Nitrogen family Questions in Gujarati

(D) બધી આપેલી પ્રતિક્રિયાઓ પ્રમાણિત રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ છે:
$(a)$ ફોસ્ફરસ મંદ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફોસ્ફિન અને સોડિયમ હાઇપોફોસ્ફાઇટ બનાવે છે.
$(b)$ બ્રોમિન ગરમ અને સાંદ્ર $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ બ્રોમાઇડ અને સોડિયમ બ્રોમેટ બનાવે છે.
$(c)$ નાઇટ્રોજન ટ્રાયક્લોરાઇડનું જળવિભાજન થઈને એમોનિયા અને હાઇપોક્લોરસ એસિડ બને છે.
$(d)$ આયોડિન $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ આયોડાઇડ અને સોડિયમ હાઇપોઆયોડાઇટ બનાવે છે.
$(e)$ એલ્યુમિનિયમ કાર્બાઇડ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને મિથેન ઉત્પન્ન કરે છે.
$(f)$ ડાયનાઇટ્રોજન ટેટ્રોક્સાઇડ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને નાઇટ્રિક એસિડ અને નાઇટ્રસ એસિડનું મિશ્રણ બનાવે છે.
$(g)$ એમોનિયમ નાઇટ્રેટ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એમોનિયા,સોડિયમ નાઇટ્રેટ અને પાણી ઉત્પન્ન કરે છે.
આમ,બધી જ પ્રતિક્રિયાઓ $(a)$ થી $(g)$ યોગ્ય રીતે દર્શાવેલ છે.

(B) ઊંચા તાપમાને,નાઇટ્રોજન નાઇટ્રાઇડ બનાવવા માટે અમુક ધાતુઓ સાથે સીધી પ્રતિક્રિયા આપે છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ નાઇટ્રોજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ $(AlN)$ બનાવે છે.
$Al + \frac{1}{2}N_2 \xrightarrow{\Delta} AlN$

(A) $1$. $P_4O_{10}$ એક શક્તિશાળી નિર્જલીકરણ કરતા એજન્ટ છે કારણ કે તે પાણી સાથે પ્રબળ આકર્ષણ ધરાવે છે અને ફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_3PO_4)$ બનાવે છે.
$2$. $P_4O_{10}$ પાણીમાં જળવિભાજન પામીને ફોસ્ફોરિક એસિડ બનાવે છે,ફોસ્ફરસ નહીં.
$3$. $P_4O_{10}$ ની રચનામાં,દરેક $P$ પરમાણુ ચાર ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે (ત્રણ બ્રિજિંગ ઓક્સિજન અને એક ટર્મિનલ ડબલ-બોન્ડેડ ઓક્સિજન).
$4$. લાલ ફોસ્ફરસ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ફોસ્ફિન $(PH_3)$ બનાવતું નથી; માત્ર સફેદ ફોસ્ફરસ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $PH_3$ ઉત્પન્ન કરે છે.

(B) $X-O-X$ બંધ ધરાવતી સ્પીસીઝ નક્કી કરવા માટે,આપણે આપેલા સંયોજનોની રચનાનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $P_4O_{10}$ માં $P-O-P$ જોડાણ સાથેની પાંજરા જેવી રચના હોય છે.
$2$. $P_4O_6$ માં $P-O-P$ જોડાણ સાથેની પાંજરા જેવી રચના હોય છે.
$3$. $H_3P_3O_9$ (ટ્રાયમેટાફોસ્ફોરિક એસિડ) એ ચક્રીય રચના છે જેમાં $P-O-P$ જોડાણ હોય છે.
વિકલ્પ $B$ માં,ત્રણેય સ્પીસીઝમાં $P-O-P$ બંધ હોય છે.
વિકલ્પ $D$ માં,$H_4P_2O_6$ (હાયપોફોસ્ફોરિક એસિડ) માં $P-P$ બંધ હોય છે,$P-O-P$ બંધ નથી,તેથી તે બાકાત છે.

(D) $N_2O_5$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $HNO_3$ (ઓક્સિએસિડ) બનાવે છે.
$Cl_2O_7$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $HClO_4$ (ઓક્સિએસિડ) બનાવે છે.
$CrO_3$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $H_2CrO_4$ (ઓક્સિએસિડ) બનાવે છે.
$N_2O$ એ તટસ્થ ઓક્સાઇડ છે અને તે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને કોઈ ઓક્સિએસિડ બનાવતું નથી.

