General Characteristics Questions in Hindi

(C) दिए गए संक्रमण तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ इस प्रकार हैं:
$Fe$ $(3d^6 4s^2)$: $+2, +3, +4, +5, +6$
$Cr$ $(3d^5 4s^1)$: $+2, +3, +4, +5, +6$
$Mn$ $(3d^5 4s^2)$: $+2, +3, +4, +5, +6, +7$
$Ni$ $(3d^8 4s^2)$: $+2, +3, +4$
इनकी तुलना करने पर,$Mn$ सबसे अधिक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ ($+2$ से $+7$ तक) प्रदर्शित करता है।

(B) $3d$ संक्रमण श्रेणी के तत्वों की प्रथम आयनन एन्थैल्पी $(IE_1)$ सामान्यतः आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है,क्योंकि प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है।
दिए गए तत्वों ($Sc$,$Mn$,$Cu$,$Zn$) में से,$Sc$ $(Z=21)$ $3d$ श्रेणी का पहला तत्व है।
चूंकि बाएं से दाएं जाने पर $IE_1$ बढ़ता है,इसलिए श्रेणी के प्रारंभ में स्थित तत्व की आयनन एन्थैल्पी सबसे कम होगी।
अतः,$Sc$ का $IE_1$ मान सबसे कम है।

(C) संक्रमण तत्व वे तत्व हैं जिनमें उनकी मूल अवस्था या उनकी किसी सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था में $d-$कक्षक आंशिक रूप से भरे होते हैं।
$Hg$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^2$ है।
चूंकि $Hg$ अपनी मूल अवस्था में पूरी तरह से भरे हुए $d-$कक्षक $(d^{10})$ रखता है और आंशिक रूप से भरे हुए $d-$कक्षक वाले आयन नहीं बनाता है,इसलिए इसे संक्रमण तत्व नहीं माना जाता है।
इसी तरह,$Zn$ और $Cd$ को भी इसी कारण से संक्रमण तत्व नहीं माना जाता है।

(A) $5d$ संक्रमण श्रेणी लैंथेनम ($La$,परमाणु क्रमांक $57$) से मरकरी ($Hg$,परमाणु क्रमांक $80$) तक के तत्वों से बनी है।
यह श्रेणी $d$-ब्लॉक तत्वों का एक हिस्सा है,विशेष रूप से वे जिनमें $5d$ इलेक्ट्रॉन कोश क्रमिक रूप से भरा जाता है।
$Hg$ (मरकरी) इस श्रेणी का अंतिम तत्व है,जिसका परमाणु क्रमांक $80$ है।
इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^2$ है।
मरकरी एकमात्र ऐसी धातु है जो कमरे के तापमान पर तरल अवस्था में होती है।

(A) नाइक्रोम,जो $80:20$ के अनुपात में निकेल और क्रोमियम की एक मिश्र धातु है,का उपयोग विशेष रूप से गैस टर्बाइन इंजन के निर्माण के लिए किया जाता है क्योंकि यह उच्च ताप और ऑक्सीकरण के प्रति प्रतिरोधी है।
टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग भी एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में किया जाता है क्योंकि उनमें उच्च तापमान पर तनाव सहन करने की क्षमता होती है।

(C) संक्रमण तत्व धातुएं हैं और धात्विक गुण प्रदर्शित करते हैं।
ये सामान्यतः कठोर,आघातवर्धनीय और तन्य होते हैं।
ये अन्य धातुओं के साथ मिश्र धातु बना सकते हैं।
संक्रमण तत्व ऊष्मा और विद्युत दोनों के अच्छे सुचालक होते हैं।
अतः,यह कथन कि वे ऊष्मा का चालन नहीं करते हैं,गलत है।

(C) अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक आयन के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को देखते हैं:
$Fe^{3+} = [Ar] 3d^5$ ($5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)
$Mn^{2+} = [Ar] 3d^5$ ($5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)
$Co^{2+} = [Ar] 3d^7$ ($3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)
$Sc^{3+} = [Ar] 3d^0$ ($0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)
$Zn^{2+} = [Ar] 3d^{10}$ ($0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)
$Mn^{3+} = [Ar] 3d^4$ ($4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)
जोड़ों की तुलना करने पर:
विकल्प $A$: $Co^{2+}$ $(3)$ और $Mn^{3+}$ $(4)$ - अलग
विकल्प $B$: $Mn^{2+}$ $(5)$ और $Zn^{2+}$ $(0)$ - अलग
विकल्प $C$: $Fe^{3+}$ $(5)$ और $Mn^{2+}$ $(5)$ - समान
विकल्प $D$: $Sc^{3+}$ $(0)$ और $Co^{2+}$ $(3)$ - अलग
अतः,समान अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों वाला जोड़ा $Fe^{3+}$ और $Mn^{2+}$ है।

