Bonding and hybridisation in organic compounds Questions in Hindi

(C) $CH_2 = C = CH_2$ (एलीन) यौगिक में,केंद्रीय कार्बन परमाणु दो द्वि-आबंधों द्वारा अन्य दो कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
चूंकि केंद्रीय कार्बन परमाणु दो $\pi$ आबंध और दो $\sigma$ आबंध बनाता है,इसलिए यह $sp$ संकरण दर्शाता है।
अन्य विकल्पों में केवल $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु मौजूद हैं।

(D) $1, 2-$ब्यूटाडाइन की संरचना $CH_2=C=CH-CH_3$ है।
इस अणु में:
- पहला कार्बन परमाणु $(CH_2=)$ $sp^2$ संकरित है।
- दूसरा कार्बन परमाणु $(=C=)$ $sp$ संकरित है।
- तीसरा कार्बन परमाणु $(-CH=)$ $sp^2$ संकरित है।
- चौथा कार्बन परमाणु $(-CH_3)$ $sp^3$ संकरित है।
अतः,इस यौगिक में $sp, sp^2$ और $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणु मौजूद हैं।

(C) $CH_3-C^* \equiv C^*-CH_3$ अणु में,दोनों $C^*$ कार्बन परमाणु एक एकल बंध द्वारा दूसरे कार्बन परमाणु से और एक-दूसरे से एक त्रि-बंध द्वारा जुड़े हुए हैं।
प्रत्येक $C^*$ परमाणु कुल दो परमाणुओं से जुड़ा है और कार्बन परमाणुओं पर कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं है।
प्रत्येक $C^*$ परमाणु के लिए स्टेरिक संख्या $2 + 0 = 2$ है।
$2$ की स्टेरिक संख्या $sp$ संकरण को दर्शाती है।
अतः,सही उत्तर विकल्प $(C)$ $sp$ कक्षक है।

(A) कार्बन परमाणु का संकरण उससे जुड़े $\pi$ बंधों की संख्या से निर्धारित होता है।
$1$. पहला कार्बन $(CH_3-)$ $3$ हाइड्रोजन और $1$ कार्बन के साथ एकल बंध ($4$ $\sigma$ बंध) से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^3$ संकरित है।
$2$. दूसरा कार्बन $(-CH=)$ $1$ हाइड्रोजन,$1$ एकल बंध और $1$ द्वि-बंध ($1$ $\pi$ बंध) से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
$3$. तीसरा कार्बन $(=C=)$ दो द्वि-बंधों ($2$ $\pi$ बंध) से जुड़ा है,इसलिए यह $sp$ संकरित है।
$4$. चौथा कार्बन $(=CH_2)$ $2$ हाइड्रोजन और $1$ द्वि-बंध ($1$ $\pi$ बंध) से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
अतः,बाएं से दाएं संकरण का क्रम $sp^3, sp^2, sp, sp^2$ है।

(C) $HC\equiv C-CH=CH_2$ अणु में,दूसरे और तीसरे कार्बन के बीच एकल बंध में शामिल कार्बन परमाणुओं के संकरण का विश्लेषण करते हैं।
$1$. पहला कार्बन त्रि-बंध के कारण $sp$ संकरित है।
$2$. दूसरा कार्बन भी त्रि-बंध के कारण $sp$ संकरित है।
$3$. तीसरा कार्बन द्वि-बंध के कारण $sp^2$ संकरित है।
$4$. चौथा कार्बन द्वि-बंध के कारण $sp^2$ संकरित है।
$5$. प्रश्न में पूछा गया एकल बंध दूसरे कार्बन $(sp)$ और तीसरे कार्बन $(sp^2)$ के बीच है।
अतः,$C-C$ एकल बंध में कार्बन परमाणुओं का संकरण $sp-sp^2$ है।

(C) $CH_3-CH_2-OH$ यौगिक में,$C^*$ के रूप में चिह्नित कार्बन परमाणु (जो हाइड्रॉक्सिल समूह से जुड़ा है) एकल बंधों द्वारा चार अन्य परमाणुओं से जुड़ा होता है।
चूंकि यह चार सिग्मा बंध बनाता है और इसमें कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है,इसलिए इसकी स्टेरिस संख्या $4$ है,जो $sp^3$ संकरण के अनुरूप है।
$H-COOH$,$(NH_2)_2-C=O$,और $CH_3-CHO$ में,$C^*$ कार्बन परमाणु ऑक्सीजन के साथ द्वि-बंध में शामिल है,इसलिए वे $sp^2$ संकरण प्रदर्शित करते हैं।

(D) कार्बन परमाणुओं के संकरण को निर्धारित करने के लिए,हम श्रृंखला को क्रमांकित करते हैं: $C_1H_2 = C_2H - C_3H_2 - C_4H_2 - C_5 \equiv C_6H$।
$C_1$ का संकरण $sp^2$ है।
$C_2$ का संकरण $sp^2$ है।
$C_3$ का संकरण $sp^3$ है।
$C_4$ का संकरण $sp^3$ है।
$C_5$ का संकरण $sp$ है।
$C_6$ का संकरण $sp$ है।
$C_2$ और $C_3$ के बीच का बंध एक $sp^2$ संकरित कार्बन और एक $sp^3$ संकरित कार्बन के बीच है।
अतः,बंध का प्रकार $sp^2 - sp^3$ है।

