Bonding and hybridisation in organic compounds Questions in Gujarati

(C) સંયોજનનું બંધારણ $H_2C=C=CH-CHO$ છે.
$1$. છેડાનો $CH_2$ કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$2$. $C=C=C$ માં મધ્યસ્થ કાર્બન $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
$3$. $CH$ કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$4$. કાર્બોનિલ કાર્બન $(CHO)$ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
કુલ ગણતરી:
$sp^3$ કાર્બન: $0$
$sp^2$ કાર્બન: $3$
$sp$ કાર્બન: $1$
તેથી,સાચો ક્રમ $0-3-1$ છે.

(A) વર્ણવેલ સ્પીસીઝ $CH_2=C^+H$ છે.
આ બંધારણમાં,ધન વીજભારિત કાર્બન એક હાઇડ્રોજન અને એક કાર્બન પરમાણુ સાથે દ્વિબંધ દ્વારા જોડાયેલ છે,જેના પરિણામે $sp$ સંકરણ થાય છે.
અભારિત કાર્બન $sp^2$ સંકરિત છે.
આ વિશિષ્ટ કેટાયનને વિનાઇલ કેટાયન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(D) બ્યુટા-$1,2-$ડાયિનનું બંધારણ $CH_2=C=CH-CH_3$ છે.
દરેક કાર્બન પરમાણુના સંકરણનું વિશ્લેષણ:
$CH_2$ એ $sp^2$ સંકરણ પામેલ છે.
મધ્યસ્થ $C$ પરમાણુ $sp$ સંકરણ પામેલ છે.
$CH$ સમૂહ $sp^2$ સંકરણ પામેલ છે.
$CH_3$ સમૂહ $sp^3$ સંકરણ પામેલ છે.
તેથી,આ સંયોજનમાં $sp-, sp^2-,$ અને $sp^3-$ સંકરણ પામેલ કાર્બન પરમાણુઓ હાજર છે.

(C) કાર્બન પરમાણુઓનું સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા સિગ્મા બંધોની સંખ્યા ગણીએ છીએ.
$1$. $CH_2=CH-C\equiv C-CH_2-CN$
$2$. બંધારણ $H_2C=CH-C\equiv C-CH_2-C\equiv N$ છે.
$3$. ત્રિ-બંધ ($C\equiv C$ અથવા $C\equiv N$) માં સામેલ કાર્બન પરમાણુઓ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
$4$. આપેલ અણુમાં,$C\equiv C$ જૂથમાં રહેલા કાર્બન $sp$ સંકરણ ધરાવે છે ($2$ કાર્બન).
$5$. $CN$ જૂથમાં રહેલો કાર્બન પણ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે ($1$ કાર્બન).
$6$. $sp$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુઓની કુલ સંખ્યા = $2 + 1 = 3$.

(A) આપેલ અણુ $CH_3-CH_2-CH=CH_2$ છે.
$1$. પ્રથમ કાર્બન $(CH_3)$ ત્રણ હાઇડ્રોજન અને એક કાર્બન સાથે સિંગલ બોન્ડથી જોડાયેલ છે,તેથી તે $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
$2$. બીજો કાર્બન $(-CH_2-)$ બે હાઇડ્રોજન અને બે કાર્બન સાથે સિંગલ બોન્ડથી જોડાયેલ છે,તેથી તે $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
$3$. ત્રીજો કાર્બન $(-CH=)$ એક હાઇડ્રોજન અને એક કાર્બન સાથે ડબલ બોન્ડથી જોડાયેલ છે,તેથી તે $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$4$. ચોથો કાર્બન $(=CH_2)$ બે હાઇડ્રોજન સાથે સિંગલ બોન્ડ અને એક કાર્બન સાથે ડબલ બોન્ડથી જોડાયેલ છે,તેથી તે $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
આમ,સંકરણનો ક્રમ $sp^3, sp^3, sp^2, sp^2$ છે.

(A) કાર્બન પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા તેની સંકરણ અવસ્થા પર આધાર રાખે છે.
વિદ્યુતઋણતાનો ક્રમ $sp > sp^{2} > sp^{3}$ છે.
કાર્બન $1$ $(C^{1})$ એ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
કાર્બન $2$ $(C^{2})$ એ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
કાર્બન $3$ $(C^{3})$ એ $sp^{2}$ સંકરણ ધરાવે છે.
કાર્બન $4$ $(C^{4})$ એ $sp^{2}$ સંકરણ ધરાવે છે.
કાર્બન $5$ $(C^{5})$ એ $sp^{3}$ સંકરણ ધરાવે છે.
$sp^{3}$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બનમાં સૌથી ઓછું s-લક્ષણ $(25\%)$ હોવાથી,તે સૌથી ઓછી વિદ્યુતઋણતા દર્શાવે છે.
તેથી,પાંચમો કાર્બન પરમાણુ $(C^{5})$ સૌથી ઓછી વિદ્યુતઋણતા ધરાવે છે.

(C) અણુનું બંધારણ $CH_1 \equiv C_2 - C_3H = C_4H_2$ છે.
$C_1$ એ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
$C_2$ એ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે કારણ કે તે ત્રિ-બંધ સાથે જોડાયેલ છે.
$C_3$ એ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે કારણ કે તે દ્વિ-બંધ સાથે જોડાયેલ છે.
$C_4$ એ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$C_2$ અને $C_3$ વચ્ચેનો બંધ $C_2$ ની $sp$ કક્ષક અને $C_3$ ની $sp^2$ કક્ષકના અતિવ્યાપનથી બને છે.
તેથી,$C_2-C_3$ બંધનું સંકરણ $sp-sp^2$ છે.

