Alkaline earth metals Questions in Hindi

(C) कैल्शियम $(Ca)$ का परमाणु क्रमांक $20$ है।
कैल्शियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2$ या $(2, 8, 8, 2)$ है।
संयोजी कोश सबसे बाहरी कोश होता है,जो कि $4^{th}$ कोश है।
संयोजी कोश के $4s$ कक्षक में $2$ इलेक्ट्रॉन होते हैं।

(B) क्षारीय मृदा धातु फ्लोराइड्स की घुलनशीलता समूह में नीचे जाने पर घटती है क्योंकि जालक ऊर्जा (lattice energy) की तुलना में जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) में कमी अधिक महत्वपूर्ण होती है।
घुलनशीलता का क्रम है: $BeF_2 > MgF_2 > CaF_2 > SrF_2$।
अतः,$SrF_2$ दिए गए विकल्पों में सबसे कम घुलनशील है।

(B) तत्व $X$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2, 2s^2 2p^6, 3s^2$ है।
यह दर्शाता है कि तत्व के पास $3s$ कक्षक में $2$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं।
अतः,$X$ समूह $2$ (क्षारीय मृदा धातु) का तत्व है और सामान्यतः $+2$ आवेश $(X^{2+})$ वाला धनायन बनाता है।
चूंकि क्लोराइड आयन $Cl^-$ होता है,इसलिए बनने वाले क्लोराइड का सूत्र $XCl_2$ होगा।

(D) आयनिक हाइड्राइड आमतौर पर $s$-ब्लॉक तत्वों (क्षार और क्षारीय मृदा धातुओं) द्वारा हाइड्रोजन के साथ बनाए जाते हैं।
$CaH_2$,$BaH_2$,और $SrH_2$ सभी क्षारीय मृदा धातु हाइड्राइड हैं,जो आयनिक गुण प्रदर्शित करते हैं।
इसलिए,दिए गए सभी विकल्प सही हैं।

(B) सही विकल्प $(B)$ है।
अपने बहुत छोटे परमाणु आकार और उच्च आयनन एन्थैल्पी के कारण,$Be$ (बेरिलियम) में उच्च ध्रुवण क्षमता होती है।
यह इसके यौगिकों में महत्वपूर्ण सहसंयोजक गुण उत्पन्न करता है,अन्य क्षारीय मृदा धातुओं $(Mg, Ca, Ba)$ के विपरीत जो मुख्य रूप से आयनिक यौगिक बनाते हैं।

(B) $Beryllium$ $(Be)$ का $Aluminium$ $(Al)$ के साथ विकर्ण संबंध (diagonal relationship) होता है।
ऐसा इसलिए है क्योंकि उनके आयनिक विभव (आवेश/आकार का अनुपात) और विद्युत ऋणात्मकता के मान समान होते हैं।
इसलिए,$Be$ अपने रासायनिक गुणों में $Al$ के समान व्यवहार करता है।

(A) कुल इलेक्ट्रॉनों की संख्या $2+2+6+2 = 12$ है।
यह मैग्नीशियम $(Mg)$ तत्व को दर्शाता है।
चूंकि इसके सबसे बाहरी कोश में $2$ इलेक्ट्रॉन $(3s^2)$ हैं,यह आवर्त सारणी के समूह $2$ से संबंधित है।
समूह $2$ के तत्वों को क्षारीय मृदा धातु कहा जाता है।
अतः,यह तत्व एक धातु है।

(D) $Be$ (बेरिलियम,परमाणु क्रमांक $4$) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2 2s^2$ है।
इसकी सबसे बाहरी कक्षा $(n=2)$ में $2$ इलेक्ट्रॉन होते हैं।
अतः,सही विकल्प $(D)$ है।

(A) आयन की जलयोजन ऊर्जा उसके आवेश घनत्व $(q/r)$ के सीधे समानुपाती होती है।
दिए गए आयनों के लिए,जैसे-जैसे आवेश बढ़ता है और आयनिक त्रिज्या घटती है,जलयोजन ऊर्जा बढ़ती है।
आयनों की तुलना करने पर: $Na^{+}$ ($+1$ आवेश),$Mg^{2+}$ ($+2$ आवेश),$Be^{2+}$ ($+2$ आवेश,$Mg^{2+}$ से छोटी त्रिज्या),$Al^{3+}$ ($+3$ आवेश),और $Cr^{3+}$ ($+3$ आवेश)।
चूंकि $Na^{+}$ का आवेश $(+1)$ $Mg^{2+}$ $(+2)$ से कम है और इसकी आयनिक त्रिज्या बड़ी है,इसलिए $Mg^{2+}$ की जलयोजन ऊर्जा $Na^{+}$ से अधिक है।

