Chemical properties Questions in Gujarati

(D) જ્યારે લોખંડને સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે ત્યારે તે નિષ્ક્રિય બને છે.
આનું કારણ એ છે કે ધાતુની સપાટી પર આયર્ન ઓક્સાઈડ $(Fe_2O_3)$ નું એક પાતળું,રક્ષણાત્મક અને અછિદ્રાળુ પડ બને છે,જે એસિડ સાથે આગળની પ્રક્રિયાને અટકાવે છે.

(A) સમૂહ $6$ ના તત્વોના ટ્રાયોક્સાઈડનો ઓક્સિડેશનકર્તા સ્વભાવ નીચલા ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં $Cr$ થી $W$ તરફ નીચે જઈએ છીએ,તેમ $+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાની સ્થિરતા વધે છે,જ્યારે નીચલી ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓની સ્થિરતા ઘટે છે.
તેથી,$CrO_3$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે કારણ કે $Cr$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં રહેવાનું પસંદ કરે છે.
તેનાથી વિપરીત,$MoO_3$ અને $WO_3$ ઓછા ઓક્સિડેશનકર્તા છે કારણ કે $Mo$ અને $W$ એ $+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં વધુ સ્થિર છે.
ઓક્સિડેશનકર્તા સ્વભાવનો સાચો ક્રમ $CrO_3 > MoO_3 > WO_3$ છે.

(D) તત્વની ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવવાની ક્ષમતા કેન્દ્રીય ધાતુ પરમાણુ સાથે બહુવિધ બંધ બનાવવાની તેની ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે.
ઓક્સિજન $(O)$ સંક્રાંતિ ધાતુઓ સાથે $p\pi-d\pi$ બહુવિધ બંધ બનાવવામાં સક્ષમ છે,જે ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓને સ્થિર કરે છે.
તેનાથી વિપરીત,ફ્લોરિન $(F)$ માત્ર એકલ સહસંયોજક બંધ $(F-M)$ બનાવી શકે છે અને બહુવિધ બંધ બનાવી શકતું નથી.
તેથી,ઓક્સિજન $Mn_2O_7$ માં મેંગેનીઝની $ 7$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાને સ્થિર કરી શકે છે,જ્યારે ફ્લોરિન $MnF_4$ માં માત્ર $ 4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા સુધી જ સ્થિર કરી શકે છે.

(D)

આયન	$E^o \ (M^{3+}/M^{2+}) \ (V)$
$Ti^{2+}$	$-0.37$
$V^{2+}$	$-0.26$
$Cr^{2+}$	$-0.41$
$Mn^{2+}$	$+1.57$

ધાતુ આયનો દ્વારા મંદ એસિડમાંથી હાઇડ્રોજન વાયુનું મુક્ત થવું તે $M^{3+}/M^{2+}$ યુગ્મના રિડક્શન પોટેન્શિયલ પર આધાર રાખે છે.
જો $E^o$ નું મૂલ્ય ઋણ હોય,તો $M^{2+}$ આયન $H^+$ નું $H_2$ વાયુમાં રિડક્શન કરીને $M^{3+}$ માં ઓક્સિડેશન પામી શકે છે.
આપેલા આયનોમાં,$Mn^{2+}$ નું $E^o$ મૂલ્ય ખૂબ જ ધન $(+1.57 \ V)$ છે,જેનો અર્થ છે કે તે ખૂબ જ સ્થિર છે અને $H^+$ આયનોને રિડ્યુસ કરવા માટે સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવતું નથી.
તેથી,$Mn^{2+}$ હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરતું નથી.

(C) $(a) \ NO^{+} = 7+8-1 = 14 \ e^-$. $O_2 = 16 \ e^-$. તેથી,તેઓ આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક નથી. આ વિધાન ખોટું છે.
$(b)$ બોરોન તેની અત્યંત ઊંચી આયનીકરણ ઉર્જાને કારણે માત્ર સહસંયોજક સંયોજનો બનાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(c)$ જલીય દ્રાવણમાં,$Ti^{3+}$ એ $Ti^{+}$ કરતા વધુ સ્થિર છે. આ વિધાન ખોટું છે.
$(d) \ LiAlH_4$ એ કાર્બનિક સંશ્લેષણમાં એક જાણીતો બહુમુખી રિડક્શનકર્તા છે. આ વિધાન સાચું છે.

(D) . $BeO$ સ્વભાવે ઉભયગુણી છે. તે એસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. અન્ય $s-$ બ્લોક ધાતુના ઓક્સાઇડ બેઝિક હોય છે અને માત્ર એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$B$. $NO, N_2O, CO$ ઓક્સાઇડ તટસ્થ છે,જ્યારે મોટાભાગના અન્ય અધાતુના ઓક્સાઇડ એસિડિક હોય છે.
$C$. બધા $d-$ બ્લોક તત્વો સંક્રાંતિ ધાતુઓ છે.
$D$. આ વિધાન ખોટું છે કારણ કે $d-$ બ્લોક ધાતુના ઓક્સાઇડ વિવિધ ગુણધર્મો ધરાવે છે: કેટલાક બેઝિક,કેટલાક એસિડિક અને કેટલાક ઉભયગુણી હોય છે (દા.ત.,$CrO_3$ એસિડિક છે,$Cr_2O_3$ ઉભયગુણી છે,અને $CrO$ બેઝિક છે).

(A) જ્યારે ફેરસ સલ્ફેટ હેપ્ટાહાઇડ્રેટ $(FeSO_4 \cdot 7H_2O)$ ને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે સૌ પ્રથમ સ્ફટિકીકરણનું પાણી ગુમાવીને નિર્જળ ફેરસ સલ્ફેટ $(FeSO_4)$ બનાવે છે.
વધુ ગરમ કરવા પર,નિર્જળ ફેરસ સલ્ફેટનું વિઘટન થઈને ફેરિક ઓક્સાઇડ $(Fe_2O_3)$,સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ $(SO_2)$ અને સલ્ફર ટ્રાયોક્સાઇડ $(SO_3)$ મળે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2FeSO_4(s) \xrightarrow{\Delta} Fe_2O_3(s) + SO_2(g) + SO_3(g)$

(C) ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ એવા છે જે એસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$Al_2O_3$ (એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડ),$Cr_2O_3$ (ક્રોમિયમ$(III)$ ઓક્સાઈડ),અને $ZnO$ (ઝિંક ઓક્સાઈડ) જાણીતા ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ છે.
$Fe_2O_3$ (ફેરિક ઓક્સાઈડ) સ્વભાવે બેઝિક છે અને તે બેઝ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી,તેથી તે ઉભયગુણી નથી.

