Alkaline earth metals Questions in Hindi

(D) क्षारीय मृदा धातुओं के ऑक्सालेट के लिए घुलनशीलता उत्पाद $(K_{sp})$ के मान बहुत कम होते हैं।
विशेष रूप से,$BaC_2O_4$,$SrC_2O_4$ और $CaC_2O_4$ सभी पानी में बहुत कम घुलनशील हैं।
इसलिए,जब $Ba^{2+}$,$Sr^{2+}$ और $Ca^{2+}$ युक्त मिश्रण में ऑक्सालेट का घोल मिलाया जाता है,तो तीनों आयन अपने संबंधित ऑक्सालेट के अवक्षेप बनाएंगे।

(B) सही उत्तर है।
$ZnCO_3 \xrightarrow{\Delta} ZnO + CO_2 \uparrow$
$CO_2$ गैस चूने के पानी को दूधिया कर देती है।
$ZnO$ गर्म होने पर पीला और ठंडा होने पर सफेद होता है।

(C) दिए गए अयस्कों के रासायनिक सूत्र इस प्रकार हैं:

डोलोमाइट	$MgCO_3 \cdot CaCO_3$
मैग्नेसाइट	$MgCO_3$
कार्नालाइट	$KCl \cdot MgCl_2 \cdot 6H_2O$

सूत्रों से देखा जा सकता है कि मैग्नीशियम $(Mg)$ तीनों अयस्कों में मौजूद है। इसलिए,$Mg$ वह धातु है जिसे उन सभी से निष्कर्षित किया जा सकता है।

(C) विद्युत भट्टियों में मैग्नीशिया $(MgO)$ का अस्तर लगाया जाता है क्योंकि इसका गलनांक बहुत उच्च $(2852 \ ^{\circ}C)$ होता है।
यह गुण भट्टी के अस्तर को तब भी स्थिर और सुरक्षित रहने में मदद करता है जब भट्टी अत्यधिक उच्च तापमान पर कार्य करती है।

(B) भट्टी में उपयोग किया जाने वाला सस्ता और उच्च गलनांक वाला यौगिक $CaO$ (कैल्शियम ऑक्साइड) है। अपनी उच्च तापीय स्थिरता और कम लागत के कारण,इसका उपयोग धातु कर्म प्रक्रियाओं में फ्लक्स या रिफ्रैक्टरी सामग्री के रूप में किया जाता है।

(A) जब $ZnO$ (जिंक ऑक्साइड) को $1100\,^{\circ}C$ पर $BaO$ (बेरियम ऑक्साइड) के साथ गर्म किया जाता है,तो वे अभिक्रिया करके बेरियम जिंकेट नामक एक मिश्रित ऑक्साइड बनाते हैं।
इस अभिक्रिया का रासायनिक समीकरण है: $ZnO + BaO \xrightarrow{1100\,^{\circ}C} BaZnO_2$।

(A) ज्वाला परीक्षण का उपयोग धातु आयनों की पहचान करने के लिए किया जाता है,जो ज्वाला को विशिष्ट रंग प्रदान करते हैं।
क्षारीय मृदा धातुओं के लिए,ज्वाला के रंग इस प्रकार हैं:
$Ca^{2+}$: ईंट जैसा लाल
$Sr^{2+}$: गहरा लाल
$Ba^{2+}$: सेब जैसा हरा $(apple \text{ } green)$
$Mg^{2+}$: ज्वाला को कोई विशिष्ट रंग नहीं देता है।
अतः,$BaCl_2$ (बेरियम क्लोराइड) ज्वाला को सेब जैसा हरा रंग प्रदान करता है।

(A) बन्सेन बर्नर ज्वाला परीक्षण में,$Barium$ $(Ba^{2+})$ आयन ज्वाला को एक विशिष्ट सेब जैसा हरा रंग प्रदान करते हैं।
इसलिए,लवण में उपस्थित धातु आयन $Barium$ है।

(A) ज्वाला परीक्षण एक गुणात्मक विश्लेषण है जिसका उपयोग कुछ तत्वों,मुख्य रूप से धातु आयनों की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।
बेरियम $(Ba^{2+})$ के लवण बुनसेन बर्नर की ज्वाला को विशिष्ट सेब जैसा हरा रंग देते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$Ba(OMe)_2$ (बेरियम मेथोक्साइड) में $Ba^{2+}$ आयन होता है,जो ज्वाला को हरा रंग देने के लिए जिम्मेदार है।

