General Characteristics Questions in Hindi

(B) प्रभावी चुंबकीय आघूर्ण की गणना $\mu = \sqrt{n(n + 2)} \text{ B.M.}$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$Sc^{3+}$ के लिए,इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^0$ है।
चूंकि इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है,इसलिए $n = 0$ है।
अतः,$\mu = \sqrt{0(0 + 2)} = 0 \text{ B.M.}$

(A) दिए गए यौगिकों में $Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था इस प्रकार है:
$K_2CrO_4$: $Cr$,$+6$ ऑक्सीकरण अवस्था में है।
$CrO_2$: $Cr$,$+4$ ऑक्सीकरण अवस्था में है।
$CrCl_3$: $Cr$,$+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है।
$CrF_2$: $Cr$,$+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है।
जैसे-जैसे धातु आयन की धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ती है,प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है और आयनिक त्रिज्या घटती है।
इसलिए,$+6$ ऑक्सीकरण अवस्था में $Cr$ $(K_2CrO_4)$ की आयनिक त्रिज्या सबसे छोटी होगी।

(A) समरूपी लवणों की क्रिस्टल संरचना समान होती है और उनके रासायनिक सूत्र भी समान होते हैं। चूंकि कॉपर लवण $ZnSO_4$ के साथ समरूपी है,इसलिए यह $CuSO_4$ है।
$ZnSO_4$ में,जिंक आयन $Zn^{2+}$ $(3d^{10})$ है,जो प्रतिचुंबकीय है।
हालाँकि,प्रश्न कॉपर लवण $(CuSO_4)$ की प्रकृति के बारे में पूछता है।
$CuSO_4$ में,कॉपर आयन $Cu^{2+}$ है।
$Cu^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^9$ है।
चूंकि $3d$ कक्षक में $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन मौजूद है,इसलिए यह लवण अनुचुंबकीय प्रकृति का है।

(D) $ZnO$ कमरे के तापमान पर सफेद होता है।
गर्म करने पर,यह ऑक्सीजन खो देता है और गैर-स्टोइकोमेट्रिक $Zn_{1+x}O$ बनाता है,जो अंतरालीय स्थानों में अतिरिक्त $Zn^{2+}$ आयनों की उपस्थिति के कारण पीला दिखाई देता है।

(A) इनवार $64\% \ Fe$ और $36\% \ Ni$ से बनी एक मिश्रधातु है।
इसका उपयोग घड़ियों और मीटर स्केल जैसे सटीक उपकरणों में किया जाता है क्योंकि इसका ऊष्मीय प्रसार गुणांक बहुत कम होता है,जिसका अर्थ है कि तापमान में परिवर्तन के बावजूद इसके आयाम लगभग स्थिर रहते हैं।

(C) सही उत्तर $(C)$ है।
$CuCN$ में,कॉपर आयन $Cu^+$ है। $Cu^+$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^0$ है।
चूंकि $3d$ उपकोश में सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए $d-d$ संक्रमण के लिए कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उपलब्ध नहीं है।
इसलिए,$CuCN$ के रंगहीन होने की उम्मीद है।

(C) संक्रमण धातु यौगिक अयुग्मित $d$-इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण जलीय विलयन में रंग प्रदर्शित करते हैं,जो $d-d$ संक्रमण की अनुमति देते हैं।
$Zn(NO_3)_2$ में,$Zn^{2+}$ का विन्यास $3d^{10}$ है (कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं)।
$LiNO_3$ में,$Li^+$ एक क्षार धातु आयन है जिसमें कोई $d$-इलेक्ट्रॉन नहीं है।
$Ba(NO_3)_2$ में,$Ba^{2+}$ एक क्षारीय मृदा धातु आयन है जिसमें कोई $d$-इलेक्ट्रॉन नहीं है।
$Co(NO_3)_2$ में,$Co^{2+}$ का विन्यास $3d^7$ है,जिसमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,जिससे इसका जलीय विलयन रंगीन होता है।

(A) संक्रमण धातु यौगिक $d-d$ संक्रमण के कारण रंग प्रदर्शित करते हैं,जिसके लिए अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति आवश्यक है।
अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों वाले पदार्थ अनुचुंबकीय होते हैं।
इसलिए,रंगीन यौगिक सामान्यतः अनुचुंबकीय होते हैं।
इसके विपरीत,रंगहीन यौगिकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं,जो उन्हें प्रतिचुंबकीय बनाते हैं।
अतः,यह कथन कि 'संक्रमण तत्वों के रंगहीन यौगिक अनुचुंबकीय होते हैं' गलत है।

