General Characteristics Questions in Hindi

(A) जर्मन सिल्वर तांबे $(Cu)$,जस्ता $(Zn)$ और निकल $(Ni)$ की एक मिश्रधातु है।
इसका सामान्य संघटन $60\% \ Cu$,$20\% \ Ni$ और $20\% \ Zn$ होता है।
इसका नाम इसके चांदी जैसे सफेद रंग के कारण पड़ा है,हालांकि इसमें चांदी $(Ag)$ नहीं होती है।

(D) $3d$ संक्रमण श्रेणी में,जैसे-जैसे हम बाएं से दाएं जाते हैं,प्रभावी नाभिकीय आवेश $(Z_{eff})$ बढ़ता है,जिससे परमाणु आकार घटता है.
हालांकि $Zn$ में इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण के कारण आकार में थोड़ी वृद्धि देखी जाती है,लेकिन $3d$ श्रेणी में सबसे बड़ी परमाणु त्रिज्या वाला तत्व $Sc$ $(Z=21)$ है,क्योंकि दिए गए तत्वों में इसका प्रभावी नाभिकीय आवेश सबसे कम है.

(D) $1$. $Sc$ $(Z=21)$ का विन्यास $[Ar] 3d^1 4s^2$ है। तीन इलेक्ट्रॉन खोकर यह स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास $[Ar]$ प्राप्त करता है,इसलिए $+3$ सबसे स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था है।
$2$. $Zn$ $(Z=30)$ का विन्यास $3d^{10} 4s^2$ है,जो पूर्णतः भरा हुआ है। इस स्थिर विन्यास से इलेक्ट्रॉन निकालने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है,इसलिए इसकी प्रथम आयनन ऊर्जा $(I.E.)$ अन्य $3d$ तत्वों की तुलना में बहुत अधिक होती है।
$3$. $3d$ श्रेणी में,धात्विक त्रिज्या सामान्यतः $Sc$ से $Cr$ तक घटती है। हालाँकि,$Mn$ में अर्ध-पूर्ण $d^5$ विन्यास के कारण अंतः-परमाण्विक धात्विक बंधन कमजोर होते हैं,जिससे इसकी त्रिज्या अपेक्षा से थोड़ी अधिक होती है। अतः,$Mn$ की धात्विक त्रिज्या $Fe$ से अधिक है।
$4$. चूंकि सभी कथन सही हैं,इसलिए सही विकल्प $D$ है।

(A) संक्रमण तत्व संकुल यौगिक बनाते हैं क्योंकि उनके पास छोटा आकार,उच्च परमाणु आवेश और लिगेंड से इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म को स्वीकार करने के लिए उपयुक्त ऊर्जा वाले रिक्त $d$-कक्षक होते हैं।

(A) संक्रमण तत्व परिवर्तनीय ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करते हैं। दिए गए विकल्पों में से,$Os$ (ओस्मियम) समूह $8$ का तत्व है और यह $+8$ तक की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित कर सकता है (जैसे,$OsO_4$ में)।
$Mn$ (मैंगनीज) $+7$ तक की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है (जैसे,$KMnO_4$ में)।
$Cr$ (क्रोमियम) $+6$ तक की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है (जैसे,$K_2Cr_2O_7$ में)।
$Co$ (कोबाल्ट) सामान्यतः $+2$ और $+3$ ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करता है।
अतः,$Os$ अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।

(D) त्रिसंयोजक आयनों का आयनिक आकार सामान्यतः समूह में नीचे जाने पर बढ़ता है क्योंकि नई कक्षाएं जुड़ती हैं।
$Ti^{3+}$ $3d$ श्रेणी का,$Zr^{3+}$ $4d$ श्रेणी का और $Hf^{3+}$ $5d$ श्रेणी का सदस्य है।
$La^{3+}$ एक लैंथेनाइड आयन है जिसका परमाणु आकार दिए गए संक्रमण धातु आयनों की तुलना में बड़ा होता है।
दिए गए विकल्पों में,$La^{3+}$ का आयनिक आकार सबसे बड़ा है क्योंकि यह $6$ठे आवर्त का सदस्य है और लैंथेनाइड संकुचन का प्रभाव $Hf^{3+}$ की तुलना में $La^{3+}$ के लिए कम होता है।

(D) प्लेटिनम $(Pt)$ का परमाणु क्रमांक $78$ है।
$Pt$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14} 5d^9 6s^1$ है।
$d$ इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या ज्ञात करने के लिए,हमें आंतरिक कोशों को भी देखना होगा:
$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10} 4s^2 4p^6 4d^{10} 5s^2 5p^6 4f^{14} 5d^9 6s^1$.
कुल $d$ इलेक्ट्रॉन = $3d^{10} + 4d^{10} + 5d^9 = 10 + 10 + 9 = 29$.

