Alkali metals Questions in Gujarati

(C) જ્યારે આલ્કલી ધાતુઓને હવામાં બાળવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ તેમના કદ અને ધ્રુવીભવન શક્તિના આધારે વિવિધ પ્રકારના ઓક્સાઇડ બનાવે છે.
$1$. લિથિયમ $(Li)$ સામાન્ય ઓક્સાઇડ બનાવે છે: $4Li + O_{2} \rightarrow 2Li_{2}O$.
$2$. સોડિયમ $(Na)$ પેરોક્સાઇડ બનાવે છે: $2Na + O_{2} \rightarrow Na_{2}O_{2}$.
$3$. પોટેશિયમ $(K)$ સુપરઓક્સાઇડ બનાવે છે: $K + O_{2} \rightarrow KO_{2}$.
તેથી,બનતા મુખ્ય ઓક્સાઇડ $Li_{2}O$,$Na_{2}O_{2}$ અને $KO_{2}$ છે.

(A) વર્ણવેલ ધાતુ આયન $K^+$ છે.
$K^+$ આયનો ઘણા ઉત્સેચકોને સક્રિય કરવા,ગ્લુકોઝના ઓક્સિડેશનમાં ભાગ લઈને $ATP$ ઉત્પન્ન કરવા માટે આવશ્યક છે અને $Na^+$ આયનો સાથે મળીને તેઓ ચેતા સંકેતોના પ્રસારણમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.

(C) $LiCl$ ભેજશોષક છે અને જલીય દ્રાવણમાંથી $LiCl \cdot 2H_{2}O$ હાઇડ્રેટ તરીકે સ્ફટિકીકરણ પામે છે.
આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુના આયનોની જલીયકરણ એન્થાલ્પી સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં આયનીય કદમાં વધારા સાથે ઘટે છે.
જલીયકરણ એન્થાલ્પીનો સાચો ક્રમ $Be^{2+} > Mg^{2+} > Ca^{2+} > Sr^{2+} > Ba^{2+}$ છે.
$Lithium$ એ $Magnesium$ સાથે વિકર્ણીય સંબંધ દર્શાવે છે,તેથી તેમના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન છે.
$Lithium$ એ અન્ય તમામ આલ્કલી ધાતુઓ કરતા વધુ સખત છે.

(C) $Li$ અને $Mg$ તત્વો હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવાથી નાઈટ્રાઈડ બનાવે છે,જેનું જળવિભાજન કરતા એમોનિયા વાયુ મુક્ત થાય છે.
$6 Li + N_2 \rightarrow 2 Li_3N$
$Li_3N + 3 H_2O \rightarrow 3 LiOH + NH_3 \uparrow$
$3 Mg + N_2 \rightarrow Mg_3N_2$
$Mg_3N_2 + 6 H_2O \rightarrow 3 Mg(OH)_2 + 2 NH_3 \uparrow$

(D) આલ્કલી ધાતુ આયનોનું કદ સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે: $Li ^{+} < Na ^{+} < K ^{+} < Rb ^{+} < Cs ^{+}$.
જલીયકરણ એન્થાલ્પી એ આયનીય કદના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(Hydration \ Enthalpy \ \propto \ \frac{1}{\text{ionic size}})$.
તેથી,આયન જેટલો નાનો,તેની જલીયકરણ એન્થાલ્પી તેટલી વધારે.
આમ,જલીયકરણ એન્થાલ્પીનો સાચો ક્રમ $Li ^{+} > Na ^{+} > K ^{+} > Rb ^{+} > Cs ^{+}$ છે.

(A) આપેલ આલ્કલી ધાતુઓના જ્યોત રંગો નીચે મુજબ છે:
$Li$ (લિથિયમ): ક્રિમસન લાલ જ્યોત $(\lambda \approx 670 \ nm)$
$Na$ (સોડિયમ): સોનેરી પીળી જ્યોત $(\lambda \approx 589 \ nm)$
$K$ (પોટેશિયમ): જાંબલી જ્યોત $(\lambda \approx 404 \ nm)$
$Cs$ (સીઝિયમ): વાદળી જ્યોત $(\lambda \approx 455 \ nm)$
તરંગલંબાઈ $(\lambda)$ એ ઉત્સર્જિત પ્રકાશની ઊર્જાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,સૌથી ઓછી ઊર્જા ધરાવતો રંગ મહત્તમ તરંગલંબાઈને અનુરૂપ હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Li$ નો ક્રિમસન લાલ રંગ સૌથી લાંબી તરંગલંબાઈ ધરાવે છે.

