Halogen family Questions in Hindi

(A) फ्लोरीन सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है और सभी हैलोजन में इसका परमाणु आकार सबसे छोटा होता है।
अपने छोटे आकार और उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण,यह कई ऑक्सीजन परमाणुओं को समायोजित नहीं कर सकता है या धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित नहीं कर सकता है,इसलिए यह केवल एक ऑक्सोएसिड बनाता है,जो हाइपोफ्लोरस एसिड $(HOF)$ है।
अतः,अभिकथन $A$ और कारण $R$ दोनों सही हैं,और $R$,$A$ की सही व्याख्या है।

(C) जब ब्रोमीन फ्लोरीन के आधिक्य के साथ अभिक्रिया करता है,तो अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$Br_2 + 5F_2 (\text{excess}) \longrightarrow 2BrF_5$
अतः,बनने वाला अंतर-हैलोजन यौगिक $BrF_5$ (ब्रोमीन पेंटाफ्लोराइड) है।

(B) वर्ग पिरामिडी संरचना वाले अंतरा-हैलोजन यौगिक $AX_{5}$ प्रकार के होते हैं,जो $sp^{3}d^{2}$ संकरण प्रदर्शित करते हैं।
दी गई सूची में से,$BrF_{5}$,$IF_{5}$ और $ClF_{5}$ अणु वर्ग पिरामिडी ज्यामिति रखते हैं।
अतः,ऐसे अंतरा-हैलोजन यौगिकों की कुल संख्या $3$ है।

(C) आयोडीन $(I_{2})$ एक अधातु है जो सांद्र नाइट्रिक एसिड $(HNO_{3})$ जैसे प्रबल ऑक्सीकारक के साथ अभिक्रिया करने पर अपचायक के रूप में कार्य करती है।
इस अभिक्रिया में,$I_{2}$ का ऑक्सीकरण आयोडिक एसिड $(HIO_{3})$ में होता है,जबकि $HNO_{3}$ का अपचयन नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_{2})$ में होता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$I_{2} + 10 HNO_{3(conc)} \rightarrow 2 HIO_{3} + 10 NO_{2} + 4 H_{2}O$

(B) किसी अम्ल का $pK_a$ मान उसकी अम्लीय शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है,अर्थात अम्ल जितना अधिक प्रबल होगा,उसका $pK_a$ मान उतना ही कम होगा।
अम्लीय शक्ति केंद्रीय क्लोरीन परमाणु की ऑक्सीकरण संख्या में वृद्धि के साथ बढ़ती है।
दिए गए अम्लों में केंद्रीय परमाणु की ऑक्सीकरण संख्या इस प्रकार है:

अम्ल	$Cl$ की ऑक्सीकरण संख्या
$HClO$	$+1$
$HClO_2$	$+3$
$HClO_3$	$+5$
$HClO_4$	$+7$

अम्लीय शक्ति का क्रम: $HClO < HClO_2 < HClO_3 < HClO_4$ है।
अतः,$pK_a$ का क्रम अम्लीय शक्ति के क्रम का उल्टा होगा: $HClO_4 < HClO_3 < HClO_2 < HClO$।

(C) सही विकल्प $C$ है।
जब $MnO_2$ को सांद्र $HCl$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो क्लोरीन गैस $(X)$ उत्पन्न होती है:
$MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2(g) + 2H_2O$
यहाँ,$X = Cl_2$ है।
क्लोरीन गैस शुष्क बुझे हुए चूने $Ca(OH)_2$ के साथ अभिक्रिया करके ब्लीचिंग पाउडर,यानी कैल्शियम ऑक्सीक्लोराइड $Ca(OCl)Cl$ $(Y)$ बनाती है:
$Ca(OH)_2 + Cl_2 \rightarrow Ca(OCl)Cl + H_2O$
यहाँ,$Y = Ca(OCl)Cl$ है।
ब्लीचिंग पाउडर $(Y)$ तनु $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके पुनः क्लोरीन गैस $(X)$ उत्पन्न करता है:
$Ca(OCl)Cl + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + Cl_2(g)$

(A) .
$MnO_2$ को सांद्र $HCl$ के साथ गर्म करने पर,$MnCl_2$ और $H_2O$ के साथ $Cl_2$ गैस निकलती है।
इसके लिए रासायनिक समीकरण है:
$MnO_2 + 4HCl \longrightarrow MnCl_2 + 2H_2O + Cl_2$

(A) $F_2$ की बंध ऊर्जा छोटे $F$ परमाणुओं के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) के बीच उच्च अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण के कारण अपेक्षा से कम होती है।
इसलिए,हैलोजन के लिए बंध वियोजन ऊर्जा का सही क्रम $Cl_2 > Br_2 > F_2 > I_2$ है।
अतः,$Cl_2$ की बंध वियोजन ऊर्जा सबसे अधिक है।

