उत्तर

(b)

(a) $ NF_3$ पिरामिडीय होता है जबकि $BF_3$ समतल त्रिकोणीय होता है।

(b) $ BF_4^-$ और $ NH_4^+ $ दोनों चतुष्फलकीय होते हैं और $s p^3$ हाइब्रिडाइजेशन होती है।

(c) $ BCl_3$ समतल त्रिकोणीय होता है जबकि $ BrCl_3$ T-आकृति होता है।

(d) $NH_3$ पिरामिडीय होता है जबकि $\mathrm{NO}_{3}^{-}$ समतल त्रिकोणीय होता है।

• (a) $NF_3$ पिरामिडीय होता है जबकि $BF_3$ समतल त्रिकोणीय होता है।
• (c) $BCl_3$ समतल त्रिकोणीय होता है जबकि $BrCl_3$ T-आकृति होता है।
• (d) $NH_3$ पिरामिडीय होता है जबकि $NO_3^-$ समतल त्रिकोणीय होता है।

उत्तर

(c) $\mathrm{CO}_{2}$ सममित होने के कारण द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होता है

$$ \begin{gathered} \mathrm{O} \leftrightarrows \mathrm{C} \stackrel{\leftarrow}{=}\mathrm{O} \\ \mu=0 \end{gathered} $$

$ HI, SO_2$ और $ H_2 O$ में द्विध्रुव आघूर्ण $ H_2 O$ में सबसे अधिक होता है क्योंकि इसमें केंद्रीय परमाणु में 2 अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं।

$$ \begin{gathered} \mathrm{H} \vec{\longrightarrow} \mathrm{I}\\ \mu=0.38 \mathrm{D} \end{gathered} $$

$ \mu=1.84 \mathrm{D} \quad \quad \quad \quad \mu=1.62 \mathrm{D} `

$

• (a) $\mathrm{CO}_{2}$: $\mathrm{CO}_{2}$ एक रेखीय अणु है जिसकी सममिति संरचना होती है। दो $\mathrm{C=O}$ बंधों के द्विध्रुवी आघूर्ण बराबर मात्रा में लेकिन विपरीत दिशा में होते हैं, जो एक दूसरे को निरस्त कर देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुवी आघूर्ण शून्य होता है।

• (b) $\mathrm{HI}$: $\mathrm{HI}$ हाइड्रोजन और आयोडीन के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर के कारण एक द्विध्रुवी आघूर्ण के कारण होता है। हालांकि, इसका द्विध्रुवी आघूर्ण (0.38 D) $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ के तुलना में कम होता है क्योंकि विद्युत ऋणात्मकता के अंतर और बंध ध्रुवता इतने महत्वपूर्ण नहीं होते।

• (d) $\mathrm{SO}_{2}$: $\mathrm{SO}{2}$ एक वक्र अणु है जिसके कारण सल्फर और ऑक्सीजन के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर के कारण एक द्विध्रुवी आघूर्ण होता है। हालांकि, इसका द्विध्रुवी आघूर्ण (1.62 D) $\mathrm{H}{2} \mathrm{O}$ के तुलना में कम होता है क्योंकि अणु की ज्यामिति और इलेक्ट्रॉन घनत्व के वितरण के कारण शुद्ध द्विध्रुवी आघूर्ण $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ के तुलना में कम होता है।

Answer

(b) नाइट्रोजन के हाइब्रिड ऑर्बिटल के प्रकार को VSEPR सिद्धांत का उपयोग करके गणना करके निर्धारित किया जा सकता है $b p$ और एक $p$ के रूप में गिनते हुए

$\mathrm{NO}_{2}^{+}=2 \mathrm{bp}+0 / p=$ सीधा $=s p$ हाइब्रिड अणु

$\mathrm{NO}_{3}^{-}=3 b p+0 / p \Rightarrow s p^{2}$ हाइब्रिड अणु

$\mathrm{NH}_{4}^{+}=4 \mathrm{bp}+0 / p \Rightarrow s p^{3}$ हाइब्रिड अणु

• विकल्प (a) गलत है क्योंकि $\mathrm{NO}_{3}^{-}$ $sp^2$ हाइब्रिड अणु है, न कि $sp^3$।
• विकल्प (c) गलत है क्योंकि $\mathrm{NO}_{2}^{+}$ $sp$ हाइब्रिड अणु है, न कि $sp^2$।
• विकल्प (d) गलत है क्योंकि $\mathrm{NO}{3}^{-}$ $sp^2$ हाइब्रिड अणु है, न कि $sp^3$, और $\mathrm{NH}{4}^{+}$ $sp^3$ हाइब्रिड अणु है, न कि $sp$।

उत्तर

(b) $\mathrm{H}$-बंध की शक्ति क्रम $\mathrm{H} \ldots . . \mathrm{F}>\mathrm{H} \ldots . . \mathrm{O}>\mathrm{H} \ldots . . . \mathrm{N}$ में है।

लेकिन प्रत्येक $ H_2 O $ अणु चार अन्य $ H_2 O $ अणुओं के साथ $ H $-बंध के माध्यम से जुड़ा होता है, जबकि प्रत्येक $ HF $ अणु केवल दो अन्य $ HF $ अणुओं के साथ $ H $-बंध के माध्यम से जुड़ा होता है।

इसलिए, $ H_2 O $ का क्वथनांक $ HF $ के क्वथनांक से अधिक होता है, जो $ NH_3 $ के क्वथनांक से अधिक होता है।

• विकल्प (a) $HF > H_2 O > NH_3$:

  • यह विकल्प गलत है क्योनकि, हालांकि HF में $\mathrm{H}$-बंध की शक्ति $ H_2 O $ में अधिक होती है, प्रत्येक $ H_2 O $ अणु चार $\mathrm{H}$-बंध बना सकता है (दो दाता के रूप में और दो ग्राहक के रूप में), जबकि प्रत्येक $ HF $ अणु केवल दो $\mathrm{H}$-बंध बना सकता है (एक दाता के रूप में और एक ग्राहक के रूप में)। इस विस्तारित $\mathrm{H}$-बंध नेटवर्क के कारण $ H_2 O $ का क्वथनांक $ HF $ के क्वथनांक से अधिक होता है।

• विकल्प (c) $NH_3 > HF > H_2 O$:

  • यह विकल्प गलत है क्योंकि $ NH_3 $ में $\mathrm{H}$-बंध की शक्ति तीन यौगिकों में सबसे कम होती है क्योंकि नाइट्रोजन की विद्युत ऋणात्मकता ऑक्सीजन और फ्लुओरीन की तुलना में कम होती है। इसके अलावा, $ NH_3 $ में $\mathrm{H}$-बंध बनाने की क्षमता कम होती है (प्रत्येक $ NH_3 $ अणु केवल एक $\mathrm{H}$-बंध के रूप में दाता और एक $\mathrm{H}$-बंध के रूप में ग्राहक हो सकता है) जो $ H_2 O $ और $ HF $ के तुलना में कम होती है। इसलिए, $ NH_3 $ का क्वथनांक $ HF $ और $ H_2 O $ के क्वथनांक से कम होता है।

• विकल्प (d) $NH_3 > H_2 O > HF$:

  • यह विकल्प विकल्प (c) के समान कारणों के कारण गलत है। $ NH_3 $ में $\mathrm{H}$-बंध की शक्ति सबसे कम होती है और इसकी $\mathrm{H}$-बंध बनाने की क्षमता $ H_2 O $ और $ HF $ के तुलना में कम होती है। इसलिए, $ NH_3 $ तीन यौगिकों में सबसे कम क्वथनांक वाला होता है, न कि सबसे अधिक।

उत्तर

(c) $\mathrm{PO}_{4}^{3-}$ आयन में प्रत्येक $\mathrm{O}$-अणु पर सूचित आवेदन

$$ =\frac{\text { total charge }}{\text { Noumber of O-atom }}=-\frac{3}{4}=-0.75 $$

• विकल्प (a) +1: यह गलत है क्योंकि $\mathrm{PO}_{4}^{3-}$ आयन में ऑक्सीजन परमाणु पर धनावेश नहीं हो सकता। ऑक्सीजन फॉस्फोरस की तुलना में अधिक विद्युत ऋणावेशी होती है और इस प्रकार के यौगिकों में आमतौर पर ऋणावेश फॉर्मल चार्ज रखती है।

• विकल्प (b) -1: यह गलत है क्योंकि यदि $\mathrm{PO}_{4}^{3-}$ आयन में प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु पर -1 फॉर्मल चार्ज होता, तो आयन पर कुल चार्ज -4 होता (क्योंकि चार ऑक्सीजन परमाणु होते हैं), जो आयन के दिए गए चार्ज -3 के साथ मेल नहीं खाता।

• विकल्प (d) +0.75: यह गलत है क्योंकि $\mathrm{PO}_{4}^{3-}$ आयन में ऑक्सीजन परमाणु पर धनावेश फॉर्मल चार्ज ऑक्सीजन के सामान्य विद्युत ऋणावेश और बंधन पैटर्न के साथ संगत नहीं होता। इसके अलावा, फॉर्मल चार्ज की गणना इस संदर्भ में ऑक्सीजन पर एक नकारात्मक मान देनी चाहिए।

सोचने की प्रक्रिया

इस प्रश्न को हल करने के लिए हमें $\mathrm{NO}_{3}^{-}$ आयन की संरचना जाननी होती है, अर्थात,

$$ \left[\begin{array}{c} \underset{..}{\ddot{O}}=N- \underset{..}{\ddot{O:}} \\ \underset{..}{\underset{:O:}{\mid}}\\ \end{array}\right]^- $$

फिर, नाइट्रोजन परमाणु पर बंधन युक्त युग्म और अयुग्म इलेक्ट्रॉन की गणना करें।

उत्तर

(d) नाइट्रोजन परमाणु में वैलेंस इलेक्ट्रॉन की संख्या $=5$

एक नकारात्मक चार्ज के कारण वैलेंस इलेक्ट्रॉन की संख्या $=5+1=6$ एक O-परमाणु दो बंध (= बंध) बनाता है और दो O-परमाणु नाइट्रोजन परमाणु के दो इलेक्ट्रॉन साझा करते हैं

इसलिए, $3$ O-परमाणु नाइट्रोजन परमाणु के 8 इलेक्ट्रॉन साझा करते हैं।

$\therefore$ बंधन युक्त युग्म (या साझा युग्म) की संख्या $=4$

अयुग्म युग्म की संख्या $=0$

• विकल्प (a) 2,2: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका अर्थ है कि नाइट्रोजन परमाणु पर 2 बंधन युक्त युग्म और 2 अयुग्म इलेक्ट्रॉन होते हैं। हालांकि, $\mathrm{NO}_{3}^{-}$ आयन में नाइट्रोजन परमाणु तीन ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ 4 बंध बनाता है और कोई अयुग्म इलेक्ट्रॉन नहीं होते। इसलिए, बंधन युक्त युग्म की संख्या 4 होती है, न कि 2, और अयुग्म युग्म की संख्या 0 होती है, न कि 2।

• विकल्प (b) 3,1: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका सुझाव है कि नाइट्रोजन परमाणु पर 3 बंध युग्म और 1 अकेला युग्म होते हैं। वास्तविकता में, $\mathrm{NO}_{3}^{-}$ आयन में नाइट्रोजन परमाणु ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ 4 बंध बनाता है और कोई अकेला युग्म नहीं होता। इसलिए, बंध युग्म की संख्या 4 होती है, न कि 3, और अकेला युग्म की संख्या 0 होती है, न कि 1।

• विकल्प (c) 1,3: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका सुझाव है कि नाइट्रोजन परमाणु पर 1 बंध युग्म और 3 अकेला युग्म होते हैं। हालांकि, $\mathrm{NO}_{3}^{-}$ आयन में नाइट्रोजन परमाणु ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ 4 बंध बनाता है और कोई अकेला युग्म नहीं होता। इसलिए, बंध युग्म की संख्या 4 होती है, न कि 1, और अकेला युग्म की संख्या 0 होती है, न कि 3।

उत्तर

(a) $\mathrm{BH}_{4}^{-} \Rightarrow 4$ बंध युग्म +0 अकेला युग्म $\Rightarrow s p^{3}$ हाइब्रिडाइज़्ड $=$ चतुष्फलकीय ज्यामिति

$\mathrm{NH}_{2}^{-}=\mathrm{V}$ - आकार

$\mathrm{CO}_{3}^{2-}=$ त्रिकोणीय समतलीय

$\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}=$ पिरामिडीय

• $\mathrm{NH}_{2}^{-}$: यह अणु नाइट्रोजन परमाणु पर 2 बंध युग्म और 2 अकेला युग्म होते हैं, जिसके कारण अकेला युग्म और बंध युग्म के बीच प्रतिकर्षण के कारण एक कोणीय या वक्र (V-आकार) ज्यामिति होती है।

• $\mathrm{CO}_{3}^{2-}$: यह अणु केंद्रीय कार्बन परमाणु पर 3 बंध युग्म और कोई अकेला युग्म नहीं होते, जिसके कारण त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति होती है।

• $\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}$: यह अणु ऑक्सीजन परमाणु पर 3 बंध युग्म और 1 अकेला युग्म होते हैं, जिसके कारण अकेला युग्म और बंध युग्म के बीच प्रतिकर्षण के कारण पिरामिडीय ज्यामिति होती है।

