Halogen family Questions in Gujarati

(A) $(i)$ સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં પરમાણુ કદ વધવાને કારણે સામાન્ય રીતે બંધ વિયોજન ઉર્જા ઘટે છે. જોકે,$F_{2}$ ની બંધ વિયોજન ઉર્જા $Cl_{2}$ અને $Br_{2}$ કરતા ઓછી હોય છે,જેનું કારણ ફ્લોરિનનું નાનું કદ અને આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ છે. તેથી,વધતો ક્રમ: $I_{2} < F_{2} < Br_{2} < Cl_{2}$ છે.
$(ii)$ $H-X$ અણુઓની બંધ વિયોજન ઉર્જા $X$ નું પરમાણુ કદ વધવાની સાથે ઘટે છે. $H-I$ બંધ સૌથી નિર્બળ હોવાથી,$HI$ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે. વધતો ક્રમ: $HF < HCl < HBr < HI$ છે.
$(iii)$ નાઇટ્રોજનથી બિસ્મથ તરફ જતાં,પરમાણુનું કદ વધે છે અને મધ્યસ્થ પરમાણુ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઘટે છે,જેનાથી અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની પ્રાપ્યતા ઘટે છે. તેથી,બેઝિક પ્રબળતા ઘટે છે. વધતો ક્રમ: $BiH_{3} < SbH_{3} < AsH_{3} < PH_{3} < NH_{3}$ છે.

(N/A) $17^{\text{th}}$ સમૂહના તત્વો (હેલોજન) ની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પીના મૂલ્યો ખૂબ જ ઋણ હોય છે કારણ કે તેમની સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $ns^{2} np^{5}$ છે. તેમને નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી સ્થાયી રચના $(ns^{2} np^{6})$ પ્રાપ્ત કરવા માટે માત્ર એક ઇલેક્ટ્રોનની જરૂર હોય છે,જે આ પ્રક્રિયાને અત્યંત ઉષ્માક્ષેપક બનાવે છે.
જોકે ફ્લોરિન $(F)$ નું કદ સૌથી નાનું છે,તેની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી ક્લોરિન $(Cl)$ કરતા ઓછી ઋણ છે. આનું કારણ ફ્લોરિનની નાની $2p$ કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચેનું પ્રબળ અપાકર્ષણ છે,જે ક્લોરિનની સરખામણીમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવાની પ્રક્રિયાને ઓછી અનુકૂળ બનાવે છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં $Cl$ થી $At$ તરફ નીચે જઈએ છીએ,તેમ પરમાણ્વીય કદ વધે છે,જેના કારણે આવતા ઇલેક્ટ્રોન માટે અસરકારક કેન્દ્રીય આકર્ષણ ઘટે છે,પરિણામે ઋણ ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પીનું મૂલ્ય ઘટે છે.

(A) $1$. હેલોજનની ઓક્સિડેશન શક્તિ: $F_{2}$ સૌથી પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે કારણ કે તેનો પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ સૌથી વધુ છે. તે અન્ય હેલાઇડ આયનો $(Cl^{-}, Br^{-}, I^{-})$ નું તેમના સંબંધિત હેલોજનમાં ઓક્સિડેશન કરી શકે છે.
$F_{2(aq)} + 2Cl^{-}_{(aq)} \rightarrow 2F^{-}_{(aq)} + Cl_{2(g)}$
$F_{2(aq)} + 2Br^{-}_{(aq)} \rightarrow 2F^{-}_{(aq)} + Br_{2(l)}$
$F_{2(aq)} + 2I^{-}_{(aq)} \rightarrow 2F^{-}_{(aq)} + I_{2(s)}$
$Cl_{2}, Br_{2},$ અને $I_{2}$ એ $F^{-}$ નું $F_{2}$ માં ઓક્સિડેશન કરી શકતા નથી,તેથી ઓક્સિડેશન શક્તિનો ક્રમ $I_{2} < Br_{2} < Cl_{2} < F_{2}$ છે.
$2$. હાઇડ્રોહેલિક એસિડની રિડક્શન શક્તિ: સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી ઘટતી હોવાથી રિડક્શન શક્તિ વધે છે $(HF < HCl < HBr < HI)$. $HI$ સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે.
$HI$ એ સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ નું $SO_{2}$ માં રિડક્શન કરી શકે છે:
$2HI + H_{2}SO_{4} \rightarrow I_{2} + SO_{2} + 2H_{2}O$
$HI$ એ $Cu^{2+}$ નું $Cu^{+}$ માં પણ રિડક્શન કરી શકે છે:
$4I^{-} + 2Cu^{2+} \rightarrow Cu_{2}I_{2} + I_{2}$

(A) હાઇડ્રોજન પ્રત્યે હેલોજન $(X_{2})$ ની પ્રતિક્રિયાત્મકતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે,કારણ કે $X-X$ બંધની બંધ વિયોજન ઉર્જા ઘટે છે અને હેલોજનની વિદ્યુતઋણતા પણ ઘટે છે.
પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો સાચો ક્રમ $F_{2} > Cl_{2} > Br_{2} > I_{2}$ છે.

(N/A) હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ $(HF)$ એ સહસંયોજક સંયોજન છે અને તેમાં પ્રબળ આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ હોય છે. પરિણામે,તે મુક્ત ફ્લોરાઇડ આયનો આપતું નથી,અને $AlF_3$ તેમાં અદ્રાવ્ય રહે છે.
સોડિયમ ફ્લોરાઇડ $(NaF)$ એ આયનીય સંયોજન છે. મિશ્રણમાં $NaF$ ઉમેરતા,મુક્ત $F^-$ આયનોની ઉપલબ્ધતાને કારણે $AlF_3$ દ્રાવ્ય થાય છે અને દ્રાવ્ય સંકીર્ણ બનાવે છે:
$3 NaF + AlF_3 \rightarrow Na_3[AlF_6]$
જ્યારે દ્રાવણમાંથી વાયુરૂપ બોરોન ટ્રાયફ્લોરાઇડ $(BF_3)$ પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે $AlF_3$ અવક્ષેપિત થાય છે. આનું કારણ એ છે કે એલ્યુમિનિયમની સરખામણીમાં બોરોનની ફ્લોરાઇડ આયનો સાથે સંકીર્ણ બનાવવાની વૃત્તિ વધુ હોય છે. તેથી,$BF_3$ સંકીર્ણમાંથી $Al$ ને વિસ્થાપિત કરે છે:
$Na_3[AlF_6] + 3 BF_3 \rightarrow 3 Na[BF_4] + AlF_3$

(N/A) ક્લોરિન મુખ્યત્વે ક્લોર-આલ્કલી પ્રક્રિયામાં બ્રાઈન ($NaCl$ નું દ્રાવણ) ના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
$1$. વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,$Cl^-$ આયનો એનોડ પર ઓક્સિડેશન પામીને ક્લોરિન વાયુ બનાવે છે: $2Cl^- (aq) \rightarrow Cl_2 (g) + 2e^-$.
$2$. કેથોડ પર,પાણીનું રિડક્શન થઈને હાઇડ્રોજન વાયુ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ આયનો બને છે: $2H_2O (l) + 2e^- \rightarrow H_2 (g) + 2OH^- (aq)$.
$3$. એકંદરે પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2NaCl (aq) + 2H_2O (l) \rightarrow Cl_2 (g) + H_2 (g) + 2NaOH (aq)$.

