Ba$ એ $+2$,$S$ એ $+6$,અને $O$ એ $-2$ છે.
$H_2O_2$ માં,$H$ એ $+1$ અને $O$ એ $-1$ છે.
બંને બાજુએ તમામ તત્વો $(Ba, O, H, S)$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ સમાન રહેતી હોવાથી,સંયોજકતામાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.

(D) રેડોક્ષ પ્રક્રિયા તે છે જેમાં ઓછામાં ઓછા એક તત્વના ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર થાય છે.
વિકલ્પ $(A)$ માં,$Rb$ નો આંક $0$ થી $+1$ અને $H$ નો આંક $+1$ થી $0$ થાય છે.
વિકલ્પ $(B)$ માં,$Cu$ નો આંક $+2$ થી $+1$ અને $I$ નો આંક $-1$ થી $0$ થાય છે.
વિકલ્પ $(C)$ માં,$H_2O_2$ માં $O$ નો આંક $-1$ થી બદલાઈને $-2$ ( $H_2O$ માં) અને $0$ ($O_2$ માં) થાય છે.
વિકલ્પ $(D)$ માં,$4KCN + Fe(CN)_2 \to K_4Fe(CN)_6$ એ સંકીર્ણ બનાવવાની પ્રક્રિયા છે જેમાં તમામ તત્વોના ઓક્સિડેશન આંક બદલાતા નથી $(K=+1, C=+2, N=-3, Fe=+2)$.
તેથી,$(D)$ એ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા નથી.

(D) $CaF_2 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + 2HF$ પ્રક્રિયામાં,તમામ તત્વોના ઓક્સિડેશન આંક $(Ca: +2, F: -1, H: +1, S: +6, O: -2)$ સમાન રહે છે.
ઓક્સિડેશન આંકમાં કોઈ ફેરફાર થતો ન હોવાથી,આ એક એસિડ-બેઇઝ પ્રક્રિયા છે,રેડોક્સ પ્રક્રિયા નથી.
તેથી,તે સાંદ્ર $H_2SO_4$ નો ઓક્સિડેશનકર્તા ગુણધર્મ દર્શાવતું નથી.

(C) બે સંયોજનો એકસાથે ત્યારે જ અસ્તિત્વ ધરાવી શકે જો તેઓ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા દ્વારા એકબીજા સાથે પ્રક્રિયા ન કરે.
$FeCl_3$ અને $SnCl_2$ પ્રક્રિયા કરે છે: $2FeCl_3 + SnCl_2 \rightarrow 2FeCl_2 + SnCl_4$.
$HgCl_2$ અને $SnCl_2$ પ્રક્રિયા કરે છે: $2HgCl_2 + SnCl_2 \rightarrow Hg_2Cl_2 + SnCl_4$.
$FeCl_3$ અને $KI$ પ્રક્રિયા કરે છે: $2FeCl_3 + 2KI \rightarrow 2FeCl_2 + 2KCl + I_2$.
$FeCl_2$ અને $SnCl_2$ એકબીજા સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી કારણ કે બંને તેમના નીચા ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે અને એકબીજા માટે ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કામ કરી શકતા નથી.

(C) સંતુલિત રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2KClO_3 + 3H_2C_2O_4 + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2KCl + 6CO_2 + 4H_2O$
ઓક્સિડેશન આંકની ગણતરી:
$1$. $KClO_3$ માં $Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ થી બદલાઈને $KCl$ માં $-1$ થાય છે. ફેરફાર $|-1 - 5| = 6$ છે.
$2$. $H_2C_2O_4$ માં $C$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ થી બદલાઈને $CO_2$ માં $+4$ થાય છે. ફેરફાર $|4 - 3| = 1$ છે.
$3$. $S$,$H$,$K$ અને $O$ ના ઓક્સિડેશન આંકમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.
આમ,$Cl$ ના ઓક્સિડેશન આંકમાં મહત્તમ ફેરફાર થાય છે.

(A) $Fe(CO)_5$ ના નિર્માણમાં,પ્રક્રિયા છે: $Fe + 5CO \rightarrow Fe(CO)_5$. અહીં,$Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ (શૂન્ય) રહે છે.
લોખંડના કાટ ખાવાની પ્રક્રિયામાં: $4Fe + 3O_2 + 2xH_2O \rightarrow 2Fe_2O_3 \cdot xH_2O$,$Fe$ નું $0$ માંથી $+3$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
વરાળ સાથેની પ્રક્રિયામાં: $3Fe + 4H_2O \rightarrow Fe_3O_4 + 4H_2$,$Fe$ નું $0$ માંથી $+8/3$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
$CuSO_4$ સાથેની પ્રક્રિયામાં: $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$,$Fe$ નું $0$ માંથી $+2$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
તેથી,$Fe(CO)_5$ ના નિર્માણમાં આયર્નનું ઓક્સિડેશન થતું નથી.

