General Characteristics Questions in Hindi

(B) अभिक्रिया $Ce^{+4} + e^- \rightarrow Ce^{+3}$ के लिए मानक अपचयन विभव $(E^o)$ $1.74 \ V$ दिया गया है।
चूंकि $E^o$ का मान अत्यधिक धनात्मक है,यह इंगित करता है कि $Ce^{+4}$ में इलेक्ट्रॉन ग्रहण करके $Ce^{+3}$ में अपचयित होने की प्रबल प्रवृत्ति है।
अतः,$Ce^{+4}$ एक प्रबल ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है।
यद्यपि $Ce^{+4}$ का विन्यास अक्रिय गैस $([Xe])$ जैसा है,फिर भी उच्च धनात्मक अपचयन विभव यह दर्शाता है कि यह $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था में अस्थिर है और आसानी से अधिक स्थिर $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तित हो जाता है।

(D) चुंबकीय आघूर्ण की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$5.92 \ BM$ के चुंबकीय आघूर्ण के लिए,$\sqrt{n(n+2)} = 5.92$ होता है,जिसका अर्थ है $n = 5$।
$Fe^{3+}$ $([Ar] 3d^5)$ में $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$Mn^{2+}$ $([Ar] 3d^5)$ में $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$Cr^{+}$ $([Ar] 3d^5)$ में $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
चूंकि दी गई सभी प्रजातियों में $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए वे सभी $5.92 \ BM$ का चुंबकीय आघूर्ण प्रदर्शित करती हैं।

(C) दिए गए तत्वों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$Ce$ $(Z=58)$: $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$. यहाँ,$(n-2)f$ उपकोश $4f$ है,जिसमें $1$ इलेक्ट्रॉन है।
$U$ $(Z=92)$: $[Rn] 5f^3 6d^1 7s^2$. यहाँ,$(n-2)f$ उपकोश $5f$ है,जिसमें $3$ इलेक्ट्रॉन हैं।
$Th$ $(Z=90)$: $[Rn] 5f^0 6d^2 7s^2$. यहाँ,$(n-2)f$ उपकोश $5f$ है,जिसमें $0$ इलेक्ट्रॉन हैं।
अतः,$Th$ वह तत्व है जिसमें $(n-2)f$ उपकोश में इलेक्ट्रॉनों की संख्या शून्य है।

(D) द्वितीय आयनन ऊर्जा $(IE_2)$ का अर्थ है एक यूनिपॉजिटिव आयन $(M^{+})$ से इलेक्ट्रॉन निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा। परिणामी $M^{2+}$ आयन की स्थिरता और $M^{+}$ आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
$M^{+}$ आयनों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार हैं:
$Cr^{+} (3d^5)$ - यह एक स्थिर अर्ध-पूर्ण विन्यास है।
$Mn^{+} (3d^5 4s^1)$
$Fe^{+} (3d^6 4s^1)$
$Co^{+} (3d^7 4s^1)$
$Cr^{+}$ में $3d^5$ विन्यास की अतिरिक्त स्थिरता के कारण,$Cr^{+}$ से दूसरा इलेक्ट्रॉन निकालने के लिए दूसरों की तुलना में काफी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। $IE_2$ के प्रायोगिक मान लगभग इस प्रकार हैं:
$Mn^{+} \approx 1509 \, kJ/mol$
$Fe^{+} \approx 1563 \, kJ/mol$
$Co^{+} \approx 1644 \, kJ/mol$
$Cr^{+} \approx 1591 \, kJ/mol$
इन मानों की तुलना करने पर,सही क्रम $Mn^{+} < Fe^{+} < Cr^{+} < Co^{+}$ है।

(A) संक्रमण धातुओं के अधिकांश यौगिक $d-d$ संक्रमण के कारण रंगीन होते हैं।
दिए गए आयनों के जलीय रंग इस प्रकार हैं:
$Ni^{+2} = \text{हरा}$
$V^{+4} = \text{नीला}$
$Ti^{+3} = \text{बैंगनी}$
$Co^{+2} = \text{गुलाबी}$
$Fe^{+3} = \text{पीला}$
$Cu^{+2} = \text{नीला}$
अतः,जलीय अवस्था में नीला रंग देने वाले आयनों का युग्म $V^{+4}$ और $Cu^{+2}$ है।

(C) क्रोमियम $(Cr)$ की परमाणु संख्या $24$ है।
इसकी मूल अवस्था में इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^1$ है।
क्रोमिक आयन $(Cr^{3+})$ बनाने के लिए,तीन इलेक्ट्रॉनों को हटाया जाता है: एक $4s$ कक्षक से और दो $3d$ कक्षक से।
$Cr^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^3$ हो जाता है।
$3d^3$ विन्यास में,हुंड के नियम के अनुसार तीन इलेक्ट्रॉन तीन अलग-अलग $d$-कक्षकों में अकेले भरे जाते हैं।
इसलिए,$Cr^{3+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $3$ है।

