Alkali metals Questions in Gujarati

(C) જ્યારે $AgNO_3$ ને તેના ગલનબિંદુ $(212 \, ^\circ C)$ કરતા ઊંચા તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું ઉષ્મીય વિઘટન થઈને સિલ્વર નાઈટ્રાઈટ અને ઓક્સિજન વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2AgNO_3 \xrightarrow{\Delta, T > 212 \, ^\circ C} 2AgNO_2 + O_2$

(A) $Na^{+}$ અને $K^{+}$ આયનો લોહીના દબાણનું નિયમન કરવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. શરીરમાં $Na^{+}$ આયનનું પ્રમાણ વધવાથી લોહીનું દબાણ વધે છે.

(A) જ્યારે ઝિંક $(Zn)$ કોસ્ટિક સોડા $(NaOH)$ ના ગરમ સાંદ્ર દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે સોડિયમ ઝિંકેટ $(Na_2ZnO_2)$ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ મુક્ત કરે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$Zn + 2NaOH \rightarrow Na_2ZnO_2 + H_2 \uparrow$
આમ,સાચું ઉત્પાદન સોડિયમ ઝિંકેટ $(Na_2ZnO_2)$ છે.

(D) $Philosopher\'s \, wool$ એ ઝિંક ઓક્સાઇડ $(ZnO)$ નું સામાન્ય નામ છે.
તે હવામાં ઝિંક ધાતુના દહન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે:
$2Zn(s) + O_2(g) \xrightarrow{\Delta} 2ZnO(s)$.

(C) લિથિયમ ટેટ્રાહાઈડ્રિડોએલ્યુમિનેટ એ એક સંકીર્ણ ધાતુ હાઈડ્રાઈડ છે.
તેનું રાસાયણિક નામ સૂચવે છે કે તેમાં લિથિયમ કેટાયન $(Li^+)$ અને એક સંકીર્ણ એનાયન,ટેટ્રાહાઈડ્રિડોએલ્યુમિનેટ $([AlH_4]^-)$ હોય છે.
તેથી,સાચું અણુસૂત્ર $Li[AlH_4]$ છે.

(A) સૌથી હલકી ધાતુ $Li$ (લિથિયમ) છે.
તે તમામ ધાતુઓમાં સૌથી ઓછી ઘનતા ધરાવે છે અને તેનો પરમાણુ ક્રમાંક $3$ છે.

(D) બેકિંગ સોડા $NaHCO_3$ છે.
બેકિંગ પાવડર એ બેકિંગ સોડા $(NaHCO_3)$ અને હળવા ખાદ્ય એસિડ,જેમ કે પોટેશિયમ હાઇડ્રોજન ટાર્ટરેટ $(KHC_4H_4O_6)$ નું મિશ્રણ છે,જેને ક્રીમ ઓફ ટાર્ટર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
જ્યારે પાણી સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે,ત્યારે એસિડ બેકિંગ સોડા સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને $CO_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે,જે લોટને ફૂલવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,$KHC_4H_4O_6$ બેકિંગ સોડાને બેકિંગ પાવડરમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

(A) સોડિયમ નાઈટ્રેટ $(NaNO_3)$ નું $800\ ^oC$ થી વધુ તાપમાને ઉષ્મીય વિઘટન નીચે મુજબ થાય છે:
$2NaNO_3(s) \xrightarrow{>800\ ^oC} 2NaNO_2(s) + O_2(g)$
આમ,મળતી નીપજ ઓક્સિજન વાયુ $(O_2)$ છે.

(C) આયનીય ગતિશીલતા એ જલીય આયનના કદના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે: $\text{Ionic mobility} \propto \frac{1}{\text{size of hydrated ion}}$.
જલીય દ્રાવણમાં,જલીયકરણનું પ્રમાણ આયનની વીજભાર ઘનતા પર આધાર રાખે છે.
નાના આલ્કલી ધાતુ આયનો વધુ વીજભાર ઘનતા ધરાવે છે,જે વધુ જલીયકરણ તરફ દોરી જાય છે.
જલીય આયનીય કદનો ક્રમ આ મુજબ છે: $Li^{+}_{(aq)} > Na^{+}_{(aq)} > K^{+}_{(aq)} > Rb^{+}_{(aq)}$.
$Li^{+}$ સૌથી મોટું જલીય કદ ધરાવતું હોવાથી,તે વિદ્યુત ક્ષેત્રમાં સૌથી વધુ અવરોધ અનુભવે છે.
તેથી,$Li^{+}$ ની આયનીય ગતિશીલતા સૌથી ઓછી છે.

