Students get through AP Inter 2nd Year Chemistry Important Questions Lesson 6(d) 18వ గ్రూపు మూలకాలు which are most likely to be asked in the exam.
AP Inter 2nd Year Chemistry Important Questions Lesson 6(d) 18వ గ్రూపు మూలకాలు
Very Short Answer Questions (అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు)
ప్రశ్న 1.
Xe, PtF6ల మధ్య చర్య జరపడానికి బార్టెట్ను ప్రేరేపించినది?
జవాబు:
N బార్టెట్ మొట్టమొదట ఆక్సిజన్ మరియు PtF6ల మధ్య చర్య జరిపించాడు. దీని ఫలితంగా O+2[PtF6]–, అనే ఎర్రని సమ్మేళనం ఏర్పడినది. ఆ తరువాత ఆక్సిజన్ ప్రథమ ఆయానీకరణ ఎంథాల్పీ (1175 kJ mol-1) మరియు గ్జినాన్ ఆయానీకరణ ఎంథాల్పీలు సమానం (1170 kJ mol-1) అని గుర్తించాడు. అందువల్ల అటువంటి సమ్మేళనాన్నే గ్జినాన్తో చేయడానికి ప్రయత్నం చేశాడు. PtF6 మరియు Xe లను కలిపి Xe+[PtF6]– అనేక ఎర్రని సమ్మేళనాన్ని తయారు చేయడంలో విజయం సాధించాడు.
ప్రశ్న 2.
క్రింది వాటిలో దేనికి అస్థిత్వం లేదు?
(a) XeOF4 (b) NeF2 (c) XeF2 (d) XeF6
జవాబు:
Neకు అల్ప పరిమాణం మరియు అధిక ఆయనీకర ఎంథాల్పీని కలిగి ఉంటుంది. కనుక ఇది రసాయన సమ్మేళనాలను ఏర్పర్చదు. కావున NeF2 కు అస్థిత్వం లేదు.
ప్రశ్న 3.
ఉత్కృష్ణ వాయువులకు తులనాత్మకంగా అధిక పరమాణు పరిమాణం ఎందుకు ఉంటుంది?
జవాబు:
జడ వాయువులకు వాండరాల్ వ్యాసార్థాలను మాత్రమే కలిగి ఉంటాయి. కాని మిగిలిన వాటికి సమయోజనీయ వ్యాసార్థాలు ఉంటాయి. సమయోజనీయ వ్యాసార్థాలు కంటే వాండర్వాల్ వ్యాసార్థాలు పెద్దవి. కావున ఉత్కృష్ట వాయువులకు తులనాత్మకంగా అధిక పరమాణు పరిమాణం ఉంటుంది.
ప్రశ్న 4.
నియాన్ ఉపయోగాలు వ్రాయండి. [AP 18]
జవాబు:
నియాన్ ఉపయోగాలు:
- నియాను విద్యుత్ ఉత్సర్గ నాళికలో ఉపయోగిస్తారు మరియు ప్రకటనల కోసం వాడే ప్రతిదీప్తి బల్బులలో ఉపయోగిస్తారు.
- ఉద్యానవనాలు మరియు హరిత గృహాలలో నియాన్ బల్బులను ఉపయోగిస్తారు.
- నియాన్ను ఓల్టేజ్ నియంత్రించుటకు మరియు సూచికలుగా ఉపయోగిస్తారు.
ప్రశ్న 5.
ఆర్గాన్ యొక్క ఏవైనా రెండు ఉపయోగాలు వ్రాయండి.
జవాబు:
ఆర్గాన్ ఉపయోగాలు:
- ఆర్గానన్ను ప్రధానంగా అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద లోహ సంగ్రహణ ప్రక్రియలో జడ రసాయనవాతావరణాన్ని కల్పించడానికి, విద్యుత్ బల్బులను నింపడానికి ఉపయోగిస్తారు.
- దీనిని ప్రయోగశాలలో గాలి లేకుండా చేసే ప్రయోగాలలో ఉపయోగిస్తారు.
