Oxygen family Questions in Gujarati

(D) $1$. $S_2$ અણુ $O_2$ ની જેમ અનુચુંબકીય છે,કારણ કે તેની પ્રતિકારક $\pi^*$ આણ્વીય કક્ષકોમાં બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
$2$. $200\,^{\circ}C$ તાપમાને,સલ્ફર બાષ્પ મુખ્યત્વે $S_8$ અણુઓની બનેલી હોય છે જે વલયાકાર બંધારણ ધરાવે છે.
$3$. $600\,^{\circ}C$ જેવા ઊંચા તાપમાને,$S_8$ વલયો તૂટીને $S_2$ અણુઓમાં ફેરવાય છે,જે અનુચુંબકીય છે.
$4$. સલ્ફર $-2$ થી $+6$ સુધીના ઓક્સિડેશન આંક દર્શાવે છે (દા.ત.,$H_2S$ માં સલ્ફરનો ઓક્સિડેશન આંક $-2$ છે). તેથી,ઓક્સિડેશન આંક $+4$ કરતા ઓછો હોતો નથી તે વિધાન ખોટું છે.

(C) સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને ફોસ્ફરસ પેન્ટાક્લોરાઇડ વચ્ચેની પ્રક્રિયાથી સલ્ફ્યુરાઇલ ક્લોરાઇડ,ફોસ્ફોરાઇલ ક્લોરાઇડ અને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.
સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$H_2SO_4 + 2PCl_5 \rightarrow SO_2Cl_2 + 2POCl_3 + 2HCl$

(B) કેટેનેશનની વૃત્તિ તત્વ-તત્વ બંધની મજબૂતી પર આધાર રાખે છે.
જેમ $S$ થી $Te$ તરફ જતાં પરમાણુ કદ વધે છે,તેમ બંધ વિયોજન ઉર્જા ઘટે છે.
જોકે ઓક્સિજન પ્રથમ તત્વ છે,પરંતુ નાના કદના ઓક્સિજન પરમાણુઓમાં અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેના આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણને કારણે $O-O$ બંધ ઉર્જા $S-S$ બંધ કરતા ઓછી હોય છે.
તેથી,સમૂહ $16$ ના તત્વોમાં સલ્ફર $(S)$ સૌથી વધુ કેટેનેશનની વૃત્તિ દર્શાવે છે.

(D) $SX_6$ પ્રકારના સંયોજનોનું જળવિભાજન અવકાશીય અવરોધ (steric hindrance) અને ખાલી $d$-કક્ષકોની ઉપલબ્ધતા પર આધાર રાખે છે.
$SF_6$ માં સલ્ફર પરમાણુની આસપાસ છ ફ્લોરિન પરમાણુઓ દ્વારા મળતા વધુ પડતા અવકાશીય અવરોધને કારણે તે જળવિભાજન પ્રત્યે નિષ્ક્રિય છે.
$SCl_6$ એ સ્થાયી સંયોજન નથી.
જેમ કેન્દ્રિય પરમાણુનું કદ $S$ થી $Te$ તરફ વધે છે,તેમ અવકાશીય અવરોધ ઘટે છે,તેથી $SF_6$ ની સરખામણીમાં $TeF_6$ સરળતાથી જળવિભાજન પામી શકે છે.

(D) ડાયસલ્ફ્યુરિક એસિડ,જેને પાયરોસલ્ફ્યુરિક એસિડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે સલ્ફરનો ઓક્સોએસિડ છે.
તે ફ્યુમિંગ સલ્ફ્યુરિક એસિડનો મુખ્ય ઘટક છે,જેને સામાન્ય રીતે ઓલિયમ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
પાયરોસલ્ફ્યુરિક એસિડનું રાસાયણિક સૂત્ર $H_2S_2O_7$ છે.

(B) કોન્ટેક્ટ પ્રોસેસ એ સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ ના ઉત્પાદન માટેની ઔદ્યોગિક પદ્ધતિ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ $(SO_2)$ નું ઓક્સિડેશન વેનેડિયમ પેન્ટોક્સાઇડ $(V_2O_5)$ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં સલ્ફર ટ્રાયોક્સાઇડ $(SO_3)$ માં થાય છે.
પ્રક્રિયા: $2SO_2(g) + O_2(g) \xrightarrow{V_2O_5} 2SO_3(g)$.

