Nitrogen family Questions in Gujarati

(B) $NH_{4}NO_{3}$ ને ગરમ કરવાથી નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ $(N_{2}O)$ મળે છે.
તેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$NH_{4}NO_{3} \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} N_{2}O_{(g)} + 2H_{2}O_{(g)}$
નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડને લાફિંગ ગેસ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(D) બ્રાઉન રિંગ ટેસ્ટનો ઉપયોગ નાઈટ્રેટ આયનો $(NO_{3}^{-})$ ની હાજરી શોધવા માટે થાય છે.
જ્યારે નાઈટ્રેટ ક્ષારને તાજા બનાવેલા $FeSO_{4}$ દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ કસનળીની બાજુઓ પર સાંદ્ર $H_{2}SO_{4}$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે બે સ્તરોના જંકશન પર ઘેરા કથ્થઈ રંગની રિંગ બને છે.
સંકળાયેલી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$NaNO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow NaHSO_{4} + HNO_{3}$
$2HNO_{3} + 6FeSO_{4} + 3H_{2}SO_{4} \rightarrow 3Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 2NO + 4H_{2}O$
$FeSO_{4} + NO \rightarrow [Fe(H_{2}O)_{5}(NO)]SO_{4}$
કથ્થઈ રિંગ $[Fe(H_{2}O)_{5}(NO)]SO_{4}$ સંકીર્ણના નિર્માણને કારણે હોય છે,જેને નાઈટ્રોસોફેરસ સલ્ફેટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) $N$ પોતાની સાથે $p\pi-p\pi$ બંધ બનાવે છે કારણ કે $N$ પરમાણુનું કદ નાનું છે અને તેની વિદ્યુતઋણતા વધુ છે,જે તેને બીજા $N$ પરમાણુ સાથે $1\sigma$ અને $2\pi$ બંધ (ત્રિબંધ) બનાવવાની ક્ષમતા આપે છે.
આના પરિણામે સ્થાયી દ્વિપરમાણ્વીય અણુ,$N_2$ બને છે.

(C) સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં લુઈસ એસિડની પ્રબળતા ઘટે છે; તેથી,સાચો ક્રમ $BCl_{3} > AlCl_{3} > GaCl_{3}$ છે.
સમૂહ $13$ ના તત્વો માટે પ્રથમ આયનીકરણ ઉર્જા સામાન્ય રીતે નીચે તરફ જતાં ઘટે છે પરંતુ $d$-ઈલેક્ટ્રોન અને લેન્થેનોઈડ સંકોચનને કારણે અનિયમિતતા જોવા મળે છે.
પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી માટેનો સાચો ક્રમ $B > Tl > Ga > Al > In$ છે.
નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસર ભારે તત્વોમાં વધુ જોવા મળે છે,જે $Tl^{3+}$ કરતા $Tl^{+}$ ને વધુ સ્થિર બનાવે છે.
પરિણામે,$Tl^{3+}$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે,તેથી ઓક્સિડેશન ગુણધર્મનો ક્રમ $Tl^{3+} > In^{3+} > Al^{3+}$ થાય છે.

(D) હેબર પ્રક્રિયામાં ઉદ્દીપક તરીકે આયર્ન $(Fe)$ નો ઉપયોગ થાય છે.
હેબર પ્રક્રિયા,જેને હેબર-બોશ પ્રક્રિયા પણ કહેવાય છે,તે નાઇટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ ની પ્રક્રિયાનું ઔદ્યોગિક અમલીકરણ છે.
રાસાયણિક સમીકરણ છે: $N_2(g) + 3H_2(g) \xrightarrow{Fe, 450^{\circ}C, 250 \ atm} 2NH_3(g)$.
તે એમોનિયા $(NH_3)$ ઉત્પન્ન કરવાની મુખ્ય ઔદ્યોગિક પદ્ધતિ છે અને તેમાં વપરાતો ઉદ્દીપક આયર્ન છે,જેની સાથે $K_2O$,$CaO$,$SiO_2$ અને $Al_2O_3$ જેવા યોગ્ય પ્રમોટરનો ઉપયોગ થાય છે.
તેથી,હેબર પ્રક્રિયામાં આયર્નનો સસ્તા ઉદ્દીપક તરીકે ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તે સ્વીકાર્ય સમયમાં વાજબી ઉપજ મેળવવાની મંજૂરી આપે છે.

