Compounds of Transitional elements Questions in Hindi

(D) $513 \ K$ पर पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$ का तापीय अपघटन इस प्रकार होता है:
$2KMnO_4 (X) \xrightarrow{513 \ K} K_2MnO_4 (Y) + MnO_2 + O_2 (g)$
अतः,$X = KMnO_4$ और $Y = K_2MnO_4$ है।
$MnO_2$,$NaCl$ और सांद्र $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके क्लोरीन गैस देता है,जो एक तीखी गंध वाली गैस है:
$MnO_2 + 4NaCl + 4H_2SO_4 \to MnCl_2 + 4NaHSO_4 + 2H_2O + Cl_2 (Z)$
अतः,$Z = Cl_2$ है।
इसलिए,सही क्रम $X = KMnO_4, Y = K_2MnO_4, Z = Cl_2$ है।

(C) लैंथेनॉइड श्रेणी में,जैसे-जैसे हम $La$ से $Lu$ की ओर बढ़ते हैं,लैंथेनॉइड संकुचन के कारण आयनिक त्रिज्या घटती जाती है।
जैसे-जैसे आयनिक त्रिज्या घटती है,$M-OH$ बंध का सहसंयोजक गुण बढ़ता है,जिससे हाइड्रॉक्साइड की क्षारीय शक्ति कम हो जाती है।
इसलिए,क्षारीय शक्ति का क्रम इस प्रकार है: $La(OH)_3 > Pr(OH)_3 > Pm(OH)_3 > Eu(OH)_3 > Lu(OH)_3$।
दिए गए विकल्पों में से,$Pr(OH)_3$ की आयनिक त्रिज्या सबसे बड़ी है और इसलिए यह सबसे अधिक क्षारीय है।

(D) चरण $I$: पोटेशियम डाइक्रोमेट का अम्लीकरण: $K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + H_2Cr_2O_7$
चरण $II$: हाइड्रोजन पेरोक्साइड के साथ अभिक्रिया: $H_2Cr_2O_7 + 4H_2O_2 \rightarrow 2CrO_5 + 5H_2O$
चरण $III$: कुल संतुलित रासायनिक समीकरण $K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4 + 4H_2O_2 \rightarrow 2CrO_5 + K_2SO_4 + 5H_2O$ है।
नीला रंग $CrO_5$ (क्रोमियम$(VI)$ पेरोक्साइड) के निर्माण के कारण होता है। यह यौगिक अस्थिर है और जलीय विलयन में तेजी से विघटित हो जाता है,लेकिन यह एक विशिष्ट गहरा नीला रंग प्रदर्शित करता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(C) $MnO^{-}_4$ में गहरा रंग लिगैंड-टू-मेटल चार्ज ट्रांसफर $(LMCT)$ संक्रमण के कारण उत्पन्न होता है।
$MnO^{-}_4$ में,$Mn$ $(+7)$ ऑक्सीकरण अवस्था में है,जिसका अर्थ है कि इसमें $d^0$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है।
चूँकि कोई $d$-इलेक्ट्रॉन नहीं हैं,इसलिए $d-d$ संक्रमण असंभव है।
यह रंग इसलिए उत्पन्न होता है क्योंकि प्रकाश के अवशोषण पर ऑक्सीजन के $2p$ ऑर्बिटल्स से एक इलेक्ट्रॉन $Mn(+7)$ आयन के खाली $3d$ ऑर्बिटल्स में स्थानांतरित हो जाता है।
यह इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण पीले प्रकाश की ऊर्जा के अनुरूप है,जो अवशोषित हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप पूरक रंग दिखाई देता है,जो गहरा गुलाबी या बैंगनी होता है।

(C) सही विकल्प $(C)$ धातु मेटाबोरेट्स है।
व्याख्या:
जब बोरेक्स $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ को गर्म किया जाता है,तो यह अपने क्रिस्टलीकरण के पानी को खो देता है और फूल जाता है। आगे गर्म करने पर,यह सोडियम मेटाबोरेट $(NaBO_2)$ और बोरिक एनहाइड्राइड $(B_2O_3)$ से युक्त एक पारदर्शी कांच जैसा मनका बनाने के लिए पिघल जाता है।
$Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O \xrightarrow{\Delta} Na_2B_4O_7 + 10H_2O$
$Na_2B_4O_7 \xrightarrow{\Delta} 2NaBO_2 + B_2O_3$
जब इस मनके को ऑक्सीकरण ज्वाला में संक्रमण धातु लवण के साथ गर्म किया जाता है,तो धातु लवण संबंधित धातु ऑक्साइड में विघटित हो जाता है,जो फिर बोरिक एनहाइड्राइड के साथ प्रतिक्रिया करके रंगीन धातु मेटाबोरेट्स बनाता है,जो परीक्षण में देखे गए विशिष्ट रंगों के लिए जिम्मेदार होते हैं।
$MO + B_2O_3 \rightarrow M(BO_2)_2$ (रंगीन मनका)

