Nitrogen family Questions in Hindi

(B) जैसे-जैसे हम समूह में $N$ से $Bi$ की ओर नीचे जाते हैं,केंद्रीय परमाणु का परमाणु आकार बढ़ता जाता है।
इससे $E-H$ बंध की बंध लंबाई में वृद्धि होती है (जहाँ $E = N, P, As, Sb, Bi$)।
परिणामस्वरूप,बंध वियोजन एन्थैल्पी $NH_{3}$ से $BiH_{3}$ तक काफी कम हो जाती है।
चूंकि $BiH_{3}$ की बंध वियोजन ऊर्जा सबसे कम है,इसलिए यह आसानी से $H$ परमाणु मुक्त कर सकता है,जो इसे समूह $15$ के हाइड्राइडों में सबसे शक्तिशाली अपचायक बनाता है।

(B) $N_2$ में दो $N$ परमाणु एक-दूसरे से बहुत मजबूत त्रि-आबंध $(N \equiv N)$ द्वारा जुड़े होते हैं।
इस आबंध की आबंध वियोजन ऊर्जा बहुत अधिक $(941.4 \ kJ \ mol^{-1})$ होती है।
परिणामस्वरूप,$N_2$ कमरे के तापमान पर रासायनिक रूप से अक्रिय और कम अभिक्रियाशील होता है।

(A) सफेद फास्फोरस $(P_{4})$ $CO_{2}$ के अक्रिय वातावरण में सांद्र $NaOH$ विलयन के साथ अभिक्रिया करके फॉस्फीन $(PH_{3})$ और सोडियम हाइपोफास्फाइट $(NaH_{2}PO_{2})$ उत्पन्न करता है।
इस अभिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण है:
$P_{4} + 3NaOH + 3H_{2}O \to PH_{3} + 3NaH_{2}PO_{2}$
यह एक असमानुपातन (disproportionation) अभिक्रिया है जिसमें फास्फोरस का ऑक्सीकरण और अपचयन दोनों होता है।

(B) $PCl_{5}$ की ज्यामिति त्रिकोणीय द्वि-पिरामिडीय होती है। इसमें तीन भूमध्यरेखीय (equatorial) बंध और दो अक्षीय (axial) बंध होते हैं। अधिक प्रतिकर्षण के कारण अक्षीय बंध भूमध्यरेखीय बंधों की तुलना में लंबे और कमजोर होते हैं। इसलिए,गर्म करने पर,$PCl_{5}$ आसानी से विघटित होकर $PCl_{3}$ और $Cl_{2}$ गैस बनाता है। अभिक्रिया इस प्रकार है: $PCl_{5} \xrightarrow{\Delta} PCl_{3} + Cl_{2}$.

(N/A) फास्फोरस पेंटाक्लोराइड $(PCl_5)$ की जल के साथ अभिक्रिया दो चरणों में होती है,लेकिन इसका कुल संतुलित समीकरण इस प्रकार है:
$PCl_5 + 4H_2O \longrightarrow H_3PO_4 + 5HCl$

(3) $H_3PO_4$ (ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड) की संरचना यह दर्शाती है कि इसमें तीन $P-OH$ समूह मौजूद हैं।
किसी ऑक्सोएसिड की क्षारकता ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़े आयनित होने योग्य $H$ परमाणुओं की संख्या द्वारा निर्धारित की जाती है।
चूंकि $H_3PO_4$ में तीन $OH$ समूह मौजूद हैं,इसलिए यह जलीय घोल में तीन $H^+$ आयन मुक्त कर सकता है।
अतः,इसकी क्षारकता $3$ है,और यह एक ट्राइबेसिक (tribasic) एसिड है।

(A) $H_{3}PO_{3}$ को गर्म करने पर,यह असमानुपातन (disproportionation) अभिक्रिया से गुजरता है और $PH_{3}$ तथा $H_{3}PO_{4}$ बनाता है।
$H_{3}PO_{3}$ में $P$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।
$PH_{3}$ में $P$ की ऑक्सीकरण अवस्था $-3$ है (अपचयन)।
$H_{3}PO_{4}$ में $P$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ है (ऑक्सीकरण)।
चूंकि एक ही अभिक्रिया के दौरान एक ही तत्व की ऑक्सीकरण संख्या बढ़ती और घटती है,इसलिए यह एक असमानुपातन अभिक्रिया है।
संतुलित रासायनिक समीकरण:
$4H_{3}PO_{3} \xrightarrow{\Delta} 3H_{3}PO_{4} + PH_{3}$

(N/A) समूह $15$ के तत्वों में सामान्य प्रवृत्तियाँ:
$(i)$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: समूह $15$ के सभी तत्वों में $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। इनका सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ns^{2} np^{3}$ है।
$(ii)$ ऑक्सीकरण अवस्थाएँ: इन सभी तत्वों में $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और अपना अष्टक पूरा करने के लिए तीन और इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है। सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाएँ $-3, +3$ और $+5$ हैं। अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण समूह में नीचे जाने पर $+5$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता घटती है,जबकि $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता बढ़ती है।
$(iii)$ आयनन एन्थैल्पी और विद्युत ऋणात्मकता: परमाणु आकार बढ़ने के कारण समूह में नीचे जाने पर प्रथम आयनन एन्थैल्पी घटती है। इसी प्रकार,परमाणु आकार बढ़ने के साथ समूह में नीचे जाने पर विद्युत ऋणात्मकता भी घटती है।
$(iv)$ परमाणु आकार: समूह में नीचे जाने पर,नई इलेक्ट्रॉन कोशों के जुड़ने के कारण परमाणु आकार बढ़ता है।

(N/A) नाइट्रोजन,फास्फोरस की तुलना में रासायनिक रूप से कम अभिक्रियाशील है। इसका मुख्य कारण $N_2$ अणु की उच्च स्थिरता है। $N_2$ में,दो नाइट्रोजन परमाणु $p\pi-p\pi$ त्रि-आबंध $(N \equiv N)$ द्वारा जुड़े होते हैं। इस त्रि-आबंध की आबंध वियोजन एन्थैल्पी बहुत अधिक होती है,जिससे सामान्य परिस्थितियों में इसे तोड़ना कठिन होता है। अपने छोटे परमाणु आकार के कारण,नाइट्रोजन स्थिर $p\pi-p\pi$ बहु-आबंध बना सकता है,जबकि फास्फोरस,आकार में बड़ा होने के कारण,एकल आबंध बनाना पसंद करता है और तनावपूर्ण आबंधों के साथ $P_4$ अणुओं के रूप में मौजूद रहता है। परिणामस्वरूप,फास्फोरस नाइट्रोजन की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील होता है।