(C) નાઈટ્રોજન અને ફોસ્ફરસ એક જ સમૂહના છે પરંતુ તેમના પરમાણુ કદ અલગ છે।
ફોસ્ફરસનું પરમાણુ કદ મોટું હોવાથી, $3p-3p$ ઓવરલેપ $p\pi - p\pi$ બંધ બનાવવા માટે અસરકારક નથી।
તેથી, ફોસ્ફરસ ચતુષ્પરમાણ્વીય અણુ $P_4$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જેમાં દરેક ફોસ્ફરસ પરમાણુ અન્ય $3$ ફોસ્ફરસ પરમાણુઓ સાથે $3$ સિગ્મા બંધ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે।
તેની સામે, નાઈટ્રોજનનું પરમાણુ કદ નાનું હોવાથી, તે અસરકારક $2p-2p$ ઓવરલેપ કરી શકે છે, જે બે નાઈટ્રોજન પરમાણુઓ વચ્ચે ત્રિ-બંધ ($1$ સિગ્મા અને $2$ $\pi$ બંધ) બનાવે છે, પરિણામે દ્વિપરમાણ્વીય $N_2$ અણુ બને છે।

(B) જો પદાર્થના બધા જ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોય (એટલે કે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોય,$n = 0$),તો તે પ્રતિચુંબકીય છે.
$NO$ માં $15$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન (એકી સંખ્યા) છે,તેથી તે અનુચુંબકીય છે.
$NO_2$ માં $17$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન (એકી સંખ્યા) છે,તેથી તે અનુચુંબકીય છે.
$N_2O$ માં $16$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન (બેકી સંખ્યા) છે,બધા યુગ્મિત છે,તેથી તે પ્રતિચુંબકીય છે.
$N_2O_3$ માં $30$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન (બેકી સંખ્યા) છે,બધા યુગ્મિત છે,તેથી તે પ્રતિચુંબકીય છે.
$N_2O_4$ માં $34$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન (બેકી સંખ્યા) છે,બધા યુગ્મિત છે,તેથી તે પ્રતિચુંબકીય છે.
$N_2O_5$ માં $40$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન (બેકી સંખ્યા) છે,બધા યુગ્મિત છે,તેથી તે પ્રતિચુંબકીય છે.
તેથી,પ્રતિચુંબકીય સંયોજનો $N_2O, N_2O_3, N_2O_4, N_2O_5$ છે.

(A) સમૂહ $13$ ના તત્વોમાં $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાની સ્થિરતા $Al$ થી $Tl$ તરફ નીચે જતાં વધે છે.
આ વલણ $inert \ pair \ effect$ (નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસર) ને કારણે છે,જ્યાં $d$ અને $f$ કક્ષકોના નબળા શીલ્ડિંગને કારણે $ns^2$ ઇલેક્ટ્રોન બંધ બનાવવામાં ભાગ લેવા માટે અનિચ્છા અનુભવે છે.
પરિણામે,$+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાની સ્થિરતા ઘટે છે,જ્યારે $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થાની સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે જતાં વધે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $Al < Ga < In < Tl$ છે.

(A) $N$ અને $P$ ના $\stackrel{+3}{E_2}O_3$ પ્રકારના ઓક્સાઇડ ($P_4O_6$,જે $P_2O_3$ નો ડાયમર છે) સંપૂર્ણપણે એસિડિક છે.
$As_4O_6$ ($As_2O_3$ નો ડાયમર) અને $Sb_4O_6$ ($Sb_2O_3$ નો ડાયમર) ઉભયગુણી છે.
$Bi_2O_3$ મુખ્યત્વે બેઝિક છે.
$\stackrel{+5}{E_2}O_5$ પ્રકારના ઓક્સાઇડ $(P_2O_5, As_2O_5, Sb_2O_5)$ એસિડિક છે.
તેથી,આપેલા ઓક્સાઇડમાંથી માત્ર $As_4O_6$ અને $Sb_4O_6$ ઉભયગુણી છે. કુલ સંખ્યા $2$ છે.

(D) નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસર (inert pair effect) મુજબ,નીચી ઓક્સિડેશન અવસ્થાની સ્થિરતા ઊંચી ઓક્સિડેશન અવસ્થા કરતા વધારે હોય છે. તેથી,$Tl^{+}$ એ $Tl^{3+}$ કરતા વધુ સ્થિર છે,જે $Tl^{3+}$ ક્ષારોને પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા બનાવે છે.
ગેલિયમના કિસ્સામાં,$Ga^{3+}$ એ $Ga^{+}$ કરતા વધુ સ્થિર છે,તેથી $Ga^{+}$ ક્ષારો રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
સીસા (lead) માટે,નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસરને કારણે $Pb^{2+}$ એ $Pb^{4+}$ કરતા વધુ સ્થિર છે,તેથી $Pb^{4+}$ ક્ષારો પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે.
આર્સેનિક માટે,સમૂહ $15$ ના તત્વોમાં ઊંચી ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(+5)$ નીચી ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(+3)$ કરતા વધુ સ્થિર હોય છે. તેથી,$As^{+5}$ ક્ષારો વધુ સારા ઓક્સિડેશનકર્તા નથી.
આમ,વિકલ્પ $D$ માં આપેલ વિધાન ખોટું છે.

