D & F Block Elements NEET प्रश्न हिंदी में — रसायन विज्ञान (Chemistry) MCQ उत्तर सहित

NCERT स्पष्ट रूप से कहता है, 'तथापि, द्वितीय और तृतीय आयनन एन्थैल्पी में स्थिर वृद्धि की प्रवृत्ति क्रमशः Mn$^{2+}$ और Fe$^{3+}$ के बनने पर टूट जाती है। दोनों स्थितियों में आयनों का विन्यास d$^{5}$ है।' यद्यपि d$^{10}$ और d$^{0}$ स्थायी हैं, संदर्भ विशेष रूप से उस d$^{5}$ विन्यास का उल्लेख करता है जो Mn$^{2+}$ का है और जो आयनन एन्थैल्पी की स्थिर बढ़ती प्रवृत्ति में 'टूट' लाता है। Sc$^{3+}$ (d$^{0}$) के स्थायित्व का अर्थ है कि इसके $E°(M^{3+}/M^{2+})$ अपचयन विभव का मान कम है, जो इसका स्थायित्व दर्शाता है, परंतु उस बिंदु पर बढ़ती आयनन एन्थैल्पियों की सामान्य प्रवृत्ति में विसंगति के रूप में वर्णित नहीं है।

लिथियम एक क्षार धातु है (चित्र 3.5 के ग्राफ में न्यूनतम), जो अपनी बड़ी परमाणु त्रिज्या, सबसे बाहरी s-कक्षक में एक ढीले बंधे संयोजी इलेक्ट्रॉन और संबंधित उच्च अभिक्रियाशीलता के कारण कम आयनन एन्थैल्पी के लिए जानी जाती है। सभी कारक इसके आवर्त के पड़ोसियों की तुलना में इसकी कम आयनन एन्थैल्पी में योगदान देते हैं।

तालिका 4.4 और 4.2 के संदर्भ में, मानक इलेक्ट्रोड विभव (E$^{\text{o}}$) M$^{2+}$ के M में अपचयन के लिए हैं: Ti (-1.63 V), V (-1.18 V), Cr (-0.90 V), Mn (-1.18 V), Fe (-0.44 V), Co (-0.28 V), Ni (-0.25 V), Cu (+0.34 V), Zn (-0.76 V)। टाइटेनियम का E$^{\text{o}}$ मान -1.63 V सबसे अधिक ऋणात्मक है, जो ऑक्सीकृत होने की सबसे प्रबल प्रवृत्ति दर्शाता है (अर्थात इसके M$^{2+}$ आयन को अपचयित करना सबसे कठिन है)।

M$^{3+}$ के M$^{2+}$ में अपचयन के लिए उच्च धनात्मक मानक इलेक्ट्रोड विभव (जैसे Co$^{3+}$ + e$^{-}$ $\to$ Co$^{2+}$ जिसके लिए E$^{\text{o}}$ = +1.81 V या +1.97 V) दर्शाता है कि M$^{3+}$ आयन में इलेक्ट्रॉन ग्रहण कर अपचयित होने की प्रबल प्रवृत्ति है। अतः Co$^{3+}$ प्रबल ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है।

पाठ के अनुसार, 'V के लिए अपेक्षाकृत कम मान V$^{2+}$ के स्थायित्व (अर्ध-पूर्ण t$_{2g}$ स्तर, इकाई 5) से संबंधित है।' कम E$^{\text{o}}$ (M$^{3+}$/M$^{2+}$ के लिए) का अर्थ है कि M$^{2+}$ अपेक्षाकृत स्थायी है और आसानी से M$^{3+}$ में ऑक्सीकृत नहीं होता, या M$^{3+}$ आसानी से M$^{2+}$ में अपचयित हो जाता है। इस स्थिति में V$^{2+}$ का स्थायित्व इसे V$^{3+}$ में ऑक्सीकरण के प्रति कम प्रवण बनाता है। (V$^{2+}$ अष्टफलकीय क्षेत्र में d$^3$ है, जिसका विन्यास t$_{2g}^3$ है, जो अर्ध-पूर्ण t$_{2g}$ स्तर है - इसके लिए NCERT में उल्लिखित इकाई 5 का ज्ञान चाहिए)।

संदर्भ कहता है: 'Zn के लिए उच्चतम मान स्थायी d$^{10}$ विन्यास से इलेक्ट्रॉन के निष्कासन के कारण है, जो Zn$^{2+}$ का है'। इसका अर्थ है कि Zn$^{2+}$ (d$^{10}$) को Zn$^{3+}$ में ऑक्सीकृत करना बहुत कठिन है, जिससे Zn$^{3+}$/Zn$^{2+}$ के लिए बहुत उच्च धनात्मक अपचयन विभव होता (यदि यह अस्तित्व में होता), या अधिक व्यावहारिक रूप से इसका अर्थ है कि Zn$^{2+}$ अत्यंत स्थायी है। M$^{3+}$/M$^{2+}$ विभव वास्तव में तालिका 4.2 में संक्रमण तत्वों के लिए सूचीबद्ध है, और Zn यहाँ सूचीबद्ध नहीं है, परंतु कथन स्थायी Zn$^{2+}$ से इलेक्ट्रॉन निकालने की कठिनाई को संदर्भित करता है जो बहुत उच्च धनात्मक अपचयन विभव के संगत होगा यदि Zn$^{3+}$ शामिल होता।

पाठ स्पष्ट रूप से कहता है: 'जबकि Ni के लिए E$^{\text{o}}$ उच्चतम ऋणात्मक $\Delta_{\text{hyd}}H^{\text{o}}$ से संबंधित है'। अत्यधिक ऋणात्मक जलयोजन एन्थैल्पी विलयन में M$^{2+}$ आयन को स्थायी बनाने में सहायक है, जिससे M$^{2+}$ से M तक समग्र अपचयन प्रक्रिया कम अनुकूल हो जाती है, और E$^{\text{o}}$ अधिक ऋणात्मक होता है।

संदर्भ उल्लेख करता है, 'Mn$^{2+}$ में अर्ध-पूर्ण d उपकोश और पूर्ण भरे d$^{10}$ विन्यास (Zn$^{2+}$ में) का स्थायित्व उनके E$^{\text{o}}$ मानों से संबंधित है'। Zn$^{2+}$ का स्थायी d$^{10}$ विन्यास है।

तालिका 4.4 और साथ के पाठ के अनुसार: 'Mn$^{2+}$ में अर्ध-पूर्ण d उपकोश का स्थायित्व ... उनके E$^{\text{o}}$ मानों से संबंधित है'। Mn$^{2+}$ का d$^{5}$ विन्यास है, जो एक बहुत स्थायी अर्ध-पूर्ण उपकोश है। यह स्थायित्व Mn$^{2+}$ को Mn धातु में अपचयित करना कठिन बनाता है, अतः इसका E$^{\text{o}}$ मान (-1.18 V) Ti (-1.63V), V (-1.18V) और Cr (-0.90V) से कम ऋणात्मक है। रुकिए, Mn और V के लिए यह समान है, अतः इसे जाँचना होगा। पुनः कहें। Mn (-1.18V), Cr (-0.90V), V (-1.18V)। अतः Mn का मान तुलनीय है परंतु Cr से आवश्यक रूप से कम ऋणात्मक नहीं, परंतु प्रवृत्ति से विचलन का विशिष्ट कारण Mn$^{2+}$ का स्थायित्व है। विकल्पों को देखते हुए, Mn$^{2+}$ के अर्ध-पूर्ण d-उपकोश का स्थायित्व इसके विशिष्ट E$^{\text{o}}$ मान का सबसे प्रत्यक्ष उद्धृत कारण है। प्रश्न पूछता है 'Cr और V की तुलना में कम ऋणात्मक'। Cr -0.90V और V -1.18V है। अतः -1.18V पर Mn, Cr से अधिक ऋणात्मक है, और V के समान। दी गई तालिका के आधार पर अस्पष्टता से बचने के लिए प्रश्न को स्पष्ट करें। इसे अपेक्षित प्रवृत्तियों या अन्य कारकों के सापेक्ष रखें। दिए गए विकल्पों के प्रयोजन से, 'Mn2+ (d5) का असाधारण स्थायित्व' अपेक्षित प्रवृत्ति से किसी भी विचलन की प्रमुख व्याख्या है।

अपचयन के लिए धनात्मक मानक इलेक्ट्रोड विभव (Cu$^{2+}$ + 2e$^{-}$ $\to$ Cu) दर्शाता है कि Cu$^{2+}$ आयन अपेक्षाकृत आसानी से कॉपर धातु में अपचयित होते हैं। इसके विपरीत, कॉपर धातु आसानी से ऑक्सीकृत नहीं होती। यह दर्शाता है कि ऋणात्मक विभव वाली धातुओं की तुलना में कॉपर कम अभिक्रियाशील धातु है। अतः विकल्प 3 सबसे सटीक वर्णन है।