Dipole moment and resonance Questions in Gujarati

(C) બંધારણ $II$ માં,નાઈટ્રોજન પરમાણુ રિંગ સાથે દ્વિબંધથી જોડાયેલ છે અને તેની સાથે ત્રણ હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ પણ જોડાયેલા છે ($NH_3$ સમૂહ).
આનો અર્થ એ છે કે નાઈટ્રોજન પરમાણુ કુલ $5$ બંધ બનાવે છે ($2$ રિંગ કાર્બન સાથે અને $3$ હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે).
દરેક બંધ $2$ ઇલેક્ટ્રોનનો બનેલો હોવાથી,આ સૂચવે છે કે નાઈટ્રોજન પરમાણુ $10$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે $(5 \times 2 = 10)$.
અષ્ટકના નિયમ મુજબ,નાઈટ્રોજન મહત્તમ $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ધરાવી શકે છે.
તેથી,બંધારણ $II$ એ સ્વીકાર્ય કેનોનીકલ બંધારણ નથી કારણ કે તે નાઈટ્રોજન માટે અષ્ટકના નિયમનું ઉલ્લંઘન કરે છે.

(C) સસ્પંદન બંધારણોની સ્થિરતા નક્કી કરવા માટેના નિયમો:
$1$. વધુ સહસંયોજક બંધ ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થાયી હોય છે.
$2$. બધા પરમાણુઓ માટે પૂર્ણ અષ્ટક ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થાયી હોય છે.
$3$. વધુ વિદ્યુતઋણ પરમાણુ પર ઋણ વીજભાર અને ઓછા વિદ્યુતઋણ પરમાણુ પર ધન વીજભાર ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થાયી હોય છે.
$4$. નજીકના પરમાણુઓ પર સમાન વીજભાર ધરાવતા બંધારણો અત્યંત અસ્થાયી હોય છે.
$p$-નાઇટ્રોફીનોકસાઇડ આયનમાં,સસ્પંદન ફીનોકસાઇડ ઓક્સિજનથી નાઇટ્રો ગ્રુપ તરફ ઋણ વીજભારના સ્થાનાંતર દ્વારા થાય છે.
બંધારણ $C$ એ સૌથી અસ્થાયી છે કારણ કે તે નાઇટ્રોજન પર ધન વીજભાર અને ઓક્સિજન પર ઋણ વીજભાર ધરાવે છે,જે અન્ય બંધારણોની તુલનામાં ઓછી સ્થિરતા દર્શાવે છે.

(C) રેઝોનન્સ બંધારણોની સ્થિરતા કેટલાક પરિબળો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:
$1$. વધુ સહસંયોજક બંધ ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થિર હોય છે.
$2$. બધા પરમાણુઓ માટે પૂર્ણ અષ્ટક ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થિર હોય છે.
$3$. વધુ વિદ્યુતઋણ પરમાણુ પર ઋણ વીજભાર અને ઓછા વિદ્યુતઋણ પરમાણુ પર ધન વીજભાર ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થિર હોય છે.
$4$. પાસપાસેના પરમાણુઓ પર સમાન વીજભાર ધરાવતા બંધારણો સ્થિરતાની દ્રષ્ટિએ ખૂબ જ અસ્થિર હોય છે.
વિકલ્પ $C$ માં,આપણી પાસે પાસપાસેના ધન અને ઋણ વીજભાર $(-\overset{\oplus}{C}H - \overset{\ominus}{C}H-)$ વાળું બંધારણ છે,જે તેને અન્યની તુલનામાં ખૂબ જ અસ્થિર બનાવે છે.

(C) રેઝોનન્સનું સ્ટેરિક અવરોધ $(SIR)$ ત્યારે થાય છે જ્યારે ઓર્થો સ્થાન પર રહેલા મોટા સમૂહો સબસ્ટિટ્યુઅન્ટને બેન્ઝીન રિંગના સમતલમાંથી બહાર ધકેલે છે,જેનાથી કોન્જુગેશન ખોરવાય છે.
$1$-બ્રોમો-$2,4,6$-ટ્રાયનાઈટ્રોબેન્ઝીનમાં,બ્રોમીન પરમાણુની સાપેક્ષમાં ઓર્થો સ્થાન ($2$ અને $6$) પર રહેલા મોટા નાઈટ્રો સમૂહો નાઈટ્રો સમૂહોને બેન્ઝીન રિંગના સમતલમાંથી બહાર ધકેલે છે,જે નાઈટ્રો સમૂહો અને રિંગ વચ્ચેના રેઝોનન્સને અવરોધે છે. આ રેઝોનન્સના સ્ટેરિક અવરોધનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

(C) સંસ્પંદન બંધારણોમાં પરમાણુઓની ગોઠવણી અને ઇલેક્ટ્રોનની કુલ સંખ્યા સમાન હોવી જોઈએ.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$A$ એ એનોલેટ સ્વરૂપ દર્શાવે છે જ્યાં ઋણ વીજભાર ઓક્સિજન પરમાણુ પર વિસ્થાનિકૃત છે.
વિકલ્પો $B$ અને $D$ માન્ય સંસ્પંદન બંધારણો દર્શાવે છે.
વિકલ્પ $C$ બ્રિજહેડ કાર્બન પર ઋણ વીજભાર દર્શાવે છે. બ્રેટના નિયમ મુજબ,નાના બાયસાઇક્લિક સિસ્ટમમાં બ્રિજહેડ સ્થાન પર ઋણ વીજભાર (અથવા દ્વિબંધ) મૂકવો અત્યંત અસ્થિર છે અને તે સંસ્પંદન સંકર બંધારણમાં નોંધપાત્ર ફાળો આપતું નથી. તેથી,તેને માન્ય સંસ્પંદન બંધારણ ગણવામાં આવતું નથી.