(A) ફોસ્ફિનની બેઝિકતા ફોસ્ફરસ પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની ઉપલબ્ધતા પર આધાર રાખે છે.
$P(CH_3)_3$ માં,ત્રણ મિથાઈલ જૂથો $+I$ (પ્રેરક) અસર દર્શાવે છે,જે ફોસ્ફરસ પરમાણુ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે.
આનાથી $PH_3$ ની સરખામણીમાં અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરવું વધુ સરળ બને છે,કારણ કે $PH_3$ માં આવા કોઈ ઇલેક્ટ્રોન-દાતા જૂથો હોતા નથી.
તેથી,બેઝિક લાક્ષણિકતાનો સાચો ક્રમ $P(CH_3)_3 > PH_3$ છે.

(A) $V$ સમૂહના તત્વોના હાઇડ્રાઇડ્સનો રિડક્શન ગુણધર્મ તેમની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ કેન્દ્રીય તત્વનું કદ વધે છે,જેનાથી $E-H$ બંધની વિયોજન એન્થાલ્પી ઘટે છે અને હાઇડ્રાઇડ્સની સ્થિરતા ઘટે છે.
પરિણામે,હાઇડ્રોજન પરમાણુ મુક્ત કરવાની ક્ષમતા વધે છે,જેથી રિડક્શન ગુણધર્મ વધે છે.
તેથી,રિડક્શન ક્ષમતાનો સાચો ક્રમ $NH_3 < PH_3 < AsH_3 < SbH_3 < BiH_3$ છે.

(D) સમૂહ $13$ ના આપેલા તત્વોમાં,$+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $Tl$ અત્યંત ઓક્સિડેશનકર્તા સ્વભાવ ધરાવે છે.
આનું કારણ એ છે કે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં,નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસર (inert pair effect) વધુ ને વધુ પ્રબળ બને છે.
આના કારણે $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં તત્વોની સ્થિરતામાં ઘટાડો થાય છે અને $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં સ્થિરતા વધે છે.
તેથી,$Tl^{3+}$ આયનો $Tl^{+}$ આયનો બનાવવા માટે બે ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની પ્રબળ વૃત્તિ ધરાવે છે,જે તેમને પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા બનાવે છે.

(D) સમૂહ-$13$ ના તત્વો $(B, Al, Ga)$ અને ટાઇટેનિયમ $(Ti)$ માંથી,બોરોન $(B)$ મંદ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી.
જોકે,બોરોન $(B)$ સાંદ્ર $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ બોરેટ અને હાઇડ્રોજન વાયુ બનાવે છે.

(A) વિધાન-$I$: $Al_2O_3$ એ જાણીતું ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ છે,જેનો અર્થ છે કે તે એસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. આ વિધાન સાચું છે.
વિધાન-$II$: જેમ આપણે સમૂહ $13$ (બોરોન પરિવાર) માં નીચે જઈએ છીએ,તેમ ધાત્વીય ગુણધર્મ વધે છે અને ઓક્સાઈડનો બેઝિક ગુણધર્મ વધે છે. તેથી,$Tl_2O_3$ (થેલિયમ ઓક્સાઈડ) એ $Ga_2O_3$ (ગેલિયમ ઓક્સાઈડ) કરતા વધુ બેઝિક છે. આ વિધાન પણ સાચું છે.
આમ,બંને વિધાનો સાચા છે.

(A) ઉભયગુણી સંયોજન એવો અણુ અથવા આયન છે જે એસિડ અને બેઝ બંને તરીકે પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે.
$13^{th}$ સમૂહમાં,$Al_2O_3$ અને $Ga_2O_3$ ઉભયગુણી છે.
$B_2O_3$ સ્વભાવે એસિડિક છે.
$In_2O_3$ અને $Tl_2O_3$ સ્વભાવે બેઝિક છે.
તેથી,$B, In, Tl$ તત્વોનો સેટ ઉભયગુણી ઓક્સાઇડ બનાવતા નથી.

(A) સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ ની $P_4O_{10}$ સાથેની પ્રક્રિયા એસિડના નિર્જલીકરણ દ્વારા ડાયનાઈટ્રોજન પેન્ટોક્સાઈડ $(N_2O_5)$ બનાવે છે:
$4HNO_3 + P_4O_{10} \rightarrow 2N_2O_5 + 4HPO_3$.
સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડની ફોસ્ફરસ $(P_4)$ સાથેની પ્રક્રિયામાં ફોસ્ફરસનું ફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_3PO_4)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે અને નાઈટ્રિક એસિડનું નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_2)$ માં રિડક્શન થાય છે:
$P_4 + 20HNO_3 \rightarrow 4H_3PO_4 + 20NO_2 + 4H_2O$.
આમ,મળતા ઓક્સાઈડ અનુક્રમે $N_2O_5$ અને $NO_2$ છે.

