Halogen family Questions in Gujarati

(D) ઓરડાના તાપમાને $(R.T.)$ આયોડિન $(I_2)$ ની પાણી સાથેની પ્રક્રિયા 'કોઈ પ્રક્રિયા નથી' તરીકે આપવામાં આવી છે.
કોઈ પ્રક્રિયા થતી ન હોવાથી,કોઈ ઓક્સી એસિડ બનતા નથી.
તેથી,નીપજ ઓક્સી એસિડ નથી,અને તેને $-ic$ કે $-ous$ પ્રત્યય નથી.
આમ,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) $F_2$ એ ખૂબ જ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. તે ઓરડાના તાપમાને પાણીનું ઓક્સિજનમાં ઓક્સિડેશન કરે છે: $2F_2(g) + 2H_2O(l) \to 4HF(aq) + O_2(g)$.
આ પ્રક્રિયામાં,$F_2$ નું $F^-$ માં રિડક્શન થાય છે,પરંતુ તે વિષમીકરણ પામતું નથી કારણ કે ફ્લોરિન ધન ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવી શકતું નથી.
અન્ય હેલોજન જેવા કે $Cl_2$ અને $Br_2$ પાણીમાં વિષમીકરણ પામીને હાઇડ્રોહેલિક એસિડ અને હાઇપોહેલસ એસિડ બનાવે છે: $X_2 + H_2O \to HX + HOX$.

(A) $ClF_5$,$XeF_2$ અને $SF_4$ ના જળવિભાજનથી એક નીપજ તરીકે $HF$ મળે છે. $HF$ કાચના પાત્રની સિલિકા $(SiO_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$BF_3$ ના કિસ્સામાં,જળવિભાજનની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$4BF_3 + 3H_2O \rightarrow H_3BO_3 + 3H[BF_4]$
આ પ્રક્રિયામાં મળતી નીપજ $H[BF_4]$ (ફ્લોરોબોરિક એસિડ) સિલિકા $(SiO_2)$ સાથે પ્રક્રિયા કરતી નથી.

(C) બ્રોમિનની ઠંડા મંદ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સાથેની પ્રક્રિયા: $Br_2 + 2NaOH \longrightarrow NaBr + NaBrO + H_2O$.
અહીં,$Y$ એ $NaBr$ છે અને $Z$ એ $NaBrO$ છે.
$NaBr$,$AgNO_3$ સાથે $AgBr$ ના પીળા અવક્ષેપ આપે છે.
$NaBrO$ (સોડિયમ હાઇપોબ્રોમાઇટ) ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
તે $Cr^{3+}$ નું $Cr^{6+}$ માં,$Fe^{2+}$ નું $Fe^{3+}$ માં અને $Sn^{2+}$ નું $Sn^{4+}$ માં ઓક્સિડેશન કરી શકે છે.
જોકે,$Al^{3+}$ પહેલેથી જ તેની મહત્તમ સ્થાયી ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(+3)$ માં છે,તેથી $NaBrO$ દ્વારા તેનું વધુ ઓક્સિડેશન શક્ય નથી.

(D) $I_2$ નું ઓક્સિડેશન $HIO_3$ માં સાંદ્ર $HNO_3$,સાંદ્ર $H_2SO_4$ અને $Cl_2$ પાણી જેવા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તાઓ દ્વારા થાય છે.
$1$. $I_2 + 10HNO_3 \rightarrow 2HIO_3 + 10NO_2 + 4H_2O$
$2$. $I_2 + 5H_2SO_4 \rightarrow 2HIO_3 + 5SO_2 + 4H_2O$
$3$. $I_2 + 5Cl_2 + 6H_2O \rightarrow 2HIO_3 + 10HCl$
સાંદ્ર $H_3PO_4$ એ બિન-ઓક્સિડેશનકર્તા એસિડ છે અને તે $I_2$ નું $HIO_3$ માં ઓક્સિડેશન કરી શકતું નથી.

(D) પ્રક્રિયા $I_2 + H_2O \rightarrow HI + HOI$ ઓરડાના તાપમાને $(R.T.)$ અસ્વયંભૂ છે કારણ કે પ્રમાણિત ગિબ્સ મુક્ત ઉર્જાનો ફેરફાર $\Delta G^o$ ધન છે.
તેનાથી વિપરીત,$F_2$,$Cl_2$,અને $Br_2$ ની પાણી સાથેની પ્રક્રિયાઓ પ્રમાણિત પરિસ્થિતિઓમાં સ્વયંભૂ $(\Delta G^o < 0)$ હોય છે.

