Inorganic Chemistry अकार्बनिक रसायन (Inorganic Chemistry)

p-Block Elements p-ब्लॉक तत्व (p-Block Elements)

The p-block elements occupy groups 13 to 18 of the periodic table, where the differentiating electron enters the outermost p-subshell. Their chemistry is characterized by a wide variation in physical and chemical properties, showing clear trends from metallic to non-metallic behavior down the groups. p-ब्लॉक तत्व आवर्त सारणी (periodic table) के समूह 13 से 18 तक स्थित होते हैं, जहाँ विभेदक इलेक्ट्रॉन (differentiating electron) सबसे बाहरी p-उपकोश (p-subshell) में प्रवेश करता है। इनका रसायन भौतिक और रासायनिक गुणों में व्यापक भिन्नता द्वारा पहचाना जाता है, जो समूहों में नीचे जाने पर धात्विक से अधात्विक व्यवहार की ओर स्पष्ट प्रवृत्तियाँ प्रदर्शित करते हैं।

UP PGT Chemistry Subject Code 02 B.Sc. / M.Sc. Level

Group 13 and 14 Anomalous Behavior समूह 13 और 14 का असामान्य व्यवहार

Boron exhibits diagonal relationship with Silicon due to comparable charge-to-radius ratios.
Inert pair effect becomes progressively more prominent down group 13, 14, and 15, stabilizing lower oxidation states (+1 for Tl, +2 for Pb, +3 for Bi).
Catenation capacity drops sharply down Group 14 from carbon to lead due to decreasing E-E bond dissociation enthalpies.

तुलनात्मक आवेश-त्रिज्या अनुपात (charge-to-radius ratio) के कारण बोरॉन, सिलिकॉन के साथ विकर्ण संबंध (diagonal relationship) प्रदर्शित करता है।
समूह 13, 14 और 15 में नीचे जाने पर अक्रिय युग्म प्रभाव (inert pair effect) उत्तरोत्तर अधिक प्रमुख हो जाता है, जो निम्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं (+1 Tl के लिए, +2 Pb के लिए, +3 Bi के लिए) को स्थिर करता है।
E-E बंध वियोजन एन्थैल्पी (bond dissociation enthalpies) में कमी के कारण समूह 14 में कार्बन से लेड तक जाने पर श्रृंखलन क्षमता (catenation capacity) तेजी से घटती है।

Oxoacids and Hydrides of p-Block p-ब्लॉक के ऑक्सोअम्ल और हाइड्राइड

Acid strength of oxoacids of halogens increases with the oxidation state of the central halogen atom (e.g., HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4).
Reducing character of group 15 hydrides increases down the group from NH3 to BiH3 due to decreasing E-H bond dissociation enthalpy.
Lewis acidity of boron trihalides follows the order BF3 < BCl3 < BBr3 < BI3, contrary to simple electronegativity expectations due to pπ-pπ back bonding.

हैलोजन के ऑक्सोअम्लों की अम्लीय शक्ति (acid strength) केंद्रीय हैलोजन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था के साथ बढ़ती है (जैसे, HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4)।
E-H बंध वियोजन एन्थैल्पी में कमी के कारण समूह 15 के हाइड्राइडों का अपचायक गुण (reducing character) समूह में नीचे जाने पर NH3 से BiH3 तक बढ़ता है।
pπ-pπ बैक बॉन्डिंग (back bonding) के कारण बोरॉन ट्राईहैलाइडों की लुईस अम्लता (Lewis acidity) का क्रम BF3 < BCl3 < BBr3 < BI3 होता है, जो सामान्य विद्युत ऋणात्मकता की अपेक्षाओं के विपरीत है।

Noble Gas Compounds and Structures उत्कृष्ट गैस यौगिक और संरचनाएँ

XeF2 adopts a linear geometry with sp3d hybridization and three lone pairs on the equatorial positions.
XeF4 exhibits square planar geometry with sp3d2 hybridization and two lone pairs trans to each other.
XeO3 possesses a pyramidal structure with sp3 hybridization and one lone pair on the xenon atom.