(B) સોડિયમ નાઈટ્રાઈટ $(NaNO_2)$ ની હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ $(HCl)$ સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$NaNO_2 + HCl \rightarrow NaCl + HNO_2$
$3HNO_2 \rightarrow HNO_3 + H_2O + 2NO$
આ પ્રક્રિયામાં,નાઈટ્રોજનના ઓક્સાઈડ $NO$ અને $NO_2$ બને છે.
$NO$ એ તટસ્થ ઓક્સાઈડ છે.
$NO_2$ એ એસિડિક ઓક્સાઈડ છે.
તેથી,એક ઓક્સાઈડ એસિડિક અને બીજો તટસ્થ છે.

(B) સમૂહ $15$ ના તત્વોના ઓક્સાઇડનો એસિડિક ગુણધર્મ મધ્યસ્થ પરમાણુની ઓક્સિડેશન અવસ્થા અને તેની વિદ્યુતઋણતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન અવસ્થા વધુ એસિડિક ગુણધર્મ તરફ દોરી જાય છે. $N_2O_5$ $(III)$ માં $N$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+5$ છે,જ્યારે $N_2O_3$ $(I)$,$P_2O_3$ $(II)$ અને $As_2O_3$ $(IV)$ માં મધ્યસ્થ પરમાણુ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
$2$. સમાન ઓક્સિડેશન અવસ્થા $(+3)$ ધરાવતા ઓક્સાઇડમાં,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં એસિડિક ગુણધર્મ ઘટે છે કારણ કે વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે અને પરમાણુ કદ વધે છે.
$3$. $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવતા ઓક્સાઇડની સરખામણી કરતા: $N_2O_3 > P_2O_3 > As_2O_3$ $(I > II > IV)$.
$4$. આ બંનેને જોડતા,સાચો ક્રમ $N_2O_5 > N_2O_3 > P_2O_3 > As_2O_3$ છે,જે $III > I > II > IV$ ને અનુરૂપ છે.

(B) તૈયારીની પ્રક્રિયા છે: $NH_4Cl_{(aq)} + NaNO_{2(aq)} \rightarrow N_2(g) + 2H_2O(l) + NaCl(aq)$.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,અશુદ્ધિ તરીકે $NO$ અને $HNO_3$ ની અલ્પ માત્રા ઉત્પન્ન થાય છે.
આ અશુદ્ધિઓને $N_2$ વાયુને $K_2Cr_2O_7$ ધરાવતા જલીય $H_2SO_4$ ના દ્રાવણમાંથી પસાર કરીને દૂર કરવામાં આવે છે,જે ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.

(D) આપેલા સમૂહ-$15$ ના તત્વોમાં,નાઈટ્રોજન પોતાની સાથે બહુવિધ બંધ બનાવી શકે છે.
મજબૂત બહુવિધ બંધ ત્યારે જ બને છે જ્યારે ઓવરલેપિંગ અસરકારક હોય,એટલે કે,ઓવરલેપિંગ કક્ષકો સમાન ઉર્જા અને સમાન સંમિતિ ધરાવતી હોય.
નાઈટ્રોજનનું કદ નાનું છે અને તેમાં $2p$ કક્ષકો (ઓછી ઉર્જા) હોય છે,જે તેને $p\pi-p\pi$ બંધ બનાવવાની ક્ષમતા આપે છે.
જ્યારે,ભારે તત્વોમાં,સમૂહમાં નીચે જતાં પરમાણુ કદ વધવાને કારણે ઓવરલેપિંગ કક્ષકો મોટી અને ઉચ્ચ ઉર્જા ધરાવતી હોય છે.
આમ,આ કિસ્સાઓમાં,$p\pi-p\pi$ બંધ માટે અસરકારક ઓવરલેપિંગ થતું નથી.

(A) આપેલી પ્રક્રિયાઓનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1. NH_4Cl(aq) + NaNO_2(aq) \longrightarrow N_2(g) + 2H_2O(l) + NaCl(aq)$. આ પ્રક્રિયા ડાયનાઈટ્રોજન ઉત્પન્ન કરે છે.
$2. NH_2CONH_2 + 2H_2O$ $\longrightarrow (NH_4)_2CO_3$ $\longrightarrow 2NH_3 + H_2O + CO_2$. આ પ્રક્રિયા એમોનિયા ઉત્પન્ન કરે છે.
$3. Ba(N_3)_2 \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} Ba(s) + 3N_2(g)$. આ પ્રક્રિયા શુદ્ધ ડાયનાઈટ્રોજન ઉત્પન્ન કરે છે.
$4. 2NH_4Cl + Ca(OH)_2 \longrightarrow CaCl_2 + 2H_2O + 2NH_3$. આ પ્રક્રિયા એમોનિયા ઉત્પન્ન કરે છે.
આમ,પ્રક્રિયા $1$ અને $3$ ડાયનાઈટ્રોજન ઉત્પન્ન કરે છે.

