Alkali metals Questions in Hindi

(C) $KO_2$ (पोटेशियम सुपरऑक्साइड) में सुपरऑक्साइड आयन $O_2^-$ होता है,जिसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है,जो इसे प्रकृति में अनुचुंबकीय बनाता है।
$KO_2$ का मोलर द्रव्यमान $39 + 32 = 71 \, g/mol$ है।
$KO_2$ में $K$ का प्रतिशत इस प्रकार है: $\frac{39}{71} \times 100 \approx 54.93\% \approx 55\%$.
जब $KO_2$ सल्फर $(S)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह लवण $B$ (पोटेशियम सल्फेट,$K_2SO_4$) बनाता है,जो $BaCl_2$ के साथ अभिक्रिया करके $BaSO_4$ का सफेद अवक्षेप देता है।

(A) सोल्वे प्रक्रिया का उपयोग सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ के औद्योगिक उत्पादन के लिए किया जाता है।
इस प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल ब्राइन ($NaCl$ का घोल),चूना पत्थर $(CaCO_3)$ और अमोनिया $(NH_3)$ हैं।
कुल रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है: $2NaCl + CaCO_3 \rightarrow Na_2CO_3 + CaCl_2$।

(C) सोडियम $(Na)$ शुष्क ऑक्सीजन (अधिकता) में जलकर पेरोक्साइड $(Na_2O_2)$ बनाता है।
पोटेशियम $(K)$ शुष्क ऑक्सीजन (अधिकता) में जलकर सुपरऑक्साइड $(KO_2)$ बनाता है।
अतः,कथन $C$ गलत है।

(C) धातु नाइट्रेटों का तापीय अपघटन धातु की सक्रियता के आधार पर विशिष्ट पैटर्न का पालन करता है।
$1$. क्षार धातु नाइट्रेट जैसे $NaNO_3$ को $500 \ ^\circ C$ से नीचे गर्म करने पर धातु नाइट्राइट और ऑक्सीजन गैस प्राप्त होती है: $NaNO_3 \xrightarrow{< 500 \ ^\circ C} NaNO_2 + \frac{1}{2} O_2$।
$2$. भारी धातु नाइट्रेट जैसे $Cu(NO_3)_2$,$Hg(NO_3)_2$,और $AgNO_3$ को गर्म करने पर धातु ऑक्साइड (या धातु),नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ और ऑक्सीजन गैस प्राप्त होती है:
$Cu(NO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} CuO + 2NO_2 + \frac{1}{2} O_2$
$Hg(NO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} Hg + 2NO_2 + O_2$
$AgNO_3 \xrightarrow{\Delta} Ag + NO_2 + \frac{1}{2} O_2$
अतः,$NaNO_3$ गर्म करने पर $NO_2$ उत्पन्न नहीं करता है।

(B) अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$Na_2O + H_2O \to 2NaOH$
$Na_2O \xrightarrow[400 \ ^oC]{O_2} Na_2O_2$
$2Na_2O_2 + 2H_2O \xrightarrow[25 \ ^oC]{} 4NaOH + O_2$
$Na_2O_2$ (सोडियम पेरोक्साइड) का उपयोग पनडुब्बियों जैसी सीमित जगहों में हवा को शुद्ध करने के लिए किया जाता है क्योंकि यह $CO_2$ और $H_2O$ के साथ अभिक्रिया करके $O_2$ मुक्त करता है।

(B) केवल $K$ नाइट्रोजन के साथ सीधे अभिक्रिया नहीं करता है,जबकि अन्य करते हैं।
अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$6Li + N_2 \rightarrow 2Li_3N$
$3Mg + N_2 \rightarrow Mg_3N_2$
$3Ca_{(s)} + N_{2(g)} \rightarrow Ca_3N_{2(s)}$
लिथियम क्षार धातुओं में सबसे छोटा परमाणु है। जब लिथियम कमरे के तापमान पर नाइट्रोजन गैस $(N_2)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह लिथियम नाइट्राइड $(Li_3N)$ बनाता है,जो स्थिर होता है क्योंकि $Li_3N$ के निर्माण से मुक्त होने वाली जालक ऊर्जा (lattice energy) समग्र अभिक्रिया को ऊष्माक्षेपी बनाने के लिए पर्याप्त होती है।
चूंकि $K$ समूह $1$ का तत्व है,इसलिए यह $N_2$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।