(D) $1$. $3d$ શ્રેણીમાં,$d$-ઇલેક્ટ્રોનના નબળા શીલ્ડિંગને કારણે દરેક ક્રમિક તત્વ માટે અસરકારક ન્યુક્લિયર ચાર્જ $(Z_{eff})$ $0.15$ જેટલો વધે છે,જે સાચું વિધાન છે.
$2$. $_{90}Th$ (થોરિયમ) ને બ્લોક વર્ગીકરણમાં અપવાદ માનવામાં આવે છે કારણ કે તે $f$-બ્લોકનું તત્વ છે પરંતુ તેની ધરાવસ્થામાં $f$-ઇલેક્ટ્રોન હોતા નથી,જે સાચું વિધાન છે.
$3$. પ્રક્રિયા $P + e^{-} \to P^{-}$ ઉષ્માક્ષેપક છે કારણ કે ફોસ્ફરસ પાસે અર્ધ-પૂર્ણ $p$-કક્ષક $(3p^3)$ છે,જેના કારણે ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવાથી ઉર્જા મુક્ત થાય છે,જે સાચું વિધાન છે.
$4$. ફોસ્ફરસના ઓક્સોએસિડનો એસિડિક ગુણધર્મ $P-OH$ જૂથોની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે. સાચો ક્રમ $H_3PO_4 > H_3PO_3 > H_3PO_2$ છે. તેથી,આપેલ વિધાન $H_3PO_2 > H_3PO_3 > H_3PO_4$ ખોટું છે.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા $4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt/Rh \text{ ઉદ્દીપક}} 4NO + 6H_2O$ છે.
આ પ્રક્રિયા એમોનિયાના ઉદ્દીપકીય ઓક્સિડેશનને દર્શાવે છે,જે નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ ના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનનો પ્રથમ તબક્કો છે,જેને ઓસ્ટવાલ્ડની પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) અપરરૂપતા એ તત્વનો એક જ ભૌતિક અવસ્થામાં બે કે તેથી વધુ અલગ ભૌતિક સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવવાનો ગુણધર્મ છે.
સમૂહ $15$ ના તત્વોમાં,નાઈટ્રોજન $(N)$ દ્વિ-પરમાણ્વીય અણુ $(N_2)$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને તે અપરરૂપતા દર્શાવતું નથી.
ફોસ્ફરસ,આર્સેનિક,એન્ટિમની અને બિસ્મથ બધા અપરરૂપતા દર્શાવે છે કારણ કે તેઓ ઘન અવસ્થામાં અલગ-અલગ બંધારણીય ગોઠવણી બનાવી શકે છે.
તેથી,નાઈટ્રોજન સાચો જવાબ છે.

(D) તટસ્થ ઓક્સાઇડ એવા છે જે એસિડ કે બેઇઝ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતા નથી. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$N_2O$ (નાઈટ્રસ ઓક્સાઇડ) એક જાણીતું તટસ્થ ઓક્સાઇડ છે. $SnO$ અને $PbO$ એ ઉભયગુણી (amphoteric) ઓક્સાઇડ છે,જ્યારે $PbO_2$ એ એસિડિક ઓક્સાઇડ છે.

(C) એમોનિયમ ડાયક્રોમેટનું ઉષ્મીય વિઘટન નીચે મુજબ છે: $(NH_4)_2Cr_2O_7 \xrightarrow{\Delta} N_2 + Cr_2O_3 + 4H_2O$
આ પ્રક્રિયામાં નાઈટ્રોજન વાયુ $(N_2)$ ઉત્પન્ન થાય છે,એમોનિયા $(NH_3)$ નહીં.
જ્યારે અન્ય પ્રક્રિયાઓ એમોનિયા ઉત્પન્ન કરે છે.

(B) ઓરડાના તાપમાને,$N_2$ (નાઈટ્રોજન વાયુ) ને નિષ્ક્રિય માનવામાં આવે છે કારણ કે બે નાઈટ્રોજન પરમાણુઓ વચ્ચે ખૂબ જ મજબૂત ત્રિ-બંધ $(N \equiv N)$ હોય છે.
આ ત્રિ-બંધની બંધ વિયોજન ઊર્જા ખૂબ જ ઊંચી $(941 \ kJ/mol)$ છે,જે તેને પ્રમાણભૂત પરિસ્થિતિઓમાં રાસાયણિક રીતે પ્રતિક્રિયાશીલ બનાવતી નથી.

(D) $H_4P_2O_7$ એ પાયરોફોસ્ફોરિક એસિડ છે,જે ઓપન-ચેઈન બંધારણ ધરાવે છે: $(HO)_2P(O)-O-P(O)(OH)_2$.
$H_4P_2O_8$ એ પેરોક્સોડાયફોસ્ફોરિક એસિડ છે,જે પણ ઓપન-ચેઈન બંધારણ ધરાવે છે અને તેમાં પેરોક્સાઈડ લિંકેજ હોય છે: $(HO)_2P(O)-O-O-P(O)(OH)_2$.
$(HPO_3)_4$ એ સાયક્લોટેટ્રામેટાફોસ્ફોરિક એસિડ છે,જે ચક્રીય બંધારણ ધરાવે છે.
આમ,$H_4P_2O_7$ અને $H_4P_2O_8$ બંને ચક્રીય નથી,તેથી સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(B) આ પ્રક્રિયાઓ $HNO_3$ ના ઉત્પાદન માટેની $Ostwald's \ process$ દર્શાવે છે.
$1$. $4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow[500 \ K]{Pt} 4NO + 6H_2O$. તેથી,$A = NO$.
$2$. $2NO + O_2 \to 2NO_2$. તેથી,$B = NO_2$.
$3$. $3NO_2 + H_2O \to 2HNO_3 + NO$. તેથી,$C = HNO_3$.
તેથી,$A, B$ અને $C$ અનુક્રમે $NO, NO_2$ અને $HNO_3$ છે.