(N/A) समूह-$15$ के तत्वों की आयनन एन्थैल्पी उनके संगत समूह-$14$ के तत्वों की तुलना में बहुत अधिक होती है,जिसका कारण बढ़ा हुआ नाभिकीय आवेश,कम परमाणु त्रिज्या और स्थिर अर्ध-पूरित $ns^2np^3$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है,जिसके परिणामस्वरूप उनमें इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति बहुत कम होती है।
समूह में नीचे जाने पर,परमाणु आकार में वृद्धि के कारण आयनन एन्थैल्पी में कमी आती है,जो नाभिक द्वारा इलेक्ट्रॉनों पर लगने वाले आकर्षण बल को कम कर देती है। क्रमिक आयनन एन्थैल्पी का क्रम $\Delta_{i}H_{1} < \Delta_{i}H_{2} < \Delta_{i}H_{3}$ है।
नाइट्रोजन समूह-$15$ का सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है। समूह में नीचे जाने पर,परमाणु आकार में वृद्धि के साथ विद्युत ऋणात्मकता घटती है। हालाँकि,भारी तत्वों के बीच यह अंतर बहुत अधिक स्पष्ट नहीं है।

(N/A) प्रयोगशाला में,नाइट्रोजन को अमोनियम क्लोराइड के जलीय विलयन की सोडियम नाइट्राइट के साथ अभिक्रिया कराकर तैयार किया जाता है।
अभिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण है:
$NH_4Cl_{(aq)} + NaNO_{2_{(aq)}} \to N_{2_{(g)}} + 2H_2O_{(l)} + NaCl_{(aq)}$
अशुद्धियों के रूप में $NO$ और $HNO_3$ की अल्प मात्रा उत्पन्न होती है। इन्हें पोटेशियम डाइक्रोमेट युक्त सल्फ्यूरिक एसिड के जलीय विलयन से नाइट्रोजन गैस को गुजार कर हटाया जा सकता है।

(N/A) अमोनिया का बड़े पैमाने पर उत्पादन हैबर प्रक्रम द्वारा किया जाता है।
$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)} \quad \Delta_{f} H^{\circ} = -46.1 \, kJ/mol$
अमोनिया के उत्पादन के लिए अनुकूलतम स्थितियाँ निम्नलिखित हैं:
$(i)$ दाब: साम्यावस्था को अग्र दिशा में विस्थापित करने के लिए लगभग $200 \times 10^{5} \, Pa$ $(200 \, atm)$ का उच्च दाब बनाए रखा जाता है।
$(ii)$ ताप: लगभग $700 \, K$ का अनुकूलतम ताप उपयोग किया जाता है।
$(iii)$ उत्प्रेरक: साम्यावस्था प्राप्त करने की दर को बढ़ाने के लिए $K_{2}O$ और $Al_{2}O_{3}$ की अल्प मात्रा के साथ आयरन ऑक्साइड का उपयोग किया जाता है।

सांद्र नाइट्रिक अम्ल एक प्रबल ऑक्सीकारक है। इसका उपयोग अधिकांश धातुओं के ऑक्सीकरण के लिए किया जाता है। ऑक्सीकरण के उत्पाद अम्ल की सांद्रता,तापमान और ऑक्सीकरण होने वाले पदार्थ पर निर्भर करते हैं।
तनु $HNO_3$ के साथ:
$3Cu + 8HNO_{3(dilute)} \to 3Cu(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O$
सांद्र $HNO_3$ के साथ:
$Cu + 4HNO_{3(conc)} \to Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O$

(N/A) $N$ ($P$ के विपरीत) में $d$-कक्षक का अभाव होता है। यह नाइट्रोजन को अपनी समन्वय संख्या को चार से अधिक बढ़ाने से रोकता है। अतः,$R_{3}N=O$ अस्तित्व में नहीं है।

(N/A) $NH_3$ स्पष्ट रूप से क्षारीय है,जबकि $BiH_3$ केवल दुर्बल रूप से क्षारीय है।
नाइट्रोजन का आकार छोटा होता है,जिसके कारण इलेक्ट्रॉनों का एकाकी युग्म (lone pair) एक छोटे क्षेत्र में केंद्रित रहता है,जिससे इलेक्ट्रॉन घनत्व अधिक होता है।
जैसे-जैसे हम समूह में $N$ से $Bi$ की ओर नीचे जाते हैं,केंद्रीय परमाणु का आकार बढ़ता जाता है।
आकार में इस वृद्धि के कारण एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एक बड़े आयतन में वितरित हो जाता है,जिससे इलेक्ट्रॉन घनत्व काफी कम हो जाता है।
परिणामस्वरूप,समूह $15$ के हाइड्राइड्स की इलेक्ट्रॉन दान करने की क्षमता (लुईस क्षारीयता) समूह में नीचे जाने पर घटती जाती है।

(N/A) नाइट्रोजन अपने छोटे आकार और उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण स्वयं के साथ $p\pi-p\pi$ बहु-आबंध बनाने की प्रबल प्रवृत्ति रखता है। इसके परिणामस्वरूप एक स्थिर द्विपरमाणुक अणु,$N_2$ बनता है,जो एक त्रि-आबंध द्वारा जुड़ा होता है।
जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,परमाणु का आकार बढ़ता है,जिससे $p\pi-p\pi$ आबंधन के लिए $p$-कक्षकों का प्रभावी अतिव्यापन कठिन हो जाता है।
परिणामस्वरूप,फास्फोरस जैसे भारी तत्व अन्य तीन परमाणुओं के साथ एकल आबंध बनाना पसंद करते हैं,जिससे $P_4$ के चतुष्फलकीय अणु का निर्माण होता है।

(N/A)

गुण	सफेद फास्फोरस	लाल फास्फोरस
भौतिक अवस्था	नरम और मोम जैसा ठोस।	कठोर और क्रिस्टलीय ठोस।
गंध	लहसुन जैसी गंध।	गंधहीन।
विषाक्तता	विषाक्त (जहरीला) होता है।	गैर-विषाक्त होता है।
विलेयता	जल में अघुलनशील,$CS_2$ में घुलनशील।	जल और $CS_2$ दोनों में अघुलनशील।
अभिक्रियाशीलता	वायु में स्वतः दहन हो जाता है।	अपेक्षाकृत कम अभिक्रियाशील है।
संरचना	स्वतंत्र $P_4$ अणुओं के रूप में मौजूद होता है।	चतुष्फलकीय $P_4$ इकाइयों की बहुलक श्रृंखला के रूप में मौजूद होता है।

(B) श्रृंखलन (catenation) किसी तत्व की समान परमाणुओं की श्रृंखला बनाने की क्षमता है।
नाइट्रोजन,फास्फोरस की तुलना में कम श्रृंखलन प्रदर्शित करता है क्योंकि $N-N$ एकल आबंध $P-P$ एकल आबंध की तुलना में बहुत कमजोर होता है।
नाइट्रोजन परमाणु के छोटे आकार के कारण,दो नाइट्रोजन परमाणुओं पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) महत्वपूर्ण अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण का अनुभव करते हैं,जो $N-N$ एकल आबंध को कमजोर कर देता है।
इसके विपरीत,फास्फोरस परमाणु बड़े होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप कम अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण होता है और $P-P$ एकल आबंध अधिक मजबूत होता है।