(D) ચાલો દરેક વિકલ્પનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$: પ્રથમ બંધારણમાં,ઋણ વીજભાર ઓક્સિજન પરમાણુ $(O)$ પર છે,જે સલ્ફર $(S)$ કરતા વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ છે. બીજા બંધારણમાં,ઋણ વીજભાર સલ્ફર પરમાણુ પર છે. $O$ વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ હોવાથી,તે $S$ કરતા ઋણ વીજભારને વધુ સારી રીતે સમાવી શકે છે. આમ,પ્રથમ બંધારણ વધુ સ્થિર છે. આપેલ ક્રમ સાચો છે.
$B$: પ્રથમ બંધારણમાં તમામ પરમાણુઓ અષ્ટક પૂર્ણ ધરાવે છે (ઓક્સિજન પરમાણુમાં દ્વિબંધ અને બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે). બીજા બંધારણમાં અપૂર્ણ અષ્ટક સાથે કાર્બોકેટાયન છે. તેથી,પ્રથમ બંધારણ વધુ સ્થિર છે. આપેલ ક્રમ સાચો છે.
$C$: પ્રથમ બંધારણમાં $(CH_2=N=N)$,બીજા બંધારણ $(CH_2-N=N)$ ની તુલનામાં વધુ સહસંયોજક બંધ છે. વધુ સહસંયોજક બંધ ધરાવતા બંધારણો સામાન્ય રીતે વધુ સ્થિર હોય છે. આપેલ ક્રમ સાચો છે.
આમ,આપેલ તમામ સ્થિરતા ક્રમની સરખામણી સાચી હોવાથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(B) કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધની આસપાસ પરિભ્રમણ માટે $\pi$-બંધ તોડવો જરૂરી છે. આ પરિભ્રમણ માટે જરૂરી ઉર્જા $\pi$-બંધ તૂટવાથી બનતી સ્પીસીઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
આ અણુઓમાં,$\pi$-બંધ તૂટીને બે વલયો બનાવે છે,જેમાં એક પર ધન વીજભાર અને બીજા પર ઋણ વીજભાર હોય છે. આ વલયોની સ્થિરતા હ્યુકેલના નિયમ (એરોમેટિકતા) દ્વારા નક્કી થાય છે.
$(A)$ માટે: બંધ તૂટવાથી $5$-સભ્યયુક્ત કેટાયન (એરોમેટિક) અને $3$-સભ્યયુક્ત એનાયન (એન્ટી-એરોમેટિક) બને છે.
$(B)$ માટે: બંધ તૂટવાથી $5$-સભ્યયુક્ત કેટાયન (એરોમેટિક) અને $7$-સભ્યયુક્ત એનાયન (એરોમેટિક) બને છે.
$(C)$ માટે: બંધ તૂટવાથી $3$-સભ્યયુક્ત કેટાયન (એન્ટી-એરોમેટિક) અને $7$-સભ્યયુક્ત એનાયન (એરોમેટિક) બને છે.
જેમ કે $(B)$ બે એરોમેટિક વલયો બનાવે છે,તેથી $\pi$-બંધ સૌથી સરળતાથી તૂટે છે,જેના માટે સૌથી ઓછી ઉર્જાની જરૂર પડે છે. $(C)$ એન્ટી-એરોમેટિક વલય બનાવે છે,તેથી તેને તોડવું સૌથી મુશ્કેલ છે. આમ,પરિભ્રમણ ઉર્જાનો ક્રમ $C > A > B$ છે.