(A) क्षार धातुओं के बाइकार्बोनेट को छोड़कर,अधिकांश धातु बाइकार्बोनेट ठोस अवस्था में मौजूद नहीं होते हैं।
$LiHCO_3$ एक क्षार धातु बाइकार्बोनेट है,लेकिन यह ठोस अवस्था में अत्यधिक अस्थिर है और केवल विलयन में ही मौजूद रहता है।
$Ca(HCO_3)_2$,$Zn(HCO_3)_2$ और $AgHCO_3$ केवल जलीय विलयन में मौजूद होते हैं और ठोस के रूप में अलग करने का प्रयास करने पर विघटित हो जाते हैं।
इसलिए,$(i), (ii), (iii)$ और $(iv)$ ठोस अवस्था में मौजूद नहीं होते हैं।

(A) जब $Li$ या $Mg$ गर्म करने पर वायु (नाइट्रोजन और ऑक्सीजन) के साथ अभिक्रिया करते हैं,तो वे अपने संबंधित नाइट्राइड ($Li_3N$ या $Mg_3N_2$) को उत्पाद $A$ के रूप में बनाते हैं।
ये नाइट्राइड जल के साथ अभिक्रिया करके अमोनिया गैस $(NH_3)$ को उत्पाद $B$ के रूप में बनाते हैं।
जब $NH_3$,$HCl$ के साथ अभिक्रिया करती है,तो यह अमोनियम क्लोराइड $(NH_4Cl)$ बनाती है जो सफेद धुएं के रूप में दिखाई देता है।
अतः,धातु $M$,$Li$ या $Mg$ हो सकती है।

(B) हवा में जलाने पर नाइट्राइड का निर्माण $Li$ और $Mg$ का एक विशिष्ट गुण है,जो उनके छोटे आकार और उच्च आवेश घनत्व के कारण होता है।
$Na$ ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके $Na_2O$ (ऑक्साइड) और $Na_2O_2$ (पेरोक्साइड) बनाता है लेकिन नाइट्राइड नहीं बनाता है।
$Mg$ हवा में मौजूद ऑक्सीजन और नाइट्रोजन दोनों के साथ प्रतिक्रिया करके $MgO$ (ऑक्साइड) और $Mg_3N_2$ (नाइट्राइड) बनाता है।
इसलिए,$X$ का मान $Na$ हो सकता है (जो केवल ऑक्साइड बनाता है) और $Y$ का मान $Mg$ हो सकता है (जो ऑक्साइड और नाइट्राइड दोनों बनाता है)।

(B) कथन $B$ गलत है क्योंकि $NaNO_3$ को गर्म करने पर सोडियम नाइट्राइट $(NaNO_2)$ और ऑक्सीजन गैस $(O_2)$ बनती है,न कि सोडियम पेरोक्साइड $(Na_2O_2)$।
अभिक्रिया: $2NaNO_3 \rightarrow 2NaNO_2 + O_2$।

(A) मिल्क ऑफ मैग्नीशिया पानी में $Mg(OH)_2$ का निलंबन है,न कि $MgO + H_2O$। अतः,कथन $A$ गलत है।
क्षार धातु पेरोक्साइड $(M_2O_2)$ समूह में नीचे जाने पर अधिक स्थिर हो जाते हैं क्योंकि बड़े धनायन द्वारा बड़े पेरोक्साइड आयन का स्थिरीकरण होता है।
$AgF$ पानी में घुलनशील है क्योंकि इसकी जलयोजन ऊर्जा इसकी जालक ऊर्जा से अधिक है।
$MgCl_2 \cdot 6H_2O$ को गर्म करने पर इसका जल-अपघटन (hydrolysis) हो जाता है और $Mg(OH)Cl$ तथा $HCl$ बनता है,इसलिए इसे सीधे गर्म करके निर्जल $MgCl_2$ तैयार नहीं किया जा सकता है।

(A) एल्युमीनियम के बर्तनों को वॉशिंग सोडा $(Na_{2}CO_{3})$ युक्त पदार्थों से नहीं धोना चाहिए क्योंकि यह एल्युमीनियम के साथ अभिक्रिया करके घुलनशील एल्युमिनेट बनाता है।
सामान्य परिस्थितियों में,एल्युमीनियम पानी के साथ अभिक्रिया नहीं करता है,क्योंकि इसकी सतह पर एल्युमीनियम ऑक्साइड $(Al_{2}O_{3})$ या एल्युमीनियम हाइड्रॉक्साइड $(Al(OH)_{3})$ की एक अभेद्य सुरक्षात्मक परत बन जाती है।
जब वॉशिंग सोडा का उपयोग किया जाता है,तो यह जल-अपघटन द्वारा सोडियम हाइड्रॉक्साइड $(NaOH)$ उत्पन्न करता है। $NaOH$ सुरक्षात्मक परत और एल्युमीनियम धातु के साथ अभिक्रिया करता है,जिससे सुरक्षात्मक परत का निर्माण रुक जाता है और यह घुलनशील सोडियम एल्युमिनेट,$Na[Al(OH)_{4}]$ बनाकर धातु को घोल देता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2Al + 2NaOH + 6H_{2}O \rightarrow 2Na[Al(OH)_{4}] + 3H_{2}$