(A) એસિડિક $K_2Cr_2O_7$ અને $Na_2SO_3$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે,જેમાં $Cr_2O_7^{2-}$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે અને $SO_3^{2-}$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$K_2Cr_2O_7 + 3Na_2SO_3 + 4H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 3Na_2SO_4 + Cr_2(SO_4)_3 + 4H_2O$
આ પ્રક્રિયામાં,નારંગી રંગનો ડાયક્રોમેટ આયન $(Cr_2O_7^{2-})$ રિડક્શન પામીને લીલા રંગના ક્રોમિયમ$(III)$ સલ્ફેટ $(Cr_2(SO_4)_3)$ માં ફેરવાય છે,જેના કારણે દ્રાવણ લીલા રંગનું બને છે.

(B) $\frac{1}{2} Cl_{2(g)}$ નું $Cl^{-}_{(aq)}$ માં રૂપાંતર કરવા માટે સામેલ કુલ ઉર્જા ફેરફાર નીચે મુજબ છે:
$\Delta H = \frac{1}{2} \Delta_{diss} H_{Cl_2}^{\Theta} + \Delta_{eg} H_{Cl}^{\Theta} + \Delta_{Hyd} H_{Cl}^{\Theta}$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$\Delta H = (\frac{1}{2} \times 240) + (-349) + (-381) \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta H = 120 - 349 - 381 \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta H = - 610 \ kJ \ mol^{-1}$

(D) ઓક્ઝેલિક એસિડનો સોડિયમ ક્ષાર,$Na_2C_2O_4$ $(X)$,સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CO$ અને $CO_2$ વાયુઓ ઉત્પન્ન કરે છે,જેનાથી ઉભરા આવે છે.
$Na_2C_2O_4 + H_2SO_4 \to Na_2SO_4 + H_2C_2O_4$
$H_2C_2O_4 \xrightarrow{Conc. H_2SO_4} H_2O + CO \uparrow + CO_2 \uparrow$
$X$ એ $CaCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કેલ્શિયમ ઓક્ઝેલેટ $(CaC_2O_4)$ ના સફેદ અવક્ષેપ બનાવે છે:
$Na_2C_2O_4 + CaCl_2 \to CaC_2O_4 \downarrow + 2NaCl$
ઓક્ઝેલેટ આયનો $(C_2O_4^{2-})$ રેડોક્સ પ્રક્રિયાને કારણે એસિડિક $KMnO_4$ દ્રાવણને રંગવિહીન કરે છે:
$5C_2O_4^{2-} + 2MnO_4^{-} + 16H^{+} \to 10CO_2 \uparrow + 2Mn^{2+} + 8H_2O$
આમ,$'X'$ એ $Na_2C_2O_4$ છે.

(C) રેડોક્ષ પ્રક્રિયા એ છે જેમાં ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન એકસાથે થાય છે,જેમાં તત્વોના ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર થાય છે.
વિકલ્પ $C$ માં,પ્રક્રિયા $2F_{2(g)} + 2H_2O_{(l)} \rightarrow 4H_{(aq)}^+ + 4F_{(aq)}^- + O_{2(g)}$ છે.
અહીં,$F$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ થી $-1$ (રિડક્શન) માં બદલાય છે અને $H_2O$ માં $O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-2$ થી $0$ (ઓક્સિડેશન) માં બદલાય છે.
તેથી,આ પાણી સાથે સંકળાયેલી રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
વિકલ્પ $A$,$B$,અને $D$ માં,સામેલ કોઈપણ તત્વોના ઓક્સિડેશન આંકમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.

(D) જ્યારે મધ્યસ્થ પરમાણુ તેની મધ્યવર્તી ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં હોય ત્યારે પદાર્થ ઓક્સિડેશનકર્તા અને રિડક્શનકર્તા બંને તરીકે વર્તી શકે છે.
$SO_2$ માં,સલ્ફરની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+4$ છે. સલ્ફર $-2$ થી $+6$ સુધીની અવસ્થા ધરાવી શકે છે,તેથી તે બંને તરીકે વર્તી શકે છે.
$H_2O_2$ માં,ઓક્સિજનની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $-1$ છે. ઓક્સિજન $-2$ થી $0$ સુધીની અવસ્થા ધરાવી શકે છે,તેથી તે બંને તરીકે વર્તી શકે છે.
તેથી,$H_2O_2$ અને $SO_2$ બંને ઓક્સિડેશનકર્તા અને રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તી શકે છે.