(C) સંસ્પંદન માટે,ધન વીજભાર $\pi$-બંધ અથવા અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે સંયુગ્મન (conjugation) માં હોવો જોઈએ.
$(A)$ બેન્ઝાઇલ કાર્બોકેટાયન: કાર્બન પરનો ધન વીજભાર બેન્ઝીન વલય સાથે સંયુગ્મનમાં છે,તેથી તે સંસ્પંદનમાં ભાગ લે છે.
$(B)$ $CH_2 = CH - CH = CH - CH_2^{\oplus}$: ધન વીજભાર $\pi$-બંધો સાથે સંયુગ્મનમાં છે,તેથી તે સંસ્પંદનમાં ભાગ લે છે.
$(C)$ એનિલીનિયમ આયન $(C_6H_5NH_3^{\oplus})$: ધન વીજભાર નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર છે,જેની પાસે બેન્ઝીન વલય સાથે સંસ્પંદન કરવા માટે કોઈ ખાલી $p$-કક્ષક કે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી. નાઇટ્રોજન $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને સંયુગ્મન વધારી શકતું નથી. તેથી,ધન વીજભાર સંસ્પંદનમાં સામેલ નથી.
$(D)$ ટ્રોપિલિયમ કેટાયન: ધન વીજભાર ચક્રીય સંયુગ્મિત તંત્રનો ભાગ છે,તેથી તે સંસ્પંદનમાં ભાગ લે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) કાર્બન-કાર્બન બંધની આસપાસ પરિભ્રમણની સરળતા દ્વિ-બંધના ગુણધર્મો પર આધાર રાખે છે. દ્વિ-બંધનો ગુણધર્મ ચાર્જ સેપરેશન દ્વારા બનતા ઝ્વિટરઆયોનિક રેઝોનન્સ સ્ટ્રક્ચરની સ્થિરતા દ્વારા નક્કી થાય છે.
$1$. સ્ટ્રક્ચર $B$ માં,ચાર્જ સેપરેશન બે એરોમેટિક રિંગ્સ (સાયક્લોપ્રોપેનાઇલ કેટાયન અને સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઇલ એનાયન) તરફ દોરી જાય છે,જે ખૂબ જ સ્થિર છે.
$2$. સ્ટ્રક્ચર $A$ માં,ચાર્જ સેપરેશન એક એરોમેટિક રિંગ (સાયક્લોપ્રોપેનાઇલ કેટાયન) અને એક નોન-એરોમેટિક રિંગ તરફ દોરી જાય છે.
$3$. સ્ટ્રક્ચર $C$ માં,ચાર્જ સેપરેશન એક એરોમેટિક રિંગ અને એક એન્ટી-એરોમેટિક રિંગ (સાયક્લોપ્રોપેનાઇલ એનાયન) તરફ દોરી જાય છે,જે ખૂબ જ અસ્થિર છે.
ઝ્વિટરઆયોનિક સ્વરૂપની સ્થિરતા $B > A > C$ હોવાથી,દ્વિ-બંધના ગુણધર્મનું પ્રમાણ (અને તેથી પરિભ્રમણ માટેની ઉર્જા અવરોધ) $C > A > B$ ક્રમમાં છે. તેથી,પરિભ્રમણની સરળતા $B > A > C$ છે.

(A) આ અણુ $N$-મિથાઈલ$-4-$પાયરિડોન છે. નાઈટ્રોજન પરમાણુ તેની અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ રિંગમાં આપે છે,જેના કારણે ઈલેક્ટ્રોન ઓક્સિજન પરમાણુ તરફ સ્થાનાંતરિત થાય છે. આના પરિણામે એક સંસ્પંદન બંધારણ મળે છે જેમાં ઓક્સિજન પરમાણુ પર આંશિક ઋણ વીજભાર $(\delta^-)$ અને નાઈટ્રોજન પરમાણુ પર આંશિક ધન વીજભાર $(\delta^+)$ હોય છે. ઓક્સિજન પરમાણુ પર વધુ ઈલેક્ટ્રોન ઘનતા હોવાને કારણે,તે અણુમાં સૌથી વધુ બેઝિક સ્થાન તરીકે વર્તે છે. તેથી,ઈલેક્ટ્રોન-અનુરાગી $H^{+}$ આયન સૌથી વધુ અનુકૂળ રીતે સ્થાન $a$ પર ઓક્સિજન પરમાણુ પર હુમલો કરશે.

(B) કેનોનિકલ બંધારણોની સ્થિરતા નક્કી કરવા માટેના નિયમો:
$1$. વધુ સહસંયોજક બંધ ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થિર હોય છે.
$2$. બધા પરમાણુઓ માટે પૂર્ણ અષ્ટક ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થિર હોય છે.
$3$. વધુ વિદ્યુતઋણ પરમાણુ (જેમ કે $O$) પરનો ઋણ વીજભાર ઓછા વિદ્યુતઋણ પરમાણુ (જેમ કે $C$) કરતા વધુ સ્થિર હોય છે.
બંધારણોનું વિશ્લેષણ:
- બંધારણ $(III)$ માં મહત્તમ સહસંયોજક બંધો છે અને બધા પરમાણુઓ (હાઇડ્રોજન સિવાય) ના અષ્ટક પૂર્ણ છે. તેથી,તે સૌથી વધુ સ્થિર છે.
- બંધારણ $(I)$ માં કાર્બન પરમાણુ પર ઋણ વીજભાર છે.
- બંધારણ $(II)$ માં ઓક્સિજન પરમાણુ પર ઋણ વીજભાર છે પરંતુ તેમાં પાસપાસે વિરુદ્ધ વીજભાર (દ્વિધ્રુવ) પણ છે,જે તેને $(I)$ કરતા ઓછું સ્થિર બનાવે છે.
- તેથી,સ્થિરતાનો ક્રમ $(III) > (I) > (II)$ છે.

(C) રેઝોનન્સ એનર્જી એ અણુમાં રહેલા સંયુગ્મન (conjugation) ના વ્યાપના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
$(I)$ $CH_2=CH-CH=CH-OCH_3$ માં $4$ સંયુગ્મિત $\pi$-બંધોની સિસ્ટમ છે (ઓક્સિજન પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સહિત),જે વિસ્તૃત સંયુગ્મન પૂરું પાડે છે.
$(II)$ $CH_2=CH-C(OCH_3)=CH_2$ માં ક્રોસ-કોન્જુગેટેડ સિસ્ટમ છે.
$(III)$ $CH_2=CH-OCH_3$ માં માત્ર $2$ સંયુગ્મિત $\pi$-બંધો છે.
તેથી,સંયુગ્મનનો વ્યાપ $I > II > III$ છે,જેનો અર્થ છે કે રેઝોનન્સ એનર્જીનો ક્રમ $I > II > III$ છે.