(A) सही उत्तर $IIA$ है।
समूह $IIA$ में सभी तत्व $(Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra)$ धातु हैं।
समूह $IIIA$ में $B$ उपधातु है।
समूह $IVA$ में $C$ अधातु है और $Si, Ge$ उपधातु हैं।
समूह $VIIA$ में $F, Cl$ अधातु हैं।

(C) क्षारीय मृदा धातुएं आवर्त सारणी के समूह $2$ में आती हैं।
इन तत्वों का सामान्य संयोजी कोश इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ns^2$ होता है।
दिए गए विकल्पों में से,$Mg$ (मैग्नीशियम),$Ba$ (बेरियम) और $Ca$ (कैल्शियम) तीनों समूह $2$ के सदस्य हैं।
अतः,सही विकल्प $Mg, Ba, Ca$ है।

(D) $Beryllium$ $(Be)$ का विकर्ण संबंध $Aluminium$ $(Al)$ के साथ होता है।
यह उनकी समान आयनिक त्रिज्या और समान आवेश-आकार अनुपात (ध्रुवण शक्ति) के कारण होता है।

(B) क्षारीय मृदा धातु कार्बोनेट की घुलनशीलता समूह में नीचे जाने पर घटती है।
इसका कारण यह है कि जैसे-जैसे समूह में नीचे जाने पर धनायन का आकार बढ़ता है,उसकी जलयोजन ऊर्जा जालक ऊर्जा की तुलना में अधिक तेजी से घटती है।
चूंकि जलयोजन ऊर्जा जालक ऊर्जा को दूर करने के लिए पर्याप्त नहीं होती है,इसलिए घुलनशीलता कम हो जाती है।
अतः,सही विकल्प $(b)$ है।

(D) आवर्त सारणी में समूह में नीचे जाने पर धातु हाइड्रॉक्साइड की क्षारीयता बढ़ती है क्योंकि धात्विक गुण बढ़ता है और आयनन ऊर्जा कम होती है।
चूंकि $Be, Mg, Ca,$ और $Ba$ समूह $2$ (क्षारीय मृदा धातु) के तत्व हैं,इसलिए क्षारीयता का क्रम $Be(OH)_2 < Mg(OH)_2 < Ca(OH)_2 < Ba(OH)_2$ है।
अतः,दिए गए विकल्पों में से $Ba(OH)_2$ सबसे अधिक क्षारीय हाइड्रॉक्साइड है।

(D) आयनन एन्थैल्पी में कमी के कारण समूह में नीचे जाने पर क्षारीय मृदा धातुओं की अभिक्रियाशीलता बढ़ती है।
दिए गए तत्वों ($Mg$,$Ca$,$Sr$,$Ba$) में से,$Ba$ समूह में सबसे नीचे स्थित है।
इसलिए,$Ba$ सबसे अधिक सक्रिय तत्व है।

(C) बेरिलियम $(Be)$ और एल्युमिनियम $(Al)$ समान आयनिक विभव के कारण विकर्ण संबंध प्रदर्शित करते हैं।
हालाँकि,वे अपनी अधिकतम सहसंयोजकता में भिन्न होते हैं।
बेरिलियम की अधिकतम सहसंयोजकता $4$ होती है क्योंकि इसके पास बंधन के लिए केवल $2s$ और $2p$ कक्षक उपलब्ध होते हैं।
एल्युमिनियम की अधिकतम सहसंयोजकता $6$ होती है क्योंकि इसके पास बंधन के लिए रिक्त $3d$ कक्षक उपलब्ध होते हैं।

(D) सही उत्तर $(D)$ है।
$Be(OH)_2$ और $Zn(OH)_2$ दोनों प्रकृति में उभयधर्मी (amphoteric) होते हैं,जिसका अर्थ है कि वे अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया कर सकते हैं।

(C) समूह $2$ के तत्वों के हाइड्राइड,विशेष रूप से $BeH_2$ और $MgH_2$,$Be^{2+}$ और $Mg^{2+}$ आयनों के छोटे आकार और उच्च ध्रुवीकरण क्षमता के कारण महत्वपूर्ण सहसंयोजक गुण प्रदर्शित करते हैं।
अतः,$(a)$ और $(b)$ दोनों सही हैं।

