Nitrogen family Questions in Hindi

(B) $NH_{4}NO_{3}$ को गर्म करने पर नाइट्रस ऑक्साइड $(N_{2}O)$ प्राप्त होता है।
इसकी अभिक्रिया इस प्रकार है:
$NH_{4}NO_{3} \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} N_{2}O_{(g)} + 2H_{2}O_{(g)}$
नाइट्रस ऑक्साइड को लाफिंग गैस भी कहा जाता है।

(D) ब्राउन रिंग टेस्ट का उपयोग नाइट्रेट आयनों $(NO_{3}^{-})$ की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।
जब नाइट्रेट लवण को ताजे तैयार $FeSO_{4}$ विलयन के साथ उपचारित किया जाता है और फिर परखनली की दीवारों के सहारे सावधानीपूर्वक सांद्र $H_{2}SO_{4}$ मिलाया जाता है,तो दोनों परतों के मिलन बिंदु पर एक गहरे भूरे रंग की रिंग बनती है।
इसमें शामिल रासायनिक अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$NaNO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow NaHSO_{4} + HNO_{3}$
$2HNO_{3} + 6FeSO_{4} + 3H_{2}SO_{4} \rightarrow 3Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 2NO + 4H_{2}O$
$FeSO_{4} + NO \rightarrow [Fe(H_{2}O)_{5}(NO)]SO_{4}$
भूरा रिंग $[Fe(H_{2}O)_{5}(NO)]SO_{4}$ संकुल के निर्माण के कारण होता है,जिसे नाइट्रोसोफेरस सल्फेट के रूप में जाना जाता है।

(A) $N$ स्वयं के साथ $p\pi-p\pi$ बंध बनाता है क्योंकि $N$ परमाणु का आकार छोटा होता है और इसकी विद्युत ऋणात्मकता अधिक होती है,जिससे यह दूसरे $N$ परमाणु के साथ $1\sigma$ और $2\pi$ बंध (त्रि-बंध) बना सकता है।
इसके परिणामस्वरूप एक स्थिर द्विपरमाणुक अणु,$N_2$ का निर्माण होता है।

(C) समूह में नीचे जाने पर लुईस अम्ल की शक्ति घटती है; इसलिए,सही क्रम $BCl_{3} > AlCl_{3} > GaCl_{3}$ है।
समूह $13$ के तत्वों के लिए प्रथम आयनन ऊर्जा सामान्यतः नीचे जाने पर घटती है लेकिन $d$-इलेक्ट्रॉन और लैंथेनॉइड संकुचन के कारण अनियमितताएँ दिखाई देती हैं।
प्रथम आयनन एन्थैल्पी के लिए सही क्रम $B > Tl > Ga > Al > In$ है।
अक्रिय युग्म प्रभाव भारी तत्वों में अधिक स्पष्ट होता है,जिससे $Tl^{3+}$ की तुलना में $Tl^{+}$ अधिक स्थिर हो जाता है।
परिणामस्वरूप,$Tl^{3+}$ एक प्रबल ऑक्सीकरण कारक है,जिससे ऑक्सीकरण गुण का क्रम $Tl^{3+} > In^{3+} > Al^{3+}$ हो जाता है।

(D) हैबर प्रक्रिया में उत्प्रेरक के रूप में आयरन $(Fe)$ का उपयोग किया जाता है।
हैबर प्रक्रिया,जिसे हैबर-बॉश प्रक्रिया भी कहा जाता है,नाइट्रोजन गैस $(N_2)$ और हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ की अभिक्रिया का औद्योगिक कार्यान्वयन है।
रासायनिक समीकरण है: $N_2(g) + 3H_2(g) \xrightarrow{Fe, 450^{\circ}C, 250 \ atm} 2NH_3(g)$.
यह अमोनिया $(NH_3)$ का उत्पादन करने की मुख्य औद्योगिक प्रक्रिया है और इसमें उपयोग किया जाने वाला उत्प्रेरक आयरन है,साथ ही $K_2O$,$CaO$,$SiO_2$ और $Al_2O_3$ जैसे उपयुक्त प्रमोटर का उपयोग किया जाता है।
अतः,हैबर प्रक्रिया में आयरन का उपयोग एक सस्ते उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है क्योंकि यह स्वीकार्य समय में उचित उपज प्राप्त करने की अनुमति देता है।

