Nitrogen family Questions in Hindi

(D) **निर्माण**:
$1.$ प्रयोगशाला विधि: कांच के रिटॉर्ट में सांद्र $H_2SO_4$ के साथ $NaNO_3$ या $KNO_3$ को गर्म करके।
$NaNO_3 + H_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 + HNO_3$
$2.$ ओस्टवाल्ड प्रक्रिया:
$(i)$ $4NH_{3(g)} + 5O_{2(g)} \xrightarrow{Pt/Rh, 500 K, 9 bar} 4NO_{(g)} + 6H_2O_{(g)}$
(ii) $2NO_{(g)} + O_{2(g)} \rightleftharpoons 2NO_{2(g)}$
(iii) $3NO_{2(g)} + H_2O_{(l)} \rightarrow 2HNO_{3(aq)} + NO_{(g)}$
**भौतिक गुण**: यह तीखी गंध वाला एक रंगहीन तरल है। हिमांक $231.4 K$ और क्वथनांक $355.6 K$ है। प्रयोगशाला ग्रेड नाइट्रिक एसिड में द्रव्यमान के अनुसार $68\%$ $HNO_3$ होता है और इसका विशिष्ट गुरुत्व $1.504$ है।
**रासायनिक गुण**:
$1.$ अम्लीय प्रकृति: जलीय घोल में,यह एक मजबूत एसिड के रूप में व्यवहार करता है।
$HNO_{3(aq)} + H_2O_{(l)} \rightarrow H_3O^{+}_{(aq)} + NO_3^-(aq)$
$2.$ ऑक्सीकरण प्रकृति: यह एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है और $Au$ और $Pt$ जैसी उत्कृष्ट धातुओं को छोड़कर अधिकांश धातुओं पर हमला करता है।
$3Cu + 8HNO_3(dilute) \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O$
$Cu + 4HNO_3(concentrated) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O$
यह अधातुओं का भी ऑक्सीकरण करता है:
$I_2 + 10HNO_3 \rightarrow 2HIO_3 + 10NO_2 + 4H_2O$
$C + 4HNO_3 \rightarrow CO_2 + 2H_2O + 4NO_2$
**उपयोग**:
$1.$ उर्वरकों के लिए अमोनियम नाइट्रेट $(NH_4NO_3)$ के निर्माण में।
$2.$ $TNT$ और नाइट्रोग्लिसरीन जैसे विस्फोटकों की तैयारी में।
$3.$ स्टेनलेस स्टील की सफाई (पिकलिंग) और धातुओं की नक्काशी (एचिंग) के लिए।
$4.$ रॉकेट ईंधन में ऑक्सीडाइज़र के रूप में।

(A) सांद्र नाइट्रिक एसिड आमतौर पर $NaNO_3$ या $KNO_3$ और सांद्र $H_2SO_4$ के मिश्रण के आसवन द्वारा प्राप्त किया जाता है।
हालाँकि,आसवन द्वारा प्राप्त जलीय $HNO_3$ की अधिकतम सांद्रता द्रव्यमान के अनुसार लगभग $68 \%$ होती है।
सांद्र $H_2SO_4$ के साथ निर्जलीकरण द्वारा इसे $98 \%$ तक सांद्र किया जा सकता है।

(A) शुद्ध नाइट्रिक एसिड $(HNO_3)$ के भौतिक गुण इस प्रकार हैं:
गलनांक: $231.4 \ K$
क्वथनांक: $355.6 \ K$
विशिष्ट गुरुत्व: $1.504 \ g/cm^3$
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(N/A) फास्फोरस कई अपररूपों में पाया जाता है,जिनमें सफेद,लाल और काला फास्फोरस महत्वपूर्ण हैं।
$(a)$ सफेद फास्फोरस: यह औद्योगिक संश्लेषण द्वारा प्राप्त किया जाता है।
यह एक पारभासी सफेद मोम जैसा ठोस पदार्थ है।
यह जहरीला,पानी में अघुलनशील लेकिन कार्बन डाइसल्फाइड में घुलनशील होता है और अंधेरे में चमकता $(glow)$ है।
यह अक्रिय वातावरण में उबलते $NaOH$ के घोल में घुलकर $PH_3$ बनाता है।
$P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3 + 3NaH_2PO_2$
इसमें चित्र में दिखाए अनुसार पृथक चतुष्फलकीय $P_4$ अणु होते हैं।
$(b)$ लाल फास्फोरस: इसे सफेद फास्फोरस को अक्रिय वातावरण में $573 \ K$ पर कई दिनों तक गर्म करके प्राप्त किया जाता है।
लाल फास्फोरस में लोहे जैसी धूसर चमक होती है।
यह गंधहीन,गैर-विषैला और पानी तथा कार्बन डाइसल्फाइड में अघुलनशील होता है।
यह सफेद फास्फोरस की तुलना में बहुत कम प्रतिक्रियाशील होता है और अंधेरे में नहीं चमकता है। यह बहुलक $(polymeric)$ होता है।
जैसा कि चित्र में दिखाया गया है,इसमें $P_4$ चतुष्फलकीय इकाइयों की श्रृंखलाएं एक-दूसरे से जुड़ी होती हैं।

(A) सफेद फास्फोरस को अक्रिय वातावरण में $573 \ K$ तापमान पर कई दिनों तक गर्म करने पर यह लाल फास्फोरस में परिवर्तित हो जाता है।

(B) लाल फास्फोरस लोहे जैसा धूसर चमकदार ठोस होता है। यह बहुलक प्रकृति का होता है और इसमें $P_4$ चतुष्फलक की श्रृंखलाएं एक-दूसरे से जुड़ी होती हैं।

(B) काले फास्फोरस के $2$ अपररूप होते हैं:
$1$. $\alpha$-काला फास्फोरस: यह लाल फास्फोरस को एक सीलबंद नली में $803 \ K$ पर गर्म करने पर बनता है।
$2$. $\beta$-काला फास्फोरस: यह सफेद फास्फोरस को उच्च दबाव पर $473 \ K$ पर गर्म करने पर बनता है।