(A) जब $BaSO_4$ और $Na_2CO_3$ को संलयित किया जाता है,तो द्वि-अपघटन अभिक्रिया के माध्यम से $BaCO_3$ और $Na_2SO_4$ प्राप्त होते हैं।
रासायनिक समीकरण:
$BaSO_4 + Na_2CO_3 \rightarrow BaCO_3 + Na_2SO_4$

(A) क्षारीय मृदा धातुएं $(ns^2)$ क्षारीय धातुओं $(ns^1)$ की तुलना में अधिक सघन होती हैं क्योंकि उनके पास धात्विक बंधन के लिए दो संयोजी इलेक्ट्रॉन उपलब्ध होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप क्षारीय धातुओं $(ns^1)$ की तुलना में धात्विक बंधन अधिक मजबूत होता है।

(D) दिया गया यौगिक $X$ $CaCO_3$ है। अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$1. \ CaCO_3 \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_2 \uparrow$ ($X$ विघटित होकर $CaO$ अवशेष और $CO_2$ देता है)
$2. \ CaO + H_2O \to Ca(OH)_2$ ($Y$ कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड है)
$3. \ Ca(OH)_2 + 2CO_2 \to Ca(HCO_3)_2$ ($Z$ कैल्शियम बाइकार्बोनेट का स्पष्ट घोल है)
$4. \ Ca(HCO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} CaCO_3 \downarrow + CO_2 \uparrow + H_2O$ ($Z$ को उबालने पर $X$ पुनः प्राप्त हो जाता है)

(A) बुझे हुए चूने,$Ca(OH)_2$,का उपयोग मुख्य रूप से सीमेंट के निर्माण में किया जाता है,जहाँ इसे मिट्टी और अन्य सामग्रियों के साथ मिलाकर क्लिंकर बनाया जाता है।

(D) प्लास्टर ऑफ पेरिस का रासायनिक सूत्र $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O$ है,जिसे $(CaSO_4)_2 \cdot H_2O$ के रूप में भी लिखा जाता है।
अतः,सही विकल्प $(D)$ है।

(B) डोलोमाइट का रासायनिक सूत्र $MgCO_3 \cdot CaCO_3$ है,जिसमें मैग्नीशियम और कैल्शियम दोनों आयन होते हैं।
मैग्नेसाइट $MgCO_3$ है।
कार्नालाइट $KCl \cdot MgCl_2 \cdot 6H_2O$ है।
फॉस्फोराइट $Ca_3(PO_4)_2$ है।

(D) एप्सम साल्ट मैग्नीशियम सल्फेट हेप्टाहाइड्रेट का सामान्य नाम है,जिसका रासायनिक सूत्र $MgSO_4 \cdot 7H_2O$ है।

(D) प्लास्टर ऑफ पेरिस का जमना एक ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया है।
रासायनिक अभिक्रिया है: $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O + \frac{3}{2}H_2O \rightarrow CaSO_4 \cdot 2H_2O$ (जिप्सम)।
इस प्रक्रिया में कैल्शियम सल्फेट हेमीहाइड्रेट का जलयोजन होकर कैल्शियम सल्फेट डाइहाइड्रेट (जिप्सम) बनता है,जो एक कठोर क्रिस्टलीय संरचना है।

(A) सही उत्तर $A$ है।
$MgCO_3$ एक क्षारीय मृदा धातु का कार्बोनेट है,जो गर्म करने पर धातु ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड बनाने के लिए विघटित हो जाता है: $MgCO_3 \xrightarrow{\Delta} MgO + CO_2$।
क्षार धातु कार्बोनेट जैसे $Na_2CO_3$,$K_2CO_3$ और $Rb_2CO_3$ तापीय रूप से स्थिर होते हैं और गर्म करने पर विघटित नहीं होते हैं।

(A) क्षारीय मृदा धातुएं आवर्त सारणी के समूह $2$ में स्थित हैं।
इनका संयोजी कोश इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ns^2$ होता है,जहाँ $n$ बाह्यतम मुख्य क्वांटम संख्या को दर्शाता है।

(A) फजान के नियम के अनुसार,बंध की आयनिक प्रकृति धनायन की ध्रुवण क्षमता पर निर्भर करती है।
छोटे आकार के धनायन और उच्च आवेश घनत्व वाले आयन ऋणायन को ध्रुवित करने की अधिक क्षमता रखते हैं,जिससे सहसंयोजक प्रकृति बढ़ती है।
दी गई धातुओं में,$Be^{2+}$ की आयनिक त्रिज्या सबसे छोटी और आवेश घनत्व सबसे अधिक है।
इसलिए,$BeCl_2$ सबसे अधिक सहसंयोजक प्रकृति प्रदर्शित करता है और इन क्षारीय मृदा धातुओं के क्लोराइड में सबसे कम आयनिक है।

