गट 13, 14, 15 : इलेक्ट्रॉन संरचना आणि कल
घरातील ॲल्युमिनियम भांडी (गट 13), पेन्सिलचे ग्रॅफाइट (गट 14) आणि खतातील नायट्रोजन/फॉस्फरस (गट 15) — तिन्ही गटांचा रोजचा संबंध.
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.
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.
IE : N 1402 (सर्वाधिक); Ga ≈ Al; Ga < Al त्रिज्या.
वर्गात खाली IE नेहमीच घटतो असे समजणे; Ga, Tl अपवाद.
Ga < Al त्रिज्या आणि IE ≈ Al हा CET चा आवडता अपवाद.
आठवणीची युक्ती : "गट 13-14-15 = np¹, np², np³".
फरक ओळखा
| गट | संरचना | पहिले तत्त्व |
|---|---|---|
| 13 | ns²np¹ | B |
| 14 | ns²np² | C |
| 15 | ns²np³ | N |
सरावासाठी प्रश्न
- 1गट 13 ची संरचना लिहा.
- 2Ga < Al का?
- 3N चा IE जास्त का?
- 4एक अर्धवाहक सांगा.
- 5वर्गात त्रिज्या कशी बदलते?
- 6Tl चा IE In पेक्षा जास्त का?
- 7गट 15 मधील धातू?
- 8B अधातू कसा?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1ns²np¹.
- 2d-संरक्षण कमकुवत.
- 3अर्ध-भरलेले 2p³.
- 4Si किंवा Ge.
- 5वाढते.
- 6f आणि d संरक्षण कमी.
- 7Bi.
- 8लहान, उच्च IE, सहसंयुज बंध.
ऑक्सिडेशन अवस्था, निष्क्रिय जोडी परिणाम आणि बंध
बॅटरीतील शिसे (Pb) +2 स्थितीत स्थिर; तर नायट्रोजन खतांत -3 ते +5 पर्यंत अनेक स्थिती दाखवतो.
निष्क्रिय जोडी परिणाम : जड मूलद्रव्यांत ns² जोडी बंधात भाग घेत नाही ⇒ गट-संयुजेपेक्षा 2 ने कमी अवस्था स्थिर (Tl⁺, Pb²⁺, Bi³⁺).
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.
Tl +1, Pb +2, Bi +3; N कमाल संयुजा 4.
N ची संयुजा 5 लिहिणे; N ची कमाल सहसंयुजा 4.
NCl₅ चुकीचे, पण HNO₃ मध्ये N +5 ऑक्सिडेशन अवस्था आहे.
आठवणीची युक्ती : "जड = 2 कमी" (Tl +1, Pb +2, Bi +3).
फरक ओळखा
| गट | गट संयुजा | जड तत्त्वात स्थिर |
|---|---|---|
| 13 | +3 | Tl +1 |
| 14 | +4 | Pb +2 |
| 15 | +5 | Bi +3 |
सरावासाठी प्रश्न
- 1निष्क्रिय जोडी परिणाम म्हणजे?
- 2Tl ची स्थिर अवस्था?
- 3SnCl₂ क्षपणकारक का?
- 4NCl₅ का नाही?
- 5BF₃ इलेक्ट्रॉन-न्यून का?
- 6PbO₂ चे कार्य?
- 7Bi ची स्थिर अवस्था?
- 8N ची ऑक्सि. अवस्था HNO₃ मध्ये?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1ns² जोडी बंधात भाग न घेणे.
- 2+1.
- 3Sn²⁺ → Sn⁴⁺ सहज.
- 4N मध्ये d-कक्ष नाहीत.
- 5फक्त 6 e⁻.
- 6ऑक्सिडीकारक.
- 7+3.
- 8+5.
हवा, पाणी, हॅलोजनशी क्रिया; ऑक्साइडचे स्वरूप
ॲल्युमिनियमच्या भांड्यावर पातळ ऑक्साइडचा थर असतो; तो आतील धातूचे रक्षण करतो.
गट 13–15 चे ऑक्साइड खाली जाताना अम्लीय → उभयधर्मी → क्षारीय होतात (धातुत्व वाढते).
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.
B₂O₃ अम्लीय, Al₂O₃ उभयधर्मी, Tl₂O क्षारीय; CCl₄ जलविघटनहीन.
Al₂O₃ फक्त क्षारीय म्हणणे.
CO आणि N₂O तटस्थ ऑक्साइड आहेत, अम्लीय नाहीत.
आठवणीची युक्ती : "खाली = क्षारीय".
फरक ओळखा
| ऑक्साइड | स्वरूप |
|---|---|
| B₂O₃ | अम्लीय |
| Al₂O₃ | उभयधर्मी |
| Tl₂O | क्षारीय |
| CO | तटस्थ |
सरावासाठी प्रश्न
- 1Al वर संरक्षक थर कोणता?