- రేడియో కవటాలు మరియు రెక్టిఫైర్లలో ఆర్గానన్ను ఉపయోగిస్తారు.
ప్రశ్న 6.
ఈతగాళ్ళు వాడే ఆధునిక పరికరాల్లో He, O2 ల మిశ్రమాన్ని ఉపయోగిస్తారు. [AP 16,22]
జవాబు:
రక్తంలో హీలియమ్ ద్రావణీత (N2 తో పోల్చితే) తక్కువ.ఈ కారణంగా ఈతగాళ్ళు వాడే ఆధునిక డైవింగ్ పరికరాల్లో హీలియమ్ మరియు ఆక్సిజన్ల మిశ్రమాన్ని ఉపయోగిస్తారు.
ప్రశ్న 7.
హైడ్రోజన్ కంటే హీలియమ్ బరువైనది. అయినప్పటికీ వాతావరణ పరిశీలనకు వాడే బెలూన్లలో (H2కు బదులుగా) హీలియమ్ను వాడతారు. ఎందుకు?
జవాబు:
హీలియమ్ మండే స్వభావం లేని తేలికైన వాయువు కావున దీనిని వాతావరణ పరిశీలనకు వాడే బెలూన్లను నింపడానికి ఉపయోగిస్తారు.
ప్రశ్న 8.
XeO3ని ఎలా తయారు చేస్తారు? [AP 15]
జవాబు:
XeF4 మరియు XeF6 లు నీటితో జల విశ్లేషణం చెంది XeO3 నిస్తాయి.
6XeF4 + 12H2O → 4Xe + 2XeO3 + 24HF + 3O2
XeF6 + 3H2O → XeO3 + 6HF
ప్రశ్న 9.
(a) XeOF4 (B) XeO2F2ల తయారీని తెలపండి. [AP 15]
జవాబు:
XeF6 ను పాక్షిక జలవిశ్లేషణ చేసిన ఆక్సీఫ్లోరైడ్లు, XeOF4 మరియు XeO2F2లు ఏర్పడతాయి.
XeF6 + H2O → XeOF4 + 2HF
XeF6 + 2H2O → XeO2F2 + 4HF
ప్రశ్న 10.
XeO3 నిర్మాణంను వివరింపుము. [IPE ’14] [ARTS-16]
జవాబు:
భూస్థితిలో Xe పరమాణు విన్యాసం:
Xe మూడవ ఉత్తేజిత స్థితిలో sp³ సంకరీకరణం పాల్గోంటుంది. నాలుగు sp³ ఆర్బిటాల్లలో ఒకటి ఒంటరి జంటతో నిండి ఉంటుంది. మిగిలిన మూడు sp³ ఆర్బిటాల్లు సగం నిండి ఉంటాయి. ఈ ఆర్బిటాల్లు మూడు ఆక్సిజన్ పరమాణువులలోని సగం నిండిన 2py ఆర్బిటాల్లతో అతిపాతం చెంది మూడు సిగ్మా sp³-p బంధాలను ఏర్పర్చును. ఇంక Xe వద్ద మిగిలిన మూడు d-ఆర్బిటాల్లు మూడు ఆక్సిజన్ పరమాణువులతో అతిపాతం చెంది మూడు dπ-pπ బంధాలను ఏర్పర్చును.
ప్రశ్న 11.
ఉత్కృష్ణ వాయువులు రసాయనికంగా జడమైనవి. వివరించండి.
జవాబు:
హీలియం (1s²) మినహా మిగిలిన జడవాయువులు ns²np6 అనే సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసమును కలిగి ఉంటాయి.
వీటికి అత్యధిక అయనీకరణ ఎంథాల్పీ మరియు అత్యధిక ధనాత్మక ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంథాల్పీలు ఉంటాయి. కావున ఇవి రసాయన చర్యలలో పాల్గొనకుండా జడత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
ప్రశ్న 12.
బార్టెట్ తయారు చేసిన మొట్టమొదటి ఉత్కృష్ణవాయు సమ్మేళనం పేరు, ఫార్ములాను రాయండి.
