General Characteristics Questions in Gujarati

(A) $Mn^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^5$ છે. આ રચના અર્ધ-પૂર્ણ છે,જે વધારાની સ્થિરતા પ્રદાન કરે છે.
$Fe^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^6$ છે.
$+3$ અવસ્થામાં ઓક્સિડેશન માટે $d$-ઉપકોષમાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવો પડે છે. $Mn^{2+}$ માટે,ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવાથી સ્થાયી અર્ધ-પૂર્ણ $d^5$ રચના ખોરવાય છે,જેના માટે ખૂબ જ ઊંચી ત્રીજી આયનીકરણ ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
$Fe^{2+}$ માટે,$3d^6$ રચનામાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવાથી સ્થાયી $3d^5$ રચના પ્રાપ્ત થાય છે,જેમાં ઓછી ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
તેથી,$Mn^{2+}$ એ $Fe^{2+}$ ની સરખામણીમાં $+3$ અવસ્થામાં ઓક્સિડેશન સામે વધુ પ્રતિરોધક છે.

(D) $Gd$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $64$ છે.
તટસ્થ $Gd$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^7 5d^1 6s^2$ છે.
જ્યારે $Gd^{2+}$ આયન બને છે,ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન સૌ પ્રથમ સૌથી બહારની કક્ષા એટલે કે $6s$ કક્ષકમાંથી દૂર થાય છે.
$6s$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવાથી $[Xe] 4f^7 5d^1$ રચના પ્રાપ્ત થાય છે.

(C) કોઈપણ સંક્રાંતિ શ્રેણીમાં તત્વોનું પેરામેગ્નેટિઝમ $d$-કક્ષકોમાં રહેલા અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે.
જેમ આપણે સંક્રાંતિ શ્રેણીમાં ડાબેથી જમણે જઈએ છીએ,તેમ $d^5$ ઇલેક્ટ્રોન રચના સુધી અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા વધે છે.
પરિણામે,$d^5$ રચના પર પેરામેગ્નેટિઝમ મહત્તમ મૂલ્ય પ્રાપ્ત કરે છે.
$d^5$ પછી,$d$-કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ શરૂ થાય છે ($d^6$ થી $d^{10}$),જેના કારણે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા ઘટે છે અને તેથી પેરામેગ્નેટિઝમ ઘટે છે.
તેથી,પેરામેગ્નેટિઝમ પહેલા મહત્તમ સુધી વધે છે અને પછી ઘટે છે.

(C) પારા ($Hg$,$Z=80$) ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^{2}$ છે.
$5d$ સબશેલ સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોન ન્યુક્લિયસ દ્વારા મજબૂતીથી પકડાયેલા હોય છે અને $d-d$ ઓવરલેપિંગ દ્વારા ધાતુના બંધનમાં ભાગ લેતા નથી.
આ નબળા ધાતુના બંધનને કારણે તેનું ગલનબિંદુ નીચું હોય છે,જે પારોને ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી બનાવે છે.

(B) આવર્ત કોષ્ટકમાં,સંક્રાંતિ ધાતુઓ સામાન્ય રીતે ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે કારણ કે તેઓ મોટી સપાટીનું ક્ષેત્રફળ પૂરું પાડે છે અને તેમની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ બદલાતી રહે છે.
આ ધાતુઓ $d$-વિભાગની છે.
ઉદાહરણોમાં $Ni$,$Pt$,$V_2O_5$ અને $Fe$ નો સમાવેશ થાય છે.

(B) ક્રોમિયમ $(Cr)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $24$ છે.
તેની ધરા અવસ્થામાં ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{5} 4s^{1}$ છે.
$Cr^{3+}$ આયન બનાવવા માટે,આપણે $3$ ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરીએ છીએ: એક $4s$ કક્ષકમાંથી અને બે $3d$ કક્ષકમાંથી.
તેથી,$Cr^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{3} 4s^{0}$ છે.

(B) સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $(\mu_{spin})$ ની ગણતરી $\mu_{spin} = \sqrt{n(n+2)} \text{ BM}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
| ઇલેક્ટ્રોન રચના | અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ | ચુંબકીય મોમેન્ટ $(\mu_{spin})$ |
| $3d^7$ | $3$ | $\sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \text{ BM}$ |
| $3d^5$ | $5$ | $\sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \text{ BM}$ |
| $3d^8$ | $2$ | $\sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} \text{ BM}$ |
| $3d^2$ | $2$ | $\sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} \text{ BM}$ |
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$3d^5$ રચનામાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સૌથી વધુ $(n=5)$ છે,જેના પરિણામે સૌથી વધુ ચુંબકીય મોમેન્ટ $\sqrt{35} \text{ BM}$ મળે છે.

