Alkaline earth metals Questions in Gujarati

(A) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ ($IIA$ સમૂહ) ની ઘનતા સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે કારણ કે પરમાણ્વીય કદ કરતા પરમાણ્વીય દળમાં વધારો વધુ નોંધપાત્ર હોય છે. જોકે,$Ca$ અને $Mg$ માટે એક અપવાદ છે. પ્રથમ ત્રણ તત્વો માટે ઘનતાનો સાચો ક્રમ $Ca < Mg < Be$ છે. આખા સમૂહ માટેનો સાચો ક્રમ $Ca < Mg < Be < Sr < Ba$ છે.

(D) જ્યારે $CaCO_3$ ની પ્રક્રિયા $CO_2$ અને વધારાના $H_2O$ સાથે કરવામાં આવે છે, ત્યારે કેલ્શિયમ બાયકાર્બોનેટ બને છે, જે પાણીમાં દ્રાવ્ય છે:
$CaCO_3(s) + CO_2(g) + H_2O(l) \rightarrow Ca(HCO_3)_2(aq)$.
આમ, $A = Ca(HCO_3)_2$.
જ્યારે $Ca(HCO_3)_2$ ને ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેનું વિઘટન થઈને ફરીથી કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ, પાણી અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ બને છે:
$Ca(HCO_3)_2(aq) \xrightarrow{\Delta} CaCO_3(s) + H_2O(l) + CO_2(g)$.
આમ, $B = CaCO_3$.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) નિર્જળ મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ $(MgCl_2)$ તેના જલીય સ્વરૂપ $(MgCl_2 \cdot 6H_2O)$ ને ફક્ત ગરમ કરવાથી બનાવી શકાતું નથી,કારણ કે તે જળવિભાજન પામીને મેગ્નેશિયમ ઓક્સિક્લોરાઇડ $(Mg(OH)Cl)$ અને $HCl$ બનાવે છે.
આ જળવિભાજનને રોકવા માટે,$MgCl_2 \cdot 6H_2O$ ને સૂકા $HCl$ વાયુના પ્રવાહમાં ગરમ કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા: $MgCl_2 \cdot 6H_2O \xrightarrow{\text{dry } HCl \text{ gas, heat}} MgCl_2 + 6H_2O$.
તેથી,વિકલ્પ $A$ સાચો છે.

(C) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓની પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયાત્મકતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે.
$Be$ એ આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓમાં સૌથી ઓછી પ્રતિક્રિયાત્મક છે અને તેની ઊંચી આયનીકરણ એન્થાલ્પી અને નાના કદને કારણે તે ઊંચા તાપમાને પણ પાણી કે વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી.
$Mg$ ગરમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$Na$ અને $Li$ આલ્કલી ધાતુઓ છે અને પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,$Be + H_2O \xrightarrow{\text{ઠંડું}}$ પ્રક્રિયા થતી નથી.

(A) ડોલોમાઈટ એ $MgCO_3 \cdot CaCO_3$ રાસાયણિક સૂત્ર ધરાવતું ડબલ કાર્બોનેટ ખનિજ છે.
તેથી,ડોલોમાઈટમાં હાજર ધાતુઓ મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ અને કેલ્શિયમ $(Ca)$ છે.

(A) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ ($IIA$ સમૂહ) ની ઘનતા સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે કારણ કે પરમાણ્વીય કદ કરતા પરમાણ્વીય દળ ઝડપથી વધે છે.
જોકે,$Ca$ અને $Mg$ ના કિસ્સામાં અપવાદ જોવા મળે છે.
તત્વોની ઘનતા નીચે મુજબ છે: $Be$ $(1.85 \ g/cm^3)$,$Mg$ $(1.74 \ g/cm^3)$,અને $Ca$ $(1.55 \ g/cm^3)$.
તેથી,સાચો ક્રમ $Ca < Mg < Be$ છે.