జవాబు:
Xe+[pt F6]– గ్జినాన్ హెక్సా ఫ్లోరో ప్లాటినేట్.
ప్రశ్న 13.
VSEPR సిద్ధాంతం ఆధారంగా XeF4 ఆకృతిని వివరించండి.
జవాబు:
Xe వేలన్సీ స్థాయిలోని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య 12 మొత్తం ఎలక్ట్రాన్ జంటలు = 6 (4 బంధ జంటలు మరియు 2 బంధంలో పాల్గొనని ఎలక్ట్రాన్ జంటలు)
కావున అణువు యొక్క ఆకృతి ‘సమతల చతురస్రము’.
ప్రశ్న 14.
ఉత్కృష్ణ వాయువుల బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసంను రాయండి.
జవాబు:
ఉత్కృష్ట వాయువు బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసము ns²np6
ప్రశ్న 15.
ఉత్కృష్ణ వాయువులు ఆక్సీజన్ మరియు ఫ్లోరిన్లతో మాత్రమే సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తాయి. ఎందుకు?
జవాబు:
జడవాయువులు ఆక్సిజన్ మరియు ఫ్లోరిన్లతో మాత్రమే సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తాయి. దీనికి కారణం వీటికి ఉన్న అధిక రుణవిద్యుదాత్మకత.
ప్రశ్న 16.
XeOF4 ను ఎలా తయారు చేస్తారు? దాని అణు ఆకృతిని వివరించండి. [AP 19][TS 17][IPE ’14]
జవాబు:
XeF4 ను పాక్షికంగా జల విశ్లేషణ గావించిన XeFO4. ఏర్పడును. XeF6 + H2O → XeOF4 + 2HF XeOF4 లో Xe వేలన్సీ స్థాయిలోని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య = 14 ( Xe నుండి 8+0 నుండి 2, + F నుండి 4)
మొత్తం ఎలక్ట్రాన్ల జంట సంఖ్య = 7 (5 σbp + 1l.p + 1 dπ-pπ b.p)
సంకరీకరణం : sp³d²
నిర్మాణం : చతురస్ర పిరమిడల్
ప్రశ్న 17.
హీలియం ప్రధాన ఉత్పత్తి స్థానం ఏది?
జవాబు:
హీలియం యొక్క ప్రధాన వ్యాపారాత్మక ఉత్పత్తి స్థానం సహజ వాయువు.
ప్రశ్న 18.
రేడియోధార్మికత గల ఉత్కృష్ట వాయువు ఏది? అది ఎలా ఏర్పడుతుంది?
జవాబు:
రేడాన్ రేడియోధార్మికత మూలకము.
226Ra విఘటనం చెందుట ద్వారా Rn ఏర్పడుతుంది.
22688Ra → 22286Rn + 42He
ప్రశ్న 19.
క్రింది వాటికి పేర్లు వ్రాయుము?
a) వాతావరణంలో చాలా విస్తృతంగా లభించే ఉత్కృష్ణవాయువు.
b) రేడియోధార్మిక ఉత్కృష్ణ వాయువు
c) కనిష్ట బాష్పీభవన స్థానం గల ఉత్కృష్ణ వాయువు
d) అత్యధిక సమ్మేళనాలను ఏర్పర్చే ఉత్కృష్టవాయువు
e) వాతావరణంలో లేని ఉత్కృష్ణవాయువు
జవాబు:
a) వాతావరణంలో చాలా విస్తృతంగా లభించే ఉత్కృష్ణ వాయువు ‘ఆర్గాన్’.
b) రేడియోధార్మిక ఉత్కృష్ణ వాయువు ‘ రేడాన్’
c) కనిష్ట బాష్పీభవన స్థానం గల ఉత్కృష్ణ వాయువు ‘హీలియం’.
d) అత్యధిక సమ్మేళనాలను ఏర్పర్చే ఉత్కృష్టవాయువు ‘గ్జినాన్’
e) వాతావరణంలో లేని ఉత్కృష్ణవాయువు ‘రేడాన్’
Short Answer Questions (స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు)
ప్రశ్న 1.
