General Characteristics Questions in Gujarati

(B) અસરકારક ચુંબકીય ચાકમાત્રાની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n + 2)} \text{ B.M.}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$Sc^{3+}$ માટે,ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^0$ છે.
અહીં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,$n = 0$.
તેથી,$\mu = \sqrt{0(0 + 2)} = 0 \text{ B.M.}$

(A) આપેલા સંયોજનોમાં $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક નીચે મુજબ છે:
$K_2CrO_4$: $Cr$ $+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
$CrO_2$: $Cr$ $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
$CrCl_3$: $Cr$ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
$CrF_2$: $Cr$ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
જેમ ધાતુ આયનનો ધન ઓક્સિડેશન આંક વધે છે,તેમ અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે અને આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે.
તેથી,$+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $Cr$ $(K_2CrO_4)$ ની આયનીય ત્રિજ્યા સૌથી નાની હશે.

(A) આઈસોમોર્ફિક ક્ષારો સમાન સ્ફટિક બંધારણ અને સમાન રાસાયણિક સૂત્રો ધરાવે છે. કોપર ક્ષાર $ZnSO_4$ સાથે આઈસોમોર્ફિક હોવાથી,તે $CuSO_4$ છે.
$ZnSO_4$ માં,ઝિંક આયન $Zn^{2+}$ $(3d^{10})$ છે,જે ડાયામેગ્નેટિક છે.
જોકે,પ્રશ્ન કોપર ક્ષાર $(CuSO_4)$ ના સ્વભાવ વિશે પૂછે છે.
$CuSO_4$ માં,કોપર આયન $Cu^{2+}$ છે.
$Cu^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^9$ છે.
$3d$ ઓર્બિટલમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,આ ક્ષાર પેરામેગ્નેટિક સ્વભાવ ધરાવે છે.

(D) $ZnO$ ઓરડાના તાપમાને સફેદ હોય છે.
ગરમ કરવા પર,તે ઓક્સિજન ગુમાવે છે અને બિન-સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક $Zn_{1+x}O$ બનાવે છે,જે આંતરકાશીય સ્થાનોમાં વધારાના $Zn^{2+}$ આયનોની હાજરીને કારણે પીળો દેખાય છે.

(A) ઇન્વાર એ $64\% \ Fe$ અને $36\% \ Ni$ ની બનેલી મિશ્રધાતુ છે.
તેનો ઉપયોગ ઘડિયાળો અને મીટર સ્કેલ જેવા ચોકસાઈવાળા સાધનોમાં થાય છે કારણ કે તેનો ઉષ્મીય વિસ્તરણ ગુણાંક ખૂબ જ નાનો હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તાપમાનના ફેરફારો છતાં તેના પરિમાણો લગભગ સ્થિર રહે છે.

(C) સાચો જવાબ $(C)$ છે.
$CuCN$ માં,કોપર આયન $Cu^+$ છે. $Cu^+$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^0$ છે.
$3d$ સબશેલમાં બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોવાથી,$d-d$ સંક્રમણ માટે કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ઉપલબ્ધ નથી.
તેથી,$CuCN$ રંગહીન હોવાની અપેક્ષા છે.

(C) સંક્રાંતિ ધાતુના સંયોજનો અયુગ્મિત $d$-ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે જલીય દ્રાવણમાં રંગ દર્શાવે છે,જે $d-d$ સંક્રાંતિ માટે જવાબદાર છે.
$Zn(NO_3)_2$ માં,$Zn^{2+}$ પાસે $3d^{10}$ ઇલેક્ટ્રોન રચના છે (કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી).
$LiNO_3$ માં,$Li^+$ એ આલ્કલી ધાતુ આયન છે જેમાં કોઈ $d$-ઇલેક્ટ્રોન નથી.
$Ba(NO_3)_2$ માં,$Ba^{2+}$ એ આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુ આયન છે જેમાં કોઈ $d$-ઇલેક્ટ્રોન નથી.
$Co(NO_3)_2$ માં,$Co^{2+}$ પાસે $3d^7$ ઇલેક્ટ્રોન રચના છે,જેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તેનું જલીય દ્રાવણ રંગીન હોય છે.

