General Characteristics Questions in Gujarati

(C) આપેલા સંક્રાંતિ તત્વોની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ નીચે મુજબ છે:
$Fe$ $(3d^6 4s^2)$: $+2, +3, +4, +5, +6$
$Cr$ $(3d^5 4s^1)$: $+2, +3, +4, +5, +6$
$Mn$ $(3d^5 4s^2)$: $+2, +3, +4, +5, +6, +7$
$Ni$ $(3d^8 4s^2)$: $+2, +3, +4$
આની સરખામણી કરતા,$Mn$ સૌથી વધુ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ ($+2$ થી $+7$ સુધી) દર્શાવે છે.

(B) $3d$ સંક્રાંતિ શ્રેણીના તત્વોની પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી $(IE_1)$ સામાન્ય રીતે આવર્તમાં ડાબેથી જમણે જતાં વધે છે,કારણ કે અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે.
આપેલા તત્વો ($Sc$,$Mn$,$Cu$,$Zn$) માંથી,$Sc$ $(Z=21)$ એ $3d$ શ્રેણીનું પ્રથમ તત્વ છે.
જેમ આપણે ડાબેથી જમણે જઈએ છીએ તેમ $IE_1$ વધે છે,તેથી શ્રેણીની શરૂઆતમાં રહેલા તત્વની આયનીકરણ એન્થાલ્પી સૌથી ઓછી હશે.
તેથી,$Sc$ ની $IE_1$ કિંમત સૌથી ઓછી છે.

(C) સંક્રાંતિ તત્વો એવા તત્વો છે જે તેમની ધરા અવસ્થામાં અથવા તેમની કોઈપણ સામાન્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં અપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી $d-$કક્ષકો ધરાવે છે.
$Hg$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^2$ છે.
$Hg$ તેની ધરા અવસ્થામાં સંપૂર્ણ ભરાયેલી $d-$કક્ષક $(d^{10})$ ધરાવે છે અને તે અપૂર્ણ $d-$કક્ષકો ધરાવતા આયનો બનાવતું નથી,તેથી તેને સંક્રાંતિ તત્વ ગણવામાં આવતું નથી.
તે જ રીતે,$Zn$ અને $Cd$ ને પણ સમાન કારણોસર સંક્રાંતિ તત્વો ગણવામાં આવતા નથી.

(A) $5d$ સંક્રાંતિ શ્રેણી લેન્થેનમ ($La$,પરમાણુ ક્રમાંક $57$) થી મર્ક્યુરી ($Hg$,પરમાણુ ક્રમાંક $80$) સુધીના તત્વોની બનેલી છે.
આ શ્રેણી $d$-વિભાગના તત્વોનો એક ભાગ છે,ખાસ કરીને જેમાં $5d$ ઇલેક્ટ્રોન કક્ષા ક્રમશઃ ભરાય છે.
$Hg$ (મર્ક્યુરી) આ શ્રેણીનું છેલ્લું તત્વ છે,જેનો પરમાણુ ક્રમાંક $80$ છે.
તેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^2$ છે.
મર્ક્યુરી એકમાત્ર એવી ધાતુ છે જે ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી સ્વરૂપમાં હોય છે.

(A) નાઈક્રોમ,જે $80:20$ ના ગુણોત્તરમાં નિકલ અને ક્રોમિયમની મિશ્રધાતુ છે,તેનો ઉપયોગ ખાસ કરીને ગેસ ટર્બાઇન એન્જિનના નિર્માણ માટે થાય છે કારણ કે તે ઉચ્ચ ગરમી અને ઓક્સિડેશન સામે પ્રતિરોધક છે.
ટાઇટેનિયમ મિશ્રધાતુઓનો ઉપયોગ પણ એરોસ્પેસ એપ્લિકેશન્સમાં થાય છે કારણ કે તે ઊંચા તાપમાને તણાવ સહન કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.

