General Characteristics Questions in Hindi

(A) चुंबकीय आघूर्ण $(\mu)$ का सूत्र $\mu = \sqrt{n(n 2)} \ BM$ है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$1$. $MnSO_4$ में,आयन $Mn^{2 }$ है। $Mn$ $(Z=25)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^2$ है। अतः,$Mn^{2 }$ $[Ar] 3d^5$ है। इसमें $n=5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$2$. $Cr_2(SO_4)_3$ में,आयन $Cr^{3 }$ है। $Cr$ $(Z=24)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^1$ है। अतः,$Cr^{3 }$ $[Ar] 3d^3$ है। इसमें $n=3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$3$. $FeSO_4$ में,आयन $Fe^{2 }$ है। $Fe$ $(Z=26)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6 4s^2$ है। अतः,$Fe^{2 }$ $[Ar] 3d^6$ है। इसमें $n=4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$4$. $CuSO_4$ में,आयन $Cu^{2 }$ है। $Cu$ $(Z=29)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ है। अतः,$Cu^{2 }$ $[Ar] 3d^9$ है। इसमें $n=1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
चूंकि $Mn^{2 }$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या सबसे अधिक $(n=5)$ है,इसलिए इसका चुंबकीय आघूर्ण सबसे अधिक होगा।

(B) संक्रमण तत्व वे तत्व हैं जिनमें उनकी मूल अवस्था या उनकी किसी भी ऑक्सीकरण अवस्था में $d$-कक्षक अपूर्ण रूप से भरे होते हैं।
संक्रमण तत्वों ($d$-ब्लॉक तत्वों) का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(n - 1)d^{1 - 10} ns^{1 - 2}$ के रूप में दर्शाया जाता है,जहाँ $(n - 1)$ आंतरिक $d$-कक्षक को और $n$ सबसे बाहरी कोश को दर्शाता है।

(C) संक्रमण धातु तत्वों की ऊष्मागतिक स्थिरता उनके इलेक्ट्रोड विभव ($E^{\circ}$ मानों) द्वारा निर्धारित की जाती है।
ये मान जलीय विलयन में धातु को उसके आयनों में बदलने की प्रक्रिया में शामिल ऊर्जा परिवर्तनों को दर्शाते हैं,जिसमें ऊर्ध्वपातन ऊर्जा,आयनन एन्थैल्पी और जलयोजन एन्थैल्पी शामिल हैं।
इसलिए,जलीय माध्यम में उनकी स्थिरता का आकलन करने के लिए इलेक्ट्रोड विभव सही मापदंड है।

(D) चुंबकीय आघूर्ण $(\mu)$ का सूत्र $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$\mu = 4.90 \ BM$ के लिए,$\sqrt{n(n+2)} = 4.90$ है,जिसका अर्थ है $n(n+2) \approx 24$,इसलिए $n = 4$ है।
$FeSO_4$ में,$Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $Fe^{2+}$ $(Z=26)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
$3d^6$ विन्यास में $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन $(n=4)$ होते हैं,इसलिए $\mu = \sqrt{4(6)} = \sqrt{24} \approx 4.90 \ BM$ है।
अतः,$FeSO_4$ का चुंबकीय आघूर्ण $4.90 \ BM$ है।

(D) मिश धातु (Mischmetal) लैंथेनॉइड धातुओं की एक मिश्र धातु है।
इसमें आमतौर पर लगभग $95\%$ लैंथेनॉइड धातु और लगभग $5\%$ आयरन होता है,साथ ही सल्फर,कार्बन,कैल्शियम और एल्युमिनियम की अल्प मात्रा होती है।
अतः,मिश धातु में आयरन का प्रतिशत $5\%$ है।