XeF2, sp3d संकरण (hybridization) और भूमध्यरेखीय स्थितियों पर तीन एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) के साथ रैखिक ज्यामिति (linear geometry) अपनाता है।
XeF4, sp3d2 संकरण और एक-दूसरे के ट्रांस (trans) स्थित दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों के साथ वर्ग समतलीय ज्यामिति (square planar geometry) प्रदर्शित करता है।
XeO3 में sp3 संकरण और ज़ेनॉन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के साथ पिरामिडी संरचना (pyramidal structure) होती है।

📐 Key Formulas & Equations 📐 महत्वपूर्ण सूत्र एवं समीकरण

Bragg's Law for Crystal Diffraction क्रिस्टल विवर्तन के लिए ब्रैग का नियम (Bragg's Law for Crystal Diffraction)

nλ = 2d sinθ

Conditions: X-ray diffraction by crystal lattices of p-block solids

शर्तें: p-ब्लॉक ठोसों के क्रिस्टल जालक द्वारा एक्स-रे विवर्तन

इकाइयाँ: λ और d लंबाई की इकाइयाँ (जैसे Å या nm), θ कोण (डिग्री में)

Hydrolysis Reaction of Xenon Fluorides ज़ेनॉन फ्लोराइड्स की जल-अपघटन अभिक्रिया (Hydrolysis Reaction of Xenon Fluorides)

6XeF₄ + 12H₂O → 4Xe + 2XeO₃ + 24HF + 3O₂

Conditions: Disproportionation reaction in aqueous medium

शर्तें: जलीय माध्यम में असमानुपातन अभिक्रिया (disproportionation reaction)

इकाइयाँ: लागू नहीं

Standard Cell Potential मानक सेल विभव (Standard Cell Potential)

E°_cell = E°_cathode - E°_anode

Conditions: At 298 K, 1 atm pressure, and 1 M concentration

शर्तें: 298 K पर, 1 atm दाब और 1 M सांद्रता पर

इकाइयाँ: वोल्ट (V)

Effective Nuclear Charge प्रभावी नाभिकीय आवेश (Effective Nuclear Charge)

Z_eff = Z - S

Conditions: Applicable for multi-electron systems using Slater's rules for screening constant (S)

शर्तें: परिरक्षण स्थिरांक (S) के लिए स्लेटर के नियमों का उपयोग करते हुए बहु-इलेक्ट्रॉन प्रणालियों के लिए लागू

इकाइयाँ: लागू नहीं

⚠️ Important Exceptions & Anomalies ⚠️ महत्वपूर्ण अपवाद एवं विसंगतियाँ

Exceptionअपवाद Electron gain enthalpy becomes more negative down a groupसमूह में नीचे जाने पर इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी (electron gain enthalpy) अधिक ऋणात्मक हो जाती है।

Observation: Fluorine has a less negative electron gain enthalpy than chlorine — Small atomic size of fluorine creates high interelectronic repulsion within its compact 2p orbitals. प्रेक्षण: फ्लोरीन की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी क्लोरीन की तुलना में कम ऋणात्मक होती है — फ्लोरीन का छोटा परमाणु आकार इसके सघन 2p कक्षकों के भीतर उच्च अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण (interelectronic repulsion) पैदा करता है।

Exceptionअपवाद Hydride bond angle decreases monotonically down a group as central atom size increasesकेंद्रीय परमाणु का आकार बढ़ने पर समूह में नीचे जाने पर हाइड्राइड बंध कोण (bond angle) एकसमान रूप से घटता है।

Observation: NH3 has a bond angle of 107° while PH3 drops sharply to 93.6° — Drago's rule states that in heavier hydrides, central atoms use pure p-orbitals for bonding, leaving s-character in the lone pair. प्रेक्षण: NH3 का बंध कोण 107° है जबकि PH3 का घटकर 93.6° हो जाता है — ड्रैगो का नियम (Drago's rule) बताता है कि भारी हाइड्राइडों में, केंद्रीय परमाणु बंध बनाने के लिए शुद्ध p-कक्षकों का उपयोग करते हैं, जिससे एकाकी युग्म में s-लक्षण (s-character) रह जाता है।

