Alkali metals Questions in Gujarati

(A) ક્ષારીય હાઇડ્રાઇડ,જેને આયનીય હાઇડ્રાઇડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે $s$-વિભાગના તત્વો (આલ્કલી ધાતુઓ અને આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ,$Be$ અને $Mg$ સિવાય) ની ઊંચા તાપમાને ડાયહાઇડ્રોજન સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા બને છે.
$Li$ એ આલ્કલી ધાતુ છે અને તે ક્ષારીય હાઇડ્રાઇડ $(LiH)$ બનાવે છે.
$Be$ અને $Mg$ તેમની ઊંચી વીજભાર ઘનતા અને નાના કદને કારણે સહસંયોજક/પોલિમરિક હાઇડ્રાઇડ બનાવે છે.
$Ni$ એ $d$-વિભાગનું તત્વ છે અને તે ધાત્વીય (આંતરાલીય) હાઇડ્રાઇડ બનાવે છે.

(A) ધાતુઓની પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયાશીલતા વિદ્યુતરાસાયણિક શ્રેણીમાં તેમના સ્થાન પર આધાર રાખે છે.
$K$ અને $Na$ ખૂબ જ સક્રિય છે અને ઠંડા પાણી સાથે જોરદાર પ્રક્રિયા કરે છે.
$Pt$ એ નિષ્ક્રિય ધાતુ છે અને તે પાણી કે વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરતી નથી.
$Fe$ (લોખંડ) મધ્યમ સક્રિય છે; તે ઠંડા પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી પરંતુ ઊંચા તાપમાને વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરીને આયર્ન ઓક્સાઇડ બનાવે છે અને $H_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે:
$3Fe(s) + 4H_2O(g) \rightarrow Fe_3O_4(s) + 4H_2(g)$.

(C) આપેલી ધાતુઓમાંથી,$Sodium$ $(Na)$ એ અત્યંત સક્રિય આલ્કલી ધાતુ છે. તે ઠંડા પાણી સાથે જોરદાર પ્રક્રિયા કરીને $Sodium$ $hydroxide$ $(NaOH)$ અને $Hydrogen$ વાયુ $(H_2)$ બનાવે છે. પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2Na(s) + 2H_2O(l) \rightarrow 2NaOH(aq) + H_2(g)$. કોપર,નિકલ અને સિલ્વર એ વિદ્યુતરાસાયણિક શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજન કરતા ઓછી સક્રિય છે અને સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી.

(A) પોટાશ એલમ એ $K_2SO_4 \cdot Al_2(SO_4)_3 \cdot 24H_2O$ રાસાયણિક સૂત્ર ધરાવતું દ્વિક્ષાર છે.
તેને સામાન્ય રીતે ફટકડી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
વિકલ્પ $A$ પોટાશ એલમ દર્શાવે છે.
વિકલ્પ $B$ ક્રોમ એલમ છે.
વિકલ્પ $C$ ફેરિક એલમ છે.
વિકલ્પ $D$ મોહર ક્ષાર છે.

(D) ધોવાનો સોડા એટલે સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$,જે પાણીમાં જળવિભાજન પામીને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ નું બેઝિક દ્રાવણ બનાવે છે.
$Al$ એ ઉભયગુણી ધાતુ છે જે $NaOH$ જેવા પ્રબળ બેઝ સાથે પ્રક્રિયા કરીને દ્રાવ્ય સોડિયમ એલ્યુમિનેટ $(Na[Al(OH)_4])$ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે.
$2Al(s) + 2NaOH(aq) + 6H_2O(l) \rightarrow 2Na[Al(OH)_4](aq) + 3H_2(g)$.
તેથી,ધોવાનો સોડા એલ્યુમિનિયમના વાસણોનું ક્ષારણ કરે છે.

