General Characteristics Questions in Gujarati

(C) $Mn$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^5 4s^2$ છે.
$Mn^{2+}$ ની રચના $[Ar] 3d^5$ છે,જે અર્ધ-પૂર્ણ $d$-કક્ષક રચના હોવાથી વધુ સ્થાયી છે.
$Mn^{3+}$ ની રચના $[Ar] 3d^4$ છે.
અર્ધ-પૂર્ણ $d^5$ પેટાકોષની વધારાની સ્થિરતાને કારણે,$Mn^{2+}$ એ $Mn^{3+}$ કરતા વધુ સ્થાયી છે.
તેથી,$Mn^{3+}$ એ $Mn^{2+}$ કરતા વધુ સ્થાયી છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) સંક્રાંતિ ધાતુઓ ($Zn$,$Cd$,અને $Hg$ ના અપવાદ સિવાય) ખૂબ જ સખત હોય છે અને ઓછી બાષ્પશીલતા ધરાવે છે.
તેમના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ઊંચા હોય છે.
આ ધાતુઓના ઊંચા ગલનબિંદુઓનું કારણ આંતર-પરમાણ્વીય ધાત્વિક બંધનમાં $ns$ ઇલેક્ટ્રોન ઉપરાંત $(n-1)d$ કક્ષકોના વધુ સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રોનનું યોગદાન છે.
વધુ ઇલેક્ટ્રોન ધાત્વિક બંધનમાં ભાગ લેતા હોવાથી,ધાત્વિક બંધની મજબૂતી વધે છે,જે ઊંચા ગલનબિંદુ તરફ દોરી જાય છે.
આમ,વિધાન સાચું છે અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(C) લેન્થેનાઇડ સંકોચનને કારણે ત્રિસંયોજક લેન્થેનાઇડ આયનો ($La^{3+}$ થી $Lu^{3+}$) ની આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે.
$La^{3+}$ $(Z=57)$ ની ત્રિજ્યા સૌથી મોટી છે,જ્યારે લેન્થેનાઇડ્સમાં $Lu^{3+}$ $(Z=71)$ ની ત્રિજ્યા સૌથી નાની છે.
$Y^{3+}$ $(Z=39)$ એ $4d$ સંક્રાંતિ ધાતુ આયન છે અને તે $4f$ લેન્થેનાઇડ આયનો કરતા ઘણો નાનો છે.
તેથી,આયનીય ત્રિજ્યાનો સાચો ક્રમ $Y^{3+} < Lu^{3+} < Eu^{3+} < La^{3+}$ છે.

(D) સમૂહ $12$ ના તત્વોની સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $(n-1)d^{10} ns^2$ છે.
જ્યારે આ તત્વો $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવતા આયનો બનાવે છે,ત્યારે તેઓ $ns$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
તેથી,$Zn^{2+}$,$Cd^{2+}$ અને $Hg^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $(n-1)d^{10} ns^0$ થાય છે,જે સંપૂર્ણ ભરાયેલી $d$-કક્ષક દર્શાવે છે.

(B) $Fe^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^6$ છે અને $Fe^{3+}$ ની $[Ar] 3d^5$ છે.
$Fe^{3+}$ માં,$d$-કક્ષક બરાબર અડધી ભરાયેલી $(d^5)$ છે.
હુંડના નિયમ મુજબ,અડધી ભરાયેલી અને સંપૂર્ણ ભરાયેલી કક્ષકો મહત્તમ વિનિમય ઉર્જા અને ઇલેક્ટ્રોનના સપ્રમાણ વિતરણને કારણે વધારાની સ્થિરતા ધરાવે છે.
તેથી,$Fe^{3+}$ એ $Fe^{2+}$ કરતા વધુ સ્થાયી છે.