(C) $Mn$ $(Z=25)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] \ 3d^{5} \ 4s^{2}$ છે.
$Mn^{4+}$ આયન માટે,ચાર ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરતા,ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] \ 3d^{3}$ મળે છે.
આ આયનમાં $n=3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
સ્પિન ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ સૂત્ર દ્વારા કરવામાં આવે છે.
$n=3$ મૂકતા,$\mu = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \approx 3.87 \ BM$ મળે છે.
નજીકના પૂર્ણાંકમાં,આ મૂલ્ય $4 \ BM$ થાય છે.

(C) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$A$. ટાઇટેનિયમ $(Ti)$ એ $d$-વિભાગનું તત્વ છે,જે સંક્રાંતિ ધાતુ $(II)$ છે.
$B$. ફ્લોરિન $(F)$ એ હેલોજન છે,જે અધાતુ $(I)$ છે.
$C$. ટેલુરિયમ $(Te)$ એ અર્ધધાતુ $(IV)$ છે.
$D$. ડિસ્પ્રૉસિયમ $(Dy)$ એ $4f$-વિભાગનું તત્વ છે,જે લેન્થેનોઇડ $(III)$ છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-II, B-I, C-IV, D-III$ છે.

(C) પેલેડિયમ $(Pd)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $46$ છે.
આઉફબાઉના સિદ્ધાંતને અનુસરીને અને $d$-કક્ષકની સ્થિરતાને ધ્યાનમાં લેતા,ઇલેક્ટ્રોન $4d$ કક્ષકમાં સંપૂર્ણ ભરાય છે.
$Pd$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Kr] 4 d^{10} 5 s^0$ છે.
તેથી,તેની બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $4 d^{10} 5 s^0$ છે.

(B) $Kr$ (ક્રિપ્ટોન) નો પરમાણુ ક્રમાંક $36$ છે. આપેલ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Kr] \ 4d^{10} \ 5s^0$ માં કુલ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $36 + 10 + 0 = 46$ છે.
પરમાણુ ક્રમાંક $46$ ધરાવતું તત્વ પેલેડિયમ $(Pd)$ છે.
આપેલ માહિતી મુજબ:
- $Ag$ $(Z=47)$: $[Kr] \ 4d^{10} \ 5s^1$
- $Pd$ $(Z=46)$: $[Kr] \ 4d^{10} \ 5s^0$
- $Rh$ $(Z=45)$: $[Kr] \ 4d^8 \ 5s^1$
- $Tc$ $(Z=43)$: $[Kr] \ 4d^5 \ 5s^2$
તેથી,સાચો જવાબ $Pd$ છે.

(D) $Cr$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^5 4s^1$ છે અને $Cu$ ની $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ છે.
તેમની બીજી આયનીકરણ એન્થાલ્પી અપેક્ષા કરતા વધારે છે કારણ કે એક ઇલેક્ટ્રોન દૂર થયા પછી,$Cr^+$ અર્ધ-પૂર્ણ $3d^5$ રચના પ્રાપ્ત કરે છે અને $Cu^+$ સંપૂર્ણ ભરાયેલી $3d^{10}$ રચના પ્રાપ્ત કરે છે.
આ રચનાઓ અન્ય કરતા વધુ સ્થિર છે.
તેથી,આ આયનોમાંથી બીજો ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવો ખૂબ મુશ્કેલ છે.
આમ,વિકલ્પ $(D)$ સાચો છે.

$(A)$ $Zn$ ની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા $137 \ pm$ છે.
$Fe$ ની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા $126 \ pm$ છે.
$Fe^{2+}$ ની આયનીય ત્રિજ્યા $77 \ pm$ છે.
$Fe^{3+}$ ની આયનીય ત્રિજ્યા $63 \ pm$ છે.
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $137 \ pm > 126 \ pm > 77 \ pm > 63 \ pm$.
તેથી, તેમના કદનો સાચો ક્રમ $Zn > Fe > Fe^{2+} > Fe^{3+}$ છે.
આમ, સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) આપેલ સંક્રાંતિ ધાતુઓ માટે પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(E_{M^{2+}/ M}^{\ominus})$ નીચે મુજબ છે:
$Ni^{2+}/Ni = -0.25 \ V$
$Mn^{2+}/Mn = -1.18 \ V$
$Fe^{2+}/Fe = -0.44 \ V$
$Cr^{2+}/Cr = -0.91 \ V$
આ મૂલ્યોને જોડતા:
$A(Ni) - III (-0.25)$
$B(Mn) - I (-1.18)$
$C(Fe) - IV (-0.44)$
$D(Cr) - II (-0.91)$
તેથી,સાચો ક્રમ $A-III, B-I, C-IV, D-II$ છે.