(C) जब $CuCl_2$ को सांद्र $HCl$ की उपस्थिति में $Cu$ धातु के साथ उबाला जाता है,तो एक कॉम्प्रोपोर्शनेशन अभिक्रिया होती है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $CuCl_2 + Cu + 2HCl \rightarrow 2H[CuCl_2]$।
प्राप्त उत्पाद क्लोरोक्यूप्रिक$(I)$ एसिड है,जिसमें $[CuCl_2]^-$ संकुल आयन होता है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(B) कैलोमेल मरकरी$(I)$ क्लोराइड का सामान्य नाम है,जिसका रासायनिक सूत्र $Hg_2Cl_2$ है।

(D) स्केन्डियम $(Sc)$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है और ऑक्सीजन $(O)$ की ऑक्सीकरण अवस्था $-2$ है।
उदासीन यौगिक बनाने के लिए,आवेशों को संतुलित होना चाहिए।
क्रिस-क्रॉस विधि का उपयोग करने पर,सूत्र $Sc_2O_3$ प्राप्त होता है।

(A) मर्क्यूरस आयन एक मोनोमेरिक $Hg^{+}$ आयन के रूप में मौजूद नहीं होता है क्योंकि इसमें $6s$ कक्षक में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होगा,जो इसे अनुचुंबकीय (paramagnetic) बना देगा।
इसके बजाय,यह डाइमर $Hg_2^{2+}$ के रूप में मौजूद होता है,जहाँ दो $Hg^{+}$ आयन धातु-धातु बंध द्वारा जुड़े होते हैं।
इलेक्ट्रॉनों की यह युग्मन $Hg_2^{2+}$ आयन को प्रतिचुंबकीय और रंगहीन बनाती है।
इसलिए,यह कथन कि मर्क्यूरस आयन $Hg^{+}$ के रूप में मौजूद होता है,गलत है।

(A) क्रोम येलो $lead(II)$ क्रोमेट $(PbCrO_4)$ है।
यह प्राकृतिक रूप से क्रोकोइट खनिज के रूप में पाया जाता है।
$PbCrO_4$ का उपयोग पेंट और कोटिंग्स में पीले रंगद्रव्य के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है।
इसलिए,सही उत्तर $lead$ क्रोमेट है।

(C) $VO^{2+}$ में वैनेडियम की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है। अन्य सभी संकुलों में यह $+5$ है।

(D) $1$. $Fe(OH)_3$,$Fe(OH)_2$ की तुलना में एक कमजोर क्षार है क्योंकि $Fe(OH)_3$ में $Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है,जो इसे $Fe(OH)_2$ (जहाँ $Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है) की तुलना में अधिक अम्लीय और कम क्षारीय बनाती है।
$2$. $Fe(OH)_3$ सांद्र $KOH$ के साथ अभिक्रिया करके $K_3[Fe(OH)_6]$ संकुल बनाता है,जो एक ज्ञात अभिक्रिया है।
$3$. $Fe(OH)_3$ अस्थिर होता है और गर्म करने पर या समय के साथ पानी खोकर $Fe_2O_3 \cdot xH_2O$ और अंततः $Fe_2O_3$ में बदल जाता है।
$4$. चूंकि सभी कथन $A$,$B$,और $C$ रासायनिक रूप से सही हैं,इसलिए गलत कथन 'इनमें से कोई नहीं' है।

(D) प्रत्येक ऑक्सोएनायन में केंद्रीय परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था ज्ञात करने के लिए,हम जानते हैं कि ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग आयन पर आवेश के बराबर होता है।
$1$. $SO_4^{2-}$ के लिए: $x + 4(-2) = -2 \Rightarrow x = +6$. सल्फर समूह $16$ में है,इसलिए ऑक्सीकरण अवस्था $+6 \neq 16$.
$2$. $VO_2^+$ के लिए: $x + 2(-2) = +1 \Rightarrow x = +5$. वैनेडियम समूह $5$ में है,इसलिए ऑक्सीकरण अवस्था $+5 = 5$.
$3$. $MnO_4^{2-}$ के लिए: $x + 4(-2) = -2 \Rightarrow x = +6$. मैंगनीज समूह $7$ में है,इसलिए ऑक्सीकरण अवस्था $+6 \neq 7$.
$4$. $Cr_2O_7^{2-}$ के लिए: $2x + 7(-2) = -2$ $\Rightarrow 2x = +12$ $\Rightarrow x = +6$. क्रोमियम समूह $6$ में है,इसलिए ऑक्सीकरण अवस्था $+6 = 6$.
नोट: $VO_2^+$ और $Cr_2O_7^{2-}$ दोनों शर्त को पूरा करते हैं। हालाँकि,मानक रसायन विज्ञान के संदर्भ में $Cr_2O_7^{2-}$ ऑक्सोएनायन का एक उत्कृष्ट उदाहरण है जहाँ ऑक्सीकरण अवस्था समूह संख्या $(6)$ के बराबर है। अतः,विकल्प $D$ सही है।