(B) $Co$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $27$ છે.
$Co$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^7 4s^2$ છે.
જ્યારે $Co$,$Co^{2+}$ બનાવે છે,ત્યારે તે $4s$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
$Co^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^7 4s^0$ છે.
$3d^7$ રચનામાં $5$ કક્ષકો હોય છે,જેમાં હુન્ડના નિયમ મુજબ ઇલેક્ટ્રોન ભરાય છે: બે કક્ષકો સંપૂર્ણ ભરાયેલી (યુગ્મિત) હોય છે અને ત્રણ કક્ષકોમાં એક-એક ઇલેક્ટ્રોન (અયુગ્મિત) હોય છે.
તેથી,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $3$ છે.

(A) આયનનો પેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મ તેના $d$-ઓર્બિટલ્સમાં હાજર અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
$Cu^{2+} (3d^9)$: $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન.
$V^{2+} (3d^3)$: $3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન.
$Cr^{2+} (3d^4)$: $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન.
$Mn^{2+} (3d^5)$: $5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન.
તેથી,પેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મનો વધતો ક્રમ $Cu^{2+} < V^{2+} < Cr^{2+} < Mn^{2+}$ છે.

(C) પરમાણ્વીકરણની એન્થાલ્પી ધાત્વિક બંધની મજબૂતી પર આધાર રાખે છે.
$s$-બ્લોક અને $p$-બ્લોક તત્વોમાં,પરમાણ્વીય કદ વધવાને કારણે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ધાત્વિક બંધની મજબૂતી સામાન્ય રીતે ઘટે છે,જેના પરિણામે પરમાણ્વીકરણની એન્થાલ્પીમાં ઘટાડો થાય છે.
જો કે,$d$-બ્લોક તત્વો (સંક્રાંતિ ધાતુઓ) માટે,પરમાણ્વીકરણની એન્થાલ્પી સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે કારણ કે મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક વધવાની સાથે $d$-કક્ષકો ધાત્વિક બંધનમાં વધુ સામેલ થાય છે,જે મજબૂત ધાત્વિક બંધ બનાવે છે.
તેથી,$d$-બ્લોક તત્વોમાં સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં પરમાણ્વીકરણની એન્થાલ્પી ઘટે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(D) તટસ્થ પરમાણુઓની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:
$Ti (Z=22): [Ar] 3d^2 4s^2$
$V (Z=23): [Ar] 3d^3 4s^2$
$Cr (Z=24): [Ar] 3d^5 4s^1$
$Mn (Z=25): [Ar] 3d^5 4s^2$
વિકલ્પ $(d)$ માં આપેલા આયનો માટે:
$Ti^{2+}: [Ar] 3d^2$
$V^{3+}: [Ar] 3d^2$
$Cr^{4+}: [Ar] 3d^2$
$Mn^{5+}: [Ar] 3d^2$
અહીં $[Ar]$ એટલે $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$ થાય,તેથી આ તમામ આયનો $3p^6$ કક્ષાની બહાર $3d^2$ રચના ધરાવે છે.

(D) $Sc^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^0 4s^0$ છે.
તેમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,તે ડાયમેગ્નેટિક છે.

(A) $V^{4+}$ $(3d^1)$,$Ti^{3+}$ $(3d^1)$,અને $Ni^{2+}$ $(3d^8)$ ના $d$-પેટાકોષમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. તેથી,આ આયનો $d-d$ સંક્રમણ દર્શાવે છે અને લાક્ષણિક રંગો ધરાવે છે.
$Ti^{4+}$ $(3d^0)$ માં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી,તેથી તે રંગહીન છે.
આયનોને તેમના રંગો સાથે જોડતા:
$A. V^{4+}$: $IV. \text{વાદળી}$
$B. Ti^{3+}$: $II. \text{જાંબલી}$
$C. Ti^{4+}$: $I. \text{રંગહીન}$
$D. Ni^{2+}$: $III. \text{લીલો}$
આમ,સાચી જોડ $A-IV, B-II, C-I, D-III$ છે.

(D) જર્મન સિલ્વર (નિકલ સિલ્વર) એ કોપર,ઝિંક અને નિકલની મિશ્રધાતુ છે,જે સામાન્ય રીતે $5:2:2$ ના પ્રમાણમાં હોય છે.
તેનો ઉપયોગ સસ્તા ઘરેણાં અને કટલરી બનાવવામાં થાય છે.