(C) संक्रमण धातु आयनों का रंग $d$-कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण होता है,जो $d-d$ संक्रमण की अनुमति देते हैं।
$(A)$ $ScCl_3$: $Sc^{3+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^0$ है,कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं,रंगहीन।
$(B)$ $TiO_2$: $Ti^{4+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^0$ है,कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं,रंगहीन।
$(C)$ $MnSO_4$: $Mn^{2+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^5$ है,इसमें $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए यह रंगीन है।
$(D)$ $ZnSO_4$: $Zn^{2+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है,कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं,रंगहीन।
अतः,$MnSO_4$ रंगीन है।

(B) मिश्रधातु दो या दो से अधिक धातुओं या एक धातु और एक अधातु का समांगी मिश्रण होता है।
$Fe$ और $Hg$ मिश्रधातु (अमलगम) नहीं बनाते हैं।
लोहा और प्लैटिनम पारा $(Hg)$ के साथ अमलगम नहीं बनाते हैं।

(B) स्टेनलेस स्टील में जंग नहीं लगता है क्योंकि क्रोमियम एक ऑक्साइड परत बनाता है और लोहे को जंग से बचाता है।

(B) संक्रमण धातु आयन लवणों का रंग $d-$कक्षक में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के $d-d$ संक्रमण के कारण होता है। जिन धातु आयन लवणों में $d-$कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है,वे जलीय माध्यम में समान रंग प्रदर्शित करते हैं।
$VOCl_2$ के लिए,धातु आयन $V^{4+}$ है,जिसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^1$ है। इसमें $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
$CuCl_2$ के लिए,धातु आयन $Cu^{2+}$ है,जिसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^9$ है। इसमें भी $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
चूंकि $V^{4+}$ और $Cu^{2+}$ दोनों में $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है,इसलिए वे समान रंग प्रदर्शित करते हैं।

(B) $Brass$ (पीतल),$Cu$ और $Zn$ की मिश्रधातु है।
$German$ $silver$,$Cu$,$Zn$ और $Ni$ की मिश्रधातु है।
अतः,दोनों में सामान्य रूप से उपस्थित धातु $Zn$ है।

(B) पीतल (Brass) के संगठन में $Cu$ $(60\%)$ और $Zn$ $(40\%)$ होते हैं।

(B) $Fe$ $(Z=26)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6 4s^2$ है।
जब $Fe$ दो इलेक्ट्रॉन खोता है,तो यह $[Ar] 3d^6$ विन्यास के साथ $Fe^{2+}$ बनाता है।
जब $Fe$ तीन इलेक्ट्रॉन खोता है,तो यह $[Ar] 3d^5$ विन्यास के साथ $Fe^{3+}$ बनाता है।
$3d^5$ विन्यास अर्ध-पूर्ण (half-filled) है,जो $Fe^{3+}$ आयन को अतिरिक्त स्थिरता प्रदान करता है।
इसलिए,$+3$ ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था से अधिक स्थिर है।

(B) स्थायी चुंबक वे पदार्थ हैं जो बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को हटाए जाने के बाद भी लंबे समय तक अपने चुंबकीय गुणों को बनाए रखते हैं।
इस्पात (Steel) उच्च प्रतिधारण (retentivity) और उच्च निग्राहिता (coercivity) वाला एक कठोर चुंबकीय पदार्थ है,जो इसे स्थायी चुंबक बनाने के लिए आदर्श बनाता है।
इसके विपरीत,नरम लोहे (पिटवां लोहा) का उपयोग विद्युत चुंबक बनाने के लिए किया जाता है क्योंकि इसकी पारगम्यता (permeability) अधिक और प्रतिधारण कम होता है,जिससे इसे आसानी से चुंबकित और विचुंबकित किया जा सकता है।

(C) लोहा एक फेरोमैग्नेटिक पदार्थ है।
जब इसे क्यूरी बिंदु $(T_C)$ नामक एक विशिष्ट तापमान से ऊपर गर्म किया जाता है,तो थर्मल ऊर्जा चुंबकीय आघूर्णों को संरेखित करने वाली अंतःक्रियाओं को दूर करने के लिए पर्याप्त हो जाती है।
परिणामस्वरूप,लोहा अपने फेरोमैग्नेटिक गुणों को खो देता है और क्यूरी बिंदु से ऊपर के तापमान पर पैरामैग्नेटिक हो जाता है।