(C) જ્યારે આયર્ન (લોખંડ) ની પ્રક્રિયા સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ $(conc. HNO_3)$ સાથે કરવામાં આવે છે ત્યારે તે નિષ્ક્રિય બને છે.
આનું કારણ ધાતુની સપાટી પર ઓક્સાઈડ $(Fe_2O_3)$ નું પાતળું,રક્ષણાત્મક અને નિષ્ક્રિય પડ બનવું છે,જે એસિડ સાથેની વધુ પ્રક્રિયાને અટકાવે છે.

(A) લોખંડની નિષ્ક્રિયતા તેની સપાટી પર જ્યારે તેને સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે ત્યારે ઓક્સાઈડના પાતળા,છિદ્રરહિત અને રક્ષણાત્મક સ્તરના નિર્માણને કારણે થાય છે.
આ રક્ષણાત્મક સ્તર ફેરિક ઓક્સાઈડ $(Fe_2O_3)$ નું બનેલું હોય છે.
આ સ્તર ધાતુની એસિડ સાથેની આગળની પ્રક્રિયાને અટકાવે છે,જેનાથી લોખંડ નિષ્ક્રિય બને છે.

(B) જ્યારે પીગળેલું ચાંદી ઓક્સિજનને શોષે છે,ત્યારે તે પ્રવાહી ધાતુમાં ઓગળી જાય છે. ઠંડુ પડતા,ઓક્સિજનની દ્રાવ્યતા ઘટે છે અને વાયુ મુક્ત થાય છે. ઓક્સિજન વાયુના આ ઝડપી ઉત્સર્જનને કારણે ઘન બનતી ચાંદીની સપાટી તૂટી જાય છે,જેનાથી ચાંદીના નાના કણો વિખેરાઈ જાય છે. આ ઘટનાને ચાંદીનું $spitting$ (સ્પિટિંગ) કહેવામાં આવે છે.

(C) કોપર$(II)$ હેલાઈડ્સની સ્થિરતા મર્યાદિત છે. જ્યારે $CuF_2$,$CuCl_2$ અને $CuBr_2$ સ્થિર છે,ત્યારે $CuI_2$ અને $Cu(CN)_2$ ઓરડાના તાપમાને અસ્થિર હોય છે.
$CuI_2$ સ્વયંભૂ રીતે $CuI$ અને $I_2$ માં વિઘટન પામે છે.
$Cu(CN)_2$ સ્વયંભૂ રીતે $CuCN$ અને $(CN)_2$ માં વિઘટન પામે છે.
તેથી,$X^-$ એ $CN^-$ અથવા $I^-$ હોઈ શકે છે.

(D) $Ni$,$Cr$ અને $Co$ જેવી ધાતુઓ સાંદ્ર $HNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી નિષ્ક્રિય બને છે,કારણ કે તેમની સપાટી પર પાતળું,રક્ષણાત્મક અને છિદ્રાળુ ન હોય તેવું ઓક્સાઈડનું પડ બને છે.

(D) $1$. પરમાણ્વીયકરણની ઉષ્મા: $Zn, Cd, Hg$ ની $d^{10}$ ઇલેક્ટ્રોન રચનાને કારણે તેમની પરમાણ્વીયકરણ એન્થાલ્પી ઓછી હોય છે. સમૂહમાં નીચે જતાં ધાત્વિક બંધની પ્રબળતા ઘટતી હોવાથી ક્રમ $Zn > Cd > Hg$ સાચો છે.
$2$. એસિડિક પ્રબળતા: ધાતુના ઓક્સાઇડની એસિડિક પ્રબળતા તેના ઓક્સિડેશન આંક સાથે વધે છે. $Mn_2O_7$ માં $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$,$MnO_2$ માં $+4$ અને $MnO$ માં $+2$ છે. તેથી,$Mn_2O_7 > MnO_2 > MnO$ સાચો છે.
$3$. ઓક્સિડેશનકર્તા સ્વભાવ: સમાન ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $Cr, Mo, W$ માટે ઓક્સિડેશનકર્તા શક્તિ સમૂહમાં નીચે જતાં ઘટે છે. તેથી,$CrO_3 > MoO_3 > WO_3$ સાચો છે.
$4$. આયનીય લાક્ષણિકતા: ફાજન્સના નિયમ મુજબ,નાના ધન આયનો વધુ ધ્રુવીભવન શક્તિ ધરાવે છે,જે સહસંયોજક લાક્ષણિકતા વધારે છે. $Zn^{2+}$ સૌથી નાનો હોવાથી $ZnCl_2$ સૌથી વધુ સહસંયોજક છે. તેથી,આયનીય લાક્ષણિકતાનો સાચો ક્રમ $ZnCl_2 > CdCl_2 > HgCl_2$ છે. આમ,આપેલ ક્રમ $HgCl_2 > CdCl_2 > ZnCl_2$ ખોટો છે.

(D) એમાલગમ એ પારો $(Hg)$ અને અન્ય ધાતુઓનું મિશ્રધાતુ છે.
લોખંડ $(Fe)$ પારો સાથે એમાલગમ બનાવતું નથી કારણ કે તે પારામાં અદ્રાવ્ય છે.
તેનાથી વિપરીત,સોનું $(Au)$,ચાંદી $(Ag)$,ઝિંક $(Zn)$,તાંબુ $(Cu)$ અને ટીન $(Sn)$ જેવી ધાતુઓ સરળતાથી એમાલગમ બનાવે છે.