(B) વેનેડિયમ ($V$,$Z=23$) ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^3 4s^2$ છે.
$V^{3+}$ માટે,રચના $[Ar] 3d^2 4s^0$ છે,જેમાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
હવે,વિકલ્પો તપાસીએ:
$Fe^{3+}$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^5$,જેમાં $5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$Ni^{2+}$ $(Z=28)$: $[Ar] 3d^8$,જેમાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$Mn^{2+}$ $(Z=25)$: $[Ar] 3d^5$,જેમાં $5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$Cr^{3+}$ $(Z=24)$: $[Ar] 3d^3$,જેમાં $3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
આમ,$Ni^{2+}$ માં $V^{3+}$ જેટલા જ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.

(A) $Cu^{+} = [Ar] 3d^{10}$ (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી,તેથી તે રંગહીન છે).
$Zn^{2+} = [Ar] 3d^{10}$ (અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી,તેથી તે રંગહીન છે).
તેથી,$Cu^{+}$ અને $Zn^{2+}$ ના જલીય દ્રાવણો રંગહીન છે.
$Cu^{2+} = [Ar] 3d^9$ (એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હાજર છે,તેથી તે રંગીન છે).
$Fe^{3+}$ જલીય દ્રાવણમાં પીળા/બ્રાઉન રંગનું હોય છે.
$MnO_4^{-}$ માં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવા છતાં,ચાર્જ ટ્રાન્સફરને કારણે તે રંગીન હોય છે.
આમ,વિકલ્પ $(A)$ માં આપેલ વિધાન સાચું છે.

(C) પેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા જેટલી વધારે,તેટલો પેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મ વધારે હશે.
$Cu^{2+} = [Ar] 3d^9$,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $= 1$
$V^{2+} = [Ar] 3d^3$,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $= 3$
$Cr^{2+} = [Ar] 3d^4$,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $= 4$
$Mn^{2+} = [Ar] 3d^5$,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $= 5$
તેથી,પેરામેગ્નેટિક ગુણધર્મનો સાચો વધતો ક્રમ $Cu^{2+} < V^{2+} < Cr^{2+} < Mn^{2+}$ છે.

(C) સ્પિન ઓન્લી મેગ્નેટિક મોમેન્ટ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે; અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા જેટલી વધારે,તેટલી સ્પિન ઓન્લી મેગ્નેટિક મોમેન્ટ વધારે.
$Mn$ $(Z=25)$: $[Ar] 3d^5 4s^2$
$Mn^{2+}$: $[Ar] 3d^5$,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $5$
$Cr$ $(Z=24)$: $[Ar] 3d^5 4s^1$
$Cr^{2+}$: $[Ar] 3d^4$,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $4$
$V$ $(Z=23)$: $[Ar] 3d^3 4s^2$
$V^{2+}$: $[Ar] 3d^3$,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $3$
તેથી,સ્પિન ઓન્લી મેગ્નેટિક મોમેન્ટનો સાચો ક્રમ $Mn^{2+} > Cr^{2+} > V^{2+}$ છે.

(A) પેરામેગ્નેટિક મોમેન્ટ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ પર આધાર રાખે છે.
$Cu^{2+}$ $(Z=29)$ માટે: ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^9$ છે. તેમાં $n=1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$Ti^{3+}$ $(Z=22)$ માટે: ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^1$ છે. તેમાં $n=1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
કારણ કે $Cu^{2+}$ અને $Ti^{3+}$ બંનેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન $(n=1)$ છે,તેથી તેમની પેરામેગ્નેટિક મોમેન્ટ સમાન છે.
તેથી,સાચી જોડી $Cu^{2+}, Ti^{3+}$ છે.

(B) સંક્રાંતિ ધાતુ આયનોનો રંગ $d-d$ સંક્રમણને કારણે હોય છે,જેના માટે $d$-કક્ષકોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરી જરૂરી છે.
$Sc^{3+}$ માટે: ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^0$ છે. તેમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી.
$Zn^{2+}$ માટે: ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{10}$ છે. તેમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી.
આમ,$Sc^{3+}$ અને $Zn^{2+}$ બંનેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,તેઓ રંગહીન છે.