(B) જલીય દ્રાવણમાં આયનોની વાહકતા તેમના જલીય આયનીય કદ પર આધાર રાખે છે.
જેમ વાયુરૂપ આયનનું કદ ઘટે છે,તેમ જલીયકરણની માત્રા વધે છે,જેના પરિણામે જલીય આયનીય ત્રિજ્યા મોટી થાય છે.
મોટા જલીય આયનો દ્રાવકમાં ગતિ કરતી વખતે વધુ અવરોધ અનુભવે છે,જેના પરિણામે ઓછી આયનીય ગતિશીલતા અને ઓછી વાહકતા જોવા મળે છે.
વાયુરૂપ આયનીય કદનો ક્રમ: $Cs^{+} > Rb^{+} > K^{+} > Na^{+}$ છે.
તેથી,જલીય આયનીય કદનો ક્રમ: $Cs^{+} < Rb^{+} < K^{+} < Na^{+}$ છે.
આમ,પાણીમાં આયનીય વાહકતાનો સાચો ક્રમ: $Cs^{+} > Rb^{+} > K^{+} > Na^{+}$ છે.

(C) સોલ્વે પ્રક્રિયામાં,$NH_{3}$ ને એમોનિયમ ક્લોરાઇડ $(NH_{4}Cl)$ ના દ્રાવણને કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(Ca(OH)_{2})$ સાથે પ્રક્રિયા કરાવીને પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2NH_{4}Cl + Ca(OH)_{2} \rightarrow 2NH_{3} + CaCl_{2} + 2H_{2}O$.
અહીં,$CaCl_{2}$ (કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ) આડપેદાશ તરીકે મળે છે.

(D) ઉભયગુણી સંયોજનો તે છે જે એસિડ અને બેઇઝ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે.
$BeO$ (બેરિલિયમ ઓક્સાઇડ) ઉભયગુણી છે.
$Be(OH)_2$ (બેરિલિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ) ઉભયગુણી છે.
$BaO$ (બેરિયમ ઓક્સાઇડ) બેઝિક છે.
$Sr(OH)_2$ (સ્ટ્રોન્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ) બેઝિક છે.
તેથી,આપેલી યાદીમાં $2$ ઉભયગુણી સંયોજનો છે.

(D) આલ્કલી ધાતુના ક્ષારો ઇલેક્ટ્રોનના ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરોમાં ઉત્તેજના અને ત્યારબાદ ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટમાં પાછા ફરવાને કારણે જ્યોતને લાક્ષણિક રંગો આપે છે.
આ ધાતુઓ માટે લાક્ષણિક તરંગલંબાઇ નીચે મુજબ છે:
$Li$: $670.8 \text{ nm}$ (ક્રિમસન લાલ)
$Na$: $589.2 \text{ nm}$ (પીળો)
$Rb$: $780.0 \text{ nm}$ (લાલ-જાંબલી)
$Cs$: $455.5 \text{ nm}$ (વાદળી)
તેથી,સાચી જોડ છે: $(a)-(ii), (b)-(iv), (c)-(iii), (d)-(i)$.

(B) ફોટોઈલેક્ટ્રિક અસર ધાતુના વર્ક ફંક્શન પર આધાર રાખે છે.
$Cs$ (સીઝિયમ) ની આયનીકરણ ઉર્જા આલ્કલી ધાતુઓમાં સૌથી ઓછી છે,જે તેને ફોટોઈલેક્ટ્રિક સેલમાં ઉપયોગ માટે સૌથી યોગ્ય બનાવે છે.
જોકે અન્ય આલ્કલી ધાતુઓ જેવી કે $Na$ અને $Rb$ પણ ફોટોઈલેક્ટ્રિક અસર દર્શાવી શકે છે,પરંતુ તેના ઓછા વર્ક ફંક્શનને કારણે $Cs$ એ આવા ઉપયોગો માટે પ્રમાણભૂત પસંદગી છે.
તેથી,આ પ્રશ્નના સંદર્ભમાં આ ચોક્કસ ઉપયોગ માટે સામાન્ય રીતે માત્ર $1$ ધાતુ $(Cs)$ નો ઉલ્લેખ કરવામાં આવે છે.