(C) ચાલો પ્રક્રિયાઓનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$: $Fe_2(SO_4)_3$ ને ગરમ કરતા તે $Fe_2O_3$ અને $SO_3$ માં વિઘટન પામે છે,$Fe$ માં નહીં.
$B$: $FeSO_4$ ને ગરમ કરતા તે $Fe_2O_3$,$SO_2$ અને $SO_3$ માં વિઘટન પામે છે,$Fe$ માં નહીં.
$C$: $FeCl_3$ ની $H_2$ સાથે પ્રક્રિયાથી $FeCl_2$ અને $HCl$ મળે છે. $FeCl_2$ ની $Zn$ સાથે પ્રક્રિયાથી $Fe$ અને $ZnCl_2$ મળે છે. આ એક સાચી શ્રેણી છે.
$D$: $Fe_3O_4$ નું $CO$ સાથે $600 ^\circ C$ તાપમાને રિડક્શન કરવાથી $FeO$ મળે છે,અને $700 ^\circ C$ તાપમાને આગળ રિડક્શન કરવાથી $Fe$ મળે છે. આમ,$C$ અને $D$ બંને સાચી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ દર્શાવે છે.

(A) $Cu^{2+}(aq.)$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
તે $I^{-}(aq.)$,$CN^{-}(aq.)$,અને $SCN^{-}(aq.)$ નું તેમના અનુરૂપ ઉત્પાદનો $I_2$,$(CN)_2$,અને $(SCN)_2$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે અને પોતે $CuX$ માં રિડક્શન પામે છે.
જોકે,$Cl^{-}(aq.)$ એ અન્યની સરખામણીમાં ખૂબ જ નિર્બળ રિડક્શનકર્તા છે અને ઓરડાના તાપમાને $(R.T.)$ $Cu^{2+}(aq.)$ દ્વારા તેનું ઓક્સિડેશન થઈ શકતું નથી.
તેથી,$X$ એ $Cl^{-}(aq.)$ હોઈ શકે નહીં.

(A) $Ni(OH)_2$,$Cd(OH)_2$ અને $Cu(OH)_2$ જેવા સંક્રાંતિ ધાતુના હાઇડ્રોક્સાઇડ $NH_3$ ના વધારાના દ્રાવણ સાથે દ્રાવ્ય એમાઇન સંકીર્ણ બનાવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,$Cu(OH)_2 + 4NH_3 \rightarrow [Cu(NH_3)_4]^{2+} + 2OH^-$.
જોકે,$Fe(OH)_2$ એ જલીય $NH_3$ દ્રાવણમાં સ્થાયી દ્રાવ્ય એમાઇન સંકીર્ણ બનાવતું નથી અને અવક્ષેપ તરીકે રહે છે.

(B) $PbO_2$ એ લેડ$(IV)$ ઓક્સાઈડ છે,જે એસિડિક ઓક્સાઈડ છે. તે ઠંડા મંદ $HNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી કારણ કે તે મંદ નાઈટ્રિક એસિડ સાથે એસિડ-બેઝ તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા કરવા માટે પૂરતું બેઝિક નથી.

(B) પ્રક્રિયાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. $P$ એ $Fe^{2+}$ આયનો ધરાવતું રંગીન દ્રાવણ છે (આછો લીલો).
$2$. હવાના સંપર્કમાં આવતા,$Fe^{2+}$ નું ઓક્સિડેશન થઈને $Fe^{3+}$ બને છે,જે દ્રાવણ $Q$ (પીળાશ પડતું) બનાવે છે.
$3$. જ્યારે $Q$ માં $KOH$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે $Fe^{3+}$ એ $Fe(OH)_3$ $(R)$ ના લાલ-કથ્થઈ રંગના અવક્ષેપ બનાવે છે.
$4$. $Fe(OH)_3$ એ વધારાના $NaOH$ અને વધારાના $NH_3$ દ્રાવણ બંનેમાં અદ્રાવ્ય છે.
તેથી,$P$ માં $Fe^{2+}(aq.)$ સમાવિષ્ટ છે.

(A) સંક્રાંતિ ધાતુઓ સારી ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે કારણ કે તેઓ પ્રક્રિયકોના અધિશોષણ માટે વિશાળ સપાટી પૂરી પાડે છે અને તેમની પાસે બદલાતી ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ હોય છે,જે તેમને અસ્થાયી મધ્યવર્તી સંયોજનો બનાવવાની મંજૂરી આપે છે.
$H_2SO_4$ ના ઉત્પાદન માટેની સંપર્ક વિધિમાં,$SO_2$ નું $SO_3$ માં ઓક્સિડેશન કરવા માટે $V_2O_5$ (વેનેડિયમ પેન્ટોક્સાઇડ) નો ઉદ્દીપક તરીકે ઉપયોગ થાય છે.
કારણ કે કારણ એક ચોક્કસ ઉદાહરણ આપે છે જે વિધાનમાં આપેલા સામાન્ય વિધાનને સમર્થન આપે છે,તેથી કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(N/A) $AgF_2$ માં $Ag$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે.
$Ag$ માટે $+2$ ઓક્સિડેશન આંક અસ્થાયી હોવાથી,તે વધુ સ્થાયી $+1$ ઓક્સિડેશન આંકમાં પાછા આવવા માટે ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની પ્રબળ વૃત્તિ ધરાવે છે $(Ag^{2+} + e^- \rightarrow Ag^+)$.
તે સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન મેળવતું હોવાથી,તે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.

(C) $Pt$ (પ્લેટિનમ) એક ઉમદા ધાતુ છે અને સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય છે.
તે ઓક્સિજન સાથે સીધી પ્રતિક્રિયા આપતું નથી.
તેનાથી વિપરીત,$Zn$,$Ti$,અને $Fe$ સક્રિય ધાતુઓ છે જે ઓક્સિજન સાથે ગરમ કરવાથી તેમના ઓક્સાઇડ બનાવે છે.

