Halogen family Questions in Gujarati

(A) જ્યારે $KBr$ સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે શરૂઆતની પ્રક્રિયામાં $HBr$ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે: $KBr + H_2SO_4 \to KHSO_4 + HBr \uparrow$.
$HBr$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા હોવાથી,તેનું સાંદ્ર $H_2SO_4$ દ્વારા ઓક્સિડેશન થઈને લાલ-કથ્થઈ રંગનો બ્રોમિન વાયુ મળે છે: $2HBr + H_2SO_4 \to Br_2 \uparrow + SO_2 + 2H_2O$.
તેથી,મુક્ત થતો લાલ-કથ્થઈ વાયુ $Br_2$ છે.

(A) $1$. $AgNO_3$ એ તેની પ્રકાશ સંવેદનશીલતાને કારણે ફોટોગ્રાફીમાં વપરાતું જાણીતું સંયોજન છે.
$2$. જ્યારે $AgNO_3$ સોડિયમ ક્ષાર $B$ $(NaBr)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે આછા પીળા રંગના અવક્ષેપ $C$ $(AgBr)$ બનાવે છે.
$3$. પ્રક્રિયા: $AgNO_3(aq) + NaBr(aq) \rightarrow AgBr(s) + NaNO_3(aq)$.
$4$. $AgBr$ એ આછા પીળા રંગના અવક્ષેપ છે.
$5$. સોડિયમ બ્રોમાઈડ $(NaBr)$ સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બ્રોમિન $(Br_2)$ ની કથ્થઈ બાષ્પ ઉત્પન્ન કરે છે.
$6$. આમ,$A = AgNO_3$,$B = NaBr$,અને $C = AgBr$ છે.

(A) . એસ્ટેટાઈન $(At)$ એ એક રેડિયોએક્ટિવ તત્વ છે જે આવર્ત કોષ્ટકમાં સમૂહ $17$ (હેલોજન) માં આવે છે,જે આયોડિન $(I)$ જેવું જ છે.
તેના સમાન સમૂહમાં સ્થાનને કારણે,તે આયોડિન જેવા જ રાસાયણિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

(B) ક્લોરિન એ બ્રોમિન કરતા વધુ સક્રિય છે અને તે તેના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી બ્રોમિનને વિસ્થાપિત કરે છે.
જ્યારે ક્લોરિનને પોટેશિયમ બ્રોમાઈડના દ્રાવણમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે બ્રોમિન ક્લોરિન દ્વારા વિસ્થાપિત થઈને પોટેશિયમ ક્લોરાઈડ બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $2 KBr + Cl_2 \rightarrow 2 KCl + Br_2$.
ક્લોરિનનો રિડક્શન પોટેન્શિયલ બ્રોમિન કરતા વધારે હોવાથી,તે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને બ્રોમિનને અસરકારક રીતે દૂર કરે છે.

(A) હેલોજન દ્વારા હેલાઇડ આયનનું વિસ્થાપન તેમના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ પર આધાર રાખે છે.
ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,હેલોજનની ઓક્સિડેશન શક્તિનો ક્રમ $F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2$ છે.
$Cl_2$ નો રિડક્શન પોટેન્શિયલ $Br_2$ કરતા વધારે હોવાથી,તે બ્રોમાઇડ આયનો $(Br^-)$ નું બ્રોમિન $(Br_2)$ માં ઓક્સિડેશન કરી શકે છે: $Cl_2(g) + 2Br^-(aq) \rightarrow 2Cl^-(aq) + Br_2(l)$.
તેથી,$Cl_2$ સાચો જવાબ છે.

(B) સાચો જવાબ $(B)$ છે.
ફ્લોરિન $(F_2)$ તેની ઉચ્ચ વિદ્યુતઋણતા અને ઓછી બંધ વિયોજન ઉર્જાને કારણે તમામ હેલોજનમાં સૌથી શક્તિશાળી ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
તેથી,તે અન્ય તમામ હેલોજન ($Cl$,$Br$,અને $I$) ને તેમના સંબંધિત હેલાઇડ ક્ષારોમાંથી જલીય દ્રાવણમાં વિસ્થાપિત કરી શકે છે.