(C) $1$. આલ્કલી ધાતુના બ્રોમાઈડ માટે પ્રમાણિત સર્જન એન્થાલ્પી સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધુ ઋણ બને છે.
$2$. $CsI$ ની ઓછી દ્રાવ્યતા તેની ઊંચી લેટીસ એન્થાલ્પીને કારણે નથી,પરંતુ મોટા $Cs^+$ અને $I^-$ આયનોની ઓછી જલીયકરણ એન્થાલ્પીને કારણે છે.
$3$. આલ્કલી ધાતુના હેલાઈડ્સમાં,$LiF$ પાણીમાં સૌથી ઓછું દ્રાવ્ય છે કારણ કે તેની લેટીસ એન્થાલ્પી તેની જલીયકરણ એન્થાલ્પીની સરખામણીમાં ખૂબ વધારે છે.
$4$. આલ્કલી ધાતુના ફ્લોરાઈડ્સમાં $LiF$ ની પ્રમાણિત સર્જન એન્થાલ્પી સૌથી વધુ ઋણ છે કારણ કે નાના $Li^+$ અને $F^-$ આયનો સાથે સંકળાયેલી લેટીસ ઉર્જા ખૂબ વધારે હોય છે.

(B) પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટનો મુખ્ય ઘટક ટ્રાયકેલ્શિયમ સિલિકેટ $(3CaO \cdot SiO_2)$ છે,જે સામાન્ય રીતે બંધારણના લગભગ $50-51\%$ જેટલો હોય છે.

(D) લિથિયમના ક્ષારો જલીય હોય છે કારણ કે $Li^{+}$ ની જલીયકરણ ઉર્જા (hydration energy) ખૂબ ઊંચી હોય છે.
$Li^{+}$ તેના $IA$ સમૂહમાં સૌથી નાનું કદ ધરાવતું હોવાથી તે સૌથી વધુ પોલરાઇઝિંગ પાવર ધરાવે છે.
તેથી,વિધાન $(A)$ અને કારણ $(R)$ બંને સાચા છે,અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(A) પેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક સંયોજનમાં હાજર ઓક્સાઈડ આયનોની ઈલેક્ટ્રોનિક રચનાનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$Li_{2}O$: $O^{2-}$ આયન ધરાવે છે. રચના: $1s^{2} 2s^{2} 2p^{6}$ (ડાયામેગ્નેટિક).
$CaO$: $O^{2-}$ આયન ધરાવે છે. રચના: $1s^{2} 2s^{2} 2p^{6}$ (ડાયામેગ્નેટિક).
$Na_{2}O_{2}$: પેરોક્સાઈડ આયન $O_{2}^{2-}$ ધરાવે છે. રચના: $(\sigma 1s)^{2} (\sigma^{*} 1s)^{2} (\sigma 2s)^{2} (\sigma^{*} 2s)^{2} (\sigma 2p_{z})^{2} (\pi 2p_{x})^{2} (\pi 2p_{y})^{2} (\pi^{*} 2p_{x})^{2} (\pi^{*} 2p_{y})^{2}$ (ડાયામેગ્નેટિક).
$KO_{2}$: સુપરઓક્સાઈડ આયન $O_{2}^{-}$ ધરાવે છે. રચના: $(\sigma 1s)^{2} (\sigma^{*} 1s)^{2} (\sigma 2s)^{2} (\sigma^{*} 2s)^{2} (\sigma 2p_{z})^{2} (\pi 2p_{x})^{2} (\pi 2p_{y})^{2} (\pi^{*} 2p_{x})^{2} (\pi^{*} 2p_{y})^{1}$. $\pi^{*}$ ઓર્બિટલમાં એક અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે,તે પેરામેગ્નેટિક છે.
$MgO$: $O^{2-}$ આયન ધરાવે છે (ડાયામેગ્નેટિક).
$K_{2}O$: $O^{2-}$ આયન ધરાવે છે (ડાયામેગ્નેટિક).
માત્ર $KO_{2}$ પેરામેગ્નેટિક છે. તેથી,પેરામેગ્નેટિક ઓક્સાઈડની કુલ સંખ્યા $1$ છે.

(B) આલ્કલી ધાતુઓની વધારાના ઓક્સિજન સાથેની પ્રક્રિયાથી સુપરઓક્સાઈડ $(MO_{2})$ બને છે.
પોટેશિયમ $(K)$,રુબિડિયમ $(Rb)$ અને સીઝિયમ $(Cs)$ સુપરઓક્સાઈડ ($KO_{2}$,$RbO_{2}$,$CsO_{2}$) બનાવે છે,જે સુપરઓક્સાઈડ આયન $(O_{2}^{-})$ ના $\pi^* 2p$ આણ્વીય કક્ષકમાં એક અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે અનુચુંબકીય છે.
$KO_{2}$ એ આછા પીળા રંગનો ઘન પદાર્થ છે.
સોડિયમ $(Na)$ પેરોક્સાઈડ $(Na_{2}O_{2})$ બનાવે છે,જે પ્રતિચુંબકીય અને સફેદ હોય છે.
કેલ્શિયમ $(Ca)$ અને મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ ઓક્સાઈડ ($CaO$,$MgO$) અથવા પેરોક્સાઈડ $(CaO_{2})$ બનાવે છે,જે પ્રતિચુંબકીય છે.
તેથી,તત્વ $(M)$ એ $K$ છે.

