Lanthanoids and Actinoids Questions in Hindi

(B) सीरियम $(Ce)$ की परमाणु संख्या $58$ है।
आउफबाउ सिद्धांत और $f$-कक्षकों की स्थिरता का पालन करते हुए,इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] \, 4f^1 \, 5d^1 \, 6s^2$ होता है।
इसका कारण यह है कि $4f$ और $5d$ ऊर्जा स्तर बहुत करीब हैं,और $Ce$ के मामले में $4f$ उपकोष के पूरी तरह भरने से पहले इलेक्ट्रॉन $5d$ कक्षक में प्रवेश करता है।

(B) लैंथेनॉइड्स ($57$ से $71$ परमाणु क्रमांक वाले तत्व) का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] \, 4f^{1-14} \, 5d^{0-1} \, 6s^2$ होता है।
इस विन्यास में,$4f$ कक्षकों में $1$ से $14$ तक इलेक्ट्रॉन भरे जाते हैं,जबकि $5d$ कक्षक में $0$ या $1$ इलेक्ट्रॉन हो सकता है और $6s$ कक्षक $2$ इलेक्ट्रॉनों के साथ पूर्णतः भरा होता है।

(B) $1$. $La(OH)_3$, $Lu(OH)_3$ की तुलना में अधिक क्षारीय है क्योंकि लैंथेनॉइड श्रेणी में आयनिक त्रिज्या घटने के साथ क्षारीयता कम हो जाती है। अतः, विकल्प $A$ गलत है।
$2$. लैंथेनॉइड संकुचन के कारण लैंथेनॉइड श्रेणी में $Ln^{3+}$ आयनों की आयनिक त्रिज्या घटती है। यह कथन सही है।
$3$. $La$ $(Z=57)$ एक $d$-ब्लॉक तत्व है, $4f$ तत्व नहीं, इसलिए यह लैंथेनॉइड नहीं है। अतः, विकल्प $C$ गलत है।
$4$. लैंथेनॉइड संकुचन के कारण $Zr$ $(160 \ pm)$ और $Hf$ $(159 \ pm)$ की परमाणु त्रिज्या बहुत समान है। यह कथन भी सही है।

(D) लैंथेनाइड संकुचन के कारण,$Ce^{3+}$ से $Lu^{3+}$ की ओर जाने पर आयनिक आकार घटता है।
जैसे-जैसे $M^{3+}$ आयन का आकार घटता है,$M-OH$ बंध में सहसंयोजक गुण बढ़ता है,जिससे क्षारीय शक्ति कम हो जाती है।
इसलिए,दिए गए हाइड्रॉक्साइड्स के लिए क्षारीयता का क्रम: $Ce(OH)_3 > Eu(OH)_3 > Yb(OH)_3 > Lu(OH)_3$ है।
अतः,$Ce(OH)_3$ सबसे अधिक क्षारीय है।

(D) मिश्र धातु (mischmetal) लैंथेनॉइड धातुओं की एक मिश्र धातु है।
इसमें आमतौर पर लगभग $95\%$ लैंथेनॉइड धातु और $5\%$ आयरन होता है,साथ ही $S$,$C$,$Ca$ और $Al$ की अल्प मात्रा होती है।
अतः,पायरोफोरिक मिश्र धातु में आयरन का प्रतिशत लगभग $5\%$ है।

(C) लैंथेनाइड संकुचन का अर्थ है $La$ $(Z=57)$ से $Lu$ $(Z=71)$ तक परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ लैंथेनाइड तत्वों की परमाणु और आयनिक त्रिज्या में क्रमिक कमी।
यह $4f$ इलेक्ट्रॉनों के दुर्बल परिरक्षण प्रभाव (poor shielding effect) के कारण होता है,जिससे प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ जाता है और संयोजी इलेक्ट्रॉन नाभिक के करीब खिंच जाते हैं।

(A) लैंथेनॉइड श्रेणी में,जैसे-जैसे परमाणु क्रमांक $La$ $(Z=57)$ से $Lu$ $(Z=71)$ तक बढ़ता है,लैंथेनॉइड संकुचन के कारण $Ln^{+3}$ आयनों की आयनिक त्रिज्या घटती जाती है।
अतः,दिए गए आयनों के लिए आयनिक त्रिज्या का क्रम $La^{+3} > Ce^{+3} > Pm^{+3} > Yb^{+3}$ है।
इस प्रकार,बढ़ता हुआ क्रम $Yb^{+3} < Pm^{+3} < Ce^{+3} < La^{+3}$ है।