(B) રેઝોનન્સ બંધારણોની સ્થિરતા નીચેના નિયમો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:
$1$. બધા અણુઓ માટે પૂર્ણ અષ્ટક ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થિર હોય છે.
$2$. ઓછા ફોર્મલ ચાર્જ ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થિર હોય છે.
$3$. વધુ વિદ્યુતઋણ અણુ પર ઋણ વીજભાર અને ઓછા વિદ્યુતઋણ અણુ પર ધન વીજભાર વધુ સ્થિર હોય છે.
બંધારણ $I$ માં,બધા અણુઓ પાસે પૂર્ણ અષ્ટક છે,પરંતુ ઓક્સિજન અણુ $(O^{\oplus})$ પર ધન વીજભાર છે.
બંધારણ $II$ માં,કાર્બન અણુ પાસે અપૂર્ણ અષ્ટક છે (કાર્બોકેટાયન),જે તેને સૌથી ઓછું સ્થિર બનાવે છે.
બંધારણ $III$ માં,બધા અણુઓ પાસે પૂર્ણ અષ્ટક છે,અને ધન વીજભાર નાઇટ્રોજન અણુ $(N^{\oplus})$ પર છે.
નાઇટ્રોજન એ ઓક્સિજન કરતા ઓછો વિદ્યુતઋણ હોવાથી,તે ધન વીજભારને વધુ સારી રીતે સમાવી શકે છે. તેથી,$III$ એ $I$ કરતા વધુ સ્થિર છે.
આમ,સાચો સ્થિરતાનો ક્રમ $III > I > II$ છે.

(D) સંસ્પંદન બંધારણોની સ્થિરતા નક્કી કરવા માટેના નિયમો:
$1$. વધુ સહસંયોજક બંધ ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થાયી હોય છે.
$2$. બધા પરમાણુઓ માટે પૂર્ણ અષ્ટક ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થાયી હોય છે.
$3$. વધુ વિદ્યુતઋણ પરમાણુ પર ઋણ વીજભાર અને ઓછા વિદ્યુતઋણ પરમાણુ પર ધન વીજભાર ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થાયી હોય છે.
વિકલ્પ $D$ માં,બંધારણ $(I)$ માં ઋણ વીજભાર નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર છે,જે ઓક્સિજન કરતા ઓછો વિદ્યુતઋણ છે. બંધારણ $(II)$ માં ઋણ વીજભાર ઓક્સિજન પરમાણુ પર છે. ઓક્સિજન નાઇટ્રોજન કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ હોવાથી,$(II)$ એ $(I)$ કરતા વધુ સ્થાયી છે. તેથી,$(I)$ એ $(II)$ કરતા ઓછું સ્થાયી છે.

(C) સંસ્પંદન બંધારણોની સ્થિરતા નક્કી કરવા માટે,આપણે નીચેના નિયમો ધ્યાનમાં લઈએ છીએ:
$1$. વધુ સહસંયોજક બંધ ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થિર હોય છે.
$2$. બધા પરમાણુઓ માટે પૂર્ણ અષ્ટક ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થિર હોય છે.
$3$. વધુ વિદ્યુતઋણ પરમાણુ પર ઋણ વીજભાર અને ઓછા વિદ્યુતઋણ પરમાણુ પર ધન વીજભાર ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થિર હોય છે.
$4$. ઓછું વીજભાર અલગીકરણ ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થિર હોય છે.
આપેલ બંધારણોમાં,બધા કાર્બોકેટાયન છે. આપણે મિથાઈલ સમૂહ અને દ્વિબંધના સંદર્ભમાં ધન વીજભારના સ્થાનના આધારે કાર્બોકેટાયનની સ્થિરતાની તુલના કરીએ છીએ. બંધારણ $C$ સૌથી અસ્થિર છે કારણ કે તેમાં ધન વીજભાર મિથાઈલ સમૂહની સ્થિરતા આપતી અસરથી સૌથી દૂર છે.

(C) સૌથી વધુ સ્થાયી સંસ્પંદન બંધારણ નક્કી કરવા માટેના નિયમો:
$1$. વધુ સહસંયોજક બંધ ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થાયી હોય છે.
$2$. બધા પરમાણુઓ માટે પૂર્ણ અષ્ટક ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થાયી હોય છે.
$3$. ઋણ વીજભાર વધુ વિદ્યુતઋણ પરમાણુ (જેમ કે $O$) પર અને ધન વીજભાર ઓછો વિદ્યુતઋણ પરમાણુ પર હોવો જોઈએ.
આપેલ સિસ્ટમમાં,ઋણ વીજભાર $CH_2^-$ ગ્રુપમાંથી બેન્ઝીન રિંગમાં અને અંતે કાર્બોનિલ ગ્રુપના ઓક્સિજન પરમાણુ $(C=O)$ પર સ્થાનાંતરિત થઈ શકે છે.
બંધારણ $C$ માં ઋણ વીજભાર ઓક્સિજન પરમાણુ પર છે,જે કાર્બન કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ છે. વધુમાં,આ બંધારણ ઓક્સિજન પરમાણુ માટે પૂર્ણ અષ્ટક જાળવી રાખે છે. તેથી,જે બંધારણમાં ઋણ વીજભાર ઓક્સિજન પરમાણુ પર હોય તે સૌથી વધુ સ્થાયી છે.