(C) સમૂહ $16$ ના તત્વોના હાઇડ્રાઇડ્સની એસિડિક પ્રબળતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધે છે.
જેમ આપણે $O$ થી $Te$ તરફ જઈએ છીએ,તેમ મધ્યસ્થ પરમાણુનું કદ વધે છે.
આનાથી $H-E$ બંધની બંધ લંબાઈમાં વધારો થાય છે (જ્યાં $E = O, S, Se, Te$).
પરિણામે,બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી ઘટે છે,જેનાથી $H^+$ આયનો મુક્ત કરવાનું સરળ બને છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $H_2O < H_2S < H_2Se < H_2Te$ છે.
આમ,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $H_2Te$ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.

(A) $H_2SO_5$ ને કેરોનો એસિડ કહેવામાં આવે છે,જેને પેરોક્સિમોનોસલ્ફ્યુરિક એસિડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(A) જ્યારે ફેરસ સલ્ફેટ હેપ્ટાહાઇડ્રેટ $(FeSO_4 \cdot 7H_2O)$ ને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે સૌ પ્રથમ તેના સ્ફટિકીકરણના પાણીને ગુમાવીને નિર્જળ ફેરસ સલ્ફેટ $(FeSO_4)$ બનાવે છે.
વધુ ગરમ કરવાથી,નિર્જળ ફેરસ સલ્ફેટનું વિઘટન થઈને ફેરિક ઓક્સાઇડ $(Fe_2O_3)$,સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ $(SO_2)$ અને સલ્ફર ટ્રાયોક્સાઇડ $(SO_3)$ મળે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ: $2FeSO_4(s) \xrightarrow{\Delta} Fe_2O_3(s) + SO_2(g) + SO_3(g)$.

(A) પ્રક્રિયા છે: $\underline{Te}F_6 + 6H_2O \longrightarrow H_6TeO_6 + 6HF$.
અહીં,$H_6TeO_6$ એ ઓર્થોટેલ્યુરિક એસિડ છે,જેને $Te(OH)_6$ અથવા $H_2TeO_4 \cdot 2H_2O$ તરીકે લખી શકાય છે.
$H_6TeO_6$ માં $Te$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ છે.
કારણ કે $Te$ તેના મહત્તમ ઓક્સિડેશન આંક $(+6)$ માં છે,તેથી સંબંધિત ઓક્સિએસિડને ટેલ્યુરિક એસિડ કહેવામાં આવે છે,જે $-ic$ પ્રત્યય સાથે સમાપ્ત થાય છે.
તેથી,નીપજ $-ic$ પ્રત્યય ધરાવતું ઓક્સિએસિડ છે.

(A) $SOF_4$ ના સંપૂર્ણ જળવિભાજન માટેની પ્રક્રિયા છે:
$SOF_4 + 3H_2O \longrightarrow H_2SO_4 + 4HF$
$H_2SO_4$ (સલ્ફ્યુરિક એસિડ) માં,સલ્ફરનો ઓક્સિડેશન આંક $+6$ છે.
જેથી એસિડ માટે $-ic$ પ્રત્યય વપરાય છે,$H_2SO_4$ એ $-ic$ પ્રત્યય ધરાવતું ઓક્સી એસિડ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) $1$. $SO_3$ સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઓલિયમ $(H_2S_2O_7)$ બનાવે છે અને ઓક્સિજન વાયુ મુક્ત કરતું નથી.
$2$. $PbO_2$ સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઓક્સિજન મુક્ત કરે છે: $2PbO_2 + 2H_2SO_4 \rightarrow 2PbSO_4 + 2H_2O + O_2 \uparrow$.
$3$. $MnO_2$ સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઓક્સિજન મુક્ત કરે છે: $2MnO_2 + 2H_2SO_4 \rightarrow 2MnSO_4 + 2H_2O + O_2 \uparrow$.
$4$. $CrO_5$ (ક્રોમિયમ પેરોક્સાઇડ) અસ્થિર છે અને એસિડની હાજરીમાં વિઘટન પામીને ઓક્સિજન મુક્ત કરે છે: $4CrO_5 + 6H_2SO_4 \rightarrow 2Cr_2(SO_4)_3 + 6H_2O + 7O_2 \uparrow$.

(B) $SO_2$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે કારણ કે સલ્ફરનું $+4$ માંથી $+6$ માં ઓક્સિડેશન થઈ શકે છે (દા.ત.,$SO_4^{2-}$ બનાવે છે).
તે ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે કારણ કે સલ્ફરનું $+4$ માંથી $0$ માં રિડક્શન થઈ શકે છે (દા.ત.,$S$ બનાવે છે).
$SO_2$ રંગહીન વાયુ છે,જ્યારે $NO_2$ કથ્થઈ રંગનો વાયુ છે.