(B) जब लोहा कार्बन के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह सीमेंटाइट नामक एक अंतराकाशी यौगिक बनाता है,जिसका रासायनिक सूत्र $Fe_3C$ है।

(C) सोना $(Au)$ एक उत्कृष्ट धातु है जो सांद्र $HNO_3$ या $H_2SO_4$ जैसे प्रबल अम्लों या $NaOH$ या $KOH$ जैसे प्रबल क्षारकों के सांद्र विलयनों से प्रभावित नहीं होती है।
$Au$ अभिक्रिया करके गोल्ड$(III)$ क्लोराइड $(AuCl_3)$ बनाती है,जिसका उपयोग फोटोग्राफी में टोनिंग के लिए किया जाता है।
चांदी $(Ag)$ $AgCl$ बनाती है,जो $MCl_3$ नहीं है।
अतः,धातु $M$ $Au$ है।

(B) $1$. $CuSO_4$,$KI$ के साथ अभिक्रिया करके $Cu_2I_2$ और $I_2$ बनाता है $(2Cu^{2+} + 4I^- \rightarrow Cu_2I_2 + I_2)$। यह कथन सही है।
$2$. $CuSO_4$,$KCl$ के साथ अभिक्रिया करके $Cl_2$ उत्पन्न नहीं करता है क्योंकि $Cl^-$,$Cu^{2+}$ को $Cu^+$ में अपचयित करने के लिए पर्याप्त प्रबल अपचायक नहीं है। यह गलत कथन है।
$3$. मजबूती से गर्म करने पर,$CuSO_4 \cdot 5H_2O$ पानी खो देता है और अंततः $CuO$ और $SO_3$ में विघटित हो जाता है। यह कथन सही है।
$4$. कॉपर$(II)$ का टार्टरेट कॉम्प्लेक्स (फेलिंग विलयन) $NaOH$ की उपस्थिति में ग्लूकोज (एक एल्डिहाइड) के साथ अभिक्रिया करके क्यूप्रस ऑक्साइड $(Cu_2O)$ का लाल अवक्षेप देता है। यह कथन सही है।

(B) व्यावसायिक रूप से,सोडियम क्रोमेट $(Na_2CrO_4)$ का उत्पादन क्रोमाइट अयस्क $(FeCr_2O_4)$ को सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ के साथ अतिरिक्त हवा (ऑक्सीजन) की उपस्थिति में गर्म (भर्जन) करके किया जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$4FeCr_2O_4 + 8Na_2CO_3 + 7O_2 \rightarrow 8Na_2CrO_4 + 2Fe_2O_3 + 8CO_2$
यह प्रक्रिया अयस्क में मौजूद क्रोमियम को घुलनशील सोडियम क्रोमेट में परिवर्तित कर देती है।

(C) जब $Fe(OH)_2$ को $Fe(II)$ के विलयन से अवक्षेपित किया जाता है,तो यह शुरू में सफेद ठोस के रूप में दिखाई देता है।
हवा के संपर्क में आने पर,इसका ऑक्सीकरण हो जाता है।
गहरा हरा रंग $Fe(OH)_2$ और $Fe(OH)_3$ दोनों की उपस्थिति के कारण होता है।
अंत में,$Fe(II)$ का $Fe(III)$ में पूर्ण ऑक्सीकरण होने के कारण यह भूरे रंग में बदल जाता है,जिससे जलयोजित फेरिक ऑक्साइड,$Fe_2O_3 \cdot (H_2O)_n$ (जिसे जंग भी कहा जाता है) बनता है।