(D) ફોસ્ફિન સિલ્વર નાઈટ્રેટનું ધાત્વિક સિલ્વરમાં રિડક્શન કરે છે: $PH_3 + 6AgNO_3 + 3H_2O \rightarrow 6Ag + 6HNO_3 + H_3PO_3$.
કાર્બનિક પેશીઓ સિલ્વર નાઈટ્રેટનું ધાત્વિક સિલ્વરમાં રિડક્શન કરે છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં,ઝીણું વિભાજિત સિલ્વર મળે છે,જે કાળા ડાઘ તરીકે દેખાય છે.
સિલ્વર સાયનાઈડ પોટેશિયમ સાયનાઈડમાં ઓગળીને પોટેશિયમ ડાયસાયનોઆર્જેન્ટેટ$(I)$ સંકીર્ણ બનાવે છે: $AgCN + KCN \rightarrow K[Ag(CN)_2]$.

(B) $(1)$ $Ca_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3$ ($PH_3$ બનાવે છે)
$(2)$ $4H_3PO_3 \xrightarrow{\Delta} 3H_3PO_4 + PH_3$ ($PH_3$ બનાવે છે)
$(3)$ $P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow 3NaH_2PO_2 + PH_3$ ($PH_3$ બનાવે છે)
$(4)$ $H_3PO_4 \xrightarrow{\Delta} HPO_3 + H_2O$ ($PH_3$ બનાવતું નથી)
$(5)$ $4HNO_3 + P_4O_{10} \rightarrow 4HPO_3 + 2N_2O_5$ ($PH_3$ બનાવતું નથી)
$(6)$ $P_4 + 20HNO_3 \rightarrow 4H_3PO_4 + 20NO_2 + 4H_2O$ ($PH_3$ બનાવતું નથી)
આમ,પ્રક્રિયા $(1)$,$(2)$,અને $(3)$ $PH_3$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે. કુલ સંખ્યા $3$ છે.

(B) આ ઘટનાને $inert \ pair \ effect$ (નિષ્ક્રિય યુગ્મ અસર) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$p-$ બ્લોકમાં સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં,$d$ અને $f$ કક્ષકોના નબળા શીલ્ડિંગને કારણે $ns^2$ ઇલેક્ટ્રોન બંધ બનાવવામાં ભાગ લેવા માટે અનિચ્છા દર્શાવે છે.
આ $ns^2$ ઇલેક્ટ્રોનને અનપેર કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા,બે વધારાના બંધ બનાવતી વખતે મુક્ત થતી ઉર્જા દ્વારા પૂરતી રીતે વળતર મળતું નથી.
તેથી,ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન અવસ્થા કરતા નીચી ઓક્સિડેશન અવસ્થા વધુ સ્થિર બને છે.

(B) અસમાનતા (disproportionation) એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં મધ્યવર્તી ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવતું તત્વ એકસાથે ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન પામે છે.
$N_2O_4$ ના કિસ્સામાં,નાઇટ્રોજનની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+4$ છે.
જ્યારે $N_2O_4$ એ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે નાઇટ્રાઇટ $(NO_2^-)$ અને નાઇટ્રેટ $(NO_3^-)$ ક્ષારોનું મિશ્રણ બનાવે છે:
$N_2O_4 + 2NaOH \rightarrow NaNO_2 + NaNO_3 + H_2O$.
અહીં,નાઇટ્રોજનનું $NaNO_2$ માં $+4$ થી $+3$ માં રિડક્શન થાય છે અને $NaNO_3$ માં $+4$ થી $+5$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.

(A) $N_2O_5$ એ ઓરડાના તાપમાને રંગહીન ઘન છે.
$N_2O$ એ રંગહીન વાયુ છે.
$NO$ એ રંગહીન વાયુ છે.
તેથી,માત્ર $N_2O_5$ જ રંગહીન ઘન પદાર્થ છે.

