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तत्वों के वर्गीकरण एवं गुणों में आवर्तिता

बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs)

1. समप्रांतिक विशिष्टाओं, $ \mathrm{Na}^{+}, \mathrm{Mg}^{2+}, \mathrm{F}^{-}$ और $O^{2-}$ के लिए उनके त्रिज्याओं के बढ़ते क्रम का सही क्रम है

(a) $ \mathrm{F}^{-}<\mathrm{O}^{2-}<\mathrm{Mg}^{2+}<\mathrm{Na}^{+}$

(b) $ \mathrm{Mg}^{2+}<\mathrm{Na}^{+}<\mathrm{F}^{-}<\mathrm{O}^{2-}$

(c) $ \mathrm{O}^{2-}<\mathrm{F}^{-}<\mathrm{Na}^{+}<\mathrm{Mg}^{2+}$

(d) $ \mathrm{O}^{2-}<\mathrm{F}^{-}<\mathrm{Mg}^{2+}<\mathrm{Na}^{+}$

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उत्तर:(b) $ \mathrm{Mg}^{2+}<\mathrm{Na}^{+}<\mathrm{F}^{-}<\mathrm{O}^{2-}$

स्पष्टीकरण:

समप्रांतिक विशिष्टाओं के मामले में, आयनिक त्रिज्या के परिवर्तन को आयन पर मौजूद नाभिकीय आवेश के संदर्भ में विचार किया जाता है।

नाभिकीय आवेश या नाभिक में प्रोटॉन की संख्या के बढ़ने के साथ-साथ आयनिक त्रिज्या का मान कम हो जाता है।

इलेक्ट्रॉन की संख्या समान रहती है लेकिन नाभिकीय आवेश प्रोटॉन की संख्या या परमाणु क्रमांक के बदलने के साथ-साथ बदल जाता है।

इसलिए, नाभिकीय आवेश के बढ़ने के साथ-साथ अंतिम इलेक्ट्रॉन नाभिक के आकर्षण में बंध जाते हैं और आयनिक त्रिज्या नाभिकीय आवेश के बढ़ने के साथ-साथ कम हो जाती है।

इसलिए, दिए गए समप्रांतिक विशिष्टाओं $ \mathrm{Na}^{+}, \mathrm{Mg}^{2+}$, $ \mathrm{F}^{-}$ और $ \mathrm{O}^{2-}$ के लिए क्रम $-\mathbf{M g}^{2+}<\mathrm{Na}^{+}<\mathrm{F}^{-}<\mathrm{O}^{2-}$ होगा क्योंकि नाभिकीय आवेश क्रम $ \mathrm{O}^{2-}<\mathrm{F}^{-}<\mathrm{Na}^{+}<\mathrm{Mg}^{2+}$ में बदलता है।

इसलिए, उनके त्रिज्याओं के बढ़ते क्रम का सही क्रम $\mathbf{M g}^{2+}<\mathbf{N a}<\mathbf{F}^{-}<\mathbf{O}^{2-}$ है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(a) $ \mathrm{F}^{-}<\mathrm{O}^{2-}<\mathrm{Mg}^{2+}<\mathrm{Na}^{+}$:

इस विकल्प को गलत माना जाता है क्योंकि यह सुझाव देता है कि $ \mathrm{F}^{-}$ की त्रिज्या $ \mathrm{O}^{2-}$ की त्रिज्या से कम है, जो सत्य नहीं है। $ \mathrm{O}^{2-}$ की त्रिज्या $ \mathrm{F}^{-}$ की त्रिज्या से बड़ी होती है क्योंकि इसका अधिक नकारात्मक आवेश होता है, जिसके कारण इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण अधिक होता है और इसलिए आयनिक त्रिज्या बड़ी होती है।

(c) $ \mathrm{O}^{2-}<\mathrm{F}^{-}<\mathrm{Na}^{+}<\mathrm{Mg}^{2+}$:

इस विकल्प को गलत माना जाता है क्योंकि इसका सुझाव है कि $ \mathrm{O}^{2-}$ की त्रिज्या $ \mathrm{F}^{-}$ की त्रिज्या से छोटी है, जो सत्य नहीं है। $ \mathrm{O}^{2-}$ की त्रिज्या $ \mathrm{F}^{-}$ की त्रिज्या से बड़ी होती है क्योंकि इसका अधिक नकारात्मक आवेश होता है, जिसके कारण इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण अधिक होता है और इसलिए आयनिक त्रिज्या बड़ी होती है।

इसके अलावा, यह $ \mathrm{Na}^{+}$ को $ \mathrm{Mg}^{2+}$ के पहले रखता है, जो गलत है। $ \mathrm{Mg}^{2+}$ की त्रिज्या $ \mathrm{Na}^{+}$ की त्रिज्या से छोटी होती है क्योंकि इसका अधिक धनात्मक आवेश होता है, जिसके कारण नाभिक और इलेक्ट्रॉन के बीच आकर्षण बल अधिक होता है, जिसके कारण आयनिक त्रिज्या छोटी होती है।

(d) $ \mathrm{O}^{2-}<\mathrm{F}^{-}<\mathrm{Mg}^{2+}<\mathrm{Na}^{+}$:

इस विकल्प को गलत माना जाता है क्योंकि इसका सुझाव है कि $ \mathrm{O}^{2-}$ की त्रिज्या $ \mathrm{F}^{-}$ की त्रिज्या से छोटी है, जो सत्य नहीं है। $ \mathrm{O}^{2-}$ की त्रिज्या $ \mathrm{F}^{-}$ की त्रिज्या से बड़ी होती है क्योंकि इसका अधिक नकारात्मक आवेश होता है, जिसके कारण इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण अधिक होता है और इसलिए आयनिक त्रिज्या बड़ी होती है।

इसके अलावा, यह $ \mathrm{Na}^{+}$ को $ \mathrm{Mg}^{2+}$ के बाद रखता है, जो गलत है। $ \mathrm{Mg}^{2+}$ की त्रिज्या $ \mathrm{Na}^{+}$ की त्रिज्या से छोटी होती है क्योंकि इसका अधिक धनात्मक आवेश होता है, जिसके कारण नाभिक और इलेक्ट्रॉन के बीच आकर्षण बल अधिक होता है, जिसके कारण आयनिक त्रिज्या छोटी होती है।

2. निम्नलिखित में से कौन सा एक एक्टिनॉइड नहीं है?

(a) $\operatorname{Curium}(Z=96)$

(b) Californium $(Z=98)$

(c) Uranium $(Z=92)$

(d) Terbium $(Z=65)$

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Answer:(d) Terbium $(Z=65)$

Explanation:

परमाणु क्रमांक, $Z=90$ से 103 तक के तत्व एक्टिनॉइड कहलाते हैं। इसलिए, Terbium $(Z=65)$ एक एक्टिनॉइड नहीं है। Terbium लैंथेनॉइड के अंतर्गत आता है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) Curium $(Z=96)$ : एक एक्टिनॉइड है क्योंकि यह $Z=90$ से 103 के परमाणु क्रमांक के अंतर्गत आता है।

(b) Californium $(Z=98)$ : एक एक्टिनॉइड है क्योंकि यह $Z=90$ से 103 के परमाणु क्रमांक के अंतर्गत आता है।

(c) यूरेनियम $(Z=92)$ : यह एक अक्टिनॉइड है क्योंकि यह परमाणु संख्या के श्रेणी 90 से 103 के भीतर आता है।

3. एक परमाणु के दिए गए कोश के $s, p, d$ और $f$ कक्षकों के इलेक्ट्रॉनों के बाहरी कोश के इलेक्ट्रॉनों पर छेड़छाड़ के क्रम का क्रम है

(a) $s>p>d>f$

(b) $f>d>p>s$

(c) $p < d < s > f $

(d) $f>p>s>d$

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Answer:(a) $s>p>d>f$

Explanation:

एक परमाणु के दिए गए कोश के $s, p, d$, और $f$ कक्षकों के इलेक्ट्रॉनों के छेड़छाड़ के क्रम है; $\mathbf{s}>\mathbf{p}>\mathbf{d}>\mathbf{f}$.

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(b) $f>d>p>s$: यह विकल्प गलत है क्योंकि इलेक्ट्रॉन के छेड़छाड़ प्रभाव अक्षीय क्वांटम संख्या (l) के बढ़ते होने के साथ कम होता जाता है। सही क्रम $s>p>d>f$ है, न कि $f>d>p>s$.

(c) $p < d < s > f$: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका अर्थ यह होता है कि $s$ कक्षकों के छेड़छाड़ प्रभाव $p$ और $d$ कक्षकों के छेड़छाड़ प्रभाव से कम है, जो सही नहीं है। सही क्रम $s>p>d>f$ है।

(d) $f>p>s>d$: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका अर्थ यह होता है कि $f$ कक्षकों के छेड़छाड़ प्रभाव सबसे अधिक है, जो सही नहीं है। सही क्रम $s>p>d>f$ है।

4. $ Na, Mg, Al$ और $Si$ के पहले आयनन एंथैल्पी क्रम है

(a) $ Na < Mg > Al < Si $

(b) $Na>Mg>Al>Si$

(c) $Na<Mg<Al<Si$

(d) $Na>Mg>Al<Si$

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Answer:(a) $ Na < Mg > Al < Si $

Explanation:

$Na, Mg, Al$ और $Si$ के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास हैं:

$ _{11} Na=[Ne] 3 ~s^{1}, _{12} Mg=[Ne] 3 ~s^{2}$

$ _{13} Al=[Ne] 3 s^{2} 3 p^{1}, _{14} Si=[Ne] 3 s^{2} 3 p^{2}$

उन्हें आवर्त सारणी में उनके क्रम के अनुसार व्यवस्थित करें

$\text{11 12 13 14}$

$Na$ $Mg$ $Al$ $Si$

एक आवर्त में बाएं से दाएं आयनन एंथैल्पी बढ़ती जाती है, लेकिन $Mg$ की आयनन एंथैल्पी $Al$ की आयनन एंथैल्पी से अधिक है क्योंकि $Mg$ में 3s कक्षक पूर्णतः भरा होता है।

आयनन एंथैल्पी का क्रम $ Na < Mg > Al < Si $ है।

इसलिए, विकल्प (a) सही है।

(ब) $[\mathrm{Xe}] 4 f^{7} 5 d^{2} 6 s^{1}$ कॉन्फ़िगरेशन गलत है क्योंकि इसमें $5d$ सबशेल में दो इलेक्ट्रॉन और $6s$ सबशेल में केवल एक इलेक्ट्रॉन है। यह गैडोलिनियम के $6s$ सबशेल में दो इलेक्ट्रॉन और $5d$ सबशेल में केवल एक इलेक्ट्रॉन होने की अवलोकनिक स्थिरता के साथ मेल नहीं खाता।

(ड) $[\mathrm{Xe}] 4 f^{8} 5 d^{6} 6 s^{2}$ कॉन्फ़िगरेशन गलत है क्योंकि इसमें $4f$ सबशेल के अतिभरे होने और $5d$ सबशेल के अत्यधिक भरे होने की धारणा है, जो गैडोलिनियम के वास्तविक इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन के साथ संगत नहीं है। स्थायित्व के लिए $4f$ सबशेल आधा भरा होना चाहिए ($4f^7$) और $5d$ सबशेल में केवल एक इलेक्ट्रॉन होना चाहिए।

6. तत्वों के आवर्त वर्गीकरण के लिए गलत कथन है:

(a) तत्वों के गुण उनकी परमाणु संख्या के आवर्त फलन होते हैं

(b) अधातुओं की संख्या धातुओं की तुलना में कम होती है

(c) संक्रमण तत्वों के लिए, $3 d$-कक्षक इलेक्ट्रॉनों से $3 p$-कक्षक के बाद और $4 s$-कक्षक के पहले भरे जाते हैं

(d) एक आवर्त में आवर्त बढ़ते हुए तत्वों के पहले आयनन एन्थैल्पी आमतौर पर बढ़ती है

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उत्तर: (c) संक्रमण तत्वों के लिए, $3 d$-कक्षक इलेक्ट्रॉनों से $3 p$-कक्षक के बाद और $4 s$-कक्षक के पहले भरे जाते हैं

स्पष्टीकरण:

संक्रमण तत्वों (या किसी भी तत्वों) के लिए विभिन्न कक्षकों में इलेक्ट्रॉन भरने के क्रम $3 p < 4 s < 3 d$ होता है। इसलिए, $3 d$ कक्षक तब भरे जाते हैं जब $4 s$ कक्षक पूरी तरह से भर जाता है।

अब, सही विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) कथन सही है क्योंकि तत्वों के गुण वास्तव में उनकी परमाणु संख्या के आवर्त फलन होते हैं, जैसा कि आधुनिक आवर्त नियम द्वारा स्थापित किया गया है।

(b) कथन सही है क्योंकि आवर्त सारणी में अधातुओं की संख्या धातुओं की तुलना में कम होती है।

(d) कथन सही है क्योंकि एक आवर्त में आवर्त बढ़ते हुए तत्वों के पहले आयनन एन्थैल्पी आमतौर पर बढ़ती है, जिसके कारण नाभिकीय आवेश बढ़ता है जो इलेक्ट्रॉनों को अधिक तीव्रता से बांधे रखता है।

7. हैलोजन में, इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण में ऊर्जा विमुखन (इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी) के रूप में ऊर्जा विमुखन की सही क्रम व्यवस्था है

(a) $ \mathrm{F}>\mathrm{Cl}>\mathrm{Br}>\mathrm{I}$

(b) $ \mathrm{F}<\mathrm{Cl}<\mathrm{Br}<\mathrm{I}$

(c) $ \mathrm{F}<\mathrm{Cl}>\mathrm{Br}>\mathrm{I}$

(d) $ \mathrm{F}<\mathrm{Cl}<\mathrm{Br}<\mathrm{I}$

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Answer:(c) $ \mathrm{F}<\mathrm{Cl}>\mathrm{Br}>\mathrm{I}$

Explanation:

एक समूह में नीचे जाने पर इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी कम नकारात्मक हो जाती है क्योंकि परमाणु आकार में वृद्धि होती है। हालांकि, छोटे आकार के F परमाणु में इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण के कारण F के इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी कम नकारात्मक होती है।

इसलिए, सही क्रम $ \mathrm{F}<\mathrm{Cl}>\mathrm{Br}>\mathrm{I}$ है।

$ \mathrm{F}, \mathrm{Cl}, \mathrm{Br}$ और I के इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी (ΔegH) मान (kJmol⁻¹ में) क्रमशः -328, -349, -325 और -295 हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) $ \mathrm{F}>\mathrm{Cl}>\mathrm{Br}>\mathrm{I}$: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका अर्थ है कि फ्लुओरीन के इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी सबसे अधिक नकारात्मक होती है, जो सत्य नहीं है। हालांकि फ्लुओरीन बहुत विद्युत ऋणात्मक होता है, लेकिन इसके संकीर्ण 2p ऑर्बिटल में इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण के कारण इसकी इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी क्लोरीन की अपेक्षा कम नकारात्मक होती है।

(b) $ \mathrm{F}<\mathrm{Cl}<\mathrm{Br}<\mathrm{I}$: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका अर्थ है कि फ्लुओरीन से आयोडीन तक इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी निरंतर बढ़ती है। वास्तव में, क्लोरीन हैलोजन में सबसे अधिक नकारात्मक इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी रखता है, जो ऊपर बताए गए कारणों के कारण फ्लुओरीन के बजाय है।

