Noble gases Questions in Gujarati

(C) $XeF_6$ એ પાયરેક્સ ગ્લાસમાં રહેલા $SiO_2$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
$2XeF_6 + SiO_2 \rightarrow 2XeOF_4 + SiF_4$
$2XeOF_4 + SiO_2 \rightarrow 2XeO_2F_2 + SiF_4$

(D) દરિયાના પાણીમાંથી ઉમદા વાયુઓ મળતા નથી.
આનું કારણ પાણીમાં ઉમદા વાયુઓની અત્યંત ઓછી દ્રાવ્યતા છે.

(B) સમૂહમાં નીચેની તરફ જતાં પ્રવાહીકરણની સરળતા વધતી જાય છે કારણ કે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં પરમાણુ કદના વધારા સાથે વાન્ડર વાલ્સ આકર્ષણ બળો વધતા જાય છે.
તેથી,પ્રવાહીકરણની સરળતાનો સાચો ઘટતો ક્રમ $Xe > Kr > Ar > Ne > He$ છે.

(D) નિષ્ક્રિય વાયુઓના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુઓ તેમના પરમાણુઓ વચ્ચે રહેલા નિર્બળ વાન્ડર વાલ્સ આકર્ષણ બળોને કારણે ઘણા નીચા હોય છે.

(B) જોકે ઉમદા વાયુઓ રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય છે,તેમ છતાં ઉમદા વાયુ તત્ત્વોના,ખાસ કરીને $Xe$ અને $Kr$ ના,કેટલાક સંયોજનો જાણીતા છે.

(B) $673 \ K$ તાપમાને અને $1 \ bar$ દબાણે $Ni$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ઝેનોન અને ફ્લોરિન ($1:2$ ના ગુણોત્તરમાં) વચ્ચેની પ્રક્રિયાથી ઝેનોન ડાયફ્લોરાઈડ મળે છે:
$Xe(g) + F_2(g) \xrightarrow[673 \ K, 1 \ bar]{Ni} XeF_2(s)$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) ઉમદા વાયુઓમાં,$Xe$ સૌથી વધુ સક્રિયતા દર્શાવે છે.
તેનું કારણ તેની ઓછી આયનીકરણ એન્થાલ્પી છે,જે તેને ફ્લોરિન જેવા અત્યંત વિદ્યુતઋણ તત્વો સાથે બંધ બનાવવા માટે સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાની મંજૂરી આપે છે.

(B) સર વિલીયમ રામસેને $1894$ માં પ્રથમ ઉમદા વાયુ,$Argon$ $(Ar)$ ની શોધ કરવાનો શ્રેય આપવામાં આવે છે.

(D) રેડોન $(Rn)$ વાતાવરણમાં હાજર હોતો નથી. તે રેડિયમ $(Ra)$ ના રેડિયોએક્ટિવ ક્ષય (decay) દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.

(B) $Ne$ વાતાવરણમાં મુક્ત અવસ્થામાં જોવા મળે છે. તે રેડિયોએક્ટિવ વિઘટન દ્વારા પ્રાપ્ત થતું નથી. $Rn$ એ $Ra$ ના ક્ષયથી બનતું રેડિયોએક્ટિવ તત્વ છે અને તેનો અર્ધ-આયુષ્ય સમય $3.8$ દિવસ છે. તેથી,$Ne$ રેડિયોએક્ટિવ વિઘટન દરમિયાન પ્રાપ્ત થાય છે તે વિધાન ખોટું છે.

(D) $He$ ના બાહ્યતમ કોશમાં માત્ર બે જ ઈલેક્ટ્રોન હોય છે,જે અષ્ટકને બદલે દ્વિક રચના ધરાવે છે.

(A) ઉમદા વાયુઓમાં,જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ ક્રમિક ઈલેક્ટ્રોનિક કોશ ઉમેરાવાને કારણે પરમાણુનું કદ વધે છે,જેના પરિણામે તેમની આયનીકરણ એન્થાલ્પીમાં ઘટાડો થાય છે.

(D) હિલીયમ સૌ પ્રથમ સૂર્યના વાતાવરણમાં શોધાયો હતો અને ત્યારબાદ પૃથ્વી પરથી મળી આવ્યો હતો.