(C) જે ધાતુ કાર્બાઇડનું જળવિભાજન કરવાથી મિથેન $(CH_4)$ વાયુ મળે છે,તેને મિથેનેમાઇડ કહેવાય છે.
$Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 4Al(OH)_3 + 3CH_4$.
તે જ રીતે,$Be_2C$ પણ મિથેનેમાઇડ તરીકે વર્તે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Al_4C_3$ એ મિથેનેમાઇડનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

(A) જ્યારે સોડિયમ જેવી આલ્કલી ધાતુઓ પ્રવાહી એમોનિયામાં ઓગળે છે,ત્યારે તેઓ આયનીકરણ પામીને સોલ્વેટેડ કેટાયન અને સોલ્વેટેડ ઇલેક્ટ્રોન બનાવે છે:
$Na + (x+y)NH_3 \rightarrow [Na(NH_3)_x]^+ + [e(NH_3)_y]^-$.
દ્રાવણનો વાદળી રંગ એમોનિયેટેડ (સોલ્વેટેડ) ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને આભારી છે,જે દ્રશ્યમાન પ્રકાશના વર્ણપટમાં ઊર્જાનું શોષણ કરે છે. દ્રાવણમાં સોલ્વેટેડ સોડિયમ આયન પણ હોય છે. તેથી,વાદળી રંગ સોલ્વેટેડ ઇલેક્ટ્રોન અને સોલ્વેટેડ સોડિયમ આયનની હાજરીને કારણે હોય છે.

(D) સોડિયમ નાઇટ્રેટ $(NaNO_3)$ નું ઉષ્મીય વિઘટન તબક્કાવાર થાય છે. $800\,^oC$ થી વધુ તાપમાને પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$2NaNO_3 \rightarrow 2NaNO_2 + O_2$
$2NaNO_2 \rightarrow Na_2O + NO + NO_2$
આ પ્રક્રિયાઓને જોડતા,ઊંચા તાપમાને અંતિમ નીપજોમાં $Na_2O$,$N_2$ અને $O_2$ મળે છે. જોકે,ખૂબ ઊંચા તાપમાને મુખ્ય વિઘટન નીપજ $Na_2O$ છે.

(A) સોડિયમ નાઇટ્રેટ $(NaNO_3)$ ગરમ કરવાથી વિઘટન પામે છે. $500 \, ^oC$ સુધીના તાપમાને,તે સોડિયમ નાઇટ્રાઇટ અને ઓક્સિજન બનાવે છે: $2NaNO_3 \rightarrow 2NaNO_2 + O_2$. જોકે,$800 \, ^oC$ થી વધુ તાપમાને,સોડિયમ નાઇટ્રાઇટનું વધુ વિઘટન થઈને સોડિયમ ઓક્સાઇડ,નાઇટ્રોજન અને ઓક્સિજન મળે છે: $4NaNO_2 \rightarrow 2Na_2O + 2N_2 + 3O_2$. આમ,$800 \, ^oC$ થી વધુ તાપમાને અંતિમ નીપજોમાં $N_2$ મળે છે.

(A) આલ્કલી તત્ત્વોની આયનીકરણ ઊર્જા ખૂબ જ ઓછી હોય છે.
જ્યારે આ તત્ત્વો અથવા તેમના ક્ષારોને બન્સન બર્નરની જ્યોતમાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ઉષ્મા ઊર્જા સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનને ઉચ્ચ ઊર્જા સ્તરમાં ઉત્તેજિત કરવા માટે પૂરતી હોય છે.
જ્યારે આ ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રોન તેમના મૂળ અવસ્થામાં પાછા ફરે છે,ત્યારે તેઓ દૃશ્યમાન પ્રકાશના સ્વરૂપમાં ઊર્જાનું ઉત્સર્જન કરે છે,જે જ્યોતને લાક્ષણિક રંગ આપે છે.

(C) સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ વ્યાવસાયિક રીતે $Solvay$ પદ્ધતિ દ્વારા ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે.
આ પદ્ધતિમાં,એમોનિયા $(NH_3)$ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ ને સોડિયમ ક્લોરાઇડ $(NaCl)$ ના સાંદ્ર દ્રાવણમાંથી પસાર કરીને સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ $(NaHCO_3)$ બનાવવામાં આવે છે,જેને પછી ગરમ કરીને સોડિયમ કાર્બોનેટ મેળવવામાં આવે છે.