(N/A) આ ઓક્સોએનાયન્સની ઓક્સિડેશન ક્ષમતા તેમના ઘટાડેલા નીચલા ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
જેમ આપણે $VO_2^+$ થી $MnO_4^-$ તરફ જઈએ છીએ,તેમ રિડક્શન પામેલી સ્પીસીઝની સ્થિરતા વધે છે,જે મૂળ ઓક્સોએનાયનના રિડક્શનને વધુ અનુકૂળ બનાવે છે.
ખાસ કરીને,રિડક્શન પોટેન્શિયલ $VO_2^+ < Cr_2O_7^{2-} < MnO_4^-$ ના ક્રમમાં વધે છે,જે દર્શાવે છે કે આ સ્પીસીઝ કેટલી સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારે છે.

(N/A) જ્યારે $Cr^{2+}$ અને $Fe^{2+}$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે ત્યારે નીચેની પ્રક્રિયાઓ થાય છે:
$Cr^{2+} \longrightarrow Cr^{3+} + e^-$
$Fe^{2+} \longrightarrow Fe^{3+} + e^-$
પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલનું મૂલ્ય $E^\circ_{Cr^{3+}/Cr^{2+}}$ એ $-0.41 \ V$ છે અને $E^\circ_{Fe^{3+}/Fe^{2+}}$ એ $+0.77 \ V$ છે.
વધારે ઋણ $E^\circ$ મૂલ્ય ઓક્સિડેશન પામવાની વધુ વૃત્તિ દર્શાવે છે.
$Cr^{3+}/Cr^{2+}$ માટે $E^\circ$ નું મૂલ્ય ઋણ હોવાથી,$Cr^{2+}$ નું સરળતાથી $Cr^{3+}$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
તેનાથી વિપરીત,$Fe^{3+}/Fe^{2+}$ માટે ધન $E^\circ$ મૂલ્ય દર્શાવે છે કે $Fe^{2+}$ નું $Fe^{3+}$ માં સરળતાથી ઓક્સિડેશન થતું નથી.
તેથી,$Cr^{2+}$ એ $Fe^{2+}$ કરતા પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે.

(N/A) $(i)$ $Cr^{2+}$ પ્રકૃતિમાં પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે. તેની પાસે $d^{4}$ ઇલેક્ટ્રોન રચના છે. રિડક્શનકર્તા તરીકે કામ કરતી વખતે,તે $Cr^{3+}$ (ઇલેક્ટ્રોનિક રચના,$d^{3}$) માં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે. આ $d^{3}$ રચનાને $t_{2g}^{3}$ રચના તરીકે લખી શકાય છે,જે વધુ સ્થાયી રચના છે. $Mn^{3+} (d^{4})$ ના કિસ્સામાં,તે ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે અને $Mn^{2+} (d^{5})$ માં રિડ્યુસ થાય છે. આમાં બરાબર અડધી ભરાયેલી $d$-કક્ષક હોય છે અને તે અત્યંત સ્થાયી છે.
$(ii)$ $Co^{2+}$ જલીય દ્રાવણોમાં સ્થાયી છે. જો કે,પ્રબળ ક્ષેત્ર ધરાવતા સંકીર્ણ બનાવતા પ્રક્રિયકોની હાજરીમાં,તેનું $Co^{3+}$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે. જોકે $Co$ માટે ત્રીજી આયનીકરણ ઉર્જા ઊંચી છે,પરંતુ પ્રબળ ક્ષેત્રના લિગાન્ડ્સની હાજરીમાં મુક્ત થતી ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્ટેબિલાઇઝેશન એનર્જી $(CFSE)$ આ આયનીકરણ ઉર્જાને દૂર કરે છે.
$(iii)$ $d^{1}$ રચના ધરાવતા આયનો સ્થાયી $d^{0}$ રચના મેળવવા માટે વધુ એક ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાનું વલણ ધરાવે છે. ઉપરાંત,જલીયકરણ અથવા લેટીસ ઉર્જા આ આયનોની $d$-કક્ષકમાં હાજર એકમાત્ર ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા માટે પૂરતી છે. તેથી,તેઓ રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.

(N/A) $(i)$ સંક્રાંતિ ધાતુના નીચા ઓક્સાઇડના કિસ્સામાં,ધાતુ પરમાણુ ઓછી ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવે છે. આનો અર્થ એ છે કે ધાતુ પરમાણુના કેટલાક સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન બંધનમાં સામેલ હોતા નથી. પરિણામે,તે ઇલેક્ટ્રોન દાન કરી શકે છે અને બેઝ તરીકે વર્તે છે.
બીજી તરફ,સંક્રાંતિ ધાતુના ઊંચા ઓક્સાઇડના કિસ્સામાં,ધાતુ પરમાણુ ઊંચી ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવે છે. આનો અર્થ એ છે કે સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન બંધનમાં સામેલ હોય છે અને તેથી,તે ઉપલબ્ધ હોતા નથી. ત્યાં ઉચ્ચ અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર પણ હોય છે. પરિણામે,તે ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારી શકે છે અને એસિડ તરીકે વર્તે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,$MnO$ બેઝિક છે અને $Mn_2O_7$ એસિડિક છે.
$(ii)$ ઓક્સિજન અને ફ્લોરિન તેમની ઊંચી વિદ્યુતઋણતા અને નાના કદને કારણે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે. તેથી,તેઓ સંક્રાંતિ ધાતુઓમાંથી સૌથી ઊંચી ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ મેળવે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો,સંક્રાંતિ ધાતુ ઓક્સાઇડ અને ફ્લોરાઇડમાં ઊંચી ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે,$OsF_6$ અને $V_2O_5$ માં,$Os$ અને $V$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ અનુક્રમે $+6$ અને $+5$ છે.
$(iii)$ ઓક્સિજન તેની ઊંચી વિદ્યુતઋણતા અને નાના કદને કારણે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
તેથી,ધાતુના ઓક્સો-એનાયન્સ સૌથી ઊંચી ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે,$MnO_4^-$ માં,$Mn$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+7$ છે.

