Alkali metals Questions in Gujarati

(C) $KO_2$ (પોટેશિયમ સુપરઓક્સાઇડ) માં સુપરઓક્સાઇડ આયન $O_2^-$ હોય છે,જેમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,જે તેને પ્રકૃતિમાં અનુચુંબકીય બનાવે છે.
$KO_2$ નું મોલર દળ $39 + 32 = 71 \, g/mol$ છે.
$KO_2$ માં $K$ ની ટકાવારી આ મુજબ ગણવામાં આવે છે: $\frac{39}{71} \times 100 \approx 54.93\% \approx 55\%$.
જ્યારે $KO_2$ સલ્ફર $(S)$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,ત્યારે તે ક્ષાર $B$ (પોટેશિયમ સલ્ફેટ,$K_2SO_4$) બનાવે છે,જે $BaCl_2$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને $BaSO_4$ ના સફેદ અવક્ષેપ બનાવે છે.

(A) સોલ્વે પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ ના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટે થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં વપરાતા કાચા માલ તરીકે બ્રાઈન ($NaCl$ નું દ્રાવણ),ચૂનાનો પથ્થર $(CaCO_3)$ અને એમોનિયા $(NH_3)$ છે.
સમગ્ર રાસાયણિક પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2NaCl + CaCO_3 \rightarrow Na_2CO_3 + CaCl_2$.

(C) સોડિયમ $(Na)$ સૂકા ઓક્સિજન (વધારે) માં બળીને પેરોક્સાઇડ $(Na_2O_2)$ બનાવે છે.
પોટેશિયમ $(K)$ સૂકા ઓક્સિજન (વધારે) માં બળીને સુપરઓક્સાઇડ $(KO_2)$ બનાવે છે.
આથી,વિધાન $C$ ખોટું છે.

(C) ધાતુના નાઈટ્રેટનું ઉષ્મીય વિઘટન ધાતુની સક્રિયતાના આધારે ચોક્કસ પેટર્ન અનુસરે છે.
$1$. આલ્કલી ધાતુના નાઈટ્રેટ જેવા કે $NaNO_3$ ને $500 \ ^\circ C$ થી નીચે ગરમ કરવાથી ધાતુનો નાઈટ્રાઈટ અને ઓક્સિજન વાયુ મળે છે: $NaNO_3 \xrightarrow{< 500 \ ^\circ C} NaNO_2 + \frac{1}{2} O_2$.
$2$. ભારે ધાતુના નાઈટ્રેટ જેવા કે $Cu(NO_3)_2$,$Hg(NO_3)_2$,અને $AgNO_3$ ને ગરમ કરવાથી ધાતુનો ઓક્સાઈડ (અથવા ધાતુ),નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_2)$ અને ઓક્સિજન વાયુ મળે છે:
$Cu(NO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} CuO + 2NO_2 + \frac{1}{2} O_2$
$Hg(NO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} Hg + 2NO_2 + O_2$
$AgNO_3 \xrightarrow{\Delta} Ag + NO_2 + \frac{1}{2} O_2$
તેથી,$NaNO_3$ ગરમ કરવાથી $NO_2$ ઉત્પન્ન કરતું નથી.

(B) પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$Na_2O + H_2O \to 2NaOH$
$Na_2O \xrightarrow[400 \ ^oC]{O_2} Na_2O_2$
$2Na_2O_2 + 2H_2O \xrightarrow[25 \ ^oC]{} 4NaOH + O_2$
$Na_2O_2$ (સોડિયમ પેરોક્સાઇડ) નો ઉપયોગ સબમરીન જેવી બંધ જગ્યાઓમાં હવાના શુદ્ધિકરણ માટે થાય છે કારણ કે તે $CO_2$ અને $H_2O$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $O_2$ મુક્ત કરે છે.

(B) માત્ર $K$ નાઈટ્રોજન સાથે સીધી પ્રક્રિયા કરતું નથી,જ્યારે અન્ય ધાતુઓ કરે છે.
પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$
$3Mg + N_2 \rightarrow Mg_3N_2$
$3Ca_{(s)} + N_{2(g)} \rightarrow Ca_3N_{2(s)}$
લિથિયમ આલ્કલી ધાતુઓમાં સૌથી નાનું પરમાણુ છે. જ્યારે લિથિયમ ઓરડાના તાપમાને નાઈટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે લિથિયમ નાઈટ્રાઈડ $(Li_3N)$ બનાવે છે,જે સ્થિર છે કારણ કે $Li_3N$ ના નિર્માણથી મુક્ત થતી લેટીસ ઉર્જા સમગ્ર પ્રક્રિયાને ઉષ્માક્ષેપક બનાવવા માટે પૂરતી છે.
$K$ એ સમૂહ $1$ નું તત્વ હોવાથી,તે $N_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી.