(D) . તેનું ધાત્વિય સિલ્વરમાં રિડક્શન. જ્યારે $AgNO_3$ ત્વચાના સંપર્કમાં આવે છે,ત્યારે તે પ્રકાશ અથવા ત્વચા પર રહેલા કાર્બનિક પદાર્થો દ્વારા રિડક્શન પામીને ઝીણા વિભાજિત ધાત્વિય સિલ્વર $(Ag)$ માં ફેરવાય છે,જે કાળા ડાઘા તરીકે દેખાય છે. પ્રક્રિયા: $AgNO_3 \xrightarrow{\text{light/organic matter}} Ag + \text{products}$.

(C) પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$,સોડિયમ ક્લોરાઇડ $(NaCl)$ અને સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયાને ક્રોમિલ ક્લોરાઇડ કસોટી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$K_2Cr_2O_7 + 4NaCl + 6H_2SO_4 \to 2CrO_2Cl_2 + 2KHSO_4 + 4NaHSO_4 + 3H_2O$.
નીપજ $CrO_2Cl_2$ ને ક્રોમિલ ક્લોરાઇડ કહેવામાં આવે છે,જે ઘેરા લાલ રંગની બાષ્પ છે.

(B) સૂર્યપ્રકાશમાં વિઘટન પામે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $2AgNO_3 \xrightarrow{h\nu} 2Ag + 2NO_2 + O_2$.
સિલ્વર નાઈટ્રેટ પ્રકાશ પ્રત્યે સંવેદનશીલ છે અને પ્રકાશના સંપર્કમાં આવતા તેનું વિઘટન થાય છે,તેથી તેને ઘેરા રંગની બોટલોમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે.

(A) પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $K_2MnF_6 + 2SbF_5 \rightarrow 2KSbF_6 + MnF_3 + \frac{1}{2}F_2$.
આ પ્રક્રિયામાં,પ્રબળ લુઈસ એસિડ $SbF_5$ નિર્બળ એસિડ $MnF_4$ ને તેના ક્ષારમાંથી વિસ્થાપિત કરે છે.
$MnF_4$ અસ્થિર છે અને સરળતાથી વિઘટન પામીને $MnF_3$ અને ફ્લોરિન વાયુ $(F_2)$ આપે છે.

(A) શહેરોમાં પાણીના પુરવઠાને જંતુમુક્ત કરવા માટે ક્લોરિનેશન એ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ છે. ક્લોરિન $(Cl_2)$ એક શક્તિશાળી જંતુનાશક તરીકે કાર્ય કરે છે જે હાનિકારક સૂક્ષ્મજીવોને મારી નાખે છે,જેનાથી પાણી પીવાલાયક બને છે.

(B) પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$4NaCl + K_2Cr_2O_7 + 6H_2SO_4 \to 2KHSO_4 + 4NaHSO_4 + 2CrO_2Cl_2 + 3H_2O$
ઉત્પન્ન થતી કેસરી-લાલ બાષ્પ $CrO_2Cl_2$ ની છે,જેને ક્રોમાઇલ ક્લોરાઇડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ ક્લોરાઇડ આયનો $(Cl^-)$ ની હાજરી માટેની લાક્ષણિક કસોટી છે.

(A) $NaCl$,$MnO_2$ અને સાંદ્ર $H_2SO_4$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા ક્લોરિન વાયુની બનાવટ માટેની પ્રમાણભૂત પ્રયોગશાળા પદ્ધતિ છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $4NaCl + MnO_2 + 4H_2SO_4 \rightarrow MnCl_2 + 4NaHSO_4 + 2H_2O + Cl_2 \uparrow$.
ક્લોરિન વાયુ $(Cl_2)$ તેના લાક્ષણિક લીલાશ પડતા પીળા રંગ માટે જાણીતો છે.

(B) જ્યારે $KI$ ની પ્રક્રિયા સાંંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે થાય છે,ત્યારે પ્રથમ $HI$ (હાઇડ્રોજન આયોડાઇડ) ઉત્પન્ન થાય છે.
$HI$ એ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે અને સાંંદ્ર $H_2SO_4$ એ ઓક્સિડેશનકર્તા હોવાથી,$HI$ નું ઓક્સિડેશન થઈને $I_2$ (આયોડિન) મળે છે.
પ્રક્રિયા: $2KI + 2H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O + I_2 + SO_2$.