(D) આલ્કલી ધાતુઓ (સમૂહ $1$) માં માત્ર એક સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,જેના પરિણામે આલ્કલાઇન અર્થધાતુઓ (સમૂહ $2$) ની તુલનામાં ધાત્વીય બંધ નબળો હોય છે,કારણ કે આલ્કલાઇન અર્થધાતુઓમાં બે સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
આ કારણોસર,આલ્કલી ધાતુઓના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ નીચા હોય છે,તેઓ નરમ હોય છે અને તેમની પરમાણ્વીય તથા આયનીય ત્રિજ્યા મોટી હોય છે.
વધુમાં,તેમના મોટા કદ અને નીચા અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભારને કારણે,આલ્કલી ધાતુઓ આલ્કલાઇન અર્થધાતુઓની સરખામણીમાં નીચી આયનીકરણ શક્તિ દર્શાવે છે.

(A) આલ્કલી ધાતુઓ આવર્ત કોષ્ટકના સમૂહ $1$ માં આવેલી છે.
તેમના આવર્તમાં તેમનું પરમાણ્વીય કદ સૌથી મોટું હોય છે,કારણ કે તેમની પાસે માત્ર એક સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન હોય છે અને કેન્દ્રિય આકર્ષણ ઓછું હોય છે.
તેથી,'નાનું પરમાણ્વીય કદ' ગુણધર્મ આલ્કલી ધાતુઓ માટે ખોટો છે.
તેઓ ઓછી આયનીકરણ ઉર્જા,ઓછી ઘનતા અને ઓછી વિદ્યુતઋણતા ધરાવે છે.

(A) જ્યારે સોડિયમના ક્ષારોને બન્સન જ્યોતમાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે સોડિયમ પરમાણુઓના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન જ્યોતમાંથી ઉર્જા શોષીને ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરોમાં ઉત્તેજિત થાય છે.
આ ઉત્તેજિત અવસ્થાઓ અસ્થાયી હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોન શોષાયેલી ઉર્જાને પ્રકાશ સ્વરૂપે ઉત્સર્જિત કરીને તેમની મૂળ અવસ્થામાં પાછા ફરે છે.
સોડિયમ માટે,આ ઉત્સર્જિત પ્રકાશ દ્રશ્યમાન વર્ણપટના પીળા વિસ્તારને અનુરૂપ હોય છે (તરંગલંબાઇ $\approx 589 \ nm$ અને $589.6 \ nm$).
આ ઘટના મુખ્યત્વે સોડિયમની ઓછી આયનીકરણ ઉર્જાને કારણે છે,જે તેના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનને જ્યોતની ઉષ્મીય ઉર્જા દ્વારા સરળતાથી ઉત્તેજિત થવા દે છે.

(B) ગન પાવડર એ સલ્ફર,ચારકોલ અને પોટેશિયમ નાઈટ્રેટ $(KNO_3)$ નું મિશ્રણ છે.
$KNO_3$ મિશ્રણમાં ઓક્સિડાઈઝિંગ એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) ફોટોઇલેક્ટ્રીક અસર એટલે જ્યારે પ્રકાશ જેવું વિદ્યુતચુંબકીય વિકિરણ કોઈ પદાર્થ પર પડે ત્યારે ઇલેક્ટ્રોનનું ઉત્સર્જન થવું.
આલ્કલી ધાતુઓ માટે,ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જનની સરળતા આયનીકરણ એન્થાલ્પી પર આધાર રાખે છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં $Li$ થી $Cs$ તરફ નીચે જઈએ છીએ,તેમ પરમાણુ કદ વધે છે અને આયનીકરણ એન્થાલ્પી ઘટે છે.
આલ્કલી ધાતુઓમાં $Cs$ (સીઝિયમ) ની આયનીકરણ એન્થાલ્પી સૌથી ઓછી હોવાથી,પ્રકાશના સંપર્કમાં આવતા તે સૌથી સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
તેથી,$Cs$ સૌથી વધુ ફોટોઇલેક્ટ્રીક અસર દર્શાવે છે.