(A) આલ્કલી ધાતુઓના બાયકાર્બોનેટ સિવાયના મોટાભાગના ધાતુના બાયકાર્બોનેટ ઘન અવસ્થામાં અસ્તિત્વ ધરાવતા નથી.
$LiHCO_3$ એ આલ્કલી ધાતુનો બાયકાર્બોનેટ હોવા છતાં,તે ઘન અવસ્થામાં અત્યંત અસ્થિર છે અને માત્ર દ્રાવણમાં જ અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$Ca(HCO_3)_2$,$Zn(HCO_3)_2$ અને $AgHCO_3$ માત્ર જલીય દ્રાવણમાં જ અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને તેમને ઘન સ્વરૂપે અલગ કરવાનો પ્રયાસ કરતા તે વિઘટન પામે છે.
તેથી,$(i), (ii), (iii)$ અને $(iv)$ ઘન અવસ્થામાં અસ્તિત્વ ધરાવતા નથી.

(A) જ્યારે $Li$ અથવા $Mg$ ગરમ કરવા પર હવા (નાઈટ્રોજન અને ઓક્સિજન) સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,ત્યારે તેઓ તેમના સંબંધિત નાઈટ્રાઈડ ($Li_3N$ અથવા $Mg_3N_2$) નીપજ $A$ તરીકે બનાવે છે.
આ નાઈટ્રાઈડ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને એમોનિયા વાયુ $(NH_3)$ નીપજ $B$ તરીકે બનાવે છે.
જ્યારે $NH_3$ એ $HCl$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે એમોનિયમ ક્લોરાઈડ $(NH_4Cl)$ બનાવે છે જે સફેદ ધુમાડા તરીકે દેખાય છે.
આમ,ધાતુ $M$ એ $Li$ અથવા $Mg$ હોઈ શકે છે.

(B) હવામાં સળગાવતી વખતે નાઇટ્રાઇડનું નિર્માણ એ $Li$ અને $Mg$ નો લાક્ષણિક ગુણધર્મ છે,જે તેમના નાના કદ અને ઉચ્ચ વીજભાર ઘનતાને કારણે છે.
$Na$ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Na_2O$ (ઓક્સાઇડ) અને $Na_2O_2$ (પેરોક્સાઇડ) બનાવે છે પરંતુ નાઇટ્રાઇડ બનાવતું નથી.
$Mg$ હવામાં હાજર ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજન બંને સાથે પ્રક્રિયા કરીને $MgO$ (ઓક્સાઇડ) અને $Mg_3N_2$ (નાઇટ્રાઇડ) બનાવે છે.
તેથી,$X$ એ $Na$ હોઈ શકે છે (જે માત્ર ઓક્સાઇડ બનાવે છે) અને $Y$ એ $Mg$ હોઈ શકે છે (જે ઓક્સાઇડ અને નાઇટ્રાઇડ બંને બનાવે છે).

(B) વિધાન $B$ ખોટું છે કારણ કે $NaNO_3$ ને ગરમ કરવાથી સોડિયમ નાઈટ્રાઇટ $(NaNO_2)$ અને ઓક્સિજન વાયુ $(O_2)$ બને છે,સોડિયમ પેરોક્સાઇડ $(Na_2O_2)$ નહીં.
પ્રક્રિયા: $2NaNO_3 \rightarrow 2NaNO_2 + O_2$.

(A) મિલ્ક ઓફ મેગ્નેશિયા એ પાણીમાં $Mg(OH)_2$ નું નિલંબન છે,$MgO + H_2O$ નથી. તેથી,વિધાન $A$ ખોટું છે.
આલ્કલી ધાતુના પેરોક્સાઇડ $(M_2O_2)$ સમૂહમાં નીચે જતાં આલ્કલી ધાતુના કેટાયનનું કદ વધવાને કારણે વધુ સ્થિર બને છે.
$AgF$ પાણીમાં દ્રાવ્ય છે કારણ કે તેની જલીયકરણ ઉર્જા તેની લેટીસ ઉર્જા કરતા વધારે છે.
$MgCl_2 \cdot 6H_2O$ ને ગરમ કરવાથી તેનું જળવિભાજન થાય છે અને $Mg(OH)Cl$ તથા $HCl$ બને છે,તેથી તેને સીધું ગરમ કરીને નિર્જળ $MgCl_2$ બનાવી શકાતું નથી.

(A) એલ્યુમિનિયમના વાસણોને વોશિંગ સોડા $(Na_{2}CO_{3})$ ધરાવતા પદાર્થોથી ધોવા જોઈએ નહીં કારણ કે તે એલ્યુમિનિયમ સાથે પ્રક્રિયા કરીને દ્રાવ્ય એલ્યુમિનેટ બનાવે છે.
સામાન્ય સંજોગોમાં,એલ્યુમિનિયમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી,કારણ કે તેની સપાટી પર એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ $(Al_{2}O_{3})$ અથવા એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(Al(OH)_{3})$ નું અભેદ્ય રક્ષણાત્મક પડ બને છે.
જ્યારે વોશિંગ સોડાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે જળવિભાજન પામીને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ ઉત્પન્ન કરે છે. $NaOH$ રક્ષણાત્મક પડ અને એલ્યુમિનિયમ ધાતુ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,જે રક્ષણાત્મક પડ બનતા અટકાવે છે અને દ્રાવ્ય સોડિયમ એલ્યુમિનેટ,$Na[Al(OH)_{4}]$ બનાવીને ધાતુને ઓગાળી નાખે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2Al + 2NaOH + 6H_{2}O \rightarrow 2Na[Al(OH)_{4}] + 3H_{2}$