(D) स्कैंडियम ($Sc$,परमाणु क्रमांक $21$) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^1 4s^2$ होता है।
यह आर्गन $([Ar])$ के स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास को प्राप्त करने के लिए तीन इलेक्ट्रॉनों ($4s$ से दो और $3d$ से एक) को त्याग देता है।
अतः,स्कैंडियम द्वारा प्रदर्शित एकमात्र सामान्य और स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।

(C) $5d$ श्रेणी में $Lanthanum$ ($La$,$Z=57$) और $Hafnium$ ($Hf$,$Z=72$) से $Mercury$ ($Hg$,$Z=80$) तक के तत्व शामिल हैं। यह कथन कि इसमें $La$ से $Hg$ तक के सभी तत्व शामिल हैं,गलत है क्योंकि $La$ और $Hf$ के बीच $4f$ श्रेणी (लैंथेनॉइड्स) आती है।

(B) कॉपर $(Cu)$ का परमाणु क्रमांक $29$ है। $Cu$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ है।
$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में, $Cu^{2+}$ दो इलेक्ट्रॉन खो देता है, जिससे $[Ar] 3d^9$ विन्यास प्राप्त होता है।
$3d^9$ विन्यास में, $n = 1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है।
स्पिन ओनली चुंबकीय आघूर्ण $(\mu)$ की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है।
$n = 1$ रखने पर, हमें $\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ BM$ प्राप्त होता है।

(B) फेरोमैग्नेटिज्म उन पदार्थों द्वारा प्रदर्शित गुण है जो चुंबकीय क्षेत्र द्वारा मजबूती से आकर्षित होते हैं।
संक्रमण धातुओं में,$Fe$,$Co$ और $Ni$ कमरे के तापमान पर फेरोमैग्नेटिक गुण प्रदर्शित करने के लिए जाने जाते हैं।

(C) कांसा ($Cu$ और $Sn$ की मिश्रधातु) का उपयोग मूर्तियाँ बनाने के लिए किया जाता है।

(C) $Sc^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] \ 3d^0$ है।
चूंकि $3d$ कक्षक पूरी तरह से खाली है,इसलिए इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन मौजूद नहीं है।
$d$-कक्षक में इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति के कारण $d-d$ संक्रमण संभव नहीं है,इसलिए $Sc^{3+}$ आयन रंगहीन जलीय विलयन बनाता है।

(A) फेरोमैग्नेटिक पदार्थ वे होते हैं जो चुंबकीय क्षेत्र द्वारा मजबूती से आकर्षित होते हैं।
फेरोमैग्नेटिक तत्वों के सामान्य उदाहरण $Fe$,$Co$ और $Ni$ हैं।
$Cr$ (क्रोमियम) एक एंटीफेरोमैग्नेटिक पदार्थ है,फेरोमैग्नेटिक नहीं।
इसलिए,सही उत्तर $Cr$ है।

(C) दिए गए लैंथेनॉइड्स का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$Ce (Z=58) = [Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$
$Nd (Z=60) = [Xe] 4f^4 6s^2$
$Sm (Z=62) = [Xe] 4f^6 6s^2$
$Eu (Z=63) = [Xe] 4f^7 6s^2$
$Gd (Z=64) = [Xe] 4f^7 5d^1 6s^2$
$Dy (Z=66) = [Xe] 4f^{10} 6s^2$
$Lu (Z=71) = [Xe] 4f^{14} 5d^1 6s^2$
दिए गए विकल्पों में से,$Gd (Z=64)$ और $Lu (Z=71)$ दोनों के $5d$-उपकोश में ठीक एक इलेक्ट्रॉन होता है।

(D) $first$ संक्रमण श्रेणी $3d$ श्रेणी के अनुरूप है,जो स्कैंडियम $(Sc)$ से शुरू होती है।
स्कैंडियम की परमाणु संख्या $21$ है।
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s,$ और $3d$ कक्षकों को भरकर निर्धारित किया जाता है।
$Sc (Z=21) = 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^1$.
उत्कृष्ट गैस कोर के संदर्भ में,इसे $[Ar] 3d^1 4s^2$ के रूप में लिखा जाता है।