(B) $S_8$ ની સાંદ્ર $H_2SO_4$ સાથેની પ્રક્રિયા: $\frac{1}{8}S_8 + 2H_2SO_4 \xrightarrow{\text{warm}} 3SO_2 + 2H_2O$. અહીં $SO_2$ ઉત્પન્ન થાય છે.
$S_8$ ની સાંદ્ર $HNO_3$ સાથેની પ્રક્રિયા: $\frac{1}{8}S_8 + 6HNO_3 \xrightarrow{\text{warm}} H_2SO_4 + 6NO_2 + 2H_2O$. અહીં $H_2SO_4$ અને $NO_2$ ઉત્પન્ન થાય છે,$SO_2$ નહીં.
$PbS$ નું ભૂંજન: $2PbS + 3O_2 \xrightarrow{\Delta} 2PbO + 2SO_2$. અહીં $SO_2$ ઉત્પન્ન થાય છે.
$FeS_2$ નું ભૂંજન: $4FeS_2 + 11O_2 \xrightarrow{\Delta} 2Fe_2O_3 + 8SO_2$. અહીં $SO_2$ ઉત્પન્ન થાય છે.
આમ,વિકલ્પ $B$ માં $SO_2$ ઉત્પન્ન થતો નથી.

(B) સમૂહમાં $S$ થી $Se$ તરફ જતાં ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી ઓછી ઋણ બને છે.
જોકે,ઓક્સિજન $(O)$ નું કદ ખૂબ નાનું હોવાથી,તેમાં આવતા ઇલેક્ટ્રોન અને $2p$ કક્ષકમાં પહેલેથી રહેલા ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચે પ્રબળ આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ જોવા મળે છે.
આ કારણોસર,$O$ માં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરતી વખતે મુક્ત થતી ઉર્જા $S$ કરતા ઓછી હોય છે.
તેથી,ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પીનો સાચો ક્રમ $S > Se > O$ છે.

(B) પેરોક્સી લિંકેજને $O-O$ બંધ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જ્યાં ઓક્સિજન $-1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં હોય છે.
$H_2SO_5$ (કેરોનો એસિડ) માં,બંધારણ $HO-S(=O)_2-O-OH$ છે.
અહીં,$S-O-O-H$ સમૂહમાં પેરોક્સી લિંકેજ $(-O-O-)$ રહેલી છે.
અન્ય વિકલ્પો જેમ કે $H_2S_2O_3$,$H_2S_2O_7$,અને $H_2S_4O_6$ માં $O-O$ બંધ હોતો નથી.

(C) સલ્ફ્યુરિક એસિડના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટેની સંપર્ક વિધિ (Contact Process) માં,$V_2O_5$ (વેનેડિયમ પેન્ટોક્સાઇડ) ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે.
સલ્ફર ડાયોક્સાઇડનું સલ્ફર ટ્રાયોક્સાઇડમાં ઉદ્દીપકીય ઓક્સિડેશન નીચે મુજબની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે:
$2SO_2(g) + O_2(g) \xrightarrow{V_2O_5} 2SO_3(g)$
તેથી,સાચી પ્રક્રિયા $2SO_2 + O_2 \to 2SO_3$ છે.

(D) $H_2S_nO_6$ પોલિથાયોનિક એસિડનું બંધારણ $HO_3S-(S)_{n-2}-SO_3H$ છે.
આ બંધારણમાં,બે છેડાના સલ્ફર પરમાણુઓ ત્રણ ઓક્સિજન અને એક સલ્ફર સાથે જોડાયેલા હોય છે,જેથી દરેક છેડાના સલ્ફરની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+5$ થાય છે.
મધ્ય શૃંખલામાં $n-2$ સલ્ફર પરમાણુઓ હોય છે,જે દરેક અન્ય બે સલ્ફર સાથે જોડાયેલા હોય છે,જેથી તેમની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $0$ થાય છે.
કુલ $S-S$ બંધની સંખ્યા $n-1$ છે.
આમ,$+5$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવતા $S$ પરમાણુઓની સંખ્યા $2$ છે.