(B) ज्वाला परीक्षण ज्वाला की गर्मी द्वारा इलेक्ट्रॉनों को उच्च ऊर्जा स्तरों में उत्तेजित करने पर आधारित है।
$Be^{2+}$ और $Mg^{2+}$ आयनों की आयनन ऊर्जा बहुत अधिक होती है और उनके इलेक्ट्रॉन इतने मजबूती से बंधे होते हैं कि उन्हें बन्सेन ज्वाला की उपलब्ध ऊर्जा द्वारा उत्तेजित नहीं किया जा सकता है।
इसलिए,$Be^{2+}$ ज्वाला को कोई विशिष्ट रंग नहीं देता है।

(B) जब $CO_2$ को चूने के पानी $(Ca(OH)_2)$ में प्रवाहित किया जाता है,तो यह कैल्शियम कार्बोनेट $(CaCO_3)$ का सफेद अवक्षेप बनाता है,जिससे घोल दूधिया हो जाता है:
$Ca(OH)_2(aq) + CO_2(g) \rightarrow CaCO_3(s) + H_2O(l)$
जब अतिरिक्त $CO_2$ प्रवाहित की जाती है,तो अघुलनशील $CaCO_3$,$CO_2$ और पानी के साथ अभिक्रिया करके कैल्शियम बाइकार्बोनेट $(Ca(HCO_3)_2)$ बनाता है,जो पानी में घुलनशील होता है,जिससे दूधियापन गायब हो जाता है:
$CaCO_3(s) + H_2O(l) + CO_2(g) \rightarrow Ca(HCO_3)_2(aq)$

(D) $Ca$ और $Zn$ रासायनिक रूप से असमान हैं क्योंकि $Ca$ $s$-ब्लॉक (क्षारीय मृदा धातु) का तत्व है जिसका विन्यास $ns^2$ है,जबकि $Zn$ $d$-ब्लॉक (संक्रमण धातु) का तत्व है जिसका विन्यास $(n-1)d^{10}ns^2$ है। $Na$ और $K$ दोनों क्षार धातुएं हैं,$Ba$ और $Sr$ दोनों क्षारीय मृदा धातुएं हैं,और $Zr$ और $Hf$ लैंथेनॉइड संकुचन के कारण रासायनिक रूप से बहुत समान हैं।

(C) क्षारीय मृदा धातुओं के हाइड्रॉक्साइड्स की क्षारीय प्रबलता समूह में ऊपर से नीचे जाने पर बढ़ती है। \\ इसका कारण यह है कि समूह में नीचे जाने पर धात्विक गुण और विद्युत धनात्मकता बढ़ती है,जिससे $M-OH$ बंध अधिक आयनिक हो जाता है और $OH^-$ आयन आसानी से मुक्त होते हैं। \\ अतः,क्षारीय प्रबलता का सही क्रम: $Be(OH)_2 < Mg(OH)_2 < Ca(OH)_2 < Sr(OH)_2 < Ba(OH)_2$ है।

(A) क्षार धातुओं के कार्बोनेट ($Li_2CO_3$ को छोड़कर) तापीय रूप से स्थिर होते हैं और गर्म करने पर विघटित नहीं होते हैं।
$MgCO_3$ एक क्षारीय मृदा धातु कार्बोनेट है,जो गर्म करने पर इस प्रकार विघटित होता है:
$MgCO_3 \xrightarrow{\Delta} MgO + CO_2$

(D) $Be$ (बेरिलियम) अपने छोटे आकार और उच्च ध्रुवीकरण शक्ति के कारण अन्य क्षारीय मृदा धातुओं की तुलना में असामान्य व्यवहार प्रदर्शित करता है।
यह $Al$ (एल्यूमीनियम) के साथ विकर्ण संबंध प्रदर्शित करता है,जिसमें समान विद्युत ऋणात्मकता (पॉलिंग पैमाने पर लगभग $1.5$) शामिल है।

(A) क्षार धातु कार्बोनेट ($Li_2CO_3$ को छोड़कर) तापीय रूप से स्थिर होते हैं और गर्म करने पर विघटित नहीं होते हैं।
$MgCO_3$ एक क्षारीय मृदा धातु कार्बोनेट है,जो गर्म करने पर $MgO$ और $CO_2$ में विघटित हो जाता है: $MgCO_3 \xrightarrow{\Delta} MgO + CO_2$.