(N/A) गर्म करने पर,ऑर्थोफॉस्फोरस अम्ल $(H_3PO_3)$ का असमानुपातन होकर ऑर्थोफॉस्फोरिक अम्ल $(H_3PO_4)$ और फॉस्फीन $(PH_3)$ प्राप्त होते हैं।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$4H_3\overset{+3}{P}O_3 \xrightarrow{\Delta} 3H_3\overset{+5}{P}O_4 + \overset{-3}{P}H_3$
इस अभिक्रिया में,$H_3PO_3$ में फॉस्फोरस परमाणु (ऑक्सीकरण अवस्था $+3$) का एक साथ $H_3PO_4$ (ऑक्सीकरण अवस्था $+5$) में ऑक्सीकरण और $PH_3$ (ऑक्सीकरण अवस्था $-3$) में अपचयन होता है।

(N/A) $PCl_{5}$ केवल एक ऑक्सीकारक के रूप में कार्य कर सकता है। $P$ द्वारा प्रदर्शित की जाने वाली उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ है। $PCl_{5}$ में,फास्फोरस अपनी उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था $(+5)$ में है। चूंकि यह अपनी ऑक्सीकरण अवस्था को और नहीं बढ़ा सकता है,इसलिए यह अपचायक के रूप में कार्य नहीं कर सकता है। हालाँकि,यह इलेक्ट्रॉनों को ग्रहण करके अपनी ऑक्सीकरण अवस्था को कम कर सकता है और इस प्रकार एक ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है।

(N/A) $(i)$ नाइट्रोजन: वायुमंडल के आयतन का $78\%$ भाग आण्विक नाइट्रोजन है। पृथ्वी की पपड़ी में यह सोडियम नाइट्रेट,$NaNO_{3}$ (चिली साल्टपीटर) और पोटेशियम नाइट्रेट,$KNO_{3}$ (इंडियन साल्टपीटर) के रूप में पाया जाता है। यह पौधों और जानवरों में प्रोटीन के रूप में भी पाया जाता है।
$(ii)$ फास्फोरस: फास्फोरस एपेटाइट परिवार के खनिजों में पाया जाता है,जिसका सूत्र $Ca_{9}(PO_{4})_{6} \cdot CaX_{2}$ $(X = F, Cl, \text{या } OH)$ है। उदाहरण के लिए,फ्लोरापेटाइट $[Ca_{9}(PO_{4})_{6} \cdot CaF_{2}]$,क्लोरापेटाइट $[Ca_{9}(PO_{4})_{6} \cdot CaCl_{2}]$,और हाइड्रॉक्सिएपेटाइट $[Ca_{9}(PO_{4})_{6} \cdot Ca(OH)_{2}]$ फास्फेट चट्टानों के मुख्य घटक हैं। फास्फोरस पशु और वनस्पति पदार्थ का एक आवश्यक घटक है,जो हड्डियों और जीवित कोशिकाओं में मौजूद होता है। दूध और अंडों में फास्फोप्रोटीन मौजूद होते हैं।
$(iii)$ आर्सेनिक,एंटीमनी और बिस्मथ मुख्य रूप से सल्फाइड खनिजों के रूप में पाए जाते हैं।
$(iv)$ मॉस्कोवियम: यह $289$ परमाणु द्रव्यमान वाला एक कृत्रिम रेडियोधर्मी तत्व है और इसका अर्ध-आयु काल बहुत कम है। कम अर्ध-आयु के कारण,यह बहुत कम मात्रा में उपलब्ध है।

समूह-$15$ के तत्वों का संयोजी कोश इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ns^{2}np^{3}$ होता है। विस्तृत इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:

तत्व	इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
${ }_{7} N$	$[He] 2s^{2} 2p^{3}$
${ }_{15} P$	$[Ne] 3s^{2} 3p^{3}$
${ }_{33} As$	$[Ar] 3d^{10} 4s^{2} 4p^{3}$
${ }_{51} Sb$	$[Kr] 4d^{10} 5s^{2} 5p^{3}$
${ }_{83} Bi$	$[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^{2} 6p^{3}$
${ }_{115} Mc$	$[Rn] 5f^{14} 6d^{10} 7s^{2} 7p^{3}$

समूह-$15$ के सभी तत्वों के संयोजी कोश में $5$ इलेक्ट्रॉन होते हैं। अतः,सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ns^{2}np^{3}$ है।

(N/A) $1$. परमाणु और आयनिक त्रिज्या: समूह-$15$ के तत्वों की परमाणु और आयनिक त्रिज्या समूह-$14$ के तत्वों की तुलना में छोटी होती है,जिसका कारण प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि है। समूह में नीचे जाने पर,नए मुख्य कोशों के जुड़ने के कारण त्रिज्या बढ़ती है। $N$ से $P$ तक यह वृद्धि महत्वपूर्ण है,लेकिन $As$ से $Bi$ तक यह वृद्धि कम होती है क्योंकि इनमें पूर्ण रूप से भरी हुई $d$ और $f$-कक्षकों का दुर्बल परिरक्षण प्रभाव (shielding effect) होता है।
$2$. आयनन एन्थैल्पी: परमाणु आकार बढ़ने के कारण समूह में नीचे जाने पर आयनन एन्थैल्पी घटती है। समूह-$15$ के तत्वों की आयनन एन्थैल्पी समूह-$14$ से अधिक होती है क्योंकि इनका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास अतिरिक्त स्थिर अर्ध-पूर्ण $p$-कक्षक $(ns^2 np^3)$ वाला होता है।
$3$. विद्युत ऋणात्मकता: परमाणु आकार बढ़ने के साथ समूह में नीचे जाने पर विद्युत ऋणात्मकता घटती है। नाइट्रोजन इस समूह का सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है।