(B) सही विकल्प $(B)$ है।
$Fe$ (आयरन) मानव शरीर में पाया जाने वाला एक आवश्यक तत्व है,जो विशेष रूप से लाल रक्त कोशिकाओं में हीमोग्लोबिन अणु के मुख्य घटक के रूप में मौजूद होता है,जो ऑक्सीजन परिवहन के लिए जिम्मेदार है।

(B) सही उत्तर $(B)$ है।
$Mn$ (मैंगनीज) का उपयोग आर्मर प्लेट्स,तिजोरियों और हेलमेट के लिए मिश्र धातु इस्पात बनाने में किया जाता है क्योंकि यह उच्च शक्ति और घिसाव के प्रति प्रतिरोध प्रदान करता है।

(B) कॉपर एक संक्रमण धातु है और विद्युत का बहुत अच्छा सुचालक है। इसलिए,इससे उच्च विद्युत चालकता की अपेक्षा की जाती है,न कि निम्न की। सूचीबद्ध अन्य गुण,जैसे उच्च तापीय चालकता,तन्यता और आघातवर्धनीयता,कॉपर जैसी धातुओं के विशिष्ट गुण हैं।

(A) संक्रमण धातुएं अक्सर परिवर्तनीय ऑक्सीकरण अवस्थाएं प्रदर्शित करती हैं,जिससे वे एक ही अधातु के साथ कई यौगिक बना सकती हैं।
कॉपर $(Cu)$ $+1$ और $+2$ ऑक्सीकरण अवस्थाएं प्रदर्शित करता है,जिससे $CuCl$ (क्यूप्रस क्लोराइड) और $CuCl_2$ (क्यूप्रिक क्लोराइड) बनते हैं।
अन्य धातुएं जैसे $Al$,$Ag$,और $Na$ आमतौर पर अपने क्लोराइड यौगिकों में केवल एक ही स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करती हैं (क्रमशः $AlCl_3$,$AgCl$,और $NaCl$)।

(C) जर्मन सिल्वर $Cu$ (तांबा),$Zn$ (जस्ता) और $Ni$ (निकेल) की एक मिश्र धातु है।
इसलिए,$Zn$ और $Cu$ के अलावा,इसमें $Ni$ होता है।

(C) $Cu$ पीतल,कांसा और जर्मन सिल्वर में उपस्थित होता है।
ये सभी पदार्थ तांबे की मिश्रधातुएं हैं।

(C) जर्मन सिल्वर में $Cu$,$Zn$ और $Ni$ होते हैं। यह सही सुमेलित है।
अल्निको में $Fe$,$Al$,$Ni$ और $Co$ होते हैं। यह सही सुमेलित है।
मोनेल मेटल में $Ni$ और $Cu$ होते हैं। इसमें $Zn$ या $Sn$ नहीं होते हैं। अतः,$Cu + Zn + Sn$ गलत है; यह संरचना गन मेटल की है।
ड्यूरालुमिन में $Al$,$Cu$,$Mg$ और $Mn$ होते हैं। यह सही सुमेलित है।
अतः,गलत सुमेलित विकल्प $C$ है।

(B) $Cu^{+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है। चूंकि $d$-ऑर्बिटल पूरी तरह से भरा हुआ है,इसलिए $d-d$ संक्रमण के लिए कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उपलब्ध नहीं है,जिससे यह रंगहीन हो जाता है।
$Cu^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{9}$ है। इसमें $d$-ऑर्बिटल में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है,जो $d-d$ संक्रमण की अनुमति देता है,जिससे यह रंगीन हो जाता है।

(D) $Zn$ का परमाणु क्रमांक $30$ है।
$Zn$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ है।
जब $Zn$,$Zn^{2+}$ आयन बनाता है,तो यह $4s$ कक्षक से दो इलेक्ट्रॉन खो देता है।
$Zn^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है।
चूंकि $3d$ उपकोष में सभी $10$ इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए $Zn^{2+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $0$ है।

(B) प्रभावी चुंबकीय आघूर्ण $(\mu_{eff})$ की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \text{ BM}$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$Cr^{2+}$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^4$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $4$ है।
$Fe^{2+}$ के लिए: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ = $4$ है।
चूंकि $Cr^{2+}$ और $Fe^{2+}$ दोनों में $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए उनका प्रभावी चुंबकीय आघूर्ण समान होगा।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(D) प्रत्येक आयन में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है:
$Mg^{2+} (Z=12): 1s^2, 2s^2 2p^6, 3s^0 \implies 0 \text{ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$
$Ti^{3+} (Z=22): [Ar] 3d^1 \implies 1 \text{ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$
$V^{3+} (Z=23): [Ar] 3d^2 \implies 2 \text{ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$
$Fe^{2+} (Z=26): [Ar] 3d^6 \implies 4 \text{ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन}$
अतः,$Fe^{2+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिकतम है।