(C) જ્યારે નાઇટ્રોજન ઊંચા તાપમાને $CaC_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે કેલ્શિયમ સાયનામાઇડ $(CaCN_2)$ અને કાર્બન બને છે.
આ પ્રક્રિયાનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$CaC_2 + N_2 \xrightarrow{\Delta} CaCN_2 + C$
$CaCN_2$ અને $C$ ના આ મિશ્રણને નાઇટ્રોલીમ કહેવામાં આવે છે,જેનો ઉપયોગ ખાતર તરીકે થાય છે.

(A) સોડિયમ પંપને સોડિયમ-પોટેશિયમ પંપ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
આ પંપ ચેતાકોષો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા એક્શન પોટેન્શિયલ માટે મહત્વપૂર્ણ યોગદાન આપે છે.
કોષ પટલની આરપાર સોડિયમ અને પોટેશિયમ આયનોને ખસેડવાની પ્રક્રિયા એ એક સક્રિય પરિવહન પ્રક્રિયા છે,જેમાં જરૂરી ઉર્જા પૂરી પાડવા માટે $ATP$ નું જળવિભાજન થાય છે.
આ પ્રક્રિયા કોષની બહાર $Na^{+}$ આયનોની વધુ સાંદ્રતા અને કોષની અંદર $K^{+}$ આયનોની વધુ સાંદ્રતા જાળવવા માટે જવાબદાર છે.

(C) જ્યારે આલ્કલી ધાતુઓને ઓક્સિજનના વાતાવરણમાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે સળગીને ઓક્સાઇડ બનાવે છે.
$Li$ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને સામાન્ય ઓક્સાઇડ,$Li_2O$ બનાવે છે.
$Na$ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને પેરોક્સાઇડ,$Na_2O_2$ બનાવે છે.
$K$ અને $Rb$ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને સુપરઓક્સાઇડ,$MO_2$ (જ્યાં $M = K, Rb$) બનાવે છે.

(B) આયન-એક્સચેન્જ રેઝિન પર હાઇડ્રેટેડ આલ્કલી ધાતુ આયનોના અધિશોષણની સરળતા હાઇડ્રેટેડ આયનના કદ પર આધાર રાખે છે.
નાના આલ્કલી ધાતુ આયનો વધુ ચાર્જ ઘનતા ધરાવે છે,જેના કારણે વધુ જલીયકરણ (hydration) થાય છે. તેથી,હાઇડ્રેટેડ આયનનું કદ આ ક્રમમાં હોય છે: $Li^{+} > Na^{+} > K^{+} > Rb^{+}$.
અધિશોષણની સરળતા હાઇડ્રેટેડ આયનના કદના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,અધિશોષણનો ક્રમ $Rb^{+} < K^{+} < Na^{+} < Li^{+}$ છે.

(C) ફાજન્સના નિયમ મુજબ,સહસંયોજક લાક્ષણિકતા એ ઋણાયનની ધ્રુવીયતા (polarizability) ના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ ઋણાયનનું કદ વધે છે,તેમ તેની ધ્રુવીયતા વધે છે,જેના પરિણામે બંધની સહસંયોજક લાક્ષણિકતામાં વધારો થાય છે.
હેલાઇડ આયનોના કદનો ક્રમ $F^- < Cl^- < Br^- < I^-$ છે.
તેથી,આલ્કલી ધાતુના હેલાઇડ્સમાં સહસંયોજક લાક્ષણિકતાનો ક્રમ $MI > MBr > MCl > MF$ છે.

(A) સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ,$NaOH$,એક પ્રબળ બેઇઝ છે. તે એસિડિક અને ઉભયગુણી ઓક્સાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે પરંતુ બેઝિક ઓક્સાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી.
$CaO$ એ બેઝિક ઓક્સાઇડ છે (આલ્કલાઇન અર્થ મેટલ ઓક્સાઇડ).
$SiO_2$ એ એસિડિક ઓક્સાઇડ છે.
$BeO$ અને $B_2O_3$ એ ઉભયગુણી ઓક્સાઇડ છે.
$CaO$ બેઝિક ઓક્સાઇડ હોવાથી,તે બેઇઝ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરશે નહીં.

(D) જલીય દ્રાવણમાં,આયનોનું જલીયકરણ (hydration) થાય છે. આયનનું કદ જેટલું નાનું,તેટલું જલીયકરણનું પ્રમાણ વધારે હોય છે.
આથી,$Li^{+}$ માટે જલીયકરણ સૌથી વધુ અને $Cs^{+}$ માટે સૌથી ઓછું હોય છે.
મોટા જલીયકરણ કવચને કારણે,નાના કદના આયનોનું જલીય સ્વરૂપમાં કદ મોટું થઈ જાય છે.
પરિણામે,$Cs^{+}$ નું જલીય કદ સૌથી નાનું અને $Li^{+}$ નું સૌથી મોટું હોય છે.
આયનીય ગતિશીલતા એ જલીય આયનના કદના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,$Cs^{+}$ ની ગતિશીલતા સૌથી વધુ અને $Li^{+}$ ની સૌથી ઓછી હોય છે.
આમ,જલીય દ્રાવણમાં આયનીય ગતિશીલતાનો સાચો ક્રમ $Cs^{+} > Rb^{+} > K^{+} > Na^{+} > Li^{+}$ છે.