(N/A) $(i)$ ફ્લોરિન: ફ્લોરિન મુખ્યત્વે અદ્રાવ્ય ફ્લોરાઈડ સ્વરૂપે જોવા મળે છે,જેમ કે ફ્લોરસ્પાર $(CaF_{2})$,ક્રાયોલાઈટ $(Na_{3}AlF_{6})$ અને ફ્લોરોએપેટાઈટ $[Ca_{9}(PO_{4})_{6} \cdot CaF_{2}]$. તેની અલ્પ માત્રા જમીન,નદીના પાણી,વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓના હાડકાં તથા દાંતમાં પણ જોવા મળે છે.
$(ii)$ ક્લોરિન: દરિયાના પાણીમાં દળથી $2.5 \%$ સોડિયમ ક્લોરાઈડ હોય છે. સુકાઈ ગયેલા દરિયાના થરોમાં સોડિયમ ક્લોરાઈડ $(NaCl)$ અને કાર્નાલાઈટ $(KCl \cdot MgCl_{2} \cdot 6H_{2}O)$ જેવા સંયોજનો જોવા મળે છે.
$(iii)$ બ્રોમિન અને આયોડિન: સોડિયમ ક્લોરાઈડ સિવાય,દરિયાના પાણીમાં પોટેશિયમ,મેગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમના બ્રોમાઈડ અને આયોડાઈડ હોય છે (દા.ત.,$NaBr, KBr, MgBr_{2}$). આયોડિન મુખ્યત્વે આયોડેટ $(NaIO_{3})$ સ્વરૂપે મેળવવામાં આવે છે. કેટલીક દરિયાઈ વનસ્પતિઓ (સી-વીડ) માં $0.5 \%$ સુધી આયોડિન સોડિયમ આયોડાઈડ સ્વરૂપે હોય છે.
$(iv)$ ટેનેસાઈન: ટેનેસાઈન એ કૃત્રિમ રેડિયોએક્ટિવ તત્વ છે,જેનો પરમાણ્વીય દળ $294$ છે. તેનો અર્ધ-આયુષ્ય સમય મિલિસેકન્ડમાં હોવાથી તેની ખૂબ જ ઓછી માત્રા તૈયાર કરી શકાય છે.

(N/A) સમૂહ-$17$ ના તત્વો (હેલોજન) ની સામાન્ય સંયોજકતા કોષની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $ns^{2} np^{5}$ છે. દરેક તત્વ માટેની વિશિષ્ટ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નીચે મુજબ છે:

તત્વ	ઇલેક્ટ્રોનિક રચના
${}_{9}F$	$[He] 2s^{2} 2p^{5}$
${}_{17}Cl$	$[Ne] 3s^{2} 3p^{5}$
${}_{35}Br$	$[Ar] 3d^{10} 4s^{2} 4p^{5}$
${}_{53}I$	$[Kr] 4d^{10} 5s^{2} 5p^{5}$
${}_{85}At$	$[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^{2} 6p^{5}$
${}_{117}Ts$	$[Rn] 5f^{14} 6d^{10} 7s^{2} 7p^{5}$

આ તત્વોના સંયોજકતા કોષમાં સાત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. હેલોજન અત્યંત સક્રિય હોય છે કારણ કે તેઓ નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી સ્થાયી રચના પ્રાપ્ત કરવા માટે એક ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની પ્રબળ વૃત્તિ ધરાવે છે.

(N/A) $(i)$ પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા: મહત્તમ અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભારને કારણે હેલોજન તેમના સંબંધિત આવર્તમાં સૌથી નાની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા ધરાવે છે. બીજા આવર્તના અન્ય તત્વોની જેમ ફ્લોરિનની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા અત્યંત નાની હોય છે. ક્વોન્ટમ કવચની વધતી જતી સંખ્યાને કારણે ફ્લોરિનથી આયોડિન તરફ જતાં પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા અને આયનીય ત્રિજ્યામાં વધારો થાય છે.
$(ii)$ આયનીકરણ એન્થાલ્પી: હેલોજન ખૂબ જ ઊંચી આયનીકરણ એન્થાલ્પી ધરાવે છે,જે દર્શાવે છે કે તેમની પાસે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાની વૃત્તિ ખૂબ ઓછી છે. પરમાણ્વીય કદમાં વધારાને કારણે ફ્લોરિનથી આયોડિન તરફ સમૂહમાં નીચે જતાં આયનીકરણ એન્થાલ્પી ઘટે છે. આયોડિન તેના મોટા કદ અને ઓછી આયનીકરણ એન્થાલ્પીને કારણે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાની મહત્તમ વૃત્તિ $(I^+)$ ધરાવે છે.

