Gujarati

Alkali metals Questions in Gujarati

Class 11 Chemistry · s-Block Elements · Alkali metals

994+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 994 questions in Gujarati

651
Difficult
આલ્કલી ધાતુ તત્વોના હેલાઈડ્સ અને તેમના ભૌતિક ગુણધર્મો પર નોંધ લખો.

Solution

(N/A) આલ્કલી ધાતુ હેલાઈડ્સ,$MX$ (જ્યાં $X = F, Cl, Br, I$),બધા ઊંચા ગલનબિંદુ ધરાવતા,રંગહીન સ્ફટિકમય ઘન પદાર્થો છે.
તેમને યોગ્ય ઓક્સાઈડ,હાઈડ્રોક્સાઈડ અથવા કાર્બોનેટની જલીય હાઈડ્રોહેલિક એસિડ $(HX)$ સાથેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરી શકાય છે.
આ તમામ હેલાઈડ્સ સર્જનની ઊંચી ઋણ એન્થાલ્પી $(\Delta_{f} H^{\ominus})$ ધરાવે છે.
ફ્લોરાઈડ્સ માટે $\Delta_{f} H^{\ominus}$ ના મૂલ્યો સમૂહમાં નીચે જતાં ઓછા ઋણ બને છે,જ્યારે ક્લોરાઈડ્સ,બ્રોમાઈડ્સ અને આયોડાઈડ્સ માટે આનાથી ઉલટું જોવા મળે છે.
કોઈ ચોક્કસ ધાતુ માટે,$\Delta_{f} H^{\ominus}$ હંમેશા ફ્લોરાઈડથી આયોડાઈડ તરફ જતાં ઓછું ઋણ બને છે.
ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુનો ક્રમ આ મુજબ છે: $Fluoride > Chloride > Bromide > Iodide$.
આ તમામ હેલાઈડ્સ પાણીમાં દ્રાવ્ય છે.
પાણીમાં $LiF$ ની ઓછી દ્રાવ્યતા તેની ઊંચી લેટીસ એન્થાલ્પીને કારણે છે,જ્યારે $CsI$ ની ઓછી દ્રાવ્યતા તેના બે આયનોની નાની જલીયકરણ એન્થાલ્પીને કારણે છે.
લિથિયમના અન્ય હેલાઈડ્સ ઇથેનોલ,એસિટોન અને ઇથાઇલ એસિટેટમાં દ્રાવ્ય છે; $LiCl$ પિરિડિનમાં પણ દ્રાવ્ય છે.
652
Medium
આલ્કલી ધાતુ તત્વોના ઓક્સો-એસિડના ક્ષારો વિશે ટૂંકી સમજૂતી આપો.

Solution

(N/A) ઓક્સો-એસિડ એવા સંયોજનો છે જેમાં એસિડિક પ્રોટોન હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ પર હોય છે અને તે જ પરમાણુ સાથે ઓક્સો જૂથ જોડાયેલું હોય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,કાર્બોનિક એસિડ,$H_{2}CO_{3}$ $(OC(OH)_{2})$,અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ,$H_{2}SO_{4}$ $(O_{2}S(OH)_{2})$.
આલ્કલી ધાતુઓ તમામ ઓક્સો-એસિડ સાથે ક્ષાર બનાવે છે. આ ક્ષારો સામાન્ય રીતે પાણીમાં દ્રાવ્ય અને ઉષ્મીય રીતે સ્થાયી હોય છે.
તેમના કાર્બોનેટ્સ $(M_{2}CO_{3})$ અને મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં તેમના હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ્સ $(MHCO_{3})$ ગરમી સામે અત્યંત સ્થાયી હોય છે.
જેમ જેમ સમૂહમાં નીચે જઈએ તેમ વિદ્યુત-ધન ગુણધર્મ વધે છે,તેમ કાર્બોનેટ્સ અને હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ્સની સ્થિરતા વધે છે.
લિથિયમ કાર્બોનેટ ગરમી સામે સ્થાયી નથી કારણ કે નાનું $Li^{+}$ આયન મોટા $CO_{3}^{2-}$ આયનનું ધ્રુવીભવન કરે છે,જેના પરિણામે $Li_{2}O$ અને $CO_{2}$ બને છે. વધુમાં,લિથિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ ઘન સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી.
653
Medium
લિથિયમના અસામાન્ય ગુણધર્મો જણાવો.

Solution

(N/A) $(i)$ લિથિયમ ઘણું સખત છે. તેનું ગલનબિંદુ $(m.p.)$ અને ઉત્કલનબિંદુ $(b.p.)$ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓ કરતા વધારે છે.
$(ii)$ લિથિયમ સૌથી ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલ છે પરંતુ તમામ આલ્કલી ધાતુઓમાં સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે. હવામાં દહન થતા તે મુખ્યત્વે મોનોક્સાઇડ,$Li_{2}O$ અને નાઇટ્રાઇડ,$Li_{3}N$ બનાવે છે,જે અન્ય આલ્કલી ધાતુઓથી અલગ છે.
$(iii)$ $LiCl$ ભેજશોષક છે અને હાઇડ્રેટ તરીકે સ્ફટિકીકરણ પામે છે,$(LiCl \cdot 2H_{2}O)$,જ્યારે અન્ય આલ્કલી ધાતુના ક્લોરાઇડ હાઇડ્રેટ બનાવતા નથી.
$(iv)$ લિથિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ ઘન સ્વરૂપમાં મેળવી શકાતું નથી,જ્યારે અન્ય તમામ તત્વો ઘન હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ બનાવે છે.
$(v)$ લિથિયમ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓથી વિપરીત,ઇથાઇન સાથેની પ્રતિક્રિયા પર ઇથાઇનાઇડ બનાવતું નથી.
$(vi)$ લિથિયમ નાઇટ્રેટને ગરમ કરતા લિથિયમ ઓક્સાઇડ $(Li_{2}O)$ આપે છે,જ્યારે અન્ય આલ્કલી ધાતુના નાઇટ્રેટ્સ વિઘટન પામીને અનુરૂપ નાઇટ્રાઇટ આપે છે.
$4LiNO_{3} \rightarrow 2Li_{2}O + 4NO_{2} + O_{2}$
$2NaNO_{3} \rightarrow 2NaNO_{2} + O_{2}$
$(vii)$ $LiF$ અને $Li_{2}O$ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓના અનુરૂપ સંયોજનો કરતા પાણીમાં પ્રમાણમાં ઘણા ઓછા દ્રાવ્ય છે.
654
Medium
લિથિયમ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓથી કેવી રીતે અલગ પડે છે?

Solution

(N/A) $(i)$ લિથિયમ વધુ સખત છે. તેનું ગલનબિંદુ $(m.p.)$ અને ઉત્કલનબિંદુ $(b.p.)$ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓ કરતા વધારે છે.
$(ii)$ લિથિયમ સૌથી ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલ છે પરંતુ તમામ આલ્કલી ધાતુઓમાં સૌથી શક્તિશાળી રિડક્શનકર્તા છે. હવામાં દહન પર તે મુખ્યત્વે મોનોક્સાઇડ,$Li_{2}O$ અને નાઇટ્રાઇડ,$Li_{3}N$ બનાવે છે,જે અન્ય આલ્કલી ધાતુઓથી અલગ છે.
$(iii)$ $LiCl$ ભેજશોષક છે અને હાઇડ્રેટ તરીકે સ્ફટિકીકરણ પામે છે,$(LiCl \cdot 2H_{2}O)$,જ્યારે અન્ય આલ્કલી ધાતુના ક્લોરાઇડ હાઇડ્રેટ બનાવતા નથી.
$(iv)$ લિથિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ ઘન સ્વરૂપમાં મેળવી શકાતું નથી,જ્યારે અન્ય તમામ તત્વો ઘન હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ બનાવે છે.
$(v)$ લિથિયમ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓથી વિપરીત,ઇથાઇન સાથેની પ્રતિક્રિયા પર કોઈ ઇથાઇનાઇડ બનાવતું નથી.
$(vi)$ લિથિયમ નાઇટ્રેટને ગરમ કરવાથી લિથિયમ ઓક્સાઇડ $(Li_{2}O)$ મળે છે,જ્યારે અન્ય આલ્કલી ધાતુના નાઇટ્રેટ્સ વિઘટન પામીને અનુરૂપ નાઇટ્રાઇટ આપે છે.
$4LiNO_{3} \rightarrow 2Li_{2}O + 4NO_{2} + O_{2}$
$2NaNO_{3} \rightarrow 2NaNO_{2} + O_{2}$
$(vii)$ $LiF$ અને $Li_{2}O$ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓના અનુરૂપ સંયોજનો કરતા પાણીમાં પ્રમાણમાં ખૂબ ઓછા દ્રાવ્ય છે.
655
Medium
લિથિયમ અને બાકીના આલ્કલી ધાતુઓ વચ્ચે જોવા મળતા ગુણધર્મોના તફાવતની ચર્ચા કરો.

Solution

(N/A) $(i)$ લિથિયમ વધુ સખત છે. તેનું ગલનબિંદુ $(m.p.)$ અને ઉત્કલનબિંદુ $(b.p.)$ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓ કરતા વધારે છે.
$(ii)$ લિથિયમ સૌથી ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલ છે પરંતુ તમામ આલ્કલી ધાતુઓમાં સૌથી શક્તિશાળી રિડક્શનકર્તા છે. હવામાં દહન પર,તે અન્ય આલ્કલી ધાતુઓથી વિપરીત મુખ્યત્વે મોનોક્સાઇડ,$Li_{2}O$ અને નાઇટ્રાઇડ,$Li_{3}N$ બનાવે છે.
$(iii)$ $LiCl$ ભેજશોષક છે અને હાઇડ્રેટ તરીકે સ્ફટિકીકરણ પામે છે,$(LiCl \cdot 2H_{2}O)$,જ્યારે અન્ય આલ્કલી ધાતુના ક્લોરાઇડ હાઇડ્રેટ બનાવતા નથી.
$(iv)$ લિથિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ ઘન સ્વરૂપમાં મેળવી શકાતું નથી,જ્યારે અન્ય તમામ તત્વો ઘન હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ બનાવે છે.
$(v)$ લિથિયમ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓથી વિપરીત,ઇથાઇન સાથેની પ્રતિક્રિયા પર ઇથાઇનાઇડ બનાવતું નથી.
$(vi)$ લિથિયમ નાઇટ્રેટને ગરમ કરવાથી લિથિયમ ઓક્સાઇડ $(Li_{2}O)$ મળે છે,જ્યારે અન્ય આલ્કલી ધાતુના નાઇટ્રેટ્સ વિઘટન પામીને અનુરૂપ નાઇટ્રાઇટ આપે છે.
$4LiNO_{3} \rightarrow 2Li_{2}O + 4NO_{2} + O_{2}$
$2NaNO_{3} \rightarrow 2NaNO_{2} + O_{2}$
$(vii)$ $LiF$ અને $Li_{2}O$ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓના અનુરૂપ સંયોજનો કરતા પાણીમાં પ્રમાણમાં ઘણા ઓછા દ્રાવ્ય છે.
656
Medium
લિથિયમ અને અન્ય આલ્કલી ધાતુઓ વચ્ચેના ગુણધર્મોની તુલના કરો.

