Compounds of Transitional elements Questions in Gujarati

(D) $513 \ K$ તાપમાને પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ નું ઉષ્મીય વિઘટન નીચે મુજબ થાય છે:
$2KMnO_4 (X) \xrightarrow{513 \ K} K_2MnO_4 (Y) + MnO_2 + O_2 (g)$
આમ,$X = KMnO_4$ અને $Y = K_2MnO_4$.
$MnO_2$ એ $NaCl$ અને સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્લોરિન વાયુ આપે છે,જે તીવ્ર વાસવાળો વાયુ છે:
$MnO_2 + 4NaCl + 4H_2SO_4 \to MnCl_2 + 4NaHSO_4 + 2H_2O + Cl_2 (Z)$
આમ,$Z = Cl_2$.
તેથી,સાચો ક્રમ $X = KMnO_4, Y = K_2MnO_4, Z = Cl_2$ છે.

(C) લેન્થેનોઇડ શ્રેણીમાં,જેમ આપણે $La$ થી $Lu$ તરફ જઈએ છીએ,તેમ લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે.
જેમ આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે,તેમ $M-OH$ બંધનું સહસંયોજક લક્ષણ વધે છે,જે હાઇડ્રોક્સાઇડની બેઝિક પ્રબળતામાં ઘટાડો કરે છે.
તેથી,બેઝિક પ્રબળતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $La(OH)_3 > Pr(OH)_3 > Pm(OH)_3 > Eu(OH)_3 > Lu(OH)_3$.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Pr(OH)_3$ ની આયનીય ત્રિજ્યા સૌથી મોટી છે અને તેથી તે સૌથી વધુ બેઝિક છે.

(D) પગલું $I$: પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટનું એસિડિકરણ: $K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + H_2Cr_2O_7$
પગલું $II$: હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સાથેની પ્રક્રિયા: $H_2Cr_2O_7 + 4H_2O_2 \rightarrow 2CrO_5 + 5H_2O$
પગલું $III$: એકંદરે સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ $K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4 + 4H_2O_2 \rightarrow 2CrO_5 + K_2SO_4 + 5H_2O$ છે.
વાદળી રંગ $CrO_5$ (ક્રોમિયમ$(VI)$ પેરોક્સાઇડ) ના નિર્માણને કારણે હોય છે. આ સંયોજન અસ્થિર છે અને જલીય દ્રાવણમાં ઝડપથી વિઘટન પામે છે,પરંતુ તે લાક્ષણિક ઘેરો વાદળી રંગ દર્શાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) $MnO^{-}_4$ માં ઘેરો રંગ લિગાન્ડ-ટુ-મેટલ ચાર્જ ટ્રાન્સફર $(LMCT)$ સંક્રમણને કારણે ઉદ્ભવે છે.
$MnO^{-}_4$ માં,$Mn$ એ $(+7)$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે,જેનો અર્થ છે કે તેની પાસે $d^0$ ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી છે.
કોઈ $d$-ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,$d-d$ સંક્રમણ અશક્ય છે.
આ રંગ એટલા માટે ઉદ્ભવે છે કારણ કે પ્રકાશના શોષણ પર ઓક્સિજનના $2p$ ઓર્બિટલ્સમાંથી ઇલેક્ટ્રોન $Mn(+7)$ આયનના ખાલી $3d$ ઓર્બિટલ્સમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
આ ઇલેક્ટ્રોનિક સંક્રમણ પીળા પ્રકાશની ઊર્જાને અનુરૂપ છે,જે શોષાય છે,જેના પરિણામે પૂરક રંગ દેખાય છે,જે ઘેરો ગુલાબી અથવા જાંબલી છે.

(C) સાચો વિકલ્પ $(C)$ ધાતુના મેટાબોરેટ્સ છે.
સમજૂતી:
જ્યારે બોરેક્સ $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ ને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે તેના સ્ફટિકીકરણના પાણીને ગુમાવે છે અને ફૂલી જાય છે. વધુ ગરમ કરવા પર,તે ઓગળીને સોડિયમ મેટાબોરેટ $(NaBO_2)$ અને બોરિક એનહાઇડ્રાઇડ $(B_2O_3)$ ધરાવતો પારદર્શક કાચ જેવો મણકો બનાવે છે.
$Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O \xrightarrow{\Delta} Na_2B_4O_7 + 10H_2O$
$Na_2B_4O_7 \xrightarrow{\Delta} 2NaBO_2 + B_2O_3$
જ્યારે આ મણકાને ઓક્સિડાઇઝિંગ જ્યોતમાં સંક્રાંતિ ધાતુના ક્ષાર સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ધાતુનો ક્ષાર અનુરૂપ ધાતુના ઓક્સાઇડમાં વિઘટિત થાય છે,જે પછી બોરિક એનહાઇડ્રાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને રંગીન ધાતુના મેટાબોરેટ્સ બનાવે છે,જે આ કસોટીમાં જોવા મળતા લાક્ષણિક રંગો માટે જવાબદાર છે.
$MO + B_2O_3 \rightarrow M(BO_2)_2$ (રંગીન મણકો)