(A) ઝિંકની નાઈટ્રિક એસિડ સાથેની પ્રક્રિયા એસિડની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે.
જ્યારે ઝિંક ઠંડા અને મંદ $HNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ $(N_2O)$ ઉત્પન્ન કરે છે:
$4 Zn 10 HNO_3 ({\text{મંદ}}) \longrightarrow 4 Zn(NO_3)_2 N_2O 5 H_2O$
જ્યારે ઝિંક સાંદ્ર $HNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_2)$ ઉત્પન્ન કરે છે:
$Zn 4 HNO_3 ({\text{સાંદ્ર}}) \longrightarrow Zn(NO_3)_2 2 NO_2 2 H_2O$
તેથી,મુક્ત થતા વાયુઓ અનુક્રમે $N_2O$ અને $NO_2$ છે.

(B) સાંદ્ર $HNO_3$ નું વિઘટન નીચે મુજબના રાસાયણિક સમીકરણ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે:
$4 HNO_3 \longrightarrow 2 H_2O + 4 NO_2 + O_2$
નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_2)$ ના નિર્માણને કારણે,જે કથ્થઈ રંગનો વાયુ છે,સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ લાંબો સમય રાખી મૂકતા પીળાશ પડતા કથ્થઈ રંગનું બને છે.
તેથી,વિકલ્પ $(B)$ સાચો છે.

(C) એમોનિયા વાયુ $(NH_3)$ એ હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ વાયુ $(HCl)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એમોનિયમ ક્લોરાઇડ $(NH_4Cl)$ ના ઘટ્ટ સફેદ ધુમાડા બનાવે છે. આ પ્રક્રિયા એમોનિયા માટેની લાક્ષણિક કસોટી છે.
$NH_{3(g)} + HCl_{(g)} \longrightarrow NH_4Cl_{(s)}$
નેસ્લર પ્રક્રિયક $(B)$ એ પોટેશિયમ ટેટ્રાઆયોડોમર્ક્યુરેટ$(II)$,$K_2HgI_4$ નું આલ્કલાઇન દ્રાવણ છે. જ્યારે એમોનિયા આલ્કલાઇન માધ્યમમાં નેસ્લર પ્રક્રિયક સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે લાલ-કથ્થઈ રંગના અવક્ષેપ બનાવે છે જેને મિલનના બેઝનો આયોડાઇડ કહેવાય છે,જેનું સૂત્ર $NH_2Hg_2OI$ છે.
તેથી,$A = NH_3$,$B = K_2HgI_4$,અને $C = NH_2Hg_2OI$.

(A) $Zn$ ની મંદ $HNO_3$ સાથેની પ્રક્રિયામાં $NO_2$ ને બદલે $N_2O$ (નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ) ઉત્પન્ન થાય છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $4Zn + 10HNO_3 (\text{dil.}) \rightarrow 4Zn(NO_3)_2 + 5H_2O + N_2O$.
અન્ય પ્રક્રિયાઓમાં $NO_2$ મુક્ત થાય છે.
તેથી,$Zn$ અને મંદ $HNO_3$ ની પ્રક્રિયામાં $NO_2$ મુક્ત થતો નથી.

(B) સફેદ ફોસ્ફરસ $(P_4)$ ની સાંદ્ર $NaOH$ દ્રાવણ સાથેની પ્રક્રિયા વિષમીકરણ (disproportionation) પ્રક્રિયા છે:
$P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow 3NaH_2PO_2 + PH_3$
અહીં,ક્ષાર '$X$' એ સોડિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ $(NaH_2PO_2)$ છે અને વાયુ '$Y$' એ ફોસ્ફિન $(PH_3)$ છે.
$NaH_2PO_2$ માં,$P$ નો ઓક્સિડેશન આંક: $1 + 2 + x + 2(-2) = 0 \Rightarrow x = +1$.
$PH_3$ માં,$P$ નો ઓક્સિડેશન આંક: $x + 3(1) = 0 \Rightarrow x = -3$.
આમ,ઓક્સિડેશન આંક અનુક્રમે $+1$ અને $-3$ છે.

(A) લાલ $P_4$ ની આલ્કલી $(NaOH)$ સાથેની પ્રક્રિયાથી હાઇપોફોસ્ફાઇટ $(H_2PO_2^-)$ અને ફોસ્ફિન $(PH_3)$ મળે છે. એસિડિફિકેશન પછી હાઇપોફોસ્ફરસ એસિડ $(H_3PO_2)$ મળે છે.
$H_4P_2O_6$ (હાઇપોફોસ્ફોરિક એસિડ) માં $2$ $P=O$ બંધ અને $1$ $P-P$ બંધ હોય છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) ઓર્થોફોસ્ફરસ એસિડ $(H_3PO_3)$ ની અસમાનતા પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$4H_3PO_3 \rightarrow PH_3 + 3H_3PO_4$
અહીં,મળતો ઓક્સોએસિડ '$X$' એ ઓર્થોફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_3PO_4)$ છે.
$H_3PO_4$ ના બંધારણમાં ત્રણ $P-OH$ સમૂહો હોય છે,જે આયનીકરણ પામી શકે છે.
તેથી,$H_3PO_4$ ની બેઝિસિટી $3$ છે.