(A) जब जिंक को हवा की उपस्थिति में जलाया जाता है,तो ऊन जैसे गुच्छे बनते हैं,जिन्हें लैटिन में 'Lana philosophica' कहा जाता है। 'Lana philosophica' का अर्थ फिलॉसफर्स वूल है। ये ऊनी गुच्छे जिंक ऑक्साइड $(ZnO)$ के होते हैं।
जिंक सल्फाइड $(ZnS)$ को जिंक ब्लेंड के रूप में जाना जाता है।
$ZnO_2$ को जिंक पेरोक्साइड के रूप में जाना जाता है।
$ZnSO_4$ को जिंक सल्फेट के रूप में जाना जाता है।
हम जिंक को ऑक्सीजन की उपस्थिति में जलाकर या भाप के साथ प्रतिक्रिया कराकर फिलॉसफर्स वूल बना सकते हैं:
$Zn + 1/2 O_2 \rightarrow ZnO$
$Zn + H_2O \text{ (steam)} \rightarrow ZnO + H_2$
जिंक ऑक्साइड का उपयोग त्वचा रोगों के मलहम में,पेंट में सफेद रंगद्रव्य के रूप में,और रबर,प्लास्टिक,सौंदर्य प्रसाधन तथा बैटरी उद्योगों में किया जाता है। अपनी ऊन जैसी बनावट के कारण इसे फिलॉसफर्स वूल कहा जाता है।

(D) पारा $(Hg)$ अधिकांश धातुओं के साथ अमलगम (amalgam) बनाता है,लेकिन यह लोहे $(Fe)$ के साथ अमलगम नहीं बनाता है।
चूंकि लोहा पारे के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है और न ही इसमें घुलता है,इसलिए पारे को लोहे के कंटेनरों में संग्रहित और परिवहन करना सुरक्षित है।
प्लेटिनम $(Pt)$,टंगस्टन $(W)$ और टाइटेनियम $(Ti)$ जैसी अन्य धातुएं भी पारे के साथ अमलगम नहीं बनाती हैं,लेकिन कंटेनरों के लिए लोहा सबसे व्यावहारिक और सामान्य रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री है।

(A) सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ और फेरिक ऑक्साइड $(Fe_2O_3)$ के बीच उच्च तापमान पर होने वाली अभिक्रिया एक संलयन (fusion) अभिक्रिया है।
संतुलित रासायनिक समीकरण: $Na_2CO_3 + Fe_2O_3 \xrightarrow{\Delta} 2NaFeO_2 + CO_2$ है।
यहाँ,$A$ सोडियम फेराइट $(NaFeO_2)$ है।

(C) जिंक $(II)$ आयन सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ अभिक्रिया करके जिंक हाइड्रॉक्साइड का सफेद अवक्षेप बनाते हैं:
$Zn^{2+}(aq) + 2OH^-(aq) \rightarrow Zn(OH)_2(s)$ (सफेद अवक्षेप)
जब अतिरिक्त $NaOH$ मिलाया जाता है,तो जिंक हाइड्रॉक्साइड का सफेद अवक्षेप घुलनशील टेट्राहाइड्रॉक्सीजिंकेट $(II)$ संकुल बनने के कारण घुल जाता है:
$Zn(OH)_2(s) + 2OH^-(aq) \rightarrow [Zn(OH)_4]^{2-}(aq)$

(A) द्रव अमोनिया में सोडियम का विलयन अमोनियेटेड इलेक्ट्रॉनों और अमोनियेटेड सोडियम आयनों की उपस्थिति के कारण नीला दिखाई देता है।
$Na + (x + y)NH_3 \to [Na(NH_3)_x]^+ + [e(NH_3)_y]^-$
नीला रंग विशेष रूप से स्पेक्ट्रम के दृश्य क्षेत्र में अमोनियेटेड इलेक्ट्रॉनों के उत्तेजन के कारण होता है।

(B) धातु $X$ $Mg$ है। नाइट्रोजन के साथ अभिक्रिया: $3Mg + N_2 \to Mg_3N_2$ $(Y)$।
$Y$ $(Mg_3N_2)$ की जल के साथ अभिक्रिया: $Mg_3N_2 + 6H_2O \to 3Mg(OH)_2 + 2NH_3$ (रंगहीन गैस)।
रंगहीन गैस $(NH_3)$ की $CuSO_4$ के साथ अभिक्रिया: $4NH_3 + CuSO_4 \to [Cu(NH_3)_4]SO_4$ (गहरा नीला संकुल)।