(C) $21$ परमाणु क्रमांक वाला तत्व स्कैंडियम $(Sc)$ है।
इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^1 4s^2$ है।
संक्रमण धातु श्रृंखला में,$4s$ कक्षक के भरने के बाद $3d$ कक्षक भरना शुरू होता है,जो संक्रमण तत्वों की एक विशेषता है।

(D) $Zn$ $(Z=30)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ है।
यह $4s$ कक्षक से दो इलेक्ट्रॉन खोकर $Zn^{2+}$ आयन बनाता है,जिसमें एक स्थिर पूर्णतः भरा हुआ $3d^{10}$ विन्यास होता है।
इसलिए,$Zn$ केवल $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।

(D) क्युप्रो-निकेल मिश्रधातुओं (आमतौर पर $70-90\%$ कॉपर और $10-30\%$ निकेल युक्त) का उपयोग मरीन कंडेंसर ट्यूब के लिए व्यापक रूप से किया जाता है क्योंकि वे समुद्री जल के वातावरण में जंग और बायोफाउलिंग के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदर्शित करती हैं।

(D) $Sc$ का परमाणु क्रमांक $21$ है। $Sc$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] \ 3d^1 \ 4s^2$ है। अतः,$Sc^{3+}$ का विन्यास $[Ar]$ है,जिसमें $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$Zn$ का परमाणु क्रमांक $30$ है। $Zn$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] \ 3d^{10} \ 4s^2$ है। अतः,$Zn^{2+}$ का विन्यास $[Ar] \ 3d^{10}$ है,जिसमें $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
इसलिए,$Sc^{3+}$ और $Zn^{2+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या क्रमशः $0$ और $0$ है।

(B) $Cd$ $(Z=48)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Kr] 4d^{10} 5s^2$ है।
चूंकि $4d$ उपकोश में $10$ इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए यह पूर्णतः भरा हुआ है।

(C) अंतराकाशी यौगिक तब बनते हैं जब $H$,$C$ या $N$ जैसे छोटे परमाणु संक्रमण धातुओं के क्रिस्टल जालक के अंदर फंस जाते हैं।
- ये यौगिक मूल संक्रमण धातुओं के रासायनिक गुणों को बनाए रखते हैं,अर्थात वे रासायनिक रूप से निष्क्रिय होते हैं।
- इनके गलनांक बहुत उच्च होते हैं,जो शुद्ध मूल धातुओं से अधिक होते हैं।
- ये अत्यंत कठोर होते हैं,कुछ बोराइड्स की कठोरता हीरे के बराबर होती है।
- ये मूल धातु की विद्युत और ऊष्मीय चालकता को बनाए रखते हैं।
- इसलिए,यह कथन कि उनके रासायनिक गुण मूल धातु से भिन्न होते हैं,गलत है।

(A) मैंगनीज $(Mn)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^2$ है।
$7$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों ($3d$ उपकोश में $5$ और $4s$ उपकोश में $2$) की उपस्थिति के कारण,यह $+2$ से $+7$ तक की ऑक्सीकरण अवस्थाओं की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदर्शित कर सकता है।

(B) $Zn$ $(3d^{10} 4s^2)$ में,$d$-कक्षकों में मौजूद सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं।
अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति के कारण,$Zn$ में धात्विक बंध कमजोर होते हैं।
परिणामस्वरूप,अन्य संक्रमण तत्वों की तुलना में $Zn$ एक नरम धातु है।

(C) संक्रमण धातु आयनों का रंग $d$-कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति पर निर्भर करता है,जो $d-d$ संक्रमण की अनुमति देते हैं।
$Cu^{+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है।
चूंकि $3d$ उपकोष में सभी $10$ इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है।
अतः,$Cu^{+}$ $d-d$ संक्रमण प्रदर्शित नहीं करता है और रंगीन यौगिक नहीं बनाता है।

(A) $Sc$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^1 4s^2$ है।
$+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में,$Sc^{3+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^0$ होता है।
चूंकि $Sc^{3+}$ में $d$-कक्षकों में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होता है,इसलिए यह $d-d$ संक्रमण नहीं कर सकता है,जिससे इसके यौगिक रंगहीन होते हैं।