(C) જ્યારે આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ અથવા તેમના ક્ષારોને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ઉર્જાના શોષણને કારણે ઇલેક્ટ્રોન ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરોમાં ઉત્તેજિત થાય છે.
જ્યારે આ ઇલેક્ટ્રોન તેમના મૂળ અવસ્થામાં પાછા ફરે છે,ત્યારે તેઓ દ્રશ્ય પ્રકાશના સ્વરૂપમાં ઉર્જાનું ઉત્સર્જન કરે છે,જે જ્યોતને લાક્ષણિક રંગ આપે છે.
$Be$ અને $Mg$ પરમાણુઓનું કદ ખૂબ જ નાનું હોય છે અને તેમની આયનીકરણ એન્થાલ્પી ઊંચી હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તેમના ઇલેક્ટ્રોન બુનસેન જ્યોતની ઉર્જા દ્વારા ઉત્તેજિત થવા માટે ખૂબ મજબૂત રીતે બંધાયેલા હોય છે.
તેથી,$Be$ અને $Mg$ જ્યોતને કોઈ રંગ આપતા નથી.
$Ca$,$Sr$,અને $Ba$ અનુક્રમે ઈંટ જેવો લાલ,ઘેરો લાલ અને સફરજન જેવો લીલો રંગ આપે છે.
આમ,જે જોડી રંગ આપતી નથી તે $BeCl_2$ અને $MgCl_2$ છે.

(A) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓના હાઇડ્રોક્સાઇડની બેઝિકતા સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં વધે છે કારણ કે ધાતુનો ગુણધર્મ વધે છે અને $M-OH$ બંધ વધુ આયનીય બને છે.
જેમ આપણે સમૂહ $2$ માં $Mg$ થી $Ba$ તરફ જઈએ છીએ,તેમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી ઘટે છે,જેનાથી $OH^-$ આયનો મુક્ત કરવાનું સરળ બને છે.
તેથી,બેઝિકતાનો ક્રમ $Mg(OH)_2 < Ca(OH)_2 < Sr(OH)_2 < Ba(OH)_2$ છે.
આમ,$Mg(OH)_2$ સૌથી ઓછું બેઝિક છે.

(C) પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O$ છે.
જ્યારે તેને પાણી સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે જિપ્સમ $(CaSO_4 \cdot 2H_2O)$ નો સખત જથ્થો બનાવવા માટે જલીયકરણ (hydration) પામે છે.
પ્રક્રિયા છે: $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O + \frac{3}{2}H_2O \rightarrow CaSO_4 \cdot 2H_2O$.
આમ,સખત થવાની પ્રક્રિયામાં પાણી સાથે જોડાવાનો સમાવેશ થાય છે.

(D) જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ ધાતુના કેટાયનનું કદ વધે છે,જેનાથી કેટાયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ (polarising power) ઘટે છે.
ફાજન્સના નિયમ મુજબ,ધ્રુવીભવનમાં ઘટાડો થવાથી કાર્બોનેટની ઉષ્મીય સ્થિરતા વધે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$Ba^{2+}$ એ સૌથી મોટો કેટાયન છે,જે $BaCO_3$ ને સૌથી વધુ ઉષ્મીય રીતે સ્થાયી કાર્બોનેટ બનાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) આયનીય સંયોજનોનું ગલનબિંદુ લેટીસ ઉર્જા પર આધાર રાખે છે,જે આંતર-આયનીય અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુના ઓક્સાઇડ $(BeO, MgO, CaO, SrO)$ માટે,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ધન આયનનું કદ વધે છે,તેથી લેટીસ ઉર્જા ઘટે છે,જેના પરિણામે ગલનબિંદુમાં ઘટાડો થાય છે.
આમ,$BeO > MgO > CaO > SrO$ ક્રમ સાચો છે.
વિકલ્પ $B$ માં,ક્રમ ખોટો છે કારણ કે $CaCl_2$ નું ગલનબિંદુ $SrCl_2$ કરતા વધારે હોય છે.
વિકલ્પ $C$ માં,ક્રમ ખોટો છે કારણ કે ઉચ્ચ લેટીસ ઉર્જાને કારણે $Al_2O_3$ નું ગલનબિંદુ સૌથી વધુ હોય છે.

(B) Milk of lime એ પાણીમાં કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ,$Ca(OH)_2$ નું નિલંબન છે.
જ્યારે કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ $(CaO)$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(Ca(OH)_2)$ બનાવે છે.
પાણીમાં કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડના સંતૃપ્ત દ્રાવણને ચૂનાનું પાણી (lime water) કહેવામાં આવે છે,જ્યારે પાણીમાં કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડના નિલંબનને Milk of lime કહેવામાં આવે છે.