(A) $Helium$ (હિલીયમ) હાઈડ્રોજન કરતાં ભારે છે ($He$ નું આણ્વીય દળ $4 \ g/mol$ છે જ્યારે $H_2$ નું $2 \ g/mol$ છે). તેથી,તે હાઈડ્રોજન કરતાં હલકો હોવાને કારણે વપરાય છે તે વિધાન ખોટું છે. તે તેની અદહનશીલતાને કારણે સુરક્ષિત હોવાથી વપરાય છે.

(B) $Xe$ પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા શોધવા માટેનું સૂત્ર: $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (V - M)$,જ્યાં $V$ એ મધ્યસ્થ પરમાણુના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે અને $M$ એ જોડાયેલા એકસંયોજક પરમાણુઓની સંખ્યા છે.
$XeF_2$ માટે: $V = 8$,$M = 2$. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (8 - 2) = 3$.
$XeF_4$ માટે: $V = 8$,$M = 4$. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (8 - 4) = 2$.
$XeF_6$ માટે: $V = 8$,$M = 6$. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (8 - 6) = 1$.
આમ,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા $3, 2, 1$ છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયાઓનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. $XeO_3 + 6HF \to XeF_6 + 3H_2O$ એ ખોટી પ્રક્રિયા છે કારણ કે $XeO_3$ એક સ્થાયી ઓક્સાઇડ છે અને તે $XeF_6$ બનાવવા માટે $HF$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી.
$2$. $3XeF_4 + 6H_2O \to 2Xe + XeO_3 + 12HF + 1.5O_2$ એ $XeF_4$ ની પાણી સાથેની સાચી અસમાનતા (disproportionation) પ્રક્રિયા છે.
$3$. $2XeF_2 + 2H_2O \to 2Xe + 4HF + O_2$ એ $XeF_2$ ની પાણી સાથેની સાચી પ્રક્રિયા છે.
$4$. $XeF_6 + RbF \to Rb[XeF_7]$ એ $XeF_6$ ના ફ્લોરાઇડ આયન દાતા-સ્વીકારક વર્તનને દર્શાવતી સાચી પ્રક્રિયા છે.

(C) પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા તેની સંકર કક્ષકોમાં $s$-લક્ષણ વધવાની સાથે વધે છે.
$XeF_2$ માં,$Xe$ એ $sp^3d$ સંકરણ ધરાવે છે ($20\% \ s$-લક્ષણ).
$XeF_4$ માં,$Xe$ એ $sp^3d^2$ સંકરણ ધરાવે છે ($16.6\% \ s$-લક્ષણ).
$XeO_3$ માં,$Xe$ એ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે ($25\% \ s$-લક્ષણ).
$XeOF_2$ માં,$Xe$ એ $sp^3d$ સંકરણ ધરાવે છે ($20\% \ s$-લક્ષણ).
$sp^3$ સંકરણમાં સૌથી વધુ $s$-લક્ષણ $(25\%)$ હોવાથી,$XeO_3$ માં $Xe$ પરમાણુ સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણતા દર્શાવે છે.

(C) $(a) P_4 + 8SOCl_2 \rightarrow 4PCl_3 + 4SO_2 + 2S_2Cl_2$ ($3$ નીપજો)
$(b) P_4 + 10SO_2Cl_2 \rightarrow 4PCl_5 + 10SO_2$ ($2$ નીપજો)
$(c) 6XeF_4 + 12H_2O \rightarrow 4Xe + 2XeO_3 + 24HF + 3O_2$ ($4$ નીપજો)
$(d) NH_4NO_3 + 4Zn + 7NaOH \rightarrow NH_3 + 4Na_2ZnO_2 + 2H_2O$ ($3$ નીપજો)
નીપજોની સંખ્યાની સરખામણી કરતા,વિકલ્પ $(c)$ સૌથી વધુ સંખ્યામાં નીપજો આપે છે.