(d) $ \mathrm{F}<\mathrm{Cl}<\mathrm{Br}<\mathrm{I}$: यह विकल्प (b) के लिए उतना ही गलत है। इसका अर्थ है कि फ्लुओरीन से आयोडीन तक इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी निरंतर बढ़ती है, जो सही नहीं है। क्लोरीन की इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी फ्लुओरीन की अपेक्षा अधिक नकारात्मक होती है, और यह एक सरल बढ़ते क्रम के अनुसार नहीं होता।

8. आवर्त सारणी के दीर्घ रूप में आवर्त क्रमांक उस आवर्त के किसी तत्व के

(a) चुंबकीय क्वांटम संख्या के बराबर होता है

(b) परमाणु क्रमांक के बराबर होता है

(c) अधिकतम मुख्य क्वांटम संख्या के बराबर होता है

(d) अधिकतम al क्वांटम संख्या के बराबर होता है

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Answer:(c) आवर्त के किसी तत्व के अधिकतम मुख्य क्वांटम संख्या

Explanation:

क्योंकि प्रत्येक आवर्त एक नए मुख्य क्वांटम संख्या में इलेक्ट्रॉन भरना शुरू करता है, इसलिए आवर्त सारणी के दीर्घ रूप में आवर्त क्रमांक आवर्त के किसी तत्व के अधिकतम मुख्य क्वांटम संख्या के बराबर होता है।

आवर्त क्रमांक $=$ आवर्त के किसी तत्व के अधिकतम $n$ (जहाँ, $n=$ मुख्य क्वांटम संख्या)

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) एक तत्व के चुंबकीय क्वांटम संख्या (m) उस ऑर्बिटल के अंतरिक अंतर को निर्देशित करती है और इसके मान -l से +l तक हो सकते हैं (जहाँ l अक्षायी क्वांटम संख्या है)। यह आवर्त सारणी में आवर्त क्रमांक को निर्धारित नहीं करती है।

(b) एक तत्व के परमाणु क्रमांक एक परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन की संख्या होती है। एक आवर्त में तत्वों के परमाणु क्रमांक क्रमागत होते हैं, लेकिन आवर्त क्रमांक आवर्त में किसी भी तत्व के परमाणु क्रमांक के बराबर नहीं होता है।

(d) अक्षायी क्वांटम संख्या (l) ऑर्बिटल के आकार को परिभाषित करती है और एक दिए गए मुख्य क्वांटम संख्या (n) के लिए इसके मान 0 से (n-1) तक हो सकते हैं। एक आवर्त में किसी भी तत्व के अधिकतम अक्षायी क्वांटम संख्या आवर्त क्रमांक को निर्धारित नहीं करती है।

9. जिन तत्वों में इलेक्ट्रॉन 4f-ऑर्बिटल में धीरे-धीरे भरे जाते हैं, उन्हें कहते हैं

(a) एक्टिनॉइड्स

(b) संक्रमण तत्व

(c) लैंथेनॉइड्स

(d) हैलोजन

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Answer:(c) लैंथेनॉइड्स

Explanation:

जिन तत्वों में इलेक्ट्रॉन 4f-ऑर्बिटल में धीरे-धीरे भरे जाते हैं, उन्हें लैंथेनॉइड्स कहते हैं। लैंथेनॉइड्स तत्वों के समूह से बने होते हैं जो $Z=58$ (सीरियम) से 71 (लुटेटियम) तक होते हैं।

अब, गलत विकल्पों का ध्यान दें:

(a) एक्टिनॉइड्स: एक्टिनॉइड्स वे तत्व हैं जिनमें इलेक्ट्रॉन 5f-कक्षक में धीरे-धीरे भरे जाते हैं, न कि 4f-कक्षक में। ये तत्व $Z=89$ (एक्टिनियम) से 103 (लॉरेंसियम) तक के तत्वों के समूह में शामिल हैं।

(b) संक्रमण तत्व: संक्रमण तत्व वे तत्व हैं जिनमें इलेक्ट्रॉन d-कक्षक में धीरे-धीरे भरे जाते हैं, विशेष रूप से 3d, 4d, 5d और 6d कक्षक। ये 4f-कक्षक के भरे जाने से संबंधित नहीं हैं।

(d) हैलोजन: हैलोजन आवर्त सारणी में समूह 17 के तत्व हैं और उनके बाहरी p-कक्षक में सात इलेक्ट्रॉन होते हैं। ये 4f-कक्षक के भरे जाने से संबंधित नहीं हैं।

10. निम्नलिखित में से कौन सा दिए गए विशिष्ट के आकार का सही क्रम है

(a) $ \mathrm{I}>\mathrm{I}^{-}>\mathrm{I}^{+}$

(b) $ \mathrm{I}^{+}>\mathrm{I}^{-}>\mathrm{I}$

(c) $ \mathrm{I}>\mathrm{I}^{+}>\mathrm{I}^{-}$

(d) $ \mathrm{I}^{-}>\mathrm{I}>\mathrm{I}^{+}$

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उत्तर: (d) $ \mathrm{I}^{-}>\mathrm{I}>\mathrm{I}^{+}$

स्पष्टीकरण:

उदासीन अणु से इलेक्ट्रॉन लेने के बाद नकारात्मक आयन बनता है और बाहरी कोश से इलेक्ट्रॉन छोड़ने के बाद धनात्मक आयन बनता है। इसलिए, धनात्मक आयन का आकार छोटा होता है लेकिन नकारात्मक आयन का आकार अपने उदासीन अणु की तुलना में बड़ा होता है। इसलिए, $ \mathrm{I}^{-}>\mathrm{I}>\mathrm{I}^{+}$।

अब, गलत विकल्पों का ध्यान दें:

(a) $ \mathrm{I}>\mathrm{I}^{-}>\mathrm{I}^{+}$: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका सुझाव है कि उदासीन आयोडीन अणु ($ \mathrm{I}$) का आकार आयोडाइड आयन ($ \mathrm{I}^{-}$) से बड़ा है, जो सत्य नहीं है। आयोडाइड आयन ($ \mathrm{I}^{-}$) उदासीन आयोडीन अणु ($ \mathrm{I}$) की तुलना में बड़ा होता है क्योंकि एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन के जोड़ से इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण बढ़ जाता है और इलेक्ट्रॉन बादल फैल जाता है।

(b) $ \mathrm{I}^{+}>\mathrm{I}^{-}>\mathrm{I}$: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका सुझाव है कि आयोडीन धनात्मक आयन ($ \mathrm{I}^{+}$) आयोडाइड आयन ($ \mathrm{I}^{-}$) और उदासीन आयोडीन अणु ($ \mathrm{I}$) दोनों से बड़ा है। वास्तविक रूप में, आयोडीन धनात्मक आयन ($ \mathrm{I}^{+}$) सबसे छोटा होता है क्योंकि इसमें एक इलेक्ट्रॉन खो गया है, जिसके कारण इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण कम हो जाता है और आकार छोटा हो जाता है।

(c) $ \mathrm{I}>\mathrm{I}^{+}>\mathrm{I}^{-}$: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका सुझाव है कि उदासीन आयोडीन परमाणु ($ \mathrm{I}$) आयोडीन केनोन ($ \mathrm{I}^{+}$) से बड़ा है लेकिन आयोडाइड एनियन ($ \mathrm{I}^{-}$) से छोटा है। हालांकि, सही क्रम यह है कि आयोडाइड एनियन ($ \mathrm{I}^{-}$) सबसे बड़ा होता है, फिर उदासीन आयोडीन परमाणु ($ \mathrm{I}$) आता है और आयोडीन केनोन ($ \mathrm{I}^{+}$) सबसे छोटा होता है।

11. ऑक्सीजन परमाणु से ऑक्साइड आयन $O^{2-}(g)$ के निर्माण के लिए पहला एक ऊष्माक्षेपी और फिर एक ऊष्माशोषी चरण होता है जैसा कि नीचे दिखाया गया है

$ \mathrm{O}(g)+e^{-} \rightarrow \mathrm{O}^{-}(g) ; \Delta H^{\ominus}=-141 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} $

$ \mathrm{O}^{-}(g)+e^{-} \rightarrow \mathrm{O}^{2-}(g) ; \Delta H^{\ominus}=+780 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} $

इसलिए, गैस अवस्था में $ \mathrm{O}^{2-}$ के निर्माण प्रक्रिया अनुकूल नहीं है भले ही $ \mathrm{O}^{2-}$ नीऑन के समान इलेक्ट्रॉनिक विन्यास वाला हो। इसका कारण यह है कि

(a) ऑक्सीजन अधिक विद्युत ऋणात्मक है

(b) ऑक्सीजन में इलेक्ट्रॉन के जोड़ने से आयन का आकार बड़ा हो जाता है

(c) इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण नाबूद गैस विन्यास के लाभ के बराबर हो जाता है

(d) $ \mathrm{O}^{-}$ आयन ऑक्सीजन परमाणु की तुलना में अपेक्षाकृत छोटा होता है

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Answer:(c) इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण नाबूद गैस विन्यास के लाभ के बराबर हो जाता है

Explanation:

हालांकि $ \mathrm{O}^{2-}$ नीऑन के समान इलेक्ट्रॉनिक विन्यास वाला होता है लेकिन इसके निर्माण के अनुकूल नहीं है क्योंकि नकारात्मक आवेश वाले $ \mathrm{O}^{-}$ आयन और जोड़े जाने वाले दूसरे इलेक्ट्रॉन के बीच में तीव्र इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण होता है।

इसलिए, इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण नाबूद गैस विन्यास के लाभ के बराबर हो जाता है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) ऑक्सीजन के अधिक विद्युत ऋणात्मक होने से $ \mathrm{O}^{2-}$ के निर्माण के अनुकूल नहीं होने के लिए ठीक तरह से स्पष्ट नहीं है, क्योंकि विद्युत ऋणात्मकता एक परमाणु के इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की प्रवृत्ति को संदर्भित करती है, न कि एक पहले नकारात्मक आयन में दूसरे इलेक्ट्रॉन के जोड़ने के संगत ऊर्जा परिवर्तन को।

(ब) यहां इलेक्ट्रॉन के जोड़ने के कारण आयन के आकार में वृद्धि होती है, लेकिन इसके द्वारा उच्च अंतर्निहित ऊर्जा परिवर्तन के लिए सीधे स्पष्टीकरण नहीं दिया जा सकता। मुख्य विषय इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण है, न कि आकार में वृद्धि।

(ड) $ \mathrm{O}^{-} $ और ऑक्सीजन परमाणु के आकार की तुलना द्वितीय इलेक्ट्रॉन के जोड़ने से संबंधित ऊर्जा परिवर्तन को नहीं समझाती। मुख्य कारक नकारात्मक $ \mathrm{O}^{-} $ आयन और आगंतुक इलेक्ट्रॉन के बीच प्रतिकर्षण है, न कि आयनों के आकार के अनुपात।

12. नीचे दिया गया समझौता कुछ बहुविकल्पीय प्रश्नों के अनुसरण में है। प्रत्येक प्रश्न केवल एक सही विकल्प है। सही विकल्प का चयन करें। आधुनिक आवर्त सारणी में तत्वों को परमाणु क्रमांक के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित किया गया है जो इलेक्ट्रॉनिक विन्यास से संबंधित है। अंतिम इलेक्ट्रॉन के अभिग्रहण वाले ऑर्बिटल के प्रकार के आधार पर आवर्त सारणी में तत्वों को चार ब्लॉकों में विभाजित किया गया है, अर्थात $s, p, d$ और $f$।

आधुनिक आवर्त सारणी में 7 आवर्त और 18 समूह होते हैं। प्रत्येक आवर्त एक नए ऊर्जा शेल के भरने से शुरू होता है। अफबू सिद्धांत के अनुसार, सात आवर्त (1 से 7) क्रमशः $2,8,8,18$, 18, 32 और 32 तत्वों के बराबर होते हैं।

सातवां आवर्त अभी भी अपूर्ण है। आवर्त सारणी के बहुत लंबा होने से बचने के लिए, $f$-ब्लॉक के दो श्रेणियां, जिन्हें लैंथेनॉइड और एक्टिनॉइड कहा जाता है, आवर्त सारणी के मुख्य शरीर के नीचे रख दिए गए हैं।

(i) परमाणु क्रमांक 57 वाला तत्व किस ब्लॉक से संबंधित है?

(a) $s$ - ब्लॉक
(b) $p$ - ब्लॉक
(c) $d$ - ब्लॉक
(d) $f$ - ब्लॉक

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उत्तर: (c) $d$ - ब्लॉक

स्पष्टीकरण:

परमाणु क्रमांक 57 वाला तत्व $d$-ब्लॉक के तत्व है क्योंकि अंतिम इलेक्ट्रॉन $5d$-ऑर्बिटल में प्रवेश करता है, जो अफबू सिद्धांत के विपरीत है। इस असामान्य व्यवहार को एक्ज़ेनॉन (अक्रिय गैस) कोर की बेहतर स्थिरता के आधार पर समझा जा सकता है।

बारियम $(Z=56)$ के बाद, अगला इलेक्ट्रॉन (अर्थात 57वां) अफबू सिद्धांत के अनुसार $4f$-ऑर्बिटल में प्रवेश करेगा। इसके अलावा, एक्ज़ेनॉन कोर $(Z=54)$, $[\mathrm{Kr}]\left(4 d^{10} 4 f^{0} 5 s^{2} 5 p^{6} 5 d^{0}\right)$ को अस्थिर बना देगा क्योंकि $4f$-ऑर्बिटल कोर के भीतर होते हैं।

इसलिए, 57 वां इलेक्ट्रॉन $5 d$-कक्षक में प्रवेश करना पसंद करता है जो एक्ज़ेनॉन कोर के बाहर स्थित होता है और जिसकी ऊर्जा $4 f$-कक्षक की तुलना में केवल थोड़ी अधिक होती है। इस प्रकार, एक्ज़ेनॉन कोर के कारण परमाणु पर दी गई स्थायित्व एक इलेक्ट्रॉन के उच्च ऊर्जा वाले $5 d$-कक्षक में जोड़े जाने के कारण होने वाली थोड़ी अस्थायिता से अधिक हो जाती है।

इसलिए, $ \mathrm{La}(Z=57)$ के बाहरी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $5 d^{1} 6 s^{2}$ होता है बजाय उम्मीद के $4 f^{1} 6 s^{2}$ के।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) $s$ - ब्लॉक: परमाणु क्रमांक 57 वाला तत्व $s$-ब्लॉक में नहीं आता है क्योंकि $s$-ब्लॉक तत्वों के अंतिम इलेक्ट्रॉन $s$-कक्षक में प्रवेश करते हैं। परमाणु क्रमांक 57 वाले तत्व के अंतिम इलेक्ट्रॉन $5d$-कक्षक में प्रवेश करता है, न कि $s$-कक्षक में।

(b) $p$ - ब्लॉक: परमाणु क्रमांक 57 वाला तत्व $p$-ब्लॉक में नहीं आता है क्योंकि $p$-ब्लॉक तत्वों के अंतिम इलेक्ट्रॉन $p$-कक्षक में प्रवेश करते हैं। परमाणु क्रमांक 57 वाले तत्व के अंतिम इलेक्ट्रॉन $5d$-कक्षक में प्रवेश करता है, न कि $p$-कक्षक में।