(B) આયનીય હાઇડ્રાઇડ્સની ઉષ્મીય સ્થિરતા લેટીસ ઊર્જા અને ધાતુ-હાઇડ્રોજન બંધની મજબૂતી પર આધાર રાખે છે.
જેમ જેમ સમૂહમાં નીચે જઈએ તેમ આલ્કલી ધાતુના કેટાયનનું કદ વધે છે $(Li^+ < Na^+ < K^+ < Rb^+ < Cs^+)$,તેમ ધાતુ-હાઇડ્રોજન બંધની લંબાઈ વધે છે,જેના પરિણામે બંધ વિયોજન ઊર્જા ઘટે છે.
પરિણામે,કેટાયનનું કદ વધવાની સાથે આ હાઇડ્રાઇડ્સની ઉષ્મીય સ્થિરતા ઘટે છે.
તેથી,ઉષ્મીય સ્થિરતાનો સાચો ક્રમ $LiH > NaH > KH > RbH > CsH$ છે.

(A) ધાતુ કાર્બોનેટની ઉષ્મીય સ્થિરતા ધાતુના વિદ્યુત-ધન ગુણધર્મ પર આધાર રાખે છે.
જેમ ધાતુનો વિદ્યુત-ધન ગુણધર્મ વધે છે,તેમ તેના કાર્બોનેટની ઉષ્મીય સ્થિરતા વધે છે.
સમૂહ $2$ ના તત્વો માટે,વિદ્યુત-ધન ગુણધર્મ સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં વધે છે $(Be < Mg < Ca)$. તેથી,ઉષ્મીય સ્થિરતાનો ક્રમ $BeCO_3 < MgCO_3 < CaCO_3$ છે.
સમૂહ $1$ ની ધાતુઓ સમૂહ $2$ ની ધાતુઓ કરતા વધુ વિદ્યુત-ધન હોય છે,તેથી $K_2CO_3$ એ આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુના કાર્બોનેટ કરતા વધુ સ્થિર છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $BeCO_3 < MgCO_3 < CaCO_3 < K_2CO_3$ છે.

(A) જલીય દ્રાવણમાં,આલ્કલી ધાતુ આયનો જલીયકરણ પામે છે. જલીયકરણનું પ્રમાણ કેટાયનના કદ પર આધાર રાખે છે; નાના કેટાયનો વધુ ચાર્જ ઘનતા ધરાવે છે અને તેથી તેમની જલીયકરણ ઉર્જા વધુ હોય છે.
જલીયકરણ ઉર્જાનો ક્રમ $Li^{+} > Na^{+} > K^{+} > Rb^{+}$ છે.
વધુ જલીયકરણને કારણે,જલીયકૃત $Li^{+}$ આયનનું અસરકારક કદ સૌથી મોટું હોય છે,જે તેને વિદ્યુત ક્ષેત્રમાં સૌથી ધીમી ગતિ કરાવે છે.
તેથી,જલીય દ્રાવણમાં આયનોની ગતિશીલતા તેમના જલીયકૃત કદના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે,જેનો ક્રમ $Rb^{+} > K^{+} > Na^{+} > Li^{+}$ છે.

(C) એલ્યુમિનિયમ વધારાના $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ ટેટ્રાહાઇડ્રોક્સોએલ્યુમિનેટ$(III)$ બનાવે છે,જે દ્રાવ્ય સંકીર્ણ છે,$Al(OH)_3$ નહીં.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2 Al(s) + 2 NaOH(aq) + 6 H_2O(l) \longrightarrow 2 Na[Al(OH)_4](aq) + 3 H_2(g)$.
તેથી,વિકલ્પ $C$ માં આપેલ વિધાન ખોટું છે.

(D) જલીય દ્રાવણમાં,આલ્કલી ધાતુ આયનો જલીયકરણ પામે છે. જલીયકરણનું પ્રમાણ આયનિક કદના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. નાના આયનો વધુ જલીયકરણ પામે છે,પરિણામે તેમની જલીય ત્રિજ્યા મોટી હોય છે.
આયનિક ગતિશીલતા એ જલીય આયનના કદના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,જલીય ત્રિજ્યાનો ક્રમ $Li^{+} > Na^{+} > K^{+} > Rb^{+}$ છે.
તેથી,આયનિક ગતિશીલતાનો ક્રમ $Li^{+} < Na^{+} < K^{+} < Rb^{+}$ છે.
આમ,$Rb^{+}$ માટે આયનિક ગતિશીલતા મહત્તમ છે.

