उत्तर

समूह 15 तत्वों में एक सामान्य श्रेणी

(i) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: समूह 15 के सभी तत्वों में 5 संयोजक इलेक्ट्रॉन होते हैं। इनका सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $n s^{2} n p^{3}$ होता है।

(ii) ऑक्सीकरण अवस्था: इन तत्वों में 5 संयोजक इलेक्ट्रॉन होते हैं और अपने अष्टक को पूरा करने के लिए तीन अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन आवश्यक होते हैं। हालांकि, इलेक्ट्रॉन लेना बहुत कठिन होता है क्योंकि नाभिक को तीन अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन आकर्षित करना पड़ता है। यह केवल नाइट्रोजन के लिए संभव होता है क्योंकि यह छोटे आकार के होते हैं और नाभिक और संयोजक कोश के बीच दूरी आमतौर पर छोटी होती है। इस समूह के बाकी तत्व अपने सहसंयोजक यौगिकों में -3 की आकृति दिखाते हैं। इसके अलावा, $\mathrm{N}$ और $\mathrm{P}$ के लिए -1 और -2 की ऑक्सीकरण अवस्था भी दिखाई देती है।

इस समूह में उपस्थित सभी तत्व +3 और +5 की ऑक्सीकरण अवस्था दिखाते हैं। हालांकि, +5 की ऑक्सीकरण अवस्था एक समूह में नीचे जाने पर कमजोर होती जाती है, जबकि +3 की ऑक्सीकरण अवस्था के स्थिरता में वृद्धि होती है। यह बात अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण होती है।

(iii) आयनन ऊर्जा और विद्युत ऋणात्मकता

एक आयनन ऊर्जा एक समूह में नीचे जाने पर कम होती जाती है। इसका कारण बढ़ते परमाणु आकार होता है। एक समूह में नीचे जाने पर विद्युत ऋणात्मकता कम होती जाती है, जिसके कारण आकार में वृद्धि होती है।

(iv) परमाणु आकार: एक समूह में नीचे जाने पर परमाणु आकार बढ़ता है। इस परमाणु आकार में वृद्धि के कारण बढ़ते शेल की संख्या होती है।

उत्तर

नाइट्रोजन की रासायनिक अभिक्रियाशीलता कम होती है। इसके अणु $\mathrm{N_2}$ की उच्च स्थिरता के कारण होती है। $\mathrm{N_2}$ में दो नाइट्रोजन परमाणु एक त्रिक बंध बनाते हैं। यह त्रिक बंध बहुत उच्च बंध शक्ति रखता है, जिसे तोड़ना बहुत कठिन होता है। यह नाइट्रोजन के छोटे आकार के कारण होता है जिसके कारण यह अपने से बंधन बनाने में सक्षम होता है $p \pi -p \pi$ बंध। यह गुण फॉस्फोरस जैसे परमाणुओं द्वारा नहीं दिखाया जाता है। इसलिए, फॉस्फोरस नाइट्रोजन की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील होता है।

उत्तर

समूह - 15 के रासायनिक गुणों के सामान्य प्रवृत्तियाँ

(i) हाइड्रोजन के प्रति अभिक्रियाशीलता:

समूह 15 के तत्व हाइड्रोजन के साथ अभिक्रिया करते हैं और $\mathrm{EH_3}$ प्रकार के हाइड्राइड बनाते हैं, जहाँ $\mathrm{E}=\mathrm{N}, \mathrm{P}, \mathrm{As}, \mathrm{S, b}$, या Bi है। हाइड्राइड की स्थायित्व नीचे से ऊपर जाने पर कम होता जाता है, जैसे कि $\mathrm{NH_3}$ से $\mathrm{BiH_3}$ तक।

(ii) ऑक्सीजन के प्रति अभिक्रियाशीलता:

समूह 1 तत्व $\mathrm{E_2} \mathrm{O_3}$ और $\mathrm{E_2} \mathrm{O_5}$ दो प्रकार के ऑक्साइड बनाते हैं, जहाँ $\mathrm{E}=\mathrm{N}, \mathrm{P}, \mathrm{As}, \mathrm{Sb}$, या $\mathrm{Bi}$ है। तत्व के उच्च ऑक्सीकरण अवस्था वाला ऑक्साइड अन्य के तुलना में अधिक अम्लीय होता है। हालाँकि, एक समूह में नीचे जाने पर अम्लीय प्रकृति कम होती जाती है।