(C) अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात करने के लिए,हम प्रत्येक आयन के लिए इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखते हैं:
$1$. $Fe^{2+}$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^6$. $3d^6$ में $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$2$. $Co^{2+}$ $(Z=27)$: $[Ar] 3d^7$. $3d^7$ में $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$3$. $Mn^{2+}$ $(Z=25)$: $[Ar] 3d^5$. $3d^5$ में $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$4$. $Cr^{2+}$ $(Z=24)$: $[Ar] 3d^4$. $3d^4$ में $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या की तुलना करने पर: $Mn^{2+}$ में अधिकतम अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,जो $5$ हैं।

(B) अनुचुंबकीय पदार्थ वे होते हैं जिनमें एक या अधिक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$1$. $Zn^{2+}$ $(Z=30)$: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है। इसमें $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं (प्रतिचुंबकीय)।
$2$. $Ni^{2+}$ $(Z=28)$: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^8$ है। इसमें $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं (अनुचुंबकीय)।
$3$. $Cu^{+}$ $(Z=29)$: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है। इसमें $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं (प्रतिचुंबकीय)।
अतः,$Ni^{2+}$ अनुचुंबकीय है।

(C) चुंबकीय आघूर्ण $(\mu)$ की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \text{ BM}$ सूत्र का उपयोग करके की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$V^{3+}$ $([Ar] 3d^2)$ के लिए: $n = 2$,$\mu = \sqrt{8} \approx 2.83 \text{ BM}$.
$Mn^{3+}$ $([Ar] 3d^4)$ के लिए: $n = 4$,$\mu = \sqrt{24} \approx 4.90 \text{ BM}$.
$Fe^{3+}$ $([Ar] 3d^5)$ के लिए: $n = 5$,$\mu = \sqrt{35} \approx 5.92 \text{ BM}$.
$Cu^{2+}$ $([Ar] 3d^9)$ के लिए: $n = 1$,$\mu = \sqrt{3} \approx 1.73 \text{ BM}$.
अतः,$Fe^{3+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिकतम $(n=5)$ है,जिसके परिणामस्वरूप इसका चुंबकीय आघूर्ण सबसे अधिक है।

(C) आयन प्रतिचुंबकीय होते हैं यदि उनके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित (paired) हों।
$Zn^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है।
चूंकि $3d$ उपकोश में सभी $10$ इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए $Zn^{2+}$ प्रतिचुंबकीय है।
इसके विपरीत,$Cr^{3+} ([Ar] 3d^3)$,$Fe^{3+} ([Ar] 3d^5)$ और $Mn^{2+} ([Ar] 3d^5)$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन मौजूद होते हैं,इसलिए वे अनुचुंबकीय (paramagnetic) हैं।

(A, D) एक आयन रंगीन होता है यदि उसके $d$-कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हों,जो $d-d$ संक्रमण की अनुमति देते हैं।
$1. Fe^{2+} ([Ar] 3d^6)$: इसमें $4$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं। यह रंगीन है।
$2. Cu^{+} ([Ar] 3d^{10})$: इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है। यह रंगहीन है।
$3. Sc^{3+} ([Ar] 3d^0)$: इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है। यह रंगहीन है।
$4. Mn^{2+} ([Ar] 3d^5)$: इसमें $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं। यह रंगीन है।

(B) केंद्रीय धातु आयन $Mn^{2+}$,$Fe^{2+}$,$Ni^{2+}$,और $Cu^{2+}$ हैं।
इनका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास क्रमशः $3d^5$,$3d^6$,$3d^8$,और $3d^9$ है।
अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ क्रमशः $n=5$,$n=4$,$n=2$,और $n=1$ है।
चुंबकीय आघूर्ण $\mu$,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)$ के सीधे समानुपाती होता है।
अतः,चुंबकत्व का घटता क्रम $I > II > III > IV$ है।
इसलिए,चुंबकत्व का बढ़ता क्रम $IV < III < II < I$ है।