(N/A) समूह $-15$ के तत्वों की सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाएँ $-3, +3$ और $+5$ हैं। परमाणु आकार में वृद्धि और धात्विक चरित्र के कारण समूह में नीचे जाने पर $-3$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करने की प्रवृत्ति घटती है। वास्तव में,$Bi$ शायद ही $(-3)$ ऑक्सीकरण अवस्था में मौजूद होता है।
अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण समूह में नीचे जाने पर $(+5)$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता घटती है और $(+3)$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता बढ़ती है। $(+5)$ ऑक्सीकरण अवस्था में बिस्मथ का एकमात्र ज्ञात यौगिक $BiF_{5}$ है।
नाइट्रोजन $(+5)$ ऑक्सीकरण अवस्था के अलावा ऑक्सीजन के साथ $(+1), (+2), (+4)$ ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित करता है। हालाँकि,यह हैलोजन के साथ $(+5)$ ऑक्सीकरण अवस्था में यौगिक नहीं बनाता है क्योंकि नाइट्रोजन के पास बंधन बनाने के लिए अन्य तत्वों से इलेक्ट्रॉनों को समायोजित करने के लिए $d$-कक्षक नहीं होते हैं।
नाइट्रोजन $(+1)$ से $(+4)$ तक की सभी ऑक्सीकरण अवस्थाओं में अम्लीय माध्यम में असमानुपातन (disproportionation) प्रदर्शित करता है। उदाहरण के लिए: $3HNO_{2} \rightarrow HNO_{3} + H_{2}O + 2NO$.
फास्फोरस कुछ ऑक्सो-अम्लों में $(+1)$ और $(+4)$ ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखाता है। फास्फोरस अम्लीय या क्षारीय माध्यम में $(-3)$ से $(+5)$ तक की सभी मध्यवर्ती अवस्थाओं में असमानुपातन प्रदर्शित करता है। उदाहरण के लिए: $2H_{3}PO_{2} \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} H_{3}PO_{4} + PH_{3}$.
आर्सेनिक,एंटीमनी और बिस्मथ $(+3)$ ऑक्सीकरण अवस्थाओं में असमानुपातन के प्रति स्थिर हैं।
(तालिका ऊपर दी गई है)
नाइट्रोजन की अधिकतम सहसंयोजकता $4$ तक सीमित है क्योंकि बंधन के लिए केवल चार (एक $s$ और तीन $p$) कक्षक उपलब्ध हैं। भारी तत्वों के बाहरी कोश में रिक्त $d$-कक्षक होते हैं जिनका उपयोग बंधन (सहसंयोजकता) के लिए किया जा सकता है और इसलिए वे अपनी सहसंयोजकता का विस्तार कर सकते हैं। उदाहरण: $PCl_{5}, [PCl_{6}]^{-}, [PF_{6}]^{-}$.
नाइट्रोजन अपने छोटे आकार के कारण $p\pi-p\pi$ बंधन बनाता है,जबकि अन्य तत्व $p\pi-p\pi$ बंधन नहीं बनाते हैं। इसलिए,अपनी मौलिक अवस्था में फास्फोरस,आर्सेनिक और एंटीमनी क्रमशः $P_{4}, As_{4}$ और $Sb_{4}$ के रूप में चतुष्फलकीय अणुओं के रूप में मौजूद होते हैं।
नाइट्रोजन में $d$-कक्षकों की अनुपलब्धता के कारण,यह $d\pi-p\pi$ बंधन नहीं बना सकता है,जो अन्य तत्वों के साथ संभव हैं। उदाहरण: $R_{3}P=O$ या $R_{3}P=CH_{2}$ $(R = \text{alkyl group})$। फास्फोरस और आर्सेनिक संक्रमण धातुओं के साथ $d\pi-d\pi$ बंधन बनाते हैं जब उनके यौगिक लिगेंड के रूप में कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए: $P(C_{2}H_{5})_{3}$।

(N/A) जिन तत्वों में अंतिम इलेक्ट्रॉन $p$-कक्षक में प्रवेश करता है,उन्हें $p$-ब्लॉक तत्व कहा जाता है। $p$-ब्लॉक तत्वों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ns^2 np^1$ से $ns^2 np^6$ तक होता है।
$p$-ब्लॉक तत्वों में समूह $13$ से $18$ तक के तत्व शामिल हैं। $s$-ब्लॉक तत्वों के साथ मिलकर इन्हें प्रतिनिधि तत्व या मुख्य समूह के तत्व कहा जाता है।
उत्कृष्ट गैसें (समूह-$18$): ये तत्व अपने स्थिर अष्टक विन्यास के कारण बहुत कम रासायनिक सक्रियता प्रदर्शित करते हैं।
हैलोजन (समूह-$17$): ये अत्यधिक सक्रिय अधातुएं हैं जो उत्कृष्ट गैसों से पहले आती हैं।
चाल्कोजन (समूह-$16$): समूह $16$ के तत्वों को चाल्कोजन के रूप में जाना जाता है। इनकी इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी बहुत अधिक होती है और ये उत्कृष्ट गैस जैसा स्थिर विन्यास प्राप्त करने के लिए $2$ इलेक्ट्रॉन स्वीकार करते हैं। इस समूह में $O, S, Se, Te, Po$ शामिल हैं।
धात्विक और अधात्विक गुण: $p$-ब्लॉक में,बाएं से दाएं जाने पर अधात्विक गुण बढ़ता है,जबकि ऊपर से नीचे जाने पर धात्विक गुण बढ़ता है।

(N/A) परिभाषा: वे तत्व जिनमें अंतिम इलेक्ट्रॉन $p$-कक्षक में प्रवेश करता है,उन्हें $p$-ब्लॉक तत्व कहा जाता है। इनका सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ns^{2} np^{1-6}$ होता है।
गैसीय तत्व: $p$-ब्लॉक में कई गैसीय तत्व होते हैं,जो मुख्य रूप से समूह $18$ (उत्कृष्ट गैसें जैसे $He$,$Ne$,$Ar$,$Kr$,$Xe$,$Rn$) और कुछ समूह $15$,$16$,और $17$ में पाए जाते हैं (जैसे $N_2$,$O_2$,$F_2$,$Cl_2$)।
धात्विक गुण: $p$-ब्लॉक अद्वितीय है क्योंकि इसमें धातु,अधातु और उपधातु शामिल हैं।
$1$. आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर: प्रभावी नाभिकीय आवेश और आयनन एन्थैल्पी में वृद्धि के कारण अधात्विक गुण बढ़ता है।
$2$. समूह में ऊपर से नीचे जाने पर: आयनन एन्थैल्पी कम होने के कारण धात्विक गुण बढ़ता है।

(N/A) $p$-ब्लॉक तत्वों के चार महत्वपूर्ण लाक्षणिक गुण निम्नलिखित हैं:
$(a)$ $p$-ब्लॉक तत्वों में धातुएं और अधातुएं दोनों शामिल हैं,लेकिन अधातुओं की संख्या काफी अधिक है। समूह में ऊपर से नीचे जाने पर धात्विक गुण बढ़ता है,जबकि आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर अधात्विक गुण बढ़ता है।
$(b)$ $p$-ब्लॉक तत्वों की आयनन एन्थैल्पी $s$-ब्लॉक तत्वों की तुलना में सामान्यतः अधिक होती है।
$(c)$ ये मुख्य रूप से सहसंयोजक यौगिक बनाते हैं।
$(d)$ ये एक से अधिक ऑक्सीकरण अवस्थाएं प्रदर्शित करते हैं। आवर्त सारणी में बाएं से दाएं जाने पर ऑक्सीकरण गुण बढ़ता है और समूह में ऊपर से नीचे जाने पर अपचयन गुण बढ़ता है।

(N/A) $p$-ब्लॉक तत्व निम्नलिखित अभिलक्षणिक गुण प्रदर्शित करते हैं:
$1$. इनमें धातुएं,अधातुएं और उपधातुएं शामिल हैं।
$2$. इनका संयोजी कोश इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ns^2 np^{1-6}$ होता है।
$3$. ये धनात्मक और ऋणात्मक दोनों मानों सहित ऑक्सीकरण अवस्थाओं की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदर्शित करते हैं।
$4$. ये सामान्यतः अम्लीय ऑक्साइड बनाते हैं,हालांकि कुछ उभयधर्मी या उदासीन होते हैं।