(C) જ્યારે $CuCl_2$ ને સાંદ્ર $HCl$ ની હાજરીમાં $Cu$ ધાતુ સાથે ઉકાળવામાં આવે છે,ત્યારે કોમ્પ્રોપોર્શનલ પ્રક્રિયા થાય છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $CuCl_2 + Cu + 2HCl \rightarrow 2H[CuCl_2]$.
મળતી નીપજ ક્લોરોક્યુપ્રિક$(I)$ એસિડ છે,જેમાં $[CuCl_2]^-$ સંકીર્ણ આયન હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B) કેલોમેલ એ મર્ક્યુરી$(I)$ ક્લોરાઈડનું સામાન્ય નામ છે,જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $Hg_2Cl_2$ છે.

(D) સ્કેન્ડિયમ $(Sc)$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+3$ છે અને ઓક્સિજન $(O)$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $-2$ છે.
તટસ્થ સંયોજન બનાવવા માટે,વીજભાર સંતુલિત હોવો જોઈએ.
ક્રિસ-ક્રોસ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરતા,સૂત્ર $Sc_2O_3$ બને છે.

(A) મર્ક્યુરસ આયન મોનોમેરિક $Hg^{+}$ આયન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી કારણ કે તેમાં $6s$ કક્ષકમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય,જે તેને પેરામેગ્નેટિક બનાવે.
તેના બદલે,તે ડાયમર $Hg_2^{2+}$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જ્યાં બે $Hg^{+}$ આયનો ધાતુ-ધાતુ બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
ઇલેક્ટ્રોનની આ જોડી $Hg_2^{2+}$ આયનને ડાયમેગ્નેટિક અને રંગહીન બનાવે છે.
તેથી,મર્ક્યુરસ આયન $Hg^{+}$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) ક્રોમ યલો એ $lead(II)$ ક્રોમેટ $(PbCrO_4)$ છે.
તે કુદરતી રીતે ક્રોકોઈટ ખનિજ તરીકે જોવા મળે છે.
$PbCrO_4$ નો ઉપયોગ રંગો અને કોટિંગમાં પીળા રંગદ્રવ્ય તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.
તેથી,સાચો જવાબ $lead$ ક્રોમેટ છે.

(C) $VO^{2+}$ માં વેનેડિયમની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+4$ છે. અન્ય તમામ સંકીર્ણોમાં તે $+5$ છે.

(D) $1$. $Fe(OH)_3$ એ $Fe(OH)_2$ કરતા નિર્બળ બેઇઝ છે કારણ કે $Fe(OH)_3$ માં $Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે,જે તેને $Fe(OH)_2$ (જ્યાં $Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે) ની સરખામણીમાં વધુ એસિડિક અને ઓછો બેઝિક બનાવે છે.
$2$. $Fe(OH)_3$ સાંદ્ર $KOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $K_3[Fe(OH)_6]$ સંકીર્ણ બનાવે છે,જે જાણીતી પ્રક્રિયા છે.
$3$. $Fe(OH)_3$ અસ્થાયી છે અને ગરમ કરવા પર અથવા સમય જતાં પાણી ગુમાવીને $Fe_2O_3 \cdot xH_2O$ અને અંતે $Fe_2O_3$ બનાવે છે.
$4$. તેથી,આપેલા તમામ વિધાનો $A$,$B$,અને $C$ રાસાયણિક રીતે સાચા છે,તેથી ખોટું વિધાન 'આમાંથી કોઈ નહીં' છે.

(D) દરેક ઓક્સોએનાયનમાં મધ્યસ્થ પરમાણુની ઓક્સિડેશન અવસ્થા શોધવા માટે,આપણે જાણીએ છીએ કે ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓનો સરવાળો આયન પરના વીજભાર જેટલો થાય છે.
$1$. $SO_4^{2-}$ માટે: $x + 4(-2) = -2 \Rightarrow x = +6$. સલ્ફર સમૂહ $16$ માં છે,તેથી ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+6 \neq 16$.
$2$. $VO_2^+$ માટે: $x + 2(-2) = +1 \Rightarrow x = +5$. વેનેડિયમ સમૂહ $5$ માં છે,તેથી ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+5 = 5$.
$3$. $MnO_4^{2-}$ માટે: $x + 4(-2) = -2 \Rightarrow x = +6$. મેંગેનીઝ સમૂહ $7$ માં છે,તેથી ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+6 \neq 7$.
$4$. $Cr_2O_7^{2-}$ માટે: $2x + 7(-2) = -2$ $\Rightarrow 2x = +12$ $\Rightarrow x = +6$. ક્રોમિયમ સમૂહ $6$ માં છે,તેથી ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+6 = 6$.
નોંધ: $VO_2^+$ અને $Cr_2O_7^{2-}$ બંને શરત સંતોષે છે. જોકે,પ્રમાણિત રસાયણશાસ્ત્રના સંદર્ભમાં $Cr_2O_7^{2-}$ એ ઓક્સોએનાયનનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે જ્યાં ઓક્સિડેશન અવસ્થા સમૂહ ક્રમાંક $(6)$ જેટલી છે. તેથી,વિકલ્પ $D$ યોગ્ય છે.