(iii) हैलोजन के प्रति अभिक्रियाशीलता:

समूह 15 के तत्व हैलोजन के साथ अभिक्रिया करते हैं और दो श्रेणियों के लवण बनाते हैं: $\mathrm{EX_3}$ और $\mathrm{EX_5}$। हालाँकि, नाइट्रोजन $\mathrm{NX_5}$ बनाने में असमर्थ है क्योंकि इसमें $d$-कक्षक नहीं होता। सभी त्रिहैलाइड (इसके अलावा $\mathrm{NX_3}$) स्थायी होते हैं।

(iv) धातुओं के प्रति अभिक्रियाशीलता:

समूह 15 के तत्व धातुओं के साथ अभिक्रिया करते हैं और जिनमें धातुएँ -3 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करती हैं, द्विप्रकारी यौगिक बनाते हैं।

उत्तर

नाइट्रोजन फॉस्फोरस की तुलना में बहुत अधिक विद्युत ऋणात्मक होती है। इस कारण $\mathrm{NH_3}$ में इलेक्ट्रॉन नाइट्रोजन की ओर अधिक आकर्षित होते हैं जबकि $\mathrm{PH_3}$ में फॉस्फोरस की ओर आकर्षित होते हैं। इसलिए, $\mathrm{PH_3}$ में हाइड्रोजन बंध की मात्रा $\mathrm{NH_3}$ की तुलना में बहुत कम होती है।

उत्तर

अमोनियम क्लोराइड के जलीय घोल को सोडियम नाइट्राइट के साथ अभिक्रिया कराया जाता है।

$ \mathrm{NH_4} \mathrm{Cl_{(a q)}}+\mathrm{NaNO_{2(a q)}} \longrightarrow \mathrm{N_{2(g)}}+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O_{(l)}}+\mathrm{NaCl_{(a q)}} `

$

$\mathrm{NO}$ और $\mathrm{HNO_3}$ छोटी मात्रा में उत्पादित होते हैं। ये अशुद्धियाँ हैं जिन्हें जलीय सल्फ्यूरिक अम्ल में नाइट्रोजन गैस के माध्यम से पार करके हटाया जा सकता है, जिसमें पोटैशियम डाइक्रोमेट भी होता है।

Answer

अमोनिया को बड़े पैमाने पर हैबर की प्रक्रिया द्वारा बनाया जाता है।

$\mathrm{N} 2(\mathrm{~g})+3 \mathrm{H_2}(\mathrm{~g}) \longrightarrow 2 \mathrm{NH} 3(\mathrm{~g})$

Answer

गहरा नाइट्रिक अम्ल एक मजबूत ऑक्सीकारक है। यह अधिकांश धातुओं के ऑक्सीकरण के लिए उपयोग किया जाता है। ऑक्सीकरण के उत्पाद अम्ल की सांद्रता, तापमान और ऑक्सीकृत हो रहे पदार्थ पर निर्भर करते हैं।

$3 \mathrm{Cu}+8 \mathrm{HNO_{3 \text { (dilute) }}} \longrightarrow 3 \mathrm{Cu}\left(\mathrm{NO_3}\right)_{2}+2 \mathrm{NO}+4 \mathrm{H_2} \mathrm{O}$

$\mathrm{Cu}+4 \mathrm{HNO_{3(\text { conc. })}} \longrightarrow \mathrm{Cu}\left(\mathrm{NO_3}\right)_{2}+2 \mathrm{NO_2}+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}$

Answer

(1)

(2)

उत्तर

हाइड्राइड $\mathrm{NH_3} \mathrm{PH_3} \mathrm{AsH_3} \mathrm{SbH_3}$

$\mathrm{H}-\mathrm{M}-\mathrm{H}$ कोण $107^{\circ} 92^{\circ} 91^{\circ} 90^{\circ}$