(D) દરેક વિધાનનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. $CrO$ બેઝિક ઓક્સાઈડ છે,જ્યારે $Cr_2O_3$ ઉભયગુણી છે. આ વિધાન સાચું છે.
$2$. એસિડિક માધ્યમમાં,$KMnO_4$ નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ નું નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$3$. વેકર પ્રક્રિયામાં $PdCl_2$ ઉદ્દીપક તરીકે અને $CuCl_2$ સહ-ઉદ્દીપક તરીકે વપરાય છે. આ વિધાન સાચું છે.
$4$. લેન્થેનાઈડ શ્રેણીના શરૂઆતના સભ્યોની પ્રતિક્રિયાત્મકતા એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ ને બદલે કેલ્શિયમ $(Ca)$ જેવી હોય છે. લેન્થેનાઈડ્સ અત્યંત વિદ્યુતધન ધાતુઓ છે,અને તેમનું રાસાયણિક વર્તન કેલ્શિયમ જેવી આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ સાથે સરખાવી શકાય છે. તેથી,આ વિધાન ખોટું છે.

(B) જ્યારે $H, C, N$ અથવા $B$ જેવા નાના પરમાણુઓ સંક્રાંતિ ધાતુઓની સ્ફટિક લેટીસમાં ફસાય છે ત્યારે આંતરાલીય સંયોજનો બને છે.
આ સંયોજનો નીચેના ગુણધર્મો ધરાવે છે:
$1$. તેમના ગલનબિંદુ શુદ્ધ ધાતુઓ કરતા ઊંચા હોય છે.
$2$. તેઓ ખૂબ જ સખત હોય છે.
$3$. તેઓ ધાત્વિક વાહકતા જાળવી રાખે છે.
$4$. તેઓ રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય હોય છે.
તેથી,તે વિદ્યુત વાહકતા ગુમાવે છે તે વિધાન ખોટું છે,કારણ કે તેઓ તેમની ધાત્વિક વાહકતા જાળવી રાખે છે.

(D) $1. Fe$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના: $[Ar] 3d^6 4s^2$. $(n-1)$ કક્ષા $3d$ છે,જેમાં $6$ ઇલેક્ટ્રોન છે.
$2. Mn$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના: $[Ar] 3d^5 4s^2$. $(n-1)$ કક્ષા $3d$ છે,જેમાં $5$ ઇલેક્ટ્રોન છે.
$3. Zn$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના: $[Ar] 3d^{10} 4s^2$. $(n-1)$ કક્ષા $3d$ છે,જેમાં $10$ ઇલેક્ટ્રોન છે.
$4. Sc$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના: $[Ar] 3d^1 4s^2$. $(n-1)$ કક્ષા $3d$ છે,જેમાં $1$ ઇલેક્ટ્રોન છે.
$5. K$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના: $[Ar] 4s^1$. $(n-1)$ કક્ષા $3s^2 3p^6$ છે,જેમાં $8$ ઇલેક્ટ્રોન છે.
$6. Cr$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના: $[Ar] 3d^5 4s^1$. $(n-1)$ કક્ષા $3d$ છે,જેમાં $5$ ઇલેક્ટ્રોન છે.
આમ,$Mn$ અને $Cr$ બંનેમાં $(n-1)$ કક્ષામાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન $(5)$ છે.

(D) સૌથી વધુ ગલનબિંદુ ધરાવતી સંક્રાંતિ ધાતુ $W$ (ટંગસ્ટન) છે.
આનું કારણ એ છે કે $W$ ના $d$-કક્ષકોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા વધુ હોય છે, જે મજબૂત આંતર-પરમાણ્વીય ધાત્વિક બંધન તરફ દોરી જાય છે.
મજબૂત ધાત્વિક બંધનને કારણે ગલનબિંદુ ઊંચું હોય છે.

(C) $Cr$ $(Z=24)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^5 4s^1$ છે.
$Cr^{3+}$ બનાવવા માટે,આપણે ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરીએ છીએ (એક $4s$ માંથી અને બે $3d$ માંથી).
આમ,$Cr^{3+}$ ની રચના $[Ar] 3d^3$ થાય છે.
તેથી,$d$-ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $3$ છે.

(A) સંક્રાંતિ ધાતુઓ અને તેમના સંયોજનો તેમની ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા માટે જાણીતા છે.
આ સક્રિયતા તેમના અનેક ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ ધારણ કરવાની અને સંકીર્ણો બનાવવાની ક્ષમતાને આભારી છે.
ઘન સપાટી પરના ઉદ્દીપકો પ્રક્રિયક અણુઓ અને ઉદ્દીપકની સપાટીના પરમાણુઓ વચ્ચે બંધ બનાવવાની પ્રક્રિયામાં સામેલ હોય છે (પ્રથમ હરોળની સંક્રાંતિ ધાતુઓ બંધ બનાવવા માટે $3d$ અને $4s$ ઇલેક્ટ્રોનનો ઉપયોગ કરે છે).
આનાથી ઉદ્દીપકની સપાટી પર પ્રક્રિયકોની સાંદ્રતા વધે છે અને પ્રક્રિયક અણુઓમાં રહેલા બંધ નબળા પડે છે,જેના પરિણામે સક્રિયકરણ ઊર્જામાં ઘટાડો થાય છે.
આમ,કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી આપે છે.

