Halogen family Questions in Gujarati

(D) રિડક્શન ગુણધર્મો ફ્લોરિનથી આયોડિન તરફ વધે છે,તેથી તે નાઈટ્રિક એસિડ દ્વારા ઓક્સિડાઈઝ થાય છે.
$I_2 + 10 HNO_3 \longrightarrow 2 HIO_3 + 10 NO_2 + 4 H_2O$
નાઈટ્રિક એસિડ આયોડિનનું ઓક્સિડેશન કરીને આયોડિક એસિડ,$HIO_3$ બનાવે છે,પિરિયોડિક એસિડ $HIO_4$ નહીં,જે ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવે છે.
તેથી,વિકલ્પ $(D)$ સાચો છે.

(A) ફ્લોરિન $(F_2)$ એ હેલોજનમાં સૌથી પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. તેની ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયાશીલતાને કારણે,તે પાણી સાથે જોરશોરથી પ્રતિક્રિયા કરીને ઓક્સિજન વાયુ $(O_2)$ મુક્ત કરે છે.
$2F_{2(g)} + 2H_2O_{(l)} \longrightarrow O_{2(g)} + 4HF_{(aq)}$

(B) $1$. $X_2$ માટે: $Cl_2$ અને $Br_2$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $HX$ અને $HOX$ બનાવે છે (અસમાનતા પ્રક્રિયા). $Cl_2 + H_2O \rightarrow HCl + HOCl$.
$2$. $Y_2$ માટે: $F_2$ ખૂબ જ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને પાણીનું ઓક્સિડેશન કરીને $O_2$ બનાવે છે. $2F_2 + 2H_2O \rightarrow 4H^+ + 4F^- + O_2$.
$3$. $Z_2$ માટે: $I_2$ સૌથી ઓછું સક્રિય છે અને પાણી સાથે સ્વયંભૂ પ્રક્રિયા કરતું નથી. તેથી,$X_2 = Cl_2$,$Y_2 = F_2$,અને $Z_2 = I_2$.

(B) ઓક્સિએસિડ્સની એસિડિક પ્રબળતા મધ્યસ્થ પરમાણુના ઓક્સિડેશન આંક અને સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
જેમ ક્લોરિનનો ઓક્સિડેશન આંક વધે છે,તેમ ક્લોરિન પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા વધે છે,જે $O-H$ બંધમાંથી ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાને પોતાની તરફ ખેંચે છે,જેનાથી પ્રોટોન વધુ એસિડિક બને છે.
$HOCl$,$HClO_2$,$HClO_3$ અને $HClO_4$ માં ક્લોરિનના ઓક્સિડેશન આંક અનુક્રમે $+1, +3, +5$ અને $+7$ છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો વધતો ક્રમ: $HOCl < HClO_2 < HClO_3 < HClO_4$ છે.

(B) $BrF_5$ જેવા આંતર-હેલોજન સંયોજનોનું જળવિભાજન પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને હાઇડ્રોહેલિક એસિડ અને ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવતા હેલોજનના ઓક્સિએસિડ બનાવે છે.
$BrF_5$ માટે,સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ છે: $BrF_5 + 3H_2O \rightarrow HBrO_3 + 5HF$.
અહીં,$BrF_5$ એ $3$ મોલ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $1$ મોલ બ્રોમિક એસિડ $(HBrO_3)$ અને $5$ મોલ હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ $(HF)$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,નીપજો $HF$ અને $HBrO_3$ છે.

(B) ફ્લોરિનની બનાવટ માટેની Whytlaw-Gray ની પદ્ધતિમાં,કેથોડ અને એનોડ પર મુક્ત થતા $H_2$ અને $F_2$ વાયુઓને મિશ્ર થતા અટકાવવા માટે કોપર ડાયાફ્રામનો ઉપયોગ થાય છે.
ઇલેક્ટ્રોલિટીક સેલમાં થતી પ્રક્રિયાઓ:
$KHF_2 \rightarrow KF + HF$
$KF \rightarrow K^+ + F^-$
કેથોડ પર:
$K^+ + e^- \rightarrow K$
$K + HF \rightarrow KF + H$
$2H \rightarrow H_2$
એનોડ પર:
$F^- \rightarrow F + e^-$
$2F \rightarrow F_2$

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ ને ગરમ કરવાથી પોટેશિયમ મેંગેનેટ $(K_2MnO_4)$,મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ $(MnO_2)$ અને ઓક્સિજન વાયુ $(O_2)$ મળે છે.
પ્રક્રિયા: $2KMnO_4 \xrightarrow{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2$.
વિકલ્પ $A$ માં આપેલું વિધાન ખોટું છે કારણ કે તેમાં ઓક્સિજનના ઉત્પાદનનો ઉલ્લેખ નથી.
ફોસ્ફિન $(PH_3)$ નો ઉપયોગ સ્મોક સ્ક્રીનમાં થાય છે.
ક્લોરિનની બ્લીચિંગ ક્રિયા ભેજની હાજરીમાં ઓક્સિડેશનને કારણે હોય છે.
ઉમદા વાયુઓમાં નિર્બળ વાન ડર વાલ્સ આકર્ષણ બળો હોય છે,જેના કારણે તેમના ઉત્કલન બિંદુ ખૂબ નીચા હોય છે.

(B) $XeF_4$ અને $SbF_5$ વચ્ચેની પ્રક્રિયામાં,$XeF_4$ એ ફ્લોરાઈડ $(F^-)$ દાતા તરીકે વર્તે છે.
પ્રક્રિયા: $XeF_4 + SbF_5 \rightarrow [XeF_3]^+ + [SbF_6]^-$.
$[XeF_3]^+$ કેટાયન માટે,મધ્યસ્થ $Xe$ પરમાણુ પાસે $sp^3d$ સંકરણ છે અને બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોવાથી તેનો આકાર $T$-આકારનો છે.
$[SbF_6]^-$ એનાયન માટે,મધ્યસ્થ $Sb$ પરમાણુ પાસે $sp^3d^2$ સંકરણ છે અને કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ન હોવાથી તેનો આકાર ઓક્ટાહેડ્રલ છે.

(D) મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડની સાંદ્ર હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O$
લીલાશ પડતો પીળો વાયુ $X$ એ ક્લોરિન $(Cl_2)$ છે.
જ્યારે ક્લોરિન એમોનિયાના વધુ પ્રમાણ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$8NH_3 + 3Cl_2 \rightarrow 6NH_4Cl + N_2$
અહીં,$Y$ એ $NH_4Cl$ છે અને $Z$ એ $N_2$ છે.

(B) કોઈપણ સ્પીસીઝની ઓક્સિડેશન ક્ષમતા તેના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ સાથે સીધી રીતે સંબંધિત છે. ઉચ્ચ રિડક્શન પોટેન્શિયલ એટલે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા.
હેલોજનના આપેલ ઓક્સોએનાયન માટે,રિડક્શન પોટેન્શિયલના મૂલ્યો સ્પીસીઝની સ્થિરતા અને મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા પર આધાર રાખે છે.
આ સ્પીસીઝના રિડક્શન માટેના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલનો ક્રમ $BrO_4^{-} > IO_4^{-} > ClO_4^{-}$ છે.
તેથી,ઓક્સિડેશન ક્ષમતાનો સાચો ક્રમ $BrO_4^{-} > IO_4^{-} > ClO_4^{-}$ છે.

(B) પ્રક્રિયા $ClF_3 + H_2O \longrightarrow HCl + HOF + F_2$ રાસાયણિક રીતે ખોટી છે. $ClF_3$ નું જળવિભાજન સામાન્ય રીતે $HF$,$HCl$ અને $HClO_2$ અથવા $HClO_3$ આપે છે,પરંતુ તે આ રીતે $HOF$ અને $F_2$ ઉત્પન્ન કરતું નથી.
વિકલ્પ $(a)$ એ એક પ્રમાણિત વિસ્થાપન પ્રક્રિયા છે.
વિકલ્પ $(c)$ એ ઠંડા મંદ $NaOH$ માં $Cl_2$ ની પ્રમાણિત અસમાનતા (disproportionation) પ્રક્રિયા છે.
વિકલ્પ $(d)$ એ એક પ્રમાણિત એસિડ-બેઝ પ્રક્રિયા છે જેમાં $SO_2$ મુક્ત થાય છે.

(D) હેલોજનની ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કામ કરવાની ક્ષમતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે $(F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2)$.
$F_2$ એ સૌથી પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને તે $Cl^{-}$,$Br^{-}$ અને $I^{-}$ નું તેમના સંબંધિત હેલોજનમાં ઓક્સિડેશન કરી શકે છે.
જોકે,$Cl_2$ એ $F_2$ કરતા નિર્બળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને તે ફ્લોરાઈડ આયન $(F^{-})$ નું ફ્લોરિન વાયુ $(F_2)$ માં ઓક્સિડેશન કરી શકતું નથી.
તેથી,પ્રક્રિયા $Cl_2 + 2F^{-} \longrightarrow 2Cl^{-} + F_2$ થતી નથી.

(D) જ્યારે ઓઝોન $(O_3)$ જલીય માધ્યમમાં પોટેશિયમ આયોડાઈડ $(KI)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2 KI_{(aq)} + H_2O_{(l)} + O_{3(g)} \rightarrow 2 KOH_{(aq)} + I_{2(s)} + O_{2(g)}$
આ પ્રક્રિયાનું આયનીય સ્વરૂપ છે:
$2 I^{-}_{(aq)} + H_2O_{(l)} + O_{3(g)} \rightarrow 2 OH^{-}_{(aq)} + I_{2(s)} + O_{2(g)}$
આમ,બનતી નીપજ આયોડિન $(I_2)$ છે.

(A) દરેક પ્રક્રિયાનું મૂલ્યાંકન કરીએ:
$(I)$ $2 NaOH + SO_2 \longrightarrow Na_2SO_3 + H_2O$. આ એક સાચી એસિડ-બેઝ પ્રક્રિયા છે.
$(II)$ $XeF_4 + O_2F_2 \stackrel{143 K}{\longrightarrow} XeF_6 + O_2$. આ ઝેનોન ફ્લોરાઈડના ફ્લોરિનેશન માટેની સાચી પ્રક્રિયા છે.
$(III)$ $PCl_5 + 4 H_2O \longrightarrow H_3PO_4 + 5 HCl$. આ ફોસ્ફરસ પેન્ટાક્લોરાઈડની સાચી જળવિભાજન પ્રક્રિયા છે.
$(IV)$ $2 NaNO_2 + 2 HCl \longrightarrow 2 NaCl + NO + NO_2 + H_2O$. આ એક સાચી પ્રક્રિયા છે જેમાં $HNO_2$ નું વિઘટન $NO, NO_2$ અને $H_2O$ માં થાય છે.
બધી પ્રક્રિયાઓ $(I, II, III, IV)$ સાચી છે.

(A) જ્યારે ભેજવાળો ક્લોરિન વાયુ હાઈપો $(Na_2S_2O_3)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે. આ પ્રક્રિયામાં સોડિયમ સલ્ફેટ,હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અને કલૉઇડલ સલ્ફર બને છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$Na_2S_2O_3 + H_2O + Cl_2 \rightarrow Na_2SO_4 + 2HCl + S$

(B) બ્લીચિંગ પાવડરનું રાસાયણિક સૂત્ર $CaOCl_2$ છે.
તે સૂકા ફોડેલા ચૂના,$Ca(OH)_2$ પર ક્લોરિન વાયુની પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Ca(OH)_2 + Cl_2 \xrightarrow{\Delta} CaOCl_2 + H_2O$

(C) સોનું અને પ્લેટિનમ જેવી ઉમદા ધાતુઓ એક્વા-રેજિયામાં દ્રાવ્ય છે,જે સાંદ્ર હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ $(HCl)$ અને સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ નું $3:1$ મોલર ગુણોત્તરમાં મિશ્રણ છે.
આનો અર્થ એ છે કે $3$ ભાગ $HCl$ અને $1$ ભાગ $HNO_3$ મિશ્ર કરવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D) $A)$ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડની સોડિયમ સલ્ફાઇડ સાથેની પ્રક્રિયાથી હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ વાયુ મળે છે: $2HCl(aq) + Na_2S(s) \rightarrow 2NaCl(aq) + H_2S(g) \uparrow$.
$B)$ સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડની સોડિયમ ક્લોરાઇડ અને મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડના મિશ્રણ સાથેની પ્રક્રિયાથી ક્લોરિન વાયુ મળે છે: $MnO_2(s) + 2NaCl(s) + 3H_2SO_4(conc.) \rightarrow 2NaHSO_4(aq) + MnSO_4(aq) + 2H_2O(l) + Cl_2(g) \uparrow$.

(D) જ્યારે સોનું $(Au)$ એક્વા-રેજિયામાં ઓગળે છે,ત્યારે તે ક્લોરોઓરિક એસિડ $(HAuCl_4)$ બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Au + 3HCl + HNO_3 \rightarrow HAuCl_4 + NO + 2H_2O$
જલીય દ્રાવણમાં,ક્લોરોઓરિક એસિડનું વિયોજન થઈને ટેટ્રાક્લોરોઓરેટ$(III)$ આયન બને છે:
$HAuCl_4 \rightarrow H^{+} + \left[AuCl_4\right]^{-}$
તેથી,દ્રાવણમાં સોનાનું અંતિમ રાસાયણિક સ્વરૂપ $\left[AuCl_4\right]^{-}$ આયન છે.

(A) કાચમાં રહેલ સિલિકા $(SiO_2)$ એ $HF$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સિલિકોન ટેટ્રાફ્લોરાઈડ $(SiF_4)$ અને પાણી ઉત્પન્ન કરે છે.
$SiO_2 + 4HF \longrightarrow SiF_4 + 2H_2O$

(B) સાંદ્ર $HCl$ અને $HNO_3$ ના $3:1$ ના મિશ્રણને એક્વા-રીજીયા (aqua-regia) કહેવામાં આવે છે.
તેમની વચ્ચેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$3HCl + HNO_3 \longrightarrow NOCl + 2H_2O + Cl_2$
પ્રક્રિયામાં દર્શાવ્યા મુજબ,$NOCl$ (નાઈટ્રોસિલ ક્લોરાઈડ) ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,વિકલ્પ $(B)$ સાચો જવાબ છે.

(C) $NCl_3$ નું જળવિભાજન પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને એમોનિયા $(NH_3)$ અને હાઇપોક્લોરસ એસિડ $(HOCl)$ આપે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$NCl_3 + 3H_2O \longrightarrow NH_3 + 3HOCl$
તેથી,$X$ એ $HOCl$ છે.

(C) સફેદ ફોસ્ફરસ $(P_4)$ ની સલ્ફ્યુરાઈલ ક્લોરાઈડ $(SO_2Cl_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા ક્લોરિનેશન પ્રક્રિયા છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$P_4 + 10 SO_2Cl_2 \longrightarrow 4 PCl_5 + 10 SO_2$
અહીં,$x$ એ $PCl_5$ છે અને $y$ એ $SO_2$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(C) $SO_2$ ની ચારકોલની હાજરીમાં $Cl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરતા સલ્ફ્યુરાઇલ ક્લોરાઇડ $(A)$ મળે છે: $SO_2 + Cl_2 \xrightarrow{\text{charcoal}} SO_2Cl_2$ $(A)$.
સલ્ફ્યુરાઇલ ક્લોરાઇડ $(A)$ સફેદ ફોસ્ફરસ $(P_4)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $SO_2$ અને ફોસ્ફરસ પેન્ટાક્લોરાઇડ $(B)$ આપે છે: $10SO_2Cl_2 + P_4 \rightarrow 4PCl_5$ $(B)$ $+ 10SO_2$.
સંયોજન $(B)$ એ $PCl_5$ છે.
ઘન અવસ્થામાં,$PCl_5$ એ આયનીય ઘન $[PCl_4]^+[PCl_6]^-$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે '$B$' ઘન અવસ્થામાં આયનીય ઘન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

(B) $SF_6$ એક અષ્ટફલકીય અણુ છે જેમાં સલ્ફર પરમાણુ છ ફ્લોરિન પરમાણુઓ દ્વારા અવકાશી રીતે સુરક્ષિત છે,જે તેને રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય અને અત્યંત સ્થાયી બનાવે છે.
$SF_6$ ખરેખર ઓરડાના તાપમાને વાયુ છે.
જોકે બંને વિધાનો તથ્યપૂર્ણ રીતે સાચા છે,પરંતુ તે વાયુ છે તે તેની રાસાયણિક સ્થિરતાનું કારણ નથી.
તેથી,$A$ સાચું છે,$R$ સાચું છે,પરંતુ $R$ એ $A$ ની સાચી સમજૂતી નથી.

(B) ડીકન પ્રક્રિયા એ ક્લોરિન વાયુ $(Cl_2)$ ના ઉત્પાદન માટેની ઔદ્યોગિક પદ્ધતિ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ $(HCl)$ નું વાતાવરણીય ઓક્સિજન $(O_2)$ દ્વારા કોપર$(II)$ ક્લોરાઇડ $(CuCl_2)$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં આશરે $723 \ K$ તાપમાને ઓક્સિડેશન કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયાનું રાસાયણિક સમીકરણ: $4 HCl + O_2 \xrightarrow[723 \ K]{CuCl_2} 2 Cl_2 + 2 H_2 O$ છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
$1$. ક્લોરિન $(Cl_2)$ એસિડિક માધ્યમમાં ફેરસ ક્ષારો $(Fe^{2+})$ નું ફેરિક ક્ષારો $(Fe^{3+})$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે: $2Fe^{2+} + Cl_2 \rightarrow 2Fe^{3+} + 2Cl^-$. આ વિધાન સાચું છે.
$2$. ક્લોરિન પાણીની હાજરીમાં આયોડિન $(I_2)$ નું આયોડિક એસિડ $(HIO_3)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે,પિરિયોડિક એસિડ $(HIO_4)$ માં નહીં: $I_2 + 5Cl_2 + 6H_2O \rightarrow 2HIO_3 + 10HCl$. તેથી,વિધાન $B$ ખોટું છે.
$3$. ક્લોરિન નવજાત ઓક્સિજન દ્વારા રંગીન પદાર્થોના ઓક્સિડેશનને કારણે બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે: $Cl_2 + H_2O \rightarrow 2HCl + [O]$. આ વિધાન સાચું છે.
$4$. ક્લોરિનનું ઉત્પાદન ડેકોન પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે,જેમાં $CuCl_2$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં વાતાવરણીય ઓક્સિજન દ્વારા હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ વાયુનું ઓક્સિડેશન થાય છે: $4HCl + O_2 \xrightarrow{CuCl_2} 2Cl_2 + 2H_2O$. આ વિધાન સાચું છે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયા ક્લોરિન વાયુના ઉત્પાદન માટેની ઔદ્યોગિક પદ્ધતિ છે,જેને ડીકન પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$723 \ K$ તાપમાને $CuCl_2$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં $HCl$ નું વાતાવરણીય ઓક્સિજન દ્વારા ઓક્સિડેશન થાય છે.
$4 HCl + O_2 \xrightarrow[723 \ K]{CuCl_2} 2 Cl_2 + 2 H_2 O$

(B, C) વિધાન $(I)$ ખોટું છે કારણ કે $Au$ અને $Pt$ બંને એક્વા રેજિયામાં ઓગળીને દ્રાવ્ય સંયોજનો $HAuCl_4$ અને $H_2PtCl_6$ બનાવે છે.
વિધાન $(II)$ સાચું છે કારણ કે પરક્લોરિક એસિડ $(HClO_4)$ માં,ક્લોરિન $+7$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.
વિધાન $(III)$ સાચું છે કારણ કે $HCl$ માં હાઇડ્રોજન બોન્ડિંગનો અભાવ અને $HBr$ તથા $HI$ ની સરખામણીમાં ઓછું આણ્વીય દળ હોવાથી તેનું ઉત્કલનબિંદુ સૌથી ઓછું હોય છે.
વિધાન $(IV)$ ખોટું છે કારણ કે હેલોજન ઓક્સાઇડ્સની સ્થિરતાનો સાચો ક્રમ $I > Cl > Br$ છે.

(B) ડેકોન પદ્ધતિમાં $CuCl_2$ જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં આશરે $723 \ K$ તાપમાને $HCl$ વાયુના ઓક્સિડેશન દ્વારા $Cl_2$ બનાવવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$4 HCl + O_2 \xrightarrow[723 \ K]{CuCl_2} 2 H_2 O + 2 Cl_2$

(A) $Cl_2$ એ $CO$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફોસ્જીન $(COCl_2)$ બનાવે છે: $CO + Cl_2 \rightarrow COCl_2$.
$I_2O_5$ એ એક શક્તિશાળી ઓક્સિડેશનકર્તા છે જેનો ઉપયોગ કાર્બન મોનોક્સાઈડ $(CO)$ ના જથ્થાત્મક અનુમાન માટે થાય છે: $I_2O_5 + 5CO \rightarrow I_2 + 5CO_2$.
$O_3$ (ઓઝોન) તેના નવજાત ઓક્સિજન મુક્ત કરવાની ક્ષમતાને કારણે શક્તિશાળી જંતુનાશક અને બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,ત્રણેય જોડીઓ યોગ્ય રીતે જોડાયેલી છે.

(D) ઓરડાના તાપમાને $OF_2$ ની ઉષ્મીય સ્થિરતા $O$ અને $F$ ની વિદ્યુતઋણતા વચ્ચેના નાના તફાવતને કારણે છે.
હેલોજનના ઓક્સાઇડની સ્થિરતાનો ક્રમ $I > Cl > Br$ છે.
$I_2O_5$ એક ખૂબ જ સારું ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે અને તેનો ઉપયોગ $CO$ ના અંદાજ માટે થાય છે.
$ClO_2$ એક જાણીતું બ્લીચિંગ એજન્ટ છે.
આમ,વિધાનો $A$,$C$ અને $D$ સાચા છે.

(C) આંતરહેલોજન સંયોજનો સામાન્ય રીતે હેલોજન કરતા વધુ સક્રિય હોય છે (સિવાય કે $F_2$),કારણ કે $X-X'$ બંધ એ $X-X$ બંધ કરતા નિર્બળ હોય છે.
તેઓ પ્રતિચુંબકીય છે કારણ કે બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોય છે.
આંતરહેલોજન સંયોજનોના જળવિભાજન દરમિયાન,ઓછી વિદ્યુતઋણતા ધરાવતો હેલોજન ઓક્સિએસિડ બનાવે છે અને વધુ વિદ્યુતઋણતા ધરાવતો હેલોજન હાઇડ્રોહેલિક એસિડ બનાવે છે.
$ICl$ માટે,પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $ICl + H_2O \rightarrow HCl + HOI$.
તેથી,$HI + HOCl$ નીપજો મળે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(D) ફ્લોરિન મુખ્યત્વે અદ્રાવ્ય ફ્લોરાઇડ્સ તરીકે જોવા મળે છે જેમ કે ફ્લોરસ્પાર $(CaF_2)$,ક્રાયોલાઇટ $(Na_3AlF_6)$ અને ફ્લોરોએપેટાઇટ $(3Ca_3(PO_4)_2 \cdot CaF_2)$.
તેની અલ્પ માત્રા જમીન,નદીના પાણી,વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓના હાડકાં તથા દાંતમાં પણ જોવા મળે છે.
કાર્નાલાઇટ એ $KCl \cdot MgCl_2 \cdot 6H_2O$ સૂત્ર ધરાવતું દ્વિ ક્ષાર છે.
તેમાં ફ્લોરિન હોતું નથી,તેથી તે ફ્લોરિનનું ખનિજ નથી.

(C) હાઈપોહેલસ એસિડ $(HOX)$ નો એસિડિક ગુણધર્મ હેલોજન પરમાણુ $(X)$ ની વિદ્યુતઋણતા પર આધાર રાખે છે.
જેમ હેલોજનની વિદ્યુતઋણતા વધે છે,તેમ $O-H$ બંધ વધુ ધ્રુવીય બને છે,જે $H^+$ આયનનું મુક્ત થવું સરળ બનાવે છે.
હેલોજનની વિદ્યુતઋણતાનો ક્રમ $Cl > Br > I$ છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $HClO > HBrO > HIO$ છે.

(A) હેલોજનના રંગો નીચે મુજબ છે:
$F_2$ આછો પીળો છે.
$Cl_2$ લીલોતરી પીળો છે.
$Br_2$ લાલ-ભૂરો છે.
$I_2$ જાંબલી છે.
આપેલા વિકલ્પો સાથે મેળવતા:
$A(F_2) - III$ (પીળો)
$B(Cl_2) - IV$ (લીલોતરી પીળો)
$C(Br_2) - I$ (લાલ)
$D(I_2) - II$ (જાંબલી)
તેથી,સાચો ક્રમ $A-III, B-IV, C-I, D-II$ છે.

(A) $Br_2$ ની વધારાના $F_2$ સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Br_2 + 5F_2 \rightarrow 2BrF_5$
આમ,નીપજ $P$ એ $BrF_5$ છે.
$BrF_5$ માં,મધ્યસ્થ $Br$ પરમાણુ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $5$ બંધ બનાવે છે અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,સ્ટેરિક નંબર $5 + 1 = 6$ છે,જે $sp^3d^2$ સંકરણ સૂચવે છે.
તેનો ભૂમિતિ આકાર અષ્ટફલકીય છે,પરંતુ એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે,તેનો આકાર સ્ક્વેર પિરામિડલ છે.

(B) ક્લોરિનની વધારાના એમોનિયા સાથેની પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$8 NH_3 + 3 Cl_2 \longrightarrow N_2 + 6 NH_4Cl$
પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,$3$ મોલ $Cl_2$ એ $8$ મોલ $NH_3$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
તેથી,$1$ મોલ $Cl_2$ એ $\frac{8}{3}$ મોલ $NH_3$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપશે.
આમ,$Z = \frac{8}{3}$.

(A) $F_2$ અણુની બંધ વિયોજન ઉર્જા $Cl_2$ અણુ કરતા અપેક્ષા કરતા ઓછી હોય છે.
આનું કારણ એ છે કે ફ્લોરિન પરમાણુનું કદ ખૂબ નાનું છે,જેના કારણે બે ફ્લોરિન પરમાણુઓ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચે નોંધપાત્ર આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ થાય છે.
આ અપાકર્ષણ $F-F$ બંધને નબળો પાડે છે,જેથી તેને તોડવો સરળ બને છે.
તેની સરખામણીમાં,ક્લોરિનનું પરમાણ્વીય કદ મોટું હોય છે,જે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો માટે વધુ જગ્યા પૂરી પાડે છે,જેનાથી અપાકર્ષણ ઘટે છે અને બંધ મજબૂત બને છે.
તેથી,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(A) ક્લોરિનની ઠંડા અને મંદ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સાથેની પ્રક્રિયા એ વિષમીકરણ (disproportionation) પ્રક્રિયા છે.
$Cl_2 + 2 NaOH \text{ (ઠંડુ, મંદ)} \longrightarrow NaCl + NaOCl + H_2O$
આ પ્રક્રિયામાં,$Cl_2$ નું એકસાથે હાઇપોક્લોરાઇટ $(NaOCl)$ માં ઓક્સિડેશન અને ક્લોરાઇડ $(NaCl)$ માં રિડક્શન થાય છે.

(B) ફ્લોરિનની તૈયારી માટેની Whytlaw-Gray ની પદ્ધતિમાં,કોપર ડાયાફ્રામનો ઉપયોગ કેથોડ અને એનોડ પર મુક્ત થતા $H_2$ અને $F_2$ વાયુઓને મિશ્ર થતા અટકાવવા માટે થાય છે.
ઇલેક્ટ્રોલિટીક સેલમાં થતી પ્રતિક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$KHF_2 \rightarrow KF + HF$
$KF \rightarrow K^+ + F^-$
કેથોડ પર:
$K^+ + e^- \rightarrow K$
$K + HF \rightarrow KF + H$
$2H \rightarrow H_2$
એનોડ પર:
$F^- \rightarrow F + e^-$
$2F \rightarrow F_2$

(B) ફ્લોરિનની મંદ $NaOH$ સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2F_2 + 2NaOH \rightarrow 2NaF + OF_2 + H_2O$
આમ,વાયુરૂપ નીપજ $A$ એ ઓક્સિજન ડાયફ્લોરાઈડ $(OF_2)$ છે.
$OF_2$ માં,મધ્યસ્થ ઓક્સિજન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
તેમાં બે બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (લોન પેર) હોય છે.
ઓક્સિજન પરમાણુ પરના બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેના પ્રબળ અપાકર્ષણને કારણે,બંધકોણ આદર્શ સમચતુષ્ફલકીય ખૂણા $109^{\circ} 28^{\prime}$ થી ઘટીને $103^{\circ}$ થાય છે.

(D) પરક્લોરિક એસિડ $(HClO_4)$ એ ક્લોરિનનો ઓક્સોએસિડ છે જેમાં ક્લોરિનનો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ છે. તેમાં પેરોક્સી લિંકેજ ($-O-O-$ બંધ) હોતો નથી.
તેનાથી વિપરીત,પરફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_3PO_5)$,પરનાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_4)$,અને પરડાયસલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2S_2O_8)$ બધાની રચનામાં ઓછામાં ઓછો એક પેરોક્સી લિંકેજ ($-O-O-$ બંધ) હોય છે.

(D) $I$. બ્લીચિંગ પાવડર $(CaOCl_2)$ ઇથેનોલ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ બનાવે છે. આ ક્લોરોફોર્મ બનાવવાની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
$II$. બ્લીચિંગ પાવડર કોબાલ્ટ ક્લોરાઇડ $(CoCl_2)$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં વિઘટન પામીને ઓક્સિજન વાયુ મુક્ત કરે છે: $2CaOCl_2 \xrightarrow{CoCl_2} 2CaCl_2 + O_2$.
$III$. ફ્લોરિન પોટેશિયમ હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ $(KHF_2)$ અને નિર્જળ હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ $(HF)$ ના મિશ્રણના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. જલીય $KHF_2$ નો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી કારણ કે પાણીનું ઓક્સિડેશન થઈને ઓક્સિજન મળે છે,ફ્લોરાઇડ આયનોનું ઓક્સિડેશન થતું નથી.
આમ,વિધાન $I$ અને $II$ સાચા છે.