(D) $1$. $Hg$ लोहे $(Fe)$ के साथ अमलगम नहीं बनाता है,इसीलिए पारे को रखने के लिए लोहे के पात्रों का उपयोग किया जाता है। अतः,कथन $A$ गलत है।
$2$. $Hg$ वाष्प अत्यधिक विषैली होती है। अतः,कथन $B$ गलत है।
$3$. मर्क्यूरस यौगिकों में,पारा $Hg_2^{2+}$ डाइमर के रूप में मौजूद होता है,जहाँ प्रत्येक $Hg$ परमाणु एकसंयोजक होता है,लेकिन यह द्विपरमाण्विक है,न कि एकपरमाण्विक। अतः,कथन $C$ गलत है।
$4$. पारे के ऑक्सीसाल्ट (जैसे $HgSO_4$,$Hg(NO_3)_2$) तापीय रूप से अस्थिर होते हैं और गर्म करने पर $Hg$ धातु,ऑक्सीजन और अन्य उत्पाद देते हैं। अतः,कथन $D$ सही है।

(C) $1$. कॉपर $(I)$ आयन जलीय विलयन में अस्थिर होते हैं और असमानुपातन अभिक्रिया दर्शाते हैं: $2Cu^+ (aq) \rightarrow Cu^{2+} (aq) + Cu (s)$। यह कथन सत्य है।
$2$. कॉपर $(I)$ को $[CuCl_2]^-$ या $[Cu(CN)_2]^-$ जैसे अघुलनशील संकुल बनाकर स्थिर किया जा सकता है। यह कथन सत्य है।
$3$. कॉपर $(II)$ ऑक्साइड $(CuO)$ एक काला पाउडर है,जबकि कॉपर $(I)$ ऑक्साइड $(Cu_2O)$ लाल पाउडर है। अतः,यह कथन कि कॉपर $(II)$ ऑक्साइड लाल पाउडर है,असत्य है।

(B) पिग आयरन में कार्बन $(3-4.5\%)$ और अन्य अशुद्धियों जैसे $S, P, Si, Mn$ का उच्च प्रतिशत होता है।
पिग आयरन को स्टील में बदलने के लिए,इन अशुद्धियों को हटाना या कम करना आवश्यक है।
$(I)$ अशुद्धियों को ऑक्सीकृत करने के लिए ऑक्सीजन या आयरन ऑक्साइड मिलाया जाता है।
$(II)$ स्टील को कठोरता,संक्षारण प्रतिरोध और तन्य शक्ति जैसे विशिष्ट गुण प्रदान करने के लिए संक्रमण तत्वों (जैसे $Cr, Ni, Mn, V, W$) को मिलाया जाता है।
$(III)$ आंतरिक संक्रमण तत्वों को आमतौर पर इस उद्देश्य के लिए नहीं मिलाया जाता है।
$(IV)$ सिलिका एक अम्लीय अशुद्धि है जिसे हटाने के लिए बेसिक फ्लक्स मिलाया जाता है।
इसलिए,सही उत्तर $(I)$ और $(II)$ है।

(C) $CrO_4^{2-}$ (क्रोमेट आयन) में,केंद्रीय $Cr$ परमाणु $sp^3$ संकरित होता है,और अनुनाद के कारण,सभी चार $Cr-O$ बंध समान होते हैं।
$MnO_4^-$ (परमैंगनेट आयन) में,केंद्रीय $Mn$ परमाणु $d^3s$ संकरित होता है,और अनुनाद के कारण,सभी चार $Mn-O$ बंध समान होते हैं।
$Cr_2O_7^{2-}$ (डाइक्रोमेट आयन) में,एक $Cr-O-Cr$ सेतु होता है। टर्मिनल $Cr-O$ बंध सेतु वाले $Cr-O$ बंधों के समान नहीं होते हैं।
अतः,केवल $CrO_4^{2-}$ और $MnO_4^-$ में समान $M-O$ बंध होते हैं।

(D) अभिक्रिया क्रम इस प्रकार है:
$1$. क्रोमाइट अयस्क $(Fe_2Cr_2O_4)$ का $Na_2CO_3$ और $O_2$ के साथ संलयन (Fusion) करने पर सोडियम क्रोमेट $[X]$ ($Na_2CrO_4$ जहाँ $Cr$ $+6$ है) प्राप्त होता है।
$2$. $[X]$ का अम्लीकरण करने पर सोडियम डाइक्रोमेट $[Y]$ ($Na_2Cr_2O_7$ जहाँ $Cr$ $+6$ है) प्राप्त होता है।
$3$. अम्लीय माध्यम में $[Y]$ की $H_2O_2$ के साथ अभिक्रिया से क्रोमियम पेंटोक्साइड $[Z]$ ($CrO_5$ या $CrO(O_2)_2$ जहाँ $Cr$ $+6$ है) प्राप्त होता है।
$4$. कथन $A$ सत्य है क्योंकि $Na_2CrO_4$,$Na_2Cr_2O_7$ और $CrO_5$ में $Cr$ $+6$ ऑक्सीकरण अवस्था में है।
$5$. कथन $B$ सत्य है क्योंकि $CrO_5$ एक गहरे नीले-बैंगनी रंग का यौगिक है जो जलीय घोल में तेजी से $Cr^{3+}$ और $O_2$ में विघटित हो जाता है।
$6$. कथन $C$ सत्य है क्योंकि डाइक्रोमेट $[Y]$ का संतृप्त घोल सांद्र $H_2SO_4$ के साथ $CrO_3$ (क्रोमिक एनहाइड्राइड) देता है,जो एक चमकीला नारंगी क्रिस्टलीय ठोस है।