(N/A) હેલોજન તત્ત્વો તેમના ભૌતિક ગુણધર્મોમાં એકધારુ વિચલન દર્શાવે છે. ફ્લોરિન અને ક્લોરિન વાયુઓ છે,બ્રોમિન પ્રવાહી છે અને આયોડિન ઘન છે.
તેમના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ પરમાણ્વીય ક્રમાંક વધવાની સાથે નિયમિતપણે વધે છે.
બધા હેલોજન તત્ત્વો રંગીન હોય છે. આનું કારણ એ છે કે દ્રશ્યમાન વર્ણપટમાં વિકિરણોનું અવશોષણ થાય છે,જેના પરિણામે બાહ્ય ઈલેક્ટ્રોન ઉત્તેજિત થઈને ઊંચા શક્તિસ્તરમાં જાય છે. વિકિરણના જુદાજુદા ક્વોન્ટમના અવશોષણ દ્વારા તેઓ જુદાજુદા રંગો દર્શાવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,$F_2$ પીળો,$Cl_2$ લીલાશ પડતો પીળો,$Br_2$ લાલ અને $I_2$ જાંબલી રંગ ધરાવે છે. ફ્લોરિન અને ક્લોરિન પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. બ્રોમિન અને આયોડિન પાણીમાં અલ્પદ્રાવ્ય છે,પણ ક્લોરોફોર્મ,$CCl_4, CS_2$ અને હાઈડ્રોકાર્બન સંયોજનો જેવા જુદાજુદા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય થઈને રંગીન દ્રાવણો આપે છે.
$Cl_2$ ની સરખામણીમાં $F_2$ ની વિયોજન એન્થાલ્પીના મૂલ્યો ઓછા છે,જ્યારે ક્લોરિન પછી $X-X$ બંધ વિયોજન એન્થાલ્પીના મૂલ્યોમાં જોવા મળેલ અપેક્ષિત વલણ: $Cl-Cl > Br-Br > I-I$ છે.
આ અનિયમિતતાનું કારણ એ છે કે $F_2$ અણુમાં $Cl_2$ અણુ કરતાં એકબીજાની વધુ નજીક આવેલા અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોનયુગ્મો વચ્ચેના ઈલેક્ટ્રોન-ઈલેક્ટ્રોન અપાકર્ષણ સાપેક્ષીય રીતે વધુ છે.
રાસાયણિક ગુણધર્મો:
ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ અને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાત્મકતામાં વલણો:
બધા હેલોજન તત્ત્વો $-1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે. જો કે,ક્લોરિન,બ્રોમિન અને આયોડિન નીચે મુજબ $+1, +3, +5$ અને $+7$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ પણ દર્શાવે છે.
ક્લોરિન,બ્રોમિન અને આયોડિનની ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ મુખ્યત્વે ત્યારે પ્રાપ્ત થાય છે જ્યારે હેલોજન તત્ત્વો નાના અને ઉચ્ચ વિદ્યુતઋણતાવાળા ફ્લોરિન અને ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે સંયોજાય છે.
દા.ત.,આંતરહેલોજન સંયોજનો,ઓક્સાઈડ સંયોજનો અને ઓક્સોએસિડ સંયોજનોમાં. ક્લોરિન અને બ્રોમિનના ઓક્સાઈડ સંયોજનો અને ઓક્સોએસિડ સંયોજનોમાં $+4$ અને $+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ જોવા મળે છે.
ફ્લોરિન પરમાણુની સંયોજકતા કોશમાં $d$-કક્ષકો હોતી નથી અને તેથી તે તેનું અષ્ટક વિસ્તારી શકતું નથી. તે સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણમય હોવાથી માત્ર $-1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
બધા હેલોજન તત્ત્વો વધુ પ્રતિક્રિયાત્મક હોય છે. તેઓ ધાતુઓ અને અધાતુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હેલાઈડ સંયોજનો બનાવે છે. સમૂહમાં ઉપરથી નીચેની તરફ જતાં હેલોજન તત્ત્વોની પ્રતિક્રિયાત્મકતા ઘટે છે.
ઈલેક્ટ્રોનને સહેલાઈથી સ્વીકારી શકવાના કારણે હેલોજન તત્ત્વો પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તાનો સ્વભાવ દર્શાવે છે. $F_2$ સૌથી પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા હેલોજન છે અને તે અન્ય હેલાઈડ આયનોનું દ્રાવણ અથવા ઘન અવસ્થામાં પણ ઓક્સિડેશન કરે છે.
સામાન્ય રીતે એક હેલોજન ઊંચા પરમાણ્વીય ક્રમાંકવાળા હેલાઈડ આયનોનું ઓક્સિડેશન કરે છે.
$F_2 + 2X^- \rightarrow 2F^- + X_2$ (જ્યાં $X = Cl, Br$ અથવા $I$)
$Cl_2 + 2X^- \rightarrow 2Cl^- + X_2$ (જ્યાં $X = Br$ અથવા $I$)
$Br_2 + 2I^- \rightarrow 2Br^- + I_2$

(N/A) ફ્લોરિન નીચેના કારણોસર અસામાન્ય વર્તન દર્શાવે છે:
$(i)$ નાનું કદ.
$(ii)$ ઊંચી આયનીકરણ એન્થાલ્પી.
$(iii)$ સંયોજકતા કોષમાં $d$-કક્ષકોનો અભાવ.
$(iv)$ ઊંચું ધન ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ.
અસામાન્ય વર્તનના મુખ્ય મુદ્દાઓ:
$1$. ફ્લોરિન માત્ર $(-1)$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે,જ્યારે અન્ય હેલોજન $(+1), (+3), (+5)$ અને $(+7)$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવે છે.
$2$. આંતરઆણ્વીય $H$-બંધનને કારણે $HF$ પ્રવાહી છે,જ્યારે $HCl, HBr$ અને $HI$ વાયુ સ્વરૂપમાં હોય છે.
$3$. સંયોજકતા કોષમાં $d$-કક્ષકોના અભાવને કારણે ફ્લોરિન $F_{3}^{-}$ જેવા પોલીહેલાઇડ આયનો બનાવતું નથી.
$4$. ફ્લોરિન માત્ર એક જ ઓક્સોએસિડ $(HOF)$ બનાવે છે,જ્યારે અન્ય હેલોજન ઘણા ઓક્સોએસિડ બનાવે છે.
$5$. $d$-કક્ષકોના અભાવને કારણે ફ્લોરિનની મહત્તમ સહસંયોજકતા $1$ છે,જ્યારે અન્ય હેલોજન $7$ સુધીની સહસંયોજકતા દર્શાવી શકે છે.
$6$. હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ $(HF)$ ડાયમર $(H_{2}F_{2})$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને દ્વિબેઝિક એસિડ તરીકે વર્તે છે,જ્યારે અન્ય હાઇડ્રોહેલિક એસિડ મોનોબેઝિક હોય છે.
$7$. $F-F$ બંધની ઓછી બંધ વિયોજન એન્થાલ્પીને કારણે $F_{2}$ અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ છે.
$8$. ફ્લોરિન સલ્ફર સાથે $SF_{6}$ જેવા સ્થિર હેક્ઝાફ્લોરાઇડ બનાવે છે,જ્યારે અન્ય હેલોજન આવા સ્થિર હેક્ઝાહેલાઇડ બનાવતા નથી.

(N/A) બધા હેલોજન હાઇડ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજન હેલાઇડ્સ $(HX)$ બનાવે છે,પરંતુ ફ્લોરિનથી આયોડિન તરફ જતાં હાઇડ્રોજન પ્રત્યેની આકર્ષણ શક્તિ ઘટે છે. હાઇડ્રોજન હેલાઇડ્સ પાણીમાં ઓગળીને હાઇડ્રોહેલિક એસિડ બનાવે છે. એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $HF < HCl < HBr < HI$ છે,જ્યારે ઉષ્મીય સ્થિરતાનો ક્રમ $HF > HCl > HBr > HI$ છે. આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધને કારણે $HF$ પ્રવાહી છે,જ્યારે અન્ય તમામ હાઇડ્રોજન હેલાઇડ્સ વાયુ સ્વરૂપે હોય છે.
હેલોજન ઓક્સિજન સાથે ઘણા ઓક્સાઇડ બનાવે છે,પરંતુ મોટાભાગના અસ્થિર હોય છે. ફ્લોરિન ઓક્સાઇડ બનાવતું નથી; ઓક્સિજન સાથેના તેના સંયોજનોને ફ્લોરાઇડ્સ ($OF_2$,$O_2F_2$) કહેવામાં આવે છે કારણ કે ફ્લોરિન ઓક્સિજન કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ છે. ક્લોરિનના ઓક્સાઇડ્સ ($Cl_2O$,$ClO_2$,$Cl_2O_6$,$Cl_2O_7$) પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. $ClO_2$ નો ઉપયોગ બ્લીચિંગ અને પાણીના શુદ્ધિકરણમાં થાય છે. બ્રોમિનના ઓક્સાઇડ્સ ($Br_2O$,$BrO_2$,$BrO_3$) સૌથી ઓછા સ્થિર છે. આયોડિનના ઓક્સાઇડ્સ ($I_2O_4$,$I_2O_5$,$I_2O_7$) અદ્રાવ્ય ઘન પદાર્થો છે; $I_2O_5$ નો ઉપયોગ કાર્બન મોનોક્સાઇડના અનુમાન માટે થાય છે. હેલોજન ઓક્સાઇડની સ્થિરતાનો ક્રમ $I > Cl > Br$ છે.