(B) $(1)$ मैंगनीज $(Mn)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^2$ है और यह $+7$ तक की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित कर सकता है (जैसे $KMnO_4$ में)। यह कथन सही है।
$(2)$ जिंक $(Zn)$ में $3d^{10}$ विन्यास पूर्णतः भरा होता है,इसलिए यह रंगीन आयन नहीं बना सकता। यह कथन गलत है।
$(3)$ $[CoF_6]^{3-}$ में,$Co$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(3d^6)$। $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए यह इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं करता है। अतः,इसमें $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह अनुचुंबकीय है। यह कथन गलत है।
$(4)$ स्कैंडियम $(Sc)$ का विन्यास $[Ar] 3d^1 4s^2$ है और यह केवल $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है। यह $+4$ अवस्था प्रदर्शित नहीं कर सकता। यह कथन गलत है।
$(5)$ जिंक $(Zn)$ का विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ है और यह $4s$ इलेक्ट्रॉनों के त्याग से केवल $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है। यह कथन सही है।
अतः,कथन $(1)$ और $(5)$ सही हैं।

(C) चुंबकीय आघूर्ण $(\mu)$ का सूत्र $\mu = \sqrt{n(n+2)} \, B.M.$ है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
दिया गया है $\mu = 1.73 \, B.M.$,इसलिए $\sqrt{n(n+2)} = 1.73$।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$n(n+2) = 3$,जो $n^2 + 2n - 3 = 0$ के रूप में सरल होता है।
द्विघात समीकरण को हल करने पर,$(n+3)(n-1) = 0$,जिससे $n = 1$ प्राप्त होता है।
टाइटेनियम $(Ti)$ का परमाणु क्रमांक $22$ है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^2 4s^2$ है।
$n = 1$ (एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन) के लिए,विन्यास $3d^1$ होना चाहिए,जो $Ti^{3+}$ आयन (ऑक्सीकरण अवस्था $+3$) के अनुरूप है।

(B) संक्रमण धातु तत्व $(n-1)d$ और $ns$ इलेक्ट्रॉनों की बंधन में भागीदारी के कारण विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करते हैं।
वे कई ऑक्सीकरण अवस्थाओं को अपनाने की क्षमता और बड़ा सतह क्षेत्र प्रदान करने के कारण उत्प्रेरकीय गुण प्रदर्शित करते हैं।
वे अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के आधार पर अनुचुंबकीय और प्रतिचुंबकीय दोनों गुण प्रदर्शित करते हैं।
हालाँकि,उनके सभी आयन रंगीन नहीं होते हैं। $d^0$ या $d^{10}$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास वाले आयन (जैसे $Sc^{3+}$,$Zn^{2+}$,$Cu^+$) रंगहीन होते हैं क्योंकि उनमें $d-d$ संक्रमण के लिए अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं।
इसलिए,यह कथन कि उनके सभी आयन रंगीन होते हैं,गलत है।

(B) दी गई संक्रमण धातुओं में से,$Zn$ (जिंक) सबसे नरम है। संक्रमण धातुओं में आमतौर पर मजबूत धात्विक बंधन के कारण परमाणुकरण की एन्थैल्पी उच्च होती है,लेकिन $Zn$,$Cd$ और $Hg$ में उनके $d$-कक्षकों के पूर्णतः भरे होने के कारण धात्विक बंधन अपेक्षाकृत कमजोर होता है,जो उन्हें अन्य संक्रमण तत्वों की तुलना में नरम बनाता है।

(B) क्यूप्रस आयन $(Cu^+)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $3d^{10}$ होता है,जिसका अर्थ है कि इसका $d$-कक्षक पूर्णतः भरा हुआ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति के कारण,$d-d$ संक्रमण संभव नहीं है,जिससे यह रंगहीन हो जाता है।
क्यूप्रिक आयन $(Cu^{2+})$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $3d^9$ होता है,जिसका अर्थ है कि इसका $d$-कक्षक अपूर्ण रूप से भरा हुआ है (इसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है)। यह $d-d$ संक्रमण की अनुमति देता है,जिससे यह रंगीन हो जाता है।

(A) $f$-ब्लॉक तत्व,जिन्हें आंतरिक संक्रमण तत्व भी कहा जाता है,में एंटी-पेनल्टीमेट कोश में $f$-कक्षक भरे जाते हैं।
इनका सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(n - 2)f^{0-14}(n - 1)d^{0-1}ns^2$ है,जहाँ $n$ सबसे बाहरी कोश है।