(A) સંક્રાંતિ તત્વો એવા તત્વો તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જે તેમની ધરાવસ્થામાં અથવા તેમની કોઈપણ સામાન્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં અપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી $(n-1)d$ કક્ષકો ધરાવે છે.
$Zn$,$Cd$,અને $Hg$ તેમની ધરાવસ્થામાં અને તેમની સામાન્ય $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $d^{10}$ ઇલેક્ટ્રોન રચના ધરાવે છે.
તેમની પાસે અપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી $d$-કક્ષકો ન હોવાથી,તેમને સંક્રાંતિ તત્વો ગણવામાં આવતા નથી.
$Cu$ અને $Ag$ ને સંક્રાંતિ તત્વો ગણવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ તેમની $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $d^9$ ઇલેક્ટ્રોન રચના દર્શાવે છે.
ઇલેક્ટ્રોન રચનાઓ:
$Zn: [Ar] 3d^{10} 4s^2$
$Cd: [Kr] 4d^{10} 5s^2$
$Hg: [Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^2$

(A) સંક્રાંતિ તત્વો તેમની $(n-1)d$ કક્ષકોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની મોટી સંખ્યાને કારણે ઊંચી પરમાણ્વીકરણ એન્થાલ્પી દર્શાવે છે.
આ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન મજબૂત આંતર-પરમાણ્વીય આકર્ષણને સરળ બનાવે છે,જે પરમાણુઓ વચ્ચે મજબૂત ધાત્વિક બંધન તરફ દોરી જાય છે.
પરિણામે,આ બંધોને તોડવા માટે વધુ ઉર્જાની જરૂર પડે છે,જેના પરિણામે ઊંચી પરમાણ્વીકરણ એન્થાલ્પી તેમજ ઊંચા ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ જોવા મળે છે.
તેથી,$(A)$ અને $(R)$ બંને સાચા છે,અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(C) $CuCl$ માં $Cu^+$ આયન છે જેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^{10}$ છે. બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોવાથી તે રંગહીન છે.
$ScCl_3$ માં $Sc^{3+}$ આયન છે જેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^0$ છે. તેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી તે રંગહીન છે.
$CuCl_2$ માં $Cu^{2+}$ આયન છે જેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^9$ છે. તેમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે,જે $d-d$ સંક્રમણ માટે જવાબદાર છે,તેથી તે રંગીન છે.
$TiCl_4$ માં $Ti^{4+}$ આયન છે જેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^0$ છે. તેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી તે રંગહીન છે.
તેથી,$CuCl_2$ રંગીન સંયોજન છે.

(B) $Mn$ $(Z=25)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^5 4s^2$ છે.
$3d$ કક્ષકમાં $5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન અને $4s$ કક્ષકમાં $2$ ઇલેક્ટ્રોન હોવાને કારણે,તે $+2$ થી $+7$ સુધીની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓની વિશાળ શ્રેણી દર્શાવે છે.
$Fe$ $(Z=26)$ સામાન્ય રીતે $+2$ અને $+3$ દર્શાવે છે.
$Cr$ $(Z=24)$ $+1$ થી $+6$ સુધીની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.
$V$ $(Z=23)$ $+2$ થી $+5$ સુધીની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.
તેથી,$Mn$ આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.

(B) આપેલા તત્વોની ધરા અવસ્થામાં ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:
${}_{25}Mn = [Ar] 3d^5 4s^2$ (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $5$)
${}_{24}Cr = [Ar] 3d^5 4s^1$ (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $6$)
${}_{28}Ni = [Ar] 3d^8 4s^2$ (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $2$)
${}_{26}Fe = [Ar] 3d^6 4s^2$ (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $4$)
આમ,${}_{24}Cr$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સૌથી વધુ એટલે કે $6$ છે.

(C) સંક્રાંતિ ધાતુના સંયોજનોનો રંગ સામાન્ય રીતે $d$-કક્ષકોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે હોય છે,જે $d-d$ સંક્રમણ માટે જવાબદાર છે.
$CuCl_2$ માં,કોપર $Cu^{2+}$ આયન તરીકે $3d^9$ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના ધરાવે છે.
$3d$-કક્ષકમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે,$CuCl_2$ રંગીન હોય છે.
તેની સામે,$Zn^{2+}$ $(3d^{10})$,$Mg^{2+}$ $(2p^6)$,અને $Ag^+$ $(4d^{10})$ માં સંપૂર્ણ ભરાયેલી કક્ષકો હોય છે અને કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોતા નથી,તેથી તેમના સંયોજનો રંગહીન હોય છે.
તેથી,$CuCl_2$ રંગીન હોવાની અપેક્ષા છે.