(D) . હાઇડ્રાઇડ્સની ઉષ્મીય સ્થિરતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે કારણ કે $M-H$ બંધ વિયોજન ઉર્જા ઘટે છે. તેથી,$NH_3 > PH_3 > AsH_3$ સાચું છે.
$b$. રિડક્શન કર્તા તરીકેની પ્રબળતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે કારણ કે ઉષ્મીય સ્થિરતા ઘટે છે. તેથી,$NH_3 < PH_3 < AsH_3$ સાચું છે.
$c$. નાઇટ્રોજન ટ્રાયહેલાઇડ્સનો લુઈસ બેઝિક ગુણધર્મ $NCl_3 > NBr_3 > NI_3$ છે કારણ કે હેલોજનની વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે,જેથી નાઇટ્રોજન પરની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વધુ ઉપલબ્ધ બને છે. આપેલ ક્રમ $NI_3 > NBr_3 > NCl_3$ ખોટો છે.
$d$. ઓક્સાઇડ્સનો એસિડિક ગુણધર્મ સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે કારણ કે ધાત્વીય ગુણધર્મ વધે છે. તેથી,$N_2O_5 > P_2O_5 > As_2O_5$ સાચું છે.
તેથી,વિધાનો $a, b,$ અને $d$ સાચા છે.

(B) $NO$ (નાઈટ્રિક ઓક્સાઈડ) અને $NO_2$ (નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ) ના સમાન મોલર જથ્થા વચ્ચે $-30\,^{\circ}C$ તાપમાને પ્રક્રિયા થવાથી ડાયનાઈટ્રોજન ટ્રાયોક્સાઈડ $(N_2O_3)$ બને છે.
$NO(g) + NO_2(g) \xrightarrow{-30\,^{\circ}C} N_2O_3(l)$
$N_2O_3$ નીચા તાપમાને વાદળી રંગના પ્રવાહી તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

(C) $Mn_3O_4$ એ $MnO$ અને $MnO_2$ નો મિશ્ર ઓક્સાઈડ છે,જેને $MnO \cdot MnO_2$ તરીકે દર્શાવી શકાય છે.
$BF_3$ નું જળવિભાજન થતું નથી,જ્યારે $SiF_4$ અને $BiCl_3$ નું જળવિભાજન થાય છે.
તેથી,માત્ર વિધાન $(C)$ સાચું છે.

(C) $(a) \ NH_4NO_2 \xrightarrow{\Delta } N_2 + 2H_2O$ સાચું છે.
$(b) \ NH_4NO_3 \xrightarrow{\Delta } N_2O + 2H_2O$ સાચું છે.
$(c) \ Na_2CO_3$ ઉષ્મીય રીતે સ્થાયી છે અને સામાન્ય ગરમ કરવાની સ્થિતિમાં $Na_2O$ અને $CO_2$ માં વિઘટન પામતું નથી.
$(d) \ NH_4Cl \xrightarrow{\Delta } NH_3 + HCl$ સાચું છે.
તેથી,સાચી પ્રતિક્રિયાઓ $(a), (b),$ અને $(d)$ છે.

(C) $H_3PO_2$ (હાઇપોફોસ્ફરસ એસિડ) નો પ્રબળ રિડક્શનકર્તા ગુણધર્મ તેમાં રહેલા $P-H$ બંધને કારણે છે.
$H_3PO_2$ ની રચનામાં,એક $P=O$ બંધ,એક $-OH$ સમૂહ અને બે $P-H$ બંધ હોય છે.
ફોસ્ફરસનો કોઈપણ ઓક્સોએસિડ જેમાં ઓછામાં ઓછો એક $P-H$ બંધ હોય તે પ્રબળ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે,કારણ કે ફોસ્ફરસ સાથે સીધો જોડાયેલો હાઇડ્રોજન પરમાણુ સરળતાથી ઓક્સિડેશન પામે છે.

(A) $(NH_4)_2Cr_2O_7$ ને ગરમ કરવાથી નાઈટ્રોજન વાયુ મુક્ત થાય છે: $(NH_4)_2Cr_2O_7 \xrightarrow{\Delta} N_2 + Cr_2O_3 + 4H_2O$।
$KClO_3$ નું વિઘટન થઈને $KCl$ અને $O_2$ મળે છે.
$NaNO_3$ નું વિઘટન થઈને $NaNO_2$ અને $O_2$ મળે છે.
$K_2Cr_2O_7$ નું વિઘટન થઈને $K_2CrO_4$,$Cr_2O_3$ અને $O_2$ મળે છે.
તેથી,$(NH_4)_2Cr_2O_7$ એવું સંયોજન છે જે ગરમ કરવાથી ઓક્સિજન મુક્ત કરતું નથી.

(B) $NO_2$ એ કથ્થઈ રંગનો વાયુ છે અને $sp^2$ હાઇબ્રિડ ઓર્બિટલમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે તે પેરામેગ્નેટિક છે.
ડાયમરાઇઝેશન પર,$2NO_2$ (કથ્થઈ,પેરામેગ્નેટિક) $N_2O_4$ (રંગહીન,ડાયમેગ્નેટિક) માં રૂપાંતરિત થાય છે.
તેથી,તે તેના ડાયમેરિક સ્વરૂપમાં રંગીન છે તે વિધાન ખોટું છે.

