Chemical properties Questions in Hindi

(A) . मैंगनीज $(+1.57 \ V)$ के लिए $M^{3+}/M^{2+}$ अपचयन विभव आयरन $(+0.77 \ V)$ से अधिक है। अतः,कथन $A$ गलत है।
$B$. $d$-ब्लॉक तत्वों की उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाएं ऑक्सीजन और फ्लोरीन जैसे विद्युत ऋणात्मक तत्वों द्वारा स्थिर होती हैं। अतः,कथन $B$ सही है।
$C$. $Cr^{2+}$ एक प्रबल अपचायक है $(E^0_{Cr^{3+}/Cr^{2+}} = -0.41 \ V)$,इसलिए यह $H^{+}$ को $H_2$ में अपचयित कर सकता है। अतः,कथन $C$ सही है।
$D$. $V^{2+}$ में $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं ($d^3$ विन्यास)। चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{n(n+2)} = \sqrt{3(5)} = \sqrt{15} \approx 3.87 \ BM$ है। अतः,कथन $D$ गलत है।
अतः,कथन $B$ और $C$ सही हैं।

(C) $Ti^{2+}, V^{2+},$ और $Cr^{2+}$ आयन प्रबल अपचायक (reducing agents) हैं क्योंकि उनके मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\circ}_{M^{3+}/M^{2+}})$ ऋणात्मक होते हैं।
ये आयन तनु अम्ल में उपस्थित $H^{+}$ आयनों को अपचयित करके हाइड्रोजन गैस मुक्त कर सकते हैं।
सामान्य अभिक्रिया है: $2 M^{2+}_{(aq)} + 2 H^{+}_{(aq)} \longrightarrow 2 M^{3+}_{(aq)} + H_{2(g)}$।
चूंकि ये तीनों आयन $(Ti^{2+}, V^{2+}, Cr^{2+})$ यह गुण प्रदर्शित करते हैं,इसलिए ऐसे आयनों की कुल संख्या $3$ है।

(C) जलीय विलयन में,$Cu(II)$,$Cu(I)$ की तुलना में अधिक स्थिर होता है।
इसका कारण यह है कि $Cu^{2+}$ आयन की उच्च जलयोजन ऊर्जा (hydration energy),$Cu^+$ को $Cu^{2+}$ में परिवर्तित करने के लिए आवश्यक द्वितीय आयनन ऊर्जा $(IE_2)$ की भरपाई कर देती है।

(D) कथन सत्य है क्योंकि $Pb^{4+}, Bi^{5+}, Fe^{3+},$ और $Cu^{2+}$ आयोडाइड आयनों $(I^-)$ की उपस्थिति में प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट हैं।
ये धातु आयन $I^-$ को $I_2$ में ऑक्सीकृत करते हैं और निचली स्थिर ऑक्सीकरण अवस्थाओं (जैसे $Pb^{2+}, Bi^{3+}, Fe^{2+}, Cu^+$) में अपचयित हो जाते हैं।
उदाहरण के लिए: $PbI_4 \rightarrow PbI_2 + I_2$।
अतः,प्रबल अपचायक $I^-$ की उपस्थिति में उच्च ऑक्सीकरण अवस्था का अस्तित्व नहीं हो सकता।
इसलिए,कथन और कारण दोनों सत्य हैं और कारण कथन की सही व्याख्या है।

(B) $Mn^{+3}$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है क्योंकि $Mn^{+2}$,$d^5$ विन्यास के कारण स्थिर है। $Co^{+3}$ भी जलीय विलयन में एक प्रबल ऑक्सीकारक है। यह कथन सही है।
$(b)$ $Ti^{+2}$ $(d^2)$,$V^{+2}$ $(d^3)$,और $Cr^{+2}$ $(d^4)$ प्रबल अपचायक हैं क्योंकि वे स्थिर विन्यास प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति रखते हैं। यह कथन सही है।
$(c)$ $CrO_3$ एक अम्लीय ऑक्साइड है क्योंकि यह पानी के साथ प्रतिक्रिया करके क्रोमिक एसिड $(H_2CrO_4)$ बनाता है। यह कथन सही है।
$(d)$ $Fe$ के लिए,$E^{\circ}_{Fe^{+3}/Fe^{+2}} = +0.77 \ V$ है। चूंकि मान धनात्मक है,इसलिए यह कथन गलत है।
अतः,केवल $1$ कथन गलत है।