(A) $Li_2CO_3$ નાના $Li^{+}$ કેટાયનની ઉચ્ચ ધ્રુવીભવન શક્તિને કારણે ગરમ કરવા પર સરળતાથી વિઘટન પામે છે.
$(b)$ $NaHCO_3$ (સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ) નો ઉપયોગ અગ્નિશામકમાં થાય છે કારણ કે તે ગરમ કરવા પર $CO_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે.
$(c)$ $K^{+}$ આયનો કોષોના આંતરકોષીય પ્રવાહીમાં સૌથી વધુ પ્રમાણમાં જોવા મળતા કેટાયન છે.
$(d)$ $CsI$ (સીઝિયમ આયોડાઈડ) ની પાણીમાં દ્રાવ્યતા ઓછી છે કારણ કે $Cs^{+}$ અને $I^{-}$ બંને મોટા આયનો છે,જેના પરિણામે લેટીસ ઉર્જા અને જલીયકરણ ઉર્જા ઓછી હોય છે.
તેથી,સાચી જોડ છે: $(a)-(iv), (b)-(iii), (c)-(ii), (d)-(i)$.

(B) $NaOH$ એ પ્રબળ બેઇઝ છે,તેથી તે $(ii)$ બેઝિક છે.
$Be(OH)_{2}$ ઉભયગુણી છે,તેથી તે $(iii)$ ઉભયગુણી છે.
$Ca(OH)_{2}$ એ પ્રબળ બેઇઝ છે,તેથી તે $(ii)$ બેઝિક છે.
$B(OH)_{3}$ (અથવા $H_{3}BO_{3}$) એ નિર્બળ લુઈસ એસિડ છે,તેથી તે $(i)$ એસિડિક છે.
$Al(OH)_{3}$ ઉભયગુણી છે,તેથી તે $(iii)$ ઉભયગુણી છે.
તેથી,સાચી જોડ છે: $(a)-(ii), (b)-(iii), (c)-(ii), (d)-(i), (e)-(iii)$.

(A) $Li$ લેડ સાથે મિશ્રધાતુ બનાવીને મોટર એન્જિન માટે વ્હાઇટ મેટલ બેરિંગ્સ બનાવે છે.
પ્રવાહી $Na$ ધાતુનો ઉપયોગ ફાસ્ટ બ્રીડર ન્યુક્લિયર રિએક્ટરમાં કુલન્ટ તરીકે થાય છે.
$K$ એ $CO_{2}$ નું ઉત્તમ શોષક છે.
$Cs$ નો ઉપયોગ ફોટોઈલેક્ટ્રિક સેલ બનાવવામાં થાય છે.

(B) પોટેશિયમ સુપરઓક્સાઇડ $(KO_{2})$ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_{2})$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પોટેશિયમ કાર્બોનેટ $(K_{2}CO_{3})$ અને ઓક્સિજન વાયુ $(O_{2})$ ઉત્પન્ન કરે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2 KO_{2} + CO_{2} \rightarrow K_{2}CO_{3} + \frac{3}{2} O_{2}$
આ ગુણધર્મને કારણે,તેનો ઉપયોગ સબમરીન અને અવકાશ મુસાફરી માટેના શ્વસન ઉપકરણોમાં થાય છે.

(C) $Li$ નો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કોષોમાં થાય છે.
$Na$ નો ઉપયોગ ફાસ્ટ બ્રીડર રિએક્ટરમાં કુલન્ટ તરીકે થાય છે.
$KOH$ નો ઉપયોગ $CO_2$ ના શોષક તરીકે થાય છે.
$Cs$ નો ઉપયોગ ફોટોઇલેક્ટ્રિક કોષમાં થાય છે.
તેથી,સાચી જોડ $(a)-(ii), (b)-(iii), (c)-(i), (d)-(iv)$ છે.

(A) $KO_{2}$ માં,પોટેશિયમ $(K)$ એ આલ્કલી ધાતુ છે અને હંમેશા $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
સુપરઓક્સાઇડ આયન $O_{2}^{-}$ છે,જેમાં ઓક્સિજનની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $-1/2$ છે.
તેથી,$KO_{2}$ માં $K$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે તે વિધાન ખોટું છે.
$K$ નો સાચો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ છે.