(C) नाइट्रोजन और फास्फोरस एक ही समूह के हैं लेकिन उनके परमाणु आकार भिन्न हैं।
फास्फोरस का परमाणु आकार बड़ा होने के कारण, $3p-3p$ अतिव्यापन $p\pi - p\pi$ बंध बनाने के लिए प्रभावी नहीं होता है।
इसलिए, फास्फोरस एक चतुष्परमाणुक अणु $P_4$ के रूप में मौजूद होता है, जिसमें प्रत्येक फास्फोरस परमाणु $3$ अन्य फास्फोरस परमाणुओं के साथ $3$ सिग्मा बंधों द्वारा जुड़ा होता है।
इसके विपरीत, नाइट्रोजन का परमाणु आकार छोटा होता है, जिससे प्रभावी $2p-2p$ अतिव्यापन संभव होता है, जो दो नाइट्रोजन परमाणुओं के बीच एक त्रि-बंध ($1$ सिग्मा और $2$ $\pi$ बंध) बनाता है, जिसके परिणामस्वरूप द्विपरमाणुक $N_2$ अणु बनता है।

(B) यदि किसी पदार्थ के सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं (अर्थात कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है,$n = 0$),तो वह प्रतिचुंबकीय है।
$NO$ में $15$ संयोजी इलेक्ट्रॉन (विषम) हैं,इसलिए यह अनुचुंबकीय है।
$NO_2$ में $17$ संयोजी इलेक्ट्रॉन (विषम) हैं,इसलिए यह अनुचुंबकीय है।
$N_2O$ में $16$ संयोजी इलेक्ट्रॉन (सम) हैं,सभी युग्मित हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय है।
$N_2O_3$ में $30$ संयोजी इलेक्ट्रॉन (सम) हैं,सभी युग्मित हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय है।
$N_2O_4$ में $34$ संयोजी इलेक्ट्रॉन (सम) हैं,सभी युग्मित हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय है।
$N_2O_5$ में $40$ संयोजी इलेक्ट्रॉन (सम) हैं,सभी युग्मित हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय है।
अतः,प्रतिचुंबकीय यौगिक $N_2O, N_2O_3, N_2O_4, N_2O_5$ हैं।

(A) समूह $13$ के तत्वों में $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता $Al$ से $Tl$ की ओर नीचे जाने पर बढ़ती है।
यह प्रवृत्ति $inert \ pair \ effect$ (अक्रिय युग्म प्रभाव) के कारण होती है,जहाँ $d$ और $f$ कक्षकों के खराब परिरक्षण (shielding) के कारण $ns^2$ इलेक्ट्रॉन बंध बनाने में भाग लेने के प्रति अनिच्छुक हो जाते हैं।
परिणामस्वरूप,$+3$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता घटती है,जबकि $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है।
इसलिए,सही क्रम $Al < Ga < In < Tl$ है।

(A) $N$ और $P$ के $\stackrel{+3}{E_2}O_3$ प्रकार के ऑक्साइड ($P_4O_6$,जो $P_2O_3$ का डाइमर है) पूरी तरह से अम्लीय होते हैं।
$As_4O_6$ ($As_2O_3$ का डाइमर) और $Sb_4O_6$ ($Sb_2O_3$ का डाइमर) उभयधर्मी होते हैं।
$Bi_2O_3$ मुख्य रूप से क्षारीय होता है।
$\stackrel{+5}{E_2}O_5$ प्रकार के ऑक्साइड $(P_2O_5, As_2O_5, Sb_2O_5)$ अम्लीय होते हैं।
अतः,दिए गए ऑक्साइडों में से केवल $As_4O_6$ और $Sb_4O_6$ उभयधर्मी हैं। कुल संख्या $2$ है।

(D) अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) के अनुसार,निम्न ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता उच्च ऑक्सीकरण अवस्था की तुलना में अधिक होती है। इसलिए,$Tl^{+}$ का स्थायित्व $Tl^{3+}$ से अधिक है,जो $Tl^{3+}$ लवणों को प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट बनाता है।
गैलियम के मामले में,$Ga^{3+}$,$Ga^{+}$ से अधिक स्थिर है,इसलिए $Ga^{+}$ लवण अपचायक एजेंट के रूप में कार्य करते हैं।
सीसा (lead) के लिए,अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण $Pb^{2+}$,$Pb^{4+}$ से अधिक स्थिर है,इसलिए $Pb^{4+}$ लवण प्रबल ऑक्सीकरण एजेंट हैं।
आर्सेनिक के लिए,समूह $15$ के तत्वों में उच्च ऑक्सीकरण अवस्था $(+5)$ निम्न ऑक्सीकरण अवस्था $(+3)$ की तुलना में अधिक स्थिर होती है। अतः,$As^{+5}$ लवण बेहतर ऑक्सीकरण एजेंट नहीं हैं।
अतः,विकल्प $D$ में दिया गया कथन गलत है।