(C) अभिक्रिया $2 \ CuX_2 \rightarrow Cu_2X_2 + X_2$ हैलाइड या स्यूडोहेलाइड आयन $X^{-}$ द्वारा $Cu^{2+}$ का $Cu^{+}$ में अपचयन दर्शाती है।
यह अभिक्रिया कमरे के तापमान पर स्वतः होती है जब $X^{-}$ एक प्रबल अपचायक हो,जैसे कि $I^{-}$ या $CN^{-}$.
$Cl^{-}$ और $Br^{-}$ के मामले में,$Cu^{2+}$ का $Cu^{+}$ में अपचयन कमरे के तापमान पर होने के लिए पर्याप्त प्रबल नहीं होता है,और $F^{-}$ एक अपचायक नहीं है।

(B) $Pb_3O_4$ एक मिश्रित ऑक्साइड है ($PbO$ और $PbO_2$ का संयोजन)।
$N_2O$ एक उदासीन ऑक्साइड है।
$Mn_2O_7$ एक अम्लीय ऑक्साइड है (उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में संक्रमण धातु का ऑक्साइड)।
$Bi_2O_3$ एक क्षारीय ऑक्साइड है।
अतः,सही मिलान $A-IV, B-I, C-II, D-III$ है।

(C) $1$. $Cu^{+2}$,$I^{-}$ को $I_2$ में ऑक्सीकृत करने के लिए पर्याप्त प्रबल ऑक्सीकारक है $(2Cu^{+2} + 4I^{-} \rightarrow 2CuI + I_2)$। यह कथन सही है।
$2$. $MnO_3F$ एक ज्ञात यौगिक है जिसमें मैंगनीज $+7$ ऑक्सीकरण अवस्था में है। यह कथन सही है।
$3$. $MnF_7$ मौजूद नहीं है क्योंकि फ्लोरीन त्रिविम बाधा (steric hindrance) और इलेक्ट्रॉनिक कारकों के कारण हेप्टाहैलाइड रूप में मैंगनीज की $+7$ ऑक्सीकरण अवस्था को स्थिर करने में सक्षम नहीं है। यह कथन गलत है।
$4$. $MnF_4$ मैंगनीज का एक ज्ञात यौगिक है। यह कथन सही है।

(D) अंतराकाशी यौगिक तब बनते हैं जब $H, C, N$ जैसे छोटे परमाणु संक्रमण धातुओं के क्रिस्टल जालक में फंस जाते हैं।
इनके निम्नलिखित गुण होते हैं:
$1$. इनका गलनांक उच्च होता है,जो शुद्ध धातुओं से अधिक होता है।
$2$. ये बहुत कठोर होते हैं।
$3$. ये धात्विक चालकता बनाए रखते हैं।
$4$. ये रासायनिक रूप से अक्रिय होते हैं।
अतः,यह कथन कि धात्विक कार्बाइड रासायनिक रूप से अक्रिय होते हैं,सही है।

(D) लैंथेनॉइड्स को गर्म करने पर सल्फर के साथ अभिक्रिया करके सल्फाइड बनाते हैं।
सामान्य अभिक्रिया $2Ln + 3S \rightarrow Ln_2S_3$ है।
अतः,उत्पाद का सामान्य आणविक सूत्र $Ln_2S_3$ है।

(D) अम्लीकृत पोटेशियम डाइक्रोमेट की $SO_{2}$ के साथ अभिक्रिया इस प्रकार है:
$K_{2}Cr_{2}O_{7} + H_{2}SO_{4} + 3SO_{2} \longrightarrow K_{2}SO_{4} + Cr_{2}(SO_{4})_{3} + H_{2}O$
इस अभिक्रिया में,$SO_{2}$ एक अपचायक के रूप में कार्य करता है और सल्फेट आयनों में ऑक्सीकृत हो जाता है,जबकि नारंगी रंग का डाइक्रोमेट आयन $(Cr_{2}O_{7}^{2-})$ क्रोमिक सल्फेट $(Cr_{2}(SO_{4})_{3})$ के रूप में हरे रंग के क्रोमिक आयन $(Cr^{3+})$ में अपचयित हो जाता है।
अतः,विलयन हरा हो जाता है।

