K2KARAKORAM
मराठीEnglish
ॲप उघडा

राज्य मंडळ · इयत्ता 11 · रसायनशास्त्र

धडा ९: गण 13, 14 व 15 ची मूलद्रव्ये

7 संकल्पना · उत्तरांसह 56 सराव प्रश्न · वाचन मोफत

हा धडा या भाषेतही: English

गट 13, 14, 15 : इलेक्ट्रॉन संरचना आणि कल

रोजच्या जीवनातून

घरातील ॲल्युमिनियम भांडी (गट 13), पेन्सिलचे ग्रॅफाइट (गट 14) आणि खतातील नायट्रोजन/फॉस्फरस (गट 15) — तिन्ही गटांचा रोजचा संबंध.

सोपी व्याख्या

गट 13 : ns²np¹ (B, Al, Ga, In, Tl); गट 14 : ns²np² (C, Si, Ge, Sn, Pb); गट 15 : ns²np³ (N, P, As, Sb, Bi). हे p-ब्लॉक मूलद्रव्य; वर्गात खाली अणुत्रिज्या वाढते, आयनन एन्थॅल्पी साधारण घटते.

आयनन एन्थॅल्पीपहिली आयनन एन्थॅल्पी IE₁ (kJ/mol)BNPAsSbBiआवर्त 23456गट 13गट 14गट 15IE वर्गात खाली घटतो; Ga ≈ Al (d-आवरणामुळे)

आकृतीत : IE₁ चे कल.

नियम 1 : अणुत्रिज्या — वर्गात खाली वाढते. सहसंयुज त्रिज्या (pm) : B 85, Al 143, Ga 135, In 167, Tl 170. Ga < Al कारण 3d आवरणाचे कमकुवत संरक्षण.

  • सोपे : C 77 < Si 118.
  • मध्यम : N 70 < P 110 < As 120.
  • परीक्षेसाठी : Ga ची त्रिज्या Al पेक्षा कमी.

नियम 2 : आयनन एन्थॅल्पी — IE₁ (kJ/mol) : गट 13 – B 801, Al 577, Ga 579, In 558, Tl 589; गट 14 – C 1086 → Pb 715; गट 15 – N 1402 → Bi 703. N चा IE उच्च कारण अर्ध-भरलेले 2p³.

  • सोपे : Ga ≈ Al (अपवाद).
  • मध्यम : N > P > As > Sb > Bi.
  • परीक्षेसाठी : Tl > In (d आणि f संरक्षण कमी).

नियम 3 : विद्युतऋणता आणि धातुत्व — गट 13 मध्ये B (2.0) अधातू, इतर धातू; गट 14 मध्ये C अधातू, Si/Ge धातूसदृश, Sn/Pb धातू; गट 15 मध्ये N, P अधातू, As/Sb धातूसदृश, Bi धातू.

  • सोपे : B ची विद्युतऋणता Al पेक्षा जास्त.
  • मध्यम : Si, Ge = अर्धवाहक.
  • परीक्षेसाठी : Bi = सर्वाधिक धातू गुणधर्म.

तर्क : Ga चा IE Al पेक्षा जास्त का?

  • पायरी 1 : Ga मध्ये 3d¹⁰ भरलेले; d-इलेक्ट्रॉन संरक्षणात कमजोर.
  • पायरी 2 : प्रभावी केंद्रक प्रभार वाढतो.
  • पायरी 3 : बाह्य e⁻ घट्ट पकडला जातो ⇒ IE ≈ Al, त्रिज्या कमी.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) गट 14 ची संयुजा कवच संरचना? 1) ns²np¹ 2) ns²np² 3) ns²np³ 4) ns²np⁴ — उत्तर : 2).
  • CET 2) सर्वात लहान सहसंयुज त्रिज्या? 1) Al 2) Ga 3) In 4) Tl — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: ॲल्युमिनियम भांडी, सिलिकॉन चिप, खते.

लक्षात ठेवा

IE : N 1402 (सर्वाधिक); Ga ≈ Al; Ga < Al त्रिज्या.

सामान्य चूक

वर्गात खाली IE नेहमीच घटतो असे समजणे; Ga, Tl अपवाद.

CET सापळा

Ga < Al त्रिज्या आणि IE ≈ Al हा CET चा आवडता अपवाद.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "गट 13-14-15 = np¹, np², np³".