Exceptionअपवाद Boron trifluoride acts as a strong Lewis acidबोरॉन ट्राइफ्लोराइड एक मजबूत लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है।

Observation: BF3 is a weaker Lewis acid towards certain donors compared to BCl3 — Effective intramolecular pπ-pπ overlap between filled 2p orbitals of fluorine and vacant 2p orbital of boron reduces Lewis acidity. प्रेक्षण: BF3 कुछ दाताओं के प्रति BCl3 की तुलना में कमजोर लुईस अम्ल है — फ्लोरीन के भरे हुए 2p कक्षकों और बोरॉन के रिक्त 2p कक्षक के बीच प्रभावी अंतःआणविक pπ-pπ अतिव्यापन (overlap) लुईस अम्लता को कम कर देता है।

💡 Shortcuts & Memory Aids 💡 शॉर्टकट एवं स्मरणीय सूत्र

VSEPR Lone Pair CountVSEPR एकाकी युग्म गणना

Lone Pairs = (Group Valence Electrons - Bonded Monovalent Atoms) / 2

Application: Quickly determine hybridisation and geometry for interhalogens and xenon compounds. अनुप्रयोग: इंटरहैलोजन और ज़ेनॉन यौगिकों के लिए संकरण और ज्यामिति का त्वरित निर्धारण।

Oxoacid Acid Strength Mnemonicऑक्सोअम्ल अम्लीय शक्ति सूत्र

Acid Strength ∝ Number of O atoms - Number of OH groups (or oxidation state)

Application: Directly compare pKa values and acid strengths of halogen and phosphorus oxoacids. अनुप्रयोग: हैलोजन और फास्फोरस ऑक्सोअम्लों के pKa मानों और अम्लीय शक्ति की सीधी तुलना।

Inert Pair Effect Orderअक्रिय युग्म प्रभाव क्रम

Max Oxidation State = Group No., Lower Stable State = Group No. - 2

Application: Immediately identify stable lower oxidation states for Tl, Pb, Bi, Po. अनुप्रयोग: Tl, Pb, Bi, Po के लिए स्थिर निम्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं की तुरंत पहचान।

⚖️ Comparison of Allotropes of Carbon ⚖️ कार्बन के अपरूपों (Allotropes) की तुलना

Parameterपैरामीटर	Diamondहीरा (Diamond)	Graphiteग्रेफाइट (Graphite)
Hybridisationसंकरण	sp3sp3	sp2sp2
Electrical Conductivityविद्युत चालकता	Insulatorकुचालक	Good conductor along layersपरतों के साथ अच्छा चालक
Densityघनत्व	High (3.51 g/cm3)उच्च (3.51 g/cm3)	Lower (2.22 g/cm3)कम (2.22 g/cm3)
Thermodynamic Stabilityऊष्मागतिक स्थिरता	Less stableकम स्थिर	More stable at 1 atm and 298 K1 atm और 298 K पर अधिक स्थिर

🎯 Key Exam Points 🎯 महत्वपूर्ण परीक्षा बिंदु (Key Exam Points)

Maximum covalency of boron is 4 due to the absence of d-orbitals in its valence shell.
Boric acid (H3BO3) is a Lewis acid that accepts OH- ions rather than acting as a proton donor.
Carbon monoxide (CO) forms coordinate bonds with transition metals due to its lone pair on carbon and vacant π* orbitals.
Silicates are structured around the fundamental tetrahedral [SiO4]4- building block.
White phosphorus consists of discrete tetrahedral P4 molecules with strained bond angles of 60°.
Sulfuric acid is manufactured industrially via the Contact process, using V2O5 as a catalyst.