(C) સંક્રાંતિ તત્વો ધાતુઓ છે અને ધાતુના ગુણધર્મો ધરાવે છે.
તેઓ સામાન્ય રીતે સખત,ટીપી શકાય તેવી અને તન્ય હોય છે.
તેઓ અન્ય ધાતુઓ સાથે મિશ્રધાતુઓ બનાવી શકે છે.
સંક્રાંતિ તત્વો ઉષ્મા અને વિદ્યુત બંનેના સારા વાહક છે.
તેથી,તેઓ ઉષ્માનું વહન કરતા નથી તે વિધાન ખોટું છે.

(C) અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક આયનની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના જોઈએ છીએ:
$Fe^{3+} = [Ar] 3d^5$ ($5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Mn^{2+} = [Ar] 3d^5$ ($5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Co^{2+} = [Ar] 3d^7$ ($3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Sc^{3+} = [Ar] 3d^0$ ($0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Zn^{2+} = [Ar] 3d^{10}$ ($0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Mn^{3+} = [Ar] 3d^4$ ($4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
જોડીઓની સરખામણી કરતા:
વિકલ્પ $A$: $Co^{2+}$ $(3)$ અને $Mn^{3+}$ $(4)$ - અલગ
વિકલ્પ $B$: $Mn^{2+}$ $(5)$ અને $Zn^{2+}$ $(0)$ - અલગ
વિકલ્પ $C$: $Fe^{3+}$ $(5)$ અને $Mn^{2+}$ $(5)$ - સમાન
વિકલ્પ $D$: $Sc^{3+}$ $(0)$ અને $Co^{2+}$ $(3)$ - અલગ
તેથી,સમાન અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતી જોડી $Fe^{3+}$ અને $Mn^{2+}$ છે.

(D) સ્કેન્ડિયમ ($Sc$,પરમાણુ ક્રમાંક $21$) ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^1 4s^2$ છે.
તે આર્ગોન $([Ar])$ ની સ્થિર નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી રચના પ્રાપ્ત કરવા માટે ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન ($4s$ માંથી બે અને $3d$ માંથી એક) ગુમાવે છે.
તેથી,સ્કેન્ડિયમ દ્વારા દર્શાવવામાં આવતી એકમાત્ર સામાન્ય અને સ્થિર ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+3$ છે.

(C) $5d$ શ્રેણીમાં $Lanthanum$ ($La$,$Z=57$) અને $Hafnium$ ($Hf$,$Z=72$) થી $Mercury$ ($Hg$,$Z=80$) સુધીના તત્વોનો સમાવેશ થાય છે. $La$ થી $Hg$ સુધીના તમામ તત્વોનો સમાવેશ થાય છે તે વિધાન ખોટું છે કારણ કે $La$ અને $Hf$ ની વચ્ચે $4f$ શ્રેણી (લેન્થેનોઇડ્સ) આવે છે.

(B) કોપર $(Cu)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $29$ છે. $Cu$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ છે।
$+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં, $Cu^{2+}$ બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે, જેના પરિણામે $[Ar] 3d^9$ રચના મળે છે।
$3d^9$ રચનામાં, $n = 1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે।
સ્પિન ઓન્લી મેગ્નેટિક મોમેન્ટ $(\mu)$ ની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે।
$n = 1$ મૂકતા, આપણને $\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ BM$ મળે છે।

(B) ફેરોમેગ્નેટિઝમ એ એવા પદાર્થો દ્વારા દર્શાવવામાં આવતો ગુણધર્મ છે જે ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા મજબૂત રીતે આકર્ષાય છે.
સંક્રાંતિ ધાતુઓ પૈકી,$Fe$,$Co$ અને $Ni$ ઓરડાના તાપમાને ફેરોમેગ્નેટિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

(C) બ્રોન્ઝ ($Cu$ અને $Sn$ ની મિશ્રધાતુ) નો ઉપયોગ મૂર્તિઓ બનાવવા માટે થાય છે.

(C) $Sc^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] \ 3d^0$ છે.
$3d$ કક્ષક સંપૂર્ણપણે ખાલી હોવાથી,તેમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હાજર નથી.
$d$-કક્ષકમાં ઇલેક્ટ્રોનની ગેરહાજરીને કારણે $d-d$ સંક્રમણ શક્ય નથી,તેથી $Sc^{3+}$ આયન રંગહીન જલીય દ્રાવણ બનાવે છે.