(B) આપેલ ધાતુઓના ગલનબિંદુઓ નીચે મુજબ છે:
$Hg$ (પારો) = $-38.8 \ ^\circ C$
$Ga$ (ગેલિયમ) = $29.76 \ ^\circ C$
$Cs$ (સીઝિયમ) = $28.44 \ ^\circ C$
$Ag$ (ચાંદી) = $961.78 \ ^\circ C$
આપેલ વિકલ્પોમાંથી,$Ag$ નું ગલનબિંદુ સૌથી વધુ છે.

(A) સોડિયમ હાઇડ્રોજનકાર્બોનેટ $(NaHCO_{3})$,જેને સામાન્ય રીતે બેકિંગ સોડા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તેનો ઉપયોગ અમુક પ્રકારના અગ્નિશામક યંત્રોમાં થાય છે કારણ કે તે ગરમ કરવાથી અથવા એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરવાથી $CO_{2}$ વાયુ મુક્ત કરે છે,જે આગને ઓલવવામાં મદદ કરે છે.

(A) આપેલા પદાર્થોના રાસાયણિક સૂત્રો નીચે મુજબ છે:
$1$. બેકિંગ સોડા: $NaHCO_3$ (બાયકાર્બોનેટ આયન,$HCO_3^-$ ધરાવે છે).
$2$. વોશિંગ સોડા: $Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$ (કાર્બોનેટ આયન,$CO_3^{2-}$ ધરાવે છે).
$3$. કોસ્ટિક સોડા: $NaOH$ (હાઇડ્રોક્સાઇડ આયન,$OH^-$ ધરાવે છે).
તેથી,કાર્બોનેટ આયન $(CO_3^{2-})$ માત્ર વોશિંગ સોડામાં હાજર હોય છે.

(A) આલ્કલી ધાતુઓ માટે લાક્ષણિક જ્યોત રંગો અને સંબંધિત તરંગલંબાઈ નીચે મુજબ છે:

ધાતુ	તરંગલંબાઈ $(\lambda / nm)$
$Li$	$670.8$
$Na$	$589.2$
$Rb$	$780.0$
$Cs$	$455.5$

મૂલ્યોને જોડતા:
$A (Li) - I (670.8)$
$B (Na) - II (589.2)$
$C (Rb) - III (780.0)$
$D (Cs) - IV (455.5)$
તેથી,સાચી જોડ $A-I, B-II, C-III, D-IV$ છે.

(A) આલ્કલી ધાતુઓની ઘનતા સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે કારણ કે પરમાણ્વીય કદ કરતાં પરમાણ્વીય દળમાં વધારો વધુ નોંધપાત્ર હોય છે. જોકે,$K$ તેના પરમાણ્વીય કદમાં અસામાન્ય વધારાને કારણે અપવાદ છે. ઘનતાનો સાચો ક્રમ $Li < K < Na < Rb < Cs$ છે.

(C) વિધાન $A$ સાચું છે: $LiF$ તેની જલીયકરણ ઉર્જાની તુલનામાં તેની અસાધારણ રીતે ઉચ્ચ લેટીસ ઉર્જાને કારણે પાણીમાં અલ્પ દ્રાવ્ય છે.
કારણ $R$ ખોટું છે: જોકે $Li^{+}$ આયન તેના સમૂહના સભ્યોમાં સૌથી નાની આયનીય ત્રિજ્યા ધરાવે છે,તે વાસ્તવમાં સૌથી વધુ જલીયકરણ એન્થાલ્પી ધરાવે છે,સૌથી ઓછી નહીં,કારણ કે જલીયકરણ એન્થાલ્પી આયનીય કદના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(\Delta H_{hyd} \propto 1/r)$.

(A) સમૂહ $1$ માં,તેના સૌથી નાના આયનીય કદને કારણે $Li^{+}$ ની જલીયકરણ એન્થાલ્પી મહત્તમ હોય છે.
$Li$ એ સમૂહ $2$ ના $Mg$ સાથે વિકર્ણીય સંબંધ દર્શાવે છે.
તેથી,તત્વ $B$ એ $Mg$ છે.

(A) $BeCl_2$ (બાષ્પ અવસ્થામાં) અને $Al_2Cl_6$ એ $Cl^{-}$-બ્રિજ્ડ બંધારણ ધરાવે છે. તેમની સહસંયોજક પ્રકૃતિને કારણે,તેઓ કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય છે અને તેમની ઇલેક્ટ્રોન-ઉણપને કારણે લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.
$Be(OH)_2$ અને $Al(OH)_3$ ઉભયગુણી પ્રકૃતિ ધરાવે છે. તેઓ વધારાના આલ્કલી સાથે પ્રક્રિયા કરીને અનુક્રમે દ્રાવ્ય બેરિલેટ $[Be(OH)_4]^{2-}$ અને એલ્યુમિનેટ $[Al(OH)_4]^{-}$ આયનો બનાવે છે.
તેથી,વિધાન $I$ અને વિધાન $II$ બંને સાચા છે.