(d) $f$ - ब्लॉक: परमाणु क्रमांक 57 वाला तत्व $f$-ब्लॉक में नहीं आता है क्योंकि $f$-ब्लॉक तत्वों के अंतिम इलेक्ट्रॉन $f$-कक्षक में प्रवेश करते हैं। हालांकि, परमाणु क्रमांक 57 वाला तत्व $f$-ब्लॉक तत्वों (लैंथेनॉइड) के साथ घनिष्ठ संबंध रखता है, लेकिन इसके अंतिम इलेक्ट्रॉन $5d$-कक्षक में प्रवेश करता है, न कि $4f$-कक्षक में।

(ii) 6 वें आवर्त में $p$-ब्लॉक के अंतिम तत्व के बाहरी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को प्रदर्शित करता है।

(a) $7 s^{2} 7 p^{6}$

(b) $5 f^{14} 6 d^{10} 7 s^{2} 7 p^{0}$

(c) $4 f^{14} 5 d^{10} 6 s^{2} 6 p^{6}$

(d) $4 f^{14} 5 d^{10} 6 s^{2} 6 p^{4}$

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उत्तर: (c) $4 f^{14} 5 d^{10} 6 s^{2} 6 p^{6}$

स्पष्टीकरण:

प्रत्येक आवर्त एक नए मुख्य ऊर्जा शेल में इलेक्ट्रॉन के भराव से शुरू होता है। इसलिए, 6 वें आवर्त $6 s$-कक्षक के भराव से शुरू होता है और जब $6 p$-कक्षक पूर्ण रूप से भर जाते हैं तब समाप्त होता है।

$4 f$ और $5 d$-कक्षक के बीच अपवाह के सिद्धांत के अनुसार इलेक्ट्रॉन भरे जाते हैं। इसलिए, 6 वें आवर्त में $p$-ब्लॉक के अंतिम तत्व के बाहरी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $6 s^{2} 4 f^{14} 5 d^{10} 6 p^{6}$ या $4 f^{14} 5 d^{10} 6 s^{2} 6 p^{6}$ होता है।

अब, गलत विकल्पों का विचार करें:

(a) विन्यास $7s^2 7p^6$ 7 वें आवर्त के तत्वों को दर्शाता है, न कि 6 वें आवर्त के। इसलिए, यह 6 वें आवर्त के p-ब्लॉक के अंतिम तत्व को नहीं दर्शाता है।

(b) विन्यास $5f^{14} 6d^{10} 7s^2 7p^0$ में 7p ऑर्बिटल में कोई इलेक्ट्रॉन नहीं है, जिससे यह p-ब्लॉक के तत्व नहीं हो सकता। इसके अलावा, यह 7 वें आवर्त के तत्व को दर्शाता है, न कि 6 वें आवर्त के।

(d) विन्यास $4f^{14} 5d^{10} 6s^2 6p^4$ में 6p ऑर्बिटल में केवल चार इलेक्ट्रॉन हैं, जिससे यह 6 वें आवर्त के p-ब्लॉक के अंतिम तत्व नहीं हो सकता। 6 वें आवर्त के p-ब्लॉक के अंतिम तत्व में 6p ऑर्बिटल पूर्णतः भरा होता है जिसमें छह इलेक्ट्रॉन होते हैं।

(iii) निम्नलिखित में से कौन सा तत्व परमाणु क्रमांक दिये गए हैं, वर्तमान दीर्घ रूप के आवर्त सारणी में स्थान नहीं ले सकता?

(a) 107

(b) 118

(c) 126

(d) 102

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उत्तर: (c) 126

स्पष्टीकरण:

आवर्त सारणी के दीर्घ रूप में परमाणु क्रमांक 1 से 118 तक के तत्व शामिल हैं।

अब, गलत विकल्पों का विचार करें:

(a) 107 यह तत्व आवर्त सारणी के दीर्घ रूप में स्थान ले सकता है क्योंकि यह परमाणु क्रमांक 1 से 118 के बीच है।

(b) 118 यह तत्व आवर्त सारणी के दीर्घ रूप में स्थान ले सकता है क्योंकि यह वर्तमान में सारणी में शामिल किया गया सबसे ऊंचा परमाणु क्रमांक है।

(d) 102 यह तत्व आवर्त सारणी के दीर्घ रूप में स्थान ले सकता है क्योंकि यह परमाणु क्रमांक 1 से 118 के बीच है।

(iv) वह तत्व जो परमाणु क्रमांक 43 वाले तत्व के एक ही समूह में ऊपर वाला है, के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है…….. .

(a) $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{5} 4 s^{2}$

(b) $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{5} 4 s^{3} 4 p^{6}$

(c) $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{6} 4 s^{2}$

(d) $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{7} 4 s^{2}$

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उत्तर: (a) $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{5} 4 s^{2}$

स्पष्टीकरण:

पांचवी आवर्त रबडियम ($ \mathrm{Rb}(Z=37)$) से शुरू होती है और एक्जीन ($ \mathrm{Xe}(Z=54)$) तक समाप्त होती है। इसलिए, $Z=43$ के तत्व पांचवी आवर्त में होता है। क्योंकि, चौथी आवर्त में 18 तत्व होते हैं, इसलिए, 43 के तत्व के ठीक ऊपर वाले तत्व की परमाणु संख्या $43-18=25$ होती है।

अब, $Z=25$ के तत्व की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निम्नलिखित होता है:

$ 1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{5} 4 s^{2} \text { (अर्थात, } \mathrm{Mn} \text { ) } $

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(b) विन्यास $1s^{2} 2s^{2} 2p^{6} 3s^{2} 3p^{6} 3d^{5} 4s^{3} 4p^{6}$ गलत है क्योंकि 4s ऑर्बिटल में केवल अधिकतम 2 इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं, न कि 3।

(c) विन्यास $1s^{2} 2s^{2} 2p^{6} 3s^{2} 3p^{6} 3d^{6} 4s^{2}$ गलत है क्योंकि यह परमाणु संख्या 26 (Fe) के तत्व के लिए होता है, न कि 25 के तत्व के लिए।

(d) विन्यास $1s^{2} 2s^{2} 2p^{6} 3s^{2} 3p^{6} 3d^{7} 4s^{2}$ गलत है क्योंकि यह परमाणु संख्या 27 (Co) के तत्व के लिए होता है, न कि 25 के तत्व के लिए।

(v) परमाणु संख्या 35, 53 और 85 वाले तत्व सभी हैं

(a) नोबल गैस

(b) हैलोजन

(c) भारी धातु

(d) हल्की धातु

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उत्तर: (b) हैलोजन

स्पष्टीकरण:

प्रत्येक आवर्त नोबल गैस से समाप्त होता है। नोबल गैस (अर्थात, समूह 18 के तत्व) की परमाणु संख्या 2, 10, 18, 36, 54 और 86 होती है। इसलिए, परमाणु संख्या $35(36-1), 53(54-1)$, और $85(86-1)$ वाले तत्व नोबल गैस के पहले समूह में होते हैं, अर्थात हैलोजन (समूह 17) के तत्व होते हैं।

इसलिए, परमाणु संख्या 35, 53 और 85 वाले तत्व सभी हैलोजन होते हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(a) नोबल गैस: परमाणु संख्या 35, 53 और 85 वाले तत्व नोबल गैस नहीं हैं। नोबल गैस आवर्त सारणी के समूह 18 में होते हैं, और उनकी परमाणु संख्या 2, 10, 18, 36, 54 और 86 होती है। दी गई परमाणु संख्या (35, 53 और 85) इनमें से कोई भी नहीं है।

(c) भारी धातु: भारी धातु आमतौर पर उच्च परमाणु भार और घनत्व वाले धातुओं के रूप में परिभाषित किए जाते हैं। परमाणु संख्या 35 (ब्रोमीन), 53 (आयोडीन) और 85 (एस्टेटीन) वाले तत्व अधातु या धातु अमलगम हैं, न कि भारी धातु।

(d) हल्के धातुएँ: हल्के धातुएँ उन धातुओं को कहते हैं जिनका परमाणु भार और घनत्व कम होता है, जैसे कि आवर्त सारणी के समूह 1 और 2 में पाए जाने वाले तत्व (जैसे, लिथियम, सोडियम, मैग्नीशियम)। परमाणु क्रमांक 35, 53 और 85 के तत्व धातु नहीं हैं; वे हैलोजन हैं, जो अधातु हैं।

13. चार तत्वों A, B, C और $D$ के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास नीचे दिए गए हैं

A. $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6}$

B. $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{4}$

C. $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{1}$

D. $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{5}$

इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की बढ़ती अभिलाषा के लिए निम्नलिखित में से कौन सा क्रम सही है?

(a) $A<C<B<D$

(b) $A<B<C<D$

(c) $D<B<C<A$

(d) $D<A<B<C$

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उत्तर: (a) $A<C<B<D$

स्पष्टीकरण:

तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास से स्पष्ट होता है कि $A$ एक नोबल गैस है (अर्थात $ \mathrm{Ne}), B$ ऑक्सीजन (समूह 16) है, $C$ सोडियम धातु (समूह 1) है और $D$ फ्लूओरीन (समूह 17) है।

(i) नोबल गैस इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की कोई तकनीक नहीं रखते क्योंकि उनके सभी कक्षक पूर्ण भरे हुए होते हैं। अतः, तत्व $A$ के इलेक्ट्रॉन ग्रहण एंथैल्पी सबसे कम होती है।

(ii) चूंकि, तत्व $D$ के एक इलेक्ट्रॉन कम होता है और तत्व $B$ के दो इलेक्ट्रॉन कम होते हैं जो संगत नोबल गैस विन्यास के होते हैं, अतः, तत्व $D$ के इलेक्ट्रॉन ग्रहण एंथैल्पी सबसे अधिक होती है और तत्व $B$ के इलेक्ट्रॉन ग्रहण एंथैल्पी इसके बाद होती है।

(iii) चूंकि, तत्व $C$ के $s$-कक्षक में एक इलेक्ट्रॉन होता है और इसे एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन लेकर पूर्ण कर सकता है, अतः, तत्व $C$ के इलेक्ट्रॉन ग्रहण एंथैल्पी तत्व $B$ के इलेक्ट्रॉन ग्रहण एंथैल्पी से कम होती है। उपरोक्त सभी तथ्यों के आधार पर, चार तत्वों के इलेक्ट्रॉन ग्रहण एंथैल्पी बढ़ते क्रम में $A<C<B<D$ होती है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(b) $A<B<C<D$: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका अर्थ है कि तत्व $B$ (ऑक्सीजन) के इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की अभिलाषा तत्व $C$ (सोडियम) की अपेक्षा कम होती है। हालांकि, ऑक्सीजन, जो समूह 16 का तत्व है, सोडियम की अपेक्षा इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की अधिक अभिलाषा रखता है, जो समूह 1 का तत्व है। अतः, $B$ के इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की अभिलाषा $C$ की अपेक्षा अधिक होती है।

(c) $D<B<C<A$: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसमें तत्व $A$ (नीऑन, एक अक्रिय गैस) को इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की सबसे अधिक प्रवृत्ति रखने वाला तत्व माना गया है। अक्रिय गैसों के इलेक्ट्रॉन आवरण पूर्ण भरे होते हैं और इसलिए इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की कोई प्रवृत्ति नहीं होती। अतः $A$ को इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की सबसे कम प्रवृत्ति रखने वाला तत्व होना चाहिए, न कि सबसे अधिक।

(d) $D<A<B<C$: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसमें तत्व $A$ (नीऑन) को तत्व $B$ (ऑक्सीजन) और तत्व $C$ (सोडियम) की तुलना में इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की अधिक प्रवृत्ति रखने वाला तत्व माना गया है। एक अक्रिय गैस के रूप में $A$ कोई इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की प्रवृत्ति नहीं रखता, इसलिए इसके इलेक्ट्रॉन ग्रहण एंथैल्पी कम होनी चाहिए। अतः $A$ को $B$ और $C$ की तुलना में इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की प्रवृत्ति के अधिक रूप में नहीं रखा जाना चाहिए।

बहुविकल्पीय प्रश्न (एक से अधिक विकल्प सही हो सकते हैं)

14. निम्नलिखित में से कौन-से तत्व इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण के लिए 4 से अधिक दर्शाने में सक्षम हो सकते हैं?

(a) $ Be $

(b) $P$

(c) $S$

(d) $ B $

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उत्तर: (b, c)

स्पष्टीकरण:

तत्व $ \mathrm{Be} $ और $ \mathrm{B} $ 2 वें आवर्त में स्थित हैं। इनके बाह्य आवरण में अधिकतम 8 इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं। अन्य शब्दों में, इनकी अधिकतम सहसंयोजकता $8 / 2=4$ हो सकती है।

हालांकि, तत्व $ \mathrm{P} $ और $ \mathrm{S} $ के बाह्य आवरण में खाली $d$-आवरण होते हैं और इसलिए इनके बाह्य आवरण में अधिक इलेक्ट्रॉन रख सकते हैं। अन्य शब्दों में, इन तत्वों की सहसंयोजकता 4 से अधिक हो सकती है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) Be: बेरिलियम (Be) 2 वें आवर्त में स्थित है और इसके बाह्य आवरण में अधिकतम 8 इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं। अतः इसकी अधिकतम सहसंयोजकता 4 हो सकती है।

(c) B: बोरॉन (B) भी 2 वें आवर्त में स्थित है और इसके बाह्य आवरण में अधिकतम 8 इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं। अतः इसकी अधिकतम सहसंयोजकता 4 हो सकती है।

15. जब किसी तत्व के परमाणुओं को उसमें गर्म किया जाता है तो वे तत्व जिनके परमाणुओं के आयनन के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है (अर्थात दृश्य तरंगदैर्ध्य क्षेत्र में ऊर्जा अवशोषित करते हैं) आग में रंग देते हैं। निम्नलिखित में से किस समूह के तत्व आग में रंग देंगे?

(a) 2

(b) 13

(c) 1

(d) 17

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उत्तर: (a, c)

स्पष्टीकरण:

समूह 1 (क्षार धातुएँ) और समूह 2 (क्षारीय भूमि धातुएँ) के तत्वों के बाह्य कोश में क्रमशः 1 और 2 इलेक्ट्रॉन होते हैं और इसलिए उनकी आयनन ऊर्जा कम होती है। अन्य शब्दों में, समूह 1 और 2 के तत्व अगनी बर्फ को रंग देते हैं।

समूह 1 रंग समूह 2 रंग
$ \mathrm{Li}$ लाल $ \mathrm{Ca}$ चिकना लाल
$ \mathrm{Na}$ पीला $ \mathrm{Sr}$ लाल लाल
$ \mathrm{K}$ पीला बूंद - -
$ \mathrm{Rb}$ लाल बूंद $ \mathrm{Ba}$ सेब का हरा
$ \mathrm{Cs}$ नीला $ \mathrm{Ra}$ लाल

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(b) समूह 13: समूह 13 के तत्वों की आयनन ऊर्जा समूह 1 और 2 की तुलना में कम नहीं होती। उनके बाह्य कोश में तीन इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिनके आयनन के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसलिए, वे अगनी बर्फ को रंग नहीं देते।

(d) समूह 17: समूह 17 (हैलोजन) के तत्वों की आयनन ऊर्जा उच्च होती है क्योंकि उनके बाह्य कोश में सात इलेक्ट्रॉन होते हैं और उन्हें एक और इलेक्ट्रॉन के लिए स्थायी अष्टक विन्यास प्राप्त करने के लिए आवश्यकता होती है। इसलिए, वे अगनी बर्फ को रंग नहीं देते।

16. निम्नलिखित में से कौन सी अनुक्रम तत्वों के प्रतिनिधि तत्वों के परमाणु क्रमांक को शामिल करती है?