(B) कार्बन परमाणुओं का संकरण उनसे जुड़े सिग्मा बंधों की संख्या द्वारा निर्धारित किया जाता है।
$1$. टर्मिनल $CH_3$ समूह चार परमाणुओं से जुड़े हैं,इसलिए वे $sp^3$ संकरित हैं।
$2$. $CH_2$ समूह चार परमाणुओं से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^3$ संकरित है।
$3$. द्वि-आबंध में शामिल $CH$ समूह तीन परमाणुओं से जुड़े हैं,इसलिए वे $sp^2$ संकरित हैं।
अतः,यौगिक में $sp^2$ और $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणु मौजूद हैं।

(C) $(CH_3)_3COH$ में,संरचना $(CH_3)_3C-OH$ है।
सभी कार्बन परमाणु चार अन्य परमाणुओं के साथ एकल आबंधों द्वारा जुड़े हुए हैं,जिसका अर्थ है कि वे सभी $sp^3$ संकरित हैं।
$HCOOH$ में,कार्बोनिल कार्बन $sp^2$ संकरित है।
$(NH_2)_2CO$ में,कार्बोनिल कार्बन $sp^2$ संकरित है।
$(CH_3)_3CHO$ में,कार्बोनिल कार्बन $sp^2$ संकरित है।

(C) यौगिक $N \equiv C - CH = CH_2$ में,कार्बन परमाणु $(1)$ नाइट्रोजन के साथ त्रि-बंध द्वारा जुड़ा है,इसलिए यह $sp$ संकरित है।
कार्बन परमाणु $(2)$ कार्बन $(1)$ के साथ एकल बंध और दूसरे कार्बन के साथ द्वि-बंध द्वारा जुड़ा है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
अतः,कार्बन $(1)$ और कार्बन $(2)$ का संकरण क्रमशः $sp$ और $sp^2$ है।

(A) अभिकारक $Br-\overset{1}{CH}=\overset{2}{CH}-Br$ में,दोनों कार्बन परमाणु $1$ और $2$ एक हाइड्रोजन परमाणु,एक ब्रोमीन परमाणु और द्वि-आबंध के माध्यम से एक अन्य कार्बन परमाणु से जुड़े हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^2$ संकरण होता है।
उत्पाद $Br-\overset{3}{CH_2}-\overset{4}{CH_2}-Br$ में,दोनों कार्बन परमाणु $3$ और $4$ दो हाइड्रोजन परमाणुओं,एक ब्रोमीन परमाणु और एकल आबंधों के माध्यम से एक अन्य कार्बन परमाणु से जुड़े हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3$ संकरण होता है।
अतः,सही संकरण अवस्थाएँ $1, 2$ के लिए $sp^2$ और $3, 4$ के लिए $sp^3$ हैं।

(D) कार्बन परमाणुओं का संकरण निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक कार्बन से जुड़े सिग्मा बंधों की संख्या गिनते हैं।
$(i)$ $CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$: सभी कार्बन परमाणु चार एकल बंधों से जुड़े हैं,इसलिए सभी $sp^3$ संकरित हैं।
$(ii)$ $CH_3-CH=CH-CH_3$: टर्मिनल कार्बन $sp^3$ संकरित हैं,जबकि द्वि-बंध में शामिल कार्बन $sp^2$ संकरित हैं। अतः,इसमें $sp^2$ और $sp^3$ दोनों प्रकार के कार्बन मौजूद हैं।
$(iii)$ $CH_2=CH-CH=CH_2$: सभी कार्बन परमाणु द्वि-बंध में शामिल हैं,इसलिए सभी $sp^2$ संकरित हैं।
$(iv)$ $HC\equiv CH$: दोनों कार्बन परमाणु त्रि-बंध में शामिल हैं,इसलिए दोनों $sp$ संकरित हैं।
अतः,केवल यौगिक $(ii)$ में कार्बन के लिए एक से अधिक प्रकार का संकरण मौजूद है।

(A) यह निर्धारित करने के लिए कि कोई प्रणाली समतलीय है या नहीं,हम संरचना में शामिल परमाणुओं के संकरण को देखते हैं।
$(i)$ फेनिल समूह: बेंजीन वलय समतलीय है क्योंकि सभी कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित हैं।
$(ii)$ साइक्लोहेक्सिल समूह: यह एक संतृप्त वलय है जहाँ कार्बन $sp^3$ संकरित हैं,जो गैर-समतलीय चेयर संरूपण अपनाते हैं।
$(iii)$ साइक्लोपेंटिल समूह: यह एक संतृप्त वलय है जहाँ कार्बन $sp^3$ संकरित हैं,जो गैर-समतलीय एनवेलप संरूपण अपनाते हैं।
$(iv)$ ब्यूटाइल समूह: यह $sp^3$ संकरित कार्बन के साथ एक ओपन-चेन अल्काइल समूह है,जो गैर-समतलीय है।
$(v)$ एथेनाइल (विनाइल) समूह: दोनों कार्बन $sp^2$ संकरित हैं,जो प्रणाली को समतलीय बनाते हैं।
इसलिए,प्रणालियाँ $(i)$ और $(v)$ अनिवार्य रूप से समतलीय ज्यामिति रखती हैं।

