Lanthanoids and Actinoids Questions in Gujarati

(D) દુર્લભ-પૃથ્વી ધાતુઓ $15$ લેન્થેનોઇડ્સ ($Lanthanum$ થી $Lutetium$ સુધી) અને તેની સાથે $Scandium$ અને $Yttrium$ ને ગણવામાં આવે છે. $Lanthanum$ $(Z = 57)$ એ લેન્થેનોઇડ શ્રેણીનું પ્રથમ તત્વ છે અને તેને દુર્લભ-પૃથ્વી ધાતુઓનું પ્રથમ તત્વ માનવામાં આવે છે.

(C) લેન્થેનાઇડ્સ એ $57$ થી $71$ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતા તત્વો છે.
$\text{સીરિયમ}$ $(Ce)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $58$ છે,જે તેને લેન્થેનાઇડ શ્રેણીમાં મૂકે છે.
$\text{કેડમિયમ}$ $(Cd)$ એ સંક્રાંતિ ધાતુ છે ($Group$ $12$).
$\text{કેલિફોર્નિયમ}$ $(Cf)$ એ એક્ટિનાઇડ છે ($atomic$ $number$ $98$).
$\text{સીઝિયમ}$ $(Cs)$ એ આલ્કલી ધાતુ છે ($Group$ $1$).
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) $ \text{rare-earth elements} $ શબ્દ સામાન્ય રીતે $15$ લેન્થેનાઈડ્સ $( \text{Lanthanum to Lutetium} )$ વત્તા $ \text{Scandium} $ અને $ \text{Yttrium} $ ને સંદર્ભિત કરે છે,જે કુલ $17$ તત્વો બનાવે છે. જોકે,ઘણા સંદર્ભોમાં,$ \text{Cerium} $ $(Z=58)$ થી $ \text{Lutetium} $ $(Z=71)$ સુધીના $14$ તત્વોને ખાસ કરીને લેન્થેનાઈડ શ્રેણી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. પ્રમાણભૂત વર્ગીકરણ મુજબ,કુલ સંખ્યા $17$ છે.

(D) $Ce$ $(Z=58)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] \,4f^1 \,5d^1 \,6s^2$ છે.
જેથી વિભેદક ઇલેક્ટ્રોન $4f$ કક્ષકમાં પ્રવેશ કરે છે,તેથી $Ce$ એ $f$-બ્લોકનું તત્વ છે.

(B) લેન્થેનાઇડ્સમાં,ઇલેક્ટ્રોન $4f$ કક્ષકમાં ક્રમશઃ ભરાય છે.
લેન્થેનાઇડ્સ માટે સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] \, 4f^{1-14} \, 5d^{0-1} \, 6s^2$ છે.

(B) સાચો જવાબ $(B)$ છે. પરમાણુ ક્રમાંકમાં વધારા સાથે ત્રિસંયોજક લેન્થેનાઇડની આયનીય ત્રિજ્યા વધતી નથી; તેના બદલે,તેમાં સતત ઘટાડો જોવા મળે છે,જેને લેન્થેનોઇડ સંકોચન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) $(d)$ લેન્થેનાઇડ શ્રેણીમાં સૌથી મોટી કદ ધરાવતો ટ્રાયવેલેન્ટ આયન $La^{3+}$ છે.
જેમ આપણે $La^{3+}$ થી $Lu^{3+}$ તરફ જઈએ છીએ, તેમ લેન્થેનાઇડ સંકોચનને કારણે આયનીય ત્રિજ્યામાં ઘટાડો થાય છે, જે પરમાણુ ક્રમાંકમાં વધારા સાથે લેન્થેનાઇડ આયનોના કદમાં થતો સતત ઘટાડો છે.

(D) આપેલા તત્વોમાં લેન્થેનોઇડ્સ ($Eu$,$La$,$Gd$) અને એક એક્ટિનોઇડ $(Am)$ નો સમાવેશ થાય છે.
$5f$,$6d$ અને $7s$ કક્ષકોની સમાન ઊર્જાને કારણે લેન્થેનોઇડ્સની તુલનામાં એક્ટિનોઇડ્સ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓની વિશાળ શ્રેણી દર્શાવે છે.
$Am$ (એમેરિશિયમ) $+2$ થી $+6$ સુધીની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,$La$,$Eu$ અને $Gd$ જેવા લેન્થેનોઇડ્સ મુખ્યત્વે $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
તેથી,$Am$ વિવિધ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓની મહત્તમ સંખ્યા દર્શાવે છે.