(a) $3,33,53,87$

(b) $2, 10, 22, 36$

(c) $7,17,25,37,48$

(d) $9,35,51,88$

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उत्तर: (a, d)

स्पष्टीकरण:

5 और p-ब्लॉक के प्रतिनिधि तत्व होते हैं। f-ब्लॉक के तत्व (Z=21 - 30; 39 - 48; 57 और 72 - 80; 89 और 104 - 112) को संक्रमण तत्व कहा जाता है जबकि f-ब्लॉक के तत्व (Z=58 - 71 और Z = 90-103) को आंतरिक संक्रमण तत्व कहा जाता है।

(a) 3- समूह 1, 33 - समूह 15, 53 - समूह 17 और 87 - समूह 1।

(d) 9 - समूह 17, 35 - समूह 17, 51 - समूह 15, 88 - समूह 2।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(b) गलत है क्योंकि परमाणु क्रमांक 22 (टिटेनियम) एक संक्रमण तत्व है, एक प्रतिनिधि तत्व नहीं।

(c) गलत है क्योंकि परमाणु क्रमांक 25 (मैंगनीज) और 37 (रबीडियम) वाले तत्व सभी सामान्य तत्व नहीं हैं। मैंगनीज एक संक्रमण तत्व है।

17. निम्नलिखित में से कौन सा तत्व अपने समूह के अन्य तत्वों की तुलना में एक इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण करने में अधिक तैयार होगा?

(a) $S(g)$

(b) $ \mathrm{Na}(g)$

(c) $ \mathrm{O}(g)$

(d) $ \mathrm{Cl}(g)$

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Answer:(a, d)

Explanation:

क्लोरीन एक इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण करने में सबसे अधिक प्रवृत्ति रखती है क्योंकि इसके द्वारा इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण करके इसके सबसे करीबी नोबल गैस, अर्गन के स्थायी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को प्राप्त कर लिया जाता है। सल्फर और ऑक्सीजन समूह 16 के हैं लेकिन ऑक्सीजन का आकार सल्फर के आकार की तुलना में बहुत छोटा है।

इसलिए, जब इलेक्ट्रॉन उनमें जोड़ा जाता है, तो छोटे $2 p$-उप-शेल में इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण ऑक्सीजन में तुलना के लिए सल्फर के बड़े $3 p$-उप-शेल में उपस्थित प्रतिकर्षण की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं। इसलिए, $S$ के इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण के लिए अधिक प्रवृत्ति होती है जबकि $O$ के लिए कम होती है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(b) सोडियम (Na): सोडियम के बाहरी बर्फ शेल में केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है और इसलिए इसके एक इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण करने की प्रवृत्ति बहुत कम होती है। इसके अपने समूह के अन्य तत्वों की तुलना में इसके इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण करने की संभावना कम होती है।

(c) ऑक्सीजन (O): ऑक्सीजन समूह 16 के हैं, लेकिन इसका परमाणु आकार सल्फर के आकार की तुलना में बहुत छोटा है। जब इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन में जोड़ा जाता है, तो छोटे $2 p$-उप-शेल में इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण ऑक्सीजन में तुलना के लिए सल्फर के बड़े $3 p$-उप-शेल में उपस्थित प्रतिकर्षण की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं। इसलिए, ऑक्सीजन के इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण के लिए अधिक प्रवृत्ति होती है जबकि सल्फर के लिए कम होती है।

18. निम्नलिखित कथनों में से कौन से सही हैं?

(a) हीलियम आवर्त सारणी में सबसे अधिक पहली आयनन एंथैल्पी रखता है

(b) क्लोरीन के इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी फ्लूओरीन की तुलना में कम नकारात्मक होती है

(c) जल के कमरे के तापमान पर रासायनिक तत्व हैं

(d) किसी आवर्त में, अल्कली धातु के परमाणु त्रिज्या सबसे अधिक होती है

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उत्तर:(a, c, d)

स्पष्टीकरण:

क्लोरीन के इलेक्ट्रॉन ग्रहण py फ्लूओरीन की तुलना में अधिक नकारात्मक होता है। इसलिए, सभी दिए गए कथन सही हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(b) क्लोरीन के इलेक्ट्रॉन ग्रहण py फ्लूओरीन की तुलना में अधिक नकारात्मक होता है क्योंकि क्लोरीन में जोड़े गए इलेक्ट्रॉन के बीच इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण कम होता है, जिसके कारण क्लोरीन के इलेक्ट्रॉन ग्रहण करना ऊर्जा के दृष्टिकोण से अधिक अनुकूल होता है।

19. निम्नलिखित में से कौन सा समूह केवल समइलेक्ट्रॉनिक आयनों का समूह है?

(a) $ \mathrm{Zn}^{2+}, \mathrm{Ca}^{2+}, \mathrm{Ga}^{3+}, \mathrm{Al}^{3+}$

(b) $ \mathrm{K}^{+}, \mathrm{Ca}^{2+}, \mathrm{Sc}^{3+}, \mathrm{Cl}^{-}$

(c) $ \mathrm{P}^{3-}, \mathrm{S}^{2-}, \mathrm{Cl}^{-}, \mathrm{K}^{+}$

(d) $ \mathrm{Ti}^{4+}, \mathrm{Ar}^{4}, \mathrm{Cr}^{3+}, \mathrm{V}^{5+}$

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उत्तर:(b, c)

स्पष्टीकरण:

इन वस्तुओं में इलेक्ट्रॉन की संख्या अलग-अलग होती है और इसलिए ये समइलेक्ट्रॉनिक आयन नहीं हैं।

(b) $ \mathrm{K}^{+}(19-1=18), \mathrm{Ca}^{2+}(20-2=18), \mathrm{Sc}^{3+}(21-3=18), \mathrm{Cl}^{-}(17+1=18)$।

इन सभी समइलेक्ट्रॉनिक आयन हैं क्योंकि इनमें से प्रत्येक में 18 इलेक्ट्रॉन होते हैं।

(c) $ \mathrm{P}^{3-}(15+3=18), \mathrm{S}^{2-}(16+2=18), \mathrm{Cl}^{-}(17+1=18), \mathrm{K}^{+}(19-1=18)$।

इन सभी समइलेक्ट्रॉनिक आयन हैं क्योंकि इनमें से प्रत्येक में 18 इलेक्ट्रॉन होते हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(a) $ \mathrm{Zn}^{2+}(30-2=28), \mathrm{Ca}^{2+}(20-2=18), \mathrm{Ga}^{3+}(31-3=28), \mathrm{Al}^{3+}(13-3=10)$। इन वस्तुओं में इलेक्ट्रॉन की संख्या अलग-अलग होती है और इसलिए ये समइलेक्ट्रॉनिक आयन नहीं हैं।

(d) $ \mathrm{Ti}^{4+}(22-4=18), \operatorname{Ar}(18), \mathrm{Cr}^{3+}(24-3=21), \mathrm{V}^{5+}(23-5=18)$। इनमें इलेक्ट्रॉन की संख्या अलग-अलग होती है और इसलिए ये समइलेक्ट्रॉनिक आयन नहीं हैं।

20. निम्नलिखित में से कौन सा विकल्प गुण के परिवर्तन के साथ व्यवस्था के क्रम से मेल नहीं खाता है?

(a) $ \mathrm{Al}^{3+}<\mathrm{Mg}^{2+}<\mathrm{Na}^{+}<\mathrm{F}^{-}$(आयनिक आकार में बढ़ता है)

(b) $ \mathrm{B}<\mathrm{C}<\mathrm{N}<\mathrm{O}$ (पहला आयनन एन्थैल्पी में बढ़ता है)

(c) $ \mathrm{I}<\mathrm{Br}<\mathrm{Cl}<\mathrm{F}$ (इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थैल्पी में बढ़ता है)

(d) $ \mathrm{Li}<\mathrm{Na}<\mathrm{K}<\mathrm{Rb}$ (धात्विक त्रिज्या में बढ़ता है)

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उत्तर: (b, c)

स्पष्टीकरण:

क्लोरीन के इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थैल्पी फ्लूओरीन की अपेक्षा अधिक होती है क्योंकि इसमें जोड़े गए इलेक्ट्रॉन के छोटे ऊर्जा स्तर $(\mathrm{n}=2)$ में जाता है और इस शेल में उपस्थित इलेक्ट्रॉनों से बहुत अधिक प्रतिकर्षण होता है।

नाइट्रोजन के पहला आयनन एन्थैल्पी ऑक्सीजन की अपेक्षा अधिक होती है क्योंकि नाइट्रोजन के p ऑर्बिटल आधे भरे होते हैं जो इसे अधिक स्थायी बनाते हैं।

इसलिए, विकल्प (b) और (c) दिए गए गुण के विचरण के विपरीत नहीं हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(a) आयनिक आकार के बढ़ते क्रम में गलती है क्योंकि $ \mathrm{Al}^{3+}$ की आयनिक त्रिज्या $ \mathrm{Mg}^{2+}$, $ \mathrm{Na}^{+}$ और $ \mathrm{F}^{-}$ की तुलना में छोटी होती है। सही क्रम $ \mathrm{Al}^{3+} < \mathrm{Mg}^{2+} < \mathrm{Na}^{+} < \mathrm{F}^{-}$ होता है, जो प्रश्न में दिया गया है, जो वास्तव में सही है। इसलिए, विकल्प (a) गलत नहीं है।

(d) धात्विक त्रिज्या के बढ़ते क्रम में सही है। आवर्त सारणी में समूह के नीचे जाने पर धात्विक त्रिज्या बढ़ती है। इसलिए, $ \mathrm{Li} < \mathrm{Na} < \mathrm{K} < \mathrm{Rb}$ सही क्रम है। इसलिए, विकल्प (d) गलत नहीं है।

21. निम्नलिखित में से कौन इकाई नहीं होता?

(a) विद्युत ऋणात्मकता

(b) इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थैल्पी

(c) आयनन एन्थैल्पी

(d) धात्विक गुण

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उत्तर: (a, d)

स्पष्टीकरण:

विद्युत ऋणात्मकता और धात्विक गुण इकाई नहीं होते हैं जबकि इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थैल्पी और आयनन एन्थैल्पी की इकाई $ \mathrm{kJ} \mathrm{mol}^{-1}$ होती है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(ब) इलेक्ट्रॉन ग्रहण py के इकाई होते हैं क्योंकि इसका मान गैसीय अवस्था में एक उदासीन परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन के जोड़ने से मुक्त होने वाली ऊर्जा की मात्रा होती है, जो आमतौर पर $ \mathrm{kJ} \mathrm{mol}^{-1}$ में मापी जाती है।

(स) आयनन py के इकाई होते हैं क्योंकि इसका मान गैसीय अवस्था में एक उदासीन परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन के निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा होती है, जो आमतौर पर $ \mathrm{kJ} \mathrm{mol}^{-1}$ में मापी जाती है।

22. आयनिक त्रिज्या में परिवर्तन

(a) प्रभावी नाभिकीय आवेश के व्युत्क्रमानुपाती होता है

(b) प्रभावी नाभिकीय आवेश के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है

(c) स्क्रीनिंग प्रभाव के सीधे अनुपाती होता है

(d) स्क्रीनिंग प्रभाज के वर्ग के सीधे अनुपाती होता है

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उत्तर: (a, c)

स्पष्टीकरण:

आयनिक त्रिज्या जब प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है तब घटती है।

आयनिक त्रिज्या $\propto \dfrac{1}{\text { प्रभावी नाभिकीय आवेश }}$

इसके अतिरिक्त, आयनिक त्रिज्या जब स्क्रीनिंग प्रभाव बढ़ता है तब बढ़ती है।

आयनिक त्रिज्या $\propto$ स्क्रीनिंग प्रभाव

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(ब) गलत है क्योंकि आयनिक त्रिज्या प्रभावी नाभिकीय आवेश के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती नहीं होती। संबंध एक सीधे व्युत्क्रमानुपाती होता है, जिसमें प्रभावी नाभिकीय आवेश के वर्ग का उपयोग नहीं किया जाता।

(ड) गलत है क्योंकि आयनिक त्रिज्या स्क्रीनिंग प्रभाव के वर्ग के सीधे अनुपाती नहीं होती। संबंध स्क्रीनिंग प्रभाव के अनुपाती होता है, जिसमें इसके वर्ग का उपयोग नहीं किया जाता।

23. एक तत्व आवर्त सारणी के 3 वें आवर्त और 13 वें समूह में स्थित है। निम्नलिखित में से कौन सी गुणता तत्व द्वारा दिखाई देगी?

(a) विद्युत का अच्छा चालक

(b) तरल, धातु

(c) ठोस, धातु

(d) ठोस, अधातु

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उत्तर: (a, c)

स्पष्टीकरण:

बोरॉन के अतिरिक्त, सभी 13 वें समूह के तत्व धातु होते हैं। ये ठोस रूप में उपलब्ध होते हैं। धातु प्रकृति के होने के कारण, एल्यूमिनियम विद्युत का अच्छा चालक होता है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(ब) तरल, धातु: प्रश्न में बताया गया तत्व आवर्त सारणी के 3 आवर्त और 13 समूह में स्थित है, जिसमें ऐलुमिनियम जैसे तत्व शामिल हैं। ऐलुमिनियम कमरे के तापमान पर ठोस होता है, न कि तरल। इसलिए, यह विकल्प गलत है।

(ड) ठोस, अधातु: यद्यपि तत्व वास्तव में ठोस होता है, लेकिन इसकी प्रकृति धातु होती है। 13 समूह के तत्वों में, बोरॉन के अतिरिक्त सभी धातु होते हैं। इसलिए, यह विकल्प गलत है क्योंकि इसके अधातु वर्ग में वर्णन किया गया है।

छोटे उत्तर प्रकार प्रश्न

24. बर्फ के इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी क्यों क्लोरीन के इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी के कम नकारात्मक होती है?