(N/A) $p$-ब्लॉक तत्व अपनी ऑक्सीकरण अवस्था और आवर्त सारणी में स्थिति के आधार पर विभिन्न प्रकार के ऑक्साइड बनाते हैं।
$1.$ अम्लीय ऑक्साइड: ये ऑक्साइड पानी के साथ अभिक्रिया करके अम्ल बनाते हैं। अधातुएं सामान्यतः अम्लीय ऑक्साइड बनाती हैं।
उदाहरण: $SO_2, N_2O_5$.
अभिक्रियाएं:
$SO_2 + H_2O \rightarrow H_2SO_3$ (सल्फ्यूरस अम्ल)
$N_2O_5 + H_2O \rightarrow 2HNO_3$ (नाइट्रिक अम्ल)
$2.$ क्षारीय ऑक्साइड: ये ऑक्साइड पानी के साथ अभिक्रिया करके क्षार बनाते हैं। $p$-ब्लॉक के निचले हिस्से में स्थित धात्विक तत्व क्षारीय ऑक्साइड बनाते हैं।
उदाहरण: $Tl_2O, Bi_2O_3$.
अभिक्रिया:
$Tl_2O + H_2O \rightarrow 2TlOH$ (थैलियम हाइड्रॉक्साइड)
$3.$ उभयधर्मी ऑक्साइड: ये ऑक्साइड अम्लीय और क्षारीय दोनों गुण प्रदर्शित करते हैं। वे अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करते हैं।
उदाहरण: $Al_2O_3, SnO_2$.
नोट: $Al_2O_3$ जैसे उभयधर्मी ऑक्साइड सामान्यतः पानी में अघुलनशील होते हैं और इसके साथ सीधे अभिक्रिया नहीं करते हैं।

(B) नाइट्रिक अम्ल $(HNO_3)$ का औद्योगिक उत्पादन $Ostwald's$ प्रक्रम द्वारा किया जाता है। इस प्रक्रिया में,अमोनिया $(NH_3)$ का उत्प्रेरकीय ऑक्सीकरण करके नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$ प्राप्त किया जाता है,जिसे बाद में नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ में ऑक्सीकृत किया जाता है,और अंततः पानी में अवशोषित होकर यह नाइट्रिक अम्ल बनाता है।

(N/A) बोरोन और थैलियम आवर्त सारणी के समूह $13$ के तत्व हैं।
इस समूह में,अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण समूह में नीचे जाने पर $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था अधिक स्थिर हो जाती है।
$BCl_3$,$TlCl_3$ की तुलना में अधिक स्थिर है क्योंकि $B$ की $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था,$Tl$ की $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था से अधिक स्थिर होती है।
$Tl$ में,$+3$ ऑक्सीकरण अवस्था अत्यधिक ऑक्सीकारक होती है और यह अधिक स्थिर $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था में वापस आने की प्रवृत्ति रखती है।

(N/A) थैलियम $(Tl)$ आवर्त सारणी के समूह $13$ से संबंधित है। इस समूह के लिए सबसे सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है। हालाँकि,इस समूह के भारी सदस्य अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था भी प्रदर्शित करते हैं।
$1$. एल्युमीनियम के साथ समानता: एल्युमीनियम $(Al)$ की तरह,थैलियम $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में $TlCl_3$ और $Tl_2O_3$ जैसे यौगिक बनाता है।
$2$. समूह-$I$ की धातुओं के साथ समानता: क्षार धातुओं की तरह,थैलियम $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था में $Tl_2O$ और $TlCl$ जैसे यौगिक बनाता है। यह अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण थैलियम में $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था के स्थायित्व के कारण होता है।

(N/A) लेड आवर्त सारणी के समूह $14$ से संबंधित है। इस समूह द्वारा प्रदर्शित दो ऑक्सीकरण अवस्थाएं $+2$ और $+4$ हैं। समूह में नीचे जाने पर,अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था अधिक स्थिर हो जाती है और $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था कम स्थिर हो जाती है। हालांकि,$PbCl_2$ के संतृप्त घोल से $Cl_2$ गैस गुजारकर $PbCl_4$ बनाया जा सकता है।
$PbCl_{2(s)} + Cl_{2(g)} \rightarrow PbCl_{4(l)}$
$(b)$ अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण,$Pb$ की $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था अत्यधिक अस्थिर होती है। गर्म करने पर,$PbCl_4$ विघटित होकर अधिक स्थिर $Pb(II)$ क्लोराइड बनाता है।
$PbCl_{4(l)} \xrightarrow{\Delta} PbCl_{2(s)} + Cl_{2(g)}$
$(c)$ लेड $PbI_4$ नहीं बनाता है क्योंकि $Pb^{4+}$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है और $I^-$ एक प्रबल अपचायक है। $Pb(IV)$,$I^-$ को $I_2$ में ऑक्सीकृत कर देता है और स्वयं $Pb(II)$ में अपचयित हो जाता है,जिससे $PbI_4$ अस्थिर हो जाता है।
$PbI_4 \rightarrow PbI_2 + I_2$

(N/A) $(i)$ सांद्र $HNO_3$ को एल्युमिनियम के कंटेनर में संग्रहित और परिवहन किया जा सकता है क्योंकि यह एल्युमिनियम के साथ प्रतिक्रिया करके धातु की सतह पर एक पतली,गैर-छिद्रपूर्ण,सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत $(Al_2O_3)$ बनाती है।
$(ii)$ यह ऑक्साइड परत एल्युमिनियम को निष्क्रिय (passive) बना देती है,जिससे एसिड के साथ आगे की प्रतिक्रिया रुक जाती है।
$(iii)$ रासायनिक अभिक्रिया: $2 Al_{(s)} + 6 HNO_{3(conc.)} \rightarrow Al_2O_{3(s)} + 6 NO_{2(g)} + 3 H_2O_{(l)}$

(A) हेबर प्रक्रिया में,अमोनिया का संश्लेषण आयरन उत्प्रेरक और मॉलिब्डेनम प्रमोटर का उपयोग करके किया जाता है। $CO$ (कार्बन मोनोऑक्साइड) आयरन उत्प्रेरक के लिए उत्प्रेरक विष के रूप में कार्य करता है। यदि $CO$ को नहीं हटाया जाता है,तो यह आयरन उत्प्रेरक की सक्रिय साइटों से जुड़ जाता है,जिससे इसकी उत्प्रेरक गतिविधि कम हो जाती है और अमोनिया की उपज घट जाती है। इसलिए,गैस मिश्रण के उत्प्रेरक कक्ष में प्रवेश करने से पहले $CO$ को हटाना आवश्यक है।