(B) संक्रमण तत्व को एक ऐसे तत्व के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें उसकी मूल अवस्था या उसकी किसी भी ऑक्सीकरण अवस्था में $d$ कक्षक अपूर्ण रूप से भरे होते हैं।
$Zn$,$Cd$,और $Hg$ की मूल अवस्था के साथ-साथ उनकी सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाओं में भी $d^{10}$ विन्यास पूर्ण रूप से भरा होता है।
इसलिए,$Zn$ को संक्रमण तत्व नहीं माना जाता है,हालांकि यह $d$-ब्लॉक का तत्व है।

(A) $d-$ब्लॉक तत्वों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(n-1)d^{1-10} ns^{0-2}$ होता है।
यहाँ,उपान्त्य कोश $(n-1)$ कोश है।
$(n-1)$ कोश में उपस्थित इलेक्ट्रॉन $(n-1)s^2$,$(n-1)p^6$ और $(n-1)d^{1-10}$ हैं।
अतः,कुल इलेक्ट्रॉन $2 6 (1 { \text{से }} 10) = 9$ से $18$ होते हैं।

(A) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $A = [Rn]\,6d^2\,7s^2$ है।
चूंकि अंतिम इलेक्ट्रॉन $d-$ कक्षक में प्रवेश करता है,इसलिए यह $d-$ ब्लॉक का तत्व है।
बाह्यतम कोश की मुख्य क्वांटम संख्या $n = 7$ है,इसलिए आवर्त $7$ है।
$d-$ ब्लॉक तत्वों के लिए समूह संख्या $(n-1)d + ns$ इलेक्ट्रॉनों के योग द्वारा निर्धारित की जाती है।
यहाँ,$2 + 2 = 4$ इलेक्ट्रॉन हैं,जो पुरानी $IUPAC$ पद्धति के अनुसार समूह $4$ या $IVB$ के अनुरूप है।
अतः,तत्व $d-$ ब्लॉक,$IVB$ समूह और $7^{th}$ आवर्त में स्थित है।

(B) यदि किसी स्पीशीज में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है,तो वह प्रतिचुंबकीय होती है।
$1$. $Fe^{+2}$ $([Ar] 3d^6)$ में $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं; $Fe^{+3}$ $([Ar] 3d^5)$ में $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$2$. $Hg_2^{+2}$ में दो $Hg^{+}$ आयन $([Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^1)$ एक साथ बंधे होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप युग्मित इलेक्ट्रॉन विन्यास $([Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^0)$ प्राप्त होता है,जो इसे प्रतिचुंबकीय बनाता है। $Hg^{+2}$ $([Xe] 4f^{14} 5d^{10})$ में पूर्णतः भरा हुआ $d$-कक्षक होता है,जो इसे प्रतिचुंबकीय बनाता है।
$3$. $Cu^{+}$ $([Ar] 3d^{10})$ प्रतिचुंबकीय है,लेकिन $Cu^{+2}$ $([Ar] 3d^9)$ में $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है।
अतः,$Hg_2^{+2}, Hg^{+2}$ का जोड़ा प्रतिचुंबकीय है।

(C) $Sc$ $(Z=21)$ से $Zn$ $(Z=30)$ तक $3d$ संक्रमण श्रेणी में,प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि के कारण परमाणु त्रिज्या सामान्यतः घटती है।
हालाँकि,यह कमी समान नहीं होती है। $Sc$ से $Cr$ तक आकार घटता है।
$Mn$ से $Ni$ तक,परमाणु त्रिज्या लगभग स्थिर रहती है क्योंकि नाभिकीय आवेश में वृद्धि $d$-इलेक्ट्रॉनों के परिरक्षण प्रभाव (shielding effect) द्वारा संतुलित हो जाती है।
श्रेणी के अंत में,विशेष रूप से $Zn$ $(3d^{10} 4s^2)$ पर,$d$-इलेक्ट्रॉनों के बीच प्रबल अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण के कारण परमाणु त्रिज्या बढ़ जाती है,जो बढ़े हुए नाभिकीय आवेश के प्रभाव से अधिक होती है।
इसलिए,$3d$ श्रेणी में $Zn$ की परमाणु त्रिज्या सबसे बड़ी होती है।