(B) एक यौगिक रंगीन होता है यदि उसमें $d-d$ संक्रमण के कारण आंशिक रूप से भरे हुए $d$-कक्षक (अर्थात अयुग्मित इलेक्ट्रॉन) वाले संक्रमण धातु आयन मौजूद हों।
$Ag_2SO_4$ में $Ag^+$ $(4d^{10})$ आयन होता है,जिसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होता है,इसलिए यह रंगहीन है।
$CuF_2$ में $Cu^{2+}$ $(3d^9)$ आयन होता है,जिसमें $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है,इसलिए यह रंगीन है।
$MgF_2$ में $Mg^{2+}$ $(2p^6)$ आयन होता है,जिसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होता है,इसलिए यह रंगहीन है।
$CuCl$ में $Cu^+$ $(3d^{10})$ आयन होता है,जिसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होता है,इसलिए यह रंगहीन है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(D) जब $H$,$C$,$N$,या $B$ जैसे छोटे परमाणु संक्रमण धातुओं के क्रिस्टल जालक में फंस जाते हैं,तो अंतरालीय यौगिक बनते हैं।
इन यौगिकों के गुण निम्नलिखित हैं:
$1$. ये अत्यधिक कठोर होते हैं।
$2$. इनके गलनांक शुद्ध धातुओं की तुलना में अधिक होते हैं।
$3$. ये धात्विक चालकता बनाए रखते हैं।
$4$. ये रासायनिक रूप से अक्रिय हो जाते हैं।
$5$. अंतरालीय परमाणुओं की उपस्थिति के कारण,धातु की परतों की गतिशीलता सीमित हो जाती है,जिससे धातु कम तन्य और कम आघातवर्धनीय हो जाती है।
अतः,दिए गए सभी विकल्प सही हैं।

(D) $1$. $3d$ श्रेणी में परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता सामान्यतः घटती है।
$2$. $3d$ श्रेणी में $Cr$ $(Z=24)$ से $Cu$ $(Z=29)$ तक परमाणु त्रिज्या लगभग समान रहती है क्योंकि नाभिकीय आवेश में वृद्धि $d$-इलेक्ट्रॉनों के परिरक्षण प्रभाव द्वारा संतुलित हो जाती है।
$3$. आवर्त में $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता बढ़ती है क्योंकि बाद के तत्वों में आयनन ऊर्जा और जलयोजन ऊर्जा का संतुलन $+2$ अवस्था को अधिक स्थिर बनाता है।

(D) संक्रमण तत्वों की आयनन ऊर्जा $s-$ ब्लॉक तत्वों की तुलना में अधिक होती है क्योंकि इनका परमाणु आकार छोटा और प्रभावी नाभिकीय आवेश अधिक होता है।
हालाँकि,यह $p-$ ब्लॉक तत्वों की तुलना में कम होती है क्योंकि $p-$ ब्लॉक तत्वों में संक्रमण तत्वों की तुलना में प्रभावी नाभिकीय आवेश अधिक और परमाणु त्रिज्या छोटी होती है।
इसलिए,संक्रमण तत्वों की आयनन ऊर्जा $s-$ ब्लॉक और $p-$ ब्लॉक तत्वों के बीच होती है।
अतः,सही कथन यह है कि ये $s-$ ब्लॉक तत्वों से अधिक और $p-$ ब्लॉक तत्वों से कम होती हैं।

(A) संक्रमण तत्व अपने $(n-1)d$ कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण मजबूत धात्विक आबंधन प्रदर्शित करते हैं।
ये अयुग्मित इलेक्ट्रॉन धात्विक आबंधन के अलावा सहसंयोजक आबंधन में भी भाग लेते हैं,जिसके परिणामस्वरूप परमाणुकरण की एन्थैल्पी उच्च होती है और वे प्रतिनिधि तत्वों की तुलना में अधिक धात्विक और कठोर होते हैं।

(D) अमलगम पारा $(Hg)$ और किसी अन्य धातु का मिश्रधातु होता है।
अधिकांश धातुएं पारे के साथ अमलगम बनाती हैं,लेकिन लोहा $(Fe)$,प्लैटिनम $(Pt)$,टंगस्टन $(W)$ और टैंटलम $(Ta)$ जैसी कुछ धातुएं अमलगम नहीं बनाती हैं।
इसलिए,लोहा $(Fe)$ और प्लैटिनम $(Pt)$ दोनों पारे के साथ अमलगम नहीं बनाते हैं।
अतः,सही विकल्प $(d)$ है।

(D) संक्रमण धातुएं कई विशिष्ट गुण प्रदर्शित करती हैं:
$1$. $d-d$ संक्रमण के कारण,संक्रमण तत्वों के आयनों वाले यौगिक आमतौर पर रंगीन होते हैं।
$2$. संक्रमण धातुएं परिवर्तनशील ऑक्सीकरण अवस्थाएं प्रदर्शित करती हैं,और $+2$ अक्सर एक बहुत ही सामान्य अवस्था होती है,हालांकि $+3$ भी सामान्य है। हालाँकि,संक्रमण धातुओं के इन गुणों के संदर्भ में 'उपरोक्त सभी' कथन को सामान्यतः सही माना जाता है।
$3$. उनके पास उच्च आवेश-से-आकार अनुपात और रिक्त $d$-कक्षक होते हैं,जो उन्हें आसानी से संकुल बनाने की अनुमति देते हैं।

(D) किसी भी संक्रमण धातु द्वारा प्रदर्शित उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था $+8$ है,जो $Ru$ और $Os$ द्वारा उनके संबंधित यौगिकों जैसे $RuO_4$ और $OsO_4$ में प्रदर्शित की जाती है।
अतः,विकल्प $(b)$ और $(c)$ दोनों सही हैं,जिससे विकल्प $(d)$ सबसे उपयुक्त उत्तर है।