(C) $Au$ (सोना) की परमाणु त्रिज्या लगभग $144 \ pm$ होती है और $Cu$ (तांबा) की परमाणु त्रिज्या $128 \ pm$ होती है।
दिए गए विकल्पों में सटीक मान उपलब्ध नहीं हैं, लेकिन संदर्भ के अनुसार $134 \ pm$ और $117 \ pm$ को निकटतम मान के रूप में लिया जाता है।

(C) संक्रमण धातुओं की विशेषता उनके आंशिक रूप से भरे हुए $d$-कक्षक हैं,जो उन्हें विशिष्ट गुण प्रदान करते हैं।
$1$. मजबूत धात्विक बंधन के कारण उनकी परमाणुकरण की एन्थैल्पी उच्च होती है।
$2$. वे अपने क्रिस्टल जालक में $H, C, N$ जैसे छोटे परमाणुओं को फंसाकर अंतराकाशी यौगिक बनाते हैं।
$3$. $(n-1)d$ और $ns$ इलेक्ट्रॉनों की भागीदारी के कारण वे परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएं प्रदर्शित करते हैं।
$4$. अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण अधिकांश संक्रमण धातुएं और उनके आयन अनुचुंबकीय होते हैं। प्रतिचुंबकीय होना संक्रमण धातुओं का अभिलक्षणिक गुण नहीं है।

(B) एक धातु आयन रंगहीन होता है यदि उसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $d^0$ या $d^{10}$ हो,जिसका अर्थ है कि $d-d$ संक्रमण के लिए कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन मौजूद नहीं है।
$1$. $Ti^{4+}$: परमाणु क्रमांक $22$। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^0 4s^0$ है। इसमें $d^0$ विन्यास है,इसलिए यह रंगहीन है।
$2$. $Cu^{+}$: परमाणु क्रमांक $29$। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^0$ है। इसमें $d^{10}$ विन्यास है,इसलिए यह रंगहीन है।
$3$. $Cu^{2+}$ $(d^9)$,$Cr^{2+}$ $(d^4)$,और $Mn^{3+}$ $(d^4)$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,इसलिए वे रंगीन होते हैं।
अतः,$Ti^{4+}$ और $Cu^{+}$ रंगहीन हैं।

(A) संक्रमण धातुएं सबसे प्रभावी उत्प्रेरक होती हैं क्योंकि उनमें परिवर्तनशील ऑक्सीकरण अवस्थाएं होती हैं और वे अभिकारक अणुओं के अधिशोषण के लिए एक बड़ा सतह क्षेत्र प्रदान करती हैं।
उनके $d$-कक्षक उन्हें अभिकारकों के साथ मध्यवर्ती संकुल बनाने की क्षमता देते हैं,जिससे अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा कम हो जाती है।

(C) अमलगम पारा $(Hg)$ और एक या अधिक अन्य धातुओं की एक मिश्र धातु है।
उदाहरण के लिए,$Zn$ अमलगम $Zn + Hg$ की एक मिश्र धातु है।
$Cd$ अमलगम $Cd + Hg$ की एक मिश्र धातु है।
इनका उपयोग आमतौर पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं में अपचायक (reducing agent) के रूप में किया जाता है।

(C) रिफ्रैक्टरी धातुएं ऐसी धातुएं हैं जो गर्मी और घिसाव के प्रति असाधारण रूप से प्रतिरोधी होती हैं।
इनकी विशेषता बहुत उच्च गलनांक ($2000 \ ^\circ C$ से अधिक) है।
इन उच्च गलनांकों के कारण,इनका उपयोग भट्टियों,रॉकेट नोजल और अन्य उच्च-तापमान अनुप्रयोगों में किया जाता है।
इसलिए,भट्टियों में उनके उपयोग का मुख्य कारण उनका उच्च गलनांक है।

(C) $Mn$ $(Z=25)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] \ 3d^5 \ 4s^2$ है।
$Mn^{4+}$ के लिए,विन्यास $[Ar] \ 3d^3$ है।
यहाँ,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n) = 3$ है।
चुंबकीय आघूर्ण $(\mu)$ की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ B.M.$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है।
$\mu = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \approx 3.87 \ B.M.$.
निकटतम पूर्णांक में पूर्णांकित करने पर,हमें $4 \ B.M.$ प्राप्त होता है।