Solution

(N/A) $i$. લિથિયમ વધુ સખત છે. તેના $m.p.$ અને $b.p.$ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓ કરતા વધારે છે.
$ii$. લિથિયમ સૌથી ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલ છે પરંતુ તમામ આલ્કલી ધાતુઓમાં સૌથી શક્તિશાળી રિડક્શનકર્તા છે. હવામાં દહન પર,તે મુખ્યત્વે મોનોક્સાઇડ,$Li_2O$ અને નાઇટ્રાઇડ,$Li_3N$ બનાવે છે,જે અન્ય આલ્કલી ધાતુઓથી અલગ છે.
$iii$. $LiCl$ ભેજશોષક છે અને હાઇડ્રેટ તરીકે સ્ફટિકીકરણ પામે છે,$(LiCl \cdot 2H_2O)$,જ્યારે અન્ય આલ્કલી ધાતુના ક્લોરાઇડ હાઇડ્રેટ બનાવતા નથી.
$iv$. લિથિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ ઘન સ્વરૂપમાં મેળવી શકાતું નથી,જ્યારે અન્ય તમામ તત્વો ઘન હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ બનાવે છે.
$v$. લિથિયમ,અન્ય આલ્કલી ધાતુઓથી વિપરીત,ઇથાઇન સાથેની પ્રતિક્રિયા પર કોઈ ઇથાઇનાઇડ બનાવતું નથી.
$vi$. લિથિયમ નાઇટ્રેટને ગરમ કરવાથી લિથિયમ ઓક્સાઇડ $(Li_2O)$ મળે છે,જ્યારે અન્ય આલ્કલી ધાતુના નાઇટ્રેટ્સ વિઘટન પામીને અનુરૂપ નાઇટ્રાઇટ આપે છે.
$4LiNO_3 \rightarrow 2Li_2O + 4NO_2 + O_2$
$2NaNO_3 \rightarrow 2NaNO_2 + O_2$
$vii$. $LiF$ અને $Li_2O$ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓના અનુરૂપ સંયોજનો કરતા પાણીમાં પ્રમાણમાં ખૂબ ઓછા દ્રાવ્ય છે.
657
Medium
લિથિયમની અન્ય આલ્કલી ધાતુઓ કરતા અસામાન્ય વર્તણૂક પર નોંધ લખો.

Solution

(N/A) $(i)$ લિથિયમ વધુ સખત છે. તેના ગલનબિંદુ $(m.p.)$ અને ઉત્કલનબિંદુ $(b.p.)$ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓ કરતા ઊંચા છે.
$(ii)$ લિથિયમ સૌથી ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલ છે પરંતુ તમામ આલ્કલી ધાતુઓમાં સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે. હવામાં દહન થતા તે મુખ્યત્વે મોનોક્સાઇડ,$Li_{2}O$ અને નાઇટ્રાઇડ,$Li_{3}N$ બનાવે છે,જે અન્ય આલ્કલી ધાતુઓથી અલગ છે.
$(iii)$ $LiCl$ ભેજશોષક છે અને હાઇડ્રેટ તરીકે સ્ફટિકીકરણ પામે છે,$(LiCl \cdot 2H_{2}O)$,જ્યારે અન્ય આલ્કલી ધાતુના ક્લોરાઇડ હાઇડ્રેટ બનાવતા નથી.
$(iv)$ લિથિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ ઘન સ્વરૂપમાં મળતું નથી,જ્યારે અન્ય તમામ તત્વો ઘન હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ બનાવે છે.
$(v)$ લિથિયમ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓથી વિપરીત,ઇથાઇન સાથેની પ્રતિક્રિયા પર ઇથાઇનાઇડ બનાવતું નથી.
$(vi)$ લિથિયમ નાઇટ્રેટને ગરમ કરવાથી લિથિયમ ઓક્સાઇડ $(Li_{2}O)$ મળે છે,જ્યારે અન્ય આલ્કલી ધાતુના નાઇટ્રેટનું વિઘટન થઈને અનુરૂપ નાઇટ્રાઇટ મળે છે.
$4LiNO_{3} \rightarrow 2Li_{2}O + 4NO_{2} + O_{2}$
$2NaNO_{3} \rightarrow 2NaNO_{2} + O_{2}$
$(vii)$ $LiF$ અને $Li_{2}O$ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓના અનુરૂપ સંયોજનો કરતા પાણીમાં પ્રમાણમાં ખૂબ ઓછા દ્રાવ્ય છે.
658
Difficult
લિથિયમ તેના રાસાયણિક વર્તનમાં મેગ્નેશિયમ સાથે કઈ રીતે સમાનતા દર્શાવે છે?

Solution

(N/A) લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ વચ્ચેની સમાનતા ખૂબ જ નોંધપાત્ર છે અને તે તેમના સમાન કદને કારણે ઉદભવે છે.
પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા: $Li \ (152 \ pm); Mg \ (160 \ pm)$
આયનીય ત્રિજ્યા: $Li^{+} \ (76 \ pm); Mg^{2+} \ (72 \ pm)$
સમાનતાના મુખ્ય મુદ્દાઓ નીચે મુજબ છે:
$(i)$ લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ બંને તેમના સંબંધિત સમૂહોના અન્ય તત્વો કરતા વધુ સખત અને હલકા છે.
$(ii)$ લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ પાણી સાથે ધીમેથી પ્રતિક્રિયા આપે છે. તેમના ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ ખૂબ ઓછા દ્રાવ્ય છે અને તેમના હાઇડ્રોક્સાઇડ ગરમ કરવાથી વિઘટન પામે છે. બંને નાઇટ્રોજન સાથે સીધા સંયોજન દ્વારા નાઇટ્રાઇડ,$Li_{3}N$ અને $Mg_{3}N_{2}$ બનાવે છે.
$(iii)$ ઓક્સાઇડ,$Li_{2}O$ અને $MgO$,વધારાના ઓક્સિજન સાથે જોડાઈને કોઈ સુપરઓક્સાઇડ આપતા નથી.
$(iv)$ લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમના કાર્બોનેટ ગરમ કરવાથી સરળતાથી વિઘટન પામીને ઓક્સાઇડ અને $CO_{2}$ બનાવે છે. લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ દ્વારા ઘન હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ બનતા નથી.
$(v)$ $LiCl$ અને $MgCl_{2}$ બંને ઇથેનોલમાં દ્રાવ્ય છે.
$(vi)$ $LiCl$ અને $MgCl_{2}$ બંને ભેજશોષક છે અને જલીય દ્રાવણમાંથી હાઇડ્રેટ્સ તરીકે સ્ફટિકીકરણ પામે છે,$LiCl \cdot 2H_{2}O$ અને $MgCl_{2} \cdot 8H_{2}O$.
659
Difficult
લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ વચ્ચેની સમાનતાના મુદ્દાઓ આપો.

Solution

(N/A) લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ વચ્ચેની સમાનતા ખાસ કરીને નોંધપાત્ર છે અને તે તેમના સમાન કદને કારણે ઉદ્ભવે છે.
પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા: $Li$ $(152 \ pm)$; $Mg$ $(160 \ pm)$
આયનીય ત્રિજ્યા: $Li^{+}$ $(76 \ pm)$; $Mg^{2+}$ $(72 \ pm)$
સમાનતાના મુખ્ય મુદ્દાઓ નીચે મુજબ છે:
$(i)$ લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ બંને તેમના સંબંધિત સમૂહોના અન્ય તત્વો કરતા સખત અને હલકા છે.
$(ii)$ લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ પાણી સાથે ધીમેથી પ્રતિક્રિયા આપે છે. તેમના ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ ખૂબ ઓછા દ્રાવ્ય છે અને તેમના હાઇડ્રોક્સાઇડ ગરમ કરવાથી વિઘટન પામે છે. બંને નાઇટ્રોજન સાથે સીધા સંયોજન દ્વારા નાઇટ્રાઇડ, $Li_{3}N$ અને $Mg_{3}N_{2}$ બનાવે છે.
$(iii)$ ઓક્સાઇડ, $Li_{2}O$ અને $MgO$, વધારાના ઓક્સિજન સાથે જોડાઈને કોઈ સુપરઓક્સાઇડ આપતા નથી.
$(iv)$ લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમના કાર્બોનેટ ગરમ કરવાથી સરળતાથી વિઘટન પામીને ઓક્સાઇડ અને $CO_{2}$ બનાવે છે. લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ દ્વારા ઘન હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ બનતા નથી.
$(v)$ $LiCl$ અને $MgCl_{2}$ બંને ઇથેનોલમાં દ્રાવ્ય છે.
$(vi)$ $LiCl$ અને $MgCl_{2}$ બંને ભેજશોષક છે અને જલીય દ્રાવણમાંથી હાઇડ્રેટ્સ તરીકે સ્ફટિકીકરણ પામે છે, $LiCl \cdot 2H_{2}O$ અને $MgCl_{2} \cdot 8H_{2}O$.
660
Difficult
લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ વચ્ચેના વિકર્ણીય સંબંધની ચર્ચા કરો.