उत्तर

(c) दिए गए यौगिक की सही संरचना निम्नलिखित होगी

उपरोक्त अणु में $5 \pi$-बंध और $8 \mathrm{C}-\mathrm{H}+11 \mathrm{C}-\mathrm{C} \sigma$-बंध, अर्थात $19 \sigma$-बंध उपस्थित हैं।

• विकल्प (a) 6,19: यह विकल्प गलत है क्योंकि दिए गए संरचना में केवल 5 $\pi$-बंध हैं, न कि 6। $\sigma$-बंध की संख्या सही है (19), लेकिन $\pi$-बंध की संख्या अधिक अनुमानित है।

• विकल्प (b) 4,20: यह विकल्प गलत है क्योंकि दिए गए संरचना में 5 $\pi$-बंध हैं, न कि 4। इसके अलावा, $\sigma$-बंध की संख्या 19 है, न कि 20। इस विकल्प में दोनों $\pi$-बंध और $\sigma$-बंध की संख्या गलत है।

• विकल्प (d) 5,20: यह विकल्प गलत है क्योंकि, हालांकि $\pi$-बंध की संख्या सही रूप से 5 अनुमानित है, $\sigma$-बंध की संख्या अधिक अनुमानित है। सही $\sigma$-बंध की संख्या 19 है, न कि 20।

उत्तर

(c) दिए गए अणुओं की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निम्नलिखित हैं

$ N_2^+=\sigma 1 s^2, \sigma^{\star} 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^{\star} 2 s^2, \pi 2 p_x^2=\pi p_y^2, \sigma 2 p_z^1$

इसमें एक असुमेलित इलेक्ट्रॉन है।

$ O_2=\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \pi * 2 p_x^1 \approx \pi * 2 p_y^1$

$\mathrm{O}_{2}$ में दो असुमेलित इलेक्ट्रॉन हैं।

$ O_2^{2-}=\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \pi * 2 p_x^2 \approx \pi * 2 p_y^2$

इसलिए, $\mathrm{O}_{2}^{2-}$ में कोई असुमेलित इलेक्ट्रॉन नहीं है।

$ B_2=\sigma 1 s^2, \sigma^{\star} 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^{\star} 2 s^2, \pi 2 p_x^1 \approx \pi_2 p_y^1$

इसलिए, $\mathrm{B}_{2}$ में दो असुमेलित इलेक्ट्रॉन हैं।

• (a) $\mathrm{N}_{2}^{+}$: $\mathrm{N}_{2}^{+}$ की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $\sigma 1 s^2, \sigma^{\star} 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^{\star} 2 s^2, \pi 2 p_x^2=\pi p_y^2, \sigma 2 p_z^1$ है। इसमें एक असुमेलित इलेक्ट्रॉन है, जिसके कारण यह गलत है।

• (ब) $\mathrm{O}_{2}$: $\mathrm{O}_{2}$ की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \pi * 2 p_x^1 \approx \pi * 2 p_y^1$ है। इसमें दो असुमेक इलेक्ट्रॉन हैं, जिसके कारण यह गलत है।

• (द) $\mathrm{B}_{2}$: $\mathrm{B}_{2}$ की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $\sigma 1 s^2, \sigma^{\star} 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^{\star} 2 s^2, \pi 2 p_x^1 \approx \pi_2 p_y^1$ है। इसमें दो असुमेक इलेक्ट्रॉन हैं, जिसके कारण यह गलत है।

उत्तर

(c) $\mathrm{XeF}_{4} \Rightarrow 4 b p+2 l p \Rightarrow$ वर्गीय तलीय $\Rightarrow$ सभी बंध बराबर हैं

$\mathrm{BF}_{4}^{-} \Rightarrow 4 \mathrm{bp}+0 / p \Rightarrow$ टेट्राहेड्रल (सभी बंध बराबर हैं)

$ C_2 H_4 \Rightarrow _H^H > C = C <_H^H \Rightarrow C= C $ बंध $ C- H $ बंध से असमान है

$\mathrm{SiF}_{4} \Rightarrow 4 b p+0 / p \Rightarrow$ टेट्राहेड्रल (सभी बंध बराबर हैं)

इसलिए, $ C_2 H_4 $ में सभी बंध बराबर नहीं हैं।

• (a) $\mathrm{XeF}_{4}$: $\mathrm{XeF}_{4}$ अणु की वर्गीय तलीय ज्यामिति होती है जिसमें 4 बंध युग्म और 2 अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं। इस ज्यामिति में सभी $\mathrm{Xe-F}$ बंध बराबर होते हैं।

• (b) $\mathrm{BF}_{4}^{-}$: $\mathrm{BF}_{4}^{-}$ आयन की टेट्राहेड्रल ज्यामिति होती है जिसमें 4 बंध युग्म और कोई अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होते। इस ज्यामिति में सभी $\mathrm{B-F}$ बंध बराबर होते हैं।

• (द) $\mathrm{SiF}_{4}$: $\mathrm{SiF}_{4}$ अणु की टेट्राहेड्रल ज्यामिति होती है जिसमें 4 बंध युग्म और कोई अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होते। इस ज्यामिति में सभी $\mathrm{Si-F}$ बंध बराबर होते हैं।

उत्तर

(b) $ HCl, HI $ और $ H_2 S$ $ H $-बंड नहीं बनाते। केवल $ H_2 O$ हाइड्रोजन बंड बनाता है। एक $ H_2 O $ अणु चार $ H $-बंड बनाता है।

• (a) $\mathrm{HCl}$: हाइड्रोजन क्लोराइड (HCl) हाइड्रोजन बंड नहीं बनाता क्योंकि हाइड्रोजन और क्लोरीन के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर हाइड्रोजन बंड बनाने के लिए आवश्यक तीव्र द्विध्रुव नहीं बनाता। इसके अलावा, क्लोरीन छोटी नहीं है जिससे हाइड्रोजन बंड बनाने के लिए प्रभावी शर्तें नहीं होती।

• (c) $\mathrm{HI}$: हाइड्रोजन आयोडाइड (HI) हाइड्रोजन बंड नहीं बनाता क्योंकि आयोडीन ऑक्सीजन, नाइट्रोजन या फ्लूओरीन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक है और इसका आकार भी बहुत बड़ा है। इसके परिणामस्वरूप एक कमजोर द्विध्रुव बनता है और हाइड्रोजन बंड बनाने के लिए पर्याप्त शर्तें नहीं होती।

• (d) $\mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}$: हाइड्रोजन सल्फाइड (H$_2$S) हाइड्रोजन बंड नहीं बनाता क्योंकि सल्फर ऑक्सीजन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक है और सल्फर के आकार भी बड़ा है, जिसके कारण द्विध्रुव प्रतिक्रिया कमजोर हो जाती है और हाइड्रोजन बंड बनाने के लिए पर्याप्त शर्तें नहीं होती।

उत्तर

(d) दिए गए इलेक्ट्रॉनिक विन्यास से स्पष्ट है कि तत्व वैनेडियम $(Z=22)$ है। यह आवर्त सारणी के $d$-ब्लॉक में स्थित है। संक्रमण तत्वों अर्थात $d$-ब्लॉक तत्वों में, $n s$ और $(n-1) d$ सबशेल के इलेक्ट्रॉन बंधन निर्माण में शामिल होते हैं।

• (a) $3 p^{6}$: $3 p^{6}$ इलेक्ट्रॉन एक पूर्णतः भरे हुए सबशेल के हिस्सा हैं और संक्रमण तत्वों में रासायनिक बंधन में शामिल नहीं होते। इन इलेक्ट्रॉनों के लिए अधिक स्थायिता होती है और बाहरी $4 s$ और $3 d$ इलेक्ट्रॉनों की तुलना में बंधन निर्माण में भाग लेने की संभावना कम होती है।

• (ब) $3 p^{6}, 4 s^{2}$: जबकि $4 s^{2}$ इलेक्ट्रॉन बंधन में शामिल हो सकते हैं, $3 p^{6}$ इलेक्ट्रॉन बंधन में शामिल नहीं होते हैं। $3 p^{6}$ इलेक्ट्रॉन एक भरे हुए आंतरिक कोश का हिस्सा होते हैं और संक्रमण तत्वों में बंधन के लिए उपलब्ध नहीं होते हैं।

• (स) $3 p^{6}, 3 d^{2}$: पिछले विकल्प के समान, $3 p^{6}$ इलेक्ट्रॉन एक भरे हुए आंतरिक कोश का हिस्सा होते हैं और बंधन में शामिल नहीं होते हैं। $3 d^{2}$ इलेक्ट्रॉन बंधन में शामिल हो सकते हैं, लेकिन $3 p^{6}$ इलेक्ट्रॉन बंधन में शामिल नहीं होते हैं।

उत्तर

(b) $s p^{2}$ हाइब्रिडीकरण के लिए ज्यामिति सामान्यतः त्रिकोणीय समतलीय होती है।

इसलिए, बंधन कोण $120^{\circ}$ होता है।

दिशा (प्रश्न संख्या 14-17) तत्व $A, B$ और $C$ के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास नीचे दिए गए हैं। इन विन्यासों के आधार पर प्रश्न 14 से 17 के उत्तर दें।

• (अ) $90^{\circ}$: यह कोण आमतौर पर $dsp^2$ या $d^2sp^3$ हाइब्रिडीकरण से संबंधित होता है, न कि $sp^2$ हाइब्रिडीकरण। $sp^2$ हाइब्रिडीकरण में बंधन कोण त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति के कारण लगभग $120^{\circ}$ होते हैं।

• (स) $180^{\circ}$: यह कोण $sp$ हाइब्रिडीकरण के संगत होता है, जहां ज्यामिति सीधी होती है। $sp^2$ हाइब्रिडीकरण में बंधन कोण त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति के कारण लगभग $120^{\circ}$ होते हैं।

• (द) $109^{\circ}$: यह कोण $sp^3$ हाइब्रिडीकरण के विशिष्ट होता है, जहां ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है। $sp^2$ हाइब्रिडीकरण में बंधन कोण त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति के कारण लगभग $120^{\circ}$ होते हैं।

उत्तर

(a) दी गई इलेक्ट्रॉनिक विन्यास यह दर्शाता है कि $A$ एक नोबल गैस को प्रदर्शित करता है क्योंकि अष्टक पूर्ण है। $A$ नीऑन है जिसकी परमाणु संख्या 10 है।

• विकल्प (b) $A_{2}$: नोबल गैस रासायनिक रूप से अक्रिय होते हैं और सामान्य शर्तों के तहत डाइएटोमिक अणु बनाते नहीं हैं। इसलिए, नीऑन जैसे नोबल गैस के लिए $A_{2}$ एक स्थायी रूप नहीं हो सकता।

• विकल्प (c) $A_{3}$: नोबल गैस त्रि-एटोमिक अणु बनाते नहीं हैं। नीऑन के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास से अष्टक पूर्ण होता है, जिसके कारण यह बहुत स्थायी होता है और $A_{3}$ बनाने के असंभव है।

• विकल्प (d) $A_{4}$: नोबल गैस टेट्रा-एटोमिक अणु बनाते नहीं हैं। नीऑन जैसे नोबल गैस के स्थायी रूप एकल परमाणु के रूप में होता है, न कि चार परमाणुओं के अणु के रूप में।

उत्तर

(b) $C$ के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास क्लोरीन को प्रदर्शित करता है। इसका स्थायी रूप डाइक्लोरीन $(Cl_2 )$ अर्थात $C_2$ है।

• विकल्प (a) $\mathrm{C}$: यह विकल्प क्लोरीन के स्थायी रूप के रूप में एकल क्लोरीन परमाणु को सुझाता है। हालांकि, क्लोरीन का स्थायी रूप डाइएटोमिक अणु के रूप में होता है, जिसके अर्थ में इसका प्राकृतिक रूप $\mathrm{Cl}_2$ होता है न कि एकल $\mathrm{Cl}$ परमाणु।

• विकल्प (c) $\mathrm{C}_{3}$: यह विकल्प क्लोरीन के स्थायी रूप के रूप में त्रि-एटोमिक अणु को सुझाता है। क्लोरीन के प्राकृतिक रूप में $\mathrm{Cl}_3$ अणु बनाने के लिए नहीं होता है; इसका स्थायी रूप डाइएटोमिक, $\mathrm{Cl}_2$ होता है।

• विकल्प (d) $\mathrm{C}_{4}$: यह विकल्प क्लोरीन के स्थायी रूप के रूप में टेट्रा-एटोमिक अणु को सुझाता है। क्लोरीन के प्राकृतिक रूप में $\mathrm{Cl}_4$ अणु बनाने के लिए नहीं होता है; इसका स्थायी रूप डाइएटोमिक, $\mathrm{Cl}_2$ होता है।

उत्तर

(d) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास दिखाता है कि $B$ फॉस्फोरस का प्रतिनिधित्व करता है और $C$ क्लोरीन का प्रतिनिधित्व करता है। निर्मित स्थायी यौगिक $PCl_3$ अर्थात $BC_3$ है।

• विकल्प (a) $BC$: यह विकल्प गलत है क्योंकि फॉस्फोरस (B) क्लोरीन (C) के साथ तीन बंध बनाता है क्योंकि इसकी संयोजकता 5 होती है, जिसके लिए तीन अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन आवश्यक होते हैं ताकि अष्टक पूरा हो सके। इसलिए, 1:1 अनुपात संयोजकता की आवश्यकताओं को संतुष्ट नहीं करता है।