(N/A) नाइट्रोजन का असामान्य व्यवहार निम्नलिखित कारणों से है:
$(i)$ छोटा आकार
$(ii)$ उच्च विद्युत ऋणात्मकता
$(iii)$ उच्च आयनन एन्थैल्पी
$(iv)$ $d$-कक्षकों की अनुपस्थिति
$1$. नाइट्रोजन $p\pi-p\pi$ बहु-आबंध बनाने की अपनी क्षमता के कारण द्विपरमाणुक $(N_2)$ गैसीय अणु के रूप में मौजूद होता है,जबकि समूह के अन्य तत्व बड़े परमाणु आकार और प्रभावी $p\pi-p\pi$ आबंध बनाने में असमर्थता के कारण ठोस होते हैं।
$2$. नाइट्रोजन में स्वयं के साथ और ऑक्सीजन तथा कार्बन जैसे छोटे,उच्च विद्युत ऋणात्मक तत्वों के साथ $p\pi-p\pi$ बहु-आबंध बनाने की अनूठी क्षमता होती है। भारी तत्व एकल आबंध ($P-P$,$As-As$,$Sb-Sb$) बनाते हैं क्योंकि उनके परमाणु कक्षक बहुत बड़े और विसरित होते हैं।
$3$. नाइट्रोजन में श्रृंखलन (catenation) की प्रवृत्ति कमजोर होती है क्योंकि $N-N$ एकल आबंध $P-P$ आबंध की तुलना में कमजोर होता है,जिसका कारण नाइट्रोजन परमाणुओं के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच प्रबल अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण है।
$4$. नाइट्रोजन अपनी सहसंयोजकता को $4$ से आगे नहीं बढ़ा सकता क्योंकि इसकी संयोजी कोश में $d$-कक्षकों का अभाव होता है,इसलिए यह $PCl_5$ जैसे पेंटावेलेंट यौगिक नहीं बना सकता।
$5$. नाइट्रोजन $d\pi-p\pi$ आबंध नहीं बना सकता,जबकि भारी तत्व संक्रमण धातुओं या ऑक्सीजन के साथ ऐसे आबंध बना सकते हैं (उदा.,$R_3P=O$)।
$6$. $NF_3$ को छोड़कर नाइट्रोजन के ट्राईहैलाइड्स अस्थिर होते हैं,जबकि समूह-$15$ के अन्य तत्वों के ट्राईहैलाइड्स स्थिर होते हैं।

(N/A) समूह-$15$ के सभी तत्व $EH_3$ प्रकार के हाइड्राइड बनाते हैं,जहाँ $E=N, P, As, Sb$ या $Bi$ है।
समूह में नीचे जाने पर,हाइड्राइड की स्थिरता कम हो जाती है,यानी $NH_3$ सबसे अधिक स्थिर है जबकि $BiH_3$ सबसे कम स्थिर है। यह तत्व के परमाणु आकार में वृद्धि के परिणामस्वरूप $E-H$ बंध की बंध वियोजन एन्थैल्पी में कमी के कारण है। परिणामस्वरूप,हाइड्राइड का अपचायक गुण बढ़ता है।
अपचायक क्षमता: $NH_3 < PH_3 < AsH_3 < SbH_3 < BiH_3$
तापीय स्थिरता: $NH_3 > PH_3 > AsH_3 > SbH_3 > BiH_3$
इस प्रकार,अमोनिया एक मंद अपचायक है जबकि $BiH_3$ एक प्रबल अपचायक है।
हाइड्राइड की क्षारीयता समूह में नीचे जाने पर घटती है। $BiH_3$ सबसे कम क्षारीय है जबकि $NH_3$ सबसे अधिक क्षारीय है। $NH_3$ की उच्च क्षारीयता नाइट्रोजन की उच्च विद्युत ऋणात्मकता और छोटे आकार के कारण है।
क्षारीयता का क्रम: $NH_3 > PH_3 > AsH_3 > SbH_3 \geq BiH_3$
अमोनिया $(NH_3)$ ठोस और तरल दोनों अवस्थाओं में हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है। इस कारण से,इसका गलनांक और क्वथनांक $PH_3$ से अधिक होता है।
क्वथनांक का क्रम: $BiH_3 > SbH_3 > NH_3 > AsH_3 > PH_3$
समूह-$15$ के सभी तत्व दो प्रकार के ऑक्साइड बनाते हैं: $E_2O_3$ और $E_2O_5$। तत्व की उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्साइड,निम्न ऑक्सीकरण अवस्था की तुलना में अधिक अम्लीय होते हैं। अम्लीय गुण समूह में नीचे जाने पर घटता है।
नाइट्रोजन और फास्फोरस के $E_2O_3$ प्रकार के ऑक्साइड पूरी तरह से अम्लीय होते हैं,आर्सेनिक और एंटीमनी के ऑक्साइड उभयधर्मी होते हैं और बिस्मथ के ऑक्साइड क्षारीय होते हैं।
ट्रायऑक्साइड और पेंटाऑक्साइड की अम्लीय शक्ति केंद्रीय परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता में कमी के साथ घटती है।
ट्रायऑक्साइड की अम्लीय शक्ति: $N_2O_3 > P_2O_3 > As_2O_3$
पेंटाऑक्साइड की अम्लीय शक्ति: $N_2O_5 > P_2O_5 > As_2O_5$
समूह-$15$ के तत्व हैलोजन के साथ अभिक्रिया करके दो श्रृंखलाओं के हैलाइड बनाते हैं: $EX_3$ और $EX_5$। नाइट्रोजन के पेंटाहैलाइड उसके संयोजकता कोश में $d$-कक्षकों की अनुपस्थिति के कारण ज्ञात नहीं हैं। पेंटाहैलाइड,ट्रायहैलाइड की तुलना में अधिक सहसंयोजक होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि पेंटाहैलाइड में $(+5)$ ऑक्सीकरण अवस्था होती है जबकि ट्रायहैलाइड में $(+3)$ ऑक्सीकरण अवस्था होती है। चूंकि $(+5)$ ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्वों में $(+3)$ ऑक्सीकरण अवस्था की तुलना में अधिक ध्रुवीकरण क्षमता होती है,इसलिए पेंटाहैलाइड में बंधों का सहसंयोजक गुण अधिक होता है।
$BiF_3$ को छोड़कर त्रिसंयोजक हैलाइड सहसंयोजक होते हैं। $BiF_3$ आयनिक है। नाइट्रोजन के हैलाइडों को छोड़कर इन तत्वों के सभी ट्रायहैलाइड स्थिर हैं। नाइट्रोजन के ट्रायहैलाइडों में केवल $NF_3$ स्थिर है।

(B) मोस्कोवियम $(Mc)$ परमाणु क्रमांक $115$ वाला एक कृत्रिम रासायनिक तत्व है। यह आवर्त सारणी के समूह $15$ (नाइट्रोजन परिवार) से संबंधित है। आवर्त सारणी में,इस समूह के तत्व जो संक्रमण धातुओं के बाद आते हैं,उन्हें पोस्ट-ट्रांजिशन धातुओं के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। इसलिए,मोस्कोवियम को एक पोस्ट-ट्रांजिशन धातु माना जाता है।

समूह-$15$ के सभी तत्व दो प्रकार के ऑक्साइड बनाते हैं: $E_{2}O_{3}$ और $E_{2}O_{5}$।
तत्व की उच्च ऑक्सीकरण अवस्था वाला ऑक्साइड,निम्न ऑक्सीकरण अवस्था वाले ऑक्साइड की तुलना में अधिक अम्लीय होता है।
समूह में नीचे जाने पर अम्लीय गुण घटता है।
नाइट्रोजन और फास्फोरस के $E_{2}O_{3}$ प्रकार के ऑक्साइड पूरी तरह से अम्लीय होते हैं,आर्सेनिक और एंटीमनी के ऑक्साइड उभयधर्मी (amphoteric) होते हैं और बिस्मथ के ऑक्साइड क्षारीय होते हैं।
ट्रायऑक्साइड और पेंटाऑक्साइड की अम्लीय शक्ति केंद्रीय परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता में कमी के साथ घटती है।
ट्रायऑक्साइड की अम्लीय शक्ति: $N_{2}O_{3} > P_{2}O_{3} > As_{2}O_{3}$
पेंटाऑक्साइड की अम्लीय शक्ति: $N_{2}O_{5} > P_{2}O_{5} > As_{2}O_{5}$