(A) $(i)$ કેલ્શિયમ ફોસ્ફાઈડ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફોસ્ફિન ઉત્પન્ન કરે છે: $Ca_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3$.
$(ii)$ સફેદ ફોસ્ફરસ નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં સાંદ્ર $NaOH$ દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફોસ્ફિન ઉત્પન્ન કરે છે: $P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3 + 3NaH_2PO_2$.
$(iii)$ લાલ ફોસ્ફરસ સફેદ ફોસ્ફરસ કરતા ઘણો ઓછો સક્રિય છે અને આલ્કલી સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફોસ્ફિન આપતો નથી.

(C) $1$. $P_2O_3$ ની પાણી સાથેની પ્રક્રિયા: $P_2O_3 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_3$ ($X = H_3PO_3$,ફોસ્ફરસ એસિડ).
$2$. $H_3PO_3$ ની રચનામાં બે $P-OH$ બંધ હોય છે.
$3$. $Red \ P_4$ ની આલ્કલી સાથેની પ્રક્રિયા: $P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3 + 3NaH_2PO_2$ ($Y = H_3PO_2$,હાઇપોફોસ્ફરસ એસિડ).
$4$. $H_3PO_2$ ની રચનામાં એક $P-OH$ બંધ હોય છે.
$5$. તેથી,$X$ $(H_3PO_3)$ અને $Y$ $(H_3PO_2)$ માં $P-OH$ બંધની સંખ્યા અનુક્રમે $2$ અને $1$ છે.

(D) ફોસ્ફરસના ઓક્સોએસિડની બેઝિકતા તેની રચનામાં હાજર $P-OH$ જૂથોની સંખ્યા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
$1$. $H_3PO_2$ (હાઈપોફોસ્ફરસ એસિડ): તેમાં એક $P-OH$ જૂથ છે,તેથી તેની બેઝિકતા $1$ છે.
$2$. $H_3PO_3$ (ઓર્થોફોસ્ફરસ એસિડ): તેમાં બે $P-OH$ જૂથો છે,તેથી તેની બેઝિકતા $2$ છે.
$3$. $H_3PO_4$ (ઓર્થોફોસ્ફોરિક એસિડ): તેમાં ત્રણ $P-OH$ જૂથો છે,તેથી તેની બેઝિકતા $3$ છે.
તેથી,$H_3PO_2, H_3PO_3, H_3PO_4$ ની બેઝિકતા અનુક્રમે $1, 2, 3$ છે.

(A) $1$. $MnO_2$ (ઉદ્દીપક) ની હાજરીમાં $KClO_3$ ને ગરમ કરવાથી ઓક્સિજન વાયુ $(X)$ મળે છે:
$2KClO_3 \xrightarrow{\Delta, MnO_2} 2KCl + 3O_2(g)$
$2$. ઓક્સિજન વાયુ સફેદ ફોસ્ફરસ $(P_4)$ સાથે વધુ પ્રમાણમાં પ્રક્રિયા કરીને ફોસ્ફરસ પેન્ટોક્સાઇડ $(Y)$ બનાવે છે:
$P_4 + 5O_2 \longrightarrow P_4O_{10} \text{ (અથવા } 2P_2O_5)$
$3$. ફોસ્ફરસ પેન્ટોક્સાઇડ $(Y)$ પાણીમાં ઓગળીને ફોસ્ફોરિક એસિડ $(Z)$ બનાવે છે:
$P_4O_{10} + 6H_2O \longrightarrow 4H_3PO_4$
આમ,$X = O_2$,$Y = P_2O_5$,અને $Z = H_3PO_4$.

(D) સફેદ ફોસ્ફરસ ઘન,પ્રવાહી અને બાષ્પ અવસ્થામાં સ્વતંત્ર $P_4$ અણુઓ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
બાષ્પ અવસ્થામાં,આ $P_4$ અણુઓ ચતુષ્ફલકીય બંધારણ જાળવી રાખે છે જ્યાં દરેક ફોસ્ફરસ પરમાણુ અન્ય ત્રણ સાથે સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે.
તેથી,સફેદ ફોસ્ફરસની બાષ્પ અવસ્થાનું સૂત્ર $P_4$ છે.
આથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) શ્વેત ફોસ્ફરસ અત્યંત સક્રિય છે અને હવામાં આપમેળે સળગી ઉઠીને ફોસ્ફરસ પેન્ટોક્સાઇડ $(P_4O_{10})$ બનાવે છે. વાતાવરણીય ઓક્સિજન સાથેના સંપર્કને રોકવા માટે,તેને પાણીની નીચે સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે.