(B) જ્યારે લોખંડ કાર્બન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,ત્યારે તે સિમેન્ટાઈટ તરીકે ઓળખાતું આંતરકાશીય સંયોજન બનાવે છે,જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $Fe_3C$ છે.

(C) સોનું $(Au)$ એક ઉમદા ધાતુ છે જે સાંદ્ર $HNO_3$ કે $H_2SO_4$ જેવા પ્રબળ એસિડ અથવા $NaOH$ કે $KOH$ જેવા પ્રબળ આલ્કલીના સાંદ્ર દ્રાવણોથી અસર પામતી નથી.
$Au$ પ્રક્રિયા કરીને ગોલ્ડ$(III)$ ક્લોરાઈડ $(AuCl_3)$ બનાવે છે,જેનો ઉપયોગ ફોટોગ્રાફીમાં ટોનિંગ માટે થાય છે.
ચાંદી $(Ag)$ $AgCl$ બનાવે છે,જે $MCl_3$ નથી.
તેથી,ધાતુ $M$ એ $Au$ છે.

(B) $1$. $CuSO_4$,$KI$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Cu_2I_2$ અને $I_2$ બનાવે છે $(2Cu^{2+} + 4I^- \rightarrow Cu_2I_2 + I_2)$. આ વિધાન સાચું છે.
$2$. $CuSO_4$,$KCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $Cl_2$ ઉત્પન્ન કરતું નથી કારણ કે $Cl^-$ એ $Cu^{2+}$ ને $Cu^+$ માં રિડ્યુસ કરવા માટે પૂરતું પ્રબળ રિડક્શનકર્તા નથી. આ ખોટું વિધાન છે.
$3$. સખત ગરમ કરવા પર,$CuSO_4 \cdot 5H_2O$ પાણી ગુમાવે છે અને અંતે $CuO$ અને $SO_3$ માં વિઘટન પામે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$4$. કોપર$(II)$ નું ટાર્ટરેટ સંકીર્ણ (ફેહલિંગ દ્રાવણ) $NaOH$ ની હાજરીમાં ગ્લુકોઝ (આલ્ડિહાઈડ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્યુપ્રસ ઓક્સાઈડ $(Cu_2O)$ ના લાલ અવક્ષેપ આપે છે. આ વિધાન સાચું છે.

(B) વ્યાવસાયિક રીતે,સોડિયમ ક્રોમેટ $(Na_2CrO_4)$ નું ઉત્પાદન ક્રોમાઇટ અયસ્ક $(FeCr_2O_4)$ ને સોડિયમ કાર્બોનેટ $(Na_2CO_3)$ સાથે વધારાની હવા (ઓક્સિજન) ની હાજરીમાં શેકીને કરવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$4FeCr_2O_4 + 8Na_2CO_3 + 7O_2 \rightarrow 8Na_2CrO_4 + 2Fe_2O_3 + 8CO_2$
આ પ્રક્રિયા અયસ્કમાં રહેલા ક્રોમિયમને દ્રાવ્ય સોડિયમ ક્રોમેટમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

(C) જ્યારે $Fe(OH)_2$ ને $Fe(II)$ ના દ્રાવણમાંથી અવક્ષેપિત કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે શરૂઆતમાં સફેદ ઘન પદાર્થ તરીકે દેખાય છે.
હવાના સંપર્કમાં આવતા તેનું ઓક્સિડેશન થાય છે.
ઘેરો લીલો રંગ $Fe(OH)_2$ અને $Fe(OH)_3$ બંનેની હાજરીને કારણે હોય છે.
અંતે,$Fe(II)$ નું $Fe(III)$ માં સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન થવાને કારણે તે કથ્થઈ રંગમાં ફેરવાય છે,જે હાઇડ્રેટેડ ફેરિક ઓક્સાઈડ,$Fe_2O_3 \cdot (H_2O)_n$ (જેને કાટ પણ કહેવાય છે) બનાવે છે.

(D) $1$. $Hg$ લોખંડ $(Fe)$ સાથે એમાલગમ બનાવતું નથી,તેથી જ પારો સંગ્રહવા માટે લોખંડના પાત્રોનો ઉપયોગ થાય છે. આમ,વિધાન $A$ ખોટું છે.
$2$. $Hg$ ની બાષ્પ અત્યંત ઝેરી હોય છે. આમ,વિધાન $B$ ખોટું છે.
$3$. મર્ક્યુરસ સંયોજનોમાં,પારો $Hg_2^{2+}$ ડાયમર તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જ્યાં દરેક $Hg$ પરમાણુ એકસંયોજક છે,પરંતુ તે દ્વિપરમાણ્વીય છે,એકપરમાણ્વીય નથી. આમ,વિધાન $C$ ખોટું છે.
$4$. પારાના ઓક્સિસાલ્ટ (જેમ કે $HgSO_4$,$Hg(NO_3)_2$) ઉષ્મીય રીતે અસ્થિર હોય છે અને ગરમ કરવા પર $Hg$ ધાતુ,ઓક્સિજન અને અન્ય નીપજો આપે છે. આમ,વિધાન $D$ સાચું છે.