(A) આયનીય કદ વીજભાર અને કક્ષાની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે.
$Sn^{4+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Kr] 4d^{10}$ છે,જે સ્યુડો-નોબલ ગેસ જેવી છે અને તે $5$ માં આવર્તનું તત્વ હોવાથી લેન્થેનાઇડ આયનો કરતા મોટું છે.
$Ce^{4+}$ $(Z=58)$ એ $4f^0$ રચના ધરાવતો લેન્થેનાઇડ આયન છે.
$Yb^{3+}$ $(Z=70)$ અને $Lu^{3+}$ $(Z=71)$ લેન્થેનાઇડ આયનો છે.
લેન્થેનાઇડ સંકોચનને કારણે,$Ce$ થી $Lu$ તરફ જતાં પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે આયનીય કદ ઘટે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $Sn^{4+} > Ce^{4+} > Yb^{3+} > Lu^{3+}$ છે.

(A) $f$-બ્લોક તત્વો (લેન્થેનોઇડ્સ અને એક્ટિનોઇડ્સ) $MH_2$ અને $MH_3$ ના સીમિત બંધારણ ધરાવતા હાઇડ્રાઇડ્સ બનાવે છે.

(A) કેલિફોર્નિયમ $(Cf)$ તત્વનો પરમાણુ ક્રમાંક $98$ છે.
તે $5f$ બ્લોકના તત્વોનો સભ્ય છે,જેને એક્ટિનાઇડ શ્રેણી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) મિશ મેટલ એ દુર્લભ પાર્થિવ ધાતુઓ (લેન્થેનોઇડ્સ) ની મિશ્રધાતુ છે.
તેનું સામાન્ય બંધારણ નીચે મુજબ છે:
દુર્લભ પાર્થિવ ધાતુઓ: $94-95\%$
આયર્ન $(Fe)$: $5\%$
$S, C, Ca, Al$ ના અંશો.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$La$ (લેન્થેનમ) એ દુર્લભ પાર્થિવ ધાતુ (લેન્થેનોઇડ) છે જે મિશ મેટલનો મુખ્ય ઘટક છે.

(D) લેન્થેનમ $(Z = 57)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 5d^1 6s^2$ છે.
જોકે તેની ધરા અવસ્થામાં $4f$ કક્ષકમાં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન નથી,તેમ છતાં તેને લેન્થેનોઇડ શ્રેણીનું પ્રથમ સભ્ય માનવામાં આવે છે કારણ કે તેના રાસાયણિક ગુણધર્મો $4f$ બ્લોકના તત્વો (લેન્થેનોઇડ્સ) સાથે ખૂબ જ સમાન છે.
તેથી,તેને $f-$બ્લોક તત્વો સાથે જૂથબદ્ધ કરવામાં આવે છે.

(D) $f-$ વિભાગના તત્વોની સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગરેશન $ns^2(n-1)d^{0-1}(n-2)f^{1-14}$ છે. આપેલ કોન્ફિગરેશન $ns^2(n-1)d^{1-10}(n-2)f^{1-14}$ એ $f-$ કક્ષકમાં ઇલેક્ટ્રોન ભરાવાની પ્રક્રિયા દર્શાવે છે,જે $f-$ વિભાગના તત્વો (લેન્થેનોઇડ્સ અને એક્ટિનોઇડ્સ) ની લાક્ષણિકતા છે.

(D) સાચો જવાબ છે.
ટર્બિયમ $(Tb)$ એ $65$ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતું લેન્થેનાઇડ તત્વ છે,જે $[Xe] 4f^9 6s^2$ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના સાથે $4f$-શ્રેણીમાં આવે છે.
ક્યુરિયમ $(Cm)$,કેલિફોર્નિયમ $(Cf)$ અને યુરેનિયમ $(U)$ એ તમામ $5f$-શ્રેણીના સભ્યો છે,જેને એક્ટિનાઇડ્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) લેન્થેનાઇડ્સનું રસાયણશાસ્ત્ર $4f$ કક્ષકોના સ્વભાવને કારણે મુખ્ય સમૂહના તત્વો અને સંક્રાંતિ ધાતુઓથી અલગ પડે છે.
આ કક્ષકો પરમાણુની અંદર દટાયેલી હોય છે અને $5s$,$5p$ અને $5d$ ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા પરમાણુના વાતાવરણથી સુરક્ષિત હોય છે.
પરિણામે,ત્રિસંયોજક લેન્થેનાઇડ્સની આયનીય ત્રિજ્યા પરમાણુ ક્રમાંકમાં વધારા સાથે સતત ઘટે છે,જેને લેન્થેનાઇડ સંકોચન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,વિધાન $B$ ખોટું છે કારણ કે ત્રિજ્યા વધતી નથી પણ ઘટે છે.
બધા લેન્થેનાઇડ તત્વો તેમની સૌથી લાક્ષણિક અવસ્થા તરીકે $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
લેન્થેનાઇડ સંકોચનને કારણે,આ તત્વો ઉચ્ચ ઘનતા ધરાવે છે.