(C) उभयधर्मी ऑक्साइड वे होते हैं जो अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करते हैं।
$Cr_2O_3$ एक प्रसिद्ध उभयधर्मी ऑक्साइड है।
$V_2O_5$ भी उभयधर्मी गुण प्रदर्शित करता है,हालाँकि यह मुख्य रूप से अम्लीय है,यह प्रबल क्षार के साथ अभिक्रिया करके वैनेडेट्स बनाता है और प्रबल अम्ल के साथ अभिक्रिया करके ऑक्सोवैनेडियम आयन बनाता है।
$Mn_2O_7$ और $CrO_3$ अम्लीय ऑक्साइड हैं।
$CrO$ क्षारीय ऑक्साइड है।
$V_2O_4$ क्षारीय ऑक्साइड है।
अतः,सही युग्म $V_2O_5$ और $Cr_2O_3$ है।

(B) जब कोई संक्रमण धातु अपनी उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में होती है,तो उसका और अधिक ऑक्सीकरण नहीं किया जा सकता है।
इसके बजाय,यह निचली ऑक्सीकरण अवस्था तक पहुँचने के लिए आसानी से इलेक्ट्रॉन प्राप्त कर सकती है।
इसलिए,यह एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करती है।

(A) $Cu^{2+}$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है और $I^{-}$ एक प्रबल अपचायक है। $Cu^{2+}$ आयोडाइड $(I^{-})$ को आयोडीन $(I_2)$ में ऑक्सीकृत कर देता है:
$2Cu^{2+} + 4I^{-}$ $\longrightarrow 2CuI_2$ $\longrightarrow 2CuI + I_2$.
अतः,$CuI_2$ अस्थिर होता है और $CuI$ तथा $I_2$ में विघटित हो जाता है।

(A) $CuI_{2}$ ज्ञात नहीं है क्योंकि यह अस्थिर है।
कॉपर$(II)$ आयोडाइड बनने पर स्थिर नहीं होता है; यह स्वतः ही कॉपर$(I)$ आयोडाइड और आयोडीन में विघटित हो जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $2CuI_{2} \rightarrow 2CuI + I_{2}$.

(D) मानक इलेक्ट्रोड विभव $E^{\ominus}(M^{3+} / M^{2+})$ $M^{3+}$ के $M^{2+}$ में अपचयन की सुगमता को दर्शाता है।
$Mn^{3+} / Mn^{2+}$ के लिए,मान $+1.57 \ V$ है ($Mn^{2+}$ के स्थिर $d^5$ विन्यास के कारण)।
$Co^{3+} / Co^{2+}$ के लिए,मान $+1.97 \ V$ है।
$Fe^{3+} / Fe^{2+}$ के लिए,मान $+0.77 \ V$ है।
$Cr^{3+} / Cr^{2+}$ के लिए,मान $-0.41 \ V$ है।
चूंकि $Cr$ के लिए मान ऋणात्मक है,इसलिए सही विकल्प $D$ है।

(D) संक्रमण धातु ऑक्साइड की अम्लीय या क्षारीय प्रकृति धातु की ऑक्सीकरण अवस्था पर निर्भर करती है।
सामान्यतः,कम ऑक्सीकरण अवस्था वाली संक्रमण धातुओं के ऑक्साइड क्षारीय होते हैं,जबकि उच्च ऑक्सीकरण अवस्था वाले ऑक्साइड अम्लीय या उभयधर्मी होते हैं।
दिए गए ऑक्साइड में धातुओं की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना करते हैं:
$Cr_2O_3$: $2x + 3(-2) = 0 \implies x = +3$ (उभयधर्मी)
$CrO_3$: $x + 3(-2) = 0 \implies x = +6$ (अम्लीय)
$V_2O_5$: $2x + 5(-2) = 0 \implies x = +5$ (अम्लीय)
$V_2O_3$: $2x + 3(-2) = 0 \implies x = +3$ (क्षारीय)
दिए गए विकल्पों में से,$V_2O_3$ में धातु अन्य की तुलना में कम ऑक्सीकरण अवस्था में है,इसलिए यह क्षारीय ऑक्साइड है।

(D) $Sc$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^1 4s^2$ है।
'$MO$' प्रकार का ऑक्साइड बनाने के लिए,$Sc$ को $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करनी होगी।
हालाँकि,$Sc$ स्थिर अक्रिय गैस $[Ar]$ विन्यास प्राप्त करने के लिए तीन इलेक्ट्रॉन खोकर $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था प्राप्त करता है।
इसलिए,$Sc$ '$MO$' प्रकार का ऑक्साइड नहीं बनाता है,जबकि $V$,$Cr$ और $Mn$ क्रमशः $VO$,$CrO$ और $MnO$ बनाते हैं।