(C) $1, 3$-ब्यूटाडाइन की संरचना $CH_2=CH-CH=CH_2$ है।
इस अणु में,प्रत्येक कार्बन परमाणु एक द्वि-आबंध और दो एकल आबंधों (या एक द्वि-आबंध और एक एकल आबंध हाइड्रोजन के साथ) से जुड़ा होता है।
चूंकि प्रत्येक कार्बन परमाणु तीन सिग्मा आबंधों से जुड़ा है,इसलिए इसकी स्टेरिक संख्या $3$ है।
अतः,$1, 3$-ब्यूटाडाइन में प्रत्येक कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित है।

(A) $1, 2-$ब्यूटाडाइन की संरचना $CH_2=C=CH-CH_3$ है।
$1$. पहला कार्बन परमाणु $(CH_2=)$ दो हाइड्रोजन और एक द्वि-आबंध से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
$2$. दूसरा कार्बन परमाणु $(=C=)$ दो द्वि-आबंधों से जुड़ा है,इसलिए यह $sp$ संकरित है।
$3$. तीसरा कार्बन परमाणु $(-CH-)$ एक हाइड्रोजन,एक एकल आबंध और एक द्वि-आबंध से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
$4$. चौथा कार्बन परमाणु $(-CH_3)$ तीन हाइड्रोजन और एक एकल आबंध से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^3$ संकरित है।
अतः,उपस्थित संकरण के प्रकार $sp, sp^2, \text{और } sp^3$ हैं।

(B) रेखांकित कार्बन परमाणु के संकरण को निर्धारित करने के लिए,हम उससे जुड़े सिग्मा बंधों और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या की गणना करते हैं।
$(A)$ $CH_3-\underline{C}OOH$ में,रेखांकित कार्बन एक ऑक्सीजन के साथ द्वि-बंध और एक ऑक्सीजन के साथ एकल-बंध से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
$(B)$ $CH_3-\underline{C}H_2OH$ में,रेखांकित कार्बन चार परमाणुओं (एक $C$,दो $H$,और एक $O$) के साथ एकल-बंधों द्वारा जुड़ा है। इसमें $4$ सिग्मा बंध हैं,इसलिए यह $sp^3$ संकरित है।
$(C)$ $CH_3-\underline{C}OCH_3$ में,रेखांकित कार्बन एक कार्बोनिल समूह $(C=O)$ का हिस्सा है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
$(D)$ $CH_2=\underline{C}H-CH_3$ में,रेखांकित कार्बन एक $C$ के साथ द्वि-बंध और एक $C$ के साथ एकल-बंध से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(B) अणु की संरचना $HC \equiv C - CH = CH_2$ है।
इस अणु में,$C - C$ एकल बंध दूसरे कार्बन (जो त्रि-बंध के कारण $sp$ संकरित है) और तीसरे कार्बन (जो द्वि-बंध के कारण $sp^2$ संकरित है) के बीच बनता है।
अतः,$C - C$ एकल बंध में शामिल कार्बनों का संकरण $sp - sp^2$ है।

(C) अणु $\mathop {CH_2}\limits^1 = \mathop C\limits^2 = CH_2$ में,$1$ स्थान पर स्थित कार्बन परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं और एक कार्बन परमाणु के साथ द्वि-आबंध द्वारा जुड़ा है। इसमें $3$ सिग्मा आबंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,जो $sp^2$ संकरण को दर्शाता है।
$2$ स्थान पर स्थित कार्बन परमाणु दो द्वि-आबंधों द्वारा दो कार्बन परमाणुओं से जुड़ा है। इसमें $2$ सिग्मा आबंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,जो $sp$ संकरण को दर्शाता है।
अतः,कार्बन $1$ का संकरण $sp^2$ और कार्बन $2$ का संकरण $sp$ है।

(A) दिए गए यौगिकों में कार्बन परमाणुओं का संकरण इस प्रकार है:
$1$. $\text{Acetonitrile} (CH_3CN)$: संरचना $CH_3-C \equiv N$ है। मिथाइल कार्बन $sp^3$ और नाइट्राइल कार्बन $sp$ संकरित है।
$2$. $\text{Acetic acid} (CH_3COOH)$: संरचना $CH_3-C(=O)OH$ है। कार्बोनिल कार्बन $sp^2$ संकरित है।
$3$. $\text{Acetone} (CH_3COCH_3)$: संरचना $CH_3-C(=O)-CH_3$ है। कार्बोनिल कार्बन $sp^2$ संकरित है।
$4$. $\text{Acetamide} (CH_3CONH_2)$: संरचना $CH_3-C(=O)NH_2$ है। कार्बोनिल कार्बन $sp^2$ संकरित है।
अतः,$\text{Acetonitrile}$ में कोई भी $sp^2$ संकरित कार्बन नहीं है।