(B) જ્યારે આલ્કલી ધાતુઓને હવામાં વધુ પડતી ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ તેમના કદ અને ધ્રુવીયતાના આધારે વિવિધ પ્રકારના ઓક્સાઈડ બનાવે છે:
$1$. લિથિયમ મોનોક્સાઈડ બનાવે છે: $4Li + O_2 \longrightarrow 2Li_2O$
$2$. સોડિયમ પેરોક્સાઈડ બનાવે છે: $2Na + O_2 \longrightarrow Na_2O_2$
$3$. પોટેશિયમ સુપરઓક્સાઈડ બનાવે છે: $K + O_2 \longrightarrow KO_2$
આમ,સાચો ક્રમ $Li_2O, Na_2O_2$ અને $KO_2$ છે.

(A) લિથિયમ $(Li)$ અને મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ સમાન આયનીય કદ અને ચાર્જ-ટુ-સાઈઝ રેશિયોને કારણે વિકર્ણીય સંબંધ દર્શાવે છે.
$1$. બંને નાઈટ્રોજન સાથે સીધા સંયોજન દ્વારા નાઈટ્રાઈડ ($Li_3N$ અને $Mg_3N_2$) બનાવે છે.
$2$. બંને દ્રાવણમાં દ્રાવ્ય બાયકાર્બોનેટ બનાવે છે.
$3$. $LiNO_3$ અને $Mg(NO_3)_2$ બંને ગરમ કરવા પર તેમના સંબંધિત ઓક્સાઈડ,$NO_2$ અને $O_2$ આપે છે.
$4$. મેગ્નેશિયમ બેઝિક કાર્બોનેટ $(4MgCO_3 \cdot Mg(OH)_2 \cdot 5H_2O)$ બનાવે છે,જ્યારે લિથિયમ બેઝિક કાર્બોનેટ બનાવતું નથી; તે ફક્ત સામાન્ય કાર્બોનેટ $(Li_2CO_3)$ બનાવે છે.
તેથી,બંને બેઝિક કાર્બોનેટ બનાવે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) . $Li$ એ તેની નાની કદ અને મજબૂત ધાતુબંધને કારણે આલ્કલી ધાતુઓમાં સૌથી સખત છે. આ વિધાન $CORRECT$ છે.
$B$. $Solvay$ પ્રક્રિયામાં,$NH_3$ ને $NH_4Cl$ ની $Ca(OH)_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે,$H_2O$ સાથે નહીં.
$C$. $K_2CO_3$ ને પર્લ એશ કહેવાય છે,$Na_2CO_3$ ને નહીં.
$D$. $Be^{2+}$ અને $Al^{3+}$ તેમની ઉચ્ચ વીજભાર ઘનતાને કારણે $[BeF_4]^{2-}$ અને $[AlF_6]^{3-}$ જેવા સંકીર્ણો બનાવવાની ખૂબ જ પ્રબળ વૃત્તિ ધરાવે છે.

(B) $400 \ ^oC$ તાપમાને સોડિયમ ઓક્સાઇડ $(Na_2O)$ નું ઉષ્મીય વિઘટન નીચે મુજબ થાય છે:
$2Na_2O \rightleftharpoons Na_2O_2 + 2Na$
અહીં,$A$ એ સોડિયમ પેરોક્સાઇડ $(Na_2O_2)$ છે.
સોડિયમ પેરોક્સાઇડ સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ $(SO_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ સલ્ફેટ $(Na_2SO_4)$ બનાવે છે:
$Na_2O_2 + SO_2 \to Na_2SO_4$
સોડિયમ પેરોક્સાઇડ કાર્બન મોનોક્સાઇડ $(CO)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ બનાવે છે:
$Na_2O_2 + CO \to Na_2CO_3$
આમ,$A$ એ $Na_2O_2$ છે.

(A) લેટીસ ઉર્જા એ ઉર્જા છે જે વાયુરૂપ આયનો જોડાઈને એક મોલ આયનીય ઘન પદાર્થ બનાવે ત્યારે મુક્ત થાય છે.
કુલંબના નિયમ મુજબ,લેટીસ ઉર્જા આંતર-આયનીય અંતર $(r_c + r_a)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ જેમ આલ્કલી ધાતુના કેટાયનનું કદ $Li^+$ થી $Cs^+$ તરફ વધે છે,તેમ આંતર-આયનીય અંતર વધે છે,જેના પરિણામે લેટીસ ઉર્જામાં ઘટાડો થાય છે.
તેથી,આલ્કલી ધાતુના ક્લોરાઈડ માટે લેટીસ ઉર્જાનો ક્રમ $LiCl > NaCl > KCl > RbCl > CsCl$ છે.

