کیمسٹری – باب 9

کیمسٹری – باب 9

اردو میڈیم – انٹرایکٹو ای بک

مشمولات

1. صحیح جواب پر نشان (✓) لگائیں۔

(i) کون سا ہیلوجن الکلی ارتھ دھاتوں کے ساتھ کم سے کم رد عمل ظاہر کرے گا؟

(a) کلورین
(b) آئوڈین ✓
(c) برومین
(d) فلورین

آئوڈین کی ری ایکٹیویٹی سب سے کم ہے کیونکہ اس کا ایٹمی سائز سب سے بڑا ہے اور الیکٹران حاصل کرنے کی صلاحیت کم ہے۔

(ii) کون سا کمپاونڈ رنگین ہوگا؟

(a) KCl
(b) BaCl₂
(c) AlCl₃
(d) NiCl₂ ✓

نکل کلورائیڈ (NiCl₂) ایک رنگین مرکب ہے جبکہ دیگر سفید رنگ کے ہوتے ہیں۔

(iii) کس ایلیمنٹ میں ایٹموں کے درمیان کشش کے سب سے مضبوط قوتیں موجود ہیں؟

(a) میگنیشیم (Mg) ✓
(b) کیلسیم (Ca)
(c) سٹرونشیم (Sr)
(d) بیرییم (Ba)

میگنیشیم میں سب سے مضبوط قوتیں ہوتی ہیں کیونکہ اس کا ایٹمی سائز سب سے چھوٹا ہے، جس سے ایٹموں کے درمیان کشش زیادہ مضبوط ہوتی ہے۔

(iv) پیریاڈک ٹیبل کے کس گروپ کے تمام ایلیمنٹش رنگین ہیں؟

(a) دوسرا گروہ
(b) چھٹا گروہ ✓
(c) چوتھا گروہ
(d) پانچواں گروہ

چھٹے گروپ کے تمام عناصر رنگین ہوتے ہیں، جیسے کرومیم، مولیبڈینم، اور ٹنگسٹن۔

(v) کون سی ہیلوجن ایسڈ کمرے کے درجہ حرارت پر ان سٹیبل ہے؟

(a) HBr
(b) HI ✓
(c) HCl
(d) HF

ہائیڈروجن آئوڈائیڈ (HI) کمرے کے درجہ حرارت پر غیر مستحکم ہے اور آسانی سے تحلیل ہو جاتی ہے۔

(vi) کون سا آکسائیڈ سب سے زیادہ بنیادی (بےسک) آکسائیڈ ہے؟

(a) Na₂O ✓
(b) Li₂O
(c) MgO
(d) CO

سوڈیم آکسائیڈ (Na₂O) سب سے زیادہ بنیادی آکسائیڈ ہے کیونکہ سوڈیم سب سے زیادہ الکلی دھات ہے۔

(vii) کون سے گروپ کے ایلیمنٹس سب سے زیادہ ری ایکٹیو ہیں؟

(a) ٹرانزیشن میٹلز گروپ
(b) پہلا گروپ ✓
(c) دوسرا گروپ
(d) تیسراگروپ

پہلے گروپ کے عناصر (الکلی دھاتیں) سب سے زیادہ ری ایکٹیو ہیں کیونکہ ان کے پاس ایک ویلنس الیکٹران ہوتا ہے جو وہ آسانی سے کھو سکتے ہیں۔

(viii) ایک ہیلوجن اور سوڈیم ہالائیڈ کے درج ذیل سلوشن ایک ساتھ ملائے جاتے ہیں۔ کون سا سلوشن ری ایکشن کی وجہ سے گہرے رنگ کا ہو جائے گا؟

Br2 اور NaCl
Br₂ اور NaF
Cl₂ اور NaF
Cl₂ اور NaI ✓

کلورین سوڈیم آئوڈائیڈ کے ساتھ رد عمل کرے گی اور آئوڈین بنائے گی، جو گہرے بھورے رنگ کی ہوتی ہے۔