फरक ओळखा

गटसंरचनापहिले तत्त्व
13ns²np¹B
14ns²np²C
15ns²np³N

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1गट 13 ची संरचना लिहा.
  2. 2Ga < Al का?
  3. 3N चा IE जास्त का?
मध्यम
  1. 4एक अर्धवाहक सांगा.
  2. 5वर्गात त्रिज्या कशी बदलते?
  3. 6Tl चा IE In पेक्षा जास्त का?
आव्हानात्मक
  1. 7गट 15 मधील धातू?
  2. 8B अधातू कसा?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1ns²np¹.
  2. 2d-संरक्षण कमकुवत.
  3. 3अर्ध-भरलेले 2p³.
  4. 4Si किंवा Ge.
  5. 5वाढते.
  6. 6f आणि d संरक्षण कमी.
  7. 7Bi.
  8. 8लहान, उच्च IE, सहसंयुज बंध.

ऑक्सिडेशन अवस्था, निष्क्रिय जोडी परिणाम आणि बंध

रोजच्या जीवनातून

बॅटरीतील शिसे (Pb) +2 स्थितीत स्थिर; तर नायट्रोजन खतांत -3 ते +5 पर्यंत अनेक स्थिती दाखवतो.

सोपी व्याख्या

निष्क्रिय जोडी परिणाम : जड मूलद्रव्यांत ns² जोडी बंधात भाग घेत नाही ⇒ गट-संयुजेपेक्षा 2 ने कमी अवस्था स्थिर (Tl⁺, Pb²⁺, Bi³⁺).

निष्क्रिय जोडीनिष्क्रिय जोडी परिणामगट 13B · Al · Ga · Inस्थिर : +3Tl : +1ns² जोडी अक्रियगट 14C · Si · Geस्थिर : +4Pb : +2ns² जोडी अक्रियगट 15N · P · As · Sbस्थिर : +5Bi : +3ns² जोडी अक्रियखाली जाताना ns² जोडी बंधात भाग घेत नाही ⇒ कमी ऑक्सि. अवस्था स्थिर

आकृतीत : निष्क्रिय जोडी.

नियम 1 : सामान्य अवस्था — गट 13 : +3 (Tl : +1); गट 14 : +4, +2; गट 15 : −3, +3, +5. B, C चे संयुगे जवळजवळ पूर्ण सहसंयुज.

  • सोपे : AlCl₃ : Al +3.
  • मध्यम : PbCl₂ : Pb +2.
  • परीक्षेसाठी : NH₃ : N −3; HNO₃ : N +5.

नियम 2 : निष्क्रिय जोडी — Tl⁺ > Tl³⁺ स्थिर; Pb²⁺ > Pb⁴⁺; Bi³⁺ > Bi⁵⁺. Pb⁴⁺ प्रबळ ऑक्सिडीकारक; Tl³⁺ ही ऑक्सिडीकारक.

  • सोपे : PbO₂ ऑक्सिडीकारक.
  • मध्यम : SnCl₂ क्षपणकारक (Sn²⁺ → Sn⁴⁺).
  • परीक्षेसाठी : TlCl₃ अस्थिर, TlCl स्थिर.

नियम 3 : बंध प्रकार आणि संयुजा कवच — N कमाल 4 (2s, 2p⁴ — d नाही), P कमाल 5/6 (3d उपलब्ध : PCl₅, PCl₆⁻). B ऑक्टेट अपूर्ण (BF₃, 6 e⁻); Al ही.

  • सोपे : NCl₅ अस्तित्वात नाही; PCl₅ आहे.
  • मध्यम : BF₃ + :NH₃ → F₃B←NH₃.
  • परीक्षेसाठी : AlCl₃ द्विलक Al₂Cl₆.

तर्क : Pb⁴⁺ ऑक्सिडीकारक का?

  • पायरी 1 : Pb⁴⁺ + 2e⁻ → Pb²⁺.
  • पायरी 2 : 6s² जोडी निष्क्रिय ⇒ Pb²⁺ स्थिर.
  • पायरी 3 : म्हणून Pb⁴⁺ e⁻ घेऊन Pb²⁺ बनतो ⇒ ऑक्सिडीकारक.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) Tl ची स्थिर अवस्था? 1) +1 2) +3 3) +2 4) +5 — उत्तर : 1).
  • CET 2) NCl₅ का नाही? 1) d-कक्ष नाहीत 2) IE जास्त 3) आकार मोठा 4) अक्रिय — उत्तर : 1).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: लेड-ॲसिड बॅटरी, टिन प्लेटिंग.

लक्षात ठेवा

Tl +1, Pb +2, Bi +3; N कमाल संयुजा 4.

सामान्य चूक

N ची संयुजा 5 लिहिणे; N ची कमाल सहसंयुजा 4.

CET सापळा

NCl₅ चुकीचे, पण HNO₃ मध्ये N +5 ऑक्सिडेशन अवस्था आहे.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "जड = 2 कमी" (Tl +1, Pb +2, Bi +3).