(B) $Zn$ $(Z=30)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ है।
संक्रमण तत्वों में,$(n-1)d$ और $ns$ दोनों इलेक्ट्रॉनों के बंधन में भाग लेने के कारण परिवर्तनशील ऑक्सीकरण अवस्थाएं उत्पन्न होती हैं।
चूंकि $Zn$ में $3d$ उपकोष पूरी तरह से भरा हुआ $(3d^{10})$ है,इसलिए $d$-इलेक्ट्रॉन स्थिर होते हैं और रासायनिक बंधन में भाग नहीं लेते हैं।
इसलिए,$Zn$ केवल अपने दो $4s$ इलेक्ट्रॉनों को खोकर $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है,और परिवर्तनशील ऑक्सीकरण अवस्थाएं दिखाने में विफल रहता है।

(B) कमरे के तापमान पर $d-$ ब्लॉक का एकमात्र तरल तत्व मरकरी $(Hg)$ है।
मरकरी अन्य धातुओं की तुलना में उच्च विशिष्ट ऊष्मा क्षमता प्रदर्शित करता है।
यह हाइड्रोजन से कम अभिक्रियाशील है,जिसका अर्थ है कि यह तनु अम्लों से हाइड्रोजन को विस्थापित नहीं करता है।
मरकरी$(II)$ क्लोराइड $(HgCl_2)$ एक सहसंयोजक यौगिक है जो गर्म करने पर ऊर्ध्वपातित (वाष्पशील) हो जाता है।

(D) $Cu$,$Ag$,और $Au$ समूह $11$ के तत्व हैं जो $d$-ब्लॉक से संबंधित हैं।
ये अपनी सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाओं में आंशिक रूप से भरी हुई $d$-कक्षकें रखते हैं,जो संक्रमण तत्वों की मुख्य विशेषता है।
समूह $11$ की धातुओं को सिक्कों के निर्माण में उनके ऐतिहासिक उपयोग के कारण सिक्का धातुएं कहा जाता है।

(D) अंतराकाशी यौगिक वे यौगिक होते हैं जिनमें $H, C, N$ या $B$ जैसे छोटे परमाणु संक्रमण धातुओं के क्रिस्टल जालक में फंस जाते हैं।
$Fe, Co, Ni$ जैसी संक्रमण धातुओं का परमाणु आकार बड़ा होता है और उनकी क्रिस्टल संरचनाओं में खाली अंतराकाशी स्थान होते हैं,जो उन्हें ये यौगिक बनाने की अनुमति देते हैं।
चूंकि $Fe, Co$ और $Ni$ सभी संक्रमण धातुएं हैं जो ऐसी संरचनाएं बनाने में सक्षम हैं,इसलिए सही उत्तर उपरोक्त सभी है।

(A) $Molybdenum$ $(Mo)$ एक संक्रमण धातु है जिसका गलनांक उच्च होता है और इसकी तापीय चालकता अच्छी होती है।
इसका उपयोग आमतौर पर $X-ray$ $\text{ट्यूब में लक्ष्य सामग्री के रूप में किया जाता है क्योंकि यह }$ $X-ray$ $\text{उत्पन्न करने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉन बमबारी द्वारा उत्पन्न तीव्र गर्मी को सहन कर सकता है।}$

(D) संक्रमण तत्व कई कारकों के कारण उत्प्रेरक सक्रियता प्रदर्शित करते हैं:
$1$. वे $variable \ oxidation \ states$ (परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएं) दिखाते हैं और संकुल बना सकते हैं,जो उन्हें कम सक्रियण ऊर्जा के साथ वैकल्पिक मार्ग प्रदान करने की अनुमति देते हैं।
$2$. वे अभिकारकों के अधिशोषण के लिए एक बड़ा $surface \ area$ (पृष्ठ क्षेत्रफल) प्रदान करते हैं,जो सतह पर अभिकारकों की सांद्रता को बढ़ाता है और प्रतिक्रिया को सुगम बनाता है।
$3$. इसलिए,दिए गए सभी कारक उनके उत्प्रेरक गुणों में योगदान करते हैं।

(A) संक्रमण तत्वों की उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाएं $F$ और $O$ के साथ संयोजन में पाई जाती हैं क्योंकि $F$ और $O$ सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व हैं।
उदाहरण के लिए,$Os$ यौगिक $OsO_4$ में $+8$ की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाता है।
इसी प्रकार,$Mn$ यौगिक $KMnO_4$ में $+7$ की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाता है।