(ix) ایک مونواٹامک گیس کے بارے میں کون سا بیان درست ہے؟

(a) ہوا میں جلتی ہے
(b) رنگین ہے
(c) نان ری ایکٹیو ہے ✓
(d) اس میں سے آئوڈین کو ہٹا دے گی

مونواٹامک گیسیں (جیسے ہیلیم، نیون، آرگون) غیر فعال ہوتی ہیں اور عام حالات میں کسی بھی کیمیائی رد عمل میں حصہ نہیں لیتیں۔

(x) گروہ 1 کے عناصر کے لیے کون سی خاصیت درست ہے؟

(a) کم کیٹالسٹ سرگرمی ✓
(b) زیادہ ڈینسٹی
(c) کم الیکٹریکل کنڈیکٹیویٹی
(d) زیادہ میلٹنگ پوائنٹ

الکلی دھاتوں میں کیٹالسٹ سرگرمی بہت کم ہوتی ہے، جبکہ ان کی برقی موصلیت زیادہ، کثافت کم اور پگھلنے کا نقطہ کم ہوتا ہے۔

2. مختصر جوابات کے لیے سوالات

i. الکلی دھات کو کاٹنا آسان کیوں ہو جاتا ہے جب ہم گروپ I میں اوپر سے نیچے کی طرف جاتے ہیں؟

گروپ I میں نیچے جانے پر ایٹمی سائز بڑھتا ہے۔ مٹیلک بانڈ کمزور ہو جاتی ہے کیونکہ ویلنس الیکٹران نیوکلیئس سے زیادہ دور ہوتا ہے۔ اس سے میٹل نرم اور کاٹنے میں آسان ہو جاتی ہے۔

ii. ہیلوجنز کے ساتھ پوٹاشیم کی ری ایکٹیویٹی کے بارے میں بتائیں۔

پوٹاشیم ایک بہت ری ایکٹیو الکلی میٹل ہے۔ یہ تمام ہیلوجنز (جیسے کلورین، برومین) کے ساتھ زوردار ری ایکٹ کرتی ہے اور پوٹاشیم ہالائیڈز (جیسے KCl, KBr) بناتی ہے یہ ری ایکشن بہت زیادہ حرارت خارج کرنے والا (ایکسوتھرمک ری ایکشن) ہوتا ہے۔

iii. درج ذیل ری ایکشن میں، کلورین آکسیڈائزنگ ایجنٹ کے طور پر کام کرتی ہے۔ ریڈیونگ ایجنٹ کونسا ہوگا؟

Cl₂ + 2NaBr → 2NaCl + Br₂

سوڈیم برومائیڈ (NaBr) ریڈیونگ ایجنٹ ہے۔ برومین اپنا الیکٹرون خارج کرتاہے اور یہ الیکٹرون کلورین حاصل کرتاہے۔ اس طرح یہ کلورین کو ریڈیوس کرتاہے۔

iv. آئوڈین کمرے کے درجہ حرارت پر ٹھوس حالت میں کیوں موجود ہے؟

آئوڈین کے مالیکیول (I₂) دیگر ہیلوجن مالیکیولز (جیسے Cl₂, Br₂) سے بڑے اور بھاری ہوتے ہیں۔ ان بڑے مالیکیولز کے درمیان مضبوط انٹرمالیکیولر فورسز ہوتی ہیں۔ جنکوتوڑنے کے لیے زیادہ توانائی درکار ہوتی ہے، جس کی وجہ سے آئوڈین رون ٹمپریچر پر ٹھوس ہوتی ہے۔

v. نکل (Ni) تیل کی ہائیڈروجینیشن میں کیٹیلسٹ کےطور پر کیسےکام کرتا ہے؟

نکل (Ni) ری ایکشن کے لیے ایک سطح مہیا کرتا ہے۔ تیل اور ہائیڈروجن گیس (H₂) کے مالیکیول نکل کی سطح پر جذب (چپک) ہو جاتے ہیں۔ یہ ان مالیکیولز کے اندر موجود بانڈز کو کمزور کر دیتا ہے اور انہیں قریب لاتا ہے، جس سے ان کے لیے ری ایکٹ کرنا اور بناسپتی گھی بنانا آسان ہو جاتا ہے۔

