Alkaline earth metals Questions in Hindi

(C) कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड,$Ca(OH)_2$,को बिना बुझे चूने,$CaO$ में पानी मिलाकर तैयार किया जाता है।
यह एक सफेद अक्रिस्टलीय पाउडर है जो पानी में कम घुलनशील है।
$Ca(OH)_2$ के स्पष्ट जलीय घोल को चूने का पानी कहा जाता है।
पानी में बुझे हुए चूने के निलंबन को मिल्क ऑफ लाइम कहा जाता है।

(C) बेरिलियम लवणों का जल-अपघटन (hydrolysis) होता है।
इसलिए,यह कथन कि इसके लवण शायद ही कभी जल-अपघटित होते हैं,गलत है।
उदाहरण के लिए,$BeCl_2$ का जल-अपघटन इस प्रकार होता है:
$BeCl_2 + 2 H_2O \longrightarrow Be(OH)_2 + 2 HCl$

(A) $Ca^{2+}$ आयन हृदय की नियमित धड़कन बनाए रखने के लिए आवश्यक हैं क्योंकि वे हृदय की मांसपेशियों की कोशिकाओं में उत्तेजना-संकुचन युग्मन प्रक्रिया में शामिल होते हैं। इसलिए,यह कथन कि वे महत्वपूर्ण नहीं हैं,गलत है। $Mg^{2+}$ आयन पौधों में क्लोरोफिल अणु के लिए केंद्रीय होते हैं। $Mg^{2+}$ आयन ऊर्जा हस्तांतरण को सुविधाजनक बनाने के लिए $ATP$ के साथ संकुल भी बनाते हैं। $Ca^{2+}$ आयन रक्त का थक्का जमने की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

(B) क्षारीय मृदा धातुओं के कार्बोनेट की ऊष्मीय स्थिरता समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है,जबकि क्षार धातुओं के कार्बोनेट आमतौर पर क्षारीय मृदा धातुओं के कार्बोनेट की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं।
ऊष्मीय स्थिरता का क्रम है: $K_2CO_3 > Na_2CO_3 > CaCO_3 > MgCO_3$।
चूंकि $MgCO_3$ की ऊष्मीय स्थिरता सबसे कम है,इसलिए यह गर्म करने पर सबसे आसानी से $CO_2$ गैस मुक्त करता है।
अभिक्रिया: $MgCO_3 \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} MgO + CO_2$।

(C) क्षारीय मृदा धातु सल्फेट्स की घुलनशीलता समूह में नीचे जाने पर घटती है। इसका क्रम $Mg > Ca > Sr > Ba$ है।
जालक ऊर्जा (lattice energy) का मान लगभग स्थिर रहता है क्योंकि सल्फेट आयन का आकार धनायन की तुलना में बहुत बड़ा होता है।
हालाँकि,समूह में नीचे जाने पर धनायन का आकार बढ़ने के कारण जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) $Be^{2+}$ से $Ba^{2+}$ तक काफी कम हो जाती है।
चूंकि जलयोजन ऊर्जा जालक ऊर्जा की तुलना में तेजी से घटती है,इसलिए कुल घुलनशीलता समूह में नीचे जाने पर घटती है।

(A) . प्लास्टर ऑफ पेरिस $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2} H_2O$ $(i)$ है।
$B$. एप्सोमाइट $MgSO_4 \cdot 7H_2O$ $(ii)$ है।
$C$. कीसेराइट $MgSO_4 \cdot H_2O$ $(iii)$ है।
$D$. जिप्सम $CaSO_4 \cdot 2H_2O$ $(iv)$ है।
अतः,सही मिलान $A-i, B-ii, C-iii, D-iv$ है।

(B) क्षारीय मृदा धातु सल्फेट की घुलनशीलता जलयोजन एन्थैल्पी और जालक एन्थैल्पी के बीच के संतुलन पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे धनायन का आकार बढ़ता है,जलयोजन एन्थैल्पी कम हो जाती है,जबकि सल्फेट आयन के बड़े आकार के कारण इन सल्फेट्स के लिए जालक एन्थैल्पी लगभग स्थिर रहती है।
आयनिक आकार का क्रम $Be^{2+} < Mg^{2+} < Ca^{2+} < Sr^{2+} < Ba^{2+}$ है।
चूंकि $Be^{2+}$ सबसे छोटा आयन है,इसलिए इसकी जलयोजन एन्थैल्पी सबसे अधिक होती है।
$BeSO_4$ विकल्पों में एकमात्र सल्फेट है जहाँ जलयोजन एन्थैल्पी जालक एन्थैल्पी को पार करने के लिए पर्याप्त उच्च है,जो इसे पानी में अत्यधिक घुलनशील बनाती है।