(N/A) જલીય માધ્યમમાં $M^{2+}$ આયનોની સ્થિરતા ત્રણ પરિબળો પર આધાર રાખે છે:
$(i)$ પરમાણ્વીયકરણની એન્થાલ્પી
$(ii)$ પ્રથમ અને દ્વિતીય આયનીકરણ એન્થાલ્પીનો સરવાળો
$(iii)$ જલીયકરણ એન્થાલ્પી
જો વિદ્યુતધ્રુવ પોટેન્શિયલ $(M^{2+}/M)$ નું મૂલ્ય વધુ ઋણ હોય,તો જલીય માધ્યમમાં તત્વ $M^{2+}$ અવસ્થામાં વધુ સ્થિર હોય છે. આવર્તમાં આગળ વધતા,$M^{2+}$ આયન બનાવવાની વૃત્તિ સામાન્ય રીતે ઘટે છે.
કોપર સિવાય,પ્રથમ સંક્રાંતિ શ્રેણીના તમામ તત્વો વિદ્યુતધ્રુવ પોટેન્શિયલના ઋણ મૂલ્યો દર્શાવે છે. કોપરનું અપવાદરૂપ વર્તન તેની ઊંચી પરમાણ્વીયકરણ એન્થાલ્પી અને પ્રથમ તથા દ્વિતીય આયનીકરણ એન્થાલ્પીના ખૂબ ઊંચા સરવાળાને કારણે છે,જે તેની જલીયકરણ એન્થાલ્પી $(Cu^{2+})$ દ્વારા સરભર થતું નથી.
તેના ધન વિદ્યુતધ્રુવ પોટેન્શિયલને કારણે,કોપર મંદ એસિડમાંથી હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરતું નથી અને માત્ર નાઈટ્રિક એસિડ અને ગરમ સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ જેવા ઓક્સિડેશનકર્તા એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$Mn$,$Ni$ અને $Zn$ ના વિદ્યુતધ્રુવ પોટેન્શિયલ અપેક્ષા કરતા વધુ ઋણ છે. $Mn$ અને $Zn$ ના વિદ્યુતધ્રુવ પોટેન્શિયલના મૂલ્યો તેમની સ્થિર ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાઓને કારણે ( $Mn^{2+}$ માટે અર્ધ-પૂર્ણ $d^5$ અને $Zn^{2+}$ માટે પૂર્ણ-ભરાયેલ $d^{10}$ ) નીચા છે,જ્યારે $Ni$ તેની ઊંચી જલીયકરણ એન્થાલ્પીને કારણે અપવાદરૂપે વધુ ઋણ વિદ્યુતધ્રુવ પોટેન્શિયલ ધરાવે છે.

(N/A) $E_{M^{3+}/M^{2+}}^{o}$ ના મૂલ્યો $M^{3+}$ અને $M^{2+}$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓની સ્થિરતા દ્વારા નક્કી થાય છે.
$1$. $Sc^{3+}$ નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી ઇલેક્ટ્રોન રચના ધરાવે છે,જે તેને ખૂબ જ સ્થિર બનાવે છે,પરિણામે તેનું $E_{M^{3+}/M^{2+}}^{o}$ મૂલ્ય ખૂબ જ ઓછું (વધુ ઋણ) હોય છે.
$2$. $Mn^{3+}/Mn^{2+}$ $(+1.57 \ V)$ માટેનું ઊંચું મૂલ્ય $Mn^{2+}$ માં રહેલી અર્ધ-પૂર્ણ $d^5$ કક્ષકની વધારાની સ્થિરતાને કારણે છે.
$3$. $Fe^{3+}/Fe^{2+}$ $(+0.77 \ V)$ માટેનું નીચું મૂલ્ય $Fe^{3+}$ $(d^5)$ આયનની વધારાની સ્થિરતાને કારણે છે.
$4$. $Co^{3+}/Co^{2+}$ $(+1.97 \ V)$ માટેનું ઊંચું મૂલ્ય જલીય માધ્યમમાં $Co^{2+}$ $(d^7)$ પ્રણાલીની ઊંચી ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્ટેબિલાઇઝેશન એનર્જી $(CFSE)$ ને કારણે છે.
$5$. ઊંચા ધન $E_{M^{3+}/M^{2+}}^{o}$ મૂલ્યો ધરાવતા તત્વો (જેમ કે $Mn^{3+}$ અને $Co^{3+}$) પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે. તેનાથી વિપરીત,નીચા અથવા ઋણ મૂલ્યો ધરાવતા તત્વો (જેમ કે $Ti^{2+}, V^{2+}, Cr^{2+}$) પ્રબળ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને એસિડમાંથી $H_2$ મુક્ત કરી શકે છે.
ઉદાહરણ: $2Cr^{2+}_{(aq)} + 2H^+_{(aq)} \rightarrow 2Cr^{3+}_{(aq)} + H_{2(g)} \uparrow$

તત્વ	ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ ($E_{M^{3+}/M^{2+}}^{o}$ માં $V$)
$Ti$	$-0.37$
$V$	$-0.26$
$Cr$	$-0.41$
$Mn$	$+1.57$
$Fe$	$+0.77$
$Co$	$+1.97$

(N/A) સંક્રાંતિ ધાતુઓ વ્યાપક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાત્મકતા દર્શાવે છે. તેમાંથી ઘણી ધાતુઓ ખનિજ એસિડમાં ઓગળવા માટે પૂરતી વિદ્યુત-ધન (electropositive) હોય છે,જોકે કેટલીક ધાતુઓ નિષ્ક્રિય (noble) હોય છે (દા.ત.,$Ag$,$Au$,$Pt$).
$3d$ શ્રેણી માટે,પ્રતિક્રિયાત્મકતા પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(E^{\circ})$ મૂલ્યો સાથે સંબંધિત છે. વધુ ઋણ $E^{\circ}$ મૂલ્ય ધરાવતી ધાતુઓ વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,$Cr^{2+}$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે અને તે એસિડમાંથી હાઇડ્રોજન મુક્ત કરી શકે છે:
$2Cr^{2+}_{(aq)} + 2H^+_{(aq)} \rightarrow 2Cr^{3+}_{(aq)} + H_{2(g)}$
આ પ્રક્રિયામાં,$Cr^{2+}$ નું $Cr^{3+}$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે (ઓક્સિડેશન આંક $+2$ થી $+3$ માં બદલાય છે),જ્યારે $H^+$ નું $H_2$ માં રિડક્શન થાય છે (ઓક્સિડેશન આંક $+1$ થી $0$ માં બદલાય છે).