(D) ક્લોરિનના ઓક્સોએસિડની એસિડિક પ્રબળતા મધ્યસ્થ ક્લોરિન પરમાણુના ઓક્સિડેશન આંક પર આધાર રાખે છે.
જેમ $Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક વધે છે,તેમ એસિડિક પ્રબળતા વધે છે.
ઓક્સિડેશન આંક નીચે મુજબ છે:
$HClO (+1)$,$HClO_2 (+3)$,$HClO_3 (+5)$,$HClO_4 (+7)$.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ $HClO < HClO_2 < HClO_3 < HClO_4$ છે.

(B) ઓક્સોએસિડનો એનહાઇડ્રાઇડ એસિડમાંથી પાણીના અણુઓને દૂર કરીને બનાવવામાં આવે છે.
પરકલોરીક એસિડ $(HClO_4)$ માટે,નિર્જલીકરણ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2HClO_4 \rightarrow Cl_2O_7 + H_2O$
આમ,$HClO_4$ નો એનહાઇડ્રાઇડ $Cl_2O_7$ છે.

(A) હેલાઈડ્સમાં,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં રિડક્શનકર્તા તરીકેની ક્ષમતા વધે છે કારણ કે પરમાણુનું કદ વધે છે અને બંધ વિયોજન ઉર્જા ઘટે છે.
$HI$ એક પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે કારણ કે $HCl, HBr$ અને $HI$ માં $H-I$ બંધ સૌથી નિર્બળ છે,જેના કારણે તે સરળતાથી $H^+$ અને ઇલેક્ટ્રોન મુક્ત કરી શકે છે.

(C) હેલોજન સમૂહમાં નીચેની તરફ જતાં નવી કક્ષાઓ ઉમેરાવાને કારણે પરમાણુ કદ વધે છે.
પરિણામે,સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન પરનો અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર ઘટે છે,જેથી ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવાનું સરળ બને છે.
તેથી,આયનીકરણ એન્થાલ્પી સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે.

(B) વિરંજન ચૂર્ણમાં બ્લીચીંગ કાર્ય માટે જવાબદાર સક્રિય ઘટક કેલ્શિયમ હાઇપોક્લોરાઇટ,$Ca(OCl)_2$ છે.
જ્યારે વિરંજન ચૂર્ણ પાણી અથવા એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે નેસન્ટ ઓક્સિજન અથવા હાઇપોક્લોરાઇટ આયનો મુક્ત કરે છે,જે રંગીન પદાર્થોનું ઓક્સિડેશન કરીને તેમને રંગહીન બનાવે છે.

(B) $KCl$,ઘન $K_2Cr_2O_7$ અને સાંદ્ર $H_2SO_4$ વચ્ચેની પ્રક્રિયાને ક્રોમિલ ક્લોરાઇડ કસોટી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$K_2Cr_2O_7 + 6H_2SO_4 + 4KCl \rightarrow 2CrO_2Cl_2 + 6KHSO_4 + 3H_2O$
ઉત્પન્ન થતો રાતો-બદામી વાયુ ક્રોમિલ ક્લોરાઇડ $(CrO_2Cl_2)$ છે.

(B) જ્યારે $Hg_2Cl_2$ ને $NaCl$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે મળતો ઉર્ધ્વપાતિત પદાર્થ $HgCl_2$ છે.
આ પ્રક્રિયામાં $HgCl_2$ બાષ્પશીલ હોવાથી ઉર્ધ્વપાતન પામે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા:
$HgSO_4 + 2NaCl \rightarrow HgCl_2 + Na_2SO_4$.

(D) સોનું $(Au)$ એક નિષ્ક્રિય ધાતુ છે અને તે $HCl$,$H_2SO_4$ અથવા $HNO_3$ જેવા સામાન્ય ખનિજ એસિડમાં સ્વતંત્ર રીતે અદ્રાવ્ય છે.
તે એક્વા રેજીયામાં દ્રાવ્ય થાય છે,જે સાંદ્ર $HCl$ અને સાંદ્ર $HNO_3$ નું $3:1$ મોલર ગુણોત્તરમાં મિશ્રણ છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $Au + 4H^+ + NO_3^- + 4Cl^- \rightarrow [AuCl_4]^- + NO + 2H_2O$.