(C) $1$. કોપર $(I)$ આયનો જલીય દ્રાવણમાં અસ્થિર હોય છે અને વિષમીકરણ પામે છે: $2Cu^+ (aq) \rightarrow Cu^{2+} (aq) + Cu (s)$. આ વિધાન સાચું છે.
$2$. કોપર $(I)$ ને $[CuCl_2]^-$ અથવા $[Cu(CN)_2]^-$ જેવા અદ્રાવ્ય સંકીર્ણો બનાવીને સ્થિર કરી શકાય છે. આ વિધાન સાચું છે.
$3$. કોપર $(II)$ ઓક્સાઇડ $(CuO)$ કાળો પાવડર છે,જ્યારે કોપર $(I)$ ઓક્સાઇડ $(Cu_2O)$ લાલ પાવડર છે. તેથી,કોપર $(II)$ ઓક્સાઇડ લાલ પાવડર છે તે વિધાન ખોટું છે.

(B) પિગ આયર્નમાં કાર્બન $(3-4.5\%)$ અને અન્ય અશુદ્ધિઓ જેવી કે $S, P, Si, Mn$ નું પ્રમાણ વધુ હોય છે.
પિગ આયર્નને સ્ટીલમાં ફેરવવા માટે,આ અશુદ્ધિઓને દૂર કરવી અથવા ઘટાડવી જરૂરી છે.
$(I)$ અશુદ્ધિઓને ઓક્સિડાઈઝ કરવા માટે ઓક્સિજન અથવા આયર્ન ઓક્સાઈડ ઉમેરવામાં આવે છે.
$(II)$ સ્ટીલને ચોક્કસ ગુણધર્મો જેવા કે સખતપણું,કાટ સામે પ્રતિકાર અને તાણ શક્તિ આપવા માટે સંક્રાંતિ તત્વો (જેમ કે $Cr, Ni, Mn, V, W$) ઉમેરવામાં આવે છે.
$(III)$ આંતર-સંક્રાંતિ તત્વો સામાન્ય રીતે આ હેતુ માટે ઉમેરવામાં આવતા નથી.
$(IV)$ સિલિકા એ એસિડિક અશુદ્ધિ છે જેને દૂર કરવા માટે બેઝિક ફ્લક્સ ઉમેરવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $(I)$ અને $(II)$ છે.

(C) $CrO_4^{2-}$ (ક્રોમેટ આયન) માં,મધ્યસ્થ $Cr$ પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે,અને સંસ્પંદનને કારણે,ચારેય $Cr-O$ બંધ સમાન હોય છે.
$MnO_4^-$ (પરમેંગેનેટ આયન) માં,મધ્યસ્થ $Mn$ પરમાણુ $d^3s$ સંકરણ ધરાવે છે,અને સંસ્પંદનને કારણે,ચારેય $Mn-O$ બંધ સમાન હોય છે.
$Cr_2O_7^{2-}$ (ડાયક્રોમેટ આયન) માં,$Cr-O-Cr$ સેતુ હોય છે. ટર્મિનલ $Cr-O$ બંધો સેતુરૂપ $Cr-O$ બંધોને સમાન હોતા નથી.
તેથી,માત્ર $CrO_4^{2-}$ અને $MnO_4^-$ સમાન $M-O$ બંધો ધરાવે છે.

(D) પ્રક્રિયા ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. ક્રોમાઇટ અયસ્ક $(Fe_2Cr_2O_4)$ નું $Na_2CO_3$ અને $O_2$ સાથે ફ્યુઝન કરવાથી સોડિયમ ક્રોમેટ $[X]$ ($Na_2CrO_4$ જ્યાં $Cr$ એ $+6$ છે) મળે છે.
$2$. $[X]$ નું એસિડિકરણ કરવાથી સોડિયમ ડાયક્રોમેટ $[Y]$ ($Na_2Cr_2O_7$ જ્યાં $Cr$ એ $+6$ છે) મળે છે.
$3$. એસિડિક માધ્યમમાં $[Y]$ ની $H_2O_2$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ક્રોમિયમ પેન્ટોક્સાઇડ $[Z]$ ($CrO_5$ અથવા $CrO(O_2)_2$ જ્યાં $Cr$ એ $+6$ છે) મળે છે.
$4$. વિધાન $A$ સાચું છે કારણ કે $Na_2CrO_4$,$Na_2Cr_2O_7$ અને $CrO_5$ માં $Cr$ $+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
$5$. વિધાન $B$ સાચું છે કારણ કે $CrO_5$ એ ઘેરા વાદળી-જાંબલી રંગનું સંયોજન છે જે જલીય દ્રાવણમાં ઝડપથી $Cr^{3+}$ અને $O_2$ માં વિઘટન પામે છે.
$6$. વિધાન $C$ સાચું છે કારણ કે ડાયક્રોમેટ $[Y]$ નું સંતૃપ્ત દ્રાવણ સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે $CrO_3$ (ક્રોમિક એનહાઇડ્રાઇડ) આપે છે,જે તેજસ્વી નારંગી સ્ફટિકીય ઘન છે.