(A) फॉस्फीन की क्षारीयता फास्फोरस परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
$P(CH_3)_3$ में,तीन मिथाइल समूह $+I$ (प्रेरणिक) प्रभाव डालते हैं,जो फास्फोरस परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाते हैं।
यह $PH_3$ की तुलना में एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म को दान करने के लिए अधिक उपलब्ध बनाता है,क्योंकि $PH_3$ में ऐसे कोई इलेक्ट्रॉन-दाता समूह मौजूद नहीं होते हैं।
इसलिए,क्षारीय गुण का सही क्रम $P(CH_3)_3 > PH_3$ है।

(A) $V$ समूह के तत्वों के हाइड्राइडों का अपचायक गुण उनकी स्थिरता पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,केंद्रीय परमाणु का आकार बढ़ता है,जिससे $E-H$ बंध की वियोजन एन्थैल्पी कम हो जाती है और हाइड्राइडों की स्थिरता घटती है।
परिणामस्वरूप,हाइड्रोजन परमाणुओं को मुक्त करने की क्षमता बढ़ जाती है,जिससे अपचायक गुण समूह में नीचे जाने पर बढ़ता है।
अतः,अपचायक क्षमता का सही क्रम $NH_3 < PH_3 < AsH_3 < SbH_3 < BiH_3$ है।

(D) समूह $13$ के दिए गए तत्वों में,$+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में $Tl$ अत्यधिक ऑक्सीकारक प्रकृति का होता है।
इसका कारण यह है कि समूह में नीचे जाने पर,अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) अधिक प्रभावी हो जाता है।
यह $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में तत्वों की स्थिरता में कमी और $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था में स्थिरता में वृद्धि का कारण बनता है।
इसलिए,$Tl^{3+}$ आयनों में $Tl^{+}$ आयन बनाने के लिए दो इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की प्रबल प्रवृत्ति होती है,जो उन्हें एक शक्तिशाली ऑक्सीकारक बनाता है।

(D) समूह-$13$ के तत्वों $(B, Al, Ga)$ और टाइटेनियम $(Ti)$ में से,बोरॉन $(B)$ तनु $NaOH$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
हालाँकि,बोरॉन $(B)$ सांद्र $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम बोरेट और हाइड्रोजन गैस बनाता है।

(A) कथन-$I$: $Al_2O_3$ एक सुप्रसिद्ध उभयधर्मी ऑक्साइड है,जिसका अर्थ है कि यह अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करता है। यह कथन सही है।
कथन-$II$: जैसे-जैसे हम समूह $13$ (बोरॉन परिवार) में नीचे जाते हैं,धात्विक गुण बढ़ता है और ऑक्साइड की क्षारीय प्रकृति बढ़ती है। इसलिए,$Tl_2O_3$ (थैलियम ऑक्साइड),$Ga_2O_3$ (गैलियम ऑक्साइड) की तुलना में अधिक क्षारीय है। यह कथन भी सही है।
अतः,दोनों कथन सही हैं।

(A) एक उभयधर्मी यौगिक वह अणु या आयन है जो अम्ल और क्षार दोनों के रूप में प्रतिक्रिया कर सकता है।
$13^{th}$ समूह में,$Al_2O_3$ और $Ga_2O_3$ उभयधर्मी होते हैं।
$B_2O_3$ प्रकृति में अम्लीय होता है।
$In_2O_3$ और $Tl_2O_3$ प्रकृति में क्षारीय होते हैं।
इसलिए,$B, In, Tl$ तत्वों का सेट उभयधर्मी ऑक्साइड नहीं बनाता है।

(A) सांद्र नाइट्रिक एसिड $(HNO_3)$ की $P_4O_{10}$ के साथ अभिक्रिया एसिड के निर्जलीकरण द्वारा डाईनाइट्रोजन पेंटोक्साइड $(N_2O_5)$ बनाती है:
$4HNO_3 + P_4O_{10} \rightarrow 2N_2O_5 + 4HPO_3$.
सांद्र नाइट्रिक एसिड की फास्फोरस $(P_4)$ के साथ अभिक्रिया में फास्फोरस का फास्फोरिक एसिड $(H_3PO_4)$ में ऑक्सीकरण होता है और नाइट्रिक एसिड का नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ में अपचयन होता है:
$P_4 + 20HNO_3 \rightarrow 4H_3PO_4 + 20NO_2 + 4H_2O$.
अतः,प्राप्त ऑक्साइड क्रमशः $N_2O_5$ और $NO_2$ हैं.