(B) $Lanthanoids$ और $Actinoids$ दोनों $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं।
जबकि $Lanthanoids$ सीमित ऑक्सीकरण अवस्थाएं (मुख्यतः $+3$) दिखाते हैं,$Actinoids$ में $5f$,$6d$ और $7s$ कक्षकों की ऊर्जा समान होने के कारण वे ऑक्सीकरण अवस्थाओं की एक विस्तृत श्रृंखला दिखाते हैं।
हालाँकि,$+3$ ऑक्सीकरण अवस्था दोनों श्रेणियों द्वारा साझा की जाने वाली सबसे स्थिर और सामान्य विशेषता है।

(D) लैंथेनाइड 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 लैंथेनाइड श्रेणी में आगे बढ़ने पर बढ़ते हुए नाभिकीय आवेश से बाहरी इलेक्ट्रॉनों को प्रभावी ढंग से परिरक्षित नहीं कर पाते हैं।

(B) लैंथेनॉइड्स और एक्टिनॉइड्स दोनों ही $+3$ की सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं।

(B) लैंथेनॉइड अपनी सबसे स्थिर अवस्था के रूप में $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं।
$1$. लैंथेनॉइड संकुचन के कारण परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ $Ln(III)$ आयनों की आयनिक त्रिज्या घटती है।
$2$. $Ln(III)$ यौगिक $f-f$ संक्रमण के कारण रंगीन होते हैं,इसलिए यह कथन कि वे अधिकतर रंगहीन होते हैं,गलत है।
$3$. $Ln(III)$ हाइड्रॉक्साइड क्षारीय प्रकृति के होते हैं और आयनिक त्रिज्या घटने के साथ उनकी क्षारीयता कम हो जाती है।
$4$. $Ln(III)$ आयनों का आकार बड़ा होने के कारण,वे मुख्य रूप से आयनिक प्रकृति के यौगिक बनाते हैं।
अतः,यह कथन कि $Ln(III)$ यौगिक अधिकतर रंगहीन होते हैं,गलत है।

(C) लैंथेनॉइड संकुचन का अर्थ है $La^{3+}$ $(Z=57)$ से $Lu^{3+}$ $(Z=71)$ तक लैंथेनॉइड्स की आयनिक त्रिज्या में निरंतर कमी आना।
जैसे-जैसे परमाणु क्रमांक बढ़ता है,$4f$ इलेक्ट्रॉनों का परिरक्षण प्रभाव (shielding effect) कम होता है,जिससे प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ जाता है,जो इलेक्ट्रॉनों को नाभिक के करीब खींचता है।
चूंकि $_{57}La^{3+}$ की त्रिज्या $1.06 \ \mathring{A}$ है,इसलिए लैंथेनॉइड संकुचन के कारण $_{71}Lu^{3+}$ की त्रिज्या $1.06 \ \mathring{A}$ से कम होनी चाहिए।
दिए गए विकल्पों में से,$0.85 \ \mathring{A}$ ही एकमात्र मान है जो $1.06 \ \mathring{A}$ से कम है।

(D) $Ce$ $(Z = 58)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$ है।
चार इलेक्ट्रॉनों को खोकर,यह $Xe$ का स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त करता है,इसलिए यह $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।
$La$ $(Z = 57)$ आमतौर पर $+3$ अवस्था दिखाता है।
$Eu$ $(Z = 63)$ और $Gd$ $(Z = 64)$ आमतौर पर $+3$ अवस्था दिखाते हैं,जिसमें $Eu$ $+2$ अवस्था भी दिखाता है।

(B) $f$-ब्लॉक तत्वों में,विशेष रूप से लैंथेनॉइड्स में,परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ परमाणु और आयनिक त्रिज्या घटती है। इस घटना को लैंथेनॉइड संकुचन (lanthanoid contraction) कहा जाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि $4f$ इलेक्ट्रॉन नाभिकीय आवेश के लिए खराब परिरक्षण (shielding) प्रदान करते हैं,जिससे बाहरी इलेक्ट्रॉन नाभिक के करीब खिंच जाते हैं।