(A) जब लाल फास्फोरस को एक सीलबंद नली में $803 \ K$ तापमान पर गर्म किया जाता है,तो यह $\alpha$-काले फास्फोरस में परिवर्तित हो जाता है।

(A) सफेद फास्फोरस को उच्च दाब पर $473 \ K$ तापमान पर गर्म करने पर $\beta$-काला फास्फोरस प्राप्त होता है।
इस प्रक्रिया में चतुष्फलकीय $P_4$ इकाइयों का रूपांतरण एक स्तरित संरचना में होता है।

(N/A) विरचन: फॉस्फीन को कैल्शियम फॉस्फाइड की जल या तनु $HCl$ के साथ अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है।
$Ca_{3}P_{2} + 6H_{2}O \rightarrow 3Ca(OH)_{2} + 2PH_{3}$
$Ca_{3}P_{2} + 6HCl \rightarrow 3CaCl_{2} + 2PH_{3}$
प्रयोगशाला में,इसे $CO_{2}$ के अक्रिय वातावरण में सफेद फास्फोरस को सांद्र $NaOH$ विलयन के साथ गर्म करके तैयार किया जाता है।
$P_{4} + 3NaOH + 3H_{2}O \rightarrow PH_{3} + 3NaH_{2}PO_{2}$ (सोडियम हाइपोफॉस्फाइट)
शुद्ध $PH_{3}$ प्राप्त करने के लिए,इसे $HI$ में अवशोषित करके फॉस्फोनियम आयोडाइड $(PH_{4}I)$ बनाया जाता है,जो $KOH$ के साथ उपचारित करने पर शुद्ध फॉस्फीन देता है: $PH_{4}I + KOH \rightarrow KI + H_{2}O + PH_{3}$।
भौतिक गुणधर्म: $PH_{3}$ सड़ी हुई मछली जैसी गंध वाली रंगहीन गैस है और यह अत्यधिक विषैली होती है। यह जल में अल्प विलेय है।
रासायनिक गुणधर्म: फॉस्फीन $HNO_{3}$,$Cl_{2}$ और $Br_{2}$ जैसी ऑक्सीकरणकारी अभिकर्मकों की उपस्थिति में विस्फोट करती है। यह दुर्बल क्षारीय है और अम्लों के साथ फॉस्फोनियम यौगिक बनाती है,उदा.,$PH_{3} + HBr \rightarrow PH_{4}Br$ (फॉस्फोनियम ब्रोमाइड)। यह धातु लवणों के साथ अभिक्रिया करके फॉस्फाइड बनाती है: $3CuSO_{4} + 2PH_{3} \rightarrow Cu_{3}P_{2} + 3H_{2}SO_{4}$ और $3HgCl_{2} + 2PH_{3} \rightarrow Hg_{3}P_{2} + 6HCl$।
उपयोग: फॉस्फीन का उपयोग होम्स सिग्नल में किया जाता है। कैल्शियम कार्बाइड $(CaC_{2})$ और कैल्शियम फॉस्फाइड $(Ca_{3}P_{2})$ युक्त पात्रों को समुद्र में फेंका जाता है,जहाँ उत्पन्न गैसें ($C_{2}H_{2}$ और $PH_{3}$) जलकर सिग्नल का कार्य करती हैं। इसका उपयोग स्मोक स्क्रीन बनाने में भी किया जाता है।

(A) फॉस्फीन $(PH_3)$ एक रंगहीन,अत्यधिक विषैली गैस है जिसमें सड़ी हुई मछली जैसी विशिष्ट गंध होती है। इसे $CO_2$ के निष्क्रिय वातावरण में सफेद फास्फोरस की सांद्र सोडियम हाइड्रॉक्साइड विलयन के साथ अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है।

(B) फॉस्फीन $(PH_3)$ जल में केवल अल्प विलेय है। यह एक अध्रुवीय सहसंयोजक अणु है,जो जल जैसे ध्रुवीय विलायक में इसकी कम विलेयता को स्पष्ट करता है।

(C) जब फॉस्फीन $(PH_3)$ गैस को मरक्यूरिक क्लोराइड $(HgCl_2)$ के विलयन से गुजारा जाता है,तो यह मर्करी$(II)$ फॉस्फाइड-क्लोराइड नामक एक संकुल यौगिक बनाता है,जिसका सूत्र $3HgCl_2 \cdot 2PH_3$ (या $Hg_3P_2 \cdot 3HgCl_2$) है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$3HgCl_2 + 2PH_3 \rightarrow Hg_3P_2 \cdot 3HgCl_2 + 6HCl$

(A) फॉस्फोरस परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपस्थिति के कारण फॉस्फीन $(PH_3)$ एक दुर्बल क्षार के रूप में कार्य करता है।
जब यह प्रबल अम्लों ($HX$,जहाँ $X = Cl, Br, I$) के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह प्रोटोनीकरण द्वारा फॉस्फोनियम लवण बनाता है।
अभिक्रिया: $PH_3 + HX \rightarrow PH_4X$ (जहाँ $PH_4X$ एक फॉस्फोनियम लवण है)।

(N/A) $PCl_{3}$ की आणविक संरचना:
$PCl_{3}$ की आकृति अमोनिया $(NH_{3})$ के समान त्रिकोणीय पिरामिडीय होती है।
फास्फोरस परमाणु $sp^{3}$ संकरित होता है और इसमें इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म (lone pair) होता है।
$PCl_{3}$ के गुण:
$1$. यह एक रंगहीन,तैलीय द्रव है।
$2$. नमी की उपस्थिति में इसका जल-अपघटन होता है:
$PCl_{3} + 3H_{2}O \rightarrow H_{3}PO_{3} + 3HCl$
$3$. यह हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह वाले कार्बनिक यौगिकों जैसे कार्बोक्सिलिक एसिड और अल्कोहल के साथ अभिक्रिया करता है:
$3CH_{3}COOH + PCl_{3} \rightarrow 3CH_{3}COCl + H_{3}PO_{3}$
$3C_{2}H_{5}OH + PCl_{3} \rightarrow 3C_{2}H_{5}Cl + H_{3}PO_{3}$