(A) क्षारीय मृदा धातुओं का मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^\circ)$ समूह में $Be$ से $Ba$ की ओर जाने पर अधिक ऋणात्मक होता जाता है।
दिए गए विकल्पों में से $Be$ का मान सबसे कम ऋणात्मक (या सबसे अधिक धनात्मक) है,इसलिए इसका इलेक्ट्रोड विभव सबसे अधिक है।

(B) समूह-$2$ के तत्वों के ऑक्साइडों की क्षारीय प्रकृति समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है।
$BeO$ उभयधर्मी (amphoteric) है,जबकि $MgO$,$CaO$ और $BaO$ क्षारीय हैं।
जैसे-जैसे समूह में नीचे जाने पर धात्विक गुण बढ़ता है,ऑक्साइडों की क्षारीय प्रबलता का क्रम $BeO < MgO < CaO < BaO$ हो जाता है।

(D) समूह में नीचे जाने पर आयनन ऊर्जा कम हो जाती है,जिससे इलेक्ट्रोपॉजिटिव गुण में वृद्धि होती है।
इसलिए,$Ba$ (बेरियम) दी गई क्षारीय मृदा धातुओं में सबसे अधिक इलेक्ट्रोपॉजिटिव तत्व है।

(C) $Ca$ और $CaH_2$ दोनों जल के साथ अभिक्रिया करके $H_2$ गैस उत्पन्न करते हैं।
$Ca + 2H_2O \to Ca(OH)_2 + H_2 \uparrow$
$CaH_2 + 2H_2O \to Ca(OH)_2 + 2H_2 \uparrow$

(C) समूह में ऊपर से नीचे जाने पर क्षारीय मृदा धातुओं की अपचायक क्षमता बढ़ती है।
चूंकि $Ba$ समूह-$2$ के दिए गए तत्वों में सबसे नीचे स्थित है,इसलिए इसकी आयनन एन्थैल्पी सबसे कम होती है और यह सबसे प्रबल अपचायक के रूप में कार्य करता है।

(A) क्षारीय मृदा धातुओं का सामान्य संयोजी कोश विन्यास $ns^2$ होता है।
अपने यौगिकों में,वे दो इलेक्ट्रॉनों को खोकर द्वि-धनात्मक आयनों $(M^{2+})$ के रूप में मौजूद होते हैं।
इन $M^{2+}$ आयनों में उत्कृष्ट गैस विन्यास होता है जहाँ सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं।
सभी इलेक्ट्रॉनों के युग्मित होने के कारण,क्षारीय मृदा धातुओं के यौगिक प्रकृति में प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) होते हैं।

(D) क्षारीय मृदा धातुओं की आयनन एन्थैल्पी कम होती है और वे $M^{2+}$ आयन बनाने के लिए अपने संयोजी इलेक्ट्रॉनों को आसानी से त्याग सकती हैं। इसलिए,वे प्रबल अपचायक के रूप में कार्य करती हैं।

(D) क्षारीय मृदा धातुओं के फ्लोराइड ($BeF_2$ के अपवाद को छोड़कर) सामान्यतः पानी में अघुलनशील होते हैं। अपनी उच्च जालक ऊर्जा (lattice energy) के कारण $CaF_2$ पानी में अघुलनशील है।

(A) क्षारीय मृदा धातु कार्बोनेट की ऊष्मीय स्थिरता समूह में ऊपर से नीचे जाने पर बढ़ती है।
इसका कारण यह है कि समूह में नीचे जाने पर धातु का विद्युत-धनात्मक गुण बढ़ता है,जिससे कार्बोनेट में धातु-ऑक्सीजन बंध का आयनिक गुण बढ़ जाता है और यह अधिक स्थिर हो जाता है।
अतः,ऊष्मीय स्थिरता का सही घटता क्रम $BaCO_3 > SrCO_3 > CaCO_3 > MgCO_3$ है।

(D) क्षारीय मृदा धातुएं आवर्त सारणी के समूह $2$ से संबंधित हैं।
इनके सबसे बाहरी कोश में दो संयोजी इलेक्ट्रॉन $(ns^2)$ होते हैं।
ये एकपरमाणुक होते हैं और स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त करने के लिए आसानी से दो इलेक्ट्रॉन खोकर $M^{2+}$ आयन बनाते हैं।