(B) मिशमेटल लैंथेनॉइड धातुओं की एक मिश्रधातु है।
इसमें आमतौर पर लगभग $50\%$ सीरियम $(Ce)$,$40\%$ लैंथेनम $(La)$,$7\%$ आयरन $(Fe)$ और $3\%$ अन्य सूक्ष्म धातुएं ($Al, Ca, C, S, Si$ आदि) होती हैं।
इस संरचना का उपयोग लाइटर के फ्लिंट्स के लिए पायरोफोरिक मिश्रधातुओं के निर्माण में किया जाता है।

(A) सही कथन यह है कि $La(OH)_3$,$Lu(OH)_3$ से अधिक क्षारीय है।
जैसे-जैसे हम $La^{3+}$ से $Lu^{3+}$ की ओर बढ़ते हैं,लैंथेनॉइड संकुचन के कारण आयनिक आकार घटता है,जिससे सहसंयोजक गुण बढ़ता है और क्षारीयता कम हो जाती है।
अतः,$La(OH)_3$ सबसे अधिक क्षारीय है और $Lu(OH)_3$ सबसे कम क्षारीय है।
विकल्प $A$ गलत है।

(A) थोरियम $(Th)$ का परमाणु क्रमांक $90$ है।
इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $Rn$ $(Z=86)$ कोर पर आधारित है।
हालाँकि $Th$ को अक्सर एक्टिनॉइड श्रृंखला में रखा जाता है,लेकिन इसकी मूल अवस्था का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Rn] \, 5f^0 \, 6d^2 \, 7s^2$ है क्योंकि उदासीन परमाणु में $5f$ कक्षक अभी भरे नहीं होते हैं।

(B) कथन $(i)$ गलत है क्योंकि $La^{3+}$ की आयनिक त्रिज्या सबसे बड़ी होने के कारण $La(OH)_3$ सबसे अधिक क्षारीय है। जैसे-जैसे हम $La$ से $Lu$ की ओर बढ़ते हैं,आयनिक त्रिज्या घटती है,जिससे क्षारीयता में कमी आती है।
कथन $(ii)$ सही है क्योंकि लैंथेनॉइड संकुचन के कारण $Zr^{4+}$ और $Hf^{4+}$ की आयनिक त्रिज्या लगभग समान होती है।
कथन $(iii)$ सही है क्योंकि $Ce^{4+}$ में स्थिर $Ce^{3+}$ $(4f^1)$ विन्यास प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की प्रबल प्रवृत्ति होती है,इसलिए यह एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है।
अतः,कथन $(ii)$ और $(iii)$ सही हैं।

(B) लैंथेनाइड संकुचन परमाणु क्रमांक में वृद्धि के साथ लैंथेनाइड्स की परमाणु और आयनिक त्रिज्या में निरंतर कमी है।
$4f$ इलेक्ट्रॉनों के खराब परिरक्षण प्रभाव (shielding effect) के कारण,प्रभावी परमाणु आवेश बढ़ जाता है,जिससे परमाणुओं का आकार कम हो जाता है।
यह घटना इस तथ्य के लिए जिम्मेदार है कि दूसरी और तीसरी संक्रमण श्रृंखला के तत्वों की परमाणु और आयनिक त्रिज्या लगभग समान होती है।
विशेष रूप से,$Zr$ ($4d$ श्रृंखला) और $Hf$ ($5d$ श्रृंखला) लैंथेनाइड संकुचन के कारण लगभग समान सहसंयोजक और आयनिक त्रिज्या प्रदर्शित करते हैं।

(B) लैंथेनॉइड्स का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{1-14} 5d^{0-1} 6s^2$ है,जबकि एक्टिनॉइड्स का $[Rn] 5f^{1-14} 6d^{0-1} 7s^2$ है।
एक्टिनॉइड्स में,$5f$ और $6d$ कक्षकों के बीच ऊर्जा का अंतर लैंथेनॉइड्स में $4f$ और $5d$ कक्षकों के बीच के ऊर्जा अंतर की तुलना में बहुत कम होता है।
इसके अतिरिक्त,चूंकि $5f$ कक्षक नाभिक से अधिक दूर होते हैं,वे बंधन में अधिक आसानी से भाग ले सकते हैं,जिससे वे ऑक्सीकरण अवस्थाओं की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदर्शित करते हैं।