(B) ક્રોમેટ $(CrO_4^{2-})$ અને ડાયક્રોમેટ $(Cr_2O_7^{2-})$ બંને આયનોમાં,$Cr$ એ $+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે,જે $d^0$ ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી દર્શાવે છે.
$d$-કક્ષકોમાં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,$d-d$ સંક્રમણ શક્ય નથી.
તેમનો તીવ્ર રંગ (ક્રોમેટ માટે પીળો અને ડાયક્રોમેટ માટે નારંગી) લિગાન્ડ-ટુ-મેટલ ચાર્જ ટ્રાન્સફર $(LMCT)$ ને કારણે છે,જેમાં ઓક્સિજનના ઇલેક્ટ્રોન $Cr(VI)$ ની ખાલી $d$-કક્ષકોમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.

(C) સંક્રાંતિ ધાતુઓ સામાન્ય રીતે $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
આનું કારણ એ છે કે સૌથી બહારની $s$-કક્ષકમાં રહેલા બે ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા પ્રમાણમાં સરળ છે.
આંતરિક $d$-ઉપકોષમાંથી વધારાના ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા માટે ઘણી વધારે ઉર્જાની જરૂર પડે છે,જે મોટાભાગના સંક્રાંતિ તત્વો માટે સામાન્ય સ્થિર ઓક્સિડેશન અવસ્થાને $+2$ સુધી મર્યાદિત રાખે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(B) $Zn$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ છે.
બે ઇલેક્ટ્રોન દૂર કર્યા પછી,તેની રચના $[Ar] 3d^{10}$ બને છે.
$3d^{10}$ એ સંપૂર્ણ ભરાયેલી સ્થાયી રચના હોવાથી,ત્રીજો ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવા માટે ખૂબ જ વધારે ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
તેથી,$3d$-શ્રેણીના તત્વોમાં $Zn$ ની ત્રીજી આયનીકરણ એન્થાલ્પી સૌથી વધુ છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) ગેલિયમ $(Ga)$ નું ગલનબિંદુ ખૂબ જ નીચું,આશરે $29.76 \ ^\circ C$ $(302.91 \ K)$ છે.
ઘણા પ્રદેશોમાં ઉનાળાનું તાપમાન આ મૂલ્ય કરતા વધી જતું હોવાથી,ઉનાળાની ઋતુમાં $Ga$ પ્રવાહી અવસ્થામાં જોવા મળે છે.

(C) ચુંબકીય ચાકમાત્રા $(\mu)$ ની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$1. Mn^{2+}$ $(3d^5)$: $n = 5$,$\mu = \sqrt{35} \approx 5.92 \ BM$.
$2. Fe^{2+}$ $(3d^6)$: $n = 4$,$\mu = \sqrt{24} \approx 4.90 \ BM$.
$3. Ti^{2+}$ $(3d^2)$: $n = 2$,$\mu = \sqrt{8} \approx 2.83 \ BM$.
$4. V^{2+}$ $(3d^3)$: $n = 3$,$\mu = \sqrt{15} \approx 3.87 \ BM$.
$5. Cr^{2+}$ $(3d^4)$: $n = 4$,$\mu = \sqrt{24} \approx 4.90 \ BM$.
$6. Co^{2+}$ $(3d^7)$: $n = 3$,$\mu = \sqrt{15} \approx 3.87 \ BM$.
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$V^{2+}$ અને $Co^{2+}$ બંનેમાં $n = 3$ છે અને તેથી સમાન ચુંબકીય ચાકમાત્રા ધરાવે છે.

(A) જે લેન્થેનાઇડ તત્વો $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે તે $Ce, Pr, Nd, Tb$ અને $Dy$ છે.
આપેલ તત્વોમાં:
$1$. $Ce$ $(4f^1 5d^1 6s^2)$ એ $Ce^{4+}$ $(4f^0)$ બનાવે છે જે નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી સ્થાયી રચના ધરાવે છે.
$2$. $Pr$ $(4f^3 6s^2)$ $+4$ અવસ્થા દર્શાવી શકે છે.
$3$. $Nd$ $(4f^4 6s^2)$ $+4$ અવસ્થા દર્શાવી શકે છે.
$4$. $Tb$ $(4f^9 6s^2)$ એ $Tb^{4+}$ $(4f^7)$ બનાવે છે જે અર્ધ-પૂર્ણ $f$-કક્ષકને કારણે સ્થાયી છે.
$5$. $Dy$ $(4f^{10} 6s^2)$ $+4$ અવસ્થા દર્શાવી શકે છે.
આમ,આપેલ યાદીમાં $5$ તત્વો છે જે $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.

(B) લેન્થેનાઇડ સંકોચનને કારણે પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે લેન્થેનાઇડ્સની આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે.
જેમ આપણે $Pr$ $(Z=59)$ થી $Yb$ $(Z=70)$ તરફ જઈએ છીએ,તેમ અસરકારક ન્યુક્લિયર ચાર્જ વધે છે,જેના કારણે આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે.
આયનીય ત્રિજ્યાનો સાચો ક્રમ છે: $Yb^{3+} < Dy^{3+} < Sm^{3+} < Pr^{3+}$.