(D) $1$. $SOCl_2$ ને ગરમ કરવાથી $SO_2$ અને $Cl_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે.
$2$. $PbCl_4$ ઉષ્મીય રીતે અસ્થિર છે અને તે $PbCl_2$ અને $Cl_2$ વાયુ આપે છે.
$3$. $FeCl_3$ ઊંચા તાપમાને વિઘટન પામીને $FeCl_2$ અને $Cl_2$ વાયુ આપે છે.
$4$. $Hg_2Cl_2$ (કેલોમેલ) ને ગરમ કરવાથી તે અસમાનતા (disproportionation) પ્રક્રિયા દ્વારા $Hg$ અને $HgCl_2$ આપે છે,પરંતુ તે $Cl_2$ વાયુ મુક્ત કરતું નથી.

(B) સાચો જવાબ $(B)$ છે.
$Cl^-$ આયનો નિર્બળ રિડક્શનકર્તા સ્વભાવ ધરાવે છે અને માત્ર પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા દ્વારા જ તેનું ઓક્સિડેશન થઈ શકે છે.
$(A)$ $2HCl PbO_2 \to PbO Cl_2 \uparrow H_2O$ (ઓક્સિડેશન થાય છે)
$(B)$ $HCl {\text{સાંદ્ર }} H_2SO_4 \to {\text{કોઈ પ્રક્રિયા થતી નથી}}$ (સાંદ્ર $H_2SO_4$ નિર્જલીકરણ કર્તા તરીકે વર્તે છે પરંતુ $HCl$ નું $Cl_2$ માં ઓક્સિડેશન કરતું નથી)
$(C)$ $4HCl MnO_2 \to MnCl_2 Cl_2 \uparrow 2H_2O$ (ઓક્સિડેશન થાય છે)
$(D)$ $14HCl K_2Cr_2O_7 \to 2CrCl_3 2KCl 3Cl_2 \uparrow 7H_2O$ (ઓક્સિડેશન થાય છે)

(D) પ્રક્રિયા છે: $Cl_{2(g)} + H_2O \xrightarrow{R.T.} \underbrace{HCl}_{(P)} + \underbrace{HClO}_{(Q)}$.
$HCl$ $(P)$ નું આણ્વીય દળ $36.5 \ g/mol$ છે અને $HClO$ $(Q)$ નું $52.5 \ g/mol$ છે. તેથી $P$ એ $HCl$ છે અને $Q$ એ $HClO$ છે.
$(A)$ $HCl$ એ $CrO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્રોમિલ ક્લોરાઇડ $(CrO_2Cl_2)$ બનાવે છે,જે ઘેરા લાલ રંગની બાષ્પ આપે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(B)$ $HClO$ એ ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને નવજાત ઓક્સિજન મુક્ત કરીને વિરંજન ગુણધર્મ દર્શાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(C)$ $MnO_2$ ગરમ કરવા પર $HCl$ નું ઓક્સિડેશન કરીને $Cl_2$ વાયુ બનાવે છે: $MnO_2 + 4HCl \to MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O$. આ વિધાન સાચું છે.
$(D)$ $HCl$ એ $H_2S$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી,જ્યારે $HClO$ (ઓક્સિડેશનકર્તા હોવાથી) $H_2S$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સલ્ફર બનાવે છે. તેથી,$P$ એ $H_2S$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે અને $Q$ કરતું નથી તેવું વિધાન ખોટું છે.

(C) $NO_2$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $HNO_2$ અને $HNO_3$ બનાવે છે.
$P_4$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી પરંતુ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $PH_3$ અને $NaH_2PO_2$ બનાવે છે.
$Al$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી (રક્ષણાત્મક ઓક્સાઇડ સ્તરને કારણે) પરંતુ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $NaAlO_2$ અને $H_2$ બનાવે છે.
$I_2$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી પરંતુ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $NaI$ અને $NaOI$ બનાવે છે.
તેથી,જે પ્રજાતિઓ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતી નથી પરંતુ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે તે $(ii), (iii)$ અને $(iv)$ છે.