Na
سوڈیم
الکلی دھات
Cl
کلورین
ہیلوجن
Ni
نکل
ٹرانزیشن دھات
He
ہیلیم
نوبل گیس

3. تعمیری جوابات کے سوالات

i. کس نوبل گیس کا بوائلنگ پوائنٹ سب سے کم ہونا چاہیے اور کیوں؟

ہیلیم (He) کا بوائلنگ پوائنٹ سب سے کم ہوتا ہے۔

وجہ: بوائلنگ پوائنٹ انٹرمالیکیولر فورسز پر منحصر ہوتا ہے۔ ہیلیم سب سے چھوٹی اور ہلکی نوبل گیس ہے جس میں انٹر مالیکیولر فورسز سب سے کمزور ہوتی ہیں۔ اس لیے، ان فورسز کو توڑ کر مائع سے گیس میں بدلنے کے لیے سب سے کم توانائی درکار ہوتی ہے۔

ii. الکلی میٹلز کا کلورین کے ساتھ ری ایکشن کا موازنہ کریں۔

مشابہت: تمام الکلی دھاتیں (Li, Na, K, وغیرہ) کلورین کے ساتھ ری ایکشن کر کے سالٹ بناتی ہیں جنہیں کلورائیڈز کہا جاتا ہے (جیسے LiCl, NaCl, KCl)۔

فرق: رد عمل کی شدت (vigour) گروپ میں نیچے جانے پر بڑھتی ہے۔ لیتھیم آہستہ ری ایکشن کرتی ہے۔ سوڈیم پیلے شعلے کے ساتھ زوردار ری ایکشن کرتی ہے۔ پوٹاشیم بنفشی (lilac) شعلے کے ساتھ بہت شدید ری ایکشن کرتی ہے۔

iii. تقریباً تمام دھاتیں ٹھوس کیوں ہیں جبکہ غیر دھاتیں عام طور پر گیسیں اور ٹھوس ہوتی ہیں؟

دھاتیں ٹھوس ہوتی ہیں کیونکہ ان میں بہت مضبوط مٹیلک بانڈ ہوتا ہے۔ پوزیٹیو آئن موبائل الیکٹرانز کے زریعے ایک دوسرے سے جڑے ہوتے ہیں، جنہیں توڑنے کے لیے بہت زیادہ توانائی درکار ہوتی ہے۔

غیر دھاتیں گیسیں (O₂, N₂)، مائعات (Br₂)، یا ٹھوس (I₂, S) ہو سکتی ہیں کیونکہ ان کے ایٹموں کے درمیان بانڈنگ بہت کمزور ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، O₂ جیسی ڈائی اٹامک گیسیں کمزور میں کمزور انٹر مالیکیولرفورسز موجود ہوتی ہیں، جنہیں توڑنا آسان ہوتا ہے۔

iv. پریاڈیک ٹیبل میں ایسے کوئی تین ایسے الیمنٹس کے نام بتائیں جو مائع حالت میں موجود ہیں۔

برومین (Br) – سرخ-بھورا مائع

مرکری (Hg) – چاندی جیسا سفید مائع دھات

گیلیئم (Ga) – چاندی جیسی دھات جو ہاتھ میں پگھل جاتی ہے (30°C پر پگھلتی ہے)

v. ٹرانزیشن ایلیمنٹس عام ایلیمنٹس سے مختلف کیوں ہیں؟

ٹرانزیشن ایلیمنٹ (جیسے Fe, Cu, Ni) اس لیے مختلف ہیں کیونکہ:

1. ویریبل ویلنسی: وہ ایک سے زیادہ ویلنسی ظاہر کرتے ہیں (جیسے Fe²⁺ اور Fe³⁺)۔

2. رنگین مرکبات کی تشکیل: ان کے مرکبات عام طور پر رنگین ہوتے ہیں (جیسے نیلا CuSO₄، سبز FeSO₄)۔