(B) $Au$ और $Pt$ उत्कृष्ट धातुएं हैं और सांद्र $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया नहीं करती हैं।
$Pb$ पर $PbSO_4$ की अघुलनशील सुरक्षात्मक परत बनने के कारण यह महत्वपूर्ण अभिक्रिया नहीं करता है।
$Ag$ सांद्र $H_2SO_4$ के साथ इस प्रकार अभिक्रिया करता है:
$2Ag + 2H_2SO_4 \to Ag_2SO_4 + SO_2 + 2H_2O$

(A, B, D) सोडियम नाइट्रेट $(NaNO_3)$ गर्म करने पर अपघटित हो जाता है।
$500\,^oC$ तक के तापमान पर,यह सोडियम नाइट्राइट और ऑक्सीजन बनाता है: $2NaNO_3 \rightarrow 2NaNO_2 + O_2$।
$800\,^oC$ से अधिक तापमान पर,सोडियम नाइट्राइट का और अधिक अपघटन होता है जिससे सोडियम ऑक्साइड,नाइट्रोजन और ऑक्सीजन प्राप्त होते हैं: $2NaNO_2 \rightarrow Na_2O + N_2 + 1.5O_2$।
अतः,$800\,^oC$ से अधिक तापमान पर अंतिम उत्पादों में $N_2$,$O_2$ और $Na_2O$ शामिल हैं।

(A) फ्लोरोसिस फ्लोराइड के अत्यधिक सेवन से होने वाली एक स्थिति है। शरीर में,अतिरिक्त फ्लोराइड आयन कैल्शियम $(Ca^{2+})$ आयनों के साथ अभिक्रिया करके कैल्शियम फ्लोराइड $(CaF_2)$ बनाते हैं,जिससे हड्डियों और दांतों का सख्त होना शुरू हो जाता है,जो फ्लोरोसिस का कारण बनता है।

(D) क्षारीय मृदा धातुओं के सल्फेट्स $(MSO_4)$ की विलेयता समूह में नीचे जाने पर घटती है क्योंकि धनायन का आकार बढ़ने पर जलयोजन एन्थैल्पी (hydration enthalpy),जालक एन्थैल्पी (lattice enthalpy) की तुलना में अधिक तेजी से घटती है। अतः,सही क्रम $MgSO_4 > CaSO_4 > SrSO_4 > BaSO_4$ है।
क्षार धातुओं के हाइड्रॉक्साइड्स $(MOH)$ के लिए,समूह में नीचे जाने पर विलेयता बढ़ती है क्योंकि जालक ऊर्जा में कमी,जलयोजन ऊर्जा में कमी की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण होती है। अतः,सही क्रम $LiOH < NaOH < KOH$ है।
इस प्रकार,विकल्प $D$ सही है: $KOH > NaOH > LiOH$.

(B) जलयोजन की मात्रा आयन के आवेश घनत्व या आयनिक विभव $(q/r)$ के सीधे समानुपाती होती है।
जैसे-जैसे हम समूह में $Li^{+}$ से $Cs^{+}$ की ओर नीचे जाते हैं,आयनिक त्रिज्या बढ़ती है,जिससे आवेश घनत्व कम हो जाता है।
इसलिए,आयन का आकार बढ़ने के साथ जलयोजन ऊर्जा और जलयोजन की मात्रा कम हो जाती है।
जलयोजन की सापेक्ष मात्रा का सही क्रम है: $Li^{+}_{(aq)} > Na^{+}_{(aq)} > K^{+}_{(aq)} > Rb^{+}_{(aq)} > Cs^{+}_{(aq)}$.

(A) लिथियम कार्बोनेट $Li_{2}CO_{3}$ दिए गए क्षार धातु कार्बोनेटों में सबसे कम ऊष्मीय रूप से स्थिर है।
क्षार धातु कार्बोनेटों की ऊष्मीय स्थिरता समूह में $Li$ से $Cs$ की ओर बढ़ने पर बढ़ती है क्योंकि आयनिक गुण बढ़ता है और धातु धनायन की ध्रुवण शक्ति कम हो जाती है।
$Li^{+}$ आयन का आकार बहुत छोटा होने के कारण,इसकी ध्रुवण शक्ति अधिक होती है। यह बड़े कार्बोनेट आयन $(CO_{3}^{2-})$ के इलेक्ट्रॉन क्लाउड को विकृत कर देता है,जिससे $C-O$ बंध कमजोर हो जाता है और $Li-O$ बंध मजबूत हो जाता है,जो ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड में अपघटन को सुगम बनाता है।
अपघटन अभिक्रिया है: $Li_{2}CO_{3} \xrightarrow{\Delta} Li_{2}O + CO_{2}$