(D) ગેડોલિનિયમ $(Gd)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $64$ છે.
તેની ઇલેક્ટ્રોન રચના આઉફબાઉના સિદ્ધાંતને અનુસરે છે,જેમાં $4f$ પેટાકોષ અર્ધ-પૂર્ણ હોવાને કારણે સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરે છે.
તેની ધરા અવસ્થાની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Xe] 4f^7 5d^1 6s^2$ છે.
$+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં,તે ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે ($6s$ માંથી બે અને $5d$ માંથી એક),જેના પરિણામે $[Xe] 4f^7$ મળે છે.

(C) ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગ્યુરેશન નીચે મુજબ છે:
$(I)$ લેન્થેનમ ($La$,$Z=57$): $[Xe]_{54} \cdot 5d^1 \cdot 6s^2$ ($f$-ઇલેક્ટ્રોન નથી)
$(II)$ યુરેનિયમ ($U$,$Z=92$): $[Rn]_{86} \cdot 5f^3 \cdot 6d^1 \cdot 7s^2$ ($f$-ઇલેક્ટ્રોન છે)
$(III)$ લોરેન્સિયમ ($Lr$,$Z=103$): $[Rn]_{86} \cdot 5f^{14} \cdot 6d^1 \cdot 7s^2$ ($f$-ઇલેક્ટ્રોન છે)
$(IV)$ થોરિયમ ($Th$,$Z=90$): $[Rn]_{86} \cdot 6d^2 \cdot 7s^2$ ($f$-ઇલેક્ટ્રોન નથી)
$(V)$ એક્ટિનિયમ ($Ac$,$Z=89$): $[Rn]_{86} \cdot 6d^1 \cdot 7s^2$ ($f$-ઇલેક્ટ્રોન નથી)
$(VI)$ સીરિયમ ($Ce$,$Z=58$): $[Xe]_{54} \cdot 4f^1 \cdot 5d^1 \cdot 6s^2$ ($f$-ઇલેક્ટ્રોન છે)
આ ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગ્યુરેશનના આધારે,$La$,$Ac$ અને $Th$ તત્વોમાં $f$-ઇલેક્ટ્રોન હોતા નથી.
તેથી,વિકલ્પ $(c)$ સાચો જવાબ છે.

(B) વિકલ્પ $B$ ખોટો છે કારણ કે $MnO_{4}^{2-}$ (મેંગેનેટ આયન) આલ્કલાઇન માધ્યમમાં સ્થિર છે અને તે $MnO_{4}^{-}$ (પરમેંગેનેટ આયન) ની તુલનામાં પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા નથી. $CrO_{4}^{2-}$ (ક્રોમેટ આયન) પણ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા નથી. બંને $+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ઓક્સિએનાયન છે.
$A$ સાચું છે: $Fe^{3+}/Fe^{2+}$ માટે $E^{0}$ નું મૂલ્ય $+0.77 \ V$ છે,જ્યારે $Mn^{3+}/Mn^{2+}$ માટે તે $+1.51 \ V$ છે.
$C$ સાચું છે: લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે,બીજી અને ત્રીજી સંક્રાંતિ શ્રેણીની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા ખૂબ જ સમાન હોય છે.
$D$ સાચું છે: $Mn^{3+}$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે કારણ કે $Mn^{2+}$ પાસે સ્થિર $d^{5}$ ઇલેક્ટ્રોન રચના છે,જે $Mn^{3+}/Mn^{2+}$ માટે $E^{0}$ મૂલ્ય $(+1.51 \ V)$ ને $Cr^{3+}/Cr^{2+}$ $(-0.41 \ V)$ કરતા ઘણું વધારે ધન બનાવે છે.

(C)

તત્વ	$SEP \text{ } (M^{3+} / M^{2+})$
$V$	$V^{3+} / V^{2+} = -0.26 \ V$
$Cr$	$Cr^{3+} / Cr^{2+} = -0.4 \ V$
$Mn$	$Mn^{3+} / Mn^{2+} = +1.5 \ V$
$Fe$	$Fe^{3+} / Fe^{2+} = +0.77 \ V$

આપેલા તત્વોમાં $Mn^{3+} / Mn^{2+}$ યુગ્મ માટે પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(SEP)$ સૌથી વધુ ધન $(+1.5 \ V)$ છે.
$Mn^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $d^5$ સ્થાયી હોવાથી,$Mn^{3+}$ નું $Mn^{2+}$ માં રિડક્શન સરળતાથી થાય છે.