(D) सही उत्तर $(D)$ है।
$CoCl_3$ में $Co^{3+}$ आयन होता है।
$Co^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
इसमें $3d$ उपकोश में $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण $CoCl_3$ रंगीन होता है,जबकि $AgCl$,$HgCl_2$ और $ZnCl_2$ सफेद होते हैं क्योंकि उनका विन्यास $d^{10}$ होता है जिसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होता है।

(C) संक्रमण तत्वों में $d$-ब्लॉक तत्व और $f$-ब्लॉक तत्व (आंतरिक संक्रमण तत्व) शामिल हैं।
कुल $118$ ज्ञात तत्वों में से लगभग $61$ तत्व संक्रमण और आंतरिक संक्रमण तत्व हैं।
प्रतिशत = $\frac{\text{संक्रमण तत्वों की संख्या}}{\text{तत्वों की कुल संख्या}} \times 100$
प्रतिशत = $\frac{61}{118} \times 100 \approx 51.69\%$.
दिए गए विकल्पों के अनुसार निकटतम मान लगभग $60\%$ है।

(B) अनुचुंबकीय प्रकृति निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक आयन में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ की गणना करते हैं:
$Fe^{2+}$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^6$,$n=4$
$Fe^{3+}$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^5$,$n=5$
$Cr^{3+}$ $(Z=24)$: $[Ar] 3d^3$,$n=3$
$Mn^{3+}$ $(Z=25)$: $[Ar] 3d^4$,$n=4$
चूंकि $Fe^{3+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या सबसे अधिक $(n=5)$ है,इसलिए यह सबसे अधिक अनुचुंबकीय है।

(A) धातु ऑक्साइड का क्षारीय गुण उसकी ऑक्सीकरण अवस्था और तत्व की धात्विक प्रकृति पर निर्भर करता है।
संक्रमण धातु मोनोऑक्साइड $(MO)$ में,धातु $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में होती है।
जैसे-जैसे हम $3d$ श्रेणी में बाएं से दाएं जाते हैं $(Ti$ $\rightarrow V$ $\rightarrow Cr$ $\rightarrow Fe)$,धातु की विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है और धात्विक गुण घटता है।
परिणामस्वरूप,$M-O$ बंध की आयनिक प्रकृति कम हो जाती है,जिससे ऑक्साइड का क्षारीय गुण घट जाता है।
अतः,क्षारीय गुण का सही क्रम $TiO > VO > CrO > FeO$ है।

(B) अनुचुंबकत्व की मात्रा निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक यौगिक के धातु आयन में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ की गणना करते हैं:
$1$. $MnSO_4 \cdot 4H_2O$ में,धातु आयन $Mn^{2+}$ $(3d^5)$ है,जिसमें $n = 5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$2$. $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ में,धातु आयन $Cu^{2+}$ $(3d^9)$ है,जिसमें $n = 1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
$3$. $FeSO_4 \cdot 6H_2O$ और $FeSO_4 \cdot 5H_2O$ में,धातु आयन $Fe^{2+}$ $(3d^6)$ है,जिसमें $n = 4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
चूंकि अनुचुंबकत्व की मात्रा अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या के सीधे समानुपाती होती है,इसलिए $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ सबसे कम अनुचुंबकत्व प्रदर्शित करता है।

(B) जो पदार्थ प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) होते हैं,वे चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्रतिकर्षित होते हैं,जिससे चुंबकीय क्षेत्र में तौलने पर उनका वजन कम प्रतीत होता है।
$ScCl_3$ का आयनीकरण: $ScCl_3 \to Sc^{3+} + 3Cl^-$.
$Sc^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^0 4s^0$ है।
इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होने के कारण,यह प्रतिचुंबकीय है।
अतः,$ScCl_3$ चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्रतिकर्षित होता है और इसका वजन कम हो जाता है।

(A) $M^{3+}$ आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar]3d^1$ है।
तटस्थ परमाणु $M$ ज्ञात करने के लिए,हम आयन में $3$ इलेक्ट्रॉन जोड़ते हैं।
$M = [Ar]3d^1 + 3e^- = [Ar]3d^2 4s^2$.
इस तत्व की परमाणु संख्या $18 + 2 + 2 = 22$ है,जो टाइटेनियम $(Ti)$ है।
अतः,$M^{3+}$ आयन $Ti^{3+}$ है।