(A) ફેરોમેગ્નેટિક પદાર્થો એવા છે જે ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા મજબૂત રીતે આકર્ષાય છે.
ફેરોમેગ્નેટિક તત્વોના સામાન્ય ઉદાહરણો $Fe$,$Co$ અને $Ni$ છે.
$Cr$ (ક્રોમિયમ) એ એન્ટિફેરોમેગ્નેટિક પદાર્થ છે,ફેરોમેગ્નેટિક નથી.
તેથી,સાચો જવાબ $Cr$ છે.

(C) આપેલ લેન્થેનોઇડ્સની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:
$Ce (Z=58) = [Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$
$Nd (Z=60) = [Xe] 4f^4 6s^2$
$Sm (Z=62) = [Xe] 4f^6 6s^2$
$Eu (Z=63) = [Xe] 4f^7 6s^2$
$Gd (Z=64) = [Xe] 4f^7 5d^1 6s^2$
$Dy (Z=66) = [Xe] 4f^{10} 6s^2$
$Lu (Z=71) = [Xe] 4f^{14} 5d^1 6s^2$
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Gd (Z=64)$ અને $Lu (Z=71)$ બંનેમાં $5d$-સબશેલમાં બરાબર એક ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.

(D) $first$ સંક્રાંતિ શ્રેણી એ $3d$ શ્રેણી છે,જે સ્કેન્ડિયમ $(Sc)$ થી શરૂ થાય છે.
સ્કેન્ડિયમનો પરમાણુ ક્રમાંક $21$ છે.
ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s,$ અને $3d$ કક્ષકો ભરીને નક્કી કરવામાં આવે છે.
$Sc (Z=21) = 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^1$.
નિષ્ક્રિય વાયુ કોરના સંદર્ભમાં,આને $[Ar] 3d^1 4s^2$ તરીકે લખવામાં આવે છે.

(C) $21$ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતું તત્વ સ્કેન્ડિયમ $(Sc)$ છે.
તેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^1 4s^2$ છે.
સંક્રાંતિ ધાતુ શ્રેણીમાં,$4s$ કક્ષક ભરાયા પછી $3d$ કક્ષક ભરાવાનું શરૂ થાય છે,જે સંક્રાંતિ તત્વોની લાક્ષણિકતા છે.

(D) $Zn$ $(Z=30)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ છે.
તે $4s$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $Zn^{2+}$ આયન બનાવે છે,જે સ્થાયી સંપૂર્ણ ભરાયેલી $3d^{10}$ રચના ધરાવે છે.
તેથી,$Zn$ માત્ર $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.

(D) ક્યુપ્રો-નિકલ મિશ્રધાતુઓ (સામાન્ય રીતે $70-90\%$ કોપર અને $10-30\%$ નિકલ ધરાવે છે) નો ઉપયોગ મરીન કન્ડેન્સર ટ્યુબ માટે વ્યાપકપણે થાય છે કારણ કે તે દરિયાઈ પાણીના વાતાવરણમાં કાટ અને બાયોફાઉલિંગ સામે ઉત્તમ પ્રતિકાર ધરાવે છે.

(D) $Sc$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $21$ છે. $Sc$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] \ 3d^1 \ 4s^2$ છે. તેથી,$Sc^{3+}$ એ $[Ar]$ છે,જેમાં $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$Zn$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $30$ છે. $Zn$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] \ 3d^{10} \ 4s^2$ છે. તેથી,$Zn^{2+}$ એ $[Ar] \ 3d^{10}$ છે,જેમાં $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
આમ,$Sc^{3+}$ અને $Zn^{2+}$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા અનુક્રમે $0$ અને $0$ છે.

(B) $Cd$ $(Z=48)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Kr] 4d^{10} 5s^2$ છે.
$4d$ પેટાકોષમાં $10$ ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે સંપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી છે.