(B) $AgNO_3$ (સિલ્વર નાઈટ્રેટ) પ્રકાશ પ્રત્યે સંવેદનશીલ છે અને પ્રકાશના સંપર્કમાં આવતા તેનું વિઘટન થાય છે.
આ ફોટોકેમિકલ વિઘટનને રોકવા માટે,તેને ઘેરા રંગની (બ્રાઉન) બોટલમાં રાખવામાં આવે છે.
વિઘટનની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2AgNO_3 \xrightarrow{hv} 2Ag + 2NO_2 + O_2$

(D) ઐતિહાસિક રીતે,લાકડાના માવામાંથી લિગ્નીન દૂર કરીને સફેદ કાગળ બનાવવા માટે બ્લીચિંગ પ્રક્રિયામાં $Cl_2$ (ક્લોરિન વાયુ) નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ક્લોરિન દ્વારા લિગ્નીનનું ઓક્સિડેશન થવાથી તેની જટિલ કાર્બનિક રચના તૂટી જાય છે,જેનાથી તેને દૂર કરી શકાય છે.

(B) સાચો વિકલ્પ $(B)$ છે.
બધા હેલોજન અણુઓમાં $Cl_2$ ની બંધ ઉર્જા સૌથી વધુ છે.
$F_2$,$Cl_2$,$Br_2$ અને $I_2$ ની બંધ વિયોજન ઉર્જા અનુક્રમે $37 \, kcal \, mol^{-1}$,$58 \, kcal \, mol^{-1}$,$46 \, kcal \, mol^{-1}$ અને $36 \, kcal \, mol^{-1}$ છે.
ફ્લોરિન પરમાણુના નાના કદને કારણે,$F_2$ માં અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેનું અપાકર્ષણ ખૂબ વધારે હોય છે,જે તેના બંધને $Cl_2$ કરતા નબળો બનાવે છે.

(D) . $F^-$ એ હેલાઈડ્સમાં સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે,પરંતુ $F_2$ એ સૌથી પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. $F^-$ નું $F_2$ માં ઓક્સિડેશન કોઈ પણ રાસાયણિક ઓક્સિડેશનકર્તા દ્વારા શક્ય નથી કારણ કે $F^-$ નો પ્રમાણિત ઓક્સિડેશન પોટેન્શિયલ ખૂબ જ ઓછો (અત્યંત ઋણ) હોય છે. તેથી,$F^-$ નું $F_2$ માં ઓક્સિડેશન માત્ર વિદ્યુતવિભાજન (electrolysis) દ્વારા જ શક્ય છે.

(B) $Cl_2$ ઓક્સિડેશનને કારણે બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે,જે કાયમી છે.
$SO_2$ રિડક્શનને કારણે બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે,જે કામચલાઉ છે કારણ કે બ્લીચ થયેલ પદાર્થ વાતાવરણીય ઓક્સિજન દ્વારા ફરીથી ઓક્સિડાઈઝ થઈને તેનો મૂળ રંગ પાછો મેળવે છે.

(D) . પ્રક્રિયા $\text{Cl}_2 + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{h\nu} \text{HCl} + \text{HOCl}$ છે.
શરૂઆતમાં,ક્લોરીન વોટર ઓગળેલા $\text{Cl}_2$ વાયુને કારણે $\text{Greenish yellow}$ (લીલાશ પડતો પીળો) હોય છે.
સૂર્યપ્રકાશ $(h\nu)$ ના સંપર્કમાં આવતા,$\text{Cl}_2$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $\text{HCl}$ અને $\text{HOCl}$ બનાવે છે,જે રંગહીન છે.
તેથી,દ્રાવણનો રંગ $\text{Greenish yellow}$ થી બદલાઈને $\text{Colourless}$ (રંગહીન) થઈ જાય છે.

(D) હેલોજન માટે બંધ વિયોજન ઉર્જાનો ક્રમ $Cl_2 > Br_2 > F_2 > I_2$ છે,કારણ કે $F$ પરમાણુનું કદ નાનું હોવાથી,બિન-બંધનકર્તા ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચે મજબૂત આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ થાય છે. તેથી,વિકલ્પ $(a)$ ખોટો છે.
ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી માટે,ક્રમ $Cl > F > Br > I$ છે. $F$ ના નાના કદને કારણે,આવતા ઇલેક્ટ્રોન વધુ અપાકર્ષણ અનુભવે છે,જેનાથી તેની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી $Cl$ કરતા ઓછી ઋણ બને છે. તેથી,વિકલ્પ $(c)$ પણ ખોટો છે.
આમ,$(a)$ અને $(c)$ બંને ખોટા વલણો દર્શાવે છે.