(C) કાર્બન પરમાણુઓનું સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા સિગ્મા બંધોની સંખ્યા ગણીએ છીએ.
$1$. બંધારણ $CH_2 = CH - C \equiv C - CH_2 - C \equiv N$ છે.
$2$. દરેક કાર્બન પરમાણુનું વિશ્લેષણ કરીએ:
- $CH_2$ (છેડાનો): $sp^2$ સંકરણ ($3$ સિગ્મા બંધ).
- $CH$ (બીજો કાર્બન): $sp^2$ સંકરણ ($3$ સિગ્મા બંધ).
- $C$ (ત્રીજો કાર્બન): $sp$ સંકરણ ($2$ સિગ્મા બંધ,એક ત્રિ-બંધ).
- $C$ (ચોથો કાર્બન): $sp$ સંકરણ ($2$ સિગ્મા બંધ,એક ત્રિ-બંધ).
- $CH_2$ (પાંચમો કાર્બન): $sp^3$ સંકરણ ($4$ સિગ્મા બંધ).
- $CN$ (સાયનાઇડ કાર્બન): $sp$ સંકરણ ($2$ સિગ્મા બંધ,એક ત્રિ-બંધ).
$3$. $sp$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુઓ ત્રીજો,ચોથો અને સાયનો સમૂહ $(-CN)$ નો કાર્બન છે.
$4$. તેથી,આપેલ સંયોજનમાં કુલ $3$ $sp$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુઓ છે.

(A) કાર્બન પરમાણુઓના સંકરણને નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક અણુમાં બંધારણ તપાસીએ છીએ:
$1$. એસીટોનાઈટ્રાઈલ $(CH_3CN)$: મિથાઈલ જૂથમાં કાર્બન $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે,અને નાઈટ્રાઈલ જૂથ $(-CN)$ માં કાર્બન $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
$2$. ગ્લાયસીન $(NH_2-CH_2-COOH)$: કાર્બોક્સિલિક એસિડ જૂથ $(-COOH)$ માં કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$3$. ટાર્ટરિક એસિડ $(HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH)$: કાર્બોક્સિલિક એસિડ જૂથોમાં કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$4$. ફોર્મિક એસિડ $(HCOOH)$: કાર્બોક્સિલિક એસિડ જૂથમાં કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
આમ,એસીટોનાઈટ્રાઈલમાં $sp^2$ કાર્બન હાજર નથી.

(A) કાર્બન પરમાણુઓનું સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા સિગ્મા બંધોની સંખ્યા ગણીએ છીએ:
$1$. $sp^3$ સંકરણ: $4$ સિગ્મા બંધ.
$2$. $sp^2$ સંકરણ: $3$ સિગ્મા બંધ.
$3$. $sp$ સંકરણ: $2$ સિગ્મા બંધ.
ચાલો વિકલ્પ $A$ નું વિશ્લેષણ કરીએ: $H_2C=CH-C\equiv N$
- પ્રથમ કાર્બન $(CH_2=)$ પાસે $3$ સિગ્મા બંધ છે $\rightarrow sp^2$.
- બીજો કાર્બન $(-CH-)$ પાસે $3$ સિગ્મા બંધ છે $\rightarrow sp^2$.
- ત્રીજો કાર્બન $(-C\equiv)$ પાસે $2$ સિગ્મા બંધ છે $\rightarrow sp$.
- નાઈટ્રોજન પરમાણુ ત્રિ-બંધ દ્વારા ત્રીજા કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે,અને તે પણ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
આમ,$sp^2-sp^2-sp-sp$ ક્રમ $H_2C=CH-C\equiv N$ માટે સાચો છે.

(B) સાચો અણુ $CH_{2}=CH-C \equiv CH$ છે.
$1$. પ્રથમ કાર્બન $(CH_{2}=)$ બે હાઇડ્રોજન અને એક કાર્બન સાથે દ્વિબંધ દ્વારા જોડાયેલ છે,તેથી તેમાં $3$ સિગ્મા બંધ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે $sp^2$ સંકરણ આપે છે.
$2$. બીજો કાર્બન $(-CH-)$ એક હાઇડ્રોજન,એક કાર્બન દ્વિબંધ દ્વારા અને એક કાર્બન એકલ બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે,જે $sp^2$ સંકરણ આપે છે.
$3$. ત્રીજો કાર્બન $(-C \equiv)$ એક કાર્બન સાથે એકલ બંધ અને એક કાર્બન સાથે ત્રિબંધ દ્વારા જોડાયેલ છે,જે $sp$ સંકરણ આપે છે.
$4$. ચોથો કાર્બન $(\equiv CH)$ એક કાર્બન સાથે ત્રિબંધ અને એક હાઇડ્રોજન સાથે જોડાયેલ છે,જે $sp$ સંકરણ આપે છે.
આમ,ક્રમ $sp^2, sp^2, sp, sp$ છે.

(N/A) $CH_{3}Cl$ માં, કાર્બન પરમાણુ ચાર પરમાણુઓ સાથે એકલ બંધથી જોડાયેલ છે, તેથી તે $sp^{3}$ સંકરણ ધરાવે છે.
$(b)$ $(CH_{3})_{2}CO$ માં, બે મિથાઈલ કાર્બન $sp^{3}$ સંકરણ ધરાવે છે અને કાર્બોનિલ કાર્બન $(C=O)$ $sp^{2}$ સંકરણ ધરાવે છે.
$(c)$ $CH_{3}CN$ માં, મિથાઈલ કાર્બન $sp^{3}$ સંકરણ ધરાવે છે અને નાઈટ્રાઈલ કાર્બન $(C \equiv N)$ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
$(d)$ $HCONH_{2}$ માં, કાર્બોનિલ કાર્બન $sp^{2}$ સંકરણ ધરાવે છે.
$(e)$ $CH_{3}CH=CHCN$ માં, કાર્બન પરમાણુઓ અનુક્રમે $sp^{3}$, $sp^{2}$, $sp^{2}$ અને $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.

(N/A) $(i)$ $CH_2=C=O$: ટર્મિનલ $CH_2$ કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે,અને મધ્યસ્થ $C$ એ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
$(ii)$ $CH_3-CH=CH_2$: $CH_3$ કાર્બન $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે,જ્યારે $CH$ અને $CH_2$ કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$(iii)$ $(CH_3)_2CO$: બંને $CH_3$ કાર્બન $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે,અને કાર્બોનિલ $C=O$ કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$(iv)$ $CH_2=CH-CN$: $CH_2$ અને $CH$ કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે,અને $CN$ કાર્બન $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
$(v)$ $C_6H_6$: બેન્ઝીન વલયમાંના તમામ $6$ કાર્બન પરમાણુઓ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.