(B) सोडियम नाइट्राइट $(NaNO_2)$ की हाइड्रोक्लोरिक एसिड $(HCl)$ के साथ अभिक्रिया इस प्रकार है:
$NaNO_2 + HCl \rightarrow NaCl + HNO_2$
$3HNO_2 \rightarrow HNO_3 + H_2O + 2NO$
इस अभिक्रिया में,नाइट्रोजन के ऑक्साइड $NO$ और $NO_2$ बनते हैं।
$NO$ एक उदासीन ऑक्साइड है।
$NO_2$ एक अम्लीय ऑक्साइड है।
अतः,एक ऑक्साइड अम्लीय और दूसरा उदासीन है।

(B) समूह $15$ के तत्वों के ऑक्साइड का अम्लीय गुण केंद्रीय परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था और उसकी विद्युत ऋणात्मकता पर निर्भर करता है।
$1$. उच्च ऑक्सीकरण अवस्था अधिक अम्लीय गुण की ओर ले जाती है। $N_2O_5$ $(III)$ में $N$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ है,जबकि $N_2O_3$ $(I)$,$P_2O_3$ $(II)$ और $As_2O_3$ $(IV)$ में केंद्रीय परमाणु $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में हैं।
$2$. समान ऑक्सीकरण अवस्था $(+3)$ वाले ऑक्साइडों में,समूह में नीचे जाने पर अम्लीय गुण घटता है क्योंकि विद्युत ऋणात्मकता कम होती है और परमाणु का आकार बढ़ता है।
$3$. $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था वाले ऑक्साइडों की तुलना करने पर: $N_2O_3 > P_2O_3 > As_2O_3$ $(I > II > IV)$.
$4$. इन दोनों को मिलाने पर,सही क्रम $N_2O_5 > N_2O_3 > P_2O_3 > As_2O_3$ है,जो $III > I > II > IV$ के अनुरूप है।

(B) तैयारी की अभिक्रिया है: $NH_4Cl_{(aq)} + NaNO_{2(aq)} \rightarrow N_2(g) + 2H_2O(l) + NaCl(aq)$.
इस प्रक्रिया के दौरान,अशुद्धियों के रूप में $NO$ और $HNO_3$ की अल्प मात्रा बनती है।
इन अशुद्धियों को $N_2$ गैस को $K_2Cr_2O_7$ युक्त जलीय $H_2SO_4$ के घोल से गुजार कर हटाया जाता है,जो एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है।

(D) दिए गए समूह-$15$ के तत्वों में से,नाइट्रोजन स्वयं के साथ बहु-आबंध बना सकता है।
मजबूत बहु-आबंध तभी बनते हैं जब अतिव्यापन (overlapping) प्रभावी हो,अर्थात,अतिव्यापन करने वाले कक्षक समान ऊर्जा और समान सममिति के हों।
नाइट्रोजन का आकार छोटा होता है और इसमें $2p$ कक्षक (कम ऊर्जा) होते हैं,जो इसे $p\pi-p\pi$ आबंधन प्रदर्शित करने की अनुमति देते हैं।
जबकि,भारी तत्वों में,समूह में नीचे जाने पर परमाणु आकार बढ़ने के कारण अतिव्यापन करने वाले कक्षक बड़े और उच्च ऊर्जा वाले होते हैं।
अतः,इन मामलों में,$p\pi-p\pi$ आबंध के लिए प्रभावी अतिव्यापन नहीं हो पाता है।

(A) दी गई अभिक्रियाओं का विश्लेषण करते हैं:
$1. NH_4Cl(aq) + NaNO_2(aq) \longrightarrow N_2(g) + 2H_2O(l) + NaCl(aq)$। यह अभिक्रिया डाईनाइट्रोजन उत्पन्न करती है।
$2. NH_2CONH_2 + 2H_2O$ $\longrightarrow (NH_4)_2CO_3$ $\longrightarrow 2NH_3 + H_2O + CO_2$। यह अभिक्रिया अमोनिया उत्पन्न करती है।
$3. Ba(N_3)_2 \stackrel{\Delta}{\longrightarrow} Ba(s) + 3N_2(g)$। यह अभिक्रिया शुद्ध डाईनाइट्रोजन उत्पन्न करती है।
$4. 2NH_4Cl + Ca(OH)_2 \longrightarrow CaCl_2 + 2H_2O + 2NH_3$। यह अभिक्रिया अमोनिया उत्पन्न करती है।
अतः,अभिक्रिया $1$ और $3$ डाईनाइट्रोजन उत्पन्न करती हैं।