फरक ओळखा

गटगट संयुजाजड तत्त्वात स्थिर
13+3Tl +1
14+4Pb +2
15+5Bi +3

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1निष्क्रिय जोडी परिणाम म्हणजे?
  2. 2Tl ची स्थिर अवस्था?
  3. 3SnCl₂ क्षपणकारक का?
मध्यम
  1. 4NCl₅ का नाही?
  2. 5BF₃ इलेक्ट्रॉन-न्यून का?
  3. 6PbO₂ चे कार्य?
आव्हानात्मक
  1. 7Bi ची स्थिर अवस्था?
  2. 8N ची ऑक्सि. अवस्था HNO₃ मध्ये?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1ns² जोडी बंधात भाग न घेणे.
  2. 2+1.
  3. 3Sn²⁺ → Sn⁴⁺ सहज.
  4. 4N मध्ये d-कक्ष नाहीत.
  5. 5फक्त 6 e⁻.
  6. 6ऑक्सिडीकारक.
  7. 7+3.
  8. 8+5.

हवा, पाणी, हॅलोजनशी क्रिया; ऑक्साइडचे स्वरूप

रोजच्या जीवनातून

ॲल्युमिनियमच्या भांड्यावर पातळ ऑक्साइडचा थर असतो; तो आतील धातूचे रक्षण करतो.

सोपी व्याख्या

गट 13–15 चे ऑक्साइड खाली जाताना अम्लीय → उभयधर्मी → क्षारीय होतात (धातुत्व वाढते).

ऑक्साइडचे स्वरूपऑक्साइडचे स्वरूप : वर्गात खाली अम्लीय → क्षारीय13B₂O₃Al₂O₃Ga₂O₃In₂O₃Tl₂O14CO₂SiO₂GeO₂SnO₂PbO₂15N₂O₅P₄O₁₀As₂O₃Sb₂O₃Bi₂O₃अम्लीयउभयधर्मीक्षारीय

आकृतीत : ऑक्साइडचे स्वरूप.

नियम 1 : हवा आणि पाणी — B उच्च तापमानाला B₂O₃ + BN; Al वर Al₂O₃ चा थर (निष्क्रिय); Al गरम केल्यास 2Al + N₂ → 2AlN. C, Si पाण्याशी साधारण क्रिया करत नाहीत; Sn, Pb हवेत मंद.

  • सोपे : 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃.
  • मध्यम : 2B + 3O₂ → 2B₂O₃ (गरम).
  • परीक्षेसाठी : Al + NaOH + H₂O → Na[Al(OH)₄] + H₂.

नियम 2 : हॅलोजनशी — गट 13 : MX₃ (BCl₃, AlCl₃). गट 14 : MX₄ (CCl₄, SiCl₄); Pb/Sn → MX₂ ही. गट 15 : NX₃, PX₃, PX₅. SiCl₄ + 2H₂O → SiO₂ + 4HCl (जलविघटन); CCl₄ जलविघटित होत नाही.

  • सोपे : BCl₃ + 3H₂O → H₃BO₃ + 3HCl.
  • मध्यम : CCl₄ मध्ये C ला d-कक्ष नाहीत ⇒ जलविघटन नाही.
  • परीक्षेसाठी : PCl₃ + 3H₂O → H₃PO₃ + 3HCl.

नियम 3 : ऑक्साइडचे स्वरूप — B₂O₃ अम्लीय; Al₂O₃, Ga₂O₃ उभयधर्मी; In₂O₃, Tl₂O क्षारीय. CO₂, SiO₂ अम्लीय; SnO₂, PbO₂ उभयधर्मी. N₂O₅, P₄O₁₀ अम्लीय; Bi₂O₃ क्षारीय. CO तटस्थ.

  • सोपे : Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O.
  • मध्यम : Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄].
  • परीक्षेसाठी : CO, N₂O, NO तटस्थ.

गणना : Al + NaOH पासून H₂ (2 mol Al)

  • पायरी 1 : 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂.
  • पायरी 2 : 2 mol Al ⇒ 3 mol H₂.
  • पायरी 3 : STP : 3 × 22.4 = 67.2 L.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) उभयधर्मी ऑक्साइड? 1) B₂O₃ 2) Al₂O₃ 3) Tl₂O 4) CO₂ — उत्तर : 2).
  • CET 2) जलविघटन न होणारे? 1) SiCl₄ 2) CCl₄ 3) PCl₃ 4) BCl₃ — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: ॲल्युमिनियम थर (anodising), अम्ल/क्षार सफाई.

लक्षात ठेवा

B₂O₃ अम्लीय, Al₂O₃ उभयधर्मी, Tl₂O क्षारीय; CCl₄ जलविघटनहीन.