(B) एक्टिनॉइड श्रेणी में $89$ से $103$ परमाणु क्रमांक वाले तत्व शामिल होते हैं।
ये तत्व $Actinium$ ($Ac$,$Z=89$) से लेकर $Lawrencium$ ($Lr$,$Z=103$) तक हैं।
अतः,सही श्रेणी $Ac$ से $Lr$ है।

(B) गैस लाइटर में उपयोग की जाने वाली फ्लिंट एक पायरोफोरिक मिश्र धातु से बनी होती है जिसे मिशमेटल कहा जाता है।
इसमें एक लैंथेनॉइड धातु (लगभग $95\%$) के साथ आयरन (लगभग $5\%$) और $S$,$C$,$Ca$ तथा $Al$ के अंश होते हैं।
यह मिश्र धातु पायरोफोरिक होती है,जिसका अर्थ है कि यह टकराने या रगड़ने पर चिंगारी उत्पन्न करती है,जो गैस को प्रज्वलित करती है।

(B) लैंथेनाइड्स सीरियम ($Ce$,$Z=58$) से ल्यूटेशियम ($Lu$,$Z=71$) तक के $14$ तत्वों की एक श्रृंखला है।
सभी लैंथेनाइड्स दो $6s$ इलेक्ट्रॉनों और एक $4f$ या $5d$ इलेक्ट्रॉन के नुकसान के कारण $+3$ सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं।
हालांकि कुछ तत्व विशिष्ट यौगिकों में $+2$ या $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था दिखाते हैं,लेकिन पूरी श्रृंखला के लिए $+3$ सबसे स्थिर और विशिष्ट ऑक्सीकरण अवस्था है।

(D) एक्टिनाइड्स $Actinium$ $(Z = 89)$ से $Lawrencium$ $(Z = 103)$ तक के तत्वों की श्रेणी है।
$Uranium$ $(Z = 92)$,$Curium$ $(Z = 96)$,और $Californium$ $(Z = 98)$ सभी एक्टिनाइड श्रेणी के सदस्य हैं।
$Erbium$ $(Z = 68)$ एक लैंथेनॉइड तत्व है,जो $4f$ श्रेणी से संबंधित है,न कि $5f$ एक्टिनाइड श्रेणी से।
अतः,सही उत्तर $Erbium$ है।

(A) लैंथेनॉइड्स में,प्रोमेथियम $(Pm)$ को छोड़कर सभी तत्व गैर-रेडियोसक्रिय हैं।
प्रोमेथियम लैंथेनॉइड श्रेणी में परमाणु क्रमांक $61$ वाला एकमात्र कृत्रिम रेडियोसक्रिय तत्व है।

(D) $Lanthanoid \ contraction$ (लैंथेनाइड संकुचन) के कारण,लैंथेनाइड्स की परमाणु और आयनिक त्रिज्या $La^{3+}$ से $Lu^{3+}$ तक नियमित रूप से घटती है।
जैसे-जैसे परमाणु क्रमांक $57$ से $71$ तक बढ़ता है,प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है,जो इलेक्ट्रॉनों को नाभिक के करीब खींचता है।
इसलिए,$Lu^{3+}$ की आयनिक त्रिज्या $La^{3+}$ $(1.06 \ \mathop{A}\limits^o)$ से कम होनी चाहिए।
दिए गए विकल्पों में से,$0.85 \ \mathop{A}\limits^o$ सबसे निकटतम और उचित मान है।

(A) $f$-ब्लॉक तत्वों को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: लैंथेनाइड्स ($4f$-श्रेणी) और एक्टिनाइड्स ($5f$-श्रेणी)।
चूंकि दोनों श्रेणियों में $f$-कक्षकों का भराव होता है और वे समान रासायनिक गुण प्रदर्शित करते हैं,इसलिए एक्टिनाइड्स को लैंथेनाइड्स के अनुरूप माना जाता है।

(B) सबसे सामान्य लैंथेनाइड $Cerium$ $(Ce)$ है। यह पृथ्वी की पपड़ी में लैंथेनाइड श्रृंखला में सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाता है।