(A) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓના સલ્ફેટ્સની દ્રાવ્યતા સમૂહમાં $Be$ થી $Ba$ તરફ જતાં ઘટે છે.
આનું કારણ એ છે કે સમૂહમાં નીચે જતાં કેટાયનનું કદ વધવાથી જલીયકરણ ઉર્જા (hydration energy) લેટીસ ઉર્જા કરતા વધુ ઝડપથી ઘટે છે.
સલ્ફેટ આયન ખૂબ મોટો હોવાથી,લેટીસ ઉર્જા લગભગ અચળ રહે છે,જ્યારે જલીયકરણ ઉર્જામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે.
તેથી,દ્રાવ્યતાનો સાચો ક્રમ $MgSO_4 > CaSO_4 > SrSO_4 > BaSO_4$ છે.

(A) કેલ્શિયમ ઓક્સાઈડનું રાસાયણિક સૂત્ર $CaO$ છે.
તે વ્યાપારી રીતે ક્વિક લાઈમ (Quick lime) તરીકે ઓળખાય છે.

(C) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુના હાઈડ્રોક્સાઈડની ઉષ્મીય સ્થિરતા સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં વધે છે કારણ કે ધાતુના કેટાયનનું કદ વધે છે.
જેમ કેટાયનનું કદ વધે છે,તેમ લેટીસ ઉર્જા બદલાય છે અને કેટાયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ ઘટે છે.
તેથી,ઉષ્મીય સ્થિરતાનો ક્રમ $Mg(OH)_2 < Ca(OH)_2 < Sr(OH)_2 < Ba(OH)_2$ છે.

(D) ફાજાનના નિયમ મુજબ,જેમ કેશનનું કદ નાનું થાય અને તેની ચાર્જ ઘનતા વધે,તેમ સહસંયોજક ગુણધર્મ વધે છે.
આલ્કલાઇન અર્થ મેટલ આયનો ($Mg^{2+}$,$Ca^{2+}$,$Sr^{2+}$,$Ba^{2+}$) માં,$Mg^{2+}$ આયનનું કદ સૌથી નાનું છે.
તેથી,આપેલા હેલાઇડ્સમાં $MgCl_2$ સૌથી વધુ સહસંયોજક ગુણધર્મ ધરાવે છે.

(D) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુના ઓક્સાઇડની પાણી સાથેની પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે. મુક્ત થતી ઉષ્મા એ ઓક્સાઇડની લેટીસ ઉર્જા અને હાઇડ્રોક્સાઇડની જલીયકરણ ઉર્જા પર આધાર રાખે છે.
સમૂહમાં $Mg$ થી $Ba$ તરફ નીચે જતાં,ધાતુના આયનનું કદ વધવાને કારણે ઓક્સાઇડની લેટીસ ઉર્જામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે.
$MgO$ માં ધાતુના આયનનું કદ સૌથી નાનું હોવાથી તેની લેટીસ ઉર્જા સૌથી વધુ હોય છે,તેથી $MgO + H_2O \to Mg(OH)_2$ પ્રક્રિયામાં સૌથી વધુ ઉષ્મા મુક્ત થાય છે.

(D) સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં આલ્કલાઇન અર્થ મેટલ કેટાયનનું કદ વધવાને કારણે જલીયકરણ ઉર્જા (hydration energy) ઘટે છે.
$Mg^{2+}$,$Ca^{2+}$,અને $Sr^{2+}$ આયનોનું કદ નાનું અને ચાર્જ ડેન્સિટી વધુ હોવાથી,તેઓ $Mg(NO_3)_2 \cdot 6H_2O$,$Ca(NO_3)_2 \cdot 4H_2O$,અને $Sr(NO_3)_2 \cdot 4H_2O$ જેવા જલીય ક્ષારો બનાવે છે.
$Ba^{2+}$ આયનનું કદ પ્રમાણમાં મોટું હોવાથી,તેની જલીયકરણ ઉર્જા સ્ફટિક લેટીસમાં પાણીના અણુઓને પકડી રાખવા માટે અપૂરતી હોય છે,તેથી $Ba(NO_3)_2$ નિર્જળ ક્ષાર તરીકે સ્ફટિકીકરણ પામે છે.