(B) વિધાન $a$ સાચું છે: લેન્થેનાઈડ શ્રેણીમાં પરમાણુ ક્રમાંક વધતા લેન્થેનાઈડ સંકોચનને કારણે આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે. આ $M-OH$ બંધમાં સહસંયોજક લાક્ષણિકતા વધારે છે,જેથી બેઝિક પ્રબળતા ઘટે છે. તેથી,$Ce(OH)_3 > Gd(OH)_3 > Lu(OH)_3$ ક્રમ સાચો છે.
વિધાન $b$ ખોટું છે: $O^{2-}$,$N^{3-}$,$F^{-}$ અને $Na^{+}$ માં $10$ ઈલેક્ટ્રોન છે,પરંતુ મૂળ વિધાનમાં $O^{-}$ અને $Mg^{+}$ આપેલ છે જે અન્ય સાથે આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક નથી.
વિધાન $c$ સાચું છે: લેન્થેનાઈડ સંકોચનને કારણે,$Zr$ $(160 \ pm)$ અને $Hf$ $(159 \ pm)$ ની પરમાણુ ત્રિજ્યા લગભગ સમાન છે.
તેથી,વિધાન $a$ અને $c$ સાચા છે.

(C) સોના $(Au)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $79$ છે.
આઉફબાઉના સિદ્ધાંતને અનુસરીને અને $d$-સબશેલ સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોવાથી મળતી સ્થિરતાને ધ્યાનમાં લેતા,ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^1$ થાય છે.

(C) $Lanthanum$ $(La)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $57$ છે. $(n+l)$ ના નિયમ મુજબ તેની અપેક્ષિત ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^1 6s^2$ હોવી જોઈએ.
જોકે,વાસ્તવિક અવલોકિત ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 5d^1 6s^2$ છે.
આ એટલા માટે થાય છે કારણ કે $4f$ અને $5d$ કક્ષકોની ઉર્જા સ્તર ખૂબ નજીક છે અને $La$ માટે $5d$ કક્ષક $4f$ કક્ષક કરતા થોડી ઓછી ઉર્જા ધરાવે છે,જે $Aufbau$ ના સિદ્ધાંતનું ઉલ્લંઘન કરે છે.

(B) $Sc^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^0$ છે.
$d$-કક્ષકમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,$d-d$ સંક્રમણ શક્ય નથી,તેથી આ આયન રંગહીન છે.
તેની સામે,$Ti^{3+}$ $(3d^1)$,$V^{4+}$ $(3d^1)$,અને $Cr^{4+}$ $(3d^2)$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી $d-d$ સંક્રમણ શક્ય બને છે,જે રંગ દર્શાવે છે.

(C) પરમાણ્વીકરણ એન્થાલ્પી ધાત્વિક બંધની મજબૂતી પર આધાર રાખે છે,જે $d$-કક્ષકમાં રહેલા અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા દ્વારા નક્કી થાય છે.
$Zn$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $3d^{10} 4s^2$ છે.
$d$-ઉપકોષમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની ગેરહાજરીને કારણે,આપેલ સંક્રાંતિ ધાતુઓમાં $Zn$ માં ધાત્વિક બંધ સૌથી નબળો હોય છે.
તેથી,$Zn$ ની પરમાણ્વીકરણ એન્થાલ્પી સૌથી ઓછી છે.

(D) આપેલા તત્વોની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:
$A$. $Cd$ $(Z=48)$: $[Kr] 4d^{10} 5s^2$. તે $d$-બ્લોક $(III)$ માં આવે છે.
$B$. $Eu$ $(Z=63)$: $[Xe] 4f^7 6s^2$. તે $f$-બ્લોક $(I)$ માં આવે છે.
$C$. $Se$ $(Z=34)$: $[Ar] 3d^{10} 4s^2 4p^4$. તે $p$-બ્લોક $(IV)$ માં આવે છે.
$D$. $Ba$ $(Z=56)$: $[Xe] 6s^2$. તે $s$-બ્લોક $(II)$ માં આવે છે.
તેથી,સાચી જોડી $A-III, B-I, C-IV, D-II$ છે.

(D) $\rightarrow (II), (B)$ $\rightarrow (I), (C)$ $\rightarrow (IV), (D)$ $\rightarrow (III)$
તત્વોની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:
$(A)$ $Ra$ $(Z=88)$: છેલ્લો ઇલેક્ટ્રોન $7s$ કક્ષકમાં પ્રવેશે છે. તેથી,તે $s$-બ્લોકનું તત્વ છે.
$(B)$ $Uuq$ $(Z=114)$: છેલ્લો ઇલેક્ટ્રોન $7p$ કક્ષકમાં પ્રવેશે છે. તેથી,તે $p$-બ્લોકનું તત્વ છે.
$(C)$ $Ds$ $(Z=110)$: છેલ્લો ઇલેક્ટ્રોન $6d$ કક્ષકમાં પ્રવેશે છે. તેથી,તે $d$-બ્લોકનું તત્વ છે.
$(D)$ $Fm$ $(Z=100)$: છેલ્લો ઇલેક્ટ્રોન $5f$ કક્ષકમાં પ્રવેશે છે. તેથી,તે $f$-બ્લોકનું તત્વ છે.