(D) $CeO_2$ માં,સીરિયમ $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $(Ce^{4+})$ છે.
$Ce$ $(Z=58)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$ છે. તેથી,$Ce^{4+}$ ની રચના $[Xe] 4f^0$ છે.
$1$. $4f$ કક્ષકમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,$CeO_2$ પ્રતિચુંબકીય છે. આ વિધાન સાચું છે.
$2$. $Ce^{4+}$ પાસે વધુ સ્થાયી $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(Ce^{3+})$ માં પાછા ફરવા માટે ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની પ્રબળ વૃત્તિ છે. આમ,તે એક સારા ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$3$. $f-f$ સંક્રમણના અભાવને કારણે ($4f^0$ રચના),$CeO_2$ રંગહીન છે. આ વિધાન સાચું છે.
તેથી,ત્રણેય વિધાનો સાચા છે.

(C) પ્રક્રિયાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. $4NaCl + K_2Cr_2O_7 + 6H_2SO_4 \xrightarrow{\Delta} 2CrO_2Cl_2(P) + 2KHSO_4 + 4NaHSO_4 + 3H_2O$. અહીં,$P$ એ ક્રોમિલ ક્લોરાઇડ $(CrO_2Cl_2)$ છે,જે નારંગી-લાલ બાષ્પ તરીકે દેખાય છે.
$2$. $CrO_2Cl_2 + 4NaOH \to Na_2CrO_4(Q) + 2NaCl + 2H_2O$. અહીં,$Q$ એ સોડિયમ ક્રોમેટ $(Na_2CrO_4)$ છે,જે પીળું દ્રાવણ બનાવે છે.
$3$. $Na_2CrO_4 + Pb(CH_3COO)_2 \to PbCrO_4(R) + 2CH_3COONa$. અહીં,$R$ એ લેડ ક્રોમેટ $(PbCrO_4)$ છે,જે પીળા અવક્ષેપ છે.
તેથી,વિધાન '$R$ એ પીળા રંગના $ppt$ છે' તે સાચું છે.

(C) $Cr(OH)_3$ બેઝ (હાઇડ્રોક્સાઇડ આયનો) સાથે પ્રક્રિયા કરીને $[Cr(OH)_6]^{3-}$ સંકીર્ણ બનાવે છે.
તે એસિડ (હાઇડ્રોજન આયનો) સાથે પણ પ્રક્રિયા કરીને $[Cr(H_2O)_6]^{3+}$ સંકીર્ણ બનાવે છે.
તેથી,તે એસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરતું હોવાથી ઉભયગુણી છે.
આમ,વિકલ્પ $C$ સાચો છે.

(C) ડાયક્રોમેટ આયન $(Cr_2O_7^{2-})$ ની રચનામાં બે $CrO_4$ ટેટ્રાહેડ્રા એક ખૂણા પર એક ઓક્સિજન પરમાણુ શેર કરે છે.
દરેક ક્રોમિયમ પરમાણુ કુલ $4$ ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે.
ચોક્કસ રીતે,દરેક $Cr$ પરમાણુ $3$ ટર્મિનલ ઓક્સિજન પરમાણુઓ અને $1$ બ્રિજિંગ ઓક્સિજન પરમાણુ ($Cr-O-Cr$ લિંકેજ) સાથે જોડાયેલ છે.

(C) સ્પીસીઝનો રંગ નક્કી કરવા માટે,આપણે વેનેડિયમ $(V)$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા અને અયુગ્મિત $d$-ઇલેક્ટ્રોનની હાજરી તપાસીએ છીએ.
$1$. $VCl_3$ માં,$V$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે ($3d^2$ ઇલેક્ટ્રોન રચના). તેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે રંગીન છે.
$2$. $VOSO_4$ માં,$V$ એ $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે ($3d^1$ ઇલેક્ટ્રોન રચના). તેમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે રંગીન છે.
$3$. $Na_3VO_4$ માં,$V$ એ $+5$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે ($3d^0$ ઇલેક્ટ્રોન રચના). $d-d$ સંક્રમણ માટે કોઈ $d$-ઇલેક્ટ્રોન ઉપલબ્ધ નથી,તેથી તે રંગહીન છે.
$4$. $[V(H_2O)_6]SO_4 \cdot H_2O$ માં,$V$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે ($3d^3$ ઇલેક્ટ્રોન રચના). તેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે રંગીન છે.
તેથી,રંગહીન સ્પીસીઝ $Na_3VO_4$ છે.