(N/A) સંક્રાંતિ તત્વો અને તેમના સંયોજનો (મુખ્યત્વે ઓક્સાઇડ) તેમના ઉદ્દીપકીય ગુણધર્મો માટે જાણીતા છે,જે તેમની વિવિધ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ ધારણ કરવાની ક્ષમતા અને મોટી સપાટીના ક્ષેત્રફળને કારણે છે.
પ્રથમ સંક્રાંતિ શ્રેણીમાં,$Fe, Ni, Mn, Co$ જેવા તત્વો તેમની સપાટી પર પ્રક્રિયક અણુઓ સાથે મધ્યવર્તી બંધ બનાવવા માટે તેમના $3d$ અને $4s$ ઇલેક્ટ્રોનનો ઉપયોગ કરે છે. આનાથી સપાટી પર પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતા વધે છે અને પ્રક્રિયક અણુઓમાં બંધ નબળા પડે છે,જેનાથી પ્રતિક્રિયાની સક્રિયકરણ ઉર્જા (activation energy) ઘટે છે.
સંક્રાંતિ તત્વો તેમની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ બદલી શકતા હોવાથી,તેઓ વૈકલ્પિક પ્રતિક્રિયા માર્ગો પૂરા પાડીને અસરકારક ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે.
ઉદાહરણ: $Fe(III)$ એ આયોડાઇડ અને પરસલ્ફેટ આયનો વચ્ચેની પ્રતિક્રિયાને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
$2 I^{-} + S_{2}O_{8}^{2-} \rightarrow I_{2} + 2 SO_{4}^{2-}$
$Fe^{3+}$ ની ઉદ્દીપકીય ક્રિયા નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય છે:
$2 Fe^{3+} + 2 I^{-} \rightarrow I_{2} + 2 Fe^{2+}$
$2 Fe^{2+} + S_{2}O_{8}^{2-} \rightarrow 2 SO_{4}^{2-} + 2 Fe^{3+}$
અન્ય ઉદાહરણોમાં સંપર્ક વિધિ (contact process) માં $V_{2}O_{5}$,હેબર પ્રક્રિયામાં $Fe$,ચરબીના હાઇડ્રોજનેશનમાં $Ni$,અને પોલિમરાઇઝેશનમાં $TiCl_{4}$ નો સમાવેશ થાય છે.
આમ,સંક્રાંતિ તત્વોના ઉદ્દીપકીય ગુણધર્મો ખાલી $d$-કક્ષકોની હાજરી,પરિવર્તનશીલ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓમાં અસ્તિત્વ ધરાવવાની વૃત્તિ અને સંકીર્ણ સંયોજનો બનાવવાની ક્ષમતાને કારણે છે.

(N/A) સંક્રાંતિ ધાતુઓ અને તેમના સંયોજનો તેમની ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા માટે જાણીતા છે. આ મુખ્યત્વે તેમની અનેક ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ પ્રાપ્ત કરવાની અને સંકીર્ણો બનાવવાની ક્ષમતાને કારણે છે.
ઉદાહરણો:
$(i)$ સંપર્ક વિધિમાં વેનેડિયમ$(V)$ ઓક્સાઈડ $(V_2O_5)$.
$(ii)$ હેબર વિધિમાં સૂક્ષ્મ વિભાજિત આયર્ન $(Fe)$.
$(iii)$ ઉદ્દીપકીય હાઈડ્રોજનીકરણમાં સૂક્ષ્મ વિભાજિત નિકલ $(Ni)$.
ઉદ્દીપકીય ક્રિયાની સમજૂતી:
$(i)$ અધિશોષણ: પ્રક્રિયક અણુઓ ઉદ્દીપકની સપાટી પર અધિશોષિત થાય છે. સંક્રાંતિ ધાતુના પરમાણુઓ પ્રક્રિયક અણુઓ સાથે બંધ બનાવવા માટે તેમના $3d$ અને $4s$ ઈલેક્ટ્રોનનો ઉપયોગ કરે છે. આ સપાટી પર પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતા વધારે છે અને પ્રક્રિયક અણુઓમાં બંધોને નિર્બળ બનાવે છે,જેનાથી સક્રિયકરણ ઊર્જા ઘટે છે.
$(ii)$ બદલાતી ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ: સંક્રાંતિ ધાતુઓ તેમની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ બદલી શકે છે,જે ઓછી સક્રિયકરણ ઊર્જા સાથે વૈકલ્પિક માર્ગ પૂરો પાડવામાં મદદ કરે છે.
ઉદાહરણ: $Fe^{3+}$ આયનો આયોડાઈડ $(I^-)$ અને પરસલ્ફેટ $(S_2O_8^{2-})$ આયનો વચ્ચેની પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપિત કરે છે:
$(i)$ $2I^- + S_2O_8^{2-} \xrightarrow{Fe^{3+}} I_2 + 2SO_4^{2-}$
$(ii)$ $2Fe^{2+} + S_2O_8^{2-} \rightarrow 2Fe^{3+} + 2SO_4^{2-}$

(N/A) $+7$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવતું એકમાત્ર મેંગેનીઝ હેલાઈડ $MnF_7$ છે.
$(b)$ $3d$ શ્રેણીમાં $Mn$ માટે $E^{\ominus}_{M^{II}/M}$ નું મૂલ્ય મહત્તમ ઋણ $(-1.18 \ V)$ છે,કારણ કે $Mn^{2+}$ માં $d^5$ ઇલેક્ટ્રોન રચનાની વધારાની સ્થિરતા હોય છે.
$(c)$ $Cr^{2+}$ એ $Fe^{2+}$ કરતા પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે કારણ કે $Cr^{2+}$ માંથી $Cr^{3+}$ બનતી વખતે $d^4$ માંથી $d^3$ $(t_{2g}^3)$ રચના પ્રાપ્ત થાય છે,જે અર્ધ-પૂર્ણ $t_{2g}$ કક્ષકોને કારણે વધુ સ્થિર છે.