(B) જ્યારે સોડિયમને $300\,^oC$ તાપમાને હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે સોડિયમ પેરોક્સાઇડ $(Na_2O_2)$ બનાવે છે,જે $X$ છે.
$2Na + O_2 \xrightarrow{300\,^oC} Na_2O_2$ $(X)$
સોડિયમ પેરોક્સાઇડ $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ અને ઓક્સિજન વાયુ $(O_2)$ બનાવે છે,જે $Y$ છે.
$2Na_2O_2 + 2CO_2 \rightarrow 2Na_2CO_3 + O_2$ $(Y)$
તેથી,$Y$ એ $O_2$ છે.

(D) જ્યારે સોડિયમ ધાતુ પ્રવાહી એમોનિયામાં ઓગળે છે,ત્યારે તેનું આયનીકરણ થાય છે: $Na + (x+y)NH_3 \rightarrow [Na(NH_3)_x]^+ + [e(NH_3)_y]^-$.
દ્રાવણનો વાદળી રંગ અને પ્રબળ રિડક્શનકર્તા ગુણધર્મ એમોનિયેટેડ (સોલ્વેટેડ) ઇલેક્ટ્રોન્સ,$[e(NH_3)_y]^-$,ની હાજરીને કારણે હોય છે.
આ સોલ્વેટેડ ઇલેક્ટ્રોન્સ અત્યંત સક્રિય હોય છે અને પ્રબળ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.

(B) સોડિયમ $(Na)$ એ અત્યંત સક્રિય આલ્કલી ધાતુ છે જે હવામાં રહેલા ભેજ અને ઓક્સિજન સાથે ઝડપથી પ્રક્રિયા કરે છે. આ પ્રક્રિયાઓને રોકવા માટે,તેને કેરોસીન ઓઇલમાં રાખવામાં આવે છે,જે રક્ષણાત્મક પડ તરીકે કાર્ય કરે છે અને હવા તથા ભેજ સાથેનો સંપર્ક અટકાવે છે.

(C) સોલ્વે પદ્ધતિમાં,પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે: $NH_3(g) + H_2O(l) + CO_2(g) \rightarrow NH_4HCO_3(aq)$.
ત્યારબાદ,$NH_4HCO_3(aq) + NaCl(aq) \rightarrow NH_4Cl(aq) + NaHCO_3(s)$.
$NaHCO_3$ નું અવક્ષેપન થાય છે કારણ કે $NaCl$ (બ્રાઇન દ્રાવણ) અને $NH_4Cl$ ની ઊંચી સાંદ્રતાની હાજરીમાં તેની દ્રાવ્યતા ઓછી હોય છે.

(B) સોડિયમ ધાતુ પાણી સાથે પ્રબળ પ્રક્રિયા કરીને $NaOH$ અને $H_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે. આ ઉચ્ચ ક્રિયાશીલતાને કારણે,સોડિયમનો ઉપયોગ સામાન્ય ડ્રાઇંગ એજન્ટ તરીકે થઈ શકતો નથી. જોકે,તેનો ઉપયોગ ખાસ કરીને બેન્ઝીન અથવા ઈથર જેવા કાર્બનિક દ્રાવકોમાંથી પાણીના અંશ દૂર કરવા માટે થાય છે,કારણ કે તે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $NaOH$ અને $H_2$ બનાવે છે,જેને દૂર કરી શકાય છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,બેન્ઝીનને ડ્રાય કરવું એ પ્રમાણિત ઉપયોગ છે.

(A) . આલ્કલી ધાતુઓ અત્યંત વિદ્યુતધન છે અને આયનીય ક્ષારો બનાવે છે.
$Li^+$ આયનની ઊંચી વીજભાર ઘનતાને કારણે,તે વધુ જલીયકરણ પામે છે,તેથી જ આલ્કલી ધાતુઓ (ખાસ કરીને $Li$) જલીય ક્ષારો બનાવે છે (દા.ત.,$LiCl \cdot 2H_2O$).
$Li$ થી $Cs$ તરફ જતાં ઓક્સિજન સાથેની પ્રતિક્રિયાત્મકતા વધે છે કારણ કે સમૂહમાં નીચે જતાં આયનીકરણ ઉર્જા ઘટે છે.
પરમાણુ કદ વધવાને કારણે $Li$ થી $Cs$ તરફ જતાં વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે.