XeF2, XeF4 మరియు XeF6 అనే గ్జినాన్ ఫ్లోరైడ్లు ఎలా వస్తాయి? [IPE ’14]
జవాబు:
Xe ను వివిధ మొత్తాలలో ఫ్లోరిన్ తో కలిపి నికెల్ గొట్టంలో వివిధ పీడనాలు మరియు 673K వద్ద వేడి చేయగా గ్జినాన్ ఫ్లోరైడ్లు ఏర్పడుతాయి.
ప్రశ్న 2.
XeO3 మరియు XeOF4 లను ఎలా తయారు చేస్తారు?
జవాబు:
XeF4 మరియు XeF6 లను జల విశ్లేషణ గావించిన XeO3 ఏర్పడును.
6XeF4 + 12H2O → 4Xe + 2XeO3 + 24HF + 3O2
XeF6 + 3H2O → XeO3 + 6HF
XeF6 ను పాక్షిక జలవిశ్లేషణ చేసిన XeOF4 ఏర్పడును.
XeF6 + H2O → XeOF4 + 2HF
ప్రశ్న 3.
క్రింది వానితో సమ ఎలక్ట్రాన్లు గల ఉత్కృష్ణ వాయు జాతుల ఫార్ములాలు వ్రాసి నిర్మాణాలను వివరించండి.
(a) ICl4– (b) IBr2– (c) BrO3–.
జవాబు:
a) ICl4– నిర్మాణం :
ICl4– లో మధ్యస్థ పరమాణువు I నాలుగు బంధ జంటలను మరియు రెండు ఒంటరి జంటలను కలిగి ఉంటుంది. కాబట్టి VSEPR సిద్ధాంతం ప్రకారం ఇది సమతల చతురస్రం. ఇది (7 + 4 × 7 + 1) =36 వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది. XeF4(8 + 4 × 7 = 36) నందు జడ వాయువు 36 వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంది. కనుక ICl4– కూడా XeF4 వలె సమతల చతురస్రము.
b) IBr2– యొక్క నిర్మాణం :
IBr4– లో మధ్యస్థ పరమాణువు I రెండు బంధ జంటలను మరియు మూడు ఒంటరి జంటలను కలిగి ఉండును. VSEPR సిద్ధాంతం ప్రకారం ఇది రేఖీయం. ఇచ్చట IBr4– లో 22(7 + 2 × 7 + 1) వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి. వేలన్సీ స్థాయిలో 22 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగిన జడవాయువు సమ్మేళనము XeF2. కనుక IBr2– కూడా XeF2 వలె రేఖీయము.
c) BrO3– యొక్క నిర్మాణం :
కేంద్రక పరమాణువు Br ఏడు ఎలక్ట్రాన్లు కలిగి ఉంటుంది. వీటిలో నాలుగు ఎలక్ట్రాన్లు రెండు ఆక్సీజన్ పరమాణువులతో రెండు ద్వి బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి. ఐదవ ఎలక్ట్రాన్ O– తో ఏక బంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. మిగిలిన రెండు ఎలక్ట్రాన్లు ఒంటరి జంటను ఏర్పర్చుకొంటాయి. కావున BrO3– లో Br పరమాణువు మూడు బంధ జంటలను మరియు ఒక ఒంటరి జంటను కలిగి ఉంటుంది. కావున VSEPR సిద్ధాంతం ప్రకారం BrO3– యొక్క ఆకృతి పిరమిడల్. ఇచ్చట BrO3– 26(7 + 3 × 6 + 1) వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది.
26 వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్లను కలిగిన జడవాయువు సమ్మేళనము XeO3.కనుక XeO3 వలె BrO3– కూడా పిరమిడల్ ఆకారంను కలిగి ఉండును.
ప్రశ్న 4.
నీటితో క్రింది వాటి చర్యను వ్రాయండి.
(a) XeF2 (b) XeF4 (c) XeF6
జవాబు:
a) 2XeF2(s) + 2H2O(l) → 2Xe(g) + 4HF(aq) + O2(g)
b) 6XeF4 + 12H2O → 4Xe + 2XeO3 + 24HF + 3O2
c) XeF6 + 3H2O → XeO3 + 6HF
ప్రశ్న 5.