• विकल्प (b) $B_{2}C$: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका अर्थ फॉस्फोरस और क्लोरीन के बीच 2:1 अनुपात होता है। फॉस्फोरस क्लोरीन के साथ ऐसे अनुपात के यौगिक बनाने के लिए आमतौर पर नहीं बनाता है। फॉस्फोरस की सामान्य संयोजकता के कारण $PCl_3$ या $PCl_5$ बनते हैं, न कि ऐसे अनुपात के यौगिक।

• विकल्प (c) $BC_{2}$: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका अर्थ फॉस्फोरस और क्लोरीन के बीच 1:2 अनुपात होता है। फॉस्फोरस क्लोरीन के साथ तीन बंध बनाता है, जिसके परिणामस्वरूप 1:3 अनुपात होता है, न कि 1:2। इसलिए, $BC_2$ फॉस्फोरस की संयोजकता की आवश्यकताओं को संतुष्ट नहीं करता है।

उत्तर

(b) $B$ और $C$ के बीच बंध सहसंयोजक होगा। दोनों $B$ और $C$ अधातु अणु हैं। $B$ फॉस्फोरस का प्रतिनिधित्व करता है और $C$ क्लोरीन का प्रतिनिधित्व करता है।

• आयनिक: आयनिक बंध आमतौर पर एक धातु और एक अधातु के बीच बनता है, जहां एक परमाणु इलेक्ट्रॉन देता है और दूसरा इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है। क्योंकि दोनों $B$ (फॉस्फोरस) और $C$ (क्लोरीन) अधातु हैं, वे इलेक्ट्रॉन साझा करने के बजाए इलेक्ट्रॉन आवागमन के लिए अधिक संभावना है, इसलिए आयनिक बंध असंभव है।

• हाइड्रोजन: हाइड्रोजन बंध एक दुर्बल अंतरक्रिया होती है जो एक हाइड्रोजन परमाणु और एक अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु (जैसे ऑक्सीजन, नाइट्रोजन या फ्लूओरीन) के बीच होती है। क्योंकि $B$ (फॉस्फोरस) और $C$ (क्लोरीन) अपने बंधन में हाइड्रोजन के बिना हैं, इसलिए इस बंध के लिए अनुपयुक्त है।

• समन्वय: एक समन्वय बंध (या दाता सहसंयोजक बंध) में एक परमाणु बंध के दोनों इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है। इस प्रकार के बंध के अधिकांशतः जटिल अणुओं या आयनों में होते हैं जहाँ एक परमाणु के एक अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म होता है और दूसरे परमाणु के खाली ऑर्बिटल होता है। $B$ (पोस्फोरस) और $C$ (क्लोरीन) के मामले में, वे आमतौर पर इलेक्ट्रॉन साझा करके सामान्य सहसंयोजक बंध बनाने की अपेक्षा समन्वय बंध बनाने की संभावना कम होती है।

उत्तर

(a) $\mathrm{N}_{2}$ के अणु ऑर्बिटल के ऊर्जा के सही बढ़ते क्रम नीचे दिया गया है

$\sigma 1 s<\sigma^* 1 s<\sigma 2 s<\sigma^* 2 s<(\pi 2 p_x \approx \pi 2 p_y)<\sigma 2 p_z<(\pi^* 2 p_x \approx \pi^* 2 p_y)<\sigma^* 2 p_z$

• विकल्प (b) गलत है क्योंकि इसका अर्थ है कि $\pi 2p_y$ ऑर्बिटल की ऊर्जा $\sigma 2p_z$ ऑर्बिटल की ऊर्जा से अधिक होती है, जो $\mathrm{N}_2$ के लिए सत्य नहीं है। $\mathrm{N}_2$ में $\pi 2p_x$ और $\pi 2p_y$ ऑर्बिटल की ऊर्जा $\sigma 2p_z$ ऑर्बिटल की ऊर्जा से कम होती है।

• विकल्प (c) गलत है क्योंकि इसका अर्थ है कि विकल्प (a) के आवर्जन के समान क्रम है लेकिन गलत रूप से चिह्नित है। विकल्प (a) में वास्तविक क्रम दिया गया है।

• विकल्प (d) गलत है क्योंकि इसका अर्थ है कि $\pi 2p_y$ ऑर्बिटल की ऊर्जा $\sigma 2p_z$ ऑर्बिटल की ऊर्जा से अधिक होती है, जो $\mathrm{N}_2$ के लिए सत्य नहीं है। $\mathrm{N}_2$ में $\pi 2p_x$ और $\pi 2p_y$ ऑर्बिटल की ऊर्जा $\sigma 2p_z$ ऑर्बिटल की ऊर्जा से कम होती है।

उत्तर

(d) अणु के अस्तित्व, बंधन की प्रकृति और अणु ऑर्बिटल के ऊर्जा क्रम को अणु ऑर्बिटल सिद्धांत के आधार पर समझा जा सकता है जैसा कि नीचे दिया गया है

(i) बंधन क्रम शून्य वाले अणु कभी नहीं मौजूद होते हैं जबकि बंधन क्रम शून्य नहीं होने वाले अणु या तो मौजूद होते हैं या उम्मीद किए जाने वाले होते हैं।

(ii) बंधन क्रम के मान अधिक होने पर बंधन के बल भी अधिक होता है।

बंधन ऑर्बिटल में उपस्थित इलेक्ट्रॉन बंधन इलेक्ट्रॉन $\left(N_{b}\right)$ के रूप में जाने जाते हैं और विरोधी बंधन ऑर्बिटल में उपस्थित इलेक्ट्रॉन विरोधी बंधन इलेक्ट्रॉन $\left(N_{\mathrm{a}}\right)$ के रूप में जाने जाते हैं और इनके अंतर के आधा बंधन क्रम के रूप में जाने जाता है, अर्थात,

(a) $ Be_2(4+4=8)=\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 1 s^2, \sigma^* 2 s^2$

बंधन क्रम $(\mathrm{BO})=\frac{1}{2}$

[बंधन इलेक्ट्रॉन की संख्या $\left(N_{b}\right)$ - विरोधी बंधन इलेक्ट्रॉन की संख्या $N_{a}$ ]

$$ =\frac{4-4}{2}=0 $$

यहाँ, $\mathrm{Be}_{2}$ का बंधन क्रम शून्य है। इसलिए, यह अस्तित्व नहीं रखता है।

(b) $\mathrm{He}_{2}(2+2=4)=\sigma 1 s^{2}, \sigma^{*} 1 s^{2}$

$$ \mathrm{BO}=\frac{2-2}{2}=0 $$

यहाँ, $\mathrm{Be}_{2}$ का बंधन क्रम शून्य है। इसलिए, यह अस्तित्व नहीं रखता है।

$$ \begin{gathered} \mathrm{He}_{2}^{+}(2+2-1=3)=\sigma 1 s^{2}, \sigma^{*} 1 s^{1} \\ \mathrm{BO}=\frac{2-1}{2}=0.5 \end{gathered} $$

क्योंकि, बंधन क्रम शून्य नहीं है, इस अणु के अस्तित्व की उम्मीद है।

(c) $N_2(7+7=14)=\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \sigma 2 p_z^2$

$$ \mathrm{BO}=\frac{10-4}{2}=3 $$

इसलिए, डाइनाइट्रोजन $(N_2)$ अणु त्रिबंध रखता है और द्वितीय आवर्त के कोई भी अणु द्विबंध से अधिक बंध नहीं रखते हैं। इसलिए, $N_2$ के बंधन के बल द्वितीय आवर्त के समान परमाणु द्विपरमाणुक अणुओं में अधिकतम है।

(d) यह गलत है। $\mathrm{N}_{2}$ अणु में अणु कक्षकों की ऊर्जा के सही क्रम है

$\sigma 2 s<\sigma^{\star} 2 s<\left(\pi 2 p_{x} \simeq \pi 2 p_{y}\right)<\sigma 2 p_{z}<\pi^{\star} 2 p_{x} \approx \pi^{\star} 2 p_{y}<\sigma^{\star} 2 p_{z}$

• (a) $\mathrm{Be}_{2}$ एक स्थायी अणु नहीं है: यह कथन सही है। $\mathrm{Be}_{2}$ की बंधन क्रम 0 है, जो इसके एक स्थायी अणु के रूप में अस्तित्व नहीं होने को दर्शाता है।

• (b) $He_2$ स्थायी नहीं है लेकिन $He_2^+$ के अस्तित्व की उम्मीद है: यह कथन सही है। $He_2$ की बंधन क्रम 0 है, जो इसके एक स्थायी अणु के रूप में अस्तित्व नहीं होने को दर्शाता है। हालांकि, $He_2^+$ की बंधन क्रम 0.5 है, जो इसके अस्तित्व की संभावना को दर्शाता है।

• (c) $\mathrm{N}_{2}$ की बंधन शक्ति द्विपरमाणुक समान धातु अणुओं में द्वितीय आवर्त के अणुओं में अधिकतम है: यह कथन सही है। $\mathrm{N}_{2}$ की बंधन क्रम 3 है, जो एक त्रिबंध को दर्शाता है, जो द्वितीय आवर्त के समान धातु अणुओं में अधिकतम बंधन क्रम है, जिसके कारण अधिकतम बंधन शक्ति होती है।

Thinking Process

बंधन क्रम की गणना करने के लिए विशिष्ट वस्तु के अणु कक्षक विन्यास को लिखें और फिर सूत्र का उपयोग करें।

बंधन क्रम $=\frac{1}{2}\left[\right.$ संयोजक इलेक्ट्रॉनों की संख्या $\left(N_{b}\right)-$ विरोधी-बंधन इलेक्ट्रॉनों की संख्या

$\left.\left(N_{a}\right)\right]$

Answer

(b) $\mathrm{O}_{2}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (16 इलेक्ट्रॉन)

$$ =\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \pi^* 2 p_x^1 \approx \pi^* 2 p_y^1 $$

बंधन क्रम $=\frac{1}{2}\left(N_{b}-N_{a}\right)=\frac{1}{2}(10-6)=2$

$\mathrm{O}_{2}^{+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (15 इलेक्ट्रॉन)

$$ =\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \pi^* 2 p_x^1 \approx \pi^* 2 p_y^0 $$

$$

बॉन्ड कोर $=\frac{1}{2}\left(N_{b}-N_{a}\right)=\frac{1}{2}(10-5)=2.5$

$\mathrm{O}_{2}^{-}$ की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (17 इलेक्ट्रॉन)

$$ =\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \pi^* 2 p_x^2 \approx \pi^* 2 p_y^1 $$

बॉन्ड कोर $=\frac{1}{2}\left(N_{b}-N_{a}\right)=\frac{1}{2}(10-7)=1.5$

इसलिए, बॉन्ड कोर के क्रम $O_2^-<O_2<O_2^+$ है

• विकल्प (a) $O_2^->O_2>O_2^+$:

  • यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका अर्थ है कि $O_2^-$ के बॉन्ड कोर $O_2$ के बॉन्ड कोर से अधिक है, और $O_2$ के बॉन्ड कोर $O_2^+$ के बॉन्ड कोर से अधिक है। हालांकि, बॉन्ड कोर की गणना इस प्रकार होती है:
    • $O_2^-$ के बॉन्ड कोर 1.5 है।
    • $O_2$ के बॉन्ड कोर 2 है।
    • $O_2^+$ के बॉन्ड कोर 2.5 है।
  • इसलिए, सही क्रम $O_2^- < O_2 < O_2^+$ होना चाहिए, न कि $O_2^- > O_2 > O_2^+$।

• विकल्प (c) $O_2^->O_2<O_2^+$:

  • यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका अर्थ है कि $O_2^-$ के बॉन्ड कोर $O_2$ के बॉन्ड कोर से अधिक है, लेकिन $O_2$ के बॉन्ड कोर $O_2^+$ के बॉन्ड कोर से कम है। हालांकि, बॉन्ड कोर की गणना इस प्रकार होती है:
    • $O_2^-$ के बॉन्ड कोर 1.5 है।
    • $O_2$ के बॉन्ड कोर 2 है।
    • $O_2^+$ के बॉन्ड कोर 2.5 है।
  • इसलिए, सही क्रम $O_2^- < O_2 < O_2^+$ होना चाहिए, न कि $O_2^- > O_2 < O_2^+$।

• विकल्प (d) $O_2^-<O_2>O_2^+$:

  • यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका अर्थ है कि $O_2$ के बॉन्ड कोर $O_2^-$ और $O_2^+$ के बॉन्ड कोर से अधिक है। हालांकि, बॉन्ड कोर की गणना इस प्रकार होती है:
    • $O_2^-$ के बॉन्ड कोर 1.5 है।
    • $O_2$ के बॉन्ड कोर 2 है।
    • $O_2^+$ के बॉन्ड कोर 2.5 है।
  • इसलिए, सही क्रम $O_2^- < O_2 < O_2^+$ होना चाहिए, न कि $O_2^- < O_2 > O_2^+$।

उत्तर

(a) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निरूपित करता है

$$

बॉन्ड कोर $=\frac{1}{2}\left(N_{b}-N_{a}\right)=\frac{1}{2}(10-5)=2.5$

$\mathrm{O}_{2}^{-}$ की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (17 इलेक्ट्रॉन)

$$ =\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \pi^* 2 p_x^2 \approx \pi^* 2 p_y^1 $$