(A) एलिल साइनाइड की संरचना $CH_2=CH-CH_2-C \equiv N$ है।
कुल बंधों की गणना:
$1$. $CH_2=$ समूह: $2 \sigma$ ($C$-$H$) + $1 \sigma$ ($C$-$C$) + $1 \pi$ ($C$=$C$) = $3 \sigma, 1 \pi$.
$2$. $-CH=$ समूह: $1 \sigma$ ($C$-$H$) + $1 \sigma$ ($C$-$C$) = $2 \sigma$.
$3$. $-CH_2-$ समूह: $2 \sigma$ ($C$-$H$) + $1 \sigma$ ($C$-$C$) = $3 \sigma$.
$4$. $-C \equiv N$ समूह: $1 \sigma$ ($C$-$C$) + $1 \sigma$ ($C$-$N$) + $2 \pi$ ($C$-$N$) = $2 \sigma, 2 \pi$.
कुल: $(3+2+3+1) \sigma = 9 \sigma$ बंध और $(1+2) \pi = 3 \pi$ बंध।

(B) एसीटोन का इनोलिक रूप प्रोप$-1-$इन$-2-$ऑल है,जिसकी संरचना $CH_2=C(OH)-CH_3$ है।
इस संरचना में,बंध इस प्रकार हैं:
- $C=C$ बंध: $1 \sigma$ और $1 \pi$ बंध।
- $C-C$ बंध: $1 \sigma$ बंध।
- $C-O$ बंध: $1 \sigma$ बंध।
- $O-H$ बंध: $1 \sigma$ बंध।
- $C-H$ बंध: $5 \sigma$ बंध।
कुल $\sigma$ बंध = $1+1+1+1+5 = 9$ हैं।
कुल $\pi$ बंध = $1$ है।
ऑक्सीजन परमाणु पर $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) होते हैं।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) सही उत्तर $(C)$ है।
$CH_{2}=C=CH_{2}$ (प्रोपाडाईन) में,अंतिम कार्बन परमाणु $sp^{2}$ संकरित होते हैं क्योंकि वे दो हाइड्रोजन परमाणुओं और एक कार्बन परमाणु से द्वि-आबंध द्वारा जुड़े होते हैं।
केंद्रीय कार्बन परमाणु $sp$ संकरित होता है क्योंकि यह दो द्वि-आबंधों द्वारा दो कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है।

(A) $H_2C = CH - C \equiv CH$ अणु में:
$1$. पहला कार्बन परमाणु $(CH_2)$ एक द्वि-आबंध से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
$2$. दूसरा कार्बन परमाणु $(CH)$ एक द्वि-आबंध और एक एकल आबंध से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
$3$. तीसरा कार्बन परमाणु $(C)$ एक एकल आबंध और एक त्रि-आबंध से जुड़ा है,इसलिए यह $sp$ संकरित है।
$4$. चौथा कार्बन परमाणु $(CH)$ एक त्रि-आबंध से जुड़ा है,इसलिए यह $sp$ संकरित है।
अतः,संकरण का क्रम $sp^2 - sp^2 - sp - sp$ है।

(A) $CH \equiv C - CH = CH_2$ अणु में,हम कार्बन परमाणुओं को इस प्रकार अंकित कर सकते हैं:
$C^1H \equiv C^2 - C^3H = C^4H_2$
$C^2$ परमाणु एक त्रि-बंध से जुड़ा है,इसलिए यह $sp$ संकरित है।
$C^3$ परमाणु एक द्वि-बंध से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
अतः,$C^2 - C^3$ एकल बंध $sp$ और $sp^2$ कक्षकों के अतिव्यापन से बनता है,जो $sp - sp^2$ संकरण को दर्शाता है।

(A) कार्बन परमाणुओं के संकरण को निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक कार्बन परमाणु से जुड़े सिग्मा बंधों की संख्या देखते हैं:
$(i) CH_3CH_2CH_2CH_3$: सभी कार्बन परमाणु $sp^3$ संकरित हैं।
$(ii) CH_3-CH=CH-CH_3$: अंतिम कार्बन $sp^3$ संकरित हैं,जबकि द्वि-बंध में शामिल कार्बन $sp^2$ संकरित हैं। अतः,इसमें एक से अधिक प्रकार का संकरण है।
$(iii) CH_2=CH-C\equiv CH$: अंतिम $CH_2$ $sp^2$ है,मध्य का $CH$ $sp^2$ है,और त्रि-बंध वाले कार्बन $sp$ संकरित हैं। अतः,इसमें एक से अधिक प्रकार का संकरण है।
$(iv) HC\equiv CH$: दोनों कार्बन परमाणु $sp$ संकरित हैं। केवल एक ही प्रकार का संकरण मौजूद है।
इसलिए,यौगिक $(ii)$ और $(iii)$ में एक से अधिक प्रकार का संकरण होता है।