(A) $CaF_2$ को फ्लोर्सपार के रूप में जाना जाता है।

(A) बेराइट्स बेरियम सल्फेट $(BaSO_4)$ का खनिज रूप है।
यह बेरियम का मुख्य अयस्क है।

(D) क्षारीय मृदा धातुओं के सल्फेट की विलेयता समूह में $Be$ से $Ba$ की ओर जाने पर घटती है।
इसका कारण यह है कि जैसे-जैसे धनायन का आकार बढ़ता है,जालक ऊर्जा (lattice energy) की तुलना में जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) अधिक तेजी से घटती है।
चूंकि $Be^{2+}$ सबसे छोटा आयन है,इसलिए इसकी जलयोजन ऊर्जा सबसे अधिक होती है,जो इसकी जालक ऊर्जा की भरपाई कर देती है,जिससे $BeSO_4$ सबसे अधिक विलेय हो जाता है।
विलेयता का क्रम है: $BeSO_4 > MgSO_4 > CaSO_4 > SrSO_4 > BaSO_4$।

(C) जिप्सम कैल्शियम सल्फेट डाइहाइड्रेट से बना एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला खनिज है।
इसका रासायनिक सूत्र $CaSO_4 \cdot 2H_2O$ है।

(C) मोर्टार एक निर्माण सामग्री है जिसका उपयोग ईंटों या पत्थरों को एक साथ जोड़ने के लिए किया जाता है। यह बुझे हुए चूने $(Ca(OH)_2)$,रेत और पानी को मिलाकर तैयार किया जाता है।

(B) जब जिप्सम $(CaSO_4 \cdot 2H_2O)$ को $120 \, ^oC$ $(393 \, K)$ पर गर्म किया जाता है,तो यह अपने क्रिस्टलीकरण के पानी का तीन-चौथाई हिस्सा खो देता है और प्लास्टर ऑफ पेरिस बनाता है।
रासायनिक अभिक्रिया: $2(CaSO_4 \cdot 2H_2O) \xrightarrow{120 \, ^oC} 2CaSO_4 \cdot H_2O + 3H_2O$.
अतः,सही संघटन $2CaSO_4 \cdot H_2O$ है।

(B) बेरिलियम एक अत्यधिक सक्रिय धातु है,और इसका पृथक्करण कई कठिनाइयाँ प्रस्तुत करता है। $BeCl_2$ सहसंयोजक है और इसका गलनांक कम होता है,जिससे यह विद्युत का कुचालक बन जाता है। इसलिए,इसकी विद्युत चालकता बढ़ाने और गलनांक को कम करने के लिए इसमें $NaCl$ मिलाया जाता है। इसके बाद शुद्ध बेरिलियम प्राप्त करने के लिए इस मिश्रण का विद्युत अपघटन किया जाता है।

(D) जलयोजित मैग्नीशियम क्लोराइड $(MgCl_2 \cdot 6H_2O)$ को सीधे गर्म करने पर इसका जल-अपघटन होकर $MgO$ बनता है।
शुद्ध निर्जल $MgCl_2$ प्राप्त करने के लिए,जलयोजित लवण को $HCl$ गैस की धारा में लाल तप्त किया जाता है।
$HCl$ गैस साम्यावस्था को बाईं ओर स्थानांतरित करती है,जिससे $MgCl_2$ का $MgO$ और $HCl$ में जल-अपघटन रुक जाता है।

(A) सही उत्तर $A$ है।
स्ट्रोंटियम के लवण $Sr^{2+}$ आयनों में इलेक्ट्रॉनों के उत्तेजन के कारण ज्वाला को गहरा लाल या गुलाबी रंग प्रदान करते हैं।

(A) ज्वाला परीक्षण के दौरान कैल्शियम लवण ज्वाला को $Brick \ Red$ (ईंट जैसा लाल) रंग प्रदान करते हैं.

