MHT CET 2026 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(D) પરહેલેટ આયનોની ઓક્સિડેશન ક્ષમતા મધ્યસ્થ હેલોજન પરમાણુના રિડક્શનની સરળતા પર આધાર રાખે છે.
$ClO_4^-$ એ નિર્બળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે કારણ કે $Cl$ પરમાણુ ચાર ઓક્સિજન પરમાણુઓ દ્વારા અવકાશી રીતે સુરક્ષિત છે અને તે તેની મહત્તમ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
$BrO_4^-$ એ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે કારણ કે $Br-O$ બંધ $Cl-O$ બંધ કરતા નિર્બળ હોય છે, જેથી તેનું રિડક્શન કરવું સરળ બને છે.
$IO_4^-$ એ મધ્યમ ઓક્સિડેશનકર્તા છે, જે $BrO_4^-$ કરતા નિર્બળ પરંતુ $ClO_4^-$ કરતા પ્રબળ છે.
આમ, ઓક્સિડેશન ક્ષમતાનો ઉતરતો ક્રમ $BrO_4^- > IO_4^- > ClO_4^-$ છે।

(A) ક્લોરિનના ઓક્સીએસિડની એસિડિક પ્રબળતા મધ્યસ્થ ક્લોરિન પરમાણુના ઓક્સિડેશન આંકમાં વધારા સાથે વધે છે.
$1$. $HClO$ માં $Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ છે.
$2$. $HClO_2$ માં $Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે.
$3$. $HClO_3$ માં $Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+5$ છે.
$4$. $HClO_4$ માં $Cl$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ છે.
જેમ ઓક્સિડેશન આંક વધે છે, તેમ ક્લોરિન પરમાણુની ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષવાની ક્ષમતા વધે છે, જે $O-H$ બંધને નિર્બળ બનાવે છે અને $H^+$ આયનોનું મુક્ત થવું સરળ બનાવે છે.
તેથી, $HClO$ (હાઈપોક્લોરસ એસિડ) સૌથી નિર્બળ એસિડ છે.

(B) $1$. આંતર-હેલોજન સંયોજનોની ઉષ્મીય સ્થિરતા બે હેલોજન પરમાણુઓ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાના તફાવત પર આધાર રાખે છે.
$2$. વિદ્યુતઋણતામાં મોટો તફાવત મજબૂત ધ્રુવીય બંધ તરફ દોરી જાય છે, જેના પરિણામે ઉચ્ચ ઉષ્મીય સ્થિરતા મળે છે.
$3$. વિદ્યુતઋણતાના મૂલ્યો છે: $F = 4.0$, $Cl = 3.0$, $Br = 2.8$, $I = 2.5$।
$4$. વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત $(\Delta EN)$ ગણતા:
- $IBr$ માટે: $|2.5 - 2.8| = 0.3$
- $BrCl$ માટે: $|2.8 - 3.0| = 0.2$
- $BrF$ માટે: $|2.8 - 4.0| = 1.2$
- $ClF$ માટે: $|3.0 - 4.0| = 1.0$
$5$. કારણ કે $BrCl$ માં વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત સૌથી ઓછો $(0.2)$ છે, તેથી તેનો બંધ સૌથી નબળો છે અને તેની ઉષ્મીય સ્થિરતા સૌથી ઓછી છે.

(B) ધારો કે ક્લોરિનની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $x$ છે.
$HClO$ માં: $1 + x + (-2) = 0 \implies x = +1$.
$HClO_2$ માં: $1 + x + 2(-2) = 0 \implies 1 + x - 4 = 0 \implies x = +3$.
$HClO_3$ માં: $1 + x + 3(-2) = 0 \implies 1 + x - 6 = 0 \implies x = +5$.
$HClO_4$ માં: $1 + x + 4(-2) = 0 \implies 1 + x - 8 = 0 \implies x = +7$.
આમ, $HClO_2$ માં $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા જોવા મળે છે.

(C) $1$. પરમાણ્વીય કદ અને બંધ લંબાઈમાં વધારાને કારણે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી સામાન્ય રીતે ઘટે છે.
$2$. જોકે, $Cl_2$ અને $Br_2$ ની સરખામણીમાં $F_2$ ની બંધ વિયોજન એન્થાલ્પી અસાધારણ રીતે ઓછી હોય છે.
$3$. આનું કારણ $F$ પરમાણુનું નાનું કદ છે, જેના કારણે $F-F$ બંધમાં રહેલા બે $F$ પરમાણુઓના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચે પ્રબળ આંતર-ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણ થાય છે.
$4$. તેથી, સાચો ઘટતો ક્રમ $Cl_2 > Br_2 > F_2 > I_2$ છે.