(A) $3d-$ श्रेणी के तत्वों में,आवर्त में $Sc$ से $Zn$ की ओर जाने पर घनत्व और परमाणु द्रव्यमान बढ़ता है।
चूंकि $Sc$ $(Z = 21)$ $3d-$ श्रेणी का पहला तत्व है,इसलिए दिए गए विकल्पों में इसका घनत्व सबसे कम है और यह सबसे हल्का है।

(B) -इलेक्ट्रॉनों के कारण मजबूत धात्विक बंधन के कारण अधिकांश संक्रमण तत्व बहुत कठोर होते हैं।
हालाँकि,$Zn, Cd,$ और $Hg$ जैसे तत्वों में पूरी तरह से भरी हुई $d$-कक्षक ($d^{10}$ विन्यास) होती है,जिसके परिणामस्वरूप कमजोर धात्विक बंधन होता है।
इसलिए,$Co, W,$ और $Mo$ की तुलना में $Zn$ एक नरम तत्व है।

(C) किसी भी संक्रमण तत्व द्वारा प्रदर्शित उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था $+8$ है।
यह रुथेनियम $(Ru)$ और ओस्मियम $(Os)$ जैसे तत्वों में उनके टेट्रॉक्साइड्स,जैसे $RuO_4$ और $OsO_4$ में देखी जाती है।

(C) $(C)$
$3d-$ श्रेणी में, परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ तत्वों का घनत्व सामान्यतः बढ़ता है, क्योंकि परमाणु द्रव्यमान में वृद्धि होती है और परमाणु त्रिज्या में कमी आती है।
अतः, घनत्व का सही घटता क्रम $Ni > Fe > Cr > V$ है।

(C) टाइटेनियम $(Z=22)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^2 4s^2$ है। अपनी $Ti^{4+}$ अवस्था में,यह अपने सभी $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों को खो देता है,जिसके परिणामस्वरूप $3d^0$ विन्यास प्राप्त होता है,जो $d-d$ संक्रमण की अनुपस्थिति के कारण रंगहीन होता है।
कॉपर $(Z=29)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ है। अपनी $Cu^+$ अवस्था में,यह $4s$ इलेक्ट्रॉन को खो देता है,जिसके परिणामस्वरूप $3d^{10}$ विन्यास प्राप्त होता है। चूंकि $d$-उपकोश पूरी तरह से भरा हुआ है,इसलिए कोई $d-d$ संक्रमण संभव नहीं है,जिससे $Cu^+$ यौगिक रंगहीन हो जाते हैं।

(D) $Sc$ $(Z = 21)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^1 4s^2$ है।
अपनी सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ में,यह $[Ar] 3d^0$ विन्यास के साथ $Sc^{3+}$ आयन बनाता है।
चूंकि $d$-कक्षक में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है,इसलिए $d-d$ संक्रमण संभव नहीं है,जो इसके यौगिकों को रंगहीन बनाता है।

(A) -ब्लॉक तत्वों के लिए,अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था $ns$ और $(n-1)d$ इलेक्ट्रॉनों के योग द्वारा निर्धारित की जाती है।
$(a)$ $Mn (25) = [Ar] 3d^{5} 4s^{2}$. अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था $= 5 + 2 = +7$.
$(b)$ $Cr (24) = [Ar] 3d^{5} 4s^{1}$. अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था $= 5 + 1 = +6$.
$(c)$ $Cu (29) = [Ar] 3d^{10} 4s^{1}$. सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था $= +1, +2$.
$(d)$ $Fe (26) = [Ar] 3d^{6} 4s^{2}$. सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था $= +2, +3$.
अतः,दिए गए तत्वों में से केवल $Mn$ ही $+7$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।

(C) $Ce$ $(Z=58)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $[Xe] 4f^{1} 5d^{1} 6s^{2}$ है।
$+4$ ऑक्सीकरण अवस्था में,$Ce^{4+}$ चार इलेक्ट्रॉन खोकर $Xe$ $(Z=54)$ जैसा स्थिर अक्रिय गैस विन्यास प्राप्त करता है।
$Ce^{4+}$ का विन्यास $[Xe] 4f^{0} 5d^{0} 6s^{0}$ है।
चूंकि सभी संयोजी कक्षक $(4f, 5d, 6s)$ रिक्त हैं,$Ce^{4+}$ निकटतम अक्रिय गैस का स्थिर विन्यास प्राप्त कर लेता है,जिससे यह अत्यधिक स्थिर हो जाता है।