(D) $FeSO_4$ નું જલીય દ્રાવણ $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$ આયનોને કારણે આછા લીલા રંગનું હોય છે.
$CrCl_3$ નું જલીય દ્રાવણ $[Cr(H_2O)_4Cl_2]^+$ ના નિર્માણને કારણે લીલા રંગનું હોય છે.
$NiCl_2$ નું જલીય દ્રાવણ $[Ni(H_2O)_6]^{2+}$ આયનોને કારણે લીલા રંગનું હોય છે.
$MnCl_2$ નું જલીય દ્રાવણ $[Mn(H_2O)_6]^{2+}$ આયનોને કારણે આછા ગુલાબી અથવા રંગહીન હોય છે.
તેથી,$MnCl_2$ એ ક્ષાર છે જેનું જલીય દ્રાવણ લીલા રંગનું નથી.

(B) $FeSO_4 \cdot 7H_2O$ નું ઉષ્મીય વિઘટન નીચે મુજબના તબક્કામાં થાય છે:
$1$. સ્ફટિકીકરણના પાણીનો ત્યાગ: $2FeSO_4 \cdot 7H_2O \xrightarrow{\Delta} 2FeSO_4 + 14H_2O \uparrow$
$2$. નિર્જળ $FeSO_4$ નું વિઘટન: $2FeSO_4 \xrightarrow{\Delta} Fe_2O_3 + SO_2 \uparrow + SO_3 \uparrow$
આમ,મળતી નીપજો ($Fe_2O_3$,$SO_2$,$SO_3$ અને $H_2O$ ની વરાળ) ને જોતા,$O_2$ ઉત્પન્ન થતો નથી.

(C) જો પ્રક્રિયા પછી સંક્રાંતિ ધાતુ $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક સમાન રહે,તો એસિડિક $K_2Cr_2O_7$ નો રંગ બદલાતો નથી.
$K_2Cr_2O_7$ માં $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક:
$2(+1) + 2x + 7(-2) = 0$
$2 + 2x - 14 = 0$
$2x = 12$
$x = +6$
પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઈડ $(HF)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને પોટેશિયમ ફ્લોરોટ્રાયોક્સોક્રોમેટ$(VI)$ અને પાણી બનાવે છે:
$K_2Cr_2O_7 + 2HF \rightarrow 2K[CrO_3F] + H_2O$
$K[CrO_3F]$ માં $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક:
$(+1) + x + 3(-2) + (-1) = 0$
$x - 6 = 0$
$x = +6$
પ્રક્રિયક અને નીપજમાં $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક સમાન હોવાથી,દ્રાવણનો રંગ બદલાતો નથી.

(B) પગલું $I$: $K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + H_2Cr_2O_7$
પગલું $II$: $H_2O_2 \rightarrow H_2O + [O]$
પગલું $III$: $H_2Cr_2O_7 + 4H_2O_2 \rightarrow 2CrO_5 + 5H_2O$
કુલ પ્રક્રિયા: $K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4 + 4H_2O_2 \rightarrow 2CrO_5 + K_2SO_4 + 5H_2O$
$CrO_5$ (ક્રોમિયમ પેન્ટોક્સાઇડ) ના નિર્માણને કારણે ઘેરો વાદળી રંગ મળે છે. $CrO_5$ માં બે પેરોક્સાઇડ બંધ સાથે પતંગિયા જેવું બંધારણ હોય છે.

(A) ક્રોમેટ આયનો ($CrO_4^{2-}$,પીળો) નું જલીય દ્રાવણ એસિડિક માધ્યમમાં ડાયક્રોમેટ આયનો ($Cr_2O_7^{2-}$,નારંગી) માં ફેરવાય છે $(2CrO_4^{2-} + 2H^+ \rightarrow Cr_2O_7^{2-} + H_2O)$.
આ નારંગી ડાયક્રોમેટ દ્રાવણને એસિડિક માધ્યમમાં $SO_2$ જેવા રિડક્શનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને લીલા ક્રોમિયમ$(III)$ આયનો $(Cr^{3+})$ માં રિડ્યુસ કરી શકાય છે $(Cr_2O_7^{2-} + 3SO_2 + 2H^+ \rightarrow 2Cr^{3+} + 3SO_4^{2-} + H_2O)$.
લીલા $Cr^{3+}$ આયનોને આલ્કલાઇન માધ્યમમાં $H_2O_2$ જેવા ઓક્સિડેશનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને પાછા પીળા ક્રોમેટ આયનો $(CrO_4^{2-})$ માં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકાય છે $(2Cr^{3+} + 3H_2O_2 + 10OH^- \rightarrow 2CrO_4^{2-} + 8H_2O)$.
આ પ્રતિક્રિયાઓની સરખામણી આપેલા વિકલ્પો સાથે કરતા,વિકલ્પ $A$ આ ચક્રને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે.