सामान्य चूक

Al₂O₃ फक्त क्षारीय म्हणणे.

CET सापळा

CO आणि N₂O तटस्थ ऑक्साइड आहेत, अम्लीय नाहीत.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "खाली = क्षारीय".

फरक ओळखा

ऑक्साइडस्वरूप
B₂O₃अम्लीय
Al₂O₃उभयधर्मी
Tl₂Oक्षारीय
COतटस्थ

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Al वर संरक्षक थर कोणता?
  2. 2Al₂O₃ उभयधर्मी का?
  3. 3CCl₄ जलविघटन का नाही?
मध्यम
  1. 4BCl₃ + H₂O समीकरण.
  2. 5तटस्थ ऑक्साइड सांगा.
  3. 62 mol Al पासून H₂ STP ला?
आव्हानात्मक
  1. 7SiCl₄ चे जलविघटन.
  2. 8Bi₂O₃ चे स्वरूप?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1Al₂O₃.
  2. 2आम्ल आणि क्षार दोन्हींशी क्रिया.
  3. 3C ला d-कक्ष नाहीत.
  4. 4BCl₃ + 3H₂O → H₃BO₃ + 3HCl.
  5. 5CO.
  6. 667.2 L.
  7. 7SiCl₄ + 2H₂O → SiO₂ + 4HCl.
  8. 8क्षारीय.

अपरूपता आणि शृंखलन : कार्बन व फॉस्फरस

रोजच्या जीवनातून

पेन्सिलचे ग्रॅफाइट आणि अंगठीतील हिरा — दोन्ही फक्त कार्बन; माचिसच्या काडीतील लाल फॉस्फरस.

सोपी व्याख्या

अपरूपता : एकाच मूलद्रव्याची वेगळी भौतिक रूपे. शृंखलन : स्वतःच्या अणूंशी जोडून साखळी बनवणे (C > Si > S...).

अपरूपेकार्बन आणि फॉस्फरसची अपरूपेहिरा sp³कठीण, विद्युतरोधकग्रॅफाइट sp²स्तर, वाहकस्तरांमध्ये 335 pmफुलरीन C₆₀60 C, 32 पृष्ठे12 पंचकोन + 20 षट्कोनपांढरा P₄ : 60° ताण, ज्वालाग्राहीलाल : साखळी, कमी क्रियाशीलकाळा : स्तर, सर्वात स्थिर

आकृतीत : कार्बन आणि फॉस्फरस अपरूपे.

नियम 1 : कार्बनची अपरूपे — हिरा : sp³, C–C 154 pm, कठीण, विद्युतरोधक. ग्रॅफाइट : sp², स्तर, विद्युतवाहक, वंगण. फुलरीन C₆₀ : 12 पंचकोन + 20 षट्कोन, फुटबॉलसारखा.

  • सोपे : हिरा सर्वात कठीण.
  • मध्यम : ग्रॅफाइट वीजवाहक (मुक्त π e⁻).
  • परीक्षेसाठी : C₆₀ चे C : 60.

नियम 2 : फॉस्फरसची अपरूपे — पांढरा P₄ (60° ताण, हवेत पेटतो, पाण्याखाली ठेवतात, CS₂ मध्ये विरघळतो), लाल (साखळी, स्थिर), काळा (स्तर, सर्वाधिक स्थिर).

  • सोपे : P₄ + 5O₂ → P₄O₁₀.
  • मध्यम : 12.4 g P₄ → 28.4 g P₄O₁₀.
  • परीक्षेसाठी : पांढरा विषारी, लाल नाही.

नियम 3 : शृंखलन — C–C बंध ऊर्जा 348 kJ/mol; Si–Si ~ 297; म्हणून C सर्वाधिक शृंखलन. N कमी (N–N कमकुवत), P मध्यम.

  • सोपे : असंख्य हायड्रोकार्बन.
  • मध्यम : सिलेन SiₙH₂ₙ₊₂ थोडे.
  • परीक्षेसाठी : P₄ मध्ये P–P बंध.

गणना : 12.4 g P₄ जाळल्यास P₄O₁₀

  • पायरी 1 : M(P₄) = 124 ⇒ n = 12.4 ÷ 124 = 0.1 mol.
  • पायरी 2 : P₄ + 5O₂ → P₄O₁₀ (1 : 1).
  • पायरी 3 : M(P₄O₁₀) = 284 ⇒ 0.1 × 284 = 28.4 g.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) ग्रॅफाइटमधील संकरण? 1) sp 2) sp² 3) sp³ 4) sp³d — उत्तर : 2).
  • CET 2) पांढरा फॉस्फरस ठेवतात? 1) हवेत 2) पाण्याखाली 3) तेलात 4) CS₂ — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: पेन्सिल, ड्रिल (हिरा), माचिस, कार्बन नॅनोट्यूब.