बोरॉन की अधिकतम सहसंयोजकता (covalency) 4 होती है क्योंकि इसके संयोजी कोश में d-कक्षकों का अभाव होता है।
बोरिक अम्ल (H3BO3) एक लुईस अम्ल है जो प्रोटॉन दाता के रूप में कार्य करने के बजाय OH- आयनों को स्वीकार करता है।
कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) कार्बन पर एकाकी युग्म और रिक्त π* कक्षकों के कारण संक्रमण धातुओं के साथ उपसहसंयोजक बंध (coordinate bonds) बनाता है।
सिलिकेट्स मूलभूत चतुष्फलकीय [SiO4]4- बिल्डिंग ब्लॉक के चारों ओर संरचित होते हैं।
श्वेत फास्फोरस में 60° के तनावपूर्ण बंध कोणों वाले पृथक चतुष्फलकीय P4 अणु होते हैं।
सल्फ्यूरिक अम्ल का औद्योगिक निर्माण संपर्क प्रक्रम (Contact process) द्वारा किया जाता है, जिसमें V2O5 का उत्प्रेरक के रूप में उपयोग होता है।

🚫 Common Errors & Confusions 🚫 सामान्य भ्रांतियाँ एवं त्रुटियाँ (Common Errors)

Assuming NH3 is a weaker base than PH3; remember nitrogen's high electronegativity and small size concentrates electron density, making ammonia a stronger Lewis base.
Confusing the oxidation state of sulfur in Caro's acid (+6) and Marshall's acid (+6) with peroxide linkages.
Forgetting that fluorine exhibits only -1 oxidation state due to the absence of vacant d-orbitals for promotion.
Miscalculating the hybridisation of xenon in coordination complexes by ignoring non-bonding electron pairs.

यह मान लेना कि NH3, PH3 की तुलना में कमजोर क्षार है; याद रखें कि नाइट्रोजन की उच्च विद्युत ऋणात्मकता और छोटा आकार इलेक्ट्रॉन घनत्व को केंद्रित करता है, जिससे अमोनिया एक मजबूत लुईस क्षार बन जाता है।
पैरोक्सी लिंकेज के साथ कैरो अम्ल (+6) और मार्शल अम्ल (+6) में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था को भ्रमित करना।
यह भूल जाना कि फ्लोरीन केवल -1 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है क्योंकि इसमें उत्तेजना के लिए रिक्त d-कक्षकों का अभाव होता है।
अबंधित इलेक्ट्रॉन युग्मों को अनदेखा करके उपसहसंयोजक परिसरों में ज़ेनॉन के संकरण की गलत गणना करना।

Syllabus Sectionपाठ्यक्रम अनुभाग

Inorganic Chemistryअकार्बनिक रसायन

Branch topics covered under official UP PGT Chemistry curriculum.आधिकारिक UP PGT रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम के अंतर्गत शामिल विषय।

Dual Nature Of Particle → Heisenberg Uncertainty Principle → Schrodinger Wave Equation → Atomic Orbitals → Quantum Numbers → S Orbitals →

Full Chemistry Tracker →

p-Block Elements p-ब्लॉक तत्व (p-Block Elements)

Group 13 and 14 Anomalous Behavior समूह 13 और 14 का असामान्य व्यवहार

Oxoacids and Hydrides of p-Block p-ब्लॉक के ऑक्सोअम्ल और हाइड्राइड

Noble Gas Compounds and Structures उत्कृष्ट गैस यौगिक और संरचनाएँ

⚡ Quick Revision: p-Block Elements ⚡ त्वरित रिवीज़न: p-ब्लॉक तत्व (p-Block Elements)

Periodic Trends in p-Block p-ब्लॉक में आवर्ती प्रवृत्तियाँ

Boron and Carbon Families बोरॉन और कार्बन परिवार

Pnictogens and Chalcogens निक्टोजन और चैल्कोजन

Halogens and Noble Gases हैलोजन और उत्कृष्ट गैसें

📚 Terms & Units Glossary 📚 पारिभाषिक शब्दावली एवं इकाइयाँ

🎯 Key Takeaways 🎯 महत्वपूर्ण निष्कर्ष (Key Takeaways)

📌 Quick Recall 📌 त्वरित स्मरण (Quick Recall)

⚖️ Key Differences ⚖️ महत्वपूर्ण अंतर (Key Differences)

❓ Practice Questions (18 MCQs)❓ अभ्यास प्रश्न (18 बहुविकल्पीय प्रश्न)

Which of the following boron halides is the strongest Lewis acid? निम्नलिखित में से कौन सा बोरॉन हैलाइड सबसे शक्तिशाली लुईस अम्ल है?