(B) એસિડિક હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ $(H_2O_2)$ સાથે ફેરસ આયન $(Fe^{2+})$ ની પ્રક્રિયાથી $Fe^{2+}$ નું ફેરિક આયન $(Fe^{3+})$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે:
$2Fe^{2+} + H_2O_2 + 2H^+ \longrightarrow 2Fe^{3+} + 2H_2O$
આમ,આયન $X$ એ $Fe^{3+}$ છે.
$Fe^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^5$ છે.
$d$-ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $5$ છે.
ચુંબકીય મોમેન્ટ $(\mu)$ ની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$Fe^{3+}$ માટે,$n = 5$.
$\mu = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \approx 5.92 \ BM$.

(A) $Cu$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $29$ છે. $Cu$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ છે.
$Cu^{2+}$ આયન માટે,બે ઇલેક્ટ્રોન દૂર થાય છે (એક $4s$ માંથી અને એક $3d$ માંથી),જેના પરિણામે $[Ar] 3d^9$ રચના મળે છે.
$3d^9$ રચનામાં,$1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $(n = 1)$ છે.
ચુંબકીય મોમેન્ટ $(\mu)$ ની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \text{ BM}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
$\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \text{ BM}$.

(D) ચુંબકીય ચાકમાત્રા $(\mu)$ ની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$1$. $Cu^{2+}$ $([Ar] 3d^9)$ માટે: $n = 1$,$\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ BM$.
$2$. $Ti^{3+}$ $([Ar] 3d^1)$ માટે: $n = 1$,$\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ BM$.
$3$. $Ni^{2+}$ $([Ar] 3d^8)$ માટે: $n = 2$,$\mu = \sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} \approx 2.82 \ BM$.
$4$. $Mn^{2+}$ $([Ar] 3d^5)$ માટે: $n = 5$,$\mu = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \approx 5.92 \ BM$.
$Mn^{2+}$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સૌથી વધુ $(n=5)$ હોવાથી,તે સૌથી વધુ ચુંબકીય ચાકમાત્રા દર્શાવે છે.

(B) એક જ સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં નવી કક્ષકો ઉમેરાવાને કારણે પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા સામાન્ય રીતે વધે છે. જોકે, $4d$ અને $5d$ શ્રેણીના તત્વો માટે, લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા ઘણીવાર સમાન હોય છે.
$1$. $Zr$ ($4d$ શ્રેણી) અને $Hf$ ($5d$ શ્રેણી) ની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે લગભગ સમાન ($160 \text{ pm}$ અને $159 \text{ pm}$) છે.
$2$. $Mo$ ($4d$ શ્રેણી) અને $W$ ($5d$ શ્રેણી) પણ આ જ ઘટનાને કારણે લગભગ સમાન પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા ($140 \text{ pm}$ અને $141 \text{ pm}$) ધરાવે છે.
તેથી, જોડી $II$ અને $III$ ની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા લગભગ સમાન છે.

(C) સાચી જોડી નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક આયન માટે ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગરેશન અને ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $Lu^{3+}$ $(Z=71)$: $[Xe] 4f^{14}$,ઇલેક્ટ્રોન = $68$,ડાયામેગ્નેટિક.
$2$. $Yb^{2+}$ $(Z=70)$: $[Xe] 4f^{14}$,ઇલેક્ટ્રોન = $68$,ડાયામેગ્નેટિક.
$3$. $Eu^{3+}$ $(Z=63)$: $[Xe] 4f^{6}$,ઇલેક્ટ્રોન = $60$,પેરામેગ્નેટિક.
$4$. $Pm^{2+}$ $(Z=61)$: $[Xe] 4f^{5}$,ઇલેક્ટ્રોન = $59$,પેરામેગ્નેટિક.
$5$. $Eu^{2+}$ $(Z=63)$: $[Xe] 4f^{7}$,ઇલેક્ટ્રોન = $61$,પેરામેગ્નેટિક.
$6$. $Gd^{3+}$ $(Z=64)$: $[Xe] 4f^{7}$,ઇલેક્ટ્રોન = $61$,પેરામેગ્નેટિક.
$7$. $La^{3+}$ $(Z=57)$: $[Xe]$,ઇલેક્ટ્રોન = $54$,ડાયામેગ્નેટિક.
$8$. $Ce^{4+}$ $(Z=58)$: $[Xe]$,ઇલેક્ટ્રોન = $54$,ડાયામેગ્નેટિક.
વિકલ્પોની સરખામણી કરતા,$Eu^{2+}$ અને $Gd^{3+}$ બંનેમાં $61$ ઇલેક્ટ્રોન છે અને બંનેમાં $4f$ ઓર્બિટલમાં $7$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે,જે તેમને પેરામેગ્નેટિક બનાવે છે.