(C) જ્યારે $H$,$C$ અથવા $N$ જેવા નાના પરમાણુઓ ધાતુઓની સ્ફટિક લેટીસમાં ફસાય છે ત્યારે આંતરાલીય સંયોજનો બને છે.
- આ સંયોજનો મૂળ સંક્રાંતિ ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો જાળવી રાખે છે,એટલે કે તેઓ રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય હોય છે.
- તેમના ગલનબિંદુ ખૂબ ઊંચા હોય છે,જે શુદ્ધ મૂળ ધાતુઓ કરતા વધારે હોય છે.
- તેઓ અત્યંત સખત હોય છે,કેટલાક બોરાઈડ્સની સખતાઈ હીરાની સખતાઈની સમકક્ષ હોય છે.
- તેઓ મૂળ ધાતુની વિદ્યુત અને ઉષ્મીય વાહકતા જાળવી રાખે છે.
- તેથી,તેમનું વિધાન કે તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મો મૂળ ધાતુ કરતા અલગ હોય છે તે ખોટું છે.

(A) મેંગેનીઝ $(Mn)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^5 4s^2$ છે.
$7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ($3d$ સબશેલમાં $5$ અને $4s$ સબશેલમાં $2$) ની હાજરીને કારણે,તે $+2$ થી $+7$ સુધીની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓની વિશાળ શ્રેણી દર્શાવી શકે છે.

(B) $Zn$ $(3d^{10} 4s^2)$ માં,$d$-કક્ષકોમાં રહેલા તમામ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની ગેરહાજરીને કારણે,$Zn$ માં ધાત્વિક બંધ નબળા હોય છે.
પરિણામે,અન્ય સંક્રાંતિ તત્વોની તુલનામાં $Zn$ એક નરમ ધાતુ છે.

(C) સંક્રાંતિ ધાતુ આયનોનો રંગ $d$-કક્ષકોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરી પર આધાર રાખે છે,જે $d-d$ સંક્રાંતિને મંજૂરી આપે છે.
$Cu^{+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{10}$ છે.
$3d$ પેટાકોષમાં તમામ $10$ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોવાથી,તેમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી.
તેથી,$Cu^{+}$ એ $d-d$ સંક્રાંતિ દર્શાવતું નથી અને રંગીન સંયોજનો બનાવતું નથી.

(A) $Sc$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^1 4s^2$ છે.
$+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં,$Sc^{3+}$ ની રચના $[Ar] 3d^0$ થાય છે.
$Sc^{3+}$ માં $d$-કક્ષકોમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,તે $d-d$ સંક્રમણ કરી શકતું નથી,તેથી તેના સંયોજનો રંગહીન હોય છે.

(A) $3d-$ શ્રેણીના તત્વોમાં,આવર્તમાં $Sc$ થી $Zn$ તરફ જતાં ઘનતા અને પરમાણ્વીય દળ વધે છે.
તેથી,$Sc$ $(Z = 21)$ એ $3d-$ શ્રેણીનું પ્રથમ તત્વ હોવાથી,આપેલા વિકલ્પોમાં તેની ઘનતા સૌથી ઓછી છે અને તે સૌથી હલકું છે.

(B) -ઇલેક્ટ્રોનને કારણે મજબૂત ધાત્વિક બંધને લીધે મોટાભાગના સંક્રાંતિ તત્વો ખૂબ જ સખત હોય છે.
જોકે,$Zn, Cd,$ અને $Hg$ જેવા તત્વોમાં સંપૂર્ણ ભરાયેલી $d$-કક્ષકો ($d^{10}$ ઇલેક્ટ્રોન રચના) હોય છે,જેના પરિણામે નબળો ધાત્વિક બંધ બને છે.
તેથી,$Co, W,$ અને $Mo$ ની તુલનામાં $Zn$ એક નરમ તત્વ છે.

(C) કોઈપણ સંક્રાંતિ તત્વ દ્વારા દર્શાવવામાં આવતી સૌથી વધુ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+8$ છે.
આ રૂથેનિયમ $(Ru)$ અને ઓસ્મિયમ $(Os)$ જેવા તત્વોમાં તેમના ટેટ્રોક્સાઇડ્સ,જેમ કે $RuO_4$ અને $OsO_4$ માં જોવા મળે છે.