(B) મોટાભાગના આલ્કલી ધાતુ કાર્બોનેટ ઉષ્મીય રીતે સ્થાયી હોય છે અને ગરમ કરવાથી વિઘટન પામતા નથી.
જોકે,$Li_2CO_3$ એ $Li^+$ આયનના નાના કદને કારણે અપવાદ છે,જે ઉચ્ચ ધ્રુવીભવન શક્તિ અને કાર્બોનેટ આયનની અસ્થિરતા તરફ દોરી જાય છે.
$Li_2CO_3$ ગરમ કરવાથી નીચે મુજબ વિઘટન પામે છે:
$Li_2CO_3 \rightarrow Li_2O + CO_2$
અન્ય આલ્કલી ધાતુ કાર્બોનેટ જેવા કે $Na_2CO_3$,$K_2CO_3$ અને $Cs_2CO_3$ ઉષ્મીય રીતે સ્થાયી છે અને સામાન્ય ગરમ તાપમાને વિઘટન પામતા નથી.

(D) જ્યારે સૂકી હવામાં (જેમાં $O_2$ અને $N_2$ હોય છે) રાખવામાં આવે છે,ત્યારે $Li$ એ $O_2$ અને $N_2$ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરીને અનુક્રમે $Li_2O$ અને $Li_3N$ બનાવે છે.
$Na$ એ $O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Na_2O$ (અને પરિસ્થિતિ મુજબ $Na_2O_2$) બનાવે છે,પરંતુ તે સામાન્ય તાપમાને $N_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી.
તેથી,મળતી નીપજો $Na_2O$,$Li_2O$ અને $Li_3N$ છે.

(C) જ્યારે સોડિયમ $(Na)$ મર્યાદિત ઓક્સિજન $(O_2)$ ના પુરવઠામાં સળગે છે,ત્યારે તે સોડિયમ ઓક્સાઇડ $(Na_2O)$ બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે: $4Na + O_2 \rightarrow 2Na_2O$.
જો સોડિયમ વધુ પડતા ઓક્સિજનમાં સળગે,તો તે સોડિયમ પેરોક્સાઇડ $(Na_2O_2)$ બનાવે છે.

(A) $1$. પિગલિત અવસ્થામાં વાહકતા આયનોની ગતિશીલતા પર આધાર રાખે છે. જેમ કેશનનું કદ વધે છે,તેમ આયનીય ગતિશીલતા વધે છે,જેનાથી વાહકતા વધે છે. તેથી,$Mg^{+2} < Ca^{+2} < Sr^{+2} < Ba^{+2}$ નો ક્રમ સાચો છે.
$2$. જલીયકરણ ઉર્જા આયનના કદના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. જલીયકરણ ઉર્જાનો સાચો ક્રમ $Li^{+1} > Na^{+1} > K^{+1} > Rb^{+1} > Cs^{+1}$ છે. તેથી,વિકલ્પ $B$ માં આપેલ ક્રમ ખોટો છે.
$3$. આલ્કલી ધાતુઓની પ્રતિક્રિયાત્મકતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે કારણ કે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવો સરળ બને છે. તેથી,$Li < Na < K < Rb < Cs$ નો ક્રમ સાચો છે.

(B) આપેલા સંયોજનોને ગરમ કરવાથી નીચે મુજબની પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે:
$1$. $Li_2CO_3 \xrightarrow{\Delta} Li_2O + CO_2$ ($O_2$ મુક્ત કરતું નથી).
$2$. $2NaNO_3 \xrightarrow{\Delta} 2NaNO_2 + O_2$ ($O_2$ મુક્ત કરે છે).
$3$. $K_2SO_4$ ઉષ્મીય રીતે સ્થિર છે અને સામાન્ય ગરમી હેઠળ $O_2$ મુક્ત કરતું નથી.
$4$. $2CaSO_4 \xrightarrow{\Delta} 2CaO + 2SO_2 + O_2$ (ખૂબ ઊંચા તાપમાને $O_2$ મુક્ત કરે છે).
તેથી,$NaNO_3$ અને $CaSO_4$ ગરમ કરવા પર ઓક્સિજન મુક્ત કરે છે. સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) મિથેનાઇડ કાર્બાઇડનું જળવિભાજન મિથેન $(CH_4)$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$Be_2C$ એ મિથેનાઇડ કાર્બાઇડ છે.
પ્રક્રિયા: $Be_2C + 4 H_2O \rightarrow 2 Be(OH)_2 + CH_4$.
$CaC_2$ અને $SrC_2$ એ એસિટિલાઇડ છે જે ઇથાઇન $(C_2H_2)$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$Mg_2C_3$ એ એલાઇલાઇડ છે જે પ્રોપાઇન $(C_3H_4)$ ઉત્પન્ન કરે છે.