(A) दिए गए तत्वों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$Fe$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^6 4s^2$. इसमें $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$Cu$ $(Z=29)$: $[Ar] 3d^{10} 4s^1$. इसमें $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
$Co$ $(Z=27)$: $[Ar] 3d^7 4s^2$. इसमें $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$Ni$ $(Z=28)$: $[Ar] 3d^8 4s^2$. इसमें $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
अतः,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या $Fe$ में उपस्थित है।

(D) $Sc^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^0$ है।
चूंकि $d$-कक्षक में कोई इलेक्ट्रॉन नहीं है,इसलिए $d-d$ संक्रमण संभव नहीं है,जिससे यह आयन रंगहीन हो जाता है।

(D) संक्रमण तत्वों को उन तत्वों के रूप में परिभाषित किया जाता है जिनमें उनकी मूल अवस्था या उनकी किसी भी ऑक्सीकरण अवस्था में $d$-कक्षक अपूर्ण रूप से भरे होते हैं।
सामान्यतः,$d$-ब्लॉक तत्वों को संक्रमण तत्व कहा जाता है।
इन तत्वों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(n-1) d^{1-10}, n s^{1-2}$ के रूप में दर्शाया जाता है।

(D) लैंथेनॉइड्स की प्रथम आयनन एन्थैल्पी $(IE_1)$ सामान्यतः परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ बढ़ती है,जिसका कारण लैंथेनॉइड संकुचन है। इससे परमाणु आकार में कमी आती है और संयोजी इलेक्ट्रॉनों पर नाभिक का आकर्षण बल बढ़ जाता है।
दिए गए तत्वों $Ce$ $(Z=58)$,$La$ $(Z=57)$,$Gd$ $(Z=64)$,और $Yb$ $(Z=70)$ में से,$Yb$ का परमाणु क्रमांक सबसे अधिक है।
$Yb$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14} 6s^2$ है। पूर्णतः भरे हुए $4f$ उपकोश और उच्चतम प्रभावी नाभिकीय आवेश के कारण,इसमें से पहला इलेक्ट्रॉन निकालने के लिए सबसे अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
अतः,$Yb$ की $IE_1$ सबसे अधिक है।

(D) लुटेटियम $(Lu)$ का परमाणु क्रमांक $71$ है।
तटस्थ $Lu$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14} 5d^1 6s^2$ है।
अपनी $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में,$Lu$ तीन इलेक्ट्रॉन खो देता है ($6s$ से दो और $5d$ से एक),जिसके परिणामस्वरूप $[Xe] 4f^{14}$ विन्यास प्राप्त होता है।
चूंकि $4f$ उपकोश $14$ इलेक्ट्रॉनों से पूरी तरह भरा हुआ है,इसलिए $f$ कक्षकों में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होता है।
अतः,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $0$ है।

(A) लैंथेनॉइड श्रेणी में,परमाणु क्रमांक $La$ से $Lu$ तक बढ़ने पर हाइड्रॉक्साइड की क्षारीय प्रकृति घटती है। यह लैंथेनॉइड संकुचन के कारण होता है,जिससे आयनिक त्रिज्या कम हो जाती है और $M-OH$ बंध का सहसंयोजक गुण बढ़ जाता है। चूंकि $La^{3+}$ की आयनिक त्रिज्या दिए गए विकल्पों में सबसे बड़ी है,इसलिए $La-OH$ बंध सबसे अधिक आयनिक है,जिससे $La(OH)_3$ सबसे प्रबल क्षार बन जाता है।

(B) मूल अवस्था इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार हैं:
$Yb (Z=70): [Xe] 4f^{14} 6s^2$
$Eu (Z=63): [Xe] 4f^7 6s^2$
$Cd (Z=48): [Kr] 4d^{10} 5s^2$
$W (Z=74): [Xe] 4f^{14} 5d^4 6s^2$
दिए गए विकल्पों में से,$Yb$ में $4f$ कक्षक पूर्णतः भरा $(4f^{14})$ हुआ है।

(B) $La (Z=57)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 5d^1 6s^2$ है।
इसमें $4f$ उपकोश में कोई इलेक्ट्रॉन नहीं होता है।
अन्य तत्वों के लिए:
$Nd (Z=60)$ का विन्यास $[Xe] 4f^3 6s^2$ है।
$Eu (Z=63)$ का विन्यास $[Xe] 4f^7 6s^2$ है।
$Lu (Z=71)$ का विन्यास $[Xe] 4f^{14} 5d^1 6s^2$ है।
अतः,$La$ सही उत्तर है।

