Electronic Displacement in covalent bond Questions in Gujarati

(A) એસિડિક પ્રબળતા એ પરિણામી સંયુગ્મી બેઇઝ (એનાયન) ની સ્થિરતાના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
$1$. $H_c$ એ બે કાર્બોનિલ સમૂહોની વચ્ચેના $\alpha$-કાર્બન પર સ્થિત છે ($\beta$-ડાયકાર્બોનિલ સંયોજન). પરિણામી એનાયન બંને કાર્બોનિલ સમૂહો સાથે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે.
$2$. $H_b$ એ એક કાર્બોનિલ સમૂહની બાજુના $\alpha$-કાર્બન પર છે. પરિણામી એનાયન એક કાર્બોનિલ સમૂહ સાથે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે.
$3$. $H_a$ એ ટર્મિનલ મિથાઈલ સમૂહ પર છે. પરિણામી એનાયનમાં કોઈ રેઝોનન્સ સ્થિરતા હોતી નથી.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $H_c > H_b > H_a$ છે.

(D) એસિડિક પ્રબળતા એ $\alpha$-હાઇડ્રોજન દૂર થયા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઝ (એનાયન) ની સ્થિરતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
$(I)$ સાયક્લોહેક્ઝેન$-1,3-$ડાયોન: $\alpha$-હાઇડ્રોજન બે કાર્બોનિલ જૂથોની વચ્ચે છે,જે પરિણામી એનાયનને રેઝોનન્સ દ્વારા અત્યંત સ્થિર બનાવે છે.
$(II)$ $\delta$-વેલેરોલેક્ટોન: $\alpha$-હાઇડ્રોજન એક કાર્બોનિલ જૂથ અને એક ઓક્સિજન પરમાણુની બાજુમાં છે,જે $\beta$-ડાયકાર્બોનિલ સિસ્ટમ કરતા ઓછા એસિડિક છે.
$(III)$ ટેટ્રાહાઇડ્રોપાયરાન$-4-$ઓન: $\alpha$-હાઇડ્રોજન માત્ર એક કાર્બોનિલ જૂથની બાજુમાં છે.
$(IV)$ મિથાઈલ $2,6-$ડાયોક્સોસાયક્લોહેક્ઝેનકાર્બોક્સિલેટ: આ સંયોજનમાં બે કાર્બોનિલ જૂથોની વચ્ચે અત્યંત એસિડિક હાઇડ્રોજન છે,અને એસ્ટર જૂથની હાજરી ઇલેક્ટ્રોન-ખેંચવાની અસરને કારણે એસિડિટીમાં વધારો કરે છે.
એનાયનની સ્થિરતાની સરખામણી કરતા:
- સંયોજન $(II)$ માં સૌથી ઓછા એસિડિક $\alpha$-હાઇડ્રોજન છે.
- સંયોજન $(III)$ એ ઓક્સિજનની ઇન્ડક્ટિવ અસરને કારણે $(II)$ કરતા વધુ એસિડિક છે.
- સંયોજન $(I)$ એ $\beta$-ડાયકીટોન છે,જે નોંધપાત્ર રીતે વધુ એસિડિક છે.
- સંયોજન $(IV)$ એ વધારાના એસ્ટર જૂથની હાજરીને કારણે સૌથી વધુ એસિડિક છે,જે એનાયનને વધારાનું રેઝોનન્સ અને ઇન્ડક્ટિવ સ્થિરતા આપે છે.
આમ,એસિડિક પ્રબળતાનો વધતો ક્રમ: $II < III < I < IV$ છે.

(B) હાઇપરકોન્જુગેશન એ $\alpha$-કાર્બન (જે $sp^2$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બન પરમાણુ સાથે સીધો જોડાયેલ હોય) સાથે જોડાયેલા $C-H$ બંધના $\sigma$-ઇલેક્ટ્રોનની બાજુના ખાલી અથવા આંશિક રીતે ભરાયેલા $p$-ઓર્બિટલ અથવા $\pi$-ઓર્બિટલ સાથેની આંતરક્રિયાને કારણે થાય છે.
આપેલ બંધારણમાં,$C=C$ દ્વિબંધની બાજુના કાર્બન $\alpha$-કાર્બન છે.
બંધ $I$ એ $\alpha$-કાર્બન પરનો $C-H$ બંધ છે.
બંધ $V$ એ $\alpha$-કાર્બન પરનો $C-H$ બંધ છે.
બંધ $II$,$III$,અને $IV$ એ $\alpha$-કાર્બન પરના $C-H$ બંધ નથી.
તેથી,$\sigma$-બંધ $I$ અને $V$ હાઇપરકોન્જુગેશનમાં ભાગ લે છે.

(D) સંયોજનની એસિડિક પ્રબળતા પ્રોટોન $(H^+)$ દૂર થયા પછી બનતા તેના સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$(x)$ સાયક્લોપેન્ટાડાયન: પ્રોટોન ગુમાવ્યા પછી,તે સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઈલ એનાયન બનાવે છે,જે એરોમેટિક છે ($6 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન,હકલનો નિયમ).
$(y)$ સાયક્લોહેપ્ટાટ્રાયન: પ્રોટોન ગુમાવ્યા પછી,તે સાયક્લોહેપ્ટાટ્રાયનાઈલ એનાયન બનાવે છે,જે એન્ટી-એરોમેટિક છે ($8 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન,અસ્થિર).
$(z)$ $5-$સાયનોસાયક્લોપેન્ટાડાયન: પ્રોટોન ગુમાવ્યા પછી,તે $-CN$ સમૂહ ધરાવતું સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઈલ એનાયન બનાવે છે. $-CN$ સમૂહ એ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહ ($-I$ અને $-M$ અસર) છે,જે રેઝોનન્સ અને ઇન્ડક્ટિવ અસર દ્વારા એરોમેટિક એનાયનને વધુ સ્થિર બનાવે છે.
સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતાની સરખામણી:
$1$. $(z)$ નો એનાયન $-CN$ સમૂહને કારણે સૌથી વધુ સ્થિર છે.
$2$. $(x)$ નો એનાયન એરોમેટિક અને સ્થિર છે.
$3$. $(y)$ નો એનાયન એન્ટી-એરોમેટિક અને અત્યંત અસ્થિર છે.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $z > x > y$ છે.