Solution

(N/A) લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ વચ્ચેની સમાનતા ખાસ કરીને નોંધપાત્ર છે અને તે તેમના સમાન આયનીય કદ અને વીજભાર-કદના ગુણોત્તર (આયનીય પોટેન્શિયલ) ને કારણે ઉદ્ભવે છે.
પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા: $Li$ $(152 \ pm)$; $Mg$ $(160 \ pm)$
આયનીય ત્રિજ્યા: $Li^{+}$ $(76 \ pm)$; $Mg^{2+}$ $(72 \ pm)$
સમાનતાના મુખ્ય મુદ્દાઓ નીચે મુજબ છે:
$(i)$ લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ બંને તેમના સંબંધિત સમૂહના અન્ય તત્વો કરતા સખત અને હલકા હોય છે.
$(ii)$ લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ પાણી સાથે ધીમેથી પ્રતિક્રિયા આપે છે. તેમના ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ ઓછા દ્રાવ્ય હોય છે અને તેમના હાઇડ્રોક્સાઇડ ગરમ કરવાથી વિઘટન પામે છે. બંને નાઇટ્રોજન સાથે સીધા સંયોજાઈને નાઇટ્રાઇડ, $Li_{3}N$ અને $Mg_{3}N_{2}$ બનાવે છે.
$(iii)$ ઓક્સાઇડ, $Li_{2}O$ અને $MgO$, વધારાના ઓક્સિજન સાથે સંયોજાઈને કોઈ સુપરઓક્સાઇડ આપતા નથી.
$(iv)$ લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમના કાર્બોનેટ ગરમ કરવાથી સરળતાથી વિઘટન પામીને ઓક્સાઇડ અને $CO_{2}$ બનાવે છે. લિથિયમ અને મેગ્નેશિયમ દ્વારા ઘન હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ બનતા નથી.
$(v)$ $LiCl$ અને $MgCl_{2}$ બંને ઇથેનોલમાં દ્રાવ્ય છે.
$(vi)$ $LiCl$ અને $MgCl_{2}$ બંને ભેજશોષક છે અને જલીય દ્રાવણમાંથી હાઇડ્રેટ્સ તરીકે સ્ફટિકીકરણ પામે છે, જેમ કે $LiCl \cdot 2H_{2}O$ અને $MgCl_{2} \cdot 8H_{2}O$.
661
Medium
લિથિયમ ક્ષારો સામાન્ય રીતે જલીય (hydrated) કેમ હોય છે અને અન્ય આલ્કલી આયનોના ક્ષારો સામાન્ય રીતે નિર્જળ (anhydrous) કેમ હોય છે?

Solution

(N/A) આલ્કલી ધાતુ આયનોમાં,$Li^{+}$ નું કદ સૌથી નાનું છે,જેના કારણે તેની વીજભાર ઘનતા ખૂબ વધારે હોય છે અને તે પાણીના અણુઓનું સરળતાથી ધ્રુવીભવન (polarization) કરી શકે છે. આનાથી પ્રબળ આયન-દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ થાય છે,જેના કારણે $Li$ ના ક્ષારો સામાન્ય રીતે જલીય હોય છે (દા.ત.,$LiCl \cdot 2H_2O$). અન્ય આલ્કલી ધાતુ આયનો $(Na^{+}, K^{+}, Rb^{+}, Cs^{+})$ કદમાં મોટા હોવાથી તેમની વીજભાર ઘનતા ઓછી હોય છે અને તેઓ પાણીના અણુઓનું ધ્રુવીભવન કરવાની ક્ષમતા ઓછી ધરાવે છે. તેથી,તેમના ક્ષારો સામાન્ય રીતે નિર્જળ હોય છે.
662
Difficult
$LiF$ પાણીમાં લગભગ અદ્રાવ્ય છે જ્યારે $LiCl$ માત્ર પાણીમાં જ નહીં પણ એસિટોનમાં પણ દ્રાવ્ય છે,શા માટે?

Solution

(N/A) $LiF$ તેની ખૂબ જ ઊંચી લેટીસ ઉર્જાને કારણે પાણીમાં લગભગ અદ્રાવ્ય છે. ફ્લોરાઈડ આયન $(F^-)$ ખૂબ જ નાનો હોવાથી,તે $Li^+$ આયન સાથે મજબૂત સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ ધરાવે છે,જેના પરિણામે ઊંચી લેટીસ ઉર્જા મળે છે જે હાઇડ્રેશન ઉર્જા દ્વારા સરભર થતી નથી.
તેનાથી વિપરીત,$LiCl$ માં લેટીસ ઉર્જા ઓછી હોય છે કારણ કે ક્લોરાઈડ આયન $(Cl^-)$ મોટો હોય છે. વધુમાં,નાના $Li^+$ આયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ (ફાજન્સનો નિયમ) ને કારણે $LiCl$ નોંધપાત્ર સહસંયોજક ગુણધર્મ ધરાવે છે,જે તેને એસિટોન જેવા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય બનાવે છે.
તેથી,પાણીમાં $LiCl$ ની દ્રાવ્યતા અનુકૂળ હાઇડ્રેશન ઉર્જા દ્વારા સંચાલિત થાય છે,જ્યારે એસિટોનમાં તેની દ્રાવ્યતા તેના સહસંયોજક સ્વભાવને આભારી છે.
663
Difficult
સોલ્વે પ્રક્રિયામાં થતી વિવિધ પ્રતિક્રિયાઓની ચર્ચા કરો.

Solution

(N/A) સોલ્વે પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_{2}CO_{3})$ ની ઔદ્યોગિક તૈયારી માટે થાય છે. આ પ્રક્રિયા સોડિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ $(NaHCO_{3})$ ની ઓછી દ્રાવ્યતા પર આધારિત છે,જે સોડિયમ ક્લોરાઇડ $(NaCl)$ ની એમોનિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ $(NH_{4}HCO_{3})$ સાથે પ્રતિક્રિયા થવાથી અવક્ષેપિત થાય છે.
$1$. એમોનિયાને સોડિયમ ક્લોરાઇડના સાંદ્ર દ્રાવણમાં ઓગાળવામાં આવે છે અને તેમાંથી $CO_{2}$ પસાર કરવામાં આવે છે જેથી એમોનિયમ કાર્બોનેટ બને છે,જે પછી એમોનિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે:
$2NH_{3} + H_{2}O + CO_{2} \rightarrow (NH_{4})_{2}CO_{3}$
$(NH_{4})_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2} \rightarrow 2NH_{4}HCO_{3}$
$2$. $NH_{4}HCO_{3}$ એ $NaCl$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને $NaHCO_{3}$ ના અવક્ષેપ બનાવે છે:
$NH_{4}HCO_{3} + NaCl \rightarrow NH_{4}Cl + NaHCO_{3}$
$3$. $NaHCO_{3}$ ના સ્ફટિકોને ગાળીને ગરમ કરવામાં આવે છે જેથી સોડિયમ કાર્બોનેટ મળે છે:
$2NaHCO_{3} \rightarrow Na_{2}CO_{3} + CO_{2} + H_{2}O$
$4$. $NH_{4}Cl$ ના દ્રાવણને કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(Ca(OH)_{2})$ સાથે પ્રક્રિયા કરાવીને એમોનિયા પાછો મેળવવામાં આવે છે,જેમાં આડપેદાશ તરીકે કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ $(CaCl_{2})$ મળે છે:
$2NH_{4}Cl + Ca(OH)_{2} \rightarrow 2NH_{3} + CaCl_{2} + 2H_{2}O$
664
Difficult
સોલ્વે પદ્ધતિ દ્વારા સોડિયમ કાર્બોનેટની બનાવટ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ સાથે સમજાવો.

Solution

(N/A) સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_{2}CO_{3} \cdot 10H_{2}O)$ સામાન્ય રીતે સોલ્વે પદ્ધતિ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં સોડિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટની ઓછી દ્રાવ્યતાનો લાભ લેવામાં આવે છે,જેના કારણે તે સોડિયમ ક્લોરાઇડ અને એમોનિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટની પ્રક્રિયા દરમિયાન અવક્ષેપિત થાય છે.
એમોનિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ એમોનિયાથી સંતૃપ્ત સોડિયમ ક્લોરાઇડના સાંદ્ર દ્રાવણમાં $CO_{2}$ પસાર કરીને તૈયાર કરવામાં આવે છે,જેમાં પહેલા એમોનિયમ કાર્બોનેટ અને ત્યારબાદ એમોનિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ બને છે. સંપૂર્ણ પ્રક્રિયાના સમીકરણો નીચે મુજબ છે:
$2NH_{3} + H_{2}O + CO_{2} \rightarrow (NH_{4})_{2}CO_{3}$
$(NH_{4})_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2} \rightarrow 2NH_{4}HCO_{3}$
$NH_{4}HCO_{3} + NaCl \rightarrow NH_{4}Cl + NaHCO_{3}$
સોડિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટના સ્ફટિકો અલગ પડે છે. તેમને ગરમ કરવાથી સોડિયમ કાર્બોનેટ મળે છે:
$2NaHCO_{3} \rightarrow Na_{2}CO_{3} + CO_{2} + H_{2}O$
આ પ્રક્રિયામાં,જ્યારે $NH_{4}Cl$ ધરાવતા દ્રાવણને $Ca(OH)_{2}$ સાથે પ્રક્રિયા કરાવવામાં આવે છે ત્યારે $NH_{3}$ પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે. કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ આડપેદાશ તરીકે મળે છે:
$2NH_{4}Cl + Ca(OH)_{2} \rightarrow 2NH_{3} + CaCl_{2} + H_{2}O$
665
Easy
પોટેશિયમ કાર્બોનેટ સોલ્વે પદ્ધતિ દ્વારા બનાવી શકાતું નથી. શા માટે?

Solution

(N/A) સોલ્વે પદ્ધતિમાં $NaCl$ ની $NH_3$ અને $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $NaHCO_3$ બનાવવામાં આવે છે,જે પાણીમાં ઓછી દ્રાવ્ય હોવાને કારણે અવક્ષેપિત થાય છે. પોટેશિયમના કિસ્સામાં,$KHCO_3$ બને છે,પરંતુ તે પાણીમાં વધુ દ્રાવ્ય હોવાથી અવક્ષેપિત થતું નથી. તેથી,આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ $K_2CO_3$ બનાવવા માટે થઈ શકતો નથી.
666
Medium
સોડિયમ કાર્બોનેટના ગુણધર્મો સમજાવો.