(A) किसी प्रजाति का मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\circ})$ प्रक्रिया में शामिल कुल ऊर्जा परिवर्तन द्वारा निर्धारित होता है: $\frac{1}{2} F_2(g) + e^- \rightarrow F^-(aq)$.
यह प्रक्रिया तीन चरणों में होती है: $(1)$ परमाणुकरण (बंध वियोजन),$(2)$ इलेक्ट्रॉन लब्धि,और $(3)$ जलयोजन।
छोटे $F_2$ अणु में एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण के कारण फ्लोरीन की बंध वियोजन एन्थैल्पी बहुत कम होती है।
इसके अतिरिक्त,$F^-$ आयन का छोटा आकार बहुत उच्च जलयोजन एन्थैल्पी प्रदान करता है,जो पूरी प्रक्रिया को अत्यधिक ऊष्माक्षेपी बनाता है।
अतः,कम बंध वियोजन एन्थैल्पी और उच्च जलयोजन एन्थैल्पी दोनों फ्लोरीन की प्रबल ऑक्सीकरण शक्ति में योगदान करते हैं।

(A) अभिक्रिया $2 Cu^{2+} + 4 X^{-} \rightarrow Cu_2 X_{2(s)} + X_2$ हैलाइड आयनों द्वारा $Cu^{2+}$ का $Cu^+$ में अपचयन (reduction) दर्शाती है।
यह अभिक्रिया विशेष रूप से आयोडाइड आयनों $(I^-)$ के साथ होती है क्योंकि $CuI_2$ अस्थिर होता है और $Cu_2I_2$ तथा $I_2$ बनाने के लिए विघटित हो जाता है।
क्लोरीन और ब्रोमीन इन परिस्थितियों में $Cu^{2+}$ को $Cu^+$ में अपचयित करने के लिए पर्याप्त प्रबल अपचायक नहीं हैं।
अतः,सही उत्तर $I^-$ (आयोडीन) है।

(C) कथन $I$ सही है: फजान के नियम के अनुसार,उच्च आवेश वाला धनायन $(Sb^{+5})$ कम आवेश वाले धनायन $(Sb^{+3})$ की तुलना में अधिक ध्रुवण क्षमता रखता है,जिससे $SbCl_5$,$SbCl_3$ की तुलना में अधिक सहसंयोजक हो जाता है।
कथन $II$ गलत है: सामान्यतः,हैलोजन के निम्न ऑक्साइड उच्च ऑक्साइड की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं। हैलोजन के उच्च ऑक्साइड अक्सर अस्थिर होते हैं और विघटित हो जाते हैं या विस्फोटक होते हैं।

(C) $ClF_5$ में केंद्रीय परमाणु $Cl$ के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $F$ परमाणुओं के साथ $5$ बंध बनाता है और इसमें $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है।
कुल इलेक्ट्रॉन युग्म = $5 + 1 = 6$,जो $sp^3d^2$ संकरण को दर्शाता है।
इसकी ज्यामिति अष्टफलकीय है,लेकिन एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण,इसकी आकृति वर्ग पिरामिडीय होती है।
$ClF_5$ कमरे के तापमान पर एक रंगहीन द्रव के रूप में मौजूद होता है।

(D) हैलाइड आयनों में से,केवल $I^{-}$ को अम्लीय माध्यम में ऑक्सीजन द्वारा $I_2$ में ऑक्सीकृत किया जा सकता है क्योंकि इसका मानक ऑक्सीकरण विभव सबसे अधिक होता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$4I^{-}_{(aq)} + 4H^{+}_{(aq)} + O_{2(g)} \rightarrow 2I_{2(s)} + 2H_2O_{(l)}$

(D) फ्लोरीन आवर्त सारणी में सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है और इसकी संयोजकता कोश में $d$-कक्षक नहीं होते हैं। अपनी उच्च विद्युत ऋणात्मकता और $d$-कक्षकों की अनुपस्थिति के कारण,यह अपने यौगिकों में केवल $-1$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है। अन्य हैलोजन जैसे $Cl$,$Br$,और $I$ रिक्त $d$-कक्षकों की उपस्थिति के कारण परिवर्तनीय ऑक्सीकरण अवस्थाएं (जैसे $-1, +1, +3, +5, +7$) प्रदर्शित करते हैं।

(B) असमानुपातन अभिक्रिया एक प्रकार की रेडॉक्स अभिक्रिया है जिसमें एक ही तत्व का एक साथ ऑक्सीकरण और अपचयन होता है।
$F_2$ सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है और यह धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित नहीं कर सकता है,इसलिए यह असमानुपातन अभिक्रिया नहीं दे सकता है।
$Cl_2$,$Br_2$ और $I_2$ विभिन्न धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाओं (जैसे $+1, +3, +5, +7$) में रह सकते हैं और इसलिए क्षारीय माध्यम में असमानुपातन अभिक्रिया प्रदर्शित करते हैं।
अतः,$Cl_2$,$Br_2$ और $I_2$ असमानुपातन अभिक्रिया प्रदर्शित कर सकते हैं।