उपरोक्त $\mathrm{H}-\mathrm{M}-\mathrm{H}$ बंध कोण के प्रवृत्ति को केंद्रीय परमाणु के विद्युत ऋणात्मकता के आधार पर समझा जा सकता है। नाइट्रोजन बहुत विद्युत ऋणात्मक होती है, इसलिए नाइट्रोजन के आसपास उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व होता है। इसके परिणामस्वरूप नाइट्रोजन के आसपास इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच बलपूर्वक विकर्षण होता है, जिसके कारण बंध कोण अधिकतम होता है। हम जानते हैं कि एक समूह में नीचे जाने पर विद्युत ऋणात्मकता कम होती जाती है। इसलिए, इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच विकर्षण कम हो जाता है, जिसके कारण $\mathrm{H}-\mathrm{M}-\mathrm{H}$ बंध कोण कम हो जाता है।

उत्तर

$N$ (P के विपरीत) $d$-कक्षक के अभाव में है। इसके कारण नाइट्रोजन के उपचारण संख्या को चार से अधिक नहीं बढ़ाया जा सकता। इसलिए, $\mathrm{R_3} \mathrm{~N}=\mathrm{O}$ अस्तित्व में नहीं है।

उत्तर

$\mathrm{NH_3}$ अधिक क्षारकीय है जबकि $\mathrm{BiH_3}$ कम क्षारकीय है।

नाइट्रोजन का छोटा आकार होता है जिसके कारण इलेक्ट्रॉन युग्म छोटे क्षेत्र में एकत्रित होता है। इसका अर्थ है कि इकाई आयतन पर आवेश घनत्व उच्च होता है। एक समूह में नीचे जाने पर केंद्रीय परमाणु का आकार बढ़ता जाता है और आवेश बड़े क्षेत्र पर वितरित हो जाता है जिसके कारण इलेक्ट्रॉन घनत्व कम हो जाता है। इसलिए, समूह 15 के तत्वों के हाइड्राइड के इलेक्ट्रॉन दाता क्षमता समूह में नीचे जाने पर कम होती जाती है।

उत्तर

नाइट्रोजन द्विपरमाणुक अणु $\left(\mathrm{N}_2\right)$ के रूप में अस्तित्व में है जिसमें दो $\mathrm{N}$ परमाणुओं के बीच त्रिबंध होता है और फॉस्फोरस के रूप में $\mathrm{P}_4$ है। नाइट्रोजन $\mathrm{p} \pi-\mathrm{p \pi}$ बहुबंध बना सकती है। फॉस्फोरस ऐसे बंध बनाने में असमर्थ होती है क्योंकि आंतरिक कोर के अनुबंध नहीं बंधे इलेक्ट्रॉनों के बीच विकर्षण होता है। नाइट्रोजन के मामले में ऐसा विकर्षण नहीं होता क्योंकि इसके आंतरिक कोश में केवल $1 \mathrm{~s}$ इलेक्ट्रॉन होते हैं जिसके कारण $p$ कक्षकों के ओवरलैप करके पाई बंध बनाना आसान होता है।

उत्तर

सफेद फॉस्फोरस
यह एक नरम और वसा जैसा ठोस होता है। इसका लहसुन की गंध होती है।	यह एक कठोर और क्रिस्टलीय ठोस होता है, जिसमें कोई गंध नहीं होती।
यह जहरीला होता है।	यह जहरीला नहीं होता।
यह पानी में अघुलनशील होता है लेकिन कार्बन डाइसल्फाइड में घुलनशील होता है।	यह पानी और कार्बन डाइसल्फाइड दोनों में अघुलनशील होता है।
यह हवा में स्वतंत्र दहन करता है।	यह अपेक्षाकृत कम प्रतिक्रियाशील होता है।
इसके ठोस और वाष्प अवस्था में, यह $\mathrm{P_4}$ अणु के रूप में विद्यमान होता है।	यह एक चैनल के रूप में तेट्राहेड्रल $\mathrm{P_4}$ इकाइयों के रूप में विद्यमान होता है।

उत्तर

कैटेनेशन फॉस्फोरस यौगिकों में अधिक आम होता है जबकि नाइट्रोजन यौगिकों में नहीं। इसका कारण यह है कि $\mathrm{N}-\mathrm{N}$ एकल बंध की तुलना में $\mathrm{P}-\mathrm{P}$ एकल बंध की तुलना में अपेक्षाकृत कम शक्ति होती है। चूंकि नाइट्रोजन परमाणु छोटा होता है, इसलिए दो नाइट्रोजन परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन घनत्व में अधिक प्रतिकर्षण होता है, जिसके कारण $\mathrm{N}-\mathrm{N}$ एकल बंध कमजोर हो जाता है।