(N/A) હેલોજન ધાતુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ધાતુ હેલાઈડ્સ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે,બ્રોમિન મેગ્નેશિયમ સાથે પ્રક્રિયા કરીને મેગ્નેશિયમ બ્રોમાઈડ આપે છે.
$Mg_{(s)} + Br_{2(l)} \rightarrow MgBr_{2(s)}$
હેલોજનની ધાતુઓ સાથેની પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ: $F_{2} > Cl_{2} > Br_{2} > I_{2}$ છે.
ધાતુ હેલાઈડ્સનો આયનીય સ્વભાવ $MF > MCl > MBr > MI$ ના ક્રમમાં ઘટે છે,જ્યાં $M$ એક સંયોજક ધાતુ છે.
ઉદાહરણ તરીકે: $NaF > NaCl > NaBr > NaI$ (આયનીય સ્વભાવ ઘટે છે).
જો કોઈ ધાતુ એક કરતા વધુ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે,તો ઊંચી ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવતા હેલાઈડ્સ નીચી ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવતા હેલાઈડ્સ કરતા વધુ સહસંયોજક હોય છે.
ઉદાહરણ તરીકે: $SnCl_{4}, PbCl_{4}, SbCl_{5}$ અને $UF_{6}$ એ અનુક્રમે $SnCl_{2}, PbCl_{2}, SbCl_{3}$ અને $UF_{4}$ કરતા વધુ સહસંયોજક છે.
હેલોજન એકબીજા સાથે જોડાઈને $XX'_{n}$ $(n = 1, 3, 5, 7)$ સામાન્ય સૂત્ર ધરાવતા સંયોજનો બનાવે છે,જેને આંતર-હેલોજન સંયોજનો કહેવાય છે.
$X'$: નાના કદનો હેલોજન પરમાણુ.
$X$: મોટા કદનો હેલોજન પરમાણુ.

$X$	$X'$
$I, Br, Cl$	$F, Cl, Br; F, Cl; F$

આંતર-હેલોજન સંયોજનો હેલોજનની વિદ્યુતઋણતામાં તફાવતને કારણે બને છે. જેમ $X$ અને $X'$ ની ત્રિજ્યાનો ગુણોત્તર વધે છે,તેમ પ્રતિ અણુ પરમાણુઓની સંખ્યા પણ વધે છે. તેથી,આયોડિન$(VII)$ ફ્લોરાઈડ $(IF_{7})$ માં પ્રતિ અણુ મહત્તમ પરમાણુઓ ($8$ પરમાણુઓ) હોય છે.

(A) ટેન્નેસીન એ સંજ્ઞા $Ts$ અને પરમાણુક્રમાંક $117$ ધરાવતું કૃત્રિમ રાસાયણિક તત્વ છે.
તે આવર્ત કોષ્ટકમાં હેલોજન સમૂહ $(Group \ 17)$ માં આવેલું છે.
ટેન્નેસીનની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Rn] \ 5f^{14} \ 6d^{10} \ 7s^2 \ 7p^5$ છે.

(A) ટેનેસાઇન $(Ts)$ તત્વ,જેનો પરમાણુ ક્રમાંક $117$ છે,તે એક કૃત્રિમ સુપરહેવી તત્વ છે. તેનો સૌથી સ્થાયી આઇસોટોપ,$^{294}Ts$,નો અર્ધઆયુષ્ય સમય આશરે $51 \ ms$ (મિલિસેકન્ડ) છે. તેથી,હેલોજન તત્વોમાં આ તત્વનો અર્ધઆયુષ્ય સમય મિલિસેકન્ડમાં હોય છે.

સમૂહ-$17$ ના તત્વો (હેલોજન) ની સામાન્ય સંયોજકતા કોષની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $ns^2 np^5$ છે,જ્યાં $n$ ની કિંમત $2$ થી $6$ સુધીની હોય છે.
ચોક્કસ રચનાઓ નીચે મુજબ છે:
$F$ $(Z=9)$: $[He] 2s^2 2p^5$
$Cl$ $(Z=17)$: $[Ne] 3s^2 3p^5$
$Br$ $(Z=35)$: $[Ar] 3d^{10} 4s^2 4p^5$
$I$ $(Z=53)$: $[Kr] 4d^{10} 5s^2 5p^5$
$At$ $(Z=85)$: $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^2 6p^5$

(N/A) ક્લોરિનની બનાવટ:
$1$. મૅગેનીઝ ડાયૉક્સાઈડને સાંદ્ર $HCl$ સાથે ગરમ કરતાં:
$MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O$
$2$. પોટૅશિયમ પરમેગેનેટ પર $HCl$ ની પ્રક્રિયા દ્વારા:
$2KMnO_4 + 16HCl \rightarrow 2KCl + 2MnCl_2 + 8H_2O + 5Cl_2$
ઔદ્યોગિક પ્રક્રમો:
$i$. ડેકેન પ્રક્રમ: $723 \ K$ તાપમાને $CuCl_2$ (ઉદ્દીપક) ની હાજરીમાં વાતાવરણીય ઑક્સિજન વડે હાઈડ્રોજન ક્લોરાઈડના ઑક્સિડેશન દ્વારા:
$4HCl + O_2 \xrightarrow{CuCl_2} 2Cl_2 + 2H_2O$
$ii$. વિદ્યુતવિભાજન પ્રક્રમ: ક્ષારજળના (સાંદ્ર $NaCl$ દ્રાવણ) વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા ક્લોરિન ઍનોડ પર મેળવવામાં આવે છે. તે અનેક રાસાયણિક ઉદ્યોગોમાં ઉપપેદાશ તરીકે પણ મળે છે.