(D) फजान के नियम के अनुसार,धातु धनायन की ऑक्सीकरण अवस्था (आवेश) में वृद्धि के साथ यौगिक का सहसंयोजक गुण बढ़ता है।
यह दिया गया है कि ऑक्सीकरण अवस्थाएँ $x$ और $y$ दो इकाइयों से भिन्न हैं,मान लीजिए $x < y$ है।
चूँकि $y > x$ है,इसलिए ऑक्सीकरण अवस्था $y$ वाला यौगिक अधिक सहसंयोजक गुण प्रदर्शित करेगा और ऑक्सीकरण अवस्था $x$ वाला यौगिक अधिक आयनिक गुण प्रदर्शित करेगा।
अतः,यदि $x < y$ है,तो ऑक्सीकरण अवस्था $x$ में यौगिक अधिक आयनिक हैं और ऑक्सीकरण अवस्था $y$ में यौगिक अधिक सहसंयोजक हैं।
इस प्रकार,कथन $(b)$ और $(c)$ दोनों सही हैं।

(D) चुंबकीय आघूर्ण (केवल चक्रण) का सूत्र $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$Sc^{3+}$ $([Ar] 3d^0)$: $n = 0$,अतः $\mu = 0 \ BM$.
$Ti^{3+}$ $([Ar] 3d^1)$: $n = 1$,अतः $\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ BM$.
$Cu^{2+}$ $([Ar] 3d^9)$: $n = 1$,अतः $\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ BM$.
चूंकि $Ti^{3+}$ और $Cu^{2+}$ दोनों में $n=1$ है,इसलिए वे एक निश्चित गैर-शून्य चुंबकीय आघूर्ण रखते हैं।

(D) एक आयन प्रतिचुंबकीय होता है यदि उसके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित (paired) हों।
$Ce^{+4}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^0 5d^0 6s^0$ है। चूंकि सभी कक्षक खाली हैं,इसलिए इसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है,जिससे यह प्रतिचुंबकीय हो जाता है।
$Pa^{+4}$ का विन्यास $[Rn] 5f^1$ है,जिसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
$Yb^{+3}$ का विन्यास $[Xe] 4f^{13}$ है,जिसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
$U^{+3}$ का विन्यास $[Rn] 5f^3$ है,जिसमें तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।

(C) परमाणुकरण एन्थैल्पी वह ऊर्जा है जो गैसीय अवस्था में परमाणु प्राप्त करने के लिए एक मोल पदार्थ के सभी बंधों को तोड़ने के लिए आवश्यक होती है।
संक्रमण तत्व अपनी $(n-1)d$ कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण मजबूत धात्विक बंध बनाते हैं,जिससे उनकी परमाणुकरण एन्थैल्पी उच्च होती है।
$3d$ श्रेणी में आगे बढ़ने पर,$d^5$ विन्यास तक अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ती है,जिससे मजबूत धात्विक बंध और उच्च परमाणुकरण एन्थैल्पी प्राप्त होती है।
दिए गए विकल्पों में,$V$ $(3d^3 4s^2)$ में $Sc$ $(3d^1 4s^2)$ की तुलना में अधिक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,जबकि $Zn$ $(3d^{10} 4s^2)$ में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है,जिसके परिणामस्वरूप इसकी परमाणुकरण एन्थैल्पी सबसे कम होती है।
अतः,$V$ की परमाणुकरण एन्थैल्पी उच्च होने की अपेक्षा है।

(C) दिया गया इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(n - 1)s^2 (n - 1)p^6 (n - 1)d^x ns^2$ है।
यदि $n = 4$ और $x = 5$ है,
तो विन्यास: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^5 4s^2$ होगा।
कुल इलेक्ट्रॉनों की संख्या $2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 5 + 2 = 25$ है।
चूँकि परमाणु उदासीन है,प्रोटॉन की संख्या इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होगी,जो $25$ है।

(C) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^3 4s^2$ है,जिसे $[Ar] 3d^3 4s^2$ के रूप में लिखा जा सकता है।
$d$-ब्लॉक तत्वों के लिए,समूह संख्या $(n-1)d$ इलेक्ट्रॉनों और $ns$ इलेक्ट्रॉनों के योग द्वारा निर्धारित की जाती है।
यहाँ,$(n-1)d$ उपकोष में $3$ इलेक्ट्रॉन और $ns$ उपकोष में $2$ इलेक्ट्रॉन हैं।
कुल इलेक्ट्रॉन = $3 + 2 = 5$।
अतः,यह तत्व $5$वें समूह में स्थित है।

(C) आयनन ऊर्जा इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और आयन के स्थायित्व पर निर्भर करती है।
$Mn^{2+}$,$Ni^{2+}$,और $Ca^{2+}$ के लिए:
$Mn^{2+} = [Ar] 3d^5$ (अर्ध-पूर्ण स्थिर विन्यास,उच्च $IE$)।
$Ni^{2+} = [Ar] 3d^8$।
$Ca^{2+} = [Ar]$ (उत्कृष्ट गैस विन्यास)।
विकल्पों की तुलना करने पर:
विकल्प $C$ सही है क्योंकि $Mn^{2+}$ में स्थिर $d^5$ विन्यास होता है,जिससे इसकी आयनन ऊर्जा $Ni^{2+}$ और $Ca^{2+}$ की तुलना में अधिक होती है।