(A) क्षारीय मृदा धातुओं में समूह में नीचे जाने पर,हाइड्रॉक्साइड के लिए जालक ऊर्जा (lattice energy) की तुलना में जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) अधिक तेजी से घटती है,जिसके परिणामस्वरूप जल में उनके हाइड्रॉक्साइड की घुलनशीलता बढ़ जाती है।
इसके विपरीत,सल्फेट की घुलनशीलता समूह में नीचे जाने पर घटती है।
परमाणु आकार में वृद्धि के कारण आयनन ऊर्जा और विद्युतऋणात्मकता भी समूह में नीचे जाने पर घटती है।

(B) पेरोक्साइड में $O$ की ऑक्सीकरण संख्या $-1$ होती है और इनमें पेरोक्साइड लिंकेज $(-O-O-)$ मौजूद होता है। ये तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया करके $H_2O_2$ देते हैं।
$KO_2$ के लिए: मान लीजिए $O$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है। तब $1 + 2x = 0$,अतः $x = -\frac{1}{2}$। यह एक सुपरऑक्साइड है।
$BaO_2$ के लिए: मान लीजिए $O$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है। तब $2 + 2x = 0$,अतः $x = -1$। यह एक पेरोक्साइड है।
$MnO_2$ और $NO_2$ के लिए: ये डाइऑक्साइड हैं जिनमें $O$ की ऑक्सीकरण अवस्था $-2$ है। इसलिए,ये पेरोक्साइड नहीं हैं।
अतः,$BaO_2$ सही उत्तर है।

(A) अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$A \xrightarrow{\Delta} \text{रंगहीन गैस} (CO_2) + \text{अवशेष} (CaO)$
$\text{अवशेष} (CaO) + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 (B)$
$Ca(OH)_2 + \text{अतिरिक्त } CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2 (C)$
$Ca(HCO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} CaCO_3 (A) + H_2O + CO_2$
अतः,यौगिक $A$ $CaCO_3$ है।

(D) दिए गए क्षारीय मृदा धातु क्लोराइडों के सममोलर विलयन पानी में जल-अपघटन (hydrolysis) द्वारा अपने संबंधित हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं।
क्षारीय मृदा धातुओं के हाइड्रॉक्साइड की क्षारीय शक्ति समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है क्योंकि धात्विक गुण बढ़ता है और आयनन ऊर्जा घटती है।
क्षारीय शक्ति का क्रम $Mg(OH)_2 < Ca(OH)_2 < Sr(OH)_2 < Ba(OH)_2$ है।
चूंकि $Ba(OH)_2$ दिए गए विकल्पों में सबसे प्रबल क्षार है,इसलिए इसके विलयन में $OH^-$ आयनों की सांद्रता सबसे अधिक होगी,जिसके परिणामस्वरूप इसका $pH$ उच्चतम होगा।

(A) समूह $II$ में ऊपर से नीचे जाने पर सल्फेट की जलयोजन ऊर्जा घटती है।
$Mg^{2+}$ समूह $II$ के अन्य आयनों की तुलना में छोटा होता है,इसलिए $Mg^{2+}$ आसानी से जलयोजित हो जाता है।
$MgSO_4$ की जलयोजन ऊर्जा उसकी जालक ऊर्जा से अधिक होती है।

(D) क्षारीय मृदा धातु सल्फेट की घुलनशीलता जालक एन्थैल्पी और जलयोजन एन्थैल्पी के बीच के संतुलन पर निर्भर करती है।
किसी यौगिक के अत्यधिक घुलनशील होने के लिए,उसकी जलयोजन एन्थैल्पी उसकी जालक एन्थैल्पी से अधिक होनी चाहिए।
जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,धातु धनायन का आकार बढ़ता है,जिससे जलयोजन एन्थैल्पी जालक एन्थैल्पी की तुलना में बहुत अधिक कम हो जाती है।
$Be^{2+}$ क्षारीय मृदा धातुओं में सबसे छोटा धनायन है,जिसके परिणामस्वरूप इसकी जलयोजन एन्थैल्पी बहुत अधिक होती है जो इसकी जालक एन्थैल्पी से अधिक होती है।
इसलिए,$BeSO_4$ पानी में अत्यधिक घुलनशील है,जबकि $BeSO_4$ से $BaSO_4$ तक जाने पर घुलनशीलता कम हो जाती है।