(D) આપેલ સંયોજનનું બંધારણ $\overset{6}{C}H_2 = \overset{5}{C}H - \overset{4}{C}H_2 - \overset{3}{C}H_2 - \overset{2}{C} \equiv \overset{1}{C}H$ છે.
દરેક કાર્બન પરમાણુનું સંકરણ નીચે મુજબ છે:
$C_1$ એ $sp$ સંકરિત છે.
$C_2$ એ $sp$ સંકરિત છે.
$C_3$ એ $sp^3$ સંકરિત છે.
$C_4$ એ $sp^3$ સંકરિત છે.
$C_5$ એ $sp^2$ સંકરિત છે.
$C_6$ એ $sp^2$ સંકરિત છે.
$C_2-C_3$ બંધ $C_2$ ની $sp$ સંકરિત કક્ષક અને $C_3$ ની $sp^3$ સંકરિત કક્ષકના અતિવ્યાપનથી બને છે.
તેથી,સંકરિત કક્ષકોની જોડી $sp-sp^3$ છે.

(N/A) આણ્વિય બંધારણના પાયાના ખ્યાલોનું જ્ઞાન કાર્બનિક સંયોજનોના ગુણધર્મોને સમજવામાં અને આગાહી કરવામાં મદદ કરે છે.
કાર્બનની ચતુઃસંયોજકતા અને સહસંયોજક બંધનું નિર્માણ તેની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના અને $s$ તથા $p$-કક્ષકોના સંકરણના આધારે સમજાવી શકાય છે.

ગુણધર્મ	$CH_4$ (મિથેન)	$C_2H_6$ (ઈથેન)	$C_2H_4$ (ઈથીન)	$C_2H_2$ (ઈથાઈન)
સંકરણ	$sp^3$	$sp^3$	$sp^2$	$sp$
આકાર	સમચતુષ્ફલકીય	સમચતુષ્ફલકીય	ત્રિકોણીય સમતલીય	રેખીય
બંધકોણ	$109.5^{\circ}$	$109.5^{\circ}$	$120^{\circ}$	$180^{\circ}$
$s$-લક્ષણ	$25\%$	$25\%$	$33.3\%$	$50\%$

જેમ $s$-લક્ષણ વધે છે $(sp^3$ $\rightarrow sp^2$ $\rightarrow sp)$:
$1$. કાર્બનની વિદ્યુતઋણતા વધે છે.
$2$. કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચેની બંધ લંબાઈ ઘટે છે.
$3$. બંધ એન્થાલ્પી (મજબૂતી) વધે છે.

(B) કાર્બન પરમાણુઓનું સંકરણ $C-H$ અથવા $C-C$ બંધના ગુણધર્મોને નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત કરે છે.
$(I)$ જેમ સંકર કક્ષકમાં $s$-કેરેક્ટર વધે છે (દા.ત.,$sp > sp^2 > sp^3$),તેમ સંકર કક્ષક કેન્દ્રની નજીક આવે છે.
$(II)$ આના પરિણામે બંધ લંબાઈ ટૂંકી થાય છે કારણ કે ઇલેક્ટ્રોન કેન્દ્ર દ્વારા વધુ મજબૂતીથી પકડાયેલા હોય છે.
$(III)$ પરિણામે,બંધ મજબૂત બને છે,જે ઉચ્ચ બંધ એન્થાલ્પી તરફ દોરી જાય છે.
$(IV)$ વધુમાં,ઉચ્ચ $s$-કેરેક્ટર સાથે કાર્બન પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા વધે છે.

(N/A) $N \equiv C-CH=CH_2$ માં,કાર્બન પરમાણુઓ અનુક્રમે $sp, sp^2$ અને $sp^2$ સંકરિત છે.
$(b)$ $HC \equiv C-CH=CH_2$ માં,$C-C$ એકલ બંધમાં રહેલા કાર્બન પરમાણુઓ $sp$ અને $sp^2$ સંકરિત છે.
$(c)$ $HC \equiv C-C \equiv CH$ માં,ચારેય કાર્બન પરમાણુઓ $sp$ સંકરિત છે.
$(d)$ $H_2C=C=C=CH_2$ માં,છેડાના કાર્બન $sp^2$ સંકરિત છે અને બે મધ્યવર્તી કાર્બન $sp$ સંકરિત છે.
$(e)$ બ્યુટા$-1,3-$ડાઈન $(CH_2=CH-CH=CH_2)$ માં,ચારેય કાર્બન પરમાણુઓ $sp^2$ સંકરિત છે.

(N/A) કાર્બનિક અણુઓના ત્રિ-પરિમાણીય નિરૂપણ માટે નીચેની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ થાય છે:
$(a)$ ડેશ-વેજ (Dashed-wedge) સૂત્ર.
$(b)$ આણ્વિય મોડેલ:
$(i)$ ફ્રેમવર્ક મોડેલ
$(ii)$ બોલ-એન્ડ-સ્ટિક (Ball-and-stick) મોડેલ
$(iii)$ સ્પેસ-ફિલિંગ (Space-filling) મોડેલ.

(B) એસિડિકતાનો સાચો ક્રમ છે: $H_{2}O > ROH > HC \equiv CH$.
$1$. $H_{2}O$: ઓક્સિજન પરમાણુ વધુ વિદ્યુતઋણ છે,જે $O-H$ બંધને વધુ ધ્રુવીય બનાવે છે અને પરિણામી હાઇડ્રોક્સાઇડ આયન $(OH^-)$ પ્રમાણમાં સ્થાયી હોય છે.
$2$. $ROH$: આલ્કાઇલ સમૂહ $(R)$ ઇલેક્ટ્રોન દાતા ($+I$ અસર) છે,જે પ્રોટોન ગુમાવ્યા પછી બનતા આલ્કોક્સાઇડ આયન $(RO^-)$ ને અસ્થાયી બનાવે છે,જેનાથી આલ્કોહોલ પાણી કરતા ઓછા એસિડિક બને છે.
$3$. $HC \equiv CH$: ટર્મિનલ હાઇડ્રોજન $sp$-સંકરિત કાર્બન સાથે જોડાયેલ છે. જોકે $sp$-કાર્બન $sp^3$ અથવા $sp^2$ કાર્બન કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ છે,પરંતુ તે ઓક્સિજન કરતા ઓછો વિદ્યુતઋણ છે. તેથી,ઇથાઇન ત્રણેયમાં સૌથી ઓછો એસિડિક છે.