(C) $Uub$ (कोपरनिशियम,$Cn$) का परमाणु क्रमांक $112$ है।
इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Rn] \ 5f^{14} \ 6d^{10} \ 7s^2$ है।
चूंकि संयोजी इलेक्ट्रॉन $d$-कक्षक में प्रवेश करते हैं,यह $d$-ब्लॉक का तत्व है।
$d$-ब्लॉक तत्वों के लिए समूह संख्या $(n-1)d + ns$ इलेक्ट्रॉनों द्वारा ज्ञात की जाती है।
समूह संख्या $= 10 + 2 = 12$ है।
उच्चतम मुख्य क्वांटम संख्या $(n)$ $7$ है,इसलिए आवर्त $7$ है।
अतः,सही सेट $12, 7$ है।

(D) विकल्प $A$ गलत है क्योंकि क्रोमेट का डाइक्रोमेट में परिवर्तन अम्लीय माध्यम $(pH < 7)$ में होता है,न कि क्षारीय में।
विकल्प $B$ गलत है क्योंकि अम्लीय माध्यम में $KMnO_4$ द्वारा $I^-$ का ऑक्सीकरण $I_2$ में होता है,$IO_3^-$ में नहीं।
विकल्प $C$ गलत है क्योंकि मिश धातु (Misch metal) लैंथेनॉइड धातुओं का एक मिश्र धातु है।
विकल्प $D$ सही है क्योंकि $Ce$ और $Tb$ अपनी सामान्य $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था के अलावा $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था भी प्रदर्शित करते हैं।

(C) $Cr^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^3$ है।
अष्टफलकीय क्षेत्र में,यह $t_{2g}^3 e_g^0$ विन्यास के अनुरूप है।
यह विन्यास अर्ध-पूर्ण $t_{2g}$ उपकोश को दर्शाता है,जो विनिमय ऊर्जा के कारण अतिरिक्त स्थिरता प्रदान करता है।
इसलिए,जलीय माध्यम में दिए गए विकल्पों में से $Cr^{3+}$ सबसे अधिक स्थायी धनायन है।

(B) स्कैंडियम $(Sc)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^1 4s^2$ है। यह आमतौर पर $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।
जिंक $(Zn)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ है। यह केवल $4s$ कक्षक से दो इलेक्ट्रॉन खोकर $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित कर सकता है।
$Sc$ और $Zn$ दोनों परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित नहीं करते हैं क्योंकि उनके पास आंशिक रूप से भरे हुए $d$ कक्षक नहीं होते हैं जो अन्य संक्रमण धातुओं की तरह कई ऑक्सीकरण अवस्थाओं के लिए जिम्मेदार होते हैं।
अतः,$Sc$ और $Zn$ $3d$ श्रेणी के वे तत्व हैं जो परिवर्ती संयोजकता प्रदर्शित नहीं करते हैं।

(B) दिए गए इलेक्ट्रॉनिक विन्यास का विश्लेषण करते हैं:
$(i) \; [Xe] \; 6s^1$: यह सीज़ियम $(Cs)$ है,जो एक क्षार धातु है। इसकी आयनन एन्थैल्पी कम होती है और यह एक प्रबल अपचायक है। यह कथन सत्य है।
$(ii) \; [Xe] \; 4f^{14}5d^16s^2$: यह ल्यूटीशियम $(Lu)$ है। यद्यपि इसमें $5d^1$ इलेक्ट्रॉन है,यह लैंथेनॉइड श्रेणी का अंतिम तत्व ($4f$ ब्लॉक) है। इसे $f-$ब्लॉक तत्व माना जाता है,न कि $d-$ब्लॉक तत्व। यह कथन असत्य है।
$(iii) \; [Ne] \; 3s^23p^5$: यह क्लोरीन $(Cl)$ है,जो एक हैलोजन है। इसकी इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी का मान उच्च ऋणात्मक होता है। यह कथन सत्य है।
$(iv) \; [Ar] \; 3d^74s^2$: यह कोबाल्ट $(Co)$ है,जो एक संक्रमण धातु है। संक्रमण धातुएँ सामान्यतः परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दर्शाती हैं। यह कथन सत्य है।
अतः,असत्य कथन $(ii)$ है।