(N/A) $(i)$ ભૌતિક ગુણધર્મો: તે તીવ્ર અને ગૂંગળામણભરી ગંધ ધરાવતો લીલાશ પડતો પીળો વાયુ છે. તે હવા કરતા $2-5$ ગણો ભારે છે. તે પાણીમાં દ્રાવ્ય છે અને સરળતાથી પીળા પ્રવાહીમાં પ્રવાહીકૃત થઈ શકે છે જે $239 \ K$ તાપમાને ઉકળે છે.
$(ii)$ રાસાયણિક ગુણધર્મો:
ધાતુઓ અને અધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા: ક્લોરિન નાઈટ્રોજન,ઓક્સિજન,કાર્બન અને નિષ્ક્રિય વાયુઓ સિવાયના તમામ અધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. ક્લોરિન ધાતુઓ અને અધાતુઓ સાથે ક્લોરાઈડ બનાવે છે.
$2 \ Al + 3 \ Cl_2 \rightarrow 2 \ AlCl_3$; $\quad P_4 + 6 \ Cl_2 \rightarrow 4 \ PCl_3$
$2 \ Na + Cl_2 \rightarrow 2 \ NaCl$; $\quad S_8 + 4 \ Cl_2 \rightarrow 4 \ S_2Cl_2$
$2 \ Fe + 3 \ Cl_2 \rightarrow 2 \ FeCl_3$
હાઈડ્રોજન માટે આકર્ષણ: ક્લોરિન હાઈડ્રોજન માટે ખૂબ જ મજબૂત આકર્ષણ ધરાવે છે. તે $HCl$ બનાવવા માટે હાઈડ્રોજન ધરાવતા સંયોજનો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$H_2 + Cl_2 \rightarrow 2 \ HCl$
$H_2S + Cl_2 \rightarrow S + 2 \ HCl$
$C_{10}H_{16} + 8 \ Cl_2 \rightarrow 16 \ HCl + 10 \ C$
આલ્કલી સાથે પ્રતિક્રિયા: ઠંડા અને મંદ આલ્કલી સાથે ક્લોરિન ક્લોરાઈડ અને હાઈપોક્લોરાઈટનું મિશ્રણ બનાવે છે,પરંતુ ગરમ અને સાંદ્ર આલ્કલી સાથે તે ક્લોરાઈડ અને ક્લોરેટ આપે છે.
$2 \ NaOH + Cl_2 \rightarrow NaCl + NaOCl + H_2O$ (ઠંડું અને મંદ)
$6 \ NaOH + 3 \ Cl_2 \rightarrow 5 \ NaCl + NaClO_3 + 3 \ H_2O$ (ગરમ અને સાંદ્ર)
એમોનિયા સાથે પ્રતિક્રિયા: એમોનિયા સાથે,એમોનિયમ ક્લોરાઈડ અને ડાયનાઈટ્રોજન મળે છે.
$3 \ Cl_{2(g)} + 8 \ NH_{3(g)} \rightarrow N_{2(g)} + 6 \ NH_4Cl_{(s)}$ (વધારે એમોનિયા)
વધારે ડાયક્લોરિન સાથે,નીપજ $NCl_3$ (વિસ્ફોટક) છે.
$NH_{3(g)} + 3 \ Cl_{2(g)} \rightarrow NCl_3 + 3 \ HCl_{(g)}$
વિરંજન અને ઓક્સિડેશન ક્રિયા: ક્લોરિનયુક્ત પાણી $HCl$ અને $HOCl$ ના નિર્માણને કારણે તેનો પીળો રંગ ગુમાવે છે. હાઈપોક્લોરસ એસિડ $(HOCl)$ નવજાત ઓક્સિજન $([O])$ આપે છે,જે ક્લોરિનના ઓક્સિડેશન અને વિરંજન ગુણધર્મો માટે જવાબદાર છે.
$Cl_2 + H_2O \rightarrow HOCl + HCl$
$HOCl \rightarrow HCl + [O]$
$2 \ FeSO_4 + H_2SO_4 + Cl_2 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 2 \ HCl$
$Na_2SO_3 + Cl_2 + H_2O \rightarrow Na_2SO_4 + 2 \ HCl$
$SO_2 + 2 \ H_2O + Cl_2 \rightarrow H_2SO_4 + 2 \ HCl$
$I_2 + 6 \ H_2O + 5 \ Cl_2 \rightarrow 2 \ HIO_3 + 10 \ HCl$
ક્લોરિનની વિરંજન ક્રિયા કાયમી છે કારણ કે તે ઓક્સિડેશન દ્વારા થાય છે. તે ભેજની હાજરીમાં વનસ્પતિ અને કાર્બનિક પદાર્થોને વિરંજિત કરે છે.
$\text{રંગીન પદાર્થ} + [O] \rightarrow \text{રંગહીન પદાર્થ}$
$(iii)$ ઉપયોગો: તેનો ઉપયોગ લાકડાના માવા,કપાસ અને કાપડના વિરંજન માટે; સોના અને પ્લેટિનમના નિષ્કર્ષણ માટે; રંગો,દવાઓ અને કાર્બનિક સંયોજનો જેવા કે $CCl_4$,$CHCl_3$,$DDT$ અને રેફ્રિજન્ટ્સના ઉત્પાદનમાં; અને પીવાના પાણીના શુદ્ધિકરણ માટે થાય છે.

(B) ક્લોરીન નામ ગ્રીક શબ્દ $chloros$ પરથી ઉતરી આવ્યું છે,જેનો અર્થ $pale \text{ } green$ (આછો લીલો) થાય છે. આ નામ વાયુના રંગના આધારે આપવામાં આવ્યું હતું.

(B) $1810$ માં,$Humphry \ Davy$ એ ક્લોરિનનો તાત્ત્વિક સ્વભાવ પ્રસ્થાપિત કર્યો. આ પહેલાં,એવું માનવામાં આવતું હતું કે તે અજ્ઞાત તત્વનો ઓક્સાઈડ છે,જેને $Scheele$ દ્વારા '$oxymuriatic \ acid$' તરીકે ઓળખવામાં આવતું હતું.

(B) ક્લોરિન $(Cl_2)$ એ હેલોજન છે જે ઓરડાના તાપમાને વાયુ સ્વરૂપે હોય છે. તે તેના વિશિષ્ટ $\text{લીલાશ પડતા પીળા}$ રંગ માટે જાણીતો છે.

(N/A) બનાવટ: પ્રયોગશાળામાં સોડિયમ ક્લોરાઈડને સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ સાથે ગરમ કરીને $HCl$ બનાવી શકાય છે.
$NaCl + H_{2}SO_{4} \xrightarrow{420 \ K} NaHSO_{4} + HCl$
$NaHSO_{4} + NaCl \xrightarrow{823 \ K} Na_{2}SO_{4} + HCl$
$HCl$ વાયુને સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ માંથી પસાર કરીને શુદ્ધ કરી શકાય છે.
ગુણધર્મો:
ભૌતિક ગુણધર્મો: તે રંગવિહીન અને તીવ્ર વાસવાળો વાયુ છે.
તે સહેલાઈથી રંગવિહીન પ્રવાહીમાં (ઉત્કલનબિંદુ $189 \ K$) પ્રવાહીકરણ પામે છે અને સફેદ સ્ફટિકમય ઘનમાં (ઠારબિંદુ $159 \ K$) ઠારણ પામે છે.
તે પાણીમાં સંપૂર્ણ દ્રાવ્ય છે અને નીચે દર્શાવ્યા મુજબ આયનીકરણ પામે છે:
$HCl(g) + H_{2}O(l) \rightarrow H_{3}O^{+}(aq) + Cl^{-}(aq), \ K_{a} = 10^{7}$
વિયોજન અચળાંક $(K_{a})$ નું ઊંચું મૂલ્ય સૂચવે છે કે તે પાણીમાં પ્રબળ ઍસિડ તરીકે વર્તે છે.
રાસાયણિક ગુણધર્મો: $HCl$ એ $NH_{3}$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને $NH_{4}Cl$ ના સફેદ ધૂમાડા આપે છે.
$NH_{3} + HCl \rightarrow NH_{4}Cl$
જ્યારે ત્રણ ભાગ સાંદ્ર $HCl$ અને એક ભાગ સાંદ્ર $HNO_{3}$ ને મિશ્ર કરવામાં આવે તો એક્વારીજીયા (અમ્લરાજ) બને છે,જે ઉમદા ધાતુઓ દા.ત.,સોનું,પ્લેટિનમને ઓગાળવામાં ઉપયોગી થાય છે.
$Au + 4H^{+} + NO_{3}^{-} + 4Cl^{-} \rightarrow AuCl_{4}^{-} + NO + 2H_{2}O$
$3Pt + 16H^{+} + 4NO_{3}^{-} + 18Cl^{-} \rightarrow 3PtCl_{6}^{2-} + 4NO + 8H_{2}O$
હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ નિર્બળ ઍસિડ સંયોજનોના ક્ષારોનું વિઘટન કરે છે. દા.ત.,કાર્બોનેટ,હાઈડ્રોજન કાર્બોનેટ,સલ્ફાઈટ સંયોજનો વગેરે.
$Na_{2}CO_{3} + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}$
$NaHCO_{3} + HCl \rightarrow NaCl + H_{2}O + CO_{2}$
$Na_{2}SO_{3} + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_{2}O + SO_{2}$
ઉપયોગો:
$(i)$ ક્લોરિન,$NH_{4}Cl$ અને ગ્લુકોઝના (મકાઈ સ્ટાર્ચમાંથી) ઉત્પાદનમાં.
(ii) હાડકામાંથી ગુંદરના નિષ્કર્ષણ માટે અને અસ્થિ કોલસાના (bone black) શુધ્ધીકરણ માટે.
(iii) ઔષધોમાં અને પ્રયોગશાળાના પ્રક્રિયક તરીકે.

