प्रश्न:

लैंथानॉइडों द्वारा प्रदर्शित विभिन्न ऑक्सीकरण स्थिति क्या हैं?

उत्तर:

उत्तर:

1. लैंथानॉइडों की ऑक्सीकरण स्थिति +2 से +4 तक होती है।
2. लैंथानॉइडों की सामान्य ऑक्सीकरण स्थिति +2, +3 और +4 हैं।
3. +3 ऑक्सीकरण स्थिति लैंथानॉइडों द्वारा सबसे आम ऑक्सीकरण स्थिति है।
4. कुछ लैंथानॉइड +1 और +5 ऑक्सीकरण स्थिति को भी प्रदर्शित कर सकते हैं, लेकिन ये कम आम होती हैं।

प्रश्न:

दिए गए कारणों की व्याख्या कीजिए: (i) यांत्रिक धातु और उनके कई संयोजनों में पैरामैग्नेटिक व्यवहार दिखाते हैं। (ii) यांत्रिक धातुओं की ठोसीकरण उष्मांशें उच्च होती हैं। (iii) यांत्रिक धातुओं में आमतौर पर रंगीन यौगिक बनाए जाते हैं। (iv) यांत्रिक धातुओं और उनके कई संयोजनों का उत्कृष्ट कैटलिस्ट के रूप में काम करना।

उत्तर:

(i) यांत्रिक धातु और उनके कई संयोजन पैरामैग्नेटिक व्यवहार दिखाते हैं क्योंकि उनके बाहरी परत में अपरिसंख्यात इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसका मतलब है कि वे एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में आकर्षित होते हैं और चुंबकीय बन सकते हैं।

(ii) यांत्रिक धातुओं की ठोसीकरण उष्मांशें उच्च होती हैं क्योंकि उनके बीच मजबूत धातु-बंध होते हैं। इससे इन्हें तोड़ना मुश्किल हो जाता है, जिससे उष्णीकरण का उष्मांश बढ़ जाता है।

(iii) यांत्रिक धातुओं में आमतौर पर रंगीन यौगिक बनाए जाते हैं क्योंकि उनमें आंशिक रूप से भरे d-ऑर्बिटल होते हैं। ये ऑर्बिटल विशेष तरंगदैर्यों के प्रकाश को शोषित कर सकते हैं, जिससे यौगिकों को उनकी रंग प्रदान होती है।

(iv) यांत्रिक धातुओं और उनके कई संयोजनों का उत्कृष्ट कैटलिस्ट के रूप में काम करना यह इसलिए होता है क्योंकि वे आसानी से समन्वयन संयोजन बना सकते हैं। ये संयोजन रासायनिक अभिक्रियाओं में मध्यस्थितियाँ मानवीय कर सकते हैं, जिससे उन्हें अधिक तेजी और प्रभावी बना सकते हैं।

प्रश्न:

प्रथम श्रृंग संक्रमण धातुओं की सामान्य विशेषताएँ दूसरे और तीसरे श्रृंग संक्रमण धातुओं के तुलनात्मक सीधी पंक्तियों में तुलना करें। निम्नलिखित बिंदुओं पर विशेष ध्यान दें: (i) इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन (ii) ऑक्सीकरण स्थिति (iii) आयनन उष्मांश और (iv) परमाणु के आकार

उत्तर:

i) इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन: प्रथम श्रेणी के संक्रमण धातुओं की इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन को दूसरे और तीसरे श्रेणी के संक्रमण धातुओं की इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन के साथ तुलना करें। प्रथम श्रेणी के संक्रमण धातुओं की एक प्रामाणिक इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन [Ar] 3d^n होती है, जहां n 4 से 10 तक एक पूर्णांक होता है, वहीं दूसरे और तीसरे श्रेणी के संक्रमण धातुओं की प्रामाणिक इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन [Ar] 4s² 3d^n होती है, जहां n 5 से 10 तक एक पूर्णांक होता है।

ii) ऑक्सीकरण स्थिति: प्रथम श्रेणी के संक्रमण धातुओं की ऑक्सीकरण स्थिति को दूसरे और तीसरे श्रेणी के संक्रमण धातुओं की ऑक्सीकरण स्थिति के साथ तुलना करें। प्रथम श्रेणी के संक्रमण धातुओं में आमतौर पर +2, +3 और +4 की ऑक्सीकरण स्थिति होती है, जबकि दूसरे और तीसरे श्रेणी के संक्रमण धातुओं में आमतौर पर +2, +3, +4, +5 और +6 की ऑक्सीकरण स्थिति होती है।

iii) आयनन उष्मांश: प्रथम श्रेणी के संक्रमण धातुओं के आयनन उष्मांश को दूसरे और तीसरे श्रेणी के संक्रमण धातुओं के साथ तुलना करें।