(D) . યુરોપિયમ એ $f-$બ્લોકનું તત્વ છે કારણ કે તે $f-$બ્લોક તત્વોની સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $(4f^{1-14}5d^{0,1}6s^2)$ ને અનુસરે છે.
$Eu = [Xe] \, 4f^7 6s^2$

(D) લેન્થેનોઇડ્સની સામાન્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+III$ છે. જોકે,કેટલાક તત્વો સ્થિર ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણીને કારણે $+II$ અથવા $+IV$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.
યુરોપિયમ ($Eu$,પરમાણુ ક્રમાંક $63$) ની ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી $[Xe] 4f^7 6s^2$ છે.
તે $6s$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $Eu^{2+}$ આયન બનાવે છે,જે સ્થિર અર્ધ-પૂર્ણ $4f^7$ ગોઠવણી ધરાવે છે.
તે $+III$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(Eu^{3+})$ માં પણ સામાન્ય રીતે જોવા મળે છે.
તેથી,$Eu$ માટે $+II$ અને $+III$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ સામાન્ય છે.

(D) લેન્થેનાઈડ સંકોચન થવાનું કારણ એ છે કે $f-$કક્ષકના ઇલેક્ટ્રોન કેન્દ્રીય વીજભારનું નબળું શીલ્ડિંગ કરે છે.
$f-$ઇલેક્ટ્રોનની નબળી શીલ્ડિંગ અસરને કારણે,લેન્થેનાઈડ શ્રેણીમાં આગળ વધતા અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે,જેના પરિણામે પરમાણ્વીય અને આયનીય ત્રિજ્યામાં ક્રમશઃ ઘટાડો થાય છે.

(A) દુર્લભ-પૃથ્વી તત્વો,જેને લેન્થેનાઇડ્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તેમાં $58$ થી $71$ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતા તત્વોનો સમાવેશ થાય છે.
આ તત્વો $4f$ કક્ષકોના ભરાવા દ્વારા લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.

(C) $f-$બ્લોક તત્વો બે શ્રેણીઓ ધરાવે છે: લેન્થેનોઇડ્સ (પરમાણુ ક્રમાંક $58$ થી $71$) અને એક્ટિનોઇડ્સ (પરમાણુ ક્રમાંક $90$ થી $103$).
તેથી,$(a)$ અને $(b)$ બંને સાચા છે.

(C) પરમાણુ ક્રમાંકમાં વધારા સાથે લેન્થેનોઇડ્સની પરમાણ્વીય અને આયનીય ત્રિજ્યામાં થતા નિયમિત ઘટાડાને લેન્થેનાઇડ સંકોચન કહેવામાં આવે છે. આ $f-$ વિભાગના તત્વોની લાક્ષણિકતા છે.

(B) આંતરિક સંક્રાંતિ તત્વો એટલે $f-$વિભાગના તત્વો,જેમાં ત્રણ બાહ્યતમ કક્ષકો અપૂર્ણ હોય છે.
તેથી,અપૂર્ણ કક્ષકોની સંખ્યા $3$ છે.

(C) સીરિયમ ($Ce$,પરમાણુ ક્રમાંક $58$) એ લેન્થેનોઇડ તત્વ છે.
તેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$ છે.
તે સામાન્ય રીતે $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે,જે લેન્થેનોઇડ્સની લાક્ષણિક ઓક્સિડેશન અવસ્થા છે.
તે $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા પણ દર્શાવે છે કારણ કે $+4$ અવસ્થામાં તે સ્થાયી નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી રચના $([Xe])$ પ્રાપ્ત કરે છે.
તેથી,$Ce$ ની સૌથી સામાન્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ $+3$ અને $+4$ છે.