(A) સંક્રાંતિ ધાતુના સંયોજનો $d-d$ સંક્રમણને કારણે રંગ દર્શાવે છે,જેના માટે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરી જરૂરી છે.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા પદાર્થો અનુચુંબકીય હોય છે.
તેથી,રંગીન સંયોજનો સામાન્ય રીતે અનુચુંબકીય હોય છે.
તેનાથી વિપરીત,રંગહીન સંયોજનોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોતા નથી,જે તેમને પ્રતિચુંબકીય બનાવે છે.
આમ,'સંક્રાંતિ તત્વોના રંગહીન સંયોજનો અનુચુંબકીય હોય છે' તે વિધાન ખોટું છે.

(C) સંક્રાંતિ ધાતુ આયનોનો રંગ $d$-કક્ષકોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે હોય છે,જે $d-d$ સંક્રમણ માટે જવાબદાર છે.
$(A)$ $ScCl_3$: $Sc^{3+}$ એ $[Ar] 3d^0$ છે,જેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી,તેથી રંગહીન છે.
$(B)$ $TiO_2$: $Ti^{4+}$ એ $[Ar] 3d^0$ છે,જેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી,તેથી રંગહીન છે.
$(C)$ $MnSO_4$: $Mn^{2+}$ એ $[Ar] 3d^5$ છે,જેમાં $5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે,તેથી તે રંગીન છે.
$(D)$ $ZnSO_4$: $Zn^{2+}$ એ $[Ar] 3d^{10}$ છે,જેમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી,તેથી રંગહીન છે.
તેથી,$MnSO_4$ રંગીન છે.

(B) મિશ્રધાતુ એ બે કે તેથી વધુ ધાતુઓ અથવા ધાતુ અને અધાતુનું સમાંગ મિશ્રણ છે.
$Fe$ અને $Hg$ મિશ્રધાતુ (એમલગમ) બનાવતા નથી.
લોખંડ અને પ્લેટિનમ પારો $(Hg)$ સાથે એમલગમ બનાવતા નથી.

(B) સ્ટેનલેસ સ્ટીલને કાટ લાગતો નથી કારણ કે ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડનું પડ બનાવે છે અને લોખંડને કાટથી બચાવે છે.

(B) સંક્રાંતિ ધાતુ આયન ક્ષારોનો રંગ $d-$કક્ષકમાં રહેલા અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનના $d-d$ સંક્રમણને કારણે હોય છે. જે ધાતુ આયન ક્ષારોમાં $d-$કક્ષકોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન હોય છે,તેઓ જલીય માધ્યમમાં સમાન રંગ દર્શાવે છે.
$VOCl_2$ માટે,ધાતુ આયન $V^{4+}$ છે,જેની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^1$ છે. તેમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$CuCl_2$ માટે,ધાતુ આયન $Cu^{2+}$ છે,જેની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^9$ છે. તેમાં પણ $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
આમ,$V^{4+}$ અને $Cu^{2+}$ બંનેમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,તેઓ સમાન રંગ દર્શાવે છે.

(B) $Brass$ એ $Cu$ અને $Zn$ ની મિશ્રધાતુ છે.
$German$ $silver$ એ $Cu$,$Zn$ અને $Ni$ ની મિશ્રધાતુ છે.
તેથી,બંનેમાં સામાન્ય રીતે હાજર રહેલી ધાતુ $Zn$ છે.

(B) પિત્તળ (Brass) તેના બંધારણમાં $Cu$ $(60\%)$ અને $Zn$ $(40\%)$ ધરાવે છે.

(B) $Fe$ $(Z=26)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^6 4s^2$ છે.
જ્યારે $Fe$ બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે,ત્યારે તે $[Ar] 3d^6$ રચના સાથે $Fe^{2+}$ બનાવે છે.
જ્યારે $Fe$ ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે,ત્યારે તે $[Ar] 3d^5$ રચના સાથે $Fe^{3+}$ બનાવે છે.
$3d^5$ રચના અર્ધ-પૂર્ણ (half-filled) છે,જે $Fe^{3+}$ આયનને વધારાની સ્થિરતા આપે છે.
તેથી,$+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા કરતા વધુ સ્થાયી છે.