(A) પાણીમાં $LiF$ ની ઓછી દ્રાવ્યતા તેની ખૂબ જ ઊંચી લેટીસ એન્થાલ્પીને કારણે છે,જે હાઇડ્રેશન એન્થાલ્પી કરતા વધારે હોય છે. તેથી,વિકલ્પ $A$ માં આપેલ વિધાન ખોટું છે.

(B) વિધાન $I$ ખોટું છે કારણ કે $Li$ અને $Mg$ ની મિશ્રધાતુનો ઉપયોગ આર્મર પ્લેટો બનાવવા માટે થાય છે,એરક્રાફ્ટ પ્લેટો માટે નહીં.
વિધાન $II$ ખોટું છે કારણ કે કોષ-પટલની અખંડિતતા અને ચેતાસ્નાયુ કાર્ય માટે કેલ્શિયમ આયનો $(Ca^{2+})$ મહત્વપૂર્ણ છે,મેગ્નેશિયમ આયનો નહીં.

(D) ઝિંક જલીય આલ્કલી (જેમ કે $NaOH$) ના વધુ પ્રમાણ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે અને દ્રાવ્ય ટેટ્રાહાઇડ્રોક્સિઝિંકેટ$(II)$ સંકીર્ણ આયન બનાવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$Zn(s) + 2OH^{-}(aq) + 2H_2O(l) \rightarrow [Zn(OH)_4]^{2-}(aq) + H_2(g) \uparrow$
આ પ્રક્રિયામાં,ઝિંક ધાતુનું ઓક્સિડેશન થઈને $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા પ્રાપ્ત કરે છે,જે $[Zn(OH)_4]^{2-}$ સંકીર્ણ આયન બનાવે છે,જે જલીય આલ્કલાઇન માધ્યમમાં સ્થાયી છે.

(C) જ્યારે લિથિયમ નાઈટ્રેટને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે લિથિયમ ઓક્સાઈડ $(Li_2O)$,નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_2)$ અને ઓક્સિજન $(O_2)$ માં વિઘટિત થાય છે:
$4LiNO_3 \longrightarrow 2Li_2O + 4NO_2 + O_2$
તેનાથી વિપરીત,સોડિયમ નાઈટ્રેટ સોડિયમ નાઈટ્રાઈટ $(NaNO_2)$ અને ઓક્સિજન $(O_2)$ માં વિઘટિત થાય છે:
$2NaNO_3 \longrightarrow 2NaNO_2 + O_2$
તેથી,અનુક્રમે $Li_2O$ અને $NaNO_2$ મળે છે.

(C) જ્યારે આલ્કલી ધાતુઓ $(M)$ પ્રવાહી $NH_{3}$ માં ઓગળે છે,ત્યારે તેઓ આયનીકરણ પામીને એમોનિયેટેડ કેટાયન અને એમોનિયેટેડ ઇલેક્ટ્રોન બનાવે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $M + (x+y)NH_{3} \rightarrow [M(NH_{3})_{x}]^{+} + [e(NH_{3})_{y}]^{-}$.
આ એમોનિયેટેડ ઇલેક્ટ્રોન દ્રાવણના વાદળી રંગ અને ઉચ્ચ વિદ્યુત વાહકતા માટે જવાબદાર છે.

(A) .
$s$-વિભાગના તત્વોમાં,$Be$ અને $Mg$ ના ક્ષારો જ્યોતને કોઈ લાક્ષણિક રંગ આપતા નથી,કારણ કે ઇલેક્ટ્રોનને ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરોમાં ઉત્તેજિત કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા ખૂબ વધારે હોય છે,જે બુનસેન બર્નરની ગરમી દ્વારા પૂરી પાડી શકાતી નથી.

(B) .
$Na_2O + H_2O \longrightarrow 2 \, NaOH$
$Na_2O$ એ ધાતુનો ઓક્સાઈડ હોવાથી,તે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $NaOH$ બનાવે છે,જે એક પ્રબળ બેઝ છે. આ પ્રક્રિયા $Na_2O$ ના બેઝિક ગુણધર્મની પુષ્ટિ કરે છે.