उत्तर

ऊष्मा के अपघटन पर, अधोलेख फॉस्फोरस अम्ल $\left(\mathrm{H_3} \mathrm{PO_3}\right)$ अपचयन अपघटन करके अधोलेख फॉस्फोरिक अम्ल $\left(\mathrm{H_3} \mathrm{PO_4}\right)$ और फॉस्फिन $\left(\mathrm{PH_3}\right)$ देता है। अभिक्रिया में शामिल विभिन्न अणुओं में $\mathrm{P}$ के ऑक्सीकरण अवस्था नीचे दी गई है।

$$ 4 \mathrm{H_3} \stackrel{+3}{\mathrm{P}} \mathrm{O_3} \longrightarrow 3 \mathrm{H_3} \stackfrac{+5}{\mathrm{P}} \mathrm{O_4}+\stackfrac{-3}{\mathrm{P}} \mathrm{H_3} $$

Answer

$\mathrm{PCl_5}$ केवल एक ऑक्सीकारक के रूप में कार्य कर सकता है। फॉस्फोरस के द्वारा दिखाए जा सकने वाला सर्वाधिक ऑक्सीकरण अवस्था +5 है। $\mathrm{PCl_5}$ में फॉस्फोरस +5 की ऑक्सीकरण अवस्था में है। हालांकि, इसकी ऑक्सीकरण अवस्था कम कर सकता है और एक ऑक्सीकारक के रूप में कार्य कर सकता है।

Answer

16वें समूह के तत्वों को सामूहिक रूप से चैल्कोजेन कहा जाता है।

(i) 16वें समूह के तत्वों में प्रत्येक के छह बाह्य इलेक्ट्रॉन होते हैं। इन तत्वों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $n s^{2} n p^{4}$ होता है, जहां $n$ 2 से 6 तक बदलता है।

(ii) ऑक्सीकरण अवस्था:

इन तत्वों में छह बाह्य इलेक्ट्रॉन $(n s^{2} n p^{4})$ होते हैं, इसलिए इनकी -2 की ऑक्सीकरण अवस्था दिखाई देनी चाहिए। हालांकि, ऑक्सीजन के कारण उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण यह बहुत अधिक रूप से -2 की ऑक्सीकरण अवस्था दिखाता है। यह अतिरिक्त रूप से -1 $(\mathrm{H_2} \mathrm{O_2})$, शून्य $(\mathrm{O_2})$ और +2 $(\mathrm{OF_2})$ की ऑक्सीकरण अवस्था भी दिखाता है। हालांकि, समूह में नीचे जाने पर -2 की ऑक्सीकरण अवस्था की स्थायित्व कम हो जाती है क्योंकि तत्वों की विद्युत ऋणात्मकता कम हो जाती है। समूह के भारी तत्व इसकी +2, +4 और +6 की ऑक्सीकरण अवस्था दिखाते हैं क्योंकि $d$-कक्षक उपलब्ध होते हैं।

(iii) हाइड्राइड के निर्माण:

इन तत्वों के फॉर्मूला $\mathrm{H_2} \mathrm{E}$ के हाइड्राइड बनते हैं, जहां $\mathrm{E}=\mathrm{O}, \mathrm{S}, \mathrm{Se}, \mathrm{Te}, \mathrm{PO}$. ऑक्सीजन और सल्फर भी $\mathrm{H_2} \mathrm{E_2}$ के प्रकार के हाइड्राइड बनाते हैं। ये हाइड्राइड प्रकृति में बहुत वाष्पशील होते हैं।

उत्तर

ऑक्सीजन सल्फर की तुलना में छोटा होता है। इसके कारण ऑक्सीजन पी-पी बंध बनाने में सक्षम होता है और $\mathrm{O_2}(\mathrm{O}==\mathrm{O})$ अणु बनाता है। इसके अलावा, ऑक्सीजन में अंतरामोलकुलर बल दुर्बल वैन डर वॉल के बल होते हैं, जिस कारण यह गैस के रूप में रहता है। दूसरी ओर, सल्फर $\mathrm{M_2}$ अणु नहीं बनाता है बल्कि एक घुंघराला संरचना में रहता है जो मजबूत सहसंयोजक बंधों द्वारा बनाए रखे जाते हैं। इसलिए, यह एक ठोस होता है।