(a) XeF2 (b) XeF4 ల నిర్మాణాలను వివరించండి. [AP 15,17,18][TS 16] [IPE ’14]
జవాబు:
XeF2 నిర్మాణము :
- XeF2 లో కేంద్రక పరమాణువు Xe మొదటి ఉత్తేజిత స్థితిలో sp³d సంకరీకరణంలో పాల్గొని ఐదు sp³dసంకర ఆర్బిటాల్లను ఏర్పరుస్తుంది.
- వీటిలో రెండు sp³d ఆర్బిటాల్లు, రెండు ఫ్లోరిన్ పరమాణువులతో రెండు సిగ్మా బంధాలను ఏర్పర్చుకొంటాయి.
- ఇది రెండు బంధ జంటలను మరియు మూడు ఒంటరి జంటలను కలిగి ఉంటుంది. VSEPR సిద్ధాంతము ప్రకారం XeF2 యొక్క ఆకృతి రేఖీయం. బంధ కోణం 180°.
XeF4 యొక్క నిర్మాణం:
- XeF4,లో కేంద్రక పరమాణువు Xe రెండవ ఉత్తేజిత స్థితిలో sp³d² సంకరీకరణంలో పాల్గొని, ఆరు sp³d² సంకర ఆర్బిటాళ్ళను ఇస్తుంది.
- వీటిలో నాలుగు sp³d² ఆర్బిటాల్లు నాలుగు ఫ్లోరిన్ పరమాణువులతో నాలుగు సిగ్మా బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి.
- ఇది నాలుగు బంధ జంటలను మరియు రెండు ఒంటరి జంటలను కలిగి ఉంటుంది.
VSEPR సిద్ధాంతం ప్రకారం XeF4 యొక్క ఆకృతి సమతల చతురస్రము.
ప్రశ్న 6.
(a) XeF6 (b) XeOF4 ల నిర్మాణాలను వివరించండి. [AP 17] [TS-15 19]
జవాబు:
a) XeF6 యొక్క నిర్మాణం :
- XeF6 లో కేంద్రక పరమాణువు Xe మూడు ఉత్తేజిత స్థితిలో sp³d³ సంకరీకరణంలో పాల్గొని, ఏడు sp³d³ సంకర ఆర్బిటాల్లను ఇస్తుంది.
- ఇవి ఆరు ఫ్లోరిన్ పరమాణువులతో ఆరు సిగ్మా బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి.
- XeF6 ఆరు బంధ జంటలను మరియు ఒక ఒంటరి జంటను కలిగి ఉండును.
VSEPR సిద్ధాంతం ప్రకారం XeF6 పెంటాగోనల్ బై పిరమిడల్ (లేక) విచలనం చెంది ఆక్టాహెడ్రల్ ఆకృతిని కలిగి విచలనం చెందిన ఉండును.
b) XeO4 యొక్క నిర్మాణం:
- XeOF4, లో కేంద్రక పరమాణువు Xe రెండవ ఉత్తేజిత స్థితిలో sp³d² సంకరీకరణంలో పాల్గోని, ఆరు sp³d²సంకర ఆర్బిటాల్లను ఇస్తుంది.
- వీటిలో నాలుగు ఫ్లోరిన్ పరమాణువులతో నాలుగు సిగ్మాలను మరియు ఒక ఆక్సిజన్ పరమాణువుతో ఒక సిగ్మా బంధాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. అంతేకాకుండా Xe లోని శుద్ధ d-ఆర్బిటాల్ ఆక్సిజన్ పరమాణువులోని p-ఆర్బిటాల్తో ఒక π బంధాన్ని కూడా ఏర్పరుస్తుంది.
- ఇది ఆరు బంధ జంటలను మరియు ఒక ఒంటరి జంటను కలిగి ఉండును.
VSEPR సిద్ధాంతం ప్రకారం XeOF4 యొక్క ఆకృతి చతురస్త్ర పిరమిడల్ బంధకోణం 90°.