मुख्य श्रृंग से संक्रमण धातुओं के पहले श्रृंग के आयनिकरण अन्थाल्पिकों का तुलनात्मक करें और दूसरे और तीसरे श्रृंग धातुओं के आयनिकरण अन्थाल्पिकों का तुलनात्मक करें जो संबंधित अनुलंबी स्तंभों में हैं। मुख्य श्रृंग के संक्रमण धातुओं के आमतौर पर ऐसे आयनिकरण अन्ताल्प कम होते हैं जो पीरियडिक सारणी के बायां से दाहिने की ओर कम होते हैं, जबकि दूसरे और तीसरे श्रृंग के संक्रमण धातुओं के आयनिकरण अंथाल्प कम होते हैं जो पीरियडिक सारणी के बायां से दाहिने की ओर बढ़ते हैं।

iv) परमाणु के आकार: पहले श्रृंग के संक्रमण धातुओं के परमाणु आकार और उनमें से दूसरे और तीसरे श्रृंग के धातु आकारों की तुलना करें। मुख्य श्रृंग के संक्रमण धातुओं के परमाणु आकार आमतौर पर कम होते हैं जो पीरियडिक सारणी के बायां से दाहिने की ओर कम होते हैं, जबकि दूसरे और तीसरे श्रृंग के संक्रमण धातुओं के आकार आमतौर पर कम होते हैं जो पीरियडिक सारणी के बायां से दाहिने की ओर बढ़ते हैं।

प्रश्न:

निम्नलिखित गैसीय आयनों में अपशिष्ट इलेक्ट्रॉन्स की संख्या की गणना करें: Mn³⁺,Cr³⁺,V³⁺ और Ti³⁺। इनमें से कौन सा मौल्यन जलीय विलयन में सबसे स्थिर है?

उत्तर:

1. Mn³⁺ में अपशिष्ट इलेक्ट्रॉन्स की संख्या की गणना करें: Mn³⁺ में 7 इलेक्ट्रॉन्स हैं, इसलिए इसमें 3 अपशिष्ट इलेक्ट्रॉन्स हैं।

2. Cr³⁺ में अपशिष्ट इलेक्ट्रॉन्स की संख्या की गणना करें: Cr³⁺ में 6 इलेक्ट्रॉन्स हैं, इसलिए इसमें 3 अपशिष्ट इलेक्ट्रॉन्स हैं।

3. V³⁺ में अपशिष्ट इलेक्ट्रॉन्स की संख्या की गणना करें: V³⁺ में 5 इलेक्ट्रॉन्स हैं, इसलिए इसमें 1 अपशिष्ट इलेक्ट्रॉन हैं।

4. Ti³⁺ में अपशिष्ट इलेक्ट्रॉन्स की संख्या की गणना करें: Ti³⁺ में 4 इलेक्ट्रॉन्स हैं, इसलिए इसमें कोई अपशिष्ट इलेक्ट्रॉन नहीं हैं।

5. इनमें से कौन सा मौल्यन जलीय विलयन में सबसे स्थिर है? जलीय विलयन में Ti³⁺ सबसे स्थिर है, क्योंकि इसमें कोई अपशिष्ट इलेक्ट्रॉन नहीं हैं।

प्रश्न:

M2+/M और M3+/M2+ प्रणालियों के लिए कुछ धातुओं के लिए E^⊖ मान निम्नलिखित हैं: Cr²⁺/Cr −0.9V$ Cr³/Cr²⁺ −0.4V Mn²⁺/Mn −1.2V Mn³⁺/Mn²⁺ +1.5V Fe²⁺/Fe −0.4V Fe³⁺/Fe²⁺ +0.8V इस डेटा का उपयोग करके निम्नलिखित पर टिप्पणी करें: (i) Fe³⁺ के तुलना में अम्लीय विलयन में Cr³⁺ या Mn³⁺ के साथ और (ii) लौह को कितनी आसानी से परागीकृत किया जा सकता है, जो क्रोमियम या मैंगनीज धातु के लिए किसी प्रकार की प्रक्रिया के लिए मुक़ाबला करता है

उत्तर:

(i) Fe³⁺ के तुलना में अम्लीय विलयन में Cr³⁺ या Mn³⁺ से अधिक है। इसका कारण है कि Fe³⁺/Fe²⁺ के लिए E^⊖ मान +0.8V है, जबकि Cr³⁺/Cr²⁺ और Mn³⁺/Mn²⁺ के लिए E^⊖ मान -0.4V और +1.5V हैं।

(ii) लौह को क्रोमियम या मैंगनीज धातु से तुलनात्मक रूप से आसानी से परागीकृत किया जा सकता है।

(ii) लोहे की आसानी से ऑक्सीकरण की क्षमता इससे अधिक होती है कि क्रोमियम या मैंगनीज में से जिस में ऑक्सीकरण का कार्य आसान हो। यह इसलिए है क्योंकि Fe²⁺/Fe के लिए E^⊖ का मान -0.4V है, जबकि Cr²⁺/Cr और Mn²⁺/Mn के लिए E^⊖ के मान -0.9V और -1.2V हैं।

सवाल:

प्राथमिक रूप में ओक्सोमेटल अणुओं की नामिति करें जिनमें धातु अपने समूह के अधिकतम अध्याय के अनुसार ऑक्सीकरण स्थिति को प्रदर्शित करती हैं।

उत्तर:

1. प्राथमिक रूप में ट्रांजिशन धातुओं की पहली श्रृंखला निर्धारित करें।
2. प्राथमिक रूप में ट्रांजिशन धातुओं की कार्बनीकरण स्थिति की पहचान करें।
3. प्राथमिक रूप में ट्रांजिशन धातुओं की ओक्सोमेटल अणुओं का नामीकरण करें जिनमें धातु अपने समूह के अध्याय संख्या के समान होता है।

सवाल:

आइये निर्यात क्या होता है? जलीय हल के दो उदाहरण दें नियजित प्रतिक्रिया में।

उत्तर:

1. नियजित प्रतिक्रिया में जलीय उदाहरणों में सल्फाइट आयनों (SO₃ ^2-) का धातु सल्फेट आयनों (SO₄ ^2-) में ऑक्सीकरण और नाइट्रेट आयनों (NO₃ ^-) का घटाव नाइट्रेट आयनों (NO₂ ^-) में ऑक्सीकरण शामिल होता है।

सवाल:

पोटेशियम डाईक्रोमेट का आक्सीकरण कार्य कैसे वर्णन करें और इसके प्रतिक्रिया के लिए योगिता सम्मेलन को लिखें: (i) आयोडाइड (ii) लोहे (II) समाधान और (iii) H₂S

उत्तर:

(i) पोटेशियम डाईक्रोमेट का आक्सीकरण कार्य: पोटेशियम डाईक्रोमेट (K₂Cr2O7) एक मजबूत आक्सीकरक कार्यकारी है। यह नियमित तत्व आयोडाइड आयनों (I-) को विनिमयमान (I₂) बनाता है एसिडिक समाधान में। इस प्रतिक्रिया के लिए योगिता सम्मेलन इस प्रतिक्रिया के लिए यह है:

2K₂Cr2O7 + 6I- + 14H+ → 4Cr³⁺ + 2K+ + 6I₂ + 7H₂O

(ii) पोटेशियम डाईक्रोमेट का आक्सीकरण कार्य: पोटेशियम डाईक्रोमेट (K₂Cr2O7) एक मजबूत आक्सीकरक कार्यकारी है। यह नियमित तत्व लोहे (II) आयनों (Fe2+) को लोहे (III) आयनों (Fe3+) में ऑक्सीकरण कर सकता है, विनिमयमान में। इस प्रतिक्रिया के लिए योगिता सम्मेलन यह है:

2K₂Cr2O7 + 6Fe2+ + 14H+ → 4Cr³⁺ + 2K+ + 6Fe3+ + 7H₂O

(i) विद्युतीय समरचना: ऐक्टिनॉइड: ऐक्टिनॉइड की विद्युतीय समरचना है [Rn] 5f1-14 6d1-2 7s²।

लैंथनॉइड: लैंथनॉइड की विद्युतीय समरचना है [Xe] 4f1-14 5d1-2 6s²।

(ii) आक्सीकरण स्थिति:

क्रियान्वयी यौगिकों के बारे में मुद्रास्फित क्या हैं? इस प्रकार के यौगिकों को हल्कों में बहुत प्रसिद्ध क्यों माना जाता हैं?

उत्तर:

1. मुद्रास्फित यौगिकें वे यौगिक होती हैं जिनमें एक या अधिक कीणों द्वारा खाने के स्थानों (संकीर्णता केंद्र) में विधुत कीर्ति के अतिरिक्त पर्याप्त जगह होती हैं। ये यौगिकें खुदरा नेत्रों की गिनती रखती हैं और प्रदान करती हैं विभिन्न प्रोपर्टीज़ जैसे कि अणुसार क्षारीयता, गुणगुणाहट, कनडविता, धातुत्व आदि।

2. इस तरह के यौगिकें क्रियान्वयी धातुओं के लिए प्रसिद्ध होती हैं क्योंकि धातुओं के उपस्थित खोखले स्थानों में स्थानांतरणीय किण्वन और अल्पता संभव होती हैं। इसलिए, क्रियान्वयी धातुओं के साथ अन्य यौगिकों को मिश्रित करके विभिन्न आवासीय स्थानों की उपयोगिता बढ़ाई जा सकती हैं।

उम्मीद हैं कि यह जानकारी आपकी सहायता करेगी।

1. इंटरस्टिशियल यौगिकों के रूप में रासायनिक यौगिक ऐसे बनते हैं जब एक संक्रमण धातु का एक परमाणु अन्य परमाणुओं के बीच के स्थान में दबा दिया जाता है।

2. इन यौगिकों को परमाणु संक्रमणों के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है क्योंकि संक्रमण धातुओं के परमाणुओं का परमाणु त्रिज्या अन्य तत्वों के परमाणुओं के परमाणु त्रिज्या से अधिक होता है, जो उन्हें अन्य परमाणुओं के बीच के स्थान में आसानी से फिट होने की अनुमति देता है। इससे परमाणुओं के बीच मजबूत बांध बनता है, जिससे एक और स्थिर यौगिक बनता है।

प्रश्न: एक्टिनॉयड की रासायनिकता लैंथेनाइड की तुलना में इतनी सहज नहीं होती है। इस कथन का गठन कुछ उदाहरण देकर इसे ज्वस्त करें।

उत्तर:

1. एक्टिनॉयड तत्व अवकाशीय सारणी में ऐसी तत्वों की एक श्रृंखला है जिसमें तत्व 89 (ऐक्टिनियम) से 103 (लॉरेंसियम) शामिल हैं।

2. लैंथेनॉयड तत्व अवकाशीय सारणी में ऐसी तत्वों की एक श्रृंखला है जिसमें तत्व 57 (लैंथनम) से 71 (ल्यूटेशियम) शामिल हैं।

3. एक्टिनॉयड की रासायनिकता लैंथेनॉयड की तुलना में इतनी सहज नहीं होती है क्योंकि एक्टिनॉयड के पास लैंथेनाइड से अधिक ऑक्सीकरण अवस्थाओं की विस्तार श्रृंखला है।

4. उदाहरण के रूप में, ऐक्टिनियम की ऑक्सीकरण अवस्था +3, +4 और +7 होती है, जबकि लैंथेनम की ऑक्सीकरण अवस्था +2 और +3 होती है।

5. एक और उदाहरण है कि प्रोटैक्टिनियम की ऑक्सीकरण अवस्था +3, +4, +5 और +7 होती है, जबकि सीरियम की ऑक्सीकरण अवस्था +2 और +3 होती है।

6. यह दिखाता है कि एक्टिनॉयड की रासायनिकता लैंथेनॉयड की तुलना में इतनी सहज नहीं होती है क्योंकि उनके पास ऑक्सीकरण अवस्थाओं की अधिक विस्तार श्रृंखला होती है।

प्रश्न: निम्नलिखित को कैसे लेखा जाएगा: (i) d4 प्रजाति के ममत्वधारी अणु, क्रोमियम(II) को सख्त घटाने और मैंगनीज(III) को सख्त आक्सीकरण करने के रूप में मान्य होते हैं। (ii) कोबाल्ट(II) जलीय समाधान में स्थिर होता है, लेकिन कंप्लेक्सन योग्य यंत्र की मौजूदगी में आसानी से ऑक्सीकरित हो जाता है। (iii) d1 आवर्ती संरचना आयोनों में बहुत अस्थिर होती है

उत्तर: (i) यह इस वजह से होता है कि क्रोमियम(II) में दो इलेक्ट्रॉन धातुओं में होते हैं, जिससे यह घटाने के प्रतिक्रियाओं के प्रति आसानी से प्रतिरोधी हो जाता है। मैंगनीज(III) में तीन इलेक्ट्रॉन धातुओं में होते हैं, जिससे यह ऑक्सीकरण के प्रति अधिक प्रवृत्त होता है।

(ii) कोबाल्ट(II) जलीय समाधान में स्थिर होता है क्योंकि इसमें दो इलेक्ट्रॉन धातुओं का समाधान होता है, जिससे यह स्थिरता में और ऑक्सीकरण के प्रति कम प्रवृत्त होता है। हालांकि, कंप्लेक्सन योग्य यंत्र की मौजूदगी में, इलेक्ट्रॉन धातुओं को आसानी से पहुंचने योग्य बनाने के कारण, ऑक्सीकरण करना आसान हो जाता है।

(iii) d1 आवर्ती संरचना आयोनों में बहुत अस्थिर होती है क्योंकि इसमें केवल एक इलेक्ट्रॉन धातुओं में होते हैं। इसके कारण इसे ऑक्सीकरण और घटाने के प्रति बहुत प्रतिस्पष्टता होती है, जिसके कारण यह बहुत प्रतिक्रियाशील और नश्वर होती है।

प्रश्न: पहली संक्रमण श्रृंखला के तत्वों के लिए +2 ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता का तुलनात्मक मूल्यांकन कीजिए।

उत्तर:

1. पहले, पहली संक्रमण श्रृंखला के तत्वों की पहचान कीजिए। ये तत्व scandium (Sc) से zinc (Zn) तक के होते हैं।

2. अगले, प्रत्येक तत्व के लिए +2 ऑक्सीकरण अवस्था अनुसंधान कीजिए।

3. डेटा का विश्लेषण करके प्रत्येक तत्व की +2 ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता निर्धारित कीजिए।

4. प्रत्येक तत्व के +2 ऑक्सीकरण स्थिति की स्थिरता को एक दूसरे के साथ तुलना करें।

5. अंत में, पहली पारवर्ती श्रृंखला के तत्वों के +2 ऑक्सीकरण स्थिति की स्थिरता के बारे में एक निष्कर्ष निकालें।

प्रश्न:

संक्रमण धातुओं के ऑक्सीकरण स्थितियों की परिवर्तनशीलता गैर-संक्रमण धातुओं की से कैसे अलग होती है? उदाहरणों के साथ स्पष्टीकरण करें

उत्तर:

1. संक्रमण धातुओं में आम तौर पर सामरिक ऑक्सीकरण स्थितियों की तुलना में गैर-संक्रमण धातुओं से अधिक परिवर्तनशील ऑक्सीकरण स्थितियाँ होती हैं। इसका कारण है कि संक्रमण धातुओं में आंशिक भरे गए डी-ऑर्बिटल होते हैं, जो अलग-अलग ऑक्सीकरण स्थितियों को बनाने के लिए आसानी से भरे या खाली किए जा सकते हैं।