(D) $H_4P_4O_{12}$ (સાયક્લોટેટ્રામેટાફોસ્ફોરિક એસિડ) અને $H_3P_3O_9$ (સાયક્લોટ્રાયમેટાફોસ્ફોરિક એસિડ) બંને ચક્રીય મેટાફોસ્ફોરિક એસિડ છે જેનું સામાન્ય સૂત્ર $(HPO_3)_n$ છે.
આ ચક્રીય બંધારણોમાં,દરેક ફોસ્ફરસ પરમાણુ એક $OH$ સમૂહ,એક $P=O$ સમૂહ અને બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે જે વલયમાં $P-O-P$ જોડાણ બનાવે છે.
$H_3P_3O_9$ $(n=3)$ માટે: તેમાં $3$ $P=O$ બંધ,$3$ $P-O-H$ બંધ અને $3$ $P-O-P$ બંધ હોય છે.
$H_4P_4O_{12}$ $(n=4)$ માટે: તેમાં $4$ $P=O$ બંધ,$4$ $P-O-H$ બંધ અને $4$ $P-O-P$ બંધ હોય છે.
બંધોની સંખ્યા $n$ ના મૂલ્ય પર આધારિત હોવાથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી કોઈ પણ બંને અણુઓ માટે સમાન નથી.

(A) ફોસ્ફરસ ચતુઃ-પરમાણ્વીય અણુ $P_4$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
જ્યારે $P_4$ વધારાના ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે ફોસ્ફરસ પેન્ટોક્સાઇડ $(P_4O_{10})$ બનાવે છે,જે એક શક્તિશાળી નિર્જલીકરણ કરતા છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $P_4 + 5O_2 \rightarrow P_4O_{10}$.

(A) પાયરોફોસ્ફરસ એસિડનું રાસાયણિક સૂત્ર $H_4P_2O_5$ છે.
તે ફોસ્ફરસ એસિડ $(H_3PO_3)$ ના બે અણુઓના સંઘનનથી એક પાણીનો અણુ દૂર થવાથી બને છે: $2H_3PO_3 \rightarrow H_4P_2O_5 + H_2O$.
તેની બંધારણીય રચના $(HO)(H)P(=O)-O-P(H)(=O)(OH)$ છે.
આ બંધારણમાં:
- $2$ $P-OH$ બંધ છે.
- $2$ $P-H$ બંધ છે.
- $2$ $P=O$ બંધ છે.
તેથી,$P-OH$,$P-H$ અને $P=O$ બંધની સંખ્યા અનુક્રમે $2, 2, 2$ છે.

(B) એમોનિયમ નાઈટ્રાઈટ $(NH_4NO_2)$ નું ઉષ્મીય વિઘટન નાઈટ્રોજન વાયુ અને પાણી આપે છે:
$NH_4NO_2 \xrightarrow{\Delta} N_2 + 2H_2O$
અન્ય એમોનિયમ ક્ષારો અલગ રીતે વિઘટન પામે છે: $NH_4NO_3$ એ $N_2O$ આપે છે,$NH_4Cl$ એ $NH_3$ અને $HCl$ માં વિઘટિત થાય છે,અને $Mg(NH_4)PO_4$ એ $Mg_2P_2O_7$ આપે છે.

(C) સાયક્લોટ્રાયમેટાફોસ્ફોરિક એસિડનું રાસાયણિક સૂત્ર $(HPO_3)_3$ છે.
તેની રચનામાં ફોસ્ફરસ અને ઓક્સિજન પરમાણુઓ ધરાવતી છ-સભ્યોની રીંગ હોય છે.
દરેક ફોસ્ફરસ પરમાણુ એક હાઈડ્રોક્સિલ ગ્રુપ $(-OH)$ અને એક ટર્મિનલ ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે ડબલ બંધ $(P=O)$ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે.
બંધોની ગણતરી કરતા:
$1$. $3$ $P=O$ ડબલ બંધ છે.
$2$. સિંગલ બંધો: રીંગમાં $6$ $P-O$ બંધ,$3$ $P-OH$ બંધ અને $3$ $O-H$ બંધ,કુલ $6 + 3 + 3 = 12$ સિંગલ બંધ છે.
આમ,$3$ ડબલ બંધ અને $12$ સિંગલ બંધ હાજર છે.