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उत्तर

फ्लूओरीन में जो नए इलेक्ट्रॉन जोड़ा जाता है, वह 2p-उप-शेल में जाता है जबकि क्लोरीन में जोड़ा गया इलेक्ट्रॉन 3p-उप-शेल में जाता है। 2p-उप-शेल 3p-उप-शेल के तुलना में छोटा होता है, इसलिए 2p-उप-शेल में जोड़े गए इलेक्ट्रॉन के बीच उच्च अंतराल विपरीत आकर्षण होता है।

इस कारण से, आगंतुक इलेक्ट्रॉन नाभिक से बहुत कम आकर्षण महसूस करता है और इसलिए, फ्लूओरीन के इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी क्लोरीन के इलेक्ट्रॉन अधिग्रहण एंथैल्पी के कम नकारात्मक होती है।

25. सभी संक्रमण तत्व $d$-ब्लॉक तत्व होते हैं, लेकिन सभी $d$-ब्लॉक तत्व संक्रमण तत्व नहीं होते। समझाइए।

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उत्तर

जिन तत्वों में अंतिम इलेक्ट्रॉन $d$-कक्षक में प्रवेश करता है, उन्हें $d$-ब्लॉक तत्व या संक्रमण तत्व कहा जाता है। इन तत्वों के सामान्य बाहरी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(n-1) d^{1-10} n s^{0-2}$ होता है। $\mathrm{Zn}$, $\mathrm{Cd}$ और $\mathrm{Hg}$ के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(n-1) d^{10} n s^{2}$ होता है जो संक्रमण तत्वों के अधिकांश गुणों को प्रदर्शित नहीं करते हैं।

इन तत्वों में $d$-कक्षक आधुनिक अवस्था में भी अपनी आवर्त अवस्था में भी पूर्ण रूप से भरे होते हैं। इसलिए, वे संक्रमण तत्व नहीं माने जाते हैं।

इसलिए, गुणों के आधार पर सभी संक्रमण तत्व $d$-ब्लॉक तत्व होते हैं, लेकिन इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के आधार पर सभी $d$-ब्लॉक तत्व संक्रमण तत्व नहीं होते।

26. तत्व के समूह और वैलेंस की पहचान करें जिसकी परमाणु संख्या 119 है। इसकी बाहरी स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और इसके ऑक्साइड के सामान्य सूत्र का अनुमान भी लगाएं।

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उत्तर

परमाणु संख्या के लंबे रूप के आवर्त सारणी के वर्तमान संगठन में अधिकतम 118 तत्व शामिल हो सकते हैं। अतः, आफ़बू सिद्धांत के अनुसार, $8 s$-कक्षक के भरने की प्रक्रिया होगी। अन्य शब्दों में, 119वां इलेक्ट्रॉन 8s-कक्षक में प्रवेश करेगा। इसलिए, इसकी बाहरी स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $8 s^{1}$ होगा।

क्योंकि, इसके वैलेंस शेल में केवल एक इलेक्ट्रॉन है, अर्थात $8 s$, इसलिए, इसकी वैलेंस 1 होगी और यह समूह IA में स्थित होगा, जहां अल्कली धातुएं भी होती हैं। इसके ऑक्साइड का सामान्य सूत्र $ \mathrm{M}_{2} \mathrm{O}$ होगा, जहां $M$ तत्व को प्रतिनिधित्व करता है।

27. द्वितीय आवर्त के तत्वों के आयनीकरण एंथैल्पी नीचे दिए गए हैं: आयनीकरण एंथैल्पी/कैलोरी मोल ${ }^{-1}$ : 520, 899, 801, 1086, 1402, 1314, 1681, 2080। सही एंथैल्पी के साथ तत्वों का मिलान करें और चित्र में दिए गए ग्राफ को पूरा करें। साथ ही, तत्वों के परमाणु संख्या के साथ उनके प्रतीक लिखें।

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सही एंथैल्पी के साथ तत्वों का मिलान और चित्र में दिए गए ग्राफ को पूरा करने के लिए निम्नलिखित बिंदुओं को ध्यान में रखा गया है। एक आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर, आयनीकरण एंथैल्पी बढ़ती जाती है, क्योंकि नाभिकीय आवेश बढ़ता है और परमाणु त्रिज्या घटती जाती है।

हालांकि, नीचे दिए गए कुछ अपवाद हैं:

(a)

हालांकि नाभिकीय आवेश बढ़ गया है, $B$ के पहले आयनीकरण एंथैल्पी $ \mathrm{Be}$ के आयनीकरण एंथैल्पी से कम है। इसका कारण $ \mathrm{Be}\left[1 s^{2} 2 s^{2}\right]$ के पूर्ण रूप से भरे हुए $2 s$ कक्षक की उपस्थिति है, जो एक स्थायी इलेक्ट्रॉनिक व्यवस्था है।

इसलिए, पूरी तरह भरे $2 s$ कक्षक से इलेक्ट्रॉन को बाहर निकालने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। जबकि $B\left[1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{1}\right]$ में $2 s$ और $2 p$ कक्षक में वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसलिए, इसके $2 p$ कक्षक से एक $e^{-}$ आसानी से खो जाता है ताकि नोबल गैस कonfiguration प्राप्त कर सके। इसलिए, $ \mathrm{B}$ के पहले आयनीकरण एंथैल्पी $ \mathrm{Be}$ के आयनीकरण एंथैल्पी से कम होती है।

क्योंकि, $2 s$-कक्षक में इलेक्ट्रॉन नाभिक द्वारा अधिक तीव्रता से बंधे होते हैं जबकि $2 p$-कक्षक में विद्यमान इलेक्ट्रॉन नाभिक द्वारा कम तीव्रता से बंधे होते हैं, इसलिए $ \mathrm{B}$ के पहले आयनीकरण एंथैल्पी $ \mathrm{Be}$ के आयनीकरण एंथैल्पी से कम होती है।

(b)

$ \mathrm{N}$ के पहले आयनीकरण एंथैल्पी $ \mathrm{O}$ के आयनीकरण एंथैल्पी से अधिक होती है जबकि $ \mathrm{O}$ के नाभिकीय आवेश $ \mathrm{N}$ के नाभिकीय आवेश से अधिक होता है। इसका कारण यह है कि $ \mathrm{N}$ के मामले में, एक इलेक्ट्रॉन को एक अधिक स्थायी ठीक-ठीक भरे इलेक्ट्रॉनिक कonfiguration $\left(1 s^{2} 2 s^{2} 2 p_{x}^{1} 2 p_{y}^{1} 2 p_{z}^{1}\right)$ से हटाना पड़ता है जो $ \mathrm{O}\left(1 s^{2} 2 s^{2} 2 p_{x}^{2} 2 p_{y}^{1} 2 p_{z}^{1}\right)$ में नहीं होता है।

इसलिए, $ \mathrm{N}$ के पहले आयनीकरण एंथैल्पी $ \mathrm{O}$ के आयनीकरण एंथैल्पी से अधिक होती है। तत्वों के चिह्न तथा उनकी परमाणु संख्या निम्नलिखित चित्र में दिए गए हैं

28. तत्वों $ \mathrm{B}, \mathrm{Al}, \mathrm{C}$ और $ \mathrm{Si}$ में,

(a) कौन-सा तत्व सबसे अधिक पहले आयनीकरण एंथैल्पी रखता है?

(b) कौन-सा तत्व सबसे अधिक धात्विक गुण रखता है?

प्रत्येक मामले में अपने उत्तर की व्याख्या करें।

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Answer

तत्वों के व्यवस्था निम्नलिखित है:

आवर्त समूह-13 समूह-14
2 वें आवर्त बोरॉन कार्बन
3 वें आवर्त एल्यूमिनियम सिलिकॉन

(a) आवर्त के बाएँ से दाएँ जाने पर आयनीकरण एंथैल्पी बढ़ती जाती है (क्योंकि परमाणु आकार घटता जाता है) तथा समूह के नीचे जाने पर आयनीकरण एंथैल्पी घटती जाती है (क्योंकि परमाणु आकार बढ़ता जाता है)। इसलिए, कार्बन के पहले आयनीकरण एंथैल्पी सबसे अधिक होती है।

(ब) धात्विक गुण एक आवर्त में बाएँ से दाएँ घटता है लेकिन एक समूह में नीचे जाने पर बढ़ता है। इसलिए, एल्यूमीनियम के सबसे अधिक धात्विक गुण होते हैं।

29. $ p $-ब्लॉक तत्वों के चार महत्वपूर्ण गुण लिखिए।

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$ p $-ब्लॉक तत्वों के चार महत्वपूर्ण गुण निम्नलिखित हैं:

(अ) $ p $-ब्लॉक तत्वों में धातु और अधातु दोनों होते हैं लेकिन अधातुओं की संख्या धातुओं की तुलना में बहुत अधिक होती है। इसके अतिरिक्त, एक समूह में ऊपर से नीचे जाने पर धात्विक गुण बढ़ता है और एक आवर्त में बाएँ से दाएँ जाने पर अधात्य गुण बढ़ता है।

(ब) इनके आयनन एन्थैल्पी $ s $-ब्लॉक तत्वों की तुलना में अपेक्षाकृत अधिक होते हैं।

(स) ये अधिकतर सहसंयोजक यौगिक बनाते हैं।

(द) इनमें से कुछ अपने यौगिकों में एक से अधिक (चर) ऑक्सीकरण अवस्था दिखाते हैं। इनकी ऑक्सीकारक प्रकृति एक आवर्त में बाएँ से दाएँ जाने पर बढ़ती है और रेडक्शन प्रकृति एक समूह में ऊपर से नीचे जाने पर बढ़ती है।

30. फ्लूओरीन और नियॉन के परमाणु त्रिज्या के सही क्रम को दिए गए विकल्पों में से चुनिए और अपने उत्तर की व्याख्या कीजिए।

(अ) 72, 160
(ब) 160, 160
(स) 72, 72
(द) 160, 72

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उत्तर

(अ) $ \mathrm{F} $ की परमाणु त्रिज्या को सहसंयोजक त्रिज्या के रूप में व्यक्त किया जाता है जबकि नियॉन की परमाणु त्रिज्या को आमतौर पर वैन डर वाल्स त्रिज्या के रूप में व्यक्त किया जाता है। एक तत्व की वैन डर वाल्स त्रिज्या इसकी सहसंयोजक त्रिज्या से हमेशा बड़ी होती है।

इसलिए, $ \mathrm{F} $ की परमाणु त्रिज्या $ \mathrm{Ne} $ की परमाणु त्रिज्या से छोटी होती है ($ \mathrm{F}=72 \mathrm{pm}, \mathrm{Ne}=160 \mathrm{pm} $)।

31. संक्रमण तत्व और गैर-संक्रमण तत्व के उदाहरण लेकर तत्वों के ऑक्सीकरण अवस्था के बड़े भाग के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास पर आधारित होने को दर्शाइए।

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उत्तर

$ Cr $ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ 1s^22s^22p^63s^23p^64s^13d^{10} $ होता है।

$ Cr $ के एक इलेक्ट्रॉन खो जाने के बाद इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ 1s^22s^22p^63s^23p^63d^{10} $ होता है।

$ F $ की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास = $ 1s^22s^22p^63s^23p^5 $ ।

$ F $ की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास जब एक इलेक्ट्रॉन ग्रहण कर ले = $ 1s^22s^22p^63s^23p^6 $ ।

उपरोक्त इलेक्ट्रॉनिक विन्यास से हम देख सकते हैं कि क्रोमियम एक 4s इलेक्ट्रॉन खो जाने के बाद स्थायी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्राप्त करेगा और फ्लुओरीन एक इलेक्ट्रॉन ग्रहण कर लेने के बाद स्थायी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्राप्त करेगा। इसलिए, क्रोमियम का ऑक्सीकरण अवस्था +1 होगी और फ्लुओरीन की ऑक्सीकरण अवस्था -1 होगी।

32. नाइट्रोजन के इलेक्ट्रॉन ग्रहण py धनात्मक होता है जबकि ऑक्सीजन के इलेक्ट्रॉन ग्रहण py ऋणात्मक होता है। हालांकि, ऑक्सीजन के आयनन py नाइट्रोजन के आयनन py से कम होता है। समझाइए।

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नाइट्रोजन की बाहरी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ 1 s^2, 2 s^2, 2 p_x^1, 2 p_y^1, 2 p_z^1 $ होती है। यह स्थायी होती है क्योंकि इसमें 2p-उप-शेल के ठीक आधा भरे होते हैं। इसलिए, इसके अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की प्रवृत्ति नहीं होती और अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन जोड़ने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसलिए, नाइट्रोजन के इलेक्ट्रॉन ग्रहण py थोड़ा धनात्मक होता है।

दूसरी ओर, ऑक्सीजन की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ 1 s^2, 2 s^2, 2 p_x^2, 2 p_y^1, 2 p_z^1 $ होती है। यह नाइट्रोजन की तुलना में अधिक धनात्मक आवेश (+8) रखती है और नाइट्रोजन की तुलना में छोटी परमाणु आकृति रखती है। इसलिए, इसके अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की प्रवृत्ति होती है। इसलिए, ऑक्सीजन के इलेक्ट्रॉन ग्रहण py ऋणात्मक होता है।

हालांकि, ऑक्सीजन के 2p उप-शेल में चार इलेक्ट्रॉन होते हैं और इसके एक इलेक्ट्रॉन खो जाने से अधिक स्थायी आधा भरे विन्यास प्राप्त होता है, इसलिए इसका आयनन py कम होता है। नाइट्रोजन के स्थायी विन्यास के कारण इसके इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति नहीं होती और इसलिए इसका आयनन py ऑक्सीजन के आयनन py से अधिक होता है।

33. प्रतिनिधि तत्वों (अर्थात् $s$ और $p$-ब्लॉक तत्वों) के प्रत्येक समूह के पहला तत्व असामान्य व्यवहार दिखाता है। इसके दो उदाहरणों से स्पष्ट कीजिए।

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प्रतिनिधि तत्वों (अर्थात् $s$ - और $p$-ब्लॉक तत्वों) के प्रत्येक समूह के पहला तत्व असामान्य व्यवहार दिखाता है क्योंकि

(i) छोटी आकृति

(ii) उच्च आयनन py

(iii) उच्च विद्युत ऋणात्मकता

(iv) $d$-कक्षकों की अनुपस्थिति।

उदाहरण के लिए, s-ब्लॉक तत्वों में, लिथियम अन्य अल्कली धातुओं से विचलित व्यवहार दिखाता है।

(a) लिथियम के यौगिकों में विशिष्ट सहसंयोजक गुण होते हैं। जबकि अन्य अल्कली धातुओं के यौगिक अधिकतर आयनिक होते हैं।

(b) लिथियम नाइट्रोजन के साथ अभिक्रिया करके लिथियम नाइट्राइड बनाता है, जबकि अन्य अल्कली धातुएँ नाइट्राइड नहीं बनाती हैं।

p-ब्लॉक तत्वों में, प्रत्येक समूह के पहले सदस्य के बाह्य कक्षक में चार कक्षक होते हैं, एक $2s$-कक्षक और तीन $2p$-कक्षक। इसलिए, इन तत्वों में अधिकतम सहसंयोजकता चार होती है, जबकि उसी समूह या अन्य समूह के सदस्यों में चार से अधिक सहसंयोजकता दिखाई देती है क्योंकि $d$-कक्षकों की उपलब्धता होती है।

34. p-ब्लॉक तत्व अम्लीय, क्षारीय और अम्ल-क्षार दोनों ऑक्साइड बनाते हैं। प्रत्येक गुण को समझाइए दो उदाहरण देकर और इन ऑक्साइडों के पानी के साथ अभिक्रिया लिखिए।

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Answer

p-ब्लॉक में, एक आवर्त में बाएँ से दाएँ जाने पर ऑक्साइड के अम्लीय गुण में वृद्धि होती है क्योंकि विद्युत ऋणात्मकता में वृद्धि होती है। उदाहरण के लिए,

(i) 2 वें आवर्त $B_{2} O_{3} < CO_{2} < N_{2} O_{3}$ अम्लीय प्रकृति में वृद्धि होती है।

(ii) 3 वें आवर्त $ Al_{2} O_{3} < SiO_{2} < P_{4} O_{10} < SO_{3} < Cl_{2} O_{7}$ अम्लीय गुण में वृद्धि होती है।

समूह में नीचे जाने पर अम्लीय गुण कम हो जाते हैं और क्षारीय गुण बढ़ जाते हैं। उदाहरण के लिए,

(a) 13 वें समूह के ऑक्साइड की प्रकृति

$\underset{\text { दुर्बल अम्लीय }}{B_2 O_3} \quad \underbrace{Al_2 O_3 \quad Ga_2 O_3}_{\text {अम्ल-क्षार }} \quad \underset{\text { क्षारीय }}{In_2 O_3} \quad \underset{\text { तीव्र क्षारीय }}{Tl_2 O} $