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

(B) सिक्का धातुएं कॉपर $(Cu)$,सिल्वर $(Ag)$ और गोल्ड $(Au)$ हैं। ये तत्व आवर्त सारणी के समूह $11$ से संबंधित हैं,जो $d-$ ब्लॉक तत्वों का हिस्सा हैं।

(C) $Zn$ (जिंक) $d$-ब्लॉक तत्वों के समूह $12$ से संबंधित है। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास पूर्णतः भरा हुआ $d$-कक्षक $([Ar] 3d^{10} 4s^2)$ होता है। पूर्णतः भरे हुए $d$-उपकोष के स्थायित्व के कारण,यह परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित नहीं करता है और केवल $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाता है।

(A) अनुचुंबकीय गुण अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या के सीधे समानुपाती होता है।
$A) Mn^{2+} : [Ar] 3d^5$ (अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $5$)
$B) Fe^{2+} : [Ar] 3d^6$ (अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $4$)
$C) Co^{2+} : [Ar] 3d^7$ (अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $3$)
$D) Ni^{2+} : [Ar] 3d^8$ (अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $2$)
चूंकि $Mn^{2+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिकतम $(5)$ है,इसलिए यह सबसे अधिक अनुचुंबकीय गुण प्रदर्शित करता है।

(B) संक्रमण धातु संकुलों का रंग सामान्यतः $d-d$ संक्रमण के कारण होता है,जिसके लिए आंशिक रूप से भरे हुए $d$ कक्षकों की आवश्यकता होती है।
$Cu^{+}$ ($3d^{10}$ विन्यास) में,$d$ कक्षक पूरी तरह से भरे हुए होते हैं।
चूंकि $d-d$ संक्रमण के लिए कोई रिक्त $d$ कक्षक उपलब्ध नहीं हैं,इसलिए $Cu^{+}$ के संकुल रंगहीन होने की अपेक्षा की जाती है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(D) वे पदार्थ जो चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्रबल रूप से आकर्षित होते हैं और चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में भी स्थायी चुंबकत्व प्रदर्शित करते हैं,उन्हें लौहचुंबकीय पदार्थ कहा जाता है।
उदाहरणों में $Fe, Co, Ni, Gd$ और $CrO_2$ शामिल हैं।
अतः,$Co$ लौहचुंबकीय है।

(A) $Mn$ $(Z=25)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^2$ है।
जब $Mn$ $4s$ कक्षक से दो इलेक्ट्रॉन खो देता है,तो यह $Mn^{2+}$ बनाता है,जिसका विन्यास $[Ar] 3d^5$ होता है।
$3d^5$ विन्यास एक अर्ध-पूर्ण $d$-उपकोश को दर्शाता है,जो विनिमय ऊर्जा और समरूपता के कारण अतिरिक्त स्थिरता प्रदान करता है।
इसलिए,$Mn$ के लिए $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था सबसे अधिक स्थिर है।

(A) $Mn$ का परमाणु क्रमांक $25$ है। $Mn$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^2$ है।
जब $Mn$,$Mn^{3+}$ आयन बनाता है,तो यह तीन इलेक्ट्रॉन खो देता है ($4s$ से दो और $3d$ कक्षक से एक)।
इसलिए,$Mn^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^4$ है।
$3d^4$ विन्यास में,$d$-कक्षकों में $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) लैंथेनाइड संकुचन के कारण परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ लैंथेनाइड्स की आयनिक त्रिज्या घटती है।
$La^{3+}$ $(Z=57)$ का आकार सबसे बड़ा होता है,जबकि लैंथेनाइड्स में $Lu^{3+}$ $(Z=71)$ का आकार सबसे छोटा होता है।
$Y^{3+}$ $(Z=39)$ की आयनिक त्रिज्या भारी लैंथेनाइड्स के समान होती है,लेकिन यह $La^{3+}$ और $Eu^{3+}$ से छोटी होती है।
दिए गए आयनों की तुलना करने पर: $La^{3+} > Eu^{3+} > Y^{3+} > Lu^{3+}$.
अतः,सही क्रम $Lu^{3+} < Y^{3+} < Eu^{3+} < La^{3+}$ है।