उत्तर

एक आयनिक यौगिक की स्थायित्व इसकी जालक ऊर्जा पर निर्भर करता है। एक यौगिक की जालक ऊर्जा जितनी अधिक होती है, उतना यह अधिक स्थायी होता है।

जालक ऊर्जा आयन के आवेश के साथ अनुक्रमानुपाती होती है। जब एक धातु ऑक्सीजन के साथ संयोजित होती है, तो $\mathrm{O}^{2}$ आयन वाले ऑक्साइड की जालक ऊर्जा $\mathrm{O}^{-}$ आयन वाले ऑक्साइड की जालक ऊर्जा की तुलना में बहुत अधिक होती है। इसलिए, $\mathrm{O}^{2}$ आयन वाले ऑक्साइड अधिक स्थायी होते हैं। इसलिए, हम कह सकते हैं कि $\mathrm{O}^{2}$ आयन के निर्माण के लिए ऊर्जा अधिक अनुकूल होती है।

उत्तर

फ्रीऑन या क्लोरोफ्लूरोकार्बन (CFCs) धूल कण हैं जो ओजोन के नष्ट होने को तेज करते हैं। अति बौछार विकिरण की उपस्थिति में, CFCs के अणु विघटित होकर क्लोरीन रेडिकल बनते हैं जो ओजोन के साथ मिलकर ऑक्सीजन बनाते हैं।

उत्तर

सल्फ्यूरिक अम्ल का उत्पादन संपर्क प्रक्रम द्वारा किया जाता है। इसमें निम्नलिखित कदम शामिल होते हैं:

कदम (i):

सल्फर या सल्फाइड खनिजों को हवा में जलाकर $\mathrm{SO_2}$ बनाया जाता है।

कदम (ii):

ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया के माध्यम से, $\mathrm{SO_2}$ को $\mathrm{V_2} \mathrm{O_5}$ के उपस्थिति में $\mathrm{SO_3}$ में परिवर्तित कर दिया जाता है।

$2 \mathrm{SO_{2(g)}}+\mathrm{O_2(g)} \xrightarrow{\mathrm{V_2} \mathrm{O_s}} 2 \mathrm{SO_{3(g)}}$

कदम (iii):

उत्पादित $\mathrm{SO_3}$ को $\mathrm{H_2} \mathrm{SO_4}$ पर अवशोषित करके $\mathrm{H_2} \mathrm{~S_2} \mathrm{O_7}$ (ओलियम) बनाया जाता है।

$\mathrm{SO_3}+\mathrm{H_2} \mathrm{SO_4} \longrightarrow \mathrm{H_2} \mathrm{~S_2} \mathrm{O_7}$

इस ओलियम को फिर से तफान करके चाहिए अवस्था के अम्ल के लिए $\mathrm{H_2} \mathrm{SO_4}$ प्राप्त किया जाता है।

अभ्यास में, उत्पादन सुविधा को 2 बार (दबाव) और $720 \mathrm{~K}$ (तापमान) पर संचालित किया जाता है। इस प्रकार प्राप्त सल्फ्यूरिक अम्ल 96 $98 \%$ शुद्ध होता है।

उत्तर

सल्फर डाइऑक्साइड वातावरण को कई तरीकों से नुकसान पहुँचाता है:

1. यह वातावरण में उपस्थित जल वाष्प के साथ संयोजित होकर सल्फ्यूरिक अम्ल बनाता है। इसके कारण अम्ल वर्षा होती है। अम्ल वर्षा मिट्टी, पौधों और इमारतों को नुकसान पहुँचाती है, विशेष रूप से मार्बल से बने इमारतों को।

2. बहुत कम सांद्रता में भी $\mathrm{SO_2}$ श्वसन तंत्र में जलान उत्पन्न करता है। यह गल्ले और आंखों की जलान के कारण होता है और यह गल्ले के विकार के कारण श्वास लेने में भी बाधा डाल सकता है।