(A) એસિડિક પ્રબળતા એ બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપકોની ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક અસરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
સંયોજન $2$ માં ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન-દાતા મિથાઈલ ગ્રુપ $(-CH_3)$ છે,જે એસિડિકતા ઘટાડે છે.
સંયોજન $1$ માં ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક ક્લોરિન પરમાણુઓ $(-Cl)$ છે,જે એસિડિકતા વધારે છે.
સંયોજન $3$ માં ત્રણ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક નાઈટ્રો ગ્રુપ $(-NO_2)$ છે,જે ક્લોરિન પરમાણુઓ કરતા ઘણી વધારે એસિડિકતા વધારે છે.
તેથી,વધતી જતી એસિડિકતાનો ક્રમ $2 < 1 < 3$ છે.

(B) સાચો જવાબ $(b)$ છે.
$1,8-$બિસ(ડાયમિથાઈલએમિનો)નેપ્થલીન,જેને 'પ્રોટોન સ્પોન્જ' તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે અસાધારણ રીતે ઉચ્ચ બેઝિકતા દર્શાવે છે.
$1-$ડાયમિથાઈલએમિનોનેપ્થલીનમાં,નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરની અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ નેપ્થલીન વલય સાથે અનુનાદમાં ભાગ લે છે,જે પ્રોટોનેશન માટે તેની ઉપલબ્ધતા ઘટાડે છે.
$1,8-$બિસ(ડાયમિથાઈલએમિનો)નેપ્થલીનમાં,બે વિશાળ $-N(CH_3)_2$ સમૂહો $1$ અને $8$ સ્થાન પર એકબીજાની નજીક હોવાને કારણે અવકાશી અવરોધ (steric crowding) અનુભવે છે. આના કારણે ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ નેપ્થલીન વલયના સમતલની બહાર ધકેલાય છે,જેનાથી અનુનાદ અટકે છે.
અનુનાદમાં ભાગ ન લઈ શકવાને કારણે,આ ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ પ્રોટોનેશન માટે વધુ ઉપલબ્ધ બને છે,જે આ અણુને વધુ પ્રબળ બેઝ બનાવે છે.

(C) આ સંયોજનોની એસિડિક પ્રબળતા $\alpha$-હાઈડ્રોજન દૂર થયા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે. સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતા વિસ્થાપક સમૂહોની ઈલેક્ટ્રોન-આકર્ષક $-I$ અસર દ્વારા વધે છે.
સંયોજન $C$ માં,$\alpha$-હાઈડ્રોજન બે કાર્બોનિલ સમૂહો (કીટોન) ની વચ્ચે છે,જે પ્રબળ $-I$ અસર દર્શાવે છે,જે સંયુગ્મી બેઝને ખૂબ જ સ્થિર બનાવે છે.
સંયોજન $A$ માં,$\alpha$-હાઈડ્રોજન એક કીટોન અને એક એસ્ટર સમૂહની વચ્ચે છે. એસ્ટર સમૂહ કીટોન સમૂહ કરતા ઓછો ઈલેક્ટ્રોન-આકર્ષક છે.
સંયોજન $B$ માં,બે એસ્ટર સમૂહો એક જ કાર્બન પર છે. જોકે ત્યાં બે સમૂહો છે,અવકાશી અવરોધ અને વિશિષ્ટ ઈલેક્ટ્રોનિક વાતાવરણને કારણે,$A$ ની રચનાની તુલનામાં $\alpha$-હાઈડ્રોજન ઓછો એસિડિક બને છે.
આમ,વધતી જતી એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $B < A < C$ છે.

(C) હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની એસિડિક પ્રબળતા પ્રોટોન દૂર થયા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઇઝ (કાર્બેનાયન) ની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$H_a$ દૂર કરવાથી $sp^3$ કાર્બન પર કાર્બેનાયન બને છે.
$H_b$ દૂર કરવાથી દ્વિબંધની બાજુના (એલાઈલિક સ્થાન) $sp^3$ કાર્બન પર કાર્બેનાયન બને છે,જે રેઝોનન્સ દ્વારા સ્થિર થાય છે.
$H_c$ દૂર કરવાથી દ્વિબંધના (વિનાઇલિક સ્થાન) $sp^2$ કાર્બન પર કાર્બેનાયન બને છે.
પરિણામી એનાયનની સ્થિરતાનો ક્રમ છે:
એલાઈલિક કાર્બેનાયન $>$ વિનાઇલિક કાર્બેનાયન $>$ આલ્કાઇલ કાર્બેનાયન.
તેથી,એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ $H_b > H_c > H_a$ છે.

(A) હાઇડ્રોજન પરમાણુની એસિડિકતા પ્રોટોન દૂર થયા પછી બનતા સંયુગ્મી બેઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
આપેલ બંધારણમાં,$H_a$ એ બે કાર્બોનિલ સમૂહોની વચ્ચે આવેલો છે ($\beta$-ડાયકાર્બોનિલ સિસ્ટમ).
$H_a$ દૂર થવાથી બનતો કાર્બેનાયન બંને કાર્બોનિલ સમૂહો સાથે સંસ્પંદન (resonance) દ્વારા સ્થાયી થાય છે,જે તેને સક્રિય મિથિલીન સમૂહ બનાવે છે.
તેથી,$H_a$ એ અણુમાં સૌથી વધુ એસિડિક હાઇડ્રોજન છે.