3. کیٹالٹک خصوصیات: وہ اور ان کے مرکبات اکثر اچھے کیٹالسٹ ہوتے ہیں (جیسے ہائیڈریشن کے لیے نکل اور کونٹیکٹ پروسیس کے لیے V₂O₅ استعمال ہوتا ہے)

vi. کلورین اور برومین کی بطور آکسیڈائزنگ ایجنٹ ری ایکٹیویٹی کا موازنہ کریں۔

کلورین برومین سے زیادہ طاقتور آکسیڈائزنگ ایجنٹ ہے۔

وجہ: کلورین کا ایٹمی سائز برومین سے چھوٹا ہوتا ہے۔ اور اسکی الیکٹرون افینٹی بھی زیادہ ہوتی ہے۔ کلورین برومائیڈ آئن (Br⁻) کو آکسڈائز کر کے برومین (Br₂) بنا سکتی ہے، لیکن برومین کلورائیڈ (Cl⁻) کو آکسڈائز نہیں کر سکتی۔

vii. ہیلوجنز میں کون سا ایلیمنٹ سب سے زیادہ ری ایکٹیو ہے اور کون سا سب سے کم ری ایکٹیو ہے؟ اپنے جواب کی وضاحت کے لیے دو وجوہات دیں۔

سب سے زیادہ ری ایکٹیو: فلورین (F)

سب سے کم ری ایکٹیو: ایسٹیٹین (At) یا آئوڈین (I) – ایسٹیٹین تابکار اور نایاب ہے، اس لیے آئوڈین کو عام طور پر سب سے کم ری ایکٹیو عام ہیلوجن سمجھا جاتا ہے۔

فلورین کی زیادہ ری ایکٹیوٹی کی وجوہات:

1. چھوٹا ایٹمی سائز:

2. زیادہ موثر نیوکلیر چارج

آئوڈین کی کم ری ایکٹیوٹی کی وجوہات:

1. بڑا ایٹمی سائز:

2. کم الیکٹرون افینٹی

4. تفصیلی جوابات کے سوالات

i. آٹو موبائل میں کیٹالیٹک کنورٹر کے کردار کی وضاحت کریں۔

کیٹالیٹک کنورٹر ایک آلہ ہے جو گاڑی کے اگراسٹ سسٹم میں لگا ہوتا ہے۔

کردار: انجن سے نکلنے والی زہریلی گیسیں کے اخراج کو کم کرنا اس کا کام ہے۔

جب گرم آگزاسٹ گیسیں اس میں سے گزرتی ہیں، تو کٹالسٹ درج ذیل میں تبدیل کر دیتی ہیں:

کاربن مونوآکسائیڈ (CO) (زہریلی) کو کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO₂) میں۔

نہ جلے ہائیڈرو کاربن (دھواں پیدا کرنے والے) کو CO₂ اور پانی (H₂O) میں۔

نائٹروجن آکسائیڈز (NOₓ) (تیزابی بارش پیدا کرنے والے) کو نائٹروجن گیس (N₂) میں۔

ii. الکلی میٹلز کی کیمیائی ری ایکٹیوٹی گروپ میں نیچے جانے پر کیوں بڑھتی ہے جبکہ ہیلوجنز کے معاملے میں یہ نیچے جانے پر کم ہوتی ہے؟

الکلی میٹلز (گروپ I): ری ایکتیوٹی ایک الیکٹران کے نکالنے کی صلاحیت پر منحصر ہے۔

نیچے جانے پر، ایٹمی سائز بڑھتا ہے۔

ویلنس الیکٹران نیوکلئیس سے زیادہ دور ہوتا ہے اور زیادہ آسانی سے کھو جاتا ہے۔

∴ الیکٹران کھونے میں آسانی سے ری ایکٹیوٹی بڑھتی ہے۔

ہیلوجنز (گروپس XVII): ری ایکٹیوتی ایک الیکٹران حاصل کرنے پر منحصر ہے۔

نیچے جانے پر، ایٹمی سائز بڑھتا ہے۔

نیوکلئیس کی دوسرے ایٹم سے الیکٹران کھینچنے کی قوت کم ہوتی ہے۔

∴ الیکٹران حاصل کرنے کا رجحان کم ہوتا ہے → Reactivity کم ہوتی ہے۔

iii. میٹلز عام طور پر سخت اور مضبوط کیوں ہوتی ہیں جبکہ نان میٹلز نہ تو سخت ہوتی ہیں اور نہ ہی مضبوط؟