(C) $O_3$ નું જથ્થાત્મક અનુમાન તેને બોરેટ બફર $(pH = 9.2)$ સાથે બફર કરેલા પોટેશિયમ આયોડાઇડ $(KI)$ ના તટસ્થ દ્રાવણમાંથી પસાર કરીને કરવામાં આવે છે.
$O_3$ એ $KI$ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને $I_2$ મુક્ત કરે છે: $2I^{-} + H_2O + O_3 \to 2OH^{-} + I_2 + O_2$.
ત્યારબાદ મુક્ત થયેલા $I_2$ નું સ્ટાર્ચનો સૂચક તરીકે ઉપયોગ કરીને સોડિયમ થાયોસલ્ફેટ $(Na_2S_2O_3)$ ના પ્રમાણિત દ્રાવણ સામે ટાઇટ્રેશન કરવામાં આવે છે: $I_2 + 2Na_2S_2O_3 \to Na_2S_4O_6 + 2NaI$.

(C) $H_2SO_4$ ના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન (સંપર્ક પ્રક્રિયા) માં નીચેના પગલાંઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. $2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5} 2SO_3$
$2$. $SO_3 + H_2SO_4 \rightarrow H_2S_2O_7$ (ઓલિયમ)
$3$. $H_2S_2O_7 + H_2O \rightarrow 2H_2SO_4$
$4$. સાંદ્ર $H_2SO_4$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે અને $Cu$ જેવી ધાતુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $SO_2$ ઉત્પન્ન કરે છે: $Cu + 2H_2SO_4 \text{ (conc.)} \rightarrow CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O$.
આમ,સાચી આકૃતિ તે છે જે સાંદ્ર $H_2SO_4$ ની $Cu$ સાથેની પ્રક્રિયા દર્શાવે છે.

(B) $1$. $O_3$ (ઓઝોન) સંસ્પંદન દર્શાવે છે,જેના કારણે આંશિક દ્વિબંધ લાક્ષણિકતાને લીધે $O-O$ બંધ લંબાઈ સમાન હોય છે. તેથી,વિધાન $A$ સાચું છે.
$2$. $O_3$ નું $O_2$ અને $O$ માં ઉષ્મીય વિઘટન એ ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે કારણ કે મજબૂત $O=O$ દ્વિબંધનું નિર્માણ ઓઝોનમાં $O-O$ બંધ તોડવા માટે જરૂરી ઉર્જા કરતા વધુ ઉર્જા મુક્ત કરે છે. તેથી,વિધાન $B$ અસત્ય છે.
$3$. $O_3$ માં બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોય છે,જે તેને પ્રતિચુંબકીય બનાવે છે. તેથી,વિધાન $C$ સાચું છે.
$4$. મધ્યસ્થ ઓક્સિજન પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે $O_3$ વળેલી (bent) આણ્વીય ભૂમિતિ ધરાવે છે. તેથી,વિધાન $D$ સાચું છે.
આમ,અસત્ય વિધાન $B$ છે.

(A) કેરો એસિડ $(H_2SO_5)$,જેને પેરોક્સિમોનોસલ્ફ્યુરિક એસિડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તેની રચના $HO-SO_2-O-OH$ છે.
આ રચનામાં,સલ્ફર પરમાણુ બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે દ્વિબંધ $(S=O)$,એક હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $(-OH)$ અને એક પેરોક્સી સમૂહ $(-O-OH)$ સાથે જોડાયેલ છે.
તેથી,અણુમાં માત્ર $1$ $S-OH$ બંધ હાજર છે.

(B) સમૂહ $16$ ના તત્વોના હાઇડ્રાઇડ્સની એસિડિક પ્રબળતા સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં વધે છે,કારણ કે મધ્યસ્થ પરમાણુના કદમાં વધારો થવાને કારણે બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી ઘટે છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતા $(K_a)$ નો ક્રમ $H_2Te > H_2Se > H_2S > H_2O$ છે.

(D) પરમાણુ કદમાં વધારાને કારણે સમૂહમાં $S$ થી $Te$ તરફ નીચે જતાં ઇલેક્ટ્રોન ગેઇન એન્થાલ્પી ઓછી ઋણ બને છે.
જો કે,ઓક્સિજન $(O)$ તેના નાના કદ અને મજબૂત આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણને કારણે અપવાદરૂપે ઓછી ઇલેક્ટ્રોન ગેઇન એન્થાલ્પી ધરાવે છે.
તેથી,ઇલેક્ટ્રોન ગેઇન એન્થાલ્પી (મુક્ત થતી ઉર્જા) નો સાચો ક્રમ $O < Te < Se < S$ છે.