बॉन्ड कोर $=\frac{1}{2}\left(N_{b}-N_{a}\right)=\frac{1}{2}(10-7)=1.5$

इसलिए, बॉन्ड कोर के क्रम $O_2^-<O_2<O_2^+$ है

• विकल्प (a) $O_2^->O_2>O_2^+$:

  • यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका अर्थ है कि $O_2^-$ के बॉन्ड कोर $O_2$ के बॉन्ड कोर से अधिक है, और $O_2$ के बॉन्ड कोर $O_2^+$ के बॉन्ड कोर से अधिक है। हालांकि, बॉन्ड कोर की गणना इस प्रकार होती है:
    • $O_2^-$ के बॉन्ड कोर 1.5 है।
    • $O_2$ के बॉन्ड कोर 2 है।
    • $O_2^+$ के बॉन्ड कोर 2.5 है।
  • इसलिए, सही क्रम $O_2^- < O_2 < O_2^+$ होना चाहिए, न कि $O_2^- > O_2 > O_2^+$।

• विकल्प (c) $O_2^->O_2<O_2^+$:

  • यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका अर्थ है कि $O_2^-$ के बॉन्ड कोर $O_2$ के बॉन्ड कोर से अधिक है, लेकिन $O_2$ के बॉन्ड कोर $O_2^+$ के बॉन्ड कोर से कम है। हालांकि, बॉन्ड कोर की गणना इस प्रकार होती है:
    • $O_2^-$ के बॉन्ड कोर 1.5 है।
    • $O_2$ के बॉन्ड कोर 2 है।
    • $O_2^+$ के बॉन्ड कोर 2.5 है।
  • इसलिए, सही क्रम $O_2^- < O_2 < O_2^+$ होना चाहिए, न कि $O_2^- > O_2 < O_2^+$।

• विकल्प (d) $O_2^-<O_2>O_2^+$:

  • यह विकल्प गलत है क्योंकि इसका अर्थ है कि $O_2$ के बॉन्ड कोर $O_2^-$ और $O_2^+$ के बॉन्ड कोर से अधिक है। हालांकि, बॉन्ड कोर की गणना इस प्रकार होती है:
    • $O_2^-$ के बॉन्ड कोर 1.5 है।
    • $O_2$ के बॉन्ड कोर 2 है।
    • $O_2^+$ के बॉन्ड कोर 2.5 है।
  • इसलिए, सही क्रम $O_2^- < O_2 < O_2^+$ होना चाहिए, न कि $O_2^- < O_2 > O_2^+$।

उत्तर

(a) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निरूपित करता है

$$ \begin{aligned} & 2 s^{2} 2 p^{5}=\text { फ्लूओरीन }=\text { सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व } \\ & 3 s^{2} 3 p^{5}=\text { क्लोरीन } \\ & 4 s^{2} 4 p^{5}=\text { ब्रोमीन } \\ & 5 s^{2} 5 p^{5}=\text { आयोडीन } \end{aligned} $$

• (b) $3 s^{2} 3 p^{5}$: यह इलेक्ट्रॉनिक विन्यास क्लोरीन को प्रदर्शित करता है, जो फ्लूओरीन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक है।
• (c) $4 s^{2} 4 p^{5}$: यह इलेक्ट्रॉनिक विन्यास ब्रोमीन को प्रदर्शित करता है, जो फ्लूओरीन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक है।
• (d) $5 s^{2} 5 p^{5}$: यह इलेक्ट्रॉनिक विन्यास आयोडीन को प्रदर्शित करता है, जो फ्लूओरीन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक है।

Answer

(b) विकल्प (b) और (d) के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में $3p$ कक्षक आधा भरे हुए हैं (b) फॉस्फोरस को और (c) अर्सेनिक को प्रदर्शित करता है, लेकिन (b) का आकार (d) के आकार से छोटा है। अतः, (b) की आयनन एन्थैल्पी सबसे अधिक है। आयनन एन्थैल्पी आवर्त सारणी में बाएं से दाएं बढ़ती जाती है क्योंकि आकार कम होता जाता है।

• विकल्प (a) गलत है क्योंकि इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[\mathrm{Ne}] 3 s^{2} 3 p^{1}$ एलुमिनियम को प्रदर्शित करता है, जिसकी आयनन एन्थैल्पी फॉस्फोरस की तुलना में कम होती है क्योंकि इसका परमाणु आकार बड़ा होता है और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास कम स्थायी होता है।

• विकल्प (c) गलत है क्योंकि इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[\mathrm{Ne}] 3 s^{2} 3 p^{2}$ सिलिकॉन को प्रदर्शित करता है, जिसकी आयनन एन्थैल्पी फॉस्फोरस की तुलना में कम होती है। हालांकि सिलिकॉन की विन्यास सामान्यतः स्थायी होती है, लेकिन यह फॉस्फोरस के आधा भरे $3p$ कक्षक की तुलना में कम स्थायी होती है।

• विकल्प (d) गलत है क्योंकि इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[\mathrm{Ar}] 3 d^{10} 4 s^{2} 4 p^{3}$ अर्सेनिक को प्रदर्शित करता है, जिसके आकार के कारण फॉस्फोरस की तुलना में इसकी आयनन एन्थैल्पी कम होती है।

उत्तर

$(a, b)$

$\mathrm{CN}^{-}$(इलेक्ट्रॉन की संख्या $=6+7+1=14$ )

$\mathrm{NO}^{+}$(इलेक्ट्रॉन की संख्या $=7+8-1=14$ )

$\mathrm{O}_{2}^{-}$(इलेक्ट्रॉन की संख्या $=8+8+1=17$ )

$\mathrm{O}_{2}^{2-}$ (इलेक्ट्रॉन की संख्या $=8+8+2=18$ )

इसलिए, $\mathrm{CN}^{-}$ और $\mathrm{NO}^{+}$ के कारण एक समान संख्या में इलेक्ट्रॉन होने के कारण, उनका आबन्ध क्रम समान होता है।

• $\mathrm{O}_{2}^{-}$ में 17 इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो $\mathrm{CN}^{-}$ और $\mathrm{NO}^{+}$ के तुलना में अलग आबन्ध क्रम के कारण होते हैं, जो दोनों 14 इलेक्ट्रॉन होते हैं।
• $\mathrm{O}_{2}^{2-}$ में 18 इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो $\mathrm{CN}^{-}$ और $\mathrm{NO}^{+}$ के तुलना में अलग आबन्ध क्रम के कारण होते हैं, जो दोनों 14 इलेक्ट्रॉन होते हैं।

उत्तर

$(a, d)$

$ BeCl_2( Cl - Be - Cl)$ और $ CS_2( S = C= S)$ दोनों रैखिक होते हैं। $ NCO^+$ अरैखिक होता है। हालांकि, [याद रखें कि $ ^- NCO(- N = C = O)$ रैखिक होता है क्योंकि यह $ CO_2$ के समान इलेक्ट्रॉन वाला होता है]। $ NO_2$ एक कोणीय अणु होता है जिसका आबन्ध कोण $132^{\circ}$ होता है और प्रत्येक $ O- N$ आबन्ध लंबाई $1.20 \AA$ होती है (एकल आबन्ध और द्विआबन्ध के बीच मध्य में)।

• NCO⁺: यह आयन अरैखिक होता है। हालांकि, उदासीन अणु NCO⁻ रैखिक होता है क्योंकि यह $ CO_2$ के समान इलेक्ट्रॉन वाला होता है, लेकिन धनात्मक आयन NCO⁺ इस रैखिक संरचना को बनाए रखने में असमर्थ होता है।

• NO₂: यह अणु कोणीय होता है जिसका आबन्ध कोण $132^{\circ}$ होता है और प्रत्येक $ O- N$ आबन्ध लंबाई $1.20 \AA$ होती है, जो एकल आबन्ध और द्विआबन्ध के बीच मध्य में होती है। इसलिए, यह रैखिक संरचना के अनुसार नहीं होता है।

Thinking Process

आइसोइलेक्ट्रॉनिक विशिष्टता वे विशिष्टताएं होती हैं जिनमें इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है लेकिन नाभिकीय आवेश अलग होता है।

Answer

$(a, b)$

$\mathrm{CO}$ में उपस्थित इलेक्ट्रॉन $\mathrm{6+8=14}$ हैं।

फिर, $\quad$ $\mathrm{NO}^{+}$ में $\mathrm{7+8-1=14}$ इलेक्ट्रॉन हैं।

$\mathrm{N}_{2}$ में $\mathrm{7+7=14}$ इलेक्ट्रॉन हैं।

$\mathrm{SnCl}_{2}$ में इलेक्ट्रॉन की कुल संख्या = (बहुत उच्च) $\mathrm{50+17 \times 2=50+34=84}$ है।

$\mathrm{NO}_{2}^{-}$ में इलेक्ट्रॉन की कुल संख्या = $\mathrm{7+16+1=24}$ है।

• विकल्प (c) $\mathrm{SnCl}_{2}$: $\mathrm{SnCl}{2}$ में इलेक्ट्रॉन की कुल संख्या 84 है, जो $\mathrm{CO}$ में 14 इलेक्ट्रॉन की तुलना में बहुत अधिक है। इसलिए, $\mathrm{SnCl}{2}$, $\mathrm{CO}$ के आइसोइलेक्ट्रॉनिक नहीं है।

• विकल्प (d) $\mathrm{NO}_{2}^{-}$: $\mathrm{NO}{2}^{-}$ में इलेक्ट्रॉन की कुल संख्या 24 है, जो $\mathrm{CO}$ में 14 इलेक्ट्रॉन की तुलना में भी अधिक है। इसलिए, $\mathrm{NO}{2}^{-}$, $\mathrm{CO}$ के आइसोइलेक्ट्रॉनिक नहीं है।

Answer

(c, $d)$

निम्नलिखित विशिष्टताओं के आकृति हैं

$$ \begin{aligned} CO_{2} & =\text { रेखीय } \\ CCl_{4} & =\text { चतुष्कोणीय } \\ O_{3} & =\text { वक्र } \\ NO_{2}^{-} & =\text { वक्र } \end{aligned} $$

• (a) $\mathrm{CO}_{2}$: इस विशिष्टता रेखीय है क्योंकि इसमें केंद्रीय कार्बन परमाणु होता है जो दो डबल बंधित ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा होता है, जिसके कारण बंधन कोण 180 डिग्री होता है।

• (b) $\mathrm{CCl}_{4}$: इस विशिष्टता चतुष्कोणीय है क्योंकि इसमें केंद्रीय कार्बन परमाणु होता है जो चार एकल बंधित क्लोरीन परमाणुओं से जुड़ा होता है, जिसके कारण बंधन कोण लगभग 109.5 डिग्री होते हैं।

• (c) $\mathrm{O}_{3}$: इस विशिष्टता वक्र है क्योंकि इसमें केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु होता है जो एक डबल बंधित ऑक्सीजन और एक एकल बंधित ऑक्सीजन से जुड़ा होता है, अतिरिक्त एक अकेला युग्म भी होता है, जिसके कारण बंधन कोण 120 डिग्री से कम होता है।

• (d) $\mathrm{NO}_{2}^{-}$: इस विशिष्टता वक्र है क्योंकि इसमें केंद्रीय नाइट्रोजन परमाणु होता है जो दो ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा होता है और एक अकेला युग्म भी होता है, जिसके कारण बंधन कोण 120 डिग्री से कम होता है।

उत्तर

$(c, d)$

$\mathrm{CO}_{3}^{2-}$ में केंद्रीय परमाणु के हाइब्रिडाइजेशन $s p^{2}$ है। इसलिए, (a) गलत है।

रेजोनेंस के कारण सभी $\mathrm{C}-\mathrm{O}$ बंध बराबर हैं।

प्रत्येक $\mathrm{O}$-परमाणु पर आवेदित आवेदन $=\frac{\text { कुल आवेदन }}{\text { } \mathrm{O}-\text { परमाणुओं की संख्या }}=\frac{-2}{3}=-0.67$ इकाई है।

ऊपर बताए गए अनुसार सभी $\mathrm{C}-\mathrm{O}$ बंध बराबर हैं।

• $\mathrm{CO}_{3}^{2-}$ में केंद्रीय परमाणु के हाइब्रिडाइजेशन $sp^2$ है, न कि $sp^3$। इसलिए, विकल्प (a) गलत है।

• $\mathrm{CO}_{3}^{2-}$ की रेजोनेंस संरचना में एक $\mathrm{C}-\mathrm{O}$ एकल बंध और दो $\mathrm{C}=\mathrm{O}$ दुगुनी बंध नहीं होती। बजाय इसके, इसमें तीन समान रेजोनेंस संरचनाएं होती हैं जहां दुगुनी बंध की विशिष्टता सभी तीन $\mathrm{C}-\mathrm{O}$ बंधों पर वितरित हो जाती है, जिससे वे सभी समान हो जाते हैं। इसलिए, विकल्प (b) गलत है।

उत्तर

$(a, d)$

(a) $N_2$ की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $=\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \pi 2 p_x ^2 \approx \pi 2 p_y ^2, \sigma 2 p_z ^2$ है।