(A) જ્યારે ઝિંકને હવાની હાજરીમાં બાળવામાં આવે છે,ત્યારે ઊન જેવા સફેદ તંતુઓ બને છે,જેને લેટિનમાં 'Lana philosophica' કહેવામાં આવે છે. 'Lana philosophica' નો અર્થ ફિલોસોફર્સ વૂલ થાય છે. આ ઊન જેવા તંતુઓ ઝિંક ઓક્સાઈડ $(ZnO)$ ના હોય છે.
ઝિંક સલ્ફાઈડ $(ZnS)$ ને ઝિંક બ્લેન્ડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$ZnO_2$ ને ઝિંક પેરોક્સાઈડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$ZnSO_4$ ને ઝિંક સલ્ફેટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આપણે ઝિંકને ઓક્સિજનની હાજરીમાં બાળીને અથવા વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફિલોસોફર્સ વૂલ બનાવી શકીએ છીએ:
$Zn + 1/2 O_2 \rightarrow ZnO$
$Zn + H_2O \text{ (steam)} \rightarrow ZnO + H_2$
ઝિંક ઓક્સાઈડનો ઉપયોગ ચામડીના રોગો માટેની મલમમાં,રંગોમાં સફેદ પિગમેન્ટ તરીકે,અને રબર,પ્લાસ્ટિક,કોસ્મેટિક્સ તથા બેટરી ઉદ્યોગોમાં થાય છે. તેના ઊન જેવા દેખાવને કારણે તેને ફિલોસોફર્સ વૂલ કહેવામાં આવે છે.

(D) પારો $(Hg)$ મોટાભાગની ધાતુઓ સાથે એમાલગમ (amalgam) બનાવે છે,પરંતુ તે લોખંડ $(Fe)$ સાથે એમાલગમ બનાવતું નથી.
લોખંડ પારા સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી કે તેમાં ઓગળતું નથી,તેથી પારાને લોખંડના પાત્રોમાં સંગ્રહિત અને વહન કરવું સુરક્ષિત છે.
પ્લેટિનમ $(Pt)$,ટંગસ્ટન $(W)$ અને ટાઇટેનિયમ $(Ti)$ જેવી અન્ય ધાતુઓ પણ પારા સાથે એમાલગમ બનાવતી નથી,પરંતુ પાત્રો માટે લોખંડ સૌથી વ્યવહારુ અને સામાન્ય રીતે વપરાતી સામગ્રી છે.

(A) સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ અને ફેરિક ઓક્સાઈડ $(Fe_2O_3)$ વચ્ચે ઊંચા તાપમાને થતી પ્રક્રિયા એક ફ્યુઝન પ્રક્રિયા છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $Na_2CO_3 + Fe_2O_3 \xrightarrow{\Delta} 2NaFeO_2 + CO_2$ છે.
અહીં,$A$ એ સોડિયમ ફેરાઈટ $(NaFeO_2)$ છે.

(C) ઝિંક $(II)$ આયનો સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઝિંક હાઇડ્રોક્સાઇડના સફેદ અવક્ષેપ બનાવે છે:
$Zn^{2+}(aq) + 2OH^-(aq) \rightarrow Zn(OH)_2(s)$ (સફેદ અવક્ષેપ)
જ્યારે વધારાનું $NaOH$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે ઝિંક હાઇડ્રોક્સાઇડના સફેદ અવક્ષેપ દ્રાવ્ય ટેટ્રાહાઇડ્રોક્સોઝિંકેટ $(II)$ સંકીર્ણ બનવાને કારણે ઓગળી જાય છે:
$Zn(OH)_2(s) + 2OH^-(aq) \rightarrow [Zn(OH)_4]^{2-}(aq)$

(A) પ્રવાહી એમોનિયામાં સોડિયમનું દ્રાવણ વાદળી દેખાય છે તેનું કારણ એમોનિએટેડ ઇલેક્ટ્રોન્સ અને એમોનિએટેડ સોડિયમ આયનોની હાજરી છે.
$Na + (x + y)NH_3 \to [Na(NH_3)_x]^+ + [e(NH_3)_y]^-$
વાદળી રંગ ખાસ કરીને દ્રશ્યમાન વર્ણપટમાં એમોનિએટેડ ઇલેક્ટ્રોન્સના ઉત્તેજનને કારણે હોય છે.

(B) ધાતુ $X$ એ $Mg$ છે. નાઇટ્રોજન સાથેની પ્રક્રિયા: $3Mg + N_2 \to Mg_3N_2$ $(Y)$.
$Y$ $(Mg_3N_2)$ ની પાણી સાથેની પ્રક્રિયા: $Mg_3N_2 + 6H_2O \to 3Mg(OH)_2 + 2NH_3$ (રંગહીન વાયુ).
રંગહીન વાયુ $(NH_3)$ ની $CuSO_4$ સાથેની પ્રક્રિયા: $4NH_3 + CuSO_4 \to [Cu(NH_3)_4]SO_4$ (ઘેરો વાદળી સંકીર્ણ).

