Which of the following defects are shown by $\text{KCl}$ crystal?
(A) Schottky defect
(B) Frenkel defect
(C) Metal excess defect
(D) Metal deficiency defect
Choose the correct answer from the options given below:
$\text{KCl}$ क्रिस्टल द्वारा
निम्नलिखित में से कौन-से दोष प्रदर्शित किए जाते हैं?
(A) शॉटकी दोष
(B) फ्रेंकेल दोष
(C) धातु आधिक्य दोष
(D) धातु न्यूनता दोष
नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए:
Defect characteristics of Potassium Chloride ($\text{KCl}$):
- Schottky Defect (A): $\text{KCl}$ is an ionic solid with high coordination number and cations ($\text{K}^+$) and anions ($\text{Cl}^-$) of comparable size, making it show Schottky defect (equal numbers of cation and anion vacancies).
- Metal Excess Defect (C): When $\text{KCl}$ crystals are heated in potassium vapor, excess potassium atoms deposit on the crystal surface and $\text{Cl}^-$ diffuses out, leaving an electron trapped in the anion vacancy ($F$-centre), which imparts a violet/lilac color. Thus, $\text{KCl}$ exhibits metal excess defect.
- $\text{KCl}$ does not show Frenkel defect (due to small size difference between ions) or metal deficiency defect (typical of transition metal oxides like $\text{FeO}$).
Therefore, $\text{KCl}$ shows (A) and (C) only.
Hence, option 2 is the correct answer.
पोटैशियम क्लोराइड ($\text{KCl}$) के क्रिस्टल दोष:
- शॉटकी दोष (A): $\text{KCl}$ में धनायन ($\text{K}^+$) और ऋणायन ($\text{Cl}^-$) के आकार लगभग समान होते हैं और उपसहसंयोजन संख्या उच्च होती है, अतः यह शॉटकी दोष दर्शाता है।
- धातु आधिक्य दोष (C): जब $\text{KCl}$ को पोटैशियम वाष्प के वातावरण में गर्म किया जाता है, तो ऋणायन रिक्तिका में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन फंसकर $F$-केंद्र बनाता है, जिससे यह बैंगनी (lilac) रंग प्रदर्शित करता है। यह धातु आधिक्य दोष है।
- आयनों के समान आकार के कारण यह फ्रेंकेल दोष नहीं दर्शाता, न ही धातु न्यूनता दोष दर्शाता है।
अतः $\text{KCl}$ केवल (A) और (C) दोष प्रदर्शित करता है।
अतः विकल्प 2 सही उत्तर है।
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