लक्षात ठेवा

हिरा sp³; ग्रॅफाइट sp² + मुक्त e⁻; C₆₀ = 60 C; P₄ ताण 60°.

सामान्य चूक

ग्रॅफाइट कठीण म्हणणे; ते मऊ.

CET सापळा

हिरा आणि ग्रॅफाइटमध्ये फरक संकरणामुळे; मूलद्रव्य एकच.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "हिरा = 3 (sp³), ग्रॅफाइट = 2 (sp²)".

फरक ओळखा

बाबहिराग्रॅफाइट
संकरणsp³sp²
वीजनाहीहोय
कठीणताजास्तकमी

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1अपरूपता म्हणजे?
  2. 2ग्रॅफाइट वाहक का?
  3. 3C₆₀ ची रचना.
मध्यम
  1. 4पांढरा P पाण्याखाली का?
  2. 512.4 g P₄ पासून P₄O₁₀?
  3. 6शृंखलन म्हणजे?
आव्हानात्मक
  1. 7लाल P का स्थिर?
  2. 8C शृंखलनात आघाडीवर का?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1एकाच मूलद्रव्याची वेगळी रूपे.
  2. 2मुक्त π e⁻.
  3. 312 पंचकोन + 20 षट्कोन.
  4. 4हवेत पेटतो.
  5. 528.4 g.
  6. 6स्वतःच्या अणूंची साखळी.
  7. 7साखळीरचना, ताण कमी.
  8. 8C–C बंध प्रबळ.

महत्त्वाच्या संयुगांच्या आण्विक रचना

रोजच्या जीवनातून

बोरिक आम्ल (डोळ्याचे थेंब), सिलिका (वाळू), अमोनिया (क्लीनर) — सर्वांच्या रचना वेगळ्या आकाराच्या.

सोपी व्याख्या

आकार VSEPR आणि संकरणावरून : BF₃ त्रिकोणी सपाट (sp²), NH₃ पिरॅमिडल (sp³), SiCl₄ चतुष्फलकी, PCl₅ द्विपिरॅमिडल (sp³d), B₂H₆ सेतू रचना.

रचनामहत्त्वाच्या संयुगांच्या रचनाB₂H₆BB2 सेतू 3c–2e (लाल)BF₃ वि. NH₃त्रिकोणी सपाट, 120°पिरॅमिडल, 107°SiCl₄ : चतुष्फलकी (sp³) · PCl₅ : त्रिकोणी द्विपिरॅमिडल (sp³d)BF₃ इलेक्ट्रॉन-न्यून ⇒ NH₃ शी BF₃·NH₃ अडक्टC₂H₆ : sp³ · C₂H₄ : sp² · C₂H₂ : sp

आकृतीत : रचना.

Live आकृती

महत्त्वाच्या संयुगांच्या आण्विक रचना

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

नियम 1 : डायबोरेन B₂H₆ — 12 संयुजा e⁻, 8 जोड्यांसाठी अपुरे. 4 टोकाचे B–H (2c–2e) + 2 सेतू B–H–B (3c–2e). B sp³. B–H–B कोन ~ 97°.

  • सोपे : टोकाचे H : 4, सेतू H : 2.
  • मध्यम : एकूण 4 + 2 बंध-स्थाने, पण e⁻ फक्त 12.
  • परीक्षेसाठी : B₂H₆ + 6H₂O → 2H₃BO₃ + 6H₂.

नियम 2 : BF₃, NH₃ आणि संकरण — BF₃ : sp², 120°, e⁻-न्यून (ल्युइस आम्ल). NH₃ : sp³, एकाकी जोडी, 107°. SiO₂ : प्रत्येक Si चतुष्फलकी, जाळीदार.

  • सोपे : BF₃ + NH₃ → F₃B←NH₃.
  • मध्यम : [BF₄]⁻ : चतुष्फलकी.
  • परीक्षेसाठी : NH₄⁺ : चतुष्फलकी, 109.5°.

नियम 3 : बोरिक आम्ल आणि सिलिकेट — H₃BO₃ : स्तर रचना (H-बंध), लुईस आम्ल : B(OH)₃ + 2H₂O ⇌ [B(OH)₄]⁻ + H₃O⁺. सिलिकेट : SiO₄⁴⁻ एकक, साखळी/स्तर/त्रिमितीय.

  • सोपे : H₃BO₃ एकक्षारकी (Lewis).
  • मध्यम : झिओलाइट : Si–O–Al जाळे.
  • परीक्षेसाठी : क्वार्ट्ज : SiO₂ जाळे.