(C) $3d$ संक्रमण श्रेणी में,प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि के कारण परमाणु त्रिज्या सामान्यतः $Sc$ से $Mn$ तक घटती है।
हालाँकि,$Fe$ से $Cu$ तक,परमाणु त्रिज्या लगभग स्थिर रहती है क्योंकि नाभिकीय आवेश में वृद्धि $d$-इलेक्ट्रॉनों के परिरक्षण प्रभाव (shielding effect) द्वारा संतुलित हो जाती है।
$Zn$ के लिए,$d$-इलेक्ट्रॉनों के बीच अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण के कारण परमाणु त्रिज्या बढ़ जाती है,जिससे इलेक्ट्रॉन बादल का विस्तार होता है।
$Cr$ $(3d^5 4s^1)$ और $Mn$ $(3d^5 4s^2)$ की तुलना करने पर,$Cr$ की परमाणु त्रिज्या $Mn$ से बड़ी है $(Cr > Mn)$।
$Cu$ $(3d^{10} 4s^1)$ और $Zn$ $(3d^{10} 4s^2)$ की तुलना करने पर,$Zn$ की परमाणु त्रिज्या $Cu$ से बड़ी है $(Cu < Zn)$।
अतः,कथन $(A)$ और $(B)$ दोनों सही हैं।

(C) संक्रमण धातुओं को निम्नलिखित गुणों द्वारा पहचाना जाता है:
$I$: वे $(n-1)d$ और $ns$ इलेक्ट्रॉनों की भागीदारी के कारण विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाएं प्रदर्शित करते हैं।
$II$: वे $d-d$ संक्रमण के कारण विलयन में रंगीन आयन बनाते हैं।
$IV$: वे कई ऑक्सीकरण अवस्थाओं को अपनाने और अधिशोषण के लिए बड़ा सतह क्षेत्र प्रदान करने की क्षमता के कारण प्रभावी उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं।
हालाँकि,कथन $III$ गलत है क्योंकि अधिकांश संक्रमण धातुएं ऑक्सीजन में तेजी से नहीं जलती हैं; वे आमतौर पर अपनी सतहों पर स्थिर ऑक्साइड परतें बनाती हैं या मानक परिस्थितियों में धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करती हैं।
इसलिए,कथन $I, II,$ और $IV$ सही हैं।

(B) किसी आयन के अनुचुंबकीय और रंगीन होने के लिए,उसके $4f$ कक्षक में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होने चाहिए।
$1$. $Ce^{+4}$ $([Xe] 4f^0)$: प्रतिचुंबकीय और रंगहीन।
$2$. $Yb^{+2}$ $([Xe] 4f^{14})$: प्रतिचुंबकीय और रंगहीन।
$3$. $Gd^{+3}$ $([Xe] 4f^7)$: अनुचुंबकीय और रंगीन।
$4$. $Nd^{+3}$ $([Xe] 4f^3)$: अनुचुंबकीय और रंगीन।
$5$. $La^{+3}$ $([Xe] 4f^0)$: प्रतिचुंबकीय और रंगहीन।
$6$. $Lu^{+3}$ $([Xe] 4f^{14})$: प्रतिचुंबकीय और रंगहीन।
$7$. $Lr^{+3}$ $([Rn] 5f^{14})$: प्रतिचुंबकीय और रंगहीन।
अतः,$Gd^{+3}$ और $Nd^{+3}$ दोनों अनुचुंबकीय और रंगीन हैं।

(A) लैंथेनॉइड संकुचन मुख्य रूप से $4f$ इलेक्ट्रॉनों के दुर्बल परिरक्षण प्रभाव (poor shielding effect) के कारण होता है।
चूंकि $4f$ कक्षकों का आकार विसरित (diffuse) होता है,इसलिए वे लैंथेनॉइड श्रेणी में आगे बढ़ने पर बढ़ते हुए नाभिकीय आवेश से बाहरी इलेक्ट्रॉनों को प्रभावी ढंग से परिरक्षित नहीं कर पाते हैं।
परिणामस्वरूप,प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ जाता है,जिससे परमाणु और आयनिक त्रिज्याओं में लगातार कमी आती है।

(B) प्रत्येक विकल्प का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $Mn < Cr > Zn \, (IP)$: $Mn$ $(3d^5 4s^2)$ में अर्ध-पूरित $d$-उपकोश के स्थायित्व के कारण $Cr$ $(3d^5 4s^1)$ की तुलना में $IP$ अधिक होता है। अतः यह क्रम गलत है।
$2$. $La > Sc < Zn \, (size)$: समूह में नीचे जाने पर परमाणु आकार बढ़ता है। $Sc$ $(3d)$ का आकार $La$ $(5d)$ से छोटा है। आवर्त में प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ने के कारण $Zn$ का आकार $Sc$ से छोटा होता है। अतः $La > Sc < Zn$ क्रम सही है।
$3$. $F > P < N \, (IP)$: $N$ $(2p^3)$ के स्थिर अर्ध-पूरित विन्यास के कारण $F$ $(2p^5)$ की तुलना में $IP$ अधिक होता है। अतः यह क्रम गलत है।
$4$. $Cl < F > Br \, (EA)$: $F$ के छोटे $2p$ कक्षक में अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण के कारण $Cl$ की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी $(EA)$ $F$ से अधिक होती है। अतः यह क्रम गलत है।