(D) प्लास्टर ऑफ पेरिस $(CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O)$ का जमना पानी के साथ इसकी अभिक्रिया द्वारा जिप्सम $(CaSO_4 \cdot 2H_2O)$ बनाने की प्रक्रिया है। इसे जलयोजन (hydration) कहा जाता है,जिसमें हेमीहाइड्रेट एक डाइहाइड्रेट क्रिस्टल संरचना में परिवर्तित हो जाता है।

(D) क्षारीय मृदा धातुओं के कार्बोनेट की ऊष्मीय स्थिरता धातु धनायन का आकार बढ़ने के साथ बढ़ती है।
इसका कारण यह है कि बड़ा धनायन कार्बोनेट आयन का ध्रुवीकरण कम प्रभावी ढंग से करता है,जिससे $C-O$ बंध मजबूत हो जाता है और यौगिक अधिक स्थिर हो जाता है।
धनायनों की आयनिक त्रिज्या का क्रम: $Mg^{2+} < Ca^{2+} < Sr^{2+} < Ba^{2+}$ है।
अतः,ऊष्मीय स्थिरता का क्रम: $MgCO_3 < CaCO_3 < SrCO_3 < BaCO_3$ है।
इस प्रकार,ऊष्मीय स्थिरता का घटता क्रम $BaCO_3 > SrCO_3 > CaCO_3 > MgCO_3$ है।

(A) क्षारीय मृदा धातुओं के सल्फेट की घुलनशीलता समूह में नीचे जाने पर घटती है।
इसका कारण यह है कि जैसे-जैसे धातु आयन का आकार बढ़ता है,हाइड्रेशन एन्थैल्पी,जालक ऊर्जा (lattice enthalpy) की तुलना में अधिक तेजी से घटती है।
इसलिए,घुलनशीलता का सही क्रम $BeSO_4 > MgSO_4 > CaSO_4 > SrSO_4 > BaSO_4$ है।

(B) जिप्सम,$CaSO_4 \cdot 2H_2O$ को लगभग $120\ ^\circ C$ पर गर्म करने पर प्लास्टर ऑफ पेरिस नामक यौगिक बनता है।
प्लास्टर ऑफ पेरिस का रासायनिक संगठन $2CaSO_4 \cdot H_2O$ या $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2} H_2O$ द्वारा दर्शाया जाता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$2(CaSO_4 \cdot 2H_2O) \xrightarrow{120\ ^\circ C} 2CaSO_4 \cdot H_2O + 3H_2O$

(D) $1$. $Mg$ क्लोरोफिल अणु में केंद्रीय धातु आयन है,जो सही है।
$2$. क्षारीय मृदा धातुएं (समूह $2$) ऑक्सीजन के साथ ऑक्साइड $(MO)$ और पेरोक्साइड $(MO_2)$ बनाती हैं,लेकिन वे क्षार धातुओं की तरह सुपरऑक्साइड $(MO_2)$ नहीं बनाती हैं,जो सही है।
$3$. $NaHCO_3$ (सोडियम बाइकार्बोनेट) को आमतौर पर बेकिंग सोडा के रूप में जाना जाता है,जो सही है।
$4$. पानी की स्थायी कठोरता कैल्शियम और मैग्नीशियम के क्लोराइड और सल्फेट की उपस्थिति के कारण होती है। उबालने से केवल अस्थायी कठोरता (बाइकार्बोनेट के कारण) दूर होती है। इसलिए,यह कथन $\text{Incorrect}$ (गलत) है।

(A) दी गई अभिक्रिया उच्च तापमान पर कार्बन के साथ बेरियम सल्फेट का अपचयन है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$BaSO_4 + 4C \rightarrow BaS + 4CO$
यहाँ,$BaSO_4$ का कार्बन द्वारा $BaS$ (बेरियम सल्फाइड) में अपचयन होता है,जो एक अपचायक के रूप में कार्य करता है।
अतः,उत्पाद $A$ का मान $BaS$ है।