(A) जिंक की नाइट्रिक अम्ल के साथ अभिक्रिया अम्ल की सांद्रता पर निर्भर करती है।
जब जिंक ठंडे और तनु $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह नाइट्रस ऑक्साइड $(N_2O)$ उत्पन्न करता है:
$4 Zn 10 HNO_3 ({\text{तनु}}) \longrightarrow 4 Zn(NO_3)_2 N_2O 5 H_2O$
जब जिंक सांद्र $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ उत्पन्न करता है:
$Zn 4 HNO_3 ({\text{सांद्र}}) \longrightarrow Zn(NO_3)_2 2 NO_2 2 H_2O$
अतः,मुक्त होने वाली गैसें क्रमशः $N_2O$ और $NO_2$ हैं।

(B) सांद्र $HNO_3$ का अपघटन निम्नलिखित रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया जाता है:
$4 HNO_3 \longrightarrow 2 H_2O + 4 NO_2 + O_2$
नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ के निर्माण के कारण,जो एक भूरे रंग की गैस है,सांद्र नाइट्रिक एसिड रखे रहने पर पीले-भूरे रंग का हो जाता है।
अतः,विकल्प $(B)$ सही है.

(C) अमोनिया गैस $(NH_3)$ हाइड्रोजन क्लोराइड गैस $(HCl)$ के साथ प्रतिक्रिया करके अमोनियम क्लोराइड $(NH_4Cl)$ का घना सफेद धुआं बनाती है। यह प्रतिक्रिया अमोनिया के लिए एक विशिष्ट परीक्षण है।
$NH_{3(g)} + HCl_{(g)} \longrightarrow NH_4Cl_{(s)}$
नेसलर अभिकर्मक $(B)$ पोटेशियम टेट्राआयोडोमर्क्यूरेट$(II)$,$K_2HgI_4$ का क्षारीय घोल है। जब अमोनिया क्षारीय माध्यम में नेसलर अभिकर्मक के साथ प्रतिक्रिया करती है,तो यह लाल-भूरे रंग का अवक्षेप बनाती है जिसे मिलन के बेस का आयोडाइड कहा जाता है,जिसका सूत्र $NH_2Hg_2OI$ है।
अतः,$A = NH_3$,$B = K_2HgI_4$,और $C = NH_2Hg_2OI$।

(A) $Zn$ की तनु $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया में $NO_2$ के स्थान पर $N_2O$ (नाइट्रस ऑक्साइड) उत्पन्न होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $4Zn + 10HNO_3 (\text{dil.}) \rightarrow 4Zn(NO_3)_2 + 5H_2O + N_2O$.
अन्य अभिक्रियाओं में $NO_2$ मुक्त होता है।
अतः,$Zn$ और तनु $HNO_3$ की अभिक्रिया में $NO_2$ मुक्त नहीं होता है।

(B) सफेद फास्फोरस $(P_4)$ की सांद्र $NaOH$ विलयन के साथ अभिक्रिया एक असमानुपातन (disproportionation) अभिक्रिया है:
$P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow 3NaH_2PO_2 + PH_3$
यहाँ,लवण '$X$' सोडियम हाइपोफास्फाइट $(NaH_2PO_2)$ है और गैस '$Y$' फास्फीन $(PH_3)$ है।
$NaH_2PO_2$ में,$P$ की ऑक्सीकरण अवस्था: $1 + 2 + x + 2(-2) = 0 \Rightarrow x = +1$ है।
$PH_3$ में,$P$ की ऑक्सीकरण अवस्था: $x + 3(1) = 0 \Rightarrow x = -3$ है।
अतः,ऑक्सीकरण अवस्थाएँ क्रमशः $+1$ और $-3$ हैं।

(A) लाल $P_4$ की क्षार $(NaOH)$ के साथ अभिक्रिया से हाइपोफास्फाइट $(H_2PO_2^-)$ और फास्फीन $(PH_3)$ प्राप्त होता है। अम्लीकरण पर हाइपोफास्फोरस अम्ल $(H_3PO_2)$ प्राप्त होता है।
$H_4P_2O_6$ (हाइपोफास्फोरिक अम्ल) में $2$ $P=O$ बंध और $1$ $P-P$ बंध होता है। अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) ऑर्थोफॉस्फोरस अम्ल $(H_3PO_3)$ की असमानुपातन अभिक्रिया इस प्रकार है:
$4H_3PO_3 \rightarrow PH_3 + 3H_3PO_4$
यहाँ,प्राप्त ऑक्सोअम्ल '$X$' ऑर्थोफॉस्फोरिक अम्ल $(H_3PO_4)$ है।
$H_3PO_4$ की संरचना में तीन $P-OH$ समूह होते हैं,जो आयनित हो सकते हैं।
अतः,$H_3PO_4$ की क्षारकता $3$ है।