2. उदाहरण के रूप में, संक्रमण धातु लोहा (Fe) का ऑक्सीकरण स्थिति +2, +3, और +4 है, जबकि गैर-संक्रमण धातु मैग्नीशियम (Mg) का केवल +2 ऑक्सीकरण स्थिति है।

3. एक और उदाहरण है संक्रमण धातु कॉपर (Cu), जिसका ऑक्सीकरण स्थिति +1, +2, और +3 है, जबकि गैर-संक्रमण धातु क्लोरीन (Cl) का केवल -1 ऑक्सीकरण स्थिति होती है।

प्रश्न:

हुंड के नियम का उपयोग करके सीई3 + आयन के इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन को निकटता और स्पिन-केवली फार्मूला के आधार पर इसके चुम्बकीय क्षणशीलता की गणना करें।

उत्तर:

चरण 1: हुंड के नियम को समझें हुंड के नियम कहता है कि इलेक्ट्रॉन प्रमाण भरे हुए ऑर्बिटल को एक ऐसे तरीके से भरें जो अपरित्याक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या को अधिकतम कर देता है।

चरण 2: सीई3 + आयन की इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन निर्धारित करें सीई3 + का परमाणु संख्या 58 है, जिसका मतलब है कि इसमें 58 इलेक्ट्रॉन होते हैं। इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 होती है।

चरण 3: अपरित्याक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करें 4s2 ऑर्बिटल में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो पैयर होते हैं, इसलिए 4s2 ऑर्बिटल में कोई अपरित्याक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होता है। 4p6 ऑर्बिटल में छह इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिनमें से तीन संयुक्त होते हैं और तीन अपरियुक्त होते हैं। 4d10 ऑर्बिटल में दस इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिनमें से पांच संयुक्त होते हैं और पांच अपरियुक्त होते हैं।

चरण 4: चुंबकीय क्षणशीलता गणना करें सीई3 + आयन के चुंबकीय क्षणशीलता को स्पिन-केवली सूत्र का उपयोग करके गणना की जाती है, जो μ = √(n(n+2)) होता है, यहां n अपरियुक्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या है। सीई3 + आयन में 8 अपरियुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए चुंबकीय क्षणशीलता μ = √(8(8+2)) = 6.4 बोर मैग्नेटॉन होती है।

प्रश्न:

आंतरिक संक्रमण तत्व क्या होते हैं? निम्न आइसोटोप संख्याओं में से कौन संक्रमण तत्वों की आइसोटोप संख्याएं हैं: 29,59,74,95,102,104।

उत्तर:

1. आंतरिक संक्रमण तत्व प्राकृतिक सारणियों में समुच्चय ब्लॉक के s और p ब्लॉक के मध्य स्थित तत्वों का एक समूह होते हैं।

2. आंतरिक संक्रमण तत्वों के आइसोटोप संख्याओं की पहचान संख्याएं 59, 74, 95 और 102 हैं।

प्रश्न:

एमएन<सप्तमांश> यौगिकों को उनके +3 स्थिति के प्रति ऑक्सीकरण के प्रति प्रतिस्थापनीयता क्यों होती है जबकि फे<दो> संयोजन बहुत कमजोर होता है?

उत्तर:

1. एमएन<दो> यौगिकों की तुलना में एमएन<सप्तमांश> यौगिक स्थिर होतें हैं क्योंकि एमएन एक संक्रमण स्थिति से अधिक ऑक्सीकरण स्थिति रखता है।

2. यह इसलिए है क्योंकि एमएन में फे से अधिक इलेक्ट्रॉन आउटरमोस्ट शैल में होते हैं, जिससे इसे ऑक्सीकरण के प्रति अधिक स्थिरता मिलती है।

३। अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन्स के कारण Mn²⁺ यौगिक का +3 अवस्था को ऑक्सीकरण मुश्किल हो जाता है, क्योंकि इसे बाह्यतम oर्बिट को +3 तिथि में तीन इलेक्ट्रॉनों की जोड़ती की आवश्यकता होगी।

४। विपरीत रूप से, Fe²⁺ यौगिक की बाह्यतम oर्बिट में कम इलेक्ट्रॉन्स होते हैं, जो इसे अपनी +3 अवस्था में ऑक्सीकरण करने को आसान बनाता है, क्योंकि इसे बाह्यतम oर्बिट में केवल दो इलेक्ट्रॉनों की जोड़ती की आवश्यकता होगी।

प्रश्न: निम्नलिखित यौगिकों में 3d इलेक्ट्रॉनों की संख्या लिखें: Ti²⁺,V²⁺,Cr³⁺,Mn²⁺,Fe²⁺,Fe³⁺,Co²⁺,Ni²⁺ and Cu²⁺। इन ओक्टहेड्रल हाइड्रेटेड यौगिकों के लिए, आप यह बताएं कि आप पांच 3d ऑर्बिटल की उपयोगिता को कैसे भरने की उम्मीद करते हैं।