(D) વિધાન $(a)$: એલાઈલ કાર્બોકેટાયન $(CH_2=CH-CH_2^+)$ સંસ્પંદન દ્વારા સ્થાયી થાય છે,જ્યારે આઈસોપ્રોપાઈલ કાર્બોકેટાયન $(CH_3-CH^+-CH_3)$ માત્ર હાઈપરકોન્જુગેશન અને પ્રેરક અસર દ્વારા સ્થાયી થાય છે. સંસ્પંદન સ્થાયીકરણ વધુ અસરકારક છે.
વિધાન $(b)$: નેપ્થાલિનમાં તેની ફ્યુઝ્ડ રિંગ બંધારણને કારણે બે અલગ પ્રકારના $C-C$ બંધ હોય છે.
વિધાન $(c)$: આ બંધારણો $\pi$ ઈલેક્ટ્રોન અને નાઈટ્રોજન પરના અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મના સ્થાનાંતરને દર્શાવે છે,જે માન્ય સંસ્પંદન બંધારણો છે.
વિધાન $(d)$: ફિનાઈલ એનાયન એ સાયક્લોહેક્સાડાયનાઈલ એનાયન કરતા ઓછું સ્થાયી છે કારણ કે તેમાં ઋણ વીજભારનું વિસ્થાનિકરણ ઓછું થાય છે.
બધા જ વિધાનો $(a), (b), (c)$ અને $(d)$ સાચા છે.

(A) આપેલ રચના હેલોબેન્ઝીન $(C_6H_5X)$ દર્શાવે છે,જ્યાં $X$ એ હેલોજન પરમાણુ $(F, Cl, Br, I)$ છે જેની પાસે ઇલેક્ટ્રોનની ત્રણ અબંધકારક જોડી છે.
હેલોજન પરમાણુની $+R$ અસર (સંસ્પંદન અસર) ને કારણે,બેન્ઝીન વલયના ઓર્થો અને પેરા સ્થાન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધે છે.
સંસ્પંદન રચનાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. હેલોજન પરમાણુ પરની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન જોડી બેન્ઝીન વલય સાથે દ્વિબંધ બનાવવા માટે સ્થાનાંતરિત થાય છે,અને $\pi$-બંધના ઇલેક્ટ્રોન ઓર્થો સ્થાન પર સ્થાનાંતરિત થાય છે.
$2$. ઓર્થો સ્થાન પરનો ઋણ વીજભાર પેરા સ્થાન પર સ્થાનાંતરિત થાય છે.
$3$. પેરા સ્થાન પરનો ઋણ વીજભાર બીજા ઓર્થો સ્થાન પર સ્થાનાંતરિત થાય છે.
$4$. અંતે,ઇલેક્ટ્રોન પાછા હેલોજન પરમાણુ પર સ્થાનાંતરિત થાય છે.
ઓર્થો અને પેરા સ્થાન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધુ હોવાથી,હેલોજન સમૂહ ઓર્થો,પેરા નિર્દેશક છે.

(A) અનુનાદ બંધારણોની સ્થાયિતા નીચેના નિયમો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:
$1$. વધુ સહસંયોજક બંધ ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થાયી હોય છે.
$2$. બધા પરમાણુઓ માટે પૂર્ણ અષ્ટક ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થાયી હોય છે.
$3$. વધુ વિદ્યુતઋણ પરમાણુ પર ઋણ વીજભાર અને ઓછા વિદ્યુતઋણ પરમાણુ પર ધન વીજભાર ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થાયી હોય છે.
બંધારણ $I$ $(CH_2=CH-CH=O)$ માં બધા પરમાણુઓનું અષ્ટક પૂર્ણ છે અને કોઈ વીજભાર નથી,તેથી તે સૌથી વધુ સ્થાયી છે.
બંધારણ $II$ $(^+CH_2-CH=CH-O^-)$ માં કાર્બન પર ધન અને ઓક્સિજન પર ઋણ વીજભાર છે,જે વિદ્યુતઋણતાને કારણે પ્રમાણમાં સ્થાયી છે,પરંતુ તેમાં $I$ કરતા ઓછા સહસંયોજક બંધ છે.
બંધારણ $III$ $(-CH_2-CH=CH-O^+)$ માં કાર્બન પર ઋણ અને ઓક્સિજન પર ધન વીજભાર છે,જે અત્યંત અસ્થાયી છે કારણ કે વધુ વિદ્યુતઋણ ઓક્સિજન પર ધન વીજભાર છે.
તેથી,સ્થાયિતાનો ઊતરતો ક્રમ $I > II > III$ છે.