(D) संक्रमण तत्वों की एक श्रृंखला में परमाणु त्रिज्या लगभग स्थिर रहती है क्योंकि परमाणु आवेश में वृद्धि $d$-इलेक्ट्रॉनों द्वारा प्रदान किए गए परिरक्षण प्रभाव (screening effect) द्वारा संतुलित हो जाती है। जैसे-जैसे हम $Cr$ से $Cu$ की ओर बढ़ते हैं,परमाणु आवेश बढ़ता है,लेकिन अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन आंतरिक $(n-1)d$ कक्षकों में प्रवेश करते हैं,जो प्रभावी परिरक्षण प्रदान करते हैं। यह परिरक्षण प्रभाव परमाणु आवेश में वृद्धि को निष्प्रभावी कर देता है,जिसके परिणामस्वरूप परमाणु त्रिज्या लगभग समान रहती है। इसलिए,सही उत्तर $(D)$ है।

(B) गैडोलीनियम $(Gd)$ का परमाणु क्रमांक $64$ है।
इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास उत्कृष्ट गैस ज़ेनॉन ($Xe$,$Z=54$) पर आधारित है।
शेष $10$ इलेक्ट्रॉन $4f$,$5d$ और $6s$ कक्षकों में भरे जाते हैं।
हुंड के नियम और अर्ध-पूर्ण उपकोश के स्थायित्व के अनुसार,$4f$ उपकोश अर्ध-पूर्ण $(4f^7)$ रहना पसंद करता है।
अतः,इसका विन्यास $[Xe] \ 4f^7 \ 5d^1 \ 6s^2$ है।

(B) गैडोलीनियम $(Gd)$ की परमाणु संख्या $64$ है।
इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $4f$ कक्षकों को भरकर निर्धारित किया जाता है।
अर्ध-भरे $4f^7$ उपकोष के अतिरिक्त स्थायित्व के कारण,एक इलेक्ट्रॉन $4f$ कक्षक के बजाय $5d$ कक्षक में प्रवेश करता है।
अतः,सही इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^7 5d^1 6s^2$ है।

(C) चुंबकीय आघूर्ण $\mu$ का सूत्र $\mu = \sqrt{n(n+2)} \, B.M.$ है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
दिया गया है $\mu = 2.84 \, B.M.$,अतः $\sqrt{n(n+2)} = 2.84$,जिसका अर्थ है $n \approx 2$।
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास:
$Cr^{2+} (Z=24): [Ar] 3d^4$ $(n=4)$
$Co^{2+} (Z=27): [Ar] 3d^7$ $(n=3)$
$Ni^{2+} (Z=28): [Ar] 3d^8$ $(n=2)$
$Ti^{3+} (Z=22): [Ar] 3d^1$ $(n=1)$
चूंकि $Ni^{2+}$ में $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,यह $2.84 \, B.M.$ का चुंबकीय आघूर्ण प्रदर्शित करता है।

(A) लैंथेनॉइड संकुचन के कारण $Zr$ $(40)$ और $Hf$ $(72)$ की परमाणु त्रिज्या लगभग समान होती है।
यह घटना इसलिए होती है क्योंकि $4f$ कक्षक,जो $Hf$ से पहले भरे जाते हैं,खराब परिरक्षण (shielding) प्रदान करते हैं,जिससे प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ जाता है जो समूह में नीचे जाने पर आकार में होने वाली वृद्धि को संतुलित कर देता है।

(D) अंतराकाशी यौगिक तब बनते हैं जब $H, B, C, N,$ जैसे छोटे परमाणु संक्रमण धातुओं के क्रिस्टल जालक में फंस जाते हैं।
ये यौगिक निम्नलिखित गुण प्रदर्शित करते हैं:
$1$. वे शुद्ध धातु की तुलना में बहुत कठोर होते हैं।
$2$. उनके गलनांक शुद्ध धातु से अधिक होते हैं।
$3$. वे धात्विक चालकता बनाए रखते हैं।
$4$. वे रासायनिक रूप से अक्रिय होते हैं।
इसलिए,यह कथन कि वे रासायनिक रूप से सक्रिय होते हैं,गलत है।