(B) $Au$ અને $Pt$ ઉમદા ધાતુઓ છે અને તે સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરતી નથી.
$Pb$ પર $PbSO_4$ નું અદ્રાવ્ય રક્ષણાત્મક પડ બનવાને કારણે તે નોંધપાત્ર પ્રક્રિયા કરતું નથી.
$Ag$ સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે નીચે મુજબ પ્રક્રિયા કરે છે:
$2Ag + 2H_2SO_4 \to Ag_2SO_4 + SO_2 + 2H_2O$

(A, B, D) સોડિયમ નાઇટ્રેટ $(NaNO_3)$ ગરમ કરવાથી વિઘટન પામે છે.
$500\,^oC$ સુધીના તાપમાને,તે સોડિયમ નાઇટ્રાઇટ અને ઓક્સિજન બનાવે છે: $2NaNO_3 \rightarrow 2NaNO_2 + O_2$.
$800\,^oC$ થી વધુ તાપમાને,સોડિયમ નાઇટ્રાઇટનું વધુ વિઘટન થઈને સોડિયમ ઓક્સાઇડ,નાઇટ્રોજન અને ઓક્સિજન મળે છે: $2NaNO_2 \rightarrow Na_2O + N_2 + 1.5O_2$.
તેથી,$800\,^oC$ થી વધુ તાપમાને અંતિમ નીપજોમાં $N_2$,$O_2$ અને $Na_2O$ નો સમાવેશ થાય છે.

(A) ફ્લોરોસીસ એ ફ્લોરાઈડના વધુ પડતા સેવનથી થતો રોગ છે. શરીરમાં,વધારાના ફ્લોરાઈડ આયનો કેલ્શિયમ $(Ca^{2+})$ આયનો સાથે પ્રક્રિયા કરીને કેલ્શિયમ ફ્લોરાઈડ $(CaF_2)$ બનાવે છે,જે હાડકાં અને દાંતના સખત થવા તરફ દોરી જાય છે,જેના કારણે ફ્લોરોસીસ થાય છે.

(D) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુના સલ્ફેટ્સ $(MSO_4)$ ની દ્રાવ્યતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે કારણ કે કેશનનું કદ વધવાથી હાઇડ્રેશન એન્થાલ્પી લેટિસ એન્થાલ્પી કરતા વધુ ઝડપથી ઘટે છે. તેથી,સાચો ક્રમ $MgSO_4 > CaSO_4 > SrSO_4 > BaSO_4$ છે.
આલ્કલી ધાતુના હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ $(MOH)$ માટે,લેટિસ ઉર્જામાં ઘટાડો એ હાઇડ્રેશન ઉર્જામાં ઘટાડા કરતા વધુ નોંધપાત્ર હોવાથી સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં દ્રાવ્યતા વધે છે. તેથી,સાચો ક્રમ $LiOH < NaOH < KOH$ છે.
આમ,વિકલ્પ $D$ સાચો છે: $KOH > NaOH > LiOH$.

(B) જલીયકરણની માત્રા આયનની ચાર્જ ઘનતા અથવા આયોનિક પોટેન્શિયલ $(q/r)$ ના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં $Li^{+}$ થી $Cs^{+}$ તરફ જઈએ છીએ,તેમ આયોનિક ત્રિજ્યા વધે છે,જેના પરિણામે ચાર્જ ઘનતા ઘટે છે.
તેથી,આયનનું કદ વધવાની સાથે જલીયકરણ ઉર્જા અને જલીયકરણની માત્રા ઘટે છે.
જલીયકરણની સાપેક્ષ માત્રાનો સાચો ક્રમ છે: $Li^{+}_{(aq)} > Na^{+}_{(aq)} > K^{+}_{(aq)} > Rb^{+}_{(aq)} > Cs^{+}_{(aq)}$.

(A) લિથિયમ કાર્બોનેટ $Li_{2}CO_{3}$ આપેલા આલ્કલી ધાતુના કાર્બોનેટમાં સૌથી ઓછી ઉષ્મીય સ્થિરતા ધરાવે છે.
આલ્કલી ધાતુના કાર્બોનેટની ઉષ્મીય સ્થિરતા સમૂહમાં $Li$ થી $Cs$ તરફ જતાં વધે છે કારણ કે આયનીય લાક્ષણિકતા વધે છે અને ધાતુના કેટાયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ ઘટે છે.
$Li^{+}$ આયનનું કદ ખૂબ નાનું હોવાથી,તેની ધ્રુવીભવન શક્તિ વધુ હોય છે. તે મોટા કાર્બોનેટ આયન $(CO_{3}^{2-})$ ના ઇલેક્ટ્રોન વાદળને વિકૃત કરે છે,જે $C-O$ બંધને નબળો પાડે છે અને $Li-O$ બંધને મજબૂત બનાવે છે,જેનાથી ઓક્સાઇડ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં વિઘટન સરળ બને છે.
વિઘટન પ્રક્રિયા: $Li_{2}CO_{3} \xrightarrow{\Delta} Li_{2}O + CO_{2}$

(A) આલ્કલી ધાતુ કાર્બોનેટ્સ માટે,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં દ્રાવ્યતા વધે છે કારણ કે જેમ કેશનનું કદ વધે છે તેમ લેટિસ એનર્જી $(L.E.)$ એ હાઇડ્રેશન એનર્જી $(H.E.)$ કરતા વધુ ઝડપથી ઘટે છે. તેથી,દ્રાવ્યતાનો ક્રમ $Na_2CO_3 < K_2CO_3 < Rb_2CO_3$ છે.