(A) પ્રક્રિયામાં $X^{n+}$ નું $XO_3^-$ માં ઓક્સિડેશન અને $Cr_2O_7^{2-}$ નું $Cr^{3+}$ માં રિડક્શન થાય છે.
તુલ્યાંકના નિયમ મુજબ,ઓક્સિડેશનકર્તાના ગ્રામ તુલ્યાંક = રિડક્શનકર્તાના ગ્રામ તુલ્યાંક.
$(\text{n-factor})_{K_2Cr_2O_7} \times \text{moles of } K_2Cr_2O_7 = (\text{n-factor})_{X^{n+}} \times \text{moles of } X^{n+}$
$K_2Cr_2O_7$ માટે,$Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ થી $+3$ માં બદલાય છે. $Cr$ ના $2$ પરમાણુ હોવાથી,n-factor $2 \times (6 - 3) = 6$ છે.
$X^{n+}$ માટે,ઓક્સિડેશન આંક $+n$ થી $+5$ ($XO_3^-$ માં) માં બદલાય છે. n-factor $(5 - n)$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $6 \times (6 \times 10^{-3}) = (5 - n) \times (9 \times 10^{-3})$
$36 = (5 - n) \times 9$
$4 = 5 - n$
$n = 1$.

(C) દરેક પ્રક્રિયાનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. $Cr_2O_7^{2-} + H_2O_2 + H^{+} \rightarrow CrO_5 + H_2O$. $CrO_5$ એ ઘેરા વાદળી રંગનું સંયોજન છે.
$2$. $NO_2 + NO \xrightarrow{-23^{\circ}C} N_2O_3$. $N_2O_3$ એ નીચા તાપમાને વાદળી ઘન પદાર્થ છે.
$3$. $Fe^{3+} + SCN^{-} \rightarrow [Fe(SCN)]^{2+}$. આ સંકીર્ણ લોહી જેવો લાલ રંગ ધરાવે છે,વાદળી નહીં.
$4$. $CuSO_{4(s)} + 5H_2O_{(g)} \rightarrow CuSO_4 \cdot 5H_2O_{(s)}$. જલીય કોપર$(II)$ સલ્ફેટ વાદળી રંગનું હોય છે.
તેથી,જે પ્રક્રિયામાં વાદળી રંગ ઉત્પન્ન થતો નથી તે $Fe^{3+} + SCN^{-} \rightarrow [Fe(SCN)]^{2+}$ છે.

(B) $SnCl_2$ (સ્ટેનસ ક્લોરાઇડ) અને $HgCl_2$ (મર્ક્યુરિક ક્લોરાઇડ) વચ્ચેની પ્રક્રિયા રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
$SnCl_2$ રિડક્શનકર્તા તરીકે કામ કરે છે અને $HgCl_2$ નું રિડક્શન કરીને ધાત્વિક મર્ક્યુરી $(Hg)$ બનાવે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $SnCl_2 + HgCl_2 \rightarrow Hg + SnCl_4$ છે.
તેથી,'$A$' એ $Hg$ છે.

(D) $KMnO_4$,$Na_2SO_4$ અને $BaCl_2$ વચ્ચેની પ્રક્રિયામાં $BaSO_4$ સફેદ અવક્ષેપ તરીકે મળે છે,ગુલાબી નહીં.
$KMnO_4$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે,પરંતુ તે $Na_2SO_4$ કે $BaCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગુલાબી અવક્ષેપ આપતું નથી.
$BaSO_4$ સફેદ હોય છે,$MnS$ માંસ જેવો અથવા ગુલાબી રંગનો હોય છે,પરંતુ તે $Mn^{2+}$ અને $S^{2-}$ ની પ્રક્રિયાથી બને છે.
આ મિશ્રણમાં એવી કોઈ પ્રક્રિયા થતી નથી જે ગુલાબી અવક્ષેપ ઉત્પન્ન કરે.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે ગુલાબી અવક્ષેપ મળતા નથી.

(C) $Cu^{2+}$ આયનોની $KI$ સાથેની પ્રક્રિયા રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
$2Cu^{2+} + 4I^-$ $\rightarrow 2CuI_2$ $\rightarrow Cu_2I_2 (\text{સફેદ}) + I_2$.
જોકે,$Hg_2^{2+}$ આયનોની $KI$ સાથેની પ્રક્રિયાથી મર્ક્યુરી$(I)$ આયોડાઇડ $(Hg_2I_2)$ ના લીલા અવક્ષેપ મળે છે.
$Hg_2(NO_3)_2 + 2KI \rightarrow Hg_2I_2 (\text{લીલા } ppt) + 2KNO_3$.
આમ,સાચો પ્રક્રિયક $Hg_2(NO_3)_2$ છે.