(C) બંધારણ $III$ માં,ઓક્સિજન પરમાણુ પર ધન વીજભાર છે પરંતુ તેનું અષ્ટક પૂર્ણ છે કારણ કે તે ત્રણ બંધ (બે એકલ અને એક દ્વિબંધ) બનાવે છે અને તેની પાસે એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
બંધારણ $I$ અને $II$ માં,ધન વીજભાર ધરાવતા કાર્બન પરમાણુનું અષ્ટક અપૂર્ણ છે (માત્ર $6$ ઇલેક્ટ્રોન).
બંધારણ $III$ માં તમામ પરમાણુઓનું અષ્ટક પૂર્ણ હોવાથી,તે સૌથી વધુ સ્થાયી કેનોનિકલ બંધારણ છે.

(A) $C=C$ બંધની આસપાસ પરિભ્રમણ અવરોધ તે બંધના દ્વિબંધ ગુણધર્મ સાથે સીધો સંબંધ ધરાવે છે.
$(I)$ $CH_2=CH_2$: આ એક શુદ્ધ આલ્કીન છે જેમાં કોઈ રેઝોનન્સ નથી,તેથી તેમાં સૌથી વધુ દ્વિબંધ ગુણધર્મ છે.
$(II)$ $CH_3O-CH=CH_2$: ઓક્સિજન પરમાણુ પરની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $C=C$ બંધ સાથે રેઝોનન્સમાં ભાગ લે છે,જે $C=C$ બંધમાં થોડો એકલ બંધ ગુણધર્મ લાવે છે,પરિણામે $(I)$ ની તુલનામાં પરિભ્રમણ અવરોધ ઘટે છે.
$(III)$ $CH_3O-CH=CH-COOEt$: આ અણુ 'પુશ-પુલ' રેઝોનન્સ દર્શાવે છે. ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ $CH_3O$ ગ્રુપ અને ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ $COOEt$ ગ્રુપ રેઝોનન્સમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે,જેનાથી $(II)$ ની તુલનામાં $C=C$ બંધમાં વધુ એકલ બંધ ગુણધર્મ આવે છે.
તેથી,દ્વિબંધ ગુણધર્મનો (અને પરિણામે પરિભ્રમણ અવરોધનો) ક્રમ $I > II > III$ છે.

(A) $C=C$ બંધની આસપાસ પરિભ્રમણ અવરોધ તે બંધના દ્વિબંધ લાક્ષણિકતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
અનુનાદ (Resonance) એકલ બંધ લાક્ષણિકતા દાખલ કરીને દ્વિબંધ લાક્ષણિકતા ઘટાડે છે.
$(I)$ માં,ફિનાઈલ જૂથ $C=C$ બંધ સાથે સંયુગ્મિત છે.
$(II)$ માં,બંને ફિનાઈલ જૂથો $C=C$ બંધ સાથે સંયુગ્મિત છે,જે $(I)$ કરતા વધુ અનુનાદ અને તેથી વધુ એકલ બંધ લાક્ષણિકતા તરફ દોરી જાય છે.
$(III)$ માં,એક ફિનાઈલ રિંગ પર $-OCH_3$ જૂથ (પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ જૂથ) ની હાજરી અનુનાદ ફાળામાં વધુ વધારો કરે છે,જે સૌથી વધુ એકલ બંધ લાક્ષણિકતા અને સૌથી ઓછો પરિભ્રમણ અવરોધ ધરાવે છે.
તેથી,દ્વિબંધ લાક્ષણિકતા (અને તેથી પરિભ્રમણ અવરોધ) નો ક્રમ $(I) > (II) > (III)$ છે.

(D) સાચો જવાબ $(d)$ છે.
ક્રોસ-કોન્જુગેશન એ એક એવી સિસ્ટમ છે જ્યાં બે $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન સિસ્ટમ્સ ત્રીજી $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન સિસ્ટમ સાથે જોડાયેલી હોય છે,પરંતુ એકબીજા સાથે નહીં.
$CH_2=CH-C(=CH_2)-CH=CH_2$ માં,બે ટર્મિનલ વિનાઇલ જૂથો $(CH_2=CH-)$ મધ્યવર્તી $C=CH_2$ જૂથ સાથે જોડાયેલા છે,પરંતુ તેઓ એકબીજા સાથે સતત રેખીય કોન્જુગેશનમાં નથી.

(B) એરિલ સમૂહની સ્થળાંતર કરવાની ક્ષમતા બેન્ઝીન વલયમાં રહેલી ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
જે સમૂહો વલયમાં ઇલેક્ટ્રોનનું દાન કરે છે તે સ્થળાંતર ક્ષમતા વધારે છે,જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન ખેંચનારા સમૂહો તેને ઘટાડે છે.
ઇલેક્ટ્રોન-દાન/ખેંચવાની અસરોનો ક્રમ આ મુજબ છે:
$-OCH_3$ (પ્રબળ $+M$ અસર) > $-CH_3$ (હાઇપરકોન્જુગેશન અને $+I$ અસર) > $-H$ (સંદર્ભ) > $-Cl$ ($-I$ અસર $+M$ અસર કરતા પ્રબળ છે).
તેથી,સ્થળાંતર ક્ષમતાનો ઉતરતો ક્રમ: $(a) > (d) > (b) > (c)$ છે.

(D) હાઇડ્રાઇડ દાતા તરીકે કાર્ય કરવાની ક્ષમતા પરિણામી કાર્બોનિલ સંયોજનની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે. ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ $(EDG)$ કાર્બોનિલ ગ્રુપને અસ્થિર બનાવે છે,જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ તેને સ્થિર કરે છે. $-OCH_3$ અને $-CH_3$ ગ્રુપ ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ છે,જે બેન્ઝીન રિંગ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,જેનાથી હાઇડ્રાઇડનું સ્થાનાંતરણ સરળ બને છે. તેથી,$(b)$ અને $(c)$ બંને સંદર્ભ સંયોજન કરતા વધુ સારા હાઇડ્રાઇડ દાતા છે.