(B) ઝેનોન ફ્લોરાઈડની જળવિભાજન પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$1. XeF_2 + H_2O \longrightarrow Xe + \frac{1}{2}O_2 + 2HF$ ($XeO_3$ ઉત્પન્ન કરતું નથી)
$2. 6XeF_4 + 12H_2O \longrightarrow 4Xe + 2XeO_3 + 24HF + 3O_2$ ($XeO_3$ ઉત્પન્ન કરે છે)
$3. XeF_6 + 3H_2O \longrightarrow XeO_3 + 6HF$ ($XeO_3$ ઉત્પન્ન કરે છે)
$4. XeO_2F_2 + H_2O \longrightarrow XeO_3 + 2HF$ ($XeO_3$ ઉત્પન્ન કરે છે)
આમ,$XeF_2$ એ સંયોજન છે જે સંપૂર્ણ જળવિભાજન પર વિસ્ફોટક $XeO_3$ ઉત્પન્ન કરતું નથી.

(B) $XeF_6$ નું આંશિક જળવિભાજન નીચે મુજબ થાય છે:
$1$. $XeF_6 + H_2O \rightarrow XeOF_4 (A) + 2HF$
$2$. $XeOF_4 + H_2O \rightarrow XeO_2F_2 (B) + 2HF$
$3$. $XeO_2F_2 + H_2O \rightarrow XeO_3 (C) + 2HF$
$XeOF_4 (A)$ માં સંકરણ $sp^3d^2$ (ચોરસ પિરામિડલ) છે.
$XeO_2F_2 (B)$ માં સંકરણ $sp^3d$ (સી-સો) છે.
$XeO_3 (C)$ માં સંકરણ $sp^3$ (પિરામિડલ) છે.
વિકલ્પ $B$ જણાવે છે કે $B$ એ $XeOF_2$ છે,જે ખોટું છે કારણ કે $B$ એ $XeO_2F_2$ છે.

(A) તાપમાન અને દબાણની ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં ઝેનોન અને ફ્લોરિનની પ્રક્રિયાથી અલગ-અલગ ઝેનોન ફ્લોરાઈડ મળે છે.
જ્યારે $Xe$ ની પ્રક્રિયા $F_2$ સાથે $1:5$ મોલર ગુણોત્તરમાં $573 \ K$ તાપમાને અને $60-70 \ bar$ દબાણે કરવામાં આવે છે,ત્યારે $XeF_6$ બને છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$Xe(g) + 3F_2(g) \xrightarrow{573 \ K, 60-70 \ bar} XeF_6(s)$.

(B) વાયુઓના પ્રવાહીકરણની સરળતા તેમના ક્રાંતિક તાપમાન $(T_c)$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં $He$ થી $Rn$ તરફ નીચે જઈએ છીએ,તેમ પરમાણુ કદ વધે છે,જેના કારણે વાન ડર વાલ્સ આકર્ષણ બળો મજબૂત બને છે,પરિણામે ક્રાંતિક તાપમાન વધે છે.
નિષ્ક્રિય વાયુઓના ક્રાંતિક તાપમાન નીચે મુજબ છે: $He$ $(5.1 \ K)$,$Ne$ $(44.4 \ K)$,$Ar$ $(150.7 \ K)$,$Kr$ $(209.4 \ K)$,અને $Xe$ $(289.7 \ K)$.
તેથી,પ્રવાહીકરણની સરળતાનો ક્રમ $Xe > Kr > Ar > Ne > He$ છે.

(C) $XeF_5^-$ માટે,$Xe$ પર સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $8$ છે. વીજભાર $-1$ છે,તેથી કુલ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન $= 8 + 5 + 1 = 14$.
ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા $= 14 / 2 = 7$.
આ $sp^3d^3$ સંકરણ સૂચવે છે.
તેનો આકાર પેન્ટાગોનલ પ્લેનર (પંચકોણીય સમતલીય) છે,જેમાં બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સમતલની ઉપર અને નીચેની તરફ ગોઠવાયેલા હોય છે.

(D) ઉમદા વાયુઓ (સમૂહ $18$ ના તત્વો) ની સામાન્ય સંયોજકતા કોષની ઇલેક્ટ્રોન રચના $ns^2 np^6$ હોય છે (હિલિયમ સિવાય જે $1s^2$ છે).
આ રચના સ્થાયી અષ્ટક (અથવા હિલિયમ માટે દ્વિક) દર્શાવે છે,જે અત્યંત સ્થાયી છે.
આ સ્થાયી ઇલેક્ટ્રોન રચનાને કારણે,તેમની આયનીકરણ એન્થાલ્પી ખૂબ ઊંચી અને ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી ખૂબ ઓછી હોય છે,જે તેમને સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય બનાવે છે.