(B) કાયમી ચુંબક એવા પદાર્થો છે જે બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર દૂર કર્યા પછી પણ લાંબા સમય સુધી તેમના ચુંબકીય ગુણધર્મો જાળવી રાખે છે.
સ્ટીલ એ ઉચ્ચ રીટેન્ટિવિટી અને ઉચ્ચ કોર્સિવિટી ધરાવતું સખત ચુંબકીય પદાર્થ છે,જે તેને કાયમી ચુંબક બનાવવા માટે આદર્શ બનાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,નરમ લોખંડ (ઘડતર લોખંડ) નો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ બનાવવા માટે થાય છે કારણ કે તેની પારગમ્યતા (permeability) વધુ અને રીટેન્ટિવિટી ઓછી હોય છે,જેના કારણે તેને સરળતાથી ચુંબકીય અને બિન-ચુંબકીય બનાવી શકાય છે.

(C) લોખંડ એક ફેરોમેગ્નેટિક પદાર્થ છે.
જ્યારે તેને ક્યુરી બિંદુ $(T_C)$ તરીકે ઓળખાતા ચોક્કસ તાપમાનથી ઉપર ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ઉષ્મીય ઊર્જા ચુંબકીય મોમેન્ટ્સને ગોઠવતા આંતરક્રિયાઓને દૂર કરવા માટે પૂરતી બની જાય છે.
પરિણામે,લોખંડ તેના ફેરોમેગ્નેટિક ગુણધર્મો ગુમાવે છે અને ક્યુરી બિંદુથી ઉપરના તાપમાને પેરામેગ્નેટિક બને છે.

(B) સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.
$Fe$ (આયર્ન) એ માનવ શરીરમાં જોવા મળતું આવશ્યક તત્વ છે,જે ખાસ કરીને રક્તકણોમાં રહેલા હિમોગ્લોબિન અણુના મુખ્ય ઘટક તરીકે હોય છે,જે ઓક્સિજનના વહન માટે જવાબદાર છે.

(B) સાચો જવાબ $(B)$ છે.
$Mn$ (મેંગેનીઝ) નો ઉપયોગ આર્મર પ્લેટ્સ,તિજોરીઓ અને હેલ્મેટ માટે એલોય સ્ટીલ બનાવવા માટે થાય છે કારણ કે તે ઉચ્ચ શક્તિ અને ઘસારો સામે પ્રતિકાર આપે છે.

(B) કોપર એ સંક્રાંતિ ધાતુ છે અને વિદ્યુતનો ખૂબ જ સારો વાહક છે. તેથી,તેની વિદ્યુત વાહકતા ઉચ્ચ હોવાની અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે,ઓછી નહીં. સૂચિબદ્ધ અન્ય ગુણધર્મો,જેમ કે ઉચ્ચ ઉષ્મીય વાહકતા,તણાવપણું અને ટીપાવપણું,કોપર જેવી ધાતુઓના લાક્ષણિક ગુણધર્મો છે.

(A) સંક્રાંતિ ધાતુઓ ઘણીવાર પરિવર્તનશીલ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે,જે તેમને સમાન અધાતુ સાથે અનેક સંયોજનો બનાવવાની મંજૂરી આપે છે.
કોપર $(Cu)$ $+1$ અને $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે,જે $CuCl$ (ક્યુપ્રસ ક્લોરાઈડ) અને $CuCl_2$ (ક્યુપ્રિક ક્લોરાઈડ) બનાવે છે.
અન્ય ધાતુઓ જેમ કે $Al$,$Ag$,અને $Na$ સામાન્ય રીતે તેમના ક્લોરાઈડ સંયોજનોમાં માત્ર એક જ સ્થિર ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે (અનુક્રમે $AlCl_3$,$AgCl$,અને $NaCl$).

(C) જર્મન સિલ્વર એ $Cu$ (તાંબુ),$Zn$ (ઝિંક) અને $Ni$ (નિકલ) ની મિશ્રધાતુ છે.
તેથી,$Zn$ અને $Cu$ સિવાય,તેમાં $Ni$ હોય છે.

(C) $Cu$ પિત્તળ,કાંસું અને જર્મન સિલ્વરમાં હાજર હોય છે.
આ તમામ પદાર્થો તાંબાની મિશ્રધાતુઓ છે.