(B) कथन $[A]$ सही है: $HClO_4$,$HClO$ की तुलना में बहुत अधिक शक्तिशाली अम्ल है क्योंकि परक्लोरेट ऋणायन $(ClO_4^-)$ अत्यधिक अनुनाद-स्थिर है,जबकि हाइपोक्लोराइट ऋणायन $(ClO^-)$ नहीं है।
कथन $[B]$ गलत है: $Cl_2$ और $H_2O$ के बीच अभिक्रिया से $HCl$ और $HOCl$ $(HClO)$ बनते हैं,न कि $HClO_4$।
कथन $[C]$ सही है: $HClO_4$ में,केंद्रीय $Cl$ परमाणु $sp^3$ संकरित है ($4$ सिग्मा बंध)। $HClO$ में भी,केंद्रीय $Cl$ परमाणु $sp^3$ संकरित है ($2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और $2$ सिग्मा बंध)।
कथन $[D]$ सही है: चूंकि $HClO_4$ एक बहुत शक्तिशाली अम्ल है,इसलिए इसका संयुग्मी क्षार $ClO_4^-$ एक अत्यंत दुर्बल क्षार है,जो $H_2O$ से भी दुर्बल है।

(C) हैलोजन का रंग दृश्य क्षेत्र में प्रकाश के अवशोषण के कारण होता है,जो एक इलेक्ट्रॉन को उच्चतम अधिकृत आणविक कक्षक $(HOMO)$ से निम्नतम रिक्त आणविक कक्षक $(LUMO)$ में उत्तेजित करता है।
$X_2$ अणुओं के लिए,$HOMO$ $\pi^*$ कक्षक है और $LUMO$ $\sigma^*$ कक्षक है।
जैसे-जैसे हम समूह में $F_2$ से $I_2$ की ओर नीचे जाते हैं,परमाणुओं का आकार बढ़ता है,जिससे $\pi^*$ और $\sigma^*$ कक्षकों के बीच ऊर्जा अंतराल कम हो जाता है।
$HOMO-LUMO$ अंतराल में यह कमी समूह में नीचे जाने पर कम ऊर्जा (लंबी तरंग दैर्ध्य) वाले प्रकाश के अवशोषण की अनुमति देती है,जिसके परिणामस्वरूप रंग पीले से बैंगनी में बदल जाता है।
अतः,कथन $B$ और $C$ दोनों एक ही भौतिक घटना का वर्णन करते हैं।

(A) $(A). (CH_3)_2 SiCl_2 + 2 H_2O \rightarrow (CH_3)_2 Si(OH)_2 + 2 HCl$. उत्पाद $(CH_3)_2 Si(OH)_2$ सिलिकोन बनाने के लिए बहुलकीकरण (पॉलिमराइजेशन) से गुजरता है। अतः,यह $(p)$ और $(s)$ से मेल खाता है।
$(B). 3 XeF_4 + 6 H_2O \rightarrow XeO_3 + 2 Xe + 12 HF + 1.5 O_2$. इस प्रतिक्रिया में हाइड्रोजन हैलाइड $(HF)$ का निर्माण $(p)$,रेडॉक्स प्रतिक्रिया $(q)$,कांच के साथ प्रतिक्रिया (उत्पन्न $HF$ के कारण) $(r)$,और $O_2$ का निर्माण $(t)$ शामिल है। अतः,यह $(p, q, r, t)$ से मेल खाता है।
$(C). Cl_2 + H_2O \rightarrow HCl + HOCl$. इसके अलावा,$2 HOCl \rightarrow 2 HCl + O_2$. इसमें हाइड्रोजन हैलाइड $(HCl)$ का निर्माण $(p)$,रेडॉक्स प्रतिक्रिया $(q)$,और $O_2$ का निर्माण $(t)$ शामिल है। अतः,यह $(p, q, t)$ से मेल खाता है।
$(D). VCl_5 + H_2O \rightarrow VOCl_3 + 2 HCl$. इसमें हाइड्रोजन हैलाइड $(HCl)$ का निर्माण $(p)$ शामिल है। अतः,यह $(p)$ से मेल खाता है।

(A) $PCl_5$ विशिष्ट परिस्थितियों में $POCl_3$ बनाने के लिए ऑक्सीजन युक्त यौगिकों के साथ अभिक्रिया करता है। प्रत्येक यौगिक का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $O_2$: $PCl_5$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
$2$. $CO_2$: $PCl_5$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
$3$. $SO_2$: $PCl_5 + SO_2 \rightarrow POCl_3 + SOCl_2$। (अभिक्रिया करता है)
$4$. $H_2O$: $PCl_5 + H_2O \rightarrow POCl_3 + 2HCl$। (सीमित जल के साथ अभिक्रिया करता है)
$5$. $H_2SO_4$: $2PCl_5 + H_2SO_4 \rightarrow 2POCl_3 + SO_2Cl_2 + 2HCl$। (अभिक्रिया करता है)
$6$. $P_4O_{10}$: $6PCl_5 + P_4O_{10} \rightarrow 10POCl_3$। (अभिक्रिया करता है)
अतः,$POCl_3$ देने वाले यौगिक $SO_2, H_2O, H_2SO_4$ और $P_4O_{10}$ हैं। ऐसे यौगिकों की कुल संख्या $4$ है।