(N/A) संरचना: फास्फोरस पेंटाक्लोराइड $(PCl_5)$ गैसीय और तरल अवस्थाओं में त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय (trigonal bipyramidal) आकार का होता है। फास्फोरस परमाणु $sp^3d$ संकरण (hybridization) दर्शाता है।
$PCl_5$ में,तीन भूमध्यरेखीय (equatorial) $P-Cl$ बंध समान होते हैं,जबकि दो अक्षीय (axial) $P-Cl$ बंध भूमध्यरेखीय बंधों की तुलना में लंबे होते हैं। इसका कारण यह है कि अक्षीय बंध युग्म,भूमध्यरेखीय बंध युग्मों से अधिक प्रतिकर्षण का अनुभव करते हैं।
$PCl_5$ के गुण:
$1$. $PCl_5$ एक पीले-सफेद रंग का पाउडर है। नम हवा में,यह जल-अपघटित होकर फास्फोरस ऑक्सीक्लोराइड $(POCl_3)$ और अंततः फास्फोरिक एसिड $(H_3PO_4)$ देता है:
$PCl_5 + H_2O \rightarrow POCl_3 + 2HCl$
$POCl_3 + 3H_2O \rightarrow H_3PO_4 + 3HCl$
$2$. गर्म करने पर,यह ऊर्ध्वपातित (sublimes) होता है,लेकिन अधिक गर्म करने पर यह विघटित हो जाता है:
$PCl_5 \xrightarrow{\Delta} PCl_3 + Cl_2$
$3$. यह $-OH$ समूह वाले कार्बनिक यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करके उन्हें क्लोरो डेरिवेटिव में परिवर्तित कर देता है:
$C_2H_5OH + PCl_5 \rightarrow C_2H_5Cl + POCl_3 + HCl$
$CH_3COOH + PCl_5 \rightarrow CH_3COCl + POCl_3 + HCl$
$4$. बारीक पिसी हुई धातुएं $PCl_5$ के साथ गर्म करने पर अपने संबंधित क्लोराइड देती हैं:
$2Ag + PCl_5 \rightarrow 2AgCl + PCl_3$
$Sn + 2PCl_5 \rightarrow SnCl_4 + 2PCl_3$

(A) सफेद फास्फोरस $(P_4)$ की थायोनिल क्लोराइड $(SOCl_2)$ के साथ अभिक्रिया फास्फोरस ट्राइक्लोराइड $(PCl_3)$ तैयार करने की एक मानक विधि है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$P_4 + 8SOCl_2 \rightarrow 4PCl_3 + 4SO_2 + 2S_2Cl_2$
अतः,बनने वाले उत्पाद फास्फोरस ट्राइक्लोराइड $(PCl_3)$,सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ और डाइसल्फर डाइक्लोराइड $(S_2Cl_2)$ हैं।

(A) $PCl_5$ (फास्फोरस पेंटाक्लोराइड) कमरे के तापमान पर एक पीले-सफेद रंग का क्रिस्टलीय ठोस होता है।

(N/A) फास्फोरस के विभिन्न ऑक्सोएसिड की संरचनाएं,ऑक्सीकरण अवस्था और विशिष्ट बंध नीचे दी गई तालिका में संक्षेपित हैं:

नाम और संरचना	ऑक्सीकरण अवस्था	विशिष्ट बंध और उनकी संख्या
हाइपोफास्फोरस एसिड $(H_3PO_2)$	$+1$	एक $P-OH$,दो $P-H$,एक $P=O$
ऑर्थोफास्फोरस (फास्फोनिक) एसिड $(H_3PO_3)$	$+3$	दो $P-OH$,एक $P-H$,एक $P=O$
ऑर्थोफास्फोरिक एसिड $(H_3PO_4)$	$+5$	तीन $P-OH$,एक $P=O$
पायरोफास्फोरिक एसिड $(H_4P_2O_7)$	$+5$	चार $P-OH$,दो $P=O$,एक $P-O-P$

(B) $1.$ असत्य: अमोनिया $(NH_3)$ का उत्पादन $N_2$ और $H_2$ के मिश्रण से होता है,न कि $SO_2$ और $N_2$ से।
$2.$ असत्य: हैबर प्रक्रम में $N_2$ और $H_2$ से अमोनिया $(NH_3)$ बनता है,$N_2H_2$ या $N_2H_4$ नहीं।
$3.$ असत्य: हैबर प्रक्रम में आयरन $(Fe)$,जो एक $d$-ब्लॉक तत्व है,का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।
अतः,सभी कथन असत्य $(F, F, F)$ हैं।

(A) मैंगनीज का भूरा यौगिक मैंगनीज डाइऑक्साइड $(MnO_2)$ है।
जब $MnO_2$ सांद्र $HCl$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह क्लोरीन गैस $(Cl_2)$ उत्पन्न करता है: $MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + 2H_2O + Cl_2$.
अतः,$A = MnO_2$ और $B = Cl_2$.
जब क्लोरीन गैस अधिक मात्रा में अमोनिया $(NH_3)$ के साथ अभिक्रिया करती है,तो यह नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड $(NCl_3)$ बनाती है,जो एक विस्फोटक यौगिक है: $NH_3 + 3Cl_2 \rightarrow NCl_3 + 3HCl$.
अतः,$C = NCl_3$.