(D) રેઝોનન્સ માટે સંયુગ્મિત (conjugated) સિસ્ટમની જરૂર હોય છે,જેમાં એકાંતરે સિંગલ અને મલ્ટિપલ બોન્ડ અથવા દ્વિબંધની બાજુમાં લોન પેરની હાજરી હોય છે.
$A$: $CH_3-CH_2-CH_2-CONH_2$ માં નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરની લોન પેર અને કાર્બોનિલ ગ્રુપ $(C=O)$ વચ્ચે સંયુગ્મનને કારણે રેઝોનન્સ જોવા મળે છે.
$B$: $C_6H_5CH_2OH$ (બેન્ઝાઈલ આલ્કોહોલ) માં $-CH_2OH$ ગ્રુપ રેઝોનન્સમાં ભાગ લેતું નથી કારણ કે $-CH_2-$ ગ્રુપ ઇન્સ્યુલેટર તરીકે કામ કરે છે,જે ઓક્સિજન પરની લોન પેરને બેન્ઝીન રિંગ સાથે સંયુગ્મિત થતા અટકાવે છે.
$C$: $CH_3-CH_2-OCH=CH_2$ માં ઓક્સિજન પરમાણુ પરની લોન પેર અને $C=C$ દ્વિબંધ વચ્ચે સંયુગ્મનને કારણે રેઝોનન્સ જોવા મળે છે.
$D$: $CH_3-CH_2-CH=CH-CH_2-NH_2$ એ અ-સંયુગ્મિત સિસ્ટમ છે જ્યાં દ્વિબંધ અને નાઈટ્રોજન પરની લોન પેર $sp^3$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુઓ દ્વારા અલગ પડે છે,તેથી તે રેઝોનન્સ દર્શાવતું નથી.

(D) સંસ્પંદન રચનાઓએ સમાન સંખ્યામાં યુગ્મિત અને અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન અને સમાન પરમાણુ સ્થાનો જાળવી રાખવા જોઈએ.
આપેલ રચનાઓમાં,આપણે એવી રચના શોધી રહ્યા છીએ જે સંસ્પંદનના નિયમોનું ઉલ્લંઘન કરે છે,જેમ કે નાઈટ્રોજન માટે અષ્ટક નિયમનું ઉલ્લંઘન અથવા અમાન્ય વીજભાર વિતરણ.
વિકલ્પ $D$ એવી રચના દર્શાવે છે જ્યાં નાઈટ્રોજન પરમાણુ બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ અને એક કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ છે,અને તે ધન વીજભાર ધરાવે છે. આ રચનામાં,કેન્દ્રિય કાર્બન પરમાણુ પણ ધન વીજભાર ધરાવે છે. આ ગોઠવણી અસ્થિર છે અને નાઈટ્રોઆલ્કીન સિસ્ટમ માટે માન્ય સંસ્પંદન રચનાનું પ્રતિનિધિત્વ કરતી નથી કારણ કે તે પાસપાસેના ધન-ધન વીજભારનું અપાકર્ષણ પેદા કરે છે અને સંસ્પંદન રચનાઓ માટેની સ્થિરતાના માપદંડોનું ઉલ્લંઘન કરે છે.

(B) એન્ટી-એરોમેટિક હોવા માટેના માપદંડો એ છે કે અણુ ચક્રીય,સમતલીય,સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત (conjugated) હોવો જોઈએ અને તેમાં $4n$ $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન હોવા જોઈએ $(n = 1, 2, 3, ...)$.
$(I)$ એઝ્યુલીન: તેમાં $10$ $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન છે,જે $(4n+2)$ નિયમનું પાલન કરે છે $(n=2)$. તેથી,તે એરોમેટિક છે.
$(II)$ સાયક્લોહેપ્ટાટ્રાયન: તેમાં એક $sp^{3}$ સંકરણ ધરાવતો કાર્બન પરમાણુ છે,જે સતત સંયુગ્મનને તોડે છે. તેથી,તે નોન-એરોમેટિક છે.
$(III)$ સાયક્લોપેન્ટાડાયનોન: તેમાં વલયમાં $4$ $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન છે. તે એન્ટી-એરોમેટિક છે.
$(IV)$ ઇન્ડોલ: તેમાં $10$ $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન છે,જે $(4n+2)$ નિયમનું પાલન કરે છે. તેથી,તે એરોમેટિક છે.
$(V)$ સાયક્લોપ્રોપેનાઇલ એનાયન: તેમાં $4$ $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન છે અને તે સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત છે. તેથી,તે એન્ટી-એરોમેટિક છે.
આમ,સંયોજન $III$ અને $V$ એન્ટી-એરોમેટિક છે.