(C) $1$. નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસર અને અવકાશી અવરોધને કારણે $PH_5$ અને $BiCl_5$ અસ્તિત્વ ધરાવતા નથી.
$2$. $SO_2$ માં સલ્ફર અને ઓક્સિજન પરમાણુઓ વચ્ચે $p\pi -d\pi$ બંધન હોય છે.
$3$. $SeF_4$ નો આકાર સી-સો (see-saw) છે (એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે $sp^3d$ સંકરણને કારણે),જ્યારે $CH_4$ નો આકાર સમચતુષ્ફલકીય ($sp^3$ સંકરણ) છે. તેથી,તેમનો આકાર સમાન નથી.
$4$. મધ્યસ્થ આયોડિન પરમાણુ પર બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે $I_3^+$ નો આકાર બેન્ટ (વળેલો) હોય છે.

(B) કેલ્શિયમ હાઇપોક્લોરાઇટ,જેનું સૂત્ર $Ca(OCl)_2$ છે,તે બ્લીચિંગ પાવડરમાં મુખ્ય સક્રિય ઘટક છે.
તે બ્લીચિંગ ક્રિયા અને જંતુનાશક ગુણધર્મો માટે જવાબદાર છે.
બ્લીચિંગ પાવડર બનાવવાની રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$3Ca(OH)_2 + 2Cl_2 \xrightarrow{\text{below } 35 \ ^\circ C} Ca(OCl)_2 \cdot CaCl_2 \cdot Ca(OH)_2 \cdot 2H_2O$.

(A) $A-iii$: $XX'$ રેખીય ભૂમિતિ ધરાવે છે કારણ કે તેમાં માત્ર બે પરમાણુઓ હાજર છે.
$B-i$: $XX'_3$ $T$-આકારની ભૂમિતિ ધરાવે છે કારણ કે તેમાં $3$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હાજર છે. ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની ભૂમિતિ ટ્રાયગોનલ બાયપિરામિડલ છે.
$C-iv$: $XX'_5$ સ્ક્વેર-પિરામિડલ ભૂમિતિ ધરાવે છે કારણ કે તેમાં $5$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હાજર છે. ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની ભૂમિતિ અષ્ટફલકીય છે.
$D-ii$: $XX'_7$ પેન્ટાગોનલ બાયપિરામિડલ ભૂમિતિ ધરાવે છે કારણ કે તેમાં $7$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હાજર છે.

(D) હેલોજન અણુઓ માટે બંધ વિયોજન એન્થાલ્પીનો સાચો ક્રમ $Cl_2 > Br_2 > F_2 > I_2$ છે.
સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં પરમાણુ કદ વધવાને કારણે બંધ વિયોજન ઉર્જા ઘટે છે,પરંતુ $F_2$ એક અપવાદ છે.
$F_2$ માં,ફ્લોરિન પરમાણુઓનું કદ નાનું હોવાથી બે પરમાણુઓના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચે પ્રબળ આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ થાય છે,જે $F-F$ બંધને નોંધપાત્ર રીતે નબળો પાડે છે.
તેથી,$F_2$ ની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી $Cl_2$ અને $Br_2$ કરતા ઓછી હોય છે.

(D) ક્લોરિનના ઓક્સોએસિડની એસિડિક પ્રબળતા મધ્યસ્થ ક્લોરિન પરમાણુના ઓક્સિડેશન આંકમાં વધારા સાથે વધે છે.
આપેલ એસિડમાં $Cl$ ના ઓક્સિડેશન આંક નીચે મુજબ છે:
$HClO: +1$
$HClO_2: +3$
$HClO_3: +5$
$HClO_4: +7$
એસિડિક પ્રબળતા ઓક્સિડેશન આંકના સમપ્રમાણમાં હોવાથી,સાચો ક્રમ $HClO < HClO_2 < HClO_3 < HClO_4$ છે.

(D) ઓક્સિડેશનકર્તાની પ્રબળતા ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની તેની ક્ષમતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે,જે તેના રિડક્શન પોટેન્શિયલ સાથે સંબંધિત છે.
હેલોજનમાં ફ્લોરિન $(F_2)$ ની વિદ્યુતઋણતા સૌથી વધુ છે અને તેનું પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ પણ સૌથી વધુ છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ તેમ વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે,જેનાથી ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાનું મુશ્કેલ બને છે.
તેથી,$F_2$ સૌથી પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે કારણ કે તે સૌથી સરળતાથી $F^-$ આયનમાં રિડક્શન પામે છે.