(B) $KMnO_4$ चार्ज ट्रांसफर के कारण बैंगनी रंग का लवण है।
$BaSO_4$ एक सफेद (रंगहीन) लवण है क्योंकि $Ba^{2+}$ और $SO_4^{2-}$ आयनों का विन्यास $d^0$ होता है और इसमें कोई $d-d$ संक्रमण नहीं होता है।
$Na_2CrO_4$ क्रोमेट आयन में चार्ज ट्रांसफर के कारण पीले रंग का होता है।
$CoCl_2$ $d-d$ संक्रमण के कारण नीला (निर्जल रूप में) या गुलाबी (जलयोजित रूप में) रंग का होता है।

(D) समूह $11$ के तत्व कॉपर $(Cu)$,सिल्वर $(Ag)$ और गोल्ड $(Au)$ हैं।
ये तत्व आवर्त सारणी के $d$-ब्लॉक से संबंधित हैं।
समूह $11$ के तत्वों के लिए सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(n-1)d^{10} ns^1$ है,जहाँ $n$ बाह्यतम कोश है।
उदाहरण के लिए,कॉपर $(Cu)$ का विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ होता है।

(A) $Pd$ (पैलेडियम) आवर्त सारणी के समूह $10$ और $5$वें आवर्त का तत्व है।
समान समूह में तत्वों को खोजने के लिए,हम $d$-ब्लॉक तत्वों के लिए जादुई संख्याओं का उपयोग करते हैं।
$Pd$ के ऊपर का तत्व $Ni$ $(Z = 28)$ है जो $4$थे आवर्त में है।
$Pd$ के नीचे का तत्व $Pt$ $(Z = 78)$ है जो $6$ठे आवर्त में है।
अतः,परमाणु क्रमांक $28$ और $78$ होंगे।

(B) -ब्लॉक तत्वों में,विशेष रूप से प्रथम संक्रमण श्रेणी ($3d$ श्रेणी) में,$Fe$ $(26)$,$Co$ $(27)$ और $Ni$ $(28)$ जैसे तत्वों की परमाणु त्रिज्या लगभग समान होती है।
इसका कारण यह है कि नाभिकीय आवेश में वृद्धि और $d$-इलेक्ट्रॉनों का परिरक्षण प्रभाव (screening effect) एक-दूसरे को लगभग संतुलित कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप इन तत्वों के परमाणु आकार में बहुत कम परिवर्तन होता है।

(D) स्यूडो अक्रिय गैस विन्यास का अर्थ है कि बाह्यतम कोश में $18$ इलेक्ट्रॉन हों,जिसे $ns^2 np^6 nd^{10}$ द्वारा दर्शाया जाता है।
$Zn^{2+}$ $(Z=30)$: $Zn$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ है। $2$ इलेक्ट्रॉन निकालने पर $Zn^{2+} = [Ar] 3d^{10}$ प्राप्त होता है,जिसके बाह्यतम कोश में $18$ इलेक्ट्रॉन हैं।
$Cu^{+}$ $(Z=29)$: $Cu$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ है। $1$ इलेक्ट्रॉन निकालने पर $Cu^{+} = [Ar] 3d^{10}$ प्राप्त होता है,जिसके बाह्यतम कोश में $18$ इलेक्ट्रॉन हैं।
$Pd$ $(Z=46)$: $Pd$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Kr] 4d^{10} 5s^0$ है,जो स्यूडो अक्रिय गैस विन्यास प्रदर्शित करता है।
अतः,दी गई सभी प्रजातियाँ स्यूडो अक्रिय गैस विन्यास रखती हैं।

(A) वाष्पशील धातु समूह आवर्त सारणी के समूह $12$ को संदर्भित करता है,जिसमें $Zn$,$Cd$,$Hg$ और $Cn$ (कोपरनिशियम) शामिल हैं।
इस समूह का अंतिम तत्व $Cn$ (परमाणु क्रमांक $Z = 112$) है।
$Cn$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Rn] \ 5f^{14} \ 6d^{10} \ 7s^2$ है।