(A) अमोनिया $(NH_3)$ और हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ गैस के बीच की अभिक्रिया इस प्रकार है:
$NH_3(g) + HCl(g) \rightarrow NH_4Cl(s)$
$NH_4Cl$ (अमोनियम क्लोराइड) ठोस के रूप में बनता है,जो सफेद धुएं के रूप में दिखाई देता है।

(N/A) प्लेटिनम-रोडियम उत्प्रेरक की उपस्थिति में $500 \ K$ ताप और $9 \ bar$ दाब पर वायुमंडलीय ऑक्सीजन $(O_2)$ द्वारा अमोनिया $(NH_3)$ का उत्प्रेरकीय ऑक्सीकरण निम्नलिखित संतुलित समीकरण द्वारा दर्शाया जाता है:
$4 NH_3(g) + 5 O_2(g) \xrightarrow{Pt/Rh, 500 \ K, 9 \ bar} 4 NO(g) + 6 H_2O(g)$

(N/A) पायरोफॉस्फोरिक एसिड का रासायनिक सूत्र $H_4P_2O_7$ है।
इसकी संरचना में दो $PO_4$ टेट्राहेड्रल इकाइयाँ एक ऑक्सीजन परमाणु ($P-O-P$ लिंकेज) द्वारा जुड़ी होती हैं।
प्रत्येक फास्फोरस परमाणु एक टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणु के साथ द्वि-आबंध $(P=O)$ द्वारा और दो हाइड्रॉक्सिल समूहों $(-OH)$ के साथ जुड़ा होता है।
संरचना इस प्रकार है:
$HO-P(=O)(OH)-O-P(=O)(OH)-OH$

(N/A) $NH_3$ नाइट्रोजन परमाणु की उच्च विद्युत ऋणात्मकता और छोटे आकार के कारण पानी के अणुओं के साथ हाइड्रोजन बंध बनाने में सक्षम है,जो इसे पानी में अत्यधिक घुलनशील बनाता है।
इसके विपरीत,$PH_3$ (फॉस्फीन) की विद्युत ऋणात्मकता बहुत कम होती है और परमाणु का आकार बड़ा होता है,जो इसे पानी के अणुओं के साथ हाइड्रोजन बंध बनाने से रोकता है।
परिणामस्वरूप,$PH_3$ पानी में बहुत कम घुलनशील है और बुलबुलों के रूप में बाहर निकल जाता है।

(N/A) नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$ एक विषम-इलेक्ट्रॉन अणु है जिसमें नाइट्रोजन परमाणु पर एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है,जिसे $: \dot{N}=\ddot{O}$ के रूप में दर्शाया जाता है।
इस अयुग्मित इलेक्ट्रॉन के कारण,$NO$ गैसीय अवस्था में अनुचुंबकीय होता है।
हालाँकि,ठोस अवस्था में $NO$ अणु द्विलकीकरण (dimerization) द्वारा $N_2O_2$ बनाते हैं,जहाँ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन युग्मित हो जाते हैं,जिससे ठोस प्रतिचुंबकीय हो जाता है।

(A) $A, PCl_5$ है और $B, PCl_3$ है।
$B (PCl_3)$ जल-अपघटन पर फास्फोरस अम्ल $(H_3PO_3)$ और हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ देता है:
$PCl_3 + 3 H_2O \rightarrow H_3PO_3 + 3 HCl$
$A (PCl_5)$ जल-अपघटन पर फास्फोरिक अम्ल $(H_3PO_4)$ और हाइड्रोजन क्लोराइड $(HCl)$ देता है:
$PCl_5 + 4 H_2O \rightarrow H_3PO_4 + 5 HCl$

$NO_{3}^{-} + 3 Fe^{2+} + 4 H^{+} \rightarrow NO + 3 Fe^{3+} + 2 H_{2}O$
$[Fe(H_{2}O)_{6}]^{2+} + NO \rightarrow [Fe(H_{2}O)_{5}(NO)]^{2+} + H_{2}O$
निर्मित भूरा संकुल $[Fe(H_{2}O)_{5}(NO)]SO_{4}$ है,जो भूरे वलय के लिए उत्तरदायी है।

(N/A) नाइट्रोजन के तीन ऑक्सोअम्ल निम्नलिखित हैं:
$(i)$ नाइट्रस अम्ल - $HNO_2$
$(ii)$ नाइट्रिक अम्ल - $HNO_3$
$(iii)$ हाइपोनाइट्रस अम्ल - $H_2N_2O_2$
नाइट्रोजन का वह ऑक्सोअम्ल जिसमें नाइट्रोजन $(+3)$ ऑक्सीकरण अवस्था में है,वह नाइट्रस अम्ल $(HNO_2)$ है।
इसकी असमानुपातन अभिक्रिया है:
$3HNO_2 \rightarrow HNO_3 + H_2O + 2NO$
इस अभिक्रिया में,नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था $HNO_3$ में $(+3)$ से बदलकर $(+5)$ और $NO$ में $(+2)$ हो जाती है।

(N/A) नाइट्रिक एसिड $(HNO_{3})$ और फास्फोरस पेंटोक्साइड $(P_{4}O_{10})$ के बीच की अभिक्रिया इस प्रकार है:
$4 HNO_{3} + P_{4}O_{10} \rightarrow 2 N_{2}O_{5} + 4 HPO_{3}$
बना हुआ नाइट्रोजन का ऑक्साइड डाइनाइट्रोजन पेंटोक्साइड $(N_{2}O_{5})$ है। इसकी अनुनादी संरचनाएं इस प्रकार हैं:
$[:O-N(=O)-O-N(=O)=O] \leftrightarrow [O=N(=O)-O-N(=O)-O:]$

(N/A)