(C) દરેક જોડી માટે પાણી સાથેની પ્રક્રિયાઓનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. $Na_2O$ અને $Na$ માટે:
$Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH$
$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2(g)$
નીપજો અલગ છે ($H_2$ વાયુ બીજી પ્રક્રિયામાં ઉત્પન્ન થાય છે,પ્રથમમાં નહીં).
$2$. $CO_2$ અને $K_2O$ માટે:
$CO_2 + H_2O \rightarrow H_2CO_3$
$K_2O + H_2O \rightarrow 2KOH$
નીપજો અલગ છે.
$3$. $Na$ અને $NaH$ માટે:
$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2(g)$
$NaH + H_2O \rightarrow NaOH + H_2(g)$
બંને પ્રક્રિયાઓ $NaOH$ અને $H_2$ વાયુ નીપજ તરીકે આપે છે. તેથી,આ જોડી સમાન નીપજો આપે છે.

(B) એમ્ફોટેરિક હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ $NaOH$ જેવા પ્રબળ બેઝના વધારામાં ઓગળીને દ્રાવ્ય સંકીર્ણ ક્ષાર બનાવે છે.
$Zn(OH)_2$ એ એમ્ફોટેરિક હાઇડ્રોક્સાઇડ છે.
તે વધારાના $NaOH$ સાથે નીચે મુજબ પ્રતિક્રિયા આપે છે:
$Zn(OH)_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4]$ (સોડિયમ ઝિંકેટ).
$Cu(OH)_2$ અને $Bi(OH)_3$ સ્વભાવે બેઝિક છે અને તે વધારાના $NaOH$ માં ઓગળતા નથી.

(C) મંદ $HNO_3$ $(20\%)$ સાથે ધાતુઓની પ્રક્રિયા ધાતુની સક્રિયતા પર આધાર રાખે છે.
$Zn$ (ઝિંક) એક મધ્યમ સક્રિય ધાતુ છે જે $20\%\ HNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $N_2O$ (નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ) વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $4Zn + 10HNO_3 \rightarrow 4Zn(NO_3)_2 + N_2O + 5H_2O$.
$Sn$ (ટીન) મંદ $HNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $NH_4NO_3$ (એમોનિયમ નાઈટ્રેટ) બનાવે છે,જ્યારે $Pt$ (પ્લેટિનમ) નિષ્ક્રિય ધાતુ છે અને તે મંદ $HNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરતી નથી.

(B) પ્રક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. $Na + H_2O \rightarrow NaOH (A) + \frac{1}{2} H_2$
$2$. $2NaOH (A) + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 (B) + H_2O$
$3$. $Na_2CO_3 (B) + SO_2 (excess) \rightarrow Na_2SO_3 (C) + CO_2$
$4$. $Na_2SO_3 (C) + SO_2 (excess) + H_2O \rightarrow 2NaHSO_3$
$5$. બાષ્પીભવન પર,$2NaHSO_3$ એ $Na_2S_2O_5 (D) + H_2O$ આપે છે.
આમ,સંયોજન $D$ એ સોડિયમ મેટાબાયસલ્ફાઇટ,$Na_2S_2O_5$ છે.

(A) $Cs^{+}$ આયન બુનસેન જ્યોતને જાંબલી રંગ આપે છે.
ફોટોનની ઉર્જા $E = h\nu = \frac{hc}{\lambda}$ સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
લાલ જેવા અન્ય દ્રશ્યમાન રંગોની તુલનામાં જાંબલી પ્રકાશની તરંગલંબાઇ $(\lambda)$ ટૂંકી હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તેની આવૃત્તિ $(\nu)$ વધારે છે અને પરિણામે ઉર્જા $(E)$ પણ વધારે છે.
તેથી,જાંબલી પ્રકાશનું ઉત્સર્જન એ ઉચ્ચ ઉર્જા સાથે સંકળાયેલ ઇલેક્ટ્રોન સંક્રમણને કારણે થાય છે.