(A) संक्रमण तत्वों का गलनांक धात्विक बंधन की मजबूती पर निर्भर करता है,जो विस्थानीकरण के लिए उपलब्ध अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या से निर्धारित होता है।
$3d$ श्रेणी में,$Zn$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ है।
चूंकि सभी $d$-कक्षक पूरी तरह से भरे हुए हैं,इसलिए धात्विक बंधन के लिए कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उपलब्ध नहीं हैं।
परिणामस्वरूप,$Zn$ में अंतर-परमाणु धात्विक बंधन अपेक्षाकृत कमजोर होता है,जिससे अन्य $3d$ संक्रमण तत्वों की तुलना में इसका गलनांक कम होता है।

(D) संक्रमण धातुएं मुख्य रूप से उत्प्रेरक सक्रियता प्रदर्शित करती हैं क्योंकि वे एकाधिक ऑक्सीकरण अवस्थाएं अपना सकती हैं और संकुल (complexes) बना सकती हैं।
वे अभिकारकों के साथ अस्थिर मध्यवर्ती यौगिक बनाती हैं,जो कम सक्रियण ऊर्जा वाला एक वैकल्पिक अभिक्रिया पथ प्रदान करते हैं।
सक्रियण ऊर्जा में यह कमी अभिक्रिया की दर को बढ़ा देती है।
अंततः,ये मध्यवर्ती यौगिक विघटित होकर उत्पाद देते हैं और उत्प्रेरक अभिक्रिया के अंत में पुनर्जीवित हो जाता है।

(B) $La$ $(Z = 57)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] \, 5d^1 \, 6s^2$ है।
इसके बाद $4f$ कक्षक भरे जाते हैं।
$Eu$ $(Z = 63)$ के लिए,विन्यास $[Xe] \, 4f^7 \, 6s^2$ है,जो अर्ध-पूर्ण $f$-उपकोश की स्थिरता को दर्शाता है।
अगले तत्व $Gd$ $(Z = 64)$ के लिए,अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन $4f$ कक्षक के बजाय $5d$ कक्षक में प्रवेश करता है ताकि अर्ध-पूर्ण $4f^7$ विन्यास की स्थिरता बनी रहे।
अतः,$Gd$ $(Z = 64)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] \, 4f^7 \, 5d^1 \, 6s^2$ है।

(D) $Zn$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $3d^{10} 4s^2$ होता है।
चूंकि $3d$ कक्षक पूर्णतः भरे होते हैं,इसलिए $d-$इलेक्ट्रॉन धात्विक बंधन में भाग नहीं लेते हैं।
इसके परिणामस्वरूप अन्य संक्रमण धातुओं की तुलना में अंतर-परमाण्विक बल कमजोर होते हैं,जिससे इसका गलनांक कम होता है।

(B) $Cr$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^1$ है।
जलीय माध्यम में,$Cr^{3+}$ आयन सबसे स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था है।
इसका कारण यह है कि $Cr^{3+}$ आयन में $t_{2g}^3$ विन्यास होता है,जो अर्ध-भरे $t_{2g}$ उपकोष के अनुरूप है,जो अष्टफलकीय संकुलों में क्रिस्टल क्षेत्र स्थिरीकरण ऊर्जा के कारण अतिरिक्त स्थिरता प्रदान करता है।

(A) चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$A$ के लिए,$\mu = 2 \sqrt{2} = \sqrt{8}$,अतः $n = 2$,जो $Mn^{5+}$ के अनुरूप है।
$B$ के लिए,$\mu = \sqrt{15}$,अतः $n = 3$,जो $Mn^{4+}$ के अनुरूप है।
$C$ के लिए,$\mu = \sqrt{35}$,अतः $n = 5$,जो $Mn^{2+}$ के अनुरूप है।
$D$ के लिए,$\mu = \sqrt{24}$,अतः $n = 4$,जो $Mn^{3+}$ के अनुरूप है।
आयनन ऊर्जा $(IE)$ आयन पर धनात्मक आवेश के सीधे आनुपातिक होती है। इसलिए,$Mn^{5+}$ की आयनन ऊर्जा सबसे अधिक है।