(N/A) હેલોજનના ઓક્સોએસિડ નીચેના કોષ્ટકમાં દર્શાવેલ છે:

ઓક્સિડેશન અવસ્થા	નામ અને સૂત્ર
$Halic(I)$ એસિડ	$HOF$ (હાઈપોફ્લ્યુરસ એસિડ),$HOCl$ (હાઈપોક્લોરસ એસિડ),$HOBr$ (હાઈપોબ્રોમસ એસિડ),$HOI$ (હાઈપોઆયોડસ એસિડ)
$Halic(III)$ એસિડ	$HOClO$ (ક્લોરસ એસિડ)
$Halic(V)$ એસિડ	$HOClO_2$ (ક્લોરિક એસિડ),$HOBrO_2$ (બ્રોમિક એસિડ),$HOIO_2$ (આયોડિક એસિડ)
$Halic(VII)$ એસિડ	$HOClO_3$ (પરક્લોરિક એસિડ),$HOBrO_3$ (પરબ્રોમિક એસિડ),$HOIO_3$ (પિરિયોડિક એસિડ)

તેના નાના કદ અને ઉચ્ચ વિદ્યુતઋણતાને કારણે,ફ્લોરિન માત્ર એક જ ઓક્સોએસિડ,$HOF$ (હાઈપોફ્લ્યુરસ એસિડ) બનાવે છે. હેલોજનના મોટાભાગના ઓક્સોએસિડ માત્ર જલીય દ્રાવણમાં અથવા તેમના ક્ષારના સ્વરૂપમાં સ્થિર હોય છે અને તેમને શુદ્ધ અવસ્થામાં અલગ કરી શકાતા નથી.

(N/A) બનાવટ: આંતર-હેલોજન સંયોજનો સીધા સંયોજન દ્વારા અથવા નીચલા આંતર-હેલોજન સંયોજનો પર હેલોજનની પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવી શકાય છે.
$Cl_{2} + F_{2} \xrightarrow{437 \ K} 2 ClF$; $I_{2} + 3 Cl_{2} \rightarrow 2 ICl_{3}$
$Cl_{2} + 3 F_{2} \xrightarrow{573 \ K} 2 ClF_{3}$; $Br_{2} + 3 F_{2} \rightarrow 2 BrF_{3}$
$I_{2} + Cl_{2} \rightarrow 2 ICl$; $Br_{2} + 5 F_{2} \rightarrow 2 BrF_{5}$
ઉપયોગો: આ સંયોજનો નિર્જળ દ્રાવક તરીકે વાપરી શકાય છે.
તેઓ ખૂબ જ ઉપયોગી ફ્લોરિનેટિંગ એજન્ટ છે.
$ClF_{3}$ અને $BrF_{3}$ નો ઉપયોગ $U-235$ ના સંવર્ધનમાં $UF_{6}$ ના ઉત્પાદન માટે થાય છે.
$U_{(s)} + 3 ClF_{3(l)} \rightarrow UF_{6(g)} + 3 ClF_{(g)}$
$(i)$ ભૌતિક ગુણધર્મો: આ બધા સહસંયોજક અણુઓ છે અને સ્વભાવે પ્રતિચુંબકીય છે.
તેઓ $298 \ K$ તાપમાને બાષ્પશીલ ઘન અથવા પ્રવાહી છે,સિવાય કે $ClF$ જે વાયુ છે.
તેમના ભૌતિક ગુણધર્મો તેમના ઘટક હેલોજનની વચ્ચેના હોય છે,સિવાય કે તેમના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ અપેક્ષા કરતા થોડા વધારે હોય છે.
$(ii)$ રાસાયણિક ગુણધર્મો: આંતર-હેલોજન સંયોજનો હેલોજન (ફ્લોરિન સિવાય) કરતા વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે કારણ કે હેલોજન-હેલોજન બંધની તુલનામાં $X-X^{\prime}$ બંધ નબળા હોય છે.

(D) ક્લોરિનના ઓક્સોએસિડ્સ $HClO$ (હાયપોક્લોરસ ઍસિડ),$HClO_2$ (ક્લોરસ ઍસિડ),$HClO_3$ (ક્લોરિક ઍસિડ) અને $HClO_4$ (પરક્લોરિક ઍસિડ) છે.
તેથી,હાયપોક્લોરસ ઍસિડનું અણુસૂત્ર $HClO$ છે.

(B) પરબ્રોમિક ઍસિડનું અણુસૂત્ર $HBrO_4$ છે.
આ બંધારણમાં,મધ્યસ્થ બ્રોમિન પરમાણુ એક હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ સાથે અને ત્રણ ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે દ્વિબંધ દ્વારા જોડાયેલ છે.
બંધારણ નીચે મુજબ છે:
$O=Br(=O)(=O)-OH$
અહીં,બ્રોમિન પરમાણુ $+7$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.

(A) આયોડિક ઍસિડ એ આયોડિનનો ઓક્સોએસિડ છે જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $HIO_3$ છે. આ સંયોજનમાં આયોડિનનો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ છે.

(N/A) ક્લોરિન તેની સંયોજકતા કક્ષામાં ખાલી $3d$-કક્ષકો ધરાવે છે,જે તેને તેના અષ્ટકનો વિસ્તાર કરવા અને ઇલેક્ટ્રોનને $3d$-ઉપકક્ષામાં ઉત્તેજિત કરીને $(+3)$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવવાની મંજૂરી આપે છે. આ $ClF_3$ ના નિર્માણને સક્ષમ બનાવે છે. તેનાથી વિપરીત,ફ્લોરિન સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ તત્વ છે અને તેની સંયોજકતા કક્ષામાં $(n=2)$ $d$-કક્ષકોનો અભાવ છે. તેથી,તે ધન ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવી શકતું નથી અથવા તેની સહસંયોજકતા $1$ થી વધારી શકતું નથી,જેના કારણે $FCl_3$ નું અસ્તિત્વ અશક્ય છે.