(C) જર્મન સિલ્વર $Cu$,$Zn$ અને $Ni$ ધરાવે છે. આ સાચું છે.
અલનિકો $Fe$,$Al$,$Ni$ અને $Co$ ધરાવે છે. આ સાચું છે.
મોનેલ મેટલ $Ni$ અને $Cu$ ધરાવે છે. તેમાં $Zn$ કે $Sn$ હોતા નથી. તેથી,$Cu + Zn + Sn$ ખોટું છે; આ બંધારણ ગન મેટલનું છે.
ડ્યુરાલ્યુમિન $Al$,$Cu$,$Mg$ અને $Mn$ ધરાવે છે. આ સાચું છે.
આમ,ખોટી રીતે જોડાયેલ વિકલ્પ $C$ છે.

(B) $Cu^{+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{10}$ છે. $d$-ઓર્બિટલ સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોવાથી,$d-d$ સંક્રમણ માટે કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ઉપલબ્ધ નથી,તેથી તે રંગહીન છે.
$Cu^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{9}$ છે. તેમાં $d$-ઓર્બિટલમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે,જે $d-d$ સંક્રમણ શક્ય બનાવે છે,તેથી તે રંગીન છે.

(D) $Zn$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $30$ છે.
$Zn$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ છે.
જ્યારે $Zn$ એ $Zn^{2+}$ આયન બનાવે છે,ત્યારે તે $4s$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
$Zn^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^{10}$ છે.
$3d$ પેટાકોષમાં બધા $10$ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોવાથી,$Zn^{2+}$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $0$ છે.

(B) અસરકારક ચુંબકીય મોમેન્ટ $(\mu_{eff})$ ની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \text{ BM}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$Cr^{2+}$ માટે: ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગરેશન $[Ar] 3d^4$ છે. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ = $4$.
$Fe^{2+}$ માટે: ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગરેશન $[Ar] 3d^6$ છે. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ = $4$.
$Cr^{2+}$ અને $Fe^{2+}$ બંનેમાં $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,તેમની અસરકારક ચુંબકીય મોમેન્ટ સમાન હશે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) દરેક આયનમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$Mg^{2+} (Z=12): 1s^2, 2s^2 2p^6, 3s^0 \implies 0 \text{ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન}$
$Ti^{3+} (Z=22): [Ar] 3d^1 \implies 1 \text{ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન}$
$V^{3+} (Z=23): [Ar] 3d^2 \implies 2 \text{ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન}$
$Fe^{2+} (Z=26): [Ar] 3d^6 \implies 4 \text{ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન}$
આમ,$Fe^{2+}$ પાસે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા મહત્તમ છે.

(D) સાચો જવાબ $(D)$ છે.
$CoCl_3$ માં $Co^{3+}$ આયન હોય છે.
$Co^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^6$ છે.
તેમાં $3d$ સબશેલમાં $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે $CoCl_3$ રંગીન છે,જ્યારે $AgCl$,$HgCl_2$ અને $ZnCl_2$ સફેદ છે કારણ કે તેમની પાસે $d^{10}$ રચના છે જેમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી.

(C) સંક્રાંતિ તત્વોમાં $d$-વિભાગના તત્વો અને $f$-વિભાગના તત્વો (આંતરિક સંક્રાંતિ તત્વો) નો સમાવેશ થાય છે.
કુલ $118$ જાણીતા તત્વોમાંથી આશરે $61$ તત્વો સંક્રાંતિ અને આંતરિક સંક્રાંતિ તત્વો છે.
ટકાવારી = $\frac{\text{સંક્રાંતિ તત્વોની સંખ્યા}}{\text{તત્વોની કુલ સંખ્યા}} \times 100$
ટકાવારી = $\frac{61}{118} \times 100 \approx 51.69\%$.
આપેલા વિકલ્પો મુજબ નજીકની કિંમત આશરે $60\%$ છે.

(B) અનુચુંબકીય સ્વભાવ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક આયનમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ ગણીએ છીએ:
$Fe^{2+}$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^6$,$n=4$
$Fe^{3+}$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^5$,$n=5$
$Cr^{3+}$ $(Z=24)$: $[Ar] 3d^3$,$n=3$
$Mn^{3+}$ $(Z=25)$: $[Ar] 3d^4$,$n=4$
$Fe^{3+}$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સૌથી વધુ $(n=5)$ હોવાથી,તે સૌથી વધુ અનુચુંબકીય છે.