(B) संक्रमण तत्व वह तत्व है जिसमें उसकी मूल अवस्था या उसकी किसी भी ऑक्सीकरण अवस्था में $d$-कक्षक अपूर्ण रूप से भरा होता है।
$Sc \ (Z = 21)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] \ 3d^{1} 4s^{2}$ है। चूँकि $3d$ कक्षक आंशिक रूप से भरा है,इसलिए यह एक संक्रमण तत्व है।
$Zn \ (Z = 30)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] \ 3d^{10} 4s^{2}$ है। मूल अवस्था के साथ-साथ इसकी सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था $(Zn^{2+}: 3d^{10})$ में भी $3d$ कक्षक पूर्णतः भरा होता है,इसलिए इसे संक्रमण तत्व नहीं माना जाता है।

(C) $Ti, V, Cr, Mn$ के लिए,ऑक्सीकरण अवस्थाओं की संख्या क्रमशः $3, 4, 5, 6$ है। अतः,$Ti < V < Cr < Mn$ सही है।
चुंबकीय आघूर्ण $(\mu) = \sqrt{n(n+2)} \ B.M$ के लिए:
$Ti^{3+} (3d^1): n=1, \mu = \sqrt{3} \ B.M$
$V^{3+} (3d^2): n=2, \mu = \sqrt{8} \ B.M$
$Cr^{3+} (3d^3): n=3, \mu = \sqrt{15} \ B.M$
$Mn^{3+} (3d^4): n=4, \mu = \sqrt{24} \ B.M$
अतः,$Ti^{3+} < V^{3+} < Cr^{3+} < Mn^{3+}$ सही है।
गलनांक का वास्तविक क्रम $Mn < Ti < Cr < V$ है। इसलिए,$Ti < V < Cr < Mn$ गलत है।
$2^{nd}$ आयनन एन्थैल्पी का क्रम $Ti < V < Mn < Cr$ है,जो सही है।

(C) मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^o_{M^{2+}/M})$ का मान परमाणुकरण की एन्थैल्पी,आयनन एन्थैल्पी और जलयोजन एन्थैल्पी के योग पर निर्भर करता है।
अधिकांश संक्रमण धातुओं के लिए $(E^o_{M^{2+}/M})$ का मान ऋणात्मक होता है।
हालाँकि,$Cu$ के लिए $Cu(s)$ को $Cu^{2+}(aq)$ में बदलने के लिए आवश्यक उच्च ऊर्जा उसकी जलयोजन एन्थैल्पी द्वारा संतुलित नहीं हो पाती है,जिसके परिणामस्वरूप $+0.34 \ V$ का धनात्मक $(E^o_{M^{2+}/M})$ मान प्राप्त होता है।
इसलिए,$Cu$ सही उत्तर है।

(D) तटस्थ परमाणुओं का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$Mn (25) = [Ar] 3d^5 4s^2$
$Fe (26) = [Ar] 3d^6 4s^2$
$Co (27) = [Ar] 3d^7 4s^2$
$Ni (28) = [Ar] 3d^8 4s^2$
आयनों के लिए:
$Ni^{3+} = [Ar] 3d^7$
$Mn^{3+} = [Ar] 3d^4$
$Fe^{3+} = [Ar] 3d^5$
$Co^{3+} = [Ar] 3d^6$
अतः,$Co^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।

(C) सामान्यतः,समूह में नीचे जाने पर परमाणु और आयनिक त्रिज्या बढ़ती है।
हालाँकि,द्वितीय संक्रमण श्रेणी के तत्वों $(Zr, Nb, Mo, \dots)$ और तृतीय संक्रमण श्रेणी के तत्वों $(Hf, Ta, W, \dots)$ की त्रिज्या लगभग समान होती है।
यह घटना लैंथेनॉइड संकुचन के कारण होती है,जो एक $4f$ इलेक्ट्रॉन द्वारा दूसरे के अपूर्ण परिरक्षण (shielding) से उत्पन्न होती है,जिसके परिणामस्वरूप $4d$ से $5d$ श्रेणी में जाने पर आकार में अपेक्षा से कम वृद्धि होती है।
इसलिए,$Zr^{4+}$ और $Hf^{4+}$ की आयनिक त्रिज्या लगभग समान होती है।