(B) આયનો તેમના $d$-કક્ષકોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે જલીય દ્રાવણમાં રંગ દર્શાવે છે,જે $d-d$ સંક્રમણ માટે જવાબદાર છે.
ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાઓ:
$La^{3+} (Z=57): [Xe] 4f^0 5d^0$ (કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી).
$Ti^{3+} (Z=22): [Ar] 3d^1$ (એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન).
$Lu^{3+} (Z=71): [Xe] 4f^{14}$ (કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી).
$Sc^{3+} (Z=21): [Ar] 3d^0$ (કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી).
$Ti^{3+}$ પાસે એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,તે જલીય દ્રાવણમાં રંગ દર્શાવશે.

(D) $^{57}La$ અને $^{71}Lu$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચનામાં $d^1$ હોય છે.
$^{57}La$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના = $[^{54}Xe] 5d^1 6s^2$.
$^{71}Lu$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના = $[^{54}Xe] 4f^{14} 5d^1 6s^2$.

(D) વિદ્યુતરાસાયણિક શ્રેણીમાં,$Cu$ હાઇડ્રોજનની નીચે આવેલું છે. તેથી,તે ધન પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^{\circ}_{M^{2+}/M})$ ધરાવે છે.
આપેલા તત્વો માટે પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ નીચે મુજબ છે:
$Ti (Z=21) \Rightarrow -1.63 \ V$
$Cr (Z=24) \Rightarrow -0.90 \ V$
$Ni (Z=28) \Rightarrow -0.257 \ V$
$Cu (Z=29) \Rightarrow +0.337 \ V$
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$Cu$ નો રિડક્શન પોટેન્શિયલ સૌથી વધુ છે કારણ કે તે એકમાત્ર ધન મૂલ્ય ધરાવે છે,જ્યારે $Ni$,$Cr$ અને $Ti$ ના રિડક્શન પોટેન્શિયલના મૂલ્યો ઋણ છે.

(D) જ્યારે $H$,$C$ અથવા $N$ જેવા નાના પરમાણુઓ સંક્રાંતિ ધાતુઓના સ્ફટિક લેટીસમાં ફસાય છે ત્યારે આંતરાલીય સંયોજનો બને છે.
$(I)$ તેઓ ખૂબ જ સખત અને મજબૂત હોય છે.
$(II)$ તેમનું ગલનબિંદુ શુદ્ધ ધાતુઓ કરતા વધારે હોય છે.
$(III)$ તેઓ ધાત્વિક વાહકતા જાળવી રાખે છે.
$(IV)$ તેઓ રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય હોય છે.