(A) $EAS$ પ્રત્યેની પ્રતિક્રિયાત્મકતા બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપક સમૂહની ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે.
ત્રણેય સમૂહો ($-CH_3$,$-CD_3$,$-CT_3$) હાઇપરકોન્જુગેશન દર્શાવે છે.
$C-H$,$C-D$,અને $C-T$ બંધની મજબૂતીનો ક્રમ આ મુજબ છે: $C-H < C-D < C-T$ (આઇસોટોપિક અસરને કારણે).
$C-H$ બંધ સૌથી નબળો હોવાથી,તે તોડવો સૌથી સરળ છે,જે સૌથી મજબૂત હાઇપરકોન્જુગેટિવ અસર તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,હાઇપરકોન્જુગેશન દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ક્ષમતાનો ક્રમ: $-CH_3 > -CD_3 > -CT_3$ છે.
પરિણામે,$EAS$ પ્રત્યેની પ્રતિક્રિયાત્મકતાનો ક્રમ: $a > b > c$ છે.

(C) એસિડની પ્રબળતા તેના સંયુગ્મી બેઇઝની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે.
$CH(CN)_3$ માટે,તેનો સંયુગ્મી બેઇઝ $C^{-}(CN)_3$ છે.
$C^{-}(CN)_3$ માં કાર્બન પરમાણુ પરનો ઋણ વીજભાર ત્રણ $-CN$ સમૂહોની પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક અસર દ્વારા સંસ્પંદન અને પ્રેરક અસરથી સ્થાયી થાય છે.
આ વ્યાપક વિસ્થાનિકરણને કારણે,અન્ય હેલોફોર્મ્સ $(CX_3^-)$ ના સંયુગ્મી બેઇઝની તુલનામાં $C^{-}(CN)_3$ વધુ સ્થાયી છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાં $CH(CN)_3$ સૌથી પ્રબળ એસિડ છે.

(D) દરેક વિકલ્પનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$. $CH_3COOH$ માં,કાર્બોનિલ ઓક્સિજન $(II)$ પાસે હાઇડ્રોક્સિલ ઓક્સિજન $(I)$ કરતા વધુ ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા હોય છે કારણ કે હાઇડ્રોક્સિલ ઓક્સિજન તેની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) ને રેઝોનન્સ દ્વારા કાર્બોનિલ ગ્રુપમાં આપે છે. તેથી,$II > I$ સાચું છે.
$B$. $N$-સાયક્લોહેક્સાઇલએસીટામાઇડ $(I)$ માં,નાઇટ્રોજન પરની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ કાર્બોનિલ ગ્રુપમાં વિસ્થાપિત થાય છે. $N$-ફિનાઇલએસીટામાઇડ $(II)$ માં,નાઇટ્રોજન પરની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ કાર્બોનિલ ગ્રુપ અને બેન્ઝીન રિંગ બંનેમાં વિસ્થાપિત થાય છે. તેથી,$I$ માં ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા $II$ કરતા વધારે છે. તેથી,$I > II$ સાચું છે.
$C$. $CH_3NO_2$ માં,નાઇટ્રો ગ્રુપમાં એક $N=O$ બંધ અને એક $N-O^-$ બંધ હોય છે. ઋણ વીજભાર ધરાવતો ઓક્સિજન $(II)$ તટસ્થ ઓક્સિજન $(I)$ કરતા ઘણી વધારે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ધરાવે છે. તેથી,$II > I$ સાચું છે.
$D$. લેક્ટોન $(I)$ માં,ઓક્સિજન ચક્રીય એસ્ટરનો ભાગ છે. કાર્બોનેટ $(II)$ માં,મધ્યસ્થ કાર્બન સાથે બે ઓક્સિજન પરમાણુ જોડાયેલા છે,જે બંને રેઝોનન્સ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ આપે છે. લેક્ટોનની સરખામણીમાં કાર્બોનેટમાં ઓક્સિજન પરમાણુઓ પરની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઓછી હોય છે. તેથી,$I > II$ સાચો સંબંધ છે,જે $II > I$ ને ખોટું બનાવે છે.

(C) વિકલ્પ $C$ માં,વક્ર તીર $CH_2$ જૂથ પરના ધન વીજભારથી શરૂ થાય છે અને બેન્ઝીન વલય તરફ નિર્દેશ કરે છે. આ ખોટું છે કારણ કે વક્ર તીર ઇલેક્ટ્રોનની ગતિ દર્શાવવા જોઈએ (વધારે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાવાળા વિસ્તારથી ઓછી ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાવાળા વિસ્તાર તરફ,અથવા બંધ/અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મથી પરમાણુ/બંધ તરફ). ધન વીજભાર ઇલેક્ટ્રોનની ઉણપ દર્શાવે છે અને તે ઇલેક્ટ્રોનની ગતિનો સ્ત્રોત હોઈ શકે નહીં. સાચી રજૂઆત બેન્ઝીન વલયના $\pi$-ઇલેક્ટ્રોનનું $CH_2^+$ જૂથ તરફ જવાનું દર્શાવશે.

(C) $-I$ અસર (ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ) જોડાયેલા સમૂહની વિદ્યુતઋણતા પર આધાર રાખે છે.
વિકલ્પ $(c)$ માટે,$-C \equiv CH$ માં $sp$ સંકરણ ધરાવતા કાર્બનની વિદ્યુતઋણતા $-NH_2$ માં રહેલા નાઇટ્રોજન પરમાણુ કરતા વધારે હોય છે.
તેથી,$-I$ અસરનો સાચો ક્રમ $-C \equiv CH > -NH_2 > -CH = CH_2$ છે.
આમ,વિકલ્પ $(c)$ માં આપેલો ક્રમ ખોટો છે.