(C) જે એસિડ ટ્રાયબેઝિક (tribasic) હોય તે તેના ત્રણ વિસ્થાપનીય હાઇડ્રોજન પરમાણુઓને એક પછી એક દૂર કરીને ક્ષારની ત્રણ શ્રેણી બનાવી શકે છે.
$H_3PO_4$ એ ટ્રાયબેઝિક એસિડ છે કારણ કે તેમાં ત્રણ $P-OH$ બંધ હોય છે.
તે બેઝ સાથે ત્રણ તબક્કામાં પ્રક્રિયા કરે છે:
$1. H_3PO_4 + NaOH \rightarrow NaH_2PO_4 + H_2O$
$2. NaH_2PO_4 + NaOH \rightarrow Na_2HPO_4 + H_2O$
$3. Na_2HPO_4 + NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + H_2O$
આમ,$H_3PO_4$ ક્ષારની ત્રણ શ્રેણી બનાવે છે.

(A) એમોનિયમ ડાયક્રોમેટનું ઉષ્મીય વિઘટન આ મુજબ છે: $(NH_4)_2Cr_2O_7 \rightarrow Cr_2O_3 + 4H_2O + N_2$.
બેરિયમ એઝાઈડનું ઉષ્મીય વિઘટન આ મુજબ છે: $Ba(N_3)_2 \rightarrow Ba + 3N_2$.
આમ,બંને કિસ્સામાં $N_2$ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.

(B) નાઈટ્રોજન અસરકારક $2p\pi - 2p\pi$ ઓવરલેપિંગને કારણે સ્થિર $N \equiv N$ ત્રિબંધ બનાવે છે.
ફોસ્ફરસમાં,પરમાણુનું કદ મોટું હોવાથી $3p\pi - 3p\pi$ બંધન બિનઅસરકારક અને નબળું હોય છે.
તેથી,ફોસ્ફરસ એકલ બંધ બનાવવાનું પસંદ કરે છે અને તેની સંયોજકતા સંતોષવા માટે $P_4$ સમચતુષ્ફલકીય અણુ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

(C) $PCl_5$ નું જળવિભાજન બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. આંશિક જળવિભાજન: $PCl_5 + H_2O \rightarrow POCl_3 + 2HCl$
$2$. સંપૂર્ણ જળવિભાજન: $POCl_3 + 3H_2O \rightarrow H_3PO_4 + 3HCl$
સમગ્ર પ્રક્રિયા: $PCl_5 + 4H_2O \rightarrow H_3PO_4 + 5HCl$
આ પ્રક્રિયામાં,ફોસ્ફરસનો ઓક્સિડેશન આંક $PCl_5$ અને $H_3PO_4$ બંનેમાં $+5$ રહે છે.

(A) ફટકડી એ દ્વિ-ક્ષાર છે જેનું સામાન્ય સૂત્ર $M_2SO_4 \cdot M'_2(SO_4)_3 \cdot 24H_2O$ છે,જ્યાં $M$ એ એક સંયોજક ધન આયન ($K^+$,$Na^+$,અથવા $NH_4^+$) છે અને $M'$ એ ત્રિ-સંયોજક ધન આયન ($Al^{3+}$,$Cr^{3+}$,અથવા $Fe^{3+}$) છે.
તેથી,સાચું સામાન્ય સૂત્ર $M_2SO_4 \cdot M'_2(SO_4)_3 \cdot 24H_2O$ છે.

(A) શુદ્ધ ફોસ્ફિન $(PH_3)$ અજ્વલનશીલ છે.
જોકે,તેમાં ઘણીવાર ડાયફોસ્ફિન $(P_2H_4)$ જેવી અશુદ્ધિઓ હોય છે જે હવામાં આપમેળે સળગી ઉઠે છે.
તેથી,$P_2H_4$ ની હાજરી $PH_3$ વાયુને જ્વલનશીલ બનાવે છે.

(C) પાયરોફોસ્ફોરિક એસિડનું રાસાયણિક સૂત્ર $H_4P_2O_7$ છે.
તેની રચનામાં બે $P(=O)(OH)_2$ એકમો એક ઓક્સિજન પરમાણુ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,જે $(HO)_2P(=O)-O-P(=O)(OH)_2$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
બંધારણનું અવલોકન કરતા,આપણે ફોસ્ફરસ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા હાઇડ્રોક્સિલ $(-OH)$ જૂથોની સંખ્યા ગણી શકીએ છીએ.
આ અણુમાં કુલ $4$ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો હાજર છે.

(B) હાઈપોફોસ્ફરસ એસિડનું આણ્વીય સૂત્ર $H_3PO_2$ છે.
તેની રચનામાં,ફોસ્ફરસ પરમાણુ એક ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે દ્વિબંધ દ્વારા,એક $-OH$ સમૂહ સાથે એકલ બંધ દ્વારા અને બે હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે સીધા એકલ બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે.
તેથી,ફોસ્ફરસ પરમાણુ સાથે સીધા જોડાયેલા $2$ હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ છે.
આમ,વિકલ્પ $B$ સાચો છે.