(A) તત્વ $A$ ની પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયા: $2 Na + 2 H_2O \rightarrow 2 NaOH + H_2 (g)$.
તત્વ $A$ એ $Na$ છે (જે બુનસેન જ્યોતને સોનેરી પીળો રંગ આપે છે),વાયુ $B$ એ $H_2$ છે,અને દ્રાવણ $C$ એ $NaOH$ છે.
જ્યારે પદાર્થ $D$ $(Zn)$ એ $NaOH$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે $H_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે: $Zn + 2 NaOH + 2 H_2O \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4] + H_2$.
વધુમાં,$Zn$ એ મંદ $H_2SO_4$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને $H_2$ ઉત્પન્ન કરે છે: $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2$.
આમ,$A, B, C$ અને $D$ અનુક્રમે $Na, H_2, NaOH$ અને $Zn$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) આલ્કલી ધાતુના કાર્બોનેટની ઉષ્મીય સ્થિરતા સમૂહમાં $Li$ થી $Cs$ તરફ જતાં વધે છે.
આનું કારણ એ છે કે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં આલ્કલી ધાતુનો વિદ્યુત-ધન ગુણધર્મ વધે છે,જે $M-O$ બંધને મજબૂત બનાવે છે અને કાર્બોનેટ આયનને વધુ સ્થિર બનાવે છે.
$Li_2CO_3$ તેમની વચ્ચે સૌથી ઓછો સ્થિર છે કારણ કે $Li^+$ નું કદ ખૂબ નાનું છે અને તેની ધ્રુવીભવન શક્તિ (polarizing power) વધુ છે,જે કાર્બોનેટ આયન $(CO_3^{2-})$ નું ધ્રુવીભવન કરે છે અને તેને પ્રમાણમાં ઓછા તાપમાને $Li_2O$ અને $CO_2$ માં વિઘટિત કરે છે.
તેથી,$Li_2CO_3$ ની ઉષ્મીય સ્થિરતા સૌથી ઓછી છે.

(D) આલ્કલી ધાતુઓ તેમના કદ અને આયનીકરણ ઉર્જાના આધારે ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરતી વખતે અલગ-અલગ વર્તન દર્શાવે છે.
$Li$ મુખ્યત્વે સામાન્ય ઓક્સાઇડ $(Li_2O)$ બનાવે છે.
$Na$ સામાન્ય ઓક્સાઇડ $(Na_2O)$ અને પેરોક્સાઇડ $(Na_2O_2)$ બનાવે છે.
$K, Rb,$ અને $Cs$ વધારાના ઓક્સિજનમાં તેમના સ્થિર ઉત્પાદનો તરીકે સુપર ઓક્સાઇડ $(MO_2)$ બનાવે છે.
જોકે,$K$ અને $Rb$ ત્રણેય પ્રકારના ઓક્સાઇડ બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે: સામાન્ય ઓક્સાઇડ $(M_2O)$,પેરોક્સાઇડ $(M_2O_2)$,અને સુપર ઓક્સાઇડ $(MO_2)$.
તેથી,$K$ અને $Rb$ એ આલ્કલી ધાતુઓ છે જે ત્રણેય પ્રકારના ઓક્સાઇડ બનાવી શકે છે.

(B) જલીયકરણ ઉર્જા આયનના વીજભારના સમપ્રમાણમાં અને આયનીય ત્રિજ્યાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(HE \propto \frac{q}{r})$.
$Mg^{2+}$ અને $Na^{+}$ ની સરખામણી કરતા: $Mg^{2+}$ નો વીજભાર $(+2)$ એ $Na^{+}$ $(+1)$ કરતા વધારે છે અને તેની આયનીય ત્રિજ્યા નાની છે.
તેથી,$Mg^{2+}$ ની જલીયકરણ ઉર્જા $Na^{+}$ કરતા વધારે છે.

(B) $NaCl$ બનસેન જ્યોતને સોનેરી પીળો રંગ આપે છે.
આ ઘટનાને સોડિયમના ઉત્સર્જન વર્ણપટ દ્વારા સમજાવી શકાય છે.
જ્યારે સોડિયમના પરમાણુઓ અથવા તેમના ક્ષારોને જ્યોતમાં દાખલ કરવામાં આવે છે,ત્યારે સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ઉષ્મીય ઉર્જાનું શોષણ કરે છે અને ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરોમાં ઉત્તેજિત થાય છે.
જ્યારે આ ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રોન તેમના મૂળ અવસ્થામાં પાછા ફરે છે,ત્યારે તેઓ શોષાયેલી ઉર્જાને દ્રશ્યમાન પ્રકાશના સ્વરૂપમાં મુક્ત કરે છે,જે પીળા રંગને અનુરૂપ હોય છે.

(D) પ્રવાહી એમોનિયામાં સોડિયમ ધાતુનું દ્રાવણ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે કારણ કે રિડક્શન એટલે ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની પ્રક્રિયા.
જ્યારે સોડિયમ જેવી આલ્કલી ધાતુઓ પ્રવાહી એમોનિયામાં ઓગળે છે,ત્યારે તે આયનીકરણ પામીને દ્રાવ્ય ધાતુ આયનો અને દ્રાવ્ય ઇલેક્ટ્રોન બનાવે છે:
$Na + (x+y)NH_3 \rightarrow [Na(NH_3)_x]^+ + [e(NH_3)_y]^-$.
આ દ્રાવ્ય ઇલેક્ટ્રોનની હાજરી દ્રાવણને શક્તિશાળી રિડક્શનકર્તા બનાવે છે.
આ દ્રાવ્ય ઇલેક્ટ્રોન દ્રાવણના લાક્ષણિક ઘેરા વાદળી રંગ અને વિદ્યુત વાહકતા માટે પણ જવાબદાર છે.
તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચો છે.