(A) तीसरी आयनन एन्थैल्पी $(IE_3)$ $M^{2+}$ आयन से एक इलेक्ट्रॉन निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा के अनुरूप है।
$M^{2+}$ आयनों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$Ti^{2+} ([Ar] 3d^2)$
$V^{2+} ([Ar] 3d^3)$
$Cr^{2+} ([Ar] 3d^4)$
$Mn^{2+} ([Ar] 3d^5)$
$Mn^{2+}$ $(3d^5)$ से इलेक्ट्रॉन निकालना कठिन है क्योंकि इसमें स्थिर अर्ध-पूर्ण $d$-कक्षक विन्यास होता है।
$Cr^{2+}$ $(3d^4)$ से इलेक्ट्रॉन निकालना $Mn^{2+}$ की तुलना में अपेक्षाकृत आसान है,लेकिन विनिमय ऊर्जा और स्थिरता कारकों के कारण $Cr^{2+}$ की $IE_3$,$V^{2+}$ और $Ti^{2+}$ से अधिक होती है।
अतः,$IE_3$ का घटता हुआ सही क्रम $Mn > Cr > V > Ti$ है।

(D) संक्रमण तत्वों को उनकी मूल अवस्था या उनकी किसी भी ऑक्सीकरण अवस्था में आंशिक रूप से भरे हुए $d$-कक्षकों की उपस्थिति द्वारा परिभाषित किया जाता है।
वे अपने छोटे आकार,उच्च परमाणु आवेश और रिक्त $d$-कक्षकों की उपलब्धता के कारण बड़ी संख्या में संकुल यौगिक बनाने के लिए जाने जाते हैं।
वे परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करते हैं क्योंकि $(n-1)d$ और $ns$ कक्षकों के बीच ऊर्जा का अंतर कम होता है।
वे ऑर्गेनोमेटालिक यौगिक भी बनाते हैं।
हालाँकि,उनकी कोई निश्चित समूह ऑक्सीकरण अवस्था $(+3)$ नहीं होती है; उनकी ऑक्सीकरण अवस्थाएँ पूरी श्रृंखला में काफी भिन्न होती हैं।

(D) अनुचुंबकीय पदार्थ वे होते हैं जिनमें एक या अधिक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$Cu^{+2}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^9$ है,जिसमें $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
$Fe^{+3}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5$ है,जिसमें $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$Cr^{+3}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^3$ है,जिसमें $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$MnO$ में $Mn^{+2}$ आयन होता है,जिसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5$ है। हालाँकि,ठोस अवस्था में $MnO$ एक प्रति-अनुचुंबकीय (antiferromagnetic) पदार्थ है क्योंकि $Mn^{+2}$ आयनों के चुंबकीय आघूर्ण एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं।

(B) यह निर्धारित करने के लिए कि कोई आयन अनुचुंबकीय है या नहीं,हम उसके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति की जाँच करते हैं।
$1$. $O_2^{2-}$ (पेरोक्साइड आयन): कुल इलेक्ट्रॉन = $18$। सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय है।
$2$. $Cr^{3+}$: $Cr$ का परमाणु क्रमांक $24$ है। $Cr^{3+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^3$ है। इसमें $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए यह अनुचुंबकीय है।
$3$. $Na^+$: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2 2s^2 2p^6$ है। सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय है।
$4$. $Cu^+$: $Cu$ का परमाणु क्रमांक $29$ है। $Cu^+$ का विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है। सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय है।
अतः,$Cr^{3+}$ अनुचुंबकीय आयन है।

(D) $Lr$ (लॉरेनशियम) एक कृत्रिम (मानव निर्मित) तत्व है,जो $103$ परमाणु क्रमांक वाला एक रेडियोधर्मी ट्रांसयूरेनिक तत्व है।
$Ra$ (रेडियम),$Fr$ (फ्रांसियम) और $Rn$ (रेडॉन) प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले रेडियोधर्मी तत्व हैं।

(D) $Cu$ $(Z=29)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ है।
$Cu^+$ $(Cu^+)$ के लिए,विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है,जिसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है।
$Cu^{2+}$ $(Cu^{2+})$ के लिए,विन्यास $[Ar] 3d^9$ है,जिसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
अतः,कथन गलत है क्योंकि $Cu^+$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होते,जबकि $Cu^{2+}$ में एक होता है।
कारण के संबंध में,$Cu^+$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति ($d^{10}$ विन्यास) के कारण रंगहीन है,और $Cu^{2+}$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति के कारण $d-d$ संक्रमण के कारण नीला है।
चूंकि कथन गलत है और कारण सही है,इसलिए सही विकल्प $D$ है।

