निम्नलिखित में से कौन से आयनिक यौगिकों के गुण हैं?

Question

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The correct answer is D: प्रकृति में भंगुर (Brittle) केवल (A) और (D). आयनिक यौगिक विपरीत आवेशित आयनों के बीच आकर्षण के मजबूत स्थिरवैद्युत बलों द्वारा पहचाने जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उच्च गलनांक और एक कठोर, भंगुर क्रिस्टल जाली संरचना होती है। वे आमतौर पर पानी जैसे ध्रुवीय विलायकों में घुल जाते हैं लेकिन अध्रुवीय विलायकों में अघुलनशील होते हैं, और वे केवल पिघली हुई या जलीय अवस्था में विद्युत का संचालन करते हैं, ठोस के रूप में नहीं।

Step-by-Step Solution & Concepts:
आयनिक यौगिक विपरीत आवेशित आयनों के बीच आकर्षण के मजबूत स्थिरवैद्युत बलों द्वारा पहचाने जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उच्च गलनांक और एक कठोर, भंगुर क्रिस्टल जाली संरचना होती है। वे आमतौर पर पानी जैसे ध्रुवीय विलायकों में घुल जाते हैं लेकिन अध्रुवीय विलायकों में अघुलनशील होते हैं, और वे केवल पिघली हुई या जलीय अवस्था में विद्युत का संचालन करते हैं, ठोस के रूप में नहीं।

Working Principle: क्रिस्टलीय संरचना में एक दोहराव वाली 3D जाली होती है जो मजबूत कूलम्बिक बलों द्वारा एक साथ बंधी होती है: $$F = k \frac{q_{1}q_{2}}{r^2}$$। जब बल लगाया जाता है, तो आयनों की परतें खिसक जाती हैं, जिससे समान आवेश वाले आयन एक सीध में आ जाते हैं और एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, जिससे क्रिस्टल टूट जाता है (भंगुरता)। ठोस अवस्था में, आयन अपनी जगह पर स्थिर रहते हैं, जिससे आवेश का प्रवाह रुक जाता है, लेकिन वे घोल या पिघली हुई अवस्था में अलग (dissociate) हो जाते हैं जिससे आयनिक गतिशीलता संभव होती है।

Key Formulas: $F = k \frac{q_{1}q_{2}}{r^2}$ — आयनों के बीच आकर्षण के स्थिरवैद्युत बल का प्रतिनिधित्व करने वाला कूलम्ब का नियम।

Key Points: आयनिक यौगिक कमरे के तापमान पर क्रिस्टलीय ठोस के रूप में मौजूद होते हैं।; उच्च जाली ऊर्जा (lattice energy) उच्च गलनांक और क्वथनांक के लिए जिम्मेदार है।; जाली ऊर्जा पर काबू पाने वाली जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) के कारण पानी में घुलनशीलता अधिक होती है।; वे ठोस अवस्था में कुचालक होते हैं क्योंकि आयन एक जाली में बंद होते हैं।

Advantages: मजबूत स्थिरवैद्युत बंधों के कारण उच्च तापीय स्थिरता।; जलीय घोलों में पूर्वानुमानित रासायनिक व्यवहार।

Disadvantages: ठोस अवस्था में खराब विद्युत चालकता।; बेंजीन जैसे अध्रुवीय कार्बनिक विलायकों में कम घुलनशीलता।

Applications: सामान्य नमक (NaCl) एक संरक्षक और इलेक्ट्रोलाइट के रूप में।; इलेक्ट्रोकेमिकल सेल में इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में उपयोग किए जाने वाले आयनिक ठोस।

Additional Info: विकल्प (A) सही है क्योंकि आयनिक यौगिकों में मजबूत जाली ऊर्जा के कारण उच्च गलनांक होता है।. विकल्प (B) गलत है; वे आमतौर पर अध्रुवीय विलायकों (जैसे केरोसिन) में अघुलनशील होते हैं क्योंकि वे आयन-द्विध्रुव (ion-dipole) संपर्क नहीं बना सकते हैं।. विकल्प (C) गलत है; वे ठोस के रूप में कुचालक होते हैं क्योंकि आयन धारा ले जाने के लिए स्वतंत्र रूप से गति नहीं कर सकते।. विकल्प (D) सही है; विस्थापन पर समान रूप से आवेशित आयनों का प्रतिकर्षण उन्हें भंगुर बना देता है।

Answer: D सही है — आयनिक यौगिकों का गलनांक उच्च होता है और वे अपनी कठोर क्रिस्टलीय जाली के भीतर मजबूत स्थिरवैद्युत बलों के कारण भंगुर होते हैं।

Exam Tip: याद रखें: हमेशा 'आयनिक' को 'आवेशित' और 'गतिशीलता' के साथ जोड़ें—बिना गतिशीलता (ठोस अवस्था) के, कोई चालकता नहीं होती!

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Option A: केवल उच्च गलनांक (C) और (B)

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Option B: अध्रुवीय विलायकों में घुलनशील केवल (A) और (B)

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Option C: ठोस अवस्था में विद्युत का चालन केवल (C) और (D)

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