(A) સંકરણ: સમાન ઊર્જા અને સમાન આકાર ધરાવતી નવી સંકર કક્ષકો ઉત્પન્ન કરવા માટે થોડી અલગ ઊર્જા ધરાવતી પરમાણ્વીય કક્ષકોના મિશ્રણની પ્રક્રિયા.
કાર્બનમાં સંકરણના પ્રકારો:
$1.$ $sp^3$ સંકરણ: કાર્બન $4$ અન્ય પરમાણુઓ સાથે એકલ બંધ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે (ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ).
$2.$ $sp^2$ સંકરણ: કાર્બન $3$ અન્ય પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે,જેમાં એક દ્વિબંધ હોય છે (ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ).
$3.$ $sp$ સંકરણ: કાર્બન $2$ અન્ય પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે,જેમાં એક ત્રિબંધ અથવા બે દ્વિબંધ હોય છે (રેખીય ભૂમિતિ).
સ્ટાર કરેલા કાર્બન માટે સંકરણની ઓળખ:
$(a)$ $\overset{*}{C}H_2 = CH - C(=O)OH$: સ્ટાર કરેલો કાર્બન $2$ હાઇડ્રોજન અને $1$ કાર્બન સાથે દ્વિબંધ દ્વારા જોડાયેલ છે. તેમાં $3$ સિગ્મા બંધ છે. સંકરણ: $sp^2$.
$(b)$ $CH_3 - \overset{*}{C}H_2 - OH$: સ્ટાર કરેલો કાર્બન $2$ હાઇડ્રોજન,$1$ કાર્બન અને $1$ ઓક્સિજન સાથે જોડાયેલ છે. તેમાં $4$ સિગ્મા બંધ છે. સંકરણ: $sp^3$.
$(c)$ $CH_3 - CH_2 - \overset{*}{C}H = O$: સ્ટાર કરેલો કાર્બન $1$ હાઇડ્રોજન,$1$ કાર્બન અને $1$ ઓક્સિજન સાથે દ્વિબંધ દ્વારા જોડાયેલ છે. તેમાં $3$ સિગ્મા બંધ છે. સંકરણ: $sp^2$.
$(d)$ $\overset{*}{C}H_3 - CH = CH - CH_3$: સ્ટાર કરેલો કાર્બન $3$ હાઇડ્રોજન અને $1$ કાર્બન સાથે એકલ બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે. તેમાં $4$ સિગ્મા બંધ છે. સંકરણ: $sp^3$.
$(e)$ $CH_3 - \overset{*}{C} \equiv CH$: સ્ટાર કરેલો કાર્બન $1$ કાર્બન સાથે એકલ બંધ અને $1$ કાર્બન સાથે ત્રિબંધ દ્વારા જોડાયેલ છે. તેમાં $2$ સિગ્મા બંધ છે. સંકરણ: $sp$.

(N/A) $sp^{3}$ સંકર કાર્બન: જો કાર્બન પરમાણુ અન્ય ચાર પરમાણુઓ સાથે એકલ બંધ (બધા જ $\sigma$-બંધ) દ્વારા જોડાયેલ હોય.
$sp^{2}$ સંકર કાર્બન: જો કાર્બન પરમાણુ અન્ય ત્રણ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય અને એક $\pi$-બંધ ધરાવતો હોય.
$sp$ સંકર કાર્બન: જો કાર્બન પરમાણુ અન્ય બે પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય અને બે $\pi$-બંધ ધરાવતો હોય.

(N/A) કાર્બન પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા તેની સંકર કક્ષકોમાં રહેલા '$s$' લાક્ષણિકતાના ટકાવારી પર આધાર રાખે છે. '$s$' કક્ષક ગોળાકાર હોય છે અને કેન્દ્રની નજીક હોય છે,તેથી તે '$p$' કક્ષક કરતા કેન્દ્ર તરફ વધુ મજબૂત રીતે આકર્ષાય છે.
જેમ '$s$' લાક્ષણિકતાની ટકાવારી વધે છે,તેમ સંકર કક્ષક વધુ વિદ્યુતઋણ બને છે. આ સંબંધ નીચેના કોષ્ટકમાં દર્શાવેલ છે:
| સંકરણ | $s : p$ ગુણોત્તર | $\% \ s$ લાક્ષણિકતા | વિદ્યુતઋણતા |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| $sp$ | $1:1$ | $50\%$ | સૌથી વધુ |
| $sp^2$ | $1:2$ | $33.3\%$ | મધ્યમ |
| $sp^3$ | $1:3$ | $25\%$ | સૌથી ઓછી |
આમ,કાર્બનની વિદ્યુતઋણતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $sp > sp^2 > sp^3$.

(D) સંયોજનનું બંધારણ મિથાઈલ ફિનાઈલપ્રોપિયોલેટ,$C_6H_5-C \equiv C-COOCH_3$ છે.
$(i)$ $sp^{2}$ સંકરણ પામેલા કાર્બન પરમાણુઓ બેન્ઝીન વલયના $6$ કાર્બન પરમાણુઓ અને $1$ કાર્બોનિલ કાર્બન પરમાણુ $(C=O)$ છે. કુલ $sp^{2}$ સંકરણ પામેલા કાર્બન પરમાણુઓ = $6 + 1 = 7$.
$(ii)$ $\pi$ બંધો આ મુજબ છે: બેન્ઝીન વલયમાંથી $3$,ત્રિ-બંધ $(C \equiv C)$ માંથી $2$,અને કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ માંથી $1$. કુલ $\pi$ બંધો = $3 + 2 + 1 = 6$.