(B) मैग्नेशिया मैग्नीशियम ऑक्साइड का सामान्य नाम है,जिसका रासायनिक सूत्र $MgO$ है।

(B) $MgCl_2$ और $MgO$ के मिश्रण को (अक्सर पानी के साथ) सोरेल सीमेंट या मैग्नीशिया सीमेंट के रूप में जाना जाता है।
अभिक्रिया: $MgCl_2 \cdot 6H_2O + 5MgO + xH_2O \to MgCl_2 \cdot 5MgO \cdot xH_2O$ (मैग्नीशिया सीमेंट या सोरेल सीमेंट)।

(D) जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,इलेक्ट्रोपॉजिटिव गुण बढ़ता है क्योंकि आयनन ऊर्जा $(I.E.)$ घटती है।
$Ba$ समूह में सबसे अधिक इलेक्ट्रोपॉजिटिव तत्व है।

(C) सही उत्तर $(C)$ है। घुलनशीलता का क्रम $BeSO_4 > MgSO_4 > CaSO_4 > SrSO_4 > BaSO_4$ है।
जैसे-जैसे हम समूह में $Be$ से $Ba$ की ओर नीचे जाते हैं,धनायन का आकार बढ़ता है।
जालक ऊर्जा (lattice energy) लगभग स्थिर रहती है क्योंकि सल्फेट आयन धनायन की तुलना में बहुत बड़ा होता है,इसलिए धनायन के आकार में परिवर्तन का जालक ऊर्जा पर नगण्य प्रभाव पड़ता है।
हालाँकि,आयनिक त्रिज्या में वृद्धि के कारण जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) $Be^{2+}$ से $Ba^{2+}$ तक काफी कम हो जाती है।
चूंकि जलयोजन ऊर्जा घुलनशीलता के लिए मुख्य कारक है,इसलिए जलयोजन ऊर्जा में कमी के कारण समूह में नीचे जाने पर सल्फेट की घुलनशीलता कम हो जाती है।

(A) क्षारीय मृदा धातुओं का प्रथम आयनन विभव $(I.E.)$ समूह में नीचे जाने पर घटता है क्योंकि परमाणु का आकार बढ़ता है और संयोजी इलेक्ट्रॉन नाभिक से दूर हो जाते हैं।
दिए गए तत्वों के लिए घटते प्रथम आयनन विभव का क्रम $Mg > Ca > Sr > Ba$ है।

(A) $Be$ (बेरिलियम) अपने समान आयनिक विभव (आवेश/आकार अनुपात) के कारण $Al$ (एल्युमिनियम) के साथ विकर्ण संबंध (diagonal relationship) प्रदर्शित करता है।
इसके परिणामस्वरूप उनके ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड की उभयधर्मी प्रकृति जैसे समान रासायनिक गुण दिखाई देते हैं।

(D) . ड्यूरालुमिन ($Al = 95\%$,$Cu = 4\%$,$Mn = 0.5\%$,$Mg = 0.5\%$) एक हल्की,मजबूत और टिकाऊ मिश्रधातु है।
इन गुणों के कारण,इसका उपयोग हवाई जहाज के पुर्जों और ऑटोमोबाइल के पुर्जों के निर्माण में किया जाता है।

(C) आतिशबाजी में हरी लौ बेरियम $(Ba)$ लवणों की उपस्थिति के कारण उत्पन्न होती है।

तत्व	लौ का रंग
$Na$	सुनहरा पीला
$K$	हल्का बैंगनी
$Ba$	सेब जैसा हरा
$Ca$	ईंट जैसा लाल

(C) हड्डी की राख हड्डियों को जलाने के बाद प्राप्त सफेद अवशेष है।
इसमें मुख्य रूप से कैल्शियम फॉस्फेट होता है,जिसे $Ca_3(PO_4)_2$ सूत्र द्वारा दर्शाया जाता है।
हालाँकि कच्ची हड्डी में हाइड्रोक्सीपैटाइट,$Ca_3(OH)(PO_4)_3$ होता है,लेकिन कैल्सीनेशन की प्रक्रिया इसे स्थिर रूप $Ca_3(PO_4)_2$ में बदल देती है।

(B) $CaO$ (कैल्शियम ऑक्साइड) एक क्षारीय ऑक्साइड है जो $CO_2$ को अवशोषित करके $CaCO_3$ बनाता है।
$CaO + CO_2 \to CaCO_3$
यह पानी के साथ भी हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करके कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड बनाता है,जिससे बड़ी मात्रा में ऊष्मा निकलती है।
$CaO + H_2O \to Ca(OH)_2 + \text{Heat}$

(B) $CaO$ को क्विक लाइम के रूप में जाना जाता है।
$Ca(OH)_2$ को स्लेक्ड लाइम के रूप में जाना जाता है।
पानी में $Ca(OH)_2$ के जलीय निलंबन को लाइम वाटर कहा जाता है।
$CaCO_3$ को लाइम स्टोन के रूप में जाना जाता है।