3. यह पौधों के लिए बहुत खतरनाक होता है। लंबे समय तक सल्फर डाइऑक्साइड के अधिक अवसर पर पौधों के पत्ते रंग खो देते हैं। इस अवस्था को क्लोरोसिस कहते हैं। यह घटना तब होती है जब सल्फर डाइऑक्साइड की उपस्थिति के कारण क्लोरोफिल के निर्माण में बाधा आ जाती है।

उत्तर

हैलोजन की सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $n p^{5}$ होता है, जहाँ $n=2-6$। इसलिए हैलोजन केवल एक और इलेक्ट्रॉन लेने की आवश्यकता होती है ताकि उनके अष्टक अधूरा हो जाए और नॉबल गैस के स्थायी विन्यास को प्राप्त कर सकें। इसके अतिरिक्त, हैलोजन बहुत इलेक्ट्रॉन आकर्षण शक्ति रखते हैं और उनकी वियोजन ऊर्जा कम होती है तथा उच्च नकारात्मक इलेक्ट्रॉन ग्रहण ऊर्जा होती है। इसलिए वे एक इलेक्ट्रॉन लेने की उच्च प्रवृत्ति रखते हैं। इसलिए वे शक्तिशाली ऑक्सीकारक कार्य करते हैं।

Answer

फ्लूओरीन केवल एक ऑक्सोअम्ल बनाता है अर्थात् HOF क्योंकि इसकी उच्च विद्युत ऋणात्मकता और छोटा आकार होता है।

Answer

क्लोरीन और ऑक्सीजन के लगभग समान विद्युत ऋणात्मकता मान होते हैं, लेकिन क्लोरीन बहुत कम हाइड्रोजन बंधन बनाता है। इसका कारण यह है कि क्लोरीन की तुलना में ऑक्सीजन का आकार छोटा होता है और इस कारण इकाई आयतन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व अधिक होता है।

Answer

$\mathrm{ClO_2}$ के उपयोग :

(i) इसका पानी को शुद्ध करने में उपयोग किया जाता है।

(ii) इसका एक ब्लीचिंग एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।

Answer

लगभग सभी हैलोजन रंगीन होते हैं। इसका कारण है कि हैलोजन दृश्य क्षेत्र में विकिरणों को अवशोषित करते हैं। इसके परिणामस्वरूप मूल इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा क्षेत्र में उत्तेजित हो जाते हैं। क्योंकि प्रत्येक हैलोजन के लिए उत्तेजना के लिए आवश्यक ऊर्जा मात्रा अलग-अलग होती है, इसलिए प्रत्येक हैलोजन अलग-अलग रंग दिखाता है।

Answer

(i) $\mathrm{Cl_2}+\mathrm{H_2} \mathrm{O} \longrightarrow \underset{\text{हाइड्रोक्लोरिक अम्ल}}{\mathrm{HCl}}+ \underset{\text{हाइपोक्लोरस अम्ल}}{\mathrm{HOCl}}$

(ii) $2 \mathrm{~F_{2(g)}}+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O_{(l)}} \longrightarrow 4 \mathrm{H_{(a q)}^{+}}+4 \mathrm{~F_{(a q)}^{-}}+\mathrm{O_{2(g)}}+4 \mathrm{HF_{(a q)}}$

Answer

(i) $\mathrm{Cl_2}$ को $\mathrm{HCl}$ से डीएकॉन प्रक्रम द्वारा तैयार किया जा सकता है।

$4 \mathrm{HCl}+\mathrm{O_2} \xrightarrow{\mathrm{CuCl_2}} 2 \mathrm{Cl_2}+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}$

(ii) $\mathrm{HCl}$ को $\mathrm{Cl_2}$ से बनाया जा सकता है जब इसे पानी के साथ अभिक्रिया कराई जाती है।

$ \mathrm{Cl_2}+\mathrm{H_2} \mathrm{O} \longrightarrow \underset{\text{हाइड्रोक्लोरिक अम्ल}}{\mathrm{HCl}}+ \underset{\text{हाइपोक्लोरस अम्ल}}{\mathrm{HOCl}} $

Answer

Neil Bartlett ने ऑक्सीजन और $\mathrm{PtF_6}$ के बीच अभिक्रिया कराई। इसके परिणामस्वरूप एक लाल यौगिक, $\mathrm{O_2}^{+}\left[\mathrm{PtF_6}\right]^{-}$ के निर्माण हुआ।