(A) $(i)$ कैल्शियम फॉस्फाइड जल के साथ अभिक्रिया करके फॉस्फीन उत्पन्न करता है: $Ca_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3$.
$(ii)$ सफेद फॉस्फोरस अक्रिय वातावरण में सांद्र $NaOH$ विलयन के साथ अभिक्रिया करके फॉस्फीन उत्पन्न करता है: $P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3 + 3NaH_2PO_2$.
$(iii)$ लाल फॉस्फोरस,सफेद फॉस्फोरस की तुलना में बहुत कम अभिक्रियाशील होता है और क्षार के साथ अभिक्रिया करके फॉस्फीन नहीं देता है।

(C) $1$. $P_2O_3$ की जल के साथ अभिक्रिया: $P_2O_3 + 3H_2O \rightarrow 2H_3PO_3$ ($X = H_3PO_3$,फास्फोरस अम्ल)।
$2$. $H_3PO_3$ की संरचना में दो $P-OH$ बंध होते हैं।
$3$. $Red \ P_4$ की क्षार के साथ अभिक्रिया: $P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3 + 3NaH_2PO_2$ ($Y = H_3PO_2$,हाइपोफास्फोरस अम्ल)।
$4$. $H_3PO_2$ की संरचना में एक $P-OH$ बंध होता है।
$5$. अतः,$X$ $(H_3PO_3)$ और $Y$ $(H_3PO_2)$ में $P-OH$ बंधों की संख्या क्रमशः $2$ और $1$ है।

(D) फास्फोरस के ऑक्सोएसिड की क्षारकता उसकी संरचना में मौजूद $P-OH$ समूहों की संख्या द्वारा निर्धारित की जाती है।
$1$. $H_3PO_2$ (हाइपोफास्फोरस अम्ल): इसमें एक $P-OH$ समूह है,इसलिए इसकी क्षारकता $1$ है।
$2$. $H_3PO_3$ (ऑर्थोफास्फोरस अम्ल): इसमें दो $P-OH$ समूह हैं,इसलिए इसकी क्षारकता $2$ है।
$3$. $H_3PO_4$ (ऑर्थोफास्फोरिक अम्ल): इसमें तीन $P-OH$ समूह हैं,इसलिए इसकी क्षारकता $3$ है।
अतः,$H_3PO_2, H_3PO_3, H_3PO_4$ की क्षारकता क्रमशः $1, 2, 3$ है।

(A) $1$. $MnO_2$ (उत्प्रेरक) की उपस्थिति में $KClO_3$ को गर्म करने पर ऑक्सीजन गैस $(X)$ प्राप्त होती है:
$2KClO_3 \xrightarrow{\Delta, MnO_2} 2KCl + 3O_2(g)$
$2$. ऑक्सीजन गैस सफेद फास्फोरस $(P_4)$ के साथ आधिक्य में अभिक्रिया करके फास्फोरस पेंटोक्साइड $(Y)$ बनाती है:
$P_4 + 5O_2 \longrightarrow P_4O_{10} \text{ (या } 2P_2O_5)$
$3$. फास्फोरस पेंटोक्साइड $(Y)$ जल में घुलकर फास्फोरिक अम्ल $(Z)$ बनाता है:
$P_4O_{10} + 6H_2O \longrightarrow 4H_3PO_4$
अतः,$X = O_2$,$Y = P_2O_5$,और $Z = H_3PO_4$.

(D) सफेद फास्फोरस ठोस,द्रव और वाष्प अवस्थाओं में स्वतंत्र $P_4$ अणुओं के रूप में मौजूद होता है।
वाष्प अवस्था में,ये $P_4$ अणु एक चतुष्फलकीय संरचना बनाए रखते हैं जहाँ प्रत्येक फास्फोरस परमाणु सहसंयोजक बंधों द्वारा अन्य तीन से जुड़ा होता है।
अतः,सफेद फास्फोरस की वाष्प अवस्था का सूत्र $P_4$ है।
इसलिए,सही विकल्प $D$ है।

(C) श्वेत फास्फोरस अत्यधिक सक्रिय होता है और हवा में स्वतः ही आग पकड़ लेता है,जिससे फास्फोरस पेंटोक्साइड $(P_4O_{10})$ बनता है। वायुमंडलीय ऑक्सीजन के संपर्क को रोकने के लिए,इसे जल के नीचे संग्रहित किया जाता है।

(A) $P_4O_{10}$ एक अम्लीय निर्जलीकरण कारक (dehydrating agent) है। इसका उपयोग अमोनिया $(NH_3)$ को सुखाने के लिए नहीं किया जा सकता क्योंकि अमोनिया प्रकृति में क्षारीय है और $P_4O_{10}$ के साथ अभिक्रिया करती है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है: $12NH_3 + P_4O_{10} + 6H_2O \rightarrow 4(NH_4)_3PO_4$.
अतः,$(A)$ और $(R)$ दोनों सही हैं और $(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या है।