गुण	सफेद फास्फोरस	लाल फास्फोरस
संरचना	यह पृथक $P_4$ अणुओं के रूप में मौजूद होता है जहाँ $P$ परमाणु $60^{\circ}$ के बंध कोण के साथ चतुष्फलक के कोनों पर स्थित होते हैं।	यह $P_4$ चतुष्फलक में एक $P-P$ बंध के टूटने से बनी बहुलक (पॉलिमर) श्रृंखला संरचना के रूप में मौजूद होता है।
अभिक्रियाशीलता	$P_4$ अणु में उच्च कोणीय तनाव के कारण यह अत्यधिक अभिक्रियाशील होता है।	बहुलक संरचना के कारण कोणीय तनाव कम होने से यह कम अभिक्रियाशील होता है।

(N/A) ऑक्सीकरण उत्पाद नाइट्रिक एसिड की सांद्रता,धातु की प्रकृति और अभिक्रिया के तापमान पर निर्भर करते हैं।
तनु नाइट्रिक एसिड के लिए:
$3 Cu + 8 HNO_3 (\text{dilute}) \rightarrow 3 Cu(NO_3)_2 + 2 NO + 4 H_2O$
सांद्र नाइट्रिक एसिड के लिए:
$Cu + 4 HNO_3 (\text{conc.}) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2 NO_2 + 2 H_2O$

(N/A) फास्फिनिक अम्ल $(H_3PO_2)$ की संरचना इस प्रकार है:
$P$ एक $O$ परमाणु के साथ द्वि-आबंध द्वारा,एक $-OH$ समूह के साथ और दो $H$ परमाणुओं के साथ जुड़ा होता है।
संरचना:
$H-P(=O)(H)-OH$
फास्फिनिक अम्ल दो $P-H$ आबंधों की उपस्थिति के कारण एक अच्छे अपचायक के रूप में कार्य करता है।
इसके अपचायक व्यवहार को दर्शाने वाली अभिक्रिया:
$4AgNO_3 + 2H_2O + H_3PO_2 \rightarrow 4Ag + 4HNO_3 + H_3PO_4$

(N/A) $2 \ Pb(NO_3)_2 \xrightarrow{\Delta, 673 \ K} 2 \ PbO + 4 \ NO_2 + O_2$
गैस $'A'$ $NO_2$ (भूरी गैस) है।
ठंडा करने पर,$2 \ NO_2 \rightleftharpoons N_2O_4$। अतः,ठोस $'B'$ $N_2O_4$ है।
$N_2O_4 + NO \xrightarrow{250 \ K} N_2O_3$
ठोस $'C'$ $N_2O_3$ (नीला ठोस) है।
संरचनाएं:
$N_2O_4$: संरचना में दो $NO_2$ इकाइयां $N-N$ बंध द्वारा जुड़ी होती हैं,जो अनुनाद दर्शाती हैं।
$N_2O_3$: संरचना में $NO_2$ और $NO$ इकाइयां $N-N$ बंध द्वारा जुड़ी होती हैं,जो अनुनाद दर्शाती हैं।

(N/A) $(A) = NH_4NO_2$,$(B) = N_2$,$(C) = NH_3$,$(D) = HNO_3$
$(i) \ NH_4NO_2 \xrightarrow{\Delta} N_2(g) + 2H_2O(l)$
$(ii) \ N_2(g) + 3H_2(g) \xrightarrow{Fe/Mo} 2NH_3(g)$
$(iii) \ 4NH_3(g) + 5O_2(g) \xrightarrow{Pt/Rh} 4NO(g) + 6H_2O(l)$
$(iv) \ 2NO(g) + O_2(g) \rightarrow 2NO_2(g)$
$(v) \ 3NO_2(g) + H_2O(l) \rightarrow 2HNO_3(aq) + NO(g)$

(N/A) समूह-$15$ के सभी तत्व धातुओं के साथ अभिक्रिया करके अपने द्विअंगी यौगिक बनाते हैं,जिनमें वे $-3$ ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं। उदाहरणों में $Ca_{3}N_{2}$ (कैल्शियम नाइट्राइड),$Ca_{3}P_{2}$ (कैल्शियम फॉस्फाइड),$Na_{3}As$ (सोडियम आर्सेनाइड),$Zn_{3}Sb_{2}$ (जिंक एंटीमोनाइड) और $Mg_{3}Bi_{2}$ (मैग्नीशियम बिस्मथाइड) शामिल हैं।

(N/A) $(I)$ व्यावसायिक विरचन: व्यावसायिक रूप से डाइनाइट्रोजन का उत्पादन वायु के द्रवीकरण और प्रभाजी आसवन द्वारा किया जाता है। द्रव डाइनाइट्रोजन (क्वथनांक $77.2 \ K$) पहले आसवित हो जाता है,जबकि द्रव ऑक्सीजन (क्वथनांक $90 \ K$) पीछे रह जाती है।
$(II)$ प्रयोगशाला विरचन: प्रयोगशाला में,डाइनाइट्रोजन को अमोनियम क्लोराइड के जलीय विलयन की सोडियम नाइट्राइट के साथ अभिक्रिया कराकर तैयार किया जाता है।
$NH_{4}Cl_{(aq)} + NaNO_{2(aq)} \rightarrow NaCl_{(aq)} + N_{2(g)} + 2H_{2}O_{(l)}$
इस अभिक्रिया में अल्प मात्रा में $NO$ और $HNO_{3}$ भी बनते हैं; इन अशुद्धियों को पोटेशियम डाइक्रोमेट युक्त जलीय सल्फ्यूरिक अम्ल से गैस को गुजार कर दूर किया जा सकता है।
$(III)$ तापीय अपघटन द्वारा: अमोनियम डाइक्रोमेट और धातु एज़ाइड जैसे $Ba(N_{3})_{2}$ या $NaN_{3}$ के तापीय अपघटन से नाइट्रोजन प्राप्त होता है।
$(NH_{4})_{2}Cr_{2}O_{7} \xrightarrow{\Delta} N_{2} + 4H_{2}O + Cr_{2}O_{3}$
$Ba(N_{3})_{2} \xrightarrow{\Delta} Ba + 3N_{2(g)}$
$2NaN_{3} \xrightarrow{\Delta} 2Na + 3N_{2(g)}$
धातु एज़ाइड से बहुत शुद्ध डाइनाइट्रोजन प्राप्त होता है।