(C) આ પ્રક્રિયા બે મુખ્ય તબક્કામાં થાય છે:
$1$. $Na_2CO_3$ ના ગરમ જલીય દ્રાવણમાં $Br_2$ નું શોષણ:
$3Br_2 + 3Na_2CO_3 \to 5NaBr + NaBrO_3 + 3CO_2 \uparrow$
$2$. પરિણામી મિશ્રણની સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને શુદ્ધ $Br_2$ મેળવવામાં આવે છે:
$5NaBr + NaBrO_3 + 3H_2SO_4 \xrightarrow{\Delta} 3Br_2 + 3Na_2SO_4 + 3H_2O$
આમ,શુદ્ધ $Br_2$ મેળવવા માટે $H_2SO_4$ નો ઉપયોગ થાય છે.

(A) $NaCl$,$K_2Cr_2O_7$ અને સાંદ્ર $H_2SO_4$ વચ્ચેની પ્રક્રિયાને ક્રોમિલ ક્લોરાઈડ કસોટી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા: $4NaCl + K_2Cr_2O_7 + 6H_2SO_4 \rightarrow 2CrO_2Cl_2 + 2KHSO_4 + 4NaHSO_4 + 3H_2O$.
અહીં,$X$ એ ક્રોમિલ ક્લોરાઈડ $(CrO_2Cl_2)$ છે.
$CrO_2Cl_2$ માં,$Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ ધારો.
$x + 2(-2) + 2(-1) = 0$ $\Rightarrow x - 4 - 2 = 0$ $\Rightarrow x = +6$.
આમ,સંયોજન $X$ માં મધ્યસ્થ પરમાણુ $(Cr)$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ છે.

(B) હેલોજનની બંધ વિયોજન ઊર્જા સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે,કારણ કે પરમાણુનું કદ અને બંધ લંબાઈ વધે છે. જોકે,$F_2$ એ અપવાદ છે કારણ કે ફ્લોરિન પરમાણુનું કદ ખૂબ જ નાનું હોવાથી,બે ફ્લોરિન પરમાણુઓના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચે નોંધપાત્ર આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ થાય છે. આનાથી $F-F$ બંધ $Cl-Cl$ બંધ કરતા નબળો બને છે. બંધ વિયોજન ઊર્જાનો ક્રમ $Cl_2 > Br_2 > F_2 > I_2$ છે. તેથી,$Cl_2$ ની બંધ વિયોજન ઊર્જા સૌથી વધુ છે.

(D) ફ્લોરિનના નાના કદને કારણે તેની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી ક્લોરિન કરતા ઓછી ઋણ હોય છે.
નાના કદને લીધે,ફ્લોરિનની $2p$ કક્ષકમાં ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ખૂબ વધારે હોય છે.
જ્યારે નવો ઇલેક્ટ્રોન નજીક આવે છે,ત્યારે તે અગાઉના ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા નોંધપાત્ર આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ અનુભવે છે.
તેની સામે,ક્લોરિનનું પરમાણુ કદ મોટું હોવાથી,આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ ઓછું થાય છે,જેનાથી નવો ઇલેક્ટ્રોન સરળતાથી દાખલ થઈ શકે છે.

(B) $IF_5$ માં,આયોડિન પરમાણુ $+5$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે. આયોડિન તેના સંયોજનોમાં મહત્તમ $+7$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવી શકે છે. તેથી,$IF_5$ વધારાના ફ્લોરિન સાથે પ્રક્રિયા કરીને $IF_7$ બનાવી શકે છે,જેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $IF_5 + F_2 \rightarrow IF_7$. આનાથી વિપરીત,$SF_6$ માં સલ્ફર તેની મહત્તમ $+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે,અને $KF$ તથા $MgF_2$ માં રહેલા તત્વો તેમની સ્થાયી ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે જેનું ફ્લોરિન દ્વારા વધુ ઓક્સિડેશન થઈ શકતું નથી.

(A) ફ્લોરિન હેલોજનમાં સૌથી પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. જ્યારે તે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે પાણીનું ઓક્સિડેશન કરીને ઓક્સિજન $(O_2)$ અને ઓઝોન $(O_3)$ બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2F_2(g) + 2H_2O(l) \rightarrow 4HF(aq) + O_2(g)$
$3F_2(g) + 3H_2O(l) \rightarrow 6HF(aq) + O_3(g)$
આમ,ઉત્પન્ન થતી નીપજો $HF$,$O_2$ અને $O_3$ છે.