(D) समूह $2$ में,ऊपर से नीचे जाने पर हाइड्रॉक्साइड की क्षारीय शक्ति बढ़ती है क्योंकि धात्विक गुण बढ़ता है।
इसलिए,$Ba(OH)_2$,$Be(OH)_2$ की तुलना में अधिक क्षारीय है।
कथन $D$ गलत है क्योंकि $Be(OH)_2$ उभयधर्मी (amphoteric) है और $Ba(OH)_2$ से कम क्षारीय है।

(A) क्षारीय मृदा धातुओं के सल्फेट यौगिकों की घुलनशीलता समूह में नीचे जाने पर घटती है।
इसका मुख्य कारण यह है कि आयनिक आकार बढ़ने के कारण $Be^{2+}$ से $Ba^{2+}$ तक जलयोजन एन्थैल्पी में काफी कमी आती है।
चूंकि सल्फेट आयन बड़ा होता है,इसलिए जालक ऊर्जा जलयोजन एन्थैल्पी की तुलना में उतनी तेजी से नहीं घटती है,जिसके परिणामस्वरूप कुल घुलनशीलता कम हो जाती है।

(C) $Mg$ और $Ba$ दोनों क्षारीय मृदा धातुएं (alkaline earth metals) हैं जो आवर्त सारणी के समूह-$2$ में स्थित हैं।

(C) आतिशबाजी में हरा रंग $Ba$ (बेरियम) लवणों की उपस्थिति के कारण उत्पन्न होता है। जब $Ba^{2+}$ आयनों को लौ में गर्म किया जाता है,तो वे स्पेक्ट्रम के हरे क्षेत्र में प्रकाश उत्सर्जित करते हैं।

(C) प्लास्टर ऑफ पेरिस $(CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O)$ पानी के साथ जुड़कर जिप्सम $(CaSO_4 \cdot 2H_2O)$ बनाता है,जिससे यह कठोर हो जाता है।
अभिक्रिया: $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O + \frac{3}{2}H_2O \rightarrow CaSO_4 \cdot 2H_2O$.

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

(B) जब जिप्सम $(CaSO_4 \cdot 2H_2O)$ को $300\,^oC$ पर गर्म किया जाता है,तो इसका पूर्ण निर्जलीकरण हो जाता है और निर्जल कैल्शियम सल्फेट प्राप्त होता है,जिसे डेड बर्न प्लास्टर भी कहा जाता है।
अभिक्रिया: $CaSO_4 \cdot 2H_2O \xrightarrow{300\,^oC} CaSO_4 + 2H_2O$.

(A) जिप्सम का रासायनिक सूत्र $CaSO_4 \cdot 2H_2O$ है और प्लास्टर ऑफ पेरिस का $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O$ है।
चूंकि जिप्सम में पानी के अणुओं की संख्या अधिक होती है,इसलिए जिप्सम में कैल्शियम का द्रव्यमान प्रतिशत प्लास्टर ऑफ पेरिस की तुलना में कम होता है।

(D) जिप्सम का रासायनिक सूत्र $CaSO_4 \cdot 2H_2O$ है।
प्लास्टर ऑफ पेरिस का रासायनिक सूत्र $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O$ है।
पानी के अणुओं की संख्या में अंतर $2 - \frac{1}{2} = \frac{3}{2}$ या $1.5$ है।

(C) $Ca(OH)_2$ का उपयोग पानी की अस्थायी कठोरता को दूर करने के लिए किया जाता है:
$Ca(OH)_2 + Ca(HCO_3)_2 \to 2CaCO_3 + 2H_2O$
यह $Na_2CO_3$ के साथ अभिक्रिया करके कास्टिक सोडा $(NaOH)$ बनाता है:
$Ca(OH)_2 + Na_2CO_3 \to 2NaOH + CaCO_3$
यह $CO_2$ के साथ अभिक्रिया करके कैल्शियम कार्बोनेट बनाता है,जो विलयन को दूधिया कर देता है:
$Ca(OH)_2 + CO_2 \to CaCO_3 \downarrow + H_2O$
अतः,$A$,$Ca(OH)_2$ है।

(A) प्लास्टर ऑफ पेरिस,रासायनिक रूप से $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O$,का उपयोग निर्माण उद्योग में दीवारों और छतों पर प्लास्टर करने के लिए,और चिकित्सा क्षेत्र में टूटी हुई हड्डियों को जोड़ने के लिए किया जाता है।

(D) जब क्विक लाइम $(CaO)$ को कोक $(C)$ के साथ विद्युत भट्टी में गर्म किया जाता है,तो कैल्शियम कार्बाइड $(CaC_2)$ और कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ प्राप्त होता है।
रासायनिक अभिक्रिया: $CaO + 3C \xrightarrow{\Delta} CaC_2 + CO$.