(D) આ પ્રક્રિયામાં સ્ક્વેરિક એસિડ $(A)$ નું $2$ મોલ $OH^-$ દ્વારા ડિપ્રોટોનેશન થઈને સ્ક્વેરેટ ડાયઆયન $(B)$ બને છે.
$1$. સંયોજન '$B$' (સ્ક્વેરેટ ડાયઆયન) એરોમેટિક છે કારણ કે તે ચક્રીય,સમતલીય,સંપૂર્ણ સંયુગ્મિત છે અને તેમાં $6 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન ($4n+2$ નિયમ,જ્યાં $n=1$) છે. તેથી,વિધાન $A$ સાચું છે.
$2$. આ પ્રક્રિયા એસિડ-બેઝ પ્રક્રિયા છે જેમાં સ્ક્વેરિક એસિડમાંથી એસિડિક પ્રોટોન દૂર થાય છે. એસિડ-બેઝ પ્રક્રિયાઓ સામાન્ય રીતે ખૂબ જ ઝડપી હોય છે,ધીમી નહીં. તેથી,વિધાન $B$ ખોટું છે.
$3$. સંયોજન '$A$' (સ્ક્વેરિક એસિડ) માં કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુમાં ઇનોલ સમૂહ હોય છે,જે તેને કીટો-ઇનોલ ટોટોમેરિઝમ દર્શાવવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. તેથી,વિધાન $C$ સાચું છે.
$4$. સ્ક્વેરેટ ડાયઆયન $(B)$ માં રેઝોનન્સને કારણે,ઋણ વીજભાર સમગ્ર વલયમાં વિસ્થાનિકૃત થાય છે,જેનાથી તમામ $C-C$ બંધ લંબાઈ સમાન બને છે. તેથી,વિધાન $D$ સાચું છે.
તેથી,વિધાનો $A, C,$ અને $D$ સાચા છે.

(A) રેઝોનેટિંગ રચનાઓની સ્થિરતા નીચેના નિયમો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:
$1$. તટસ્થ રચનાઓ વીજભારિત રચનાઓ કરતા વધુ સ્થિર હોય છે. રચના $I$ તટસ્થ છે,જ્યારે $II$ અને $III$ વીજભારિત છે. તેથી,$I$ સૌથી વધુ સ્થિર છે.
$2$. વીજભારિત રચનાઓ વચ્ચે,વધુ વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા પરમાણુ (ઓક્સિજન) પર ઋણ વીજભાર અને ઓછી વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા પરમાણુ (કાર્બન) પર ધન વીજભાર હોય તેવી રચના વધુ સ્થિર હોય છે. રચના $II$ માં,ઋણ વીજભાર ઓક્સિજન પરમાણુ પર છે,જ્યારે રચના $III$ માં,ધન વીજભાર ઓક્સિજન પરમાણુ પર છે.
$3$. તેથી,સ્થિરતાનો ક્રમ $I > II > III$ છે.

(C) વિધાન $-I :$ $CH_3-CH=C(CH_3)-CH=O$ સંસ્પંદન દર્શાવે છે,જે સંતૃપ્ત આલ્ડિહાઈડ $CH_3-CH_2-CH_2-CH=O$ ની સરખામણીમાં વીજભારનું અલગીકરણ અને મોટી ડાયપોલ મોમેન્ટ તરફ દોરી જાય છે. તેથી,વિધાન $-I$ સાચું છે.
વિધાન $-II :$ $CH_3-CH=CH-CH=O$ માં,સંયુગ્મનને કારણે $C_1-C_2$ બંધ આંશિક દ્વિબંધ લાક્ષણિકતા ધરાવે છે. આના પરિણામે $CH_3-CH_2-CH_2-CH=O$ માં રહેલા શુદ્ધ એકલ $C_1-C_2$ બંધની સરખામણીમાં બંધ લંબાઈ ટૂંકી હોય છે. તેથી,વિધાન $-II$ ખોટું છે.

(C) સંસ્પંદન બંધારણોની સ્થિરતા નક્કી કરવા માટે,આપણે આ નિયમોનું પાલન કરીએ છીએ:
$1$. વધુ સહસંયોજક બંધ ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થાયી હોય છે.
$2$. બધા અણુઓ માટે પૂર્ણ અષ્ટક ધરાવતા બંધારણો વધુ સ્થાયી હોય છે.
$3$. વધુ વિદ્યુતઋણ અણુ પર ઋણ વીજભાર વધુ સ્થાયી હોય છે.
વિકલ્પ $(C)$ માં,બંધારણ $(I)$ માં નાઇટ્રોજન અણુ પર ઋણ વીજભાર છે,જ્યારે બંધારણ $(II)$ માં ઓક્સિજન અણુ પર ઋણ વીજભાર છે.
ઓક્સિજન નાઇટ્રોજન કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ હોવાથી,ઋણ વીજભાર ઓક્સિજન અણુ પર વધુ સ્થાયી હોય છે.
તેથી,બંધારણ $(I)$ એ બંધારણ $(II)$ કરતા ઓછું સ્થાયી છે.

(B)
$CH_2=CH-CH_2-NH_2$ માં,નાઇટ્રોજન પરમાણુ પરની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) એ $\pi$ બંધથી $sp^3$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુ ($-CH_2-$ સમૂહ) દ્વારા અલગ પડે છે.
સતત સંયુગ્મન (conjugation) ના અભાવને કારણે,આ અણુમાં રેઝોનન્સ અસર જોવા મળતી નથી.

(B) $C_{6}H_{5}NH_{2}$,$C_{6}H_{5}OH$,અને $C_{6}H_{5}Cl$ માં,બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા સબસ્ટિટ્યુન્ટ પાસે ઓછામાં ઓછી એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) હોય છે,જે રિંગની $\pi$-સિસ્ટમ સાથે રેઝોનન્સમાં ભાગ લઈ શકે છે.
$C_{6}H_{5}NH_{3}^{+}$ માં,નાઇટ્રોજન પરમાણુ ચાર બંધ ધરાવે છે અને તેની પાસે રેઝોનન્સ માટે કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ઉપલબ્ધ નથી.
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,બંધારણ $(II)$ એ માન્ય રેઝોનન્સ બંધારણ નથી કારણ કે નાઇટ્રોજન પરમાણુ $10$ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન ધરાવશે,જે અષ્ટકનો નિયમનું ઉલ્લંઘન કરે છે.
તેથી,$C_{6}H_{5}NH_{3}^{+}$ રેઝોનન્સ અસર દર્શાવતું નથી.