(B) ઝેનોન એક નિષ્ક્રિય વાયુ છે જે ફ્લોરિન સાથે ફ્લોરાઈડ બનાવે છે. ઝેનોનના જાણીતા સ્થાયી ફ્લોરાઈડ $XeF_2$,$XeF_4$ અને $XeF_6$ છે.
$XeF_3$ એ સ્થાયી સંયોજન નથી કારણ કે ઝેનોન સામાન્ય રીતે તેના બંધારણ અને $d$-કક્ષકોમાં ઈલેક્ટ્રોનના ઉત્તેજનને કારણે બેકી સંખ્યામાં ફ્લોરિન પરમાણુઓ સાથે ફ્લોરાઈડ બનાવે છે.
તેથી,$XeF_3$ અશક્ય છે.

(A) ક્લેથ્રેટ્સ એ એક પ્રકારના સમાવેશ સંયોજનો (inclusion compounds) છે જેમાં એક પદાર્થના અણુઓ બીજા પદાર્થના સ્ફટિક લેટીસમાં ફસાયેલા હોય છે.
આને ઘણીવાર $Cage \ compounds$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે યજમાન અણુઓ પિંજર જેવી રચના બનાવે છે જે અતિથિ અણુઓને ઘેરી લે છે.
$Ar$,$Kr$,અને $Xe$ જેવા નિષ્ક્રિય વાયુઓ ક્વિનોલ અથવા પાણી જેવા પદાર્થો સાથે આવા સંયોજનો બનાવે છે.

(C) વાતાવરણમાં ઘણા ઉમદા વાયુઓ હોય છે,પરંતુ તેમાંથી $Argon$ $(Ar)$ સૌથી વધુ પ્રમાણમાં જોવા મળે છે.
તે પૃથ્વીના વાતાવરણના કદના આશરે $0.93\%$ જેટલું પ્રમાણ ધરાવે છે.

(C) ઉમદા વાયુઓ વાતાવરણમાં ખૂબ જ અલ્પ પ્રમાણમાં હાજર હોય છે. તેમાં આર્ગોન $(Ar)$ પૃથ્વીના વાતાવરણમાં સૌથી વધુ પ્રમાણમાં મળી આવતો ઉમદા વાયુ છે,જે કદના આધારે આશરે $0.93\%$ જેટલો છે.

(B) ઉમદા વાયુઓ (સમૂહ $18$ ના તત્વો) ની સંયોજકતા કક્ષા સંપૂર્ણ ભરાયેલી હોય છે ($ns^2 np^6$ ઇલેક્ટ્રોન રચના,$He$ સિવાય જે $1s^2$ છે).
તેમની સ્થાયી ઇલેક્ટ્રોન રચનાને કારણે,તેમની આયનીકરણ એન્થાલ્પી ખૂબ ઊંચી હોય છે અને ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી શૂન્ય હોય છે.
પરિણામે,તેઓ સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં ખૂબ ઓછી રાસાયણિક સક્રિયતા દર્શાવે છે.

(A) $1$. $XeO_3$ માં,બંધારણ પિરામિડલ છે જેમાં $Xe$ કેન્દ્રમાં છે. તેમાં ત્રણ $Xe=O$ દ્વિબંધ અને એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. દરેક દ્વિબંધમાં એક $\sigma$ અને એક $\pi$ બંધ હોય છે. આમ,$XeO_3$ માં ત્રણ $\sigma$ અને ત્રણ $\pi$ બંધ હોય છે. વિકલ્પ $A$ માં આપેલ વિધાન ખોટું છે.
$2$. $XeF_4$ માં,$Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,જેમાંથી $4$ ઇલેક્ટ્રોન $F$ પરમાણુઓ સાથે બંધ બનાવવા માટે વપરાય છે અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બાકી રહે છે. સ્ટેરિક નંબર = $4$ (બંધકારક યુગ્મ) + $2$ (અબંધકારક યુગ્મ) = $6$,જે $sp^3d^2$ સંકરણ સૂચવે છે. આ સાચું છે.
$3$. વાતાવરણમાં આર્ગોન સૌથી વધુ પ્રમાણમાં મળી આવતો ઉમદા વાયુ છે (કદથી આશરે $0.93\%$). આ સાચું છે.
$4$. પ્રવાહી $He$ નું ઉત્કલન બિંદુ ખૂબ જ નીચું $(4.2 \ K)$ છે અને તેનો ઉપયોગ ક્રાયોજેનિક એજન્ટ તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે. આ સાચું છે.