(B) $Cu_2Cl_2$ में,कॉपर $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था $(Cu^+)$ में है।
$Cu^+$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है।
चूंकि $3d$ उपकोश पूरी तरह से भरा हुआ है,इसलिए $d-d$ संक्रमण के लिए कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उपलब्ध नहीं है।
इसलिए,$Cu_2Cl_2$ रंगहीन है।

(B) हीरा $Carbon$ का एक अपररूप है।
पन्ना (Emerald) खनिज बेरिल $(Be_3Al_2Si_6O_{18})$ का एक प्रकार है जिसमें क्रोमियम की अशुद्धियाँ होती हैं,जो इसे हरा रंग प्रदान करती हैं।
अतः,हीरा $Carbon$ से बना है और पन्ना $Alumina$ $(Al_2O_3)$ आधारित सिलिकेट्स से बना है।

(A) $CuF_2$ में,कॉपर आयन $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था $(Cu^{2+})$ में है। $Cu^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^9$ है। $d$-कक्षक में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति के कारण,$d-d$ संक्रमण संभव है,जो यौगिक को रंगीन बनाता है।
$CuI$ में,कॉपर $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था $(Cu^+)$ में है,जिसका विन्यास $3d^{10}$ है (कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं)।
$NaCl$ और $H_2O$ में आंशिक रूप से भरे हुए $d$-कक्षक वाले संक्रमण धातु आयन नहीं होते हैं,इसलिए वे रंगहीन होते हैं।

(D) अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम धातु आयनों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को देखते हैं:
$Fe^{+2}$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^6$ $\rightarrow$ $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन।
$Co^{+2}$ $(Z=27)$: $[Ar] 3d^7$ $\rightarrow$ $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन।
$Ni^{+2}$ $(Z=28)$: $[Ar] 3d^8$ $\rightarrow$ $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन।
$Mn^{+2}$ $(Z=25)$: $[Ar] 3d^5$ $\rightarrow$ $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन।
अतः,$Mn^{+2}$ में अधिकतम $(5)$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।

(A) $Fe$ का परमाणु क्रमांक $26$ है। उदासीन $Fe$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6 4s^2$ है।
जब $Fe$,$Fe^{2+}$ आयन बनाता है,तो यह सबसे बाहरी $4s$ कक्षक से दो इलेक्ट्रॉन खो देता है।
इस प्रकार,$Fe^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ हो जाता है।
संयोजकता इलेक्ट्रॉन वे इलेक्ट्रॉन होते हैं जो सबसे बाहरी कोश में या आबंधन में भाग लेने वाले आंशिक रूप से भरे हुए $d$-उपकोश में होते हैं। $Fe^{2+}$ के लिए,$3d$ इलेक्ट्रॉनों को संयोजकता इलेक्ट्रॉन माना जाता है। $3d$ उपकोश में $6$ इलेक्ट्रॉन हैं।

(D) दिए गए आयनों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$Fe^{2+} (Z=26) = [Ar] 3d^6$. अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $4$.
$Co^{3+} (Z=27) = [Ar] 3d^6$. अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $4$.
$Co^{2+} (Z=27) = [Ar] 3d^7$. अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $3$.
$Fe^{3+} (Z=26) = [Ar] 3d^5$. अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $5$.
अतः,$Fe^{3+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिकतम है.

(D) $Mn^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar]3d^5$ है,जो एक स्थिर अर्ध-पूर्ण $d$-कक्षक विन्यास को दर्शाता है।
$Mn^{2+}$ से तीसरा इलेक्ट्रॉन निकालने के लिए अत्यधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है क्योंकि इसमें इस स्थिर अर्ध-पूर्ण विन्यास को भंग करना पड़ता है।
इसलिए,दिए गए तत्वों में $Mn$ की तीसरी आयनन एन्थैल्पी सबसे अधिक है।

(B) परमाणु क्रमांक $Z = 106$ वाले तत्व का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Rn] 5f^{14} 6d^4 7s^2$ है।
चूंकि अंतिम इलेक्ट्रॉन $d-$ कक्षक में प्रवेश करता है,इसलिए यह तत्व $d-$ ब्लॉक का है।

(C) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में अंतिम इलेक्ट्रॉन $3d$ उपकोश में प्रवेश करता है।
चूंकि अंतिम इलेक्ट्रॉन $d$-कक्षक में जाता है,इसलिए यह तत्व $d$-ब्लॉक का है।