(A) મેસિટિલ ઓક્સાઇડનું બંધારણ $(CH_3)_2C=CH-CO-CH_3$ છે.
$C-C$ સિગ્મા બંધોને ઓળખવા માટે બંધારણને વિસ્તૃત કરતા:
$H_3C-C(CH_3)=CH-C(=O)-CH_3$.
$C-C$ સિગ્મા બંધો નીચે મુજબ છે:
$1$. $C_1-C_2$ ($CH_3$ અને $C$ વચ્ચે)
$2$. $C_2-C_3$ ($C$ અને $CH_3$ વચ્ચે)
$3$. $C_2-C_4$ ($C$ અને $CH$ વચ્ચે)
$4$. $C_4-C_5$ ($CH$ અને $C=O$ વચ્ચે)
$5$. $C_5-C_6$ ($C=O$ અને $CH_3$ વચ્ચે)
$C-C$ સિગ્મા બંધોની કુલ સંખ્યા = $5$.

(A) $CH_2=C=CH-CH_3$ અણુમાં:
કાર્બન-$1$ $(CH_2=)$: તે બે $H$ પરમાણુઓ અને એક $C$ પરમાણુ સાથે દ્વિબંધ દ્વારા જોડાયેલ છે. તેમાં $3$ સિગ્મા બંધ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,તેથી તે $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
કાર્બન-$2$ $(=C=)$: તે બે $C$ પરમાણુઓ સાથે દ્વિબંધ દ્વારા જોડાયેલ છે. તેમાં $2$ સિગ્મા બંધ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,તેથી તે $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
કાર્બન-$3$ $(=CH-)$: તે એક $C$ પરમાણુ સાથે દ્વિબંધ,એક $C$ પરમાણુ સાથે એકલ બંધ અને એક $H$ પરમાણુ સાથે જોડાયેલ છે. તેમાં $3$ સિગ્મા બંધ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,તેથી તે $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
કાર્બન-$4$ $(-CH_3)$: તે એક $C$ પરમાણુ અને ત્રણ $H$ પરમાણુઓ સાથે એકલ બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે. તેમાં $4$ સિગ્મા બંધ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,તેથી તે $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
આમ,કાર્બન $1, 2, 3,$ અને $4$ નું સંકરણ $sp^2, sp, sp^2, sp^3$ છે.

(A) $C_{4}H_{5}N$ માટે અસંતૃપ્તતાની માત્રા $(DU)$ નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$DU = C + 1 - \frac{H - N}{2} = 4 + 1 - \frac{5 - 1}{2} = 5 - 2 = 3$.
$DU = 3$ ધરાવતું એક શક્ય અચક્રીય બંધારણ $CH_{2}=C=CH-CH=NH$ છે.
આ બંધારણમાં,બધા જ કાર્બન પરમાણુઓ કાં તો $sp$ અથવા $sp^{2}$ સંકરણ પામેલા છે.
તેથી,$sp^{3}$ સંકરણ પામેલા કાર્બનની સંખ્યા $0$ છે.

(B) કાર્બન પરમાણુઓનું સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે કાર્બન પરમાણુની આસપાસ સિગ્મા બંધોની સંખ્યા ગણીએ છીએ.
$(I)$ $N,N$-ડાયમિથાઈલફોર્મામાઈડ: બધા કાર્બન પરમાણુઓ $sp^3$ અથવા $sp^2$ સંકરિત છે.
$(II)$ પિરિડિન: બધા કાર્બન પરમાણુઓ $sp^2$ સંકરિત છે.
$(III)$ એસિટોનાઈટ્રાઈલ $(CH_3CN)$: સાયનો ગ્રુપ $(-CN)$ માં રહેલો કાર્બન પરમાણુ નાઈટ્રોજન સાથે ત્રિબંધથી જોડાયેલો છે. તેની પાસે બે સિગ્મા બંધ છે,તેથી તે $sp$ સંકરિત છે.
$(IV)$ બ્યુટા$-1,2-$ડાઈન $(H_2C=C=CH-CH_3)$: મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ બે દ્વિબંધ દ્વારા અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે. તેની પાસે બે સિગ્મા બંધ છે,તેથી તે $sp$ સંકરિત છે.
આમ,સંયોજનો $(III)$ અને $(IV)$ માં $sp$-સંકરિત કાર્બન પરમાણુઓ છે.

(A) આપેલ બંધારણ $HC\equiv C-CH_2-C(=O)-CH_2-CH=CH_2$ છે.
કાર્બન પરમાણુઓનું સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક કાર્બન પરમાણુની આસપાસ સિગ્મા બંધોની સંખ્યા ગણીએ છીએ:
$1$. $HC\equiv C-$: બંને કાર્બન $sp$-સંકરિત છે (બે સિગ્મા બંધ).
$2$. $-CH_2-$: બંને $CH_2$ સમૂહો $sp^3$-સંકરિત છે (ચાર સિગ્મા બંધ).
$3$. $-C(=O)-$: કાર્બોનિલ કાર્બન $sp^2$-સંકરિત છે (ત્રણ સિગ્મા બંધ).
$4$. $-CH=CH_2$: બંને કાર્બન $sp^2$-સંકરિત છે (દરેક ત્રણ સિગ્મા બંધ).
$sp^2$-સંકરિત કાર્બન ગણતા: એક કાર્બોનિલ સમૂહમાંથી અને બે ટર્મિનલ આલ્કીન સમૂહમાંથી,કુલ = $1 + 2 = 3$.
તેથી,$sp^2$-સંકરિત કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા $3$ છે.

(A) સંયોજનનું બંધારણ $OHC-CH=CH-CH_2-COOCH_3$ છે.
બંધારણમાં દર્શાવ્યા મુજબ કાર્બનને નંબર આપતા:
$C_1$ એ એસ્ટર સમૂહ $(-COOCH_3)$ નો કાર્બોનિલ કાર્બન છે,જે એક દ્વિબંધ દ્વારા ઓક્સિજન સાથે અને અન્ય બે સમૂહો સાથે એકલ બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે. તેમાં $3$ સિગ્મા બંધ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,તેથી તે $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$C_2$ એ મિથિલીન કાર્બન $(-CH_2-)$ છે જે ચાર પરમાણુઓ સાથે એકલ બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે. તેમાં $4$ સિગ્મા બંધ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,તેથી તે $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
તેથી,$C_1$ એ $sp^2$ અને $C_2$ એ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.