(A) એમોનિયમ ડાયક્રોમેટનું ઉષ્મીય વિઘટન નીચે મુજબની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે:
$(NH_4)_2Cr_2O_7 \rightarrow N_2(g) + 4H_2O(g) + Cr_2O_3(s)$
આ પ્રક્રિયામાં,$(NH_4)_2Cr_2O_7$ નું વિઘટન થઈને નાઈટ્રોજન વાયુ,પાણીની વરાળ અને ક્રોમિયમ$(III)$ ઓક્સાઈડ $(Cr_2O_3)$ બને છે.
$Cr_2O_3$ એ લીલા રંગનો ઘન પાવડર છે જે પ્રક્રિયા દરમિયાન જોવા મળે છે.

(A) $1$. આલ્કલાઇન માધ્યમમાં: $MnO_4^- + e^- \rightarrow MnO_4^{2-}$. અહીં,$x = 1$.
$2$. એસિડિક માધ્યમમાં: $MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$. અહીં,$y = 5$.
$3$. તટસ્થ અથવા નિર્બળ આલ્કલાઇન માધ્યમમાં: $MnO_4^- + 2H_2O + 3e^- \rightarrow MnO_2 + 4OH^-$. અહીં,$z = 3$.
આમ,મૂલ્યો $x = 1, y = 5, z = 3$ છે.

(D) જ્યારે $Na_2O_2$ ને એસિડિક ડાયક્રોમેટ દ્રાવણમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે પ્રક્રિયા કરીને ક્રોમિયમ પેન્ટોક્સાઈડ $(CrO_5)$ બનાવે છે,જે ઘેરો વાદળી રંગ ધરાવે છે.
$Cr_2O_7^{2-} + 2H^+ + 4H_2O_2 \rightarrow 2CrO_5 + 5H_2O$
$CrO_5$ અસ્થિર છે અને ક્રોમિક સલ્ફેટ બનાવવા માટે વિઘટિત થાય છે,જે આ પ્રક્રિયામાં ઓક્સિજન વાયુ મુક્ત કરે છે.
$4CrO_5 + 6H_2SO_4 \rightarrow 2Cr_2(SO_4)_3 + 6H_2O + 7O_2$
તેથી,વાદળી રંગનું નિર્માણ અને ઓક્સિજનનું ઉત્સર્જન બંને જોવા મળે છે.

(C) એસિડિક $KMnO_4$ અને $HCl$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે જેમાં $HCl$ નું ક્લોરિન વાયુ $(Cl_2)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ છે: $2 KMnO_4 + 16 HCl \rightarrow 2 KCl + 2 MnCl_2 + 8 H_2O + 5 Cl_2$.
અહીં,$X$ એ ક્લોરિન વાયુ $(Cl_2)$ છે,જે લીલો-પીળો વાયુ છે.

(D) એસિડિક $KMnO_4$ એ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
તે $SO_2$ નું $SO_4^{2-}$ માં,$H_2O_2$ નું $O_2$ માં અને $Fe^{2+}$ નું $Fe^{3+}$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે.
આ તમામ પદાર્થો $KMnO_4$ દ્વારા ઓક્સિડાઈઝ થઈ શકે છે,તેથી તે બધા જાંબલી રંગના $KMnO_4$ દ્રાવણને રંગવિહીન બનાવે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(D) $KI$ ને વિવિધ ઓક્સિડેશનકર્તાઓ દ્વારા $I_2$ માં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકાય છે.
$1$. આલ્કલાઇન માધ્યમમાં $KMnO_4$: $2KMnO_4 + KI + H_2O \to 2MnO_2 + 2KOH + KIO_3$ (નોંધ: એસિડિક માધ્યમમાં તે $I_2$ આપે છે,પરંતુ આલ્કલાઇન $KMnO_4$ પણ ઓક્સિડન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે).
$2$. ઓઝોન $(O_3)$: $2KI + H_2O + O_3 \to 2KOH + I_2 + O_2$.
$3$. $CuSO_4$ દ્રાવણ: $2CuSO_4 + 4KI \to 2K_2SO_4 + Cu_2I_2 + I_2$.
આપેલા તમામ પ્રક્રિયકો $KI$ ને $I_2$ માં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકતા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) રેડોક્ષ પ્રક્રિયામાં ઓછામાં ઓછા એક તત્વના ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર થાય છે.
$XeF_6 + H_2O \to XeO_2F_2 + HF$ પ્રક્રિયામાં,$Xe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$,$F$ નો $-1$,$H$ નો $+1$ અને $O$ નો $-2$ જળવાઈ રહે છે.
કોઈપણ તત્વના ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર થતો ન હોવાથી,આ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા નથી (જળવિભાજન છે).
જ્યારે અન્ય પ્રક્રિયાઓમાં $Xe$ નું રિડક્શન અને $O$ અથવા $F$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે.