(C) $(C)$
$3d-$ શ્રેણીમાં, પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે તત્વોની ઘનતા સામાન્ય રીતે વધે છે, કારણ કે પરમાણ્વીય દળમાં વધારો થાય છે અને પરમાણ્વીય ત્રિજ્યામાં ઘટાડો થાય છે.
તેથી, ઘનતાનો સાચો ઉતરતો ક્રમ $Ni > Fe > Cr > V$ છે.

(C) ટાઇટેનિયમ $(Z=22)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^2 4s^2$ છે. તેની $Ti^{4+}$ અવસ્થામાં,તે તેના તમામ $4$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે,જેના પરિણામે $3d^0$ રચના પ્રાપ્ત થાય છે,જે $d-d$ સંક્રમણના અભાવને કારણે રંગહીન બને છે.
કોપર $(Z=29)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ છે. તેની $Cu^+$ અવસ્થામાં,તે $4s$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે,જેના પરિણામે $3d^{10}$ રચના પ્રાપ્ત થાય છે. $d$-સબશેલ સંપૂર્ણ ભરાયેલ હોવાથી,કોઈ $d-d$ સંક્રમણ શક્ય નથી,જે $Cu^+$ સંયોજનોને રંગહીન બનાવે છે.

(D) $Sc$ $(Z = 21)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^1 4s^2$ છે.
તેની સામાન્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+3$ માં,તે $[Ar] 3d^0$ રચના સાથે $Sc^{3+}$ આયન બનાવે છે.
$d$-કક્ષકમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,$d-d$ સંક્રમણ શક્ય નથી,જે તેના સંયોજનોને રંગહીન બનાવે છે.

(A) -વિભાગના તત્વો માટે,મહત્તમ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $ns$ અને $(n-1)d$ ઇલેક્ટ્રોનના સરવાળા દ્વારા નક્કી થાય છે.
$(a)$ $Mn (25) = [Ar] 3d^{5} 4s^{2}$. મહત્તમ ઓ.અ. $= 5 + 2 = +7$.
$(b)$ $Cr (24) = [Ar] 3d^{5} 4s^{1}$. મહત્તમ ઓ.અ. $= 5 + 1 = +6$.
$(c)$ $Cu (29) = [Ar] 3d^{10} 4s^{1}$. સામાન્ય ઓ.અ. $= +1, +2$.
$(d)$ $Fe (26) = [Ar] 3d^{6} 4s^{2}$. સામાન્ય ઓ.અ. $= +2, +3$.
આમ,આપેલા તત્વોમાંથી માત્ર $Mn$ જ $+7$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.

(C) $Ce$ $(Z=58)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના: $[Xe] 4f^{1} 5d^{1} 6s^{2}$ છે.
$+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં,$Ce^{4+}$ ચાર ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $Xe$ $(Z=54)$ જેવી સ્થાયી નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી રચના પ્રાપ્ત કરે છે.
$Ce^{4+}$ ની રચના $[Xe] 4f^{0} 5d^{0} 6s^{0}$ છે.
બધી સંયોજકતા કક્ષકો $(4f, 5d, 6s)$ ખાલી હોવાથી,$Ce^{4+}$ નજીકના નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી સ્થાયી રચના પ્રાપ્ત કરે છે,જે તેને અત્યંત સ્થાયી બનાવે છે.

(A) આપેલા તત્વોની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના નીચે મુજબ છે:
$Fe$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^6 4s^2$. તેમાં $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$Cu$ $(Z=29)$: $[Ar] 3d^{10} 4s^1$. તેમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$Co$ $(Z=27)$: $[Ar] 3d^7 4s^2$. તેમાં $3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$Ni$ $(Z=28)$: $[Ar] 3d^8 4s^2$. તેમાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
આમ,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંખ્યા $Fe$ માં જોવા મળે છે.

(D) $Sc^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^0$ છે.
$d$-કક્ષકમાં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,$d-d$ સંક્રમણ શક્ય નથી,જે આ આયનને રંગહીન બનાવે છે.