(B) एक्टिनॉइड्स लैंथेनॉइड्स की तुलना में ऑक्सीकरण अवस्थाओं की एक बड़ी श्रृंखला प्रदर्शित करते हैं क्योंकि $5f$,$6d$ और $7s$ ऊर्जा स्तर ऊर्जा में बहुत करीब होते हैं।
यह छोटा ऊर्जा अंतराल इन उपकोशों के इलेक्ट्रॉनों को बंधन में भाग लेने की अनुमति देता है,जिससे उत्तेजना आसान हो जाती है।

(C) लैंथेनॉइड श्रेणी के शुरुआती सदस्य $Ca$ के समान काफी अभिक्रियाशील होते हैं। लेकिन,परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ,उनकी अभिक्रियाशीलता कम हो जाती है और वे $Al$ की तरह व्यवहार करते हैं। इसलिए,यह कथन कि सभी लैंथेनॉन्स $Al$ से अधिक अभिक्रियाशील हैं,गलत है।

(B) लैंथेनॉइड्स का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास सामान्य पैटर्न $[Xe] \, 4f^{n} \, 5d^{0-1} \, 6s^2$ का पालन करता है।
$Eu$ $(Z=63)$ के लिए: विन्यास $[Xe] \, 4f^7 \, 6s^2$ है।
$Gd$ $(Z=64)$ के लिए: विन्यास $[Xe] \, 4f^7 \, 5d^1 \, 6s^2$ है (अर्ध-भरे $f$-कक्षक के स्थायित्व के कारण)।
$Tb$ $(Z=65)$ के लिए: विन्यास $[Xe] \, 4f^9 \, 6s^2$ है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(A) लैंथेनॉइड संकुचन लैंथेनाइड्स की परमाणु और आयनिक त्रिज्याओं में होने वाली नियमित कमी है।
यह $f$-कक्षकों के अपूर्ण परिरक्षण (या खराब स्क्रीनिंग प्रभाव) के कारण होता है।
अपने विसरित आकार के कारण,$f$-कक्षक बढ़ते हुए नाभिकीय आवेश के प्रभाव को संतुलित करने में असमर्थ होते हैं।
अतः,शुद्ध परिणाम लैंथेनॉइड्स के आकार में संकुचन है।

(B) जिस लैंथेनॉइड आयन में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होता है,वह प्रतिचुंबकीय होता है।
$Ce_{58} = [Xe] 4f^{2} 5d^{0} 6s^{2} \implies Ce^{2+} = [Xe] 4f^{2}$ (दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)
$Sm_{62} = [Xe] 4f^{6} 5d^{0} 6s^{2} \implies Sm^{2+} = [Xe] 4f^{6}$ (छह अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)
$Eu_{63} = [Xe] 4f^{7} 5d^{0} 6s^{2} \implies Eu^{2+} = [Xe] 4f^{7}$ (सात अयुग्मित इलेक्ट्रॉन)
$Yb_{70} = [Xe] 4f^{14} 5d^{0} 6s^{2} \implies Yb^{2+} = [Xe] 4f^{14}$ (कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं)
अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति के कारण,$Yb^{2+}$ प्रतिचुंबकीय है।

(C) एक्टिनियम $(Ac)$ का परमाणु क्रमांक $89$ है।
$Ac$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Rn] \ 6d^1 \ 7s^2$ है।
अपने इलेक्ट्रॉनिक विन्यास की स्थिरता के कारण,यह केवल $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।
इसके विपरीत,$Th$ $(Z=90)$ $+3$ और $+4$,$Pa$ $(Z=91)$ $+3, +4, +5$,और $U$ $(Z=92)$ $+3, +4, +5, +6$ ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करते हैं।

(D) लैंथेनॉइड्स द्वारा प्रदर्शित सबसे सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।

(B) $La^{3+}$ से $Lu^{3+}$ तक लैंथेनाइड आयनों की त्रिज्या में नियमित कमी को लैंथेनाइड संकुचन कहा जाता है।
यह $4f$ इलेक्ट्रॉनों के कमजोर परिरक्षण प्रभाव के कारण होता है,जो बढ़े हुए परमाणु आवेश को इलेक्ट्रॉनों को नाभिक के करीब खींचने की अनुमति देता है।
लैंथेनॉइड संकुचन के परिणामस्वरूप,$4d$ और $5d$ श्रेणी के तत्वों की परमाणु त्रिज्या बहुत समान हो जाती है,जिससे उनके रासायनिक गुणों में समानता दिखाई देती है।
इसलिए,यह कथन कि $4d$ और $5d$ श्रेणियों में कोई समानता नहीं है,गलत है।