(C) આલ્કલી ધાતુઓમાં,$Li$ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને માત્ર મોનોક્સાઇડ $(Li_2O)$ બનાવે છે કારણ કે $Li^+$ આયન ખૂબ જ નાનો છે અને તેની ચાર્જ ઘનતા વધુ છે,જે નાના $O^{2-}$ આયનને સ્થિર કરે છે.
તે પેરોક્સાઇડ $(Li_2O_2)$ અથવા સુપરઓક્સાઇડ $(LiO_2)$ બનાવી શકતું નથી કારણ કે મોટા પેરોક્સાઇડ અને સુપરઓક્સાઇડ આયનો $Li^+$ આયનની હાજરીમાં સ્થિર હોતા નથી.
$Na$ પેરોક્સાઇડ $(Na_2O_2)$ બનાવે છે,જ્યારે $Sr$ અને $Ba$ (આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ) પેરોક્સાઇડ ($SrO_2$ અને $BaO_2$) બનાવે છે.

(D) જ્યારે મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ હવામાં સળગે છે,ત્યારે તે વાતાવરણમાં રહેલા ઓક્સિજન $(O_2)$ અને નાઈટ્રોજન $(N_2)$ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$2Mg(s) + O_2(g) \rightarrow 2MgO(s)$
$3Mg(s) + N_2(g) \rightarrow Mg_3N_2(s)$
તેથી,ઉત્પન્ન થતી નીપજો મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઈડ $(MgO)$ અને મેગ્નેશિયમ નાઈટ્રાઈડ $(Mg_3N_2)$ છે.

(C) $MgCl_2 \cdot 6H_2O \xrightarrow{\Delta} MgO + 2HCl + 5H_2O$ (ધાતુનો ઓક્સાઈડ ઉત્પન્ન કરે છે)
$2K_2Cr_2O_7 \xrightarrow{\Delta} 2K_2CrO_4 + Cr_2O_3 + \frac{3}{2}O_2$ (ધાતુનો ઓક્સાઈડ $Cr_2O_3$ ઉત્પન્ન કરે છે)
$K_2CO_3 \xrightarrow{\Delta} \text{વિઘટન થતું નથી, માત્ર પીગળે છે}$ (ધાતુનો ઓક્સાઈડ ઉત્પન્ન કરતું નથી)
$Cu(NO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} CuO + 2NO_2 + \frac{1}{2}O_2$ (ધાતુનો ઓક્સાઈડ $CuO$ ઉત્પન્ન કરે છે)

(B) ધાતુના નાઈટ્રેટ્સનું ઉષ્મીય વિઘટન ધાતુની સક્રિયતાના આધારે ચોક્કસ પેટર્ન અનુસરે છે.
$P$ માટે: $AgNO_3 \xrightarrow{\Delta } Ag (\text{ધાત્વિક ઘન}) + NO_2 \uparrow + \frac{1}{2} O_2 \uparrow$.
$X$ માટે: $Pb(NO_3)_2 \xrightarrow{\Delta } PbO (\text{એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઈડ}) + 2 NO_2 \uparrow + \frac{1}{2} O_2 \uparrow$.
આમ,$P$ એ $AgNO_3$ છે અને $X$ એ $Pb(NO_3)_2$ છે.

(A) $Zn$ ની ખૂબ જ મંદ $HNO_3$ સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$4Zn 10HNO_3 ({\text{ખૂબ જ મંદ}}) \rightarrow 4Zn(NO_3)_2 NH_4NO_3 3H_2O$.
$Zn$ એ ખૂબ જ મંદ એસિડિક પરિસ્થિતિઓમાં નાઈટ્રેટ આયનનું એમોનિયમ આયનમાં રિડક્શન કરવા માટે સક્ષમ ધાતુ છે.
$Pb$,$Cu$,અને $Au$ આ ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં $NH_4NO_3$ ઉત્પન્ન કરતા નથી.

(B) આપેલા સંયોજનોમાંથી,$Ba(OH)_2$ (બેરિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ) એક પ્રબળ બેઝ છે અને તે પાણીમાં દ્રાવ્ય છે.
$BaSO_4$ તેની ઊંચી લેટીસ ઉર્જાને કારણે અદ્રાવ્ય છે.
$Al(OH)_3$ એમ્ફોટેરિક છે અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે.
$CaF_2$ પાણીમાં અલ્પ દ્રાવ્ય છે.

