मुख्य समूह तत्वों का रसायन विज्ञान

उत्तर और व्याख्याएँ: 1. JEE Main: परमाणु द्रव्यमान की गणना परमाणु द्रव्यमान = (समस्थानिक 1 का द्रव्यमान × समस्थानिक 1 की प्रचुरता) + (समस्थानिक 2 का द्रव्यमान × समस्थानिक 2 की प्रचुरता)

परमाणु द्रव्यमान = (12 amu × 98.9%) + (13 amu × 1.1%) परमाणु द्रव्यमान = 11.868 amu + 0.143 amu परमाणु द्रव्यमान ≈ 12 amu

2. JEE Main: सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ

• H2S में, सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था -2 है।
• SO2 में, सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था +4 है।
• H2SO4 में, सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था +6 है।

3. JEE Main: संतुलित रासायनिक समीकरण

• सोडियम और पानी की अभिक्रिया: 2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2

• कैल्शियम कार्बोनेट और हाइड्रोक्लोरिक एसिड की अभिक्रिया: CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2

• मीथेन और क्लोरीन की अभिक्रिया: CH4 + 4Cl2 -> CCl4 + 4HCl

4. JEE Main: हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उदासीनीकरण 100 mL 0.1 M हाइड्रोक्लोरिक एसिड को उदासीन करने के लिए, हमें समान मोल संख्या में सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) का उपयोग करना होगा।

HCl के मोल = सांद्रता (M) × आयतन (L) HCl के मोल = 0.1 M × 0.1 L = 0.01 मोल

चूँकि HCl और NaOH के बीच अभिक्रिया 1:1 मोल अनुपात में होती है, हमें 0.01 मोल NaOH की भी आवश्यकता है।

NaOH का द्रव्यमान = NaOH के मोल × NaOH का मोलर द्रव्यमान NaOH का द्रव्यमान = 0.01 मोल × 40 g/mol = 0.4 ग्राम

इसलिए, 100 mL 0.1 M हाइड्रोक्लोरिक एसिड को उदासीन करने के लिए 0.4 ग्राम सोडियम हाइड्रॉक्साइड की आवश्यकता होती है।

CBSE बोर्ड परीक्षा:

1. परमाणु संख्या 17 वाले तत्व का समूह और आवर्त परमाणु संख्या 17 वाला तत्व क्लोरीन (Cl) है। यह समूह 17 (हैलोजन) और आवर्त 3 से संबंधित है।

2. मैग्नीशियम ऑक्साइड का रासायनिक सूत्र
जब मैग्नीशियम ऑक्सीजन से अभिक्रिया करता है तो बनने वाले यौगिक का रासायनिक सूत्र MgO होता है।

3. रासायनिक समीकरण को संतुलित करना
Fe और HCl के बीच अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2

4. मोलरता की गणना
मोलरता (M) = मोलर द्रव्यमान (g/mol) / विलयन का आयतन (L)
NaCl के मोल = NaCl के द्रव्यमान / NaCl का मोलर द्रव्यमान
NaCl के मोल = 10g/58.44g/mol = 0.171mol
मोलरता = 0.171mol/0.1L = 1.71M

इसलिए, तैयार विलयन की मोलरता 1.71 M है।

अतिरिक्त संख्यात्मक:
1. विद्युतऋणात्मकता की गणना
विद्युतऋणात्मकता = (संयोजी इलेक्ट्रॉनों की आयनन ऊर्जा) / 2
विद्युतऋणात्मकता = (520 + 7300) / 2 = 3910 kJ/mol

इसलिए, तत्व की विद्युतऋणात्मकता 3910 kJ/mol है।

2. जालक ऊर्जा निर्धारित करना
जालक ऊर्जा = निर्माण एन्थैल्पी + (धातु की उपलयन एन्थैल्पी + अधातु की विघटन एन्थैल्पी) + (अधातु की इलेक्ट्रॉन बंधुता)

जालक ऊर्जा = -411 kJ/mol + (107 kJ/mol + 242 kJ/mol) + (-349 kJ/mol) = -607 kJ/mol

इसलिए, बोर्न-हैबर चक्र का उपयोग कर सोडियम क्लोराइड की जालक ऊर्जा -607 kJ/mol है।

3. pH की गणना
pH = -log [H+]
[H+] = HCl की सांद्रता = 0.01 M
pH = -log (0.01) = 2

इसलिए, हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के 0.01 M विलयन का pH 2 है।

4. Ksp निर्धारित करना
Ksp = [Ca2+][CO32-] = (CaCO3 की विलेयता)^2
Ksp = (0.0089 g/L / 100 g/mol)^2 = 8.01 × 10^-14

इसलिए, 25 °C पर पानी में कैल्शियम कार्बोनेट का विलेयता गुणनफल स्थिरांक (Ksp) 8.01 × 10^-14 है।

JEE के लिए यह क्यों महत्वपूर्ण है#

यह अवधारणा मुख्य समूह के तत्वों की रसायन विज्ञान को समझने के लिए महत्वपूर्ण है, जो JEE परीक्षाओं में बार-बार आता है। इस विषय में महारत हासिल करने से निम्न में मदद मिलती है:

• मौलिक सिद्धांतों को समझने में
• जटिल समस्याओं को हल करने में
• अवधारणात्मक स्पष्टता बनाने में

टालने योग्य सामान्य गलतियाँ#

• किनारे के मामलों को अनदेखा करना
• गणनाओं में जल्दबाज़ी करना
• इकाइयों और आयामों की जाँच न करना
• समान दिखने वाली अवधारणाओं को समान मान लेना
• अवधारणात्मक समझ को छोड़ना

याद रखने योग्य प्रमुख अवधारणाएँ#

• पहले संपूर्ण अवधारणा को पढ़ें
• अंतर्निहित सिद्धांत की पहचान करें
• उदाहरणों को चरणबद्ध तरीके से हल करें
• समस्या के विभिन्न रूपों के साथ अभ्यास करें
• वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों से जोड़ें

संबंधित विषय#

• रासायनिक आबंधन सिद्धांत
• अभिक्रिया तंत्र
• आवर्त सारणी प्रवृत्तियाँ