(A) હાઈપરકોન્જુગેશન માટે અસંતૃપ્ત પ્રણાલી (જેમ કે દ્વિબંધ,કાર્બોકેટાયન અથવા મુક્ત રેડિકલ) સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર ઓછામાં ઓછો એક $\alpha$-હાઈડ્રોજન પરમાણુ હોવો જરૂરી છે.
$A$: બાયસાઇક્લો[$2.2$.$1$]હેપ્ટાઇલ રેડિકલમાં રેડિકલ કેન્દ્ર બ્રિજહેડ સ્થાન પર છે. ભૌમિતિક અવરોધોને કારણે,$\alpha$-હાઈડ્રોજન તેમના $C-H$ $\sigma$-ઓર્બિટલ્સને રેડિકલ કેન્દ્રના $p$-ઓર્બિટલ સાથે ગોઠવી શકતા નથી,તેથી તે હાઈપરકોન્જુગેશન દર્શાવતું નથી.
$B$: $1-$ફિનાઇલઇથાઇલ કેટાયનમાં કાર્બોકેટાયન કેન્દ્ર સાથે જોડાયેલા $CH_3$ જૂથ પર ત્રણ $\alpha$-હાઈડ્રોજન હોય છે,જે હાઈપરકોન્જુગેશન માટે સક્ષમ છે.
$C$: $CH_3-C(CH_3)_2-CH=CH_2$ માં દ્વિબંધ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર કોઈ $\alpha$-હાઈડ્રોજન નથી,તેથી તે હાઈપરકોન્જુગેશન દર્શાવતું નથી.
$D$: ટોલ્યુઈનમાં બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા મિથાઈલ જૂથ પર ત્રણ $\alpha$-હાઈડ્રોજન હોય છે,જે હાઈપરકોન્જુગેશન દર્શાવે છે.

(A) ડીકાર્બોક્સિલેશનનો દર $CO_2$ દૂર થયા પછી બનતા કાર્બેનાયન મધ્યવર્તીની સ્થિરતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
$-NO_2$ સમૂહ એ પ્રબળ ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ ($-I$ અને $-M$ અસર) છે,જે કાર્બેનાયનને સ્થિર કરે છે.
સંયોજન $(IV)$ માં,બે $-NO_2$ સમૂહો છે (ઓર્થો અને પેરા સ્થાન પર),જે મહત્તમ સ્થિરતા આપે છે.
સંયોજન $(I)$ માં,$-NO_2$ સમૂહ ઓર્થો સ્થાન પર છે,જે $-I$ અસરને કારણે મજબૂત સ્થિરતા આપે છે.
સંયોજન $(III)$ માં,$-NO_2$ સમૂહ પેરા સ્થાન પર છે,જે $-I$ અને $-M$ અસરો દ્વારા સ્થિરતા આપે છે,પરંતુ તે ઓર્થો સ્થાનની તુલનામાં કાર્બેનાયન કેન્દ્રથી દૂર છે.
સંયોજન $(II)$ માં,$-NO_2$ સમૂહ મેટા સ્થાન પર છે,જે ફક્ત $-I$ અસર દ્વારા સ્થિરતા આપે છે.
આમ,કાર્બેનાયનનો સ્થિરતાનો ક્રમ $(IV) > (I) > (III) > (II)$ છે.
તેથી,ડીકાર્બોક્સિલેશનના દરનો સાચો ક્રમ $IV > I > III > II$ છે.

(B) સ્થિરતા એ હાયપરકોન્જુગેશનને કારણે $\alpha-$હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની સંખ્યાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
$2,3-$dimethyl$-2-$butene માં $12 \ \alpha-H$ પરમાણુઓ છે.
$2-$butene માં $6 \ \alpha-H$ પરમાણુઓ છે.
$2,3-$dimethyl$-2-$butene માં વધુ $\alpha-H$ પરમાણુઓ હોવાથી તે વધુ સ્થાયી છે.

(C) ત્રણેય અસરો (ઇન્ડક્ટિવ,મેસોમેરિક અને હાઇપરકોન્જુગેશન) ક્યાં કાર્ય કરે છે તે નક્કી કરવા માટે,આપણે બંધારણોનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$A$. ક્લોરોસાયક્લોહેક્ઝેન: ઇન્ડક્ટિવ અસર ($-I$ અસર) દર્શાવે છે પરંતુ મેસોમેરિક કે હાઇપરકોન્જુગેશન માટે સંયુગ્મનનો અભાવ છે.
$B$. $1,2$-ડાયમિથાઈલસાયક્લોહેક્સ-$1$-ઈન: ઇન્ડક્ટિવ અસર અને હાઇપરકોન્જુગેશન દર્શાવે છે,પરંતુ મેસોમેરિક અસરનો અભાવ છે.
$C$. $1-(2$-મિથાઈલસાયક્લોહેક્સ-$1$-ઈન-$1$-ઈલ$)$ઈથેન-$1$-ઓન:
$1$. ઇન્ડક્ટિવ અસર: કાર્બોનિલ ગ્રુપ $(C=O)$ અને આલ્કાઈલ ગ્રુપ ઇન્ડક્ટિવ અસર દર્શાવે છે.
$2$. મેસોમેરિક અસર: કાર્બોનિલ ગ્રુપ સાયક્લોહેક્સિન રિંગના દ્વિબંધ સાથે સંયુગ્મનમાં છે,જે રેઝોનન્સ (મેસોમેરિક અસર) માટે પરવાનગી આપે છે.
$3$. હાઇપરકોન્જુગેશન: દ્વિબંધ સાથે જોડાયેલ મિથાઈલ ગ્રુપમાં $\alpha$-હાઈડ્રોજન હોય છે,જે હાઇપરકોન્જુગેશન માટે પરવાનગી આપે છે.
$D$. બેન્ઝીન: મેસોમેરિક અસર અને ઇન્ડક્ટિવ અસર દર્શાવે છે,પરંતુ હાઇપરકોન્જુગેશન દર્શાવતું નથી.
આમ,વિકલ્પ $C$ એ સાચો અણુ છે જ્યાં ત્રણેય અસરો કાર્ય કરે છે.