(C) પોટેશિયમ વધારાના ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને પોટેશિયમ સુપર ઓક્સાઇડ $(KO_2)$ બનાવે છે.
$KO_2$ માં,પોટેશિયમનો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ છે અને સુપર ઓક્સાઇડ આયન $O_2^-$ છે,જેમાં ઓક્સિજનનો ઓક્સિડેશન આંક $-1/2$ છે.

(C) સોલ્વે પદ્ધતિમાં,કુલ પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2NaCl + CaCO_3 \rightarrow Na_2CO_3 + CaCl_2$
એમોનિયા $(NH_3)$ ને $NH_4Cl$ ધરાવતા ગાળણને $Ca(OH)_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરાવીને પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે: $2NH_4Cl + Ca(OH)_2 \rightarrow 2NH_3 + CaCl_2 + 2H_2O$
આમ,$CaCl_2$ અને $NH_3$ (જેનું પુનઃચક્રણ થાય છે) એ આ પ્રક્રિયા દરમિયાન મળતી મુખ્ય આડપેદાશો છે.

(D) આલ્કલી હાઇડ્રોક્સાઇડ માટે,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં દ્રાવ્યતા વધે છે કારણ કે લેટીસ ઉર્જા જલીયકરણ ઉર્જા કરતા વધુ ઝડપથી ઘટે છે. તેથી,સાચો ક્રમ $LiOH < NaOH < KOH < RbOH < CsOH$ છે.
આલ્કલી કાર્બોનેટ માટે,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં દ્રાવ્યતા વધે છે કારણ કે ધન આયનનું કદ વધવાથી લેટીસ ઉર્જા જલીયકરણ ઉર્જા કરતા વધુ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે. તેથી,સાચો ક્રમ $Li_2CO_3 < Na_2CO_3 < K_2CO_3 < Rb_2CO_3 < Cs_2CO_3$ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં બંને વિધાનો ખોટા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) જ્યારે આલ્કલી ધાતુઓ $(M)$ પ્રવાહી એમોનિયામાં ઓગળે છે,ત્યારે તેઓ નીચે મુજબ આયનીકરણ પામે છે: $M + (x+y)NH_3 \rightarrow [M(NH_3)_x]^+ + [e(NH_3)_y]^-$.
દ્રાવણનો વાદળી રંગ એમોનિએટેડ ઇલેક્ટ્રોનને કારણે હોય છે,જે દ્રશ્ય પ્રકાશના લાલ ભાગની ઊર્જાનું શોષણ કરે છે,જેના પરિણામે વાદળી રંગનું ઉત્સર્જન થાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) સોડિયમ એક ધાતુ છે અને ધાત્વિક વાહકતા ધાત્વિક લેટિસમાં રહેલા ફરતા (મુક્ત) ઇલેક્ટ્રોનને કારણે હોય છે. આ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન ધાતુમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહના વહન માટે જવાબદાર છે.

(A) આલ્કલી ધાતુઓનો પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ ખૂબ જ ઊંચો ઋણ હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તેમનો ઓક્સિડેશન પોટેન્શિયલ ખૂબ જ ઊંચો હોય છે.
વિદ્યુત રાસાયણિક શ્રેણીમાં,તેઓ હાઇડ્રોજન કરતા ઘણું ઉપર સ્થાન ધરાવે છે.
આ કારણે,તેઓ પાણીમાં રહેલા $H^+$ આયનોનું $H_2$ વાયુમાં રિડક્શન કરવા માટે સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવી શકે છે અને તેમના હાઇડ્રોક્સાઇડ $(MOH)$ બનાવે છે.

(C) સમૂહ-$1$ ની અન્ય ધાતુઓની સરખામણીમાં $Li$ ના અસામાન્ય ગુણધર્મો નીચે મુજબ છે:
$1$. $Li$ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓ કરતા ઘણી સખત છે અને તેના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ઊંચા હોય છે.
$2$. $Li$ સીધું $N_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Li_3N$ બનાવે છે,જ્યારે અન્ય આલ્કલી ધાતુઓ તેમ કરતી નથી.
$3$. $Li^+$ ની વીજભાર ઘનતા વધુ હોવાથી તેનું જલીકરણ વધુ થાય છે.
વિકલ્પ $C$ જણાવે છે કે $Li$ અન્ય સમૂહ-$1$ ની ધાતુઓ કરતા ઘણી નરમ છે,જે ખોટું છે કારણ કે $Li$ વાસ્તવમાં આ સમૂહમાં સૌથી સખત ધાતુ છે.