(C) $Be$ (બેરિલિયમ) ધાતુનો ઉપયોગ $X$-ray ટ્યુબની બારી બનાવવા માટે થાય છે.
આનું કારણ એ છે કે $Be$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $Z = 4$ ખૂબ જ ઓછો છે, જે $X$-કિરણોને ન્યૂનતમ શોષણ સાથે તેમાંથી પસાર થવા દે છે.
તેથી, તે $X$-કિરણો માટે અત્યંત પારદર્શક છે.

(A) ઉભયગુણી પદાર્થ એ છે જે એસિડ અને બેઇઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરી શકે છે.
$Be(OH)_2$ પ્રકૃતિમાં ઉભયગુણી છે કારણ કે તે ક્ષાર અને પાણી બનાવવા માટે એસિડ અને બેઇઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
ઉદાહરણ તરીકે:
$Be(OH)_2 + 2HCl \rightarrow BeCl_2 + 2H_2O$ (બેઇઝ તરીકે વર્તે છે)
$Be(OH)_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2[Be(OH)_4]$ (એસિડ તરીકે વર્તે છે)
$Mg(OH)_2$,$Ca(OH)_2$ અને $Sr(OH)_2$ જેવા અન્ય હાઇડ્રોક્સાઇડ બેઝિક પ્રકૃતિના હોય છે.

(A) બેરેલિયમ $(Be)$ અન્ય આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓની તુલનામાં ખૂબ જ નાનું પરમાણુ કદ અને ઉચ્ચ આયનીકરણ એન્થાલ્પી ધરાવે છે.
ફાજન્સના નિયમો અનુસાર,$Be^{2+}$ આયનનું નાનું કદ અને ઉચ્ચ ચાર્જ ઘનતા ઉચ્ચ ધ્રુવીભવન શક્તિમાં પરિણમે છે,જે તેના હેલાઇડ્સ $(BeX_2)$ ને મુખ્યત્વે સહસંયોજક લાક્ષણિકતા આપે છે.
અન્ય આલ્કલાઇન અર્થ મેટલ હેલાઇડ્સ મુખ્યત્વે આયનીય હોય છે.

(B) જ્યારે મેગ્નેશિયમ પાવડરને હવામાં સળગાવવામાં આવે છે,ત્યારે તે વાતાવરણમાં રહેલા ઓક્સિજન અને નાઈટ્રોજન બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$2Mg(s) + O_2(g) \to 2MgO(s)$
$3Mg(s) + N_2(g) \to Mg_3N_2(s)$
તેથી,મળતી નીપજો $MgO$ અને $Mg_3N_2$ છે.

(A) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુના કાર્બોનેટ્સની ઉષ્મીય સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે કારણ કે ધન આયનનું કદ વધે છે.
જેમ ધન આયનનું કદ વધે છે,તેમ તેની ધ્રુવીભવન ક્ષમતા ઘટે છે,જે $M-O$ બંધને મજબૂત બનાવે છે અને કાર્બોનેટ આયનને વધુ સ્થિર બનાવે છે.
તેથી,ઉષ્મીય સ્થિરતાનો સાચો ક્રમ $MgCO_3 < CaCO_3 < SrCO_3 < BaCO_3$ છે.

(D) કેલ્શિયમ કાર્બોનેટની વધારાના પાણીની હાજરીમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સાથેની પ્રક્રિયાથી કેલ્શિયમ બાયકાર્બોનેટ બને છે:
$CaCO_3(s) + CO_2(g) + H_2O(l) \rightarrow Ca(HCO_3)_2(aq)$.
આમ, $A = Ca(HCO_3)_2$.
જ્યારે કેલ્શિયમ બાયકાર્બોનેટને ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેનું વિઘટન થઈને કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ, પાણી અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મળે છે:
$Ca(HCO_3)_2(aq) \xrightarrow{\Delta} CaCO_3(s) + H_2O(l) + CO_2(g)$.
આમ, $B = CaCO_3$.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) તે તત્વ $Ca$ (કેલ્શિયમ) છે.
$Ca$ એ $H_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કેલ્શિયમ હાઇડ્રાઇડ,$CaH_2$ (સંયોજન $A$) બનાવે છે.
$CaH_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + 2H_2 \uparrow$.
કેલ્શિયમ હાઇડ્રાઇડ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે.