(A) $VO_2^{+}$ में,$V$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ है।
$Cr_2O_7^{2-}$ में,$Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ है।
$MnO_4^{-}$ में,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+7$ है।
ऑक्सीकरण शक्ति केंद्रीय धातु परमाणु के अपचयन (reduction) की प्रवृत्ति से संबंधित है,जो आमतौर पर उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं में संक्रमण धातुओं के लिए अधिक होती है।
ऑक्सीकरण अवस्थाओं की तुलना करने पर: $Mn (+7) > Cr (+6) > V (+5)$।
अतः,ऑक्सीकरण शक्ति का सही क्रम $VO_2^{+} < Cr_2O_7^{2-} < MnO_4^{-}$ है।

(A) $Cu^{2+} + e^{-} \rightarrow Cu^{+}$ के लिए मानक अपचयन विभव $+0.15 \ V$ है और $I_2 + 2e^{-} \rightarrow 2I^{-}$ के लिए $+0.54 \ V$ है।
चूंकि $I_2$ का अपचयन विभव अधिक है,इसलिए $Cu^{2+}$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है जो $I^{-}$ को $I_2$ में ऑक्सीकृत कर देता है।
अभिक्रिया: $2Cu^{2+} + 4I^{-} \rightarrow 2CuI + I_2$ है।
चूंकि $Cu^{2+}$,$I^{-}$ को $I_2$ में ऑक्सीकृत करता है,इसलिए $CuI_2$ अस्थिर है और अस्तित्व में नहीं है; इसके बजाय $CuI$ बनता है।
अतः,अभिकथन $(A)$ और कारण $(R)$ दोनों सही हैं,और $(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या है।

(C) $Yb^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14}$ है।
चूंकि इसमें स्थिर $f^{14}$ विन्यास है,यह $Yb^{3+}$ बनाने के लिए एक इलेक्ट्रॉन खोना पसंद करता है,इसलिए यह एक अपचायक (reductant) के रूप में कार्य करता है।
$Lu^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14}$ है,जो पूर्णतः भरा हुआ है,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) है।
$CrO$ एक क्षारीय ऑक्साइड है क्योंकि क्रोमियम $+2$ की निम्न ऑक्सीकरण अवस्था में है।
पीतल (Brass) $Cu$ और $Zn$ की मिश्र धातु है,जबकि कांसा (Bronze) $Cu$ और $Sn$ की मिश्र धातु है।

(A) किसी आयन द्वारा तनु अम्ल को हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ में अपचयित करने के लिए,धातु आयन का मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^0)$,हाइड्रोजन के मानक अपचयन विभव $(E^0_{H^+/H_2} = 0.00 \ V)$ से अधिक ऋणात्मक होना चाहिए।
इसका अर्थ है कि धातु को $H^+$ आयनों को इलेक्ट्रॉन देने के लिए पर्याप्त रूप से प्रबल अपचायक होना चाहिए।
दिए गए विकल्पों में से,$Ti^{2+}$ $(E^0 = -0.37 \ V)$ और $Cr^{2+}$ $(E^0 = -0.41 \ V)$ के मानक अपचयन विभव ऋणात्मक हैं,जो उन्हें $H^+$ को $H_2$ गैस में अपचयित करने में सक्षम बनाते हैं।
$Mn^{3+}$ और $Co^{3+}$ के अपचयन विभव धनात्मक हैं और वे ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करते हैं,अपचायक के रूप में नहीं।

(A) $Cr^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^4$ है। यह एक अपचायक के रूप में कार्य करता है क्योंकि यह $Cr^{3+}$ $([Ar] 3d^3)$ में ऑक्सीकृत हो जाता है,जो अर्ध-पूर्ण $t_{2g}$ कक्षक के कारण अधिक स्थिर होता है।
$Mn^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^4$ है। यह एक ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है क्योंकि यह $Mn^{2+}$ $([Ar] 3d^5)$ में अपचयित हो जाता है,जो अर्ध-पूर्ण $d$-कक्षक के कारण अधिक स्थिर होता है।
इसलिए,$Cr^{2+}$ एक अपचायक है,जबकि $Mn^{3+}$ एक ऑक्सीकारक है।
अतः,सही कथन यह है कि $Cr^{2+}$ एक अपचायक है।

(C) आयोडाइड आयन $(I^-)$ प्रबल अपचायक (reducing agents) होते हैं। जब $Cu^{2+}$ आयन $I^-$ के साथ अभिक्रिया करते हैं,तो $Cu^{2+}$ आयन आयोडाइड आयनों को आणविक आयोडीन $(I_2)$ में ऑक्सीकृत कर देते हैं और स्वयं $Cu^+$ आयनों में अपचयित हो जाते हैं। परिणामस्वरूप,$CuI_2$ अस्थिर है और अस्तित्व में नहीं है। अभिक्रिया इस प्रकार है: $2Cu^{2+} + 4I^- \rightarrow 2CuI + I_2$.

