Transition Elements and Inner Transition Elements MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Transition Elements and Inner Transition Elements - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

Last updated on Jun 25, 2025

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Latest Transition Elements and Inner Transition Elements MCQ Objective Questions

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 1:

लैंथेनाइड आयनों के चुंबकीय गुणों के संबंध में निम्नलिखित कथनों पर विचार करें।

A. देखे गए चुंबकीय आघूर्ण लिगैंड क्षेत्र पर अत्यधिक निर्भर होते हैं B. केवल ग्राउंड J अवस्था ही आबाद होती है

C. स्पिन-ऑर्बिट युग्मन लगभग ~1000 cm1 के क्रम में होते हैं जबकि लिगैंड क्षेत्र प्रभाव केवल लगभग ~100 cm1 होते हैं

D. केवल स्पिन सूत्र का उपयोग f 7 विन्यास के चुंबकीय आघूर्ण की गणना के लिए नहीं किया जा सकता है

सही कथन दर्शाने वाला विकल्प है:-

  1. केवल A और B
  2. केवल B और C
  3. केवल A और D
  4. केवल C और D

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : केवल B और C

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 1 Detailed Solution

अवधारणा:

लैंथेनाइड आयनों के चुंबकीय गुण

  • लैंथेनाइड आयन मुख्यतः 4f ऑर्बिटल्स में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के कारण चुंबकीय व्यवहार प्रदर्शित करते हैं।
  • d-ब्लॉक आयनों के विपरीत, 4f ऑर्बिटल्स 5s और 5p ऑर्बिटल्स द्वारा अच्छी तरह से परिरक्षित होते हैं और इस प्रकार लिगैंड क्षेत्रों से कम प्रभावित होते हैं।
  • लैंथेनाइड्स में स्पिन-ऑर्बिट युग्मन (एसओसी) मजबूत है (~ 1000 cm-1 ), जबकि लिगैंड क्षेत्र विभाजन कमजोर है (~ 100 cm-1 )।
  • परिणामस्वरूप, चुंबकीय गुण कुल कोणीय गति क्वांटम संख्या J द्वारा निर्धारित होते हैं, और बड़े SOC के कारण सामान्यतः कमरे के तापमान पर जमीनी J अवस्था ही एकमात्र अवस्था होती है।
  • चूंकि स्पिन और कक्षीय योगदान दोनों महत्वपूर्ण हैं, इसलिए केवल स्पिन सूत्र fn विन्यास के चुंबकीय आघूर्णों की गणना के लिए अपर्याप्त है।

स्पष्टीकरण:

  • कथन A: गलत - परिरआघूर्ण के कारण 4f इलेक्ट्रॉनों के लिए लिगैंड क्षेत्र प्रभाव न्यूनतम हैं।
  • कथन B: सही - SOC से बड़े ऊर्जा अंतराल के कारण केवल ग्राउंड J अवस्था ही महत्वपूर्ण रूप से आबाद है।
  • कथन C: सही - SOC ~1000 cm-1, लिगैंड क्षेत्र ~100 cm-1, SOC की प्रधानता दर्शाता है।
  • कथन D: शब्दों के अनुसार गलत - जबकि यह सच है कि केवल-चक्रण सूत्र सटीक नहीं है, उचित संदर्भ के बिना यह कथन बहुत अस्पष्ट है; मुख्य विचार यह है कि कक्षीय योगदान आवश्यक हैं, न कि यह कि सूत्र सभी f7 मामलों में अमान्य है।

अतः सही कथन केवल B और C हैं।

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 2:

लैंथेनाइड्स के निष्कर्षण में, जब Ln3+ का एक जलीय विलयन एक धनायन विनिमय रेजिन कॉलम में डाला जाता है, तो रेजिन से सबसे तेज़ गति करने वाला Ln3+ कौन-सा है?

  1. Lu3+
  2. La3+
  3. Gd3+
  4. Sm3+

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : Lu3+

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 2 Detailed Solution

अवधारणा:

धनायन विनिमय रेजिन का उपयोग करके लैंथेनाइड पृथक्करण

  • लैंथेनाइड्स (Ln3+) को धनायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी का उपयोग करके अलग किया जाता है, जिसमें अक्सर एक रेजिन और DTPA या EDTA जैसे संकुलित कारक शामिल होते हैं।
  • हालांकि Ln3+ आयनों पर समान आवेश (+3) होता है, लेकिन लैंथेनाइड संकुचन के कारण La3+ से Lu3+ तक उनकी आयनिक त्रिज्याएँ लगातार घटती जाती हैं।
  • सभी Ln3+ लिगैंड्स के साथ 1:1 संकुल बनाते हैं, लेकिन उनके संकुल स्थिरता स्थिरांक (Kf) श्रृंखला में भिन्न होते हैं।
  • जैसे-जैसे आकार घटता है (La → Lu), Kf बढ़ता है, जिसका अर्थ है कि Lu3+ विलयन में लिगैंड के साथ सबसे स्थिर संकुल बनाता है।

व्याख्या:

  • धनायन विनिमय क्रोमैटोग्राफी में:
    • Ln3+ आयन शुरू में रेजिन से जुड़ते हैं।
    • जब एक संकुलित कारक (जैसे, DTPA या EDTA) प्रस्तुत किया जाता है, तो आयन घुलनशील संकुल बनाते हैं और बाहर निकलते हैं।
  • संकुल जितना अधिक स्थिर होगा, आयन रेजिन कॉलम से उतनी ही तेज़ी से आगे बढ़ेगा क्योंकि यह रेजिन सतह से अधिक आसानी से मुक्त हो जाता है।
  • चूँकि Lu3+ की त्रिज्या सबसे छोटी और Kf (log Kf ~ 19.2) सबसे अधिक है, यह सबसे मजबूत संकुल बनाता है, इस प्रकार सबसे तेज़ निकलता है।
  • इसके विपरीत, La3+ की त्रिज्या सबसे बड़ी और Kf (log Kf ~ 15.3) सबसे कम है, इसलिए यह सबसे धीमी गति से चलता है।

इसलिए, सबसे मजबूत संकुल निर्माण के कारण Lu3+ रेजिन कॉलम से सबसे तेज़ गति करने वाला आयन है।

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 3:

NaX और NaY के जलीय विलयन में, सल्फामिक अम्ल (H2NSO3H) मिलाने और फिर अम्लीकरण करने पर नाइट्रोजन युक्त गैस P मुक्त होती है। KI और स्टार्च विलयन मिलाने पर नीला रंग नहीं बनता है, जो NaX के पूर्णतः हटने का संकेत देता है। हालाँकि, दानेदार Zn मिलाने पर नीला रंग दिखाई देता है। अभिक्रिया एक नाइट्रोजन युक्त गैस Q के उत्सर्जन के साथ आगे बढ़ती है।

क्रमशः X, Y, P और Q का सही विकल्प _____ है

  1. [NO2]-, [NO3]-, N2, NO
  2. [NO3]-, [NO2]-, N2​, NO
  3. [NO3]-, [NO2]-, NO​, N2
  4. [NO2]-, [NO3]-, NO​, N2

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : [NO2]-, [NO3]-, N2, NO

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 3 Detailed Solution

अवधारणा:

अभिक्रियाएँ और गैस का उत्सर्जन

  • दिए गए प्रश्न में, प्रारंभिक विलयन में NaX और NaY हैं:
    • NaX = सोडियम नाइट्राइट (NaNO2)
    • NaY = सोडियम नाइट्रेट (NaNO3)
  • विलयन में सल्फामिक अम्ल मिलाने पर नाइट्राइट आयन (NO2-) नाइट्रोजन गैस (N2) में अपचयित हो जाता है जबकि नाइट्रेट (NO3-) अपरिवर्तित रहता है। इससे गैस P = N2 प्राप्त होती है।
  • KI और स्टार्च विलयन मिलाने पर नीला रंग नहीं बनता है, जो यह दर्शाता है कि नाइट्राइट आयन (NaX) पूर्णतः हट गए हैं, क्योंकि कोई आयोडाइड आयन मौजूद नहीं हैं।
  • जब दानेदार जिंक मिलाया जाता है, तो यह नाइट्रेट (NaY या NO3-) को नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) में अपचयित करता है, जो नाइट्रोजन युक्त गैस Q है। नीला रंग आयोडाइड आयनों के साथ जिंक की अभिक्रिया के कारण आयोडीन (I2) के बनने का संकेत देता है।

व्याख्या:

NaNO2 की सल्फामिक अम्ल के साथ अभिक्रिया:

  • अभिक्रिया है: NaNO2 + H2NSO3H → N2 + उप-उत्पाद
  • गैस P: N2 (नाइट्रोजन गैस)

KI और स्टार्च विलयन मिलाने पर:

  • कोई नीला रंग नहीं दिखाई देता है, जो NaX (NaNO2) के पूर्णतः हटने का संकेत देता है।

NaNO3 की जिंक के साथ अभिक्रिया:

  • अभिक्रिया NaNO3 + Zn → NO + उप-उत्पाद है 
  • गैस Q: NO (नाइट्रिक ऑक्साइड)
  • विलयन में आयोडाइड आयनों से आयोडीन (I2) के बनने के कारण नीला रंग दिखाई देता है।

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 1: [NO2]-, [NO3]-, N2, NO है।

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 4:

लैंथेनाइड संकुलों के इलेक्ट्रॉनिक स्पेक्ट्रा के संबंध में निम्नलिखित कथनों पर विचार करें।

A. सूक्ष्म अवस्थाओं की कम संख्या के कारण वे कम अवशोषण बैंड प्रदर्शित करते हैं

B. उनके स्पेक्ट्रा समन्वय संख्या और ज्यामिति पर निर्भर करते हैं

C. मोलर विलोपन गुणांक (e) संक्रमण धातु संकुलों की तुलना में छोटे होते हैं

D. कम कंपन युग्मन के कारण उनके अवशोषण बैंड तेज होते हैं

E. लिगैंड क्षेत्र प्रभाव नगण्य हैं

सही कथनों वाला विकल्प है-

  1. केवल A, B, D
  2. केवल A, C, D
  3. केवल C, D, E
  4. केवल B, C, E

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : केवल C, D, E

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 4 Detailed Solution

अवधारणा:

लैंथेनाइड संकुलों के इलेक्ट्रॉनिक स्पेक्ट्रा

  • लैंथेनाइड आयन (Ln3+) में आंशिक रूप से भरे हुए 4f कक्षक होते हैं।
  • ये 4f कक्षक हैं:
    • गहराई से दबे हुए (5s और 5p कक्षकों द्वारा परिरक्षित)
    • लिगैंड क्षेत्रों से केवल कमजोर रूप से प्रभावित (संक्रमण धातुओं में d-कक्षकों के विपरीत)
  • इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण आमतौर पर f-f संक्रमण होते हैं जो हैं:
    • लापोर्ट निषिद्ध → कम तीव्रता (कम ε)
    • कई मामलों में स्पिन-अनुमत
    • कम कंपन युग्मन और न्यूनतम लिगैंड प्रभाव के कारण तेज

कथनों की व्याख्या:

  • A. सूक्ष्म अवस्थाओं की कम संख्या के कारण वे कम अवशोषण बैंड प्रदर्शित करते हैं → गलत
    • लैंथेनाइड्स में वास्तव में उच्च बहुलता और कक्षीय कोणीय संवेग के कारण सूक्ष्म अवस्थाओं की एक बड़ी संख्या होती है।
  • B. उनके स्पेक्ट्रा समन्वय संख्या और ज्यामिति पर निर्भर करते हैं → गलत
    • चूँकि 4f कक्षक अच्छी तरह से परिरक्षित हैं, लिगैंड क्षेत्र विभाजन न्यूनतम है। स्पेक्ट्रा ज्यामिति से काफी हद तक स्वतंत्र हैं।
  • C. मोलर विलोपन गुणांक (ε) संक्रमण धातु संकुलों की तुलना में छोटे होते हैं → सही
    • f-f संक्रमणों के लापोर्ट-निषिद्ध प्रकृति के कारण, ε मान कम होते हैं (आमतौर पर −1cm−1)
  • D. कम कंपन युग्मन के कारण उनके अवशोषण बैंड तेज होते हैं → सही
    • f-f संक्रमणों के लिए कंपन युग्मन कमजोर होता है, जिससे बहुत संकीर्ण और तेज बैंड बनते हैं।
  • E. लिगैंड क्षेत्र प्रभाव नगण्य हैं → सही
    • 4f इलेक्ट्रॉन परिरक्षित हैं → लिगैंड क्षेत्र विभाजन न्यूनतम है।

इसलिए, सही कथन: केवल C, D, E है।

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 5:

लैंथेनाइड्स (Ln3+/Ln) के मानक अपचयन विभव ____________ होता हैं।

  1. एक-दूसरे के समान और साथ ही देर से संक्रमण धातुओं के समान
  2. एक-दूसरे से भिन्न लेकिन हल्के p-ब्लॉक तत्वों के समान
  3. एक-दूसरे के समान और साथ ही s-ब्लॉक तत्वों के समान
  4. एक-दूसरे से भिन्न लेकिन s-ब्लॉक तत्वों के समान

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : एक-दूसरे के समान और साथ ही s-ब्लॉक तत्वों के समान

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 5 Detailed Solution

अवधारणा:

लैंथेनाइड्स के मानक अपचयन विभव

  • लैंथेनाइड्स सामान्यतः +3 ऑक्सीकरण अवस्था (Ln3+) में विद्यमान होते हैं, और उनके मानक अपचयन विभव इस अभिक्रिया को संदर्भित करते हैं:

    Ln3+ + 3e- → Ln (ठोस)

  • Ln3+/Ln के मानक अपचयन विभव (Eo) हैं:
    • आमतौर पर ऋणात्मक (लगभग -2.2 V से -2.4 V तक)
    • लैंथेनाइड श्रेणी में अपेक्षाकृत समान
    • ऑक्सीकृत +3 अवस्था में विद्यमान होने की प्रबल प्रवृत्ति को इंगित करते हैं (अर्थात, अपचयन पसंद नहीं किया जाता है)
  • यह व्यवहार s-ब्लॉक तत्वों जैसे क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के समान है, जिनमें भी हैं:
    • अत्यधिक ऋणात्मक अपचयन विभव
    • धनायन रूप में विद्यमान होने की प्रबल वरीयता (जैसे, Na⁺, Ca²⁺)

व्याख्या:

  • हालांकि अलग-अलग लैंथेनाइड्स के Eo मान थोड़े भिन्न होते हैं, लेकिन वे सभी ऋणात्मक हैं और एक संकीर्ण सीमा के भीतर हैं।
  • यह प्रवृत्ति s-ब्लॉक तत्वों के समान है, न कि संक्रमण धातुओं या p-ब्लॉक तत्वों के।
  • इस प्रकार, लैंथेनाइड्स अपने अपचयन व्यवहार और आयनिक रसायन विज्ञान में s-ब्लॉक धातुओं के समान हैं।

इसलिए, सही उत्तर एक-दूसरे के समान और साथ ही s-ब्लॉक तत्वों के समान है।

Top Transition Elements and Inner Transition Elements MCQ Objective Questions

एक लैन्थेनाइड f10 आयन का प्रभावी चुंबकीय आघूर्ण (BM में) लगभग ______ है।

  1. 10.60 
  2. 9.92
  3. 9.59
  4. 7.94

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : 10.60 

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 6 Detailed Solution

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अवधारणा:

लैंथेनाइड्स के प्रभावी चुंबकीय आघूर्ण की गणना इस प्रकार की जाती है:

जहाँ g को लैंडे का विभाजन गुणांक कहा जाता है और इसकी गणना इस प्रकार की जाती है:

व्याख्या:

f10 के लिए, चुंबकीय आघूर्ण की गणना इस प्रकार की जाती है:

f10 का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है:

अब, कुल कक्षक कोणीय संवेग क्वांटम संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है:

= +3+3+2+2+1+1-1-2-3

= 6

कुल चक्रण कोणीय संवेग क्वांटम संख्या है:

= 2

अब, कुल कोणीय संवेग क्वांटम संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है:

जब कक्षक आधे से अधिक भरे हुए होते हैं

जब कक्षक आधे से कम भरे हुए होते हैं।

यहाँ कक्षक आधे से अधिक भरे हुए हैं इसलिए कुल कोणीय संवेग क्वांटम संख्या है

अब चुंबकीय आघूर्ण की गणना करने के लिए हमें पहले g का मान ज्ञात करना होगा जिसकी गणना इस प्रकार की जाती है:

अब चुंबकीय आघूर्ण है:

निष्कर्ष:

इसलिए, लैंथेनाइड f10 आयन के लिए प्रभावी चुंबकीय आघूर्ण (BM में) लगभग 10.6 है।

CoCl2 के जलीय अम्लीय विलयन की KNO2 के साथ अभिक्रिया से एक पीला अवक्षेप X तथा NH4SCN के साथ, एक नीले रंग का यौगिक Y उत्पन्न होता है। यौगिक X तथा Y हैं, क्रमश:

  1. K4Co(NO2)6 तथा Co(SCN)2
  2. K3Co(NO2)6 तथा Co(SCN)2
  3. K3Co(NO2)6 तथा (NH4)2Co(SCN)4
  4. K4Co(NO2)6 तथा (NH4)2Co(SCN)4

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : K3Co(NO2)6 तथा (NH4)2Co(SCN)4

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 7 Detailed Solution

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व्याख्या:
  • कोबाल्ट क्लोराइड (CoCl2) की पोटेशियम नाइट्राइट (KNO2) और हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCl) के साथ अभिक्रिया से पीला अवक्षेप K3Co(NO2)6 बनता है:
    • 3KNO2 + CoCl2 + 2HCl → K3Co(NO2)6 + 2KCl + 2H2O
  • कोबाल्ट क्लोराइड (CoCl2) की अमोनियम थायोसायनेट (NH4SCN) के साथ अभिक्रिया से नीला यौगिक (NH4)2Co(SCN)₄ बनता है:
    • CoCl2 + 4NH4SCN → (NH4)2Co(SCN)4 + 2NH4Cl

निष्कर्ष:

इस प्रकार, सही उत्तर है: X: K3Co(NO2)6 और Y: (NH4)2Co(SCN)4

Eu की जलीय विलयन में ज्ञात ऑक्सीकरण अवस्था (अवस्थायें) है / हैं

  1. +2 तथा +3
  2. +3 तथा +4
  3. +2, +3 तथा +4
  4. केवल +3

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : +2 तथा +3

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 8 Detailed Solution

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संकल्पना:

  • लैंथेनाइड या लैंथेनाइड रासायनिक तत्वों की श्रृंखला में 15 धात्विक रासायनिक तत्व होते हैं जिनके परमाणु क्रमांक 57 से 71 होते हैं, लैंथेनम (La) से ल्यूटेटियम (Lu) तक। इन तत्वों को दुर्लभ-मृदा तत्व या दुर्लभ-मृदा धातु के रूप में जाना जाता है।
परमाणु क्रमांक तत्व प्रतीक

 

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास

57 लैंथेनम La [Xe]5d16s2
58 सेरियम Ce [Xe]4f15d16s2

59

प्रेजोडायमियम Pr [Xe]4f36s2
60 नियोडायमियम Nd [Xe]4f46s2
61 प्रोमेथियम Pm [Xe]4f56s2
62 सैमेरियम Sm [Xe]4f66s2
63 यूरोपियम Eu [Xe]4f76s2
64 गैडोलिनियम Gd [Xe]4f75d16s2
65 टर्बियम Tb [Xe]4f96s2
66 डिस्प्रोसियम Dy [Xe]4f106s2
67 होल्मियम Ho [Xe]4f116s2
68 एर्बियम Er [Xe]4f126s2
69 थुलियम Tm [Xe]4f136s2
70 इटेरियम Yb [Xe]4f146s2
71 ल्यूटेटियम Lu [Xe]4f145d16s2

व्याख्या:-

  • यूरोपियम (Eu) का परमाणु क्रमांक 63 है। और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Xe]4f76s2 है।
  • यह 6s उपकोश से 2 इलेक्ट्रॉन छोड़ सकता है, इस प्रकार यूरोपियम यौगिक +2 की ऑक्सीकरण अवस्था दिखा सकते हैं।
  • अब, +2 ऑक्सीकरण अवस्था में Eu में एक स्थिर अर्ध-भरा हुआ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होता है, इस प्रकार +3 O.S +2 O.S से कम स्थिर होना चाहिए।
  • लेकिन, यूरोपियम (Eu) धातु अब अत्यधिक अभिक्रियाशील होने के लिए जानी जाती है; तत्व की सबसे स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था +3 है, लेकिन +2 अवस्था ठोस अवस्था यौगिकों और जल में भी होती है।
  • इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इलेक्ट्रॉनिक विन्यास का निर्णय लेने में सबसे महत्वपूर्ण कारक नहीं है।
  • Eu+2 से Eu+3 के लिए उच्च तीसरा आयनीकरण ऊर्जा Eu+3 की बहुत अधिक जलयोजन ऊर्जा द्वारा क्षतिपूर्ति की जाती है, जो विलयन में +3 को सबसे स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था बनाता है।
  • ऑक्सीकरण अवस्था +2 वाले सभी यूरोपियम यौगिक थोड़े कम करने वाले होते हैं।

निष्कर्ष:-

  • इसलिए, जलीय विलयन में Eu की ज्ञात ऑक्सीकरण अवस्था(एं) +2 और +3 है।

जलीय माध्यम में सर्वाधिक स्थिर वैनेडियम स्पीशीज़ है

  1. [V(H2O)5(OH)]2+
  2. [VO(H2O)5]2+
  3. [VO(H2O)5]+
  4. [V(H2O)4(OH)2]2+

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : [VO(H2O)5]2+

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 9 Detailed Solution

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व्याख्या:

→ जलीय माध्यम में, वैनेडियम विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं और समन्वय संख्याओं में मौजूद होता है, जो pH और अन्य स्थितियों पर निर्भर करता है।

[VO(H2O)5]2+ आयन में एक केंद्रीय वैनेडियम(V) आयन होता है जो एक अष्टफलकीय व्यवस्था में पाँच जल अणुओं से समन्वित होता है, जिसमें वैनेडिल समूह (VO2+) का एक ऑक्सीजन परमाणु समन्वय क्षेत्र को पूरा करता है।

यह व्यवस्था धनात्मक आवेशित वैनेडियम आयन और वैनेडिल समूह के ऋणात्मक आवेशित ऑक्सीजन परमाणु के बीच मजबूत स्थिरवैद्युत आकर्षण, साथ ही वैनेडियम आयन और आसपास के जल अणुओं के बीच अनुकूल अंतःक्रिया द्वारा स्थिर होती है।

अन्य वैनेडियम स्पीशीज, जैसे [VO(H2O)5]2+, [VO(H2O)5]+, और [V(H2O)4(OH)2]2+, कुछ शर्तों के तहत जलीय माध्यम में भी मौजूद हो सकते हैं, लेकिन वे [VO(H2O)5]2+ से कम स्थिर होते हैं।

निष्कर्ष: हालांकि, [VO(H2O)5]2+ सामान्य परिस्थितियों में जलीय विलयन में सबसे स्थिर वैनेडियम स्पीशीज है।

यौगिकों का युग्म जिसके दोनों सदस्य इलेक्ट्रॉनिक स्पेक्ट्रम में LMCT बैन्ड दर्शाते हैं, वह _______ है।

  1. [FeCl4]2- तथा [Fe(bpy)3]2+
  2. [FeBr4]2- तथा [TcO4]-
  3. [ReO4]- तथा [Ru(bpy)3]2+
  4. [Fe(phen)3]2+ तथा [FeCl4]2-

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : [FeBr4]2- तथा [TcO4]-

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 10 Detailed Solution

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अवधारणा:

आवेश स्थानांतरण संकुल:

  • एक आवेश स्थानांतरण संकुल या एक इलेक्ट्रॉन दाता-ग्राही संकुल दो या दो से अधिक अणुओं या आयनों की एक विधानसभा के प्रकार का वर्णन करता है।
  • आवेश स्थानांतरण संकुल 4 प्रकार के होते हैं ये संलग्नी से धातु आवेश स्थानांतरण (LMCT), धातु से संलग्नी आवेश स्थानांतरण (MLCT), संलग्नी से संलग्नी आवेश स्थानांतरण (LLCT), और धातु से धातु आवेश स्थानांतरण (MMCT) हैं।
  • एक इलेक्ट्रॉन का प्राथमिक संलग्नी लक्षण वाले एक कक्षक से एक धातु लक्षण वाले एक कक्षक में स्थानांतरण LMCT (संलग्नी से धातु आवेश स्थानांतरण) माना जाता है।

व्याख्या:

  • धातु संकुलों में, तीव्र अवशोषण LMCT से उत्पन्न होता है।
  • LMCT इलेक्ट्रॉनिक स्पेक्ट्रम के UV या दृश्य क्षेत्र में अवशोषण को जन्म दे सकता है।
  • [FeBr4]2- संकुल के लिए, संक्रमण ब्रोमीन (Br) केंद्रित कक्षक से एक निम्न-स्थित, मुख्य रूप से Fe-केंद्रित कक्षक में एक इलेक्ट्रॉन के संवर्धन से मेल खाता है।
  • [TcO4]- संकुल के लिए, संक्रमण एक कक्षक से एक इलेक्ट्रॉन के संवर्धन से मेल खाता है जो मुख्य रूप से ऑक्सीजन केंद्रित है, एक निम्न-स्थित, मुख्य रूप से Tc-केंद्रित कक्षक में।
  • यौगिक Ru(bpy)3]2+, [Fe(bpy)3]2+ और [Fe(phen)3]2+ में धातु से संलग्नी आवेश स्थानांतरण शामिल है।
  • यह उन यौगिकों के जोड़े को समाप्त करता है जिसमें दोनों सदस्य अपने इलेक्ट्रॉनिक स्पेक्ट्रा में LMCT बैंड दिखाते हैं [FeBr4]2- और [TcO4]- हैं।

निष्कर्ष:

  • इसलिए, यौगिकों का युग्म जिसमें दोनों सदस्य अपने इलेक्ट्रॉनिक स्पेक्ट्रा में LMCT बैंड दिखाते हैं, [FeBr4]2- और [TcO4]- हैं।

K2CrO4 के जलीय विलयन का पीला रंग, HCl की कुछ बूंदों को मिलाने पर लाल-नारंगी में बदल जाता है। लाल-नारंगी संकुल, इसके केंद्रीय तत्व(ों) की ऑक्सीकरण अवस्था और इसके रंग की उत्पत्ति क्रमशः हैं:

  1. क्रोमियम क्लोराइड, +3, d-d संक्रमण
  2. डाइक्रोमेट आयन, +6 और +6, आवेश स्थानांतरण
  3. परक्लोरेट आयन, +7, आवेश स्थानांतरण
  4. क्रोमिक अम्ल, +6, आवेश स्थानांतरण

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : डाइक्रोमेट आयन, +6 और +6, आवेश स्थानांतरण

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 11 Detailed Solution

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संप्रत्यय:

संकुलों में रंग:

  • आम तौर पर, संक्रमण धातु संकुल रंगीन होते हैं और रंग इलेक्ट्रॉन संक्रमण के कारण उत्पन्न होता है।
  • इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण और संकुलों के रंग की संभावनाएँ निम्नलिखित हैं:
  • d - d स्पेक्ट्रा या लिगैंड क्षेत्र स्पेक्ट्रा:
    • ये कक्षकों के बीच इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण से उत्पन्न होते हैं जिनमें मुख्य धातु d कक्षक लक्षण होते हैं।
  • आवेश स्थानांतरण स्पेक्ट्रा:
    • इस प्रकार के स्पेक्ट्रा या रंग लिगैंड के कक्षक से धातु के आणविक कक्षकों में या इसके विपरीत इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण से उत्पन्न होते हैं।
    • आवेश स्थानांतरण स्पेक्ट्रा की आवश्यकता रिक्त आणविक कक्षकों की उपलब्धता है।
    • आम तौर पर, जब धातुओं में कोई d इलेक्ट्रॉन उपलब्ध नहीं होते हैं, तो आवेश स्थानांतरण लिगैंड से होता है।
    • आवेश स्थानांतरण संक्रमण संकुलों में तीव्र रंग उत्पन्न करता है।
  • लिगैंड स्पेक्ट्रा:
    • इस प्रकार का स्पेक्ट्रम स्वयं लिगैंड द्वारा प्रकाश के अवशोषण के कारण उत्पन्न होता है। संक्रमण HOMO और LUMO या गैर-बंधन कक्षकों से बंधन कक्षकों में हो सकते हैं।
    • आम तौर पर, ये स्पेक्ट्रा पराबैंगनी क्षेत्र में होते हैं।
  • प्रतिकायन स्पेक्ट्रा:
    • इस प्रकार का स्पेक्ट्रा आयनिक संकुल प्रजातियों में मौजूद सामान्य प्रतिकायनों द्वारा पराबैंगनी या दृश्यमान श्रेणी में अवशोषण के कारण उत्पन्न होता है।
    • सामान्य आयन Cl-, SO42- NO2-, आदि हैं।

व्याख्या:

  • डाइक्रोमेट आयन में अम्ल मिलाने पर, निम्नलिखित अभिक्रियाएँ होती हैं:

Cr2O42- + 2H+ → Cr2O72- + H2O

  • [Cr2O7]2-, केंद्रीय धातु आयन Cr +6 ऑक्सीकरण अवस्था में है जिसका अर्थ है कि इसमें कोई d इलेक्ट्रॉन नहीं हैं।
  • इसलिए, ऑक्सीजन से इलेक्ट्रॉन क्रोमियम के d कक्षकों में स्थानांतरित हो जाते हैं।
  • लिगैंड में σ σ* π π* और n अनबन्धन इलेक्ट्रॉन होते हैं। यदि लिगैंड कक्षक पूर्ण हैं, तो वे धातु के आंशिक रूप से भरे या रिक्त कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित कर सकते हैं जो डाइक्रोमेट आयनों के मामले में होता है। यह लिगैंड से धातु आवेश स्थानांतरण स्पेक्ट्रा या LMCT है।
  • इसके परिणामस्वरूप हरे-नीले प्रकाश का अवशोषण होता है और पूरक नारंगी रंग बच जाता है।
  • इस प्रकार, डाइक्रोमेट नारंगी दिखाई देता है।
  • जब धातु कम ऑक्सीकरण अवस्था में होती है और लिगैंड में LUMO होता है, तो धातु से लिगैंड में आवेश स्थानांतरण होता है और इसे MLCT के रूप में जाना जाता है। दोनों को नीचे दर्शाया गया है:

इसलिए, लाल-नारंगी संकुल, इसके केंद्रीय तत्व(ों) की ऑक्सीकरण अवस्था और इसके रंग की उत्पत्ति क्रमशः डाइक्रोमेट आयन, +6 और +6, आवेश स्थानांतरण हैं।

[Hg2]2+ के लिए आबंध क्रम तथा आबंधन में संबद्ध कक्षक है, क्रमश: _______है।

  1. एक; s तथा s
  2. दो; s तथा p
  3. एक; p तथा p
  4. तीन; s तथा d

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : एक; s तथा s

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 12 Detailed Solution

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अवधारणा:

  • पारा कमरे के तापमान पर एक चमकदार द्रव धातु है।
  • Hg(I) अनुचुम्बकीय और अस्थायी है। इसलिए, यह द्विलकीय रूप में मौजूद है, [Hg2]2+
  • मरक्यूरस आयन, अर्थात्, [Hg2]2+ एक प्रतिचुम्बकीय स्पीशीज है

 

व्याख्या:

Hg का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास = [Xe] 4f14 5d10 6s2

Hg(I) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास = [Xe] 4f145d106s1

Hg(I) में केवल एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है, इसलिए इसका स्पिन दूसरे Hg(I) यूनिट के साथ मिलकर द्विलक, [Hg2]2+ बनाता है।

स्पष्ट रूप से, आबंधन में शामिल कक्षक दोनों Hg(I) के s हैं और स्पीशीज का आबंध क्रम 1 है

 

निष्कर्ष:

इसलिए, [Hg2]2+ में आबंध क्रम और आबंधन में शामिल कक्षक क्रमशः एक; s और s हैं।

CrO3 को हाइड्रोजन क्लोराइड गैस से उद्भासित करने पर यौगिक P की लाल-वाष्प देता है। जब P को NaOH के तनु विलयन से प्रवाहित किया जाता है, तो संकुल आयन Q के विरचन के कारण यह पीले में परिवर्तित होता है। Q के विलयन में अम्लीकृत H2O2 को मिलाने पर एक गहरा नीला यौगिक R बनता है।

P, Q तथा R के सही संरचनाओं वाला विकल्प है, क्रमश:

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 :

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 13 Detailed Solution

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व्याख्या:
  • पहली अभिक्रिया में, क्रोमिल क्लोराइड (P) का निर्माण CrO3 की HCl गैस के साथ अभिक्रिया से होता है:

    • CrO3 + 2HCl → CrO2Cl2 (P) + H2O

  • जब P को NaOH के साथ उपचारित किया जाता है, तो सोडियम क्रोमेट (Q) बनता है:

    • CrO2Cl2 + 4NaOH → Na2CrO4 (Q) + 2NaCl + 2H2O

  • जब Q को अम्लीय माध्यम में हाइड्रोजन पराॅक्साइड के साथ उपचारित किया जाता है, तो क्रोमियम (R) का एक नीला राॅक्सो संकुल बनता है:

    • Na2CrO4 + H2O2 + H+ → [CrO(O2)2]2- (R) + H2O

निष्कर्ष:

P (CrO2Cl2), Q ([CrO4] 2-), और R ([CrO(O2)2]2-) की संरचनाओं वाले सही विकल्प विकल्प 4 है।

निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:

(A) ग्रुप 8 के तत्वों द्वारा सर्वोच्च आक्सीकरण अवस्था फ्लुओराइडों की अपेक्षा, आक्साइडों में अधिक आसानी से दर्शायी जाती है

(B) Fe, −2 फार्मल आक्सीकरण अवस्था में भी विद्यमान हो सकता है

(C) Mn, Tc तथा Re आसानी से M(II) यौगिक बनाते हैं

सही कथन है/हैं

  1. A तथा B
  2. A तथा C
  3. B तथा C
  4. केवल C

Answer (Detailed Solution Below)

Option 1 : A तथा B

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 14 Detailed Solution

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संप्रत्यय:-

चूँकि फ्लोरीन और ऑक्सीजन सबसे अधिक विद्युतऋणात्मक तत्व हैं, इसलिए किसी भी धातु की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था उसके क्लोराइड या ऑक्साइड में पाई जाती है।

समूह 8 के तत्वों में ज़ीनॉन परिवार के सभी सदस्य शामिल हैं जो फ्लोराइड की तुलना में ऑक्साइड तेज़ी से बनाते हैं।

धातु कार्बोनिल संकुलों में आयरन ऋणात्मक ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाता है।

उदाहरण:

(i) हीबर बेस अभिक्रिया:

(ii) धातु अपचयन:

व्याख्या:-

धातु कार्बोनिल यौगिकों में Fe, -2 औपचारिक ऑक्सीकरण अवस्था में मौजूद हो सकता है

Mn, Tc और Re आसानी से M(II) यौगिक बनाते हैं। संक्रमण धातु श्रेणी में जब हम 3d से 6d तक जाते हैं, तो उच्च ऑक्सीकरण अवस्था निम्न की तुलना में अधिक बेहतर होती है। Mn, +2 से +7 ऑक्सीकरण अवस्था उत्पन्न कर सकता है लेकिन Tc और Re, +2 ऑक्सीकरण अवस्था को प्राथमिकता नहीं देते हैं।

निष्कर्ष:-

इसलिए A और B सही हैं।

केवल निम्नतम अवस्था के योगदान को यथेष्ट मानकर परकलित तथा प्रायोगिक चुम्बकीय आघूर्णों के मध्य सार्थक विचलन जो लैन्थेनाइड आयनों का युग्म दर्शाता है, वह है

(दिया है μeff = g[J(J + 1)]1/2)

  1. Gd3+ तथा Lu3+
  2. Sm3+ तथा Tb3+
  3. Eu3+ तथा Tb3+
  4. Sm3+ तथा Eu3+

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : Sm3+ तथा Eu3+

Transition Elements and Inner Transition Elements Question 15 Detailed Solution

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संप्रत्यय:

→ एक लैंथेनाइड आयन के प्रभावी चुंबकीय आघूर्ण (μeff) की गणना समीकरण का उपयोग करके की जा सकती है, जहाँ g लैंडे g-गुणांक है, J मूल अवस्था का कुल कोणीय संवेग क्वांटम संख्या है और μB बोहर मैग्नेटॉन है

μeff का परिकलित मान प्रयोगात्मक रूप से मापे गए मान से तुलना करके यह निर्धारित किया जा सकता है कि कोई महत्वपूर्ण विचलन है या नहीं।

व्याख्या:

Sm3+ के लिए:

J = 5/2, g = 1.0

μeff = 1.0 x [5/2(5/2 + 1)]1/2

μeff = 4.03 μB

Sm3+ के लिए प्रायोगिक मान 1.73 μB है, जो कि केवल मूल अवस्था विन्यास के आधार पर परिकलित मान से काफी कम है।

Eu3+ के लिए:

J = 7/2, g = 2.0

μeff = 2.0 x [7/2(7/2 + 1)]1/2

μeff = 7.94 μB

Eu3+ के लिए प्रायोगिक मान भी 7.94 μB है।

Sm3+ के चुंबकीय आघूर्ण में विचलन का कारण क्रिस्टल क्षेत्र की उपस्थिति है जो मूल अवस्था के ऊर्जा स्तरों को विभाजित करता है।

इसके परिणामस्वरूप कुल कोणीय संवेग क्वांटम संख्या कम हो जाती है जो कि केवल मूल अवस्था विन्यास द्वारा अनुमानित की जाती है।

निष्कर्ष:
सही उत्तर Sm3+ और Eu3+. है।

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