(A) સૂકી હવા વિવિધ વાયુઓ ધરાવે છે. સૂકી હવામાં નિષ્ક્રિય વાયુઓનું પ્રમાણ મુખ્યત્વે આર્ગોન $(Ar)$ દ્વારા નક્કી થાય છે.
સૂકી હવામાં કદ મુજબ આર્ગોન $(Ar)$ નું પ્રમાણ આશરે $0.93 \%$ છે.

(C) ઉમદા વાયુઓ સ્થાયી ઇલેક્ટ્રોન રચના $(ns^2 np^6)$ ધરાવે છે,જેના પરિણામે તેમની આયનીકરણ ઊર્જા ખૂબ વધારે અને ઇલેક્ટ્રોન બંધુતા લગભગ શૂન્ય હોય છે. નિર્બળ વાન્ડર વાલ્સ આકર્ષણ બળોને કારણે,તેઓના ઉત્કલન બિંદુ નીચા હોય છે અને તેઓનું પ્રવાહીકરણ સરળતાથી થતું નથી. જોકે,એ વિધાન કે તેઓ કોઈ રાસાયણિક સંયોજનો બનાવતા નથી તે ખોટું છે,કારણ કે $Xe$ અને $Kr$ જેવા ઉમદા વાયુઓ $F$ અને $O$ જેવા વધુ વિદ્યુતઋણ તત્વો સાથે સંયોજનો બનાવે છે.

(D) હિલિયમ $(He)$ નું ઉત્કલનબિંદુ $(4.2 \ K)$ તમામ જાણીતા પદાર્થોમાં સૌથી નીચું છે. આનું કારણ એ છે કે હિલિયમના પરમાણુઓ ખૂબ જ નાના હોય છે અને તેમની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $(1s^2)$ અત્યંત સ્થાયી હોય છે. આને લીધે,પરમાણુઓ વચ્ચેના આકર્ષણ બળો,જેને વાન્ ડર વાલ્સ બળો કહેવાય છે,તે ખૂબ જ નિર્બળ હોય છે. આ નિર્બળ બળો ઉષ્મીય ઊર્જા દ્વારા સરળતાથી તોડી શકાય છે,જેના પરિણામે ઉત્કલનબિંદુ ખૂબ જ નીચું હોય છે.

(C) ઝેનોન હેકઝાફલોરાઇડ $(XeF_6)$ ની સિલિકા $(SiO_2)$ સાથેની પ્રક્રિયા એ આંશિક જળવિભાજન પ્રક્રિયા છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2XeF_6 + SiO_2 \rightarrow 2XeOF_4 + SiF_4$
આમ,મળતી નીપજો ઝેનોન ઓક્સિટેટ્રાફ્લોરાઇડ $(XeOF_4)$ અને સિલિકોન ટેટ્રાફ્લોરાઇડ $(SiF_4)$ છે.

