Chemical Properties of Metals Questions in Hindi

(C) जब लोहे के बुरादे $(Fe)$ में तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$ मिलाया जाता है,तो एक विस्थापन अभिक्रिया होती है जिसमें लोहा अम्ल से हाइड्रोजन को विस्थापित कर देता है।
इसके परिणामस्वरूप आयरन$(II)$ क्लोराइड $(FeCl_2)$ का निर्माण होता है और हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ निकलती है।
इस अभिक्रिया का रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$Fe_{(s)} + 2HCl_{(aq)} \to FeCl_{2(aq)} + H_{2(g)} \uparrow$

(N/A) सिल्वर नाइट्रेट के विलयन से कॉपर धातु द्वारा चांदी की प्राप्ति एक विस्थापन अभिक्रिया है। कॉपर,चांदी से अधिक अभिक्रियाशील होता है,इसलिए यह चांदी को उसके लवण के विलयन से विस्थापित कर देता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2AgNO_{3(aq)} + Cu_{(s)} \to Cu(NO_3)_{2(aq)} + 2Ag_{(s)}$
इस अभिक्रिया में,कॉपर धातु सिल्वर नाइट्रेट के विलयन से सिल्वर आयनों को विस्थापित करके कॉपर$(II)$ नाइट्रेट और ठोस चांदी बनाती है।

(A) सोडियम $(Na)$ और पोटेशियम $(K)$ अत्यधिक सक्रिय धातुएँ हैं।
हवा (ऑक्सीजन) और पानी (नमी) के संपर्क में आने पर ये बहुत तेजी से और विस्फोटक रूप से प्रतिक्रिया करती हैं।
यदि इन्हें खुला छोड़ दिया जाए,तो ये वायुमंडलीय ऑक्सीजन और नमी के साथ प्रतिक्रिया करती हैं,जिससे दुर्घटनाग्रस्त आग लग सकती है।
इसलिए,इन प्रतिक्रियाओं को रोकने और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए,सोडियम को केरोसिन के तेल में डुबोकर रखा जाता है,क्योंकि यह केरोसिन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।

(N/A) $(i)$ $3Fe_{(s)} + 4H_2O_{(g)} \rightarrow Fe_3O_{4(s)} + 4H_{2(g)}$
$(ii)$ कैल्शियम की जल के साथ अभिक्रिया: $Ca_{(s)} + 2H_2O_{(l)} \rightarrow Ca(OH)_{2(aq)} + H_{2(g)} + \text{ऊष्मा}$
$(iii)$ पोटेशियम की जल के साथ अभिक्रिया: $2K_{(s)} + 2H_2O_{(l)} \rightarrow 2KOH_{(aq)} + H_{2(g)} + \text{ऊष्मा}$

(N/A) जब तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$ को एक सक्रिय धातु में मिलाया जाता है,तो हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ निकलती है।
जब लोहा $(Fe)$ तनु सल्फ्यूरिक अम्ल $(H_2SO_4)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो आयरन$(II)$ सल्फेट $(FeSO_4)$ बनता है और साथ ही हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ मुक्त होती है।
इसकी रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Fe(s) + H_2SO_4(aq) \longrightarrow FeSO_4(aq) + H_2(g)$

(N/A) मिश्रधातु दो या दो से अधिक तत्वों का समांगी मिश्रण होती हैं।
ये तत्व दो धातुएं,या एक धातु और एक अधातु हो सकते हैं।
मिश्रधातु बनाने के लिए पहले मुख्य धातु को पिघलाया जाता है और फिर उसमें अन्य तत्वों को घोला जाता है।
उदाहरण के लिए,$Steel$ (इस्पात),$Iron$ (लोहा) और $Carbon$ (कार्बन) की एक मिश्रधातु है।

(D) विस्थापन अभिक्रिया तब होती है जब एक अधिक सक्रिय धातु अपने लवण के विलयन से कम सक्रिय धातु को विस्थापित कर देती है।
सक्रियता श्रेणी के अनुसार,कॉपर $(Cu)$ सिल्वर $(Ag)$ से अधिक सक्रिय है।
इसलिए,कॉपर सिल्वर नाइट्रेट $(AgNO_{3})$ के विलयन से सिल्वर को विस्थापित कर सकता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है: $Cu(s) + 2AgNO_{3}(aq) \rightarrow Cu(NO_{3})_{2}(aq) + 2Ag(s)$.
अन्य विकल्पों में,डाली गई धातु लवण के विलयन में मौजूद धातु से कम सक्रिय है,इसलिए कोई विस्थापन अभिक्रिया नहीं होगी।

(C) खाद्य पदार्थों के डिब्बों पर जिंक के बजाय टिन की परत चढ़ाई जाती है क्योंकि जिंक,टिन की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील (reactive) होता है।
जब भोजन (जिसमें अक्सर कार्बनिक अम्ल होते हैं) जिंक की परत के संपर्क में आता है,तो जिंक अम्लों के साथ अभिक्रिया करके जहरीले जिंक लवण बनाता है,जो भोजन को दूषित कर सकते हैं।
इसके विपरीत,टिन जिंक की तुलना में कम अभिक्रियाशील है और खाद्य अम्लों के साथ आसानी से अभिक्रिया नहीं करता है,जिससे यह भोजन को संरक्षित करने के लिए एक सुरक्षित विकल्प बन जाता है।

(N/A) वे धातु ऑक्साइड जो अम्ल और क्षारक दोनों के साथ अभिक्रिया करके लवण और जल प्रदान करते हैं,उन्हें उभयधर्मी ऑक्साइड कहा जाता है।
ये ऑक्साइड द्वैध प्रकृति प्रदर्शित करते हैं,जिसमें अम्लीय और क्षारीय दोनों गुण होते हैं।
उदाहरण: एल्युमिनियम ऑक्साइड $(Al_2O_3)$ और जिंक ऑक्साइड $(ZnO)$।

(N/A) सक्रियता श्रेणी में हाइड्रोजन से अधिक सक्रिय धातुएं तनु अम्लों से हाइड्रोजन को विस्थापित कर सकती हैं। ऐसी धातुओं के उदाहरण $Sodium$ $(Na)$ और $Magnesium$ $(Mg)$ हैं।
हाइड्रोजन से कम सक्रिय धातुएं तनु अम्लों से हाइड्रोजन को विस्थापित नहीं कर सकती हैं। ऐसी धातुओं के उदाहरण $Copper$ $(Cu)$ और $Silver$ $(Ag)$ हैं।

(B) अधातुएं ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके अम्लीय ऑक्साइड बनाती हैं।
उदाहरण के लिए:
${S_{(s)}} + {O_{2(g)}} \to {SO_{2(g)}}$ (जो प्रकृति में अम्लीय है)।
जब ये ऑक्साइड जल में घुलते हैं,तो वे अम्ल बनाते हैं। उदाहरण के लिए,${SO_2} + H_2O \to H_2SO_3$ (सल्फ्यूरस अम्ल)।

(A)

धातु	अधातु
धातुएं विद्युत धनात्मक (electropositive) होती हैं।	अधातुएं विद्युत ऋणात्मक (electronegative) होती हैं।
ये ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके क्षारीय ऑक्साइड बनाती हैं। $4Na + O_2 \longrightarrow 2Na_2O$. ये आमतौर पर आयनिक बंध बनाती हैं।	ये ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके अम्लीय या उदासीन ऑक्साइड बनाती हैं। $C + O_2 \longrightarrow CO_2$. ये आमतौर पर सहसंयोजक बंध बनाती हैं।
ये जल के साथ अभिक्रिया करके ऑक्साइड या हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस बनाती हैं। $2Na + 2H_2O \longrightarrow 2NaOH + H_2 \uparrow$.	ये सामान्यतः जल के साथ अभिक्रिया नहीं करती हैं।
ये तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया करके लवण और हाइड्रोजन गैस बनाती हैं। $2Na + 2HCl \longrightarrow 2NaCl + H_2 \uparrow$.	ये तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया नहीं करती हैं क्योंकि ये हाइड्रोजन को विस्थापित नहीं कर सकती हैं।
ये अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य करती हैं क्योंकि ये आसानी से इलेक्ट्रॉन त्यागती हैं। $Na \longrightarrow Na^+ + e^-$.	ये ऑक्सीकारक (oxidizing agent) के रूप में कार्य करती हैं क्योंकि ये इलेक्ट्रॉन ग्रहण करती हैं। $Cl_2 + 2e^- \longrightarrow 2Cl^-$.

(A) उस व्यक्ति ने आभूषणों को साफ करने के लिए $Aqua$ $Regia$ (अम्लराज) का उपयोग किया होगा।
$Aqua$ $Regia$ सांद्र $HCl$ और सांद्र $HNO_3$ का $3:1$ के अनुपात में ताजा तैयार किया गया मिश्रण है।
यह एक अत्यधिक संक्षारक और धुंआ छोड़ने वाला तरल है जो सोने जैसी उत्कृष्ट धातुओं को घोलने में सक्षम है।
जब सोने की चूड़ियों को इस घोल में डुबोया गया,तो सोने की बाहरी परत घुल गई,जिससे अंदर की नई और चमकदार परत दिखाई देने लगी,जिससे चूड़ियाँ नई जैसी दिखने लगीं।
हालाँकि,क्योंकि सोने की बाहरी परत घोल में घुल गई थी,इसलिए चूड़ियों का कुल वजन काफी कम हो गया।

(N/A) तांबा ठंडे पानी,गर्म पानी या भाप के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
हालाँकि,लोहा भाप के साथ अभिक्रिया करता है।
यदि गर्म पानी के टैंक स्टील (लोहे की मिश्र धातु) से बनाए जाते हैं,तो स्टील में मौजूद लोहा गर्म पानी से बनने वाली भाप के साथ तेजी से अभिक्रिया करेगा।
$3Fe(s) + 4H_2O(g) \to Fe_3O_4(s) + 4H_2(g)$
यह अभिक्रिया टैंक के संक्षारण और खराब होने का कारण बनेगी।
यही कारण है कि गर्म पानी के टैंक बनाने के लिए तांबे का उपयोग किया जाता है,स्टील का नहीं।

(N/A) $Sodium$,$potassium$ और $lithium$ अत्यधिक सक्रिय धातुएं हैं जो हवा और पानी दोनों के साथ बहुत तेजी से अभिक्रिया करती हैं। इन्हें वायुमंडलीय ऑक्सीजन और नमी के संपर्क में आने से रोकने के लिए,जिससे इनमें आग लग सकती है या इनका ऑक्सीकरण हो सकता है,इन्हें केरोसिन तेल में डुबोकर रखा जाता है।

(N/A) सिल्वर $(Ag)$ सक्रियता श्रेणी में हाइड्रोजन से कम सक्रिय है,इसलिए यह तनु $HCl$ से हाइड्रोजन को विस्थापित नहीं करता है।
$(b)$ एल्युमीनियम और तनु $HCl$ के बीच की अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी होती है,जिसका अर्थ है कि यह ऊष्मीय ऊर्जा छोड़ती है,जिससे अभिक्रिया मिश्रण का तापमान बढ़ जाता है।
$(c)$ सोडियम एक अत्यधिक सक्रिय क्षार धातु है। तनु $HCl$ के साथ इसकी अभिक्रिया अत्यधिक ऊष्माक्षेपी और तीव्र होती है,जो बड़ी मात्रा में ऊष्मा छोड़ती है जिससे उत्पन्न हाइड्रोजन गैस में आग लग जाती है,जिससे यह अत्यधिक विस्फोटक हो जाती है।
$(d)$ लेड तनु $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके लेड$(II)$ क्लोराइड और हाइड्रोजन गैस बनाता है। देखे गए बुलबुले हाइड्रोजन गैस के निकलने के कारण होते हैं: $Pb(s) + 2HCl(aq) \rightarrow PbCl_2(aq) + H_2(g)$।

(N/A) धातुओं की सक्रियता श्रेणी में,जिंक हाइड्रोजन से ऊपर स्थित है,जिसका अर्थ है कि यह हाइड्रोजन से अधिक सक्रिय है। इसलिए,जिंक तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल से हाइड्रोजन को विस्थापित कर जिंक क्लोराइड और हाइड्रोजन गैस बनाता है।
$Zn(s) + 2HCl(aq) \longrightarrow ZnCl_2(aq) + H_2(g)$
इसके विपरीत,कॉपर सक्रियता श्रेणी में हाइड्रोजन से नीचे स्थित है,जिसका अर्थ है कि यह हाइड्रोजन से कम सक्रिय है। परिणामस्वरूप,कॉपर तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल से हाइड्रोजन को विस्थापित नहीं कर सकता है और कोई अभिक्रिया नहीं होती है।
$Cu(s) + HCl(aq) \longrightarrow \text{No reaction}$

(N/A) $Zn$ के दानों की अभिक्रिया:
$(a)$ तनु $H_{2}SO_{4}$ के साथ:
$Zn(s) + H_{2}SO_{4}(aq) \rightarrow ZnSO_{4}(aq) + H_{2}(g)$
$(b)$ तनु $HCl$ के साथ:
$Zn(s) + 2HCl(aq) \rightarrow ZnCl_{2}(aq) + H_{2}(g)$
$(c)$ तनु $HNO_{3}$ के साथ:
तनु $HNO_{3}$ के साथ अभिक्रिया अन्य अम्लों की तुलना में भिन्न होती है क्योंकि नाइट्रिक एसिड एक प्रबल ऑक्सीकारक है। यह उत्पन्न $H_{2}$ गैस को $H_{2}O$ में ऑक्सीकृत कर देता है और स्वयं नाइट्रोजन के ऑक्साइड में अपचयित हो जाता है। बहुत तनु $HNO_{3}$ के लिए अभिक्रिया इस प्रकार है:
$4Zn(s) + 10HNO_{3}(aq) \rightarrow 4Zn(NO_{3})_{2}(aq) + 5H_{2}O(l) + N_{2}O(g)$

(N/A) $Zn$ के दानों की अभिक्रिया:
$(a)$ $NaCl$ विलयन:
$Zn(s) + NaCl(aq) \rightarrow$ कोई अभिक्रिया नहीं।
जिंक,सोडियम से कम अभिक्रियाशील है,इसलिए यह इसके लवण विलयन से सोडियम को विस्थापित नहीं कर सकता है।
$(b)$ $NaOH$ विलयन:
$Zn(s) + 2NaOH(aq) \rightarrow Na_2ZnO_2(aq) + H_2(g)$
जब जिंक सोडियम हाइड्रॉक्साइड के गर्म सांद्र विलयन के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह सोडियम जिंकेट बनाता है और हाइड्रोजन गैस मुक्त करता है।

(A) एक्वा रेजिया सांद्र हाइड्रोक्लोरिक एसिड $(HCl)$ और सांद्र नाइट्रिक एसिड $(HNO_3)$ का $3:1$ के अनुपात में ताजा तैयार किया गया मिश्रण है।
यह एक अत्यधिक संक्षारक,धुंआ देने वाला तरल है जो सोने और प्लैटिनम जैसी उत्कृष्ट धातुओं को घोलने में सक्षम कुछ अभिकर्मकों में से एक है।
सोना अकेले किसी भी एसिड में नहीं घुलता है,लेकिन यह मिश्रण नाइट्रोसिल क्लोराइड $(NOCl)$ और क्लोरीन $(Cl_2)$ उत्पन्न करता है,जो सोने के साथ प्रतिक्रिया करके घुलनशील गोल्ड क्लोराइड $(AuCl_3)$ बनाता है।

(D) धातुओं की जल के साथ अभिक्रियाशीलता उनकी सक्रियता श्रेणी में उनके स्थान पर निर्भर करती है।
$Na$ (सोडियम) ठंडे जल के साथ तीव्रता से अभिक्रिया करता है।
$Ca$ (कैल्शियम) ठंडे जल के साथ अभिक्रिया करता है,हालांकि सोडियम की तुलना में कम तीव्रता से।
$Mg$ (मैग्नीशियम) ठंडे जल के साथ अभिक्रिया नहीं करता है,लेकिन गर्म जल के साथ अभिक्रिया करके मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस बनाता है।
$Fe$ (लोहा) न तो ठंडे और न ही गर्म जल के साथ अभिक्रिया करता है। हालाँकि,यह भाप के साथ अभिक्रिया करके आयरन ऑक्साइड $(Fe_3O_4)$ और हाइड्रोजन गैस बनाता है।

(A) जब लोहे की भाप (जल वाष्प) के साथ लंबे समय तक अभिक्रिया कराई जाती है,तो यह आयरन($II$,$III$) ऑक्साइड बनाता है और हाइड्रोजन गैस मुक्त करता है।
इस अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$3Fe(s) + 4H_{2}O(g) \rightarrow Fe_{3}O_{4}(s) + 4H_{2}(g)$
अतः,प्राप्त होने वाला ऑक्साइड $Fe_{3}O_{4}$ है।

(D) $1$. कैल्शियम, सोडियम या पोटेशियम की तुलना में जल के साथ कम तीव्र अभिक्रिया करता है।
$2$. रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है: $Ca(s) + 2H_2O(l) \rightarrow Ca(OH)_2(aq) + H_2(g)$।
$3$. इस अभिक्रिया के दौरान, उत्पन्न हाइड्रोजन गैस के बुलबुले कैल्शियम धातु की सतह पर चिपक जाते हैं।
$4$. इन बुलबुलों के कारण, कैल्शियम धातु जल की सतह पर तैरने लगती है।
$5$. अतः, कथन $(ii)$ और $(iv)$ सही हैं। इसलिए, सही विकल्प $D$ है।

(C) सामान्यतः, धातुएं तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया करके लवण और हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करती हैं $(M + \text{तनु अम्ल} \rightarrow \text{लवण} + H_2)$।
हालाँकि, नाइट्रिक अम्ल $(HNO_3)$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है।
जब कोई धातु $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया करती है, तो उत्पन्न हाइड्रोजन गैस का अम्ल द्वारा जल $(H_2O)$ में ऑक्सीकरण हो जाता है, और अम्ल स्वयं नाइट्रोजन के ऑक्साइड $(N_2O, NO, NO_2)$ में अपचयित हो जाता है।
इसलिए, $HNO_3$ अधिकांश धातुओं के साथ हाइड्रोजन गैस मुक्त नहीं करता है।
मैग्नीशियम $(Mg)$ और मैंगनीज $(Mn)$ इसके अपवाद हैं, जो बहुत ही तनु नाइट्रिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस मुक्त करते हैं।

(D) एक्वा-रीजिया सांद्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$ और सांद्र नाइट्रिक अम्ल $(HNO_3)$ का ताजा तैयार मिश्रण है।
इसे आयतन के अनुसार $3:1$ के अनुपात में तैयार किया जाता है।
अतः,सही संगठन $3$ भाग सांद्र $HCl$ और $1$ भाग सांद्र $HNO_3$ है।

(C) स्टेनलेस स्टील लोहे की एक मिश्रधातु है।
यह मुख्य रूप से लोहे $(Fe)$,क्रोमियम $(Cr)$ और निकल $(Ni)$ से बनी होती है।
क्रोमियम को जंग से बचाने के लिए मिलाया जाता है,जबकि निकल को स्टील के यांत्रिक गुणों और स्थायित्व को बेहतर बनाने के लिए मिलाया जाता है।
इसलिए,सही विकल्प $Ni$ और $Cr$ है।

(D) धातुओं की सक्रियता श्रेणी के अनुसार,सक्रियता का क्रम $Mg > Zn > Cu > Ag$ है।
सक्रियता श्रेणी में ऊपर स्थित धातु अपने से नीचे स्थित धातु को उसके लवण के विलयन से विस्थापित कर सकती है।
चूंकि $Ag$ (सिल्वर) दी गई धातुओं में सबसे कम सक्रिय है,इसलिए यह अन्य तीनों धातुओं ($Mg$,$Zn$ और $Cu$) द्वारा अपने लवण के विलयन से विस्थापित हो जाएगी।

(A) वर्णित गुण क्षार धातुओं (alkali metals) के विशिष्ट गुण हैं।
$1$. सोडियम $(Na)$ और पोटेशियम $(K)$ जैसी क्षार धातुएं इतनी नरम होती हैं कि उन्हें चाकू से काटा जा सकता है।
$2$. ये हवा में ऑक्सीजन के साथ बहुत तेजी से अभिक्रिया करके ऑक्साइड बनाती हैं,इसलिए इन्हें हवा और नमी के संपर्क से बचाने के लिए केरोसिन में रखा जाता है।
$3$. ये पानी के साथ तेजी से अभिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस और धातु हाइड्रॉक्साइड बनाती हैं।
$4$. दिए गए विकल्पों में से,$Na$ (सोडियम) इन सभी मानदंडों को पूरी तरह से पूरा करता है।

(C) मैग्नीशियम $(Mg)$ एक मध्यम अभिक्रियाशील धातु है।
$1$. यह ऑक्सीजन में चमकदार सफेद लौ के साथ जलकर मैग्नीशियम ऑक्साइड $(2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO)$ बनाता है। यह कथन सही है।
$2$. मैग्नीशियम ठंडे पानी के साथ अभिक्रिया नहीं करता है। यह गर्म पानी के साथ अभिक्रिया करके मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस $(Mg + 2H_2O \text{ (\text{गर्म})} \rightarrow Mg(OH)_2 + H_2)$ बनाता है। इसलिए विकल्प $C$ गलत है क्योंकि यह ठंडे पानी के साथ अभिक्रिया का दावा करता है।
$3$. मैग्नीशियम भाप के साथ अभिक्रिया करके मैग्नीशियम ऑक्साइड और हाइड्रोजन गैस $(Mg + H_2O \text{ (\text{भाप})} \rightarrow MgO + H_2)$ बनाता है।

(D) मिश्रधातु दो या दो से अधिक धातुओं,या एक धातु और एक अधातु का समांगी मिश्रण होती है।
अमलगम मिश्रधातु का एक विशिष्ट प्रकार है जिसमें एक घटक के रूप में पारा $(Hg)$ होता है।
दिए गए विकल्पों में से,जिंक अमलगम जिंक $(Zn)$ और पारे $(Hg)$ की मिश्रधातु है।
स्टेनलेस स्टील लोहा,क्रोमियम और निकल की मिश्रधातु है।
अल्निको एल्युमिनियम,निकल और कोबाल्ट की मिश्रधातु है।
सोल्डर सीसा $(Pb)$ और टिन $(Sn)$ की मिश्रधातु है।

(C) अधिकांश धात्विक ऑक्साइड प्रकृति में क्षारीय होते हैं क्योंकि वे अम्ल के साथ अभिक्रिया करके लवण और जल बनाते हैं।
हालाँकि,कुछ धात्विक ऑक्साइड,जैसे एल्युमिनियम ऑक्साइड $(Al_2O_3)$ और जिंक ऑक्साइड $(ZnO)$,अम्लीय और क्षारीय दोनों प्रकार के व्यवहार प्रदर्शित करते हैं।
इन्हें उभयधर्मी (amphoteric) ऑक्साइड कहा जाता है।
ये अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करके लवण और जल उत्पन्न करते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$Al$ (एल्युमिनियम) एक उभयधर्मी ऑक्साइड $(Al_2O_3)$ बनाता है,जबकि $Na$ और $Ca$ क्षारीय ऑक्साइड बनाते हैं और $Cu$ भी क्षारीय ऑक्साइड बनाता है।

(C) एक रासायनिक अभिक्रिया तब होती है जब एक अधिक सक्रिय धातु अपने लवण के विलयन से कम सक्रिय धातु को विस्थापित करती है।
सक्रियता श्रेणी के अनुसार,सक्रियता का क्रम $Mg > Zn > Fe > Pb > Cu$ है।
विकल्प $C$ में,$Fe$,$Cu$ से अधिक सक्रिय है,इसलिए $Fe$,$CuSO_4$ के विलयन से $Cu$ को विस्थापित करके $FeSO_4$ और $Cu$ बना सकता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $Fe(s) + CuSO_4(aq) \rightarrow FeSO_4(aq) + Cu(s)$।
अन्य विकल्पों $(A, B, D)$ में,मिलाई गई धातु लवण के विलयन में मौजूद धातु से कम सक्रिय है,इसलिए कोई अभिक्रिया नहीं होगी।

(N/A) उत्पन्न गैस की पहचान अभिक्रिया पात्र के मुख के पास जलती हुई माचिस की तीली लाकर की जा सकती है; यह 'पॉप' (pop) ध्वनि उत्पन्न करेगी,जो हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ की उपस्थिति की पुष्टि करती है।
सोडियम हाइड्रोक्साइड के साथ अभिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण:
$M + 2NaOH \rightarrow Na_2MO_2 + H_2 \uparrow$
हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ अभिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण:
$M + 2HCl \rightarrow MCl_2 + H_2 \uparrow$
चूंकि तत्व $M$ अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस मुक्त करता है,इसलिए तत्व $M$ एक उभयधर्मी (amphoteric) धातु है (जैसे कि जिंक)।

(B) जब धातुएं अधिकांश खनिज अम्लों (जैसे $HCl$ या $H_2SO_4$) के साथ अभिक्रिया करती हैं,तो हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ उत्पन्न होती है।
हालाँकि,$HNO_3$ (नाइट्रिक अम्ल) एक बहुत ही प्रबल ऑक्सीकारक है।
जब कोई धातु $HNO_3$ के साथ अभिक्रिया करती है,तो उत्पन्न हाइड्रोजन गैस का नाइट्रिक अम्ल द्वारा तुरंत जल $(H_2O)$ में ऑक्सीकरण हो जाता है।
परिणामस्वरूप,धातु स्वयं अपने संबंधित नाइट्रेट लवण में परिवर्तित हो जाती है और नाइट्रिक अम्ल का नाइट्रोजन ऑक्साइड जैसे $N_2O$,$NO$,या $NO_2$ में अपचयन हो जाता है।

(N/A) यौगिक $X$ आयरन$(III)$ ऑक्साइड है, जिसे $Fe_{2}O_{3}$ के रूप में दर्शाया जाता है।
$(b)$ इस अभिक्रिया को थर्मिट अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
$(c)$ अभिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$Fe_{2}O_{3}(s) + 2Al(s) \rightarrow 2Fe(l) + Al_{2}O_{3}(s) + \text{ऊष्मा}$

(A) $1$. दिया गया है कि लवण $Y$ का आणविक सूत्र $XOH$ है और इसका आणविक द्रव्यमान $40$ है।
$2$. $O$ का परमाणु द्रव्यमान $16$ और $H$ का $1$ है। इसलिए, $X + 16 + 1 = 40$, जिससे $X = 23$ प्राप्त होता है। $23$ परमाणु द्रव्यमान वाला तत्व सोडियम $(Na)$ है।
$3$. अतः, $X$ सोडियम $(Na)$ है, $Y$ सोडियम हाइड्रोक्साइड $(NaOH)$ है और मुक्त होने वाली गैस $Z$ हाइड्रोजन $(H_2)$ है, जो अत्यधिक ज्वलनशील है।
$4$. संतुलित रासायनिक समीकरण: $2Na(s) + 2H_2O(l) \rightarrow 2NaOH(aq) + H_2(g) + \text{ऊष्मीय ऊर्जा}$.

(A) थर्माइट प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली धातु $A$ एल्युमिनियम $(Al)$ है।
जब एल्युमिनियम को ऑक्सीजन के साथ गर्म किया जाता है,तो यह एल्युमिनियम ऑक्साइड $(Al_{2}O_{3})$ बनाता है,जो ऑक्साइड $B$ है।
एल्युमिनियम ऑक्साइड उभयधर्मी होता है,जिसका अर्थ है कि यह अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करता है।
$A = Al$
$B = Al_{2}O_{3}$
$HCl$ (अम्ल) के साथ अभिक्रिया:
$Al_{2}O_{3} + 6HCl \rightarrow 2AlCl_{3} + 3H_{2}O$
$NaOH$ (क्षार) के साथ अभिक्रिया:
$Al_{2}O_{3} + 2NaOH \rightarrow 2NaAlO_{2} + H_{2}O$

(C) इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति तत्व की आयनन ऊर्जा से संबंधित होती है। जिन तत्वों की आयनन ऊर्जा अधिक होती है,वे आसानी से इलेक्ट्रॉन नहीं खोते हैं।
फ्लोरीन $(F)$ आवर्त सारणी के समूह $17$ में स्थित एक अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक अधातु है।
इसका परमाणु आकार बहुत छोटा और प्रभावी नाभिकीय आवेश अधिक होता है,जो इसके संयोजी इलेक्ट्रॉनों को बहुत मजबूती से जकड़े रखता है।
इसके विपरीत,$Na$,$Mg$ और $Al$ धातुएं हैं जिनकी आयनन ऊर्जा कम होती है और वे धनात्मक आयन ($Na^+$,$Mg^{2+}$,$Al^{3+}$) बनाने के लिए इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति रखती हैं।
इसलिए,$F$ में इलेक्ट्रॉन खोने के बजाय इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की प्रवृत्ति सबसे अधिक होती है,अतः यह सही उत्तर है।

(A) अधातुएँ सामान्यतः अम्लीय ऑक्साइड बनाती हैं। अधातुओं की बाह्यतम कक्षा में सामान्यतः $4$ से $8$ इलेक्ट्रॉन होते हैं।
दिए गए तत्वों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:
$(a)$ परमाणु क्रमांक $7$: $2, 5$ (नाइट्रोजन)
$(b)$ परमाणु क्रमांक $3$: $2, 1$ (लिथियम)
$(c)$ परमाणु क्रमांक $12$: $2, 8, 2$ (मैग्नीशियम)
$(d)$ परमाणु क्रमांक $19$: $2, 8, 8, 1$ (पोटेशियम)
चूंकि $7$ परमाणु क्रमांक वाला तत्व एक अधातु है,इसलिए यह अम्लीय ऑक्साइड बनाता है। शेष तीन तत्व $(Li, Mg, K)$ धातुएँ हैं और इसलिए वे क्षारीय ऑक्साइड बनाते हैं।

(N/A) यद्यपि एल्युमीनियम एक अत्यधिक अभिक्रियाशील धातु है,फिर भी यह संक्षारण (corrosion) के प्रति प्रतिरोधी है।
इसका कारण यह है कि एल्युमीनियम हवा में मौजूद ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके एल्युमीनियम ऑक्साइड $(Al_2O_3)$ की एक पतली और सुरक्षात्मक परत बनाता है।
यह ऑक्साइड परत बहुत स्थिर और अभेद्य होती है,जो धातु के आंतरिक भाग को आगे के ऑक्सीकरण और संक्षारण से बचाती है।
इसके अतिरिक्त,एल्युमीनियम वजन में हल्का,टिकाऊ और ऊष्मा का एक उत्कृष्ट सुचालक है,जो इसे खाना पकाने के बर्तन बनाने के लिए एक आदर्श सामग्री बनाता है।

(A-D) जब विलयनों को तांबे के पात्र में रखा जाता है:
$(a)$ तनु $HCl$: तांबा तनु $HCl$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है,इसलिए इसे रखा जा सकता है।
$(b)$ तनु $HNO_{3}$: नाइट्रिक एसिड एक प्रबल ऑक्सीकारक है और तांबे के साथ अभिक्रिया करता है,इसलिए इसे नहीं रखा जा सकता है।
$(c)$ $ZnCl_{2}$: जिंक तांबे से अधिक सक्रिय है,इसलिए कोई विस्थापन अभिक्रिया नहीं होती है; इसे रखा जा सकता है।
$(d)$ $H_{2}O$: तांबा पानी के साथ अभिक्रिया नहीं करता है,इसलिए इसे रखा जा सकता है।
$(B)$ जब विलयनों को एल्यूमीनियम के पात्र में रखा जाता है:
$(a)$ तनु $HCl$: एल्यूमीनियम तनु $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके $AlCl_{3}$ और $H_{2}$ गैस बनाता है,इसलिए इसे नहीं रखा जा सकता है। अभिक्रिया: $2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_{3} + 3H_{2}$.
$(b)$ तनु $HNO_{3}$: एल्यूमीनियम तनु $HNO_{3}$ के साथ $Al_{2}O_{3}$ की एक सुरक्षात्मक परत बनाता है जो आगे की अभिक्रिया को रोकती है,इसलिए इसे रखा जा सकता है।
$(c)$ $ZnCl_{2}$: एल्यूमीनियम जिंक से अधिक सक्रिय है और विलयन से जिंक को विस्थापित कर देगा,इसलिए इसे नहीं रखा जा सकता है। अभिक्रिया: $2Al + 3ZnCl_{2} \rightarrow 2AlCl_{3} + 3Zn$.
$(d)$ $H_{2}O$: एल्यूमीनियम ठंडे या गर्म पानी के साथ अभिक्रिया नहीं करता है,इसलिए इसे रखा जा सकता है।

(A) तत्व $A$ कैल्शियम $(Ca)$ है।
जब $Ca$ जल के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड $(Ca(OH)_2)$ बनाता है,जो यौगिक $B$ है और इसका उपयोग सफेदी करने में किया जाता है।
अभिक्रिया: $Ca(s) + 2H_2O(l) \rightarrow Ca(OH)_2(aq) + H_2(g)$
जब $Ca(OH)_2$ को गर्म किया जाता है,तो यह विघटित होकर कैल्शियम ऑक्साइड $(CaO)$ बनाता है,जो ऑक्साइड $C$ है।
अभिक्रिया: $Ca(OH)_2(s) \xrightarrow{\text{Heat}} CaO(s) + H_2O(g)$
जब $CaO$ को जल के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह पुनः $Ca(OH)_2$ देता है।
अभिक्रिया: $CaO(s) + H_2O(l) \rightarrow Ca(OH)_2(aq)$
अतः,$A = Ca$,$B = Ca(OH)_2$,और $C = CaO$ है।

(A) क्षार धातु $A$ सोडियम $(Na)$ है।
जब $Na$ जल के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह यौगिक $B$ के रूप में सोडियम हाइड्रोक्साइड $(NaOH)$ बनाता है।
$NaOH$ का आणविक द्रव्यमान $= 23 + 16 + 1 = 40$ है।
जब $NaOH$ $(B)$ एल्युमिनियम ऑक्साइड $(Al_{2}O_{3})$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह यौगिक $C$ के रूप में सोडियम एल्युमिनेट $(NaAlO_{2})$ बनाता है,जो जल में घुलनशील है।
अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$2Na + 2H_{2}O \rightarrow 2NaOH + H_{2}$
$Al_{2}O_{3} + 2NaOH \rightarrow 2NaAlO_{2} + H_{2}O$

(N/A) धातु $M$ कॉपर $(Cu)$ है।
कॉपर सक्रियता श्रेणी में हाइड्रोजन से कम सक्रिय है,इसलिए यह तनु अम्लों से हाइड्रोजन को विस्थापित नहीं करती है।
जब कॉपर को ऑक्सीजन की उपस्थिति में गर्म किया जाता है,तो इसका ऑक्सीकरण होकर कॉपर$(II)$ ऑक्साइड $(CuO)$ बनता है,जो एक काले रंग का पदार्थ है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2Cu(s) + O_2(g) \rightarrow 2CuO(s)$ (काला उत्पाद)

(N/A) $Fe$,$Cu$ की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील है। अभिक्रियाशीलता श्रेणी के अनुसार,$Fe$ अपने लवण विलयन से $Cu$ को विस्थापित कर सकता है।
जब $CuSO_{4}$ का विलयन लोहे के बर्तन में रखा जाता है,तो $Fe$,$CuSO_{4}$ के साथ अभिक्रिया करके $FeSO_{4}$ बनाता है और $Cu$ अवक्षेपित हो जाता है।
यह अभिक्रिया लोहे के बर्तन के संक्षारण का कारण बनती है,जिससे उसमें छेद हो जाते हैं।
इस विस्थापन अभिक्रिया का रासायनिक समीकरण है:
$Fe(s) + CuSO_{4}(aq) \rightarrow FeSO_{4}(aq) + Cu(s)$

(A) $X$ एक क्षार धातु (alkali metal) है,जैसे $Na$ या $K$,जो अत्यधिक अभिक्रियाशील होती है और ठंडे पानी के साथ अभिक्रिया करती है।
$Y$ एक क्षारीय मृदा धातु (alkaline earth metal) है,जैसे $Mg$ या $Ca$,जो गर्म पानी के साथ अभिक्रिया करती है।
$Z$ एक धातु जैसे $Fe$ (लोहा) है,जो केवल भाप के साथ अभिक्रिया करती है।
बढ़ती हुई अभिक्रियाशीलता का क्रम $Z < Y < X$ है,जो $Fe < Mg < Na$ के अनुरूप है।

(A) उभयधर्मी ऑक्साइड (Amphoteric oxide)। वे धातु ऑक्साइड जो अम्ल और क्षार दोनों के साथ अभिक्रिया करके लवण और जल बनाते हैं,उन्हें उभयधर्मी ऑक्साइड कहा जाता है। उदाहरण के लिए $Al_2O_3$ और $ZnO$।
$(b)$ चमकदार (Lustrous)। यद्यपि अधिकांश अधातुएं चमकहीन होती हैं,आयोडीन एक अपवाद है क्योंकि इसमें धात्विक चमक होती है,इसलिए इसे चमकदार कहा जाता है।

(N/A) जब गर्म एल्युमीनियम पर से भाप गुजारी जाती है,तो यह अभिक्रिया करके एल्युमीनियम ऑक्साइड और हाइड्रोजन गैस बनाती है।
इस अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण निम्नलिखित है:
$2Al(s) + 3H_2O(g) \rightarrow Al_2O_3(s) + 3H_2(g) \uparrow$
इस अभिक्रिया में,एल्युमीनियम धातु उच्च तापमान पर भाप (गैसीय जल) के साथ अभिक्रिया करके एल्युमीनियम ऑक्साइड और हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करती है।

(N/A) यह एक विस्थापन अभिक्रिया है।
$(i)$ धातु $X$,धातु $Y$ से अधिक अभिक्रियाशील है।
$(ii)$ धातु $X$,धातु $Y$ को उसके लवण विलयन से विस्थापित कर रही है। अभिक्रियाशीलता श्रेणी के अनुसार,एक अधिक अभिक्रियाशील धातु कम अभिक्रियाशील धातु को उसके लवण विलयन से विस्थापित कर देती है। इसलिए,$X$,$Y$ से अधिक अभिक्रियाशील है।

(N/A) एल्युमीनियम,आयरन (लोहे) की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील होता है। इसलिए,यह विस्थापन अभिक्रिया के माध्यम से फेरस सल्फेट के विलयन से आयरन को विस्थापित कर देता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2Al(s) + 3FeSO_4(aq) \to Al_2(SO_4)_3(aq) + 3Fe(s)$
इस अभिक्रिया के कारण,कैन की एल्युमीनियम धातु खर्च हो जाती है और एल्युमीनियम सल्फेट का निर्माण होता है,जिसके परिणामस्वरूप कैन में छेद हो जाते हैं।