(A) $H$ પરમાણુઓની એસિડિકતા પ્રોટોન $(H^+)$ દૂર થયા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. સંયુગ્મી બેઇઝ નીચે મુજબ છે:
$A: HC \equiv C^-$
$B: H_2C=CH^-$
$C: (CH_3)_3C^-$
$D: CH_3-CH_2^-$
$2$. સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતા ઋણ વીજભાર ધરાવતા કાર્બન પરમાણુના સંકરણ પર આધાર રાખે છે:
- $A$ માં,$C$ એ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે ($50\% \ s$-લક્ષણ).
- $B$ માં,$C$ એ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે ($33.3\% \ s$-લક્ષણ).
- $D$ માં,$C$ એ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે ($25\% \ s$-લક્ષણ).
- $C$ માં,$C$ એ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે,પરંતુ તે ત્રણ $CH_3$ સમૂહોની $+I$ અસરને કારણે અસ્થિર બને છે.
$3$. વધુ $s$-લક્ષણ એટલે વધુ વિદ્યુતઋણતા અને ઋણ વીજભારની વધુ સ્થિરતા. તેથી,સ્થિરતાનો ક્રમ $A > B > D > C$ છે.
$4$. એસિડિક પ્રબળતા એ સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતાના સીધા પ્રમાણમાં હોવાથી,એસિડિકતાનો ક્રમ $A > B > D > C$ છે. તેથી ચડતો ક્રમ $C < D < B < A$ થાય.

(C) બધા પરમાણુઓ એક જ સમતલમાં છે કે નહીં તે નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક અણુના સંકરણ અને ભૂમિતિનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$(A)$ $CH_2=CH-CH=CH_2$ ($1,3$-બ્યુટાડાઈન): મધ્યવર્તી $C-C$ સિંગલ બોન્ડની આસપાસ પરિભ્રમણને કારણે,તે $s$-cis અને $s$-trans સંરૂપણોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. જોકે $s$-cis સ્વરૂપ સમતલીય છે,અણુ ફરી શકે છે,તેથી બધા સંરૂપણો સમતલીય હોતા નથી.
$(B)$ $HC\equiv C-CH=CH_2$ (બ્યુટ$-1-$ઈન$-3-$આઈન): $HC\equiv C-$ જૂથ રેખીય ($sp$-સંકરિત) છે. $-CH=CH_2$ જૂથ સમતલીય ($sp^2$-સંકરિત) છે. રેખીય જૂથ સમતલીય જૂથ સાથે જોડાયેલ હોવાથી,આખો અણુ સમતલીય રહે છે.
$(C)$ $H_2C=C=O$ (કીટીન): મધ્યવર્તી કાર્બન $sp$-સંકરિત છે,પરંતુ છેડાનું $CH_2$ જૂથ $sp^2$-સંકરિત છે. $CH_2$ જૂથ પરના બે $H$-પરમાણુઓ $C=C=O$ બેકબોન જેવા જ સમતલમાં રહે છે.
$(D)$ $H_2C=C=CH_2$ (એલીન): મધ્યવર્તી કાર્બન $sp$-સંકરિત છે. બે છેડાના $CH_2$ જૂથો એકબીજાને લંબ સમતલમાં રહે છે,જે અણુને અસમતલીય બનાવે છે.
આમ,સંયોજનો $(B)$ અને $(C)$ માં,બધા પરમાણુઓ એક જ સમતલમાં રહે છે.

(A) કાર્બન પરમાણુઓનું સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા સિગ્મા બંધોની સંખ્યા ગણીએ છીએ.
$1$. $sp$ સંકરણ ધરાવતો કાર્બન: કાર્બન પરમાણુ જે બે સિગ્મા બંધ અને બે પાઈ બંધમાં સામેલ હોય.
$2$. $sp^{2}$ સંકરણ ધરાવતો કાર્બન: કાર્બન પરમાણુ જે ત્રણ સિગ્મા બંધ અને એક પાઈ બંધમાં સામેલ હોય.
આપેલ બંધારણમાં:
- ત્રિ-બંધ (આલ્કાઈન) અને નાઈટ્રાઈલ ગ્રુપ $(-C \equiv N)$ માં રહેલા કાર્બન પરમાણુઓ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે. આવા $4$ કાર્બન પરમાણુઓ છે.
- દ્વિ-બંધ (આલ્કીન) અને કાર્બોનિલ ગ્રુપ $(C=O)$ માં રહેલા કાર્બન પરમાણુઓ $sp^{2}$ સંકરણ ધરાવે છે. આવા $5$ કાર્બન પરમાણુઓ છે.
તેથી,$sp$ અને $sp^{2}$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા અનુક્રમે $4$ અને $5$ છે.

(A) $3, 3-$ડાયમિથાઈલહેક્સ$-1-$ઈન$-4-$આઈનનું બંધારણ $CH_3-C \equiv C-C(CH_3)_2-CH=CH_2$ છે.
દરેક કાર્બન પરમાણુનું સંકરણ ગણતા:
$1.$ $CH_3$ (છેડાનો) $sp^3$ છે.
$2.$ $C \equiv C$ બંને કાર્બન $sp$ છે.
$3.$ $3$ નંબરના સ્થાન પરનો $C$ $sp^3$ છે.
$4.$ $3$ નંબરના સ્થાન પરના બે $CH_3$ સમૂહો $sp^3$ છે.
$5.$ $2$ નંબરના સ્થાન પરનો $CH$ $sp^2$ છે.
$6.$ $1$ નંબરના સ્થાન પરનો $CH_2$ $sp^2$ છે.
કુલ સંખ્યા:
$sp^3$ કાર્બન: $4$
$sp^2$ કાર્બન: $2$
$sp$ કાર્બન: $2$
આમ,$sp^3, sp^2, sp$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા અનુક્રમે $4, 2, 2$ છે.