(D) ઉભયગુણી સંયોજનો તે છે જે એસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે.
$Zn(OH)_2$,$BeO$,અને $Al_2O_3$ એ બધા જાણીતા ઉભયગુણી પદાર્થો છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી કોઈ પણ એવું સંયોજન નથી જે ઉભયગુણી વર્તણૂક ન દર્શાવતું હોય.

(A) આયનની જલીયકરણ ઉર્જા તેની ચાર્જ ડેન્સિટી (charge density) ના સમપ્રમાણમાં હોય છે,જે $\frac{\text{charge}}{\text{size}}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
$Mg^{2+}$ અને $Al^{3+}$ બંને માટે આયનીય ત્રિજ્યા નાની છે,પરંતુ $Mg^{2+}$ $(+2)$ ની સરખામણીમાં $Al^{3+}$ $(+3)$ પર વધુ ચાર્જ છે.
તેથી,$Al^{3+}$ ની ચાર્જ ડેન્સિટી $Mg^{2+}$ કરતા વધારે છે,જેના પરિણામે $Al^{3+}$ માટે જલીયકરણ ઉર્જા વધુ હોય છે.
આમ,$Mg^{2+}$ ની જલીયકરણ ઉર્જા $Al^{3+}$ કરતા ઓછી છે.

(B) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓમાં સમૂહમાં ઉપરથી નીચે $Be$ થી $Ba$ તરફ જતાં:
$(i)$ નવી ઇલેક્ટ્રોન કક્ષા ઉમેરાવાને કારણે પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા વધે છે.
$(ii)$ આયનીકરણ ઉર્જા ઘટે છે કારણ કે સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન કેન્દ્રથી દૂર જાય છે અને વધુ શીલ્ડિંગ અસર અનુભવે છે.
$(iii)$ કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે કારણ કે પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે પ્રોટોનની સંખ્યા વધે છે.
તેથી,પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા અને કેન્દ્રીય વીજભાર બંને વધે છે.

(B) ડોલોમાઇટ $CaCO_3 \cdot MgCO_3$ છે.
તે કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમનું ડબલ કાર્બોનેટ છે.
તેથી,તેમાં $Ca$ અને $Mg$ બંને હોય છે.

(B) ધાતુ $X$ એ $Ca$ છે.
$1$. કેલ્શિયમ પીગળેલા $CaCl_2$ ના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
$2$. $Ca$ હાઈડ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને કેલ્શિયમ હાઈડ્રાઈડ $(CaH_2)$ બનાવે છે,જે રંગહીન ઘન છે.
$3$. કેલ્શિયમ હાઈડ્રાઈડ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને ડાયહાઈડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે: $CaH_2(s) + 2H_2O(l) \rightarrow Ca(OH)_2(aq) + 2H_2(g)$.

(A) $MgO$ નું ગલનબિંદુ ખૂબ જ ઊંચું $(2852 \ ^{\circ}C)$ છે.
રીફ્રેક્ટરી પદાર્થો એવા પદાર્થો છે જે પીગળ્યા કે વિઘટન પામ્યા વિના ખૂબ ઊંચા તાપમાનને સહન કરી શકે છે.
તેના અસાધારણ રીતે ઊંચા ગલનબિંદુ અને રાસાયણિક સ્થિરતાને કારણે,$MgO$ નો ઉપયોગ રીફ્રેક્ટરી મટીરીયલ તરીકે થાય છે.

(B) ફ્લેશ બલ્બ ઓક્સિજન વાયુ અને $Mg$ (મેગ્નેશિયમ) ના પાતળા તારથી ભરેલા હોય છે. જ્યારે સર્કિટ પૂર્ણ થાય છે,ત્યારે $Mg$ નો તાર ઓક્સિજનની હાજરીમાં સળગે છે અને તેજસ્વી સફેદ પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરે છે. રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $2Mg(s) + O_2(g) \rightarrow 2MgO(s) + \text{પ્રકાશ ઉર્જા}$.

(D) $Be^{2+}$ આયનનું કદ ખૂબ જ નાનું હોવાથી,તેની જલીયકરણ ઉર્જા (hydration energy) તેની લેટીસ ઉર્જા કરતા ઘણી વધારે હોય છે.
તેથી,$BeF_2$ પાણીમાં ખૂબ જ દ્રાવ્ય છે.
બીજી તરફ,અન્ય આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓના ફ્લોરાઇડ્સની લેટીસ ઉર્જા ઊંચી હોવાથી તેઓ પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે.
આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓના ફ્લોરાઇડ્સની દ્રાવ્યતાનો ઘટતો ક્રમ $BeF_2 > MgF_2 > CaF_2 > SrF_2 > BaF_2$ છે.