इसमें अकेला इलेक्ट्रॉन नहीं होता जिससे विषमचुंबकीय वस्तु को दर्शाता है।

(b) $N_2^{2-}$ आयन की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $=\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \pi 2 p_x ^2 \approx \pi p_y ^2, \sigma 2 p_z^2$,

$$ \pi^* 2 p_x^1 \approx \pi^* 2 p_y^1 $$

इसमें दो अकेले इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिससे इसकी प्राकृतिक चुंबकीय प्रकृति होती है।

(c) $O_2$ की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $=\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2$,

$$ \pi^* 2 p_x^1 \approx \pi^* 2 p_y^1 $$

दो अकेले इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति इसकी प्राकृतिक चुंबकीय प्रकृति को दर्शाती है।

(d) $O_2^{2-}$ आयन की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $=\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2$,

$$ \pi^* 2 p_x^2 \approx \pi^* 2 p_y^2 $$

इसमें कोई अकेला इलेक्ट्रॉन नहीं होता, इसलिए यह द्विचुंबकीय प्रकृति के होता है।

• (b) $\mathrm{N}_{2}^{2-}$: $\mathrm{N}_{2}^{2-}$ की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \sigma 2 p_z^2, \pi^* 2 p_x^1 \approx \pi^* 2 p_y^1$ होती है। इसमें दो अकेले इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिससे इसकी प्राकृतिक चुंबकीय प्रकृति होती है।

• (c) $\mathrm{O}_{2}$: $\mathrm{O}_{2}$ की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \pi^* 2 p_x^1 \approx \pi^* 2 p_y^1$ होती है। दो अकेले इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति इसकी प्राकृतिक चुंबकीय प्रकृति को दर्शाती है।

Answer

(c, $d)$

निम्नलिखित वस्तुओं के आबंध क्रम की गणना अणुओं के अणुओं की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास का उपयोग करके की गई और निम्नलिखित प्राप्त हुई हैं

$$ \begin{aligned} & N_{2}=3 \\ & ~N_{2}^{-}=2.5 \\ & ~F_{2}^{+}=1.5 \\ & O_{2}^{-}=1.5 \end{aligned} $$

• $\mathrm{N}_{2}$: $\mathrm{N}{2}$ के आबंध क्रम 3 है, जो $\mathrm{F}{2}^{+}$ और $\mathrm{O}_{2}^{-}$ के आबंध क्रम से भिन्न है, जिनके आबंध क्रम 1.5 है।

• $\mathrm{N}_{2}^{-}$: $\mathrm{N}{2}^{-}$ के बंध आदर का मान 2.5 है, जो $\mathrm{F}{2}^{+}$ और $\mathrm{O}_{2}^{-}$ के बंध आदर के मान से भिन्न है, जिनके बंध आदर का मान 1.5 है।

Answer

$(a, b)$

(a) $\mathrm{NaCl}$ ठोस अवस्था में विद्युत का चालक नहीं होता क्योंकि मुक्त आयन नहीं होते।

(b) संकर संरचना में इलेक्ट्रॉन के व्यवस्था में अंतर होता है, न कि परमाणुओं के व्यवस्था में।

(c) संकर ऑर्बिटल शुद्ध ऑर्बिटल की तुलना में तीव्र बंधन बनाते हैं क्योंकि वे बेहतर ओवरलैप करते हैं, जिसके कारण स्थायी और तीव्र बंधन बनते हैं।

(d) VSEPR सिद्धांत $\mathrm{XeF}_{4}$ के वर्ग तलीय ज्यामिति को समझ सकता है क्योंकि इसमें इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच प्रतिकर्षण को ध्यान में रखा गया है, जिसमें अकेले युग्म भी शामिल हैं, जिसके कारण देखे गए ज्यामिति प्राप्त होती है।

Answer

$H_{2}$ के केंद्रीय परमाणु $S$ है। इसके वैलेंस शेल में 6 इलेक्ट्रॉन होते हैं $( _{16} ~S =2,8,6)$. दो इलेक्ट्रॉन दो $H$-परमाणुओं के साथ साझा किए जाते हैं और शेष चार इलेक्ट्रॉन दो अकेले युग्म के रूप में मौजूद होते हैं।

इसलिए, कुल इलेक्ट्रॉन युग्म 4 होते हैं (2 बंध युग्म और 2 अकेले युग्म)। दो अकेले युग्म के उपस्थिति के कारण आकृति विकृत चतुष्फलकीय या कोणीय या वक्र (अलग-अलग) बन जाती है।

$PCl_{3}-$ केंद्रीय परमाणु फॉस्फोरस है। इसके बाहरी कोश में 5 इलेक्ट्रॉन होते हैं $\left( _{15} P =2,8,5\right)$. तीन इलेक्ट्रॉन तीन $Cl$-परमाणुओं के साथ साझा किए जाते हैं और शेष दो इलेक्ट्रॉन एक अकेले युग्म के रूप में उपस्थित होते हैं।

अतः, इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या चार होती है (1 अकेला युग्म और 3 बंध युग्म)। एक अकेले युग्म की उपस्थिति के कारण आकृति पिरामिड बन जाती है (अन-समतल)।

उत्तर

अणुक कोर्ट सिद्धांत के अनुसार $O_{2}^{+}$ और $O_{2}^{-}$ विशिष्टताओं के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निम्नलिखित हैं

$ O_{2}^{+}:(\sigma 1 s)^{2}(\sigma^{*} 1 s)^{2}(\sigma 2 s)^{2}(\sigma^{\star} 2 s)^{2}(\sigma 2 p_{z})^{2}(\pi 2 p_{x}^{2}, \pi 2 p_{y}^{2})(\pi * 2 p_{x}^{1})$

$\mathrm{O}_{2}^{+}$ का बंध क्रम $=\frac{10-5}{2}=\frac{5}{2}=2.5$

$ O_{2}^{-}:(\sigma 1 s)^{2}(\sigma^{\star} 1 s^{2})(\sigma 2 s^{2})(\sigma^{\star} 2 s^{2})(\sigma 2 p_{z})^{2}(\pi 2 p_{x}^{2}, \pi 2 p_{y}^{2})(\pi^{\star} 2 p_{x}^{2}, \pi^{*} 2 p_{y}^{1})$

$\mathrm{O}_{2}^{-}$ का बंध क्रम $=\frac{10-7}{2}=\frac{3}{2}=1.5$

उच्च बंध क्रम के कारण $ O_{2}^{+}$ कि अपेक्षाकृत $O_{2}^{-}$ से स्थायी है। दोनों विशिष्टताओं में अनुगमन इलेक्ट्रॉन होते हैं। अतः, दोनों प्रामाणिक चुंबकीय प्रकृति के होते हैं।

उत्तर

केंद्रीय परमाणु $\mathrm{Br}$ के बाहरी कोश में सात इलेक्ट्रॉन होते हैं। इनमें से पांच इलेक्ट्रॉन पांच फ्लूओरीन परमाणुओं के साथ बंधन बनाते हैं और शेष दो इलेक्ट्रॉन एक अकेले युग्म के रूप में उपस्थित होते हैं।

अतः, इलेक्ट्रॉन के कुल युग्म छ (5 आबंध युग्म और 1 अकेला युग्म) हैं। एकल युग्म और आबंध युग्म के बीच प्रतिकर्षण को न्यूनतम करने के लिए, आकृति वर्गीय पिरामिड बन जाती है।

उत्तर

(a) यौगिक (I) अंतराणुत्व $\mathrm{H}$-बंधन बनाएगा। जब $\mathrm{H}$-परमाणु, दो उच्च विद्युत ऋणात्मक परमाणुओं के बीच होता है, तब अंतराणुत्व $\mathrm{H}$-बंधन बनता है। ओर्थो-नाइट्रोफेनॉल (यौगिक I) में $\mathrm{H}$-परमाणु दो ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच होता है।

(I)

यौगिक (II) अंतराणुत्व $\mathrm{H}$-बंधन बनाएगा। पैरा-नाइट्रोफेनॉल (II) में $\mathrm{NO}_{2}$ और $\mathrm{OH}$ समूह के बीच एक अंतर होता है। इसलिए, एक अणु के $\mathrm{H}$-परमाणु और दूसरे अणु के $\mathrm{O}$-परमाणु के बीच $\mathrm{H}$-बंध बनता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

(II)

(ब) यौगिक (II) के बर्फीला बिंदु अधिक होगा क्योंकि बहुत सारे अणु $\mathrm{H}$-बंधों द्वारा जुड़े होते हैं।

(स) अंतराणु $\mathrm{H}$-बंधन के कारण, यौगिक (I) पानी के साथ $\mathrm{H}$-बंध नहीं बना सकता, इसलिए यह पानी में कम विलेय होता है। जबकि यौगिक II के अणु $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ के साथ आसानी से $\mathrm{H}$-बंध बना सकते हैं, इसलिए यह पानी में विलेय होता है।

उत्तर

चित्र (I) में ++ अधिचालन क्षेत्र क्षेत्र के बराबर है, इसलिए शुद्ध अधिचालन शून्य है, जबकि चित्र (II) में विभिन्न सममिति के कारण कोई अधिचालन नहीं होता।

उत्तर

$\mathrm{PCl}_{5}$- फॉस्फोरस $(Z=15)$ के आधार अवस्था और उत्तेजित अवस्था के बाहरी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास नीचे दिए गए हैं

$\mathrm{P}$ (आधार अवस्था)

P(उत्तेजित अवस्था)

$PCl_{5}$ में, P के $s p^{3} d$ हाइब्रिडाइज़ेशन होता है, इसलिए इसका आकार ट्राइगोनल बायपिरामिडल होता है।

$\mathrm{IF}_{5}-$ आयोडीन $(Z=53)$ के आधार अवस्था और उत्तेजित अवस्था के बाहरी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास नीचे दिए गए हैं।

$IF_{5}$ में, I के $s p^{3} d^{2}$ हाइब्रिडाइज़ेशन होता है, इसलिए $IF_{5}$ का आकार वर्ग बायपिरामिडल होता है।

Answer

डाइमेथिल ईथर का बंधन कोण पानी के बंधन कोण से अधिक होता है, हालांकि दोनों अणुओं में केंद्रीय परमाणु ऑक्सीजन $s p^{3}$ हाइब्रिडाइज़ेशन होता है और दो अकेले युग्म होते हैं। डाइमेथिल ईथर में बंधन कोण अधिक $\left(111.7^{\circ}\right)$ होता है क्योंकि दो बड़े अल्किल (मेथिल) समूहों के बीच बलपूर्वक अलगाव दो $\mathrm{H}$-परमाणुओं के बीच बलपूर्वक अलगाव से अधिक होता है।

डाइमेथिल ईथर

वास्तव में $\mathrm{CH}_{3}$ समूह के $\mathrm{C}$ के तीन $\mathrm{H}$-परमाणुओं के माध्यम से $\sigma$-बंध होते हैं। ये तीन $\mathrm{C}-\mathrm{H}$ बंध इलेक्ट्रॉन युग्म इलेक्ट्रॉन घनत्व को कार्बन परमाणु पर बढ़ा देते हैं।

उत्तर

निम्नलिखित यौगिकों के लुईस संरचना तथा प्रत्येक परमाणु पर सूत्र आवेश नीचे दिए गए हैं:

(i) $HNO_3$

लुईस संरचना में एक परमाणु पर सूत्र आवेश

$=$ [मुक्त परमाणु में मूल इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या]

• [असंयोजक (एकांक युग्म) इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या]

$-\frac{1}{2}$ [संयोजक या साझा इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या]

$H$ पर सूत्र आवेश $=1-0-\frac{1}{2} \times 2=0$

$N$ पर सूत्र आवेश $=5-0-\frac{1}{2} \times 8=1$

$O(1)$ पर सूत्र आवेश $=6-4-\frac{1}{2} \times 4=0$

$O(2)$ पर सूत्र आवेश $=6-4-\frac{1}{2} \times 4=0$

$O(3)$ पर सूत्र आवेश $=6-6-\frac{1}{2} \times 2=-1$

(ii) $NO_{2}$

$O(1)$ पर सूत्र आवेश $=6-4-\frac{1}{2} \times 4=0$

$N$ पर सूत्र आवेश $=5-1-\frac{1}{2} \times 6=+1$

$O(2)$ पर सूत्र आवेश $=6-6-\frac{1}{2} \times 2=-1$

(iii) $H_{2} SO_{4}$

$H(1)$ या $H(2)$ पर सूत्र आवेश $=1-0-\frac{1}{2} \times 2=0$

$O(1)$ या $O(3)$ पर सूत्र आवेश $=6-4-\frac{1}{2} \times 4=0$

फॉर्मल चार्ज $\mathrm{O}(2)$ या $\mathrm{O}(4)=6-6-\frac{1}{2} \times 2=-1$

फॉर्मल चार्ज $\mathrm{S}=6-0-\frac{1}{2} \times 8=+2$

उत्तर

$\mathrm{N}$-परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(Z=7)$ है $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p_{x}^{1} 2 p_{y}^{1} 2 p_{z}^{1}$. $N_{2}$ अणु में मौजूद इलेक्ट्रॉन की कुल संख्या 14 है, 7 प्रत्येक $N$-परमाणु से। अणुओं के भरने के विभिन्न नियमों के दृष्टिकोण से, $N_{2}$ अणु की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होगी

$$ \sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \sigma 2 p_z^2 $$

निम्नलिखित विशिष्टताओं की सापेक्ष स्थायिता और चुंबकीय व्यवहार की तुलना

(i) $N_{2}$ अणु $\sigma 1 s^2, \sigma^* s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \pi p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \sigma 2 p_z^2$