बाद में, उन्होंने यह अनुभव किया कि ऑक्सीजन $(1175 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol})$ और $\mathrm{Xe}(1170 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol})$ के पहले आयनन ऊर्जा लगभग समान है। इसलिए, उन्होंने $\mathrm{Xe}$ और $\mathrm{PtF_6}$ के बीच एक यौगिक बनाने की कोशिश की। उन्होंने सफलता प्राप्त की और एक लाल रंग का यौगिक, $\mathrm{Xe}^{+}\left[\mathrm{PtF_6}\right]^{-}$ बन गया।

Answer

मान लीजिए $p$ के ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है

(i) $\mathrm{H_3} \mathrm{PO_3}$

$3+x+3(-2)=0$

$3+x-6=0$

$x-3=0$

$x=+3$

(ii) $\mathrm{PCl_3}$

$x+3(-1)=0$

$x-3=0$

$x=+3$

(iii) $\mathrm{Ca_3} \mathrm{P_2}$

$3(+2)+2(x)=0$

$6+2 x=0$

$2 x=-6$

$x=-3$

(iv) $\mathrm{Na_3} \mathrm{PO_4}$

$3(+1)+x+4(-2)=0$

$3+x-8=0$

$x-5=0$

$x=+5$

(v) $\mathrm{POF_3}$

$x+(-2)+3(-1)=0$

$x-5=0$

$x=+5$

Answer

(i) $4 \mathrm{NaCl}+\mathrm{MnO_2}+4 \mathrm{H_2} \mathrm{SO_4} \longrightarrow \mathrm{MnCl_2}+4 \mathrm{NaHSO_4}+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}+\mathrm{Cl_2}$

(ii) $ \mathrm{Cl_2}+\mathrm{NaI} \longrightarrow 2 \mathrm{NaCl}+\mathrm{I_2} $

Answer

$\mathrm{XeF_2}, \mathrm{XeF_4}$ और $\mathrm{XeF_6}$ को $\mathrm{Xe}$ और $\mathrm{F_2}$ के बीच सीधी अभिक्रिया से प्राप्त किया जाता है। अभिक्रिया के तहत शर्त उत्पाद के निर्धारण करती है।

$ \underset{\text{(अतिरिक्त)}}{\mathrm{Xe_{(g)}}}+\mathrm{F_{2(g)}} \xrightarrow{673 \mathrm{~K}, \text { 1 बार }} \mathrm{XeF_{2(\mathrm{~s})}} $

$ \underset{\text{(1:5 अनुपात)}}{\mathrm{Xe_{(g)}}}+2 \mathrm{~F_{2\left(g\right)}} \xrightarrow{873 \mathrm{~K}, 7 \text { 7 बार }} \mathrm{XeF_{4(s)}} $

$ \underset{\text{(1:20 अनुपात)}}{\mathrm{Xe_{(g)}}}+3 \mathrm{~F_{2(g)}} \xrightarrow{573 \mathrm{~K} \cdot 60-70 \mathrm{bar}} \quad \mathrm{XeF_{6(s)}} $

Answer

$\mathrm{CIO}$, CIF के आइसोइलेक्ट्रॉनिक है। दोनों विशिष्टतः 26 इलेक्ट्रॉन रखते हैं जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

कुल इलेक्ट्रॉन $\mathrm{CIO}=17+8+1=26$

$\mathrm{CIF}=17+9=26$ में

CIF, एक लेविस बेस के रूप में व्यवहार करता है क्योंकि यह $\mathrm{F}$ से इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है ताकि $\mathrm{CIF_3}$ बने।

Answer

(i) $\mathrm{XeO_3}$ को दो तरीकों से तैयार किया जा सकता है जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

$ 6 \mathrm{XeF_4}+12 \mathrm{H_2} \mathrm{O} \longrightarrow 4 \mathrm{Xe}+2 \mathrm{XeO_3}+24 \mathrm{HF}+3 \mathrm{O_2} \\ \mathrm{XeF_6}+3 \mathrm{H_2} \mathrm{O} \longrightarrow \mathrm{XeO_3}+6 \mathrm{HF} $