(B) जब सफेद फास्फोरस $(P_4)$ को $CO_2$ के अक्रिय वातावरण में सांद्र $NaOH$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह असमानुपातन (disproportionation) अभिक्रिया द्वारा फास्फीन $(PH_3)$ और सोडियम हाइपोफास्फाइट $(NaH_2PO_2)$ बनाता है।
$P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3(A) + 3NaH_2PO_2(B)$
जब फास्फीन $(A)$ को जलीय $CuSO_4$ विलयन में प्रवाहित किया जाता है,तो यह कॉपर फास्फाइड $(Cu_3P_2)$ और सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ बनाता है।
$3CuSO_4 + 2PH_3 \rightarrow Cu_3P_2 + 3H_2SO_4(C)$
अतः,$B$ का मान $NaH_2PO_2$ है और $C$ का मान $H_2SO_4$ है।

(D) पायरोफॉस्फोरिक एसिड $(H_4P_2O_7)$ की संरचना $(HO)_2P(O)-O-P(O)(OH)_2$ होती है। इसमें $4$ $P-OH$ बंध होते हैं।
हाइपोफॉस्फोरिक एसिड $(H_4P_2O_6)$ की संरचना $(HO)_2P(O)-P(O)(OH)_2$ होती है। इसमें $4$ $P-OH$ बंध होते हैं।
अतः,दोनों एसिड में $P-OH$ बंधों की संख्या क्रमशः $4$ और $4$ है।

(C) सफेद फास्फोरस $(P_4)$ जब सांद्र $NaOH$ विलयन के साथ गर्म किया जाता है तो यह असमानुपातन (disproportionation) अभिक्रिया करता है और फास्फीन $(PH_3)$ तथा सोडियम हाइपोफास्फाइट $(NaH_2PO_2)$ बनाता है।
रासायनिक समीकरण: $P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow PH_3 + 3NaH_2PO_2$.
लवण $NaH_2PO_2$ में,माना कि $P$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग: $(+1) + 2(+1) + x + 2(-2) = 0$.
$1 + 2 + x - 4 = 0$.
$x - 1 = 0$.
$x = +1$.

(B) फॉस्फीन $(PH_3)$ $CuSO_4$ विलयन के साथ अभिक्रिया करके क्यूप्रिक फॉस्फाइड $(Cu_3P_2)$ का काला अवक्षेप देता है,न कि $CuHPO_4$।
$3 CuSO_4 + 2 PH_3 \longrightarrow Cu_3P_2 + 3 H_2SO_4$
$PH_3$ एक दुर्बल क्षार है।
इसे कैल्शियम फॉस्फाइड की $HCl$ के साथ अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है:
$Ca_3P_2 + 6 HCl \longrightarrow 2 PH_3 + 3 CaCl_2$
$PH_3$ का उपयोग धूम्र पर्दों (होम्स सिग्नल) में किया जाता है।
अतः,कथन $(B)$ गलत है।

(C) $(I)$ $P_4$ की संरचना चतुष्फलकीय होती है जिसमें चार $P$ परमाणु कोनों पर होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप बंध कोण $60^\circ$ होता है। यह महत्वपूर्ण कोणीय तनाव पैदा करता है,जिससे यह अत्यधिक अभिक्रियाशील हो जाता है।
$(II)$ $H_3PO_3$ एक द्वि-क्षारकीय अम्ल है क्योंकि इसमें दो $P-OH$ समूह होते हैं। इसकी क्षारकता $2$ है।
$(III)$ गैसीय अवस्था में,$PCl_5$ की संरचना त्रिकोणीय द्वि-पिरामिडी होती है। तीन भूमध्यरेखीय $P-Cl$ बंध अक्षीय $P-Cl$ बंधों से छोटे होते हैं।
$(IV)$ ठोस अवस्था में,$PCl_5$ एक आयनिक ठोस $[PCl_4]^+[PCl_6]^-$ के रूप में मौजूद होता है,जिसमें धनायन $[PCl_4]^+$ चतुष्फलकीय और ऋणायन $[PCl_6]^-$ अष्टफलकीय होता है। यह कथन सही है।
अतः,कथन $(I)$ और $(IV)$ सही हैं।