(D) માનવ શરીરમાં $Na^{+}$ આયનોનું પ્રમાણ કિડની દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. $Na^{+}$ આયનોની વધુ માત્રા રક્તવાહિનીઓમાં પાણીના સંગ્રહ તરફ દોરી જાય છે,જે રુધિરનું કદ વધારે છે અને પરિણામે ઊંચું રક્તદબાણ (હાઈપરટેન્શન) થાય છે.

(B) જેમ આપણે સમૂહ $1$ (આલ્કલી ધાતુઓ) માં નીચે તરફ જઈએ છીએ,તેમ નવી કક્ષાઓ ઉમેરાવાને કારણે પરમાણુ કદ વધે છે.
પરમાણુ કદમાં વધારાને કારણે,સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન કેન્દ્રથી દૂર જાય છે અને સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા અનુભવાતો અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર ઘટે છે.
પરિણામે,કેન્દ્ર અને સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચેનું આકર્ષણ બળ ઘટે છે,જેનાથી ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવાનું સરળ બને છે.
તેથી,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં આયનીકરણ ઊર્જા ઘટે છે.

(C) તત્વનો રિડક્શનકર્તા ગુણધર્મ જલીય માધ્યમમાં ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાની તેની ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે. આ પ્રક્રિયામાં ત્રણ તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે: ઉર્ધ્વપાતન,આયનીકરણ અને જલીકરણ. કુલ ઊર્જા ફેરફારને ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(E^\circ)$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
લિથિયમનું કદ ખૂબ નાનું હોવાથી તેની જલીકરણ ઊર્જા સૌથી વધુ હોય છે,જે તેની ઊંચી આયનીકરણ ઊર્જાને સરભર કરે છે.
તેથી,લિથિયમનો પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ સૌથી વધુ ઋણ $(E^\circ = -3.04 \ V)$ હોય છે,જે તેને જલીય દ્રાવણમાં સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા બનાવે છે.

(B) સોડિયમ જેવી આલ્કલી ધાતુઓમાં ધાત્વિક ચળકાટ મુખ્યત્વે ધાત્વિક લેટાઇસમાં રહેલા મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનને કારણે હોય છે.
જ્યારે પ્રકાશ ધાતુની સપાટી પર પડે છે,ત્યારે આ નિર્બળ રીતે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોન ઉર્જાનું શોષણ કરે છે અને આંદોલન કરે છે,જેના પરિણામે પ્રકાશનું પરાવર્તન થાય છે અને ધાતુને તેની લાક્ષણિક ચમકદાર દેખાવ મળે છે.

(C) $1$. ધાતુ $M$ જે $N_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $M_3N$ પ્રકારનું નાઈટ્રાઈડ બનાવે છે તે લિથિયમ $(Li)$ છે.
$2$. પ્રક્રિયા: $6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$ (સંયોજન $A$).
$3$. જ્યારે $Li_3N$ ની પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું જળવિભાજન થઈને એમોનિયા વાયુ $(B)$ ઉત્પન્ન થાય છે: $Li_3N + 3H_2O \rightarrow 3LiOH + NH_3(g)$.
$4$. એમોનિયા $(NH_3)$ એ $CuSO_4$ ના દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઘેરો વાદળી સંકીર્ણ $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$ બનાવે છે,જે $NH_3$ ની હાજરી સૂચવે છે.
$5$. તેથી,$A$ એ $Li_3N$ છે અને $B$ એ $NH_3$ છે.