(D)
સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં,આલ્કલી ધાતુઓનો પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે તેમની કક્ષાઓની સંખ્યા વધે છે,જેના કારણે પરમાણ્વીય ત્રિજ્યામાં વધારો થાય છે.
કેન્દ્રીય વીજભાર વધવા છતાં,આંતરિક ઇલેક્ટ્રોનની શીલ્ડિંગ અસર પ્રભાવી હોવાથી પરમાણુનું કદ વધે છે.
આમ,આલ્કલી ધાતુઓની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યાનો સાચો ક્રમ $Cs > K > Na > Li$ છે.

(B) . પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^{\circ})$ નો ક્રમ $Li < Rb < Na$ છે (વિધાન $A$ માં ખોટો ક્રમ આપેલ છે).
$B$. $CsI$ તેની ઓછી લેટીસ ઉર્જા અને હાઇડ્રેશન એન્થાલ્પીને કારણે પાણીમાં ઓછી દ્રાવ્યતા ધરાવે છે (વિધાન $B$ ખોટું છે).
$C$. $Li_{2}CO_{3}$ ઉષ્મીય રીતે અસ્થિર છે અને $Li_{2}O$ અને $CO_{2}$ માં વિઘટિત થાય છે (વિધાન $C$ ખોટું છે).
$D$. સાંદ્ર પ્રવાહી એમોનિયામાં પોટેશિયમ કાંસાના રંગનું અને ડાયામેગ્નેટિક દ્રાવણ બનાવે છે,જ્યારે મંદ દ્રાવણો વાદળી અને પેરામેગ્નેટિક હોય છે (વિધાન $D$ ખોટું છે).
$E$. તમામ આલ્કલી ધાતુ હાઇડ્રાઇડ્સ આયનીય ઘન પદાર્થો છે (વિધાન $E$ સાચું છે).

(C) પ્રક્રિયા ક્રમ સોલ્વે પ્રક્રિયા અને એમોનિયાની બનાવટ પર આધારિત છે.
$1$. $Ca(OH)_2 + 2NH_4Cl \longrightarrow CaCl_2 + 2NH_3 + 2H_2O$
અહીં,$A = Ca(OH)_2$ અને $B = NH_3$ છે.
$2$. $NH_3 + H_2O + CO_2 \text{ (વધારામાં)} \longrightarrow NH_4HCO_3$
અહીં,$C = NH_4HCO_3$ છે.
$3$. $NH_4HCO_3 + NaCl \longrightarrow NaHCO_3 + NH_4Cl$
આમ,સંયોજનો $A = Ca(OH)_2, B = NH_3, C = NH_4HCO_3$ છે.

(C) આલ્કલી ધાતુઓ અને તેમના ક્ષારો ઓક્સિડાઇઝિંગ જ્યોતને લાક્ષણિક રંગ આપે છે,રિડ્યુસિંગ જ્યોતને નહીં. તેથી,વિધાન $A$ ખોટું છે.
જોકે,આલ્કલી ધાતુઓ અને તેમના ક્ષારોને જ્યોત કસોટી દ્વારા શોધી શકાય છે કારણ કે જ્યોતની ગરમી સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનને ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરોમાં ઉત્તેજિત કરે છે,અને જ્યારે તેઓ ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટમાં પાછા ફરે છે,ત્યારે તેઓ દૃશ્યમાન પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરે છે. તેથી,કારણ $R$ સાચું છે.
આમ,$A$ સાચું નથી પરંતુ $R$ સાચું છે.

(C) ધાતુની રિડક્શન કરવાની ક્ષમતા તેના પ્રમાણિત ઓક્સિડેશન પોટેન્શિયલ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. આલ્કલી ધાતુઓમાં,$Li$ ની જલીયકરણ ઉર્જા સૌથી વધુ છે,જે તેના પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(E^\circ)$ ને સૌથી વધુ ઋણ બનાવે છે,તેથી તે સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે. તેનાથી વિપરીત,આપેલી આલ્કલી ધાતુઓ $(K, Rb, Na, Li)$ માં $Na$ નો પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ સૌથી ઓછો ઋણ છે,જે તેને આ સમૂહમાં સૌથી નિર્બળ રિડક્શનકર્તા બનાવે છે.