(D) बेरिलियम $(Be)$ समूह $2$ का पहला तत्व है। अपने छोटे आकार और उच्च आयनन ऊर्जा के कारण,यह एल्युमिनियम $(Al)$ के साथ विकर्ण संबंध दिखाता है।
$BeO$ (बेरिलियम ऑक्साइड) और $Be(OH)_2$ (बेरिलियम हाइड्रॉक्साइड) प्रकृति में उभयधर्मी हैं,जिसका अर्थ है कि वे अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करते हैं।
उदाहरण के लिए,$BeO + 2HCl \rightarrow BeCl_2 + H_2O$ और $BeO + 2NaOH \rightarrow Na_2BeO_2 + H_2O$।
इसी प्रकार,$Be(OH)_2$ भी अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करता है।
अतः,$(A)$ और $(C)$ दोनों सही हैं।

(C) क्षारीय मृदा धातु $(M)$ $Ba$ (बेरियम) है।
$1$. क्लोरीन के साथ लवण बेरियम क्लोराइड $(BaCl_2)$ है,जो गर्म पानी की तुलना में ठंडे पानी में कम घुलनशील होता है।
$2$. अघुलनशील सल्फेट बेरियम सल्फेट $(BaSO_4)$ है।
$3$. 'लिथोफोन' बेरियम सल्फेट $(BaSO_4)$ और जिंक सल्फाइड $(ZnS)$ का एक मिश्रण है। यह अभिक्रिया द्वारा निर्मित होता है: $BaS + ZnSO_4 \rightarrow BaSO_4 + ZnS$.

(D) क्षारीय मृदा धातु हाइड्रॉक्साइड्स के लिए,जैसे-जैसे हम समूह में $Be$ से $Ba$ की ओर नीचे जाते हैं,जालक एन्थैल्पी (lattice enthalpy) जलयोजन एन्थैल्पी (hydration enthalpy) की तुलना में बहुत तेजी से घटती है।
परिणामस्वरूप,इन हाइड्रॉक्साइड्स की विलेयता समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है।
इसलिए,$Be(OH)_2$ सबसे कम विलेय है और इसका विलेयता गुणनफल $(K_{sp})$ का मान सबसे कम होता है।

(A) मिल्क ऑफ मैग्नीशिया पानी में मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड,$Mg(OH)_2$ का निलंबन है।
यह निम्नलिखित अभिक्रिया द्वारा पेट के अतिरिक्त एसिड $(HCl)$ को उदासीन करके एंटासिड के रूप में कार्य करता है: $Mg(OH)_2 + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + 2H_2O$.
अतः,मिल्क ऑफ मैग्नीशिया का रासायनिक संघटन $Mg(OH)_2$ है।

(A) संकुल बनाने की प्रवृत्ति धातु आयन के आवेश घनत्व पर निर्भर करती है।
समूह में नीचे जाने पर,क्षारीय मृदा धातुओं का परमाणु आकार बढ़ता है।
इसके परिणामस्वरूप आवेश-आकार अनुपात (आयनिक विभव) कम हो जाता है,जो लिगेंड्स के प्रति स्थिर वैद्युत आकर्षण को कम करता है।
इसलिए,संकुल बनाने की प्रवृत्ति समूह में नीचे जाने पर घटती है।

(A) क्षारीय मृदा धातुओं की आयनन एन्थैल्पी उच्च होती है।
जब इन्हें बुन्सेन ज्वाला में गर्म किया जाता है,तो $Be$ और $Mg$ के मामले में ज्वाला की ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों को उच्च ऊर्जा स्तरों में उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त नहीं होती है।
इसलिए,$Be$ और $Mg$ ज्वाला को कोई विशिष्ट रंग प्रदान नहीं करते हैं।
$Ca$,$Sr$ और $Ba$ जैसी अन्य क्षारीय मृदा धातुएं इलेक्ट्रॉनों के उत्तेजन के कारण ज्वाला को विशिष्ट रंग प्रदान करती हैं।