(A) બ્લીચિંગ પાવડરને રાસાયણિક રીતે $Ca(OCl)Cl$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
તે કેલ્શિયમનો મિશ્ર ક્ષાર છે,જેમાં બે અલગ-અલગ ઋણાયનો હોય છે: ક્લોરાઇડ $(Cl^-)$ અને હાઇપોક્લોરાઇટ $(OCl^-)$.
આ ઋણાયનો તેમના સંબંધિત એસિડમાંથી મેળવવામાં આવે છે: $HCl$ (હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ) અને $HClO$ (હાઇપોક્લોરસ એસિડ).
તેથી,તે $HCl$ અને $HClO$ નો મિશ્ર કેલ્શિયમ ક્ષાર છે.

(D) $HCl$ ઓરડાના તાપમાને $(R.T.)$ વાયુ સ્વરૂપે હોય છે. હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ એ $HCl$ નું જલીય દ્રાવણ છે જે પ્રવાહી છે,પરંતુ શુદ્ધ $HCl$ સામાન્ય સ્થિતિમાં વાયુ સ્વરૂપે હોય છે. તેથી,$HCl$ ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી છે તે વિધાન ખોટું છે.

(D) $1$. બ્રાઈન ($NaCl$ દ્રાવણ) ના વિદ્યુતવિભાજનથી એનોડ પર $Cl_2$ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે: $2NaCl(aq) + 2H_2O(l) \rightarrow 2NaOH(aq) + H_2(g) + Cl_2(g)$.
$2$. ડીકન પ્રક્રિયામાં $CuCl_2$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં વાતાવરણીય ઓક્સિજન દ્વારા $HCl$ નું ઓક્સિડેશન થઈને $Cl_2$ મળે છે: $4HCl + O_2 \xrightarrow{CuCl_2} 2Cl_2 + 2H_2O$.
$3$. $MnO_2$ ને સાંદ્ર $HCl$ સાથે ગરમ કરવું એ $Cl_2$ ઉત્પન્ન કરવાની પ્રમાણિત પ્રયોગશાળા પદ્ધતિ છે: $MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + 2H_2O + Cl_2$.
$4$. $KCl$ ને સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે ગરમ કરવાથી $HCl$ વાયુ મળે છે,$Cl_2$ નહીં: $KCl + H_2SO_4 \rightarrow KHSO_4 + HCl(g)$. તેથી,આ પદ્ધતિ $Cl_2$ ઉત્પન્ન કરી શકતી નથી.

(C) આપેલ ક્રમ $HClO < HClO_2 < HClO_3 < HClO_4$ એ એસિડિક પ્રબળતા અને તેના અનુરૂપ ઓક્સોએનાયન્સ $(ClO^- < ClO_2^- < ClO_3^- < ClO_4^-)$ ની સ્થિરતાનો વધતો ક્રમ દર્શાવે છે.
જેમ ઓક્સિજન પરમાણુઓની સંખ્યા વધે છે,તેમ સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતા વધે છે,જે એસિડિક પ્રબળતામાં વધારો કરે છે.
જોકે,આ ઓક્સોએસિડ્સની ઓક્સિડેશનકર્તા શક્તિ ઘટે છે જેમ ક્લોરિનનો ઓક્સિડેશન આંક વધે છે,કારણ કે એસિડની સ્થિરતા વધે છે.
તેથી,ઓક્સિડેશનકર્તા પ્રકૃતિ માટેનો ક્રમ $HClO > HClO_2 > HClO_3 > HClO_4$ છે.

(B) સિલિકા $(SiO_2)$ ની હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ $(HF)$ સાથેની પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે.
પ્રથમ,સિલિકા $HF$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સિલિકોન ટેટ્રાફ્લોરાઇડ બનાવે છે:
$SiO_2 + 4 HF \rightarrow SiF_4 + 2 H_2O$
ત્યારબાદ,બનેલ $SiF_4$ વધારાના $HF$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હેક્ઝાફ્લોરોસિલિકિક એસિડ બનાવે છે:
$SiF_4 + 2 HF \rightarrow H_2SiF_6$
આમ,અંતિમ નીપજ $H_2SiF_6$ છે.

(B) સ્યુડોહેલોજન એ હેલોજન આયનોના પોલીએટોમિક એનાલોગ છે. $ICN$ (આયોડિન સાયનાઈડ) ને આંતરહેલોજનનું સ્યુડોહેલોજન એનાલોગ માનવામાં આવે છે કારણ કે તે તેના રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં $ICl$ અથવા $IBr$ જેવા આંતરહેલોજન જેવું જ વર્તન કરે છે.