(C) એસિડિક માધ્યમમાં,ક્રોમેટ આયન ($CrO_4^{2-}$,પીળો) એ ડાયક્રોમેટ આયન ($Cr_2O_7^{2-}$,નારંગી) સાથે સંતુલનમાં હોય છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2CrO_4^{2-} (aq) + 2H^{+} (aq) \rightarrow Cr_2O_7^{2-} (aq) + H_2O (l)$

(D) પોટેશિયમ મેંગેનેટ $(K_2MnO_4)$ નું પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ માં રૂપાંતર $MnO_4^{2-}$ નું $MnO_4^-$ માં ઓક્સિડેશન દ્વારા થાય છે.
$1$. $CO_2$ વાયુ પસાર કરીને: $3MnO_4^{2-} + 4H^+ \rightarrow 2MnO_4^- + MnO_2 + 2H_2O$. આ એસિડિક માધ્યમમાં અસમાનતા (disproportionation) પ્રક્રિયા છે.
$2$. $Cl_2$ પસાર કરીને: $2MnO_4^{2-} + Cl_2 \rightarrow 2MnO_4^- + 2Cl^-$. આ એક ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા છે.
$3$. વિદ્યુતવિભાજનીય ઓક્સિડેશન: $2MnO_4^{2-} + H_2O + [O] \rightarrow 2MnO_4^- + 2OH^-$.
આ ત્રણેય પદ્ધતિઓ $K_2MnO_4$ ને $KMnO_4$ માં રૂપાંતરિત કરે છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) સંક્રાંતિ ધાતુના ઓક્સાઇડનો એસિડિક સ્વભાવ ધાતુના ઓક્સિડેશન આંકના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
$MnO$ માટે,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે (બેઝિક).
$Mn_2O_3$ માટે,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે (બેઝિક).
$MnO_2$ માટે,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે (ઉભયગુણી).
$Mn_2O_7$ માટે,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ છે.
$Mn_2O_7$ નો ઓક્સિડેશન આંક સૌથી વધુ હોવાથી,તે સ્વભાવે એસિડિક છે.

(C) રેલ્વેના પાટા ભારે ભાર સહન કરે છે અને તેમને ઉચ્ચ ટકાઉપણું તથા ઘસારા સામે પ્રતિકાર કરવાની ક્ષમતાની જરૂર હોય છે.
$Ni$ સ્ટીલ (નિકલ સ્ટીલ) નો ઉપયોગ રેલ્વેના પાટા બનાવવા માટે થાય છે કારણ કે તેમાં ઉચ્ચ તણાવ શક્તિ (tensile strength) અને મજબૂતી હોય છે.

(D) પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ નું ઉષ્મીય વિઘટન નીચે મુજબની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે:
$2KMnO_4 \xrightarrow{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે $K_2MnO_4$,$MnO_2$ અને $O_2$ ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,આ પ્રક્રિયા દરમિયાન $MnO$ બનતું નથી.

(B) $CrO_2$ એ સંક્રાંતિ ધાતુનો ઓક્સાઇડ છે જે ધાતુ જેટલી જ વિદ્યુત વાહકતા ધરાવે છે.
તેનો ઉપયોગ ચુંબકીય ટેપ બનાવવા માટે થાય છે.

(C) $ReO_3$ (રેનિયમ ટ્રાયોક્સાઈડ) સંયોજન ધાત્વીય ગુણધર્મો ધરાવે છે.
તેની વાહકતા અને દેખાવ કોપર ધાતુ જેવા હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) બોરેક્ષ મણકા કસોટીનો ઉપયોગ રંગીન સંક્રાંતિ ધાતુ આયનોને ઓળખવા માટે થાય છે. $Borax$ $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ ને ગરમ કરવાથી $NaBO_2$ અને $B_2O_3$ ધરાવતો પારદર્શક કાચ જેવો મણકો બને છે. સંક્રાંતિ ધાતુના ઓક્સાઇડ આ મણકા સાથે પ્રક્રિયા કરીને રંગીન મેટાબોરેટ્સ બનાવે છે. $Sodium$ $(Na)$ એ આલ્કલી ધાતુ હોવાથી અને તે રંગીન મેટાબોરેટ્સ બનાવતું ન હોવાથી,તે બોરેક્ષ મણકા કસોટી આપતું નથી. $Chromium$,$Ferrous$ ક્ષાર અને $Cobalt$ એ સંક્રાંતિ ધાતુઓ/આયનો છે જે લાક્ષણિક રંગીન મણકા બનાવે છે.

(C) નાઈટ્રિક ઓક્સાઈડ $(NO)$ એ તટસ્થ ઓક્સાઈડ છે. તે ફેરસ સલ્ફેટ $(FeSO_4)$ ના જલીય દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરીને નાઈટ્રોસોફેરસ સલ્ફેટ તરીકે ઓળખાતું ભૂરા રંગનું સંકીર્ણ બનાવે છે. પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $Fe^{2+}(aq) + NO(g) + H_2O(l) \rightarrow [Fe(H_2O)_5(NO)]^{2+}(aq)$. આ સંકીર્ણના નિર્માણને કારણે ફેરસ સલ્ફેટનું જલીય દ્રાવણ $NO$ વાયુનું નોંધપાત્ર માત્રામાં શોષણ કરી શકે છે.