(b) 15 वें समूह के ऑक्साइड की प्रकृति

$\underset{\text { तीव्र अम्लीय }}{N_2 O_5} \quad \underset{\text{मध्यम अम्लीय}}{P_4 O_{10}} \quad \underset{\text { अम्ल-क्षार }}{As_4 O_{10}} \quad \underset{\text {अम्ल-क्षार }}{Sb_4 O_{10}} \quad \underset{\text {क्षारीय }}{Bl_2 O_3} $

एक ही तत्व के ऑक्साइड में, तत्व के ऑक्सीकरण अवस्था जितनी अधिक होगी, अम्ल उतना ही मजबूत होगा। उदाहरण के लिए, $ SO_3 $ $ SO_2 $ से अधिक मजबूत अम्ल होता है।

$ B_2 O_3$ दुर्बल अम्लीय होता है और जल में घुलने पर यह अंतराल बोरिक अम्ल बनाता है। अंतराल बोरिक अम्ल एक प्रोटोनिक अम्ल के रूप में कार्य नहीं करता (यह आयनित नहीं होता) लेकिन एक दुर्बल लेविस अम्ल के रूप में कार्य करता है।

$ \underset{\text {बोरॉन ट्राइऑक्साइड }}{ B_2 O_3}+3 H_2 O \rightleftharpoons \underset{\text { अंतराल बोरिक अम्ल }}{2 H_3 BO_3} $

$ B(OH)_3+ H- OH \longrightarrow[B (OH)_4 ]^- + H^+ $

$ Al_2 O_3 $ की प्रकृति अम्लीय और क्षारीय दोनों है। यह जल में अघुलनशील होता है लेकिन क्षारकों में घुल जाता है और अम्लों के साथ अभिक्रिया करता है।

$ \underset{\substack{\text { एल्यूमीनियम } \\ \text { ट्राइऑक्साइड }}}{ Al_2 O_3}+2 NaHO \xrightarrow[\substack{}]{\Delta} + \underset{\sub {\text { सोडियम मेटा } \\ \text { एल्यूमिनेट }}{2NaAIO_2}+ H_2 O $

$ Al_2 O_3 +6 HCl \xrightarrow{\Delta} \underset{\text { एल्यूमीनियम क्लोराइड }} {2 AlCl_3}+3 H_2 O $

$ \mathrm{Tl}_{2} \mathrm{O}$ $ \mathrm{NaOH}$ के बराबर क्षारीय होता है क्योंकि इसका ऑक्सीकरण अवस्था कम होती है (+ 1)।

$ Tl_2 O +2 HCl \longrightarrow 2 TlCl + H_2 O $

$ P_4 O_{10} $ जल के साथ अभिक्रिया करके अंतराल फॉस्फोरिक अम्ल बनाता है

$\underset{\text{फॉस्फोरस पेंटऑक्साइड}}{P _4O _{10}} + 6H_2O \longrightarrow \underset{\text{अंतराल फॉस्फोरिक अम्ल}}{4H_3PO_4} $

$ Cl_2 O_7$ की प्रकृति बहुत क्षारीय होती है और जल में घुलने पर यह परक्लोरिक अम्ल बनाता है।

$ \underset{\text{डाइक्लोरीन हेप्टऑक्साइड }}{ Cl_2 O_7} + H_2O\longrightarrow \underset{\text{परक्लोरिक अम्ल}}{2HClO_4} $

35. सोडियम के प्रथम आयनन एंथैल्पी के मैग्नीशियम के प्रथम आयनन एंथैल्पी से कम होने के कारण को आप कैसे समझेंगे, लेकिन इसके द्वितीय आयनन एंथैल्पी मैग्नीशियम के द्वितीय आयनन एंथैल्पी से अधिक होता है?

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सोडियम के प्रथम आयनन एंथैल्पी $\left(\mathrm{Na}=1 s^{2}, 2 s^{2}, 2 p^{6}, 3 s^{1}\right)$ मैग्नीशियम के प्रथम आयनन एंथैल्पी $\left(\mathrm{Mg}=1 s^{2}, 2 s^{2} 2 p^{6}, 3 s^{2}\right)$ से कम होता है क्योंकि दोनों मामलों में हटाए जाने वाले इलेक्ट्रॉन 3s-ऑर्बिटल से होते हैं लेकिन सोडियम में नाभिकीय आवेश मैग्नीशियम के आवेश से कम होता है।

पहले इलेक्ट्रॉन के हटाने के बाद $ \mathrm{Na}^{+}$ एक अकार्बनिक गैस ( $ \mathrm{Ne}$ ) कonfiguration $\left(\mathrm{Na}^{+}=1 s^{2}, 2 s^{2}, 2 p^{6}\right)$ प्राप्त कर लेता है और इसलिए, सोडियम से दूसरे इलेक्ट्रॉन के हटाना कठिन हो जाता है।

जब मैग्नीशियम के मामले में, पहले इलेक्ट्रॉन के हटाए जाने के बाद, $ \mathrm{Mg}^{+} $ की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1 s^{2}, 2 s^{2}, 2 p^{6}, 3 s^{1}$ होती है। इस मामले में $3 s^{1}$ इलेक्ट्रॉन को हटाना अक्रिय गैस विन्यास से एक इलेक्ट्रॉन हटाने की तुलना में आसान होता है। इसलिए, $ \mathrm{Na} $ के $ \mathrm{IE}{2} $ मैग्नीशियम के $ \mathrm{IE}{2} $ से अधिक होता है।

36. आप ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया और ऊष्माशोषी अभिक्रिया के बारे में क्या समझते हैं? प्रत्येक प्रकार के एक उदाहरण दीजिए।

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ऊष्माक्षेपी अभिक्रियाएं: ऊष्मा के उत्सर्जन के साथ चलने वाली अभिक्रियाएं ऊष्माक्षेपी अभिक्रियाएं कहलाती हैं। उत्पादों के साथ ऊष्मा की मात्रा को ‘+’ चिह्न के साथ या $\Delta H$ के रूप में ‘-’ चिह्न के साथ दिखाया जाता है। उदाहरण के लिए,

$ C(s)+ O_2(g) \longrightarrow CO_2(g)+393.5 kJ $

$ H_2(g)+\dfrac{1}{2} O_2(g) \longrightarrow H_2 O(l) ; \Delta H=-285.8 kJ \quad mol^{-1} $

ऊष्माशोषी अभिक्रियाएं: ऊष्मा के अवशोषण के साथ चलने वाली अभिक्रियाएं ऊष्माशोषी अभिक्रियाएं कहलाती हैं। ऊष्मा की मात्रा को उत्पादों के साथ ‘-’ चिह्न के साथ या $\Delta H$ के रूप में ‘+’ चिह्न के साथ दिखाया जाता है। उदाहरण के लिए,

$ C(s)+ H_2 O(g) \longrightarrow CO(g)+ H_2(g)-131.4 kJ $

$ N_2(g)+3 H_2(g) \longrightarrow 2 NH_3(g) ; \Delta H=+92.4 kJ mol^{-1} $

37. तत्व $N, P, O$ और $S$ को निम्नलिखित क्रम में व्यवस्थित कीजिए

(i) बढ़ती आईएच (प्रथम आयनन एन्थैल्पी)

(ii) बढ़ती अधात्विक गुण

व्यवस्था के लिए कारण दीजिए।

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तत्वों की व्यवस्था निम्नलिखित है

आवर्त समूह 15 समूह 16
2 वें आवर्त $ \mathrm{N}$ $ \mathrm{O}$
3 वें आवर्त $ \mathrm{P}$ $ \mathrm{S}$

(i) नाइट्रोजन $ ( _{7} N=1 s^2, 2 s^2, 2 p^3 )$ की आयनन एन्थैल्पी ऑक्सीजन ($ _{8} O =1 s^2$, $2 s^2, 2 p^4$ ) की तुलना में अधिक होती है क्योंकि इसमें ठीक आधे भरे हुए $2 p$-कक्षक होते हैं। इसी तरह, फॉस्फोरस $ ( _{15} P =1 s^2, 2 s^2, 2 p^6, 3 s^2, 3 p^3)$ की आयनन एन्थैल्पी सल्फर $( _16 S=1 s^2, 2 s^2, 2 p^6, 3 s^2, 3 p^4 )$ की तुलना में अधिक होती है।

ऊपर जाते हुए, आयनन py कम होता है जबकि परमाणु आकार बढ़ता है। इसलिए, क्रम है

$ \mathrm{S}<\mathrm{P}<\mathrm{O}<\mathrm{N} \rightarrow \text { पहला आयनन py बढ़ता है। } $

(ii) एक आवर्त में अपररूपी गुण (बाएँ से दाएँ) बढ़ता है लेकिन एक समूह में नीचे जाते हुए यह कम होता है। इसलिए, क्रम है

$ \mathrm{P}<\mathrm{S}<\mathrm{N}<\mathrm{O} \rightarrow$ अपररूपी गुण बढ़ता है।

38. दिए गए चित्र के आधार पर कुछ तत्वों के आयनन py के सामान्य प्रवृत्ति से विचलन की व्याख्या करें।

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एक आवर्त में पहला आयनन py बढ़ता है क्योंकि आवर्त में बाएँ से दाएँ जाते हुए नाभिकीय आवेश बढ़ता है। कुछ तत्वों के आयनन py के सामान्य प्रवृत्ति से विचलन चित्र में दिखाया गया है। B के पहले आयनन py Be के आयनन py से कम होता है क्योंकि Be में s-कक्षक भरा होता है और नाइट्रोजन के पहले आयनन py O के आयनन py से अधिक होता है क्योंकि अर्ध-भरे कक्षक के स्थायित्व के कारण।

39. निम्नलिखित की व्याख्या करें

(a) आवर्त सारणी में बाएँ से दाएँ जाते हुए तत्वों की विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है।

(b) एक समूह में शीर्ष से नीचे जाते हुए आयनन py कम होता है।

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(a)

एक आवर्त में नाभिकीय आवेश बढ़ता है और परमाणु त्रिज्या घटती है। इसके परिणामस्वरूप, एक तत्व के परमाणु के लिए साझा इलेक्ट्रॉन युग्म को अपनी ओर आकर्षित करने की प्रवृत्ति बढ़ जाती है और इसलिए तत्व की विद्युत ऋणात्मकता बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, 2 वें आवर्त के तत्वों की विद्युत ऋणात्मकता बाएँ से दाएँ जाते हुए नियमित रूप से बढ़ती है जैसे कि $ \mathrm{Li}(1.0)$, $ \mathrm{Be}(1.5), \mathrm{B}(2.0)$, $ C (2.5), N (3.0), O (3.5) $।

(ब)

आयनन py ऊपर से नीचे जाते हुए नियमित रूप से कम होती जाती है, जैसा कि नीचे स्पष्ट किया गया है।

(i) एक समूह में ऊपर से नीचे जाते हुए, प्रत्येक अगले तत्व में एक नए मुख्य ऊर्जा कोश के जोड़ के कारण परमाणु आकार धीरे-धीरे बढ़ता जाता है। इसके परिणामस्वरूप, नाभिक और मूलक कोश के बीच की दूरी बढ़ जाती है।

दूसरे शब्दों में, नाभिक के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के आकर्षण के बल कम हो जाता है और इसलिए आयनन py कम होनी चाहिए।

(ii) नए कोशों के जोड़ के कारण, वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को नाभिक से छुपाने वाले आंतरिक कोशों की संख्या बढ़ जाती है। इस तरह, छुपाव का प्रभाव या स्क्रीनिंग प्रभाव बढ़ जाता है।

इसके परिणामस्वरूप, नाभिक के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के आकर्षण के बल और भी कम हो जाता है और इसलिए आयनन py कम होनी चाहिए।

(iii) इसके अलावा, एक समूह में ऊपर से नीचे जाते हुए, परमाणु क्रमांक के बढ़ने के साथ-साथ नाभिकीय आवेश बढ़ता जाता है। इसके परिणामस्वरूप, नाभिक के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के आकर्षण के बल बढ़ जाता है और इसलिए आयनन py बढ़नी चाहिए।

परमाणु आकार के बढ़ने और छुपाव प्रभाव के संयोजन नाभिकीय आवेश के बढ़ने के प्रभाव को बर्बाद कर देते हैं। इसलिए, वैलेंस इलेक्ट्रॉन नाभिक द्वारा अधिक तेजी से बंधे रहते हैं और इसलिए आयनन py ऊपर से नीचे जाते हुए धीरे-धीरे कम होती जाती है।

40. एक आवर्त में बाएँ से दाएँ जाते हुए धात्विक और अधात्विक गुण कैसे बदलते हैं?

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एक आवर्त में बाएँ से दाएँ जाते हुए, प्रत्येक अगले तत्व में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या एक बढ़ जाती है लेकिन कोशों की संख्या समान रहती है। इसके कारण प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ जाता है। अधिक प्रभावी नाभिकीय आवेश, नाभिक और इलेक्ट्रॉन के बीच आकर्षण के बल के अधिक होता है।

इसलिए, तत्व के इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति कम हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप धात्विक गुण कम हो जाते हैं। इसके अलावा, प्रभावी नाभिकीय आवेश के बढ़ने के साथ-साथ एक तत्व के इलेक्ट्रॉन लेने की प्रवृत्ति बढ़ती जाती है, इसलिए एक आवर्त में बाएँ से दाएँ जाते हुए अधात्विक गुण बढ़ते हैं।

41. $ \mathrm{Na}^{+}$ के आयन की त्रिज्या $ \mathrm{Na}$ परमाणु की त्रिज्या से कम होती है। कारण बताइए।

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उत्तर

जब एक परमाणु एक इलेक्ट्रॉन खोकर आयन बनता है, तो इसकी त्रिज्या घट जाती है। आयन में इलेक्ट्रॉन की संख्या कम होने के कारण प्रति इलेक्ट्रॉन नाभिकीय बल बढ़ जाते हैं। इसके परिणामस्वरूप, प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ जाता है और आयन की त्रिज्या घट जाती है। उदाहरण के लिए, $ \mathrm{Na}^{+}$ की आयनिक त्रिज्या इसके मूल परमाणु $ \mathrm{Na}$ की त्रिज्या से छोटी होती है।

$ \quad \quad \quad \quad \quad \quad \mathrm{Na} \longrightarrow \mathrm{Na}^{+}+1 e^{-}$

इलेक्ट्रॉन $ \quad \quad \quad 11 \quad 10$

नाभिकीय आवेश $\quad 11 \quad 11$

आयनिक आकार $\quad \quad \quad 186pm \quad 95pm $

42. क्षार धातुओं में कौन सा तत्व सबसे कम विद्युत ऋणात्मकता वाला होता है और कारण बताइए?