(A) વિકલ્પ $A$ માં આપેલો ક્રમ ખોટો છે.
બંધ વિયોજન ઉર્જાનો સાચો ક્રમ $Cl_2 > Br_2 > F_2 > I_2$ છે.
આનું કારણ એ છે કે ફ્લોરિન પરમાણુના નાના કદને કારણે $F-F$ બંધ $Cl-Cl$ અને $Br-Br$ બંધ કરતા નબળો હોય છે,જે બે ફ્લોરિન પરમાણુઓના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચે નોંધપાત્ર આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ પેદા કરે છે.

(D) દરેક પ્રક્રિયાનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. $3Br_2 6NaOH ({\text{ગરમ અને સાંદ્ર}}) \rightarrow 5NaBr NaBrO_3 3H_2O$. આમ,વિકલ્પ $A$ ખોટો છે કારણ કે તેમાં $NaBrO_3$ નો ઉલ્લેખ નથી.
$2$. $SO_2 O_3 \rightarrow SO_3 O_2$. આ સાચું છે.
$3$. $Si 2NaOH H_2O \rightarrow Na_2SiO_3 2H_2$. આ સાચું છે.
$4$. વધારાના $NH_3$ સાથે,$Cl_2$ આ રીતે પ્રક્રિયા કરે છે: $3Cl_2 8NH_3 \rightarrow N_2 6NH_4Cl$. વિકલ્પ $D$ માં દાવો કરવામાં આવ્યો છે કે $HCl$ બને છે,પરંતુ $HCl$ વધારાના $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $NH_4Cl$ બનાવે છે.

(C) ક્લોરિનના ઓક્સોએસિડ્સની એસિડિક પ્રબળતાનો ઘટતો ક્રમ: $HClO_4 > HClO_3 > HClO_2 > HOCl$ છે.
કારણ: તેમના સંયુગ્મી બેઝ ($ClO_4^-$,$ClO_3^-$,$ClO_2^-$,$ClO^-$) ની સ્થિરતા ધ્યાનમાં લો.
વધુ ઓક્સિજન પરમાણુઓને કારણે સંસ્પંદન (resonance) દ્વારા $ClO_4^-$ માં ઋણ વીજભાર વધુ વિસ્થાનિકૃત (delocalized) થાય છે,જે $ClO_4^-$ ને સૌથી વધુ સ્થિર બનાવે છે અને તેથી $HClO_4$ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.
જેમ $Cl$-પરમાણુની આસપાસ ઓક્સિજન પરમાણુઓની સંખ્યા વધે છે,તેમ $Cl$-પરમાણુનો ઓક્સિડેશન આંક વધે છે,જે ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક અસર વધારે છે અને $H^+$ આયન મુક્ત કરવાની ક્ષમતામાં વધારો કરે છે.

(B) $ICl$ એ આંતરહેલોજન સંયોજન છે. તેમાં અલગ-અલગ વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા બે પરમાણુઓ હોય છે,જે બંધને ધ્રુવીય બનાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,ક્લોરિન $(Cl_2)$,બ્રોમિન $(Br_2)$ અને આયોડિન $(I_2)$ ના અણુઓ સમાન વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા પરમાણુઓથી બનેલા હોય છે,જેના પરિણામે બંધ અધ્રુવીય હોય છે.
બંધની ધ્રુવીયતાને કારણે,$ICl$ એ સમાન હેલોજન અણુઓ કરતા વધુ સક્રિય છે.

(C) જ્યારે ક્લોરિન વાયુ ઠંડા અને મંદ જલીય $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે વિષમીકરણ (disproportionation) પ્રક્રિયા અનુભવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$Cl_{2} + 2NaOH \text{ (ઠંડું/મંદ)} \rightarrow NaCl + NaOCl + H_{2}O$
આ પ્રક્રિયામાં,$Cl_{2}$ નું રિડક્શન થઈને $Cl^{-}$ ($NaCl$ માં) મળે છે અને ઓક્સિડેશન થઈને $ClO^{-}$ ($NaOCl$ માં) મળે છે.
તેથી,નીપજો $Cl^{-}$ અને $ClO^{-}$ છે.