(A) $P_4O_{10}$ એ એસિડિક નિર્જલીકરણ કરતા (dehydrating agent) છે. તેનો ઉપયોગ એમોનિયા $(NH_3)$ ને સૂકવવા માટે થઈ શકતો નથી કારણ કે એમોનિયા સ્વભાવે બેઝિક છે અને $P_4O_{10}$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $12NH_3 + P_4O_{10} + 6H_2O \rightarrow 4(NH_4)_3PO_4$.
આમ,$(A)$ અને $(R)$ બંને સાચા છે અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(B) જ્યારે સફેદ ફોસ્ફરસ $(P_4)$ ને $CO_2$ ના નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં સાંદ્ર $NaOH$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે અસમાનતા (disproportionation) પ્રક્રિયા દ્વારા ફોસ્ફિન $(PH_3)$ અને સોડિયમ હાઈપોફોસ્ફાઈટ $(NaH_2PO_2)$ બનાવે છે.
$P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3(A) + 3NaH_2PO_2(B)$
જ્યારે ફોસ્ફિન $(A)$ ને જલીય $CuSO_4$ દ્રાવણમાં પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે કોપર ફોસ્ફાઈડ $(Cu_3P_2)$ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ બનાવે છે.
$3CuSO_4 + 2PH_3 \rightarrow Cu_3P_2 + 3H_2SO_4(C)$
તેથી,$B$ એ $NaH_2PO_2$ છે અને $C$ એ $H_2SO_4$ છે.

(D) પાયરોફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_4P_2O_7)$ નું બંધારણ $(HO)_2P(O)-O-P(O)(OH)_2$ છે. તેમાં $4$ $P-OH$ બંધો હોય છે.
હાઈપોફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_4P_2O_6)$ નું બંધારણ $(HO)_2P(O)-P(O)(OH)_2$ છે. તેમાં $4$ $P-OH$ બંધો હોય છે.
તેથી,બંને એસિડમાં $P-OH$ બંધોની સંખ્યા અનુક્રમે $4$ અને $4$ છે.

(C) સફેદ ફોસ્ફરસ $(P_4)$ જ્યારે સાંદ્ર $NaOH$ ના દ્રાવણ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે ત્યારે તે વિષમીકરણ (disproportionation) પ્રક્રિયા અનુભવે છે અને ફોસ્ફિન $(PH_3)$ તથા સોડિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ $(NaH_2PO_2)$ બનાવે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3 + 3NaH_2PO_2$.
ક્ષાર $NaH_2PO_2$ માં,ધારો કે $P$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
ઓક્સિડેશન આંકનો સરવાળો: $(+1) + 2(+1) + x + 2(-2) = 0$.
$1 + 2 + x - 4 = 0$.
$x - 1 = 0$.
$x = +1$.

(B) ફોસ્ફીન $(PH_3)$ એ $CuSO_4$ ના દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્યુપ્રિક ફોસ્ફાઇડ $(Cu_3P_2)$ ના કાળા અવક્ષેપ આપે છે,$CuHPO_4$ નહીં.
$3 CuSO_4 + 2 PH_3 \longrightarrow Cu_3P_2 + 3 H_2SO_4$
$PH_3$ એક નિર્બળ બેઇઝ છે.
તે કેલ્શિયમ ફોસ્ફાઇડની $HCl$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે:
$Ca_3P_2 + 6 HCl \longrightarrow 2 PH_3 + 3 CaCl_2$
$PH_3$ નો ઉપયોગ સ્મોક સ્ક્રીન (હોમ્સ સિગ્નલ) માં થાય છે.
તેથી,વિધાન $(B)$ ખોટું છે.

(C) $(I)$ $P_4$ નું બંધારણ સમચતુષ્ફલકીય છે જેમાં ચાર $P$ પરમાણુઓ ખૂણા પર હોય છે,જેના પરિણામે બંધકોણ $60^\circ$ હોય છે. આના કારણે નોંધપાત્ર કોણીય તણાવ ઉત્પન્ન થાય છે,જે તેને અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ બનાવે છે.
$(II)$ $H_3PO_3$ એ દ્વિ-બેઝિક એસિડ છે કારણ કે તેમાં બે $P-OH$ સમૂહો હોય છે. તેની બેઝિસિટી $2$ છે.
$(III)$ વાયુ અવસ્થામાં,$PCl_5$ ત્રિકોણીય દ્વિ-પિરામિડલ બંધારણ ધરાવે છે. ત્રણ વિષુવવૃત્તીય $P-Cl$ બંધ એ અક્ષીય $P-Cl$ બંધ કરતા ટૂંકા હોય છે.
$(IV)$ ઘન અવસ્થામાં,$PCl_5$ આયનીય ઘન $[PCl_4]^+[PCl_6]^-$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જેમાં કેટાયન $[PCl_4]^+$ સમચતુષ્ફલકીય અને એનાયન $[PCl_6]^-$ અષ્ટફલકીય હોય છે. આ વિધાન સાચું છે.
તેથી,વિધાનો $(I)$ અને $(IV)$ સાચા છે.