(D) $(1)$ सोने की एक्वा रेजिया के साथ अभिक्रिया $NO$ (नाइट्रिक ऑक्साइड) उत्पन्न करती है,$NO_2$ नहीं। अतः,कथन $(1)$ गलत है।
$(2)$ एक्वा रेजिया वास्तव में सांद्र $HCl$ और सांद्र $HNO_3$ को $3:1$ आयतन अनुपात में मिलाकर तैयार किया जाता है। अतः,कथन $(2)$ सही है।
$(3)$ अभिक्रिया $Au + 4H^+ + NO_3^- + 4Cl^- \rightarrow AuCl_4^- + NO + 2H_2O$ है। संकुल आयन $AuCl_4^-$ में सोना $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में होता है। अतः,कथन $(3)$ सही है।
$(4)$ एक्वा रेजिया का पीला-नारंगी रंग नाइट्रोसिल क्लोराइड $(NOCl)$ और क्लोरीन $(Cl_2)$ के निर्माण के कारण होता है। अतः,कथन $(4)$ सही है।

(B) हाइपोक्लोराइट आयन: $ClO^{-}$
क्लोरेट आयन: $ClO_{3}^{-}$
परक्लोरेट आयन: $ClO_{4}^{-}$
$A.$ अम्लीय सामर्थ्य का क्रम: $HClO < HClO_{3} < HClO_{4}$। अतः,संयुग्मी क्षार सामर्थ्य का क्रम $ClO^{-} > ClO_{3}^{-} > ClO_{4}^{-}$ है। इस प्रकार,$A$ सही है।
$B.$ हाइपोक्लोराइट आयन $(ClO^{-})$: रैखिक आकार। क्लोरेट आयन $(ClO_{3}^{-})$: $Cl$ पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण त्रिकोणीय पिरामिडीय आकार। परक्लोरेट आयन $(ClO_{4}^{-})$: चतुष्फलकीय आकार। केवल क्लोरेट आयन का आकार एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म द्वारा काफी प्रभावित होता है। इस प्रकार,$B$ सही है।
$C.$ असमानुपातन अभिक्रियाएं:
$I.$ $3ClO^{-} \rightarrow 2Cl^{-} + ClO_{3}^{-}$
$II.$ $4ClO_{3}^{-} \rightarrow 3ClO_{4}^{-} + Cl^{-}$
उत्पाद अलग-अलग हैं। अतः,$C$ गलत है।
$D.$ हाइपोक्लोराइट एक प्रबल ऑक्सीकारक है और सल्फाइट $(SO_{3}^{2-})$ को सल्फेट $(SO_{4}^{2-})$ में ऑक्सीकृत करता है: $ClO^{-} + SO_{3}^{2-} \rightarrow Cl^{-} + SO_{4}^{2-}$। इस प्रकार,$D$ सही है।
सही कथन $A, B, D$ हैं।

(A) $1.$ $Cl_2$ की ठंडे तनु $NaOH$ के साथ अभिक्रिया: $Cl_2 + 2NaOH \rightarrow NaCl + NaOCl + H_2O$. यहाँ,$NaOCl$ हाइपोक्लोरस एसिड $(P)$ का लवण है।
$Cl_2$ की गर्म सांद्र $NaOH$ के साथ अभिक्रिया: $3Cl_2 + 6NaOH \rightarrow 5NaCl + NaClO_3 + 3H_2O$. यहाँ,$NaClO_3$ क्लोरिक एसिड $(Q)$ का लवण है।
$2.$ चारकोल की उपस्थिति में $Cl_2$ की $SO_2$ के साथ अभिक्रिया सल्फ्यूराइल क्लोराइड देती है: $SO_2 + Cl_2 \xrightarrow{\text{charcoal}} SO_2Cl_2 (R)$.
$SO_2Cl_2$ सफेद फास्फोरस $(P_4)$ के साथ अभिक्रिया करके फास्फोरस पेंटाक्लोराइड देता है: $10SO_2Cl_2 + P_4 \rightarrow 4PCl_5 (S) + 10SO_2$.
$PCl_5$ का जल-अपघटन फास्फोरिक एसिड देता है: $PCl_5 + 4H_2O \rightarrow H_3PO_4 (T) + 5HCl$.

(B) क्लोरीन के ऑक्सोअम्लों की संरचनाओं का विश्लेषण करते हैं:
$(i) HClO$: $H-O-Cl$ ($Cl$ पर $3$ एकाकी युग्म)
$(ii) HClO_2$: $H-O-Cl=O$ ($Cl$ पर $2$ एकाकी युग्म,$1$ $Cl=O$ बंध)
$(iii) HClO_3$: $H-O-Cl(=O)_2$ ($Cl$ पर $1$ एकाकी युग्म,$2$ $Cl=O$ बंध)
$(iv) HClO_4$: $H-O-Cl(=O)_3$ ($Cl$ पर $0$ एकाकी युग्म,$3$ $Cl=O$ बंध)
कथनों का मूल्यांकन:
$(A)$ $(ii)$ में $Cl=O$ बंधों की संख्या $1$ है और $(iii)$ में $2$ है। कुल = $3$। कथन $(A)$ गलत है।
$(B)$ $(ii)$ में $Cl$ पर एकाकी युग्म $2$ हैं और $(iii)$ में $1$ है। कुल = $3$। कथन $(B)$ सही है।
$(C)$ $HClO_4$ में,$Cl$ चार ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा है। स्टेरिक संख्या = $4+0 = 4$,इसलिए संकरण $sp^3$ है। कथन $(C)$ सही है।
$(D)$ अम्लीय शक्ति केंद्रीय परमाणु से जुड़े ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या के साथ बढ़ती है। अतः,$HClO_4$ सबसे प्रबल अम्ल है,न कि $HClO$। कथन $(D)$ गलत है।
अतः,सही कथन $(B)$ और $(C)$ हैं।