(A) ધાતુના ઓક્સાઇડનો બેઝિક ગુણધર્મ તેના ઓક્સિડેશન આંક અને તત્વના ધાત્વિક સ્વભાવ પર આધાર રાખે છે.
સંક્રાંતિ ધાતુના મોનોક્સાઇડ $(MO)$ માટે,ધાતુ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
જેમ આપણે $3d$ શ્રેણીમાં ડાબેથી જમણે જઈએ છીએ $(Ti$ $\rightarrow V$ $\rightarrow Cr$ $\rightarrow Fe)$,તેમ ધાતુની વિદ્યુતઋણતા વધે છે અને તેનો ધાત્વિક ગુણધર્મ ઘટે છે.
પરિણામે,$M-O$ બંધનો આયનીય ગુણધર્મ ઘટે છે,જેના કારણે ઓક્સાઇડનો બેઝિક ગુણધર્મ ઘટે છે.
તેથી,બેઝિક ગુણધર્મનો સાચો ક્રમ $TiO > VO > CrO > FeO$ છે.

(B) પેરામેગ્નેટિઝમની માત્રા નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક સંયોજનના ધાતુ આયનમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ ગણીએ છીએ:
$1$. $MnSO_4 \cdot 4H_2O$ માં,ધાતુ આયન $Mn^{2+}$ $(3d^5)$ છે,જેમાં $n = 5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$2$. $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ માં,ધાતુ આયન $Cu^{2+}$ $(3d^9)$ છે,જેમાં $n = 1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$3$. $FeSO_4 \cdot 6H_2O$ અને $FeSO_4 \cdot 5H_2O$ માં,ધાતુ આયન $Fe^{2+}$ $(3d^6)$ છે,જેમાં $n = 4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
પેરામેગ્નેટિઝમની માત્રા અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાના સીધા પ્રમાણમાં હોવાથી,$CuSO_4 \cdot 5H_2O$ સૌથી ઓછી પેરામેગ્નેટિઝમ દર્શાવે છે.

(B) જે પદાર્થો પ્રતિચુંબકીય (diamagnetic) હોય છે,તે ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા અપાકર્ષાય છે,જેના કારણે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં તોલતી વખતે તેમનું વજન ઓછું જણાય છે.
$ScCl_3$ નું આયનીકરણ: $ScCl_3 \to Sc^{3+} + 3Cl^-$.
$Sc^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^0 4s^0$ છે.
તેમાં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,તે પ્રતિચુંબકીય છે.
તેથી,$ScCl_3$ ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા અપાકર્ષાય છે અને તેનું વજન ઓછું થાય છે.

(A) $M^{3+}$ આયનની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar]3d^1$ છે.
તટસ્થ પરમાણુ $M$ શોધવા માટે,આપણે આયનમાં $3$ ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરીએ છીએ.
$M = [Ar]3d^1 + 3e^- = [Ar]3d^2 4s^2$.
આ તત્વનો પરમાણુ ક્રમાંક $18 + 2 + 2 = 22$ છે,જે ટાઇટેનિયમ $(Ti)$ છે.
તેથી,$M^{3+}$ આયન $Ti^{3+}$ છે.

(B) $Cu_2Cl_2$ માં,કોપર $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $(Cu^+)$ છે.
$Cu^+$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^{10}$ છે.
$3d$ કક્ષક સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોવાથી,$d-d$ સંક્રમણ માટે કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ઉપલબ્ધ નથી.
તેથી,$Cu_2Cl_2$ રંગહીન છે.

(B) હીરો એ $Carbon$ નું અપરરૂપ છે.
એમરલેન્ડ એ બેરિલ $(Be_3Al_2Si_6O_{18})$ ખનિજનું એક સ્વરૂપ છે જેમાં ક્રોમિયમની અશુદ્ધિઓ હોય છે,જે તેને લીલો રંગ આપે છે.
તેથી,હીરો $Carbon$ નો બનેલો છે અને એમરલેન્ડ $Alumina$ $(Al_2O_3)$ આધારિત સિલિકેટ્સનો બનેલો છે.