(D) સંક્રાંતિ તત્વો એવા તત્વો તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જે તેમની ધરા અવસ્થામાં અથવા તેમની કોઈપણ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં અપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી $d$-કક્ષકો ધરાવે છે.
સામાન્ય રીતે,$d$-વિભાગના તત્વોને સંક્રાંતિ તત્વો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ તત્વોની સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $(n-1) d^{1-10}, n s^{1-2}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.

(D) લેન્થેનોઇડ્સની પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી $(IE_1)$ સામાન્ય રીતે પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે વધે છે,જે લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે થાય છે. આનાથી પરમાણુ કદમાં ઘટાડો થાય છે અને સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન પર કેન્દ્રનું આકર્ષણ વધે છે.
આપેલા તત્વો $Ce$ $(Z=58)$,$La$ $(Z=57)$,$Gd$ $(Z=64)$,અને $Yb$ $(Z=70)$ માંથી,$Yb$ નો પરમાણુ ક્રમાંક સૌથી વધુ છે.
$Yb$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^{14} 6s^2$ છે. સંપૂર્ણ ભરાયેલી $4f$ કક્ષક અને સૌથી વધુ અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભારને કારણે,તેમાંથી પ્રથમ ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવા માટે સૌથી વધુ ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
તેથી,$Yb$ ની $IE_1$ સૌથી વધુ છે.

(D) લ્યુટેશિયમ $(Lu)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $71$ છે.
તટસ્થ $Lu$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^1 6s^2$ છે.
તેની $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં,$Lu$ ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે ($6s$ માંથી બે અને $5d$ માંથી એક),જેના પરિણામે $[Xe] 4f^{14}$ રચના પ્રાપ્ત થાય છે.
$4f$ સબશેલ $14$ ઇલેક્ટ્રોનથી સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોવાથી,$f$ ઓર્બિટલ્સમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોતા નથી.
તેથી,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $0$ છે.

(A) લેન્થેનોઇડ શ્રેણીમાં,પરમાણુ ક્રમાંક $La$ થી $Lu$ તરફ વધતા હાઇડ્રોક્સાઇડની બેઝિક પ્રબળતા ઘટે છે. આ લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે છે,જે આયનીય ત્રિજ્યામાં ઘટાડો અને $M-OH$ બંધના સહસંયોજક ગુણધર્મમાં વધારો કરે છે. $La^{3+}$ ની આયનીય ત્રિજ્યા આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી મોટી હોવાથી,$La-OH$ બંધ સૌથી વધુ આયનીય છે,તેથી $La(OH)_3$ સૌથી પ્રબળ બેઇઝ છે.

(B) ધરા અવસ્થાની ઇલેક્ટ્રોનીય રચનાઓ નીચે મુજબ છે:
$Yb (Z=70): [Xe] 4f^{14} 6s^2$
$Eu (Z=63): [Xe] 4f^7 6s^2$
$Cd (Z=48): [Kr] 4d^{10} 5s^2$
$W (Z=74): [Xe] 4f^{14} 5d^4 6s^2$
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Yb$ માં $4f$ કક્ષક સંપૂર્ણ ભરાયેલી $(4f^{14})$ છે.

(B) $La (Z=57)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Xe] 5d^1 6s^2$ છે.
તેમાં $4f$ સબશેલમાં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન હોતા નથી.
અન્ય તત્વો માટે:
$Nd (Z=60)$ એ $[Xe] 4f^3 6s^2$ છે.
$Eu (Z=63)$ એ $[Xe] 4f^7 6s^2$ છે.
$Lu (Z=71)$ એ $[Xe] 4f^{14} 5d^1 6s^2$ છે.
આમ,$La$ સાચો જવાબ છે.

(B) રાસાયણિક જોડિયા એવા તત્વોની જોડી છે જે લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે.
$Nb-Ta$, $Mo-W$, અને $Tc-Re$ એ રાસાયણિક જોડિયાના ઉદાહરણો છે.
$Zr-Hf$ (હેફનિયમ) રાસાયણિક જોડિયા છે, પરંતુ $Zr-Rf$ (રધરફોર્ડિયમ) નથી, કારણ કે $Rf$ એ એક્ટિનોઇડ શ્રેણીનું તત્વ છે અને તેના રાસાયણિક ગુણધર્મો અલગ છે.