(C) આપેલ અણુ $HO-CH_2-CH_2-CH_2-CH(CH_3)-CH(CH_3)_2$ છે.
બંધારણને વિસ્તૃત કરતા: $HO-CH_2-CH_2-CH_2-CH(CH_3)-CH(CH_3)_2$.
આ અણુમાં તમામ કાર્બન પરમાણુઓ ચાર અન્ય પરમાણુઓ સાથે એકલ બંધ દ્વારા જોડાયેલા છે,જેનો અર્થ છે કે તે બધા $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
કાર્બન પરમાણુઓની ગણતરી: $3$ ($(CH_2)_3$ માંથી) + $1$ ($CH$ માંથી) + $1$ ($CH_3$ માંથી) + $1$ ($CH$ માંથી) + $2$ ($(CH_3)_2$ માંથી) = $8$ કાર્બન પરમાણુઓ.
તેથી,$8$ $sp^3$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુઓ છે.

(C) કાર્બન પરમાણુઓનું સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા સિગ્મા બંધ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા ગણીએ છીએ.
$CH_2=C=CH_2$ (એલીન) માં,મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ બે દ્વિબંધ દ્વારા અન્ય બે કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે.
દરેક દ્વિબંધમાં એક સિગ્મા બંધ અને એક પાઈ બંધ હોય છે.
આમ,મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ $2$ સિગ્મા બંધ બનાવે છે.
સ્ટેરિક નંબર $2$ હોવાથી,તેનું સંકરણ $sp$ છે.

(D) ચાલો દરેક સંયોજનમાં કાર્બન પરમાણુઓના સંકરણનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$I$. એસિટોન $(CH_3COCH_3)$: તેમાં $sp^3$ સંકરણ પામેલા મિથાઈલ કાર્બન હોય છે.
$II$. એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$: તેમાં એક $sp^3$ સંકરણ પામેલો મિથાઈલ કાર્બન હોય છે.
$III$. બ્યુટા-$1,3$-ડાયિન $(CH_2=CH-CH=CH_2)$: ચારેય કાર્બન પરમાણુઓ $sp^2$ સંકરણ પામેલા છે. કોઈ $sp^3$ કાર્બન નથી.
$IV$. પ્રોપાઇન $(CH_3-C\equiv CH)$: તેમાં એક $sp^3$ સંકરણ પામેલો મિથાઈલ કાર્બન હોય છે.
$V$. નેપ્થલીન $(C_{10}H_8)$: તમામ દસ કાર્બન પરમાણુઓ એરોમેટિક સિસ્ટમનો ભાગ છે અને $sp^2$ સંકરણ પામેલા છે. કોઈ $sp^3$ કાર્બન નથી.
આમ,સંયોજનો $III$ અને $V$ માં કોઈ $sp^3$ સંકરણ પામેલા કાર્બન પરમાણુઓ નથી.

(D) $sp$ અને $sp^2$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન ધરાવતા સંયોજનો ઓળખવા માટે,આપણે દરેક બંધારણનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$(I)$ $N \equiv C-CH_2-COOH$: સાયનો ગ્રુપ $(-CN)$ માં કાર્બન $sp$ સંકરણ ધરાવે છે,અને $-COOH$ માં કાર્બોનિલ કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે. તેથી,તેમાં બંને છે.
$(II)$ $HC \equiv C-C \equiv CH$: બધા કાર્બન $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
$(III)$ $H_2C=C=CH_2$: છેડાના કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે,અને મધ્યનો કાર્બન $sp$ સંકરણ ધરાવે છે. તેથી,તેમાં બંને છે.
$(IV)$ બેન્ઝોઇક એસિડ $(C_6H_5COOH)$: બેન્ઝીન રિંગના કાર્બન અને કાર્બોનિલ કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે. તેમાં કોઈ $sp$ સંકરણ ધરાવતો કાર્બન નથી.
$(V)$ બેન્ઝોનાઇટ્રાઇલ $(C_6H_5CN)$: બેન્ઝીન રિંગના કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે,અને સાયનો કાર્બન $sp$ સંકરણ ધરાવે છે. તેથી,તેમાં બંને છે.
$(VI)$ બેન્ઝેમાઇડ $(C_6H_5CONH_2)$: બધા કાર્બન $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
તેથી,સંયોજનો $(I)$,$(III)$,અને $(V)$ માં $sp$ અને $sp^2$ બંને પ્રકારના સંકરણ ધરાવતા કાર્બન છે.

(A) Hepta$-1, 3-$dien$-5-$yne નું બંધારણ: $CH_2=CH-CH=CH-C\equiv C-CH_3$ છે.
દરેક કાર્બન પરમાણુનું સંકરણ તપાસતા:
$C_1$: $sp^2$ (એક દ્વિબંધ)
$C_2$: $sp^2$ (એક દ્વિબંધ)
$C_3$: $sp^2$ (એક દ્વિબંધ)
$C_4$: $sp^2$ (એક દ્વિબંધ)
$C_5$: $sp$ (એક ત્રિબંધ)
$C_6$: $sp$ (એક ત્રિબંધ)
$C_7$: $sp^3$ (બધા એકલ બંધ)
આમ,$2$ $sp$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન $(C_5, C_6)$ અને $4$ $sp^2$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન $(C_1, C_2, C_3, C_4)$ છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયામાં,શરૂઆતનો પદાર્થ એસિટોન $(CH_3COCH_3)$ છે.
જ્યારે એસિટોન $HCN$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે સાયનોહાઇડ્રિન $(P)$ બનાવે છે,જે $2$-હાઇડ્રોક્સી-$2$-મિથાઈલપ્રોપેનિટ્રાઈલ છે. $(P)$ માં મધ્યસ્થ કાર્બન (કાર્બન-$2$) ચાર પરમાણુઓ $(-OH, -CN, -CH_3, -CH_3)$ સાથે એકલ બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે,તેથી તે $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
જ્યારે $(P)$ ને ગરમ કરીને $H_2SO_4$ અને $H_2O$ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે નિર્જલીકરણ અને જળવિભાજન પામીને મિથાઈલ મેથાક્રાયલેટ $(Q)$ બનાવે છે,જે $CH_2=C(CH_3)COOCH_3$ છે. $(Q)$ માં કાર્બન-$2$ એ દ્વિબંધ $(C=C)$ નો ભાગ છે,તેથી તે $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
તેથી,સંકરણ અનુક્રમે $sp^3$ અને $sp^2$ છે.