(D) દરેક વિકલ્પનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$A$: $n$-પેન્ટેન એ અધ્રુવીય આલ્કેન છે,જ્યારે ડાયઈથાઈલ ઈથર $C-O-C$ બંધને કારણે ધ્રુવીય છે. તેથી,ડાયઈથાઈલ ઈથરનું ઉત્કલન બિંદુ $n$-પેન્ટેન કરતા વધારે હોય છે. આ વિધાન ખોટું છે.
$B$: પાણીમાં દ્રાવ્યતા હાઈડ્રોજન બંધ અને હાઈડ્રોફોબિક આલ્કાઈલ શૃંખલા પર આધાર રાખે છે. $n$-બ્યુટાઈલ આલ્કોહોલ સીધી શૃંખલા ધરાવે છે,જ્યારે આઈસોબ્યુટાઈલ આલ્કોહોલ શાખિત છે. શાખાઓ સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ઘટાડે છે,જેનાથી હાઈડ્રોફોબિક ભાગ ઓછો અસરકારક બને છે અને દ્રાવ્યતા વધે છે. તેથી,આઈસોબ્યુટાઈલ આલ્કોહોલ $n$-બ્યુટાઈલ આલ્કોહોલ કરતા વધુ દ્રાવ્ય છે. આ વિધાન ખોટું છે.
$C$: $o$-નાઈટ્રોફિનોલ આંતર-આણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે,જે આંતર-આણ્વીય બળો ઘટાડે છે,પરિણામે ઉત્કલન બિંદુ નીચું હોય છે. $p$-નાઈટ્રોફિનોલ આંતર-આણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે,જે એસોસિએશનને કારણે ઊંચું ઉત્કલન બિંદુ આપે છે. તેથી,$p$-નાઈટ્રોફિનોલ $>$ $o$-નાઈટ્રોફિનોલ. આ વિધાન ખોટું છે.
$D$: ફિનાઈલ કેટાયન એક એરોમેટિક સ્પીસીઝ છે (હ્યુકેલનો નિયમ: $6\pi$ ઈલેક્ટ્રોન),જે રેઝોનન્સ દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે સ્થિર થાય છે. સાયક્લોહેક્સાડાયનાઈલ કેટાયન એ નોન-એરોમેટિક સંયુગ્મિત સિસ્ટમ છે. એરોમેટિક સિસ્ટમ્સની રેઝોનન્સ ઉર્જા નોન-એરોમેટિક સંયુગ્મિત સિસ્ટમ્સ કરતા ઘણી વધારે હોય છે. તેથી,ફિનાઈલ કેટાયનની રેઝોનન્સ ઉર્જા સાયક્લોહેક્સાડાયનાઈલ કેટાયન કરતા વધારે છે. આ વિધાન સાચું છે.

(B) દરેક વિકલ્પનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$(A)$ ઓર્થો અસરને કારણે $o$-ટોલ્યુઈડિન એ $2,6$-ડાયમિથાઈલએનિલીન કરતા વધુ બેઝિક છે. આ સાચું છે.
$(B)$ $-I$ અસરનો સાચો ક્રમ: $- \mathop N\limits^{\oplus} R_3 > - \mathop N\limits^{\oplus} H_3 > - NO_2 > - C \equiv N$ છે. આપેલ ક્રમ $- \mathop N\limits^{\oplus} H_3 > - \mathop N\limits^{\oplus} R_3$ ખોટો છે કારણ કે આલ્કાઈલ સમૂહો ઈલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ($+I$ અસર) છે,જે નાઈટ્રોજન પરમાણુની $-I$ અસર ઘટાડે છે.
$(C)$ એનિલીન અને ફોર્મામાઈડની બેઝિકતાની સરખામણીમાં આપેલ ક્રમ ખોટો છે.
$(D)$ એસિડિક પ્રબળતાનો ક્રમ: ફોર્મિક એસિડ > બેન્ઝોઈક એસિડ > એસિટિક એસિડ છે. આ સાચું છે.
તેથી,વિકલ્પ $(B)$ ખોટો ક્રમ છે.

(A) જ્યારે ઇનોલ સ્વરૂપ એરોમેટિક હોય ત્યારે ઇનોલનું પ્રમાણ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે. સાયક્લોહેક્સા$-2,4-$ડાય-ઇન$-1-$ઓનના કિસ્સામાં,તેનું ઇનોલ સ્વરૂપ ફિનોલ છે,જે તેની એરોમેટિકતાને કારણે ખૂબ જ સ્થાયી છે. આ એરોમેટિક સ્થિરતા સંતુલનને ઇનોલ સ્વરૂપ તરફ મજબૂત રીતે ધકેલે છે,જેના પરિણામે આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ ઇનોલ પ્રમાણ જોવા મળે છે.

(D) કાર્બેનાયનની સ્થિરતા ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહો ($-I$ અથવા $-M$ અસર) દ્વારા વધે છે અને ઇલેક્ટ્રોન-દાતા સમૂહો ($+I$ અથવા $+M$ અસર) દ્વારા ઘટે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,બધા વિસ્થાપિત બેન્ઝાઈલ કાર્બેનાયન છે.
$1$. $p$-મિથાઈલબેન્ઝાઈલ કાર્બેનાયન: $-CH_3$ સમૂહ $+I$ અને હાયપરકોન્જુગેશન $(+H)$ અસરો દર્શાવે છે,જે કાર્બેનાયનને અસ્થિર બનાવે છે.
$2$. $m$-મિથાઈલબેન્ઝાઈલ કાર્બેનાયન: $-CH_3$ સમૂહ માત્ર $+I$ અસર દર્શાવે છે,જે કાર્બેનાયનને અસ્થિર બનાવે છે.
$3$. $p$-મિથોક્સીબેન્ઝાઈલ કાર્બેનાયન: $-OCH_3$ સમૂહ પ્રબળ $+M$ અસર દર્શાવે છે,જે કાર્બેનાયનને ખૂબ જ અસ્થિર બનાવે છે.
$4$. $m$-મિથોક્સીબેન્ઝાઈલ કાર્બેનાયન: $-OCH_3$ સમૂહ મેટા સ્થાન પરથી પ્રબળ $-I$ અસર દર્શાવે છે (કારણ કે $+M$ અસર મેટા સ્થાન પર અસરકારક નથી),જે કાર્બેનાયનને સ્થિર બનાવે છે.
આમ,$-OCH_3$ સમૂહની $-I$ અસરને કારણે $m$-મિથોક્સીબેન્ઝાઈલ કાર્બેનાયન સૌથી વધુ સ્થાયી છે.