(A) जब $CaSO_4 \cdot 2H_2O$ (जिप्सम) को $120^\circ C$ $(393 \ K)$ पर गर्म किया जाता है,तो यह $1.5$ अणु पानी खोकर प्लास्टर ऑफ पेरिस $(CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O)$ बनाता है।
अतः,$X = CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O$ (प्लास्टर ऑफ पेरिस)।
जब $CaSO_4 \cdot 2H_2O$ को $205^\circ C$ $(478 \ K)$ पर गर्म किया जाता है,तो यह अपने क्रिस्टलीकरण का सारा पानी खोकर निर्जलीय कैल्शियम सल्फेट $(CaSO_4)$ बनाता है,जिसे डेड बर्न प्लास्टर के रूप में जाना जाता है।
अतः,$Y = CaSO_4$ (डेड बर्न प्लास्टर)।
इसलिए,$X$ प्लास्टर ऑफ पेरिस है और $Y$ डेड बर्न प्लास्टर है।

(B) क्षारीय मृदा धातु $Be$ (बेरिलियम) समूह $2$ के अन्य तत्वों की तुलना में असामान्य गुण प्रदर्शित करती है।
$1$. छोटे $Be^{2+}$ आयन की उच्च जलयोजन एन्थैल्पी के कारण $BeSO_4$ जल में घुलनशील है।
$2$. $Be(OH)_2$ जल में अघुलनशील है और प्रकृति में उभयधर्मी है,जिसका अर्थ है कि यह अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करता है (जैसे,$Be(OH)_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2[Be(OH)_4]$)।
$3$. $BeO$ एक कठोर,सहसंयोजक ठोस है जिसका गलनांक बहुत उच्च होता है और यह उभयधर्मी है।
अतः,धातु $M$ $Be$ है।

(B) क्षारीय मृदा धातुओं के ऑक्साइडों की क्षारीय सामर्थ्य समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है क्योंकि धात्विक गुण बढ़ता है और आयनन ऊर्जा घटती है।
जैसे-जैसे हम समूह में $Be$ से $Ba$ की ओर नीचे जाते हैं,धातु परमाणु का आकार बढ़ता है,जिससे $M-O$ बंध अधिक आयनिक हो जाता है।
इसलिए,ऑक्साइडों की क्षारीय प्रकृति का क्रम इस प्रकार है: $BeO < MgO < CaO < SrO < BaO$।
अतः,सही क्रम $SrO > CaO > MgO > BeO$ है।

(B) दी गई अभिक्रिया बेरिलियम क्लोराइड का औद्योगिक निर्माण है:
$BeO + C + Cl_2 \xrightarrow{1000 \ K} BeCl_2 + CO$
बेरिलियम क्लोराइड $(BeCl_2)$ पानी के साथ इस प्रकार अभिक्रिया करता है:
$BeCl_2 + 2H_2O \rightarrow Be(OH)_2 + 2HCl$
$BeCl_2$ ठोस अवस्था में एक बहुलक श्रृंखला के रूप में मौजूद होता है और यह एक इलेक्ट्रॉन-न्यून अणु (लुईस अम्ल) है। क्षारीय मृदा धातुओं में,केवल $Be$ के यौगिक ही $Be^{2+}$ आयन के छोटे आकार और उच्च ध्रुवण क्षमता के कारण ऐसी बहुलक संरचनाएं प्रदर्शित करते हैं।

(A) क्षारीय मृदा धातु कार्बोनेट की तापीय 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 धातु धनायन और कार्बोनेट ऋणायन के बीच आयनिक बंध अधिक मजबूत हो जाता है।
अतः,तापीय स्थिरता का क्रम $MgCO_3 < CaCO_3 < SrCO_3 < BaCO_3$ है,जो $BaCO_3 > SrCO_3 > CaCO_3 > MgCO_3$ के समान है।

(C) सही विकल्प $(C)$ है।
व्याख्या:
$Ca$ और $CaH_2$ दोनों जल के साथ अभिक्रिया करके कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड $(Ca(OH)_2)$ और हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ उत्पन्न करते हैं।
$Ca$ के लिए अभिक्रिया:
$Ca + 2 H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2$
$CaH_2$ के लिए अभिक्रिया:
$CaH_2 + 2 H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + 2 H_2$
नोट: यद्यपि उत्पन्न $H_2$ की मात्रा भिन्न हो सकती है,लेकिन उत्पादित रासायनिक प्रजातियाँ ($Ca(OH)_2$ और $H_2$) समान हैं।

