Let Us Assess & Extended Activities – Solutions വിലയിരുത്താം
All twelve end-of-chapter questions with model answers. Every dot diagram and orbit model the questions ask for is drawn step by step: you can watch the electrons move from the metal to the non-metal in ionic bonds, and watch the shared pairs appear in covalent bonds. Fill in the tables yourself first, then check. After the questions come the four extended activities തുടർപ്രവർത്തനങ്ങൾ: magnesium nitride, the bonds in ethane, ethene and ethyne, a virtual conductivity experiment, and printable chart cards for your bulletin board.
- Atoms combine to get 8 electrons in the outermost shell, the octet അഷ്ടകവിന്യാസം (hydrogen: 2, the duplet രണ്ട് ഇലക്ട്രോൺ സംവിധാനം) (page 3).
- Ionic bond അയോണിക ബന്ധനം: a metal atom gives electrons and becomes a cation കാറ്റയോൺ (+); a non-metal atom takes them and becomes an anion ആനയോൺ (−). The protons never change (pages 4, 5).
- Covalent bond സഹസംയോജകബന്ധനം: atoms share electron pairs. 1 pair = single bond ഏകബന്ധനം, 2 pairs = double bond ദ്വിബന്ധനം, 3 pairs = triple bond ത്രിബന്ധനം (pages 6, 7).
- Electronegativity ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റി difference ≥ 1.7 → generally ionic; less than 1.7 → covalent (page 8).
- Valency സംയോജകത = electrons given, taken or shared. Formula: write the symbols, cross over the valencies as subscripts പാദാങ്കം, simplify, leave out 1 (pages 9, 10).
How the diagrams are coloured: in an electron dot diagram ഇലക്ട്രോൺ ഡോട്ട് ഡയഗ്രം only the outermost electrons are drawn. The electrons of the two kinds of atom are drawn differently, so you can see where every electron came from: • blue dots for one atom, × red crosses for the other (in ionic compounds the crosses belong to the metal). In the orbit models the electrons that move are red. Ions are written in square brackets with the charge at the top right. Parts marked go further are beyond the textbook.
Question 1 · Dot diagrams of five atoms
1. ഹൈഡ്രജൻ (H), ഹീലിയം (He), ലിഥിയം (Li), ബെറിലിയം (Be), ഫ്ലൂറിൻ (F) എന്നീ ആറ്റങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോൺ ഡോട്ട് ഡയഗ്രം ചിത്രീകരിക്കൂ. Draw the electron dot diagrams of the atoms hydrogen (H), helium (He), lithium (Li), beryllium (Be) and fluorine (F).
Write the electron configuration first (Z = 1, 2, 3, 4, 9). Draw the symbol, then put only the outermost electrons around it as dots.
| Atom | Z | Configuration | Outermost electrons | Dot diagram |
|---|---|---|---|---|
| Hydrogen | 1 | 1 | 1 | H• (1 dot) |
| Helium | 2 | 2 | 2 | He: (2 dots, a pair) |
| Lithium | 3 | 2, 1 | 1 | Li• (1 dot) |
| Beryllium | 4 | 2, 2 | 2 | •Be• (2 dots) |
| Fluorine | 9 | 2, 7 | 7 | F with 7 dots (3 pairs + 1 single dot) |
Questions 2 and 3 · The chlorine molecule, Cl₂
2. ഫ്ലൂറിൻ (F₂) തന്മാത്രയിലേതുപോലെ ക്ലോറിൻ (Cl₂) തന്മാത്രയിൽ ആറ്റങ്ങൾ രാസബന്ധനം രൂപീകരിക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോൺ ഡോട്ട് ഡയഗ്രം ഉപയോഗിച്ച് ചിത്രീകരിക്കുക. As in the fluorine (F₂) molecule, show with an electron dot diagram how the atoms form a chemical bond രാസബന്ധനം in the chlorine (Cl₂) molecule.
3. ക്ലോറിൻ തന്മാത്രയിലെ സഹസംയോജകബന്ധനം പ്രതീകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് സൂചിപ്പിക്കുക. Show the covalent bond സഹസംയോജകബന്ധനം in the chlorine molecule using symbols.
Q3. One shared pair is a single bond, written with one line: Cl–Cl.