Solution

સોડિયમ કાર્બોનેટ એક સફેદ સ્ફટિકમય ઘન પદાર્થ છે જે ડેકાહાઇડ્રેટ સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,$Na_{2}CO_{3} \cdot 10H_{2}O$. આને વોશિંગ સોડા પણ કહેવામાં આવે છે.
તે પાણીમાં સરળતાથી દ્રાવ્ય છે.
ગરમ કરવા પર,ડેકાહાઇડ્રેટ તેના સ્ફટિકીકરણના પાણીને ગુમાવીને મોનોહાઇડ્રેટ બનાવે છે.
$373 \ K$ થી ઉપર,મોનોહાઇડ્રેટ સંપૂર્ણપણે નિર્જળ બની જાય છે અને સફેદ પાવડરમાં ફેરવાય છે જેને સોડા એશ કહેવામાં આવે છે.
$Na_{2}CO_{3} \cdot 10H_{2}O \xrightarrow{375 \ K} Na_{2}CO_{3} \cdot H_{2}O + 9H_{2}O$
$Na_{2}CO_{3} \cdot H_{2}O \xrightarrow{>373 \ K} Na_{2}CO_{3} + H_{2}O$
સોડિયમ કાર્બોનેટનો કાર્બોનેટ ભાગ પાણી દ્વારા જળવિભાજિત થઈને આલ્કલાઇન દ્રાવણ બનાવે છે: $CO_{3}^{2-} + H_{2}O \rightarrow HCO_{3}^{-} + OH^{-}$
667
Medium
સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O)$ ના ઉપયોગો જણાવો.

Solution

(N/A) $(i)$ તેનો ઉપયોગ પાણીની કઠિનતા દૂર કરવા,કપડાં ધોવા અને સફાઈ માટે થાય છે.
$(ii)$ તેનો ઉપયોગ કાચ,સાબુ,બોરેક્સ અને કોસ્ટિક સોડાના ઉત્પાદનમાં થાય છે.
$(iii)$ તેનો ઉપયોગ કાગળ,રંગ અને કાપડ ઉદ્યોગોમાં થાય છે.
$(iv)$ તે ગુણાત્મક અને જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ બંનેમાં એક મહત્વપૂર્ણ પ્રયોગશાળા રીએજન્ટ છે.
668
Medium
$Li_{2}CO_{3}$ નું વિઘટન નીચા તાપમાને થાય છે જ્યારે $Na_{2}CO_{3}$ નું વિઘટન ઊંચા તાપમાને શા માટે થાય છે?

Solution

(N/A) જેમ આપણે આલ્કલી ધાતુ સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ વિદ્યુત-ધનમય ગુણધર્મ વધે છે,જે આલ્કલી ધાતુ કાર્બોનેટની ઉષ્મીય સ્થિરતામાં વધારો કરે છે.
જોકે,$Li_{2}CO_{3}$ ગરમી સામે પ્રમાણમાં અસ્થિર છે કારણ કે $Li^+$ આયન કદમાં ખૂબ જ નાનો છે અને તેની ધ્રુવીભવન ક્ષમતા (polarizing power) વધારે છે. તે મોટા $CO_{3}^{2-}$ આયનનું ધ્રુવીભવન કરે છે,જેના પરિણામે સ્થિર $Li_{2}O$ અને $CO_{2}$ વાયુ બને છે.
$Li_{2}CO_{3} \xrightarrow{\Delta} Li_{2}O + CO_{2}$
તેની સરખામણીમાં,$Na_{2}CO_{3}$ વધુ સ્થિર છે કારણ કે $Na^+$ આયનનું કદ મોટું છે,જેની ધ્રુવીભવન ક્ષમતા ઓછી છે,તેથી તેના વિઘટન માટે ખૂબ ઊંચા તાપમાનની જરૂર પડે છે.
669
MediumMCQ
બ્રાઈન (દરિયાના પાણી) માંથી $NaCl$ કેવી રીતે તૈયાર કરવામાં આવે છે?
A
દરિયાના પાણીના સીધા નિસ્યંદન દ્વારા
B
$HCl$ વાયુનો ઉપયોગ કરીને શુદ્ધિકરણ સાથે દરિયાના પાણીના બાષ્પીભવન દ્વારા
C
$Na$ ધાતુની $Cl_2$ વાયુ સાથે પ્રક્રિયા કરીને
D
પીગળેલા $NaCl$ ના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા

Solution

(B) સોડિયમ ક્લોરાઈડનો સૌથી વધુ પ્રમાણમાં મળતો સ્ત્રોત દરિયાનું પાણી છે,જેમાં દળથી $2.7$ થી $2.9 \%$ ક્ષાર હોય છે. સામાન્ય મીઠું સામાન્ય રીતે દરિયાના પાણીના બાષ્પીભવન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
બ્રાઈન દ્રાવણના સ્ફટિકીકરણ દ્વારા મેળવવામાં આવતા અશુદ્ધ સોડિયમ ક્લોરાઈડમાં સોડિયમ સલ્ફેટ,કેલ્શિયમ સલ્ફેટ,કેલ્શિયમ ક્લોરાઈડ અને મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઈડ જેવી અશુદ્ધિઓ હોય છે. કેલ્શિયમ ક્લોરાઈડ $(CaCl_2)$ અને મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઈડ $(MgCl_2)$ અશુદ્ધિઓ છે કારણ કે તે ભેજશોષક (deliquescent) છે (તે વાતાવરણમાંથી સરળતાથી ભેજ શોષી લે છે).
શુદ્ધ સોડિયમ ક્લોરાઈડ મેળવવા માટે,અશુદ્ધ મીઠાને ઓછામાં ઓછા પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે અને અદ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે ગાળવામાં આવે છે. ત્યારબાદ દ્રાવણને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઈડ $(HCl)$ વાયુ સાથે સંતૃપ્ત કરવામાં આવે છે. શુદ્ધ સોડિયમ ક્લોરાઈડના સ્ફટિકો અલગ પડે છે,જ્યારે કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઈડ,સોડિયમ ક્લોરાઈડ કરતા વધુ દ્રાવ્ય હોવાથી,દ્રાવણમાં જ રહે છે.
670
Medium
સોડિયમ ક્લોરાઇડ ($NaCl$ $-$ રોક સોલ્ટ) ની બનાવટ,ગુણધર્મો અને ઉપયોગો જણાવો.

Solution

(N/A) બનાવટ: સોડિયમ ક્લોરાઇડનો સૌથી વધુ પ્રમાણમાં મળતો સ્ત્રોત દરિયાનું પાણી છે,જેમાં દળથી $2.7$ થી $2.9 \%$ જેટલું ક્ષાર હોય છે. સામાન્ય મીઠું સામાન્ય રીતે દરિયાના પાણીના બાષ્પીભવન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
બ્રાઈન દ્રાવણના સ્ફટિકીકરણ દ્વારા મેળવવામાં આવતા અશુદ્ધ સોડિયમ ક્લોરાઇડમાં સોડિયમ સલ્ફેટ,કેલ્શિયમ સલ્ફેટ,કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ અને મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ જેવી અશુદ્ધિઓ હોય છે. કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ $(CaCl_{2})$ અને મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ $(MgCl_{2})$ અશુદ્ધિઓ છે કારણ કે તે ભેજશોષક (વાતાવરણમાંથી સરળતાથી ભેજ શોષી લે છે) છે.
શુદ્ધ સોડિયમ ક્લોરાઇડ મેળવવા માટે,અશુદ્ધ મીઠાને ઓછામાં ઓછા પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે અને અદ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે ગાળવામાં આવે છે. ત્યારબાદ દ્રાવણને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ વાયુ વડે સંતૃપ્ત કરવામાં આવે છે. શુદ્ધ સોડિયમ ક્લોરાઇડના સ્ફટિકો અલગ પડે છે. કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ,સોડિયમ ક્લોરાઇડ કરતા વધુ દ્રાવ્ય હોવાથી,દ્રાવણમાં જ રહે છે.
ગુણધર્મો: સોડિયમ ક્લોરાઇડ $1081 \ K$ તાપમાને પીગળે છે. $273 \ K$ તાપમાને $100 \ g$ પાણીમાં તેની દ્રાવ્યતા $36.0 \ g$ છે. તાપમાન વધારવાથી તેની દ્રાવ્યતામાં ખાસ વધારો થતો નથી.
ઉપયોગો: $(i)$ તેનો ઉપયોગ ઘરગથ્થુ હેતુઓ માટે સામાન્ય મીઠા અથવા ટેબલ સોલ્ટ તરીકે થાય છે. $(ii)$ તેનો ઉપયોગ $Na_{2}O_{2}$,$NaOH$ અને $Na_{2}CO_{3}$ ની બનાવટમાં થાય છે.
671
Difficult
સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ ($NaOH$ - કોસ્ટિક સોડા) ના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનની ચર્ચા કરો અને તેના ગુણધર્મો તથા ઉપયોગો જણાવો.

Solution

(N/A) સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સામાન્ય રીતે વ્યાપારી ધોરણે $Castner-Kellner$ સેલમાં સોડિયમ ક્લોરાઇડના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે. મર્ક્યુરી કેથોડ અને કાર્બન એનોડનો ઉપયોગ કરીને બ્રાઇન દ્રાવણનું વિદ્યુતવિભાજન કરવામાં આવે છે. કેથોડ પર મુક્ત થતી સોડિયમ ધાતુ મર્ક્યુરી સાથે જોડાઈને સોડિયમ એમાલગમ બનાવે છે. એનોડ પર ક્લોરિન વાયુ મુક્ત થાય છે.
કેથોડ: $Na^{+} + e^{-} \xrightarrow{Hg} Na-\text{amalgam}$
એનોડ: $Cl^{-} \rightarrow \frac{1}{2} Cl_{2} + e^{-}$
એમાલગમને પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરાવીને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ મેળવવામાં આવે છે.
$2Na-\text{amalgam} + 2H_{2}O \rightarrow 2NaOH + 2Hg + H_{2}$
ગુણધર્મો: સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સફેદ,અર્ધપારદર્શક ઘન પદાર્થ છે. તે $591 \ K$ તાપમાને પીગળે છે. તે પાણીમાં સરળતાથી દ્રાવ્ય થઈને પ્રબળ આલ્કલાઇન દ્રાવણ બનાવે છે. સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડના સ્ફટિકો ભેજશોષક હોય છે.
સપાટી પરનું સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું દ્રાવણ વાતાવરણમાં રહેલા $CO_{2}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Na_{2}CO_{3}$ બનાવે છે.
ઉપયોગો: $(i)$ સાબુ,કાગળ,કૃત્રિમ રેશમ અને અનેક રસાયણોના ઉત્પાદનમાં,$(ii)$ પેટ્રોલિયમ શુદ્ધિકરણમાં,$(iii)$ બોક્સાઇટના શુદ્ધિકરણમાં,$(iv)$ કાપડ ઉદ્યોગમાં સુતરાઉ કાપડના મર્સરાઇઝિંગ માટે,$(v)$ શુદ્ધ ચરબી અને તેલની તૈયારી માટે,અને $(vi)$ પ્રયોગશાળામાં પ્રક્રિયક તરીકે.
672
Difficult
કેસ્ટનર-કેલનર સેલ દ્વારા સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન કેવી રીતે કરવામાં આવે છે તે સમજાવો.