यहाँ, $N_{b}=10, N_{a}=4$।

अतः, बंधन क्रम $=\frac{1}{2}\left(N_{b}-N_{a}\right)=\frac{1}{2}(10-4)=3$

अतः, अनुपाती इलेक्ट्रॉन के अभाव के कारण इसे द्विचुंबकीय माना जाता है।

(ii) $N_2^+$ आयन $\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \sigma 2 p_z^1$

यहाँ, $N_{b}=9, N_{a}=4$ इसलिए $\mathrm{BO}=\frac{1}{2}(9-4)=\frac{5}{2}=2.5$

इसके अतिरिक्त, $N_2^+$ आयन में $\sigma\left(2 p_{2}\right)$ ऑर्बिटल में एक अनुपाती इलेक्ट्रॉन होता है, इसलिए इसकी प्रकृति चुंबकीय होती है।

(iii) $N_2^-$ आयन $\sigma 1 s^2, \sigma^* s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \sigma 2 p_z^2, \pi^* 2 p_x^1$

यहाँ, $N_{b}=10, N_{a}=5$ इसलिए $\mathrm{BO}=\frac{1}{2}(10-5)=\frac{5}{2}=2.5$

फिर भी, इसमें $\pi^{*}\left(2 p_{x}\right)$ ऑर्बिटल में एक अनुपाती इलेक्ट्रॉन होता है, इसलिए इसकी प्रकृति चुंबकीय होती है।

(iv) $N_2^{2+}$ आयन $\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2$

यहाँ, $N_{b}=8, N_{a}=4$. अतः, $B O=\frac{1}{2}(8-4)=2$

कोई असुमेक इलेक्ट्रॉन नहीं होने के कारण इसकी प्रकृति द्विध्रुवी होती है।

क्योंकि आबंध वियोजन ऊर्जा आबंध कोटि के सीधे अनुपात में होती है, इसलिए इन अणु विशिष्टाओं के वियोजन ऊर्जा क्रम में होती है।

$$ N_{2}>N_{2}^{-} = N_{2}^{+}> N_{2}^{2+} $$

क्योंकि आबंध वियोजन ऊर्जा अधिक होती है, आबंध की स्थायित्व अधिक होती है, इन विशिष्टाओं की स्थायित्व भी उपरोक्त क्रम में होती है।

Answer

अणु आबंध सिद्धांत के अनुसार, $N_{2}, N_{2}^{+}, O_{2}$ और $O_{2}^{+}$ विशिष्टाओं की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और आबंध कोटि निम्नलिखित हैं:

$$ N_2 (14 e^-) =\sigma 1 s^2, \stackrel{\star}{\sigma} 1 s^2, \sigma 2 s^2, \stackrel{\star}{\sigma} 2 s^2,(\pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2), \sigma 2 p_z^2 $$

$$ \text { आबंध कोटि } =\frac{1}{2}[N_{b}-N_{a}]=\frac{1}{2}(10-4)=3 $$

$$ ~N_{2}^{+}(13 e^{-}) =\sigma 1 s^{2}, \stackrel{*}{\sigma} 1 s^{2}, \sigma 2 s^{2}, \stackrel{\star}{\sigma} 2 s^{2},(\pi 2 p_{x}^{2} \approx \pi 2 p_{y}^{2}) \sigma 2 p_{z}^{1} $$

$$ \text { आबंध कोटि } =\frac{1}{2}[N_{b}-N_{a}]=\frac{1}{2}(9-4)=2.5 $$

$$ O_2 (16 e^-) =\sigma 1 s^2, \stackrel*{\sigma} 1 s^2, \sigma 2 s^2, \stackrel{\star}{\sigma} 2 s^2, \sigma 2 p_z^2,(\pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2),(\stackrel* \pi 2 p_x^1 \approx * \frac{\star}{\pi} 2 p_y^1) $$

$$ \text { आबंध कोटि } =\frac{1}{2}[N_{b}-N_{a}]=\frac{1}{2}(10-6)=2 $$

$$ O_2^+ (15 e^-) =\sigma 1 s^2, \stackrel*{\sigma} 1 s^2, \sigma 2 s^2, \stackrel*{\sigma} 2 s^2, \sigma 2 p_z^2,(\pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2),(\stackrel \star \pi 2 p_x^1 \approx^* \pi 2 p_y) $$

$$ \text { आबंध कोटि } =\frac{1}{2}[N_b - N_a]=\frac{1}{2}(10-5)=2.5

$$

(a) $\underset{\text { B.O. }=3}{N_2} \longrightarrow \underset{\text { B.O. }=2.5}{ N_2^+} +e^-$

इसलिए, बंध आदर्श कम हो जाता है।

(b) $\underset{\text { B.O. }=2}{O_2} \longrightarrow \underset{\text { B.O. }=2.5}{ O_2^+} +e^-$

इसलिए, बंध आदर्श बढ़ जाता है।

Answer

(a) सहसंयोजक बंध परमाणु कक्षकों के ओवरलैप से बनता है। ओवरलैप की दिशा बंध की दिशा देती है। आयनिक बंध में, आयन के विद्युत स्थैतिक क्षेत्र अदिशात्मक होता है।

कोई धनात्मक आयन किसी भी दिशा में अपने आकार के अनुसार कई ऋणात्मक आयनों के घेरे में होता है और विपरीत भी। इसलिए सहसंयोजक बंध दिशात्मक बंध होते हैं जबकि आयनिक बंध अदिशात्मक बंध होते हैं।

(b) $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$ में, ऑक्सीजन परमाणु $s p^{3}$ हाइब्रिडीकरण के साथ होता है जिसमें दो अकेले युग्म होते हैं। चार $s p^{3}$ हाइब्रिडीकरण के ऑर्बिटल चतुष्कोणीय ज्यामिति लेते हैं जिसमें दो कोने हाइड्रोजन परमाणुओं द्वारा घेरे गए होते हैं जबकि अन्य दो अकेले युग्म द्वारा घेरे गए होते हैं।

$\mathrm{Ip}-\mathrm{Ip}$ के बीच बड़े प्रतिकर्षण बल के कारण, बंध कोण $109.5^{\circ}$ से $104.5^{\circ}$ तक कम हो जाता है और अणु एक $\mathrm{V}$-आकार या घुवारा आकार (कोणीय आकार) लेता है।

$\mathrm{CO}_{2}$ अणु में, कार्बन परमाणु $s p$-हाइब्रिडीकरण के साथ होता है। दो $s p$ हाइब्रिडीकरण ऑर्बिटल विपरीत दिशा में रहते हैं जो $180^{\circ}$ का कोण बनाते हैं।

इसलिए $H_2 O $ अणु के घुवारा आकार होता है जबकि $CO_2 $ अणु के सीधा आकार होता है।

(c) एथाइन अणु में, दोनों कार्बन परमाणु $s p$ हाइब्रिडाइज़्ड होते हैं, जिनके दो अहाइब्रिडाइज़्ड ऑर्बिटल होते हैं, अर्थात $2 p_{x}$ और $2 p_{y}$. दोनों कार्बन परमाणु के दो $s p$ हाइब्रिड ऑर्बिटल विपरीत दिशा में व्यवस्थित होते हैं जो $180^{\circ}$ का कोण बनाते हैं।

इस कारण एथाइन अणु सीधा होता है।

उत्तर

आयनिक बंध धनात्मक और ऋणात्मक आयनों के बीच विद्युत आकर्षण के कारण बनने वाला बंध आयनिक बंध या विद्युत आकर्षण बंध कहलाता है। उदाहरण के लिए, सोडियम और क्लोरीन से $NaCl$ के निर्माण को समझाया जा सकता है

$$ \underset{[\mathrm{Ne}] 3 s^{1}}{\mathrm{Na}} \longrightarrow \underset{[\mathrm{Ne}]}{\mathrm{Na}^{+}+e^{-}} $$

$$ \begin{gathered} \mathrm{Cl}+\underset{[\mathrm{Ne}] 3 s^{2} 3 p^{5}}{\mathrm{e}} \longrightarrow \underset{[\mathrm{Ne}] 3 s^{2} 3 p^{6} \text { or }[\mathrm{Ar}]}{\mathrm{Cl}^{-}} \\ \mathrm{Na}^{+}+\mathrm{Cl}^{-} \longrightarrow \mathrm{NaCl} \text { or } \mathrm{Na}^{+} \mathrm{Cl}^{-} \end{gathered} $$

उसी तरह, $CaF_{2}$ के निर्माण को दर्शाया जा सकता है

$$ \begin{aligned} & \underset{[\mathrm{Ar}] 4 \mathrm{~s}^{2}}{\mathrm{Ca}} \longrightarrow \underset{[\mathrm{Ar}]}{\mathrm{Ca}^{2+}}+2 \mathrm{e}^{-} \end{aligned} $$

$$ \begin{aligned} & Ca^{2+}+2 F^- \longrightarrow CaF_2 \text { or } Ca^{2+}(F^-)_{2} \end{aligned} $$

सहसंयोजक बंध दो परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉन के साझा भाग के कारण बनने वाला बंध सहसंयोजक बंध कहलाता है। उदाहरण के लिए, क्लोरीन अणु के निर्माण को समझाया जा सकता है

इसी तरह, $\mathrm{HCl}$ के निर्माण में

Answer

दो बंधित परमाणुओं के विद्युत ऋणात्मकता के अंतर जितना अधिक होता है, आयनिक वर्णन उतना ही अधिक होता है।

इसलिए, दिए गए बंधों के आयनिक वर्णन के बढ़ते क्रम निम्नलिखित हैं

$$ \mathrm{C}-\mathrm{H}<\mathrm{N}-\mathrm{H}<\mathrm{O}-\mathrm{H}<\mathrm{F}-\mathrm{H} $$

Answer

$\mathrm{CO}_{3}^{2-}$ आयन की एक लेविस संरचना इस आयन के सभी गुणों को समझने में असमर्थ होती है। इसे निम्नलिखित संरचनाओं के रेजोनेंस हाइब्रिड के रूप में प्रस्तुत किया जा सकता है

यदि इसे केवल एक संरचना द्वारा प्रस्तुत किया जाता, तो दो प्रकार के बंध होते, अर्थात $\mathrm{C}=\mathrm{O}$ द्विबंध और $\mathrm{C}-\mathrm{O}$ एकल बंध, लेकिन वास्तव में सभी बंध एक समान बंध लंबाई और समान बंध शक्ति के साथ एक समान पाए जाते हैं।

उत्तर

निम्नलिखित अणु में प्रत्येक कार्बन के हाइब्रिडाइजेशन और बंध के प्रकार

उत्तर

दिए गए अणुओं की संरचना है

इसलिए, केवल $BeCl_2$ रेखीय है और बाकी अणु गैर-रेखीय हैं

उत्तर (a)

(b) $Z$ के बाह्य कोश में सात इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है। इसलिए, $\mathrm{HZ}$ सबसे अधिक द्विध्रुव आघूर्ण रखेगा।

उत्तर

(a) ओजोन अणु की अनुनादी संरचना इस प्रकार लिखी जा सकती है

(b) नाइट्रेट आयन ($NO_3^-$) के विकार अवस्था की संरचना है

Answer

$\mathrm{CH}_{4}$ के आकार चतुष्कोणीय होता है क्योंकि $s p^{3}$ विलयनीकरण के कारण होता है।

$\mathrm{CO}_{2}$ के आकार सीधा होता है क्योंकि $s p$ विलयनीकरण के कारण होता है।

$$: \ddot O=C=\ddot O:$$

$\mathrm{NH}_{3}$ की ज्यामिति शिखर आकार की होती है और इसमें $s p^{3}$ विलयनीकरण होता है।

एमोनिया, $\mathrm{NH}_{3}$

Thinking Process

$\mathrm{C}-\mathrm{O}$ बंध की समान लंबाई के कारण के बारे में सोचने के लिए रेजोनेंस के बारे में ध्यान रखना आवश्यक है। रेजोनेंस के कारण अणु में बंध लंबाई समान हो जाती है।

Answer

कार्बोनेट आयन $\left(\mathrm{CO}_{3}^{2-}\right)=3$ बंध युग्म +1 अकेला युग्म $\Rightarrow$ त्रिकोणीय समतलीय

रेजोनेंस के कारण सभी $\mathrm{C}-\mathrm{O}$ बंध लंबाई समान हो जाती है।

उत्तर

एक अणु में सभी समान बंधन एक ही बंधन एंथैल्पी नहीं रखते हैं। उदाहरण के लिए, $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{H}-\mathrm{O}-\mathrm{H})$ अणु में पहले $\mathrm{O}-\mathrm{H}$ बंध के टूटन के बाद, दूसरे $\mathrm{O}-\mathrm{H}$ बंध के कुछ परिवर्तन हो जाते हैं क्योंकि रासायनिक परिवेश में परिवर्तन हो जाता है।

इसलिए, बहुपरमाणुक अणुओं में “औसत या औसत बंधन एंथैल्पी” शब्द का उपयोग किया जाता है। यह बंधन वियोजन एंथैल्पी को टूटे हुए बंधों की संख्या से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है।

उदाहरण के लिए, $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) \longrightarrow \mathrm{H}(\mathrm{g})+\mathrm{OH}(\mathrm{g})$;

$$\Delta_{a} H_{1}^{\circ}=502 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} \mathrm{OH}(g) \longrightarrow \mathrm{H}+\mathrm{O}(\mathrm{g});$$

$$ \Delta_{a} H_{2}^{\circ}=427 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} $$

औसत $\mathrm{O}-\mathrm{H}$ बंधन एंथैल्पी $=\frac{502+427}{2}=464.5 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1}$

$C_{2} H_{5} OH$ और $H_{2} O$ में $O-H$ बंधन की एंथैल्पी अलग-अलग होती है क्योंकि ऑक्सीजन परमाणु के आसपास अलग-अलग रासायनिक (इलेक्ट्रॉनिक) परिवेश होता है।

उत्तर

A. $\rightarrow(3)$

B. $\rightarrow(1)$

C. $\rightarrow(5)$

D. $\rightarrow(4)$

A. $\mathrm{SF}_{4}=$ बंधन युग्म (b p) की संख्या (4) + अकेले युग्म (/ p) की संख्या (1)

$=s p^{3} d$ हाइब्रिडीकरण

B. $\mathrm{IF}_{5}=$ बंधन युग्म (b p) की संख्या (5) + अकेले युग्म (/ p) की संख्या (1)

$=s p^{3} d^{2}$ हाइब्रिडीकरण

C. $\mathrm{NO}_{2}^{+}=$ बंधन युग्म (b p) की संख्या (2) + अकेले युग्म (/ p) की संख्या (0)

$=s p$ हाइब्रिडाइजेशन

D. $\mathrm{NH}_{4}^{+}=$ बंध प्रकृति (4) + अयुग्मित इलेक्ट्रॉन (0)

$=s p^{3}$ हाइब्रिडाइजेशन.