(A) $HF$ (હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ) કાચમાં રહેલા સિલિકા $(SiO_2)$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને સિલિકોન ટેટ્રાફ્લોરાઇડ $(SiF_4)$ અને પાણી બનાવે છે,જેના કારણે કાચનું કોતરણી (etching) થાય છે.
તેથી,$HF$ ને $Cu$,$Pb$ અથવા મીણથી બનેલા પાત્રોમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે,જે તેની ક્ષયકારી અસર સામે પ્રતિરોધક છે.

(B) ક્લોરિનના ઓક્સીએસિડ્સ $HOCl$,$HClO_2$,$HClO_3$,અને $HClO_4$ છે.
આ તમામ ઓક્સીએસિડ્સમાં,મધ્યસ્થ ક્લોરિન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
વધુમાં,આ તમામ ઓક્સીએસિડ્સ મોનોબેઝિક છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ ક્લોરિન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ માત્ર એક $OH$ જૂથ ધરાવે છે,જે એક $H^+$ આયન મુક્ત કરી શકે છે.
તેથી,તેઓ તેમની હાઇબ્રિડાઇઝેશન અવસ્થા અને બેઝિસિટીમાં સમાનતા દર્શાવે છે.

(D) $1$. બંધ વિયોજન ઉર્જા: $F$ પરમાણુના નાના કદને કારણે,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેનું અપાકર્ષણ વધારે હોય છે,જે $F-F$ બંધને $Cl-Cl$ બંધ કરતા નબળો બનાવે છે. તેથી,$F-F < Cl-Cl$ સાચું છે.
$2$. ઉષ્મીય સ્થિરતા: જેમ $HF$ થી $HI$ તરફ જતાં બંધ લંબાઈ વધે છે,તેમ બંધ વિયોજન ઉર્જા ઘટે છે,જેથી $HF$ સૌથી વધુ સ્થિર બને છે. તેથી,$HI < HBr < HCl < HF$ સાચું છે.
$3$. રિડક્શન કર્તા તરીકેની પ્રબળતા: જેમ $HF$ થી $HI$ તરફ જતાં બંધ વિયોજન ઉર્જા ઘટે છે,તેમ $H^+$ આયન મુક્ત કરવાની સરળતા વધે છે,જેથી $HI$ સૌથી પ્રબળ રિડક્શન કર્તા બને છે. તેથી,$HI > HBr > HCl > HF$ સાચું છે.
આમ,બધા જ વિધાનો સાચા છે.

(D) ક્રોમિલ ક્લોરાઈડ કસોટીનો ઉપયોગ ક્લોરાઈડ આયનો $(Cl^-)$ ની પરખ માટે થાય છે.
આ કસોટીમાં,ક્લોરાઈડ ક્ષારને પોટેશિયમ ડાયક્રોમેટ $(K_2Cr_2O_7)$ અને સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં ક્રોમિલ ક્લોરાઈડ $(CrO_2Cl_2)$ ની બાષ્પ ઉત્પન્ન થાય છે.
$K_2Cr_2O_7$ માં,$Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ છે.
$CrO_2Cl_2$ માં,$Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક આ રીતે ગણવામાં આવે છે: $x + 2(-2) + 2(-1) = 0$,જે $x - 4 - 2 = 0$ આપે છે,તેથી $x = +6$.
આમ,પ્રક્રિયક $(K_2Cr_2O_7)$ અને નીપજ $(CrO_2Cl_2)$ બંનેમાં $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ હોવાથી,તે અચળ રહે છે.

(B) $1$. ઓઝોન $(O_3)$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે અને $SO_2$ નું $SO_3$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે: $O_3 + SO_2 \rightarrow O_2 + SO_3$. આ વિધાન સાચું છે.
$2$. હીરામાં ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક બંધારણ હોય છે જ્યાં તમામ કાર્બન પરમાણુઓ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને તેમની સંયોજકતા સંતોષાયેલી હોય છે; તેમાં ડેંગલિંગ બોન્ડ હોતા નથી. ગ્રેફાઇટ અને ફુલરીન પણ તેમના સ્થાયી સ્વરૂપમાં ડેંગલિંગ બોન્ડ ધરાવતા નથી. તેથી,ત્રણેયમાં ડેંગલિંગ બોન્ડ હોય છે તે વિધાન ખોટું છે.
$3$. ક્લોરિન વધારાના એમોનિયા સાથે પ્રક્રિયા કરીને નાઇટ્રોજન અને એમોનિયમ ક્લોરાઇડ બનાવે છે: $8NH_3 + 3Cl_2 \rightarrow N_2 + 6NH_4Cl$. આ વિધાન સાચું છે.
$4$. બ્રોમિન ગરમ અને સાંદ્ર $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ બ્રોમાઇડ અને સોડિયમ બ્રોમેટ બનાવે છે: $3Br_2 + 6NaOH \rightarrow 5NaBr + NaBrO_3 + 3H_2O$. આ વિધાન સાચું છે.