(N/A) $AgF_2$ માં,$Ag$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે જે ખૂબ જ અસ્થિર છે.
તેથી,તે ઝડપથી ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં આવે છે.
$Ag^{2+} + e^- \rightarrow Ag^+$.
તેથી,$AgF_2$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે.

(N/A) શ્રેણીના શરૂઆતના સભ્યો કેલ્શિયમ જેવું જ રાસાયણિક વર્તન દર્શાવે છે. પરંતુ પરમાણ્વીય ક્રમાંકમાં વધારા સાથે,તેઓ એલ્યુમિનિયમ જેવું વર્તન કરે છે.
અર્ધ-પ્રક્રિયા $Ln_{(aq)}^{3+} + 3e^{-} \rightarrow Ln_{(s)}$ માટે $E^{\circ}$ મૂલ્યો $-2.2 \ V$ થી $-2.4 \ V$ ની વચ્ચે હોય છે,સિવાય કે $Eu$ જેનું મૂલ્ય $-2.0 \ V$ છે.
લેન્થેનોઇડ્સ જ્યારે વાયુમાં હળવેથી ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે હાઇડ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. કાર્બન સાથે ગરમ કરવાથી,તેઓ $Ln_{3}C$,$Ln_{2}C_{3}$ અને $LnC_{2}$ પ્રકારના કાર્બાઇડ બનાવે છે.
આ ધાતુઓ હેલોજન સાથે ટ્રાયહેલાઇડ્સ $(LnX_{3})$ બનાવે છે અને મંદ એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરવા પર હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે. તેઓ ઓક્સિજન સાથે જોડાઈને $Ln_{2}O_{3}$ પ્રકારના ઓક્સાઇડ બનાવે છે. આ ઓક્સાઇડ સ્વભાવે બેઝિક હોય છે અને પાણીમાં ઓગળવાથી હાઇડ્રોક્સાઇડ $Ln(OH)_{3}$ બનાવે છે. આ ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોક્સાઇડની બેઝિકતા એલ્યુમિનિયમ અને કેલ્શિયમના સંયોજનોની વચ્ચે હોય છે:
$Al_{2}O_{3} < Ln_{2}O_{3} < CaO$
$Al(OH)_{3} < Ln(OH)_{3} < Ca(OH)_{2}$
પરમાણ્વીય ક્રમાંક વધવાની સાથે,લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે હાઇડ્રોક્સાઇડની બેઝિકતા ઘટે છે.
રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો સારાંશ:
- $O_{2}$ સાથે: $Ln_{2}O_{3}$ બનાવે છે
- એસિડ સાથે: $H_{2}$ મુક્ત કરે છે
- હેલોજન સાથે: $LnX_{3}$ બનાવે છે
- $H_{2}O$ સાથે: $Ln(OH)_{3} + H_{2}$ બનાવે છે
- $C$ સાથે ($2773 \ K$ પર): $LnC_{2}$ બનાવે છે
- $N$ સાથે: $LnN$ બનાવે છે
- $S$ સાથે: $Ln_{2}S_{3}$ બનાવે છે

(N/A) લેન્થેનોઇડ્સને ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે તે $H_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $LnH_2$ અને $LnH_3$ સૂત્ર ધરાવતા હાઇડ્રાઇડ્સ બનાવે છે (જ્યાં $Ln$ એ લેન્થેનોઇડ તત્વ દર્શાવે છે).
લેન્થેનોઇડ્સને ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે તે $O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Ln_2O_3$ સૂત્ર ધરાવતા ઓક્સાઇડ્સ બનાવે છે (જ્યાં $Ln$ એ લેન્થેનોઇડ તત્વ દર્શાવે છે).

(N/A) લેન્થેનોઇડ્સ ખૂબ જ સક્રિય ધાતુઓ છે.
$(1)$ તેઓ મંદ એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે: $2Ln + 6HCl \rightarrow 2LnCl_3 + 3H_2$.
$(2)$ તેઓ ગરમ કરવા પર હેલોજન $(X_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ટ્રાયહેલાઇડ્સ બનાવે છે: $2Ln + 3X_2 \rightarrow 2LnX_3$.

(N/A) જ્યારે $Cu^{2+}$ આયનોની પ્રક્રિયા $KI$ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે $Cu^{2+}$ આયનોનું આયોડાઈડ આયનો $(I^-)$ દ્વારા $Cu^{+}$ આયનોમાં રિડક્શન થાય છે.
પરિણામી $Cu^{+}$ આયનો બાકી રહેલા આયોડાઈડ આયનો સાથે પ્રક્રિયા કરીને કોપર$(I)$ આયોડાઈડ $(Cu_2I_2)$ ના સફેદ અવક્ષેપ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2Cu^{2+}_{(aq)} + 4I^{-}_{(aq)} \rightarrow Cu_2I_{2(s)} + I_{2(s)}$

(N/A) આયોડાઇડ અને પરસલ્ફેટ આયનો વચ્ચેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $2 I^{-} + S_{2}O_{8}^{2-} \xrightarrow{Fe^{3+}} I_{2} + 2 SO_{4}^{2-}$
પ્રક્રિયાની ક્રિયાવિધિ:
$(i)$ $2 Fe^{3+} + 2 I^{-} \rightarrow 2 Fe^{2+} + I_{2}$
$(ii)$ $2 Fe^{2+} + S_{2}O_{8}^{2-} \rightarrow 2 Fe^{3+} + 2 SO_{4}^{2-}$
$(b)$ ત્રણ પ્રક્રિયાઓ જેમાં સંક્રાંતિ ધાતુઓ ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે:
$(i)$ સંપર્ક વિધિ (Contact process): $V_{2}O_{5}$ ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે.
$(ii)$ હેબર વિધિ (Haber's process): બારીક વિભાજિત $Fe$ ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે.
$(iii)$ $KClO_{3}$ નું વિઘટન: $MnO_{2}$ ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે.