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एक समूह में नीचे की ओर जाने पर विद्युत ऋणात्मकता कम हो जाती है क्योंकि परमाणु आकार बढ़ जाता है। $ \mathrm{Fr}$ सबसे बड़ा आकार रखता है, इसलिए यह सबसे कम विद्युत ऋणात्मकता वाला होता है।

स्तम्भों का मिलान

43. तत्वों के साथ सही परमाणु त्रिज्या का मिलान करें।

तत्व परमाणु त्रिज्या $(\mathrm{pm})$
$ \mathrm{Be}$ 74
$ \mathrm{C}$ 88
$ \mathrm{O}$ 111
$ \mathrm{~B}$ 77
$ \mathrm{~N}$ 66
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सभी दिए गए तत्व एक ही आवर्त में हैं और एक आवर्त में परमाणु त्रिज्या कम होती जाती है क्योंकि प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ जाता है।

इसलिए, परमाणु त्रिज्या के क्रम $ \mathrm{O}<\mathrm{N}<\mathrm{C}<\mathrm{B}<\mathrm{Be}$ होता है, अर्थात,

$ \mathrm{Be}=111 \mathrm{pm}$

$ \mathrm{O}=66 \mathrm{pm}$

$ \mathrm{C}=77 \mathrm{pm}$

$ \mathrm{B}=88 \mathrm{pm}$

$ \mathrm{N}=74 \mathrm{pm}$

44. निम्नलिखित तत्वों के सही आयनन py और इलेक्ट्रॉन ग्रहण py का मिलान करें।

| | तत्व | | $\boldsymbol{\Delta H}{\mathbf{1}}$ | $\boldsymbol{\Delta H}{\mathbf{2}}$ | $\Delta_{\mathbf{e g}} \boldsymbol{H}$ |

| :— | :— | :— | :— | :—: | :—: | | (i) | सबसे अधिक अभिक्रियाशील अधातु | A. | 419 | 3051 | -48 | | (ii) | सबसे अधिक अभिक्रियाशील धातु | B. | 1681 | 3374 | -328 | | (iii) | सबसे कम अभिक्रियाशील तत्व | C. | 738 | 1451 | -40 | | (iv) | द्विअक्षरी अम्लक बनाने वाला धातु | D. | 2372 | 5251 | +48 |

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उत्तर

(i) सबसे अधिक अभिक्रियाशील अधातु के उच्च $\Delta_{i} H_{1}$ और $\Delta_{i} H_{2}$ तथा सबसे नकारात्मक $\Delta_{\mathrm{eg}} H$ होते हैं। अतः तत्व $B$ है।

(ii) सबसे अधिक अभिक्रियाशील धातु के उच्च $\Delta_{i} H_{2}$ (क्योंकि दूसरा इलेक्ट्रॉन नोबल गैस विन्यास से हटाया जाता है) तथा छोटे नकारात्मक $\Delta_{\mathrm{eg}} H$ होते हैं। अतः तत्व $A$ है।

(iii) नोबल गैस तत्व सबसे कम अभिक्रियाशील तत्व होते हैं। वे बहुत उच्च $\Delta_{i} H_{1}$ और $\Delta_{i} H_{2}$ तथा धनात्मक $\Delta_{\mathrm{eg}} H$ मान रखते हैं। अतः तत्व $D$ है।

(iv) द्विअक्षरी अम्लक बनाने वाले धातु अलॉकली भूमि धातु होते हैं। वे $\Delta_{i} H_{1}$ और $\Delta_{i} H_{2}$ मान अधिकतम अभिक्रियाशील धातु (जैसे $A$) के मानों से थोड़े अधिक होते हैं तथा तुलनात्मक रूप से थोड़े कम नकारात्मक $\Delta_{\mathrm{eg}} H$ मान रखते हैं। अतः तत्व $C$ है।

45. कुछ तत्वों की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास कॉलम I में दिया गया है तथा उनके इलेक्ट्रॉन ग्रहण एंथैल्पी कॉलम II में दिया गया है। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को इलेक्ट्रॉन ग्रहण एंथैल्पी से मिलान करें।

कॉलम I
(इलेक्ट्रॉनिक विन्यास)
कॉलम II
(इलेक्ट्रॉन ग्रहण एंथैल्पी/ $ \mathrm{kJmol}^{-1}$ )
A. $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6}$ -53
B. $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{1}$ -328
C. $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{5}$ -141
D. $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{4}$ +48
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उत्तर

A. $\rightarrow(4)$

B. $\rightarrow(1)$

C. $\rightarrow(2)$

D. $\rightarrow (3) $

A. इस इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के लिए नीऑन जैसे नोबल गैस के लिए संगत है। चूंकि नोबल गैस के धनात्मक $\Delta_{\mathrm{eg}} H$ मान होते हैं, अतः इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (A) के लिए $\Delta_{\text {eg }} H=+48 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$ संगत है।

बी। इस इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के अनुरूप एक क्षार धातु, अर्थात कैल्शियम है। क्षार धातुओं के छोटे नकारात्मक $\Delta_{\mathrm{eq}} H$ मान होते हैं, इसलिए, इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (बी) के अनुरूप $\Delta_{\mathrm{eg}} H=-53 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$ होता है।

सी। इस इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के अनुरूप एक हैलोजन, अर्थात फ्लुओरीन है। क्योंकि हैलोजन बहुत नकारात्मक $\Delta_{\mathrm{eg}} H$ मान रखती हैं, इसलिए, इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (सी) के अनुरूप $\Delta_{\text {eg }} H=-328 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$ होता है।

डी। इस इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के अनुरूप एक चाल्कोजन, अर्थात ऑक्सीजन है। क्योंकि चाल्कोजन के $\Delta_{\mathrm{eg}} H$ मान हैलोजन के मान से कम नकारात्मक होते हैं, इसलिए, इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (डी) के अनुरूप $\Delta_{\mathrm{eg}} H=-141 \mathrm{kJmol}^{-1}$ होता है।

असर्थकथन और कारण

नीचे दिए गए प्रश्नों में एक असर्थकथन (A) के बाद एक कारण (R) के बारे में कथन दिया गया है। प्रत्येक प्रश्न में नीचे दिए गए विकल्पों में से सही विकल्प चुनें।

46. असर्थकथन (A) सामान्यतः, एक आवर्त में बाएं से दाएं तक आयनन एंथैल्पी बढ़ती जाती है।

कारण (R) जब क्रमवार इलेक्ट्रॉन एक ही मुख्य क्वांटम स्तर में ऑर्बिटल में जोड़े जाते हैं, तो आंतरिक कोर इलेक्ट्रॉनों के छायांकन प्रभाव कम बढ़ जाता है जो इलेक्ट्रॉन के नाभिक के प्रति आकर्षण के बढ़े हुए मान को बदल नहीं सकता।

(a) असर्थकथन सही कथन है और कारण गलत कथन है।

(b) असर्थकथन और कारण दोनों सही कथन हैं और कारण असर्थकथन की सही व्याख्या है।

(c) असर्थकथन और कारण दोनों गलत कथन हैं।

(d) असर्थकथन गलत कथन है और कारण सही कथन है।

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उत्तर: (b) असर्थकथन और कारण दोनों सही कथन हैं और कारण असर्थकथन की सही व्याख्या है।

आवर्त में बाएं से दाएं तक आयनन एंथैल्पी बढ़ती है क्योंकि परमाणु आकार कम हो जाता है। उप-शेल में उपस्थित इलेक्ट्रॉन लगभग समान प्रभावी नाभिकीय आवेश रखते हैं।

47. अस्थायी घोषणा (A) बोरॉन के पहले आयनन एंथैल्पी कम होती है बेरिलियम के तुलना में।

कारण (R) $2s$ इलेक्ट्रॉन के नाभिक के लिए प्रवेश के लिए $2p$ इलेक्ट्रॉन के अपेक्षाकृत अधिक होता है इसलिए $2p$ इलेक्ट्रॉन को आंतरिक इलेक्ट्रॉन कोर द्वारा अधिक छाया देता है जबकि $2s$ इलेक्ट्रॉन के अपेक्षाकृत कम छाया देता है।

(a) अस्थायी घोषणा और कारण दोनों सही कथन हैं लेकिन कारण अस्थायी घोषणा का सही स्पष्टीकरण नहीं है।

(b) अस्थायी घोषणा सही कथन है लेकिन कारण गलत कथन है।

(c) अस्थायी घोषणा और कारण दोनों सही कथन हैं और कारण अस्थायी घोषणा का सही स्पष्टीकरण है।

(d) अस्थायी घोषणा और कारण दोनों गलत कथन हैं।

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उत्तर: (c) अस्थायी घोषणा और कारण दोनों सही कथन हैं और कारण अस्थायी घोषणा का सही स्पष्टीकरण है।

Be के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ (He)2s^2 $ होता है जबकि B के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ (He)2s^22p^1 $ होता है। जैसे कि Be में बाहरी सबशेल अर्थात 2s पूर्णतः भरा होता है इसलिए इसकी अतिरिक्त स्थायित्व बी की तुलना में बी के अपेक्षाकृत अधिक होता है। इसके अलावा 2s इलेक्ट्रॉन के अपेक्षाकृत 2p इलेक्ट्रॉन के अधिक प्रवेश होता है जिसके कारण 2p इलेक्ट्रॉन को आंतरिक इलेक्ट्रॉन कोर द्वारा अधिक छाया देता है जबकि 2s इलेक्ट्रॉन के अपेक्षाकृत कम छाया देता है।

48. अस्थायी घोषणा (A) इलेक्ट्रॉन ग्रहण एंथैल्पी एक समूह में नीचे जाने पर कम नकारात्मक होती है।

कारण (R) एक समूह में नीचे जाने पर परमाणु का आकार बढ़ जाता है और जोड़े गए इलेक्ट्रॉन नाभिक से दूर होता है।

(a) अस्थायी घोषणा और कारण दोनों सही कथन हैं लेकिन कारण अस्थायी घोषणा का सही स्पष्टीकरण नहीं है।

(b) अस्थायी घोषणा और कारण दोनों सही कथन हैं और कारण अस्थायी घोषणा का सही स्पष्टीकरण है।

(c) अस्थायी घोषणा और कारण दोनों गलत कथन हैं।

(d) अस्थायी घोषणा गलत कथन है लेकिन कारण सही कथन है।

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उत्तर: (d) अस्थायी घोषणा गलत कथन है लेकिन कारण सही कथन है।

इलेक्ट्रॉन ग्रहण एंथैल्पी एक समूह में नीचे जाने पर परमाणु के आकार के बढ़ने के कारण कम नकारात्मक होती है। इसका कारण यह है कि एक समूह में नीचे जाने पर छाया प्रभाव बढ़ता है और जोड़े गए इलेक्ट्रॉन नाभिक से दूर होता है।

लंबा उत्तर प्रकार प्रश्न

49. इलेक्ट्रॉन ग्रहण py के कारकों के बारे में चर्चा करें और इसके आवर्त सारणी में वितरण के प्रवृत्ति के बारे में बताएं।

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उत्तर

एक तत्व के इलेक्ट्रॉन ग्रहण py एक विच्छिन्न गैसीय परमाणु के बाहरी कोश में एक इलेक्ट्रॉन के जोड़ने से उत्पन्न ऊर्जा के रूप में विस्तारित होता है।

$A(g)+e^{-} \longrightarrow A^{-}(g) ; \Delta_{e g} H=$ नकारात्मक

इलेक्ट्रॉन ग्रहण py पर प्रभाव डालने वाले कारक

(i) प्रभावी नाभिकीय आवेश: इलेक्ट्रॉन ग्रहण py प्रभावी नाभिकीय आवेश के बढ़ने के साथ बढ़ता है क्योंकि नाभिक के प्रति आगत इलेक्ट्रॉन के आकर्षण में वृद्धि होती है।

(ii) परमाणु का आकार: बाहरी कोश के आकार के बढ़ने के साथ इलेक्ट्रॉन ग्रहण py कम होता है।

(iii) उप-कोश के प्रकार: नाभिक के अधिक निकट उप-कोश, उस उप-कोश में इलेक्ट्रॉन के जोड़ना आसान होता है।

इलेक्ट्रॉन ग्रहण py (कम से कम क्रम में) विभिन्न उप-कोश में इलेक्ट्रॉन के जोड़ने के लिए ( $n$-समान) $s>p>d>f$ होता है।

(iv) विन्यास की प्रकृति: आधा भरा और पूर्ण रूप से भरा उप-कोश स्थिर विन्यास के रूप में होता है, इसलिए इन उप-कोश में इलेक्ट्रॉन के जोड़ना ऊर्जा के दृष्टि से अनुकूल नहीं होता।

आवर्त सारणी में वितरण: सामान्य नियम के अनुसार, एक आवर्त में परमाणु क्रमांक के बढ़ने के साथ-साथ इलेक्ट्रॉन ग्रहण py अधिक और अधिक नकारात्मक होता है। आवर्त में बाएँ से दाएँ जाने पर प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है और इसलिए छोटे परमाणु में इलेक्ट्रॉन के जोड़ना आसान हो जाता है।

एक समूह में नीचे जाने पर इलेक्ट्रॉन ग्रहण py कम नकारात्मक हो जाता है क्योंकि परमाणु का आकार बढ़ जाता है और जोड़े गए इलेक्ट्रॉन नाभिक से दूर हो जाते हैं।

$ \mathrm{O}$ या $ \mathrm{F}$ के इलेक्ट्रॉन ग्रहण py, अगले तत्व $(\mathrm{S}$ या $ \mathrm{Cl})$ के मुकाबले कम होता है क्योंकि जोड़े गए इलेक्ट्रॉन $n=2$ स्तर में होते हैं और इस स्तर में उपस्थित अन्य इलेक्ट्रॉनों से टकराव होता है। $n=3$ स्तर $(\mathrm{S}$ या $ \mathrm{Cl} )$ में जोड़े गए इलेक्ट्रॉन एक बड़े क्षेत्र में होते हैं और इस स्तर में उपस्थित इलेक्ट्रॉनों से टकराव कम होता है।

50. आयनन एन्थैल्पी को परिभाषित करें। तत्वों की आयनन एन्थैल्पी पर प्रभाव डालने वाले कारकों के बारे में चर्चा करें और आवर्त सारणी में इसके प्रवृत्तियों की चर्चा करें।

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उत्तर

आयनन एन्थैल्पी (या आयनन ऊर्जा) को एक अक्षित गैसीय परमाणु के बाहरी कोश में एक इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा के रूप में परिभाषित किया जाता है।

इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप एक धनात्मक आयन के निर्माण होता है।

एक तत्व की आयनन एन्थैल्पी को कई कारक प्रभावित करते हैं:

1. परमाणु आकार:

परमाणु के आकार का आयनन ऊर्जा के निर्धारण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। छोटे परमाणुओं में इलेक्ट्रॉन नाभिक से निकट होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप नाभिक और इलेक्ट्रॉन के बीच बल अधिक होता है। इसलिए, छोटे परमाणु आमतौर पर उच्च आयनन एन्थैल्पी के रूप में जाने जाते हैं।

2. नाभिकीय आवेश (Z-प्रभाव):

नाभिकीय आवेश नाभिक में उपस्थित प्रोटॉन के कुल आवेश को संदर्भित करता है। एक अधिक नाभिकीय आवेश नाभिक और इलेक्ट्रॉन के बीच बल को बढ़ाता है। इसलिए, जैसे नाभिकीय आवेश बढ़ता है, आयनन एन्थैल्पी भी बढ़ती है।

3. छायांकन प्रभाव:

जब आंतरिक कोश के इलेक्ट्रॉन बाहरी कोश के इलेक्ट्रॉन को दूर रखते हैं, तो बाहरी इलेक्ट्रॉन के लिए नाभिक के द्वारा अनुभव किए गए प्रभावी आवेश कम हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप बाहरी इलेक्ट्रॉन कम बंधे होते हैं और आयनन ऊर्जा कम हो जाती है।

4. इलेक्ट्रॉन विन्यास:

इलेक्ट्रॉन विन्यास की स्थायित्व आयनन ऊर्जा पर भी प्रभाव डालता है। इलेक्ट्रॉन विन्यास के स्थायी रूप (जैसे नोबल गैस) वाले परमाणुओं के लिए आयनन ऊर्जा अधिक होती है क्योंकि स्थायी अवस्था से इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