(B) પગલું $1$: સંપર્ક પ્રક્રિયામાં $SO_2$ નું $SO_3$ માં ઓક્સિડેશન એ મુખ્ય તબક્કો છે: $2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)$।
પગલું $2$: આ પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક અને પ્રતિવર્તી છે. પ્રક્રિયાનો દર વધારવા માટે ઉદ્દીપકની જરૂર પડે છે.
પગલું $3$: ઐતિહાસિક રીતે, પ્લેટિનાઇઝ્ડ એસ્બેસ્ટોસનો ઉપયોગ થતો હતો, પરંતુ તે અશુદ્ધિઓ દ્વારા સરળતાથી ઝેરી બની જાય છે. હાલમાં, આ પ્રક્રિયા માટે $V_2O_5$ (વેનેડિયમ પેન્ટોક્સાઇડ) નો ઉપયોગ પ્રમાણભૂત ઔદ્યોગિક ઉદ્દીપક તરીકે થાય છે.
પગલું $4$: મૂળ વિકલ્પો ખોટા હોવાથી, $V_2O_5$ એ સાચો ઉદ્દીપક છે.

(C) $1$. ઓઝોન $(O_3)$ પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે કારણ કે તે સરળતાથી વિઘટન પામીને નવજાત ઓક્સિજન $(O_3 \rightarrow O_2 + [O])$ આપે છે.
$2$. વિકલ્પ $(C)$ માં, $H_2O_2$ નું $O_3$ દ્વારા $O_2$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે, જ્યારે $O_3$ પોતે $O_2$ માં રિડક્શન પામે છે. આ પ્રક્રિયા ઓઝોનનો રિડક્શનકર્તા સ્વભાવ દર્શાવે છે.
$3$. વિકલ્પો $(A)$, $(B)$, અને $(D)$ માં, ઓઝોન અનુક્રમે $NO$ નું $NO_2$ માં, $I^-$ નું $I_2$ માં, અને $PbS$ નું $PbSO_4$ માં ઓક્સિડેશન કરીને ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે.

(D) $1$. હેબર પ્રક્રિયામાં, પ્રક્રિયા $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$ છે.
$2$. આ પ્રક્રિયા માટે ઝીણો ભૂકો કરેલો લોખંડ $(Fe)$ ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે.
$3$. લોખંડના ઉદ્દીપકની કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે મોલિબ્ડેનમ $(Mo)$ અથવા $Al_2O_3$ અને $K_2O$ જેવા ઓક્સાઇડનું મિશ્રણ ઉમેરવામાં આવે છે.
$4$. જે પદાર્થ ઉદ્દીપકની સક્રિયતા વધારે છે તેને વર્ધક (Promoter) કહેવામાં આવે છે.
$5$. તેથી, $Al_2O_3$ વર્ધક તરીકે કાર્ય કરે છે.

(D) લેન્થેનોઇડ્સ એ પરમાણુ ક્રમાંક $57$ થી $71$ સુધીના તત્વોની શ્રેણી છે. આમાં, $Pm$ (પ્રોમેથિયમ, પરમાણુ ક્રમાંક $61$) એકમાત્ર કૃત્રિમ રેડિયોએક્ટિવ તત્વ છે. તેના તમામ આઇસોટોપ્સ રેડિયોએક્ટિવ હોય છે.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) ઓપ્ટિકલ ફાઈબર કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમમાં, એર્બિયમ-ડોપ્ડ ફાઈબર એમ્પ્લીફાયર $(EDFAs)$ નો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. એર્બિયમ આયનો $(Er^{3+})$ ને સિલિકા ફાઈબર કોરમાં ડોપ કરવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ $1550 \text{ nm}$ તરંગલંબાઇ વિન્ડોમાં ઓપ્ટિકલ એમ્પ્લીફિકેશન પ્રદાન કરે છે, જે સિલિકા ઓપ્ટિકલ ફાઈબરના ન્યૂનતમ એટેન્યુએશન (ક્ષીણતા) વિસ્તારને અનુરૂપ છે.

(A) $1$. લેન્થેનાઇડ સંકોચન એ પરમાણુ ક્રમાંકમાં વધારા સાથે લેન્થેનાઇડ્સની પરમાણ્વીય અને આયનીય ત્રિજ્યામાં થતો સતત ઘટાડો છે.
$2$. જેમ આપણે $La$ થી $Lu$ તરફ જઈએ છીએ, તેમ $4f$ પેટાકોષમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરાતા જાય છે.
$3$. $4f$ કક્ષકોનો આકાર ખૂબ જ વિસ્તૃત હોય છે, જેના પરિણામે $4f$ ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા કેન્દ્રીય વીજભારનું શીલ્ડિંગ નબળું હોય છે.
$4$. આ નબળા શીલ્ડિંગને કારણે, બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા અનુભવાતો અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે, જેના કારણે ઇલેક્ટ્રોન ક્લાઉડ કેન્દ્રની નજીક ખેંચાય છે, પરિણામે પરમાણુ કદમાં ઘટાડો થાય છે.
$5$. તેથી, મુખ્ય કારણ $4f$ ઇલેક્ટ્રોનનું એકબીજા પ્રત્યે નબળું શીલ્ડિંગ છે.

(C) એક્ટિનોઇડ્સમાં, $5f$, $6d$ અને $7s$ ઊર્જા સ્તરો એકબીજાની ખૂબ નજીક હોય છે. આ સમાન ઊર્જાને કારણે, આ તમામ પેટાકોષોના ઇલેક્ટ્રોન બંધનમાં ભાગ લઈ શકે છે, જે એક્ટિનોઇડ્સને લેન્થેનોઇડ્સની તુલનામાં ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓની વિશાળ શ્રેણી દર્શાવવાની ક્ષમતા આપે છે.