Question 4 · Ionic bonds in four compounds
4. ചുവടെ നൽകിയിരിക്കുന്ന അയോണിക സംയുക്തങ്ങളിലെ അയോണിക ബന്ധന രൂപീകരണം ഇലക്ട്രോൺ ഡോട്ട് ഡയഗ്രം, ഓർബിറ്റ് മാതൃക എന്നിവയിലൂടെ ചിത്രീകരിക്കുക. Show the formation of the ionic bond in the ionic compounds അയോണിക സംയുക്തങ്ങൾ below with an electron dot diagram and an orbit model.
- Sodium fluoride സോഡിയം ഫ്ലൂറൈഡ് (NaF)
- Sodium oxide സോഡിയം ഓക്സൈഡ് (Na₂O)
- Magnesium fluoride മഗ്നീഷ്യം ഫ്ലൂറൈഡ് (MgF₂)
- Calcium oxide കാൽസ്യം ഓക്സൈഡ് (CaO)
For each compound: write both configurations, decide who gives and who takes, and count how many atoms of each you need so that every atom reaches an octet. Na₂O needs two sodium atoms for one oxygen; MgF₂ needs two fluorine atoms for one magnesium.
4 a) Sodium fluoride, NaF
4 b) Sodium oxide, Na₂O
4 c) Magnesium fluoride, MgF₂
4 d) Calcium oxide, CaO
- Orbit model: nucleus with protons and neutrons (11p 12n), circles with the electrons on them. After the transfer the metal ion has one shell less.
- Dot diagram: only outermost electrons. Use crosses for the metal and dots for the non-metal, so the examiner sees which electron moved.
- Ions go in square brackets with the charge at the top right: [Na]⁺, [O]²⁻. Write the configuration of each ion below it.
- Never change the number of protons. Never write Na⁻ or F⁺.
Question 5 · Calcium and fluorine
5. കാൽസ്യവും (Ca) ഫ്ലൂറിനും (F) സംയോജിക്കുന്നുവെന്ന് കരുതുക. Suppose calcium (Ca) and fluorine (F) combine.
- ഇതിനനുസരിച്ച് താഴെ നൽകിയിരിക്കുന്ന പട്ടിക പൂർത്തിയാക്കുക. Complete the table below accordingly.
- കാൽസ്യം ഫ്ലൂറൈഡിന്റെ രാസസൂത്രം എഴുതുക. Write the chemical formula രാസസൂത്രം of calcium fluoride.
- ഇതേ രീതിയിൽ മഗ്നീഷ്യം ക്ലോറൈഡ്, അലൂമിനിയം ക്ലോറൈഡ് എന്നിവയുടെ രാസസൂത്രം കണ്ടെത്തി എഴുതുക. In the same way, find and write the chemical formulae of magnesium chloride and aluminium chloride.
| Element | Atomic number | Electron configuration | Electrons given or taken |
|---|---|---|---|
| Ca | 20 | 2, 8, 8, 2 | gives 2 |
| F | 9 | 2, 7 | takes 1 |
(c) Magnesium (2, 8, 2) valency 2, chlorine (2, 8, 7) valency 1 → MgCl₂. Aluminium (Z = 13, 2, 8, 3) valency 3, chlorine 1 → AlCl₃.
Question 6 · Cations, anions and compounds
6. ചില കാറ്റയോണുകളും ആനയോണുകളും പട്ടികയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു. വിട്ടുപോയ ഭാഗങ്ങൾ പൂരിപ്പിക്കുക. Some cations and anions are given in the table. Fill in the missing parts.
| Cation കാറ്റയോൺ | Anion ആനയോൺ | Compound സംയുക്തം |
|---|---|---|
| Mg²⁺ | Cl⁻ | MgCl₂ |
| Na⁺ | F⁻ | NaF |
| NH₄⁺ | SO₄²⁻ | (NH₄)₂SO₄ |
| K⁺ | CO₃²⁻ | K₂CO₃ |
Question 7 · Completing the equations for MgCl₂
7. ചുവടെ നൽകിയിട്ടുള്ള രാസസമവാക്യങ്ങൾ പൂർത്തിയാക്കി ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരമെഴുതുക. (സൂചന: അറ്റോമിക നമ്പർ Mg-12, Cl-17) Complete the chemical equations below and answer the questions (hint: atomic numbers Mg 12, Cl 17).
- കാറ്റയോൺ, ആനയോൺ എന്നിവ ഏതെല്ലാം? Which are the cation and the anion?
- MgCl₂ ലെ രാസബന്ധനത്തിന്റെ സ്വഭാവമെന്ത്? What is the nature of the chemical bond in MgCl₂?
Type Mg2+ for Mg²⁺ and 2e- for 2e⁻.