(C) $HClO_3$ की $HCl$ के साथ अभिक्रिया $ClO_2$ गैस उत्पन्न करती है,जो एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति के कारण अनुचुंबकीय होती है।
$2HClO_3 + 2HCl \rightarrow 2ClO_2 + Cl_2 + 2H_2O$
जब $ClO_2$,$O_3$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह $Cl_2O_6$ बनाता है।
$2ClO_2 + 2O_3 \rightarrow Cl_2O_6 + 2O_2$.

(D) किसी स्पीशीज की ऑक्सीकारक क्षमता उसके मानक अपचयन विभव $(E^{\ominus})$ के सीधे समानुपाती होती है।
मानक अपचयन विभव का मान जितना अधिक धनात्मक होगा,वह उतना ही प्रबल ऑक्सीकारक होगा।
दिए गए मानों की तुलना करने पर:
$Sn^{4+}/Sn^{2+} = +1.15 \ V$
$Tl^{+}/Tl = +1.26 \ V$
$Al^{3+}/Al = -1.66 \ V$
$Pb^{4+}/Pb^{2+} = +1.67 \ V$
चूंकि $Pb^{4+}/Pb^{2+}$ का अपचयन विभव सबसे अधिक धनात्मक $(+1.67 \ V)$ है,इसलिए इसकी ऑक्सीकारक क्षमता सबसे अधिक है।

(C) समूह-$17$ के प्रथम चार तत्वों $(F, Cl, Br, I)$ के लिए प्रवृत्तियाँ इस प्रकार हैं:
$1$. सहसंयोजक त्रिज्या: $F < Cl < Br < I$ (नियमित प्रवृत्ति)।
$2$. इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी: $Cl > F > Br > I$ (अनियमित,क्योंकि $F$ का आकार छोटा होने और अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण के कारण इसकी इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी $Cl$ से कम होती है)।
$3$. आयनिक त्रिज्या: $F^- < Cl^- < Br^- < I^-$ (नियमित प्रवृत्ति)।
$4$. प्रथम आयनन ऊर्जा: $F > Cl > Br > I$ (नियमित प्रवृत्ति)।
अतः,केवल इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी आवर्ती प्रवृत्ति में अनियमितता दर्शाती है।

(C) दिया गया क्रम $HClO < HClO_2 < HClO_3 < HClO_4$ क्लोरीन की ऑक्सीकरण अवस्था $(+1, +3, +5, +7)$ का बढ़ता क्रम दर्शाता है।
जैसे-जैसे ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ती है,ऑक्सोअम्लों की अम्लीय शक्ति और तापीय स्थायित्व बढ़ता है।
इसी प्रकार,संबंधित ऋणायनों का स्थायित्व $(ClO^- < ClO_2^- < ClO_3^- < ClO_4^-)$ भी बढ़ता है।
हालाँकि,ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ने के साथ ऑक्सीकरण शक्ति घटती है क्योंकि क्लोरीन परमाणु पहले से ही उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में होता है।
इसलिए,ऑक्सीकरण प्रकृति के लिए सही क्रम $HClO > HClO_2 > HClO_3 > HClO_4$ है।

(C) हैलोजन के लिए बंध वियोजन ऊर्जा का सही क्रम $Cl_{2} > Br_{2} > F_{2} > I_{2}$ है।
छोटे $F$ परमाणुओं के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच उच्च अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण के कारण $F_{2}$ की बंध ऊर्जा $Cl_{2}$ और $Br_{2}$ से कम होती है।
अतः,विकल्प $C$ में दिया गया क्रम $(F_{2} > Cl_{2} < Br_{2} > I_{2})$ गलत है।

(D) किसी यौगिक के जल-अपघटन के लिए केंद्रीय परमाणु पर रिक्त $d$-कक्षकों की उपस्थिति आवश्यक है ताकि वह पानी के ऑक्सीजन परमाणु से इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकार कर सके,या अत्यधिक ध्रुवीय बंध की उपस्थिति होनी चाहिए।
$NF_3$ का जल-अपघटन नहीं होता है क्योंकि नाइट्रोजन में रिक्त $d$-कक्षक नहीं होते हैं और $N-F$ बंध बहुत मजबूत होता है।
$CCl_4$ का जल-अपघटन नहीं होता है क्योंकि कार्बन में पानी के अणु को समायोजित करने के लिए रिक्त $d$-कक्षक नहीं होते हैं और $C-Cl$ बंध में त्रिविम बाधा (steric hindrance) होती है।
$NCl_3$ का जल-अपघटन होकर $NH_3$ और $HOCl$ बनता है क्योंकि $N-Cl$ बंध ध्रुवीय होता है।
अतः,$NF_3$ और $CCl_4$ दोनों का जल-अपघटन नहीं होता है।