(A) समूह $15$ के तत्वों के हाइड्राइडों के क्वथनांक आणविक द्रव्यमान और अंतर-आणविक बलों की उपस्थिति पर निर्भर करते हैं।
जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,आणविक द्रव्यमान बढ़ता है,जिससे वैन डर वाल्स बलों का परिमाण बढ़ता है,जिसके परिणामस्वरूप क्वथनांक में वृद्धि होती है।
हालाँकि,$NH_3$ में नाइट्रोजन परमाणु की उच्च विद्युत ऋणात्मकता और छोटे आकार के कारण अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन मौजूद होता है।
यह हाइड्रोजन बंधन $NH_3$ के क्वथनांक को $PH_3$ और $AsH_3$ की तुलना में असामान्य रूप से उच्च बना देता है।
सही क्रम $PH_3 < AsH_3 < NH_3 < SbH_3 < BiH_3$ है।

(A) श्वेत फास्फोरस $(P_4)$ और थायोनिल क्लोराइड $(SOCl_2)$ के बीच की रासायनिक अभिक्रिया निम्नलिखित है:
$P_4 + 8SOCl_2 \rightarrow 4PCl_3 + 4SO_2 + 2S_2Cl_2$
इस अभिक्रिया में,$P_4$,$SOCl_2$ के साथ अभिक्रिया करके फास्फोरस ट्राइक्लोराइड $(PCl_3)$,सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ और डाइसल्फर डाइक्लोराइड $(S_2Cl_2)$ बनाता है।
अतः,$A$ का मान $SO_2$ है और $B$ का मान $S_2Cl_2$ है।
इसलिए,सही विकल्प $A$ है।

(C) समूह-$15$ के तत्व नाइट्रोजन,फास्फोरस,आर्सेनिक,एंटीमनी और बिस्मथ हैं।
समूह में नीचे जाने पर,परमाणु आकार बढ़ता है और विद्युत ऋणात्मकता घटती है।
परिणामस्वरूप,धात्विक गुण बढ़ता है,जिससे ऑक्साइड का क्षारीय गुण बढ़ता है।
इसलिए,ऑक्साइड का अम्लीय गुण समूह में नीचे जाने पर घटता है।
अम्लीय शक्ति का क्रम: $P_2O_3 > As_2O_3 > Sb_2O_3 > Bi_2O_3$ है।
अतः,बढ़ता हुआ क्रम $Bi_2O_3 < Sb_2O_3 < As_2O_3 < P_2O_3$ है।

(D) साइक्लो-ट्राई-मेटा फॉस्फोरिक एसिड का सूत्र $(HPO_3)_3$ या $H_3P_3O_9$ है।
इस संरचना में,प्रत्येक फास्फोरस परमाणु एक द्वि-आबंधित ऑक्सीजन,दो एकल-आबंधित ऑक्सीजन परमाणुओं (जिनमें से एक $P-O-P$ लिंकेज का हिस्सा है),और एक हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ से जुड़ा होता है।
मान लीजिए फास्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
$(HPO_3)_3$ में,ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग $3 \times (1 + x + 3 \times (-2)) = 0$ होता है।
$3 \times (1 + x - 6) = 0$.
$3 \times (x - 5) = 0$.
$x = 5$.
अतः,साइक्लो-ट्राई-मेटा फॉस्फोरिक एसिड में फास्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था $5$ है।

(C) कैल्शियम फॉस्फाइड पानी के साथ अभिक्रिया करके कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड और फॉस्फीन $(PH_3)$ बनाता है:
$Ca_3P_2 + 6H_2O \longrightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3$
यहाँ,$X$ का मान $PH_3$ है।
जब फॉस्फीन $(PH_3)$ को $CuSO_4$ विलयन में प्रवाहित किया जाता है,तो यह अभिक्रिया करके क्यूप्रिक फॉस्फाइड $(Cu_3P_2)$ का काला अवक्षेप और सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ बनाता है:
$3PH_3 + 3CuSO_4 \longrightarrow Cu_3P_2 + 3H_2SO_4$
अतः,$Y$ का मान $Cu_3P_2$ है।

(D) $NH_3$ प्रकृति में क्षारीय (basic) है।
इसलिए,$NH_3$ के लिए उपयोग किया जाने वाला सुखाने वाला एजेंट (drying agent) क्षारीय होना चाहिए ताकि वह गैस के साथ प्रतिक्रिया न करे।
$P_4O_{10}$ अम्लीय है,सांद्र $H_2SO_4$ अम्लीय है,और $CaCl_2$,$NH_3$ के साथ एक एडक्ट $(CaCl_2 \cdot 8NH_3)$ बनाता है।
$CaO$ (बिना बुझा चूना) क्षारीय है और $NH_3$ के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है,इसलिए यह सही सुखाने वाला एजेंट है।