(B) रासायनिक जुड़वां उन तत्वों के जोड़े हैं जो लैंथेनॉइड संकुचन के कारण बहुत समान रासायनिक गुण प्रदर्शित करते हैं।
$Nb-Ta$, $Mo-W$, और $Tc-Re$ रासायनिक जुड़वां के उदाहरण हैं।
$Zr-Hf$ (हेफ़नियम) रासायनिक जुड़वां हैं, लेकिन $Zr-Rf$ (रदरफोर्डियम) नहीं हैं, क्योंकि $Rf$ एक्टिनॉइड श्रृंखला का तत्व है और इसके रासायनिक गुण भिन्न होते हैं।

(D) $Zr$ $(Z=40)$ $5^{th}$ आवर्त में स्थित है,जबकि $Hf$ $(Z=72)$ $6^{th}$ आवर्त में स्थित है।
लैंथेनॉइड संकुचन के कारण,$Zr$ और $Hf$ की परमाणु और आयनिक त्रिज्या लगभग समान होती है,जिससे वे रासायनिक जुड़वां (chemical twins) कहलाते हैं।
चूंकि वे अलग-अलग आवर्तों ($5^{th}$ और $6^{th}$) में स्थित हैं,इसलिए यह कथन कि वे एक ही आवर्त में हैं,गलत है।

(C) $Gd^{3+}$ आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^7$ है। यद्यपि इसमें $7$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,फिर भी यह रंगहीन है क्योंकि $f-f$ संक्रमण लापोर्ट चयन नियम द्वारा निषिद्ध हैं और दृश्य प्रकाश अवशोषण के लिए ऊर्जा अंतराल बहुत अधिक है।
$La^{3+}$ $(4f^0)$ और $Lu^{3+}$ $(4f^{14})$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति के कारण रंगहीन होते हैं।
$Eu^{3+}$ $(4f^6)$ $f-f$ संक्रमण के कारण रंगीन होता है।
अतः,$Gd^{3+}$ सही उत्तर है।

(C) लैंथेनॉइड संकुचन के कारण, दूसरी संक्रमण श्रेणी के तत्वों की परमाणु त्रिज्या तीसरी संक्रमण श्रेणी के संबंधित तत्वों की त्रिज्या के समान होती है।
यह घटना इसलिए होती है क्योंकि $4f$-इलेक्ट्रॉन नाभिकीय आवेश को प्रभावी ढंग से परिरक्षित (screen) नहीं कर पाते हैं।
परिणामस्वरूप, $Zr-Hf$, $Nb-Ta$, $Mo-W$ और $Tc-Re$ जैसी जोड़ियों को उनके लगभग समान रासायनिक गुणों और परमाणु आकार के कारण 'रासायनिक जुड़वाँ' कहा जाता है।

(C) रूबी एल्युमीनियम का एक खनिज है,अर्थात $Al_{2}O_{3}$। इसमें सिलिकॉन नहीं होता है।

(D) $Cu^{+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $3d^{10}$ है।
अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति और पूर्ण रूप से भरे हुए $d$-उपकोष के कारण,$d-d$ संक्रमण संभव नहीं है,जिसके परिणामस्वरूप यह रंगहीन जलीय विलयन बनाता है।
इसके विपरीत,$Fe^{3+}$ $(3d^5)$,$Fe^{2+}$ $(3d^6)$,और $Cu^{2+}$ $(3d^9)$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं और वे रंग प्रदर्शित करते हैं।

(D) तीसरी पंक्ति के संक्रमण तत्व $5d$ श्रेणी से संबंधित हैं।
इनमें से,रूथेनियम $(Ru)$ और ओस्मियम $(Os)$ $+8$ की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं।
यह $RuO_4$ और $OsO_4$ जैसे यौगिकों में देखा जाता है।

(A) आयरन $(Fe)$,कोबाल्ट $(Co)$,निकेल $(Ni)$,गैडोलीनियम $(Gd)$ और क्रोमियम डाइऑक्साइड $(CrO_2)$ जैसे पदार्थ बाहरी चुंबकीय क्षेत्र द्वारा बहुत मजबूती से आकर्षित होते हैं।
ऐसे पदार्थों को लौहचुंबकीय (ferromagnetic) पदार्थ कहा जाता है।
इन पदार्थों को स्थायी रूप से चुंबकित किया जा सकता है।
दिए गए विकल्पों में से,$Ni$ एक लौहचुंबकीय तत्व है।