(D) $CeO_2$ में,सीरियम $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था $(Ce^{4+})$ में है।
$Ce$ $(Z=58)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$ है। अतः,$Ce^{4+}$ का विन्यास $[Xe] 4f^0$ है।
$1$. $4f$ कक्षक में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन न होने के कारण,$CeO_2$ प्रतिचुंबकीय है। यह कथन सही है।
$2$. $Ce^{4+}$ में अधिक स्थिर $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था $(Ce^{3+})$ में वापस आने के लिए इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की प्रबल प्रवृत्ति होती है। अतः,यह एक अच्छे ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है। यह कथन सही है।
$3$. $f-f$ संक्रमण की अनुपस्थिति के कारण ($4f^0$ विन्यास),$CeO_2$ रंगहीन होता है। यह कथन सही है।
अतः,तीनों कथन सही हैं।

(C) अभिक्रिया का क्रम इस प्रकार है:
$1$. $4NaCl + K_2Cr_2O_7 + 6H_2SO_4 \xrightarrow{\Delta} 2CrO_2Cl_2(P) + 2KHSO_4 + 4NaHSO_4 + 3H_2O$. यहाँ,$P$ क्रोमिल क्लोराइड $(CrO_2Cl_2)$ है,जो नारंगी-लाल वाष्प के रूप में दिखाई देता है।
$2$. $CrO_2Cl_2 + 4NaOH \to Na_2CrO_4(Q) + 2NaCl + 2H_2O$. यहाँ,$Q$ सोडियम क्रोमेट $(Na_2CrO_4)$ है,जो एक पीला घोल बनाता है।
$3$. $Na_2CrO_4 + Pb(CH_3COO)_2 \to PbCrO_4(R) + 2CH_3COONa$. यहाँ,$R$ लेड क्रोमेट $(PbCrO_4)$ है,जो एक पीला अवक्षेप है।
इसलिए,कथन '$R$ एक पीला $ppt$ है' सही है।

(C) $Cr(OH)_3$ क्षार (हाइड्रॉक्साइड आयनों) के साथ अभिक्रिया करके $[Cr(OH)_6]^{3-}$ संकुल बनाता है।
यह अम्ल (हाइड्रोजन आयनों) के साथ भी अभिक्रिया करके $[Cr(H_2O)_6]^{3+}$ संकुल बनाता है।
चूंकि यह अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करता है,इसलिए यह उभयधर्मी है।
अतः,विकल्प $C$ सही है।

(C) डाइक्रोमेट आयन $(Cr_2O_7^{2-})$ की संरचना में दो $CrO_4$ टेट्राहेड्रा एक कोने पर एक ऑक्सीजन परमाणु साझा करते हैं।
प्रत्येक क्रोमियम परमाणु कुल $4$ ऑक्सीजन परमाणुओं से बंधा होता है।
विशेष रूप से,प्रत्येक $Cr$ परमाणु $3$ टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणुओं और $1$ ब्रिजिंग ऑक्सीजन परमाणु ($Cr-O-Cr$ लिंकेज) से जुड़ा होता है।

(C) प्रजाति का रंग निर्धारित करने के लिए,हम वैनेडियम $(V)$ की ऑक्सीकरण अवस्था और अयुग्मित $d$-इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति को देखते हैं।
$1$. $VCl_3$ में,$V$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($3d^2$ विन्यास)। इसमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह रंगीन है।
$2$. $VOSO_4$ में,$V$ $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($3d^1$ विन्यास)। इसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है और यह रंगीन है।
$3$. $Na_3VO_4$ में,$V$ $+5$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($3d^0$ विन्यास)। $d-d$ संक्रमण के लिए कोई $d$-इलेक्ट्रॉन उपलब्ध नहीं है,इसलिए यह रंगहीन है।
$4$. $[V(H_2O)_6]SO_4 \cdot H_2O$ में,$V$ $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($3d^3$ विन्यास)। इसमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह रंगीन है।
अतः,रंगहीन प्रजाति $Na_3VO_4$ है।