(D) $W(VI)$ ($+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ટંગસ્ટન) એ $Cr(VI)$ ($+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ક્રોમિયમ) કરતા વધુ સ્થાયી છે કારણ કે સમૂહ $6$ ના તત્વોમાં સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં સ્થિરતા વધે છે.
$(b)$ $KMnO_4$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. $HCl$ ની હાજરીમાં,$KMnO_4$ એ $HCl$ નું $Cl_2$ વાયુમાં ઓક્સિડેશન કરે છે. તેથી,પરમેંગેનેટ ટાઇટ્રેશનમાં $HCl$ નો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી કારણ કે તે પ્રતિક્રિયામાં દખલ કરે છે,જેના પરિણામે પરિણામો અસંતોષકારક મળે છે.
$(c)$ લેન્થેનોઇડ ઓક્સાઇડ (દા.ત.,$Eu$ સાથે ડોપ્ડ $Y_2O_3$) નો ઉપયોગ ટેલિવિઝન સ્ક્રીન અને ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ્સમાં ફોસ્ફર તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.
આમ,માત્ર વિધાન $(b)$ અસત્ય છે.

(A) $CrO_{4}^{2-}$ માં,$Cr$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $x + 4(-2) = -2$ છે,તેથી $x = +6$.
$Cr_{2}O_{7}^{2-}$ માં,$Cr$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $2x + 7(-2) = -2$ છે,તેથી $2x = +12$,$x = +6$.
બંને આયનોમાં ક્રોમિયમની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ $+6$ હોવાથી,વિકલ્પ $A$ માં આપેલું વિધાન ખોટું છે.

(D) $+4$ થી $+6$ સુધીની ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવી શકતું તત્વ ક્રોમિયમ $(Cr)$ છે.
ક્રોમિયમની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^5 4s^1$ છે.
તે તેના સંયોજનોમાં $+1$ થી $+6$ સુધીની વિવિધ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવી શકે છે,જેમ કે $CrO_2$ $(+4)$ અને $CrO_3$ $(+6)$ માં.

(D) સંક્રાંતિ ધાતુના ઓક્સાઇડની પ્રકૃતિ ધાતુની ઓક્સિડેશન અવસ્થા પર આધાર રાખે છે.
$V_{2}O_{3}$ માં $V$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે,જે પ્રકૃતિમાં બેઝિક છે.
$CrO$ માં $Cr$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે,જે પણ પ્રકૃતિમાં બેઝિક છે.
તેથી,$V_{2}O_{3}$ અને $CrO$ બંને બેઝિક ઓક્સાઇડ છે.
આમ,$X=$ બેઝિક અને $Y=$ બેઝિક.

(B) જ્યારે $Cr^{3+}$ ક્ષારના દ્રાવણમાં મંદ $NaOH$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે જળયુક્ત ક્રોમિયમ$(III)$ ઓક્સાઇડના લીલા અવક્ષેપ બનાવે છે,જેને $Cr_{2}O_{3} \cdot nH_{2}O$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) જ્યારે $Cu^{2+}$ ક્ષાર પોટેશિયમ આયોડાઈડ $(KI)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે $Cu^{2+}$ આયનો આયોડાઈડ આયનો $(I^{-})$ દ્વારા $Cu^{+}$ આયનોમાં રિડક્શન પામે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2Cu^{2+} + 4I^{-} \longrightarrow 2CuI(s) + I_{2}$
અહીં,$CuI$ સફેદ અવક્ષેપ તરીકે બને છે અને $I_{2}$ મુક્ત થાય છે.
તેથી,સાચો જવાબ $CuI$ છે.

(N/A) $I^{-}$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે. તે $Cu^{2+}$ આયનોનું $Cu^{+}$ આયનોમાં રિડક્શન કરે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2Cu^{2+} (aq) + 4I^{-} (aq) \rightarrow Cu_{2}I_{2} (s) + I_{2} (s)$
બનેલા સફેદ અવક્ષેપ $Cu_{2}I_{2}$ (કોપર$(I)$ આયોડાઈડ) છે.

(A) ઓક્સિડેશનકર્તાની પ્રબળતા તેના રિડક્શન પોટેન્શિયલના મૂલ્ય દ્વારા નક્કી થાય છે. ઉચ્ચ રિડક્શન પોટેન્શિયલ એટલે વધુ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા.
આપેલ આયનો માટેના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^{0})$ ની સરખામણી કરતા:
$E^{0}_{Mn^{3+}/Mn^{2+}} = +1.51 \, V$
$E^{0}_{Fe^{3+}/Fe^{2+}} = +0.77 \, V$
$E^{0}_{Ti^{3+}/Ti^{2+}} = -0.37 \, V$
$E^{0}_{Cr^{3+}/Cr^{2+}} = -0.41 \, V$
આમ,$Mn^{3+}$ નું રિડક્શન પોટેન્શિયલ સૌથી વધુ હોવાથી તે સૌથી પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે.

(B) $(i)$ મેંગેનીઝ તેના ઓક્સાઇડ $Mn_2O_7$ માં $+7$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(ii)$ રુથેનિયમ $(Ru)$ અને ઓસ્મિયમ $(Os)$ તેમના ઓક્સાઇડ $RuO_4$ અને $OsO_4$ માં $+8$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(iii)$ સ્કેન્ડિયમ $(Sc)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^1 4s^2$ છે અને તે માત્ર $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે. તે $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવતું નથી. આ વિધાન ખોટું છે.
$(iv)$ ક્રોમિયમ $(Cr)$ તેની $+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં (દા.ત. $Cr_2O_7^{2-}$ માં) પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે. આ વિધાન સાચું છે.
તેથી,સાચા વિધાનો $(i), (ii)$ અને $(iv)$ છે.

(A) જેમ સંક્રાંતિ ધાતુના ઓક્સાઇડમાં ધાતુનો ઓક્સિડેશન આંક વધે છે,તેમ તેની બેઝિકતા ઘટે છે.
$V_2O_3$ માં $V$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે.
$V_2O_4$ માં $V$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે.
$V_2O_5$ માં $V$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ છે.
ઓક્સિડેશન આંક વધવાની સાથે એસિડિક ગુણધર્મ વધે છે અને બેઝિક ગુણધર્મ ઘટે છે.
તેથી,બેઝિકતાનો સાચો ક્રમ $V_2O_3 > V_2O_4 > V_2O_5$ છે.