(C) लैंथेनॉइड्स की तुलना में एक्टिनॉइड्स अधिक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करते हैं।
इसका मुख्य कारण यह है कि $4f$ और $5d$ कक्षकों के बीच के ऊर्जा अंतर की तुलना में $5f$ और $6d$ कक्षकों के बीच का ऊर्जा अंतर कम होता है।
परिणामस्वरूप,$5f$ इलेक्ट्रॉन $4f$ इलेक्ट्रॉनों की तुलना में अधिक आसानी से बंधन में भाग ले सकते हैं।

(B) लैंथेनॉइड संकुचन का मुख्य कारण $4f$ इलेक्ट्रॉनों द्वारा बाहरी कोश के इलेक्ट्रॉनों का दुर्बल परिरक्षण (poor shielding) है।
चूंकि $4f$ कक्षकों की आकृति विसरित (diffuse) होती है,इसलिए उनका परिरक्षण प्रभाव अपूर्ण होता है।
परिणामस्वरूप,बाहरी इलेक्ट्रॉनों द्वारा अनुभव किया जाने वाला प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ जाता है,जिससे नाभिक बाहरी कोश के इलेक्ट्रॉनों को अधिक मजबूती से आकर्षित करता है,जिसके कारण लैंथेनॉइड श्रेणी में परमाणु और आयनिक त्रिज्याओं में कमी आती है।

(A) $5f$ कक्षक $4f$ कक्षकों की तुलना में नाभिक से अधिक दूर तक फैले होते हैं।
इस कारण से,$5f$ इलेक्ट्रॉन नाभिक द्वारा कम मजबूती से बंधे होते हैं और बंधन बनाने के लिए अधिक उपलब्ध होते हैं।
परिणामस्वरूप,एक्टिनॉइड्स लैंथेनॉइड्स की तुलना में ऑक्सीकरण अवस्थाओं की अधिक विविधता प्रदर्शित करते हैं।

(B) लैंथेनॉइड्स की तुलना में एक्टिनॉइड्स द्वारा ऑक्सीकरण अवस्थाओं की अधिक संख्या प्रदर्शित करने का मुख्य कारण $4f$ और $5d$ कक्षकों के बीच के ऊर्जा अंतर की तुलना में $5f$ और $6d$ कक्षकों के बीच कम ऊर्जा अंतर होना है।
चूंकि एक्टिनॉइड्स में $5f$,$6d$ और $7s$ कक्षकों की ऊर्जा तुलनीय होती है,इसलिए इन कक्षकों के इलेक्ट्रॉन बंधन में भाग ले सकते हैं,जिससे ऑक्सीकरण अवस्थाओं की एक विस्तृत श्रृंखला प्राप्त होती है।

(B) लैंथेनॉइड्स का रसायन विज्ञान $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था द्वारा नियंत्रित होता है।
अधिकांश $Ln^{3+}$ आयनों में अयुग्मित $f$-इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो $f-f$ संक्रमण से गुजरते हैं,जिससे वे रंगीन हो जाते हैं।
इसलिए,यह कथन कि $Ln(III)$ यौगिक सामान्यतः रंगहीन होते हैं,गलत है।
$La^{3+}$ $(f^0)$ और $Lu^{3+}$ $(f^{14})$ रंगहीन हैं,लेकिन अधिकांश अन्य रंगीन होते हैं।

(D) लैंथेनॉइड्स सामान्यतः $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं।
$4f$ इलेक्ट्रॉन गहराई में स्थित होते हैं और $5s$,$5p$ तथा $5d$ कक्षकों द्वारा परिरक्षित होते हैं,जिससे वे $d$-ब्लॉक तत्वों की तुलना में बंधन के लिए कम उपलब्ध होते हैं।
यद्यपि कुछ लैंथेनॉइड्स जैसे $Ce$ $(+4)$ और $Tb$ $(+4)$ स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के कारण $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं,लेकिन यह श्रृंखला के सभी सदस्यों का गुण नहीं है।
अतः,यह कथन कि सभी सदस्य $+4$ अवस्था में यौगिक बनाते हैं,गलत है।