(N/A) આ $(i)$ ફ્લોરિનનું નાનું કદ અને $(ii)$ ફ્લોરિનની ઊંચી વિદ્યુતઋણતાને કારણે છે.
ફ્લોરિન અત્યંત વિદ્યુતઋણ હોવાથી સલ્ફરને $+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે અને તેના નાના કદને કારણે સલ્ફર પર સરળતાથી ગોઠવાઈ શકે છે.
તેનાથી વિપરીત,ક્લોરિનનું કદ મોટું હોવાથી,જ્યારે છ ક્લોરિન પરમાણુઓ એક સલ્ફર પરમાણુ સાથે જોડાય છે ત્યારે તેમની વચ્ચે આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ થાય છે. તેથી,$SCl_{6}$ અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી.

(N/A) ઓક્સોએસિડની સ્થિરતા અને એસિડિક પ્રબળતા મધ્યસ્થ પરમાણુના ઓક્સિડેશન આંક અને સંયુગ્મી બેઇઝમાં ઋણ વીજભારના વિખેરણ પર આધાર રાખે છે.
$(i)$ જેમ ઓક્સિજન પરમાણુઓની સંખ્યા વધે છે,તેમ ક્લોરિનનો ઓક્સિડેશન આંક વધે છે (અનુક્રમે $+1, +3, +5, +7$).
$(ii)$ બનતો સંયુગ્મી બેઇઝ,જેમ કે $ClO_4^-$,તેમાં ઋણ વીજભાર સંસ્પંદનને કારણે ચાર ઓક્સિજન પરમાણુઓ પર વિસ્તરેલો હોય છે,જે તેને સૌથી વધુ સ્થિર બનાવે છે.
$(iii)$ $HClO_4$ માં,ક્લોરિનનો ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન આંક અને $ClO_4^-$ આયનમાં ઋણ વીજભારનું અસરકારક વિખેરણ તેને સૌથી વધુ સ્થિર અને પ્રબળ એસિડ બનાવે છે,જ્યારે $HClO$ સૌથી ઓછું સ્થિર છે.

(N/A) $F_2$ એ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. તે $H_2O$ નું $O_2$ અથવા $O_3$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે.
$2F_{2(g)} + 2H_2O(l) \rightarrow O_{2(g)} + 4H^+(aq) + 4F^-(aq)$
$3F_{2(g)} + 3H_2O(l) \rightarrow O_{3(g)} + 6H^+(aq) + 6F^-(aq)$

(C) અપ્રમાણસર પ્રતિક્રિયામાં,એક તત્વ એકસાથે ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન બંને અનુભવે છે.
આ માટે તત્વ પાસે ઓછામાં ઓછી ત્રણ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ હોવી જરૂરી છે.
$F$ એ સૌથી શક્તિશાળી ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને તે કોઈ પણ ધન ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવતું નથી.
તેથી,તે અપ્રમાણસર પ્રતિક્રિયા આપી શકતું નથી.

(A) જેમ હેલોજન પરમાણુનું કદ $F$ થી $I$ તરફ વધે છે,તેમ હેલોજન એસિડમાં $H-X$ બંધની લંબાઈ પણ $HF$ થી $HI$ તરફ વધે છે.
બંધ લંબાઈનો ક્રમ: $HF < HCl < HBr < HI$.
બંધ લંબાઈમાં વધારાને કારણે,$H-X$ બંધની મજબૂતી $HF$ થી $HI$ તરફ ઘટે છે.
પરિણામે,બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી $HF$ થી $HI$ તરફ ઘટે છે.
$H-X$ બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી $(kJ/mol)$ નો ક્રમ: $HF (574.0) > HCl (428.1) > HBr (362.5) > HI (294)$ છે.
તેથી,$HF$ ની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી સૌથી વધુ છે.

(B) લીલો-પીળો વાયુ $Cl_{2}$ છે.
જ્યારે $Cl_{2}$ ગરમ સાંદ્ર આલ્કલી મેટલ હાઇડ્રોક્સાઇડ જેમ કે $KOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે ક્લોરેટ (એક પ્રકારનું હેલેટ) બનાવે છે,ખાસ કરીને $KClO_{3}$.
$KClO_{3}$ નો ઉપયોગ ફટાકડા અને સેફ્ટી મેચ બનાવવા માટે થાય છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$3Cl_{2} + 6KOH \rightarrow KClO_{3} + 5KCl + 3H_{2}O$

(C) હેલોજન માટે બંધ વિયોજન ઉર્જાનો સાચો ક્રમ $Cl_2 > Br_2 > F_2 > I_2$ છે.
જોકે ફ્લોરિન સૌથી નાનું હેલોજન છે,તેમ છતાં $F_2$ ની બંધ વિયોજન ઉર્જા $Cl_2$ અને $Br_2$ કરતા ઓછી હોય છે.
આનું કારણ ફ્લોરિન પરમાણુનું ખૂબ જ નાનું કદ છે,જેના કારણે બે ફ્લોરિન પરમાણુઓના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચે નોંધપાત્ર આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ થાય છે,જે $F-F$ બંધને નબળો પાડે છે.

(D) $Cl_2O$ (ડાયક્લોરિન મોનોક્સાઇડ) એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે અને તેનો ઉપયોગ પાણીના શુદ્ધિકરણ અને જંતુનાશક તરીકે થાય છે.

(C) ક્લોરિન પાણીનો પીળો રંગ $HCl$ અને $HOCl$ (હાઈપોક્લોરસ એસિડ) ના નિર્માણને કારણે ઝાંખો પડે છે.
$HOCl$ અસ્થિર છે અને તે નવજાત ઓક્સિજન આપે છે,જે બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Cl_{2} + H_{2}O \rightarrow HCl + HOCl$
$HOCl \rightarrow HCl + [O]$

(D) નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. આપેલા અધાતુઓમાંથી,$P$,$S$,અને $I_2$ નું સાંદ્ર $HNO_3$ દ્વારા તેમના સંબંધિત ઓક્સોએસિડ્સ ($H_3PO_4$,$H_2SO_4$,અને $HIO_3$) માં ઓક્સિડેશન થાય છે. ક્લોરિન $(Cl_2)$ નાઈટ્રિક એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી કારણ કે $HNO_3$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે અને $Cl_2$ પહેલેથી જ એવી સ્થિતિમાં છે કે જેનું $HNO_3$ દ્વારા સરળતાથી ઓક્સિડેશન થતું નથી. આમ,અન્યની તુલનામાં ક્લોરિન સૌથી ધીમી પ્રતિક્રિયા આપે છે.