(B) एक संक्रमण तत्व द्वारा प्रदर्शित ऑक्सीकरण अवस्थाओं की संख्या बंधन के लिए उपलब्ध संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करती है।
$1$. $3d^54s^1$ (क्रोमियम) के लिए,कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $6$ है,इसलिए यह $+6$ तक की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखा सकता है।
$2$. $3d^54s^2$ (मैंगनीज) के लिए,कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $7$ है,इसलिए यह $+7$ तक की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखा सकता है।
$3$. $3d^24s^2$ (टाइटेनियम) के लिए,कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $4$ है,इसलिए यह $+4$ तक की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखा सकता है।
$4$. $3d^34s^2$ (वैनेडियम) के लिए,कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $5$ है,इसलिए यह $+5$ तक की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखा सकता है।
अतः,$3d^54s^2$ विन्यास वाला तत्व सबसे अधिक संख्या में ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करता है।

(C) एक यूनीपॉजिटिव आयन से इलेक्ट्रॉन निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा को दूसरी आयनन एन्थैल्पी कहा जाता है।
$M^+$ आयनों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार हैं:
$Ti^+: [Ar] 3d^2 4s^1$
$V^+: [Ar] 3d^3 4s^1$
$Cr^+: [Ar] 3d^5$
$Mn^+: [Ar] 3d^5 4s^1$
$Cr^+$ में,$3d^5$ विन्यास ठीक आधा भरा हुआ है,जो अत्यधिक स्थिर है। इस स्थिर विन्यास से इलेक्ट्रॉन निकालने के लिए काफी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
इसलिए,$Cr$ की दूसरी आयनन एन्थैल्पी $Mn$ से अधिक है।
अतः,घटता हुआ क्रम $Cr > Mn > V > Ti$ है।

(D) जलीय विलयन में आयनों की स्थिरता उनके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और जलयोजन ऊर्जा पर निर्भर करती है।
$Ti^{3+}$ $(3d^1)$,$V^{3+}$ $(3d^2)$,$Cr^{3+}$ $(3d^3)$,और $Mn^{3+}$ $(3d^4)$ के लिए,$Cr^{3+}$ आयन अपने अष्टफलकीय क्षेत्र में अर्ध-भरे $t_{2g}$ उपकोश $(t_{2g}^3 e_g^0)$ के कारण विशेष रूप से स्थिर है।
$Mn^{3+}$ जलीय विलयन में अस्थिर है क्योंकि यह आसानी से $Mn^{2+}$ $(3d^5)$ में अपचयित हो जाता है,जिसका अर्ध-भरा $d$-कक्षक विन्यास स्थिर होता है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से $Cr^{3+}$ जलीय विलयन में सबसे अधिक स्थिर है।

(B) आयन रंगीन होते हैं यदि उनके $d$-कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन मौजूद हों,जिसके कारण $d-d$ संक्रमण होता है।
$Sc^{3+} \rightarrow [Ar] 3d^{0}$ (कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं,रंगहीन)
$Ti^{3+} \rightarrow [Ar] 3d^{1}$ (एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन,रंगीन)
$Ni^{2+} \rightarrow [Ar] 3d^{8}$ (दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन,रंगीन)
$Cu^{+} \rightarrow [Ar] 3d^{10}$ (कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं,रंगहीन)
$Co^{2+} \rightarrow [Ar] 3d^{7}$ (तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉन,रंगीन)
विकल्पों की तुलना करने पर:
$A$: $Ni^{2+}$ (रंगीन),$Cu^{+}$ (रंगहीन)
$B$: $Ni^{2+}$ (रंगीन),$Ti^{3+}$ (रंगीन)
$C$: $Sc^{3+}$ (रंगहीन),$Ti^{3+}$ (रंगीन)
$D$: $Sc^{3+}$ (रंगहीन),$Co^{2+}$ (रंगीन)
अतः,विकल्प $B$ में दोनों आयन रंगीन हैं।