(D) જલીય દ્રાવણમાં આયનોની વાહકતા તેમની ગતિશીલતા પર આધાર રાખે છે. આલ્કલી ધાતુઓમાં $Li^{+}$ નું કદ સૌથી નાનું હોવાથી તેની વીજભાર ઘનતા ખૂબ વધારે હોય છે. આ ઊંચી વીજભાર ઘનતાને કારણે,$Li^{+}$ આયનો પાણીમાં વધુ પ્રમાણમાં જલીયકરણ પામે છે અને એક મોટું જલીય આયન સંકુલ બનાવે છે. આ મોટું કદ દ્રાવણમાં આયનની ગતિશીલતા ઘટાડે છે,જેના પરિણામે તેની વિદ્યુત વાહકતા ઘટે છે.

(D) મેગ્નેશિયમ એક અત્યંત સક્રિય ધાતુ છે જે $CO_2$ ના વાતાવરણમાં સતત સળગી શકે છે કારણ કે તે $CO_2$ નું કાર્બનમાં રિડક્શન કરે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $2Mg + CO_2 \rightarrow 2MgO + C$.
તેવી જ રીતે,મેગ્નેશિયમ $N_2$ સાથે પણ પ્રક્રિયા કરીને મેગ્નેશિયમ નાઈટ્રાઈડ બનાવે છે: $3Mg + N_2 \rightarrow Mg_3N_2$.
તેથી,મેગ્નેશિયમ $N_2$ અને $CO_2$ બંનેની હાજરીમાં સતત સળગે છે.

(C) કેલ્શિયમ સાયનેમાઇડ એ $CaNCN$ સૂત્ર ધરાવતું રાસાયણિક સંયોજન છે. તે સામાન્ય રીતે નાઈટ્રોલાઈમ તરીકે ઓળખાય છે અને તેનો ઉપયોગ ખાતર તરીકે થાય છે. સાયનેમાઇડ આયન $NCN^{2-}$ છે,જે $Ca^{2+}$ આયનને સંતુલિત કરે છે.

(C) આતશબાજીમાં,ઇલેક્ટ્રોનના ઉત્તેજનને કારણે ચોક્કસ રંગો ઉત્પન્ન કરવા માટે વિવિધ ધાતુના ક્ષારોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
$Sr$ (સ્ટ્રોન્શિયમ) ક્ષારો કિરમજી લાલ રંગ ઉત્પન્ન કરવા માટે જવાબદાર છે.
$Ca$ (કેલ્શિયમ) ઈંટ જેવો લાલ રંગ આપે છે.
$Na$ (સોડિયમ) સોનેરી પીળો રંગ આપે છે.
$Ba$ (બેરિયમ) સફરજન જેવો લીલો રંગ આપે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) રેડિયમ $(Ra)$ એ આલ્કલાઇન અર્થ મેટલ્સ જૂથનું રેડિયોએક્ટિવ તત્વ છે.
તે મુખ્યત્વે પીચ બ્લેન્ડ $(U_3O_8)$ તરીકે ઓળખાતી યુરેનિયમની કાચી ધાતુમાંથી મેળવવામાં આવે છે.
મેરી ક્યુરીએ આ ખનીજમાંથી રેડિયમને અલગ કરીને તેની શોધ કરી હતી.

(B) સમૂહ $1$ અને સમૂહ $2$ ના તત્વોના કાર્બોનેટની ઉષ્મીય સ્થિરતા ધન આયનનું કદ વધવાની સાથે વધે છે.
સમૂહ $2$ ના કાર્બોનેટ $(BeCO_3, MgCO_3, CaCO_3)$ માટે,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ધન આયનનું કદ વધે છે,તેથી ઉષ્મીય સ્થિરતા વધે છે: $Be^{2+} < Mg^{2+} < Ca^{2+}$.
આમ,સમૂહ $2$ ના કાર્બોનેટનો ક્રમ $BeCO_3 < MgCO_3 < CaCO_3$ $(IV < II < III)$ છે.
સમૂહ $1$ ના કાર્બોનેટ (જેમ કે $K_2CO_3$) સામાન્ય રીતે સમૂહ $2$ ના કાર્બોનેટ કરતા વધુ ઉષ્મીય રીતે સ્થિર હોય છે કારણ કે આલ્કલી ધાતુના આયનની ચાર્જ ડેન્સિટી ઓછી હોય છે.
તેથી,ઉષ્મીય સ્થિરતાનો વધતો ક્રમ $BeCO_3 < MgCO_3 < CaCO_3 < K_2CO_3$ છે,જે $IV < II < III < I$ ને અનુરૂપ છે.