(D) એક્વા રેજિયા એ સાંદ્ર $HCl$ અને સાંદ્ર $HNO_3$ નું $3:1$ ના પ્રમાણમાં મિશ્રણ છે. તે એક શક્તિશાળી ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે સોનું અને પ્લેટિનમ જેવી ઉમદા ધાતુઓ તેમજ વિવિધ ધાતુ સલ્ફાઇડ્સને ઓગાળી શકે છે. $HgS$,$NiS$,અને $CoS$ ત્રણેય એક્વા રેજિયામાં દ્રાવ્ય છે.

(B) $1$. $H_3PO_3$ (ફોસ્ફરસ એસિડ) માં બે $P-OH$ બંધ અને એક $P-H$ બંધ હોય છે,જે તેને ડાયબેઝિક અને રિડ્યુસિંગ એજન્ટ બનાવે છે. તેથી,વિકલ્પ $A$ ખોટો છે.
$2$. પાયરોસિલિકેટ આયન $Si_2O_7^{6-}$ છે,જે બે $SiO_4^{4-}$ ટેટ્રાહેડ્રા વચ્ચે એક ઓક્સિજન પરમાણુ શેર કરીને બને છે. આ સાચું છે.
$3$. કેરો એસિડ $(H_2SO_5)$ માં પેરોક્સો બંધ હોય છે,પરંતુ ઓલિયમ $(H_2S_2O_7)$ માં હોતો નથી. તેથી,વિકલ્પ $C$ ખોટો છે.
$4$. $BrF_5$ (સ્ક્વેર પિરામિડલ ભૂમિતિ) માં,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) ના અપાકર્ષણને કારણે એપિકલ $Br-F$ બંધ લંબાઈ ઇક્વેટોરિયલ $Br-F$ બંધ લંબાઈ કરતા ટૂંકી હોય છે. તેથી,વિકલ્પ $D$ ખોટો છે.

(A) જલીય દ્રાવણમાં હેલોજનની ઓક્સિડેશન ક્ષમતા પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(E^{\circ})$ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે,જે પ્રક્રિયામાં સામેલ ઉર્જા ફેરફારો પર આધાર રાખે છે: $\frac{1}{2} X_2(g)$ $\rightarrow X(g)$ $\rightarrow X^-(g)$ $\rightarrow X^-(aq)$.
આ પ્રક્રિયામાં ત્રણ મુખ્ય ઉર્જા પદો સામેલ છે:
$1$. બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી $(\frac{1}{2} \Delta_{diss} H^{\circ})$: $X-X$ બંધ તોડવા માટે જરૂરી ઉર્જા.
$2$. ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી $(\Delta_{eg} H^{\circ})$: જ્યારે પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવામાં આવે ત્યારે મુક્ત થતી ઉર્જા.
$3$. જલીયકરણ એન્થાલ્પી $(\Delta_{hyd} H^{\circ})$: જ્યારે આયન પાણીમાં જલીયકરણ પામે ત્યારે મુક્ત થતી ઉર્જા.
ક્લોરિન $(Cl_2)$ ની સરખામણીમાં ફ્લોરિન $(F_2)$ ની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી ઓછી,ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી વધુ ઋણ અને જલીયકરણ એન્થાલ્પી ખૂબ જ વધુ ઋણ હોય છે. આ ત્રણ પરિબળોનું સંયોજન $F_2$ ને પાણીમાં વધુ શક્તિશાળી ઓક્સિડેશનકર્તા બનાવે છે.

(B) દરેક પ્રક્રિયાનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. $P_4 + 8SOCl_2 \rightarrow 4PCl_3 + 4SO_2 + 2S_2Cl_2$. અહીં,$PCl_3$ બને છે.
$2$. $P_4 + 10SO_2Cl_2 \rightarrow 4PCl_5 + 10SO_2$. આ પ્રક્રિયામાં $PCl_5$ બને છે,$PCl_3$ નહીં.
$3$. $PH_3$ એ $CaOCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને નીપજ તરીકે $PCl_3$ આપે છે.
$4$. $2Ag + PCl_5 \rightarrow 2AgCl + PCl_3$. અહીં,$PCl_3$ બને છે.
તેથી,$P_4$ અને $SO_2Cl_2$ વચ્ચેની પ્રક્રિયામાં $PCl_3$ બનતું નથી.