(D) प्रोमेथियम $(Pm)$ लैंथेनाइड्स के बीच एकमात्र ऐसा तत्व है जो प्रकृति में रेडियोधर्मी है।
प्रोमेथियम अपेक्षाकृत अस्थिर है और इसके सभी समस्थानिक (isotopes) रेडियोधर्मी होते हैं।
अतः,सही उत्तर विकल्प $D$ है।

(A) लैंथेनॉइड्स की आयनिक त्रिज्या $La$ $(Z=57)$ से $Lu$ $(Z=71)$ तक परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ घटती है।
इस घटना को लैंथेनॉइड संकुचन के रूप में जाना जाता है।
इसलिए,आयनिक त्रिज्या का क्रम $La^{3+} > Ce^{3+} > Pm^{3+} > Yb^{3+}$ है।
बढ़ते क्रम में,यह $Yb^{3+} < Pm^{3+} < Ce^{3+} < La^{3+}$ होगा।

(D) अयुग्मित $f-$इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात करने के लिए,हम लैंथेनाइड आयनों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखते हैं:
$1$. $Tm^{+3} (Z = 69)$: उदासीन $Tm$ का विन्यास $[Xe] 4f^{13} 6s^2$ है। $Tm^{+3}$ का विन्यास $[Xe] 4f^{12}$ है। $4f^{12}$ में $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$2$. $Nd^{+3} (Z = 60)$: उदासीन $Nd$ का विन्यास $[Xe] 4f^4 6s^2$ है। $Nd^{+3}$ का विन्यास $[Xe] 4f^3$ है। $4f^3$ में $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$3$. $Dy^{+3} (Z = 66)$: उदासीन $Dy$ का विन्यास $[Xe] 4f^{10} 6s^2$ है। $Dy^{+3}$ का विन्यास $[Xe] 4f^9$ है। $4f^9$ में $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$4$. $Tb^{+3} (Z = 65)$: उदासीन $Tb$ का विन्यास $[Xe] 4f^9 6s^2$ है। $Tb^{+3}$ का विन्यास $[Xe] 4f^8$ है। $4f^8$ में $6$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
अतः,$Tb^{+3}$ में $6$ अयुग्मित $f-$इलेक्ट्रॉन हैं।

(D) लैंथेनाइड संकुचन के कारण, $Zr$ $(160 \ pm)$ और $Hf$ $(159 \ pm)$ की परमाणु त्रिज्या लगभग समान होती है।
परमाणु आकार में इस समानता के कारण, $Zr$ और $Hf$ बहुत समान रासायनिक गुण प्रदर्शित करते हैं और उन्हें अलग करना कठिन होता है।
इसलिए, दोनों कथन $(a)$ और $(b)$ सही हैं।

(A) लैंथेनॉइड्स सामान्यतः $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं।
हालाँकि,$Ce$ (सीरियम,$Z=58$) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^1 5d^1 6s^2$ है।
चार इलेक्ट्रॉन खोने के बाद,यह $Xe$ का स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त कर लेता है।
अतः,$Ce^{4+}$ जलीय माध्यम में एक स्थिर आयन है,जो इसे एक प्रबल ऑक्सीकारक बनाता है।

(A) . लैंथेनाइड संकुचन के कारण,$La^{3+}$ से $Lu^{3+}$ की ओर जाने पर आयनिक त्रिज्या घटती है। फजान के नियम के अनुसार,जैसे-जैसे आकार घटता है,सहसंयोजक गुण बढ़ता है,जिससे क्षारीय शक्ति कम हो जाती है। अतः,$La(OH)_3$,$Lu(OH)_3$ से अधिक क्षारीय है। इसलिए,विकल्प $A$ में दिया गया कथन $INCORRECT$ है।
$B$. लैंथेनाइड कार्बाइड $(LnC_2)$ में $C_2^{2-}$ आयन होता है,जो पानी के साथ प्रतिक्रिया करके एसिटिलीन $(C_2H_2)$ देता है।
$C$. सीरियम सल्फाइड $(CeS)$ अत्यधिक स्थिर होता है और इसका उपयोग क्रूसिबल बनाने में किया जाता है।
$D$. मिश-मेटल,जो लैंथेनाइड्स (लगभग $95\%$) और आयरन (लगभग $5\%$) की मिश्र धातु है,का उपयोग सिगरेट लाइटर में किया जाता है।