Cl (2, 8, 7) + 1e⁻ → Cl⁻ (2, 8, 8)
Mg²⁺ + 2Cl⁻ → MgCl₂ (the 2 electrons from one Mg go to two Cl atoms)
(a) Cation: Mg²⁺; anion: Cl⁻.
(b) The electrons are transferred, and the oppositely charged ions are held by electrostatic attraction: an ionic bond (electrovalent bond ഇലക്ട്രോവാലന്റ് ബന്ധനം).
Question 8 · Shared electrons in F₂, Cl₂, O₂ and N₂
8. ചുവടെ നൽകിയിട്ടുള്ള പട്ടിക പൂർത്തിയാക്കുക. (സൂചന: അറ്റോമിക നമ്പർ F – 9, Cl – 17, O – 8, N – 7) Complete the table below (hint: atomic numbers F 9, Cl 17, O 8, N 7).
| Molecule തന്മാത്ര | Configuration · needs | Shared electrons | Chemical bond |
|---|---|---|---|
| F₂ | 2, 7 · 1 | 2 (1 pair) | single bond, F–F |
| Cl₂ | 2, 8, 7 · 1 | 2 (1 pair) | single bond, Cl–Cl |
| O₂ | 2, 6 · 2 | 4 (2 pairs) | double bond, O=O |
| N₂ | 2, 5 · 3 | 6 (3 pairs) | triple bond, N≡N |
Question 9 · P, Q, R and S
9. ചുവടെ നൽകിയിട്ടുള്ള പട്ടിക പൂർത്തിയാക്കുക. (പ്രതീകങ്ങൾ യഥാർഥമല്ല) Complete the table below (the symbols are not real).
- ഇവയിൽ സ്ഥിരത ഏറ്റവും കൂടിയ മൂലകമേത്? Which of these elements has the greatest stability സ്ഥിരത?
- രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഇലക്ട്രോൺ വിട്ടുകൊടുക്കുന്ന മൂലകമേത്? Which element gives away electrons in chemical reactions?
- P, S എന്നീ മൂലകങ്ങൾ സംയോജിച്ചുണ്ടാകുന്ന സംയുക്തത്തിന്റെ രാസസൂത്രമെഴുതുക. Write the chemical formula of the compound formed when P and S combine.
| Element | Atomic number | Configuration |
|---|---|---|
| P | 12 | 2, 8, 2 |
| Q | 9 | 2, 7 |
| R | 10 | 2, 8 |
| S | 17 | 2, 8, 7 |
(b) P: it has only 2 outermost electrons, so it gives them away (it is a metal).
(c) P gives 2 (valency 2), S takes 1 (valency 1). Cross over: P₁S₂ → PS₂.
(Really P = Mg, Q = F, R = Ne, S = Cl, so PS₂ is MgCl₂.)
Question 10 · Sodium and fluorine from their orbit models
10. രണ്ട് മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റം മാതൃക ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. The atom models of two elements are drawn (sodium സോഡിയം and fluorine ഫ്ലൂറിൻ).
- സോഡിയം ഫ്ലൂറൈഡ് രൂപീകരണത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോൺ ഡോട്ട് ഡയഗ്രം വരയ്ക്കുക. Draw the electron dot diagram for the formation of sodium fluoride.
- സോഡിയം ഫ്ലൂറൈഡിലെ രാസബന്ധനത്തിന്റെ സ്വഭാവമെന്ത്? What is the nature of the chemical bond in sodium fluoride?
- ഈ ബന്ധനമുള്ള സംയുക്തങ്ങളുടെ ഏതെങ്കിലും രണ്ട് സവിശേഷതകൾ എഴുതുക. Write any two characteristics of compounds with this bond.
(b) Ionic bond (electrovalent bond): an electron is transferred from Na to F, and the oppositely charged ions attract each other.
(c) Any two of these properties of ionic compounds: they are crystalline solids ക്രിസ്റ്റലുകൾ; they have very high melting and boiling points ഉരുകൽനില · തിളനില; they are generally soluble in polar solvents like water പോളാർ ലായകങ്ങൾ; they are non-volatile and hard ബാഷ്പീകരണസ്വഭാവം · കാഠിന്യം; they conduct electricity when molten or in solution (not as solids).
Question 11 · P, Q and R from their configurations
11. P, Q, R എന്നീ മൂലകങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോൺ വിന്യാസം നൽകിയിരിക്കുന്നു. (പ്രതീകങ്ങൾ യഥാർഥമല്ല) The electron configurations of P, Q and R are given (the symbols are not real).