- 2Al₂O₃ उभयधर्मी का?
- 3CCl₄ जलविघटन का नाही?
- 4BCl₃ + H₂O समीकरण.
- 5तटस्थ ऑक्साइड सांगा.
- 62 mol Al पासून H₂ STP ला?
- 7SiCl₄ चे जलविघटन.
- 8Bi₂O₃ चे स्वरूप?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1Al₂O₃.
- 2आम्ल आणि क्षार दोन्हींशी क्रिया.
- 3C ला d-कक्ष नाहीत.
- 4BCl₃ + 3H₂O → H₃BO₃ + 3HCl.
- 5CO.
- 667.2 L.
- 7SiCl₄ + 2H₂O → SiO₂ + 4HCl.
- 8क्षारीय.
अपरूपता आणि शृंखलन : कार्बन व फॉस्फरस
पेन्सिलचे ग्रॅफाइट आणि अंगठीतील हिरा — दोन्ही फक्त कार्बन; माचिसच्या काडीतील लाल फॉस्फरस.
अपरूपता : एकाच मूलद्रव्याची वेगळी भौतिक रूपे. शृंखलन : स्वतःच्या अणूंशी जोडून साखळी बनवणे (C > Si > S...).
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.
हिरा sp³; ग्रॅफाइट sp² + मुक्त e⁻; C₆₀ = 60 C; P₄ ताण 60°.
ग्रॅफाइट कठीण म्हणणे; ते मऊ.
हिरा आणि ग्रॅफाइटमध्ये फरक संकरणामुळे; मूलद्रव्य एकच.
आठवणीची युक्ती : "हिरा = 3 (sp³), ग्रॅफाइट = 2 (sp²)".
फरक ओळखा
| बाब | हिरा | ग्रॅफाइट |
|---|---|---|
| संकरण | sp³ | sp² |
| वीज | नाही | होय |
| कठीणता | जास्त | कमी |
सरावासाठी प्रश्न
- 1अपरूपता म्हणजे?
- 2ग्रॅफाइट वाहक का?
- 3C₆₀ ची रचना.
- 4पांढरा P पाण्याखाली का?
- 512.4 g P₄ पासून P₄O₁₀?
- 6शृंखलन म्हणजे?
- 7लाल P का स्थिर?
- 8C शृंखलनात आघाडीवर का?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1एकाच मूलद्रव्याची वेगळी रूपे.
- 2मुक्त π e⁻.
- 312 पंचकोन + 20 षट्कोन.
- 4हवेत पेटतो.
- 528.4 g.
- 6स्वतःच्या अणूंची साखळी.
- 7साखळीरचना, ताण कमी.
- 8C–C बंध प्रबळ.
महत्त्वाच्या संयुगांच्या आण्विक रचना
बोरिक आम्ल (डोळ्याचे थेंब), सिलिका (वाळू), अमोनिया (क्लीनर) — सर्वांच्या रचना वेगळ्या आकाराच्या.
आकार VSEPR आणि संकरणावरून : BF₃ त्रिकोणी सपाट (sp²), NH₃ पिरॅमिडल (sp³), SiCl₄ चतुष्फलकी, PCl₅ द्विपिरॅमिडल (sp³d), B₂H₆ सेतू रचना.
आकृतीत : रचना.
महत्त्वाच्या संयुगांच्या आण्विक रचना
ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.
ॲपमध्ये उघडानियम 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.
BF₃ 120° sp²; NH₃ 107° sp³; B₂H₆ : 4 टोकाचे + 2 सेतू.
B₂H₆ मध्ये सर्व बंध सामान्य मानणे.
H₃BO₃ प्रोटॉन देत नाही, OH⁻ घेतो (लुईस आम्ल).
आठवणीची युक्ती : "BF₃ सपाट, NH₃ पिरॅमिड".
फरक ओळखा
| संयुग | संकरण | आकार |
|---|---|---|
| BF₃ | sp² | त्रिकोणी सपाट |
| NH₃ | sp³ | पिरॅमिडल |
| SiCl₄ | sp³ | चतुष्फलकी |
| PCl₅ | sp³d | द्विपिरॅमिडल |
सरावासाठी प्रश्न
- 1B₂H₆ मध्ये किती e⁻?
- 23c–2e बंध म्हणजे?
- 3BF₃ ल्युइस आम्ल का?
- 4NH₃ चा कोन 107° का?
- 5H₃BO₃ चे आम्लत्व कसे?
- 6PCl₅ चा आकार?
- 7SiO₂ ची रचना?
- 8[BF₄]⁻ चा आकार?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 112.
- 2तीन अणूंमध्ये 2 e⁻ चा बंध.