तर्क : B₂H₆ मध्ये 3c–2e बंध का?

  • पायरी 1 : एकूण e⁻ = 2×3 + 6×1 = 12.
  • पायरी 2 : 8 सामान्य बंधांसाठी 16 e⁻ हवेत.
  • पायरी 3 : 12 e⁻ ⇒ 4 टोकाचे (8 e⁻) + 2 सेतू (4 e⁻) 3c–2e.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) NH₃ चा आकार? 1) सपाट 2) रेषीय 3) पिरॅमिडल 4) चतुष्फलकी — उत्तर : 3).
  • CET 2) B₂H₆ मधील 3c–2e बंध? 1) 1 2) 2 3) 4 4) 6 — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: बोरिक आम्ल प्रतिजंतू, सिलिका जेल, झिओलाइट.

लक्षात ठेवा

BF₃ 120° sp²; NH₃ 107° sp³; B₂H₆ : 4 टोकाचे + 2 सेतू.

सामान्य चूक

B₂H₆ मध्ये सर्व बंध सामान्य मानणे.

CET सापळा

H₃BO₃ प्रोटॉन देत नाही, OH⁻ घेतो (लुईस आम्ल).

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "BF₃ सपाट, NH₃ पिरॅमिड".

फरक ओळखा

संयुगसंकरणआकार
BF₃sp²त्रिकोणी सपाट
NH₃sp³पिरॅमिडल
SiCl₄sp³चतुष्फलकी
PCl₅sp³dद्विपिरॅमिडल

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1B₂H₆ मध्ये किती e⁻?
  2. 23c–2e बंध म्हणजे?
  3. 3BF₃ ल्युइस आम्ल का?
मध्यम
  1. 4NH₃ चा कोन 107° का?
  2. 5H₃BO₃ चे आम्लत्व कसे?
  3. 6PCl₅ चा आकार?
आव्हानात्मक
  1. 7SiO₂ ची रचना?
  2. 8[BF₄]⁻ चा आकार?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 112.
  2. 2तीन अणूंमध्ये 2 e⁻ चा बंध.
  3. 3ऑक्टेट अपूर्ण.
  4. 4एकाकी जोडी प्रतिकर्षण.
  5. 5OH⁻ स्वीकारून.
  6. 6त्रिकोणी द्विपिरॅमिडल.
  7. 7त्रिमितीय जाळे.
  8. 8चतुष्फलकी.

बोरॅक्स आणि सिलिकोन

रोजच्या जीवनातून

बोरॅक्स काच/सोनार कामात, सिलिकोन वॉटरप्रूफ स्प्रे, सीलंट आणि बेकिंग मोल्डमध्ये.

सोपी व्याख्या

बोरॅक्स Na₂B₄O₇·10H₂O (M ≈ 381). सिलिकोन : –[R₂Si–O]ₙ– बहुवारिक, R = CH₃.

बोरॅक्स, सिलिकोनबोरॅक्स आणि सिलिकोनNa₂B₄O₇·10H₂Oबोरॅक्सNa₂B₄O₇निर्जल2NaBO₂ + B₂O₃काचमणीबोरॅक्स मणी चाचणी : Cu निळा · Cr हिरवा · Co गडद निळा · Mn जांभळट · Fe पिवळटसिलिकोन : (CH₃)₂SiCl₂ + 2H₂O → (CH₃)₂Si(OH)₂ → –[Si(CH₃)₂–O]ₙ–SiCH₃CH₃SiCH₃CH₃SiCH₃CH₃SiCH₃CH₃SiCH₃CH₃(CH₃)₃SiCl साखळी थांबवतो · उष्णता/पाणी-रोधक, वंगण

आकृतीत : बोरॅक्स आणि सिलिकोन.

नियम 1 : बोरॅक्सची तापन अभिक्रिया — Na₂B₄O₇·10H₂O → (गरम) Na₂B₄O₇ → 2NaBO₂ + B₂O₃ (काचमणी). आयन [B₄O₅(OH)₄]²⁻; जलद्रावण क्षारीय (Na₂B₄O₇ + 7H₂O → 2NaOH + 4H₃BO₃).

  • सोपे : 38.1 g बोरॅक्स = 0.1 mol.
  • मध्यम : निर्जल : 20.1 g, B₂O₃ : 6.96 g.
  • परीक्षेसाठी : पाणी निघते : 18 g.

नियम 2 : बोरॅक्स मणी चाचणी — B₂O₃ + CuO → Cu(BO₂)₂ (निळा); Cr → हिरवा; Co → गडद निळा; Mn → जांभळट; Fe → पिवळट-तपकिरी; Ni → तपकिरी.