(D) $Xe$ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોનયુગ્મોની સંખ્યા શોધવા માટે,આપણે સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (V - M - C + A)$,જ્યાં $V$ એ મધ્યસ્થ પરમાણુના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,$M$ એ એકસંયોજક પરમાણુઓની સંખ્યા છે.
$(i) XeO_3$: $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. ઓક્સિજન દ્વિસંયોજક છે,તેથી $M=0$. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (8 - 0) = 4$ ઇલેક્ટ્રોન,જે $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોનયુગ્મ દર્શાવે છે.
$(ii) XeOF_4$: $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. $F$ એકસંયોજક છે $(M=4)$. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (8 - 4) = 2$ ઇલેક્ટ્રોન,જે $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોનયુગ્મ દર્શાવે છે.
$(iii) XeF_6$: $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. $F$ એકસંયોજક છે $(M=6)$. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (8 - 6) = 2$ ઇલેક્ટ્રોન,જે $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોનયુગ્મ દર્શાવે છે.
આમ,ત્રણેય અણુઓ $(i), (ii)$ અને $(iii)$ માં $Xe$ પર $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોનયુગ્મ છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(A) લોર્ડ રેલેએ અવલોકન કર્યું હતું કે વાતાવરણમાંથી મેળવેલ નાઇટ્રોજન,એમોનિયા કે યુરિયા જેવા રાસાયણિક સ્ત્રોતોમાંથી મેળવેલ નાઇટ્રોજન કરતા થોડો વધુ ઘન હોય છે.
ઘનતામાં આ તફાવત વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનમાં રહેલા નિષ્ક્રિય વાયુઓ,મુખ્યત્વે આર્ગોન $(Ar)$ ની હાજરીને કારણે છે.
આર્ગોનનું પરમાણ્વીય દળ $(39.95 \ u)$ નાઇટ્રોજન $(28.01 \ u)$ કરતા વધારે હોવાથી,તેની હાજરી વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનના નમૂનાની કુલ ઘનતામાં વધારો કરે છે.

(B) ઉમદા વાયુઓમાં,$Xe$ (ઝેનોન) ની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા મોટી હોવાને કારણે તેની આયનીકરણ એન્થાલ્પી સૌથી ઓછી હોય છે.
આ ગુણધર્મને લીધે તે ફ્લોરિન અને ઓક્સિજન જેવા અત્યંત વિદ્યુતઋણ તત્વો સાથે પ્રક્રિયા કરીને $XeF_2$,$XeF_4$,$XeF_6$,$XeO_3$ અને $XeOF_4$ જેવા વિવિધ સ્થાયી સંયોજનો બનાવે છે.
તેથી,ઉમદા વાયુઓમાં $Xe$ સૌથી વધુ સંખ્યામાં સંયોજનો બનાવે છે.

(C) જાહેરાતના હેતુઓ માટે ડિસ્ચાર્જ ટયૂબમાં $Neon$ વાયુનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે કારણ કે જ્યારે તેમાંથી ઓછું દબાણ હેઠળ વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે લાક્ષણિક તેજસ્વી લાલ-નારંગી પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરે છે.

(B) આપેલા $Xe$ સંયોજનોનો આકાર નક્કી કરવા માટે,આપણે તેમનું સંકરણ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pairs) જોઈએ:
$1$. $XeO_4$: $sp^3$ સંકરણ,સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ (સમતલીય નથી).
$2$. $XeF_4$: $sp^3d^2$ સંકરણ અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,સમચોરસ સમતલીય ભૂમિતિ (સમતલીય).
$3$. $XeOF_4$: $sp^3d^2$ સંકરણ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,ચોરસ પિરામિડલ ભૂમિતિ (સમતલીય નથી).
$4$. $XeO_3$: $sp^3$ સંકરણ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,પિરામિડલ ભૂમિતિ (સમતલીય નથી).
તેથી,$XeF_4$ એ એકમાત્ર સમતલીય અણુ છે.

(C) $XeF_4$ નું પાણી સાથેનું જળવિભાજન એ અસમાનતા (disproportionation) પ્રક્રિયા છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $6XeF_4 + 12H_2O \rightarrow 2Xe + 4XeO_3 + 24HF + 3O_2$ છે.
આમ,મળતી નીપજો $Xe$,$XeO_3$,$HF$ અને $O_2$ છે.

(D) $1$. $100 \ g$ સંયોજનમાં દરેક તત્વના મોલની ગણતરી કરો:
$Xe$ ના મોલ = $\frac{63.8}{133} \approx 0.48 \ mol$.
$F$ ના મોલ = $\frac{100 - 63.8}{19} = \frac{36.2}{19} \approx 1.90 \ mol$.
$2$. મોલર ગુણોત્તર નક્કી કરો:
$Xe : F$ નો ગુણોત્તર = $0.48 : 1.90 \approx 1 : 4$.
$3$. પ્રમાણસૂચક સૂત્ર $XeF_4$ છે.
$4$. $XeF_4$ માં,$Xe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x + 4(-1) = 0$,તેથી $x = +4$.