(B) पोर्टलैंड सीमेंट के संघटन में आमतौर पर निम्नलिखित मुख्य घटक शामिल होते हैं:
$1$. ट्राइकैल्शियम सिलिकेट $(Ca_3SiO_5)$: $50-70\%$
$2$. डाइकैल्शियम सिलिकेट $(Ca_2SiO_4)$: $20-30\%$
$3$. ट्राइकैल्शियम एल्युमिनेट $(Ca_3Al_2O_6)$: $5-10\%$
$4$. टेट्राकैल्शियम एल्युमिनोफेराइट $(Ca_4Al_2Fe_2O_{10})$: $5-15\%$
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर,$Ca_3SiO_5$ (ट्राइकैल्शियम सिलिकेट) सबसे अधिक मात्रा में उपस्थित होता है।

(A) गैलियम $(Ga)$ एक नरम,चांदी जैसी धातु है।
इसका गलनांक $30\,^oC$ है।
यह धातु जमने पर $3.1\%$ तक फैलती है और इसलिए,इसे कांच या धातु के कंटेनरों में संग्रहीत नहीं किया जाना चाहिए।

(A) $Mn^{3+}/Mn^{2+}$ $(+1.51 \ V)$ के लिए मानक अपचयन विभव $E^o$,$Cr^{3+}/Cr^{2+}$ $(-0.41 \ V)$ की तुलना में बहुत अधिक है।
इसका कारण यह है कि $Mn^{2+}$ में एक स्थिर $d^5$ विन्यास होता है,जो $Mn^{3+}$ का $Mn^{2+}$ में अपचयन को अत्यधिक अनुकूल बनाता है।
इसके विपरीत,$Mn$ की तीसरी आयनन ऊर्जा बहुत अधिक है क्योंकि इसमें $Mn^{2+}$ के स्थिर $d^5$ विन्यास से एक इलेक्ट्रॉन को हटाना शामिल है।
चूंकि तीसरी आयनन ऊर्जा $M^{2+}$ आयन से एक इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा का माप है,इसलिए $Mn$ के लिए उच्च मान यह बताता है कि $Mn^{3+}$ एक प्रबल ऑक्सीकारक क्यों है।
अतः,कथन और कारण दोनों सही हैं,और कारण,कथन की सही व्याख्या है।

(D) संक्रमण धातु यौगिकों में रंग अयुग्मित $d-$इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण होता है,जो $d-d$ संक्रमण की अनुमति देते हैं।
$Ti^{3+} = [Ar] \, 3d^1$ (एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)।
$Fe^{3+} = [Ar] \, 3d^5$ (पाँच अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)।
$Co^{2+} = [Ar] \, 3d^7$ (तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)।
चूंकि इन सभी आयनों में अयुग्मित $d-$इलेक्ट्रॉन मौजूद हैं,इसलिए दिए गए सभी यौगिक रंगीन हैं।

(B) -ब्लॉक तत्वों में ऑक्सीकरण अवस्थाओं की स्थिरता अक्सर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास द्वारा निर्धारित की जाती है।
$Mn^{2+}$ का विन्यास $3d^5$ है,जो एक अर्ध-पूर्ण स्थिर विन्यास है।
$Mn^{3+}$ का विन्यास $3d^4$ है,जो अर्ध-पूर्ण $3d^5$ अवस्था की तुलना में कम स्थिर है।
इसलिए,$Mn^{2+} > Mn^{3+}$ स्थिरता का सही निरूपण है।

(D) $Cu^{+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है। चूंकि सभी $d-$कक्षक पूरी तरह से भरे हुए हैं,इसलिए इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है,जिससे यह रंगहीन हो जाता है।
$Cu^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^9$ है। इसमें $d-$कक्षक में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है,जो $d-d$ संक्रमण की अनुमति देता है,जिससे यह रंगीन हो जाता है।

(A) प्रथम आयनन ऊर्जा $(IE_1)$ सामान्यतः आवर्त में परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ बढ़ती है।
हालाँकि,$d-$ब्लॉक तत्वों में इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और परिरक्षण प्रभाव के कारण यह प्रवृत्ति अनियमित होती है।
दिए गए तत्वों के लिए प्रायोगिक आंकड़ों के आधार पर,सही क्रम $Zn > Fe > Cu > Cr$ है।