(B) समूह $15$ के तत्वों के हाइड्राइड्स की क्षारीय प्रबलता केंद्रीय परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे हम समूह में $N$ से $Bi$ की ओर नीचे जाते हैं,परमाणु का आकार बढ़ता है।
आकार में वृद्धि के कारण,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बड़े आयतन में फैल जाता है,जिससे इलेक्ट्रॉन घनत्व कम हो जाता है।
इसलिए,इलेक्ट्रॉन युग्म दान करने की प्रवृत्ति कम हो जाती है और क्षारीय प्रबलता घट जाती है।
क्षारीय प्रबलता का क्रम इस प्रकार है: $NH_3 > PH_3 > AsH_3 > SbH_3 > BiH_3$।

(C) समूह $15$ के तत्वों के हाइड्राइड $(EH_3)$ में केंद्रीय परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है,जो उन्हें लुईस क्षार बनाता है। समूह में नीचे जाने पर क्षारीय सामर्थ्य घटती है।
ऑक्साइड के संदर्भ में,ये तत्व विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं में ऑक्साइड बनाते हैं। कम ऑक्सीकरण अवस्था वाले ऑक्साइड (जैसे $N_2O$,$NO$) आमतौर पर उदासीन होते हैं,जबकि उच्च ऑक्सीकरण अवस्था वाले ऑक्साइड (जैसे $N_2O_5$,$P_4O_{10}$) अम्लीय होते हैं। $As_2O_3$ और $Sb_2O_3$ जैसे कुछ ऑक्साइड उभयधर्मी होते हैं। इसलिए,ऑक्साइड सामान्यतः अम्लीय या उभयधर्मी प्रकृति के होते हैं।

(A) समूह $15$ के तत्वों में,नाइट्रोजन $(N)$ अस्थिर ट्राइहैलाइड बनाता है। $NF_3$ स्थिर है,लेकिन $NCl_3$,$NBr_3$ और $NI_3$ अत्यधिक अस्थिर और विस्फोटक होते हैं। यह मुख्य रूप से नाइट्रोजन परमाणु के छोटे आकार और हैलोजन परमाणुओं के बीच त्रिविम बाधा (steric repulsion) के कारण होता है।

(N/A) डाइनाइट्रोजन $(N_2)$ बनाने की विधियाँ:
$1$. व्यावसायिक उत्पादन: डाइनाइट्रोजन हवा के द्रवीकरण और प्रभाजी आसवन द्वारा प्राप्त की जाती है। तरल नाइट्रोजन $(bp = 77.2 \ K)$ पहले आसवित होती है,जबकि तरल ऑक्सीजन $(bp = 90 \ K)$ पीछे रह जाती है।
$2$. प्रयोगशाला विधि: यह अमोनियम क्लोराइड $(NH_4Cl)$ के जलीय घोल की सोडियम नाइट्राइट $(NaNO_2)$ के साथ अभिक्रिया द्वारा बनाई जाती है।
$NH_4Cl(aq) + NaNO_2(aq) \rightarrow N_2(g) + 2H_2O(l) + NaCl(aq)$.
इस प्रक्रिया में $NO$ और $HNO_3$ जैसी अशुद्धियों को दूर करने के लिए गैस को पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_2Cr_2O_7)$ युक्त सल्फ्यूरिक एसिड से गुजारा जाता है।
$3$. तापीय अपघटन: सोडियम या बेरियम एज़ाइड के तापीय अपघटन से अति-शुद्ध डाइनाइट्रोजन प्राप्त की जा सकती है।
$Ba(N_3)_2(s) \xrightarrow{\Delta} Ba(s) + 3N_2(g)$
$2NaN_3(s) \xrightarrow{\Delta} 2Na(s) + 3N_2(g)$
गुण:
यह एक रंगहीन,गंधहीन,स्वादहीन और गैर-विषाक्त गैस है। इसकी पानी में घुलनशीलता बहुत कम है और क्वथनांक तथा गलनांक बहुत कम होते हैं।
उपयोग:
$(i)$ अमोनिया और अन्य नाइट्रोजनयुक्त औद्योगिक रसायनों के निर्माण में।
$(ii)$ लोहा और इस्पात उद्योगों में अक्रिय वातावरण प्रदान करने के लिए।
$(iii)$ तरल डाइनाइट्रोजन का उपयोग जैविक पदार्थों और खाद्य पदार्थों के संरक्षण के लिए प्रशीतक के रूप में और क्रायोसर्जरी में किया जाता है।
$(iv)$ फिलामेंट के ऑक्सीकरण को रोकने के लिए बिजली के बल्बों को भरने में।

(A) नाइट्रोजन $(N_2)$ का क्वथनांक लगभग $77.4 \ K$ होता है।
ऑक्सीजन $(O_2)$ का क्वथनांक लगभग $90.2 \ K$ होता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(A) नाइट्रोजन $(N_2)$ कमरे के तापमान पर एक द्विपरमाणुक गैस है।
इसका क्वथनांक $77.2 \ K$ और हिमांक $63.1 \ K$ होता है।

(B) नाइट्रोजन के दो स्थिर समस्थानिक प्रकृति में पाए जाते हैं: $^{14}N$ और $^{15}N$।
$^{14}N$ सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला समस्थानिक है,जो प्राकृतिक नाइट्रोजन का लगभग $99.63\%$ है,जबकि $^{15}N$ लगभग $0.37\%$ है।
नाइट्रोजन के अन्य समस्थानिक,जैसे $^{13}N$ और $^{16}N$,रेडियोधर्मी और अस्थिर हैं।

(A) नाइट्रोजन $(N_2)$ का उपयोग धातुकर्म प्रक्रियाओं और खाद्य उद्योग में अक्रिय वातावरण प्रदान करने के लिए किया जाता है क्योंकि इसके मजबूत $N \equiv N$ ट्रिपल बॉन्ड के कारण इसकी बॉन्ड डिसोसिएशन एनर्जी $(941.4 \ kJ \ mol^{-1})$ बहुत अधिक होती है,जो इसे कमरे के तापमान पर रासायनिक रूप से अक्रिय बनाती है।