(A) क्षार धातु कार्बोनेट के लिए,समूह में नीचे जाने पर विलेयता बढ़ती है क्योंकि जैसे-जैसे धनायन का आकार बढ़ता है,जालक ऊर्जा $(L.E.)$ जलयोजन ऊर्जा $(H.E.)$ की तुलना में अधिक तेजी से घटती है। इसलिए,विलेयता का क्रम $Na_2CO_3 < K_2CO_3 < Rb_2CO_3$ है।

(C) क्षार धातुओं में,$Li$ ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके केवल मोनोऑक्साइड $(Li_2O)$ बनाता है क्योंकि $Li^+$ आयन बहुत छोटा होता है और इसका आवेश घनत्व अधिक होता है,जो छोटे $O^{2-}$ आयन को स्थिर करता है।
यह पेरोक्साइड $(Li_2O_2)$ या सुपरऑक्साइड $(LiO_2)$ नहीं बना सकता है क्योंकि बड़े पेरोक्साइड और सुपरऑक्साइड आयन $Li^+$ आयन की उपस्थिति में स्थिर नहीं होते हैं।
$Na$ पेरोक्साइड $(Na_2O_2)$ बनाता है,जबकि $Sr$ और $Ba$ (क्षारीय मृदा धातुएं) पेरोक्साइड ($SrO_2$ और $BaO_2$) बनाते हैं।

(D) जब मैग्नीशियम $(Mg)$ हवा में जलता है,तो यह वायुमंडल में मौजूद ऑक्सीजन $(O_2)$ और नाइट्रोजन $(N_2)$ दोनों के साथ अभिक्रिया करता है।
अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$2Mg(s) + O_2(g) \rightarrow 2MgO(s)$
$3Mg(s) + N_2(g) \rightarrow Mg_3N_2(s)$
अतः,बनने वाले उत्पाद मैग्नीशियम ऑक्साइड $(MgO)$ और मैग्नीशियम नाइट्राइड $(Mg_3N_2)$ हैं।

(C) $MgCl_2 \cdot 6H_2O \xrightarrow{\Delta} MgO + 2HCl + 5H_2O$ (धातु ऑक्साइड उत्पन्न करता है)
$2K_2Cr_2O_7 \xrightarrow{\Delta} 2K_2CrO_4 + Cr_2O_3 + \frac{3}{2}O_2$ (धातु ऑक्साइड $Cr_2O_3$ उत्पन्न करता है)
$K_2CO_3 \xrightarrow{\Delta} \text{अपघटन नहीं होता, केवल पिघलता है}$ (धातु ऑक्साइड उत्पन्न नहीं करता है)
$Cu(NO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} CuO + 2NO_2 + \frac{1}{2}O_2$ (धातु ऑक्साइड $CuO$ उत्पन्न करता है)

(B) धातु नाइट्रेट्स का तापीय अपघटन धातु की सक्रियता के आधार पर विशिष्ट पैटर्न का पालन करता है।
$P$ के लिए: $AgNO_3 \xrightarrow{\Delta } Ag (\text{धात्विक ठोस}) + NO_2 \uparrow + \frac{1}{2} O_2 \uparrow$.
$X$ के लिए: $Pb(NO_3)_2 \xrightarrow{\Delta } PbO (\text{उभयधर्मी ऑक्साइड}) + 2 NO_2 \uparrow + \frac{1}{2} O_2 \uparrow$.
अतः,$P$ का मान $AgNO_3$ है और $X$ का मान $Pb(NO_3)_2$ है।

(A) $Zn$ की बहुत तनु $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया इस प्रकार है:
$4Zn 10HNO_3 ({\text{बहुत तनु}}) \rightarrow 4Zn(NO_3)_2 NH_4NO_3 3H_2O$.
$Zn$ बहुत तनु अम्लीय परिस्थितियों में नाइट्रेट आयन को अमोनियम आयन में अपचयित करने के लिए पर्याप्त सक्रिय धातु है।
$Pb$,$Cu$,और $Au$ इन विशिष्ट परिस्थितियों में $NH_4NO_3$ उत्पन्न नहीं करते हैं।

(B) दिए गए यौगिकों में से,$Ba(OH)_2$ (बेरियम हाइड्रॉक्साइड) एक प्रबल क्षार है और यह पानी में घुलनशील है।
$BaSO_4$ अपनी उच्च जालक ऊर्जा (lattice energy) के कारण अघुलनशील है।
$Al(OH)_3$ उभयधर्मी (amphoteric) है और पानी में अघुलनशील है।
$CaF_2$ पानी में बहुत कम घुलनशील है।