(D) $Cu$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ है।
$Cu^{+}$ (क्यूप्रस आयन) के लिए,विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है,जिसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है।
$Cu^{2+}$ (क्यूप्रिक आयन) के लिए,विन्यास $[Ar] 3d^9$ है,जिसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
अतः,कथन गलत है क्योंकि यह विपरीत जानकारी देता है।
$Cu^{+}$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति के कारण रंगहीन होता है,जबकि $Cu^{2+}$ जलीय घोल में पानी के लिगेंड की उपस्थिति में $d-d$ संक्रमण के कारण नीला होता है। इस प्रकार,कारण सही है।
सही विकल्प $D$ है।

(C) $Cr$ $(Z=24)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] \, 3d^5 \, 4s^1$ है।
इस विन्यास में,$3d$ उपकोश में $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन और $4s$ उपकोश में $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो कुल $6$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन बनाते हैं।
$Cr$ परमाणु की स्थिरता अर्ध-पूर्ण $d$ उपकोश $(3d^5)$ के कारण होती है,न कि $s$ कक्षक के कारण।
अतः,कथन सही है,लेकिन कारण गलत है।

(C) कथन सही है क्योंकि संक्रमण धातुओं में आंशिक रूप से भरे हुए $d$-कक्षक होते हैं,जो उन्हें $ns$ और $(n-1)d$ दोनों उपकोशों से इलेक्ट्रॉन खोने की अनुमति देते हैं।
कारण गलत है क्योंकि $ns$ और $(n-1)d$ इलेक्ट्रॉनों के बीच ऊर्जा का अंतर वास्तव में बहुत कम होता है,यही कारण है कि इलेक्ट्रॉनों के दोनों सेट बंधन निर्माण में भाग ले सकते हैं,जिससे परिवर्ती संयोजकता उत्पन्न होती है।

(B) बोरेक्स बीड परीक्षण का उपयोग विशिष्ट रंगीन मेटाबोरेट्स के निर्माण द्वारा संक्रमण धातु आयनों की पहचान करने के लिए किया जाता है। $Al^{3+}$ आयन रंगीन मेटाबोरेट्स नहीं बनाते हैं,यही कारण है कि यह परीक्षण $Al(III)$ के लिए उपयुक्त नहीं है।
$Al_2O_3$ वास्तव में जल में अघुलनशील है,लेकिन यह गुण एल्युमीनियम के लिए बोरेक्स बीड परीक्षण की विफलता से संबंधित नहीं है। इसलिए,दोनों कथन सही हैं,लेकिन कारण,कथन की व्याख्या नहीं करता है।

(A) स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण $(\mu)$ की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ B.M.$ सूत्र द्वारा की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$1. \ Co^{3+} (3d^6)$: $n = 4$,अतः $\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \ B.M.$ ($iv$ से मेल खाता है)
$2. \ Cr^{3+} (3d^3)$: $n = 3$,अतः $\mu = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \ B.M.$ ($v$ से मेल खाता है)
$3. \ Fe^{3+} (3d^5)$: $n = 5$,अतः $\mu = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \ B.M.$ ($ii$ से मेल खाता है)
$4. \ Ni^{2+} (3d^8)$: $n = 2$,अतः $\mu = \sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} \ B.M.$ ($i$ से मेल खाता है)
अतः,सही क्रम $(a)-(iv), (b)-(v), (c)-(ii), (d)-(i)$ है।

(C) $Ag$ $(144 \text{ pm})$ और $Au$ $(144 \text{ pm})$ की परमाणु त्रिज्या लगभग समान है।
यह घटना लैंथेनाइड संकुचन के कारण होती है, जहाँ $4f$ इलेक्ट्रॉनों के दुर्बल परिरक्षण प्रभाव के कारण प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि होती है, जो $4d$ से $5d$ श्रेणी में नीचे जाने पर परमाणु आकार में होने वाली अपेक्षित वृद्धि को संतुलित कर देती है।