ప్రశ్న 7.
క్రింది వాటిని పూర్తి చేయండి. [AP 20]
a) XeF2 + H2O →
b) XeF2 + PF5 →
c) XeF4 + SbF5 →
d) XeF6 + AsF5 →
e) XeF4 + O2F2 →
f) NaF + XeF6 →
జవాబు:
a) 2XeF2(s) + 2H2O(l) → 2Xe(g) + 4HF(aq) + O2(g)
b) XeF2 + PF5 → [XeF]+[PF6]–
c) XeF4 + SbF5 → [XeF3]+[SbF6]–
d) XeF6 + AsF5 → [XeF5]+[AsF6]–
e) XeF4 + O2F2 → XeF6 + O2
f) NaF + XeF6 → Na+[XeF7]–
ప్రశ్న 8.
XeF2, XeF4 లను ఎలా తయారు చేస్తారు? వాటి నిర్మాణాలను ఇవ్వండి. [TS-18,22] [AP-17,18,19]
జవాబు:
అనువైన ప్రయోగ పరిస్థితుల వద్ద మూలకాలను ప్రత్యక్షంగా చర్య జరిపించి XeF2 మరియు XeF4 లను తయారు చేస్తారు.
Long Answer Questions (దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు)
ప్రశ్న 1.
XeF2, XeF4 మరియు XeF6 లను ఎలా తయారు చేస్తారు? నీటితో వాటి చర్య వివరించండి. వాటి నిర్మాణాలను చర్చించండి. [TS 20]
జవాబు:
తయారుచేయుట:
XeF2 నిర్మాణము:
- XeF2 లో కేంద్రక పరమాణువు Xe మొదటి ఉత్తేజిత స్థితిలో sp³d సంకరీకరణంలో పాల్గొని ఐదు sp³d సంకర ఆర్బిటాల్లను ఏర్పరుస్తుంది.
- వీటిలో రెండు sp³d ఆర్బిటాల్లు, రెండు ఫ్లోరిన్ పరమాణువులతో రెండు సిగ్మా బంధాలను ఏర్పర్చుకొంటాయి.
- ఇది రెండు బంధ జంటలను మరియు మూడు ఒంటరి జంటలను కలిగి ఉంటుంది. VSEPR సిద్ధాంతము ప్రకారం XeF2 రేఖీయ ఆకృతిని కలిగి ఉండును. బంధ కోణం 180°.
XeF4 యొక్క నిర్మాణం :
- XeF4,లో కేంద్రక పరమాణువు Xe రెండవ ఉత్తేజిత స్థితిలో sp³d² సంకరీకరణంలో పాల్గొని, ఆరు sp³d² సంకర ఆర్బిటాళ్ళను ఇస్తుంది.
- వీటిలో నాలుగు sp³d² ఆర్బిటాల్లు నాలుగు ఫ్లోరిన్ పరమాణువులతో నాలుగు సిగ్మా బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి.
- ఇది నాలుగు బంధ జంటలను మరియు రెండు ఒంటరి జంటలను కలిగి ఉంటుంది. VSEPR సిద్ధాంతం ప్రకారం XeF4 యొక్క ఆకృతి సమతల చతురస్రము.
XeF6 నిర్మాణం :
- XeF6 లో కేంద్రక పరమాణువు Xe మూడు ఉత్తేజిత స్థితిలో sp³d³ సంకరీకరణంలో పాల్గోని, ఏడు sp³d³ సంకర ఆర్బిటాల్లను ఇస్తుంది.
- ఇవి ఆరు ఫ్లోరిన్ పరమాణువులతో ఆరు సిగ్మా బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి.
- XeF6 ఆరు బంధ జంటలను మరియు ఒక ఒంటరి జంటను కలిగి ఉండును.
VSEPR సిద్ధాంతం ప్రకారం XeF6 యొక్క ఆకృతి విచలనం చెందిన పెంటాగోనల్ బై పిరమిడల్ (లేక) విచలనం చెంది ఆక్టాహెడ్రల్ ఆకృతిని కలిగి ఉండును.