(B) આપેલા લેન્થેનોઇડ્સની ધરા અવસ્થાની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના નીચે મુજબ છે:
$(1)$ $La (Z=57): [Xe] 5d^1 6s^2$
$(2)$ $Yb (Z=70): [Xe] 4f^{14} 6s^2$
$(3)$ $Eu (Z=63): [Xe] 4f^7 6s^2$
$(4)$ $Gd (Z=64): [Xe] 4f^7 5d^1 6s^2$
આમાંથી, $Yb$ માં $4f$ કક્ષક સંપૂર્ણ ભરાયેલી $(4f^{14})$ છે.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) એક્ટિનોઇડ શ્રેણીમાં $Z = 89$ થી $Z = 103$ સુધીના પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતા તત્વોનો સમાવેશ થાય છે. એક્ટિનોઇડ શ્રેણી પછી આવતા પ્રથમ તત્વને પ્રથમ પોસ્ટ-એક્ટિનોઇડ તત્વ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
છેલ્લા એક્ટિનોઇડ $(Lawrencium)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $103$ છે.
તેથી, પ્રથમ પોસ્ટ-એક્ટિનોઇડ તત્વનો પરમાણુ ક્રમાંક $103 + 1 = 104$ $(Rutherfordium)$ છે.
આમ, સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D) $1$. એક્ટિનોઇડ શ્રેણીમાં, જેમ પરમાણુ ક્રમાંક વધે છે, તેમ એક્ટિનોઇડ સંકોચનને કારણે આયનીય ત્રિજ્યા ઘટે છે.
$2$. એક્ટિનોઇડ સંકોચન એ લેન્થેનોઇડ સંકોચન જેવું જ છે, જે $5f$ ઇલેક્ટ્રોનની નબળી શીલ્ડિંગ અસરને કારણે થાય છે.
$3$. આપેલા વિકલ્પોમાંથી, $Lr$ (લોરેન્સિયમ, $Z=103$) નો પરમાણુ ક્રમાંક સૌથી વધુ છે.
$4$. તેથી, $Lr^{3+}$ નું આયનીય કદ સૌથી નાનું હોય છે.

(B) લેન્થેનોઇડ્સની સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Xe] 4f^{1-14} 5d^{0-1} 6s^2$ છે.
$+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં, લેન્થેનોઇડ્સ બે $6s$ ઇલેક્ટ્રોન અને એક $4f$ અથવા $5d$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
$Lu$ (લ્યુટેશિયમ, પરમાણુ ક્રમાંક $71$) માટે, ભૂમિ અવસ્થાની રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^1 6s^2$ છે.
$+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં, $Lu$ બે $6s$ ઇલેક્ટ્રોન અને એક $5d$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે, જેના પરિણામે $[Xe] 4f^{14}$ રચના પ્રાપ્ત થાય છે.
આમ, $Lu^{3+}$ સ્થાયી $f^{14}$ રચના ધરાવે છે.

(A) આંતરિક સંક્રાંતિ તત્વોમાં લેન્થેનોઇડ્સ ($Z = 58$ થી $71$) અને એક્ટિનોઇડ્સ ($Z = 90$ થી $103$) નો સમાવેશ થાય છે.
$(1)$ $Ac$ $(Z = 89)$ એ સંક્રાંતિ તત્વ ($d$-બ્લોક) છે.
$(2)$ $Lu$ $(Z = 71)$ એ લેન્થેનોઇડ શ્રેણીનું છેલ્લું તત્વ છે.
$(3)$ $Ho$ $(Z = 67)$ એ લેન્થેનોઇડ છે.
$(4)$ $Rf$ $(Z = 104)$ એ સંક્રાંતિ તત્વ ($d$-બ્લોક) છે જે સમૂહ $4$ માં આવે છે.
તેથી, $Rf$ એ આંતરિક સંક્રાંતિ તત્વ નથી.

(B) ઝિંક ($Zn$, પરમાણુ ક્રમાંક $30$) ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^2$ છે.
$Zn^{2+}$ આયનમાં, $4s$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન દૂર થાય છે, પરિણામે $[Ar] 3d^{10}$ રચના પ્રાપ્ત થાય છે.
$3d$ પેટાકોષ સંપૂર્ણ ભરાયેલ હોવાથી, તે અત્યંત સ્થાયી છે અને પરિવર્તનીય ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ દર્શાવવા માટે વધુ ઇલેક્ટ્રોન દૂર થવા દેતું નથી.
તેથી, ઝિંક માત્ર $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવે છે.

(C) જો કોઈ આયનમાં ઓછામાં ઓછો એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય, તો તે આયન અનુચુંબકીય હોય છે.
$(1)$ $Ti^{+2}$ $([Ar] 3d^2)$: $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન (અનુચુંબકીય).
$(2)$ $Cu^{+2}$ $([Ar] 3d^9)$: $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન (અનુચુંબકીય).
$(3)$ $Mn^{+3}$ $([Ar] 3d^4)$: $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન (અનુચુંબકીય).
વિકલ્પ $(C)$ માંના તમામ આયનોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી, તે બધા અનુચુંબકીય છે.