(D) $i$. $CrO_3$ और $Mn_2O_7$ अम्लीय ऑक्साइड हैं,क्षारीय नहीं। अतः,कथन $i$ गलत है।
$ii$. $V_2O_3$ एक क्षारीय ऑक्साइड है और $V_2O_4$ एक उभयधर्मी (amphoteric) ऑक्साइड है। अतः,कथन $ii$ गलत है।
$iii$. $W(VI)$,$Cr(VI)$ से अधिक स्थिर है क्योंकि समूह में नीचे जाने पर उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं का स्थायित्व बढ़ता है। अतः,कथन $iii$ गलत है।
इसलिए,सभी कथन $i, ii,$ और $iii$ गलत हैं।

(D) संक्रमण तत्वों की उत्प्रेरकीय सक्रियता मुख्य रूप से उनकी $Variable \ oxidation \ states$ (परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाओं) को प्रदर्शित करने की क्षमता और $complexes$ (संकुल) बनाने की क्षमता के कारण होती है। ये गुण उन्हें अभिकारकों के साथ मध्यवर्ती यौगिक बनाने और सतह का क्षेत्रफल प्रदान करने की अनुमति देते हैं,जिससे अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा कम हो जाती है।

(A) धातु ऑक्साइड की अम्लीय शक्ति धातु की ऑक्सीकरण अवस्था में वृद्धि के साथ बढ़ती है।
दिए गए ऑक्साइड में $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्थाओं की गणना करने पर:
$1$. $CrO$ में,$Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है।
$2$. $Cr_2O_3$ में,$Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।
$3$. $CrO_3$ में,$Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ है।
चूंकि अम्लीय गुण ऑक्सीकरण अवस्था के सीधे आनुपातिक होता है,इसलिए अम्लीय शक्ति का क्रम है:
$CrO_3 (+6) > Cr_2O_3 (+3) > CrO (+2)$.

(B) $Cu^{2+}_{(aq)}$ और $I^{-}_{(aq)}$ के बीच अभिक्रिया में $Cu^{2+}$ का $Cu^{+}$ में अपचयन होता है और $I^{-}$ का $I_2$ में ऑक्सीकरण होता है,जिसके परिणामस्वरूप $CuI_2$ के बजाय $CuI$ का अवक्षेप बनता है।
अभिक्रिया है: $2Cu^{2+}_{(aq)} + 4I^{-}_{(aq)} \longrightarrow 2CuI_{(s)} + I_{2(s)}$.
यह इसलिए होता है क्योंकि $Cu^{2+}$ एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट है जो $I^{-}$ को $I_2$ में ऑक्सीकृत कर देता है।
इसलिए,कथन $(A)$ सही है।
कारण $(R)$ जो कहता है कि जलीय $Cu^{2+}$ नीला है,वह जलीय आयन $[Cu(H_2O)_6]^{2+}$ के रंग के बारे में एक सत्य कथन है,लेकिन यह यह नहीं बताता कि $CuI_2$ क्यों तैयार नहीं किया जा सकता है।
अतः,$(A)$ और $(R)$ दोनों सही हैं,लेकिन $(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या नहीं है।

(B) मानक इलेक्ट्रोड विभव $E^{\circ}_{M^{3+} \mid M^{2+}}$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था से $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में अपचयन की सुगमता को दर्शाता है।
$3d$ श्रेणी के तत्वों के लिए मान इस प्रकार हैं:
$V^{3+} \mid V^{2+} = -0.26 \ V$
$Cr^{3+} \mid Cr^{2+} = -0.41 \ V$
$Mn^{3+} \mid Mn^{2+} = +1.57 \ V$
$Fe^{3+} \mid Fe^{2+} = +0.77 \ V$
इन मानों की तुलना करने पर,$Mn^{3+} \mid Mn^{2+}$ का मान सबसे अधिक धनात्मक है क्योंकि $Mn^{2+}$ $(3d^5)$ एक स्थिर अर्ध-पूरित विन्यास है,जो $Mn^{3+}$ का $Mn^{2+}$ में अपचयन को अत्यधिक अनुकूल बनाता है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) जलीय विलयन में संक्रमण धातु आयनों का रंग $d-d$ संक्रमण के कारण होता है।
$Fe^{2 }$ (जलीय) हल्के हरे रंग का होता है।
$Cu^{2 }$ (जलीय) नीले रंग का होता है।
$V^{3 }$ (जलीय) हरे रंग का होता है।
$Fe^{3 }$ (जलीय) पीले या हल्के बैंगनी रंग का होता है,गुलाबी नहीं।
अतः,गलत सुमेल $Fe^{3 } - \text{गुलाबी}$ है।