(C) $2H_2S + SO_2 \rightarrow 2H_2O + 3S$ પ્રક્રિયામાં,$SO_2$ માં સલ્ફરનો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે અને $H_2S$ માં $-2$ છે.
અહીં,$SO_2$ એ $H_2S$ નું તત્વ સલ્ફર $(S^0)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે અને પોતે $S^0$ માં રિડક્શન પામે છે.
આમ,આ પ્રક્રિયામાં $SO_2$ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
અન્ય વિકલ્પોમાં,$SO_2$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે.

(D) સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ અને ફોસ્ફરસ પેન્ટાક્લોરાઈડ $(PCl_5)$ વચ્ચેની રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$H_2SO_4 + 2PCl_5 \longrightarrow SO_2Cl_2 + 2POCl_3 + 2HCl$
સમીકરણમાં દર્શાવ્યા મુજબ,સલ્ફ્યુરાઈલ ક્લોરાઈડ $(SO_2Cl_2)$,ફોસ્ફરસ ઓક્સિક્લોરાઈડ $(POCl_3)$ અને હાઈડ્રોજન ક્લોરાઈડ $(HCl)$ નીપજ તરીકે મળે છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો સાચા છે.

(A) પૃથ્વીનો પોપડો વિવિધ તત્વોનો બનેલો છે. ઓક્સિજન $(O)$ સૌથી વધુ પ્રમાણમાં મળી આવતું તત્વ છે,જે વજનના આધારે આશરે $46.6\%$ જેટલું છે. સિલિકોન $(Si)$ બીજા ક્રમે સૌથી વધુ પ્રમાણમાં મળી આવતું તત્વ છે,જે આશરે $27.7\%$ જેટલું છે.

(D) પેરોક્સો એસિડ તે છે જેમાં પેરોક્સી બંધ $(-O-O-)$ હોય છે.
$H_2SO_5$ (પેરોક્સોમોનોસલ્ફ્યુરિક એસિડ અથવા કેરોનો એસિડ) માં એક પેરોક્સી બંધ હોય છે.
$H_2S_2O_8$ (પેરોક્સોડિસલ્ફ્યુરિક એસિડ અથવા માર્શલનો એસિડ) માં એક પેરોક્સી બંધ હોય છે.
તેથી,$H_2S_2O_8$ અને $H_2SO_5$ એ સલ્ફરના પેરોક્સો એસિડ છે.

(C) ઓઝોન $(O_3)$ એ ઓક્સિજનનું અપરરૂપ છે.
તે પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે કારણ કે તે સરળતાથી નવજાત ઓક્સિજન $(O_3 \rightarrow O_2 + [O])$ મુક્ત કરે છે.
ઓઝોન એ $117^{\circ}$ ના બંધકોણ ધરાવતો વળેલો અણું છે.
ઓઝોન પ્રતિચુંબકીય (diamagnetic) છે કારણ કે તેના તમામ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે. તેથી,તે અનુચુંબકીય નથી.

(C) પોલિએનાયન સમાન તત્વના પરમાણુઓના કેટેનેશન દ્વારા બને છે.
સલ્ફર સ્થિર $S-S$ બંધ બનાવવાની ક્ષમતાને કારણે કેટેનેશન માટે ઉચ્ચ વૃત્તિ ધરાવે છે.
આ ગુણધર્મ સલ્ફરને વિવિધ પોલિએનાયન જેવા કે $S_n^{2-}$ (દા.ત.,$S_6^{2-}, S_8^{2-}$) બનાવવાની મંજૂરી આપે છે.
તેથી,આપેલા તત્વોમાં સલ્ફર પોલિએનાયન બનાવવાની મહત્તમ વૃત્તિ દર્શાવે છે.

(C) બંધઊર્જા બંધમાં રહેલા પરમાણુઓના કદ પર આધાર રાખે છે. નાના પરમાણુઓ વધુ સારી કક્ષકીય ઓવરલેપને કારણે ટૂંકા અને મજબૂત બંધ બનાવે છે. જોકે,સમૂહ $16$ ના તત્વો માટે,નાના ઓક્સિજન પરમાણુઓના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેના ઉચ્ચ આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણને કારણે $O-O$ બંધ અપવાદરૂપે નબળો હોય છે. બાકીના તત્વો $(S, Se, Te)$ માં,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં પરમાણુ કદ વધવાને કારણે બંધની મજબૂતી ઘટે છે. તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાં $S-S$ બંધ સૌથી મજબૂત છે.