(C) સૌથી ઓછી ઘનતા ધરાવતી આલ્કલી ધાતુ $Li$ $(0.53 \ g \ cm^{-3})$ છે,$K$ નથી.
તેથી,વિકલ્પ $C$ માં આપેલું વિધાન ખોટું છે.

(D) $KO_2$ (પોટેશિયમ સુપરઓક્સાઈડ) નો ઉપયોગ અવકાશ અને સબમરીનમાં ઓક્સિજન સિલિન્ડરમાં થાય છે કારણ કે તે બહાર કાઢેલા $CO_2$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને $O_2$ મુક્ત કરે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$4 KO_2(s) + 2 CO_2(g) \rightarrow 2 K_2CO_3(s) + 3 O_2(g)$
પ્રક્રિયામાં દર્શાવ્યા મુજબ,તે $CO_2$ નું શોષણ કરે છે અને $O_2$ ઉત્પન્ન કરે છે. તેથી,$(A)$ અને $(C)$ બંને સાચા છે.

(C) ઊંચા તાપમાને $Na$ ની $Al_2O_3$ સાથેની પ્રક્રિયાથી સોડિયમ ઓક્સાઇડ $(Na_2O)$ અને એલ્યુમિનિયમ ધાતુ મળે છે: $6Na + Al_2O_3 \rightarrow 3Na_2O + 2Al$.
જ્યારે $Na_2O$ પાણીની હાજરીમાં $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ બનાવે છે: $Na_2O + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3$.
આમ,$X$ એ $Na_2O$ છે અને $Y$ એ $Na_2CO_3$ છે.
તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો છે.

(D) જ્યારે સોડિયમ જેવી આલ્કલી ધાતુઓ પ્રવાહી એમોનિયામાં ઓગળે છે,ત્યારે તેઓ નીચે મુજબની પ્રક્રિયા કરે છે: $Na + (x+y)NH_3 \rightarrow [Na(NH_3)_x]^+ + [e(NH_3)_y]^-$.
દ્રાવણનો વાદળી રંગ દ્રાવિત ઇલેક્ટ્રોનના ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરોમાં ઉત્તેજનાને કારણે હોય છે,જે દ્રશ્યમાન વર્ણપટના લાલ વિસ્તારમાં પ્રકાશનું શોષણ કરે છે.
દ્રાવણ દ્રાવિત ધન આયનો $[Na(NH_3)_x]^+$ અને દ્રાવિત ઇલેક્ટ્રોન $[e(NH_3)_y]^-$ બંનેની હાજરીને કારણે ખૂબ જ વાહક હોય છે.
તેથી,વિધાન $A$ અને $B$ બંને સાચા છે.

(B) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$i) \, Ca(OH)_2 (A) + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaOH (B) + CaCO_3 (C)$
$ii) \, Ca(OH)_2 (A) + CO_2 \rightarrow CaCO_3 (C) + H_2O$
અહીં,$C$ એ $CaCO_3$ છે જે દ્રાવણમાં દૂધ જેવું વાદળ (અવક્ષેપ) બનાવે છે.
આમ,$A$ એ $Ca(OH)_2$ છે અને $B$ એ $NaOH$ છે.

(D) પેરામેગ્નેટિઝમ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતી સ્પીસીઝમાં જોવા મળે છે. સુપરઓક્સાઇડ $(O_2^-)$ તેમના એન્ટિબોન્ડિંગ મોલેક્યુલર ઓર્બિટલમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે,જે તેમને પેરામેગ્નેટિક બનાવે છે.
$A$) $KO_2$ માં સુપરઓક્સાઇડ આયન $(O_2^-)$ હોય છે,જેમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. તેથી,તે પેરામેગ્નેટિક છે.
$B$) $K_2O_2$ માં પેરોક્સાઇડ આયન $(O_2^{2-})$ હોય છે,જેમાં બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોય છે. તેથી,તે ડાયામેગ્નેટિક છે.
$C$) $RbO_2$ માં સુપરઓક્સાઇડ આયન $(O_2^-)$ હોય છે,જેમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. તેથી,તે પેરામેગ્નેટિક છે.
તેથી,$KO_2$ અને $RbO_2$ બંને પેરામેગ્નેટિક છે. સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.