निम्नलिखित में से कौन सा आयनिक यौगिकों का एक अभिलक्षणिक गुण है?

Question

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The correct answer is B: उनके गलनांक और क्वथनांक उच्च होते हैं. आयनिक यौगिक विपरीत आवेशित आयनों के बीच आकर्षण के मजबूत स्थिरवैद्युत बलों द्वारा विशेषता प्राप्त होते हैं, जो एक कठोर, स्थिर क्रिस्टल जालक संरचना की ओर ले जाते हैं। इन तीव्र बलों के कारण, जालक को तोड़ने के लिए काफी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च गलनांक और क्वथनांक होते हैं।

Step-by-Step Solution & Concepts:
आयनिक यौगिक विपरीत आवेशित आयनों के बीच आकर्षण के मजबूत स्थिरवैद्युत बलों द्वारा विशेषता प्राप्त होते हैं, जो एक कठोर, स्थिर क्रिस्टल जालक संरचना की ओर ले जाते हैं। इन तीव्र बलों के कारण, जालक को तोड़ने के लिए काफी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च गलनांक और क्वथनांक होते हैं।

Working Principle: यह सिद्धांत कूलॉम के नियम पर आधारित है, जहाँ आयनों के बीच आकर्षण बल $F$ को $F = k \cdot \frac{q_1q_2}{r^2}$ द्वारा नियंत्रित किया जाता है। चूँकि आयनिक बंध गैर-दिशात्मक होते हैं और क्रिस्टल के भीतर सभी दिशाओं में फैले होते हैं, इसलिए इन सामूहिक अंतःक्रियाओं को दूर करने के लिए आवश्यक ऊर्जा बहुत अधिक होती है। तापीय ऊर्जा जालक एन्थैल्पी को दूर करने के लिए पर्याप्त होनी चाहिए, जो उस कुल ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करती है जो गैसीय आयनों के ठोस आयनिक क्रिस्टल बनाने पर मुक्त होती है।

Key Formulas: $F = k \cdot \frac{q_1 q_2}{r^2}$ — आकर्षण के स्थिरवैद्युत बल का प्रतिनिधित्व करने वाला कूलॉम का नियम; $\Delta H_{lattice}$ — जालक एन्थैल्पी, जो बंध शक्ति का प्रतिनिधित्व करती है

Key Points: आयनिक यौगिक मजबूत स्थिरवैद्युत आकर्षण के कारण क्रिस्टलीय ठोस के रूप में मौजूद होते हैं।; वे आमतौर पर पानी में घुलनशील होते हैं क्योंकि ध्रुवीय पानी के अणु आयनों को स्थिर करते हैं।; वे ठोस रूप में विद्युत का संचालन नहीं करते हैं क्योंकि आयन एक जालक में स्थिर होते हैं।; वे पिघली हुई या जलीय अवस्थाओं में विद्युत का संचालन करते हैं क्योंकि आयन गतिशील हो जाते हैं।

Advantages: उच्च तापीय स्थिरता; विलयन में उत्कृष्ट विद्युत चालकता

Disadvantages: यदि तल विस्थापित हो जाएं तो जालक प्रतिकर्षण के कारण भंगुर प्रकृति; ठोस अवस्था में गैर-संचालक

Applications: खाद्य परिरक्षण में टेबल साल्ट (NaCl); बैटरियों में इलेक्ट्रोलाइट्स

Additional Info: आयनिक यौगिक आमतौर पर उच्च जालक ऊर्जा के साथ कमरे के तापमान पर ठोस होते हैं।. विकल्प A गलत है क्योंकि अधिकांश आयनिक यौगिक पानी जैसे ध्रुवीय विलायकों में घुलनशील होते हैं।. विकल्प C गलत है क्योंकि ठोस क्रिस्टल जालक के भीतर आयनों की गति सीमित होती है।. विकल्प D गलत है क्योंकि आयनिक बंध इलेक्ट्रॉनों के पूर्ण स्थानांतरण द्वारा बनते हैं, साझाकरण द्वारा नहीं।

Answer: B सही है — आयनिक यौगिकों के गलनांक और क्वथनांक उच्च होते हैं क्योंकि उनके आयनों को एक क्रिस्टल जालक में एक साथ बांधे रखने के लिए मजबूत स्थिरवैद्युत आकर्षण बल उत्तरदायी होते हैं।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि आयनिक यौगिक ठोस अवस्था में 'लॉक' (कोई संचालन नहीं) होते हैं लेकिन तरल अवस्था में 'अनलाक' (संचालक) होते हैं। यह अंतर यूपीएससी और प्रतियोगी परीक्षाओं के ट्रिकी प्रश्नों के लिए पसंदीदा है।

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Option A: वे सामान्यतः जल में अघुलनशील होते हैं

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Option C: वे ठोस अवस्था में विद्युत का संचालन करते हैं

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Option D: वे आमतौर पर इलेक्ट्रॉनों के साझाकरण द्वारा बनते हैं

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