(B) जल में आयनिक यौगिकों की घुलनशीलता जालक ऊर्जा (lattice energy) और जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) के बीच संतुलन पर निर्भर करती है।
क्षार धातु बाइकार्बोनेट के लिए,समूह में नीचे जाने पर घुलनशीलता बढ़ती है क्योंकि जालक ऊर्जा में कमी,जलयोजन ऊर्जा में कमी की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण होती है।
अतः,बढ़ती घुलनशीलता का सही क्रम $NaHCO_3 < KHCO_3 < RbHCO_3$ है।

(C) जो धातुएं नाइट्राइड बनाती हैं,वे नमी के साथ प्रतिक्रिया करके अमोनिया $(NH_3)$ गैस छोड़ती हैं,जिसकी विशिष्ट तीखी गंध होती है।
$1$. $Mg$ (समूह $2$) $Mg_3N_2$ बनाता है,जो पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है: $Mg_3N_2 + 6H_2O \to 3Mg(OH)_2 + 2NH_3 \uparrow$.
$2$. $Ca$ (समूह $2$) $Ca_3N_2$ बनाता है,जो पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है: $Ca_3N_2 + 6H_2O \to 3Ca(OH)_2 + 2NH_3 \uparrow$.
$3$. $Li$ (समूह $1$) एकमात्र ऐसी क्षार धातु है जो स्थिर नाइट्राइड $(Li_3N)$ बनाती है,जो पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है: $Li_3N + 3H_2O \to 3LiOH + NH_3 \uparrow$.
$4$. $K$ (समूह $1$) इन परिस्थितियों में नाइट्राइड नहीं बनाता है। इसलिए,यह नम हवा के साथ प्रतिक्रिया करने पर अमोनिया गैस उत्पन्न नहीं करता है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(A) क्षार धातुओं के बाइकार्बोनेट की ऊष्मीय स्थिरता समूह में नीचे जाने पर धनायन का आकार बढ़ने के साथ बढ़ती है।
इसका कारण यह है कि आयनिक त्रिज्या बढ़ने के साथ धनायन की ध्रुवण शक्ति कम हो जाती है।
इसलिए,ऊष्मीय स्थिरता का क्रम $NaHCO_3 < KHCO_3 < RbHCO_3 < CsHCO_3$ है।
अतः,$NaHCO_3$ की ऊष्मीय स्थिरता सबसे कम है।

(A) तत्व का परमाणु क्रमांक $Z = 37$ है।
इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^1$ है।
चूंकि अंतिम इलेक्ट्रॉन $5s$ कक्षक में प्रवेश करता है,इसलिए यह तत्व $s$-ब्लॉक का है।
संयोजकता कोश का विन्यास $5s^1$ है,जो दर्शाता है कि यह समूह $1$ (क्षार धातु) से संबंधित है।
अतः,ब्लॉक $s$ है और समूह $1$ है।

(A) $Li$ से $Cs$ तक समूह में नीचे जाने पर क्षार धातुओं का घनत्व सामान्यतः बढ़ता है।
हालाँकि,$Na$ और $K$ के बीच एक विसंगति है।
$K$ में परमाणु आयतन में असामान्य वृद्धि के कारण $K$ का घनत्व $Na$ से थोड़ा कम होता है।
अतः,घनत्व का सही क्रम $Li < K < Na < Rb < Cs$ है।

(D) जब सोडियम को हवा की अधिकता में गर्म किया जाता है,तो यह मुख्य रूप से ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके सोडियम पेरोक्साइड $(Na_2O_2)$ और थोड़ी मात्रा में सोडियम ऑक्साइड $(Na_2O)$ बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2Na + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow Na_2O$
$Na_2O + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow Na_2O_2$
सोडियम इन परिस्थितियों में $NaO_2$ (सुपरऑक्साइड) नहीं बनाता है,क्योंकि यह पोटेशियम,रूबिडियम और सीज़ियम जैसी बड़ी क्षार धातुओं की विशेषता है। हालांकि हवा में नाइट्रोजन मौजूद होता है,लेकिन सोडियम सामान्य गर्म करने की स्थिति में नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करके $Na_3N$ नहीं बनाता है।
इसलिए,प्राप्त उत्पाद $Na_2O$ और $Na_2O_2$ हैं,जो $II$ और $IV$ के अनुरूप हैं।