(A) સીરિયમ $(Z = 58)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$ છે.
તે $+3$ અને $+4$ બંને ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.
સીરિયમની $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા જલીય દ્રાવણમાં જાણીતી અને સ્થાયી છે,જ્યાં તે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
તેથી,એ વિધાન કે $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દ્રાવણમાં જાણીતી નથી,તે ખોટું છે.

(A) સાચો વિકલ્પ છે.
લેન્થેનોઇડ્સમાં સીરિયમ $(Z = 58)$ થી લ્યુટેટિયમ $(Z = 71)$ સુધીના $14$ તત્વોનો સમાવેશ થાય છે.
આ તત્વો $4f$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોન ભરાવાની પ્રક્રિયા દ્વારા લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.
તેઓ આવર્ત કોષ્ટકના છઠ્ઠા આવર્તમાં આવે છે અને કોષ્ટકની નીચે અલગ હરોળમાં દર્શાવવામાં આવ્યા છે.

(B) લેન્થેનાઈડ્સ અને એક્ટિનાઈડ્સ બંને $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
જ્યારે બંને $+3$ અવસ્થામાં હોય ત્યારે એક્ટિનાઈડ્સના ગુણધર્મો લેન્થેનાઈડ્સ સાથે ખૂબ જ સમાન હોય છે.

(B) લેન્થેનાઇડ સંકોચન એ $La$ $(Z=57)$ થી $Lu$ $(Z=71)$ સુધી પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે લેન્થેનાઇડ્સની પરમાણ્વીય અને આયનીય ત્રિજ્યામાં થતા સતત ઘટાડાને દર્શાવે છે.
આ સંકોચન તટસ્થ પરમાણુઓ અને તેમના અનુરૂપ $M^{3+}$ આયનો બંનેમાં જોવા મળે છે.

(D) સીરિયમ $(Ce)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $58$ છે.
$Ce$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$ છે.
છેલ્લો ઇલેક્ટ્રોન $4f$ કક્ષકમાં દાખલ થતો હોવાથી,તે $f-$ બ્લોક તત્વો (લેન્થેનોઇડ્સ) માં આવે છે.

(A) લેન્થેનોઇડ્સથી વિપરીત,એક્ટિનોઇડ્સ $+3$ થી $+7$ સુધીની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓની વિશાળ શ્રેણી દર્શાવે છે કારણ કે $5f$,$6d$ અને $7s$ પેટાકોષો વચ્ચેનો ઉર્જા તફાવત ખૂબ જ ઓછો છે.
તેની સરખામણીમાં,લેન્થેનોઇડ્સમાં $4f$ કક્ષકો વધુ અંદરની તરફ હોય છે અને $5d$ તથા $6s$ કક્ષકોની સાપેક્ષમાં મોટો ઉર્જા તફાવત ધરાવે છે,જે તેમની ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓને મુખ્યત્વે $+3$ સુધી મર્યાદિત કરે છે.

(A) લેન્થેનાઇડ શ્રેણીમાં,જેમ પરમાણ્વીય ક્રમાંક $La$ $(Z=57)$ થી $Lu$ $(Z=71)$ સુધી વધે છે,તેમ લેન્થેનાઇડ સંકોચનને કારણે ત્રિસંયોજક આયનો $(Ln^{3+})$ ની આયનીય ત્રિજ્યામાં સતત ઘટાડો થાય છે.
$La^{3+}$ એ શ્રેણીનો પ્રથમ આયન હોવાથી,આપેલા વિકલ્પોમાં તેની આયનીય ત્રિજ્યા સૌથી મોટી છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) લેન્થેનોઈડ સંકોચન મુખ્યત્વે $4f$ ઈલેક્ટ્રોનની નબળી શીલ્ડિંગ અસરને કારણે થાય છે.
જેમ આપણે લેન્થેનોઈડ શ્રેણીમાં આગળ વધીએ છીએ,તેમ દરેક પગલે પરમાણુ ક્રમાંક વધે છે અને વધારાનો ઈલેક્ટ્રોન $4f$ સબશેલમાં દાખલ થાય છે.
$4f$ કક્ષકોનો આકાર ખૂબ જ વિસ્તૃત હોય છે,જેના પરિણામે બાહ્ય ઈલેક્ટ્રોન માટે કેન્દ્રીય વીજભારનું શીલ્ડિંગ નબળું રહે છે.
પરિણામે,અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે,જેના કારણે પરમાણ્વીય અને આયનીય ત્રિજ્યામાં ક્રમશઃ ઘટાડો થાય છે.