(D) प्लास्टर ऑफ पेरिस के जमने की प्रक्रिया में जलयोजन (hydration) होता है,जिससे डाईहाइड्रेट (जिप्सम) प्राप्त होता है।
$CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O + \frac{3}{2}H_2O \rightarrow CaSO_4 \cdot 2H_2O$
(प्लास्टर ऑफ पेरिस) $\rightarrow$ (जिप्सम)

(C) समूह $2$ (क्षारीय मृदा धातु) में,जैसे-जैसे हम $Be$ से $Ba$ की ओर नीचे जाते हैं,आयनन एन्थैल्पी घटती जाती है।
समूह में नीचे जाने पर इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति बढ़ती है,इसलिए रासायनिक सक्रियता $Be$ से $Ba$ तक बढ़ती है।
अतः,दिए गए विकल्पों में $Ba$ सबसे अधिक रासायनिक रूप से सक्रिय तत्व है।

(D) पोर्टलैंड सीमेंट के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल में लाइम स्टोन $(CaCO_3)$,क्ले ($SiO_2$,$Al_2O_3$,$Fe_2O_3$) और जिप्सम $(CaSO_4 \cdot 2H_2O)$ शामिल हैं।

(A) समूह में ऊपर से नीचे जाने पर क्षारीय मृदा धातुओं के सल्फेट की विलेयता घटती जाती है। इसका कारण यह है कि धनायन का आकार बढ़ने के साथ जलयोजन एन्थैल्पी (hydration enthalpy),जालक एन्थैल्पी (lattice enthalpy) की तुलना में अधिक तेजी से घटती है। इसलिए,दिए गए विकल्पों में $BeSO_4$ की विलेयता सबसे अधिक है।

(C) प्लास्टर ऑफ पेरिस का रासायनिक सूत्र $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O$ है। यह कैल्शियम सल्फेट का हेमीहाइड्रेट है।

(D) क्षारीय मृदा धातुओं के हाइड्रॉक्साइड्स का क्षारीय गुण समूह में नीचे जाने पर बढ़ता है क्योंकि धातु धनायन का आकार और आयनिक गुण बढ़ता है।
दिए गए विकल्पों में $Ba(OH)_2$ सबसे प्रबल क्षार है क्योंकि $Ba$ सबसे बड़ी क्षारीय मृदा धातु है।
$Al(OH)_3$ उभयधर्मी (amphoteric) प्रकृति का होता है।

(A) 'ब्लैंक फिक्स' $(blanc \ fixe)$ का अर्थ है बारीक पिसा हुआ $BaSO_4$ (बेरियम सल्फेट),जिसका उपयोग पेंट्स में फिलर या पिगमेंट एक्सटेंडर के रूप में किया जाता है।

(D) क्षारीय मृदा धातुओं के हैलाइड आर्द्रताग्राही (hygroscopic) प्रकृति के होते हैं।
वे निर्जलीकरण एजेंट (dehydrating agents) के रूप में कार्य करते हैं।
वे हवा से नमी सोख सकते हैं।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) $Mg$ धातु $MgC_2$ कार्बाइड बनाती है,जो गर्म करने पर $Mg_2C_3$ में परिवर्तित हो जाता है। $Mg_2C_3$ जल के साथ अभिक्रिया करके प्रोपाइन (जिसे एलीलीन भी कहा जाता है) देता है।
$Mg_2C_3 + 4H_2O \to 2Mg(OH)_2 + CH_3-C \equiv CH$
(प्रोपाइन)

(D) समूह में नीचे जाने पर क्षारीय मृदा धातु धनायन का आकार बढ़ने के साथ पेरोक्साइड बनाने की प्रवृत्ति बढ़ती है।
दिए गए विकल्पों में,$Radium$ $(Ra)$ का परमाणु आकार सबसे बड़ा है,जो बड़े पेरोक्साइड आयन $(O_2^{2-})$ को स्थिर करता है।
इसलिए,$Radium$ पेरोक्साइड बनाने की सबसे उच्च प्रवृत्ति दर्शाता है।

(B) $CaCO_3$ का तापीय अपघटन इस प्रकार होता है:
$CaCO_3 \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_2$
यहाँ,$CaO$ एक क्षारीय ऑक्साइड है और $CO_2$ एक अम्लीय ऑक्साइड है।