- 3ऑक्टेट अपूर्ण.
- 4एकाकी जोडी प्रतिकर्षण.
- 5OH⁻ स्वीकारून.
- 6त्रिकोणी द्विपिरॅमिडल.
- 7त्रिमितीय जाळे.
- 8चतुष्फलकी.
बोरॅक्स आणि सिलिकोन
बोरॅक्स काच/सोनार कामात, सिलिकोन वॉटरप्रूफ स्प्रे, सीलंट आणि बेकिंग मोल्डमध्ये.
बोरॅक्स Na₂B₄O₇·10H₂O (M ≈ 381). सिलिकोन : –[R₂Si–O]ₙ– बहुवारिक, R = CH₃.
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.
बोरॅक्स M ≈ 381; मणी : Cu निळा; सिलिकोन = Si–O साखळी.
सिलिकोनला SiO₂ म्हणणे; तो कार्बनिक बहुवारिक.
बोरॅक्सचे द्रावण क्षारीय आहे, आम्लीय नाही.
आठवणीची युक्ती : "CuBlue, CrGreen, CoDeep".
फरक ओळखा
| बाब | बोरॅक्स | सिलिकोन |
|---|---|---|
| प्रकार | लवण | बहुवारिक |
| गुण | क्षारीय द्रावण | जलरोधी |
सरावासाठी प्रश्न
- 1बोरॅक्सचे सूत्र?
- 2बोरॅक्स मणी चाचणी का?
- 3सिलिकोन कसे बनतात?
- 4(CH₃)₃SiCl चे कार्य?
- 538.1 g बोरॅक्सपासून B₂O₃?
- 6बोरॅक्स द्रावण क्षारीय का?
- 7Co ची मणी रंग?
- 8सिलिकोनचे दोन उपयोग.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1Na₂B₄O₇·10H₂O.
- 2धातू मूलकांची ओळख.
- 3(CH₃)₂SiCl₂ चे जलविघटन + संघनन.
- 4साखळी थांबवणे.
- 56.96 g.
- 6जलविघटनाने NaOH.
- 7गडद निळा.
- 8वंगण, सीलंट.
अमोनिया : हेबर पद्धत आणि गुणधर्म
शेतातले युरिया खत आणि घरचे क्लीनर — दोन्ही अमोनियापासून.
अमोनिया NH₃ : तीव्र वासाचा, पाण्यात खूप विरघळणारा वायू; सौम्य क्षार; N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (हेबर), ΔH = −92 kJ.
आकृतीत : हेबर पद्धत.
अमोनिया : हेबर पद्धत आणि गुणधर्म
ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.
ॲपमध्ये उघडानियम 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.
700 K, 200 atm, आयर्न ऑक्साइड; CaO ने कोरडा; [Cu(NH₃)₄]²⁺ गडद निळा.
अमोनिया H₂SO₄ ने कोरडा करणे.
उच्च तापमान जास्त उत्पन्न देत नाही कारण अभिक्रिया उष्मादायी.
आठवणीची युक्ती : "उच्च दाब, मध्यम तापमान".
फरक ओळखा
| बाब | हेबर | ओस्टवाल्ड |
|---|---|---|
| उत्पाद | NH₃ | HNO₃ |
| उत्प्रेरक | Fe | Pt |
सरावासाठी प्रश्न
- 1हेबर पद्धतीची परिस्थिती.
- 2उच्च दाब का?
- 3NH₃ कसा कोरडा करतात?
- 45.6 g N₂ पासून NH₃?
- 5NH₃ क्षारक का?
- 6Cu²⁺ सोबत रंग?
- 717 g NH₃ पासून NO?
- 8NH₃ चे उपयोग.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1700 K, 200 atm, Fe.
- 2मोल कमी होतात.
- 3CaO ने.
- 46.8 g.
- 5एकाकी जोडी.
- 6गडद निळा.
- 730 g.
- 8खते, HNO₃, रेफ्रिजरेशन.
संपूर्ण धड्याची झटपट उजळणी
| संकल्पना | महत्त्वाचे सूत्र / तथ्य |
|---|---|
| गट 13/14/15 | np¹ / np² / np³ |
| IE₁ सर्वाधिक | N 1402 kJ/mol |
| निष्क्रिय जोडी | Tl +1, Pb +2, Bi +3 |
| ऑक्साइड | अम्लीय → क्षारीय |
| कार्बन | हिरा sp³, ग्रॅफाइट sp² |
| B₂H₆ | 4 टोकाचे + 2 सेतू |
| बोरॅक्स | M ≈ 381 |
| हेबर | 700 K, 200 atm, Fe |
🚀 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.
आधी संकल्पना समजा → सूत्र लक्षात ठेवा → उदाहरण सोडवा → स्वतः प्रश्न सोडवा.