(B) $C=O$ બંધની બંધ લંબાઈ સંસ્પંદન (resonance) પર આધાર રાખે છે. સંસ્પંદન જેટલું વધારે,$C=O$ બંધમાં એકલ બંધના ગુણધર્મ એટલા જ વધારે,પરિણામે બંધ લંબાઈ વધે છે.
$I$: ઈથાઈલ પ્રોપેનોએટમાં $C=O$ સમૂહ સાથે કોઈ સંયુગ્મન (conjugation) નથી.
$II$: ઈથાઈલ પ્રોપેનોએટમાં $C=C$ દ્વિબંધ અને $C=O$ સમૂહ વચ્ચે સંયુગ્મન છે,જે $C=O$ માં એકલ બંધના ગુણધર્મમાં વધારો કરે છે.
$III$: ઈથેનાઈલ પ્રોપેનોએટમાં ઓક્સિજન પરમાણુની અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $C=O$ સમૂહ વચ્ચે સંયુગ્મન છે,જે $C=O$ માં એકલ બંધના ગુણધર્મને નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે.
સંસ્પંદન અસરોની સરખામણી કરતા:
$III$ માં,ઓક્સિજન પરમાણુ પરનું અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ સીધું $C=O$ સમૂહ સાથે સંયુગ્મિત છે,જે મજબૂત સંસ્પંદન અસર પેદા કરે છે.
$II$ માં,$C=C$ દ્વિબંધ $C=O$ સમૂહ સાથે સંયુગ્મિત છે.
$I$ માં,આવી કોઈ સંયુગ્મન અસર નથી.
આમ,એકલ બંધના ગુણધર્મનો ક્રમ $III > II > I$ છે.
તેથી,$C=O$ બંધ લંબાઈનો સાચો ક્રમ $III > II > I$ છે.

(D) સંસ્પંદન રચનાઓમાં $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન અથવા અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું સ્થાનાંતર થાય છે,પરંતુ તેમાં પરમાણુઓ કે પરમાણુઓના સમૂહનું સ્થાનાંતર થતું નથી.
રચના $I$,$II$ અને $III$ માં પરમાણુઓનું જોડાણ સમાન રહે છે અને માત્ર ઇલેક્ટ્રોનનું સ્થાન બદલાય છે.
રચના $IV$ માં,ઋણ વીજભાર ટર્મિનલ કાર્બન પર છે,જે એનોલેટ રચનાઓ $I$,$II$ અને $III$ ની તુલનામાં અલગ જોડાણ સૂચવે છે.
આમ,રચના $IV$ એ અન્યની સંસ્પંદન રચના નથી.

(C) બંધની લંબાઈ એ દ્વિ-બંધ લાક્ષણિકતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. સંસ્પંદન (Resonance) દ્વિ-બંધ લાક્ષણિકતામાં વધારો કરે છે,જેનાથી બંધની લંબાઈ ઘટે છે.
રચના $I$ માં,ધન વીજભાર સીધો દ્વિ-બંધ સાથે સંસ્પંદનમાં છે,જે નોંધપાત્ર દ્વિ-બંધ લાક્ષણિકતા તરફ દોરી જાય છે.
રચના $II$ માં,ધન વીજભાર પણ સંસ્પંદનમાં છે,પરંતુ બે ધન વીજભારની હાજરી $I$ ની તુલનામાં અલગ ઇલેક્ટ્રોનિક વાતાવરણ બનાવે છે.
રચના $III$ માં,ધન વીજભાર દ્વિ-બંધથી $CH_2$ સમૂહ દ્વારા અલગ પડે છે,તેથી તેમાં સંસ્પંદન-પ્રેરિત દ્વિ-બંધ લાક્ષણિકતા હોતી નથી.
તેથી,બંધની લંબાઈનો ક્રમ: $III > II > I$ છે.

(B) મિથાઈલ એસિટેટ $(CH_3COOCH_3)$ માં,$\alpha$ બંધ એ $C=O$ દ્વિબંધ છે,જે સૌથી ટૂંકો છે.
$\beta$ બંધ એ $C-O$ એકલ બંધ (એસ્ટર લિંકેજ) છે અને $\gamma$ એ મિથોક્સી સમૂહનો $C-O$ બંધ છે.
અનુનાદને કારણે,એસ્ટર $C-O$ બંધ $(\beta)$ થોડો દ્વિબંધ ગુણધર્મ પ્રાપ્ત કરે છે,જ્યારે $\gamma$ બંધ શુદ્ધ એકલ બંધ તરીકે રહે છે.
આમ,બંધ લંબાઈનો ક્રમ $C=O < C-O_{\text{ester}} < C-O_{\text{alkyl}}$ છે,એટલે કે $\alpha < \beta < \gamma$.