(C) $C-H$ बंध की अम्लता कार्बन परमाणु के संकरित कक्षक के $s$-लक्षण पर निर्भर करती है।
अधिक $s$-लक्षण का अर्थ है कि इलेक्ट्रॉन नाभिक द्वारा अधिक मजबूती से बंधे होते हैं,जिससे संयुग्मी क्षार अधिक स्थिर हो जाता है।
विभिन्न संकरणों में $s$-लक्षण इस प्रकार है:
$sp$ $(50\%)$ > $sp^2$ $(33.3\%)$ > $sp^3$ $(25\%)$।
इसलिए,$sp-C-H$ बंध सबसे अधिक अम्लीय है क्योंकि $sp$-संकरित कार्बन की उच्चतम विद्युत ऋणात्मकता के कारण परिणामी कार्बोनियन सबसे अधिक स्थिर होता है।

(B) कार्बन परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता उसके संकर कक्षक में $s$-लक्षण पर निर्भर करती है।
$s$-लक्षण जितना अधिक होगा,विद्युत ऋणात्मकता उतनी ही अधिक होगी।
$sp$ संकरण में $50\% \ s$-लक्षण,$sp^2$ में $33.3\% \ s$-लक्षण और $sp^3$ में $25\% \ s$-लक्षण होता है।
इसलिए,$sp$-संकरित कार्बन सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक है।

(B) कार्बन परमाणु के संकरण को निर्धारित करने के लिए,हम उससे जुड़े सिग्मा $(\sigma)$ बंधों की संख्या गिनते हैं। जिस कार्बन परमाणु में $4$ सिग्मा बंध होते हैं,वह $sp^3$ संकरित होता है।
$A$. $CH_3\underline{C}OOH$ में,रेखांकित कार्बन एक कार्बोनिल समूह $(C=O)$ का हिस्सा है,इसलिए इसमें $3$ सिग्मा बंध हैं और यह $sp^2$ संकरित है।
$B$. $CH_3\underline{C}H_2OH$ में,रेखांकित कार्बन एक $CH_3$ समूह,दो $H$ परमाणुओं और एक $OH$ समूह से जुड़ा है। यह $4$ सिग्मा बंध बनाता है,इसलिए यह $sp^3$ संकरित है।
$D$. $CH_2 = \underline{C}H - CH_3$ में,रेखांकित कार्बन द्वि-बंध का हिस्सा है,इसलिए इसमें $3$ सिग्मा बंध हैं और यह $sp^2$ संकरित है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) यौगिक की संरचना $CH \equiv C - CH = CH_2$ है।
इस अणु में,कार्बन परमाणुओं का संकरण इस प्रकार है:
$C_1$ ($CH \equiv$ में): $sp$
$C_2$ ($\equiv C-$ में): $sp$
$C_3$ ($-CH=$ में): $sp^2$
$C_4$ ($=CH_2$ में): $sp^2$
$C - C$ एकल बंध $C_2$ और $C_3$ के बीच बनता है।
इसलिए,$C - C$ एकल बंध में शामिल कार्बन का संकरण $sp - sp^2$ है।

(A) एलिल आइसोसायनाइड का रासायनिक सूत्र $CH_2=CH-CH_2-N \equiv C$ है।
$\sigma$ और $\pi$ बंधों की गणना:
$1$. संरचना: $H_2C=CH-CH_2-N \equiv C$.
$2$. $\sigma$ बंध: $CH_2$ में $2$ $C-H$,$CH$ में $1$ $C-H$,$CH_2$ में $2$ $C-H$,$1$ $C-C$,$1$ $C-C$,$1$ $C-N$ और $1$ $C-N$ $\sigma$ बंध। कुल $\sigma$ बंध = $2+1+2+1+1+1+1 = 9$.
$3$. $\pi$ बंध: $C=C$ द्वि-बंध में $1$ $\pi$ बंध और $N \equiv C$ त्रि-बंध में $2$ $\pi$ बंध। कुल $\pi$ बंध = $1+2 = 3$.
अतः,इसमें $9\sigma$ और $3\pi$ बंध होते हैं।

(C) $C-H$ बंध की अम्लता बंध में शामिल कार्बन परमाणु के $s$-लक्षण पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे $s$-लक्षण बढ़ता है,कार्बन परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है,जो प्रोटॉन के हटने के बाद बनने वाले कार्बोनियन को स्थिर करती है।
विभिन्न संकरणों में $s$-लक्षण इस प्रकार है:
$sp^3$ (एल्केन): $25\% \ s$-लक्षण
$sp^2$ (एल्कीन): $33.3\% \ s$-लक्षण
$sp$ (एल्काइन): $50\% \ s$-लक्षण
चूंकि $sp$ संकरित कार्बन में सबसे अधिक $s$-लक्षण होता है,इसलिए $sp C-H$ बंध सबसे अधिक अम्लीय होता है।