उत्तर: Ti²⁺: 3d इलेक्ट्रॉन्स = 4 V²⁺: 3d इलेक्ट्रॉन्स = 3 Cr³⁺: 3d इलेक्ट्रॉन्स = 3 Mn²⁺: 3d इलेक्ट्रॉन्स = 4 Fe²⁺: 3d इलेक्ट्रॉन्स = 4 Fe³⁺: 3d इलेक्ट्रॉन्स = 3 Co²⁺: 3d इलेक्ट्रॉन्स = 4 Ni²⁺: 3d इलेक्ट्रॉन्स = 4 Cu²⁺: 3d इलेक्ट्रॉन्स = 3

हाइड्रेटेड ऑक्टहेड्रल यौगिकों के लिए, पांच 3d ऑर्बिटलों की उपयोगिता निम्नानुसार भरने की उम्मीद की जाती है:

Ti²⁺: 3d1², 3d2², 3d3², 3d4⁰ V²⁺: 3d1², 3d2², 3d3¹, 3d4⁰ Cr³⁺: 3d1², 3d2², 3d3¹, 3d4⁰ Mn²⁺: 3d1², 3d2², 3d3², 3d4⁰ Fe²⁺: 3d1², 3d2², 3d3², 3d4⁰ Fe³⁺: 3d1², 3d2², 3d3¹, 3d4⁰ Co²⁺: 3d1², 3d2², 3d3², 3d4⁰ Ni²⁺: 3d1², 3d2², 3d3², 3d4⁰ Cu²⁺: 3d1², 3d2², 3d3¹, 3d4⁰

प्रश्न: निम्नलिखित डी इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन के साथ ग्राउंड स्थिति में अपने परमाणु के लिए यातायात तत्व की स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था क्या हो सकती है: 3d³,3d⁵,3d⁸ और 3d⁴?

उत्तर: उत्तर:

1. एक यातायात तत्व की स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था तत्व के d ऑर्बिटाल में अपेक्षित इलेक्ट्रॉनों की संख्या द्वारा निर्धारित की जाती है।
2. दिये गए 3d इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन के साथ ग्राउंड स्थिति में यातायात तत्वों के अपेक्षित इलेक्ट्रॉनों की संख्या (3d³,3d^5,3d^8 और 3d^4) क्रमशः 3, 1, 0 और 2 होती है।
3. इसलिए, यातायात तत्व की स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था +3, +1, 0 और +2 होती है।

प्रश्न: पहली सिरीज के यातायात तत्वों में से कौन सा धातु सबसे अधिक संख्यात्मक ऑक्सीकरण अवस्था +1 में प्रदर्शित करता है और क्यों?

उत्तर: चरण 1: पहचानें पहली सिरीज के यातायात तत्वों को।

उत्तर: पहली सिरीज के यातायात तत्व स्कैंडियम (Sc), टाइटेनियम (Ti), वैनाडियम (V), क्रोमियम (Cr), मैंगनीज (Mn), आयरन (Fe), कोबाल्ट (Co), निकेल (Ni), ताम्र (Cu), और जस्ता (Zn) हैं।

हटाएं 2 : तय करें कि कौन सा धातु सबसे अधिकतम +1 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।

उत्तर: तांबा (Cu) सबसे अधिक +1 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।

हटाएं 3 : स्पष्ट करें कि तांबा (Cu) क्यों सबसे अधिक +1 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।

उत्तर: तांबा (Cu) सबसे अधिक +1 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है क्योंकि इसकी बाहरी कक्ष में एक वालेंस इलेक्ट्रॉन होता है, जिसे यह इलेक्ट्रॉन खोना और +1 ऑक्सीकरण अवस्था बनाने के लिए सरल बनाने के लिए ज्यादा आसान हो जाता है।

अब: क्या पराधीनता तत्वों की इलेक्ट्रॉनिक व्यवस्था अशुद्धि अशुद्धि तत्वों की इलेक्ट्रॉनिक व्यवस्था से अलग होती है?

उत्तर:

1. सबसे पहले, एक इलेक्ट्रानिक व्यवस्था क्या है, इसे समझना महत्वपूर्ण है। एक इलेक्ट्रानिक व्यवस्था एक एटम या एक मोलेक्यूल के विभिन्न नियमों के अनुसार इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था होती है।

2. पराधीनता तत्वों की इलेक्ट्रॉनिक व्यवस्था अशुद्धि अशुद्धि तत्वों से भिन्न होती है क्योंकि पराधीनता तत्वों में आंशिक रूप से भरे गए d-कक्ष होते हैं। इसका कारण यह है कि पराधीनता तत्वों में एक से अधिक संभव ऑक्सीकरण अवस्था होती है और इन d-कक्ष के इलेक्ट्रॉनों का जवाब मौजूद होता है।

3. अन्य अंतरपाराधीनता तत्वों में, सिर्फ एक संभव ऑक्सीकरण अवस्था होती है, जबकि उनकी बाहरी कक्ष में पूर्ण पूर्ण इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह इसलिए है कि उनमें सिर्फ एक संभव ऑक्सीकरण अवस्था होती है और बाहरी कक्ष के इलेक्ट्रॉनों का जवाब होता है।

4. इसलिए, पराधीनता तत्वों की इलेक्ट्रानिक व्यवस्था अशुद्धि अशुद्धि तत्वों की इलेक्ट्रानिक व्यवस्था से अलग होती है क्योंकि पराधीनता तत्वों में आंशिक रूप से भरे गए d-कक्ष होते हैं जबकि अन्य अंतरपाराधीनता तत्वों में ऐसा नहीं होता।

अब: अपारधियों के रासायनिक विज्ञान को लान्थानॉइड के साथ तुलना करें, विशेष संदर्भ में: (आई) इलेक्ट्रॉनिक व्यवस्था (ई) परमाणु और आयनिक आकार (ग) ऑक्सीकरण अवस्था (घ) रासायनिक प्रतिक्रिया।

उत्तर: (i) इलेक्ट्रॉनिक व्यवस्था: अपारधियों और लान्थानॉइड दोनों की बाहरी कक्ष में समान इलेक्ट्रानिक व्यवस्था होती है। दोनों में आधा भरा f-कक्ष होता है, जो अंतिम इलेक्ट्रॉन कक्ष होता है। अपारधियों में डी-कक्ष में कुछ अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो समूह के पछले इलेक्ट्रॉन कक्ष को दिखाते हैं।

(ii) परमाणु और आयनिक आकार: अपारधियों में लान्थानॉइड से अधिक परमाणु तत्वों का आयनिक अकार होता है। इसका कारण अपारधियों में डी-कक्ष में मौजूद अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं। उसी तरह, अपारधियों के आयोनिक अकार लान्थानॉइड के आयोनिक अकार से बड़े होते हैं।

(iii) ऑक्सीकरण अवस्था: अपारधियों और लान्थानॉइडों की ऑक्सीकरण अवस्थाओं में समानता होती है। उन दोनों के पास +2, +3, +4 और +6 ऑक्सीकरण अवस्थाएं हो सकती हैं।

(iv) रासायनिक प्रतिक्रिया: अपारधियों लान्थानॉइड की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं क्योंकि अपारधियों में डी-कक्ष में अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसके कारण अपारधियों लान्थानॉइड से अधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं।

अब: बदलाव में आने वाले धातु रसायनिकता की उदाहरण दें और इन विशेषताओं के लिए कारण सुझाएँ: (आई) ट्रांजिशन मेटल का सबसे निचला ऑक्साइड क्षारकात्मक होता है, सबसे उच्च अम्फोटेरिक / अम्लात्मक होता है। (ई) एक ट्रांजिशन मेटल आक्साइड और फ्लोराइड में सर्वाधिक ऑक्सीडेशन अवस्था प्रदर्शित करता है।

लेखशृंखला:

1. विन्यास - मैग्नेशियम और एल्युमिनियम का एक मिश्रण है और इसमें कुछ लैंथानॉइड धातुओं को भी शामिल किया गया है।

2. मैग्नेशियम और एल्युमिनियम की यह मिश्रण बहुत ही मजबूत और हल्का होता है, जिसके कारण इसका उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है। इसका उपयोग हवाईअड्डे, स्पेस स्टेशनों, गाड़ियों के इंजन और मिसाइल निर्माण में किया जाता है।

जवाब: पहले शृंगार तत्व के तत्वों की इलेक्ट्रॉनिक कंफिगरेशन कितनी हद तक ओक्सीकरण स्थिति की स्थिरता का निर्णय करती है? उदाहरणों के साथ अपना उत्तर प्रदर्शित करें।

जवाब:

1. शृंगार तत्व के पहले श्रृंगार तत्व के अनुक्रम में तत्वों की इलेक्ट्रॉनिक कंफिगरेशन इनके ऑक्सीकरण स्थिति की स्थिरता निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

2. इसका कारण यह है कि शृंगार तत्व के तत्वों के बाहरीतम इलेक्ट्रॉन वेलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो तत्व की ऑक्सीकरण स्थिति को निर्धारित करते हैं।

3. उदाहरण के रूप में, तत्व लोहा (आयरन) (Fe) की इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन [Ar] 3d6 4s2 होती है। इसका मतलब है कि बाहरीतम इलेक्ट्रॉन 3d कक्ष में होते हैं, और आयरन की आयनन अवस्था +2 या +3 होती है।

4. उसी तरह, तत्व कोबाल्ट (Co) की इलेक्ट्रानिक कॉन्फिगरेशन [आर] 3 डी 7 4एस2 होती है। इसका मतलब है कि बाहरीतम इलेक्ट्रॉन 3d कक्ष में होते हैं, और कोबाल्ट की आयनन अवस्था +2 या +3 होती है।

प्रश्नः (i) Cr³⁺ (ii) Pm³⁺ (iii) Cu⁺ (iv) Ce⁴⁺ (v) Co²⁺ (vi) Lu²⁺ (vii) Mn²⁺ (viii) Th⁴⁺ के इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन लिखें।

उत्तर: (i) Cr³⁺: [Ar] 3d³ (ii) Pm³⁺: [Xe] 4f⁶ (iii) Cu⁺: [Ar] 3d¹⁰ (iv) Ce⁴⁺: [Xe] 4f¹ (v) Co²⁺: [Ar] 3d⁷ (vi) Lu²⁺: [Xe] 4f¹⁴ (vii) Mn²⁺: [Ar] 3d⁵ (viii) Th⁴⁺: [Rn] 5f²