(A) कथन '$Mg$ संकुल नहीं बना सकता है' गलत है क्योंकि $Mg$ संकुल बना सकता है। उदाहरण के लिए,क्लोरोफिल में $Mg^{2+}$ आयन होता है जो पोरफाइरिन रिंग से समन्वित होता है,और $Mg$,$EDTA^{4-}$ के साथ भी संकुल बनाता है।

(B) आवर्त सारणी में एक ही समूह के तत्वों के रासायनिक गुण समान होते हैं क्योंकि उनका संयोजी कोश इलेक्ट्रॉनिक विन्यास समान होता है।
$Mg$,$Sr$,और $Ba$ सभी समूह $2$ (क्षारीय मृदा धातु) से संबंधित हैं।
इसलिए,उनके रासायनिक गुण समान होते हैं।

(D) बेरियम $(Ba)$ एक क्षारीय मृदा धातु है।
$1$. यह एक चांदी जैसी सफेद धातु है।
$2$. यह $Ba(NO_3)_2$ बनाता है,जो ज्वाला को एक विशिष्ट सेब जैसा हरा रंग देता है,जिसका उपयोग आतिशबाजी में किया जाता है।
$3$. समूह में नीचे जाने पर आयनन ऊर्जा घटती है। चूंकि $Ba$,समूह-$2$ में $Ra$ के ऊपर स्थित है,इसलिए $Ba$ की आयनन ऊर्जा $Ra$ से अधिक होती है। अतः,यह कथन कि इसकी आयनन ऊर्जा रेडियम से कम है,गलत है।
$4$. सीज़ियम जैसे अधिक सक्रिय तत्वों की तुलना में बेरियम दृश्य प्रकाश के तहत महत्वपूर्ण प्रकाश-विद्युत प्रभाव (photoelectric effect) प्रदर्शित नहीं करता है।

(C) $Be$ (बेरिलियम) और $Al$ (एल्युमिनियम) विकर्ण संबंध प्रदर्शित करते हैं। दोनों उभयधर्मी ऑक्साइड,पॉलिमेरिक हाइड्राइड और सहसंयोजक हैलाइड बनाते हैं। हालाँकि,वे अपनी अधिकतम सहसंयोजकता में भिन्न होते हैं। $Be$ की अधिकतम सहसंयोजकता $4$ है (केवल $2s$ और $2p$ कक्षकों की उपस्थिति के कारण),जबकि $Al$ की अधिकतम सहसंयोजकता $6$ है ($3d$ कक्षकों की उपलब्धता के कारण)।

(D) समूह $2$ में,क्षारीय मृदा धातुओं के सल्फेट की विलेयता समूह में नीचे जाने पर घटती है,क्योंकि जालक ऊर्जा (lattice energy) में कमी की तुलना में जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) में कमी अधिक महत्वपूर्ण होती है।
विलेयता का क्रम है: $BeSO_4 > MgSO_4 > CaSO_4 > SrSO_4 > BaSO_4$।
अतः,$SrSO_4$ की विलेयता $BaSO_4$ से अधिक है।

(B) पोर्टलैंड सीमेंट में $C_3A$ (ट्राइकैल्शियम एल्युमिनेट) होता है,जो पानी के साथ बहुत तेजी से प्रतिक्रिया करता है,जिससे सीमेंट तुरंत सेट हो जाता है।
इस फ्लैश सेटिंग को रोकने और कंक्रीट को मिलाने और बिछाने के लिए पर्याप्त समय देने के लिए,थोड़ी मात्रा में जिप्सम $(CaSO_4 \cdot 2H_2O)$ मिलाया जाता है।
जिप्सम एक मंदक (retarder) के रूप में कार्य करता है,जो $C_3A$ के जलयोजन (hydration) को धीमा कर देता है,जिससे सीमेंट की सेटिंग प्रक्रिया में देरी होती है।

(C) यौगिक $(A)$ $MgSO_{4} \cdot 7H_{2}O$ (एप्सम साल्ट) है,जिसका उपयोग रेचक के रूप में किया जाता है।
जब इसे अमोनियम फॉस्फेट के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह मैग्नीशियम फॉस्फेट का सफेद अवक्षेप बनाता है: $MgSO_{4} + (NH_{4})_{3}PO_{4} \rightarrow Mg_{3}(PO_{4})_{2} \downarrow + 3(NH_{4})_{2}SO_{4}$.
कोबाल्ट नाइट्रेट परीक्षण में,मैग्नीशियम लवण गर्म करने पर गुलाबी रंग का अवशेष $(MgO \cdot CoO)$ देते हैं।