  • सोपे : Cu : निळा.
  • मध्यम : Co : गडद निळा.
  • परीक्षेसाठी : Cr : हिरवा.

नियम 3 : सिलिकोन — (CH₃)₂SiCl₂ + 2H₂O → (CH₃)₂Si(OH)₂ → –[Si(CH₃)₂O]ₙ– + H₂O. (CH₃)₃SiCl साखळी थांबवतो; CH₃SiCl₃ जाळे बनवतो. जलरोधी, उष्णता सहनशील, रासायनिक निष्क्रिय.

  • सोपे : वंगण, सीलंट.
  • मध्यम : वैद्यकीय इम्प्लांट.
  • परीक्षेसाठी : चिन्ह Si–O–Si साखळी.

गणना : 38.1 g बोरॅक्स तापवल्यावर B₂O₃

  • पायरी 1 : M ≈ 381 ⇒ n = 38.1 ÷ 381 = 0.1 mol.
  • पायरी 2 : 1 mol बोरॅक्स ⇒ 1 mol B₂O₃.
  • पायरी 3 : M(B₂O₃) = 69.6 ⇒ 0.1 × 69.6 = 6.96 g.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) बोरॅक्सचे सूत्र? 1) Na₂B₄O₇·10H₂O 2) Na₂BO₃ 3) H₃BO₃ 4) B₂O₃ — उत्तर : 1).
  • CET 2) सिलिकोनचा मोनोमर? 1) (CH₃)₂SiCl₂ 2) SiCl₄ 3) CH₃SiH₃ 4) SiO₂ — उत्तर : 1).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: काच, सोनार (flux), वॉटरप्रूफिंग.

लक्षात ठेवा

बोरॅक्स M ≈ 381; मणी : Cu निळा; सिलिकोन = Si–O साखळी.

सामान्य चूक

सिलिकोनला SiO₂ म्हणणे; तो कार्बनिक बहुवारिक.

CET सापळा

बोरॅक्सचे द्रावण क्षारीय आहे, आम्लीय नाही.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "CuBlue, CrGreen, CoDeep".

फरक ओळखा

बाबबोरॅक्ससिलिकोन
प्रकारलवणबहुवारिक
गुणक्षारीय द्रावणजलरोधी

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1बोरॅक्सचे सूत्र?
  2. 2बोरॅक्स मणी चाचणी का?
  3. 3सिलिकोन कसे बनतात?
मध्यम
  1. 4(CH₃)₃SiCl चे कार्य?
  2. 538.1 g बोरॅक्सपासून B₂O₃?
  3. 6बोरॅक्स द्रावण क्षारीय का?
आव्हानात्मक
  1. 7Co ची मणी रंग?
  2. 8सिलिकोनचे दोन उपयोग.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1Na₂B₄O₇·10H₂O.
  2. 2धातू मूलकांची ओळख.
  3. 3(CH₃)₂SiCl₂ चे जलविघटन + संघनन.
  4. 4साखळी थांबवणे.
  5. 56.96 g.
  6. 6जलविघटनाने NaOH.
  7. 7गडद निळा.
  8. 8वंगण, सीलंट.

अमोनिया : हेबर पद्धत आणि गुणधर्म

रोजच्या जीवनातून

शेतातले युरिया खत आणि घरचे क्लीनर — दोन्ही अमोनियापासून.

सोपी व्याख्या

अमोनिया NH₃ : तीव्र वासाचा, पाण्यात खूप विरघळणारा वायू; सौम्य क्षार; N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (हेबर), ΔH = −92 kJ.

हेबर पद्धतअमोनिया : हेबर पद्धतN₂1 mol3H₂3 molअभिक्रिया कक्षN₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ΔH = −92 kJ~700 K, 200 atmआयर्न ऑक्साइड + K₂O, Al₂O₃2NH₃द्रवीकरणOstwald : 4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O (Pt, 1100 K) → HNO₃NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻ · Cu²⁺ मध्ये गडद निळा [Cu(NH₃)₄]²⁺2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2H₂O + 2NH₃ (प्रयोगशाळा)कोरडा करण्यासाठी CaO (H₂SO₄ व CaCl₂ नको)

आकृतीत : हेबर पद्धत.

Live आकृती

अमोनिया : हेबर पद्धत आणि गुणधर्म

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

नियम 1 : हेबर पद्धत — ~700 K, 200 atm, आयर्न ऑक्साइड उत्प्रेरक (थोडे K₂O, Al₂O₃). ले-शातेलिए : उच्च दाब + मध्यम तापमान; उत्प्रेरक वेग वाढवतो, साम्य बदलत नाही.