(A) अमोनिया हवा और मिट्टी में कम मात्रा में मौजूद होता है,जहाँ यह नाइट्रोजनयुक्त कार्बनिक पदार्थों,जैसे यूरिया के अपघटन से बनता है।
$H_{2}N-CO-NH_{2} + 2H_{2}O \rightarrow (NH_{4})_{2}CO_{3} + 2NH_{3} + CO_{2} + H_{2}O$
छोटे पैमाने पर,अमोनिया अमोनियम लवणों से प्राप्त किया जाता है जो कास्टिक सोडा या कैल्शियम हाइड्रोक्साइड के साथ उपचारित करने पर विघटित हो जाते हैं।
$2NH_{4}Cl + Ca(OH)_{2} \rightarrow 2NH_{3} + 2H_{2}O + CaCl_{2}$
$(NH_{4})_{2}SO_{4} + 2NaOH \rightarrow 2NH_{3} + 2H_{2}O + Na_{2}SO_{4}$
बड़े पैमाने पर,अमोनिया हैबर प्रक्रिया द्वारा निर्मित किया जाता है:
$N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)} ; \Delta_{f}H^{\circ} = -46.1 \ kJ \ mol^{-1}$
ली शातेलिए के सिद्धांत के अनुसार,उच्च दबाव अमोनिया के निर्माण के पक्ष में होगा। अमोनिया के उत्पादन के लिए इष्टतम स्थितियाँ $200 \times 10^{5} \ Pa$ ($200$ bar) का दबाव,$\sim 700 \ K$ का तापमान और संतुलन प्राप्त करने की दर को बढ़ाने के लिए आयरन ऑक्साइड के साथ $K_{2}O$ और $Al_{2}O_{3}$ जैसे उत्प्रेरक का उपयोग है; पहले मोलिब्डेनम का उपयोग प्रमोटर के रूप में किया जाता था।
$I$. भौतिक गुण: अमोनिया अणु त्रिकोणीय पिरामिडल होता है जिसमें नाइट्रोजन परमाणु शीर्ष पर होता है। इसमें तीन बंधक इलेक्ट्रॉन युग्म और एक अबंधक इलेक्ट्रॉन युग्म होता है। अमोनिया तीखी गंध वाली रंगहीन गैस है। इसके हिमांक और क्वथनांक क्रमशः $198.4 \ K$ और $239.7 \ K$ हैं। ठोस और तरल अवस्थाओं में,यह पानी की तरह $H$-बंधों के माध्यम से जुड़ा होता है,जो इसके आणविक द्रव्यमान के आधार पर अपेक्षित से अधिक गलनांक और क्वथनांक के लिए जिम्मेदार है।
$II$. रासायनिक गुण: अमोनिया पानी में अत्यधिक घुलनशील है। इसका जलीय घोल $OH^{-}$ आयनों के निर्माण के कारण कमजोर रूप से क्षारीय होता है।
$\ddot{N}H_{3(g)} + H_{2}O_{(l)} \rightleftharpoons NH_{4(aq)}^{+} + OH^{-}_{(aq)}$
यह एसिड के साथ अमोनियम लवण बनाता है,जैसे $NH_{4}Cl, (NH_{4})_{2}SO_{4}$ आदि। एक कमजोर आधार के रूप में,यह कई धातुओं के लवणों से उनके हाइड्रोक्साइड्स (कुछ धातुओं के मामले में जलयोजित ऑक्साइड्स) को अवक्षेपित करता है।
उदाहरण के लिए:
$ZnSO_{4(aq)} + 2NH_{4}OH_{(aq)} \rightarrow Zn(OH)_{2(s)} + (NH_{4})_{2}SO_{4(aq)}$ (सफेद अवक्षेप)
$FeCl_{3(aq)} + NH_{4}OH_{(aq)} \rightarrow Fe_{2}O_{3} \cdot xH_{2}O_{(s)} + NH_{4}Cl_{(aq)}$ (भूरा अवक्षेप)
अमोनिया नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन के एकाकी युग्म की उपस्थिति के कारण लुईस बेस के रूप में कार्य करता है। यह इलेक्ट्रॉन युग्म दान करता है और धातु आयनों के साथ संबंध बनाता है; ऐसे जटिल यौगिकों का निर्माण $Cu^{2+}, Ag^{+}$ आदि जैसे धातु आयनों का पता लगाने में उपयोगी है।
$Cu^{2+}_{(aq)} + 4NH_{3(aq)} \rightleftharpoons [Cu(NH_{3})_{4}]^{2+}_{(aq)}$ (नीले से गहरा नीला)
$Ag^{+}_{(aq)} + Cl^{-}_{(aq)}$ $\rightarrow AgCl_{(s)}$ $\xrightarrow{2NH_{3(aq)}} [Ag(NH_{3})_{2}]Cl_{(aq)}$
उपयोग: तरल अमोनिया का उपयोग इसकी उच्च वाष्पीकरण ऊष्मा के कारण रेफ्रिजरेंट के रूप में किया जाता है। अमोनिया का उपयोग विभिन्न नाइट्रोजनयुक्त उर्वरकों (अमोनियम नाइट्रेट,अमोनियम फॉस्फेट और अमोनियम सल्फेट) के उत्पादन में और कुछ अकार्बनिक नाइट्रोजन यौगिकों के निर्माण में किया जाता है,जिनमें सबसे महत्वपूर्ण नाइट्रिक एसिड है।

(B) नाइट्रोजनयुक्त उर्वरकों (जैसे यूरिया,अमोनियम नाइट्रेट और अमोनियम सल्फेट) के औद्योगिक निर्माण में उपयोग की जाने वाली मुख्य गैस अमोनिया $(NH_3)$ है।
इसका उत्पादन बड़े पैमाने पर हैबर प्रक्रिया द्वारा किया जाता है,जहाँ नाइट्रोजन $(N_2)$ और हाइड्रोजन $(H_2)$ लोहे के उत्प्रेरक की उपस्थिति में प्रतिक्रिया करते हैं।

(N/A) नाइट्रोजन के ऑक्साइड नीचे दी गई तालिका में संक्षेप में दिए गए हैं:

नाम और सूत्र	ऑक्सीकरण अवस्था,तैयारी और गुण
डाइनाइट्रोजन ऑक्साइड $(N_{2}O)$	ऑक्सीकरण अवस्था: $+1$. तैयारी: $NH_{4}NO_{3} \xrightarrow{Heat} N_{2}O + 2H_{2}O$. गुण: रंगहीन गैस,उदासीन।
नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड $(NO)$	ऑक्सीकरण अवस्था: $+2$. तैयारी: $2NaNO_{2} + 2FeSO_{4} + 3H_{2}SO_{4} \rightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 2NaHSO_{4} + 2H_{2}O + 2NO$. गुण: रंगहीन गैस,उदासीन।
डाइनाइट्रोजन ट्राइऑक्साइड $(N_{2}O_{3})$	ऑक्सीकरण अवस्था: $+3$. तैयारी: $2NO + N_{2}O_{4} \xrightarrow{250 \ K} 2N_{2}O_{3}$. गुण: नीला ठोस,अम्लीय।
नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_{2})$	ऑक्सीकरण अवस्था: $+4$. तैयारी: $2Pb(NO_{3})_{2} \xrightarrow{673 \ K} 4NO_{2} + 2PbO + O_{2}$. गुण: भूरी गैस,अम्लीय।
डाइनाइट्रोजन टेट्रॉक्साइड $(N_{2}O_{4})$	ऑक्सीकरण अवस्था: $+4$. तैयारी: $2NO_{2} \rightleftharpoons N_{2}O_{4}$. गुण: रंगहीन ठोस/द्रव,अम्लीय।
डाइनाइट्रोजन पेंटोक्साइड $(N_{2}O_{5})$	ऑक्सीकरण अवस्था: $+5$. तैयारी: $4HNO_{3} + P_{4}O_{10} \rightarrow 4HPO_{3} + 2N_{2}O_{5}$. गुण: रंगहीन ठोस,अम्लीय।