(C) $K_2Cr_2O_7$,सांद्र $H_2SO_4$ और $NaCl$ के बीच की अभिक्रिया को क्रोमिल क्लोराइड परीक्षण के रूप में जाना जाता है।
रासायनिक समीकरण: $K_2Cr_2O_7 + 4NaCl + 6H_2SO_4 \rightarrow 2CrO_2Cl_2 + 2KHSO_4 + 4NaHSO_4 + 3H_2O$.
उत्पन्न होने वाली लाल-नारंगी वाष्प क्रोमिल क्लोराइड $(CrO_2Cl_2)$ की होती है।

(A) परमाणु $X$ समूह $17$ में है और दूसरे आवर्त में नहीं है,इसलिए $X$,$Cl$,$Br$ या $I$ हो सकता है।
हैलोजन के सबसे अधिक अम्लीय ऑक्सीअम्ल का सामान्य सूत्र $HXO_4$ है (जैसे $HClO_4$,$HBrO_4$,$HIO_4$)।
कथन $A$ कहता है कि सबसे अधिक अम्लीय ऑक्सीअम्ल $HXO_3$ है,जो गलत है।
समूह $17$ के तत्वों के लिए उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था $+7$ है।
हैलोजन अपने समूह के अन्य तत्वों के साथ अंतर-हैलोजन यौगिक बना सकते हैं।
हैलोजन के ऑक्साइड प्रकृति में अम्लीय होते हैं,इसलिए उनके जलीय विलयन का $pH < 7$ होता है।

(A) फ्लोरीन $(F_2)$ एक बहुत ही प्रबल ऑक्सीकारक है और यह असमानुपातन के बजाय पानी को ऑक्सीजन $(O_2)$ या ओजोन $(O_3)$ में ऑक्सीकृत कर देता है।
$2F_2 + 2H_2O \rightarrow 4HF + O_2$
आयोडीन $(I_2)$ एक बहुत ही दुर्बल ऑक्सीकारक है और यह पानी में असमानुपातन के लिए पर्याप्त सक्षम नहीं है,क्योंकि यह अभिक्रिया स्वतःस्फूर्त नहीं है।
क्लोरीन $(Cl_2)$ और ब्रोमीन $(Br_2)$ पानी में असमानुपातन अभिक्रिया द्वारा हाइपोहेलस अम्ल और हाइड्रोहेलिक अम्ल बनाते हैं।
अतः,वह युग्म जो पानी के साथ असमानुपातन नहीं दर्शाता है,वह $F_2$ और $I_2$ है।

(B) सही: फ्लोरीन परमाणु के छोटे आकार के कारण,आने वाला इलेक्ट्रॉन मजबूत अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण का अनुभव करता है,जिससे इसकी इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी क्लोरीन की तुलना में कम ऋणात्मक हो जाती है।
$(b)$ गलत: आयोडीन कमरे के तापमान पर ठोस है,जबकि फ्लोरीन और क्लोरीन गैसें हैं और ब्रोमीन एक तरल है। इस प्रकार,इसकी भौतिक अवस्था अलग है।
$(c)$ सही: फ्लोरीन सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है और केवल $-1$ ऑक्सीकरण अवस्था दिखाता है।
$(d)$ सही: क्लोरीन और ब्रोमीन पानी के साथ असमानुपातन अभिक्रिया करके हाइड्रोहेलिक अम्ल और हाइपोहेलस अम्ल बनाते हैं।

(C) अभिक्रिया है: $2 NaCl + MnO_2 + 2 H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + MnSO_4 + 2 H_2O + Cl_2$.
गैस $X$ क्लोरीन $(Cl_2)$ है,जो एक हरे-पीले रंग की तीखी और दम घोंटने वाली गंध वाली गैस है।
क्लोरीन गैस नमी की उपस्थिति में एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करती है और नवजात ऑक्सीजन के निर्माण के कारण विरंजन गुण प्रदर्शित करती है।
इसलिए,यह कथन कि '$X$ विरंजन गुण प्रदर्शित नहीं करता है' गलत है।

(C) हाइड्रोहेलिक अम्लों की अम्लीय शक्ति $H-X$ बंध की बंध वियोजन एन्थैल्पी पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे हैलोजन परमाणु का आकार $F$ से $I$ तक बढ़ता है,बंध लंबाई बढ़ती है और बंध वियोजन एन्थैल्पी घटती है।
इसलिए,$H^+$ आयनों को मुक्त करने की सुगमता इस क्रम में बढ़ती है: $HF < HCl < HBr < HI$।
अतः,दिए गए विकल्पों में $HI$ सबसे प्रबल अम्ल है।