(A) ब्यूटा-$1,2$-डाईन की संरचना $CH_2=C=CH-CH_3$ है।
- पहला कार्बन $(C_1)$ दो हाइड्रोजन और एक द्वि-आबंध से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
- दूसरा कार्बन $(C_2)$ दो द्वि-आबंधों से जुड़ा है,इसलिए यह $sp$ संकरित है।
- तीसरा कार्बन $(C_3)$ एक द्वि-आबंध और एक एकल आबंध से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
- चौथा कार्बन $(C_4)$ चार एकल आबंधों से जुड़ा है,इसलिए यह $sp^3$ संकरित है।
अतः,उपस्थित संकरण के प्रकार $sp^2, sp, sp^3$ हैं।

(B) कार्बन श्रृंखला को इस प्रकार क्रमांकित करें: $C_1H_2=C_2H-C_3H_2-C_4 \equiv C_5H$.
$C_1$ का संकरण $sp^2$ है।
$C_2$ का संकरण $sp^2$ है।
$C_3$ का संकरण $sp^3$ है।
$C_4$ का संकरण $sp$ है।
$C_5$ का संकरण $sp$ है।
$C_2-C_3$ बंध $C_2$ $(sp^2)$ और $C_3$ $(sp^3)$ के बीच बनता है।
अतः,$C_2-C_3$ बंध का प्रकार $sp^2-sp^3$ है।

(D) $1$. $C_4H_{10}$ (ब्यूटेन) में,सभी कार्बन परमाणु $sp^3$ संकरित हैं।
$2$. $CH_3-CH=CH-CH_3$ (ब्यूट$-2-$ईन) में,टर्मिनल कार्बन $sp^3$ संकरित हैं,जबकि द्वि-आबंध में शामिल कार्बन $sp^2$ संकरित हैं।
$3$. $CH_2=CH-C\equiv CH$ (ब्यूट$-1-$ईन$-3-$आइन) में,टर्मिनल $CH_2$ कार्बन $sp^2$,मध्य का $CH$ कार्बन $sp^2$ और त्रि-आबंध वाले कार्बन $sp$ संकरित हैं।
$4$. चूंकि $CH_3-CH=CH-CH_3$ और $CH_2=CH-C\equiv CH$ दोनों में एक से अधिक प्रकार के संकरण वाले कार्बन परमाणु हैं,इसलिए सही उत्तर $D$ है।

(C) प्रोपाडाइन $(CH_2=C=CH_2)$ की संरचना इस प्रकार है:
$1$. टर्मिनल कार्बन परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं और एक कार्बन परमाणु के साथ द्वि-आबंध द्वारा जुड़े होते हैं,जिससे $sp^2$ संकरण प्राप्त होता है।
$2$. केंद्रीय कार्बन परमाणु दो द्वि-आबंधों द्वारा दो कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है,जिससे $sp$ संकरण प्राप्त होता है।
अतः,प्रोपाडाइन में $sp$ और $sp^2$ दोनों संकरित कार्बन परमाणु उपस्थित होते हैं।

(A) अभिकारक $Br(H)C=C(H)Br$ में,दोनों कार्बन परमाणु $1$ और $2$ द्वि-आबंध में शामिल हैं,इसलिए वे $sp^2$ संकरित हैं।
उत्पाद $BrCH_2-CH_2Br$ में,दोनों कार्बन परमाणु $3$ और $4$ केवल एकल आबंध में शामिल हैं,इसलिए वे $sp^3$ संकरित हैं।
अतः,$1$ और $2$ $sp^2$ हैं और $3$ और $4$ $sp^3$ हैं।

(C) सबसे पहले,कार्बन श्रृंखला को क्रमांकित करते हैं: $C_1H \equiv C_2 - C_3H_2 - C_4H = C_5H - C_6H_3$.
$C_1$ का संकरण $sp$ है (त्रि-आबंध).
$C_2$ का संकरण $sp$ है (त्रि-आबंध).
$C_3$ का संकरण $sp^3$ है (केवल एकल आबंध).
अतः,$C_2 - C_3$ बंध $C_2$ के $sp$ संकरित कक्षक और $C_3$ के $sp^3$ संकरित कक्षक के अतिव्यापन से बनता है.
इस प्रकार,बंध का प्रकार $sp - sp^3$ है.

(C) कार्बन आयन (कार्बेनायन) की स्थिरता संकर कक्षक में $s$-लक्षण (s-character) की वृद्धि के साथ बढ़ती है।
$sp^3$ संकरण में $25\%$ $s$-लक्षण होता है।
$sp^2$ संकरण में $33.3\%$ $s$-लक्षण होता है।
$sp$ संकरण में $50\%$ $s$-लक्षण होता है।
चूंकि उच्च $s$-लक्षण कार्बन को अधिक विद्युत ऋणात्मक बनाता है,यह ऋण आवेश को बेहतर ढंग से स्थिर कर सकता है।
इसलिए,स्थिरता का बढ़ता क्रम $sp^3 < sp^2 < sp$ है।