प्रश्नः कृपया पूर्ण करें कि निम्नलिखित में से कौन से जलीय विलयन में रंगित होंगे? Ti³⁺,V³⁺,Cu⁺,Sc³⁺,Mn²⁺,Fe³⁺ और Co²⁺। प्रत्येक के लिए कारण दें।

उत्तर: Ti³⁺: कोई रंग नहीं, क्योंकि टाइटेनियम एक ट्रांजिशन मेटल है और जलीय विलयन में रंगित आयोन नहीं बनाता है।

V³⁺: कोई रंग नहीं, क्योंकि वैनाडियम एक ट्रांजिशन मेटल है और जलीय विलयन में रंगित आयोन नहीं बनाता है।

Cu⁺: नीला रंग, क्योंकि कॉपर जलीय विलयन में नीले रंग के आयोन बनाता है।

Sc³⁺: कोई रंग नहीं, क्योंकि स्कैंडियम एक ट्रांजिशन मेटल है और जलीय विलयन में रंगित आयोन नहीं बनाता है।

Mn²⁺: गुलाबी रंग, क्योंकि मैंगनीज जलीय विलयन में गुलाबी रंग के आयोन बनाता है।

Fe³⁺: भूरे-पीले रंग, क्योंकि लोहा जलीय विलयन में भूरे-पीले रंग के आयोन बनाता है।

Co²⁺: गुलाबी रंग, क्योंकि कोबाल्ट जलीय विलयन में गुलाबी रंग के आयोन बनाता है।

प्रश्नः लैंथनॉइड श्रृंखला के सदस्यों के नाम बताओ जो +4 ऑक्सीकरण अवस्था को प्रदर्शित करते हैं और जो +2 ऑक्सीकरण अवस्था को प्रदर्शित करते हैं। इन तरह के व्यवहार को इन तत्वों की इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन के साथ संबंधित करने का प्रयास करें।

उत्तर:

1. +4 ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्व Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb और Lu हैं।

2. +2 ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्व La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb और Lu हैं।

3. इन तत्वों की इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन इस प्रकार है कि उनके पास 4f ऑर्बिटल होते हैं जिनमें इलेक्ट्रॉन भरे नहीं होते हैं। इसका मतलब है कि वे स्थिरता की प्राप्ति के लिए इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति रखते हैं, इससे +4 ऑक्सीकरण अवस्था के उत्पादन की ओर जाते हैं।

4. +2 ऑक्सीकरण अवस्था वाले तत्वों के 4f ऑर्बिटल में इलेक्ट्रॉन भरे होते हैं। इसका मतलब है कि वे स्थिरता की प्राप्ति के लिए इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की प्रवृत्ति रखते हैं, इससे +2 ऑक्सीकरण अवस्था के उत्पादन की ओर जाते हैं।

प्रश्नः लैंथानॉइड संकुचन क्या माने जाते हैं? एक्टिनॉइड संकुचन लैंथानॉइड संकुचन से अधिक होती है। क्यों?

उत्तर:

1. लैंथानॉइड संकुचन न्यूनतम तत्वों के अणु त्रिज्यामों की छोटी हो जाने की स्थिति है जो आवर्त सारणी की लैंथानॉइड श्रृंखला में होते हैं।

कॉंटेंट: 2. एक्टिनॉइड श्रंखला के तत्वों की परमाणु त्रिज्या में कम हो जाती है।

3. एक्टिनॉइड संकुचन लैंथनॉइड संकुचन से अधिक होती है क्योंकि एक्टिनॉइड श्रेणी में लैंथनॉइड श्रेणी से अधिक परमाणु आयाम होता है, जो परमाणु के बीच प्राकृतिक्य बल में अधिकतम इलेक्ट्रा स्थिर बल का प्राप्त होने के कारण परमाणु त्रिज्या में अधिक कमी का कारण बनता है।

सवाल:

निम्नलिखित संयोजन प्रजातियों के चुम्बकीय क्षण नम्बर से क्या निष्कर्ष निकाला जा सकता है? उदाहरण चुम्बकीय क्षण (बीएम) K₄[Mn(CN)₆]².2 0 [Fe(H₂O)6​]²⁺ 5.3 K₂​[MnCl₄​] 5.9

उत्तर:

1. संयोजन प्रजाति K₄[Mn(CN)₆]².2 का चुम्बकीय क्षण 0 बीएम होता है।
2. संयोजन प्रजाति [Fe(H₂O)₆]²⁺ का चुम्बकीय क्षण 5.3 बीएम होता है।
3. संयोजन प्रजाति K₂[MnCl₄] का चुम्बकीय क्षण 5.9 बीएम होता है।
4. तीन संयोजन प्रजातियों के चुम्बकीय क्षण एक दूसरे से भिन्न होते हैं, जिससे प्रत्येक संयोजन प्रजाति में बिना जोड़ी हुई इलेक्ट्रॉनों की संख्या में अंतर होता है।