(A) સમૂહ $15$ ના તત્વોના હાઇડ્રાઇડ્સના ઉત્કલનબિંદુઓ આણ્વીય દળ અને આંતરઆણ્વીય બળોની હાજરી પર આધાર રાખે છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ આણ્વીય દળ વધે છે,જેના કારણે વાન ડર વાલ્સ બળોનું મૂલ્ય વધે છે અને ઉત્કલનબિંદુમાં વધારો થાય છે.
જોકે,$NH_3$ માં નાઇટ્રોજન પરમાણુની ઊંચી વિદ્યુતઋણતા અને નાના કદને કારણે આંતરઆણ્વીય હાઇડ્રોજન બંધ જોવા મળે છે.
આ હાઇડ્રોજન બંધને કારણે $NH_3$ નું ઉત્કલનબિંદુ $PH_3$ અને $AsH_3$ ની સરખામણીમાં અસામાન્ય રીતે ઊંચું હોય છે.
તેથી સાચો ક્રમ $PH_3 < AsH_3 < NH_3 < SbH_3 < BiH_3$ છે.

(A) શ્વેત ફોસ્ફરસ $(P_4)$ અને થાયોનાઈલ ક્લોરાઈડ $(SOCl_2)$ વચ્ચેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$P_4 + 8SOCl_2 \rightarrow 4PCl_3 + 4SO_2 + 2S_2Cl_2$
આ પ્રક્રિયામાં,$P_4$ એ $SOCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફોસ્ફરસ ટ્રાયક્લોરાઈડ $(PCl_3)$,સલ્ફર ડાયોક્સાઈડ $(SO_2)$ અને ડાયસલ્ફર ડાયક્લોરાઈડ $(S_2Cl_2)$ બનાવે છે.
આથી,$A$ એ $SO_2$ છે અને $B$ એ $S_2Cl_2$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) સમૂહ-$15$ ના તત્વો નાઇટ્રોજન,ફોસ્ફરસ,આર્સેનિક,એન્ટિમની અને બિસ્મથ છે.
સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં,પરમાણુ કદ વધે છે અને વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે.
પરિણામે,ધાત્વીય ગુણધર્મ વધે છે,જેના કારણે ઓક્સાઇડનો બેઝિક ગુણધર્મ વધે છે.
તેથી,ઓક્સાઇડનો એસિડિક ગુણધર્મ સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે.
એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ: $P_2O_3 > As_2O_3 > Sb_2O_3 > Bi_2O_3$ છે.
આમ,વધતો ક્રમ $Bi_2O_3 < Sb_2O_3 < As_2O_3 < P_2O_3$ છે.

(D) સાયક્લો-ટ્રાય-મેટા ફોસ્ફોરિક એસિડનું સૂત્ર $(HPO_3)_3$ અથવા $H_3P_3O_9$ છે.
આ બંધારણમાં,દરેક ફોસ્ફરસ પરમાણુ એક દ્વિ-બંધિત ઓક્સિજન,બે એક-બંધિત ઓક્સિજન પરમાણુઓ (જેમાંથી એક $P-O-P$ લિંકેજનો ભાગ છે),અને એક હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ સાથે જોડાયેલ છે.
ધારો કે ફોસ્ફરસનો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$(HPO_3)_3$ માં,ઓક્સિડેશન આંકનો સરવાળો $3 \times (1 + x + 3 \times (-2)) = 0$ થાય છે.
$3 \times (1 + x - 6) = 0$.
$3 \times (x - 5) = 0$.
$x = 5$.
તેથી,સાયક્લો-ટ્રાય-મેટા ફોસ્ફોરિક એસિડમાં ફોસ્ફરસનો ઓક્સિડેશન આંક $5$ છે.

(C) કેલ્શિયમ ફોસ્ફાઈડ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને કેલ્શિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ અને ફોસ્ફીન $(PH_3)$ બનાવે છે:
$Ca_3P_2 + 6H_2O \longrightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3$
અહીં,$X$ એ $PH_3$ છે.
જ્યારે ફોસ્ફીન $(PH_3)$ ને $CuSO_4$ ના દ્રાવણમાં પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે પ્રક્રિયા કરીને ક્યુપ્રિક ફોસ્ફાઈડ $(Cu_3P_2)$ ના કાળા અવક્ષેપ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ બનાવે છે:
$3PH_3 + 3CuSO_4 \longrightarrow Cu_3P_2 + 3H_2SO_4$
આમ,$Y$ એ $Cu_3P_2$ છે.

(D) $NH_3$ સ્વભાવે બેઝિક છે.
તેથી,$NH_3$ માટે વપરાતું ડ્રાયિંગ એજન્ટ (ભેજ શોષક) બેઝિક હોવું જોઈએ જેથી તે વાયુ સાથે પ્રક્રિયા ન કરે.
$P_4O_{10}$ એસિડિક છે,સાંદ્ર $H_2SO_4$ એસિડિક છે,અને $CaCl_2$ એ $NH_3$ સાથે એડક્ટ $(CaCl_2 \cdot 8NH_3)$ બનાવે છે.
$CaO$ (કળીચૂનો) બેઝિક છે અને $NH_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી,તેથી તે યોગ્ય ડ્રાયિંગ એજન્ટ છે.