(A) સંયોજનનું બંધારણ $CH_3-C(=O)-CH_2-C \equiv N$ છે.
કાર્બનને નીચે મુજબ ક્રમ આપીએ:
$(i) CH_3-$,$(ii) -C(=O)-$,$(iii) -CH_2-$,$(iv) -CN$.
$1$. મિથાઈલ ગ્રુપ $(CH_3)$ માંનો કાર્બન ચાર પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે,તેથી તે $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
$2$. કાર્બોનિલ કાર્બન $(C=O)$ ત્રણ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે,તેથી તે $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$3$. મિથિલીન કાર્બન $(CH_2)$ ચાર પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે,તેથી તે $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
$4$. સાયનો કાર્બન $(CN)$ બે પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે,તેથી તે $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
આમ,કાર્બન $(i), (ii), (iii),$ અને $(iv)$ નું સંકરણ અનુક્રમે $sp^3, sp^2, sp^3, sp$ છે.

(A) આપેલા અણુઓમાં કાર્બન પરમાણુઓનું સંકરણ નીચે મુજબ છે:
$A$. ઇથેન $(CH_3-CH_3)$: બંને કાર્બન પરમાણુઓ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે. તેથી,$A-3$.
$B$. ઇથિલીન $(CH_2=CH_2)$: બંને કાર્બન પરમાણુઓ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે. તેથી,$B-4$.
$C$. એસિટિલીન $(CH \equiv CH)$: બંને કાર્બન પરમાણુઓ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે. તેથી,$C-1$.
$D$. બેન્ઝીન $(C_6H_6)$: વલયમાં રહેલા તમામ છ કાર્બન પરમાણુઓ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે. તેથી,$D-2$.
તેથી,સાચી જોડ $A-3, B-4, C-1, D-2$ છે.

(C) $but-2-ene$ નું બંધારણ $CH_3-CH=CH-CH_3$ છે.
આ અણુમાં:
$C_1$ એ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
$C_2$ એ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
તેથી,$C_1-C_2$ બંધ એ $C_1$ ના $sp^3$ કક્ષક અને $C_2$ ના $sp^2$ કક્ષકના અતિવ્યાપનથી બને છે,જે $sp^3-sp^2$ $\sigma$-બંધ છે.

(B) બંધારણ $(1)$ માં,$CH_3^-$ માં કાર્બન પરમાણુ $3$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે અને તેની પાસે $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. સ્ટેરિક નંબર $3 + 1 = 4$ છે,જે $sp^3$ સંકરણ સૂચવે છે.
બંધારણ $(2)$ માં,$H_2C^-$ માં કાર્બન પરમાણુ કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ ની બાજુમાં છે. ઋણ વીજભાર કાર્બોનિલ સમૂહ સાથે સંસ્પંદન (resonance) દ્વારા વિસ્થાનિકૃત થાય છે,જેના કારણે કાર્બન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે જેથી $p$-ઓર્બિટલ $\pi$-સિસ્ટમ સાથે ઓવરલેપ કરી શકે.

(C) $sp$-સંકરિત કાર્બન પરમાણુઓની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે,આપણે એવા કાર્બન શોધીએ છીએ જે બે દ્વિબંધ (એલીન પ્રકાર) અથવા એક ત્રિબંધ સાથે જોડાયેલા હોય.
$1$. $CH_2=C=CH-$ સમૂહમાં મધ્યસ્થ કાર્બન $sp$-સંકરિત છે.
$2$. $-C\equiv CH$ સમૂહમાં કાર્બન $sp$-સંકરિત છે.
$3$. $-C\equiv CH$ સમૂહમાં છેલ્લો કાર્બન $sp$-સંકરિત છે.
$4$. $-C\equiv N$ સમૂહમાં કાર્બન $sp$-સંકરિત છે.
આમ,આપેલ બંધારણમાં કુલ $4$ $sp$-સંકરિત કાર્બન પરમાણુઓ છે.

(B) આપેલ અણુનું બંધારણ $CH_3-CH=C=CH-CH_3$ છે.
સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે કાર્બન પરમાણુની આસપાસ સિગ્મા બંધ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા ગણીએ છીએ.
$C_2$ માટે: તે એક $H$ પરમાણુ,એક $CH_3$ સમૂહ (સિંગલ બોન્ડ) અને એક $C_3$ પરમાણુ (ડબલ બોન્ડ) સાથે જોડાયેલ છે. તેમાં $3$ સિગ્મા બંધ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,તેથી તે $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$C_3$ માટે: તે $C_2$ (ડબલ બોન્ડ) અને $C_4$ (ડબલ બોન્ડ) સાથે જોડાયેલ છે. તેમાં $2$ સિગ્મા બંધ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,તેથી તે $sp$ સંકરણ ધરાવે છે.
તેથી,$C_2$ અને $C_3$ નું સંકરણ અનુક્રમે $sp^2$ અને $sp$ છે.

(C) સંયોજનનું બંધારણ $H-C(4) \equiv C(3)-C(2)H=C(1)H_2$ છે.
$C-2$ માટે: તે એક $H$ પરમાણુ,એક $C-3$ પરમાણુ (સિંગલ બોન્ડ દ્વારા) અને એક $C-1$ પરમાણુ (ડબલ બોન્ડ દ્વારા) સાથે જોડાયેલ છે. સિગ્મા બંધની સંખ્યા $3$ છે અને કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી,તેથી સંકરણ $sp^2$ છે.
$C-3$ માટે: તે એક $C-4$ પરમાણુ (ટ્રિપલ બોન્ડ દ્વારા) અને એક $C-2$ પરમાણુ (સિંગલ બોન્ડ દ્વારા) સાથે જોડાયેલ છે. સિગ્મા બંધની સંખ્યા $2$ છે અને કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી,તેથી સંકરણ $sp$ છે.
તેથી,$C-2$ અને $C-3$ નું સંકરણ અનુક્રમે $sp^2$ અને $sp$ છે.