(N/A) भौतिक गुण: डाईनाइट्रोजन एक रंगहीन,गंधहीन,स्वादहीन और गैर-विषैली गैस है। नाइट्रोजन परमाणु के दो स्थिर समस्थानिक हैं: ${}^{14}N$ और ${}^{15}N$.
जल में घुलनशीलता बहुत कम है ($273 \ K$ और $1 \ bar$ दाब पर प्रति लीटर जल में $23.2 \ cm^{3}$) और इसके हिमांक और क्वथनांक कम होते हैं।
रासायनिक गुण: उच्च $N \equiv N$ बंध एन्थैल्पी के कारण यह कमरे के तापमान पर अक्रिय है; तापमान बढ़ने के साथ अभिक्रियाशीलता बढ़ती है।
उच्च तापमान पर,यह सीधे कुछ धातुओं के साथ मिलकर मुख्य रूप से आयनिक नाइट्राइड और अधातुओं के साथ मिलकर सहसंयोजक नाइट्राइड बनाता है।
उदाहरण के लिए:
$6Li + N_{2} \xrightarrow{\Delta} 2Li_{3}N$
$3Mg + N_{2} \xrightarrow{\Delta} Mg_{3}N_{2}$
यह उत्प्रेरक की उपस्थिति में लगभग $773 \ K$ पर हाइड्रोजन के साथ मिलकर अमोनिया बनाता है।
डाईनाइट्रोजन केवल बहुत उच्च तापमान (लगभग $2000 \ K$) पर डाईऑक्सीजन के साथ मिलकर नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$ बनाता है:
$N_{2(g)} + O_{2(g)} \xrightarrow{2000 \ K} 2NO_{(g)}$

(N/A) $1$. $NH_3$ और कैल्शियम सायनामाइड $(CaCN_2)$ जैसे औद्योगिक रसायनों के निर्माण में।
$2$. लोहा और इस्पात उद्योग में अक्रिय वातावरण बनाए रखने के लिए।
$3$. अभिक्रियाशील रसायनों के लिए अक्रिय तनुकारी (diluent) के रूप में।
$4$. तरल नाइट्रोजन का उपयोग जैविक पदार्थों,खाद्य वस्तुओं को संरक्षित करने और क्रायोसर्जरी में प्रशीतक (refrigerant) के रूप में किया जाता है।

(N/A) फास्फोरस कई अपररूपों में पाया जाता है,जिनमें से महत्वपूर्ण सफेद,लाल और काले हैं।
$I$. सफेद फास्फोरस: सफेद फास्फोरस एक पारभासी सफेद मोम जैसा ठोस है। यह जहरीला होता है,पानी में अघुलनशील है लेकिन कार्बन डाइसल्फाइड में घुलनशील है और अंधेरे में चमकता है (केमिलुमिनेसेंस)। यह एक अक्रिय वातावरण में उबलते $NaOH$ घोल में घुलकर $PH_{3}$ और सोडियम हाइपोफास्फाइट $(NaH_{2}PO_{2})$ देता है।
$P_{4} + 3NaOH + 3H_{2}O \rightarrow PH_{3} + 3NaH_{2}PO_{2}$
सफेद फास्फोरस सामान्य परिस्थितियों में अन्य ठोस चरणों की तुलना में कम स्थिर और इसलिए अधिक प्रतिक्रियाशील होता है क्योंकि $P_{4}$ अणु में कोणीय तनाव होता है,जहाँ कोण केवल $60^{\circ}$ होते हैं। यह हवा में आसानी से आग पकड़ लेता है और $P_{4}O_{10}$ का घना सफेद धुआं देता है।
$P_{4} + 5O_{2} \rightarrow P_{4}O_{10}$
यह अलग-अलग चतुष्फलकीय $P_{4}$ अणुओं से बना होता है।
$II$. लाल फास्फोरस: जब सफेद फास्फोरस को एक अक्रिय वातावरण में $573 \ K$ पर कई दिनों तक गर्म किया जाता है,तो लाल फास्फोरस प्राप्त होता है।
लाल फास्फोरस बहुलक (पॉलिमेरिक) होता है,जो आपस में जुड़े $P_{4}$ चतुष्फलकों की श्रृंखलाओं से बना होता है। इसमें लोहे जैसी धूसर चमक होती है और यह गंधहीन,गैर-विषाक्त होता है और पानी के साथ-साथ कार्बन डाइसल्फाइड में भी अघुलनशील होता है।
जब लाल फास्फोरस को उच्च दबाव में गर्म किया जाता है,तो काले फास्फोरस के चरणों की एक श्रृंखला प्राप्त होती है। रासायनिक रूप से लाल फास्फोरस सफेद फास्फोरस की तुलना में बहुत कम प्रतिक्रियाशील होता है और यह अंधेरे में नहीं चमकता है।

(N/A) फास्फोरस ट्राइक्लोराइड $(PCl_{3})$ का विरचन:
यह गर्म सफेद फास्फोरस पर शुष्क क्लोरीन प्रवाहित करने से प्राप्त होता है:
$P_{4} + 6Cl_{2} \rightarrow 4PCl_{3}$
यह सफेद फास्फोरस के साथ थायोनिल क्लोराइड की अभिक्रिया द्वारा भी प्राप्त किया जाता है:
$P_{4} + 8SOCl_{2} \rightarrow 4PCl_{3} + 4SO_{2} + 2S_{2}Cl_{2}$
फास्फोरस पेंटाक्लोराइड $(PCl_{5})$ का विरचन:
फास्फोरस पेंटाक्लोराइड सफेद फास्फोरस की अधिकता में शुष्क क्लोरीन के साथ अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है:
$P_{4} + 10Cl_{2} \rightarrow 4PCl_{5}$
इसे सफेद फास्फोरस पर सल्फ्यूराइल क्लोराइड $(SO_{2}Cl_{2})$ की अभिक्रिया द्वारा भी तैयार किया जा सकता है:
$P_{4} + 10SO_{2}Cl_{2} \rightarrow 4PCl_{5} + 10SO_{2}$