उत्तर

A. $\rightarrow(5)$

B. $\rightarrow(1)$

C. $\rightarrow(2)$

$\mathrm{D} \rightarrow(3)$

A. $\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}=3 b p+1 / p$ शंकु आकार

B. $\mathrm{HC} \equiv \mathrm{CH} \Rightarrow$ रेखीय आकार क्योंकि sphybridised आकार

C. $\mathrm{ClO}_{2}^{-}=2 \mathrm{bp}+2 / p \Rightarrow$ कोणीय आकार

D. $\mathrm{NH}_{4}^{+}=4 b p+0 / p \Rightarrow$ चतुष्कोणीय आकार

उत्तर

A. $\rightarrow(3)$

B. $\rightarrow(4)$

C. $\rightarrow(1)$

D. $\rightarrow(2)$

A. $\mathrm{NO}(7+8=15)=\sigma 1 s^{2}, \sigma^{\star} 1 s^{2}, \sigma 2 s^{2}, \sigma^{*} 2 s^{2}, \sigma 2 p_{z}^{2}, \pi 2 p_{x}^{2} \approx \pi 2 p_{y}^{2}, \pi \star 2 p_{x}^{1}$

बंध क्रम $=\frac{1}{2}\left(N_{b}-N_{a}\right)=\frac{10-5}{2}=2.5$

B. $CO(6+8=14)=\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2 \simeq \pi 2 p_y^2$

बंध क्रम $=\frac{10-4}{2}=3$

C. $O_2^-(8+8+1=17)=\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^{\star} 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \pi * 2 p_x^2 \approx \pi * 2 p_y^1$

बंध क्रम $=\frac{10-7}{2}=1.5$

D. $O_2(8+8=16)=\sigma 1 s^2, \sigma^{\star} 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^{\star} 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \pi * 2 p_x^1 \approx \pi * 2 p_y^1$

बॉन्ड कोर $=\frac{10-6}{2}=2$

उत्तर

A. $\rightarrow(4)$

B. $\rightarrow(5)$

C. $\rightarrow(2)$

D. $\rightarrow(1)$

A. हाइड्रोजन बॉन्ड $\rightarrow \mathrm{HF}$

B. रेजोनेंस $\rightarrow \mathrm{O}_{3}$

C. आयनिक बॉन्ड $\rightarrow$ LiF

D. सहसंयोजक ठोस $\rightarrow \mathrm{C}$

उत्तर

A. $\rightarrow(3)$

B. $\rightarrow(1)$

C. $\rightarrow(2)$

A. टेट्राहेड्रल आकार $-s p^{3}$ हाइब्रिडाइजेशन

B. त्रिकोणीय आकार $-s p^{2}$ हाइब्रिडाइजेशन

C. रैखिक आकार - sp हाइब्रिडाइजेशन

असर्तन और कारण

निम्नलिखित प्रश्नों में, असर्तन (A) के कथन के बाद कारण (R) के कथन दिया गया है। प्रत्येक प्रश्न में नीचे दिए गए विकल्पों में से सही विकल्प चुनें।

उत्तर

(a) असर्तन और कारण दोनों सही हैं और कारण असर्तन का सही स्पष्टीकरण है

$$\underset{(2,8,1)}{Na} + \underset{(2,8,7)}{Cl} \longrightarrow \underset{\underset{(2,8,8)}{(2,8,8)}}{NaCl}$$

यहाँ दोनों $\mathrm{Na}^{+}$ और $\mathrm{Cl}^{-}$ पूर्ण अष्टक हैं, इसलिए $\mathrm{NaCl}$ स्थायी है।

उत्तर

(a) अस्थिरता और कारण दोनों सही हैं और कारण अस्थिरता का सही स्पष्टीकरण है।

$sp^3 -hybridised \quad \quad \quad sp^3 -hybridised$

उत्तर

(d) सही अस्थिरता $\mathrm{H}-\mathrm{O}-\mathrm{H}$ में दोनों $\mathrm{O}-\mathrm{H}$ बंधों की आबंध एन्थैल्पी समान नहीं होती।

सही कारण यह इसलिए है कि $\mathrm{O}$ के इलेक्ट्रॉनिक वातावरण एक $\mathrm{O}-\mathrm{H}$ बंध के तोड़ जाने के बाद एक समान नहीं होता।

उत्तर

(a) विद्युत आघूर्ण के उपयोग निम्नलिखित हैं:

(i) विद्युत आघूर्ण के माध्यम से एक अणु के ध्रुवीय या अध्रुवीय होने की भविष्यवाणी की जा सकती है। चूंकि $\mu=q \times d$, विद्युत आघूर्ण के मान अधिक होने पर बंध की ध्रुवता अधिक होती है। अध्रुवीय अणुओं में विद्युत आघूर्ण शून्य होता है।

(ii) आयनिक चरित्र के प्रतिशत की गणना की जा सकती है:

आयनिक चरित्र का प्रतिशत $=\frac{\mu_{\text {प्रेक्षित }}}{\mu_{\text {आयनिक }}} \times 100$

(iii) सममित अणुओं में विद्युत आघूर्ण शून्य होता है चाहे वे दो या अधिक ध्रुवीय बंध रखते हों (सममिति के निर्धारण में)।

(iv) यह सिस और ट्रांस आइसोमर के बीच अंतर करने में सहायता करता है। आमतौर पर सिस-आइसोमर का विद्युत आघूर्ण ट्रांस-आइसोमर के विद्युत आघूर्ण से अधिक होता है।

(v) यह ओर्थो, मेटा और पेरा आइसोमर के बीच अंतर करने में सहायता करता है। पेरा आइसोमर का विद्युत आघूर्ण शून्य होता है। ओर्थो आइसोमर का विद्युत आघूर्ण मेटा आइसोमर के विद्युत आघूर्ण से अधिक होता है।

(b)

$$ \underset{\mathrm{m}=0}{\mathrm{O} \underset{=}{\rightarrow} \mathrm{C} \underset{=}{\rightarrow}\mathrm{O}} $$

उत्तर

$N_2$ अणु के निर्माण के लिए इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $N$ परमाणु - $ _7 N=1 s^2, 2 s^2, 2 p_x^1, 2 p_y^1, 2 p_z^1$ $N_2$ अणु $=\sigma 1 s^2, \sigma^\star 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^\star 2 s^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \sigma 2 p_z^2$

बंध आदर $=\frac{1}{2}\left[N_{b}-N_{a}\right]=\frac{1}{2}(10-4)=3$.

बंध आदर के मान 3 का अर्थ है कि $\mathrm{N}_{2}$ में त्रिक बंध होता है।

$F_2$ अणु के निर्माण के बारे में, $ _9 F =1 s^2, 2 s^2, 2 p_x^2, 2 p_y^2, 2 p_z^1$

$F_2$ अणु $=\sigma 1 s^2, \sigma^\star 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^\star 2 s^2, \sigma 2 p_z ^2, \pi 2 p_x ^2 \approx \pi 2 p_y ^2, \pi * 2 p^2 _x \approx \pi * 2 p^2 _y$

बंध आदर $=\frac{1}{2}\left[N_{b}-N_{a}\right]=\frac{1}{2}(10-8)=1$

बंध आदर के मान 1 का अर्थ है कि $\mathrm{F}_{2}$ में एकल बंध होता है।

$Ne_{2}$ अणु के निर्माण के बारे में $ _10 Ne=1 s^2, 2 s^2, 2 p_x^2, 2 p_y^2, 2 p_z^2$

$Ne_2$ अणु $=\sigma 1 s^2, \sigma^\star 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^\star 2 s^2, \sigma 2 p_z ^2, \pi 2 p_x ^2 \approx \pi 2 p_y ^2, \pi * 2 p^2 x$

$\approx \pi * 2 p^{2} y, \sigma^{*} 2 p_{z}^{2}$

$\mathrm{Ne}$ अणु के अणुक कक्षक

बंध आदर $=\frac{1}{2}\left[N_{b}-N_{a}\right]=\frac{1}{2}(10-10)=0$

बंध आदर के मान शून्य का अर्थ है कि दो $\mathrm{Ne}$-परमाणुओं के बीच बंध नहीं बनता है।

अतः, $\mathrm{Ne}_{2}$ अणु नहीं बनता है।

उत्तर

मूल्य बंधन सिद्धांत (VBT) हेइटलर और लंदन (1927) द्वारा प्रस्तुत किया गया था और पॉलिंग और अन्य द्वारा आगे विकसित किया गया था। VBT में परमाणु कक्षकों के ज्ञान, तत्वों की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास, परमाणु कक्षकों के ओवरलैप की शर्त, परमाणु कक्षकों के हाइब्रिडाइजेशन और वैरिएशन और सुपरपोजिशन के सिद्धांत आधारित होते हैं।

दो हाइड्रोजन परमाणु $A$ और $B$ एक दूसरे की ओर आ रहे हैं, जिनके नाभिक $N_{A}$ और $N_{B}$ हैं और उनमें उपस्थित इलेक्ट्रॉन $e_{A}$ और $e_{B}$ द्वारा प्रतिनिधित्व किए गए हैं। जब दो परमाणु एक दूसरे से बहुत दूर होते हैं, तो उनके बीच कोई अंतरक्रिया नहीं होती है।

जब ये दो परमाणु एक दूसरे की ओर आ रहे हैं, तो नए आकर्षण और प्रतिकर्षण बल शुरू हो जाते हैं।

आकर्षण बल उत्पन्न होते हैं

(i) एक परमाणु के नाभिक और उसके इलेक्ट्रॉन के बीच

$$ \text { अर्थात, } \quad N_{A}-e_{A} \text { और } N_{B}-e_{B} $$

(ii) एक परम नाभिक और दूसरे परमाणु के इलेक्ट्रॉन के बीच

$$ \text { अर्थात, } \quad N_{A}-e_{B}, N_{B}-e_{A} $$

उसी तरह, प्रतिकर्षण बल उत्पन्न होते हैं

(i) दो परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन के बीच जैसे $e_{A}-e_{B}$

(ii) दो परमाणुओं के नाभिक के बीच जैसे $N_{A}-N_{B}$

आकर्षण बल दो परमाणुओं को एक दूसरे के पास लाने की कोशिश करते हैं जबकि प्रतिकर्षण बल उन्हें एक दूसरे से दूर धकेलने की कोशिश करते हैं।

प्रयोग के आधार पर, हम नए आकर्षण बल के मापदंड के मान के बराबर होता है नए प्रतिकर्षण बल से। इस कारण दो परमाणु एक दूसरे के पास आ जाते हैं और संभावित ऊर्जा कम हो जाती है।

इसलिए, एक ऐसा चरण पहुंच जाता है जहां आकर्षण बल के नेट बल प्रतिकर्षण बल के बराबर हो जाता है और तंत्र के न्यूनतम ऊर्जा के साथ एक निर्माण हो जाता है। इस चरण पर दो $\mathrm{H}$-परमाणु एक दूसरे के साथ बंध जाते हैं और एक स्थायी अणु के रूप में बन जाते हैं जिसकी बंधन लंबाई $74 \mathrm{pm}$ होती है।

आकर्षण बल

अप्रतिकर्षण बल

क्योंकि, जब दो हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच बंधन बनता है तो ऊर्जा विमुक्त होती है, इसलिए हाइड्रोजन अणु अकुशल हाइड्रोजन परमाणुओं की तुलना में अधिक स्थायी होता है।