The shape of XeF₄ according to VSEPR theory is: VSEPR सिद्धांत के अनुसार XeF₄ की आकृति क्या है?

Which hydride of group 15 has the lowest boiling point? समूह 15 के किस हाइड्राइड का क्वथनांक सबसे कम होता है?

The oxidation state of sulfur in peroxodisulfuric acid (Marshall's acid) is: पेरॉक्सोडाइसल्फ्यूरिक अम्ल (मार्शल अम्ल) में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था क्या है?

Which of the following haloids does not exist? निम्नलिखित में से कौन सा हैलाइड अस्तित्व में नहीं है?

White phosphorus reacts with caustic soda (NaOH) to form phosphine and: सफेद फास्फोरस कास्टिक सोडा (NaOH) के साथ अभिक्रिया करके फॉस्फीन और क्या बनाता है?

The correct order of acidic strength of halogen acids is: हैलोजन अम्लों की अम्लीय शक्ति का सही क्रम क्या है?

Which element shows maximum catenation property in Group 14? समूह 14 में कौन सा तत्व अधिकतम श्रृंखलन (catenation) गुण प्रदर्शित करता है?

Silica (SiO₂) dissolves in which of the following reagents? सिलिका (SiO₂) निम्नलिखित में से किस अभिकर्मक में घुल जाती है?

The hybridization of Xe in XeO₃ is: XeO₃ में Xe का संकरण क्या है?

Which of the following oxides is neutral? निम्नलिखित में से कौन सा ऑक्साइड उदासीन है?

The gas evolved on heating ammonium dichromate is: अमोनियम डाइक्रोमेट को गर्म करने पर कौन सी गैस निकलती है?

Which halogen has the highest electron gain enthalpy (most negative)? किस हैलोजन की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी (सबसे अधिक ऋणात्मक) उच्चतम होती है?

The shape of ClF₃ is: ClF₃ की आकृति क्या है?

Which allotrope of phosphorus is thermodynamically most stable at room temperature? कमरे के तापमान पर फास्फोरस का कौन सा अपरूप ऊष्मागतिक रूप से सबसे अधिक स्थिर है?

Which of the following acids is known as oil of vitriol? निम्नलिखित में से किस अम्ल को 'ऑयल ऑफ विट्रियल' (oil of vitriol) के रूप में जाना जाता है?

The number of bridging oxygen atoms in P₄O₁₀ is: P₄O₁₀ में सेतु (bridging) ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या कितनी है?

🏛️ Exam Trends & Question Pattern

⏱️ Timed Topic Test⏱️ समयबद्ध टॉपिक टेस्ट

Instructionsनिर्देश

p-Block Elements p-ब्लॉक तत्व (p-Block Elements)

Group 13 and 14 Anomalous Behavior समूह 13 और 14 का असामान्य व्यवहार

Oxoacids and Hydrides of p-Block p-ब्लॉक के ऑक्सोअम्ल और हाइड्राइड

Noble Gas Compounds and Structures उत्कृष्ट गैस यौगिक और संरचनाएँ

⚡ Quick Revision: p-Block Elements ⚡ त्वरित रिवीज़न: p-ब्लॉक तत्व (p-Block Elements)

Periodic Trends in p-Block p-ब्लॉक में आवर्ती प्रवृत्तियाँ

Boron and Carbon Families बोरॉन और कार्बन परिवार

Pnictogens and Chalcogens निक्टोजन और चैल्कोजन

Halogens and Noble Gases हैलोजन और उत्कृष्ट गैसें

📚 Terms & Units Glossary 📚 पारिभाषिक शब्दावली एवं इकाइयाँ

🎯 Key Takeaways 🎯 महत्वपूर्ण निष्कर्ष (Key Takeaways)