  • सोपे : 5.6 g N₂ ⇒ 6.8 g NH₃.
  • मध्यम : 56 g N₂ ⇒ 68 g NH₃.
  • परीक्षेसाठी : 1 mol N₂ + 3 mol H₂ ⇒ 2 mol NH₃.

नियम 2 : गुणधर्म — NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻; ल्युइस क्षारक (एकाकी जोडी); Cu²⁺ सोबत [Cu(NH₃)₄]²⁺ (गडद निळा); Ag⁺ सोबत AgCl विरघळवतो; Cl₂ जास्त ⇒ NCl₃, कमी ⇒ N₂.

  • सोपे : Cu²⁺ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺.
  • मध्यम : AgCl + 2NH₃ → [Ag(NH₃)₂]Cl.
  • परीक्षेसाठी : HCl सोबत पांढरा धूर NH₄Cl.

नियम 3 : प्रयोगशाळा आणि उपयोग — 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2H₂O + 2NH₃; CaO ने कोरडा (H₂SO₄/CaCl₂ नको). उपयोग : खते, HNO₃ (ओस्टवाल्ड), थंड करणारे द्रव.

  • सोपे : 4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O (Pt).
  • मध्यम : 17 g NH₃ ⇒ 30 g NO.
  • परीक्षेसाठी : युरिया खत.

गणना : 5.6 g N₂ पासून NH₃ (100 % उत्पन्न)

  • पायरी 1 : n(N₂) = 5.6 ÷ 28 = 0.2 mol.
  • पायरी 2 : 1 : 2 ⇒ NH₃ = 0.4 mol.
  • पायरी 3 : 0.4 × 17 = 6.8 g.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) हेबर उत्प्रेरक? 1) Pt 2) Fe 3) Ni 4) V₂O₅ — उत्तर : 2).
  • CET 2) NH₃ कोरडा करायला? 1) H₂SO₄ 2) CaCl₂ 3) CaO 4) P₄O₁₀ — उत्तर : 3).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: खते, नायट्रिक आम्ल, रेफ्रिजरेशन, क्लीनर.

लक्षात ठेवा

700 K, 200 atm, आयर्न ऑक्साइड; CaO ने कोरडा; [Cu(NH₃)₄]²⁺ गडद निळा.

सामान्य चूक

अमोनिया H₂SO₄ ने कोरडा करणे.

CET सापळा

उच्च तापमान जास्त उत्पन्न देत नाही कारण अभिक्रिया उष्मादायी.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "उच्च दाब, मध्यम तापमान".

फरक ओळखा

बाबहेबरओस्टवाल्ड
उत्पादNH₃HNO₃
उत्प्रेरकFePt

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1हेबर पद्धतीची परिस्थिती.
  2. 2उच्च दाब का?
  3. 3NH₃ कसा कोरडा करतात?
मध्यम
  1. 45.6 g N₂ पासून NH₃?
  2. 5NH₃ क्षारक का?
  3. 6Cu²⁺ सोबत रंग?
आव्हानात्मक
  1. 717 g NH₃ पासून NO?
  2. 8NH₃ चे उपयोग.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1700 K, 200 atm, Fe.
  2. 2मोल कमी होतात.
  3. 3CaO ने.
  4. 46.8 g.
  5. 5एकाकी जोडी.
  6. 6गडद निळा.
  7. 730 g.
  8. 8खते, HNO₃, रेफ्रिजरेशन.

संपूर्ण धड्याची झटपट उजळणी

संकल्पनामहत्त्वाचे सूत्र / तथ्य
गट 13/14/15np¹ / np² / np³
IE₁ सर्वाधिकN 1402 kJ/mol
निष्क्रिय जोडीTl +1, Pb +2, Bi +3
ऑक्साइडअम्लीय → क्षारीय
कार्बनहिरा sp³, ग्रॅफाइट sp²
B₂H₆4 टोकाचे + 2 सेतू
बोरॅक्सM ≈ 381
हेबर700 K, 200 atm, Fe
Live आकृती

🚀 संपूर्ण धड्याची झटपट उजळणी

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

🎯 परीक्षेसाठी सर्वाधिक महत्त्वाचे मुद्दे

  • p-ब्लॉक कल.
  • निष्क्रिय जोडी.
  • ऑक्साइडचे स्वरूप.
  • अपरूपता.
  • आण्विक रचना.
  • बोरॅक्स आणि सिलिकोन.
  • अमोनिया.
अभ्यासाचा मंत्र

आधी संकल्पना समजा → सूत्र लक्षात ठेवा → उदाहरण सोडवा → स्वतः प्रश्न सोडवा.