(B) તત્વોનું વર્ગીકરણ નીચે મુજબ છે:
$Ce$ $(Cerium)$ એ લેન્થેનાઇડ છે.
$Cf$ $(Californium)$ એ એક્ટિનાઇડ છે.
$Ca$ $(Calcium)$ એ આલ્કલાઇન અર્થ મેટલ છે.
$Cs$ $(Cesium)$ એ આલ્કલી મેટલ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) લેન્થેનોઇડ શ્રેણીમાં,જેમ પરમાણુ ક્રમાંક $La$ $(Z=57)$ થી $Lu$ $(Z=71)$ સુધી વધે છે,તેમ લેન્થેનોઇડ સંકોચન (lanthanoid contraction) ને કારણે ત્રિ-સંયોજક આયનો $(Ln^{+3})$ ની આયનીય ત્રિજ્યામાં સતત ઘટાડો થાય છે.
આ સંકોચનનું કારણ એ છે કે $4f$ ઇલેક્ટ્રોન વધતા પરમાણુ ભાર માટે નબળું શીલ્ડિંગ પૂરું પાડે છે.
તેથી,આપેલા આયનો માટે આયનીય ત્રિજ્યાનો ક્રમ $La^{+3} > Ce^{+3} > Pm^{+3} > Yb^{+3}$ છે.
વધતા ક્રમમાં,આ $Yb^{+3} < Pm^{+3} < Ce^{+3} < La^{+3}$ થશે.

(D) લેન્થેનોઇડસ એ $Z = 57$ થી $71$ સુધીના તત્વો છે.
$La$ $(Z = 57)$ એ $4f$ શ્રેણીનું પ્રથમ તત્વ છે અને તેની $3+$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા અને આયનીય ત્રિજ્યાની સમાનતાને કારણે તેને લેન્થેનોઇડ રસાયણવિજ્ઞાન માટે પ્રોટોટાઇપ માનવામાં આવે છે.
$Lu$ $(Z = 71)$ એ લેન્થેનોઇડ શ્રેણીનું છેલ્લું તત્વ છે.
$Ce$ $(Z = 58)$ પોતે એક લેન્થેનોઇડ છે.
$Lr$ $(Z = 103)$ એ એક્ટિનોઇડ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$La$ એ લેન્થેનોઇડ શ્રેણીના ગુણધર્મો દર્શાવતું સૌથી લાક્ષણિક તત્વ છે.

(B) જેમ આપણે લેન્થેનાઈડ શ્રેણીમાં $La$ થી $Lu$ તરફ જઈએ છીએ,તેમ લેન્થેનાઈડ સંકોચનને કારણે $Ln^{3+}$ આયનોની આયનિક ત્રિજ્યા ઘટે છે.
ફાજન્સના નિયમ મુજબ,જેમ આયનિક ત્રિજ્યા ઘટે છે,તેમ $Ln-OH$ બંધનો સહસંયોજક ગુણધર્મ વધે છે.
સહસંયોજક ગુણધર્મમાં વધારાને કારણે,$OH^-$ આયનો મુક્ત કરવાની વૃત્તિ ઘટે છે.
તેથી,લેન્થેનાઈડ હાઈડ્રોક્સાઈડની બેઝિકતા $La(OH)_3$ થી $Lu(OH)_3$ સુધી ઘટે છે.

(B) $Lanthanoid$ તત્વોનું અલગીકરણ $Lanthanoid$ સંકોચનને કારણે મુશ્કેલ છે,જેના પરિણામે તમામ $Lanthanoid$ તત્વોની આયનીય ત્રિજ્યા અને રાસાયણિક ગુણધર્મો ખૂબ જ સમાન હોય છે. જો કે,તેમને તેમની બેઝિકતામાં રહેલા નજીવા તફાવતને આધારે અલગ કરી શકાય છે,જે શ્રેણીમાં આયનીય ત્રિજ્યામાં થતા ક્રમિક ઘટાડાને કારણે ઉદ્ભવે છે.