(C) સૌથી વધુ ભરાયેલી ઉર્જા કક્ષા $7s^2$ ધરાવતું તત્વ રેડિયમ $(Ra)$ છે.
સમૂહ $2$ ના તત્વો આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ છે.
$A$: સમૂહ $2$ ના તત્વો $+II$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
$B$: તે ખૂબ જ સક્રિય હોવાથી,$H_2$ વાયુ મુક્ત કરવા માટે પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$C$: સમૂહ $2$ ના તત્વોના હાઇડ્રોક્સાઇડ સ્વભાવે બેઝિક હોય છે,એમ્ફોટેરિક નથી.
$D$: કાર્બોનેટની ઉષ્મીય સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે તરફ વધે છે,તેથી $RaCO_3$ એ $CaCO_3$ કરતા વધુ સ્થિર છે.

(D) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુના હાઇડ્રોક્સાઇડ્સની દ્રાવ્યતા સમૂહમાં $Mg(OH)_2$ થી $Ba(OH)_2$ તરફ જતાં વધે છે.
આનું કારણ એ છે કે ધાતુના કેટાયનનું કદ વધતા લેટીસ ઉર્જા,હાઇડ્રેશન ઉર્જા કરતા વધુ ઝડપથી ઘટે છે.
$K_{sp}$ એ સંયોજનની દ્રાવ્યતા સાથે સીધો સંબંધ ધરાવતું હોવાથી,આપેલા હાઇડ્રોક્સાઇડ્સમાં $Ba(OH)_2$ ની દ્રાવ્યતા સૌથી વધુ છે અને પરિણામે તેનું $K_{sp}$ મૂલ્ય પણ સૌથી વધુ છે.

(A) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુના હાઇડ્રોક્સાઇડની દ્રાવ્યતા સમૂહમાં $Be(OH)_2$ થી $Ba(OH)_2$ તરફ જતાં વધે છે.
આનું કારણ એ છે કે ધાતુના કેટાયનનું કદ વધવાની સાથે લેટીસ ઉર્જા,હાઇડ્રેશન ઉર્જા કરતા વધુ ઝડપથી ઘટે છે.
તેથી,$Be(OH)_2$ પાણીમાં સૌથી ઓછી દ્રાવ્યતા ધરાવે છે.

(D) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુના કાર્બોનેટ્સની ઉષ્મીય સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે,કારણ કે ધાતુના કેટાયનની પોલરાઇઝિંગ શક્તિ ઘટે છે.
જેમ કેટાયનનું કદ વધે છે $(Mg^{2+} < Ca^{2+} < Sr^{2+} < Ba^{2+})$,તેમ મોટા $CO_3^{2-}$ આયનને પોલરાઇઝ કરવાની તેની ક્ષમતા ઘટે છે.
પરિણામે,સહસંયોજક લાક્ષણિકતા ઘટે છે અને આયનીય લાક્ષણિકતા વધે છે,જે ઉચ્ચ ઉષ્મીય સ્થિરતા તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,ઉષ્મીય સ્થિરતાનો ઘટતો ક્રમ $BaCO_3 > SrCO_3 > CaCO_3 > MgCO_3$ છે.

(A) લાઈમ મોર્ટાર એ એક ભાગ ફોડેલો ચૂનો $Ca(OH)_2$,ત્રણ ભાગ રેતી $(SiO_2)$ અને પાણીનું મિશ્રણ છે.
તે સમય જતાં કેલ્શિયમ સિલિકેટમાં રૂપાંતરિત થાય છે અને સખત બને છે.
તેથી,તેનો ઉપયોગ બાંધકામ સામગ્રી તરીકે થાય છે.
$Ca(OH)_2 + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3 + H_2O$
તેથી,સાચું મિશ્રણ $Ca(OH)_2$,સિલિકા અને પાણી છે.