बंधन बनने के दौरान विमुक्त ऊर्जा को बंधन एंथैल्पी कहते हैं, जो दिए गए चित्र में दर्शाए गए वक्र में न्यूनतम के संगत होती है। विपरीत $435.8 \mathrm{~kJ}$ ऊर्जा की आवश्यकता होती है एक मोल के $\mathrm{H}_{2}$ अणु को वियोजित करने के लिए।

$H_{2}$ अणु के निर्माण के लिए संकरण दूरी के फलन के लिए संभावित ऊर्जा वक्र। वक्र में न्यूनतम बिंदु अधिक स्थायी अवस्था या $H_{2}$ के संगत होता है।

उत्तर

$\mathrm{PCl}_{5}$ के निर्माण

${ }_{15} \mathrm{P}$ (मूल अवस्था) की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास

${ }_{15} \mathrm{P}$ (उत्तेजित अवस्था) की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास

$s p^{3} d$ हाइब्रिडाइजेशन

$\mathrm{PCl}_{5}$ में, फॉस्फोरस $s p^{3} d$ हाइब्रिडिज़ करता है ताकि पांच $s p^{3} d$ हाइब्रिड ऑर्बिटल बने जो त्रिकोणीय बिपिरामिड के पांच कोनों की ओर दिशात्मक होते हैं। ये पांच $s p^{3} d$ हाइब्रिड ऑर्बिटल $\mathrm{Cl}$ परमाणुओं के एकल उपस्थित ऑर्बिटल के साथ अधिक बंधन बनाते हैं जो पांच $\mathrm{P}-\mathrm{Cl}$ सिग्मा बंध बनाते हैं।

(त्रिकोणीय बिपिरामिडल)

$\mathrm{PCl}_{5}$

तीन $\mathrm{P}-\mathrm{Cl}$ बंध एक समतल में होते हैं और एक दूसरे से $120^{\circ}$ का कोण बनाते हैं। इन बंधों को तुल्यांक बंध कहते हैं। शेष दो $\mathrm{P}-\mathrm{Cl}$ बंध एक ऊपर और एक नीचे वाले समतल में होते हैं और तुल्यांक समतल से $90^{\circ}$ का कोण बनाते हैं।

इन बंधों को अक्षीय बंध कहते हैं। अक्षीय बंध तुल्यांक बंध के मुकाबले थोड़े लंबे होते हैं क्योंकि अक्षीय बंध युग्म तुल्यांक बंध युग्म से अधिक प्रतिकर्षण अनुभव करते हैं।

$\mathrm{SF}_{6}$ के निर्माण

${ }_{16} \mathrm{~S}$ (मूल अवस्था) की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास

S(उत्तेजित अवस्था)

$\mathrm{SF}_{6}$ में, सल्फर $s p^{3} d^{2}$ हाइब्रिडाइज़ेशन के माध्यम से छह $s p^{3} d^{2}$ हाइब्रिड ऑर्बिटल बनाता है जो एक नियमित अष्टफलक के छह कोनों की ओर दिशात्मक होते हैं। इन छह $s p^{3} d^{2}$ हाइब्रिड ऑर्बिटल फ्लूओरीन परमाणुओं के एकल उपस्थित ऑर्बिटल के साथ अधिक बंध बनाते हैं।

इस प्रकार, $\mathrm{SF}_{6}$ अणु के एक नियमित अष्टफलक ज्यामिति होती है और सभी $\mathrm{S}-\mathrm{F}$ बंधों की बंध लंबाई समान होती है।

Answer

हाइब्रिडाइज़ेशन इसे अलग-अलग ऊर्जा वाले ऑर्बिटलों के बीच या समान ऊर्जा वाले ऑर्बिटलों के बीच मिश्रण की प्रक्रिया के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो नए ऑर्बिटलों के निर्माण के लिए जिम्मेदार होते हैं जो एक दूसरे के समान ऊर्जा, समान आकार और सममित व्यवस्था में होते हैं। नए बने ऑर्बिटल को हाइब्रिड ऑर्बिटल कहते हैं।

Only the orbitals of an isolated single atom can undergo hybridisation. The hybrid orbitals generated are equal in number to that of the pure atomic orbitals which mix up.

Hybrid orbitals do not make $\pi$, pi-bonds. If there are $\pi$-bonds, equal number of atomic orbitals must be left unhybridised for $\pi$-bonding.

Like atomic orbitals, hybrid orbitals cannot have more than two electrons of opposite spins. Types of hybridisation in carbon atoms

(a) (i) Diagonal or sp-hybridisation All compounds of carbon containing $C \equiv C$ triple bond like ethyne $\left(C_{2} H_{2}\right)$.

(ii) Trigonal or $sp^{2}$-hybridisation All compounds of carbon containing $C=C$ (double bond) like ethene $\left(C_{2} H_{4}\right)$

(iii) Tetrahedral or $sp^{3}$-hybridisation All compounds of carbon containing $C-C$ single bonds only like ethane $\left(C_{2} H_{6}\right)$.

दिशा (प्रश्न सं. 65-68) नीचे दिया गया समझौता नीचे दिए गए कई विकल्पों वाले प्रश्नों के लिए है। प्रत्येक प्रश्न के एक सही विकल्प है। सही विकल्प का चयन करें ।

अणुओं के ऑर्बिटल द्वारा परमाणु ऑर्बिटल के ओवरलैप द्वारा बनते हैं। दो परमाणु ऑर्बिटल एक बंधन ऑर्बिटल (BMO) और एंटी-बंधन ऑर्बिटल (ABMO) के रूप में एक साथ मिलकर बनते हैं। एंटी-बंधन ऑर्बिटल की ऊर्जा मातृ परमाणु ऑर्बिटल की तुलना में ऊपर जाती है जो मिलकर बनते हैं और बंधन ऑर्बिटल की ऊर्जा मातृ परमाणु ऑर्बिटल की तुलना में नीचे जाती है।

हाइड्रोजन से नाइट्रोजन तक विभिन्न अणु ऑर्बिटल की ऊर्जा निम्न क्रम में बढ़ती है

$$ \sigma 1 s<\sigma^* 1 s<\sigma 2 s<\sigma^* 2 s<(\pi 2 p_x \approx \pi 2 p_y)<\sigma 2 p_z< (\pi^* 2 p_{x} \approx \pi^* 2 p_y)<\sigma^* 2 p_z \text { and } $$

ऑक्सीजन और फ्लूओरीन के लिए अणु ऑर्बिटल की ऊर्जा क्रम नीचे दिया गया है

$$ \sigma 1 s<\sigma^* 1 s<\sigma 2 s<\sigma^* 2 s<\sigma p_z<\left(\pi 2 p_x \approx \pi 2 p_y \right)<\left(\pi^* 2 p_x \approx \pi^* 2 p_y\right)<\sigma^* 2 p_z

$$

एक परमाणु के विभिन्न परमाणु कक्षक दूसरे परमाणु के विभिन्न परमाणु कक्षक के साथ संयोजित होते हैं, जो समान ऊर्जा और सही दिशा के होते हैं।

इसके अतिरिक्त, यदि अतिसंकरण सीधे होता है, तो अणु कक्षक को ‘सिग्मा’ $(\sigma)$ कहा जाता है और यदि अतिसंकरण लंबवत होता है, तो अणु कक्षक को ‘पाई’ $(\pi)$ कहा जाता है। अणु कक्षक इलेक्ट्रॉनों के भराव के लिए परमाणु कक्षक के भराव के उसी नियम का पालन करते हैं जो परमाणु कक्षक के भराव के लिए पालन किया जाता है।

हालांकि, सभी अणुओं या उनके आयनों के लिए भराव क्रम अलग-अलग होता है। आबंध क्रम बंधन की शक्ति की तुलना करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटरों में से एक होता है।

Answer

(a) ऑक्सीजन परमाणुओं से डाइऑक्सीजन के निर्माण में, दस अणु कक्षक बनेंगे।

$$ O_{2}=\frac{\sigma 1 s^2}{1} \frac{\sigma^* 1 s^2}{2} \frac{\sigma 2 s^2}{3} \frac{\sigma^* 2 s^2}{4} \frac{\sigma_{2} p_z^2}{5} \frac{\pi 2 p_x^2}{6} \frac{\pi 2 p_y^2}{7} \frac{\pi^* 2 p_x^1}{8} \frac{\pi^* 2 p_y^1}{9} \frac{\sigma^* 2 p_z^0}{10} $$

Answer

(d) नोडल समतल $\sigma^* 1 s=1, \sigma^* 2 p_z=1, \pi 2 p_x=1, \pi^* 2 p_y=2$ हैं

$\quad\quad \quad\quad$ 1s $ \quad\quad \quad\quad \quad \quad \quad\quad $ 1s

कम करने पर

विरोधी बंधन अणुक कक्षा

रासायनिक बंधन और अणुक संरचना

अणुक कक्षाओं जिनकी नोडल समतल की संख्या जैसे होती है

उत्तर

(b) अणुक कक्षा सिद्धांत के आधार पर हम अणुओं और आयनों के बंधन क्रम की गणना कर सकते हैं:

$$ \mathrm{BO}=\frac{1}{2}\left(N_{b}-N_{a}\right) $$

$\mathrm{N}_{2}$ की अणुक कक्षा इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (MOEC) है:

$$ \sigma 1 s^{2}, \sigma^{\star} 1 s^{2}, \sigma 2 s^{2}, \sigma^{\star} 2 s^{2}, \pi 2 p_{x}^{2} \simeq \pi 2 p_{y}^{2}, \sigma 2 p_{x}^{2} $$

$\mathrm{N}_{2}$ का बंधन क्रम $=\frac{1}{2}(10-4)=3$

$N_2 ^+$ की MOEC है: $\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2, \sigma 2 p_2$

$\mathrm{BO}$ ऑफ $\mathrm{N}_{2}^{+}=\frac{1}{2}(9-4)=2.5$

$N_2 ^-$ की MOEC है: $\sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \pi 2 p_x^2 \simeq \pi 2 p_y^2, \sigma 2 p_z^2, \pi * 2 p_x \simeq^1 \approx * 2 p_y$

$\mathrm{BO}$ ऑफ $\mathrm{N}_{2}^{-}=\frac{1}{2}(10-5)=2.5$

MOEC $O_2$ के लिए $= \sigma 1 s^2, \sigma^* 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^* 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2 \simeq \pi 2 p_y^2, \pi * 2 p_x^1 \simeq \pi * 2 p_y^1$

$\mathrm{BO}$ $O_{2}$ के लिए $= \frac{1}{2}(10-6)=2$

$$ \text { MOEC of } O_2^-=\sigma 1 s^2, \sigma^\star 1 s^2, \sigma 2 s^2, \sigma^\star 2 s^2, \sigma 2 p_z^2, \pi 2 p_x^2=\pi 2 p_y^2, \pi * 2 p_x^2 \simeq \pi * 2 p_y^1 $$

$$ \text { BO of } O_2^-=\frac12(10-7)=1.5 $$

$$ \text { MOEC of } O_{2}^{+}=\sigma 1 s^{2}, \sigma^{\star} 1 s^{2}, \sigma 2 s^{2}, \sigma^{\star} 2 s^{2}, \sigma 2 p_{z}^{2}, \pi 2 p_{x}^{2} \simeq \pi 2 p_{y}^{2}, \pi * 2 p_{x}^{2} \simeq \pi * 2 p_{y} $$

$$ \text { BO of } O_{2}^{+}=\frac{1}{2}(10-5)=2.5 $$

(a) $O_{2}$ और $N_{2}$ के बंधन क्रम $2$ और $3$ हैं।

(b) $O_{2}^{+}$ और $N_{2}^{-}$ के बंधन क्रम $2.5$ हैं।

(c) $O_{2}^{-}$ और $N_{2}^{+}$ के बंधन क्रम $1.5$ और $2.5$ हैं।

(d) $O_{2}^{-}$ और $N_{2}^{-}$ के बंधन क्रम $1.5$ और $2.5$ हैं।

Answer

(c) $\mathrm{N}_{2}$ अणु में मौजूद इलेक्ट्रॉन की कुल संख्या 14 है।

$\mathrm{N}_{2}$ अणु की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निम्नलिखित होगा

$$ \sigma 1 s^2 \sigma^* 1 s^2 \sigma 2 s^2 \sigma^* 2 s^2 \pi 2 p_x^2 \approx \pi 2 p_y^2 \sigma 2 p_z^2 $$

Note $O_2$ और $F_2$ के विभिन्न अणुओं के ऊर्जा के बढ़ते क्रम नीचे दिया गया है $01 s<\sigma^* 1 s<\sigma 2 s<\sigma^* 2 s<\sigma 2 p_z<\left(\pi 2 p_x \approx \pi 2 p_y\right)<\left(\pi^* 2 p_x \approx \pi^* 2 p_y\right)<\sigma^* 2 p_z$

हालांकि, इस ऊर्जा स्तर के क्रम $MO$ अन्य अणुओं के लिए गलत है, जैसे $Li_{2}, Be_{2}, ~B_{2}, C_{2}$ और $N_{2}$. इन अणुओं के विभिन्न $MO$ के ऊर्जा के बढ़ते क्रम निम्नलिखित हैं

$\sigma 1 s<\sigma^* 1 s<\sigma 2 s<\sigma^* 2 s<\left(\pi 2 p_x \approx \pi 2 p_y\right)<\sigma 2 p_z<\left(\pi^* 2 p_x \approx \pi^* 2 p_y\right)<\sigma^* 2 p_z$