(D) પરમાણ્વીકરણ એન્થાલ્પી એ રાસાયણિક પદાર્થમાં રહેલા તમામ પરમાણુઓના સંપૂર્ણ અલગીકરણ સાથે સંકળાયેલ એન્થાલ્પી ફેરફાર છે.
તત્વ દ્વારા અનુભવાતા ધાત્વિક બંધનનું પ્રમાણ તેની પરમાણ્વીકરણ એન્થાલ્પી નક્કી કરે છે. તત્વનું ધાત્વિક બંધન જેટલું મજબૂત,તેની પરમાણ્વીકરણ એન્થાલ્પી તેટલી જ વધારે હોય છે.
$Cr$ $(3d^5 4s^1)$ પાસે ધાત્વિક બંધન માટે ઉપલબ્ધ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની મહત્તમ સંખ્યા હોવાથી,પ્રથમ હરોળના સંક્રાંતિ તત્વોમાં તેની પરમાણ્વીકરણ એન્થાલ્પી સૌથી વધુ છે.
$Zn$ $(3d^{10} 4s^2)$ પાસે સંપૂર્ણ ભરાયેલી $d$-કક્ષક છે અને ધાત્વિક બંધ બનાવવામાં ભાગ લેવા માટે કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી. તેથી,ઝિંકમાં ધાત્વિક બંધન સૌથી નબળું છે અને તેની પરમાણ્વીકરણ એન્થાલ્પી સૌથી ઓછી છે.

(B) પ્રથમ હરોળના સંક્રાંતિ ધાતુઓમાં જોવા મળતી સૌથી વધુ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+7$ છે.
પ્રથમ હરોળમાં $Mn$ (મેંગેનીઝ) જેની બાહ્યતમ ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^5, 4s^2$ છે,તે $+7$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
તેની બાહ્યતમ કક્ષકોમાં કુલ $7$ ઇલેક્ટ્રોન ($3d$ માં $5$ અને $4s$ માં $2$) હોય છે,જે બંધનમાં ભાગ લઈ શકે છે,તેથી તે $+7$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.

(B) $Cr$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $24$ છે. તેની અપેક્ષિત રચના $3 \ d^4 4 \ s^2$ છે,પરંતુ અર્ધ-પૂર્ણ $d$-કક્ષકોની વધારાની સ્થિરતાને કારણે,તે $3 \ d^5 4 \ s^1$ બને છે.
$Cu$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $29$ છે. તેની અપેક્ષિત રચના $3 \ d^9 4 \ s^2$ છે,પરંતુ સંપૂર્ણ ભરાયેલી $d$-કક્ષકોની વધારાની સ્થિરતાને કારણે,તે $3 \ d^{10} 4 \ s^1$ બને છે.
તેથી,સાચી રચના $3 \ d^5 4 \ s^1$ અને $3 \ d^{10} 4 \ s^1$ છે.

(C) વર્ક ફંક્શન એ ધાતુની સપાટી પરથી ઇલેક્ટ્રોનને બહાર કાઢવા માટે જરૂરી લઘુત્તમ ઉર્જા છે.
તે સામાન્ય રીતે આલ્કલી ધાતુઓની તુલનામાં સંક્રાંતિ ધાતુઓ માટે વધારે હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Na$ અને $K$ એ આલ્કલી ધાતુઓ છે જેનું વર્ક ફંક્શન ઓછું હોય છે.
$Cu$ અને $Ag$ ની વચ્ચે,$Cu$ નું વર્ક ફંક્શન ($4.7 \ eV$ ની આસપાસ) $Ag$ ($4.26 \ eV$ ની આસપાસ) કરતા વધારે છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાં $Cu$ નું વર્ક ફંક્શન સૌથી વધુ છે.

(A) જો આયનમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોય (ડાયામેગ્નેટિક),તો તેની ચુંબકીય મોમેન્ટ શૂન્ય હોય છે.
$V^{2+} = [Ar] 3d^3$ ($3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Zn^{2+} = [Ar] 3d^{10}$ ($0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Cu^{2+} = [Ar] 3d^9$ ($1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Fe^{2+} = [Ar] 3d^6$ ($4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Fe^{3+} = [Ar] 3d^5$ ($5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Ti^{3+} = [Ar] 3d^1$ ($1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Sc^{3+} = [Ar] 3d^0$ ($0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Ti^{4+} = [Ar] 3d^0$ ($0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Ni^{3+} = [Ar] 3d^7$ ($3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Co^{3+} = [Ar] 3d^6$ ($4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
$Cu^{+} = [Ar] 3d^{10}$ ($0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)
શૂન્ય ચુંબકીય મોમેન્ટ ધરાવતા આયનો $Zn^{2+}$,$Sc^{3+}$,$Ti^{4+}$,અને $Cu^+$ છે.
આવા કુલ $4$ આયનો છે.