(D) $Lr$ (लॉरेनशियम) एक मानव-निर्मित (synthetic) तत्व है,जिसे आमतौर पर पार्टिकल एक्सीलरेटर में बनाया जाता है। $Fr$ (फ्रांसियम) और $Rn$ (रेडॉन) प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले रेडियोधर्मी तत्व हैं,जबकि $Ra$ (रेडियम) भी एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला रेडियोधर्मी तत्व है। इसलिए,दिए गए विकल्पों में से $Lr$ सही उत्तर है।

(C) $+2$ से $+3$ अवस्था में धातु का ऑक्सीकरण अर्ध-अभिक्रिया द्वारा दर्शाया जाता है: $M^{2+} \rightarrow M^{3+} + e^-$.
यह प्रक्रिया तब अनुकूल होती है जब अपचयन विभव $E_{{M^{3+}}/{M^{2+}}}^{\circ}$ का मान कम होता है।
$E_{{M^{3+}}/{M^{2+}}}^{\circ}$ का कम (या अधिक ऋणात्मक) मान यह दर्शाता है कि $M^{2+}$ आयन का $M^{3+}$ आयन में ऑक्सीकरण अधिक आसानी से होता है।
दिए गए मानों की तुलना करने पर:
$Cr: -0.41 \ V$
$Mn: +1.57 \ V$
$Fe: +0.77 \ V$
$Co: +1.97 \ V$
चूंकि $Cr$ का अपचयन विभव सबसे कम (सबसे अधिक ऋणात्मक) है,इसलिए यह $+2$ से $+3$ अवस्था में सबसे आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है।

(B) एक आयन रंगीन होता है यदि उसके $d$-कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन मौजूद हों ($d-d$ संक्रमण)।
$1. Sc^{3+} ([Ar] 3d^0)$: कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं,रंगहीन।
$2. Ti^{3+} ([Ar] 3d^1)$: एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन,रंगीन।
$3. Ni^{2+} ([Ar] 3d^8)$: दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन,रंगीन।
$4. Co^{3+} ([Ar] 3d^6)$: चार अयुग्मित इलेक्ट्रॉन,रंगीन।
अतः,$Ni^{2+}$ और $Ti^{3+}$ दोनों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं और वे जलीय विलयन में रंगीन होते हैं।

(D) एक यौगिक रंगीन होता है यदि उसमें आंशिक रूप से भरे हुए $d$-कक्षकों वाले संक्रमण धातु आयन मौजूद हों,जो $d-d$ संक्रमण की अनुमति देते हैं।
$TiCl_3$ में $Ti^{3+}$ $(3d^1)$ होता है,जो रंगीन (बैंगनी) है।
$FeCl_3$ में $Fe^{3+}$ $(3d^5)$ होता है,जो रंगीन (पीला/भूरा) है।
$CoCl_2$ में $Co^{2+}$ $(3d^7)$ होता है,जो रंगीन (नीला/गुलाबी) है।
चूंकि इन सभी यौगिकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों वाले संक्रमण धातु आयन मौजूद हैं,इसलिए ये सभी रंगीन हैं।

(B) संक्रमण तत्व वह तत्व है जिसमें उसकी मूल अवस्था या किसी भी ऑक्सीकरण अवस्था में $d$-कक्षक अपूर्ण रूप से भरा होता है।
$Hg$ (पारा) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^2$ है।
इसकी सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था $(Hg^{2+})$ में,विन्यास $[Xe] 4f^{14} 5d^{10}$ होता है।
चूंकि मूल अवस्था और सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था दोनों में $d$-कक्षक पूरी तरह से भरा होता है,इसलिए $Hg$ को संक्रमण तत्व नहीं माना जाता है।

(D) जलीय विलयन में संक्रमण धातु आयनों की स्थिरता उनके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और जलयोजन ऊर्जा पर निर्भर करती है।
$Cr^{3+}$ का विन्यास $3d^3$ है,जो अष्टफलकीय क्षेत्र में अर्ध-भरे $t_{2g}$ कक्षक के अनुरूप है,जो अतिरिक्त स्थिरता प्रदान करता है।
$V^{3+}$ का $3d^2$,$Ti^{3+}$ का $3d^1$ और $Mn^{3+}$ का $3d^4$ विन्यास है।
इनमें से,$Cr^{3+}$ अपने स्थिर $t_{2g}^3$ विन्यास के कारण जलीय विलयन में सबसे अधिक स्थिर है।