(D) $FeSO_4$ का जलीय विलयन $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$ आयनों के कारण हल्का हरा होता है।
$CrCl_3$ का जलीय विलयन $[Cr(H_2O)_4Cl_2]^+$ के निर्माण के कारण हरा होता है।
$NiCl_2$ का जलीय विलयन $[Ni(H_2O)_6]^{2+}$ आयनों के कारण हरा होता है।
$MnCl_2$ का जलीय विलयन $[Mn(H_2O)_6]^{2+}$ आयनों के कारण हल्का गुलाबी या रंगहीन होता है।
अतः,$MnCl_2$ वह लवण है जिसका जलीय विलयन हरा नहीं है।

(B) $FeSO_4 \cdot 7H_2O$ का तापीय अपघटन निम्नलिखित चरणों में होता है:
$1$. क्रिस्टलीकरण के जल का निष्कासन: $2FeSO_4 \cdot 7H_2O \xrightarrow{\Delta} 2FeSO_4 + 14H_2O \uparrow$
$2$. निर्जलीय $FeSO_4$ का अपघटन: $2FeSO_4 \xrightarrow{\Delta} Fe_2O_3 + SO_2 \uparrow + SO_3 \uparrow$
अतः,प्राप्त उत्पादों ($Fe_2O_3$,$SO_2$,$SO_3$ और $H_2O$ वाष्प) की तुलना विकल्पों से करने पर,$O_2$ उत्पन्न नहीं होता है।

(C) यदि अभिक्रिया के बाद संक्रमण धातु $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था समान रहती है,तो अम्लीकृत $K_2Cr_2O_7$ का रंग नहीं बदलता है।
$K_2Cr_2O_7$ में $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था:
$2(+1) + 2x + 7(-2) = 0$
$2 + 2x - 14 = 0$
$2x = 12$
$x = +6$
पोटेशियम डाइक्रोमेट हाइड्रोजन फ्लोराइड $(HF)$ के साथ अभिक्रिया करके पोटेशियम फ्लोरोट्रायोक्सोक्रोमेट$(VI)$ और जल बनाता है:
$K_2Cr_2O_7 + 2HF \rightarrow 2K[CrO_3F] + H_2O$
$K[CrO_3F]$ में $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था:
$(+1) + x + 3(-2) + (-1) = 0$
$x - 6 = 0$
$x = +6$
चूंकि अभिकारक और उत्पाद में $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था समान रहती है,इसलिए विलयन का रंग नहीं बदलता है।

(B) चरण $I$: $K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + H_2Cr_2O_7$
चरण $II$: $H_2O_2 \rightarrow H_2O + [O]$
चरण $III$: $H_2Cr_2O_7 + 4H_2O_2 \rightarrow 2CrO_5 + 5H_2O$
कुल अभिक्रिया: $K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4 + 4H_2O_2 \rightarrow 2CrO_5 + K_2SO_4 + 5H_2O$
$CrO_5$ (क्रोमियम पेंटोक्साइड) के निर्माण के कारण गहरा नीला रंग प्राप्त होता है। $CrO_5$ में दो पेरोक्साइड लिंकेज के साथ बटरफ्लाई संरचना होती है।

(A) क्रोमेट आयनों ($CrO_4^{2-}$,पीला) का जलीय विलयन अम्लीय माध्यम में डाइक्रोमेट आयनों ($Cr_2O_7^{2-}$,नारंगी) में बदल जाता है $(2CrO_4^{2-} + 2H^+ \rightarrow Cr_2O_7^{2-} + H_2O)$.
इस नारंगी डाइक्रोमेट विलयन को अम्लीय माध्यम में $SO_2$ जैसे अपचायक का उपयोग करके हरे क्रोमियम$(III)$ आयनों $(Cr^{3+})$ में अपचयित किया जा सकता है $(Cr_2O_7^{2-} + 3SO_2 + 2H^+ \rightarrow 2Cr^{3+} + 3SO_4^{2-} + H_2O)$.
हरे $Cr^{3+}$ आयनों को क्षारीय माध्यम में $H_2O_2$ जैसे ऑक्सीकारक का उपयोग करके वापस पीले क्रोमेट आयनों $(CrO_4^{2-})$ में ऑक्सीकृत किया जा सकता है $(2Cr^{3+} + 3H_2O_2 + 10OH^- \rightarrow 2CrO_4^{2-} + 8H_2O)$.
इन अभिक्रियाओं की तुलना दिए गए विकल्पों से करने पर,विकल्प $A$ इस चक्र को सही ढंग से दर्शाता है।