(A) સાયનોજન વાયુનું આણ્વીય સૂત્ર $(CN)_{2}$ છે.
સાયનોજન વાયુ $N \equiv C - C \equiv N$ સૂત્ર સાથે રેખીય રચના ધરાવે છે.
આ અણુમાં,બંને કાર્બન પરમાણુઓ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
તેને સ્યુડોહેલોજન તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે કારણ કે તેનું રાસાયણિક વર્તન હેલોજન જેવું હોય છે.
તેથી,તે બેન્ટ રચના ધરાવે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(D) $BF_3$,$SiCl_4$,અને $PCl_5$ જળવિભાજન પામે છે કારણ કે તેમની પાસે ખાલી કક્ષકો છે અથવા તેઓ પાણી પ્રત્યે ખૂબ જ સક્રિય છે.
$SF_6$ એ અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) અને સલ્ફર પરમાણુ છ ફ્લોરિન પરમાણુઓ દ્વારા સંપૂર્ણ રીતે ઘેરાયેલો હોવાને કારણે જળવિભાજન માટે નિષ્ક્રિય છે,જે પાણીના અણુઓના હુમલાને અટકાવે છે.
આમ,જળવિભાજન માટે નિષ્ક્રિય હેલાઇડની સંખ્યા $1$ છે.

(C) હેલોજનની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પીનો સાચો ક્રમ $Cl_2 > Br_2 > F_2 > I_2$ છે.
ફ્લોરિન પરમાણુના નાના કદને કારણે,$F_2$ માં બે ફ્લોરિન પરમાણુઓ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચે નોંધપાત્ર આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ જોવા મળે છે.
આનાથી $F-F$ બંધ $Cl-Cl$ અને $Br-Br$ બંધ કરતા નબળો બને છે,પરિણામે $F_2$ ની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી $Cl_2$ અને $Br_2$ કરતા ઓછી હોય છે.

(A) $I$. આંતરહેલોજન અને હેલોજનની સક્રિયતાનો ક્રમ $F_{2} > ClF > Cl_{2}$ છે. તેથી,$Cl_{2}$ એ $ClF$ કરતા વધુ સક્રિય છે તે વિધાન ખોટું છે.
$II$. જળવિભાજનની પ્રક્રિયા $ClF + H_{2}O \rightarrow HOCl + HF$ છે,જે સાચું છે.
$III$. જલીય દ્રાવણમાં ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકેની ક્ષમતાનો ક્રમ $F_{2} > Cl_{2} > Br_{2} > I_{2}$ છે,જે સાચું છે.

(B) $O_{2}F_{2}$ એ પ્લુટોનિયમનું $PuF_{6}$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે અને આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ વપરાયેલ પરમાણુ બળતણમાંથી પ્લુટોનિયમને $PuF_{6}$ તરીકે દૂર કરવા માટે થાય છે.

(D) હેલિક $(V)$ એસિડ એ હેલોજનના ઓક્સોએસિડ છે જેમાં હેલોજન $+5$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં હોય છે.
હેલિક $(V)$ એસિડ નીચે મુજબ છે:
$1$. ક્લોરિક એસિડ: $HClO_{3}$
$2$. બ્રોમિક એસિડ: $HBrO_{3}$
$3$. આયોડિક એસિડ: $HIO_{3}$
ફ્લોરિન હેલિક $(V)$ એસિડ બનાવતું નથી કારણ કે તે સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ તત્વ છે અને $+5$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવી શકતું નથી.
આમ,$3$ હેલોજન હેલિક $(V)$ એસિડ બનાવે છે.

(D) હેલોજનના ઓક્સાઈડની સ્થિરતા બંધ વિયોજન ઉર્જા અને હેલોજન તથા ઓક્સિજન વચ્ચેના વિદ્યુતઋણતાના તફાવત દ્વારા નક્કી થાય છે.
$X_{2}O$ પ્રકારના ઓક્સાઈડ માટે સ્થિરતાનો ક્રમ $I_{2}O > Cl_{2}O > Br_{2}O$ છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $I > Cl > Br$ છે.

(D) ક્લોરિનના ઓક્સોએસિડની રચના નીચે મુજબ છે:
$1$. ક્લોરસ એસિડ $(HClO_2)$: બંધારણ $H-O-Cl=O$ છે. તેમાં $1$ $Cl=O$ બંધ છે.
$2$. ક્લોરિક એસિડ $(HClO_3)$: બંધારણ $H-O-Cl(=O)_2$ છે. તેમાં $2$ $Cl=O$ બંધ છે.
$3$. પરક્લોરિક એસિડ $(HClO_4)$: બંધારણ $H-O-Cl(=O)_3$ છે. તેમાં $3$ $Cl=O$ બંધ છે.
તેથી,ક્લોરસ એસિડ,ક્લોરિક એસિડ અને પરક્લોરિક એસિડમાં $Cl=O$ બંધની સંખ્યા અનુક્રમે $1, 2$ અને $3$ છે.

(D) $1$. હેલોજનમાં,બંધ વિયોજન એન્થાલ્પીનો ક્રમ $Cl_{2} > Br_{2} > F_{2} > I_{2}$ છે. આમ,$Cl_{2}$ સૌથી વધુ બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી ધરાવે છે.
$2$. હાઇડ્રોજન હેલાઇડમાં,બંધ લંબાઈમાં વધારાને કારણે સમૂહમાં નીચે જતાં બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી ઘટે છે: $HF > HCl > HBr > HI$. આમ,$HI$ સૌથી ઓછી બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી ધરાવે છે.
$3$. તેથી,સાચી જોડી $(Cl_{2}, HI)$ છે.

(C) ફ્લોરિન $(F_2)$ તેની ઊંચી વિદ્યુતઋણતા અને ઊંચા પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલને કારણે હેલોજનમાં સૌથી પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. તે પાણી સાથે પ્રબળ પ્રક્રિયા કરીને તેનું ઓક્સિજન $(O_2)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે,જેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2F_2(g) + 2H_2O(l) \rightarrow 4HF(aq) + O_2(g)$

(A) $A: MnO_{2}, B: Cl_{2}, C: NCl_{3}$ (વિસ્ફોટક).
મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડની હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ સાથેની પ્રક્રિયા:
$MnO_{2} + 4HCl \rightarrow MnCl_{2} + Cl_{2} + 2H_{2}O$
વધારે ક્લોરિનની એમોનિયા સાથેની પ્રક્રિયા:
$NH_{3} + 3Cl_{2} \rightarrow NCl_{3} + 3HCl$
આમ,સંયોજનો $MnO_{2}$,$Cl_{2}$ અને $NCl_{3}$ છે.

(D) આંતર-હેલોજન સંયોજનો સામાન્ય રીતે હેલોજન કરતા વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે કારણ કે બે અલગ-અલગ હેલોજન વચ્ચેનો બંધ $(X-X')$ એ બે સમાન હેલોજન વચ્ચેના બંધ $(X-X)$ કરતા નબળો હોય છે,સિવાય કે $F_{2}$.
કારણ કે $I-Cl$ બંધ $I-I$ બંધ કરતા નબળો છે,તેથી $ICl$ એ $I_{2}$ કરતા વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ છે.
તેથી,વિધાન $(A)$ અને કારણ $(R)$ બંને સાચા છે,અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.