(D) $(I)$ એલ્યુમિનિયમ જલીય $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ એલ્યુમિનેટ $(NaAlO_2)$ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ મુક્ત કરે છે. આ પ્રતિક્રિયા સાચી છે.
$(II)$ સફેદ ફોસ્ફરસ $(P_4)$ જલીય $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અસમાનતા (disproportionation) અનુભવે છે,જે સોડિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ $(NaH_2PO_2)$ અને ફોસ્ફિન $(PH_3)$ બનાવે છે. આ પ્રતિક્રિયા સાચી છે.
$(III)$ સલ્ફર $(S)$ જલીય $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અસમાનતા અનુભવે છે,જે સોડિયમ થાયોસલ્ફેટ $(Na_2S_2O_3)$,સોડિયમ સલ્ફાઇડ $(Na_2S)$ અને પાણી $(H_2O)$ બનાવે છે. આ પ્રતિક્રિયા સાચી છે.
તેથી,ત્રણેય પ્રતિક્રિયાઓ સાચી છે.

(A) ફેરિક ઓક્ઝેલેટનું રાસાયણિક સૂત્ર $Fe_2(C_2O_4)_3$ છે.
ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયામાં,માત્ર ઓક્ઝેલેટ આયન $(C_2O_4^{2-})$ નું $CO_2$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
ઓક્ઝેલેટના ઓક્સિડેશન માટેની અર્ધ-પ્રક્રિયા: $C_2O_4^{2-} \rightarrow 2CO_2 + 2e^-$.
$1 \, \text{mole}$ $Fe_2(C_2O_4)_3$ માં $3 \, \text{mole}$ $C_2O_4^{2-}$ હોવાથી,પ્રતિ મોલ ફેરિક ઓક્ઝેલેટ દીઠ મુક્ત થતા કુલ ઇલેક્ટ્રોન $3 \times 2 = 6 \, e^-$ છે.
$10 \, \text{mole}$ ફેરિક ઓક્ઝેલેટ માટે,મુક્ત થતા કુલ ઇલેક્ટ્રોન $= 10 \times 6 = 60 \, e^-$.
એસિડિક માધ્યમમાં $MnO_4^-$ માટે રિડક્શન અર્ધ-પ્રક્રિયા: $MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$.
ઇલેક્ટ્રોનને સંતુલિત કરવા માટે,જરૂરી $MnO_4^-$ ના મોલની સંખ્યા: $x = \frac{60}{5} = 12$.

(B) બેઝિક માધ્યમમાં,$MnO_4^-$ નું રિડક્શન $MnO_4^{2-}$ માં થાય છે ($n$-ફેક્ટર $= 1$). $C_2O_4^{2-}$ નું $CO_3^{2-}$ માં ઓક્સિડેશન માટે $n$-ફેક્ટર $2$ છે. $1 \text{ મોલ } H_2C_2O_4 \text{ માટે, } 1 \times 2 = x \times 1$,તેથી $x = 2$.
એસિડિક માધ્યમમાં,$MnO_4^-$ નું રિડક્શન $Mn^{2+}$ માં થાય છે ($n$-ફેક્ટર $= 5$). $C_2O_4^{2-}$ નું $CO_2$ માં ઓક્સિડેશન માટે $n$-ફેક્ટર $2$ છે. $1 \text{ મોલ } NaHC_2O_4 \text{ માટે, } 1 \times 2 = y \times 5$,તેથી $y = 2/5 = 0.4$.
ગુણોત્તર $x/y = 2 / (2/5) = 10/2 = 5/1$.