(A) ક્લોરિનના ઓક્સોએસિડની ઉષ્મીય સ્થિરતા મધ્યસ્થ ક્લોરિન પરમાણુના ઓક્સિડેશન આંકમાં વધારા સાથે વધે છે.
આપેલા સંયોજનોમાં $Cl$ ના ઓક્સિડેશન આંક નીચે મુજબ છે:
$HOCl$: $+1$
$HOClO$: $+3$
$HOClO_2$: $+5$
$HOClO_3$: $+7$
જેમ ઓક્સિડેશન આંક વધે છે,તેમ ક્લોરિન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા ઓક્સિજન પરમાણુઓની સંખ્યા વધે છે,જે રેઝોનન્સ અને ઓક્સિજન પરમાણુઓની વિદ્યુતઋણતાને કારણે અણુની સ્થિરતા વધારે છે.
તેથી,$HOClO_3$ (પરક્લોરિક એસિડ) આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ ઉષ્મીય રીતે સ્થાયી સંયોજન છે.

(D) સિલિકા $(SiO_2)$ એ એસિડિક ઓક્સાઈડ છે અને સામાન્ય રીતે મોટાભાગના એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી. જોકે,તે હાઈડ્રોફ્લોરિક એસિડ $(HF)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સિલિકોન ટેટ્રાફ્લોરાઈડ $(SiF_4)$ અને પાણી બનાવે છે. પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $SiO_2 + 4HF \rightarrow SiF_4 + 2H_2O$. વધુમાં,$SiF_4$ વધારાના $HF$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને હેક્ઝાફ્લોરોસિલિકિક એસિડ $(H_2SiF_6)$ બનાવી શકે છે: $SiF_4 + 2HF \rightarrow H_2SiF_6$. આમ,સિલિકા $HF$ માં દ્રાવ્ય છે.

(B) $Pb^{4+}$ એ ખૂબ જ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. જ્યારે તે $Br^-$ અથવા $I^-$ સાથે જોડાય છે,ત્યારે $Pb^{4+}$ આ આયનોનું $Br_2$ અથવા $I_2$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે અને પોતે $Pb^{2+}$ માં રિડક્શન પામે છે. તેથી,$PbBr_4$ અને $PbI_4$ અસ્થિર છે અને અસ્તિત્વ ધરાવતા નથી.

(C) સમુદ્રી વનસ્પતિઓ,જેમ કે બ્રાઉન શેવાળ (કેલ્પ),દરિયાના પાણીમાંથી આયોડિનનું ઉચ્ચ સાંદ્રતામાં શોષણ કરવા માટે જાણીતી છે. તેથી,તેઓ આયોડિનના મહત્વના વ્યાવસાયિક સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) ઔદ્યોગિક રીતે,બ્રોમિનને ક્લોરિન વાયુ સાથે વિસ્થાપન કરીને સાંદ્ર દરિયાના પાણી અથવા બ્રાઈન (સામાન્ય ક્ષારનું દ્રાવણ) માંથી મેળવવામાં આવે છે.
$2Br^- + Cl_2 \rightarrow 2Cl^- + Br_2$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D) આયોડિન $(I_{2})$ પાણીમાં અલ્પ દ્રાવ્ય છે પરંતુ પોટેશિયમ આયોડાઇડ $(KI)$ ના જલીય દ્રાવણમાં ટ્રાયઆયોડાઇડ આયન $(I_{3}^{-})$ બનવાને કારણે સરળતાથી દ્રાવ્ય થાય છે.
પ્રક્રિયા: $I_{2} + KI \rightarrow KI_{3}$.
આમ,મળતી નીપજ $KI_{3}$ છે.

(D) હેલોજનની ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકેની પ્રબળતા તેમના પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ $(E^\circ)$ પર આધાર રાખે છે.
ફ્લોરિન $(F_2)$ નો પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલ સૌથી વધુ $(+2.87 \ V)$ છે,તેથી તે સૌથી પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
પ્રમાણિત રિડક્શન પોટેન્શિયલનો ક્રમ $I_2 < Br_2 < Cl_2 < F_2$ છે.
તેથી,ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકેની પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ $I_2 < Br_2 < Cl_2 < F_2$ છે.