(C) $pKa$ મૂલ્ય એ એસિડની પ્રબળતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. ઓછું $pKa$ મૂલ્ય વધુ પ્રબળ એસિડ સૂચવે છે.
એસિડની પ્રબળતા એસેટિક એસિડના અણુ $(X-CH_2-COOH)$ સાથે જોડાયેલા વિસ્થાપકની ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક અસર ($-I$ અસર) દ્વારા નક્કી થાય છે.
સમૂહ $X$ ની $-I$ અસર જેટલી વધુ,તેટલો જ તેનો સંયુગ્મી બેઝ $(X-CH_2-COO^-)$ વધુ સ્થાયી બને છે અને એસિડ વધુ પ્રબળ બને છે.
આપેલા વિસ્થાપકો માટે $-I$ અસરનો ક્રમ: $-NO_2 > -CN > -Cl > -Br$ છે.
તેથી,એસિડની પ્રબળતાનો ક્રમ: $\text{નાઈટ્રોએસેટિક એસિડ} > \text{સાયનોએસેટિક એસિડ} > \text{ક્લોરોએસેટિક એસિડ} > \text{બ્રોમોએસેટિક એસિડ}$ છે.
આમ,$\text{નાઈટ્રોએસેટિક એસિડ}$ સૌથી પ્રબળ એસિડ હોવાથી તેનું $pKa$ મૂલ્ય સૌથી ઓછું છે.

(D) હાઇપરકોન્જુગેશન માટે કાર્બોકેટાયન,મુક્ત મુલક અથવા દ્વિબંધ સાથે જોડાયેલા કાર્બન પર $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુની હાજરી જરૂરી છે.
$1$. બેન્ઝાઇલ કાર્બોકેટાયનમાં $(C_6H_5CH_2^+)$,$CH_2^+$ સમૂહ બેન્ઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલ છે. $CH_2^+$ સમૂહના કાર્બન પર કોઈ $\alpha$-હાઇડ્રોજન પરમાણુ નથી જે હાઇપરકોન્જુગેશનમાં ભાગ લઈ શકે.
$2$. ડાયફિનાઇલમિથાઇલ કાર્બોકેટાયનમાં $((C_6H_5)_2CH^+)$,મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ બે ફિનાઇલ રિંગ સાથે જોડાયેલ છે અને તેની પાસે એક હાઇડ્રોજન પરમાણુ છે,પરંતુ આ હાઇડ્રોજન હાઇપરકોન્જુગેશન માટે જરૂરી $\alpha$-હાઇડ્રોજન નથી.
$3$. ડાયફિનાઇલમિથેનમાં $((C_6H_5)_2CH_2)$,હાઇપરકોન્જુગેશન માટે કોઈ કાર્બોકેટાયન,મુક્ત મુલક કે દ્વિબંધ હાજર નથી.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી કોઈ પણ હાઇપરકોન્જુગેશન અસર દર્શાવતું નથી.

(C) અનુનાદ અથવા સંયુગ્મનમાં,ઇલેક્ટ્રોન સ્થાનાંતર વધુ ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ધરાવતા વિસ્તાર (જેમ કે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અથવા $\pi$ બંધ) થી નજીકના એકલ બંધ તરફ થાય છે જેથી નવો $\pi$ બંધ બને.
વિકલ્પ $A$,$B$,અને $D$ માં,$N$,$O$,અને $Cl$ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બેન્ઝીન વલય સાથે સંયુગ્મનમાં છે,તેથી અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને વલયના કાર્બન સાથે દ્વિબંધ બનાવવા માટે ખસેડવું એ અનુનાદની સાચી રજૂઆત છે.
વિકલ્પ $C$ માં,સાયનો સમૂહ $(-C \equiv N)$ બેન્ઝીન વલય સાથે જોડાયેલ છે. સાયનો સમૂહનો કાર્બન $sp$ સંકરણ ધરાવે છે અને તે નાઇટ્રોજન સાથે પહેલેથી જ ત્રિબંધ બનાવે છે. $C \equiv N$ બંધના $\pi$ ઇલેક્ટ્રોનને વલયના કાર્બન તરફ ખસેડવાથી કાર્બન પરમાણુ પંચસંયોજક બનશે,જે રાસાયણિક રીતે અશક્ય છે. તેથી,આ એક ખોટી રજૂઆત છે.

(B) હાઇપરકોન્જુગેશનમાં $\sigma$ બંધ (સામાન્ય રીતે $C-H$ બંધ) ના ઇલેક્ટ્રોનનું નજીકના $\pi$ ઓર્બિટલ અથવા $p$ ઓર્બિટલમાં વિસ્થાનિકરણ (delocalization) થાય છે.
આ આંતરક્રિયાને ખાસ કરીને $\sigma - \pi$ સંયુગ્મન અથવા $\sigma - p$ સંયુગ્મન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,તેમાં સામેલ ઓર્બિટલ ઓવરલેપ $\sigma - \pi$ પ્રકારનો છે.
આમ,$B$ સાચો જવાબ છે.

(A) પ્રેરક અસર ($-I$ અસર) કાર્બન શૃંખલા સાથે જોડાયેલા પરમાણુ અથવા સમૂહની વિદ્યુતઋણતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
આપેલા સમૂહો માટે $-I$ અસરનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$-NO_2 > -CN > -F > -NH_2$.
તેથી,સાચો ઘટતો ક્રમ $B > A > D > C$ છે.