(A) સમૂહ $16$ ના તત્વોના હાઇડ્રાઇડની એસિડિકતા સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં વધે છે.
જેમ આપણે $O$ થી $Te$ તરફ જઈએ છીએ,તેમ મધ્યસ્થ પરમાણુના કદમાં વધારો થવાને કારણે $H-E$ બંધની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી ઘટે છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $H_2O < H_2S < H_2Se < H_2Te$.
આમ,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $H_2Te$ સૌથી વધુ એસિડિક હાઇડ્રાઇડ છે.

(C) $1$. $O_3$ એ $O_2$ કરતા પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે કારણ કે તે સરળતાથી નવજાત ઓક્સિજન મુક્ત કરે છે $(O_3 \rightarrow O_2 + [O])$.
$2$. $O_2$ નો બંધક્રમાંક $2$ છે,જ્યારે $O_3$ નો બંધક્રમાંક $1.5$ છે. બંધલંબાઈ એ બંધક્રમાંકના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,$O_3$ ની બંધલંબાઈ $O_2$ કરતા વધારે હોય છે. તેથી,$O_2$ ની બંધલંબાઈ વધુ છે તે વિધાન ખોટું છે.
$3$. $O_2$ તેના એન્ટિ-બોન્ડિંગ મોલેક્યુલર ઓર્બિટલ્સમાં બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનને કારણે અનુચુંબકીય છે,જ્યારે $O_3$ પ્રતિચુંબકીય છે.
$4$. $O_2$ રેખીય અણુ છે અને $O_3$ માં $sp^2$ સંકરણ અને એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે તેનો આકાર કોણીય (બેન્ટ) છે.

(C) ઝેરોક્ષ મશીનમાં,ફોટોકન્ડક્ટર ડ્રમ પર $Selenium$ $(Se)$ નું પાતળું પડ ચડાવેલું હોય છે. $Selenium$ એક અર્ધવાહક છે જે પ્રકાશના સંપર્કમાં આવતા વાહક બને છે,જે ઝેરોગ્રાફિક પ્રક્રિયા પાછળનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત છે.

(A) $H_2SO_4$ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા અને નિર્જલીકરણકારી તરીકે વર્તે છે. તે રિડક્શનકર્તા નથી કારણ કે $H_2SO_4$ માં સલ્ફર પરમાણુ તેની મહત્તમ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+6$ માં છે,જેનો અર્થ છે કે તેનું માત્ર રિડક્શન થઈ શકે છે,ઓક્સિડેશન નહીં. તેથી,તે રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરી શકતું નથી.

(D) $1$. ઓઝોન $(O_3)$ વાતાવરણના ઉપરના સ્તરમાં ડાયઓક્સિજન $(O_2)$ પર પારજાંબલી $(UV)$ વિકિરણોની અસરથી બને છે.
$2$. ઓઝોન એ ડાયઓક્સિજન $(O_2)$ કરતા વધુ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા અને વધુ સક્રિય છે.
$3$. ઓઝોન પ્રતિચુંબકીય છે (બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે),જ્યારે ડાયઓક્સિજન $(O_2)$ અનુચુંબકીય છે (તેની આણ્વીય કક્ષકોમાં બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે).
$4$. ઓઝોન પૃથ્વીની સપાટીને હાનિકારક પારજાંબલી $(UV)$ વિકિરણોથી બચાવે છે,ગેમા વિકિરણોથી નહીં. તેથી,ગેમા વિકિરણોથી બચાવે છે તેવું વિધાન ખોટું છે.

(C) સલ્ફરના આપેલા ઓક્સોએસિડની રચનાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. $H_2S_2O_7$ (પાયરોસલ્ફ્યુરિક એસિડ): તેમાં $S-O-S$ લિંકેજ હોય છે.
$2$. $H_2S_2O_8$ (પેરોક્સિડિસલ્ફ્યુરિક એસિડ): તેમાં $S-O-O-S$ લિંકેજ હોય છે.
$3$. $H_2S_2O_6$ (ડાયથાયોનિક એસિડ): તેમાં $S-S$ બંધ હોય છે.
$4$. $H_2SO_4$ (સલ્ફ્યુરિક એસિડ): તેમાં $S-S$ બંધ હોતો નથી.
તેથી,$H_2S_2O_6$ સાચો જવાબ છે.