(D) कार्बन परमाणु का संकरण निर्धारित करने के लिए,हम उससे जुड़े $\sigma$ बंधों की संख्या गिनते हैं।
$1$. $sp^3$ संकरण: कार्बन $4$ परमाणुओं से जुड़ा होता है ($4\sigma$ बंध)।
$2$. $sp^2$ संकरण: कार्बन $3$ परमाणुओं से जुड़ा होता है ($3\sigma$ बंध)।
$3$. $sp$ संकरण: कार्बन $2$ परमाणुओं से जुड़ा होता है ($2\sigma$ बंध)।
विकल्प $D$ में,संरचना $CH_3-CH_2-C \equiv N$ है। रेखांकित कार्बन परमाणु एक नाइट्रोजन के साथ त्रि-बंध द्वारा और एक कार्बन के साथ एकल बंध द्वारा जुड़ा है। अतः,इसमें $2\sigma$ बंध हैं,जिससे यह $sp$ संकरण दर्शाता है।

(A) दी गई संरचना $CH_2 = CH - C \equiv CH$ है।
कार्बन परमाणुओं को बाएं से दाएं $C_1, C_2, C_3, C_4$ के रूप में चिह्नित करते हैं: $C_1H_2 = C_2H - C_3 \equiv C_4H$।
एकल बंध $C_2$ और $C_3$ के बीच है।
$C_2$ एक द्वि-बंध और दो एकल बंधों से जुड़ा है,इसलिए इसमें $3$ सिग्मा बंध हैं,जिसके परिणामस्वरूप इसका संकरण $sp^2$ है।
$C_3$ एक त्रि-बंध और एक एकल बंध से जुड़ा है,इसलिए इसमें $2$ सिग्मा बंध हैं,जिसके परिणामस्वरूप इसका संकरण $sp$ है।
अतः,एकल बंध से जुड़े कार्बन परमाणुओं की संकरण अवस्था $sp^2$ और $sp$ है।

(A) एसीटोन का कीटो रूप $CH_3COCH_3$ है। इसका इनोलिक रूप $CH_2=C(OH)CH_3$ है।
इनोलिक रूप $(C_3H_6O)$ में:
परमाणुओं की कुल संख्या = $3 (C) + 6 (H) + 1 (O) = 10$.
$\sigma$ बंधों की संख्या = $(\text{कुल परमाणु} - 1) + \text{रिंग की संख्या} = (10 - 1) + 0 = 9\sigma$ बंध।
$\pi$ बंधों की संख्या = $1$ ($C=C$ द्वि-बंध में)।
लोन पेयर की संख्या = $2$ ($-OH$ समूह के ऑक्सीजन परमाणु पर)।

(C) कार्बन परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता उसकी संकरण (hybridization) अवस्था पर निर्भर करती है।
$sp$ संकरित कार्बन में $50\% \ s$-लक्षण,$sp^2$ में $33.3\% \ s$-लक्षण और $sp^3$ में $25\% \ s$-लक्षण होता है।
अधिक $s$-लक्षण का अर्थ है उच्च विद्युत ऋणात्मकता।
विकल्प $A$ में,तारांकित कार्बन $sp^3$ संकरित है।
विकल्प $B$ में,तारांकित कार्बन $sp^2$ संकरित है।
विकल्प $C$ में,तारांकित कार्बन $sp$ संकरित है।
विकल्प $D$ में,तारांकित कार्बन $sp^2$ संकरित है।
चूंकि $sp$ संकरण में सबसे अधिक $s$-लक्षण होता है,इसलिए विकल्प $C$ में कार्बन सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक है।

(C) यौगिक की संरचना $CH_3(6)-CH(5)=CH(4)-CH_2(3)-C(2) \equiv CH(1)$ है।
$1$. $1$ नंबर के कार्बन परमाणु में $2$ सिग्मा बंध हैं,इसलिए इसका संकरण $sp$ है।
$2$. $3$ नंबर के कार्बन परमाणु में $4$ सिग्मा बंध हैं,इसलिए इसका संकरण $sp^3$ है।
$3$. $5$ नंबर के कार्बन परमाणु में $3$ सिग्मा बंध हैं,इसलिए इसका संकरण $sp^2$ है।
अतः,$1, 3, 5$ स्थिति वाले कार्बन का संकरण क्रमशः $sp, sp^3, sp^2$ है।

(C) कार्बन परमाणुओं के संकरण को निर्धारित करने के लिए,हम कार्बन परमाणु से जुड़े सिग्मा बंधों की संख्या देखते हैं।
$1$. एसिटामाइड $(CH_3CONH_2)$: कार्बोनिल कार्बन $(C=O)$ $sp^2$ संकरित है।
$2$. एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$: कार्बोनिल कार्बन $(C=O)$ $sp^2$ संकरित है।
$3$. एसिटोनाइट्राइल $(CH_3C \equiv N)$: मिथाइल कार्बन $sp^3$ संकरित है और नाइट्राइल कार्बन $(C \equiv N)$ $sp$ संकरित है। अतः,इसमें कोई $sp^2$ संकरित कार्बन नहीं है।
$4$. एसिटोन $(CH_3COCH_3)$: कार्बोनिल कार्बन $(C=O)$ $sp^2$ संकरित है।
इसलिए,सही विकल्प $C$ है।