Solution

(N/A) સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું વ્યાપારી ઉત્પાદન કેસ્ટનર-કેલનર સેલમાં બ્રાઇન ($NaCl$ નું દ્રાવણ) ના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા કરવામાં આવે છે. જેમાં મર્ક્યુરી કેથોડ અને કાર્બન એનોડનો ઉપયોગ થાય છે.
કેથોડ પર,સોડિયમ આયનોનું રિડક્શન થઈ સોડિયમ ધાતુ બને છે,જે મર્ક્યુરીમાં ઓગળીને સોડિયમ એમાલગમ $(Na-Hg)$ બનાવે છે:
$Na^{+} + e^{-} \xrightarrow{Hg} Na-Hg$
એનોડ પર,ક્લોરાઇડ આયનોનું ઓક્સિડેશન થઈ ક્લોરિન વાયુ મુક્ત થાય છે:
$Cl^{-} \rightarrow \frac{1}{2} Cl_{2} + e^{-}$
ત્યારબાદ સોડિયમ એમાલગમની પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ મેળવવામાં આવે છે:
$2Na-Hg + 2H_{2}O \rightarrow 2NaOH + 2Hg + H_{2}$
ગુણધર્મો: સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સફેદ,અર્ધપારદર્શક ઘન પદાર્થ છે જેનું ગલનબિંદુ $591 \ K$ છે. તે પાણીમાં સરળતાથી દ્રાવ્ય છે અને પ્રબળ બેઝિક દ્રાવણ બનાવે છે. તેના સ્ફટિકો ભેજશોષક છે અને વાતાવરણના $CO_{2}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Na_{2}CO_{3}$ બનાવે છે.
ઉપયોગો: $(i)$ સાબુ,કાગળ અને કૃત્રિમ રેશમના ઉત્પાદનમાં,$(ii)$ પેટ્રોલિયમ શુદ્ધિકરણમાં,$(iii)$ બોક્સાઇટના શુદ્ધિકરણમાં,$(iv)$ સુતરાઉ કાપડના મર્સરાઇઝિંગમાં,$(v)$ શુદ્ધ ચરબી અને તેલની તૈયારીમાં,અને $(vi)$ પ્રયોગશાળામાં પ્રક્રિયક તરીકે.
673
Medium
સોડિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ (બેકિંગ સોડા - $NaHCO_3$) ની બનાવટ અને ઉપયોગો જણાવો.

Solution

(N/A) બનાવટ: સોડિયમ કાર્બોનેટના દ્રાવણને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વડે સંતૃપ્ત કરીને સોડિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ બનાવવામાં આવે છે. સોડિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટનો સફેદ સ્ફટિકીય પાવડર ઓછો દ્રાવ્ય હોવાથી અલગ પડી જાય છે.
$Na_2CO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow 2NaHCO_3$
ઉપયોગો:
$(i)$ તેનો ઉપયોગ ત્વચાના ચેપ માટે હળવા એન્ટિસેપ્ટિક તરીકે થાય છે.
$(ii)$ તેનો ઉપયોગ અગ્નિશામક યંત્રોમાં થાય છે.
$(iii)$ તેનો ઉપયોગ બેકિંગ પાવડરમાં ઘટક તરીકે થાય છે,જે ગરમ કરવા પર $CO_2$ વાયુ મુક્ત કરીને કેક અને પેસ્ટ્રીને હલકી અને પોચી બનાવે છે.
674
Medium
સોડિયમ ક્લોરાઇડથી શરૂ કરીને,તમે નીચેના પદાર્થો કેવી રીતે તૈયાર કરશો:
$(i)$ સોડિયમ ધાતુ
$(ii)$ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ
$(iii)$ સોડિયમ પેરોક્સાઇડ
$(iv)$ સોડિયમ કાર્બોનેટ?

Solution

(N/A) $(i)$ સોડિયમ ધાતુ: સોડિયમનું નિષ્કર્ષણ પીગળેલા $NaCl$ માંથી ડાઉન્સ પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે. વિદ્યુતવિભાજ્ય તરીકે $NaCl$ $(40 \%)$ અને $CaCl_2$ $(60 \%)$ નું મિશ્રણ $1123 \ K$ તાપમાને લેવામાં આવે છે. સ્ટીલ કેથોડ તરીકે અને ગ્રેફાઇટ એનોડ તરીકે વપરાય છે. $Na^{+} + e^- \rightarrow Na$ (કેથોડ પર); $2Cl^- \rightarrow Cl_2 + 2e^-$ (એનોડ પર).
$(ii)$ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ: તે $NaCl$ ના જલીય દ્રાવણ (બ્રાઇન) ના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા કાસ્ટનર-કેલનર સેલમાં તૈયાર કરવામાં આવે છે. $2NaCl + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + Cl_2 + H_2$.
$(iii)$ સોડિયમ પેરોક્સાઇડ: ડાઉન્સ પ્રક્રિયા દ્વારા મેળવેલ સોડિયમ ધાતુને $CO_2$ મુક્ત હવામાં એલ્યુમિનિયમની ટ્રે પર ગરમ કરવાથી સોડિયમ પેરોક્સાઇડ બને છે. $2Na + O_2 \rightarrow Na_2O_2$.
$(iv)$ સોડિયમ કાર્બોનેટ: તે સોલ્વે પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે. $2NH_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow (NH_4)_2CO_3$; $(NH_4)_2CO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow 2NH_4HCO_3$; $NH_4HCO_3 + NaCl \rightarrow NH_4Cl + NaHCO_3$; $2NaHCO_3 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O + CO_2$.
675
Medium
સોડિયમ અને પોટેશિયમનું જૈવિક મહત્વ સમજાવો.

Solution

(N/A) એક સામાન્ય $70 \ kg$ વજન ધરાવતા માણસમાં આશરે $90 \ g$ $Na$ અને $170 \ g$ $K$ હોય છે,જેની સરખામણીમાં માત્ર $5 \ g$ આયર્ન અને $0.06 \ g$ કોપર હોય છે.
સોડિયમ આયનો $(Na^+)$ મુખ્યત્વે કોષોની બહાર,રુધિર પ્લાઝ્મા અને કોષોની આસપાસના આંતરકોષીય પ્રવાહીમાં જોવા મળે છે.
આ આયનો ચેતા સંકેતોના પ્રસારણમાં,કોષ પટલની આરપાર પાણીના પ્રવાહના નિયમનમાં અને કોષોમાં શર્કરા તથા એમિનો એસિડના વહનમાં ભાગ લે છે.
પોટેશિયમ આયનો $(K^+)$ કોષીય પ્રવાહીમાં સૌથી વધુ પ્રમાણમાં જોવા મળતા કેટાયન છે,જે ઘણા ઉત્સેચકોને સક્રિય કરે છે,ગ્લુકોઝના ઓક્સિડેશનમાં ભાગ લઈને $ATP$ ઉત્પન્ન કરે છે અને સોડિયમ સાથે મળીને ચેતા સંકેતોના પ્રસારણ માટે જવાબદાર છે.
કોષ પટલની બંને બાજુએ $Na^+$ અને $K^+$ આયનોની સાંદ્રતામાં મોટો તફાવત હોય છે. રુધિર પ્લાઝ્મામાં $Na^+$ ની સાંદ્રતા $143 \ mmol \ L^{-1}$ હોય છે,જ્યારે $K^+$ ની સાંદ્રતા માત્ર $5 \ mmol \ L^{-1}$ હોય છે. રક્તકણોની અંદર,આ સાંદ્રતા બદલાઈને $Na^+$ માટે $10 \ mmol \ L^{-1}$ અને $K^+$ માટે $105 \ mmol \ L^{-1}$ થાય છે.
આ આયનીય ઢાળને સોડિયમ-પોટેશિયમ પંપ નામની વિભેદક પદ્ધતિ દ્વારા જાળવવામાં આવે છે,જે આરામ કરતા પ્રાણી દ્વારા વપરાતા $ATP$ ના એક તૃતીયાંશ કરતા વધુ ભાગનો વપરાશ કરે છે.
676
Medium
માનવ શરીરમાં $Na$ અને $K$ નું જૈવિક મહત્વ લખો અને સોડિયમ-પોટેશિયમ પંપ વિશે ટૂંકી નોંધ આપો.

Solution

(N/A) એક સામાન્ય $70 \ kg$ ના મનુષ્યમાં આશરે $90 \ g$ $Na$ અને $170 \ g$ $K$ હોય છે,જેની સરખામણીમાં માત્ર $5 \ g$ આયર્ન અને $0.06 \ g$ કોપર હોય છે. સોડિયમ આયનો મુખ્યત્વે કોષોની બહાર,રુધિર પ્લાઝ્મામાં અને કોષોની આસપાસના આંતરકોષીય પ્રવાહીમાં જોવા મળે છે.
આ આયનો ચેતા સંકેતોના પ્રસારણમાં,કોષ પટલની આરપાર પાણીના પ્રવાહના નિયમનમાં અને કોષોમાં શર્કરા અને એમિનો એસિડના પરિવહનમાં ભાગ લે છે.
સોડિયમ અને પોટેશિયમ રાસાયણિક રીતે સમાન હોવા છતાં,કોષ પટલને ભેદવાની તેમની ક્ષમતા,તેમની પરિવહન પદ્ધતિઓ અને ઉત્સેચકોને સક્રિય કરવાની તેમની કાર્યક્ષમતામાં માત્રાત્મક રીતે અલગ પડે છે. પોટેશિયમ આયનો કોષીય પ્રવાહીમાં સૌથી વધુ પ્રમાણમાં જોવા મળતા કેટાયન છે,જ્યાં તેઓ ઘણા ઉત્સેચકોને સક્રિય કરે છે,$ATP$ ઉત્પન્ન કરવા માટે ગ્લુકોઝના ઓક્સિડેશનમાં ભાગ લે છે અને સોડિયમ સાથે મળીને ચેતા સંકેતોના પ્રસારણ માટે જવાબદાર છે.
કોષ પટલની વિરુદ્ધ બાજુઓ પર જોવા મળતા સોડિયમ અને પોટેશિયમ આયનોની સાંદ્રતામાં નોંધપાત્ર તફાવત છે. ઉદાહરણ તરીકે,રુધિર પ્લાઝ્મામાં,સોડિયમ $143 \ mmol \ L^{-1}$ જેટલું હોય છે,જ્યારે પોટેશિયમનું સ્તર માત્ર $5 \ mmol \ L^{-1}$ હોય છે. રક્તકણોની અંદર,આ સાંદ્રતા $Na^{+}$ માટે $10 \ mmol \ L^{-1}$ અને $K^{+}$ માટે $105 \ mmol \ L^{-1}$ માં બદલાય છે.
આ આયનીય ઢાળ દર્શાવે છે કે સોડિયમ-પોટેશિયમ પંપ નામની એક ભેદભાવપૂર્ણ પદ્ધતિ કોષ પટલ પર કાર્ય કરે છે. આ પંપ આરામ કરતા પ્રાણી દ્વારા વપરાતા $ATP$ ના એક તૃતીયાંશ કરતા વધુ અને આરામ કરતા મનુષ્યમાં $24 \ h$ દીઠ આશરે $15 \ kg$ $ATP$ વાપરે છે.
677
Easy
$Sodium$ $(Na)$ એ $potassium$ $(K)$ કરતા ઓછું સક્રિય કેમ છે તે સમજાવો?