(A) $Mn$,$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में स्थिर है। अतः,$Mn^{3+}$ स्वयं को $Mn^{2+}$ में अपचयित करके और स्थिर $d^5$ विन्यास प्राप्त करके एक ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है।
$Cr$,$+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में स्थिर है। अतः,$Cr^{2+}$ स्वयं को $Cr^{3+}$ में ऑक्सीकृत करके एक अपचायक के रूप में कार्य करता है।

(A) फ्लोरीन एक छोटा और अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु है,जो इसे संक्रमण धातुओं की उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं को प्रभावी ढंग से स्थिर करने की अनुमति देता है।
$VF_5$ स्थिर है क्योंकि फ्लोरीन परमाणुओं का छोटा आकार पांच फ्लोरीन परमाणुओं को वैनेडियम परमाणु के चारों ओर बिना किसी महत्वपूर्ण त्रिविम बाधा (steric hindrance) के समायोजित करने की अनुमति देता है।
इसके विपरीत,$VCl_5$ अस्थिर है क्योंकि क्लोरीन परमाणुओं का आकार बड़ा होने के कारण महत्वपूर्ण त्रिविम बाधा उत्पन्न होती है,जिससे पांच क्लोरीन परमाणुओं का केंद्रीय वैनेडियम के साथ बंध बनाना कठिन हो जाता है।
इसके अतिरिक्त,$V-Cl$ बंध की तुलना में $V-F$ बंध की बंध एन्थैल्पी अधिक होती है,जो $VF_5$ की स्थिरता में योगदान देती है।
अतः,कथन और कारण दोनों सत्य हैं और कारण,कथन की सही व्याख्या है।

(B) दिए गए आयनों में संक्रमण तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ $VO_2^{+}$ में $V = +5$,$Cr_2O_7^{2-}$ में $Cr = +6$ और $MnO_4^{-}$ में $Mn = +7$ हैं।
ऑक्सीकरण शक्ति अपचयन की सुगमता पर निर्भर करती है,जो प्राप्त अपचयित उत्पादों की स्थिरता पर निर्भर करती है।
इन संक्रमण धातुओं के लिए,अपचयित प्रजातियों की स्थिरता का क्रम $Mn^{2+} > Cr^{3+} > V^{3+}$ है।
अतः,ऑक्सीकरण शक्ति अपचयन विभव के साथ बढ़ती है,जिससे सही क्रम $VO_2^{+} < Cr_2O_7^{2-} < MnO_4^{-}$ प्राप्त होता है।

(D) ऑक्सीजन संक्रमण धातुओं के साथ $ppi-dpi$ बहु-आबंध बनाने में सक्षम है,जो धातु की उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं को स्थिर करता है। फ्लोरीन केवल एकल आबंध बना सकता है और केंद्रीय धातु परमाणु के चारों ओर त्रिविम बाधा (steric hindrance) द्वारा सीमित होता है। इस प्रकार,$Mn$ फ्लोरीन $(+4)$ की तुलना में ऑक्सीजन के साथ उच्च ऑक्सीकरण अवस्था $(+7)$ प्राप्त कर सकता है।

(B) कथन $I$ गलत है क्योंकि संक्रमण धातुएं अभिकारक अणुओं के साथ बंध बनाने के लिए केवल $3d$ इलेक्ट्रॉनों का ही नहीं,बल्कि $3d$ और $4s$ दोनों इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करती हैं।
कथन $II$ गलत है क्योंकि उत्प्रेरक अधिशोषण (adsorption) द्वारा कार्य करता है,जो वास्तव में सक्रियण ऊर्जा (activation energy) को कम करने के लिए अभिकारक अणुओं में बंधों को कमजोर करता है,न कि उन्हें मजबूत करता है।
अतः,दोनों कथन गलत हैं।