(D) $KI$ ને વિવિધ ઓક્સિડેશનકર્તાઓ દ્વારા $I_2$ માં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકાય છે:
$1$. $KMnO_4$ તટસ્થ અથવા થોડા આલ્કલાઇન માધ્યમમાં.
$2$. ઓઝોન $(O_3)$ આલ્કલાઇન દ્રાવણમાં: $2 KI + O_3 + H_2O \rightarrow I_2 + 2 KOH + O_2$.
$3$. $CuSO_4$ દ્રાવણ: $2 CuSO_4 + 4 KI \rightarrow Cu_2I_2 + 2 K_2SO_4 + I_2$.
આથી,આપેલા તમામ પ્રક્રિયકો $KI$ નું $I_2$ માં ઓક્સિડેશન કરી શકે છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) એસિડિક માધ્યમમાં સંતુલિત રેડોક્સ પ્રક્રિયા: $5C_2O_4^{2-} + 2MnO_4^- + 16H^+ \rightarrow 10CO_2 + 2Mn^{2+} + 8H_2O$.
$KMnO_4$ ના મિલીમોલ = $\text{મોલારિટી} \times \text{કદ (mL માં)} = 1 \, M \times 20 \, mL = 20 \, mmol$.
સ્ટોઇકિયોમેટ્રી મુજબ,$2 \, mol \, MnO_4^-$ એ $5 \, mol \, C_2O_4^{2-}$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,$C_2O_4^{2-}$ ના $mmol = \frac{5}{2} \times 20 = 50 \, mmol$.
$1 \, mol \, CaC_2O_4$ માં $1 \, mol \, Ca^{2+}$ હોવાથી,$Ca^{2+}$ ના $mmol = 50 \, mmol$.
$Ca^{2+}$ નું દળ = $\frac{50}{1000} \times 40 \, g = 2 \, g$.

(A) મર્ક્યુરિક ક્લોરાઈડ $(HgCl_2)$ સ્ટેનસ ક્લોરાઈડ $(SnCl_2)$ સાથે બે તબક્કામાં પ્રક્રિયા કરે છે.
પ્રથમ,$HgCl_2$ નું મર્ક્યુરસ ક્લોરાઈડ $(Hg_2Cl_2)$ માં રિડક્શન થાય છે:
$2HgCl_2 + SnCl_2 \rightarrow Hg_2Cl_2 + SnCl_4$
જ્યારે $SnCl_2$ વધારામાં હોય,ત્યારે મર્ક્યુરસ ક્લોરાઈડ $(Hg_2Cl_2)$ નું વધુ રિડક્શન થઈને ધાત્વિક મર્ક્યુરી $(Hg)$ મળે છે:
$Hg_2Cl_2 + SnCl_2 \rightarrow 2Hg + SnCl_4$
આમ,અંતિમ નીપજો પ્રવાહી $Hg$ અને $SnCl_4$ છે.

(C) $I_2$ અને સોડિયમ થાયોસલ્ફેટ (જેને સામાન્ય રીતે હાયપો,$Na_2S_2O_3$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ પ્રમાણિત રેડોક્સ ટાઇટ્રેશન પ્રક્રિયા છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2Na_2S_2O_3 + I_2 \rightarrow Na_2S_4O_6 + 2NaI$.
આ પ્રક્રિયામાં,$I_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે અને તેનું $I^-$ માં રિડક્શન થાય છે,જ્યારે થાયોસલ્ફેટ આયન $(S_2O_3^{2-})$ રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે અને તેનું ટેટ્રાથાયોનેટ $(S_4O_6^{2-})$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
તેથી,હાયપો $I_2$ નું રિડક્શન કરી શકે છે.

(B) પ્રક્રિયામાં,$A_2O_x$ માં $A$ નું ઓક્સિડેશન $AO_3^-$ માં થાય છે. ધારો કે $A_2O_x$ માં $A$ નો ઓક્સિડેશન આંક $n$ છે. તેથી $2n + x(-2) = 0$,એટલે કે $n = x$. $AO_3^-$ માં,$A$ નો ઓક્સિડેશન આંક $y$ છે. તેથી $y + 3(-2) = -1$,એટલે કે $y = +5$. $A$ ના પ્રતિ પરમાણુ ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર $(5 - x)$ છે. $A_2O_x$ માં $A$ ના $2$ પરમાણુઓ હોવાથી,કુલ ફેરફાર $2(5 - x) = 10 - 2x$ છે.
એસિડિક માધ્યમમાં $MnO_4^-$ માટે,$Mn^{+7} + 5e^- \rightarrow Mn^{+2}$,તેથી ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર $5$ છે.
તુલ્યાંક સરખાવતા: $n_f \times A_2O_x$ ના મોલ = $n_f \times KMnO_4$ ના મોલ.
$(10 - 2x) \times (1.5 \times 10^{-3}) = 5 \times (0.03 \times 0.040)$.
$(10 - 2x) \times 1.5 \times 10^{-3} = 5 \times 1.2 \times 10^{-3}$.
$10 - 2x = 4$.
$2x = 6$,તેથી $x = 3$.
આમ,$x$ નું મૂલ્ય $3$ છે અને ઓક્સાઇડ $A_2O_3$ છે.