(D) ઓઝોન $(O_3)$ એક શક્તિશાળી ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે કારણ કે તે સરળતાથી વિઘટન પામીને નવજાત ઓક્સિજન $([O])$ આપે છે $(O_3 \rightarrow O_2 + [O])$.
તે લેડ સલ્ફાઇડ $(PbS)$ નું લેડ સલ્ફેટ $(PbSO_4)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે: $PbS + 4O_3 \rightarrow PbSO_4 + 4O_2$.
તે પોટેશિયમ આયોડાઇડ $(KI)$ નું આયોડિન $(I_2)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે: $2KI + H_2O + O_3 \rightarrow 2KOH + I_2 + O_2$.
તે મર્ક્યુરી $(Hg)$ નું મર્ક્યુરસ ઓક્સાઇડ $(Hg_2O)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે,જેના કારણે 'ટેઈલિંગ ઓફ મર્ક્યુરી' થાય છે: $2Hg + O_3 \rightarrow Hg_2O + O_2$.
ઓઝોન નવજાત ઓક્સિજન મુક્ત કરવાને કારણે એક મજબૂત વિરંજનકર્તા તરીકે વર્તે છે. તેથી,તે વિરંજનકર્તા તરીકે વર્તી શકે નહીં તે વિધાન ખોટું છે.

(A) કેટેનેશન એ તત્વની પોતાની સાથે બંધ બનાવીને લાંબી શૃંખલાઓ કે વલયો બનાવવાની ક્ષમતા છે.
$16$ માં સમૂહ (ઓક્સિજન પરિવાર) માં,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં $E-E$ બંધની બંધ ઉર્જા ઘટતી હોવાથી કેટેનેશનની વૃત્તિ ઘટે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,સલ્ફર $(S)$ અન્ય તત્વોની સરખામણીમાં પ્રમાણમાં મજબૂત $S-S$ બંધને કારણે સૌથી વધુ કેટેનેશનની વૃત્તિ દર્શાવે છે.
ઓક્સિજન $(O)$ મર્યાદિત કેટેનેશન દર્શાવે છે (દા.ત.,$O_3$ અથવા $H_2O_2$ માં),પરંતુ તે સલ્ફર કરતા ઘણું ઓછું છે.

(B) પરમોનોસલ્ફ્યુરિક એસિડ,જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $H_2SO_5$ છે,તે સામાન્ય રીતે કેરોઝ એસિડ તરીકે ઓળખાય છે.
માર્શલ એસિડ એ પરોક્સિડાયસલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2S_2O_8)$ માટે વપરાતું નામ છે.

(A) સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ $(SO_2)$ નો ઉપયોગ રેફ્રિજરન્ટ તરીકે થાય છે કારણ કે તે દબાણ હેઠળ સરળતાથી પ્રવાહીમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે અને તેની બાષ્પીભવનની ગુપ્ત ઉષ્મા વધુ હોય છે.

(B) ઓક્સિજન એક અત્યંત સક્રિય અધાતુ છે અને પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.
તે મોટાભાગની ધાતુઓ (જેમ કે $Na$) અને અધાતુઓ (જેમ કે $P$ અને $S$) સાથે સીધી પ્રક્રિયા કરીને તેમના ઓક્સાઇડ બનાવે છે.
જોકે,ઓક્સિજન સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં ક્લોરિન $(Cl)$ જેવા હેલોજન સાથે સીધી પ્રક્રિયા કરીને ઓક્સાઇડ બનાવતો નથી,કારણ કે આ પ્રક્રિયા ઉષ્માગતિશાસ્ત્રની દ્રષ્ટિએ અનુકૂળ નથી અથવા તેના માટે ચોક્કસ પરોક્ષ પદ્ધતિઓની જરૂર પડે છે.

(A) સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ અને ફોસ્ફરસ પેન્ટાક્લોરાઈડ $(PCl_5)$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$H_2SO_4 + 2PCl_5 \rightarrow SO_2Cl_2 + 2POCl_3 + 2HCl$
રાસાયણિક સમીકરણમાં દર્શાવ્યા મુજબ,સલ્ફ્યુરાઈલ ક્લોરાઈડ $(SO_2Cl_2)$ એ મુખ્ય નીપજોમાંની એક છે.

(B) જ્યારે ઓઝોન $(O_3)$ મર્ક્યુરી $(Hg)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે મર્ક્યુરીનું મર્ક્યુરસ ઓક્સાઈડ $(Hg_2O)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2Hg + O_3 \rightarrow Hg_2O + O_2$
આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ મર્ક્યુરીની 'ટેઈલિંગ' (tailing of mercury) માં થાય છે,જ્યાં $Hg_2O$ ના નિર્માણને કારણે મર્ક્યુરી તેની સપાટીનો આકાર (meniscus) ગુમાવે છે.