(D) લેન્થેનાઇડ્સ સામાન્ય રીતે $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
જોકે,કેટલાક તત્વો સ્થિર ઇલેક્ટ્રોનિક રચના (જેમ કે અર્ધ-ભરાયેલી અથવા સંપૂર્ણ ભરાયેલી $f$-કક્ષકો) ને કારણે $+2$ અથવા $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
$Eu$ ($Europium$,પરમાણુ ક્રમાંક $63$) ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^7 6s^2$ છે.
$6s$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને તે $Eu^{2+}$ આયન બનાવે છે,જે સ્થિર અર્ધ-ભરાયેલી $4f^7$ રચના ધરાવે છે.
આમ,$Eu$ સામાન્ય રીતે $+2$ અને $+3$ બંને ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.

(B) લેન્થેનાઇડ શ્રેણીમાં $14$ તત્વોનો સમાવેશ થાય છે જે સીરિયમ ($Ce$,પરમાણુ ક્રમાંક $58$) થી શરૂ થઈને લ્યુટેશિયમ ($Lu$,પરમાણુ ક્રમાંક $71$) સુધી હોય છે.
લેન્થેનમ ($La$,પરમાણુ ક્રમાંક $57$) એ લેન્થેનાઇડ્સની પહેલાનું તત્વ છે અને તેના સમાન ગુણધર્મોને કારણે ઘણીવાર તેમની સાથે અભ્યાસ કરવામાં આવે છે,પરંતુ તે તકનીકી રીતે $d$-બ્લોકનું તત્વ છે.
તેથી,લેન્થેનાઇડ શ્રેણી $Ce$ થી $Lu$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે.

(D) $Eu$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Xe] 4f^7 6s^2$ છે.
$+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં,$Eu^{2+}$ ની રચના $[Xe] 4f^7$ થાય છે.
અહીં $4f$ કક્ષક અર્ધપૂર્ણ ભરાયેલી હોવાથી તે ખૂબ જ સ્થાયી છે.
તેથી,$Eu$ એ $+2$ અને $+3$ બંને ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.

(D) એક્ટિનોઇડ્સ ($89$ થી $103$ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતા તત્વો) ની સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Rn] \, 5f^{0-14} \, 6d^{0-2} \, 7s^2$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
આ રચના $5f$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોન ભરાવા,$6d$ કક્ષકોમાં ક્યારેક ઇલેક્ટ્રોન હોવા અને $7s$ કક્ષક પૂર્ણ ભરાયેલી હોવાનું સૂચવે છે.

(D) લેન્થેનાઇડ્સની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના સામાન્ય રીતે $[Xe]4f^{1-14} 5d^{0-1} 6s^2$ મુજબ હોય છે.
ગેડોલિનિયમ ($Gd$,પરમાણુ ક્રમાંક $64$) માટે,ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Xe]4f^7 5d^1 6s^2$ છે.
આ સ્થિરતાનું કારણ એ છે કે $4f$ પેટાકોષ અર્ધ-પૂર્ણ $(4f^7)$ છે,જે પરમાણુને વધારાની સ્થિરતા આપે છે.

(A) લેન્થેનોઇડ શ્રેણીમાં,લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે $Ln^{3+}$ આયનોની આયનીય ત્રિજ્યા $La^{3+}$ થી $Lu^{3+}$ તરફ જતાં ઘટે છે.
તેથી,આયનીય ત્રિજ્યાનો ક્રમ $La^{3+} > Ce^{3+} > Pm^{3+} > Yb^{3+}$ છે.
તેમને આયનીય ત્રિજ્યાના ચડતા ક્રમમાં ગોઠવતા: $Yb^{3+} < Pm^{3+} < Ce^{3+} < La^{3+}$ મળે છે.

(B) લેન્થેનાઈડ શ્રેણી $4f$ કક્ષકોમાં ઈલેક્ટ્રોન ભરાવાને કારણે લાક્ષણિક છે.
બધા લેન્થેનાઈડ્સ સામાન્ય $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
લેન્થેનાઈડ સંકોચનને કારણે,પરમાણુ ક્રમાંક વધવાની સાથે સભ્યોની આયનીય ત્રિજ્યામાં ધીમે ધીમે ઘટાડો થાય છે.
તેમના સમાન રાસાયણિક અને ભૌતિક ગુણધર્મોને કારણે,લેન્થેનાઈડ્સનું એકબીજાથી અલગીકરણ ખૂબ જ મુશ્કેલ છે.
વિધાન $B$ ખોટું છે કારણ કે જોકે કેટલાક લેન્થેનાઈડ્સ $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે (દા.ત.,$Ce^{4+}$),તે શ્રેણીના તમામ સભ્યોનો ગુણધર્મ નથી.