(B) ચુંબકીય મોમેન્ટ $(\mu)$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા '$n$' સાથે નીચે મુજબ સંબંધિત છે: $\mu_{eff} = \sqrt{n(n+2)} \ BM$.
આપેલ છે કે $\mu_{eff} = \sqrt{24} \ BM$,તેથી $\sqrt{n(n+2)} = \sqrt{24}$,જેનો અર્થ છે કે $n(n+2) = 24$.
આ સમીકરણ ઉકેલતા $n = 4$ મળે છે.
હવે,દરેક આયન માટે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા તપાસીએ:
$Mn^{2+}$ $(Z=25)$: $[Ar] 3d^5$,$n = 5$.
$Fe^{2+}$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^6$,$n = 4$.
$Fe^{3+}$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^5$,$n = 5$.
$Co^{2+}$ $(Z=27)$: $[Ar] 3d^7$,$n = 3$.
આમ,$Fe^{2+}$ પાસે $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે અને તે $\sqrt{24} \ BM$ ની ચુંબકીય મોમેન્ટ ધરાવે છે.

(D) સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $(\mu)$ સૂત્ર $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ દ્વારા ગણવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
આપેલા આયનો માટે:
$(I) Fe^{2+} ([Ar] 3d^6)$: અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ = $4$.
$(II) Ti^{2+} ([Ar] 3d^2)$: અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ = $2$.
$(III) Cu^{2+} ([Ar] 3d^9)$: અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ = $1$.
$(IV) V^{2+} ([Ar] 3d^3)$: અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ = $3$.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાની સરખામણી કરતા: $1 (III) < 2 (II) < 3 (IV) < 4 (I)$.
તેથી,ચુંબકીય મોમેન્ટનો વધતો ક્રમ $III < II < IV < I$ છે.

(A) $4d$ શ્રેણીની તુલનામાં $5d$ શ્રેણીના તત્વોની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યામાં થતો ઓછો વધારો લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે છે.
આ ઘટના એટલા માટે થાય છે કારણ કે $5d$ કક્ષકો પહેલાં $4f$ કક્ષકો ભરાય છે.
$4f$ ઇલેક્ટ્રોન કેન્દ્રીય વીજભારનું નબળું શીલ્ડિંગ પૂરું પાડે છે,જેના પરિણામે અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે,જે સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનને કેન્દ્રની નજીક ખેંચે છે.
તેથી,$X = 4f$ અને $Y = 5d$.

(A) $Mo$ (મોલિબ્ડેનમ) નો પરમાણુ ક્રમાંક $42$ છે.
તેની અપેક્ષિત રચના $[Kr] 4d^4 5s^2$ છે,પરંતુ તે અર્ધ-ભરાયેલી $d$-પેટાકોષ પ્રાપ્ત કરવા માટે $4d^5 5s^1$ રચના અપનાવે છે.
આ રચના વધુ વિનિમય ઊર્જાને કારણે વધારાની સ્થિરતા પ્રદાન કરે છે.
આમ,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(C) $Praseodymium$ $(Pr)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $59$ છે.
$Aufbau$ ના સિદ્ધાંત મુજબ,$Xenon$ ($Xe$,પરમાણુ ક્રમાંક $54$) ના કોર પછી ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવતા,બાકીના $5$ ઇલેક્ટ્રોન $4f$ અને $6s$ કક્ષકોમાં ભરાય છે.
તેથી,સાચી ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^3 6s^2$ છે.

(C) $Mn$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $25$ છે.
$Mn$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^5 4s^2$ છે.
જ્યારે $Mn$ એ $Mn^{2+}$ આયન બનાવે છે,ત્યારે તે $4s$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
આમ,$Mn^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^5$ છે.
$3d$ પેટાકોષમાં $5$ કક્ષકો હોય છે,અને હુન્ડના નિયમ મુજબ,દરેક કક્ષકમાં એક ઇલેક્ટ્રોન ભરાશે.
તેથી,$Mn^{2+}$ આયનમાં $5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.