(N/A)

नाम	सूत्र,ऑक्सीकरण अवस्था,बंध और तैयारी
हाइपोफास्फोरस (फास्फिनिक)	सूत्र: $H_{3}PO_{2}$; ऑक्सीकरण अवस्था: $ 1$; बंध: दो $P-H$,एक $P=O$,एक $P-OH$; तैयारी: सफेद $P_{4} {\text{क्षार}}$
ऑर्थोफास्फोरस (फास्फोनिक)	सूत्र: $H_{3}PO_{3}$; ऑक्सीकरण अवस्था: $ 3$; बंध: एक $P-H$,एक $P=O$,दो $P-OH$; तैयारी: $P_{2}O_{3} H_{2}O$
पायरोफास्फोरस	सूत्र: $H_{4}P_{2}O_{5}$; ऑक्सीकरण अवस्था: $ 3$; बंध: दो $P-H$,दो $P=O$,दो $P-OH$; तैयारी: $PCl_{3} H_{3}PO_{3}$
हाइपोफास्फोरिक	सूत्र: $H_{4}P_{2}O_{6}$; ऑक्सीकरण अवस्था: $ 4$; बंध: दो $P=O$,एक $P-P$,चार $P-OH$; तैयारी: लाल $P_{4} {\text{क्षार}}$
ऑर्थोफास्फोरिक	सूत्र: $H_{3}PO_{4}$; ऑक्सीकरण अवस्था: $ 5$; बंध: एक $P=O$,तीन $P-OH$; तैयारी: $P_{4}O_{10} H_{2}O$
पायरोफास्फोरिक	सूत्र: $H_{4}P_{2}O_{7}$; ऑक्सीकरण अवस्था: $ 5$; बंध: दो $P=O$,एक $P-O-P$,चार $P-OH$; तैयारी: $P_{4}O_{10} H_{2}O$
मेटाफास्फोरिक$^{*}$	सूत्र: $(HPO_{3})_{n}$; ऑक्सीकरण अवस्था: $ 5$; बंध: तीन $P=O$,तीन $P-OH$,तीन $P-O-P$ ($n=3$ के लिए); तैयारी: फास्फोरिक अम्ल को गर्म करके

$^{*}$ केवल बहुलक रूपों में मौजूद है। $(HPO_{3})_{3}$ के विशिष्ट बंध तालिका में दिए गए हैं। ऑक्सोअम्लों की संरचनाएं $H_{2}O$ या $O$-परमाणु के नुकसान या लाभ के संदर्भ में परस्पर संबंधित हैं।

(N/A) ऑक्सोएसिड में,फास्फोरस अन्य परमाणुओं द्वारा चतुष्फलकीय रूप से घिरा होता है। इन सभी एसिड में कम से कम एक $P=O$ बंध और एक $P-OH$ बंध होता है।
जिन ऑक्सोएसिड में फास्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ से कम होती है,उनमें $P-OH$ और $P=O$ बंधों के अलावा $P-P$ बंध या $P-H$ बंध होता है,लेकिन दोनों नहीं। संरचनाएं संदर्भ छवि में दी गई हैं।

फास्फोरस के ऑक्सोअम्लों का रासायनिक व्यवहार उनकी ऑक्सीकरण अवस्था,$P-H$ बंधों की उपस्थिति और $P-OH$ बंधों की संख्या द्वारा निर्धारित होता है।
$1.$ असमानुपातन (Disproportionation): $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था वाले फास्फोरस के ऑक्सोअम्ल उच्च और निम्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं में असमानुपातित होने की प्रवृत्ति रखते हैं। उदाहरण के लिए,ऑर्थोफास्फोरस अम्ल $(H_3PO_3)$ को गर्म करने पर यह ऑर्थोफास्फोरिक अम्ल $(H_3PO_4)$ और फास्फीन $(PH_3)$ देता है:
$4H_3PO_3 \rightarrow 3H_3PO_4 + PH_3$
$2.$ अपचायक गुण: $P-H$ बंध वाले अम्ल प्रबल अपचायक गुण प्रदर्शित करते हैं। हाइपोफास्फोरस अम्ल $(H_3PO_2)$ में दो $P-H$ बंध होते हैं और यह एक प्रबल अपचायक के रूप में कार्य करता है,उदाहरण के लिए,$AgNO_3$ को धात्विक सिल्वर में अपचयित करता है:
$4AgNO_3 + 2H_2O + H_3PO_2 \rightarrow 4Ag + 4HNO_3 + H_3PO_4$
$3.$ क्षारकता (Basicity): $P-OH$ बंधों में ऑक्सीजन से जुड़े हाइड्रोजन परमाणु आयनित हो सकते हैं और अम्ल की क्षारकता में योगदान करते हैं। फास्फोरस से सीधे जुड़े हाइड्रोजन परमाणु ($P-H$ बंध) आयनित नहीं होते हैं। अतः,$H_3PO_4$ ट्राईबेसिक,$H_3PO_3$ डाईबेसिक और $H_3PO_2$ मोनोबेसिक होता है।

(A) $PbO_2$ उभयधर्मी प्रकृति का होता है।
$Sb_2O_3$ उभयधर्मी प्रकृति का होता है (नोट: दिए गए विकल्पों के संदर्भ में,$Sb_2O_3$ को अम्लीय के रूप में वर्गीकृत किया गया है)।
$GeO_2$ अम्लीय प्रकृति का होता है।
सही मिलान: $i-c, ii-a, iii-a$.