(NONE) આપેલ તમામ પ્રક્રિયાઓ પ્રમાણિત ઉષ્મીય વિઘટન પ્રક્રિયાઓ છે.
$A$: $4HNO_3 \xrightarrow{\Delta} 2H_2O + 4NO_2 + O_2$ સાચું છે.
$B$: $2Pb(NO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} 2PbO + 4NO_2 + O_2$ સાચું છે.
$C$: $MgCl_2 \cdot 6H_2O \xrightarrow{\Delta} MgO + 2HCl + 5H_2O$ સાચું છે.
$D$: $Fe_2(SO_4)_3 \xrightarrow{\Delta} Fe_2O_3 + 3SO_3$ સાચું છે.
આપેલ તમામ પ્રક્રિયાઓ રાસાયણિક રીતે સાચી હોવાથી,આપેલા વિકલ્પોમાં કોઈ પણ પ્રક્રિયા ખોટી નથી.

(D) $NH_3$ એ લુઈસ બેઈઝ છે.
$H_2SO_4$ એ એસિડ છે,$P_2O_5$ એ એસિડિક ઓક્સાઈડ છે,અને $CaCl_2$ એ $NH_3$ સાથે સંયોજન બનાવે છે.
$NH_3$ એ $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $(NH_4)_2SO_4$ બનાવે છે.
$NH_3$ એ $P_2O_5$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એમોનિયમ ફોસ્ફેટ બનાવે છે.
$NH_3$ એ $CaCl_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CaCl_2 \cdot 8NH_3$ જેવું સંયોજન બનાવે છે.
તેથી,આ પદાર્થોનો ઉપયોગ $NH_3$ ને સૂકવવા માટે થઈ શકતો નથી.

(B) $PCl_3$ ભેજ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને જળવિભાજન પામીને $HCl$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે,જે સફેદ ધુમાડા તરીકે દેખાય છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $PCl_3 + 3H_2O \rightarrow H_3PO_3 + 3HCl$
$HCl$ એ વાયુ હોવાથી જે ભેજવાળી હવામાં સફેદ ધુમાડો બનાવે છે,તેથી $PCl_3$ ભેજની હાજરીમાં ધુમાડો ઉત્પન્ન કરતું જોવા મળે છે.

(D) દરેક વિકલ્પનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$. બોરેક્સ $(Na_2[B_4O_5(OH)_4] \cdot 8H_2O)$ માં $[B_4O_5(OH)_4]^{2-}$ આયન હોય છે,જે બે $BO_4$ ટેટ્રાહેડ્રા અને બે $BO_3$ ત્રિકોણ ધરાવે છે,જે બે છ-સભ્યની રીંગ બનાવે છે. આ સાચું છે.
$B$. $P_4O_{10}$ માં એડામન્ટેન જેવું બંધારણ છે જેમાં $4$ છ-સભ્યની રીંગ ($P-O-P-O-P-O$ જોડાણો દ્વારા) હોય છે. આ સાચું છે.
$C$. બેરિલ $(Be_3Al_2Si_6O_{18})$ એ ચક્રીય સિલિકેટ છે જેમાં $[Si_6O_{18}]^{12-}$ રીંગ હોય છે. આ બંધારણમાં,દરેક $Si$ પરમાણુ $4$ ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે,જેમાં $2$ ઓક્સિજન પરમાણુઓ વહેંચાયેલા છે અને $2$ અવિભાજિત (મોનોવેલેન્ટ) છે. $6$ $Si$ પરમાણુઓ હોવાથી,$6 \times 2 = 12$ મોનોવેલેન્ટ ઓક્સિજન પરમાણુઓ છે. આ સાચું છે.
$D$. $(HPO_3)_3$ (ટ્રાયમેટાફોસ્ફોરિક એસિડ) એ $P_3O_9$ રીંગ બંધારણ ધરાવતું ચક્રીય સંયોજન છે જ્યાં $P$ પરમાણુઓ ઓક્સિજન પરમાણુઓ ($P-O-P$ જોડાણો) દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. આ બંધારણમાં કોઈ $P-P$ જોડાણો હાજર નથી. તેથી,આ વિધાન ખોટું છે.

(D) $1$. $NH_3$ ની લાલ ગરમ $CuO$ સાથેની પ્રક્રિયા: $3CuO + 2NH_3 \xrightarrow{\Delta} 3Cu + N_2 + 3H_2O$. આ પ્રક્રિયામાં $N_2$ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.
$2$. સોડિયમ એઝાઈડ $(NaN_3)$ નું ઉષ્મીય વિઘટન: $2NaN_3 \xrightarrow{\Delta} 2Na + 3N_2$. આ ખૂબ જ શુદ્ધ $N_2$ મેળવવાની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
$3$. બેરિયમ એઝાઈડ $(Ba(N_3)_2)$ નું ઉષ્મીય વિઘટન: $Ba(N_3)_2 \xrightarrow{\Delta} Ba + 3N_2$. આ પણ ખૂબ જ શુદ્ધ $N_2$ મેળવવાની પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
$4$. આપેલ તમામ પ્રક્રિયાઓમાં $N_2$ ઉત્પન્ન થાય છે,તેથી સાચો જવાબ 'આમાંથી કોઈ નહીં' છે.