(D) $HNO_2$ માં,$N$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે. તે $+5$ માં ઓક્સિડાઈઝ થઈ શકે છે અથવા નીચા ઓક્સિડેશન આંકમાં રિડ્યુસ થઈ શકે છે.
$H_2O_2$ માં,$O$ નો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ છે. તે $0$ $(O_2)$ માં ઓક્સિડાઈઝ થઈ શકે છે અથવા $-2$ $(H_2O)$ માં રિડ્યુસ થઈ શકે છે.
$SO_2$ માં,$S$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે. તે $+6$ માં ઓક્સિડાઈઝ થઈ શકે છે અથવા નીચા ઓક્સિડેશન આંકમાં રિડ્યુસ થઈ શકે છે.
તેથી,આ તમામ સંયોજનો ઓક્સિડેશનકર્તા અને રિડક્શનકર્તા બંને તરીકે વર્તી શકે છે.

(A) $FeCl_3$ દ્રાવણનો પીળો રંગ $Fe^{3+}$ આયનોની હાજરીને કારણે હોય છે.
જ્યારે ઝીંકને એસિડિક $FeCl_3$ દ્રાવણમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે $FeCl_3$ ના જળવિભાજનથી ઉત્પન્ન થયેલા $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને નવજાત હાઇડ્રોજન $([H])$ ઉત્પન્ન કરે છે.
પ્રક્રિયા: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + 2[H]$.
આ નવજાત હાઇડ્રોજન $Fe^{3+}$ આયનોનું $Fe^{2+}$ આયનોમાં રિડક્શન કરે છે: $2FeCl_3 + 2[H] \rightarrow 2FeCl_2 + 2HCl$.
$Fe^{2+}$ આયનો આછા લીલા રંગના હોય છે,જેના કારણે દ્રાવણ પીળામાંથી આછા લીલા રંગમાં ફેરવાય છે.

(D) $SO_2$ માં,$S$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે. $S$ નું ઓક્સિડેશન $+6$ સુધી થઈ શકતું હોવાથી,$SO_2$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
$SO_2$,$Cl_2$ પાણીનું $HCl$ માં રિડક્શન કરે છે $(SO_2 + Cl_2 + 2H_2O \rightarrow H_2SO_4 + 2HCl)$.
$SO_2$,એસિડિક $Cr_2O_7^{2-}$ નું $Cr^{3+}$ માં રિડક્શન કરે છે $(Cr_2O_7^{2-} + 3SO_2 + 2H^+ \rightarrow 2Cr^{3+} + 3SO_4^{2-} + H_2O)$.
$SO_2$,એસિડિક $MnO_4^-$ નું $Mn^{2+}$ માં રિડક્શન કરે છે $(2MnO_4^- + 5SO_2 + 2H_2O \rightarrow 2Mn^{2+} + 5SO_4^{2-} + 4H^+)$.
તેથી,$SO_2$ આ બધાનું રિડક્શન કરી શકે છે.

(D) $Na_2S_2O_3$ (સોડિયમ થાયોસલ્ફેટ) નીચેના ગુણધર્મો દર્શાવે છે:
$1$. તે $Cu^{2+}$ નું $Cu^{+}$ માં રિડક્શન કરે છે: $2Cu^{2+} + 2S_2O_3^{2-} \rightarrow 2Cu^{+} + S_4O_6^{2-}$.
$2$. તે $I_2$ નું $I^{-}$ માં રિડક્શન કરે છે: $I_2 + 2S_2O_3^{2-} \rightarrow 2I^{-} + S_4O_6^{2-}$.
$3$. તે $AgBr$ ને દ્રાવ્ય સંકીર્ણ બનાવીને ઓગાળે છે: $AgBr + 2S_2O_3^{2-} \rightarrow [Ag(S_2O_3)_2]^{3-} + Br^{-}$.
આમ,બધા વિધાનો સાચા હોવાથી,જવાબ $D$ છે.

(C) $CO_2$ અને $SO_2$ બંને ચૂનાના પાણીને દૂધિયું બનાવે છે,તેથી ચૂનાના પાણીની કસોટી દ્વારા તેમને અલગ પાડી શકાતા નથી.
$SO_2$ એ રિડક્શનકર્તા છે અને તે એસિડિક $KMnO_4$ ના દ્રાવણને રંગવિહીન (જાંબલીમાંથી રંગવિહીન) બનાવે છે,જ્યારે $CO_2$ એ $KMnO_4/H^+$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી.
તેથી,આ બે વાયુઓને અલગ પાડવા માટે $KMnO_4/H^+$ એ યોગ્ય પ્રક્રિયક છે.