(D) રહોમ્બિક સલ્ફર,જેને $\alpha$-સલ્ફર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે ઓરડાના તાપમાને સલ્ફરનું સૌથી સ્થાયી અપરરૂપ છે.
તે $S_8$ સૂત્ર ધરાવતા વલયાકાર અણુઓનું બનેલું છે.
દરેક અણુમાં $8$ સલ્ફર પરમાણુઓ હોવાથી,રહોમ્બિક સલ્ફરમાં સલ્ફરની પરમાણ્વીકતા $8$ છે.

(D) સલ્ફરના આપેલા ઓક્સોએસિડની રચના નીચે મુજબ છે:
$1$. $H_2S_2O_8$ (પેરોક્સિડાયસલ્ફ્યુરિક એસિડ): તેમાં $S-O-O-S$ બંધ હોય છે.
$2$. $H_2S_2O_7$ (પાયરોસલ્ફ્યુરિક એસિડ): તેમાં $S-O-S$ બંધ હોય છે.
$3$. $H_2S_2O_3$ (થાયોસલ્ફ્યુરિક એસિડ): તેમાં $S-S$ બંધ હોય છે.
$4$. $H_2S_2O_6$ (ડાયથાયોનિક એસિડ): તેમાં $S-S$ બંધ હોય છે.
સામાન્ય રીતે,આ પ્રકારના પ્રશ્નોમાં $H_2S_2O_6$ ને સલ્ફર-સલ્ફર બંધ ધરાવતા મુખ્ય ઉદાહરણ તરીકે ગણવામાં આવે છે.

(A) ઘન અવસ્થામાં,$SO_3$ સાયક્લિક ટ્રાયમર તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જેને $(SO_3)_3$ અથવા $S_3O_9$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
આ બંધારણ સલ્ફર અને ઓક્સિજન પરમાણુઓની એકાંતરે ગોઠવણી ધરાવતી છ-સભ્યોની રીંગનું બનેલું છે,જેમાં દરેક સલ્ફર પરમાણુ બે ટર્મિનલ ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે પણ જોડાયેલ હોય છે.

(A) 'ચાલ્કોજન' શબ્દ ગ્રીક શબ્દ 'chalcos' (અયસ્ક) અને 'gen' (ઉત્પાદક) પરથી આવ્યો છે.
મોટાભાગની ધાતુઓની ખનિજો ઓક્સાઇડ અને સલ્ફાઇડ સ્વરૂપે મળી આવતી હોવાથી,સમૂહ $16$ ના તત્ત્વોને ($Po$ સિવાય) ચાલ્કોજન અથવા અયસ્ક બનાવનારા તત્ત્વો કહેવામાં આવે છે.

(A) $SF_6$ એ અવકાશીય રીતે સુરક્ષિત અણુ છે જ્યાં સલ્ફર પરમાણુ છ ફ્લોરિન પરમાણુઓથી ઘેરાયેલો હોય છે,જે તેને પાણી દ્વારા જળવિભાજન માટે ગતિશીલ રીતે નિષ્ક્રિય બનાવે છે.
$OF_6$ અસ્તિત્વમાં નથી કારણ કે ઓક્સિજનમાં $d$-કક્ષકોની ગેરહાજરીને કારણે તે તેનું અષ્ટક વિસ્તૃત કરી શકતું નથી.
$S_2O_3^{2-}$ (થાયોસલ્ફેટ) માં મધ્યસ્થ સલ્ફર પરમાણુની આસપાસ સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ હોય છે,રેખીય નહીં.
$SO_4^{2-}$ માં બંધારણને સ્થિર કરવા માટે ઓક્સિજન અને સલ્ફર પરમાણુઓ વચ્ચે $p\pi-d\pi$ બંધન હોય છે.

(B) ફોસ્ફરસ પેન્ટોક્સાઈડ $(P_4O_{10})$ એ એક શક્તિશાળી નિર્જલીકરણ કર્તા છે. જ્યારે સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ ને $P_4O_{10}$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું નિર્જલીકરણ થઈને સલ્ફર ટ્રાયોક્સાઈડ $(SO_3)$ મળે છે. પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $H_2SO_4 + P_4O_{10} \rightarrow SO_3 + H_4P_4O_{12}$.