(C) $P_4O_6$ ની રચનામાં,$4$ ફોસ્ફરસ પરમાણુઓ ચતુષ્ફલકીય રીતે ગોઠવાયેલા હોય છે.
દરેક ફોસ્ફરસ પરમાણુ $3$ ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે,અને દરેક ઓક્સિજન પરમાણુ બે ફોસ્ફરસ પરમાણુઓ વચ્ચે સેતુ (bridge) તરીકે કાર્ય કરે છે.
ચતુષ્ફલકમાં $6$ ધાર હોય છે,અને દરેક ધાર પર એક ઓક્સિજન પરમાણુ બે ફોસ્ફરસ પરમાણુઓને જોડે છે,જેના પરિણામે $6$ $P-O-P$ જોડાણો મળે છે.
દરેક $P-O-P$ જોડાણમાં $2$ $P-O$ બંધો હોવાથી,$P-O$ બંધોની કુલ સંખ્યા $6 \times 2 = 12$ થાય છે.

(A) આપેલા નાઈટ્રોજન ઓક્સાઈડની બંધારણીય રચના નીચે મુજબ છે:
$1$. $N_2O_3$: તેમાં સીધો $N-N$ બંધ $(O=N-NO_2)$ હોય છે.
$2$. $N_2O_4$: તેમાં સીધો $N-N$ બંધ $(O_2N-NO_2)$ હોય છે.
$3$. $N_2O_5$: તેમાં $N-O-N$ લિંકેજ $(O_2N-O-NO_2)$ હોય છે અને તેમાં સીધો $N-N$ બંધ હોતો નથી.
તેથી,$N_2O_3$ અને $N_2O_4$ માં નાઈટ્રોજન-નાઈટ્રોજન બંધ હોય છે.

(D) પાયરોફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_4P_2O_7)$ ની રચનામાં બે $PO_4$ ટેટ્રાહેડ્રા એક ઓક્સિજન પરમાણુ $(P-O-P)$ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
દરેક ફોસ્ફરસ પરમાણુ બે $OH$ સમૂહ,એક ટર્મિનલ ઓક્સિજન પરમાણુ (દ્વિબંધ દ્વારા) અને એક બ્રિજિંગ ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
તેથી,$P-OH$ બંધની કુલ સંખ્યા $4$ છે (દરેક ફોસ્ફરસ દીઠ બે).
$H_4P_2O_7$ માં $P$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા ગણવા માટે:
ધારો કે $P$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $x$ છે.
$4(+1) + 2(x) + 7(-2) = 0$
$4 + 2x - 14 = 0$
$2x = 10$
$x = +5$
આમ,$P-OH$ બંધની સંખ્યા $4$ છે અને ફોસ્ફરસની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+5$ છે.

(B) સમૂહ $15$ ના તત્વો સ્થાયી અર્ધ-પૂર્ણ $ns^2 np^3$ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના ધરાવે છે.
આ વધારાની સ્થિરતાને કારણે,સમાન આવર્તમાં રહેલા સમૂહ $16$ ના તત્વોની તુલનામાં તેમની આયનીકરણ એન્થાલ્પીના મૂલ્યો વધારે હોય છે.
તેથી,સમૂહ $16$ ના તત્વોની આયનીકરણ એન્થાલ્પીના મૂલ્યો સમૂહ $15$ ના તત્વો કરતા ઓછા હોય છે.

(C) $H_4P_2O_6$ (હાયપોફોસ્ફોરિક એસિડ) માં $P-P$ બંધ હોય છે.
તેનું બંધારણીય સૂત્ર $(HO)_2P(O)-P(O)(OH)_2$ છે.

(B) સમૂહ $15$ ના હાઇડ્રાઇડ્સની બેઝિક પ્રબળતાનો સાચો ક્રમ $NH_3 > PH_3 > AsH_3 > SbH_3 > BiH_3$ છે.
જેમ મધ્યસ્થ પરમાણુનું કદ વધે છે,તેમ મધ્યસ્થ પરમાણુ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઘટે છે,જેનાથી તે દાન કરવા માટે ઓછું ઉપલબ્ધ બને છે,આમ બેઝિક પ્રબળતા ઘટે છે.
તેથી,$NH_3 < PH_3 < AsH_3 < SbH_3$ ક્રમ ખોટો છે કારણ કે તે વધતી બેઝિક પ્રબળતા દર્શાવે છે,જ્યારે તે ઘટતી હોવી જોઈએ.