(A) જ્યારે $MgCl_2 \cdot 6H_2O$ ને સખત ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે જળવિભાજન પામીને $MgO$ બનાવે છે.
ગરમ કરવા પર,$MgCl_2 \cdot 6H_2O$ પહેલા સ્ફટિકીકરણના પાણીના અણુઓ ગુમાવે છે. જોકે,$Mg^{2+}$ આયનની ઉચ્ચ વીજભાર ઘનતાને કારણે,બાકીના પાણીના અણુઓ સાદા બાષ્પીભવનને બદલે $MgCl_2$ સાથે જળવિભાજન પ્રક્રિયા કરે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$MgCl_2 \cdot 6H_2O \xrightarrow{\Delta} MgO + 2HCl + 5H_2O$
આમ,સખત ગરમ કરવા પર મળતી અંતિમ નીપજ મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડ $(MgO)$ છે.

(C) પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ,જે $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O$ છે,તે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને જીપ્સમ બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O + \frac{3}{2}H_2O \rightarrow CaSO_4 \cdot 2H_2O$.
આ નીપજ,$CaSO_4 \cdot 2H_2O$ (કેલ્શિયમ સલ્ફેટ ડાયહાઇડ્રેટ),સેટ થયા પછી સખત,ઘન પદાર્થ બનાવે છે.

(C) પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ એ કેલ્શિયમ સલ્ફેટનું હેમિહાઇડ્રેટ છે.
તેનું રાસાયણિક સૂત્ર $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O$ અથવા $2CaSO_4 \cdot H_2O$ છે.
વિકલ્પ $C$ આ બંધારણને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે.

(A) $MgO$ (મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઈડ) નો ઉપયોગ ભઠ્ઠીના અસ્તર માટે રિફ્રેક્ટરી મટીરીયલ તરીકે થાય છે કારણ કે તેનું ગલનબિંદુ ખૂબ ઊંચું $(2852 \ ^{\circ}C)$ છે.
આ ગુણધર્મને કારણે તે ઔદ્યોગિક ભઠ્ઠીઓની અંદર ઉત્પન્ન થતા અત્યંત ઊંચા તાપમાનને પીગળ્યા કે વિઘટન પામ્યા વગર સહન કરી શકે છે.

(B) સિમેન્ટ ક્લિંકરમાં દળવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન જીપ્સમ $(CaSO_4 \cdot 2H_2O)$ ઉમેરવામાં આવે છે. તે એક રિટાર્ડર તરીકે કાર્ય કરે છે,જે ટ્રાયકેલ્શિયમ એલ્યુમિનેટ $(C_3A)$ ની જલીયકરણ પ્રક્રિયાને ધીમી પાડે છે,જેનાથી સિમેન્ટનો સેટિંગ સમય વધે છે અને તે ઝડપથી જામી જતું અટકે છે.

(C) સોલ્વે પ્રક્રિયામાં,$NH_4Cl$ માંથી $NH_3$ પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે $Ca(OH)_2$ નો ઉપયોગ થાય છે: $2NH_4Cl + Ca(OH)_2 \rightarrow 2NH_3 + CaCl_2 + 2H_2O$
જ્યારે $Ca(OH)_2$ (લાઈમ વોટર) ના જલીય દ્રાવણમાંથી $CO_2$ પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે અદ્રાવ્ય $CaCO_3$ બનવાને કારણે તે દૂધિયું બની જાય છે: $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$
$Ca(OH)_2$ નો ઉપયોગ તેના જંતુનાશક ગુણધર્મોને કારણે સફેદ રંગકામમાં પણ થાય છે.
તેથી,સંયોજન $(A)$ કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ,$Ca(OH)_2$ છે.

(B) આપેલા તત્વોની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:
$Be (Z=4): 1s^2 2s^2$
$Mg (Z=12): 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2$
$Ca (Z=20): 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2$
આ તમામ તત્વો સમૂહ $2$ (આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ) ના છે અને તેમની સંયોજકતા કક્ષાની રચના $ns^2$ છે.
તેમની સૌથી બહારની ઉર્જા કક્ષામાં $p$-ઇલેક્ટ્રોન હોતા નથી. તેથી,વિકલ્પ $B$ સમાન લાક્ષણિકતા નથી.