(D) ઓક્સિડેશન એટલે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાની પ્રક્રિયા અથવા તત્વના ઓક્સિડેશન આંકમાં વધારો થવો.
વિકલ્પ $(A)$ માં,$Na$ (ઓક્સિડેશન આંક $0$) નું $NaOH$ માં રૂપાંતર થાય છે જ્યાં $Na$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ છે. આમ,$Na$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે.
વિકલ્પ $(B)$ માં,$Cu$ (ઓક્સિડેશન આંક $0$) $2$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $Cu^{2+}$ (ઓક્સિડેશન આંક $+2$) બનાવે છે. આમ,$Cu$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે.
વિકલ્પ $(C)$ માં,$Cu^{2+}$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને $Cu$ બનાવે છે,જે રિડક્શન પ્રક્રિયા છે.
તેથી,$(A)$ અને $(B)$ બંને ધાતુના ઓક્સિડેશનને દર્શાવે છે.

(D) જો કોઈ પદાર્થમાં રહેલા મધ્યસ્થ પરમાણુનો ઓક્સિડેશન આંક તેના મહત્તમ અને ન્યૂનતમ ઓક્સિડેશન આંકની વચ્ચે હોય,તો તે પદાર્થ ઓક્સિડેશનકર્તા $(O.A.)$ અને રિડક્શનકર્તા $(R.A.)$ બંને તરીકે વર્તી શકે છે.
$H_2O_2$ માં ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-1$ છે,જે $0$ અથવા $-2$ માં જઈ શકે છે.
તે જ રીતે,$H_2$ અને $I_2$ પણ મધ્યવર્તી ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવે છે.
તેથી,આપેલા તમામ પદાર્થો ઓક્સિડેશનકર્તા અને રિડક્શનકર્તા બંને તરીકે વર્તી શકે છે.

(C) આયોડિન $(I_2)$ એક ઓક્સિડેશનકર્તા છે. તે રિડક્શનકર્તા સાથે પ્રક્રિયા કરીને આયોડાઈડ આયનો $(I^-)$ બનાવે છે,જે રંગવિહીન હોય છે.
$Na_2SO_3$ (સોડિયમ સલ્ફાઈટ) $I_2$ નું $I^-$ માં રિડક્શન કરે છે.
$Na_2S_2O_3$ (સોડિયમ થાયોસલ્ફેટ) $I_2$ નું $I^-$ માં રિડક્શન કરે છે.
$NaOH$ એ $I_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $I^-$ અને $IO_3^-$ બનાવે છે.
$NaCl$ (સોડિયમ ક્લોરાઈડ) $I_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી કારણ કે ક્લોરાઈડ આયનો $(Cl^-)$ નું આયોડિન દ્વારા ઓક્સિડેશન થઈ શકતું નથી. તેથી,$NaCl$ આયોડિનને રંગવિહીન કરતું નથી.

(C) નિર્બળ બેઝિક માધ્યમમાં,$KMnO_4$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને તેનું રિડક્શન $MnO_2$ માં થાય છે.
નિર્બળ બેઝિક માધ્યમમાં $KMnO_4$ અને $KI$ વચ્ચેની પ્રક્રિયાનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2 KMnO_4 + H_2O + KI \rightarrow 2 MnO_2 + 2 KOH + KIO_3$
આ પ્રક્રિયામાં,આયોડાઇડ આયન $(I^-)$ નું ઓક્સિડેશન આયોડેટ આયન $(IO_3^-)$ માં થાય છે.

(C) રેડોક્ષ પ્રક્રિયામાં,ઓછામાં ઓછા એક તત્વનો ઓક્સિડેશન આંક બદલાવો જોઈએ.
$CrO_4^{2-} \to Cr_2O_7^{2-}$ પ્રક્રિયામાં,$CrO_4^{2-}$ માં $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ છે $(x + 4(-2) = -2 \implies x = +6)$.
$Cr_2O_7^{2-}$ માં,$Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક પણ $+6$ છે $(2x + 7(-2) = -2 \implies 2x = 12 \implies x = +6)$.
કોઈપણ તત્વના ઓક્સિડેશન આંકમાં ફેરફાર થતો ન હોવાથી,આ પ્રક્રિયા રેડોક્ષ પ્રક્રિયા નથી.

(D) $CrO_5$ (બટરફ્લાય બંધારણ) માં,$Cr$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+6$ છે.
$Fe_3O_4$ ($FeO$ અને $Fe_2O_3$ નું મિશ્ર ઓક્સાઈડ) માં,$Fe$ ની સરેરાશ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+\frac{8}{3}$ છે.
$Na-Hg$ (સોડિયમ એમાલગમ) માં,$Na$ તેની ધાત્વિક અવસ્થામાં છે,તેથી તેનો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો ખોટી રીતે જોડાયેલા છે.