(A) दिए गए धातु आयनों के लिए $E^{\circ}_{M^{2+}/M}$ के मान इस प्रकार हैं:
$E^{\circ}_{Mn^{2+}/Mn} = -1.18 \ V$
$E^{\circ}_{Cr^{2+}/Cr} = -0.91 \ V$
$E^{\circ}_{Fe^{2+}/Fe} = -0.44 \ V$
$E^{\circ}_{Co^{2+}/Co} = -0.28 \ V$
इन मानों के परिमाण (magnitude) पर विचार करने पर,सही क्रम $Mn > Cr > Fe > Co$ है।

(C) $Ni$ $(Z = 28)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^8 4s^2$ है।
$Ni^{2+}$ के लिए,विन्यास $[Ar] 3d^8$ है।
$3d^8$ में,$2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ \mu_B$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$n = 2$ रखने पर: $\mu = \sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} \approx 2.83 \ \mu_B$।
अतः,निकटतम मान $2.84 \ \mu_B$ है।

(A) $f-$कक्षकों का परिरक्षण प्रभाव (shielding effect) दुर्बल होता है। विशेष रूप से,$4f$ कक्षक $5f$ कक्षक की तुलना में नाभिक के अधिक निकट होते हैं,जिसका अर्थ है कि $4f$ इलेक्ट्रॉनों द्वारा प्रदान किया गया परिरक्षण $5f$ इलेक्ट्रॉनों की तुलना में अधिक होता है। इसलिए,यह कथन कि $4f$ और $5f$ कक्षक समान रूप से परिरक्षित होते हैं,गलत है।

(A) संक्रमण धातुएं अपनी निम्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं में सामान्यतः क्षारीय ऑक्साइड या हाइड्रॉक्साइड बनाती हैं,जबकि अपनी उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं में वे अम्लीय ऑक्साइड या हाइड्रॉक्साइड बनाती हैं।
अतः,यह कथन कि संक्रमण धातुएं अपनी उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्थाओं में क्षारीय गुण प्रदर्शित करती हैं,गलत है।
उदाहरण के लिए:
$\underbrace{MnO, Mn_2O_3}_{({\text{क्षारीय}}) ( 2, 3)} \quad \underbrace{Mn_2O_7}_{({\text{अम्लीय}}) ( 7)}$

(D) $Gd$ (गैडोलीनियम) का परमाणु क्रमांक $64$ है।
इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास आउफबाऊ सिद्धांत पर आधारित है,लेकिन अतिरिक्त स्थिरता प्राप्त करने के लिए इसे संशोधित किया जाता है।
$4f$ उपकोश अर्ध-पूरित $(4f^7)$ होता है,जो परमाणु को अतिरिक्त स्थिरता प्रदान करता है।
अतः,सही विन्यास $[Xe] 4f^7 5d^1 6s^2$ है।

(A) अनुचुंबकीय व्यवहार अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ द्वारा निर्धारित किया जाता है। चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ \text{BM}$ द्वारा दिया जाता है।
$V^{2+} (3d^3): n = 3$
$Cr^{2+} (3d^4): n = 4$
$Mn^{2+} (3d^5): n = 5$
$Fe^{2+} (3d^6): n = 4$
अनुचुंबकीय व्यवहार का सही क्रम $V^{2+} < Cr^{2+} = Fe^{2+} < Mn^{2+}$ है।
अतः,विकल्प $(A)$ में दी गई व्यवस्था गलत है।

(D) मानक इलेक्ट्रोड विभव $E^{o}_{M^{3+} / M^{2+}}$ का मान $M^{3+}$ और $M^{2+}$ ऑक्सीकरण अवस्थाओं के स्थायित्व पर निर्भर करता है।
दिए गए तत्वों के लिए मान इस प्रकार हैं:
$Cr^{3+} / Cr^{2+} = -0.41 \ V$
$Mn^{3+} / Mn^{2+} = +1.57 \ V$
$Fe^{3+} / Fe^{2+} = +0.77 \ V$
$Co^{3+} / Co^{2+} = +1.97 \ V$
इन मानों की तुलना करने पर,$Co^{3+} / Co^{2+}$ का मान सबसे अधिक $+1.97 \ V$ है,जो दर्शाता है कि दिए गए तत्वों में $Co^{3+}$ का $Co^{2+}$ में अपचयन सबसे आसानी से होता है।