(C) સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગરેશન $(n-1)d^{1-10}ns^2$ એ સંક્રાંતિ તત્વો (d-block તત્વો) દર્શાવે છે.
ચાલો વિકલ્પ $C$ માં રહેલા તત્વોની કોન્ફિગરેશન તપાસીએ:
${}_{108}Hs \Rightarrow [Rn] 5f^{14} 6d^6 7s^2$
${}_{80}Hg \Rightarrow [Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^2$
${}_{74}W \Rightarrow [Xe] 4f^{14} 5d^4 6s^2$
આ તમામ તત્વો d-block ના છે અને સામાન્ય કોન્ફિગરેશન $(n-1)d^{1-10}ns^2$ નું પાલન કરે છે.

(A) આવર્ત કોષ્ટકમાં ડાબેથી જમણે જતાં,અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધવાને કારણે પરમાણ્વીય કદ ઘટે છે.
$4f$-શ્રેણી (લેન્થેનોઇડ્સ) માટે,$4f$-ઇલેક્ટ્રોનની નબળી શીલ્ડિંગ અસરને કારણે પરમાણ્વીય કદમાં ઘટાડો ઓછો નોંધપાત્ર હોય છે,જેને લેન્થેનોઇડ સંકોચન કહેવાય છે.
તેનાથી વિપરીત,$3d$-શ્રેણીના તત્વો $4f$-શ્રેણીની તુલનામાં પરમાણ્વીય કદમાં વધુ ઝડપી ઘટાડો દર્શાવે છે કારણ કે $3d$-ઇલેક્ટ્રોન $4f$-ઇલેક્ટ્રોન કરતા વધુ સારું શીલ્ડિંગ પ્રદાન કરે છે,પરંતુ $3d$ સંક્રાંતિ શ્રેણીમાં અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભારનો વધારો વધુ પ્રભાવી હોય છે.
તેથી,વિધાન $(A)$ અને કારણ $(R)$ બંને સાચા છે અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(B) પરમાણ્વીય/આયનીય કદ અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર $(Z_{eff})$ અને કક્ષાની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે.
આયનો માટે,જેમ ધન વીજભાર વધે છે,તેમ $Z_{eff}$ વધે છે,જેના પરિણામે આયનીય કદ ઘટે છે. તેથી,$Zn^{2+}$ એ $Cu^{+}$ કરતા નાનું છે.
તટસ્થ પરમાણુઓ માટે,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં કદ વધે છે. $Ag$ એ $5^{th}$ આવર્તમાં છે અને $Cu$ એ $4^{th}$ આવર્તમાં છે,તેથી $Ag > Cu$.
આપેલ સ્પીસીઝની સરખામણી કરતા: $Zn^{2+}$ ($Z=30$,$28$ ઇલેક્ટ્રોન),$Cu^{+}$ ($Z=29$,$28$ ઇલેક્ટ્રોન),$Cu$ ($Z=29$,$29$ ઇલેક્ટ્રોન),અને $Ag$ ($Z=47$,$47$ ઇલેક્ટ્રોન).
કદનો સાચો ક્રમ $Zn^{2+} < Cu^{+} < Cu < Ag$ છે.

$ (A) $ આપેલા તત્વો માટે સમૂહની ગોઠવણી નીચે મુજબ છે:
$A$. $Mn, Tc, Re$ એ સમૂહ $7$ માં આવે છે.
$B$. $Zn, Cd, Hg$ એ સમૂહ $12$ માં આવે છે.
$C$. $Ti, Zr, Hf$ એ સમૂહ $4$ માં આવે છે.
$D$. $Ga, In, Tl$ એ સમૂહ $13$ માં આવે છે.
તેથી, સાચી જોડ $A-IV, B-I, C-II, D-V$ છે.

(A) $Ti = [Ar] 3d^2 4s^2$
$Ti^{3+} = [Ar] 3d^1 4s^0$
$Ti^{4+} = [Ar] 3d^0 4s^0$
$Ti^{4+}$ પાસે ખાલી $d$-કક્ષક હોવાથી અને તે નજીકની નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી ઇલેક્ટ્રોન રચના પ્રાપ્ત કરતું હોવાથી,તે $Ti^{3+}$ અને $Ti^{2+}$ ની સરખામણીમાં વધુ સ્થિર છે.
$Cu^{2+} / Cu = +0.34 \ V$ એ $3d$ શ્રેણીના તત્વોમાં અપવાદરૂપે ધન રિડક્શન પોટેન્શિયલ ધરાવે છે.
$Sc$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા અને $Zn$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે. તેઓ $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવતા નથી.
તેથી,માત્ર $(i)$ અને $(ii)$ સાચા છે.

(C) સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા અને ધાત્વિક બંધની મજબૂતી વધવાને કારણે સંક્રાંતિ ધાતુઓના ગલનબિંદુ સામાન્ય રીતે વધે છે.
સમૂહ $6$ ના તત્વો ($Cr$,$Mo$,$W$) માટે,ગલનબિંદુનો ક્રમ $W > Mo > Cr$ છે.