(ii) $\mathrm{XeOF_4}$ को $\mathrm{XeF_6}$ का उपयोग करके तैयार किया जा सकता है।

$ \mathrm{XeF_6}+\mathrm{H_2} \mathrm{O} \longrightarrow \mathrm{XeOF_4}+2 \mathrm{HF}

$

उत्तर

(i) बन्ध वियोजन ऊर्जा एक समूह में नीचे जाने पर आमतौर पर कम हो जाती है क्योंकि परमाणु आकार बढ़ जाता है। हालांकि, $\mathrm{F_2}$ के बन्ध वियोजन ऊर्जा $\mathrm{Cl_2}$ और $\mathrm{Br_2}$ के बन्ध वियोजन ऊर्जा से कम होती है। यह फ्लुओरीन के छोटे परमाणु आकार के कारण होता है। अतः, हैलोजनों में बन्ध वियोजन ऊर्जा के बढ़ते क्रम निम्नलिखित है:

$\mathrm{I_2}<\mathrm{F_2}<\mathrm{Br_2}<\mathrm{Cl_2}$

(ii) $\mathrm{HF}<\mathrm{HCl}<\mathrm{HBr}<\mathrm{HI}$

$\mathrm{H}-\mathrm{X}$ अणुओं में $\mathrm{X}=\mathrm{F}, \mathrm{Cl}, \mathrm{Br}, \mathrm{I}$ के बन्ध वियोजन ऊर्जा परमाणु आकार के बढ़ने के साथ-साथ कम होती जाती है। क्योंकि $\mathrm{H}-\mathrm{I}$ बन्ध सबसे कमज़ोर होता है, अतः $\mathrm{HI}$ सबसे मजबूत अम्ल होता है।

(iii) $\mathrm{BiH_3} < \mathrm{SbH_3}<\mathrm{AsH_3}<\mathrm{PH_3}<\mathrm{NH_3}$

नाइट्रोजन से बिस्मथ तक जाने पर परमाणु आकार बढ़ता है जबकि परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व कम हो जाता है। अतः, क्षारकता कम हो जाती है।

उत्तर

$\mathrm{NeF_2}$ मौजूद नहीं है।

उत्तर

(i)

$\mathrm{XeF_4}$, $\mathrm{ICl_4}^{-}$ के समरूप है और इसकी संरचना वर्गीय तलीय होती है।

(ii)

XeF ${ _2}$, ${ }^{\mathrm{IBr_2}^{-}}$ के समान इलेक्ट्रॉन घनत्व वाला है और एक रेखीय संरचना रखता है।

(iii)

$\mathrm{XeO_3}$, $\mathrm{BrO_3}^{-}$ के समरूप है और एक पिरामिडीय अणुक संरचना रखता है।

Answer

नोबल गैसों में अणु नहीं बनते। नोबल गैसों के मामले में, परमाणु त्रिज्या वान डर वैल त्रिज्या के बराबर होती है। दूसरी ओर, अन्य तत्वों की परमाणु त्रिज्या उनकी सहसंयोजक त्रिज्या के बराबर होती है। वान डर वैल त्रिज्या की परिभाषा के अनुसार, वे सहसंयोजक त्रिज्या से बड़ी होती है। इस कारण नोबल गैसों के परमाणु आकार उन अन्य परमाणुओं की तुलना में बहुत बड़े होते हैं जो एक ही आवर्त में स्थित होते हैं।

Answer

नीऑन गैस के उपयोग:

(i) इसे हाई वोल्टेज से इलेक्ट्रिकल उपकरणों की रक्षा करने के लिए हीलियम के साथ मिश्रित किया जाता है।

(ii) इसे विशिष्ट रंगों के साथ चार्ज के ट्यूब में भरा जाता है।

(iii) इसका उपयोग बीम लाइट में किया जाता है।

आर्गन गैस के उपयोग:

(i) आर्गन नाइट्रोजन के साथ गैस भरे इलेक्ट्रिकल लैंप में उपयोग किया जाता है। इसके लिए आर्गन, एन की तुलना में अधिक अक्रिय होता है।

(ii) इसका आमतौर पर उच्च धातु उपचार प्रक्रिया में एक अक्रिय तापमान प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है।

(iii) इसका लैबोरेटरी में हवा संवेदी पदार्थों के साथ काम करने के लिए भी उपयोग किया जाता है।