(D) संक्रमण तत्वों की विशेषता आंशिक रूप से भरे हुए $d$-कक्षकों की उपस्थिति है।
अपने छोटे आकार,उच्च परमाणु आवेश और $d$-कक्षकों की उपलब्धता के कारण,वे परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करते हैं और संकुल यौगिक बनाने की उच्च प्रवृत्ति रखते हैं।
वे विभिन्न ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक भी बनाते हैं।
हालाँकि,संक्रमण तत्व आमतौर पर उच्च आवेश घनत्व और ध्रुवीकरण शक्ति के कारण अपने यौगिकों में महत्वपूर्ण मात्रा में सहसंयोजक गुण प्रदर्शित करते हैं,न कि आयनिक यौगिक बनाने की अधिकतम प्रवृत्ति।
इसलिए,यह कथन कि उनमें आयनिक यौगिक बनाने की अधिकतम प्रवृत्ति होती है,एक विशेषता नहीं है।

(C) गैडोलीनियम $(Gd)$ की परमाणु संख्या $64$ है।
आउफबाऊ सिद्धांत और अर्ध-पूर्ण कक्षकों के स्थायित्व का पालन करते हुए,यूरोपियम ($Eu$,$Z = 63$) पर $4f$ उपकोष अर्ध-पूर्ण हो जाता है,जिसका विन्यास $[Xe] 4f^7 6s^2$ है।
अगले तत्व,गैडोलीनियम $(Z = 64)$ के लिए,$4f$ उपकोष पहले से ही स्थिर (अर्ध-पूर्ण) है,इसलिए अगला इलेक्ट्रॉन $4f$ कक्षक के बजाय $5d$ कक्षक में प्रवेश करता है।
अतः,$Gd$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^7 5d^1 6s^2$ है।

(C) संक्रमण तत्वों के लिए,समूह संख्या $(n-1)d$ और $ns$ इलेक्ट्रॉनों के योग द्वारा निर्धारित की जाती है।
दिया गया विन्यास: $4d^3$ $5s^2$ है।
$(n-1)d$ कक्षक में इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $3$ है।
$ns$ कक्षक में इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $2$ है।
कुल इलेक्ट्रॉन = $3 + 2 = 5$ है।
अतः,यह तत्व समूह $V$ $B$ से संबंधित है।

(C) जिरकोनियम $(Zr)$ $4d$ संक्रमण श्रेणी का तत्व है और हाफनियम $(Hf)$ $5d$ संक्रमण श्रेणी का तत्व है।
वे समान भौतिक और रासायनिक गुण प्रदर्शित करते हैं क्योंकि उनकी परमाणु त्रिज्या लगभग समान होती है।
परमाणु त्रिज्या में यह समानता लैंथेनॉइड संकुचन के कारण होती है,जो $5d$ श्रेणी के तत्वों में $4f$ इलेक्ट्रॉनों के दुर्बल परिरक्षण प्रभाव (poor shielding effect) के कारण उत्पन्न होता है।

(D) $4f$ और $5f$ कक्षक समान रूप से परिरक्षित नहीं होते हैं।
$5f$ कक्षक $4f$ की तुलना में कमजोर परिरक्षण प्रभाव प्रदान करते हैं क्योंकि $5f$ कक्षक अधिक विस्तृत होते हैं और नाभिक से दूर होते हैं।
अतः,यह कथन कि $4f$ और $5f$ कक्षक समान रूप से परिरक्षित होते हैं,गलत है।

(B) प्रथम संक्रमण श्रेणी के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव ($E^o$ $M^{2+}/M$) के मान सामान्यतः बाएं से दाएं जाने पर कम ऋणात्मक होते जाते हैं,जिसमें कुछ अपवाद हैं।
$Mn^{2+}$ में एक स्थिर $d^5$ विन्यास होता है,जो इसके अपचयन विभव (reduction potential) को अपेक्षा से अधिक ऋणात्मक बनाता है।
$M^{2+}$ आयनों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार हैं:
$Cr^{2+}$: $[Ar] 3d^4$
$Mn^{2+}$: $[Ar] 3d^5$ (अर्ध-पूर्ण,अतिरिक्त स्थिर)
$Fe^{2+}$: $[Ar] 3d^6$
$Co^{2+}$: $[Ar] 3d^7$
$Mn^{2+}$ आयन की अतिरिक्त स्थिरता के कारण,$Mn^{2+}/Mn$ के लिए $E^o$ मान $Cr^{2+}/Cr$ की तुलना में अधिक ऋणात्मक होता है। ऋणात्मक मानों के परिमाण का सही क्रम $Mn > Cr > Fe > Co$ है।