(C) પગલું $1$: આવર્ત કોષ્ટકમાં $Co$ (કોબાલ્ટ) નું સ્થાન ઓળખો. $Co$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $27$ છે અને તે $3d$ સંક્રાંતિ શ્રેણીમાં આવે છે.
પગલું $2$: આવર્ત કોષ્ટકમાં $Mo$ (મોલિબ્ડેનમ) નું સ્થાન ઓળખો. $Mo$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $42$ છે અને તે $4d$ સંક્રાંતિ શ્રેણીમાં આવે છે.
પગલું $3$: તેથી, $Co$ અને $Mo$ અનુક્રમે $3d$ અને $4d$ શ્રેણીમાં આવે છે.

(D) $1$. જો સંક્રાંતિ ધાતુ આયનમાં $d-d$ સંક્રાંતિને કારણે અપૂર્ણ ભરાયેલી $d$-કક્ષકો (એટલે કે $d^1$ થી $d^9$ ઇલેક્ટ્રોન રચના) હોય, તો તે રંગીન સંયોજનો બનાવે છે.
$2$. ઇલેક્ટ્રોન રચના:
- $Sc^{3+}$ $(Z=21)$: $[Ar] 3d^0$ ($d$-ઇલેક્ટ્રોન નથી, રંગહીન).
- $Ti^{4+}$ $(Z=22)$: $[Ar] 3d^0$ ($d$-ઇલેક્ટ્રોન નથી, રંગહીન).
- $Cu^{+}$ $(Z=29)$: $[Ar] 3d^{10}$ (પૂર્ણ ભરાયેલી $d$-કક્ષકો, રંગહીન).
- $V^{3+}$ $(Z=23)$: $[Ar] 3d^2$ (અપૂર્ણ ભરાયેલી $d$-કક્ષકો, રંગીન).
$3$. તેથી, $V^{3+}$ રંગીન સંયોજનો બનાવે છે.

(C) સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $\mu = \sqrt{n(n+2)} \text{ BM}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે, જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$(A)$ $Ti^{3+}$ $(Z=22)$: $[Ar] 3d^1$, $n=1$.
$(B)$ $Cr^{3+}$ $(Z=24)$: $[Ar] 3d^3$, $n=3$.
$(C)$ $Mn^{2+}$ $(Z=25)$: $[Ar] 3d^5$, $n=5$.
$(D)$ $Fe^{3+}$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^5$, $n=5$.
$(E)$ $Sc^{3+}$ $(Z=21)$: $[Ar] 3d^0$, $n=0$.
કારણ કે $Mn^{2+}$ અને $Fe^{3+}$ બંનેમાં $n=5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે, તેથી તેઓ સમાન સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ દર્શાવે છે. આમ, સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.

(C) $1$. $Cu$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $29$ છે. $Cu$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ છે.
$2$. $Cu^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^9$ છે.
$3$. $3d^9$ માં, $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $(n = 1)$ હોય છે.
$4$. સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટનું સૂત્ર $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ છે.
$5$. $n = 1$ મૂકતા: $\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ BM$.

(A) $1$. સંક્રાંતિ ધાતુ આયનોનો રંગ અયુગ્મિત $d$-ઇલેક્ટ્રોનની હાજરી પર આધાર રાખે છે, જે $d-d$ સંક્રાંતિ માટે જવાબદાર છે.
$2$. $Sc$ $(Z=21)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^1 4s^2$ છે. $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં, તે $Sc^{3+} = [Ar] 3d^0$ બને છે.
$3$. $Sc^{3+}$ માં કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી ($d^0$ રચના), $d-d$ સંક્રાંતિ શક્ય નથી, તેથી તેના સંયોજનો રંગહીન હોય છે.
$4$. $Ni^{3+}$, $Cr^{3+}$, અને $V^{3+}$ માં આંશિક રીતે ભરાયેલી $d$-કક્ષકો હોય છે (અનુક્રમે $d^7$, $d^3$, અને $d^2$), જે $d-d$ સંક્રાંતિને મંજૂરી આપે છે, પરિણામે તે રંગીન સંયોજનો બનાવે છે.

(A) $1$. સંક્રાંતિ ધાતુના સંયોજનો અયુગ્મિત $d$-ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે ઘણીવાર રંગીન હોય છે.
$2$. જ્યારે આ સંયોજનો પર પ્રકાશ પડે છે, ત્યારે $d$-ઇલેક્ટ્રોન દ્રશ્ય પ્રકાશની ચોક્કસ તરંગલંબાઇને શોષીને નીચી ઉર્જા ધરાવતી $d$-કક્ષકમાંથી ઉચ્ચ ઉર્જા ધરાવતી $d$-કક્ષકમાં જાય છે.
$3$. આ પ્રક્રિયાને $d-d$ સંક્રમણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$4$. જે પ્રકાશ શોષાતો નથી તે પ્રસારિત અથવા પરાવર્તિત થાય છે, જે સંયોજનને તેનો લાક્ષણિક રંગ આપે છે.

(B) $1$. સંક્રાંતિ તત્વોનું સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક બંધારણ $(n-1)d^{1-10} ns^{0-2}$ છે.
$2$. $3d$ શ્રેણી માટે, $n=4$, તેથી બંધારણ $[Ar] 3d^{1-10} 4s^{1-2}$ છે.
$3$. $4d$ શ્રેણી માટે, $n=5$, તેથી બંધારણ $[Kr] 4d^{1-10} 5s^{0-2}$ છે.
$4$. $5d$ શ્રેણી માટે, $n=6$, તેથી બંધારણ $[Xe] 4f^{14} 5d^{1-10} 6s^{0-2}$ છે.
$5$. તેથી, બંધારણ $[Kr] 4d^{1-10} 5s^{0-2}$ એ $4d$ શ્રેણીને અનુરૂપ છે.

(A) સંક્રાંતિ ધાતુઓ યોગ્ય કદના આંતરાલીય સ્થાનો (ખાલી જગ્યાઓ) ધરાવતી સ્ફટિક લેટીસ રચના ધરાવે છે. $H$, $C$, $N$ અને $O$ જેવા નાના પરમાણુઓ સરળતાથી આ ખાલી જગ્યાઓમાં ગોઠવાઈ શકે છે, જે આંતરાલીય સંયોજનો બનાવે છે. તેથી, સાચું કારણ આ આંતરાલીય સ્થાનોની હાજરી છે.

(B) સ્પિન-ઓનલી ચુંબકીય મોમેન્ટની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \text{ B.M.}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે, જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$1$. $Ti^{3+}$ $(Z=22)$: $[Ar] 3d^1$, $n=1$, $\mu = \sqrt{1(3)} = 1.73 \text{ B.M.}$
$2$. $Zn^{2+}$ $(Z=30)$: $[Ar] 3d^{10}$, $n=0$, $\mu = 0 \text{ B.M.}$
$3$. $Cr^{2+}$ $(Z=24)$: $[Ar] 3d^4$, $n=4$, $\mu = \sqrt{4(6)} = 4.90 \text{ B.M.}$
$4$. $Fe^{2+}$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^6$, $n=4$, $\mu = \sqrt{4(6)} = 4.90 \text{ B.M.}$
$5$. $Cr^{3+}$ $(Z=24)$: $[Ar] 3d^3$, $n=3$, $\mu = \sqrt{3(5)} = 3.87 \text{ B.M.}$
$6$. $Cu^{2+}$ $(Z=29)$: $[Ar] 3d^9$, $n=1$, $\mu = 1.73 \text{ B.M.}$
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા, $Cr^{2+}$ અને $Fe^{2+}$ બંનેમાં $n=4$ છે અને તેથી તેમની ચુંબકીય મોમેન્ટ સમાન છે.

(B) -બ્લોક તત્વોને $d$-કક્ષકોના ભરાવાને આધારે ચાર સંક્રાંતિ શ્રેણીઓમાં ગોઠવવામાં આવ્યા છે:
$1$. $3d$-શ્રેણી (પ્રથમ સંક્રાંતિ શ્રેણી) માં $3d$-કક્ષકોનું ભરાવું સામેલ છે.
$2$. $4d$-શ્રેણી (દ્વિતીય સંક્રાંતિ શ્રેણી) માં $4d$-કક્ષકોનું ભરાવું સામેલ છે.
$3$. $5d$-શ્રેણી (તૃતીય સંક્રાંતિ શ્રેણી) માં $5d$-કક્ષકોનું ભરાવું સામેલ છે.
$4$. $6d$-શ્રેણી (ચતુર્થ સંક્રાંતિ શ્રેણી) માં $6d$-કક્ષકોનું ભરાવું સામેલ છે.
તેથી, કુલ $4$ સંક્રાંતિ શ્રેણીઓ છે.

(C) પગલું $1$: દરેક આયન માટે ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગરેશન અને અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા નક્કી કરો.
$Fe^{2+}$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^6$। અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન = $4$।
$Mn^{2+}$ $(Z=25)$: $[Ar] 3d^5$। અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન = $5$।
$Co^{2+}$ $(Z=27)$: $[Ar] 3d^7$। અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન = $3$।
$Ni^{2+}$ $(Z=28)$: $[Ar] 3d^8$। અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન = $2$।
$Cr^{2+}$ $(Z=24)$: $[Ar] 3d^4$। અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન = $4$।
પગલું $2$: અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાની સરખામણી કરો.
$Fe^{2+}$ માં $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે અને $Cr^{2+}$ માં $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
તેથી, $Fe^{2+}$ અને $Cr^{2+}$ ની જોડીમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન છે.

(D) $1$. મેંગેનીઝ $(Mn)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $25$ છે અને તેની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^5 4s^2$ છે.
$2$. તે સ્થાયી રચના પ્રાપ્ત કરવા માટે તેના તમામ $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ($3d$ માંથી $5$ અને $4s$ માંથી $2$) ગુમાવી શકે છે.
$3$. તેથી, મેંગેનીઝ દ્વારા દર્શાવવામાં આવતી મહત્તમ ઓક્સિડેશન અવસ્થા $+7$ છે, જે પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ $(KMnO_4)$ જેવા સંયોજનોમાં જોવા મળે છે.

(D) પિત્તળ એ એક મિશ્રધાતુ છે જે મુખ્યત્વે તાંબા $(Cu)$ અને જસત $(Zn)$ ની બનેલી હોય છે. તેથી, સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) $1$. બીજી સંક્રાંતિ શ્રેણી એ $4d$ શ્રેણી છે, જે ઇટ્રિયમ $(Z=39)$ થી શરૂ થાય છે અને કેડમિયમ $(Z=48)$ પર પૂર્ણ થાય છે.
$2$. આ તત્વો ક્રિપ્ટોન ($[Kr]$, $Z=36$) ના ઉમદા વાયુ કોરને અનુસરે છે.
$3$. $d$-બ્લોક તત્વો માટે સામાન્ય સંયોજકતા કોષની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $(n-1)d^{1-10} ns^{1-2}$ છે.
$4$. બીજી સંક્રાંતિ શ્રેણી માટે, $n=5$ છે. તેથી, રચના $[Kr] 4d^{1-10} 5s^{0-2}$ છે (જ્યાં $5s$ માં તત્વના આધારે $0, 1,$ અથવા $2$ ઇલેક્ટ્રોન હોઈ શકે છે, જેમ કે $Pd$ જે $4d^{10} 5s^0$ છે).

(C) સંક્રાંતિ તત્વ એટલે એવું તત્વ કે જેની ધરા અવસ્થામાં અથવા તેની કોઈ પણ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $d$-કક્ષક અપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી હોય.
$Sc$ $([Ar] 3d^1 4s^2)$ માં $d$-કક્ષક અપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી છે.
$Cu$ $([Ar] 3d^{10} 4s^1)$, $Cu^{2+}$ $([Ar] 3d^9)$ બનાવે છે, જેમાં $d$-કક્ષક અપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી છે.
$Au$ $([Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^1)$, $Au^{3+}$ $([Xe] 4f^{14} 5d^8)$ બનાવે છે, જેમાં $d$-કક્ષક અપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી છે.
$Cd$ $([Kr] 4d^{10} 5s^2)$ ની ધરા અવસ્થામાં અને તેની એકમાત્ર સામાન્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થા $Cd^{2+}$ $([Kr] 4d^{10})$ માં $d$-કક્ષક સંપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી હોય છે.
તેથી, $Cd$ ને સંક્રાંતિ તત્વ ગણવામાં આવતું નથી.

(D) પગલું $1$: દરેક સ્પીસીઝમાં ધાતુની ઓક્સિડેશન અવસ્થાની ગણતરી કરો.
પગલું $2$: $MnO_4^{-}$ માટે, $Mn$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $x$ ધારો. $x + 4(-2) = -1 \implies x = +7$.
પગલું $3$: $[Cr(CN)_6]^{3-}$ માટે, $Cr$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $x$ ધારો. $x + 6(-1) = -3 \implies x = +3$.
પગલું $4$: $Cr_2O_3$ માટે, $Cr$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $x$ ધારો. $2x + 3(-2) = 0 \implies 2x = 6 \implies x = +3$.
પગલું $5$: $CrO_2Cl_2$ માટે, $Cr$ ની ઓક્સિડેશન અવસ્થા $x$ ધારો. $x + 2(-2) + 2(-1) = 0 \implies x - 4 - 2 = 0 \implies x = +6$.
પગલું $6$: આમ, $CrO_2Cl_2$ માં ધાતુ $+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.

(C) $Fischer-Tropsch$ પ્રક્રિયા એ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો સમૂહ છે જે કાર્બન મોનોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજનના મિશ્રણને પ્રવાહી હાઇડ્રોકાર્બનમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ પ્રક્રિયામાં સામાન્ય રીતે કોબાલ્ટ, આયર્ન અથવા રૂથેનિયમ જેવી ધાતુઓનો ઉદ્દીપક તરીકે ઉપયોગ થાય છે. ખાસ કરીને, કોબાલ્ટ અને થોરિયમ $(Co-Th)$ નું મિશ્રણ આ સંશ્લેષણ માટે જાણીતું ઉદ્દીપક છે. તેથી, વિકલ્પ $C$ સાચો છે.

(A) $3d$ સંક્રાંતિ તત્વોના ગલનબિંદુઓ ધાત્વિક બંધ માટે ઉપલબ્ધ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે। $Cr$ (ક્રોમિયમ) ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^5 4s^1$ છે। તેમાં $6$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે, જે મજબૂત ધાત્વિક બંધ બનાવે છે અને પરિણામે આપેલા વિકલ્પોમાં તેનું ગલનબિંદુ સૌથી વધુ $(1907 \text{ °C})$ હોય છે।

(A) પગલું $1$: સંક્રાંતિ ધાતુ આયનો $d-d$ ઇલેક્ટ્રોનિક સંક્રમણને કારણે રંગ દર્શાવે છે.
પગલું $2$: $d-d$ સંક્રમણ થવા માટે, $d$-કક્ષક આંશિક રીતે ભરાયેલી હોવી જોઈએ, જેનો અર્થ છે કે ઓછામાં ઓછો એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવો જોઈએ.
પગલું $3$: જો સંક્રાંતિ ધાતુ આયન રંગહીન હોય, તો તેનો અર્થ એ છે કે કોઈ $d-d$ સંક્રમણ શક્ય નથી.
પગલું $4$: આ ત્યારે થાય છે જ્યારે $d$-કક્ષક કાં તો સંપૂર્ણપણે ખાલી $(d^0)$ હોય અથવા સંપૂર્ણપણે ભરાયેલી $(d^{10})$ હોય, જે બંને $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનને અનુરૂપ છે.

(D) $1$. સંક્રાંતિ તત્વો એટલે એવા તત્વો કે જે તેમની ધરાવસ્થામાં અથવા તેમની કોઈપણ સામાન્ય ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં $d$-કક્ષક અપૂર્ણ રીતે ભરાયેલી હોય છે.
$2$. $Mn$ $(Z=25)$, $Ag$ $(Z=47)$, $Zr$ $(Z=40)$, $Au$ $(Z=79)$, $Mo$ $(Z=42)$, અને $Pt$ $(Z=78)$ એ બધા સંક્રાંતિ તત્વો છે.
$3$. $Sn$ $(Z=50)$ એ સમૂહ $14$ ($p$-બ્લોક) માં રહેલી પોસ્ટ-ટ્રાન્ઝિશન ધાતુ છે.
$4$. $Pm$ $(Z=61)$ એ લેન્થેનોઇડ (આંતરિક સંક્રાંતિ તત્વ) છે.
$5$. તેથી, જોડી $(Sn, Pm)$ માં કોઈ પણ સંક્રાંતિ તત્વનો સમાવેશ થતો નથી.

(B) $1$. માનવ આંખ દ્વારા જોવા મળતો રંગ એ પદાર્થ દ્વારા શોષાયેલા પ્રકાશનો પૂરક રંગ (complementary color) હોય છે.
$2$. રંગ ચક્ર (color wheel) મુજબ, $red$ (લાલ) નો પૂરક રંગ $green$ (લીલો) અથવા $blue-green$ (વાદળી-લીલો) છે.
$3$. આપેલા વિકલ્પોમાંથી, રંગ શોષણના સિદ્ધાંત મુજબ $blue$ (વાદળી) એ $red$ (લાલ) નો સૌથી નજીકનો પૂરક રંગ છે.

(A) ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી $\Delta_0$ નું મૂલ્ય નીચેના પર આધાર રાખે છે:
$1$. ધાતુ આયનનો ઓક્સિડેશન આંક: ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન આંક ઉચ્ચ $\Delta_0$ તરફ દોરી જાય છે।
$2$. લિગેન્ડની પ્રકૃતિ: પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ (જેમ કે $CN^-$) નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ (જેમ કે $H_2O$) કરતા ઉચ્ચ $\Delta_0$ ઉત્પન્ન કરે છે।
$3$. ધાતુની મુખ્ય ક્વોન્ટમ સંખ્યા: $4d$ અને $5d$ શ્રેણીમાં $3d$ શ્રેણી કરતા ઉચ્ચ $\Delta_0$ હોય છે।
સંકીર્ણોની સરખામણી:
- $I$ $(Co^{2+})$ અને $II$ $(Co^{3+})$ બંનેમાં $H_2O$ લિગેન્ડ છે. $Co^{3+}$ નો ઓક્સિડેશન આંક વધુ હોવાથી, $\Delta_0(II) > \Delta_0(I)$ થાય।
- $II$ $(Co^{3+})$ અને $III$ $(Fe^{3+})$ બંનેમાં $H_2O$ લિગેન્ડ છે. $Co^{3+}$ નો અસરકારક ન્યુક્લિયર ચાર્જ $Fe^{3+}$ કરતા વધુ છે, તેથી $\Delta_0(II) > \Delta_0(III)$ થાય।
- $II$ ($H_2O$ લિગેન્ડ) અને $IV$ ($CN^-$ લિગેન્ડ) માટે, $CN^-$, $H_2O$ કરતા ઘણો પ્રબળ લિગેન્ડ છે, તેથી $\Delta_0(IV) > \Delta_0(II)$ થાય।
આમ, સાચી સરખામણી $I < II$ છે।

(A) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ, લિગેન્ડની ક્ષેત્ર પ્રબળતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $I^{-} < Br^{-} < S^{2-} < SCN^{-} < Cl^{-} < F^{-} < OH^{-} < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^{-} < NH_3 < en < NO_2^{-} < CN^{-} < CO$।
પ્રબળ લિગેન્ડ $d$-કક્ષકોનું વધુ વિભાજન $(\Delta_o)$ કરે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં, $CN^{-}$ સૌથી પ્રબળ લિગેન્ડ છે, તેથી તે $d$-કક્ષકોનું મહત્તમ વિભાજન કરે છે.

(B) $1$. $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ માટે: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $NH_3$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે, જે યુગ્મીકરણ (pairing) પ્રેરે છે. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $n = 0$ છે.
$2$. $[CoF_6]^{3-}$ માટે: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે, યુગ્મીકરણ થતું નથી. $n = 4$ છે.
$3$. $[NiCl_4]^{2-}$ માટે: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે, યુગ્મીકરણ થતું નથી. $n = 2$ છે.
$4$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$ માટે: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે, જે યુગ્મીકરણ પ્રેરે છે. $n = 0$ છે.
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા, $[CoF_6]^{3-}$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સૌથી વધુ $(n = 4)$ છે.

(A) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ, આપેલા લિગેન્ડ્સ માટે ક્ષેત્ર પ્રબળતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $I^{-} < Br^{-} < S^{2-} < SCN^{-} < Cl^{-} < F^{-} < OH^{-} < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^{-} < EDTA^{4-} < NH_3 < en < CN^{-} < CO$।
આપેલા વિકલ્પો ($Br^{-}$, $OH^{-}$, $en$, $H_2O$) ની સરખામણી કરતા, સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાં $Br^{-}$ સૌથી ઓછી ક્ષેત્ર પ્રબળતા ધરાવતું સ્થાન ધરાવે છે.
તેથી, આપેલા વિકલ્પોમાં $Br^{-}$ સૌથી નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે.

(B) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ, આપેલા લિગેન્ડ્સ માટે ક્ષેત્ર પ્રબળતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $S^{2-} < NCS^{-} < H_2O < NH_3$।
આપેલા વિકલ્પોમાંથી, $NH_3$ ની ક્ષેત્ર પ્રબળતા સૌથી વધુ છે કારણ કે તે $H_2O$, $NCS^{-}$, અને $S^{2-}$ ની તુલનામાં પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે.

(C) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ, આપેલા લિગેન્ડો માટે ક્ષેત્રની પ્રબળતાનો વધતો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$I^- < Br^- < S^{2-} < SCN^- < Cl^- < N_3 < F^- < OH^- < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^- < EDTA^{4-} < NH_3 < en < CN^- < CO$.
આપેલા લિગેન્ડોની સરખામણી કરતા: $C_2O_4^{2-} < H_2O < EDTA^{4-} < en$ મળે છે.
તેથી, વિકલ્પ $(C)$ સાચો છે.

(A) $1$. મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ $Fe$ (પરમાણુ ક્રમાંક $26$) છે. $Fe$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^6 4s^2$ છે.
$2$. $[Fe(CO)_5]$ માં, $CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે, જે $3d$ કક્ષકમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
$3$. $[Fe(CO)_5]$ માં $Fe$ પરમાણુ $0$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે.
$4$. પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $CO$ ને કારણે, $4s$ ઇલેક્ટ્રોન $3d$ કક્ષકોમાં યુગ્મિત થાય છે, જેનાથી એક $4s$, ત્રણ $4p$, અને એક $3d$ કક્ષક ખાલી થાય છે.
$5$. આ પાંચ કક્ષકો સંકરણ પામીને પાંચ $dsp^3$ સંકર કક્ષકો બનાવે છે, જેના પરિણામે ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ ભૂમિતિ મળે છે.

(B) $1$. મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Mn^{3+}$ છે. $Mn$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $25$ છે, તેથી $Mn^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^4$ છે.
$2$. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે, જે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ (pairing) પ્રેરે છે.
$3$. $Mn^{3+}$ માં, યુગ્મીકરણ પછી $3d^4$ રચના $t_{2g}^4 e_g^0$ બને છે, જેનાથી બે $3d$ કક્ષકો ખાલી રહે છે.
$4$. આ બે ખાલી $3d$ કક્ષકો, એક $4s$ કક્ષક અને ત્રણ $4p$ કક્ષકો સંકરણ પામીને $d^2sp^3$ સંકર કક્ષકો બનાવે છે.
$5$. સવર્ગ આંક $6$ હોવાથી, ભૂમિતિ અષ્ટફલકીય છે.

(C) $1$. સવર્ગ સંકીર્ણ $K_4[Fe(CN)_6]$ છે.
$2$. મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Fe^{2+}$ છે.
$3$. સવર્ગ સંકીર્ણોમાં, મધ્યસ્થ ધાતુ આયન લિગેન્ડ ($CN^-$ આયનો) પાસેથી ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારે છે.
$4$. લુઈસ સિદ્ધાંત મુજબ, ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સ્વીકારનારને લુઈસ એસિડ કહેવામાં આવે છે.
$5$. તેથી, $Fe^{2+}$ એ લુઈસ એસિડ તરીકે વર્તે છે.

(D) $1$. મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Co^{3+}$ છે. $Co$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $27$ છે, તેથી $Co^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^6$ છે.
$2$. $NH_3$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે, જે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
$3$. $NH_3$ ની હાજરીમાં, છ $3d$ ઇલેક્ટ્રોન પ્રથમ ત્રણ $3d$ કક્ષકોમાં યુગ્મિત થઈ જાય છે, જેથી કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન બાકી રહેતો નથી $(n = 0)$।
$4$. સંકરણ $d^2sp^3$ છે, જે અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ દર્શાવે છે।