Solution

(N/A) આલ્કલી ધાતુઓની સક્રિયતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે કારણ કે આયનીકરણ એન્થાલ્પી ઘટે છે.
$Sodium$ $(Na)$ $3rd$ આવર્તનું તત્વ છે,જ્યારે $potassium$ $(K)$ $4th$ આવર્તનું તત્વ છે.
$Potassium$ ના મોટા પરમાણ્વીય કદને કારણે,તેના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન $sodium$ ની સરખામણીમાં કેન્દ્રથી વધુ દૂર હોય છે.
પરિણામે,$potassium$ માં કેન્દ્ર અને સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચેનું આકર્ષણ બળ નબળું હોય છે,જેનાથી ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવો સરળ બને છે.
તેથી,$potassium$ ની આયનીકરણ એન્થાલ્પી $sodium$ કરતા ઓછી હોય છે,જે $potassium$ ને $sodium$ કરતા વધુ સક્રિય બનાવે છે.
678
Difficult
જ્યારે નીચેની પ્રક્રિયાઓ થાય ત્યારે શું થાય છે: $(i)$ સોડિયમ ધાતુને પાણીમાં નાખવામાં આવે? $(ii)$ સોડિયમ ધાતુને હવાની મુક્ત હાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે? $(iii)$ સોડિયમ પેરોક્સાઇડ પાણીમાં ઓગળે?

Solution

(N/A) $(i)$ જ્યારે $Na$ ધાતુને પાણીમાં નાખવામાં આવે છે,ત્યારે તે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ બનાવવા માટે હિંસક રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે. પ્રતિક્રિયામાં સામેલ રાસાયણિક સમીકરણ છે: $2Na_{(s)} + 2H_{2}O_{(l)} \rightarrow 2NaOH_{(aq)} + H_{2(g)}$
$(ii)$ હવામાં ગરમ કરવા પર,સોડિયમ સોડિયમ પેરોક્સાઇડ બનાવવા માટે ઓક્સિજન સાથે જોરશોરથી પ્રતિક્રિયા આપે છે. પ્રતિક્રિયામાં સામેલ રાસાયણિક સમીકરણ છે: $2Na_{(s)} + O_{2(g)} \rightarrow Na_{2}O_{2(s)}$
$(iii)$ જ્યારે સોડિયમ પેરોક્સાઇડ પાણીમાં ઓગળવામાં આવે છે,ત્યારે તે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ બનાવવા માટે સરળતાથી જળવિભાજિત થાય છે. પ્રતિક્રિયામાં સામેલ રાસાયણિક સમીકરણ છે: $Na_{2}O_{2(s)} + 2H_{2}O_{(l)} \rightarrow 2NaOH_{(aq)} + H_{2}O_{2(aq)}$
679
Difficult
શા માટે તે જણાવો:
$(a)$ $Na_2CO_3$ નું દ્રાવણ આલ્કલાઇન હોય છે?
$(b)$ આલ્કલી ધાતુઓ તેમના પીગળેલા ક્લોરાઇડના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે?
$(c)$ સોડિયમ પોટેશિયમ કરતા વધુ ઉપયોગી જણાય છે?

Solution

(A) જ્યારે $Na_2CO_3$ ને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું જળવિભાજન થઈને $NaHCO_3$ અને $NaOH$ મળે છે. $NaOH$ એક પ્રબળ બેઝ હોવાથી,પરિણામી દ્રાવણ આલ્કલાઇન બને છે.
$Na_2CO_3 + H_2O \rightarrow NaHCO_3 + NaOH$
$(b)$ આલ્કલી ધાતુઓ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા અને અત્યંત ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ હોય છે,તેથી તેમના ઓક્સાઇડના રાસાયણિક રિડક્શન અથવા વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા તેમનું નિષ્કર્ષણ અશક્ય છે. જલીય દ્રાવણોનું વિદ્યુતવિભાજન પણ શક્ય નથી કારણ કે મુક્ત થયેલી ધાતુઓ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. તેથી,તેમને તેમના પીગળેલા ક્લોરાઇડના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
$(c)$ $Na^+$ આયનો મુખ્યત્વે રુધિર પ્લાઝ્મા અને આંતરકોષીય પ્રવાહીમાં જોવા મળે છે,જ્યાં તેઓ ચેતા સંકેતોના પ્રસારણ,કોષ પટલની આરપાર પાણીના પ્રવાહ અને શર્કરા તથા એમિનો એસિડના પરિવહનનું નિયમન કરે છે. $K^+$ આયનો કોષોની અંદર આવશ્યક છે,પરંતુ $Na^+$ આયનો આ મહત્વપૂર્ણ બાહ્યકોષીય કાર્યો કરે છે,જે તેમને વધુ ઉપયોગી બનાવે છે.
680
Difficult
નીચેના વચ્ચેની પ્રક્રિયાઓ માટે સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણો લખો:
$(a)$ $Na_{2}O_{2}$ અને પાણી
$(b)$ $KO_{2}$ અને પાણી
$(c)$ $Na_{2}O$ અને $CO_{2}$

Solution

$(a)$ $Na_{2}O_{2}$ ની પાણી સાથેની પ્રક્રિયા:
$2Na_{2}O_{2(s)} + 2H_{2}O_{(l)} \rightarrow 4NaOH_{(aq)} + O_{2(g)}$
$(b)$ $KO_{2}$ ની પાણી સાથેની પ્રક્રિયા:
$2KO_{2(s)} + 2H_{2}O_{(l)} \rightarrow 2KOH_{(aq)} + H_{2}O_{2(aq)} + O_{2(g)}$
$(c)$ $Na_{2}O$ ની $CO_{2}$ સાથેની પ્રક્રિયા:
$Na_{2}O_{(s)} + CO_{2(g)} \rightarrow Na_{2}CO_{3(s)}$
681
Easy
શા માટે $lithium$ સુપરઓક્સાઈડ $(LiO_2)$ શક્ય નથી?

Solution

(N/A) લેટિસ એન્થાલ્પીમાં વધારાને કારણે આલ્કલી ધાતુના કેટાયનનું કદ વધવાની સાથે સુપરઓક્સાઈડની સ્થિરતા વધે છે.
$Lithium$ $(Li^+)$ ની આયનીય ત્રિજ્યા ખૂબ જ નાની છે,જેના પરિણામે મોટી આલ્કલી ધાતુઓના સુપરઓક્સાઈડની તુલનામાં $LiO_2$ માટે લેટિસ એન્થાલ્પી ઓછી હોય છે.
તેથી,$LiO_2$ થર્મોડાયનેમિકલી અસ્થિર છે અને સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી.
682
Easy
સોડિયમ અને પોટેશિયમના હાઇડ્રોક્સાઇડ અને કાર્બોનેટ પાણીમાં સરળતાથી દ્રાવ્ય છે,જ્યારે મેગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમના અનુરૂપ ક્ષારો પાણીમાં અલ્પ દ્રાવ્ય છે. સમજાવો.

Solution

(N/A) પાણીમાં આયનીય સંયોજનોની દ્રાવ્યતા લેટીસ ઉર્જા અને જલીયકરણ ઉર્જા વચ્ચેના સંતુલન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
$Na^+$ અને $K^+$ ક્ષારો માટે,કેટાયનનું કદ મોટું હોવાને કારણે લેટીસ ઉર્જા પ્રમાણમાં ઓછી હોય છે,જે દ્રાવ્યતા દરમિયાન મુક્ત થતી જલીયકરણ ઉર્જા દ્વારા સરળતાથી દૂર કરી શકાય છે.
તેનાથી વિપરીત,$Mg^{2+}$ અને $Ca^{2+}$ નાના છે અને વધુ વીજભાર $(+2)$ ધરાવે છે,જેના પરિણામે તેમના કાર્બોનેટ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ માટે લેટીસ ઉર્જા નોંધપાત્ર રીતે વધારે હોય છે.
કારણ કે $Mg$ અને $Ca$ ક્ષારોની લેટીસ ઉર્જા જલીયકરણ ઉર્જા કરતા ઘણી વધારે છે,તેથી તેઓ પાણીમાં માત્ર અલ્પ દ્રાવ્ય હોય છે.
683
Difficult
જૈવિક પ્રવાહીમાં સોડિયમ,પોટેશિયમ,મેગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમનું મહત્વ સમજાવો.