(A) $CuF_2$ માં,કોપર આયન $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $(Cu^{2+})$ છે. $Cu^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^9$ છે. $d$-કક્ષકમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે,$d-d$ સંક્રમણ શક્ય છે,જે સંયોજનને રંગીન બનાવે છે.
$CuI$ માં,કોપર $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $(Cu^+)$ છે,જેની રચના $3d^{10}$ છે (કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી).
$NaCl$ અને $H_2O$ માં અપૂર્ણ ભરાયેલી $d$-કક્ષકો ધરાવતા સંક્રાંતિ ધાતુ આયનો હોતા નથી,તેથી તે રંગહીન છે.

(D) અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે,આપણે ધાતુ આયનોની ઈલેક્ટ્રોનિક રચના જોઈએ:
$Fe^{+2}$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^6$ $\rightarrow$ $4$ અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોન.
$Co^{+2}$ $(Z=27)$: $[Ar] 3d^7$ $\rightarrow$ $3$ અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોન.
$Ni^{+2}$ $(Z=28)$: $[Ar] 3d^8$ $\rightarrow$ $2$ અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોન.
$Mn^{+2}$ $(Z=25)$: $[Ar] 3d^5$ $\rightarrow$ $5$ અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોન.
આમ,$Mn^{+2}$ માં મહત્તમ $(5)$ અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોન છે.

(A) $Fe$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $26$ છે. તટસ્થ $Fe$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^6 4s^2$ છે.
જ્યારે $Fe$ એ $Fe^{2+}$ આયન બનાવે છે,ત્યારે તે સૌથી બહારની $4s$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
આમ,$Fe^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^6$ થાય છે.
સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન એ સૌથી બહારની કક્ષામાં અથવા બંધ બનાવવામાં ભાગ લેતી અપૂર્ણ ભરાયેલી $d$-ઉપકક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન છે. $Fe^{2+}$ માટે,$3d$ ઇલેક્ટ્રોનને સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ગણવામાં આવે છે. $3d$ ઉપકક્ષામાં $6$ ઇલેક્ટ્રોન છે.

(D) આપેલા આયનોની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:
$Fe^{2+} (Z=26) = [Ar] 3d^6$. અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોન્સની સંખ્યા = $4$.
$Co^{3+} (Z=27) = [Ar] 3d^6$. અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોન્સની સંખ્યા = $4$.
$Co^{2+} (Z=27) = [Ar] 3d^7$. અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોન્સની સંખ્યા = $3$.
$Fe^{3+} (Z=26) = [Ar] 3d^5$. અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોન્સની સંખ્યા = $5$.
આમ,$Fe^{3+}$ મહત્તમ અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોન્સ ધરાવે છે.

(D) $Mn^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar]3d^5$ છે,જે સ્થાયી અર્ધ-પૂર્ણ $d$-કક્ષક દર્શાવે છે.
$Mn^{2+}$ માંથી ત્રીજો ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવા માટે ખૂબ જ વધારે ઊર્જાની જરૂર પડે છે કારણ કે તે આ સ્થાયી અર્ધ-પૂર્ણ રચનાને ખલેલ પહોંચાડે છે.
તેથી,આપેલા તત્વોમાં $Mn$ ની ત્રીજી આયનીકરણ એન્થાલ્પી સૌથી વધુ છે.

(B) પરમાણુક્રમાંક $Z = 106$ ધરાવતા તત્વની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Rn] 5f^{14} 6d^4 7s^2$ છે.
છેલ્લો ઇલેક્ટ્રોન $d-$ કક્ષકમાં દાખલ થતો હોવાથી,આ તત્વ $d-$ બ્લોકનું તત્વ છે.

(C) ઈલેક્ટ્રોન રચનામાં છેલ્લો ઈલેક્ટ્રોન $3d$ કક્ષકમાં દાખલ થાય છે.
તેથી,આ તત્વ $d$-બ્લોકનું તત્વ છે.

(D) $Lr$ (લોરેન્સિયમ) એ માનવસર્જિત તત્વ છે,જે સામાન્ય રીતે પાર્ટિકલ એક્સિલરેટરમાં બનાવવામાં આવે છે. $Fr$ (ફ્રાન્સિયમ) અને $Rn$ (રેડોન) એ કુદરતી રીતે મળી આવતા રેડિયોએક્ટિવ તત્વો છે,જ્યારે $Ra$ (રેડિયમ) પણ કુદરતી રીતે મળી આવતું રેડિયોએક્ટિવ તત્વ છે. તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $Lr$ સાચો જવાબ છે.