(B) પાણીમાં આયનીય સંયોજનોની દ્રાવ્યતા લેટીસ ઉર્જા અને જલીયકરણ ઉર્જા વચ્ચેના સંતુલન પર આધાર રાખે છે.
આલ્કલી ધાતુના બાયકાર્બોનેટ્સ માટે,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં દ્રાવ્યતા વધે છે કારણ કે લેટીસ ઉર્જામાં ઘટાડો એ જલીયકરણ ઉર્જામાં ઘટાડા કરતા વધુ નોંધપાત્ર હોય છે.
તેથી,વધતી જતી દ્રાવ્યતાનો સાચો ક્રમ $NaHCO_3 < KHCO_3 < RbHCO_3$ છે.

(C) જે ધાતુઓ નાઈટ્રાઈડ બનાવે છે તે ભેજ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એમોનિયા $(NH_3)$ વાયુ મુક્ત કરે છે,જેની લાક્ષણિક તીવ્ર ગંધ હોય છે.
$1$. $Mg$ (સમૂહ $2$) $Mg_3N_2$ બનાવે છે,જે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે: $Mg_3N_2 + 6H_2O \to 3Mg(OH)_2 + 2NH_3 \uparrow$.
$2$. $Ca$ (સમૂહ $2$) $Ca_3N_2$ બનાવે છે,જે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે: $Ca_3N_2 + 6H_2O \to 3Ca(OH)_2 + 2NH_3 \uparrow$.
$3$. $Li$ (સમૂહ $1$) એકમાત્ર આલ્કલી ધાતુ છે જે સ્થાયી નાઈટ્રાઈડ $(Li_3N)$ બનાવે છે,જે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે: $Li_3N + 3H_2O \to 3LiOH + NH_3 \uparrow$.
$4$. $K$ (સમૂહ $1$) આ પરિસ્થિતિઓમાં નાઈટ્રાઈડ બનાવતું નથી. તેથી,તે ભેજવાળી હવામાં એમોનિયા વાયુ ઉત્પન્ન કરતું નથી.
આમ,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) આલ્કલી ધાતુના બાયકાર્બોનેટની ઉષ્મીય સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં કેશનના કદમાં વધારો થવાને કારણે વધે છે.
આનું કારણ એ છે કે આયનીય ત્રિજ્યા વધવાની સાથે કેશનની ધ્રુવીભવન શક્તિ ઘટે છે.
તેથી,ઉષ્મીય સ્થિરતાનો ક્રમ $NaHCO_3 < KHCO_3 < RbHCO_3 < CsHCO_3$ છે.
આમ,$NaHCO_3$ ની ઉષ્મીય સ્થિરતા સૌથી ઓછી છે.

(A) તત્વનો પરમાણ્વિય ક્રમાંક $Z = 37$ છે.
તેની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^1$ છે.
છેલ્લો ઇલેક્ટ્રોન $5s$ કક્ષકમાં દાખલ થતો હોવાથી,તે તત્વ $s$-વિભાગનું છે.
સંયોજકતા કોષની રચના $5s^1$ છે,જે દર્શાવે છે કે તે સમૂહ $1$ (આલ્કલી ધાતુઓ) માં આવે છે.
તેથી,વિભાગ $s$ અને સમૂહ $1$ છે.

(A) $Li$ થી $Cs$ તરફ સમૂહમાં નીચે જતાં આલ્કલી ધાતુઓની ઘનતા સામાન્ય રીતે વધે છે.
જોકે,$Na$ અને $K$ વચ્ચે એક અપવાદ જોવા મળે છે.
$K$ માં પરમાણ્વીય કદમાં અસામાન્ય વધારાને કારણે $K$ ની ઘનતા $Na$ કરતા થોડી ઓછી હોય છે.
આમ,ઘનતાનો સાચો ક્રમ $Li < K < Na < Rb < Cs$ છે.

(D) જ્યારે સોડિયમને હવાની વધુ માત્રામાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે મુખ્યત્વે ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ પેરોક્સાઇડ $(Na_2O_2)$ અને થોડી માત્રામાં સોડિયમ ઓક્સાઇડ $(Na_2O)$ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2Na + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow Na_2O$
$Na_2O + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow Na_2O_2$
આ પરિસ્થિતિઓમાં સોડિયમ $NaO_2$ (સુપરઓક્સાઇડ) બનાવતું નથી,કારણ કે તે પોટેશિયમ,રુબિડિયમ અને સીઝિયમ જેવી મોટી આલ્કલી ધાતુઓની લાક્ષણિકતા છે. હવામાં નાઇટ્રોજન હોવા છતાં,સોડિયમ સામાન્ય ગરમ કરવાની સ્થિતિમાં નાઇટ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Na_3N$ બનાવતું નથી.
તેથી,પ્રાપ્ત થતી નીપજો $Na_2O$ અને $Na_2O_2$ છે,જે $II$ અને $IV$ ને અનુરૂપ છે.

(B) આલ્કલી ધાતુઓમાં,માત્ર $Li$ જ નાઈટ્રોજન સાથે સીધી પ્રક્રિયા કરીને સ્થાયી નાઈટ્રાઈડ $(Li_3N)$ બનાવે છે.
આ $Li^+$ આયનના નાના કદને કારણે $Li_3N$ ની ઊંચી લેટીસ ઉર્જાને આભારી છે.
જેમ જેમ સમૂહમાં નીચે જઈએ તેમ આલ્કલી ધાતુના કેટાયનનું કદ વધે છે,તેમ લેટીસ ઉર્જા ઘટે છે,જેના કારણે $Na, K, Rb,$ અને $Cs$ ના નાઈટ્રાઈડ તેમના તત્વોમાં વિઘટન પામવા માટે અસ્થાયી બને છે.