(B) क्षार धातुओं में,केवल $Li$ ही नाइट्रोजन के साथ सीधी प्रतिक्रिया करके स्थिर नाइट्राइड $(Li_3N)$ बनाता है।
यह $Li^+$ आयन के छोटे आकार के कारण $Li_3N$ की उच्च जालक ऊर्जा (lattice energy) के कारण होता है।
जैसे-जैसे समूह में नीचे जाने पर क्षार धातु धनायन का आकार बढ़ता है,जालक ऊर्जा कम हो जाती है,जिससे $Na, K, Rb,$ और $Cs$ के नाइट्राइड अपने तत्वों में विघटित होने के प्रति अस्थिर हो जाते हैं।

(C) $Mg + NaOH$ का उपयोग हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करने के लिए नहीं किया जा सकता है।
हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करने वाली अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$(A)$ $2Al + 2NaOH + 2H_{2}O \rightarrow 2NaAlO_{2} + 3H_{2}\uparrow$ (सोडियम मेटा एल्युमिनेट)
$(B)$ $Zn + 2NaOH \rightarrow Na_{2}ZnO_{2} + H_{2}$
$(C)$ $Mg$ क्षार से प्रभावित नहीं होता है। अतः,यह $NaOH$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
$(D)$ $LiH + H_{2}O \rightarrow H_{2}\uparrow + LiOH$
अतः,विकल्प $C$ सही है।

(B) धातु कार्बोनेट की तापीय स्थिरता धातु के विद्युत-धनात्मक गुण बढ़ने के साथ बढ़ती है।
$BeCO_3$ अत्यधिक अस्थिर है और कमरे के तापमान पर अपघटित हो जाता है।
$Li_2CO_3$ भी अन्य क्षार धातु कार्बोनेट की तुलना में अपेक्षाकृत अस्थिर है।
दिए गए विकल्पों में से,$Na_2CO_3$ एक क्षार धातु (समूह $1$) का कार्बोनेट है,जो क्षारीय मृदा धातुओं ($Be$ और $Ca$) की तुलना में अधिक विद्युत-धनात्मक है।
इसलिए,$Na_2CO_3$ की तापीय स्थिरता सबसे अधिक है और इसका अपघटन तापमान अधिकतम है।

(A) क्षार धातु बाइकार्बोनेट की विलेयता समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है क्योंकि जालक ऊर्जा (lattice energy) में कमी,जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) में कमी की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण होती है। अतः,सही क्रम $LiHCO_3 < NaHCO_3 < KHCO_3$ है।

(C) $Be(OH)_2$,$Al(OH)_3$ और $Zn(OH)_2$ उभयधर्मी प्रकृति के होते हैं और अतिरिक्त $NaOH$ में घुलकर $[Be(OH)_4]^{2-}$,$[Al(OH)_4]^-$ और $[Zn(OH)_4]^{2-}$ जैसे घुलनशील संकुल बनाते हैं।
$FeCl_3$,$NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके $Fe(OH)_3$ बनाता है,जो लाल-भूरे रंग का अवक्षेप है।
$Fe(OH)_3$ क्षारीय प्रकृति का होता है और यह अतिरिक्त $NaOH$ में नहीं घुलता है।

(D) क्षार धातु बाइकार्बोनेट की विलेयता समूह में $Li$ से $Cs$ की ओर जाने पर बढ़ती है।
इसका कारण यह है कि जैसे-जैसे धनायन का आकार बढ़ता है,जालक ऊर्जा (lattice energy),जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) की तुलना में अधिक तेजी से घटती है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से $RbHCO_3$ की जल में विलेयता अधिकतम है।

(B) यह अभिक्रिया श्रृंखला सोडियम बाइकार्बोनेट $(NaHCO_3)$ का तापीय अपघटन दर्शाती है:
$1$. $2NaHCO_3 \xrightarrow{\Delta} Na_2CO_3 + H_2O + CO_2(g)$
यहाँ,$A = NaHCO_3$,$B = Na_2CO_3$,और $C = CO_2$ है।
$2$. $CO_2$ चूने के पानी $(Ca(OH)_2)$ के साथ अभिक्रिया करके दूधिया अवक्षेप देता है:
$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3(s) (D) + H_2O$
$3$. अतिरिक्त $CO_2$,$CaCO_3$ के साथ अभिक्रिया करके घुलनशील कैल्शियम बाइकार्बोनेट $(E)$ बनाता है:
$CaCO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2 (E)$
कथनों का मूल्यांकन:
- $A$,$NaHCO_3$ है (सही)।
- $B$,$Na_2CO_3$ है,जो $H_2O$ में घुलनशील है (गलत,क्योंकि $Na_2CO_3$ अत्यधिक घुलनशील है)।
- $A$ $(NaHCO_3)$ उभयधर्मी है,और $E$ $(Ca(HCO_3)_2)$ भी उभयधर्मी है (सही)।
- $D$,$CaCO_3$ है (सही)।
अतः,गलत कथन $B$ है।