(C) अम्लीय माध्यम में,क्रोमेट आयन ($CrO_4^{2-}$,पीला) डाइक्रोमेट आयन ($Cr_2O_7^{2-}$,नारंगी) के साथ संतुलन में होता है।
इस अभिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण है:
$2CrO_4^{2-} (aq) + 2H^{+} (aq) \rightarrow Cr_2O_7^{2-} (aq) + H_2O (l)$

(D) पोटेशियम मैंगनेट $(K_2MnO_4)$ का पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$ में रूपांतरण $MnO_4^{2-}$ के $MnO_4^-$ में ऑक्सीकरण द्वारा होता है।
$1$. $CO_2$ गैस प्रवाहित करके: $3MnO_4^{2-} + 4H^+ \rightarrow 2MnO_4^- + MnO_2 + 2H_2O$. यह अम्लीय माध्यम में असमानुपातन (disproportionation) अभिक्रिया है।
$2$. $Cl_2$ प्रवाहित करके: $2MnO_4^{2-} + Cl_2 \rightarrow 2MnO_4^- + 2Cl^-$. यह एक ऑक्सीकरण अभिक्रिया है।
$3$. विद्युत अपघटनी ऑक्सीकरण: $2MnO_4^{2-} + H_2O + [O] \rightarrow 2MnO_4^- + 2OH^-$.
चूंकि ये तीनों विधियाँ $K_2MnO_4$ को $KMnO_4$ में परिवर्तित करती हैं,इसलिए सही विकल्प $D$ है।

(B) संक्रमण धातु ऑक्साइड की अम्लीय प्रकृति धातु की ऑक्सीकरण अवस्था के सीधे आनुपातिक होती है।
$MnO$ के लिए,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है (क्षारीय)।
$Mn_2O_3$ के लिए,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है (क्षारीय)।
$MnO_2$ के लिए,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है (उभयधर्मी)।
$Mn_2O_7$ के लिए,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+7$ है।
चूंकि $Mn_2O_7$ की ऑक्सीकरण अवस्था सबसे अधिक है,इसलिए यह प्रकृति में अम्लीय है।

(C) रेलवे ट्रैक भारी भार के अधीन होते हैं और उन्हें उच्च स्थायित्व और टूट-फूट के प्रति प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।
$Ni$ स्टील (निकेल स्टील) का उपयोग रेलवे ट्रैक बनाने के लिए किया जाता है क्योंकि इसमें उच्च तन्यता (tensile strength) और मजबूती होती है।

(D) पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$ का तापीय अपघटन निम्नलिखित अभिक्रिया के अनुसार होता है:
$2KMnO_4 \xrightarrow{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$
संतुलित रासायनिक समीकरण से यह स्पष्ट है कि $K_2MnO_4$,$MnO_2$ और $O_2$ उत्पन्न होते हैं।
अतः,इस प्रक्रिया के दौरान $MnO$ नहीं बनता है।

(B) $CrO_2$ वह संक्रमण धातु ऑक्साइड है जो धातुओं के समान उच्च विद्युत चालकता प्रदर्शित करता है।
इसका उपयोग चुंबकीय टेप बनाने में किया जाता है।

(C) $ReO_3$ (रेनियम ट्राइऑक्साइड) यौगिक धात्विक गुण प्रदर्शित करता है।
इसकी चालकता और दिखावट कॉपर धातु के समान होती है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(C) बोरेक्स बीड परीक्षण का उपयोग रंगीन संक्रमण धातु आयनों की पहचान करने के लिए किया जाता है। $Borax$ $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ को गर्म करने पर $NaBO_2$ और $B_2O_3$ से बना एक पारदर्शी कांच जैसा मनका बनता है। संक्रमण धातु ऑक्साइड इस मनके के साथ प्रतिक्रिया करके रंगीन मेटाबोरेट बनाते हैं। चूंकि $Sodium$ $(Na)$ एक क्षार धातु है और रंगीन मेटाबोरेट नहीं बनाता है,इसलिए यह बोरेक्स बीड परीक्षण नहीं देता है। $Chromium$,$Ferrous$ लवण और $Cobalt$ संक्रमण धातुएं/आयन हैं जो विशिष्ट रंगीन मनके बनाते हैं।

(C) नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$ एक उदासीन ऑक्साइड है। यह फेरस सल्फेट $(FeSO_4)$ के जलीय विलयन के साथ अभिक्रिया करके नाइट्रोसोफेरस सल्फेट नामक भूरे रंग का संकुल बनाता है। अभिक्रिया इस प्रकार है: $Fe^{2+}(aq) + NO(g) + H_2O(l) \rightarrow [Fe(H_2O)_5(NO)]^{2+}(aq)$। इस संकुल निर्माण के कारण फेरस सल्फेट का जलीय विलयन $NO$ गैस को महत्वपूर्ण मात्रा में अवशोषित कर लेता है।