आवर्त सारणी में प्रवृत्तियाँ

एक आवर्त में:

एक आवर्त में बाएँ से दाएँ जाने पर परमाणु आकार घटता है क्योंकि नाभिकीय आवेश बढ़ता है (अधिक प्रोटॉन)। इसके परिणामस्वरूप नाभिक और इलेक्ट्रॉन के बीच बल बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप आयनन एन्थैल्पी बढ़ जाती है।

एक समूह में नीचे जाने पर:

जैसे हम एक समूह में नीचे जाते हैं, अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन शेल जुड़ते हैं, जो परमाणु आकार को बढ़ाते हैं। परमाणु के केंद्र और सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन के बीच बढ़ती दूरी, अधिक शील्डिंग के कारण आयनन एंथैल्पी में कमी आती है।

आयनन एंथैल्पी एक परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा होती है। यह परमाणु आकार, नाभिकीय आवेश, शील्डिंग प्रभाव और इलेक्ट्रॉन विन्यास पर निर्भर करती है। आयनन एंथैल्पी आवर्त सारणी में एक आवर्त में बढ़ती है और एक समूह में घटती है।

51. उपयुक्त उदाहरणों के साथ दिए गए कथन को तर्क सहित समर्थित करें-“तत्वों के गुण उनके परमाणु संख्या के आवर्त फलन होते हैं”।

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उत्तर

तत्वों के कई भौतिक गुण, जैसे गलनांक, क्वथनांक, गलन एवं वाष्पीकरण की ऊष्मा, परमाणु विघटन ऊर्जा आदि, आवर्त रूप से बदलते हैं।

गुणों में आवर्तता के कारण निश्चित अंतराल के बाद समान बाहरी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास की दोहराना होता है। उदाहरण के लिए, सभी प्रथम समूह के तत्व (एल्कली मेटल) के बाहरी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास समान होते हैं, अर्थात $n s^{1}$।

$_{3} Li =1 s^2, 2 s^1 $

$_{11} Na =1 s^2, 2 s^2, 2 p^6, 3 s^1 $

$_{19} K =1 s^2, 2 s^2, 2 p^6, 3 s^2, 3 p^6, 4 s^1 $

$_{37} Rb =1 s^2, 2 s^2, 2 p^6, 3 s^2, 3 p^6, 3 d^{10}, 4 s^2, 4 p^6, 5 s^1 $

$_{55} Cs =1 s^2, 2 s^2, 2 p^6, 3 s^2, 3 p^6, 3 d^{10}, 4 s^2, 4 p^6, 4 d^{10}, 5 s^2, 5 p^6, 6 s^1 $

$_{87} Fr =1 s^2, 2 s^2, 2 p^6, 3 s^2, 3 p^6, 3 d^{10}, 4 s^2, 4 p^6, 4 d^{10}, 4 f^{14} ,5 s^2, 5 p^6, 5 d^{10}, 6 s^2, 6 p^6, 7 s^1 $

इसलिए, सभी एल्कली मेटल के बाहरी शेल के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास समान होने के कारण उनके गुण समान होते हैं। उदाहरण के लिए, सोडियम और पोटेशियम दोनों नरम और प्रतिक्रियाशील धातु होते हैं। वे सभी मूल ऑक्साइड बनाते हैं और उनका मूल गुण ग्रुप में नीचे जाने से बढ़ता है। वे सभी एक इलेक्ट्रॉन के नुकसान से एक धनात्मक आयन बनाते हैं।

इसी तरह, सभी 17वें समूह के तत्व (हैलोजन) के बाहरी शेल के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास समान होते हैं, अर्थात $n s^{2} n p^{5}$ और इसलिए उनके गुण समान होते हैं।

$_{9} F =1 s^2, 2 s^2, 2 p^5 $

$_{17} Cl =1 s^2, 2 s^2, 2 p^6, 3 s^2, 3 p^5 $

$ _{35} Br =1 s^2, 2 s^2, 2 p^6, 3 s^2, 3 p^6, 3 d^{10}, 4 s^2, 4 p^5 $

$_{53} I=1 s^{2}, 2 s^{2}, 2 p^{6}, 3 s^{2}, 3 p^{6}, 3 d^{10}, 4 s^{2}, 4 p^{6}, 4 d^{10}, 5 s^{2}, 5 p^{5} $

$_{85} At =1 s^{2}, 2 s^{2}, 2 p^{6}, 3 s^{2}, 3 p^{6}, 3 d^{10}, 4 s^{2}, 4 p^{6}, 4 d^{10},4 f^{14}, 5 s^{2}, 5 p^{6}, 5 d^{10}, 6 s^{2}, 6 p^{5}$

52. अल्कली धातुओं के बाह्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को लिखिए। आप इनके आवर्त सारणी के समूह 1 में स्थान देने के आधार कैसे बताएंगे?

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उत्तर

समूह IA (या I) के सभी तत्व, अर्थात अल्कली धातुएं, बाह्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में समानता रखते हैं, अर्थात $n s^{1}$ जहां $n$ मुख्य कोश की संख्या को दर्शाता है। इन इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को नीचे दिया गया है

प्रतीक परमाणु संख्या इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
$ \mathrm{Li}$ 3 $1 s^{2} 2 s^{1}$ या $[\mathrm{He}] 2 s^{1}$
$ \mathrm{Na}$ 11 $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{1}$ या $[\mathrm{Ne}]$ ${3s }^{1}$
$ \mathrm{~K}$ 19 $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 4 s^{1}$ या $[\mathrm{Ar}] 4 s^{1}$
$ \mathrm{Rb}$ 37 $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{10} 4 s^{2} 4 p^{6} 5 s^{1}$ या $[\mathrm{Kr}] 5 s^{1}$
$ \mathrm{Cs}$ 55 $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{10} 4 s^{2} 4 p^{6} 4 d^{10} 5 s^{2} 5 p^{6} 6 s^{1}$ या $[\mathrm{Xe}] 6 s^{1}$
$ \mathrm{Fr}$ 87 $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{10} 4 s^{2} 4 p^{6} 4 d^{10} 4 f^{14}$ या [Rn] $7s^1$

क्योंकि, सभी अल्कली धातुएं अपने बाह्य कोश में एक इलेक्ट्रॉन रखते हैं। इसलिए वे आवर्त सारणी के पहले समूह में स्थान लेते हैं।

53. मेंडेलीफ के आवर्त सारणी के कमियों को लिखिए जिनके कारण इसके संशोधन की आवश्यकता रही।

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उत्तर

1. मेंडेलीफ के आवर्त सारणी का परिचय:

मेंडेलीफ के आवर्त सारणी को तत्वों के परमाणु द्रव्यमान पर आधारित विकसित किया गया था। यह तत्वों के वर्गीकरण में एक महत्वपूर्ण उन्नति थी, लेकिन इसमें कई कमियां थीं जिनके कारण इसके संशोधन की आवश्यकता रही।

2. आइसोटोपों की स्थिति

एक महत्वपूर्ण कमी आइसोटोपों के विन्यास में थी। आइसोटोप एक ही तत्व के परमाणु होते हैं जो अलग-अलग परमाणु द्रव्यमान रखते हैं लेकिन समान परमाणु संख्या रखते हैं। मेंडेलीव के आवर्त सारणी में इन्हें स्थान नहीं दे सकते थे क्योंकि वे केवल परमाणु द्रव्यमान के आधार पर तत्वों की वर्गीकरण करते थे, जिसके कारण आइसोटोपों को अलग-अलग स्थान नहीं दे सकते थे और इसके कारण गलतफहमी होती रहती थी।

3. असामान्य युग्म

एक अन्य महत्वपूर्ण समस्या असामान्य युग्म की उपस्थिति थी। उदाहरण के लिए, मेंडेलीव ने आर्गन (परमाणु द्रव्यमान 39.9) को पोटेशियम (परमाणु द्रव्यमान 39.1) के पहले रखा क्योंकि उनके रासायनिक गुणों के अनुरूप थे, जो परमाणु द्रव्यमान के आधार पर व्यवस्था के विरुद्ध थे। इसी तरह, कोबाल्ट (परमाणु द्रव्यमान 58.9) को निकल (परमाणु द्रव्यमान 58.6) के पहले रखा गया था, जिसके कारण सारणी में असंगतियाँ उत्पन्न होती रहती थीं।

4. आवर्तता के कारण

मेंडेलीव ने आवर्तता को तत्वों में समान गुणों की दोहराव के रूप में परिभाषित किया लेकिन इस आवर्तता के मूल कारण की व्याख्या नहीं कर सके। उन्होंने इसे परमाणु द्रव्यमान के कारण अस्पष्ट वैज्ञानिक आधार पर दिया जो उनकी सारणी की कमी थी।

5. लैंटेनाइड और एक्टिनाइड की स्थिति

लैंटेनाइड और एक्टिनाइड के विन्यास एक अन्य कमी थी। मेंडेलीव की आवर्त सारणी में इन श्रेणियों को अलग-अलग स्थान नहीं दे सकते थे, जबकि आधुनिक आवर्त सारणी में इन तत्वों के लिए अलग खंड दिया गया है, जो इनके विशिष्ट गुणों को प्रतिबिम्बित करता है।

6. आवर्त सारणी की सुविधा

अंत में, परमाणु द्रव्यमान के उपयोग की सुविधा एक कमी थी। परमाणु द्रव्यमान अक्सर दशमलव मान रखते हैं, जो पूर्ण संख्या के परमाणु संख्या की तुलना में याद करने में कठिन होते हैं। इसके कारण मेंडेलीव की सारणी के उपयोग के लिए छात्रों और रसायन विज्ञानियों के लिए कम प्रासंगिक बन गई।

इन कमियों के कारण आधुनिक आवर्त सारणी के विकास हुआ, जो परमाणु संख्या के आधार पर नहीं परमाणु द्रव्यमान के आधार पर बनाई गई है, जो मेंडेलीव की मूल वर्गीकरण में पाए गए समस्याओं को सुलझाती है।

54. आवर्त सारणी के लंबे रूप किस प्रकार मेंडेलीव की आवर्त सारणी से बेहतर है? उदाहरण के साथ समझाइए।

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उत्तर

प्र perियडिक सारणी के लंबे रूप की मेंडलीएव के सारणी की तुलना में उत्तमता:

(i) यह सारणी एक अधिक मूलभूत गुण पर, अर्थात परमाणु क्रमांक पर आधारित है।

(ii) यह तत्वों के स्थान और उनकी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के बीच संबंध को अधिक स्पष्ट रूप से संबोधित करती है।

(iii) प्रत्येक आवर्त के पूर्ण होने के तरीका अधिक तर्कसंगत है। एक आवर्त में परमाणु क्रमांक बढ़ते हुए, ऊर्जा कोश धीरे-धीरे भरे जाते हैं तक एक अप्रतिक्रियाशी गैस विन्यास प्राप्त हो जाता है। यह मेंडलीएव के आवर्त सारणी के IV, V, VI, VII आवर्तों के समान और विषम श्रृंखला को दूर कर देती है।

(iv) इस सारणी में $VIII^{th}$ समूह की स्थिति उचित है। सभी संक्रमण तत्व इसके मध्य में लाए गए हैं क्योंकि संक्रमण तत्वों के गुण स-ब्लॉक और प-ब्लॉक तत्वों के बीच अंतराल में होते हैं।

(v) दो समूहों के अलग हो जाने के कारण, भिन्न तत्व एक साथ नहीं आते हैं। एक ऊर्ध्वाधर स्तंभ में एक ही इलेक्ट्रॉनिक विन्यास वाले तत्व रहते हैं जिसके कारण उनके गुण एक समान होते हैं।

(vi) इस सारणी में धातु और अधातु के बीच एक पूर्ण अलगाव हो गया है। अधातु आवर्त सारणी के ऊपरी दक्षिण एक कोने में होते हैं।

(vii) तत्वों के परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ उनके गुणों में धीरे-धीरे परिवर्तन होता है, अर्थात गुणों की आवर्तता को आसानी से देखा जा सकता है। गुणों के दोहराव के अंतराल में 2, 8, 8, 18, 18 और 32 तत्व होते हैं जो सारणी के विभिन्न आवर्तों की क्षमता को दर्शाते हैं।

(viii) इस तत्वों के व्यवस्था को याद रखना आसान है और पुनः लिखना भी आसान है।

55. समूह 1 के तत्वों और समूह 17 के तत्वों के आयनन एन्थैल्पी में प्रवृत्ति की तुलना करें और चर्चा करें।

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उत्तर

एक समूह में एक तत्व से दूसरे तत्व तक जाने पर आयनन एन्थैल्पी नियमित रूप से घटती जाती है। इसका प्रमाण समूह 1 (एल्कली मेटल) और समूह 17 के तत्वों के पहले आयनन एन्थैल्पी के मानों से स्पष्ट है जो तालिका और चित्र में दिए गए हैं।

समूह 1 प्रथम आयनन py
$\left(\mathrm{kJ} \mathrm{mol}^{-1}\right)$
समूह 17 प्रथम आयनन py
$\left(\mathrm{kJ} \mathrm{mol}^{-1}\right)$
$ \mathrm{H}$ 1312 $ \mathrm{~F}$ 1681
$ \mathrm{Li}$ 520 $ \mathrm{Cl}$ 1255
$ \mathrm{Na}$ 496 $ \mathrm{Br}$ 1142
$ \mathrm{~K}$ 419 $ \mathrm{I}$ 1009
$ \mathrm{Rb}$ 403 $ \mathrm{At}$ 917
$ \mathrm{Cs}$ 374

दिया गया अवलोकन निम्नलिखित कारणों से आसानी से समझा जा सकता है: बढ़ते हुए परमाणु आकार और छायांकन प्रभाव के आधार पर:

(i) समूह में नीचे जाने पर, परमाणु आकार धीरे-धीरे बढ़ता है क्योंकि प्रत्येक अगले तत्व में एक नया मुख्य ऊर्जा कोश जुड़ जाता है। इसलिए, संयोजक इलेक्ट्रॉन के नाभिक से दूरी बढ़ जाती है।

इस प्रकार, नाभिक द्वारा संयोजक इलेक्ट्रॉन पर आकर्षण बल कम हो जाता है और इसलिए आयनन py कम होना चाहिए।

(ii) नए कोशों के जोड़ से, छायांकन या छायांकन प्रभाव बढ़ जाता है। इसके परिणामस्वरूप, नाभिक द्वारा संयोजक इलेक्ट्रॉन पर आकर्षण बल और भी कम हो जाता है और इसलिए आयनन py कम होना चाहिए।

(iii) परमाणु क्रमांक के बढ़ने के साथ-साथ नाभिकीय आवेश बढ़ता है। इसके परिणामस्वरूप, नाभिक द्वारा संयोजक इलेक्ट्रॉन पर आकर्षण बल बढ़ जाता है और इसलिए आयनन py बढ़ना चाहिए।

परमाणु आकार के बढ़ने और छायांकन प्रभाव के एक साथ बढ़ने का संयोजन नाभिकीय आवेश के बढ़ने के प्रभाव को बर्बाद कर देता है। इसलिए, संयोजक इलेक्ट्रॉन नाभिक द्वारा धीरे-धीरे कम बँधे रहते हैं और इसलिए समूह में नीचे जाने पर आयनन py धीरे-धीरे कम होती जाती है।


सीखने की प्रगति: इस श्रृंखला में कुल 14 में से चरण 3।