(D) पोर्टलैंड सीमेंट कैल्शियम सिलिकेट्स और एल्युमिनेट्स का एक जटिल मिश्रण है।
इसके मुख्य घटक डाइकैल्शियम सिलिकेट $(Ca_2SiO_4)$,ट्राइकैल्शियम सिलिकेट $(Ca_3SiO_5)$,और ट्राइकैल्शियम एल्युमिनेट $(Ca_3Al_2O_6)$ हैं।
अतः,सूचीबद्ध तीनों यौगिक पोर्टलैंड सीमेंट में मौजूद होते हैं।

(B) जब बेरिलियम ऑक्साइड $(X)$,कार्बन और क्लोरीन के मिश्रण को उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है,तो बेरिलियम डाइक्लोराइड $(Y)$ और कार्बन मोनोऑक्साइड प्राप्त होते हैं:
$BeO + C + Cl_2 \to BeCl_2 + CO$
बेरिलियम डाइक्लोराइड $(Y)$ का जल-अपघटन बेरिलियम हाइड्रोक्साइड $(Z)$ और $HCl$ देता है:
$BeCl_2 + 2H_2O \to Be(OH)_2 + 2HCl$
बेरिलियम डाइक्लोराइड $(BeCl_2)$ एक इलेक्ट्रॉन-न्यून अणु है और ठोस अवस्था में बहुलक श्रृंखला संरचना में मौजूद होता है।

(D) आयनिक यौगिकों का गलनांक जालक ऊर्जा और बंध के आयनिक चरित्र पर निर्भर करता है।
फजान के नियम के अनुसार,जैसे-जैसे धनायन का आकार बढ़ता है,ध्रुवण क्षमता कम हो जाती है,जिससे धातु-क्लोराइड बंध में आयनिक चरित्र बढ़ जाता है।
दिए गए क्षारीय मृदा धातु क्लोराइड्स $(BeCl_2, MgCl_2, CaCl_2, BaCl_2)$ में,$Ba^{2+}$ की आयनिक त्रिज्या सबसे बड़ी है।
इसलिए,$BaCl_2$ में सबसे अधिक आयनिक चरित्र होता है और इसमें आकर्षण के स्थिर वैद्युत बल सबसे मजबूत होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप इसका गलनांक सबसे अधिक होता है।

(C) $BeF_2$ मुख्य रूप से सहसंयोजक प्रकृति का होता है,जिसके परिणामस्वरूप इसका गलनांक $\left(800^{\circ} C\right)$ अन्य क्षारीय मृदा धातु फ्लोराइड्स की तुलना में काफी कम होता है,जो आयनिक होते हैं और $1200^{\circ} C$ से अधिक तापमान पर पिघलते हैं।
इसके अलावा,$BeF_2$ समूह $2$ के तत्वों में पानी में सबसे अधिक घुलनशील फ्लोराइड है क्योंकि छोटे $Be^{2+}$ आयन की उच्च जलयोजन ऊर्जा इसकी जालक ऊर्जा से अधिक होती है।

(A) क्षारीय मृदा धातुओं की जल के साथ अभिक्रियाशीलता समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है।
$Be$ (बेरिलियम) समूह का प्रथम सदस्य है और इसकी आयनन एन्थैल्पी बहुत अधिक तथा परमाणु आकार छोटा होता है।
अपनी उच्च जलयोजन ऊर्जा और अपने यौगिकों में प्रबल सहसंयोजक गुण के कारण,$Be$ लाल तप्त अवस्था में भी जल या भाप के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
इसके विपरीत,$Na$,$Ca$,और $K$ अत्यधिक अभिक्रियाशील हैं और जल के साथ आसानी से अभिक्रिया करके अपने संबंधित हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं और $H_2$ गैस मुक्त करते हैं।

(A) विकल्प $A$ सही है।
एक ही समूह के तत्वों का संयोजी कोश इलेक्ट्रॉनिक विन्यास समान होता है।
विकल्प $A$ $(Z = 4, 12, 38, 88)$ के लिए:
$Z = 4$ है $Be$ $([He] 2s^2)$
$Z = 12$ है $Mg$ $([Ne] 3s^2)$
$Z = 38$ है $Sr$ $([Kr] 5s^2)$
$Z = 88$ है $Ra$ $([Rn] 7s^2)$
ये सभी तत्व समूह $2$ (क्षारीय मृदा धातु) से संबंधित हैं क्योंकि इन सभी का संयोजी विन्यास $ns^2$ है।