(B) આયોડિન $(I_2)$ એ અધ્રુવીય અણુ છે.
જ્યારે તેને કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઈડ $(CCl_4)$ જેવા અધ્રુવીય દ્રાવકમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે તે તેની આણ્વીય સ્થિતિ જાળવી રાખે છે અને લાક્ષણિક જાંબલી રંગ દર્શાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,જ્યારે તેને પાણી જેવા ધ્રુવીય દ્રાવકમાં ($KI$ ની હાજરીમાં) ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે તે પોલિઆયોડાઈડ સંકીર્ણ $(I_3^-)$ બનાવે છે,જે કથ્થઈ રંગનું દેખાય છે.

(D) $Cl_2$ વાયુ સ્વભાવે એસિડિક છે. તેને શુષ્ક કરવા માટે,આપણે તેને એવા શુષ્ક કારક (drying agent) માંથી પસાર કરવો જોઈએ જે એસિડિક અથવા તટસ્થ હોય,જેથી તે વાયુ સાથે પ્રક્રિયા ન કરે.
$CaO$,$NaOH$,અને $KOH$ બેઝિક સ્વભાવના છે અને તે $Cl_2$ વાયુ સાથે પ્રક્રિયા કરશે.
સાંદ્ર $H_2SO_4$ એ એસિડિક શુષ્ક કારક છે અને તે $Cl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી,તેથી તે વાયુને શુષ્ક કરવા માટે યોગ્ય છે.

(B) ફ્લોરિનની ગરમ અને સાંદ્ર $KOH$ સાથેની પ્રક્રિયાનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2F_2 + 4KOH \rightarrow 4KF + 2H_2O + O_2$
$1 \ mol$ $F_2$ માટે સમીકરણને $2$ વડે ભાગતા:
$F_2 + 2KOH \rightarrow 2KF + H_2O + 0.5O_2$
આમ,$KF : H_2O : O_2$ નું મોલપ્રમાણ $2 : 1 : 0.5$ થાય છે.

(A) બ્લીચિંગ પાઉડર રાસાયણિક રીતે $CaOCl_2$ છે. જ્યારે તે સાંદ્ર $HCl$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે $Cl_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $CaOCl_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + Cl_2 \uparrow$.

(A) $1$. હેલોજન $(F_2, Cl_2, Br_2, I_2)$ દ્વિપરમાણ્વીય અણુઓ $(X_2)$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$2$. તેમની સંયોજકતા કક્ષાની ઇલેક્ટ્રોન રચના $ns^2 np^5$ છે,જે તેમને એકસંયોજક (સંયોજકતા = $1$) બનાવે છે કારણ કે તેઓ તેમનું અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે એક ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે.
$3$. ફ્લોરિન ફક્ત $-1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે,જ્યારે અન્ય હેલોજન $(Cl, Br, I)$ વિવિધ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ $(-1, +1, +3, +5, +7)$ દર્શાવે છે.
$4$. વિકલ્પ $A$ તેમની મૂળભૂત અવસ્થા અને સંયોજકતાનું સૌથી સચોટ વર્ણન છે.

(A) હેલોજનની ઓક્સિડેશન ક્ષમતા તેના પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(E^\circ)$ પર આધાર રાખે છે.
$F_2$ નો પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(+2.87 \ V)$ એ $Br_2$ $(+1.09 \ V)$ કરતા ઘણો વધારે છે.
આ મુખ્યત્વે $F-F$ બંધની ઓછી બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી અને $F^-$ આયનની ઉચ્ચ જલીયકરણ એન્થાલ્પીને કારણે છે.
જોકે,ફ્લોરિન પરમાણુનું નાનું કદ $F^-$ આયનમાં ઇલેક્ટ્રોન-ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચે વધુ અપાકર્ષણ પેદા કરે છે,જે તેના ઉષ્માગતિશાસ્ત્રીય ગુણધર્મોમાં મહત્વનું પરિબળ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,ફ્લોરિન પરમાણુનું નાનું કદ તેની ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન ક્ષમતા માટેનું મૂળભૂત કારણ છે.