P – 2, 8, 6 Q – 2, 8, 1 R – 2, 8, 8
- ഇവയിൽ കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള മൂലകമേത്? കാരണമെന്ത്? Which of these is the most stable? Why?
- Q എന്ന മൂലകത്തിന്റെ അറ്റോമിക നമ്പർ എത്ര? What is the atomic number of Q?
- Q എന്ന മൂലകത്തിന്റെ ആറ്റം മാതൃക ചിത്രീകരിക്കുക. Draw the atom model of Q.
- P, Q എന്നീ മൂലകങ്ങളുടെ സംയോജകതകൾ എത്രയാണ്? What are the valencies of P and Q?
- P, Q എന്നിവ സംയോജിച്ചുണ്ടാകുന്ന സംയുക്തത്തിന്റെ രാസസൂത്രമെഴുതുക. Write the chemical formula of the compound formed when P and Q combine.
(b) Q: 2 + 8 + 1 = 11.
(c) Atom model of Q: a nucleus marked 11p, with three circles carrying 2, 8 and 1 electrons (step 4 of the animation). The number of neutrons is not given, so write only 11p.
(d) P (2, 8, 6) takes 2 electrons → valency 2. Q (2, 8, 1) gives 1 electron → valency 1.
(e) Write Q first (it is the metal, less electronegative), cross over: Q₂P. (Really P = S, Q = Na, R = Ar: Q₂P is Na₂S, sodium sulphide.)
Question 12 · Ionic or covalent? The 1.7 rule
12. A, B, C, D എന്നിവ നാലു മൂലകങ്ങളാണ് (പ്രതീകങ്ങൾ യഥാർഥമല്ല). ഇവയെ സംബന്ധിച്ച വിവരങ്ങൾ ചുവടെ പട്ടികയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു. എങ്കിൽ താഴെപ്പറയുന്ന മൂലകജോഡികൾ തമ്മിൽ സംയോജിച്ചുണ്ടാകുന്ന സംയുക്തങ്ങളിൽ ഏത് തരം രാസബന്ധനമാണെന്ന് കണ്ടെത്തുക. A, B, C and D are four elements (the symbols are not real); details are in the table. Find the type of chemical bond in the compounds formed when these pairs combine: 1. C, B 2. C, D 3. A, B
| Element | Atomic number | Electronegativity ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റി |
|---|---|---|
| A | 6 | 2.55 |
| B | 8 | 3.44 |
| C | 12 | 1.31 |
| D | 17 | 3.16 |
| Pair | Difference (larger − smaller) | Compared with 1.7 | Bond |
|---|---|---|---|
| 1. C, B | 3.44 − 1.31 = 2.13 | ≥ 1.7 | ionic |
| 2. C, D | 3.16 − 1.31 = 1.85 | ≥ 1.7 | ionic |
| 3. A, B | 3.44 − 2.55 = 0.89 | < 1.7 | covalent |
Extended activity 1 · Magnesium nitride
1. ചൂടാക്കിയ മഗ്നീഷ്യത്തിന് മുകളിലൂടെ നൈട്രജൻ കടത്തിവിട്ടാൽ മഗ്നീഷ്യം നൈട്രൈഡ് ലഭിക്കും. ഈ രാസപ്രവർത്തനത്തിന്റെ രാസസമവാക്യം എഴുതുക. ഈ യൂണിറ്റിൽ നൽകിയിട്ടുള്ള ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റി സ്കെയിൽ ഉപയോഗിച്ച് സംയുക്തം അയോണികമാണോ സഹസംയോജകമാണോ എന്ന് കണ്ടെത്തുക. (സൂചന - സംയോജകത : നൈട്രജൻ - 3, മഗ്നീഷ്യം - 2) When nitrogen is passed over heated magnesium, magnesium nitride is formed. Write the chemical equation for this reaction. Using the electronegativity scale ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റി സ്കെയിൽ of this unit, find whether the compound is ionic or covalent (hint: valency of nitrogen 3, magnesium 2).
Equation: 3Mg + N₂ → Mg₃N₂ (left: 3 Mg, 2 N; right: 3 Mg, 2 N, balanced).
Electronegativity (Fig 3.12): N 3.04, Mg 1.31. Difference = 3.04 − 1.31 = 1.73. This is ≥ 1.7, so magnesium nitride is ionic. It is only just above the line, a borderline case, but by the rule of the textbook it is ionic. It contains Mg²⁺ and N³⁻ (nitride) ions: 3 × (+2) + 2 × (−3) = 0.