(C) क्षारीय मृदा धातुओं के फ्लोराइड की विलेयता जालक ऊर्जा (lattice energy) और जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) के बीच संतुलन द्वारा निर्धारित होती है।
$BeF_2$ जल में अत्यधिक विलेय है क्योंकि छोटे $Be^{2+}$ आयन की जलयोजन ऊर्जा बहुत अधिक होती है,जो इसकी जालक ऊर्जा की भरपाई कर देती है।
जैसे-जैसे धनायन का आकार $Be^{2+}$ से $Ba^{2+}$ तक बढ़ता है,जलयोजन ऊर्जा काफी कम हो जाती है,जिससे विलेयता में कमी आती है।
अतः,सही क्रम $MgF_2 < CaF_2 < SrF_2 < BeF_2$ है।

(C) $Be$ और $Al$ दोनों सांद्र नाइट्रिक एसिड $(HNO_3)$ के साथ अभिक्रिया करके अपनी सतह पर एक पतली,छिद्ररहित और स्थिर सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत बनाते हैं।
यह परत धातु की एसिड के साथ आगे की अभिक्रिया को रोकती है,जिससे धातुएं निष्क्रिय हो जाती हैं।

(C) ब्लीचिंग पाउडर की रासायनिक संरचना को $CaCl_{2} \cdot Ca(OCl)_{2} \cdot Ca(OH)_{2} \cdot 2H_{2}O$ के रूप में दर्शाया जाता है।
जलीय विलयन में,यह वियोजित होकर $Ca^{2+}$,$Cl^{-}$,और $OCl^{-}$ आयन प्रदान करता है।

(D) मिथेनाइड्स वे कार्बाइड हैं जिनमें मिथेनाइड आयन,यानी $C^{4-}$ आयन होता है।
जल-अपघटन (hydrolysis) पर,ये कार्बाइड मिथेन $(CH_4)$ गैस देते हैं।
मिथेनाइड्स के उदाहरणों में $Be_2C$ और $Al_4C_3$ शामिल हैं।
$Be_2C + 4H_2O \rightarrow 2Be(OH)_2 + CH_4$
$Al_4C_3 + 12H_2O \rightarrow 4Al(OH)_3 + 3CH_4$

(B) सबसे कम विलेयता गुणनफल $(K_{sp})$ वाला हाइड्रॉक्साइड $Be(OH)_2$ है,जिसका $K_{sp}$ मान $10^{-22}$ की सीमा में होता है।
इसका कारण यह है कि $Be^{2+}$ आयन अन्य क्षारीय मृदा धातु आयनों की तुलना में काफी छोटा होता है,जिससे जालक ऊर्जा (lattice energy) अधिक होती है और $OH^{-}$ आयनों के साथ मजबूत बंधन बनता है,जिसके परिणामस्वरूप विलेयता बहुत कम हो जाती है।
जैसे-जैसे हम समूह $2A$ में नीचे जाते हैं,धातु आयनों का आकार बढ़ता है,जो जालक ऊर्जा और धातु तथा $OH^{-}$ आयनों के बीच के बंधन को कमजोर करता है,जिससे $K_{sp}$ के मान बढ़ जाते हैं।

(D) क्षारीय मृदा धातुओं ($IIA$ समूह) का घनत्व सामान्यतः समूह में नीचे जाने पर बढ़ता है क्योंकि परमाणु द्रव्यमान,परमाणु आयतन की तुलना में तेजी से बढ़ता है।
हालाँकि,$Mg$ अपनी क्रिस्टल संरचना के कारण एक अपवाद है।
तत्वों का घनत्व इस प्रकार है: $Be (1.85 \ g/cm^3)$,$Mg (1.55 \ g/cm^3)$,$Ca (1.55 \ g/cm^3)$,$Sr (2.63 \ g/cm^3)$,$Ba (3.59 \ g/cm^3)$।
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर,$Mg < Be < Ca$ इन तीन तत्वों के बीच सापेक्ष घनत्व का सबसे सटीक निरूपण है।