(A) આયનની હાઇડ્રેશન એન્થાલ્પી તેના વીજભાર ઘનત્વ પર આધાર રાખે છે,જે વીજભારના સીધા પ્રમાણમાં અને આયનીય ત્રિજ્યાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(H_{hyd} \propto \frac{q}{r})$.
$1$. વીજભારની સરખામણી: વધુ વીજભાર ધરાવતા આયનો $(Mg^{2+}, Ca^{2+})$ ની હાઇડ્રેશન એન્થાલ્પી મોનોવેલેન્ટ આયનો $(K^{+}, Rb^{+}, Cs^{+})$ કરતા ઘણી વધારે હોય છે.
$2$. સમાન સમૂહમાં,આયનીય ત્રિજ્યા વધવાની સાથે હાઇડ્રેશન એન્થાલ્પી ઘટે છે.
$3$. સમૂહ $2$ ના આયનો માટે: $Mg^{2+} > Ca^{2+}$ $(C > E)$.
$4$. સમૂહ $1$ ના આયનો માટે: $K^{+} > Rb^{+} > Cs^{+}$ $(A > B > D)$.
આમ,સાચો ક્રમ $C > E > A > B > D$ છે.

(D) $Li_2O$ માં ઓક્સાઇડ આયન $O^{2-}$ હોય છે,જેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[He] 2s^2 2p^6$ છે. બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોવાથી તે ડાયમેગ્નેટિક છે.
$Na_2O_2$ માં પેરોક્સાઇડ આયન $O_2^{2-}$ હોય છે. તેની મોલેક્યુલર ઓર્બિટલ રચનામાં બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોવાથી તે ડાયમેગ્નેટિક છે.
$KO_2$ માં સુપરઓક્સાઇડ આયન $O_2^-$ હોય છે. તેની મોલેક્યુલર ઓર્બિટલ રચનામાં $\pi^*$ ઓર્બિટલમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે પેરામેગ્નેટિક છે.
તેથી,સાચો ક્રમ ડાયમેગ્નેટિક,ડાયમેગ્નેટિક અને પેરામેગ્નેટિક છે.

(C) લિથિયમ નાઈટ્રેટ $(LiNO_3)$ નું ઉષ્મીય વિઘટન નીચેના સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે:
$2LiNO_3 \xrightarrow{\Delta} Li_2O + 2NO_2 + \frac{1}{2}O_2$
આપેલ યાદી $(Li_2O, N_2, O_2, LiNO_2, NO_2)$ માંથી,મળતી નીપજો $Li_2O$,$NO_2$ અને $O_2$ છે.
તેથી,કુલ $3$ સંયોજનો મળે છે.

(B) લિથિયમ એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રાઇડ $(LiAlH_4)$ એ ઇથર દ્રાવકમાં લિથિયમ હાઇડ્રાઇડ $(LiH)$ અને એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ ($Al_2Cl_6$ અથવા $AlCl_3$) ની પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$8 LiH + Al_2Cl_6 \longrightarrow 2 LiAlH_4 + 6 LiCl$

(C) લિથિયમ નાઈટ્રેટ $(LiNO_3)$ આલ્કલી ધાતુના નાઈટ્રેટ્સમાં અજોડ છે કારણ કે તે ગરમ કરવા પર લિથિયમ ઓક્સાઈડ $(Li_2O)$,નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_2)$ અને ઓક્સિજન $(O_2)$ બનાવવા માટે વિઘટિત થાય છે.
આ ઉષ્મીય વિઘટન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ છે:
$4 LiNO_3 \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} 2 Li_2O + 4 NO_2 + O_2$

(C) આપેલ આલ્કલી ધાતુઓની આયનીકરણ એન્થાલ્પી નીચે મુજબ છે: $Li \approx 520 \ kJ \ mol^{-1}$,$K \approx 419 \ kJ \ mol^{-1}$,$Rb \approx 403 \ kJ \ mol^{-1}$,અને $Cs \approx 376 \ kJ \ mol^{-1}$.
આમાંથી,$Li$,$K$,અને $Rb$ ની આયનીકરણ એન્થાલ્પી $400 \ kJ \ mol^{-1}$ કરતા વધારે છે.
સ્થાયી સુપર ઓક્સાઇડ $(MO_2)$ બનાવવા માટે,માત્ર મોટી આલ્કલી ધાતુઓ $K$,$Rb$,અને $Cs$ જ સ્થાયી સુપર ઓક્સાઇડ બનાવે છે.
બંને શરતોને જોતા,માત્ર $K$ અને $Rb$ બંને શરતોનું પાલન કરે છે.
તેથી,આવી ધાતુઓની સંખ્યા $2$ છે.

(C) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$A$. સ્લેક્ડ લાઈમ એ $Ca(OH)_2$ $(II)$ છે.
$B$. ડેડ બર્ન્ટ પ્લાસ્ટર એ $CaSO_4$ $(IV)$ છે.
$C$. કોસ્ટિક સોડા એ $NaOH$ $(I)$ છે.
$D$. વોશિંગ સોડા એ $Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$ $(III)$ છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-II, B-IV, C-I, D-III$ છે.