(C) $+2$ થી $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ધાતુનું ઓક્સિડેશન અર્ધ-પ્રક્રિયા દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે: $M^{2+} \rightarrow M^{3+} + e^-$.
જ્યારે રિડક્શન પોટેન્શિયલ $E_{{M^{3+}}/{M^{2+}}}^{\circ}$ નું મૂલ્ય ઓછું હોય ત્યારે આ પ્રક્રિયા સરળ બને છે.
$E_{{M^{3+}}/{M^{2+}}}^{\circ}$ નું ઓછું (અથવા વધુ ઋણ) મૂલ્ય સૂચવે છે કે $M^{2+}$ આયનનું $M^{3+}$ આયનમાં ઓક્સિડેશન વધુ સરળતાથી થાય છે.
આપેલા મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$Cr: -0.41 \ V$
$Mn: +1.57 \ V$
$Fe: +0.77 \ V$
$Co: +1.97 \ V$
$Cr$ નું રિડક્શન પોટેન્શિયલ સૌથી ઓછું (વધુ ઋણ) હોવાથી,તે $+2$ થી $+3$ અવસ્થામાં સૌથી સરળતાથી ઓક્સિડેશન પામે છે.

(B) આયન રંગીન ત્યારે જ હોય જો તેની પાસે $d$-કક્ષકોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય ($d-d$ સંક્રમણ).
$1. Sc^{3+} ([Ar] 3d^0)$: અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન નથી,રંગહીન છે.
$2. Ti^{3+} ([Ar] 3d^1)$: એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે,રંગીન છે.
$3. Ni^{2+} ([Ar] 3d^8)$: બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે,રંગીન છે.
$4. Co^{3+} ([Ar] 3d^6)$: ચાર અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે,રંગીન છે.
આમ,$Ni^{2+}$ અને $Ti^{3+}$ બંને અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે અને જલીય દ્રાવણમાં રંગીન હોય છે.

(D) જો સંયોજનમાં અપૂર્ણ ભરાયેલી $d$-કક્ષકો ધરાવતા સંક્રાંતિ ધાતુ આયનો હોય,તો તે રંગીન હોય છે,કારણ કે તેમાં $d-d$ સંક્રમણ શક્ય છે.
$TiCl_3$ માં $Ti^{3+}$ $(3d^1)$ છે,જે રંગીન (જાંબલી) છે.
$FeCl_3$ માં $Fe^{3+}$ $(3d^5)$ છે,જે રંગીન (પીળો/બદામી) છે.
$CoCl_2$ માં $Co^{2+}$ $(3d^7)$ છે,જે રંગીન (વાદળી/ગુલાબી) છે.
આમ,આ તમામ સંયોજનોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા સંક્રાંતિ ધાતુ આયનો હોવાથી તે બધા રંગીન છે.

(B) સંક્રાંતિ તત્વ એટલે એવું તત્વ કે જેની ધરા અવસ્થામાં અથવા તેની કોઈપણ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $d$-કક્ષક અપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી હોય.
$Hg$ (પારો) ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^2$ છે.
તેની સામાન્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(Hg^{2+})$ માં,રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^{10}$ છે.
ધરા અવસ્થા અને સામાન્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થા બંનેમાં $d$-કક્ષક સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોવાથી,$Hg$ ને સંક્રાંતિ તત્વ ગણવામાં આવતું નથી.

(D) જલીય દ્રાવણમાં સંક્રાંતિ ધાતુ આયનોની સ્થિરતા તેમની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના અને જલીયકરણ ઉર્જા પર આધાર રાખે છે.
$Cr^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $3d^3$ છે,જે અષ્ટફલકીય ક્ષેત્રમાં અર્ધ-ભરાયેલી $t_{2g}$ કક્ષકને અનુરૂપ છે,જે વધારાની સ્થિરતા આપે છે.
$V^{3+}$ એ $3d^2$,$Ti^{3+}$ એ $3d^1$ અને $Mn^{3+}$ એ $3d^4$ છે.
આ પૈકી,$Cr^{3+}$ તેની સ્થિર $t_{2g}^3$ રચનાને કારણે જલીય દ્રાવણમાં સૌથી વધુ સ્થાયી છે.