(C) क्षार धातु हाइड्राइडों की स्थिरता समूह में नीचे जाने पर घटती है क्योंकि क्षार धातु धनायन का आकार बढ़ता है।
जैसे-जैसे धनायन का आकार बढ़ता है,आयनिक हाइड्राइड की जालक ऊर्जा (lattice energy) कम हो जाती है,जिससे यह कम स्थिर हो जाता है।
दिए गए विकल्पों में,$Li^+$ की आयनिक त्रिज्या सबसे छोटी है,जिसके परिणामस्वरूप $LiH$ के लिए जालक ऊर्जा सबसे अधिक होती है।
इसलिए,$LiH$ क्षार धातु हाइड्राइडों में सबसे अधिक स्थिर हाइड्राइड है।

(D) मैग्नीशियम के अयस्क निम्नलिखित हैं:
$1$. मैग्नेसाइट: $MgCO_3$
$2$. डोलोमाइट: $MgCO_3 \cdot CaCO_3$
$3$. कार्नेलाइट: $KCl \cdot MgCl_2 \cdot 6H_2O$
जिप्सम कैल्शियम का अयस्क है जिसका सूत्र $CaSO_4 \cdot 2H_2O$ है।
अतः,जिप्सम मैग्नीशियम का अयस्क नहीं है।

(C) साल्वे प्रक्रिया में,$NaHCO_3$ अवक्षेपित हो जाता है क्योंकि यह पानी में कम घुलनशील है और इसे प्रतिक्रिया मिश्रण से आसानी से अलग किया जा सकता है।
हालाँकि,पोटेशियम के मामले में,$KHCO_3$ पानी में अत्यधिक घुलनशील है।
इस उच्च घुलनशीलता के कारण,$KHCO_3$ घोल से अवक्षेपित नहीं होता है,जिससे इसे साल्वे प्रक्रिया द्वारा अलग करना असंभव हो जाता है।
इसलिए,सही कारण यह है कि $KHCO_3$,$NaHCO_3$ की तुलना में अधिक घुलनशील है।

(A) क्षार धातुओं के ऑक्साइड,पेरोक्साइड और सुपरऑक्साइड की स्थिरता धनायन के आकार पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे समूह में नीचे जाने पर क्षार धातु धनायन का आकार बढ़ता है,जालक ऊर्जा (lattice energy) बढ़ती है,जो बड़े ऋणायनों को स्थिर करती है।
सामान्यतः,किसी दिए गए धातु के लिए स्थिरता का क्रम $Normal \ oxide > Peroxide > Superoxide$ होता है,क्योंकि ऋणायन का आकार बढ़ने के साथ आवेश घनत्व घटता है।

(D) $1$. क्षार धातुएं द्रव $NH_3$ में घुलकर गहरा नीला विलयन बनाती हैं,जो अमोनियेटेड इलेक्ट्रॉनों $(e^-(NH_3)_x)$ की उपस्थिति के कारण चालक और अनुचुंबकीय होता है।
$2$. नीला रंग दृश्य स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र में प्रकाश के अवशोषण के कारण होता है,जो अमोनियेटेड इलेक्ट्रॉनों के उत्तेजन के अनुरूप है।
$3$. जैसे-जैसे धातु की सांद्रता बढ़ती है,नीला रंग कांस्य (ब्रॉन्ज) में बदल जाता है और विलयन प्रतिचुंबकीय हो जाता है क्योंकि अमोनियेटेड इलेक्ट्रॉन जुड़कर क्लस्टर बनाते हैं।
$4$. इसलिए,सांद्रता बढ़ने के साथ अनुचुंबकीय गुण घटता है।
$5$. स्थिर रखने पर,नीला विलयन धीरे-धीरे विघटित होकर धातु एमाइड $(MNH_2)$ और हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ बनाता है,लेकिन यह सभी क्षार धातुओं का तत्काल गुण नहीं है।

(A) जिओलाइट सूक्ष्म-छिद्रयुक्त,एल्युमिनोसिलिकेट खनिज हैं जिनका उपयोग व्यावसायिक रूप से अधिशोषक और उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है। जिओलाइट का सामान्य रासायनिक सूत्र $Na_2Al_2Si_2O_8 \cdot xH_2O$ है। इसका उपयोग आयन-विनिमय प्रक्रिया द्वारा कठोर जल को मृदु बनाने में व्यापक रूप से किया जाता है।