(B) એક્વા રેજિયા એ સાંદ્ર હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ $(HCl)$ અને સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ નું $3:1$ ના મોલર ગુણોત્તરમાં મિશ્રણ છે.
તે અત્યંત ક્ષયકારી અને ધુમાડો ઉત્પન્ન કરતું પ્રવાહી છે,જે સોનું $(Au)$ અને પ્લેટિનમ $(Pt)$ જેવી ઉમદા ધાતુઓને ઓગાળવા માટે સક્ષમ છે,જે સામાન્ય રીતે અન્ય એસિડ દ્વારા પ્રતિક્રિયા આપતી નથી.

(B) બ્રોમિન અને ફ્લોરિન વચ્ચેની પ્રક્રિયા પ્રક્રિયકોના મોલર ગુણોત્તર પર આધાર રાખે છે.
જ્યારે $Br_2$ એ $F_2$ ના વધારાના જથ્થા સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે $BrF_5$ નીપજ મળે છે.
જો કે,જ્યારે $F_2$ ને $N_2$ જેવા નિષ્ક્રિય વાયુ સાથે મંદ કરવામાં આવે છે,ત્યારે $F_2$ ની સાંદ્રતા ઘટે છે.
આ પરિસ્થિતિઓમાં,પ્રક્રિયા નીચા આંતર-હેલોજન સંયોજન એટલે કે $BrF_3$ ના નિર્માણને પ્રોત્સાહન આપે છે $(Br_2 + 3F_2 \rightarrow 2BrF_3)$.

(D) ફોટોગ્રાફી સિલ્વર હેલાઇડ્સ,ખાસ કરીને $AgBr$ ની પ્રકાશ-સંવેદનશીલતા પર આધાર રાખે છે,જે પ્રકાશના સંપર્કમાં આવતા વિઘટિત થાય છે.
સોડિયમ થાયોસલ્ફેટ $(Na_2S_2O_3)$ નો ઉપયોગ 'ફિક્સિંગ' એજન્ટ તરીકે થાય છે જે ફિલ્મમાંથી અપ્રકાશિત $AgBr$ ને ઓગાળીને દૂર કરે છે,જેથી વધુ કાળાશ આવતી અટકે છે.
$AuCl_3$ (ગોલ્ડ ક્લોરાઇડ) નો ઉપયોગ ટોનિંગની પ્રક્રિયામાં છબીની ગુણવત્તા અને સ્થિરતા સુધારવા માટે થાય છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિધાનો સાચા છે.

(C) વર્ણવેલ પ્રક્રિયા એ પોલીહેલાઈડ આયનો,ખાસ કરીને ટ્રાયઆયોડાઈડ આયન $(I_3^-)$ ની રચના છે.
$KI(aq) + I_2(s) \rightarrow KI_3(aq)$
આ પ્રક્રિયામાં,$I^-$ લુઈસ બેઈઝ (દાતા) તરીકે અને $I_2$ લુઈસ એસિડ (સ્વીકારનાર) તરીકે વર્તે છે,જે $I_3^-$ આયન બનાવે છે,જે લાક્ષણિક કથ્થઈ રંગનું દ્રાવણ આપે છે.
આ ગુણધર્મ આપેલા હેલોજનમાં માત્ર આયોડિન માટે વિશિષ્ટ છે.

(D) જ્યારે આયોડાઇડ આયનો $(I^-)$ ધરાવતા દ્રાવણમાં ક્લોરીનનું પાણી ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે આયોડિન $(I_2)$ મુક્ત થાય છે.
$2KI + Cl_2 \rightarrow 2KCl + I_2$
આ મુક્ત થયેલ $I_2$ ક્લોરોફોર્મ $(CHCl_3)$ સ્તરમાં ઓગળી જાય છે,જે જાંબલી રંગ આપે છે.
વધારાનું ક્લોરીન પાણી ઉમેરતા,મુક્ત થયેલ $I_2$ નું વધુ ઓક્સિડેશન થઈને આયોડેટ $(IO_3^-)$ બને છે,જે રંગહીન છે.
$I_2 + 5Cl_2 + 6H_2O \rightarrow 2HIO_3 + 10HCl$
આમ,જાંબલી રંગનું અદ્રશ્ય થવું તે આયોડાઇડ આયનોની હાજરીની પુષ્ટિ કરે છે.