(C) $Mg + NaOH$ નો ઉપયોગ હાઇડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન કરવા માટે કરી શકાતો નથી.
હાઇડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન કરતી પ્રતિક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$(A)$ $2Al + 2NaOH + 2H_{2}O \rightarrow 2NaAlO_{2} + 3H_{2}\uparrow$ (સોડિયમ મેટા એલ્યુમિનેટ)
$(B)$ $Zn + 2NaOH \rightarrow Na_{2}ZnO_{2} + H_{2}$
$(C)$ $Mg$ આલ્કલી દ્વારા અસર પામતું નથી. તેથી,તે $NaOH$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરતું નથી.
$(D)$ $LiH + H_{2}O \rightarrow H_{2}\uparrow + LiOH$
તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો છે.

(B) ધાતુ કાર્બોનેટની ઉષ્મીય સ્થિરતા ધાતુના વિદ્યુત-ધન ગુણધર્મ વધવાની સાથે વધે છે.
$BeCO_3$ અત્યંત અસ્થિર છે અને ઓરડાના તાપમાને વિઘટન પામે છે.
$Li_2CO_3$ પણ અન્ય આલ્કલી ધાતુ કાર્બોનેટની તુલનામાં પ્રમાણમાં અસ્થિર છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Na_2CO_3$ એ આલ્કલી ધાતુ (સમૂહ $1$) નો કાર્બોનેટ છે,જે આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ ($Be$ અને $Ca$) કરતા વધુ વિદ્યુત-ધન છે.
તેથી,$Na_2CO_3$ ની ઉષ્મીય સ્થિરતા સૌથી વધુ છે અને તેનું વિઘટન તાપમાન મહત્તમ છે.

(A) આલ્કલી ધાતુના બાયકાર્બોનેટની દ્રાવ્યતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે કારણ કે લેટીસ ઉર્જામાં ઘટાડો એ જલીયકરણ ઉર્જામાં ઘટાડા કરતા વધુ નોંધપાત્ર હોય છે. તેથી,સાચો ક્રમ $LiHCO_3 < NaHCO_3 < KHCO_3$ છે.

(C) $Be(OH)_2$,$Al(OH)_3$ અને $Zn(OH)_2$ ઉભયગુણી પ્રકૃતિના છે અને વધારાના $NaOH$ માં દ્રાવ્ય થઈને $[Be(OH)_4]^{2-}$,$[Al(OH)_4]^-$ અને $[Zn(OH)_4]^{2-}$ જેવા દ્રાવ્ય સંકીર્ણો બનાવે છે.
$FeCl_3$ એ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Fe(OH)_3$ બનાવે છે,જે લાલ-કથ્થઈ રંગના અવક્ષેપ છે.
$Fe(OH)_3$ બેઝિક પ્રકૃતિનું છે અને તે વધારાના $NaOH$ માં ઓગળતું નથી.

(D) આલ્કલી ધાતુના બાયકાર્બોનેટની દ્રાવ્યતા સમૂહમાં $Li$ થી $Cs$ તરફ જતાં વધે છે.
આનું કારણ એ છે કે જેમ ધન આયનનું કદ વધે છે,તેમ લેટીસ ઉર્જા હાઇડ્રેશન ઉર્જા કરતા વધુ ઝડપથી ઘટે છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $RbHCO_3$ ની પાણીમાં દ્રાવ્યતા સૌથી વધુ છે.

(B) આ પ્રક્રિયા શ્રેણી સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ $(NaHCO_3)$ નું ઉષ્મીય વિઘટન દર્શાવે છે:
$1$. $2NaHCO_3 \xrightarrow{\Delta} Na_2CO_3 + H_2O + CO_2(g)$
અહીં,$A = NaHCO_3$,$B = Na_2CO_3$,અને $C = CO_2$ છે.
$2$. $CO_2$ ચૂનાના પાણી $(Ca(OH)_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને દૂધિયા રંગના અવક્ષેપ આપે છે:
$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3(s) (D) + H_2O$
$3$. વધારાનો $CO_2$ એ $CaCO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને દ્રાવ્ય કેલ્શિયમ બાયકાર્બોનેટ $(E)$ બનાવે છે:
$CaCO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2 (E)$
વિધાનોનું મૂલ્યાંકન:
- $A$ એ $NaHCO_3$ છે (સાચું).
- $B$ એ $Na_2CO_3$ છે,જે $H_2O$ માં દ્રાવ્ય છે (ખોટું,કારણ કે $Na_2CO_3$ ખૂબ જ દ્રાવ્ય છે).
- $A$ $(NaHCO_3)$ ઉભયગુણી છે,અને $E$ $(Ca(HCO_3)_2)$ પણ ઉભયગુણી છે (સાચું).
- $D$ એ $CaCO_3$ છે (સાચું).
આમ,ખોટું વિધાન $B$ છે.