(A) बोरेक्स $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ को गर्म करने पर,यह पानी खो देता है और फूल जाता है,फिर पिघलकर सोडियम मेटाबोरेट $(NaBO_2)$ और बोरिक एनहाइड्राइड $(B_2O_3)$ का एक पारदर्शी कांच जैसा बीड बनाता है।
$Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O$ $\xrightarrow{\Delta} Na_2B_4O_7$ $\xrightarrow{\Delta} 2NaBO_2 + B_2O_3$
जब इस कांच जैसे बीड को रंगीन संक्रमण धातु लवणों के साथ गर्म किया जाता है,तो यह रंगीन मेटाबोरेट बनाता है,जो धातु धनायन की विशेषता है। इस प्रकार,बोरेक्स बीड परीक्षण का उपयोग रंगीन धनायनों की पहचान करने के लिए किया जाता है।
चूंकि पारदर्शी बीड का निर्माण और धनायनों के साथ इसकी बाद की प्रतिक्रिया रंगीन बीड बनाती है,जो यह समझाती है कि परीक्षण कैसे काम करता है,इसलिए कारण कथन की सही व्याख्या है।

(B) $Co(II)$ यौगिक,विशेष रूप से कोबाल्ट ऑक्साइड $(CoO)$,का उपयोग कांच उद्योग में कांच को गहरा नीला रंग प्रदान करने के लिए किया जाता है। यह सिलिकेट मैट्रिक्स में कोबाल्ट आयनों का एक प्रसिद्ध गुण है।

(A) $KMnO_4$ में,मैंगनीज $(Mn)$ $+7$ ऑक्सीकरण अवस्था में है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $d^0$ है।
चूंकि इसमें कोई $d$ इलेक्ट्रॉन नहीं है,इसलिए $d-d$ संक्रमण संभव नहीं है।
गहरा बैंगनी रंग लिगैंड-से-धातु चार्ज ट्रांसफर $(LMCT)$ के कारण उत्पन्न होता है,जहाँ एक इलेक्ट्रॉन $O^{2-}$ लिगैंड से $Mn^{7+}$ केंद्र के खाली $d$-कक्षकों में स्थानांतरित होता है।
अतः,यह संक्रमण $L \to M$ चार्ज ट्रांसफर है।

(B) $Na_2CrO_4$ लवण में क्रोमेट आयन,$CrO_4^{2-}$ होता है।
$CrO_4^{2-}$ में,$Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+VI$ है,जिसका अर्थ है कि इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^0$ है।
चूँकि इसमें कोई $d-$इलेक्ट्रॉन नहीं है,इसलिए $d-d$ संक्रमण संभव नहीं है।
$Na_2CrO_4$ का गहरा पीला रंग ऑक्सीजन से धातु $(Cr)$ परमाणु में आवेश स्थानांतरण (charge transfer) के कारण होता है।
अतः,कथन और कारण दोनों सही हैं,लेकिन कारण रंग के लिए सही व्याख्या नहीं है,क्योंकि रंग आवेश स्थानांतरण के कारण उत्पन्न होता है,न कि केवल ऑक्सीकरण अवस्था के कारण।

(C) $K_3[Cu(CN)_4]$ में $Cu$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+1$ $(3d^{10})$ है,इसलिए इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है,जिससे यह प्रतिचुंबकीय और रंगहीन है।
$(NH_4)_2[TiCl_6]$ में $Ti$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ $(3d^0)$ है,इसलिए इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है,जिससे यह प्रतिचुंबकीय और रंगहीन है।
$VOSO_4$ में $V$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ $(3d^1)$ है,इसलिए इसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है,जिससे यह अनुचुंबकीय और रंगीन है।
$K_2Cr_2O_7$ में $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ $(3d^0)$ है,इसलिए इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है। यह प्रतिचुंबकीय है,लेकिन लिगेंड-से-धातु चार्ज ट्रांसफर $(LMCT)$ के कारण रंगीन दिखाई देता है।

(A) $MnO_{4}^{2-}$ (मैंगनेट आयन) और $MnO_{4}^{-}$ (परमैंगनेट आयन) दोनों की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है।
इन आयनों में,मैंगनीज परमाणु उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में होता है और ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ $p\pi-d\pi$ बंध बनाने के लिए अपने $d-$कक्षकों का उपयोग करता है।
विशेष रूप से,$\pi-$आबंधन में ऑक्सीजन के भरे हुए $2p-$कक्षकों और मैंगनीज के रिक्त $3d-$कक्षकों का अतिव्यापन शामिल होता है।