میٹلز اپنی مضبوط مٹیلک بانڈ کی وجہ سے سخت اور مضبوط ہوتی ہیں۔ مثبت آئنوں کی تہیں قوت لگنے پر ایک دوسرے پر سرک سکتی ہیں لیکن پھر بھی الیکٹران کے سمندر سے جڑی رہتی ہیں۔

نان میٹلز عام طور کوویلنٹ بانڈ سے جڑی ہوتی ہیں۔

iv. الکلی دھاتیں اور ہیلوجنز دونوں بہت ری ایکٹیو ہیں جن کے کردار ایک دوسرے کے مخالف ہیں۔ وضاحت کریں۔

الکلی میٹلز (جیسے Na, K) کے ویلنس شیل میں 1 الیکٹران ہوتا ہے۔ وہ مضبوط ریڈیوسنگ ایجنٹ ہیں کیونکہ وہ سٹیبل الیکٹرونک ترتیب حاصل کرنے کے لیے1 الیکٹران بہت آسانی سے کھو دیتی ہیں۔

ہیلوجنز (جیسے F, Cl) کے بیرونی شیل میں 7 الیکٹران ہوتے ہیں۔ وہ مضبوط آکسیڈائزنگ ایجنٹ ہیں کیونکہ وہ سٹیبل الیکٹرانک ترتیب حاصل کرنے کے لیے 1 الیکٹران بہت آسانی سے حاصل کر لیتے ہیں۔

لہٰذا، ایک گروہ ہمیشہ الیکٹران کھونے (reductant) کی کوشش میں رہتا ہے، اور دوسرا ہمیشہ الیکٹران حاصل کرنے (oxidant) کی کوشش میں رہتا ہے۔

v. ہائیڈروجن برومائیڈ، ہائیڈروجن کلورائیڈ کے مقابلے میں حرارتی طور پر غیر مستحکم کیوں ہے؟

ہائیڈروجن ہالائیڈز کا استحکام گروپ میں نیچے جانے پر کم ہوتی ہے (HF > HCl > HBr > HI)۔

اس کی وجہ یہ ہے کہ ہائیڈروجن اور ہیلوجن ایٹم کے درمیان بانڈ کی طاقت گروپ میں نیچے جانے پر کم ہوتی ہے۔

H-Br, H-Cl سے لمبا اور کمزور بانڈ رکھتا ہے (کیونکہ کلورین بروپین سے بڑا ایٹم ہے)

اس لیے، H-Br bond حرارت کے ساتھ آسانی سے ٹوٹ جاتی ہے، جس سے HBr حرارتی طور پر HCl سے کم مستحکم ہوتی ہے۔

vi. دھاتوں اور غیر دھاتوں کی خصوصیات کا موازنہ کریں۔

میٹلز کی خصوصیات:

یہ ٹھوس ہوتی ہیں ماسواے مرکری کے جو مائع حالت میں ہوتاہے۔

یہ چمکدار ہوتی ہیں۔

یہ بجلی کے کنڈکٹر ہوتی ہیں۔

ان سے شیٹس اور تاریں بنائی جا سکتی ہیں۔

نان میٹلز کی خصوصیات:

یہ مائع اور گیس کی حالت میں ہوتے ہیں۔

یہ بجلی کے نان کنڈکٹر ہوتی ہیں۔

ان سے شیٹس اور تاریں نہیں بنائی جا سکتی ہیں۔

vii. سلفر ڈائی آکسائیڈ کے آکسیڈیشن میں V₂O₅ کو پلاٹینم پر ترجیح دی جاتی ہے۔ وجوہات بتائیں۔

(V₂O₅) کو کونٹیکٹ پروسیس (SO₃ بنانے کے لیے) میں پلاٹینم (Pt) پر ترجیح دی جاتی ہے کیونکہ:

1. لاگت: V₂O₅ بہت مہنگے پلاٹینم کے مقابلے میں سستا ہوتا ہے۔

2. زہر آلودگی (Poisoning): V₂O₅ گیسوں میں موجود کثافتوں سے آسانی سے زہر آلود (غیر فعال) نہیں ہوتا، جبکہ پلاٹینم بہت حساس ہوتا ہے اور آسانی سے زہر آلود ہو جاتا ہے۔

3. کارکردگی: V₂O₅ اس مخصوص ری ایکشن کے لیے ایک بہت کارآمد کیٹالسٹ ہے۔

5. تحقیقی سوالات

i. ایٹمی نیوکلیئر پاور پلانٹ میں سوڈیم کے کردار کی وضاحت کریں۔ اس کردار میں سوڈیم کی کون سی خاصیت استعمال ہوتی ہے؟

کردار: مائع سوڈیم کا استعمال نیوکلیئر ری ایکٹر کے میں پیدا ہونے والی زبردست مقدار میں حرارت کو ایک حرارت کے تبادلے تک پہنچانے کے لیے کیا جاتا ہے، جہاں پانی کو بھاپ میں بدل کر ٹربائنز چلائی جاتی ہیں اور بجلی پیدا کی جاتی ہے۔

استعمال ہونے والی خاصیت:

1. حرارت کی بہترین موصلیت: یہ حرارت بہت مؤثر طریقے سے منتقل کرتی ہے۔

2. ہائی بوائلگ پوائنٹ: یہ ری ایکٹر کے اندر انتہائی بلند درجہ حرارت پر بھی مائع حالت میں رہتی ہے، گیس نہیں بنتی۔

3. اسے مائع حالت میں رکھنا آسان ہوتا ہے۔

ii. لیٹھیم باقی الکلی دھاتوں سے مختلف کیوں اور کیسے برتاؤ کرتی ہے؟

لیٹھیم گروپ I کا سب سے چھوٹا ایٹم ہے جس کی چارج ڈینسٹی(چارج/سائز نسبت) سب سے زیادہ ہوتا ہے۔

یہ کیسے مختلف برتاؤ کرتی ہے:

سخت: یہ دیگر نرم الکلی دھاتوں کے مقابلے میں زیادہ سخت ہوتی ہے۔

اس کا میلٹنگ پوائنٹ نمایاں طور پر زیادہ ہوتا ہے۔

یہ دیگر الکلی دھاتوں کے مقابلے میں کم ری ایکٹیو ہوتی ہے

اس کے کمپاونڈز (جیسے کاربونیٹس اور نائٹریٹس) گرم کرنے پر آسانی سے ٹوٹ جاتے ہیں۔

iii. کھانے پکانے کے برتنوں کی تیاری میں ایلومینیم میٹل کا استعمال کیوں کیا جاتا ہے جبکہ میگنیشیم اس مقصد کے لیے مفید نہیں سمجھی جاتی؟

ایلومینیم (Al) اس لیے استعمال ہوتا ہے کیونکہ:

1. یہ اپنی سطح پر ایلومینیم آکسائیڈ (Al₂O₃) کی ایک بہت پتلی حفاظتی تہہ بنا لیتی ہے۔ یہ تہہ ہوا، پانی، اور کھانے کے ساتھ مزید ری ایکشن کو روکتی ہے، اسے محفوظ اور نان کروسو بناتی ہے۔

2. یہ برتن کے پار یکساں طور پر حرارت تقسیم کرتی ہے۔

میگنیشیم (Mg) اس لیے نہیں استعمال ہوتی کیونکہ:

1. یہ ایلومینیم سے زیادہ ری ایکٹیو ہوتی ہے۔ یہ ہوا میں آکسیجن اور نمی کے ساتھ آسانی سے ری ایکٹ کرتی ہے، ایک ایسی تہہ بناتی ہے جو اتنی سٹیبل نہیں ہوتی۔ یہ گرم پانی کے ساتھ بھی رد عمل کر سکتی ہے۔

2. میگنیشیم پاؤڈر یا پٹیاں آسانی سے آگ پکڑ سکتی ہیں، جس سے اسے کھانا پکانے کی آگ کے قریب استعمال کرنا غیر محفوظ بناتا ہے۔