(A) હાઈડ્રોહેલિક એસિડ $(HX)$ ની એસિડિક પ્રબળતા $H-X$ બંધની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી પર આધાર રાખે છે.
જેમ $F$ થી $I$ તરફ જતાં હેલોજન પરમાણુનું કદ વધે છે,તેમ બંધ લંબાઈ વધે છે અને બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી ઘટે છે.
તેથી,$H^+$ આયનો મુક્ત કરવાની સરળતા આ ક્રમમાં વધે છે: $HF < HCl < HBr < HI$.
$HF$ માં તેના નાના કદને કારણે સૌથી મજબૂત $H-X$ બંધ હોવાથી,તે આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી નિર્બળ એસિડ છે.

(D) ક્લોરિન હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ $(HCl)$ ના ઓક્સિડેશન દ્વારા ઓક્સિડેશનકર્તા પદાર્થોનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે.
સામાન્ય પ્રયોગશાળા પદ્ધતિઓમાં નીચે મુજબની પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. $MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O$
$2$. $2KMnO_4 + 16HCl \rightarrow 2KCl + 2MnCl_2 + 8H_2O + 5Cl_2$
$MnO_2$ અને $KMnO_4$ બંને $HCl$ માંથી ક્લોરિન વાયુ ઉત્પન્ન કરવા માટે અસરકારક ઓક્સિડેશનકર્તા છે.

(D) ફ્લોરિન $(F_2)$ સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ તત્વ છે અને તે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે. જ્યારે $F_2$ ને ગરમ અને સાંદ્ર $KOH$ ના દ્રાવણમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે પાણીનું ઓક્સિજન $(O_2)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે અને પોતે ફ્લોરાઈડ આયનો $(F^-)$ માં રિડક્શન પામે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $2F_2 + 4KOH \rightarrow 4KF + 2H_2O + O_2$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પીનો સાચો ક્રમ $Cl > F > Br > I$ છે. $F$ પરમાણુનું કદ નાનું હોવાથી,તેમાં પ્રબળ આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ હોય છે,જેના કારણે $Cl$ ની સરખામણીમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવો ઓછો અનુકૂળ બને છે. તેથી,$F < Cl$.
વધુમાં,બંધ વિયોજન ઊર્જાનો ક્રમ $Cl_2 > Br_2 > F_2 > I_2$ છે. નાના $F$ પરમાણુઓના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેના ઉચ્ચ આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણને કારણે $F-F$ બંધ $Cl-Cl$ બંધ કરતા નિર્બળ હોય છે.
તેથી,વિકલ્પ $B$ અને $D$ બંને દર્શાવેલા ગુણધર્મો સાથે સુસંગત નથી.

(B) સાંદ્ર $HCl$ અને $HNO_3$ નું $3:1$ મોલર પ્રમાણનું મિશ્રણ 'એક્વા રેજિયા' (aqua regia) તરીકે ઓળખાય છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $HNO_3 + 3HCl \rightarrow NOCl + Cl_2 + 2H_2O$.
આ પ્રક્રિયામાં $NOCl$ (નાઈટ્રોસિલ ક્લોરાઈડ) નીપજ તરીકે મળે છે.

(D) ${}^{235}U$ ના સમૃદ્ધિકરણ માટે યુરેનિયમને $UF_6$ (યુરેનિયમ હેક્ઝાફ્લોરાઇડ) માં રૂપાંતરિત કરવું જરૂરી છે,જે એક બાષ્પશીલ સંયોજન છે.
આ પ્રક્રિયામાં યુરેનિયમ ધાતુ અથવા યુરેનિયમ ઓક્સાઇડને $UF_6$ માં રૂપાંતરિત કરવા માટે ફ્લોરિનેટિંગ એજન્ટ તરીકે $ClF_3$ (ક્લોરિન ટ્રાયફ્લોરાઇડ) નો ઉપયોગ થાય છે.

(A) આયોડિન એ હેલોજન છે જેની સંયોજકતા કક્ષાની ઇલેક્ટ્રોન રચના $ns^2 np^5$ છે.
તે $-1, +1, +3, +5$ અને $+7$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવી શકે છે.
આપેલા વિકલ્પો પૈકી,આયોડિનની લાક્ષણિક ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓને ધ્યાનમાં લેતા,વિકલ્પ $A$ સૌથી સચોટ છે.

(C) સાંદ્ર $H_2SO_4$ એ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. જ્યારે તે $KI$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે પ્રથમ $HI$ ઉત્પન્ન કરે છે,પરંતુ ત્યારબાદ તે $HI$ નું $I_2$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે. તેથી,$HI$ વાયુ તરીકે મુક્ત થતો નથી.