Solution

(N/A) સોડિયમ $(Na)$: સોડિયમ આયનો મુખ્યત્વે રુધિર પ્લાઝ્મા અને કોષોની આસપાસના આંતરકોષીય પ્રવાહીમાં જોવા મળે છે.
ઉપયોગો: $(i)$ સોડિયમ આયનો ચેતા સંકેતોના પ્રસારણમાં મદદ કરે છે. $(ii)$ તે કોષ પટલની આરપાર પાણીના પ્રવાહને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરે છે. $(iii)$ તે કોષોમાં શર્કરા અને એમિનો એસિડના પરિવહનમાં પણ મદદ કરે છે.
$(b)$ પોટેશિયમ $(K)$: પોટેશિયમ આયનો કોષીય પ્રવાહીમાં સૌથી વધુ માત્રામાં જોવા મળે છે.
ઉપયોગો: $(i)$ $K^+$ આયનો ઘણા ઉત્સેચકોને સક્રિય કરવામાં મદદ કરે છે. $(ii)$ તે $ATP$ ઉત્પન્ન કરવા માટે ગ્લુકોઝના ઓક્સિડેશનમાં ભાગ લે છે. $(iii)$ તે ચેતા સંકેતોના પ્રસારણમાં પણ મદદ કરે છે.
$(c)$ મેગ્નેશિયમ $(Mg)$: મેગ્નેશિયમ એક મેક્રો-મિનરલ છે,જે માનવ શરીરમાં તેની વધુ માત્રા સૂચવે છે.
ઉપયોગો: $(i)$ $Mg^{2+}$ ચેતા અને સ્નાયુઓને આરામ આપવામાં મદદ કરે છે. $(ii)$ $Mg^{2+}$ હાડકાં બનાવવા અને મજબૂત કરવામાં મદદ કરે છે. $(iii)$ $Mg^{2+}$ સામાન્ય રુધિરાભિસરણ જાળવી રાખે છે.
$(d)$ કેલ્શિયમ $(Ca)$: કેલ્શિયમ એક મેક્રો-મિનરલ છે.
ઉપયોગો: $(i)$ $Ca^{2+}$ રુધિરના ગંઠાઈ જવાની પ્રક્રિયામાં મદદ કરે છે. $(ii)$ $Ca^{2+}$ હોમિયોસ્ટેસિસ અને સ્નાયુઓના સંકોચનને જાળવવામાં મદદ કરે છે.
684
Difficult
આલ્કલી ધાતુઓના સામાન્ય ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો કયા છે?

Solution

(N/A) આલ્કલી ધાતુઓના ભૌતિક ગુણધર્મો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ તેઓ ખૂબ જ નરમ હોય છે અને સરળતાથી કાપી શકાય છે. સોડિયમ ધાતુને છરી વડે સરળતાથી કાપી શકાય છે.
$(ii)$ તેઓ હળવા રંગના હોય છે અને દેખાવમાં મોટાભાગે રૂપેરી સફેદ હોય છે.
$(iii)$ મોટા પરમાણુ કદને કારણે તેમની ઘનતા ઓછી હોય છે. સમૂહમાં $Li$ થી $Cs$ તરફ જતાં ઘનતા વધે છે. આમાં $K$ એક અપવાદ છે,જેની ઘનતા $Na$ કરતા ઓછી હોય છે.
$(iv)$ આલ્કલી ધાતુઓમાં રહેલા ધાત્વિક બંધ ખૂબ જ નબળા હોય છે. તેથી,તેમના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ નીચા હોય છે.
$(v)$ આલ્કલી ધાતુઓ અને તેમના ક્ષારો જ્યોતને લાક્ષણિક રંગ આપે છે. આનું કારણ એ છે કે જ્યોતની ગરમી બાહ્ય કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનને ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરે ઉત્તેજિત કરે છે. જ્યારે આ ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રોન પાછો મૂળ સ્થિતિમાં આવે છે,ત્યારે તે દ્રશ્યમાન વિસ્તારમાં વિકિરણ તરીકે વધારાની ઉર્જા ઉત્સર્જિત કરે છે.
$(vi)$ તેઓ પ્રકાશ-વિદ્યુત અસર (photoelectric effect) પણ દર્શાવે છે. જ્યારે $Cs$ અને $K$ જેવી ધાતુઓ પર પ્રકાશ પાડવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
$(b)$ આલ્કલી ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો: આલ્કલી ધાતુઓ તેમની ઓછી આયનીકરણ એન્થાલ્પીને કારણે અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે. જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ પ્રતિક્રિયાશીલતા વધે છે.
$(1)$ તેઓ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોક્સાઇડ અને ડાયહાઇડ્રોજન વાયુ બનાવે છે. સામાન્ય પ્રક્રિયા: $2M + 2H_2O \rightarrow 2MOH + H_2$
$(2)$ તેઓ ડાયહાઇડ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને ધાતુ હાઇડ્રાઇડ બનાવે છે. સામાન્ય પ્રક્રિયા: $2M + H_2 \rightarrow 2M^+H^-$
$(3)$ $Li$ સિવાયની લગભગ તમામ આલ્કલી ધાતુઓ હેલોજન સાથે સીધી પ્રક્રિયા કરીને આયનીય હેલાઇડ બનાવે છે. $2M + Cl_2 \rightarrow 2MCl$ $(M = Na, K, Rb, Cs)$. $Li^+$ આયન કદમાં ખૂબ નાનો હોવાથી,તે હેલાઇડ આયન આસપાસના ઇલેક્ટ્રોન વાદળને વિકૃત કરી શકે છે,તેથી લિથિયમ હેલાઇડ સહસંયોજક સ્વભાવના હોય છે.
$(4)$ તેઓ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે. સમૂહમાં નીચે જતાં રિડક્શન ક્ષમતા સામાન્ય રીતે વધે છે. જોકે,$Li$ અપવાદ છે કારણ કે તેની ઉચ્ચ જલીયકરણ ઉર્જાને કારણે તે સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે.
685
Easy
સમજાવો કે શા માટે આલ્કલી અને આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓને રાસાયણિક રિડક્શન પદ્ધતિઓ દ્વારા મેળવી શકાતી નથી?

Solution

(N/A) રાસાયણિક રિડક્શનની પ્રક્રિયામાં,ધાતુના ઓક્સાઇડનું રિડક્શન કરવા માટે વધુ પ્રબળ રિડક્શનકર્તાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
આલ્કલી ધાતુઓ અને આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ પોતે સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તાઓમાંની એક છે.
આ ધાતુઓ કરતાં વધુ પ્રબળ કોઈ રિડક્શનકર્તા ઉપલબ્ધ ન હોવાથી,તેમના ઓક્સાઇડનું રાસાયણિક રિડક્શન દ્વારા ધાતુમાં રૂપાંતર કરી શકાતું નથી.
તેથી,આ ધાતુઓને સામાન્ય રીતે તેમના પીગળેલા ક્ષારોના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
686
Easy
ફોટોઈલેક્ટ્રિક સેલમાં લિથિયમ કરતા પોટેશિયમ અને સીઝિયમનો ઉપયોગ શા માટે થાય છે?

Solution

(N/A) ત્રણેય તત્વો,લિથિયમ $(Li)$,પોટેશિયમ $(K)$ અને સીઝિયમ $(Cs)$,આલ્કલી ધાતુઓ છે.
જોકે,ફોટોઈલેક્ટ્રિક સેલમાં $K$ અને $Cs$ નો ઉપયોગ થાય છે,જ્યારે $Li$ નો ઉપયોગ થતો નથી.
આનું કારણ એ છે કે $K$ અને $Cs$ ની સરખામણીમાં $Li$ નું કદ નાનું હોય છે,જેના પરિણામે તેની આયનીકરણ એન્થાલ્પી વધુ હોય છે,જેથી ઈલેક્ટ્રોન દૂર કરવો મુશ્કેલ બને છે.
બીજી તરફ,$K$ અને $Cs$ ની આયનીકરણ એન્થાલ્પી ઓછી હોય છે,જે તેમને પ્રકાશના સંપર્કમાં આવતા સરળતાથી ઈલેક્ટ્રોન ગુમાવવા દે છે.
$K$ અને $Cs$ ના આ ગુણધર્મનો ઉપયોગ ફોટોઈલેક્ટ્રિક સેલમાં થાય છે.
687
Easy
સમૂહ-$1$ અને સમૂહ-$2$ ના કયા તત્વો તે જ સમૂહના અન્ય તત્વો કરતા અલગ પડે છે?

Solution

(A) લિથિયમ $(Li)$ અને બેરિલિયમ $(Be)$,જે અનુક્રમે સમૂહ-$1$ અને સમૂહ-$2$ ના પ્રથમ તત્વો છે,તે તેમના સમૂહના અન્ય સભ્યો કરતા અલગ ગુણધર્મો દર્શાવે છે. આ તેમના નાના કદ,ઊંચી વિદ્યુતઋણતા અને ઊંચી ધ્રુવીભવન શક્તિને કારણે છે. લિથિયમ મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ સાથે અને બેરિલિયમ એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ સાથે વિકર્ણીય સંબંધ ધરાવે છે.
688
Easy
સમૂહ-$1$ ના કયા તત્વની જલીયકરણ એન્થાલ્પી (hydration enthalpy) સૌથી વધુ છે? શા માટે?

Solution

(A) સમૂહ-$1$ ના તત્વોમાં,$Li^+$ આયનની જલીયકરણ એન્થાલ્પી સૌથી વધુ હોય છે.
આનું કારણ એ છે કે જલીયકરણ એન્થાલ્પી આયનના કદ પર આધાર રાખે છે.
નાના આયનોમાં ઉચ્ચ વીજભાર ઘનતા (charge density) હોય છે,જે તેમને પાણીના અણુઓને વધુ મજબૂતીથી આકર્ષવા દે છે.
$Li^+$ એ સમૂહ-$1$ માં સૌથી નાનો આયન હોવાથી,તેની વીજભાર ઘનતા સૌથી વધુ છે અને તેથી તેની જલીયકરણ એન્થાલ્પી સૌથી વધુ છે.
689
Easy
શા માટે આલ્કલી ધાતુઓ અને તેમના ક્ષારો ઓક્સિડાઇઝિંગ જ્યોતને લાક્ષણિક રંગ આપે છે?

Solution

(N/A) આલ્કલી ધાતુઓ અને તેમના ક્ષારો ઓક્સિડાઇઝિંગ જ્યોતને લાક્ષણિક રંગ આપે છે. આનું કારણ એ છે કે જ્યોતની ગરમી સૌથી બહારની કક્ષાના ઇલેક્ટ્રોનને ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરમાં ઉત્તેજિત કરે છે. જ્યારે ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રોન પાછો ભૂમિ અવસ્થામાં (ground state) આવે છે,ત્યારે દ્રશ્યમાન વિભાગમાં વિકિરણનું ઉત્સર્જન થાય છે.
690
EasyMCQ
આલ્કલી ધાતુઓની સાંદ્રતા કઈ પદ્ધતિ દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે?
A
ફ્લેમ ફોટોમેટ્રી
B
એટોમિક એબ્સોર્પ્શન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી
C
$A$ અને $B$ બંને
D
ઉપરમાંથી એક પણ નહીં

Solution

(C) આલ્કલી ધાતુઓની સાંદ્રતા ફ્લેમ ફોટોમેટ્રી અથવા એટોમિક એબ્સોર્પ્શન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી જેવી ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટલ પદ્ધતિઓ દ્વારા નક્કી કરી શકાય છે.
આ પદ્ધતિઓ જ્યોતમાં ધાતુના આયનો દ્વારા પ્રકાશના લાક્ષણિક ઉત્સર્જન અથવા શોષણ પર આધારિત છે.
691
EasyMCQ
કઈ આલ્કલી ધાતુઓ ફોટોઈલેક્ટ્રિક સેલમાં ઈલેક્ટ્રોડ તરીકે ઉપયોગી છે?
A
લિથિયમ અને સોડિયમ
B
પોટેશિયમ અને સીઝિયમ
C
સોડિયમ અને પોટેશિયમ
D
લિથિયમ અને સીઝિયમ

Solution

(B) સીઝિયમ $(Cs)$ અને પોટેશિયમ $(K)$ ફોટોઈલેક્ટ્રિક સેલમાં ઈલેક્ટ્રોડ તરીકે ઉપયોગી છે કારણ કે તેમની આયનીકરણ એન્થાલ્પી ઓછી હોય છે,જે તેમને પ્રકાશના સંપર્કમાં આવતા ઈલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.
692
Easy
આલ્કલી ધાતુઓના ઓક્સાઇડ,પેરોક્સાઇડ અને સુપરઓક્સાઇડ બનાવવા માટેની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ લખો.