(D) बंध वियोजन एन्थैल्पी बंध लंबाई और बंधित परमाणुओं पर मौजूद इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्मों (lone pairs) के बीच प्रतिकर्षण पर निर्भर करती है।
$F-F$ में,परमाणु बहुत छोटे होते हैं,जिससे दो फ्लोरीन परमाणुओं के एकाकी युग्मों के बीच महत्वपूर्ण अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण होता है।
यह प्रतिकर्षण $F-F$ बंध को कमजोर कर देता है,जिससे इसकी बंध वियोजन एन्थैल्पी $Cl-Cl$ से कम हो जाती है।
अतः,बंध वियोजन एन्थैल्पी का सही घटता क्रम $Cl-Cl > Br-Br > F-F > I-I$ है।

(D) परमाणु आकार में वृद्धि के कारण हैलोजन की बंध वियोजन एन्थैल्पी आमतौर पर समूह में नीचे जाने पर घटती है।
हालाँकि,$F_2$ एक अपवाद है क्योंकि फ्लोरीन परमाणु का आकार बहुत छोटा होता है।
$F_2$ में,फ्लोरीन परमाणुओं पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) के बीच महत्वपूर्ण अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण होता है,जो $F-F$ बंध को कमजोर कर देता है।
इसलिए,$F_2$ की बंध वियोजन एन्थैल्पी $Cl_2$ और $Br_2$ से कम होती है,लेकिन सबसे बड़े परमाणु आकार और सबसे लंबी बंध लंबाई के कारण $I_2$ की बंध वियोजन एन्थैल्पी सबसे कम होती है।

(A) हैलोजन की बंध वियोजन एन्थैल्पी सामान्यतः परमाणु आकार में वृद्धि के कारण समूह में नीचे जाने पर घटती है।
हालाँकि,$F_2$ की बंध वियोजन एन्थैल्पी छोटे $F$ परमाणुओं के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) के बीच उच्च अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण के कारण असामान्य रूप से कम होती है।
बंध वियोजन एन्थैल्पी का सही क्रम है: $I_2 < F_2 < Br_2 < Cl_2$।
अतः,$Cl_2$ की बंध वियोजन एन्थैल्पी सबसे अधिक है।

(A) $Group \ 17$ के तत्वों को हैलोजन के रूप में जाना जाता है। दिए गए विकल्पों में से,$At$ (एस्टेटाइन) $group \ 17$ से संबंधित है।
$Zn$ (जिंक) $group \ 12$ में है।
$As$ (आर्सेनिक) $group \ 15$ में है।
$Te$ (टेल्यूरियम) $group \ 16$ में है।

(A) सामान्य बाह्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ns^2 np^5$ हैलोजन समूह (समूह $17$) के लिए होता है।
आयोडीन $(I)$ हैलोजन समूह का तत्व है और इसका बाह्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $5s^2 5p^5$ है,जो $ns^2 np^5$ के सामान्य रूप के अनुरूप है,जहाँ $n=5$ है।
अतः,सही तत्व $I$ है।

(B) दिए गए तत्वों में से,$Se$ (सेलेनियम),$I$ (आयोडीन),और $S$ (सल्फर) कमरे के तापमान पर ठोस अवस्था में होते हैं।
$Br$ (ब्रोमीन) एक अधातु तत्व है जो कमरे के तापमान पर तरल अवस्था में पाया जाता है।

(B) $PCl_{5}$ का क्लोरीनीकरण गुण अन्य पदार्थों को क्लोरीन परमाणु प्रदान करने की इसकी क्षमता द्वारा प्रदर्शित होता है।
जब $PCl_{5}$ धातु जैसे $Sn$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह धातु को क्लोरीन परमाणु स्थानांतरित करके एक क्लोरीनीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है,जिसके परिणामस्वरूप धातु क्लोराइड और $PCl_{3}$ का निर्माण होता है।
विशेष रूप से,अभिक्रिया $2 PCl_{5} + Sn \longrightarrow SnCl_{4} + 2 PCl_{3}$ यह दर्शाती है कि $PCl_{5}$,$Sn$ के लिए एक क्लोरीनीकरण एजेंट के रूप में कार्य कर रहा है।

(C) फ्लोरीन आवर्त सारणी में सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है,जो एक सत्य कथन है।
यह केवल $-1$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है क्योंकि इसमें $d$-कक्षक का अभाव होता है और यह सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक है,जो एक सत्य कथन है।
छोटे $F$ परमाणुओं के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच उच्च अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण के कारण सभी हैलोजन में फ्लोरीन की बंध वियोजन एन्थैल्पी सबसे कम होती है,इसलिए 'सभी हैलोजन में इसकी बंध वियोजन एन्थैल्पी उच्च होती है' कथन गलत है।
फ्लोरीन केवल एक ही ऑक्सोएसिड बनाता है,जो $HOF$ (हाइपोफ्लुअस एसिड) है,जो एक सत्य कथन है।