Extended activity 2 · Ethane, ethene and ethyne
2. ഈഥെയ്ൻ (C₂H₆), ഈഥീൻ (C₂H₄), ഈഥൈൻ (C₂H₂) എന്നിവയിലെ രാസബന്ധനം ഇലക്ട്രോൺ ഡോട്ട് ഡയഗ്രം ഉപയോഗിച്ച് ചിത്രീകരിക്കുക. ഈ മൂന്ന് സംയുക്തങ്ങളും അയോണികമാണോ സഹസംയോജകമാണോ എന്ന് കണ്ടെത്തുക. ഓരോന്നിലെയും ആകെ ബന്ധനങ്ങളുടെ എണ്ണം കണ്ടെത്തുക. Show the chemical bonds in ethane (C₂H₆), ethene (C₂H₄) and ethyne (C₂H₂) with electron dot diagrams. Find whether these three compounds are ionic or covalent. Find the total number of bonds in each.
Carbon (2, 4) has 4 outermost electrons and needs 4 more; each hydrogen has 1 and needs 1 more (duplet). The two carbon atoms are coloured differently so you can see that the C–C pairs come from both of them.
| Compound | Structure | Bonds | Total bonds | Shared pairs |
|---|---|---|---|---|
| Ethane C₂H₆ | H₃C–CH₃ | 6 C–H single + 1 C–C single | 7 | 7 |
| Ethene C₂H₄ | H₂C=CH₂ | 4 C–H single + 1 C=C double | 5 | 6 |
| Ethyne C₂H₂ | HC≡CH | 2 C–H single + 1 C≡C triple | 3 | 5 |
Extended activity 3 · Does the solution conduct?
3. ചിത്രങ്ങളിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ ഉപകരണങ്ങൾ ക്രമീകരിച്ച് പരീക്ഷണം ചെയ്യുക. നിരീക്ഷണം രേഖപ്പെടുത്തുക. നിരീക്ഷണത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ കറിയുപ്പ്, ഗ്ലൂക്കോസ് എന്നിവ ഏത് തരം സംയുക്തമാണെന്ന് തിരിച്ചറിയുക. Arrange the apparatus as shown in the figures and do the experiment: a cell, a galvanometer ഗാൽവനോമീറ്റർ and two electrodes dipping in common-salt solution കറിയുപ്പ് ലായനി, then in glucose solution ഗ്ലൂക്കോസ് ലായനി. Record your observations. On that basis, identify what type of compound common salt and glucose are.
| Solution | Galvanometer needle | Conducts? | Particles in the solution | Type of compound |
|---|---|---|---|---|
| Common salt (NaCl) | ? | ? | ? | ? |
| Glucose (C₆H₁₂O₆) | ? | ? | ? | ? |
Inference: salt solution conducts electricity, because dissolved common salt gives free ions (Na⁺ and Cl⁻) that move to the electrodes. Common salt is an ionic compound. Glucose solution does not conduct, because glucose dissolves as whole molecules with no charge. Glucose is a covalent compound.
This matches the properties in the textbook: ionic compounds conduct when molten or dissolved; covalent compounds generally do not conduct electricity.
If you put the electrodes into dry salt crystals, the needle does not move. In the solid the ions are locked in the crystal and cannot travel. Dissolving or melting sets them free. That is why the textbook says ionic compounds conduct only when molten or in solution.
Extended activity 4 · A bulletin board of bonds
4. വ്യത്യസ്ത സംയുക്തങ്ങളിലെ രാസബന്ധനം ചിത്രീകരിച്ച് ബുള്ളറ്റിൻ ബോർഡിൽ പ്രദർശിപ്പിക്കുക. Draw the chemical bonds in different compounds and display them on the bulletin board.
- Divide the board into two halves: ionic (transfer) and covalent (sharing).
- Each group takes two or three substances and draws the electron dot diagram on a chart card, large and neat. Use two colours, or dots and crosses, for the two kinds of atom.
- Under each diagram write: the formula, the configurations, "transfer" or "sharing", the electronegativity difference, and one property or use.
- Add a strip across the top: "difference ≥ 1.7 → ionic · less than 1.7 → covalent".
- Or print the cards below, colour them and pin them up.
Transfer → ions → ionic bond (metal + non-metal). Sharing pairs → covalent bond (non-metals). Count shared pairs for single, double, triple. Electronegativity difference ≥ 1.7 → ionic. Valency = electrons given, taken or shared; cross over the valencies to write the formula.
See where these bonds turn up in daily life: Applications & Explore Online ▶