Solution

(N/A) આલ્કલી ધાતુઓની ડાયઓક્સિજન સાથેની પ્રક્રિયા ધાતુના સ્વભાવ પર આધાર રાખે છે:
$1$. લિથિયમ મુખ્યત્વે ઓક્સાઇડ બનાવે છે: $4 Li + O_{2} \rightarrow 2 Li_{2}O$
$2$. સોડિયમ મુખ્યત્વે પેરોક્સાઇડ બનાવે છે: $2 Na + O_{2} \rightarrow Na_{2}O_{2}$
$3$. પોટેશિયમ,રૂબિડિયમ અને સીઝિયમ સુપરઓક્સાઇડ બનાવે છે: $M + O_{2} \rightarrow MO_{2}$ (જ્યાં $M = K, Rb, Cs$)
693
Easy
આલ્કલી ધાતુનું પ્રવાહી એમોનિયામાં દ્રાવણ બનાવતી સામાન્ય રાસાયણિક પ્રક્રિયા લખો.

Solution

(N/A) આલ્કલી ધાતુ $(M)$ નું પ્રવાહી એમોનિયામાં દ્રાવણ બનાવતી સામાન્ય રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$M + (x+y) NH_{3} \longrightarrow [M(NH_{3})_{x}]^{+} + [e(NH_{3})_{y}]^{-}$
અહીં,આલ્કલી ધાતુ પ્રવાહી એમોનિયામાં ઓગળીને ઘેરા વાદળી રંગનું દ્રાવણ બનાવે છે,જે એમોનિયેટેડ કેટાયન અને એમોનિયેટેડ ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે વિદ્યુતનું વહન કરે છે.
694
Medium
કૉલમ $-I$ ને કૉલમ $-II$ સાથે જોડો :
કૉલમ $-I$ કૉલમ $-II$
$(a)$. સુપર ઓક્સાઇડ $(p)$. $Na_2O_2$
$(b)$. પેરોક્સાઇડ $(q)$. $CO_2$
$(c)$. ડાયોક્સાઇડ $(r)$. $C_3O_2$
$(d)$. સબ ઓક્સાઇડ $(s)$. $CsO_2$

Solution

(A) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$(a)$. સુપર ઓક્સાઇડ: $CsO_2$ ($O_2^-$ આયન ધરાવે છે).
$(b)$. પેરોક્સાઇડ: $Na_2O_2$ ($O_2^{2-}$ આયન ધરાવે છે).
$(c)$. ડાયોક્સાઇડ: $CO_2$ (કાર્બન ડાયોક્સાઇડ).
$(d)$. સબ ઓક્સાઇડ: $C_3O_2$ (કાર્બન સબઓક્સાઇડ).
તેથી,સાચો ક્રમ $(a-s), (b-p), (c-q), (d-r)$ છે.
695
Medium
કૉલમ $-I$ ને કૉલમ $-II$ સાથે જોડો :
કૉલમ $-I$ કૉલમ $-II$
$(a)$ બોરેક્સ $(p)$ $NaCl$
$(b)$ કાર્નાલાઇટ $(q)$ $KCl$
$(c)$ રોક સોલ્ટ $(r)$ $KCl.MgCl_2.6H_2O$
$(d)$ સિલ્વાઇન $(s)$ $Na_2B_4O_7.10H_2O$

Solution

(B) સાચી જોડ આ મુજબ છે:
$(a)$ બોરેક્સ એટલે $Na_2B_4O_7.10H_2O$ $(s)$.
$(b)$ કાર્નાલાઇટ એટલે $KCl.MgCl_2.6H_2O$ $(r)$.
$(c)$ રોક સોલ્ટ એટલે $NaCl$ $(p)$.
$(d)$ સિલ્વાઇન એટલે $KCl$ $(q)$.
તેથી,સાચો ક્રમ $(a-s), (b-r), (c-p), (d-q)$ છે.
696
MediumMCQ
કૉલમ $-I$ ને કૉલમ $-II$ સાથે જોડો :
કૉલમ $-I$ કૉલમ $-II$
$(a).$ સ્પોડ્યુમિન $(p).$ $K$
$(b).$ બોરેક્સ $(q).$ $Na$
$(c).$ સિલ્વાઇન $(r).$ $Li$
$(d).$ ચિલી સોલ્ટપીટર $(s).$ $Ca$
A
$(a)-(r), (b)-(q), (c)-(p), (d)-(q)$
B
$(a)-(r), (b)-(q), (c)-(p), (d)-(p)$
C
$(a)-(q), (b)-(r), (c)-(p), (d)-(q)$
D
$(a)-(r), (b)-(p), (c)-(q), (d)-(p)$

Solution

(A) રાસાયણિક બંધારણ નીચે મુજબ છે:
$(a).$ સ્પોડ્યુમિન એ લિથિયમ એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ,$LiAl(SiO_3)_2$ છે,જેમાં $Li$ હોય છે.
$(b).$ બોરેક્સ $Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O$ છે,જેમાં $Na$ હોય છે.
$(c).$ સિલ્વાઇન પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ,$KCl$ છે,જેમાં $K$ હોય છે.
$(d).$ ચિલી સોલ્ટપીટર સોડિયમ નાઇટ્રેટ,$NaNO_3$ છે,જેમાં $Na$ હોય છે.
તેથી,સાચી જોડ $(a-r), (b-q), (c-p), (d-q)$ છે.
697
Medium
નીચેનાને જોડો:
સંયોજન ઉપયોગો
$1$. સોડા એશ $a$. ખાંડના શુદ્ધિકરણમાં
$2$. કેલ્શિયમ ઓક્સાઈડ $b$. એન્ટાસિડ તરીકે
$3$. બેકિંગ સોડા $c$. કાગળ અને કાપડ ઉદ્યોગોમાં
$d$. શુદ્ધ ચરબી અને તેલ તૈયાર કરવા માટે

Solution

(A) $1-c, 2-a, 3-b$.
$1$. સોડા એશ $(Na_2CO_3)$ નો ઉપયોગ કાગળ અને કાપડ ઉદ્યોગોમાં થાય છે.
$2$. કેલ્શિયમ ઓક્સાઈડ $(CaO)$ નો ઉપયોગ ખાંડના શુદ્ધિકરણમાં થાય છે.
$3$. બેકિંગ સોડા $(NaHCO_3)$ નો ઉપયોગ એન્ટાસિડ તરીકે થાય છે.
698
MediumMCQ
નીચેનાને જોડો:
સંયોજન આણ્વીય સૂત્ર
$1$. લાઈમ સ્ટોન $a$. $CaO$
$2$. ક્વિક લાઈમ $b$. $NaHCO_3$
$3$. વોશિંગ સોડા $c$. $CaCO_3$
$4$. બેકિંગ સોડા $d$. $Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$
A
$1-c, 2-a, 3-d, 4-b$
B
$1-a, 2-c, 3-d, 4-b$
C
$1-c, 2-a, 3-b, 4-d$
D
$1-b, 2-a, 3-d, 4-c$

Solution

(A) સાચી જોડીઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. લાઈમ સ્ટોન એટલે $CaCO_3$ $(c)$.
$2$. ક્વિક લાઈમ એટલે $CaO$ $(a)$.
$3$. વોશિંગ સોડા એટલે $Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$ $(d)$.
$4$. બેકિંગ સોડા એટલે $NaHCO_3$ $(b)$.
તેથી,સાચો ક્રમ $1-c, 2-a, 3-d, 4-b$ છે.
699
Easy
નીચેની ધાતુઓને તેમની ઓક્સિડાઇઝિંગ જ્યોત (flame) ના રંગ સાથે જોડો.
સંયોજન જ્યોતનો રંગ
$1$. $Li$ $a$. ક્રિમસન લાલ
$2$. $K$ $b$. જાંબલી
$3$. $Cs$ $c$. વાદળી

Solution

(A) આલ્કલી ધાતુઓ માટે જ્યોતનો રંગ નીચે મુજબ છે:
$1$. $Li$ (લિથિયમ) ક્રિમસન લાલ જ્યોત આપે છે.
$2$. $K$ (પોટેશિયમ) જાંબલી જ્યોત આપે છે.
$3$. $Cs$ (સીઝિયમ) વાદળી જ્યોત આપે છે.
તેથી,સાચી જોડ $1-a, 2-b, 3-c$ છે.
700
Medium
નીચેનાને જોડો:
ધાતુઓખનિજો
$1$. લિથિયમ$c$. લેપિડોલાઇટ
$2$. બેરિયમ$a$. વિધેરાઇટ
$3$. મેગ્નેશિયમ$d$. કાર્નાલાઇટ
$4$. સ્ટ્રોન્શિયમ$b$. સેલેસ્ટાઇન

Solution

(C) સાચી જોડી નીચે મુજબ છે:
$1$. લિથિયમ લેપિડોલાઇટ $(c)$ માં જોવા મળે છે.
$2$. બેરિયમ વિધેરાઇટ $(a)$ માં જોવા મળે છે.
$3$. મેગ્નેશિયમ કાર્નાલાઇટ $(d)$ માં જોવા મળે છે.
$4$. સ્ટ્રોન્શિયમ સેલેસ્ટાઇન $(b)$ માં જોવા મળે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $1-c, 2-a, 3-d, 4-b$ છે.

s-Block Elements — Alkali metals · Frequently Asked Questions

1Are these s-Block Elements questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a s-Block Elements Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.