(A) दिए गए तत्वों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$Mn (Z=25): [Ar] 3d^5 4s^2$
$Fe (Z=26): [Ar] 3d^6 4s^2$
$Co (Z=27): [Ar] 3d^7 4s^2$
$Ni (Z=28): [Ar] 3d^8 4s^2$
दो इलेक्ट्रॉन निकालने के बाद ($M^{2+}$ आयन):
$Mn^{2+}: [Ar] 3d^5$
$Fe^{2+}: [Ar] 3d^6$
$Co^{2+}: [Ar] 3d^7$
$Ni^{2+}: [Ar] 3d^8$
तीसरी आयनन एन्थैल्पी में $3d$ कक्षक से एक इलेक्ट्रॉन को निकालना शामिल है। $Fe^{2+}$ के लिए,एक इलेक्ट्रॉन निकालने पर स्थिर अर्ध-पूर्ण $3d^5$ विन्यास प्राप्त होता है। चूंकि $Fe^{2+}$ से इलेक्ट्रॉन निकालने पर अधिक स्थिर अवस्था प्राप्त होती है,इसलिए आवश्यक ऊर्जा (तीसरी आयनन एन्थैल्पी) दिए गए विकल्पों में सबसे कम है।

(N/A) $(i)$ लॉरेंस बर्कले प्रयोगशाला द्वारा लॉरेंसियम $(Lr)$ जिसका $Z=103$ है और बर्केलियम $(Bk)$ जिसका $Z=97$ है,का नामकरण किया गया था।
$(ii)$ सीबॉर्ग के समूह द्वारा सीबॉर्गियम $(Sg)$ जिसका $Z=106$ है,का नामकरण किया गया था।

(N/A) एक संक्रमण तत्व को ऐसे तत्व के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें उसकी मूल अवस्था या उसकी किसी भी ऑक्सीकरण अवस्था में $d$ कक्षक अपूर्ण रूप से भरे होते हैं।
स्कैंडियम $(Z=21)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^1 4s^2$ है। चूंकि इसमें $3d$ कक्षक अपूर्ण रूप से भरा हुआ है,इसलिए इसे एक संक्रमण तत्व माना जाता है।
जिंक $(Z=30)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ है। इसकी मूल अवस्था और इसकी सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था $(Zn^{2+}: [Ar] 3d^{10})$ में,$d$ कक्षक पूरी तरह से भरे होते हैं। इसलिए,इसे संक्रमण तत्व नहीं माना जाता है।

(N/A) संक्रमण तत्वों के $(n-1)d$ कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिक होती है।
ये अयुग्मित इलेक्ट्रॉन परमाणुओं के बीच मजबूत अंतर-परमाणु आकर्षण और धात्विक बंधन का कारण बनते हैं।
इस मजबूत धात्विक बंधन को तोड़ने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है,जिसके परिणामस्वरूप उनकी परमाणुकण एन्थैल्पी उच्च होती है।

(A) स्कैंडियम ($Sc$,$Z=21$) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^1 4s^2$ है। यह अपने तीन संयोजी इलेक्ट्रॉनों को खोकर केवल $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है,और इसलिए यह परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएं नहीं दिखाता है।

(N/A) $Cr^{2+}$ अपचायक है क्योंकि इसका विन्यास $d^{4}$ से $d^{3}$ में बदल जाता है,जहाँ $d^{3}$ विन्यास में अर्ध-पूर्ण $t_{2g}$ स्तर होता है जो स्थिर है।
दूसरी ओर,$Mn^{3+}$ से $Mn^{2+}$ में परिवर्तन के परिणामस्वरूप $d^{5}$ विन्यास प्राप्त होता है,जो अर्ध-पूर्ण होने के कारण अतिरिक्त स्थिरता रखता है।

(A) $E^{\Theta } (M^{2+}/M)$ मान नियमित नहीं हैं क्योंकि ये उर्ध्वपातन एन्थैल्पी,आयनन एन्थैल्पी और जलयोजन एन्थैल्पी के योग पर निर्भर करते हैं।
$1$. आयनन एन्थैल्पी $(\Delta_{i} H_{1} + \Delta_{i} H_{2})$ में अनियमित परिवर्तन इन मानों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
$2$. उर्ध्वपातन एन्थैल्पी भी एक प्रमुख कारक है,जो $Mn$ और $V$ जैसे तत्वों के लिए अपेक्षाकृत बहुत कम होती है,जो उनके अधिक ऋणात्मक $E^{\Theta }$ मानों में योगदान करती है।
$3$. $Mn^{2+}$ में $d^5$ विन्यास की स्थिरता और $Cu^{2+}$ की उच्च जलयोजन ऊर्जा (जो इसके $E^{\Theta }$ को धनात्मक बनाती है) भी निर्णायक कारक हैं।