(C) આલ્કલી ધાતુના હાઇડ્રાઇડ્સની સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે કારણ કે આલ્કલી ધાતુના કેટાયનનું કદ વધે છે.
જેમ કેટાયનનું કદ વધે છે,તેમ આયનિક હાઇડ્રાઇડની લેટીસ ઉર્જા ઘટે છે,જેનાથી તે ઓછું સ્થાયી બને છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$Li^+$ ની આયનિક ત્રિજ્યા સૌથી નાની છે,જે $LiH$ માટે સૌથી વધુ લેટીસ ઉર્જા આપે છે.
તેથી,$LiH$ એ આલ્કલી ધાતુના હાઇડ્રાઇડ્સમાં સૌથી વધુ સ્થાયી હાઇડ્રાઇડ છે.

(D) મેગ્નેશિયમની કાચી ધાતુઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. મેગ્નેસાઇટ: $MgCO_3$
$2$. ડોલોમાઇટ: $MgCO_3 \cdot CaCO_3$
$3$. કાર્નેલાઈટ: $KCl \cdot MgCl_2 \cdot 6H_2O$
જિપ્સમ એ કેલ્શિયમની કાચી ધાતુ છે જેનું સૂત્ર $CaSO_4 \cdot 2H_2O$ છે.
તેથી,જિપ્સમ એ મેગ્નેશિયમની કાચી ધાતુ નથી.

(C) સોલ્વે પ્રક્રિયામાં,$NaHCO_3$ અવક્ષેપિત થાય છે કારણ કે તે પાણીમાં ઓછું દ્રાવ્ય છે અને તેને પ્રતિક્રિયા મિશ્રણમાંથી સરળતાથી અલગ કરી શકાય છે.
જો કે,પોટેશિયમના કિસ્સામાં,$KHCO_3$ પાણીમાં ખૂબ જ દ્રાવ્ય છે.
આ ઉચ્ચ દ્રાવ્યતાને કારણે,$KHCO_3$ દ્રાવણમાંથી બહાર અવક્ષેપિત થતું નથી,જેના કારણે તેને સોલ્વે પ્રક્રિયા દ્વારા અલગ કરવું અશક્ય છે.
તેથી,સાચું કારણ એ છે કે $KHCO_3$ એ $NaHCO_3$ કરતા વધુ દ્રાવ્ય છે.

(A) આલ્કલી ધાતુઓના ઓક્સાઇડ,પેરોક્સાઇડ અને સુપરઓક્સાઇડની સ્થિરતા કેટાયનના કદ પર આધાર રાખે છે.
જેમ જેમ સમૂહમાં નીચે જઈએ તેમ આલ્કલી ધાતુના કેટાયનનું કદ વધે છે,તેમ લેટીસ ઉર્જા વધે છે,જે મોટા એનાયનને સ્થિર કરે છે.
સામાન્ય રીતે,આપેલ ધાતુ માટે સ્થિરતાનો ક્રમ $Normal \ oxide > Peroxide > Superoxide$ છે,કારણ કે એનાયનનું કદ વધવાની સાથે ચાર્જ ઘનતા ઘટે છે.

(D) $1$. આલ્કલી ધાતુઓ પ્રવાહી $NH_3$ માં ઓગળીને ઘેરા વાદળી રંગનું દ્રાવણ બનાવે છે,જે એમોનિયેટેડ ઇલેક્ટ્રોન $(e^-(NH_3)_x)$ ની હાજરીને કારણે વાહક અને અનુચુંબકીય હોય છે.
$2$. વાદળી રંગ દ્રશ્યમાન વર્ણપટના લાલ વિસ્તારમાં પ્રકાશના શોષણને કારણે હોય છે,જે એમોનિયેટેડ ઇલેક્ટ્રોનના ઉત્તેજનને અનુરૂપ છે.
$3$. જેમ ધાતુની સાંદ્રતા વધે છે,તેમ વાદળી રંગ બ્રોન્ઝ રંગમાં બદલાય છે અને દ્રાવણ પ્રતિચુંબકીય બને છે કારણ કે એમોનિયેટેડ ઇલેક્ટ્રોન જોડાઈને ક્લસ્ટર બનાવે છે.
$4$. તેથી,સાંદ્રતા વધવાની સાથે અનુચુંબકીય ગુણધર્મ ઘટે છે.
$5$. સ્થિર રાખતા,વાદળી દ્રાવણ ધીમે ધીમે વિઘટન પામીને ધાતુ એમાઈડ $(MNH_2)$ અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ બનાવે છે,પરંતુ આ તમામ આલ્કલી ધાતુઓનો તાત્કાલિક ગુણધર્મ નથી.

(A) ઝીયોલાઇટ એ માઇક્રોપોરસ,એલ્યુમિનોસિલિકેટ ખનિજો છે જેનો ઉપયોગ વ્યાપારી શોષક અને ઉદ્દીપક તરીકે થાય છે. ઝીયોલાઇટનું સામાન્ય રાસાયણિક સૂત્ર $Na_2Al_2Si_2O_8 \cdot xH_2O$ છે. આયન-વિનિમય પ્રક્રિયા દ્વારા સખત પાણીને નરમ બનાવવા માટે તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.