(A) પરઝેનેટ આયન $[XeO_6]^{4-}$ માં,ઝેનોન $(Xe)$ નો ઓક્સિડેશન આંક નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે: $x + 6(-2) = -4$,જે $x = +8$ આપે છે.
ઝેનોનનો મહત્તમ ઓક્સિડેશન આંક $+8$ હોવાથી,બધા ઓક્સિજન પરમાણુઓ ઝેનોન સાથે એકલ બંધ દ્વારા જોડાયેલા છે.
$[XeO_6]^{4-}$ ની રચના અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે જેમાં ઝેનોન કેન્દ્રમાં છે અને છ ઓક્સિજન પરમાણુઓ તેની સાથે જોડાયેલા છે.
આ રચનામાં કોઈ ઓક્સિજન-ઓક્સિજન $(O-O)$ બંધ હાજર નથી.
તેથી,પેરોક્સાઇડ બંધની સંખ્યા $0$ છે.

(B) $[XeO_6]^{4-}$ માં,$Xe$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $x + 6(-2) = -4$ એટલે કે $x = +8$ છે.
$XeF_8$ માં,$Xe$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+8$ હોવી જોઈએ,પરંતુ આ સંયોજન અવકાશી અવરોધને કારણે અસ્તિત્વ ધરાવતું નથી.
$OsO_4$ માં,$Os$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $x + 4(-2) = 0$ એટલે કે $x = +8$ છે.
$RuO_4$ માં,$Ru$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $x + 4(-2) = 0$ એટલે કે $x = +8$ છે.
$XeF_8$ એ સ્થાયી સંયોજન ન હોવાથી,તે $+8$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવતું નથી.

(C) $XeO_4$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ તેની $8$ મી ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
તે એક $5s$ અને ત્રણ $5p$ કક્ષકોનો ઉપયોગ કરીને $sp^{3}$ સંકરણ અનુભવે છે.
આ ચાર $sp^{3}$ સંકર કક્ષકો ચાર ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે ચાર $\sigma$ બંધ બનાવે છે.
વધુમાં,$Xe$ ની $5d$ કક્ષકોમાં રહેલા ચાર અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ઓક્સિજન પરમાણુઓની $2p$ કક્ષકો સાથે ચાર $p\pi-d\pi$ બંધ બનાવે છે.
તેથી,અણુમાં ચાર $p\pi-d\pi$ બંધો હોય છે.

(C) $XeF_6$ નું સંપૂર્ણ જળવિભાજન $XeO_3$ આપે છે.
$XeF_6 + 3H_2O \to XeO_3 + 6HF$

(D) સક્રિય ચારકોલ (Activated charcoal) તેની વધુ સપાટી અને છિદ્રાળુ રચનાને કારણે વાયુઓ માટે ખૂબ જ સારું શોષક છે.
તેનાથી વિપરીત,નિર્જળ $CaCl_2$,$Fe(OH)_3$ અને સાંદ્ર $H_2SO_4$ મુખ્યત્વે ભેજ દૂર કરવા માટે નિર્જલીકરણ એજન્ટ તરીકે વપરાય છે.

(B) $XeOF_4$ માં મધ્યસ્થ પરમાણુ ઝેનોન $(Xe)$ છે.
$Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
$XeOF_4$ માં,$Xe$ એ $4$ ફ્લોરિન પરમાણુઓ સાથે $4$ એકલ બંધ અને $1$ ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે $1$ દ્વિબંધ બનાવે છે.
બંધમાં વપરાયેલા કુલ ઇલેક્ટ્રોન = $4 + 2 = 6$ ઇલેક્ટ્રોન.
$Xe$ પર બાકી રહેલા ઇલેક્ટ્રોન = $8 - 6 = 2$ ઇલેક્ટ્રોન.
આ $2$ ઇલેક્ટ્રોન $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બનાવે છે.
તેથી,મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની કુલ સંખ્યા $1$ છે.