(A) પરિવર્તનશીલ સંયોજકતા સામાન્ય રીતે સંક્રાંતિ તત્વો અને કેટલાક $p$-વિભાગના તત્વો દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
$Ba$ (બેરિયમ) એ સમૂહ $2$ નું આલ્કલાઇન અર્થ મેટલ છે.
તેની સંયોજકતા $+2$ નિશ્ચિત હોય છે કારણ કે તે સ્થાયી નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી રચના પ્રાપ્ત કરવા માટે તેના બે સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
$Ti$,$Cu$,અને $Pb$ પરિવર્તનશીલ સંયોજકતા દર્શાવવા માટે જાણીતા છે.

(B) ધાતુ $X$ એ મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ છે.
જ્યારે $Mg$ ને નાઇટ્રોજન વાયુના પ્રવાહમાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે મેગ્નેશિયમ નાઇટ્રાઇડ $(Mg_3N_2)$ બનાવે છે: $3Mg + N_2 \rightarrow Mg_3N_2$ $(Y)$.
જ્યારે $Mg_3N_2$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે એમોનિયા વાયુ $(NH_3)$ ઉત્પન્ન કરે છે: $Mg_3N_2 + 6H_2O \rightarrow 3Mg(OH)_2 + 2NH_3 \uparrow$.
એમોનિયા વાયુ $CuSO_4$ ના દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઘેરો વાદળી સંકીર્ણ $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$ બનાવે છે,જે $NH_3$ ની હાજરી સૂચવે છે.

(B) જલીકરણ ઉષ્મા એ આયનની વીજભાર ઘનતા $(q/r)$ ના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
આપેલા આયનો માટે,વીજભાર ઘનતાનો ક્રમ: $Be^{2+} > Mg^{2+} > Na^{+}$ છે.
$Na^{+}$ નો વીજભાર $(+1)$ ઓછો છે અને તેની આયનીય ત્રિજ્યા $Mg^{2+}$ $(+2)$ કરતા મોટી હોવાથી,તેની વીજભાર ઘનતા ઓછી છે.
તેથી,$Na^{+}$ ની જલીકરણ ઉષ્મા $Mg^{2+}$ કરતા ઓછી હોય છે.

(A) આલ્કલી ધાતુઓની આયનીકરણ એન્થાલ્પી ખૂબ ઓછી હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તેમના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન નબળા રીતે જોડાયેલા હોય છે.
જ્યારે આ ધાતુઓને જ્યોતમાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે જ્યોતમાંથી મળતી ઉર્જા આ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનને ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરોમાં ઉત્તેજિત કરવા માટે પૂરતી હોય છે.
જ્યારે આ ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રોન મૂળ સ્થિતિમાં પાછા ફરે છે,ત્યારે તેઓ દ્રશ્ય પ્રકાશના સ્વરૂપમાં ઉર્જાનું ઉત્સર્જન કરે છે,જે જ્યોતને લાક્ષણિક રંગ આપે છે.
તેથી,વિધાન અને કારણ બંને સત્ય છે અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(C) જલીય માધ્યમમાં ધાતુની રિડક્શન ક્ષમતા તેના પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(E^\circ_{red})$ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે,જે ત્રણ પરિબળો પર આધાર રાખે છે: ઉર્ધ્વપાતન ઉર્જા,આયનીકરણ એન્થાલ્પી અને જલીયકરણ એન્થાલ્પી.
જોકે $Li$ ની આયનીકરણ એન્થાલ્પી ઊંચી છે,પરંતુ તેના નાના કદને કારણે તેની જલીયકરણ એન્થાલ્પી ખૂબ જ વધારે હોય છે.
આ પરિબળોના સંયોજનને કારણે આલ્કલી ધાતુઓમાં $Li$ નો પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ સૌથી વધુ ઋણ $(E^\circ = -3.04 \ V)$ હોય છે.
તેથી,$Li$ જલીય માધ્યમમાં સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે.