Halogen family Questions in Gujarati

(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.

(C) પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$(A)$ $2F_2 + 4NaOH \longrightarrow 4NaF + O_2 + 2H_2O$ ($O_2$ બનાવે છે)
$(B)$ $2F_2 + 2H_2O \longrightarrow 4HF + O_2$ ($O_2$ બનાવે છે)
$(C)$ $Cl_2 + 2NaOH \text{ (ઠંડું, મંદ)} \longrightarrow NaCl + NaClO + H_2O$ ($O_2$ બનાવતું નથી)
$(D)$ $CaOCl_2 + H_2SO_4 \longrightarrow CaSO_4 + H_2O + Cl_2 + \frac{1}{2}O_2$ ($O_2$ બનાવે છે)
તેથી,જે જોડી ઓક્સિજન બનાવતી નથી તે $Cl_2$ અને ઠંડું,મંદ $NaOH$ છે.

(D) ફ્લોરિન સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ તત્વ છે અને તે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે. જ્યારે $F_2$ ને ગરમ અને સાંદ્ર $KOH$ દ્રાવણમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે પાણીનું ઓક્સિડેશન કરીને ઓક્સિજન વાયુ મુક્ત કરે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2F_2 + 4KOH \longrightarrow 4KF + 2H_2O + O_2$

(C) જ્યારે ક્લોરીનને સોડિયમ થાયોસલ્ફેટ (હાઈપો) ના જલીય દ્રાવણમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે. પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Na_2S_2O_3 + H_2O + Cl_2 \longrightarrow Na_2SO_4 + 2HCl + S \downarrow$
આમ,બનતી નીપજો સોડિયમ સલ્ફેટ $(Na_2SO_4)$,હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ $(HCl)$ અને સલ્ફર $(S)$ છે.

(A) હાઈપો એ સોડિયમ થાયોસલ્ફેટ છે,$Na_2S_2O_3 \cdot 5H_2O$. જ્યારે ભેજવાળો ક્લોરિન વાયુ સોડિયમ થાયોસલ્ફેટ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે. પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Na_2S_2O_3 + H_2O + Cl_2 \rightarrow Na_2SO_4 + S + 2HCl$.
આમ,બનતી નીપજો $Na_2SO_4, S$ અને $HCl$ છે.

(B) જ્યારે ક્લોરિન વાયુ ગરમ અને સાંદ્ર સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે વિષમીકરણ (disproportionation) પ્રક્રિયા દ્વારા સોડિયમ ક્લોરાઇડ $(NaCl)$ અને સોડિયમ ક્લોરેટ $(NaClO_3)$ બનાવે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$3Cl_2 + 6NaOH \rightarrow 5NaCl + NaClO_3 + 3H_2O$
તેથી,સોડિયમ ક્લોરાઇડ સિવાય,સોડિયમ ક્લોરેટ $(NaClO_3)$ બને છે.

(A) જેમ સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં પરમાણુનું કદ વધે છે,તેમ $A-A$ બંધની લંબાઈ વધે છે.
બંધ ઉર્જા એ બંધ લંબાઈના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,હેલોજન પરમાણુનું કદ વધવાની સાથે બંધ ઉર્જા ઘટે છે.
તેથી,આપેલા હેલોજન માટે બંધ ઉર્જાનો ક્રમ $Cl_2 > Br_2 > I_2$ છે.

(D) હેલોજન અણુઓની બંધ વિયોજન ઉર્જા સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે જતાં ઘટે છે,કારણ કે પરમાણુ કદ અને બંધ લંબાઈમાં વધારો થાય છે.
જોકે,$F_2$ એ નાના ફ્લોરિન પરમાણુઓના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેના ઉચ્ચ આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણને કારણે અપવાદ છે.
બંધ વિયોજન ઉર્જાનો સાચો ક્રમ $Cl_2 > Br_2 > F_2 > I_2$ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Cl_2 > Br_2 > I_2$ ક્રમ સાચો છે.

(D) પ્રક્રિયા $2 F_{2} + 2 H_{2}O \rightarrow 4 HF + O_{2}$ થાય છે કારણ કે $F_{2}$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
$F$ એ આવર્ત કોષ્ટકમાં સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ તત્વ છે,તેથી $F$ એ $O$ કરતા ઓછું વિદ્યુતઋણ છે તે વિધાન ખોટું છે.
$F_{2}$ એ $O_{2}$ કરતા વધુ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે કારણ કે તેની ઉચ્ચ વિદ્યુતઋણતા અને $O=O$ બંધની સરખામણીમાં $F-F$ બંધની ઓછી બંધ વિયોજન ઉર્જા છે.
$F$ ની ઉચ્ચ વિદ્યુતઋણતાને કારણે $H-F$ બંધ એ $H-O$ બંધ કરતા વધુ મજબૂત છે.

(D) નિર્જળ $FeCl_3$ એ ગરમ કરેલા લોખંડની ધાતુ સાથે સૂકા $Cl_2$ વાયુની પ્રતિક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2 Fe + 3 Cl_2 \xrightarrow{\Delta} 2 FeCl_3$.
જો $HCl$ નો ઉપયોગ કરવામાં આવે,તો પાણીની હાજરીને કારણે તે ઘણીવાર જલીય ફેરિક ક્લોરાઇડ બનાવે છે.

(B) હાઇડ્રોહેલિક એસિડ $(HX)$ ની એસિડિક પ્રબળતા $H-X$ બંધની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી પર આધાર રાખે છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં $F$ થી $I$ તરફ નીચે જઈએ છીએ,તેમ પરમાણુનું કદ વધે છે,જેના પરિણામે $H-X$ બંધની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી ઘટે છે.
તેથી,$H^+$ આયનો મુક્ત કરવાની સરળતા વધે છે,જેના કારણે એસિડિકતાનો ક્રમ $HF < HCl < HBr < HI$ થાય છે.

(B) ક્લોરિન બ્લીચ $NaOCl$ છે. ક્લોરિન બ્લીચમાં રહેલો હાઇપોક્લોરાઇટ આયન નીચે મુજબ વિયોજન પામીને નવજાત ઓક્સિજન આપે છે.
$OCl^{-} \longrightarrow [O] + Cl^{-}$
તેથી,ક્લોરિન બ્લીચમાં પ્રતિક્રિયાશીલ સ્પીસીઝ $OCl^{-}$ છે.
આથી,વિકલ્પ $(B)$ સાચો છે.

(D) $Cl_{2}O_{7}$ એ $HClO_{4}$ નું એનહાઇડ્રાઇડ છે.
એસિડ એનહાઇડ્રાઇડ એ એવું સંયોજન છે જે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસિડ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Cl_{2}O_{7} + H_{2}O \longrightarrow 2HClO_{4}$ (પરક્લોરિક એસિડ)
$Cl_{2}O_{7}$ એ ક્લોરિનનો તેની મહત્તમ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(+7)$ માં ઓક્સાઇડ છે,જે પરક્લોરિક એસિડ $(HClO_{4})$ ને અનુરૂપ છે.

(C) ફ્લોરિન એક શક્તિશાળી ઓક્સિડેશનકર્તા છે. તે ઓરડાના તાપમાને પાણી સાથે જોરદાર પ્રક્રિયા કરીને ઓક્સિજન વાયુ અને હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ $(HF)$ ઉત્પન્ન કરે છે. જલીય માધ્યમમાં,$HF$ એ $H^{+}$ અને $F^{-}$ આયનોમાં વિયોજિત થાય છે. આ પ્રક્રિયા માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2F_2 + 2H_2O \rightarrow 4H^{+} + 4F^{-} + O_2$

(D) ક્લોરિન વાયુની લાલ ગરમ કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2 CaO + 2 Cl_2 \xrightarrow{\text{Red hot}} 2 CaCl_2 + O_2 \uparrow$
આમ,મળતી નીપજો કેલ્શિયમ ક્લોરાઇડ અને ઓક્સિજન છે.

(A) ક્લોરિક એસિડ $(HClO_{3})$ નું ઉષ્મીય વિઘટન નીચે મુજબની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે:
$3 HClO_{3} \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} HClO_{4} + Cl_{2} + 2 O_{2} + H_{2}O$
આમ,મળતી નીપજો પરક્લોરિક એસિડ $(HClO_{4})$,ક્લોરિન $(Cl_{2})$,ઓક્સિજન $(O_{2})$ અને પાણી $(H_{2}O)$ છે.

(C) સાંદ્ર $HCl$ માંથી ઓરડાના તાપમાને $Cl_2$ વાયુની બનાવટ $KMnO_4$ જેવા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $2KMnO_4 + 16HCl \rightarrow 2KCl + 2MnCl_2 + 8H_2O + 5Cl_2$.
જોકે $MnO_2$ પણ $HCl$ નું $Cl_2$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે,પરંતુ તેના માટે સામાન્ય રીતે ગરમ કરવાની જરૂર પડે છે,જ્યારે $KMnO_4$ આ પ્રક્રિયા ઓરડાના તાપમાને કરી શકે છે.

સાચો ક્રમ છે:
(i) ઉત્કલનબિંદુ: \(HF > HI > HBr > HCl\)
(ii) ગલનબિંદુ: \(HI > HF > HBr > HCl\)

(A) વિધાન $I$ સાચું છે; પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલના મૂલ્યો $(E^0)$ $F_2$ થી $I_2$ તરફ જતાં ઘટે છે,તેથી ઓક્સિડેશન ક્ષમતાનો ક્રમ $F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2$ છે.
વિધાન $II$ પણ સાચું છે; "લેયર ટેસ્ટ" એ હકીકતનો ઉપયોગ કરે છે કે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા $(Cl_2)$ તેના દ્રાવણમાંથી નિર્બળ હેલાઇડને વિસ્થાપિત કરી શકે છે.
પ્રક્રિયા $Cl_2 + 2Br^- \rightarrow 2Cl^- + Br_2$ એ એક વિસ્થાપન રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે જેમાં બ્રોમાઇડનું $Br_2$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
બંને વિધાનો સાચા છે.