📌 Quick Recall 📌 त्वरित स्मरण (Quick Recall)

⚖️ Key Differences ⚖️ महत्वपूर्ण अंतर (Key Differences)

❓ Practice Questions (18 MCQs)❓ अभ्यास प्रश्न (18 बहुविकल्पीय प्रश्न)

Which of the following boron halides is the strongest Lewis acid? निम्नलिखित में से कौन सा बोरॉन हैलाइड सबसे शक्तिशाली लुईस अम्ल है?

The shape of XeF4 according to VSEPR theory is: VSEPR सिद्धांत के अनुसार XeF4 की आकृति क्या है?

Which hydride of group 15 has the lowest boiling point? समूह 15 के किस हाइड्राइड का क्वथनांक सबसे कम होता है?

The oxidation state of sulfur in peroxodisulfuric acid (Marshall's acid) is: पेरॉक्सोडाइसल्फ्यूरिक अम्ल (मार्शल अम्ल) में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था क्या है?

Which of the following haloids does not exist? निम्नलिखित में से कौन सा हैलाइड अस्तित्व में नहीं है?

White phosphorus reacts with caustic soda (NaOH) to form phosphine and: सफेद फास्फोरस कास्टिक सोडा (NaOH) के साथ अभिक्रिया करके फॉस्फीन और क्या बनाता है?

The correct order of acidic strength of halogen acids is: हैलोजन अम्लों की अम्लीय शक्ति का सही क्रम क्या है?

Which element shows maximum catenation property in Group 14? समूह 14 में कौन सा तत्व अधिकतम श्रृंखलन (catenation) गुण प्रदर्शित करता है?

Silica (SiO2) dissolves in which of the following reagents? सिलिका (SiO2) निम्नलिखित में से किस अभिकर्मक में घुल जाती है?

The hybridization of Xe in XeO3 is: XeO3 में Xe का संकरण क्या है?

Which of the following oxides is neutral? निम्नलिखित में से कौन सा ऑक्साइड उदासीन है?

The gas evolved on heating ammonium dichromate is: अमोनियम डाइक्रोमेट को गर्म करने पर कौन सी गैस निकलती है?

Which halogen has the highest electron gain enthalpy (most negative)? किस हैलोजन की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी (सबसे अधिक ऋणात्मक) उच्चतम होती है?

The shape of ClF3 is: ClF3 की आकृति क्या है?

Which allotrope of phosphorus is thermodynamically most stable at room temperature? कमरे के तापमान पर फास्फोरस का कौन सा अपरूप ऊष्मागतिक रूप से सबसे अधिक स्थिर है?

Which of the following acids is known as oil of vitriol? निम्नलिखित में से किस अम्ल को 'ऑयल ऑफ विट्रियल' (oil of vitriol) के रूप में जाना जाता है?

The number of bridging oxygen atoms in P4O10 is: P4O10 में सेतु (bridging) ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या कितनी है?

🏛️ Exam Trends & Question Pattern

⏱️ Timed Topic Test⏱️ समयबद्ध टॉपिक टेस्ट

Instructionsनिर्देश

Test Resultपरीक्षा परिणाम

The shape of XeF₄ according to VSEPR theory is: VSEPR सिद्धांत के अनुसार XeF₄ की आकृति क्या है?

Silica (SiO₂) dissolves in which of the following reagents? सिलिका (SiO₂) निम्नलिखित में से किस अभिकर्मक में घुल जाती है?

The hybridization of Xe in XeO₃ is: XeO₃ में Xe का संकरण क्या है?

The shape of ClF₃ is: ClF₃ की आकृति क्या है?

The number of bridging oxygen atoms in P₄O₁₀ is: P₄O₁₀ में सेतु (bridging) ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या कितनी है?