(D) $1$. $Ca(OH)_2, Sr(OH)_2, Ba(OH)_2$ માટે: લેટીસ ઉર્જામાં ઘટાડો એ જલીયકરણ ઉર્જામાં ઘટાડા કરતા વધુ હોવાથી સમૂહમાં નીચે જતાં દ્રાવ્યતા વધે છે. તેથી,$Ca(OH)_2 < Sr(OH)_2 < Ba(OH)_2$ સાચું છે.
$2$. $Li_2CO_3, Na_2CO_3, K_2CO_3$ માટે: આલ્કલી ધાતુના કાર્બોનેટની દ્રાવ્યતા સમૂહમાં નીચે જતાં વધે છે. તેથી,$Li_2CO_3 < Na_2CO_3 < K_2CO_3$ સાચું છે.
$3$. $CsNO_3, RbNO_3, KNO_3$ માટે: આલ્કલી ધાતુના નાઈટ્રેટની દ્રાવ્યતા સમૂહમાં નીચે જતાં ઘટે છે કારણ કે લેટીસ ઉર્જા કરતા જલીયકરણ ઉર્જા ઝડપથી ઘટે છે. તેથી,સાચો ક્રમ $CsNO_3 < RbNO_3 < KNO_3$ છે. આ સાચું છે.
$4$. $BaS_2O_3, MgS_2O_3, CaS_2O_3$ માટે: આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુના થાયોસલ્ફેટની દ્રાવ્યતા સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે જતાં ઘટે છે. સાચો ક્રમ $CaS_2O_3 > MgS_2O_3 > BaS_2O_3$ છે. તેથી,આપેલ ક્રમ $BaS_2O_3 < MgS_2O_3 < CaS_2O_3$ ખોટો છે.

(C) $Na$ ની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા $Mg$ કરતા વધારે છે કારણ કે $Na$ નો કેન્દ્રીય વીજભાર $Mg$ કરતા ઓછો છે. આ વિધાન સાચું છે.
$Mg$ માં $Na$ ની સરખામણીએ વધુ કેન્દ્રીય વીજભાર અને બે સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,$Mg$ માં ધાત્વિક બંધ $Na$ કરતા મજબૂત હોય છે. આ વિધાન સાચું છે.
મેગ્નેશિયમનું ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ કેલ્શિયમ કરતા નીચું હોય છે. $Mg$ નું ગલનબિંદુ $(923 \ K)$ એ $Ca$ $(1124 \ K)$ કરતા ઓછું છે. તેથી,$Mg$ ના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ $Ca$ કરતા વધારે છે તેવું વિધાન ખોટું છે.
$Mg$ અને $Ca$ પૃથ્વીના પોપડામાં સૌથી વધુ પ્રમાણમાં મળી આવતી આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ છે. આ વિધાન સાચું છે.

(A) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુના કાર્બોનેટ્સ $(MCO_3)$ ની ઉષ્મીય સ્થિરતા સમૂહમાં $Be$ થી $Ba$ તરફ નીચે જતાં વધે છે.
આનું કારણ એ છે કે સમૂહમાં નીચે જતાં ધાતુનો વિદ્યુત-ધન ગુણધર્મ વધે છે,જે $M-O$ બંધની આયનીય લાક્ષણિકતામાં વધારો કરે છે.
જેમ જેમ કેટાયનનું કદ વધે છે,તેમ કેટાયનની ધ્રુવીભવન શક્તિ ઘટે છે,જેના પરિણામે કાર્બોનેટ આયન $(CO_3^{2-})$ ની સ્થિરતા વધે છે.
તેથી,ઉષ્મીય સ્થિરતાનો સાચો ક્રમ $BeCO_3 < MgCO_3 < CaCO_3 < SrCO_3 < BaCO_3$ છે.

(B) આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓના હાઇડ્રોક્સાઇડની દ્રાવ્યતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે,કારણ કે કેટાયનનું કદ વધતાં લેટીસ ઊર્જા જલીયકરણ ઊર્જા કરતાં વધુ ઝડપથી ઘટે છે.
તેથી,હાઇડ્રોક્સાઇડની દ્રાવ્યતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે તે વિધાન ખોટું છે.
- જલીયકરણ ઊર્જામાં ઘટાડાને કારણે સલ્ફેટની દ્રાવ્યતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે.
- કેટાયનનું કદ વધવાને કારણે કાર્બોનેટની ઉષ્મીય સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે.
- ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ લાક્ષણિકતા વધવાને કારણે બેઝિક પ્રકૃતિ સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે.