प्रश्न 1. इलेक्ट्रॉनिक अवधारणा (Electronic Concept) के अनुसार, किसी रासायनिक अभिक्रिया के दौरान **ऑक्सीकरण (Oxidation)** और **अपचयन (Reduction)** की सही परिभाषाएँ क्रमशः क्या हैं?
Q1. According to the electronic concept, the correct definitions of **oxidation** and **reduction** during a chemical reaction are respectively:
सही उत्तर: B) इलेक्ट्रॉनों का त्याग करना (Loss of electrons); इलेक्ट्रॉनों का ग्रहण करना (Gain of electrons)
Correct Answer: B) Loss of electrons; Gain of electrons
स्पष्टीकरण: इलेक्ट्रॉनिक संकल्पना के अनुसार:
– **ऑक्सीकरण (Oxidation / de-electronation):** वह प्रक्रम है जिसमें कोई परमाणु, अणु या आयन एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों का त्याग करता है।
– **अपचयन (Reduction / electronation):** वह प्रक्रम है जिसमें कोई रासायनिक स्पीशीज एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को ग्रहण करती है।
– **ऑक्सीकरण (Oxidation / de-electronation):** वह प्रक्रम है जिसमें कोई परमाणु, अणु या आयन एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों का त्याग करता है।
– **अपचयन (Reduction / electronation):** वह प्रक्रम है जिसमें कोई रासायनिक स्पीशीज एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को ग्रहण करती है।
Explanation: Under the electronic transfer concept:
– **Oxidation (de-electronation):** Is the process in which an atom, molecule, or ion loses one or more electrons.
– **Reduction (electronation):** Is the process in which a chemical species gains one or more electrons.
– **Oxidation (de-electronation):** Is the process in which an atom, molecule, or ion loses one or more electrons.
– **Reduction (electronation):** Is the process in which a chemical species gains one or more electrons.
प्रश्न 2. क्रोमियम पेंटाऑक्साइड CrO₅ (जिसकी तितली जैसी संरचना / Butterfly structure होती है) में क्रोमियम की वास्तविक ऑक्सीकरण संख्या (Oxidation State) क्या है?
Q2. What is the actual oxidation state of Chromium in Chromium pentaoxide (CrO₅), which has a butterfly-like structure?
सही उत्तर: B) +6
Correct Answer: B) +6
स्पष्टीकरण: यदि हम सामान्य रूप से गणना करें (x + 5(-2) = 0), तो क्रोमियम की ऑक्सीकरण संख्या +10 आएगी जो कि असंभव है (क्योंकि Cr के संयोजी कोश में अधिकतम 6 इलेक्ट्रॉन होते हैं)।
इसकी ‘तितली’ जैसी संरचना में:
– 4 ऑक्सीजन परमाणु **परॉक्साइड बंध (-O-O-)** के रूप में उपस्थित होते हैं, जिनकी ऑक्सीकरण संख्या **-1** होती है।
– 1 ऑक्सीजन परमाणु **द्वि-आबंध (Cr=O)** के रूप में होता है, जिसकी ऑक्सीकरण संख्या **-2** होती है।
समीकरण: x + 4(-1) + 1(-2) = 0 ⇒ x – 4 – 2 = 0 ⇒ x = +6।
इसकी ‘तितली’ जैसी संरचना में:
– 4 ऑक्सीजन परमाणु **परॉक्साइड बंध (-O-O-)** के रूप में उपस्थित होते हैं, जिनकी ऑक्सीकरण संख्या **-1** होती है।
– 1 ऑक्सीजन परमाणु **द्वि-आबंध (Cr=O)** के रूप में होता है, जिसकी ऑक्सीकरण संख्या **-2** होती है।
समीकरण: x + 4(-1) + 1(-2) = 0 ⇒ x – 4 – 2 = 0 ⇒ x = +6।
Explanation: Calculating conventionally (x + 5(-2) = 0) yields +10, which is chemically impossible as Chromium has only 6 valence electrons.
The butterfly structure of CrO₅ contains:
– 4 peroxide oxygen atoms with an oxidation state of **-1** each.
– 1 oxo/double-bonded oxygen atom with an oxidation state of **-2**.
Equation: x + 4(-1) + 1(-2) = 0 ⇒ x = +6.
The butterfly structure of CrO₅ contains:
– 4 peroxide oxygen atoms with an oxidation state of **-1** each.
– 1 oxo/double-bonded oxygen atom with an oxidation state of **-2**.
Equation: x + 4(-1) + 1(-2) = 0 ⇒ x = +6.
प्रश्न 3. कैरो अम्ल (Caro’s Acid, H₂SO₅) में सल्फर (S) की ऑक्सीकरण अवस्था कितनी होती है?
Q3. The oxidation state of sulfur in Caro’s acid (H₂SO₅) is:
सही उत्तर: B) +6
Correct Answer: B) +6
स्पष्टीकरण: H₂SO₅ (परऑक्सोमोनोसल्फ्यूरिक अम्ल) में एक परॉक्साइड ऑक्सीजन लिंकेज (-O-O-) उपस्थित होता है।
– 2 हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण संख्या = 2 × (+1) = +2
– 3 सामान्य ऑक्साइड ऑक्सीजन की संख्या = 3 × (-2) = -6
– 2 परॉक्साइड ऑक्सीजन की संख्या = 2 × (-1) = -2
गणना: (+2) + x + (-6) + (-2) = 0 ⇒ x – 6 = 0 ⇒ x = +6।
सल्फर की अधिकतम ऑक्सीकरण संख्या केवल +6 ही हो सकती है।
– 2 हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण संख्या = 2 × (+1) = +2
– 3 सामान्य ऑक्साइड ऑक्सीजन की संख्या = 3 × (-2) = -6
– 2 परॉक्साइड ऑक्सीजन की संख्या = 2 × (-1) = -2
गणना: (+2) + x + (-6) + (-2) = 0 ⇒ x – 6 = 0 ⇒ x = +6।
सल्फर की अधिकतम ऑक्सीकरण संख्या केवल +6 ही हो सकती है।
Explanation: In H₂SO₅ (peroxomonosulfuric acid), there is one peroxide bond (-O-O-).
– 2 protons = 2 × (+1) = +2
– 3 oxide oxygens = 3 × (-2) = -6
– 2 peroxide oxygens = 2 × (-1) = -2
Equation: +2 + x – 6 – 2 = 0 ⇒ x = +6. S cannot show an oxidation state higher than its group number (+6).
– 2 protons = 2 × (+1) = +2
– 3 oxide oxygens = 3 × (-2) = -6
– 2 peroxide oxygens = 2 × (-1) = -2
Equation: +2 + x – 6 – 2 = 0 ⇒ x = +6. S cannot show an oxidation state higher than its group number (+6).
प्रश्न 4. सोडियम टेट्राथायोनेट (Na₂S₄O₆) में चारों सल्फर परमाणुओं की व्यक्तिगत ऑक्सीकरण संख्याएँ (Individual Oxidation States) क्रमशः क्या हैं?
Q4. The individual oxidation states of the four sulfur atoms in sodium tetrathionate (Na₂S₄O₆) respectively are:
सही उत्तर: A) +5, 0, 0, +5
Correct Answer: A) +5, 0, 0, +5
स्पष्टीकरण: Na₂S₄O₆ की रासायनिक संरचना इस प्रकार है:
Na⁺ ⁻O-SO₂-S-S-SO₂-O⁻ Na⁺
– बीच के दोनों सल्फर परमाणु (S-S) समान विद्युतऋणात्मकता वाले परमाणुओं से जुड़े हैं, अतः इन पर कोई आंशिक आवेश नहीं होता (इनकी ऑक्सीकरण अवस्था **0** है)।
– किनारे के दोनों सल्फर परमाणु तीन ऑक्सीजन और एक सल्फर से जुड़े हैं, अतः इनकी व्यक्तिगत ऑक्सीकरण संख्या **+5** है।
– सल्फर की औसत (Average) ऑक्सीकरण संख्या = (5 + 0 + 0 + 5) / 4 = 10 / 4 = +2.5 होती है।
Na⁺ ⁻O-SO₂-S-S-SO₂-O⁻ Na⁺
– बीच के दोनों सल्फर परमाणु (S-S) समान विद्युतऋणात्मकता वाले परमाणुओं से जुड़े हैं, अतः इन पर कोई आंशिक आवेश नहीं होता (इनकी ऑक्सीकरण अवस्था **0** है)।
– किनारे के दोनों सल्फर परमाणु तीन ऑक्सीजन और एक सल्फर से जुड़े हैं, अतः इनकी व्यक्तिगत ऑक्सीकरण संख्या **+5** है।
– सल्फर की औसत (Average) ऑक्सीकरण संख्या = (5 + 0 + 0 + 5) / 4 = 10 / 4 = +2.5 होती है।
Explanation: The structure of tetrathionate ion is [O₃S-S-S-SO₃]²⁻.
– The two middle sulfur atoms are bonded to each other, so their oxidation state is **0**.
– The two terminal sulfur atoms are bonded to three oxygen atoms each, yielding an oxidation state of **+5**.
– The average oxidation state is (5 + 0 + 0 + 5) / 4 = 10 / 4 = +2.5.
– The two middle sulfur atoms are bonded to each other, so their oxidation state is **0**.
– The two terminal sulfur atoms are bonded to three oxygen atoms each, yielding an oxidation state of **+5**.
– The average oxidation state is (5 + 0 + 0 + 5) / 4 = 10 / 4 = +2.5.
प्रश्न 5. मैग्नेटाइट (Fe₃O₄) में आयरन (Fe) की औसत भिन्नतम (fractional) ऑक्सीकरण संख्या कितनी होती है, और यह किन दो ऑक्साइडों का मिश्रण है?
Q5. The fractional average oxidation state of Iron in magnetite (Fe₃O₄) is:
सही उत्तर: B) +8/3
Correct Answer: B) +8/3
स्पष्टीकरण: Fe₃O₄ एक मिश्रित ऑक्साइड (mixed oxide) है, जो फेरस ऑक्साइड (FeO) और फेरिक ऑक्साइड (Fe₂O₃) के 1:1 मिश्रण से बना होता है।
– FeO में Fe की ऑक्सीकरण संख्या = +2
– Fe₂O₃ में Fe की ऑक्सीकरण संख्या = +3
– औसत ऑक्सीकरण संख्या = (2 + 2 × 3) / 3 = 8/3।
– FeO में Fe की ऑक्सीकरण संख्या = +2
– Fe₂O₃ में Fe की ऑक्सीकरण संख्या = +3
– औसत ऑक्सीकरण संख्या = (2 + 2 × 3) / 3 = 8/3।
Explanation: Magnetite (Fe₃O₄) is a mixed oxide containing Fe(II) and Fe(III) in a 1:1 ratio, represented as FeO · Fe₂O₃.
– Oxidation state of Fe in FeO = +2
– Oxidation state of Fe in Fe₂O₃ = +3
– Average fractional oxidation state = (2 + 6) / 3 = +8/3.
– Oxidation state of Fe in FeO = +2
– Oxidation state of Fe in Fe₂O₃ = +3
– Average fractional oxidation state = (2 + 6) / 3 = +8/3.
प्रश्न 6. ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण संख्या सामान्यतः -2 होती है, परन्तु ऑक्सीजन डाईफ्लोराइड (OF₂) और हाइड्रोजन परऑक्साइड (H₂O₂) में इसकी ऑक्सीकरण संख्या क्रमशः क्या होगी?
Q6. Oxygen usually shows an oxidation state of -2. However, in oxygen difluoride (OF₂) and hydrogen peroxide (H₂O₂), its oxidation states respectively are:
सही उत्तर: B) +2 और -1
Correct Answer: B) +2 and -1
स्पष्टीकरण:
– **OF₂ में:** फ्लोरीन आवर्त सारणी का सबसे विद्युतऋणात्मक तत्व है (इसकी ऑक्सीकरण संख्या हमेशा -1 होती है)। अतः ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण संख्या: x + 2(-1) = 0 ⇒ x = +2 (यह एकमात्र यौगिक है जहाँ ऑक्सीजन धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्था में होता है)।
– **H₂O₂ में:** हाइड्रोजन परऑक्साइड में परॉक्साइड बंध के कारण ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण संख्या **-1** होती है: 2(+1) + 2x = 0 ⇒ 2x = -2 ⇒ x = -1।
– **OF₂ में:** फ्लोरीन आवर्त सारणी का सबसे विद्युतऋणात्मक तत्व है (इसकी ऑक्सीकरण संख्या हमेशा -1 होती है)। अतः ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण संख्या: x + 2(-1) = 0 ⇒ x = +2 (यह एकमात्र यौगिक है जहाँ ऑक्सीजन धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्था में होता है)।
– **H₂O₂ में:** हाइड्रोजन परऑक्साइड में परॉक्साइड बंध के कारण ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण संख्या **-1** होती है: 2(+1) + 2x = 0 ⇒ 2x = -2 ⇒ x = -1।
Explanation:
– **In OF₂:** Fluorine is the most electronegative element, so it is assigned a -1 state. Thus, Oxygen must have a **+2** oxidation state (x + 2(-1) = 0 ⇒ x = +2).
– **In H₂O₂:** Hydrogen peroxide contains a peroxide linkage, giving oxygen an oxidation state of **-1** (2(+1) + 2x = 0 ⇒ x = -1).
– **In OF₂:** Fluorine is the most electronegative element, so it is assigned a -1 state. Thus, Oxygen must have a **+2** oxidation state (x + 2(-1) = 0 ⇒ x = +2).
– **In H₂O₂:** Hydrogen peroxide contains a peroxide linkage, giving oxygen an oxidation state of **-1** (2(+1) + 2x = 0 ⇒ x = -1).
प्रश्न 7. निम्नलिखित रासायनिक अभिक्रियाओं में से कौन सी एक **विषमानुपातन अभिक्रिया (Disproportionation Reaction)** का सही उदाहरण है?
Q7. Which of the following chemical reactions is an example of a **disproportionation reaction**?
सही उत्तर: B) Cl₂(g) + 2OH⁻(aq) → ClO⁻(aq) + Cl⁻(aq) + H₂O(l)
Correct Answer: B) Cl₂(g) + 2OH⁻(aq) → ClO⁻(aq) + Cl⁻(aq) + H₂O(l)
स्पष्टीकरण: विषमानुपातन (Disproportionation) वह विशेष रेडॉक्स अभिक्रिया है जिसमें एक ही तत्व का एक साथ ऑक्सीकरण और अपचयन दोनों होता है।
अभिक्रिया B में, क्लोरीन (Cl₂) की प्रारंभिक ऑक्सीकरण संख्या शून्य (0) है:
– ClO⁻ (हाइपोक्लोराइट) में Cl की ऑक्सीकरण संख्या = **+1** (ऑक्सीकरण)।
– Cl⁻ (क्लोराइड) में Cl की ऑक्सीकरण संख्या = **-1** (अपचयन)।
चूँकि Cl का ही ऑक्सीकरण और अपचयन हो रहा है, अतः यह विषमानुपातन का उदाहरण है।
अभिक्रिया B में, क्लोरीन (Cl₂) की प्रारंभिक ऑक्सीकरण संख्या शून्य (0) है:
– ClO⁻ (हाइपोक्लोराइट) में Cl की ऑक्सीकरण संख्या = **+1** (ऑक्सीकरण)।
– Cl⁻ (क्लोराइड) में Cl की ऑक्सीकरण संख्या = **-1** (अपचयन)।
चूँकि Cl का ही ऑक्सीकरण और अपचयन हो रहा है, अतः यह विषमानुपातन का उदाहरण है।
Explanation: A disproportionation reaction is a type of redox reaction in which the same element undergoes both oxidation and reduction simultaneously.
In reaction B, elemental chlorine (Cl₂) has an oxidation state of 0:
– It is oxidized to ClO⁻, where Cl is in the **+1** state.
– It is reduced to Cl⁻, where Cl is in the **-1** state.
In reaction B, elemental chlorine (Cl₂) has an oxidation state of 0:
– It is oxidized to ClO⁻, where Cl is in the **+1** state.
– It is reduced to Cl⁻, where Cl is in the **-1** state.
प्रश्न 8. हाइड्रोजन परऑक्साइड का जल और ऑक्सीजन गैस में स्वतः विघटन 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ किस श्रेणी की अभिक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है?
Q8. The spontaneous decomposition of hydrogen peroxide, 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂, represents which class of chemical reaction?
सही उत्तर: B) विषमानुपातन अभिक्रिया (Disproportionation)
Correct Answer: B) Disproportionation reaction
स्पष्टीकरण: H₂O₂ में ऑक्सीजन की प्रारंभिक ऑक्सीकरण संख्या -1 होती है।
– उत्पादित H₂O में ऑक्सीजन की संख्या = **-2** (अपचयन)।
– उत्पादित O₂ गैस में ऑक्सीजन की संख्या = **0** (ऑक्सीकरण)।
चूँकि ऑक्सीजन ही अपचयित और ऑक्सीकृत हो रहा है, अतः यह एक क्लासिक विषमानुपातन अभिक्रिया है।
– उत्पादित H₂O में ऑक्सीजन की संख्या = **-2** (अपचयन)।
– उत्पादित O₂ गैस में ऑक्सीजन की संख्या = **0** (ऑक्सीकरण)।
चूँकि ऑक्सीजन ही अपचयित और ऑक्सीकृत हो रहा है, अतः यह एक क्लासिक विषमानुपातन अभिक्रिया है।
Explanation: In H₂O₂, oxygen has an oxidation state of -1.
– In the product H₂O, oxygen is in the **-2** state (reduction).
– In the product O₂, oxygen is in the **0** state (oxidation).
Since oxygen is simultaneously oxidized and reduced, the reaction is a disproportionation reaction.
– In the product H₂O, oxygen is in the **-2** state (reduction).
– In the product O₂, oxygen is in the **0** state (oxidation).
Since oxygen is simultaneously oxidized and reduced, the reaction is a disproportionation reaction.
प्रश्न 9. किसी रेडॉक्स अभिक्रिया में वह स्पीशीज जो इलेक्ट्रॉनों को ग्रहण करती है और जिसके कारण आबंध तत्व की ऑक्सीकरण संख्या घटती है, क्या कहलाती है?
Q9. In a redox reaction, the species that accepts electrons, causing its own oxidation state to decrease, is known as the:
सही उत्तर: B) ऑक्सीकारक / ऑक्सीडाइजिंग एजेंट (Oxidizing agent / Oxidant)
Correct Answer: B) Oxidizing agent / Oxidant
स्पष्टीकरण:
– **ऑक्सीकारक (Oxidizing agent):** वह स्पीशीज है जो दूसरी स्पीशीज का ऑक्सीकरण करती है और स्वयं अपचयित (reduced) होती है (इलेक्ट्रॉन ग्रहण करती है)।
– **अपचायक (Reducing agent):** वह स्पीशीज है जो दूसरी स्पीशीज का अपचयन करती है और स्वयं ऑक्सीकृत (oxidized) होती है (इलेक्ट्रॉन त्यागती है)।
– **ऑक्सीकारक (Oxidizing agent):** वह स्पीशीज है जो दूसरी स्पीशीज का ऑक्सीकरण करती है और स्वयं अपचयित (reduced) होती है (इलेक्ट्रॉन ग्रहण करती है)।
– **अपचायक (Reducing agent):** वह स्पीशीज है जो दूसरी स्पीशीज का अपचयन करती है और स्वयं ऑक्सीकृत (oxidized) होती है (इलेक्ट्रॉन त्यागती है)।
Explanation:
– **Oxidizing agent (Oxidant):** Accepts electrons, oxidizes another species, and gets reduced itself (its oxidation state decreases).
– **Reducing agent (Reductant):** Donates electrons, reduces another species, and gets oxidized itself (its oxidation state increases).
– **Oxidizing agent (Oxidant):** Accepts electrons, oxidizes another species, and gets reduced itself (its oxidation state decreases).
– **Reducing agent (Reductant):** Donates electrons, reduces another species, and gets oxidized itself (its oxidation state increases).
प्रश्न 10. मानक इलेक्ट्रोड विभव (Standard Electrode Potential, E°) के निम्नलिखित मानों पर विचार करें:
Li⁺/Li = -3.05 V, Zn²⁺/Zn = -0.76 V, Cu²⁺/Cu = +0.34 V, Ag⁺/Ag = +0.80 V
इनमें से सबसे **प्रबल अपचायक (Strongest Reducing Agent)** कौन सा होगा?
Li⁺/Li = -3.05 V, Zn²⁺/Zn = -0.76 V, Cu²⁺/Cu = +0.34 V, Ag⁺/Ag = +0.80 V
इनमें से सबसे **प्रबल अपचायक (Strongest Reducing Agent)** कौन सा होगा?
Q10. Consider the following standard reduction potentials (E°):
Li⁺/Li = -3.05 V, Zn²⁺/Zn = -0.76 V, Cu²⁺/Cu = +0.34 V, Ag⁺/Ag = +0.80 V
The strongest **reducing agent** among these is:
Li⁺/Li = -3.05 V, Zn²⁺/Zn = -0.76 V, Cu²⁺/Cu = +0.34 V, Ag⁺/Ag = +0.80 V
The strongest **reducing agent** among these is:
सही उत्तर: B) Li
Correct Answer: B) Li
स्पष्टीकरण: मानक अपचयन विभव (E°_red) का मान जितना अधिक ऋणात्मक (negative) होता है, स्पीशीज के इलेक्ट्रॉन त्यागने (ऑक्सीकृत होने) की प्रवृत्ति उतनी ही अधिक होती है। अतः वह उतना ही प्रबल अपचायक (reducing agent) होता है।
यहाँ लिथियम (Li) का अपचयन विभव सबसे ऋणात्मक (-3.05 V) है, अतः लिथियम धातु सबसे प्रबल अपचायक है। (फ्लोरीन सबसे प्रबल ऑक्सीकारक है क्योंकि उसका विभव सबसे अधिक धनात्मक होता है)।
यहाँ लिथियम (Li) का अपचयन विभव सबसे ऋणात्मक (-3.05 V) है, अतः लिथियम धातु सबसे प्रबल अपचायक है। (फ्लोरीन सबसे प्रबल ऑक्सीकारक है क्योंकि उसका विभव सबसे अधिक धनात्मक होता है)।
Explanation: The lower (more negative) the standard reduction potential (E°) value of a species, the easier it is for that species to lose electrons and undergo oxidation. This makes it a stronger reducing agent.
Since Lithium has the most negative reduction potential (-3.05 V), elemental **Li** is the strongest reducing agent listed.
Since Lithium has the most negative reduction potential (-3.05 V), elemental **Li** is the strongest reducing agent listed.
प्रश्न 11. अम्लीय माध्यम (Acidic Medium) में पोटेशियम परमैंगनेट (KMnO₄) ऑक्सीकारक की तरह कार्य करता है और स्वयं Mn²⁺ में अपचयित होता है। अम्लीय माध्यम में KMnO₄ का तुल्यांकी भार (Equivalent Weight) कितना होगा? (M = अणु भार)
Q11. In an acidic medium, potassium permanganate (KMnO₄) acts as an oxidizing agent and is reduced to Mn²⁺. The equivalent weight of KMnO₄ in acidic medium is: (M = molecular weight)
सही उत्तर: C) M / 5
Correct Answer: C) M / 5
स्पष्टीकरण:
– तुल्यांकी भार = अणु भार / संयोजकता गुणांक (n-factor)
– अम्लीय माध्यम में अर्ध-अभिक्रिया: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O
– यहाँ मैंगनीज की ऑक्सीकरण संख्या +7 से बदलकर +2 हो जाती है (स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = 5)।
– अतः, n-factor = 5।
तुल्यांकी भार = **M / 5** (वास्तविक मान: 158 / 5 = 31.6)।
– तुल्यांकी भार = अणु भार / संयोजकता गुणांक (n-factor)
– अम्लीय माध्यम में अर्ध-अभिक्रिया: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O
– यहाँ मैंगनीज की ऑक्सीकरण संख्या +7 से बदलकर +2 हो जाती है (स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = 5)।
– अतः, n-factor = 5।
तुल्यांकी भार = **M / 5** (वास्तविक मान: 158 / 5 = 31.6)।
Explanation:
– Equivalent weight = Molecular weight / n-factor (number of electrons gained/lost per mole).
– In acidic medium, the reduction half-reaction is: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O.
– Manganese goes from +7 (in MnO₄⁻) to +2 (in Mn²⁺), resulting in a gain of 5 electrons.
– Therefore, the n-factor is 5, and the equivalent weight is **M / 5**.
– Equivalent weight = Molecular weight / n-factor (number of electrons gained/lost per mole).
– In acidic medium, the reduction half-reaction is: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O.
– Manganese goes from +7 (in MnO₄⁻) to +2 (in Mn²⁺), resulting in a gain of 5 electrons.
– Therefore, the n-factor is 5, and the equivalent weight is **M / 5**.
प्रश्न 12. उदासीन या मंद क्षारीय माध्यम (Neutral or Weakly Basic Medium) में पोटेशियम परमैंगनेट (KMnO₄) मैंगनीज डाइऑक्साइड (MnO₂) में अपचयित होता है। इस माध्यम में इसका तुल्यांकी भार (Equivalent Weight) कितना होगा?
Q12. In a neutral or weakly alkaline medium, potassium permanganate (KMnO₄) is reduced to manganese dioxide (MnO₂). Its equivalent weight in this medium is: (M = molecular weight)
सही उत्तर: B) M / 3
Correct Answer: B) M / 3
स्पष्टीकरण:
– उदासीन/मंद क्षारीय माध्यम में मैंगनीज MnO₄⁻ (+7) से MnO₂ (+4) में अपचयित होता है।
– ऑक्सीकरण संख्या में परिवर्तन = 7 – 4 = 3 (संयोजकता गुणांक / n-factor = 3)।
– अतः, तुल्यांकी भार = **M / 3** (वास्तविक मान: 158 / 3 = 52.6)।
(तीव्र क्षारीय माध्यम में यह MnO₄²⁻ (+6) में बदलता है, वहाँ n-factor = 1 होता है)।
– उदासीन/मंद क्षारीय माध्यम में मैंगनीज MnO₄⁻ (+7) से MnO₂ (+4) में अपचयित होता है।
– ऑक्सीकरण संख्या में परिवर्तन = 7 – 4 = 3 (संयोजकता गुणांक / n-factor = 3)।
– अतः, तुल्यांकी भार = **M / 3** (वास्तविक मान: 158 / 3 = 52.6)।
(तीव्र क्षारीय माध्यम में यह MnO₄²⁻ (+6) में बदलता है, वहाँ n-factor = 1 होता है)।
Explanation:
– In a neutral or weakly alkaline medium, permanganate is reduced to manganese dioxide: MnO₄⁻ (+7) + 2H₂O + 3e⁻ → MnO₂ (+4) + 4OH⁻.
– Since the change in the oxidation state of Manganese is 3 (+7 to +4), the n-factor is 3.
– Therefore, the equivalent weight is **M / 3**.
– In a neutral or weakly alkaline medium, permanganate is reduced to manganese dioxide: MnO₄⁻ (+7) + 2H₂O + 3e⁻ → MnO₂ (+4) + 4OH⁻.
– Since the change in the oxidation state of Manganese is 3 (+7 to +4), the n-factor is 3.
– Therefore, the equivalent weight is **M / 3**.
प्रश्न 13. अम्लीय माध्यम में पोटेशियम डाइक्रोमेट (K₂Cr₂O₇) एक प्रबल ऑक्सीकारक है और Cr³⁺ में परिवर्तित होता है। इस अभिक्रिया के लिए K₂Cr₂O₇ का तुल्यांकी भार (Equivalent Weight) कितना होगा?
Q13. In an acidic medium, potassium dichromate (K₂Cr₂O₇) acts as a strong oxidant, reducing to Cr³⁺. The equivalent weight of K₂Cr₂O₇ is: (M = molecular weight)
सही उत्तर: B) M / 6
Correct Answer: B) M / 6
स्पष्टीकरण:
– अर्ध-अभिक्रिया: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O
– K₂Cr₂O₇ के एक अणु में दो क्रोमियम परमाणु होते हैं।
– प्रत्येक क्रोमियम परमाणु की ऑक्सीकरण संख्या +6 से बदलकर +3 हो जाती है (परिवर्तन = 3)।
– दो क्रोमियम परमाणुओं के लिए कुल परिवर्तन (n-factor) = 2 × 3 = 6।
– अतः, तुल्यांकी भार = **M / 6** (वास्तविक मान: 294 / 6 = 49)।
– अर्ध-अभिक्रिया: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O
– K₂Cr₂O₇ के एक अणु में दो क्रोमियम परमाणु होते हैं।
– प्रत्येक क्रोमियम परमाणु की ऑक्सीकरण संख्या +6 से बदलकर +3 हो जाती है (परिवर्तन = 3)।
– दो क्रोमियम परमाणुओं के लिए कुल परिवर्तन (n-factor) = 2 × 3 = 6।
– अतः, तुल्यांकी भार = **M / 6** (वास्तविक मान: 294 / 6 = 49)।
Explanation:
– The reduction half-reaction in acidic medium is: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O.
– In K₂Cr₂O₇, each chromium atom goes from +6 to +3 (a change of 3).
– Since there are 2 chromium atoms per molecule of dichromate, the total change in oxidation state (n-factor) per mole of K₂Cr₂O₇ is 2 × 3 = 6.
– Hence, equivalent weight is **M / 6**.
– The reduction half-reaction in acidic medium is: Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O.
– In K₂Cr₂O₇, each chromium atom goes from +6 to +3 (a change of 3).
– Since there are 2 chromium atoms per molecule of dichromate, the total change in oxidation state (n-factor) per mole of K₂Cr₂O₇ is 2 × 3 = 6.
– Hence, equivalent weight is **M / 6**.
प्रश्न 14. निम्नलिखित रासायनिक अभिक्रियाओं में से कौन सी एक **अधातु विस्थापन अभिक्रिया (Non-metal Displacement Reaction)** का उदाहरण है?
Q14. Which of the following reactions is an example of a **non-metal displacement reaction**?
सही उत्तर: B) 2Na(s) + 2H₂O(l) → 2NaOH(aq) + H₂(g)
Correct Answer: B) 2Na(s) + 2H₂O(l) → 2NaOH(aq) + H₂(g)
स्पष्टीकरण:
– **धातु विस्थापन (Metal Displacement):** जब एक अधिक सक्रिय धातु विलयन से कम सक्रिय धातु को विस्थापित करती है (जैसे विकल्प A, C, D)।
– **अधातु विस्थापन (Non-metal Displacement):** जब कोई सक्रिय धातु या अधातु जल या अम्लों से हाइड्रोजन जैसी अधातु को विस्थापित करती है। विकल्प B में, सोडियम धातु अत्यंत ठंडे जल से हाइड्रोजन गैस (अधातु) को विस्थापित कर रही है, अतः यह अधातु विस्थापन है।
– **धातु विस्थापन (Metal Displacement):** जब एक अधिक सक्रिय धातु विलयन से कम सक्रिय धातु को विस्थापित करती है (जैसे विकल्प A, C, D)।
– **अधातु विस्थापन (Non-metal Displacement):** जब कोई सक्रिय धातु या अधातु जल या अम्लों से हाइड्रोजन जैसी अधातु को विस्थापित करती है। विकल्प B में, सोडियम धातु अत्यंत ठंडे जल से हाइड्रोजन गैस (अधातु) को विस्थापित कर रही है, अतः यह अधातु विस्थापन है।
Explanation:
– **Metal displacement:** A more active metal displaces a less active metal from its compound (e.g., options A, C, D).
– **Non-metal displacement:** Hydrogen is displaced from water or acids by active metals (alkali and some alkaline earth metals). In option B, sodium metal displaces hydrogen gas (a non-metal) from water, making it a non-metal displacement reaction.
– **Metal displacement:** A more active metal displaces a less active metal from its compound (e.g., options A, C, D).
– **Non-metal displacement:** Hydrogen is displaced from water or acids by active metals (alkali and some alkaline earth metals). In option B, sodium metal displaces hydrogen gas (a non-metal) from water, making it a non-metal displacement reaction.
प्रश्न 15. पोटेशियम क्लोरेट का तापीय अपघटन 2KClO₃(s) → 2KCl(s) + 3O₂(g) किस प्रकार की रेडॉक्स अभिक्रिया का उदाहरण है?
Q15. The thermal decomposition of potassium chlorate, 2KClO₃(s) → 2KCl(s) + 3O₂(g), is an example of which type of redox reaction?
सही उत्तर: B) अंतःआणविक रेडॉक्स अभिक्रिया (Intramolecular Redox)
Correct Answer: B) Intramolecular Redox
स्पष्टीकरण:
– **अंतःआणविक (Intramolecular) रेडॉक्स:** वह अभिक्रिया है जिसमें एक ही यौगिक के भीतर उपस्थित एक तत्व का ऑक्सीकरण और दूसरे तत्व का अपचयन होता है।
– इस अभिक्रिया में:
– क्लोरीन (KClO₃ में +5) अपचयित होकर KCl (-1) में बदलता है।
– ऑक्सीजन (KClO₃ में -2) ऑक्सीकृत होकर O₂ (0) में बदलता है।
चूँकि दोनों तत्व एक ही अभिकारक अणु (KClO₃) में उपस्थित हैं, अतः यह अंतःआणविक रेडॉक्स है।
– **अंतःआणविक (Intramolecular) रेडॉक्स:** वह अभिक्रिया है जिसमें एक ही यौगिक के भीतर उपस्थित एक तत्व का ऑक्सीकरण और दूसरे तत्व का अपचयन होता है।
– इस अभिक्रिया में:
– क्लोरीन (KClO₃ में +5) अपचयित होकर KCl (-1) में बदलता है।
– ऑक्सीजन (KClO₃ में -2) ऑक्सीकृत होकर O₂ (0) में बदलता है।
चूँकि दोनों तत्व एक ही अभिकारक अणु (KClO₃) में उपस्थित हैं, अतः यह अंतःआणविक रेडॉक्स है।
Explanation:
– **Intramolecular redox:** A reaction in which one element of a compound is oxidized while another element of the same compound is reduced.
– In this decomposition:
– Chlorine (goes from +5 in KClO₃ to -1 in KCl) is reduced.
– Oxygen (goes from -2 in KClO₃ to 0 in O₂) is oxidized.
Since both elements belong to the same starting material (KClO₃), it is an intramolecular redox reaction.
– **Intramolecular redox:** A reaction in which one element of a compound is oxidized while another element of the same compound is reduced.
– In this decomposition:
– Chlorine (goes from +5 in KClO₃ to -1 in KCl) is reduced.
– Oxygen (goes from -2 in KClO₃ to 0 in O₂) is oxidized.
Since both elements belong to the same starting material (KClO₃), it is an intramolecular redox reaction.
प्रश्न 16. निम्नलिखित संतुलित रेडॉक्स समीकरण पर विचार करें:
x MnO₄⁻ + y C₂O₄²⁻ + z H⁺ → x Mn²⁺ + 2y CO₂ + z/2 H₂O
इस आंशिक अभिक्रिया को संतुलित करने पर गुणांकों x और y के सही मान क्रमशः क्या होंगे?
x MnO₄⁻ + y C₂O₄²⁻ + z H⁺ → x Mn²⁺ + 2y CO₂ + z/2 H₂O
इस आंशिक अभिक्रिया को संतुलित करने पर गुणांकों x और y के सही मान क्रमशः क्या होंगे?
Q16. Consider the following balanced redox equation in acidic medium:
x MnO₄⁻ + y C₂O₄²⁻ + z H⁺ → x Mn²⁺ + 2y CO₂ + z/2 H₂O
The stoichiometric coefficients x and y respectively are:
x MnO₄⁻ + y C₂O₄²⁻ + z H⁺ → x Mn²⁺ + 2y CO₂ + z/2 H₂O
The stoichiometric coefficients x and y respectively are:
सही उत्तर: A) 2 और 5
Correct Answer: A) 2 and 5
स्पष्टीकरण: आयन-इलेक्ट्रॉन विधि द्वारा दोनों अर्द्ध-अभिक्रियाओं को संतुलित करने पर:
1. अपचयन: [MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O] × 2 (कुल 10 इलेक्ट्रॉन ग्रहण किए गए)
2. ऑक्सीकरण: [C₂O₄²⁻ → 2CO₂ + 2e⁻] × 5 (कुल 10 इलेक्ट्रॉन त्यागे गए)
दोनों को जोड़ने पर नेट समीकरण:
2 MnO₄⁻ + 5 C₂O₄²⁻ + 16 H⁺ → 2 Mn²⁺ + 10 CO₂ + 8 H₂O
अतः, x = 2, y = 5 (और z = 16) होगा।
1. अपचयन: [MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O] × 2 (कुल 10 इलेक्ट्रॉन ग्रहण किए गए)
2. ऑक्सीकरण: [C₂O₄²⁻ → 2CO₂ + 2e⁻] × 5 (कुल 10 इलेक्ट्रॉन त्यागे गए)
दोनों को जोड़ने पर नेट समीकरण:
2 MnO₄⁻ + 5 C₂O₄²⁻ + 16 H⁺ → 2 Mn²⁺ + 10 CO₂ + 8 H₂O
अतः, x = 2, y = 5 (और z = 16) होगा।
Explanation: Balancing via the ion-electron method:
1. Reduction half: 2 × [MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O] (total 10 electrons gained)
2. Oxidation half: 5 × [C₂O₄²⁻ → 2CO₂ + 2e⁻] (total 10 electrons lost)
Adding both halves yields: 2 MnO₄⁻ + 5 C₂O₄²⁻ + 16 H⁺ → 2 Mn²⁺ + 10 CO₂ + 8 H₂O.
Thus, x = 2, y = 5, and z = 16.
1. Reduction half: 2 × [MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O] (total 10 electrons gained)
2. Oxidation half: 5 × [C₂O₄²⁻ → 2CO₂ + 2e⁻] (total 10 electrons lost)
Adding both halves yields: 2 MnO₄⁻ + 5 C₂O₄²⁻ + 16 H⁺ → 2 Mn²⁺ + 10 CO₂ + 8 H₂O.
Thus, x = 2, y = 5, and z = 16.
प्रश्न 17. अमोनियम नाइट्रेट (NH₄NO₃) में उपस्थित दोनों नाइट्रोजन परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ क्रमशः क्या होंगी?
Q17. The oxidation states of the two nitrogen atoms in ammonium nitrate (NH₄NO₃) respectively are:
सही उत्तर: B) -3 और +5
Correct Answer: B) -3 and +5
स्पष्टीकरण: अमोनियम नाइट्रेट (NH₄NO₃) एक आयनिक यौगिक है जो अमोनियम आयन (NH₄⁺) और नाइट्रेट आयन (NO₃⁻) से मिलकर बना है।
– **NH₄⁺ में:** x + 4(+1) = +1 ⇒ x = -3।
– **NO₃⁻ में:** y + 3(-2) = -1 ⇒ y – 6 = -1 ⇒ y = +5।
औसत ऑक्सीकरण संख्या = (-3 + 5) / 2 = +1 होती है, परंतु दोनों नाइट्रोजन परमाणुओं की वास्तविक रासायनिक प्रकृति भिन्न है।
– **NH₄⁺ में:** x + 4(+1) = +1 ⇒ x = -3।
– **NO₃⁻ में:** y + 3(-2) = -1 ⇒ y – 6 = -1 ⇒ y = +5।
औसत ऑक्सीकरण संख्या = (-3 + 5) / 2 = +1 होती है, परंतु दोनों नाइट्रोजन परमाणुओं की वास्तविक रासायनिक प्रकृति भिन्न है।
Explanation: Ammonium nitrate (NH₄NO₃) is an ionic compound composed of NH₄⁺ (ammonium) and NO₃⁻ (nitrate) ions.
– In NH₄⁺: x + 4(+1) = +1 ⇒ x = -3.
– In NO₃⁻: y + 3(-2) = -1 ⇒ y = +5.
Thus, the two nitrogens exist in **-3** and **+5** oxidation states, respectively.
– In NH₄⁺: x + 4(+1) = +1 ⇒ x = -3.
– In NO₃⁻: y + 3(-2) = -1 ⇒ y = +5.
Thus, the two nitrogens exist in **-3** and **+5** oxidation states, respectively.
प्रश्न 18. विरंजक चूर्ण (Bleaching Powder, CaOCl₂) में उपस्थित दोनों क्लोरीन परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ क्या होती हैं?
Q18. The oxidation states of the two chlorine atoms in bleaching powder (CaOCl₂) are:
सही उत्तर: B) -1 और +1
Correct Answer: B) -1 and +1
स्पष्टीकरण: विरंजक चूर्ण वास्तव में एक मिश्रित लवण है जिसे Ca(OCl)Cl के रूप में निरूपित किया जाता है। यह Ca²⁺, क्लोराइड आयन (Cl⁻) और हाइपोक्लोराइड आयन (OCl⁻) से बना होता है।
– क्लोराइड आयन (Cl⁻) में क्लोरीन की ऑक्सीकरण संख्या = **-1**।
– हाइपोक्लोराइड आयन (OCl⁻) में क्लोरीन की संख्या: -2 + x = -1 ⇒ x = +1**।
अतः दो क्लोरीन परमाणु **-1** और **+1** ऑक्सीकरण अवस्थाओं में उपस्थित होते हैं।
– क्लोराइड आयन (Cl⁻) में क्लोरीन की ऑक्सीकरण संख्या = **-1**।
– हाइपोक्लोराइड आयन (OCl⁻) में क्लोरीन की संख्या: -2 + x = -1 ⇒ x = +1**।
अतः दो क्लोरीन परमाणु **-1** और **+1** ऑक्सीकरण अवस्थाओं में उपस्थित होते हैं।
Explanation: Bleaching powder is structurally represented as Ca(OCl)Cl, containing calcium ion (Ca²⁺), chloride ion (Cl⁻), and hypochlorite ion (OCl⁻).
– In chloride (Cl⁻), the oxidation state of Cl is **-1**.
– In hypochlorite (OCl⁻), the oxidation state of Cl is **+1** (-2 + x = -1 ⇒ x = +1).
– In chloride (Cl⁻), the oxidation state of Cl is **-1**.
– In hypochlorite (OCl⁻), the oxidation state of Cl is **+1** (-2 + x = -1 ⇒ x = +1).
प्रश्न 19. हैलोजन तत्वों में से कौन सा एकमात्र हैलोजन है जो कभी भी **विषमानुपातन (Disproportionation) अभिक्रिया** प्रदर्शित नहीं करता है?
Q19. Which of the following halogens is the only one that does NOT undergo disproportionation reactions?
सही उत्तर: B) फ्लोरीन (F)
Correct Answer: B) Fluorine (F)
स्पष्टीकरण: विषमानुपातन अभिक्रिया प्रदर्शित करने के लिए किसी तत्व के पास कम से कम तीन भिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाएँ होनी चाहिए। फ्लोरीन आवर्त सारणी का सर्वाधिक विद्युतऋणात्मक तत्व है। यह केवल **0** (मुक्त F₂ में) और **-1** (यौगिकों में) ऑक्सीकरण अवस्थाएँ ही प्रदर्शित कर सकता है। चूँकि फ्लोरीन धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित नहीं कर सकता, अतः यह कभी भी विषमानुपातन अभिक्रिया प्रदर्शित नहीं करता।
Explanation: To undergo a disproportionation reaction, an element must exhibit at least three different oxidation states. Fluorine, being the most electronegative element, can only exhibit oxidation states of **0** (in F₂) and **-1** (in compounds). It cannot show positive oxidation states, preventing it from undergoing disproportionation.
प्रश्न 20. निम्नलिखित रासायनिक अभिक्रियाओं में से कौन सी एक **रेडॉक्स अभिक्रिया नहीं है (NOT a redox reaction)**?
Q20. Which of the following reactions is NOT a redox reaction?
सही उत्तर: B) AgNO₃(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO₃(aq)
Correct Answer: B) AgNO₃(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO₃(aq)
स्पष्टीकरण: रेडॉक्स अभिक्रिया वह होती है जिसमें किसी न किसी तत्व की ऑक्सीकरण संख्या परिवर्तित होती है।
– अभिक्रिया B एक **द्वि-विस्थापन (Double Displacement / Precipitation)** अभिक्रिया है।
– इसमें प्रत्येक तत्व की ऑक्सीकरण संख्या आद्योपान्त अपरिवर्तित रहती है: Ag (+1), N (+5), O (-2), Na (+1), Cl (-1)।
अतः यह रेडॉक्स अभिक्रिया नहीं है। अन्य सभी विकल्पों में तत्वों की ऑक्सीकरण संख्या बदल रही है।
– अभिक्रिया B एक **द्वि-विस्थापन (Double Displacement / Precipitation)** अभिक्रिया है।
– इसमें प्रत्येक तत्व की ऑक्सीकरण संख्या आद्योपान्त अपरिवर्तित रहती है: Ag (+1), N (+5), O (-2), Na (+1), Cl (-1)।
अतः यह रेडॉक्स अभिक्रिया नहीं है। अन्य सभी विकल्पों में तत्वों की ऑक्सीकरण संख्या बदल रही है।
Explanation: A redox reaction involves a change in the oxidation numbers of participating elements.
– Reaction B is a **double displacement/precipitation** reaction.
– The oxidation states of all ions remain completely unchanged: Ag (+1), N (+5), O (-2), Na (+1), and Cl (-1). Therefore, it is not a redox reaction.
– Reaction B is a **double displacement/precipitation** reaction.
– The oxidation states of all ions remain completely unchanged: Ag (+1), N (+5), O (-2), Na (+1), and Cl (-1). Therefore, it is not a redox reaction.
प्रश्न 21. फास्फोरस के ऑक्सीअम्लों H₃PO₂, H₃PO₃ और H₃PO₄ में फास्फोरस (P) की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ क्रमशः क्या होंगी?
Q21. The oxidation states of phosphorus (P) in H₃PO₂, H₃PO₃ and H₃PO₄ respectively are:
सही उत्तर: A) +1, +3 और +5
Correct Answer: A) +1, +3 and +5
स्पष्टीकरण:
– **H₃PO₂ (हाइपोफॉस्फोरस अम्ल) में:** 3(+1) + x + 2(-2) = 0 ⇒ 3 + x – 4 = 0 ⇒ x = +1
– **H₃PO₃ (फॉस्फोरस अम्ल) में:** 3(+1) + x + 3(-2) = 0 ⇒ 3 + x – 6 = 0 ⇒ x = +3
– **H₃PO₄ (फॉस्फोरिक अम्ल) में:** 3(+1) + x + 4(-2) = 0 ⇒ 3 + x – 8 = 0 ⇒ x = +5।
– **H₃PO₂ (हाइपोफॉस्फोरस अम्ल) में:** 3(+1) + x + 2(-2) = 0 ⇒ 3 + x – 4 = 0 ⇒ x = +1
– **H₃PO₃ (फॉस्फोरस अम्ल) में:** 3(+1) + x + 3(-2) = 0 ⇒ 3 + x – 6 = 0 ⇒ x = +3
– **H₃PO₄ (फॉस्फोरिक अम्ल) में:** 3(+1) + x + 4(-2) = 0 ⇒ 3 + x – 8 = 0 ⇒ x = +5।
Explanation:
– In H₃PO₂: 3(+1) + x + 2(-2) = 0 ⇒ x = +1
– In H₃PO₃: 3(+1) + x + 3(-2) = 0 ⇒ x = +3
– In H₃PO₄: 3(+1) + x + 4(-2) = 0 ⇒ x = +5.
– In H₃PO₂: 3(+1) + x + 2(-2) = 0 ⇒ x = +1
– In H₃PO₃: 3(+1) + x + 3(-2) = 0 ⇒ x = +3
– In H₃PO₄: 3(+1) + x + 4(-2) = 0 ⇒ x = +5.
प्रश्न 22. रासायनिक क्रियाशीलता और विद्युत रासायनिक श्रेणी (Electrochemical Series) के अनुसार, क्या सिल्वर नाइट्रेट (AgNO₃) के विलयन को कॉपर (तांबे) के चम्मच से हिलाना सुरक्षित है?
Q22. According to the electrochemical series, is it safe to stir a silver nitrate (AgNO₃) solution with a copper spatula?
सही उत्तर: B) नहीं, क्योंकि कॉपर सिल्वर से अधिक क्रियाशील है और उसे विस्थापित कर देगा
Correct Answer: B) No, because copper is more reactive and will displace silver
स्पष्टीकरण: कॉपर विद्युत रासायनिक श्रृंखला में सिल्वर से ऊपर स्थित है (E°_Cu²⁺/Cu = +0.34 V, जो E°_Ag⁺/Ag = +0.80 V से कम धनात्मक है)। इसका अर्थ है कि कॉपर सिल्वर की तुलना में अधिक क्रियाशील है और आसानी से ऑक्सीकृत हो सकता है। यदि तांबे के चम्मच का उपयोग किया जाएगा, तो कॉपर सिल्वर आयनों को विस्थापित कर देगा:
Cu(s) + 2Ag⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + 2Ag(s)
चम्मच धीरे-धीरे गल जाएगा और विलयन में कॉपर आयन आ जाएंगे, अतः ऐसा करना सुरक्षित नहीं है।
Cu(s) + 2Ag⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + 2Ag(s)
चम्मच धीरे-धीरे गल जाएगा और विलयन में कॉपर आयन आ जाएंगे, अतः ऐसा करना सुरक्षित नहीं है।
Explanation: Copper is more electropositive (more reactive) than silver as it lies above silver in the electrochemical series. Thus, copper will displace silver ions from AgNO₃ solution via a spontaneous displacement reaction: Cu(s) + 2Ag⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + 2Ag(s). This will dissolve the copper spatula, making it unsafe to stir.
प्रश्न 23. कार्बन सबऑक्साइड (C₃O₂, संरचना: O=C=C=C=O) में तीनों कार्बन परमाणुओं की औसत भिन्नतम (fractional) ऑक्सीकरण संख्या कितनी होती है?
Q23. The fractional average oxidation state of Carbon in carbon suboxide (C₃O₂) is:
सही उत्तर: B) +4/3
Correct Answer: B) +4/3
स्पष्टीकरण: कार्बन सबऑक्साइड की संरचना रेखीय होती है: O = C¹ = C² = C³ = O
– केंद्रीय कार्बन (C²) दोनों तरफ केवल कार्बन परमाणुओं से जुड़ा है, अतः इसकी व्यक्तिगत ऑक्सीकरण संख्या = **0** है।
– किनारे के दोनों कार्बन परमाणु (C¹ और C³) ऑक्सीजन से आबंधित हैं, अतः इनकी व्यक्तिगत ऑक्सीकरण संख्या = **+2** है।
– औसत ऑक्सीकरण संख्या = (2 + 0 + 2) / 3 = +4/3।
– केंद्रीय कार्बन (C²) दोनों तरफ केवल कार्बन परमाणुओं से जुड़ा है, अतः इसकी व्यक्तिगत ऑक्सीकरण संख्या = **0** है।
– किनारे के दोनों कार्बन परमाणु (C¹ और C³) ऑक्सीजन से आबंधित हैं, अतः इनकी व्यक्तिगत ऑक्सीकरण संख्या = **+2** है।
– औसत ऑक्सीकरण संख्या = (2 + 0 + 2) / 3 = +4/3।
Explanation: Carbon suboxide has the linear structure: O = C = C = C = O.
– The central carbon is bonded only to other carbon atoms, so its individual oxidation state is **0**.
– The two terminal carbons are bonded to electronegative oxygen atoms, giving them an oxidation state of **+2** each.
– The average fractional oxidation state is (2 + 0 + 2) / 3 = +4/3.
– The central carbon is bonded only to other carbon atoms, so its individual oxidation state is **0**.
– The two terminal carbons are bonded to electronegative oxygen atoms, giving them an oxidation state of **+2** each.
– The average fractional oxidation state is (2 + 0 + 2) / 3 = +4/3.
प्रश्न 24. जेनॉन के यौगिकों XeF₆, XeO₃ और XeOF₄ में नोबल गैस जेनॉन (Xe) की ऑक्सीकरण अवस्था समान होती है। यह ऑक्सीकरण संख्या क्या है?
Q24. Xenon exhibits the same oxidation state in the compounds XeF₆, XeO₃ and XeOF₄. This oxidation state is:
सही उत्तर: B) +6
Correct Answer: B) +6
स्पष्टीकरण: तीनों यौगिकों में जेनॉन की गणना निम्न प्रकार है:
– **XeF₆ में:** x + 6(-1) = 0 ⇒ x = +6
– **XeO₃ में:** x + 3(-2) = 0 ⇒ x = +6
– **XeOF₄ में:** x + 1(-2) + 4(-1) = 0 ⇒ x – 2 – 4 = 0 ⇒ x = +6।
– **XeF₆ में:** x + 6(-1) = 0 ⇒ x = +6
– **XeO₃ में:** x + 3(-2) = 0 ⇒ x = +6
– **XeOF₄ में:** x + 1(-2) + 4(-1) = 0 ⇒ x – 2 – 4 = 0 ⇒ x = +6।
Explanation: Calculating the oxidation state of Xenon in each:
– In XeF₆: x + 6(-1) = 0 ⇒ x = +6
– In XeO₃: x + 3(-2) = 0 ⇒ x = +6
– In XeOF₄: x + (-2) + 4(-1) = 0 ⇒ x = +6.
– In XeF₆: x + 6(-1) = 0 ⇒ x = +6
– In XeO₃: x + 3(-2) = 0 ⇒ x = +6
– In XeOF₄: x + (-2) + 4(-1) = 0 ⇒ x = +6.
प्रश्न 25. हाइड्रोजन परऑक्साइड (H₂O₂) जब ऑक्सीकारक या अपचायक की तरह कार्य करता है, तो इसका तुल्यांकी भार (Equivalent Weight) कितना होगा? (H₂O₂ का अणु भार = 34 g/mol)
Q25. Hydrogen peroxide (H₂O₂) can act as both an oxidizing and a reducing agent. Its equivalent weight in both types of reactions is: (Molar mass of H₂O₂ = 34 g/mol)
सही उत्तर: B) 17 g/eq
Correct Answer: B) 17 g/eq
स्पष्टीकरण:
– **ऑक्सीकारक के रूप में:** H₂O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → 2H₂O (प्रति मोल 2 इलेक्ट्रॉन ग्रहण किए गए, n-factor = 2)।
– **अपचायक के रूप में:** H₂O₂ → O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ (प्रति मोल 2 इलेक्ट्रॉन त्यागे गए, n-factor = 2)।
चूँकि दोनों प्रक्रमों में संयोजकता गुणांक (n-factor) का मान 2 है:
तुल्यांकी भार = अणु भार / 2 = 34 / 2 = **17 g/eq** होगा।
– **ऑक्सीकारक के रूप में:** H₂O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → 2H₂O (प्रति मोल 2 इलेक्ट्रॉन ग्रहण किए गए, n-factor = 2)।
– **अपचायक के रूप में:** H₂O₂ → O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ (प्रति मोल 2 इलेक्ट्रॉन त्यागे गए, n-factor = 2)।
चूँकि दोनों प्रक्रमों में संयोजकता गुणांक (n-factor) का मान 2 है:
तुल्यांकी भार = अणु भार / 2 = 34 / 2 = **17 g/eq** होगा।
Explanation:
– As an oxidant: H₂O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → 2H₂O (n-factor = 2).
– As a reductant: H₂O₂ → O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ (n-factor = 2).
Since the n-factor is 2 in both roles, the equivalent weight of H₂O₂ is always:
Equivalent weight = Molecular mass / 2 = 34 / 2 = **17 g/eq**.
– As an oxidant: H₂O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → 2H₂O (n-factor = 2).
– As a reductant: H₂O₂ → O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ (n-factor = 2).
Since the n-factor is 2 in both roles, the equivalent weight of H₂O₂ is always:
Equivalent weight = Molecular mass / 2 = 34 / 2 = **17 g/eq**.