(A) લેન્થેનોઇડ્‌સના હાઇડ્રોકસાઇડ $(Ln(OH)_3)$ નો બેઝિક ગુણધર્મ લેન્થેનોઇડ સંકોચનને કારણે આયનીય ત્રિજ્યા ઘટતા ઘટે છે.
લેન્થેનોઇડ હાઇડ્રોકસાઇડ એ આલ્કલાઇન અર્થ મેટલ હાઇડ્રોકસાઇડ જેમ કે $Ca(OH)_2$ કરતા ઓછા બેઝિક છે,પરંતુ $Al(OH)_3$ (જે ઉભયગુણી છે) કરતા વધુ બેઝિક છે.
તેથી,બેઝિકતાનો ક્રમ $Ca(OH)_2 > Ln(OH)_3 > Al(OH)_3$ છે.

(A) લેન્થેનાઇડ્સ એ $14$ તત્વોની શ્રેણી છે જે સીરિયમ ($Ce$,પરમાણુ ક્રમાંક $58$) થી લ્યુટેશિયમ ($Lu$,પરમાણુ ક્રમાંક $71$) સુધીની છે.
તેમને સામાન્ય રીતે $Ln$ સંજ્ઞા દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $Ln$ એ કોઈપણ લેન્થેનાઇડ તત્વ માટે વપરાય છે.

(D) લેન્થેનોઈડ શ્રેણીમાં,જેમ પરમાણુ ક્રમાંક $La$ $(Z=57)$ થી $Lu$ $(Z=71)$ તરફ વધે છે,તેમ લેન્થેનોઈડ સંકોચનને કારણે $M^{3+}$ આયનોની આયોનિક ત્રિજ્યા ઘટે છે.
પરમાણુ ક્રમાંક $La (57) < Ce (58) < Pm (61) < Yb (70)$ હોવાથી,આયોનિક ત્રિજ્યાનો ક્રમ $La^{3+} > Ce^{3+} > Pm^{3+} > Yb^{3+}$ થાય છે.
તેથી,સાચો વધતો ક્રમ $Yb^{3+} < Pm^{3+} < Ce^{3+} < La^{3+}$ છે.

(C) લેન્થેનાઇડ સંકોચન એ પરમાણુક્રમાંક વધવાની સાથે લેન્થેનાઇડ્સની પરમાણુ અને આયનીય ત્રિજ્યામાં થતો સતત ઘટાડો છે.
આ મુખ્યત્વે $4f$ ઇલેક્ટ્રોનની નબળી શીલ્ડિંગ અસરને કારણે થાય છે.
જેમ જેમ પરમાણુક્રમાંક વધે છે,તેમ કેન્દ્રિય વીજભાર દરેક પગલે એક એકમ વધે છે,પરંતુ વધારાનો ઇલેક્ટ્રોન $4f$ કક્ષકમાં પ્રવેશે છે.
$4f$ ઇલેક્ટ્રોનની શીલ્ડિંગ અસર ખૂબ જ નબળી હોવાથી,બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા અનુભવાતો અસરકારક કેન્દ્રિય વીજભાર વધે છે,જેના કારણે ઇલેક્ટ્રોન ક્લાઉડ કેન્દ્રની નજીક ખેંચાય છે,પરિણામે કદમાં ઘટાડો થાય છે.

(D) લેન્થેનાઇડ્સ સામાન્ય રીતે $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે. જોકે,કેટલાક તત્વો સ્થાયી ઇલેક્ટ્રોનિક રચના (જેમ કે અર્ધ-ભરાયેલી અથવા સંપૂર્ણ ભરાયેલી $f$-કક્ષકો) ને કારણે $+2$ અથવા $+4$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
યુરોપિયમ ($Eu$,પરમાણુ ક્રમાંક $63$) ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^7 6s^2$ છે.
તે $6s$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $Eu^{2+}$ $(4f^7)$ બનાવે છે,જે સ્થાયી અર્ધ-ભરાયેલી રચના છે.
તે વધુ એક ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $Eu^{3+}$ $(4f^6)$ પણ બનાવી શકે છે.
તેથી,$Eu$ એ $+2$ અને $+3$ બંને ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.