(C) हैलोजन के हाइड्राइडों का क्वथनांक दो मुख्य कारकों पर निर्भर करता है: अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन और वैन डर वाल्स बल।
$HF$ में मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन के कारण इसका क्वथनांक सबसे अधिक होता है।
शेष हाइड्राइडों ($HCl$,$HBr$,$HI$) के लिए,वैन डर वाल्स बलों के परिमाण में वृद्धि के कारण आणविक द्रव्यमान बढ़ने के साथ क्वथनांक बढ़ता है।
अतः,क्रम $HI > HBr > HCl$ है।
इन दोनों को मिलाने पर,क्वथनांक का सही घटता क्रम $HF > HI > HBr > HCl$ है।

(D) अंतर्हैलोजन यौगिकों को सामान्य सूत्र $XX^\prime_n$ द्वारा दर्शाया जाता है,जहाँ $X$ कम विद्युत ऋणात्मक हैलोजन है और $X^\prime$ अधिक विद्युत ऋणात्मक हैलोजन है,और $n = 1, 3, 5, 7$ है।
$1$. दो हैलोजन के बीच विद्युत ऋणात्मकता में कम अंतर के कारण वे प्रकृति में सहसंयोजक होते हैं।
$2$. वे प्रतिचुंबकीय होते हैं क्योंकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं।
$3$. वे आमतौर पर व्यक्तिगत हैलोजन (फ्लोरीन को छोड़कर) की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील होते हैं क्योंकि $X-X^\prime$ बंध $X-X$ या $X^\prime-X^\prime$ बंधों की तुलना में कमजोर होता है।
$4$. कथन "यदि इन्हें $XX^\prime$ के रूप में दर्शाया जाए,तो $X^\prime$ परमाणुओं की संख्या हमेशा सम होती है" गलत है,क्योंकि $n$ का मान $1, 3, 5, 7$ हो सकता है,जो विषम संख्याएँ हैं।

(B) फ्लोरीन $(F)$ सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है और इसमें $d$-ऑर्बिटल्स नहीं होते हैं,इसलिए यह केवल एक ऑक्सोएसिड बनाता है,जो हाइपोफ्लोरस एसिड $(HOF)$ है।
क्लोरीन $(Cl)$,ब्रोमीन $(Br)$,और आयोडीन $(I)$ रिक्त $d$-ऑर्बिटल्स की उपस्थिति के कारण उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाएं प्रदर्शित कर सकते हैं।
क्लोरीन चार प्रकार के ऑक्सोएसिड बनाता है: हाइपोक्लोरस एसिड $(HOCl)$,क्लोरस एसिड $(HOClO)$,क्लोरिक एसिड $(HOClO_2)$,और परक्लोरिक एसिड $(HOClO_3)$।
हैलोजन में,क्लोरीन सबसे अधिक संख्या में स्थिर ऑक्सोएसिड बनाता है।

(B) क्लोरीन के ऑक्सोअम्ल इस प्रकार हैं:
$1$. हाइपोक्लोरस अम्ल ($HOCl$ या $HClO$): $Cl$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+1$ है।
$2$. हैलस अम्ल $(HClO_2)$: $Cl$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।
$3$. हैलिक अम्ल $(HClO_3)$: $Cl$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ है।
$4$. परहैलिक अम्ल $(HClO_4)$: $Cl$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+7$ है।
अतः,क्लोरीन के हैलस अम्ल का आणविक सूत्र $HClO_2$ है।

(B) $XX'_3$ प्रकार के अंतर-हैलोजन यौगिकों (जैसे $ClF_3$,$BrF_3$) में केंद्रीय हैलोजन परमाणु $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में होता है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,केंद्रीय परमाणु के पास $3$ बंध युग्म और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप कुल $5$ इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं।
यह $sp^3d$ संकरण और त्रिकोणीय द्वि-पिरामिडी ज्यामिति के अनुरूप है।
प्रतिकर्षण को कम करने के लिए भूमध्यरेखीय स्थितियों में $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की उपस्थिति के कारण,अणु एक मुड़ा हुआ '$T$' आकार अपनाता है।

(A) दिए गए अंतर-हैलोजन यौगिकों में,$ICl$ (आयोडीन मोनोक्लोराइड) कमरे के तापमान पर रूबी-लाल तरल के रूप में मौजूद होता है।
$ClF_3$ एक गैस है।
$BrF_5$ एक तरल है,लेकिन $ICl$ इस गुण के लिए मानक पाठ्यपुस्तकों में सबसे सामान्य रूप से उद्धृत उदाहरण है।
$IF_7$ एक गैस है।

(A) फ्लोरीन सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है और इसका परमाणु आकार छोटा होता है। $d$-कक्षकों की अनुपस्थिति और इसकी उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण,यह $HOF$ (हाइपोफ्लोरस एसिड) के अलावा धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित नहीं कर सकता है।
$HOF$ में,फ्लोरीन की ऑक्सीकरण अवस्था $-1$ है,जबकि ऑक्सीजन $-2$ अवस्था में और हाइड्रोजन $+1$ अवस्था में है। अन्य ऑक्सोएसिड जैसे $HFO_2$,$HFO_3$,और $HFO_4$ का अस्तित्व नहीं है क्योंकि फ्लोरीन अपने अष्टक का विस्तार नहीं कर सकता है या इन संरचनाओं के लिए आवश्यक धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाओं को समायोजित नहीं कर सकता है।