(A) બોરેક્સ $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ ને ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે તે પાણી ગુમાવે છે અને ફૂલે છે,ત્યારબાદ તે પીગળીને સોડિયમ મેટાબોરેટ $(NaBO_2)$ અને બોરિક એનહાઇડ્રાઇડ $(B_2O_3)$ નો પારદર્શક કાચ જેવો મણકો બનાવે છે.
$Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O$ $\xrightarrow{\Delta} Na_2B_4O_7$ $\xrightarrow{\Delta} 2NaBO_2 + B_2O_3$
જ્યારે આ કાચ જેવા મણકાને રંગીન સંક્રાંતિ ધાતુના ક્ષારો સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે રંગીન મેટાબોરેટ્સ બનાવે છે,જે ધાતુના કેટાયનની લાક્ષણિકતા છે. આમ,બોરેક્સ બીડ કસોટીનો ઉપયોગ રંગીન કેટાયન્સને ઓળખવા માટે થાય છે.
પારદર્શક મણકાનું નિર્માણ અને ત્યારબાદ કેટાયન સાથેની તેની પ્રતિક્રિયા રંગીન મણકા બનાવે છે,જે સમજાવે છે કે આ કસોટી શા માટે કામ કરે છે,તેથી કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(B) $Co(II)$ સંયોજનો,ખાસ કરીને કોબાલ્ટ ઓક્સાઈડ $(CoO)$,કાચ ઉદ્યોગમાં કાચને લાક્ષણિક ઘેરો વાદળી રંગ આપવા માટે વ્યાપકપણે વપરાય છે. આ સિલિકેટ મેટ્રિક્સમાં કોબાલ્ટ આયનોનો જાણીતો ગુણધર્મ છે.

(A) $KMnO_4$ માં,મેંગેનીઝ $(Mn)$ $+7$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે અને તેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $d^0$ છે.
$d$ ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,$d-d$ સંક્રમણ શક્ય નથી.
તીવ્ર જાંબલી રંગ લિગાન્ડ-થી-ધાતુ ચાર્જ ટ્રાન્સફર $(LMCT)$ ને કારણે ઉદ્ભવે છે,જેમાં $O^{2-}$ લિગાન્ડમાંથી એક ઇલેક્ટ્રોન $Mn^{7+}$ કેન્દ્રની ખાલી $d$-કક્ષકોમાં જાય છે.
તેથી,આ સંક્રમણ $L \to M$ ચાર્જ ટ્રાન્સફર છે.

(B) $Na_2CrO_4$ ક્ષારમાં ક્રોમેટ આયન,$CrO_4^{2-}$ હોય છે.
$CrO_4^{2-}$ માં,$Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+VI$ છે,જેનો અર્થ છે કે તેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^0$ છે.
ત્યાં કોઈ $d-$ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,$d-d$ સંક્રમણ શક્ય નથી.
$Na_2CrO_4$ નો ઘેરો પીળો રંગ ઓક્સિજનથી ધાતુ $(Cr)$ પરમાણુમાં ચાર્જ ટ્રાન્સફરને કારણે હોય છે.
તેથી,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,પરંતુ કારણ એ રંગ માટેની સાચી સમજૂતી નથી,કારણ કે રંગ ચાર્જ ટ્રાન્સફરને કારણે ઉદ્ભવે છે,ઓક્સિડેશન આંકને કારણે નહીં.

(C) $K_3[Cu(CN)_4]$ માં $Cu$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ $(3d^{10})$ છે,તેથી તેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી,જે તેને પ્રતિચુંબકીય અને રંગહીન બનાવે છે.
$(NH_4)_2[TiCl_6]$ માં $Ti$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ $(3d^0)$ છે,તેથી તેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી,જે તેને પ્રતિચુંબકીય અને રંગહીન બનાવે છે.
$VOSO_4$ માં $V$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ $(3d^1)$ છે,તેથી તેમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે,જે તેને અનુચુંબકીય અને રંગીન બનાવે છે.
$K_2Cr_2O_7$ માં $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ $(3d^0)$ છે,તેથી તેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી. તે પ્રતિચુંબકીય છે,પરંતુ લિગેન્ડ-થી-ધાતુ ચાર્જ ટ્રાન્સફર $(LMCT)$ ને કારણે રંગીન દેખાય છે.

(A) $MnO_{4}^{2-}$ (મેંગેનેટ આયન) અને $MnO_{4}^{-}$ (પરમેંગેનેટ આયન) બંને ટેટ્રાહેડ્રલ ભૂમિતિ ધરાવે છે.
આ આયનોમાં,મેંગેનીઝ પરમાણુ ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં હોય છે અને ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે $p\pi-d\pi$ બંધ બનાવવા માટે તેની $d-$કક્ષકોનો ઉપયોગ કરે છે.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો,$\pi-$બંધમાં ઓક્સિજનની ભરાયેલી $2p-$કક્ષકો અને મેંગેનીઝની ખાલી $3d-$કક્ષકોનું અતિવ્યાપન થાય છે.