(D) दी गई संरचना में $4$ द्वि-बंध हैं,जिनमें से प्रत्येक में एक $\pi-$बंध होता है।
अतः,$\pi-$बंधों की कुल संख्या $4$ है।
चूंकि प्रत्येक $\pi-$बंध $2$ इलेक्ट्रॉनों से बना होता है,इसलिए $\pi-$इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या $4 \times 2 = 8$ है।

(A) संयुग्मी क्षार की क्षारीय प्रबलता उसके संगत अम्ल की अम्लीयता के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
संगत हाइड्रोकार्बन की अम्लीयता का क्रम: $HC \equiv CH > H_2C=CH_2 > H_3C-CH_3$ है।
इसका कारण यह है कि संकरण में $s$-लक्षण $sp^3$ $(25\%)$ से $sp^2$ $(33.3\%)$ से $sp$ $(50\%)$ तक बढ़ता है,जिससे कार्बन अधिक विद्युत ऋणात्मक हो जाता है और संयुग्मी क्षार अधिक स्थिर हो जाता है।
चूंकि संयुग्मी क्षार का स्थायित्व $H_3C-CH_2^- < H_2C=CH^- < HC \equiv C^-$ क्रम में बढ़ता है,इसलिए क्षारीयता (जो स्थायित्व के व्युत्क्रम है) का क्रम: $H_3C-CH_2^- > H_2C=CH^- > HC \equiv C^-$ होगा।
अतः,सही क्रम $(i) > (ii) > (iii)$ है।

(B) $CH_{3}-C\equiv C^{-}$ कार्बोनियन में,अंतिम कार्बन परमाणु एक ट्रिपल बॉन्ड द्वारा दूसरे कार्बन से जुड़ा होता है और उस पर इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म (lone pair) होता है।
ट्रिपल बॉन्ड में शामिल कार्बन परमाणु का संकरण $sp$ होता है।
इसलिए,अंतिम कार्बन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों का एकाकी युग्म $sp$-संकरित कक्षक में उपस्थित होता है।

(A) $1$. मुख्य कार्यात्मक समूह की पहचान करें: कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ की प्राथमिकता सबसे अधिक है,इसलिए $-COOH$ समूह का कार्बन $C_1$ है।
$2$. श्रृंखला का अंकन: $C_1$ (कार्बोक्सिल कार्बन),$C_2$ (अल्फा कार्बन),$C_3$ (द्वि-आबंध वाला कार्बन),$C_4$ (द्वि-आबंध वाला कार्बन),$C_5$ (कायरल केंद्र),$C_6$ (द्वि-आबंध वाला कार्बन)।
$3$. $C_3$ का विश्लेषण: $C_3$ परमाणु कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध $(C=C)$ का हिस्सा है,जिसका अर्थ है कि यह तीन परमाणुओं से जुड़ा है। अतः,इसका संकरण $sp^2$ है।
$4$. $C_6$ का विश्लेषण: $C_6$ परमाणु टर्मिनल कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध $(CH=CH_2)$ का हिस्सा है,जिसका अर्थ है कि यह तीन परमाणुओं से जुड़ा है। अतः,इसका संकरण $sp^2$ है।
$5$. निष्कर्ष: $C_3$ और $C_6$ दोनों $sp^2$ संकरित हैं।

(A) $\text{hexa-}1, 3-\text{dien-}5-\text{yne}$ की संरचना $CH_2=CH-CH=CH-C\equiv CH$ है।
इस अणु में,द्वि-आबंध में शामिल कार्बन परमाणु ($sp^2$ संकरण) में से प्रत्येक के पास एक शुद्ध $p-$कक्षक होता है।
ऐसे $4$ कार्बन परमाणु $(C_1, C_2, C_3, C_4)$ हैं,जो $4$ शुद्ध $p-$कक्षक प्रदान करते हैं।
त्रि-आबंध में शामिल कार्बन परमाणु ($sp$ संकरण) में से प्रत्येक के पास दो शुद्ध $p-$कक्षक होते हैं।
ऐसे $2$ कार्बन परमाणु $(C_5, C_6)$ हैं,जो $2 \times 2 = 4$ शुद्ध $p-$कक्षक प्रदान करते हैं।
शुद्ध $p-$कक्षकों की कुल संख्या = $4 + 4 = 8$।

(A) अणु $(NC)_3 CCCCHCHBr$ की संरचना $N \equiv C-C(C \equiv N)(C \equiv N)-C \equiv C-CH=CH-Br$ है।
$\sigma$ बंधों की गणना: कुल $14$ $\sigma$ बंध हैं।
$\pi$ बंधों की गणना: $3$ $C \equiv N$ में $6$,$1$ $C \equiv C$ में $2$ और $1$ $C=C$ में $1$ कुल $9$ $\pi$ बंध हैं।
दिए गए विकल्पों के अनुसार,सही विकल्प $A$ है।