(N/A) समूह $13$ और $14$ में समूह में नीचे जाने पर,$\text{inert pair effect}$ (अक्रिय युग्म प्रभाव) के कारण उच्च ऑक्सीकरण अवस्था की तुलना में निम्न ऑक्सीकरण अवस्था अधिक स्थिर हो जाती है।
$\text{Inert pair effect}$ में,संयोजकता कोश के $ns^2$ इलेक्ट्रॉन बंधन में भाग नहीं लेते हैं,और केवल $np$ इलेक्ट्रॉन ही भाग लेते हैं। जैसे-जैसे परमाणु का आकार बढ़ता है,$ns^2$ इलेक्ट्रॉनों को अनपेयर (unpair) करने के लिए आवश्यक ऊर्जा,बंधन निर्माण के दौरान मुक्त होने वाली ऊर्जा से काफी अधिक हो जाती है।
समूह $13$ में,संयोजकता कोश का विन्यास $ns^2 np^1$ है। जब $s$ और $p$ दोनों इलेक्ट्रॉन भाग लेते हैं,तो वे $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था दिखाते हैं,लेकिन यदि केवल $p$ इलेक्ट्रॉन भाग लेते हैं,तो वे $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था दिखाते हैं।
समूह $14$ में,संयोजकता कोश का विन्यास $ns^2 np^2$ है। जब $s$ और $p$ दोनों इलेक्ट्रॉन भाग लेते हैं,तो वे $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था दिखाते हैं,लेकिन यदि केवल $p$ इलेक्ट्रॉन भाग लेते हैं,तो वे $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था दिखाते हैं।

(N/A) $AlCl_3$ में,$Al$ का अष्टक अधूरा है क्योंकि इसमें $6$ इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकार करता है। इलेक्ट्रॉन स्वीकार करने वाले लुईस अम्ल होते हैं।
$(B)$ $BF_3$ में,बोरॉन के पास एक रिक्त $2p$ कक्षक है और फ्लोरीन के पास एक पूर्णतः भरा हुआ $2p$ कक्षक है। दोनों की ऊर्जा समान है और वे $p\pi-p\pi$ बैक बॉन्डिंग देने के लिए प्रभावी रूप से अतिव्यापन कर सकते हैं।
जबकि $BCl_3$ में इस प्रकार का बंधन संभव नहीं है क्योंकि बोरॉन के $2p$-कक्षक और क्लोरीन के $3p$-कक्षक के बीच कोई प्रभावी अतिव्यापन नहीं होता है।
इसलिए,$BF_3$ में $B$ की इलेक्ट्रॉन न्यूनता कम हो जाती है,जिससे यह $BCl_3$ की तुलना में दुर्बल लुईस अम्ल बन जाता है।
$(C)$ $PbO_2$ और $SnO_2$ में,लेड और टिन दोनों $+4$ ऑक्सीकरण अवस्था में हैं। अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के कारण,$Pb^{2+}$,$Pb^{4+}$ से अधिक स्थिर है,जो $PbO_2$ को एक प्रबल ऑक्सीकारक बनाता है जो आसानी से $Pb^{2+}$ में अपचयित हो जाता है। $SnO_2$ अपनी $+4$ अवस्था में अधिक स्थिर है।
$(D)$ अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण $Tl^{+}$,$Tl^{3+}$ से अधिक स्थिर है,जो समूह में नीचे जाने पर $ns^2$ इलेक्ट्रॉनों की बंधन में भाग लेने की अनिच्छा है।

(N/A) उदासीन ऑक्साइड वे ऑक्साइड होते हैं जो न तो अम्लों के साथ और न ही क्षारों के साथ अभिक्रिया करते हैं। उदाहरण के लिए $CO$,$NO$ और $N_2O$।

(N/A) $PbO$ एक क्षारीय ऑक्साइड है,इसलिए यह $HNO_{3}$ के साथ अभिक्रिया करके लेड नाइट्रेट और जल बनाता है:
$PbO + 2HNO_{3} \longrightarrow Pb(NO_{3})_{2} + H_{2}O$
$PbO_{2}$,$HNO_{3}$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है क्योंकि $PbO_{2}$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है और $Pb$ पहले से ही अपनी उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ में है। चूँकि $HNO_{3}$ भी एक ऑक्सीकारक है,इसलिए उनके बीच कोई रेडॉक्स अभिक्रिया नहीं होती है।

(B) क्षारीय गैस $(C)$ अमोनिया $(NH_{3})$ है।
हेबर प्रक्रिया के अनुसार,$N_{2} + 3H_{2} \rightleftharpoons 2NH_{3}$। अतः,गैस $(B)$ $N_{2}$ होनी चाहिए।
दिए गए यौगिकों के तापीय अपघटन का विश्लेषण करते हैं:
$(1)$ $(NH_{4})_{2}Cr_{2}O_{7} \xrightarrow{\Delta} N_{2} \uparrow + Cr_{2}O_{3} + 4H_{2}O \uparrow$ ($N_{2}$ उत्पन्न करता है)
$(2)$ $Pb(NO_{3})_{2} \xrightarrow{\Delta} PbO + 2NO_{2} \uparrow + \frac{1}{2}O_{2} \uparrow$ ($N_{2}$ उत्पन्न नहीं करता है)
$(3)$ $2NaN_{3} \xrightarrow{\Delta} 2Na + 3N_{2} \uparrow$ ($N_{2}$ उत्पन्न करता है)
$(4)$ $NH_{4}NO_{2} \xrightarrow{\Delta} N_{2} \uparrow + 2H_{2}O \uparrow$ ($N_{2}$ उत्पन्न करता है)
अतः,$(A)$ $Pb(NO_{3})_{2}$ नहीं होना चाहिए।