Types of bonding and Forces in solid Questions in Gujarati

(C) ધાત્વિક બંધમાં,સંયોજકતા કક્ષાના ઇલેક્ટ્રોન અસ્થાનિકૃત (delocalised) હોય છે અને ઘણા પરમાણુઓ વચ્ચે વહેંચાયેલા હોય છે.
આ અસ્થાનિકૃત ઇલેક્ટ્રોન ધાતુના પરમાણુઓને મજબૂત અપાકર્ષણ બળોનો સામનો કર્યા વિના એકબીજા પર સરકવા દે છે.
ધાતુઓની ટીપી શકાય તેવી અને ખેંચી શકાય તેવી ક્ષમતા ધાતુ આયનોના સ્તરોની આ સરકવાની ક્ષમતાને કારણે છે.

(C) ગ્રેફાઇટ એક નરમ ઘન લ્યુબ્રિકન્ટ છે જે પીગળવું અત્યંત મુશ્કેલ છે.
આનું કારણ એ છે કે ગ્રેફાઇટમાં કાર્બન પરમાણુઓ મોટી પ્લેટો (રિંગ્સ) માં ગોઠવાયેલા હોય છે,જેમાં સ્તરોની અંદર મજબૂત સહસંયોજક બંધો હોય છે,જ્યારે સ્તરો પોતે નબળા વાન ડેર વાલ્સ બળો (આંતર-પ્લેટ બંધો) દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
આ નબળા આંતર-પ્લેટ બંધો સ્તરોને એકબીજા પર સરકવા દે છે,જે તેને લ્યુબ્રિકન્ટ બનાવે છે,જ્યારે સ્તરોની અંદરના મજબૂત સહસંયોજક બંધોને તોડવા માટે ખૂબ ઊંચા તાપમાનની જરૂર પડે છે,જેના કારણે તેને પીગળવું મુશ્કેલ બને છે.

(C) ધાતુઓની ચમક ધાતુના લેટિસમાં રહેલા મુક્ત અથવા ગતિશીલ ઇલેક્ટ્રોનને કારણે હોય છે.
જ્યારે પ્રકાશ ધાતુની સપાટી પર અથડાય છે,ત્યારે આ ગતિશીલ ઇલેક્ટ્રોન આપાત પ્રકાશની ઊર્જાનું શોષણ કરે છે અને પછી તેને ફરીથી ઉત્સર્જિત કરે છે.
ગતિશીલ ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા પ્રકાશનું આ પરાવર્તન ધાતુને તેની લાક્ષણિક ચમક આપે છે.

(B) દ્રાવણની એન્થાલ્પી $(\Delta H_{\text{sol}})$ એ લેટિસ એન્થાલ્પી અને હાઇડ્રેશન એન્થાલ્પીના સરવાળા જેટલી હોય છે:
$\Delta H_{\text{sol}} = \Delta H_{\text{lattice}} + \Delta H_{\text{hyd}}$
આપેલ છે: $\Delta H_{\text{lattice}} = +788 \ kJ \ mol^{-1}$ અને $\Delta H_{\text{hyd}} = -784 \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta H_{\text{sol}} = 788 \ kJ \ mol^{-1} + (-784 \ kJ \ mol^{-1}) = +4 \ kJ \ mol^{-1}$

(D) નેટવર્ક ઘન (સહસંયોજક ઘન તરીકે પણ ઓળખાય છે) સ્ફટિકમાં નજીકના પરમાણુઓ વચ્ચે સહસંયોજક બંધ બનવાથી બને છે. $AlN$,હીરો,$ZnS$,અને $SiO_2$ એ નેટવર્ક ઘન છે. આમ,નેટવર્ક ઘન પદાર્થોની સંખ્યા $4$ છે.
આયનીય ઘન પદાર્થો આયનો (ધન આયન અને ઋણ આયન) ની ત્રિ-પરિમાણીય ગોઠવણી દ્વારા બને છે જે મજબૂત સ્થિર વિદ્યુતીય બળો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. $CaF_2$,$MgO$,અને $NaCl$ એ આયનીય ઘન છે. આમ,આયનીય ઘન પદાર્થોની સંખ્યા $3$ છે.
$H_2O$ (બરફ) અને $CCl_4$ એ આણ્વિય ઘન છે.
$Cu$ અને $Ag$ એ ધાત્વિય ઘન છે.
તેથી,નેટવર્ક ઘન અને આયનીય ઘન પદાર્થોની સંખ્યા અનુક્રમે $4$ અને $3$ છે.

(C) દ્વિધ્રુવીય-પ્રેરિત દ્વિધ્રુવીય આંતરક્રિયાઓ ધ્રુવીય અણુ (કાયમી દ્વિધ્રુવ ધરાવતો) અને અધ્રુવીય અણુ (કાયમી દ્વિધ્રુવ ન ધરાવતો) વચ્ચે જોવા મળે છે.
ધ્રુવીય અણુનો કાયમી દ્વિધ્રુવ અધ્રુવીય અણુના ઇલેક્ટ્રોન વાદળને વિકૃત કરીને તેમાં દ્વિધ્રુવ પ્રેરિત કરે છે.
$NH_3$ એક ધ્રુવીય અણુ છે,જ્યારે $H_2$ એક અધ્રુવીય અણુ છે. તેથી,તેમની વચ્ચે દ્વિધ્રુવીય-પ્રેરિત દ્વિધ્રુવીય આંતરક્રિયાઓ અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$H_2O$ અને $C_2H_5OH$ બંને ધ્રુવીય છે,જે દ્વિધ્રુવીય-દ્વિધ્રુવીય આંતરક્રિયાઓ દર્શાવે છે.
$Cl_2$ અને $CCl_4$ બંને અધ્રુવીય છે,જે લંડન ડિસ્પર્ઝન બળો દર્શાવે છે.
$SiF_4$ અને $BF_3$ તેમની સમપ્રમાણ રચનાને કારણે અધ્રુવીય છે,જે લંડન ડિસ્પર્ઝન બળો દર્શાવે છે.

(A) સ્થિર ડાયપોલ વચ્ચેની આંતરક્રિયા ઉર્જા $1 / r^3$ ના પ્રમાણમાં હોય છે.
પરિભ્રમણ કરતા ધ્રુવીય અણુઓ માટે,આંતરક્રિયા ઉર્જા $1 / r^6$ ના પ્રમાણમાં હોય છે (જેને ઘણીવાર $Keesom$ બળો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે).
તેથી,સાચો સંબંધ સ્થિર અણુઓ માટે $1 / r^3$ અને પરિભ્રમણ કરતા અણુઓ માટે $1 / r^6$ છે.

(C) $Diamond$ માં, દરેક કાર્બન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને સખત, ત્રિ-પરિમાણીય ટેટ્રાહેડ્રલ નેટવર્કમાં $4$ અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે. આ માળખું પરમાણુઓની હિલચાલને અટકાવે છે, જે તેને અત્યંત સખત બનાવે છે.
$Graphite$ માં, દરેક કાર્બન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે, જે સમતલીય ષટ્કોણીય સ્તરો બનાવે છે. આ સ્તરો નબળા $van \ der \ Waals$ બળો દ્વારા એકસાથે જોડાયેલા હોય છે, જે સ્તરોને એકબીજા પર સરકવા દે છે, જેનાથી $graphite$ નરમ બને છે.

(C) સિલિકોન કાર્બાઇડ $(SiC)$ એ સહસંયોજક ઘન (નેટવર્ક ઘન તરીકે પણ ઓળખાય છે) છે.
આ બંધારણમાં, સિલિકોન અને કાર્બન પરમાણુઓ ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્કમાં સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
$MgO$ એ આયનીય ઘન છે, $Mg$ એ ધાત્વિક ઘન છે, અને $CaF_2$ એ આયનીય ઘન છે.

(B) આયનીય ઘન પદાર્થની લેટિસ એન્થાલ્પી એટલે $1 \ mol$ ઘન આયનીય સંયોજનને તેના વાયુરૂપ ઘટક આયનોમાં સંપૂર્ણપણે અલગ કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા.
$NaCl_{(s)}$ માટે, આ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
$NaCl_{(s)} \longrightarrow Na^{+}_{(g)} + Cl^{-}_{(g)}$
આમ, આ પ્રક્રિયાની એન્થાલ્પી ફેરફાર $(\Delta_r H)$ એ $NaCl_{(s)}$ ની લેટિસ એન્થાલ્પીને અનુરૂપ છે.

(C) ઘન અવસ્થામાં, $PCl_{5}$ સ્વયં-આયનીકરણ પામીને આયનીય લેટીસ બનાવે છે, જેમાં ચતુષ્ફલકીય $[PCl_{4}]^{+}$ કેટાયન અને અષ્ટફલકીય $[PCl_{6}]^{-}$ એનાયન હોય છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $2PCl_{5}(s) \longrightarrow [PCl_{4}]^{+}(s) + [PCl_{6}]^{-}(s)$.