(D) $Zr$ $(Z=40)$ એ $5^{th}$ આવર્તમાં છે,જ્યારે $Hf$ $(Z=72)$ એ $6^{th}$ આવર્તમાં છે.
લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે,$Zr$ અને $Hf$ લગભગ સમાન પરમાણ્વીય અને આયનીય ત્રિજ્યા ધરાવે છે,તેથી તેમને રાસાયણિક જોડિયા (chemical twins) કહેવામાં આવે છે.
તેઓ અલગ-અલગ આવર્ત ($5^{th}$ અને $6^{th}$) માં હોવાથી,તેઓ સમાન આવર્તમાં છે તેવું વિધાન ખોટું છે.

(C) $Gd^{3+}$ આયનની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Xe] 4f^7$ છે. તેમાં $7$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવા છતાં,તે રંગહીન છે કારણ કે $f-f$ સંક્રમણો લેપોર્ટ સિલેક્શન રૂલ દ્વારા પ્રતિબંધિત છે અને દ્રશ્ય પ્રકાશના શોષણ માટે ઉર્જાનો તફાવત ખૂબ વધારે છે.
$La^{3+}$ $(4f^0)$ અને $Lu^{3+}$ $(4f^{14})$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની ગેરહાજરીને કારણે રંગહીન છે.
$Eu^{3+}$ $(4f^6)$ એ $f-f$ સંક્રમણોને કારણે રંગીન છે.
તેથી,$Gd^{3+}$ સાચો જવાબ છે.

(C) લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે, બીજી સંક્રાંતિ શ્રેણીના તત્વોની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા ત્રીજી સંક્રાંતિ શ્રેણીના અનુરૂપ તત્વોની ત્રિજ્યા જેવી જ હોય છે।
આ ઘટના એટલા માટે થાય છે કારણ કે $4f$-ઇલેક્ટ્રોન કેન્દ્રીય વીજભારનું અસરકારક રીતે સ્ક્રીનિંગ કરી શકતા નથી।
પરિણામે, $Zr-Hf$, $Nb-Ta$, $Mo-W$ અને $Tc-Re$ જેવી જોડીઓ તેમના લગભગ સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મો અને પરમાણ્વીય કદને કારણે 'રાસાયણિક જોડિયા' તરીકે ઓળખાય છે।

(C) રૂબી એ એલ્યુમિનિયમનું ખનિજ છે,એટલે કે $Al_{2}O_{3}$. તેમાં સિલિકોન હોતું નથી.

(D) $Cu^{+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $3d^{10}$ છે.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની ગેરહાજરી અને સંપૂર્ણ ભરાયેલી $d$-પેટાકોષને કારણે,$d-d$ સંક્રમણ શક્ય નથી,જેના પરિણામે તે રંગહીન જલીય દ્રાવણ આપે છે.
તેનાથી વિપરીત,$Fe^{3+}$ $(3d^5)$,$Fe^{2+}$ $(3d^6)$,અને $Cu^{2+}$ $(3d^9)$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે રંગીન હોય છે.

(D) ત્રીજી હરોળના સંક્રાંતિ તત્વો $5d$ શ્રેણીના છે.
તેમાં રૂથેનિયમ $(Ru)$ અને ઓસ્મિયમ $(Os)$ સૌથી વધુ $+8$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
આ $RuO_4$ અને $OsO_4$ જેવા સંયોજનોમાં જોવા મળે છે.

(A) આયર્ન $(Fe)$,કોબાલ્ટ $(Co)$,નિકલ $(Ni)$,ગેડોલિનિયમ $(Gd)$ અને ક્રોમિયમ ડાયોક્સાઇડ $(CrO_2)$ જેવા પદાર્થો બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા ખૂબ જ પ્રબળ રીતે આકર્ષાય છે.
આવા પદાર્થોને ફેરોમેગ્નેટિક પદાર્થો કહેવામાં આવે છે.
આ પદાર્થોને કાયમી ચુંબક બનાવી શકાય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Ni$ એ ફેરોમેગ્નેટિક તત્વ છે.