(A) કાર્બેનાયનની સ્થિરતા ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ ના અસરના સમપ્રમાણમાં અને ઇલેક્ટ્રોન-રિલીઝિંગ ગ્રુપ $(ERG)$ ના અસરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
આપેલા ઋણાયનોમાં:
$Q$ માં $-CHO$ ગ્રુપ છે,જે પ્રબળ $EWG$ ($-M$ અસર) છે.
$R$ માં $-Cl$ ગ્રુપ છે,જે $EWG$ ($-I$ અસર) છે.
$S$ માં $-CH_3$ ગ્રુપ છે,જે $ERG$ ($+I$ અને હાઇપરકોન્જુગેશન) છે.
$P$ માં $-OCH_3$ ગ્રુપ છે,જે પ્રબળ $ERG$ ($+M$ અસર) છે.
તેથી,સ્થિરતાનો ક્રમ $Q > R > S > P$ છે.

(A) $(x)$ એ સંયુગ્મિત ડાઈન છે,જે રેઝોનન્સને કારણે વધુ સ્થિર છે.
$(w)$ એ અલગ પડેલી ડાઈન છે,જે સંયુગ્મિત ડાઈન કરતા ઓછી સ્થિર છે.
$(z)$ એ ક્યુમ્યુલેટેડ ડાઈન (એલીન) છે,જે સ્ટેરિક તાણ અને મધ્ય કાર્બનના $sp$ સંકરણને કારણે ખૂબ જ અસ્થિર છે.
$(y)$ એ સાયક્લોબ્યુટાડાઈન છે,જે એન્ટી-એરોમેટિક સિસ્ટમ છે અને ખૂબ જ અસ્થિર છે.
તેથી,સ્થિરતાનો ક્રમ $(x) > (w) > (z) > (y)$ છે.

(A) ઇન્ડક્ટિવ ઇફેક્ટ ($-I$ અસર) કાર્બન શૃંખલા સાથે જોડાયેલા પરમાણુની વિદ્યુતઋણતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
પરમાણુઓની વિદ્યુતઋણતાનો ક્રમ છે: $N < O < F$.
તેથી,આપેલા સબસ્ટિટ્યુઅન્ટ્સ માટે $-I$ અસરનો ક્રમ છે: $-NH_2 < -OR < -F$ અને $-NR_2 < -OR < -F$.
વિકલ્પ $A$ અને $B$ બંને $-I$ અસરનો સાચો ક્રમ દર્શાવે છે.

(A) આલ્કોક્સાઇડ આયનની સ્થિરતા ઓક્સિજન પરમાણુ પરના ઋણ વીજભારના વિખેરણ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
$(A)$ $CH_3CH(NO_2)O^-$: ઋણ વીજભાર $-NO_2$ સમૂહની $-I$ અસર દ્વારા સ્થિર થાય છે.
$(B)$ $CH_2=C(NO_2)O^-$: ઋણ વીજભાર દ્વિબંધ અને $-NO_2$ સમૂહ સાથે સંયુગ્મન (conjugation) માં છે,જે $-I$ અસર સાથે રેઝોનન્સ સ્થિરતા પણ પૂરી પાડે છે.
$(C)$ $O_2N-CH=CH-O^-$: ઋણ વીજભાર દ્વિબંધ અને $-NO_2$ સમૂહ સાથે વિસ્તૃત સંયુગ્મનમાં છે. આ $(B)$ ની તુલનામાં ઋણ વીજભારના વધુ અસરકારક વિસ્થાનિકરણ (delocalization) માટે પરવાનગી આપે છે,જે તેને સૌથી વધુ સ્થિર બનાવે છે.
આમ,સ્થિરતાનો ક્રમ $(C) > (B) > (A)$ છે.

(B) ઇન્ડક્ટિવ અસર એ અંતર પર આધારિત ઘટના છે,જેમાં વિસ્થાપકની ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષવાની અથવા ઇલેક્ટ્રોન આપવાની અસર વચ્ચેના સિગ્મા બંધોની સંખ્યા વધવાની સાથે ઘટે છે.
$CH_3(C_3)-CH_2(C_2)-CH_2(C_1)-Br$ અણુમાં,બ્રોમિન પરમાણુ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક ઇન્ડક્ટિવ અસર ($-I$ અસર) દર્શાવે છે.
આ અસર $C_1-Br$ બંધ પર સૌથી વધુ,$C_1-C_2$ બંધ પર ઓછી અને $C_2-C_3$ બંધ પર સૌથી ઓછી હોય છે.
તેથી,ઇન્ડક્ટિવ અસર $C_2-C_3$ બંધમાં સૌથી ઓછી હોવાની અપેક્ષા છે.

(A) $NO_2$ સમૂહ એ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક સમૂહ છે. તેથી,તે $-I$ અસર દર્શાવે છે.
ઇલેક્ટ્રોનને પોતાની તરફ ખેંચીને,$NO_2$ સમૂહ સંયોજન પરનો ઋણ વીજભાર ઘટાડે છે,જેનાથી તે સ્થાયી થાય છે.
બીજી તરફ,ઇથાઇલ સમૂહ $(CH_3CH_2-)$ એ ઇલેક્ટ્રોન-દાતા સમૂહ છે. તેથી,ઇથાઇલ સમૂહ $+I$ અસર દર્શાવે છે.
આ સંયોજન પરનો ઋણ વીજભાર વધારે છે,જેનાથી તે અસ્થાયી બને છે.
તેથી,$O_2NCH_2CH_2O^{-}$ એ $CH_3CH_2O^{-}$ કરતા વધુ સ્થાયી હોવાની અપેક્ષા છે.

(N/A) જ્યારે આલ્કાઈલ સમૂહ $\pi$ સિસ્ટમ સાથે જોડાય છે,ત્યારે તે હાયપરકોન્જુગેશન (અતિસંયુગ્મન) ની પ્રક્રિયા દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન-દાતા સમૂહ તરીકે કાર્ય કરે છે.
હાયપરકોન્જુગેશનમાં,આલ્કાઈલ સમૂહના $C-H$ બંધના $\sigma$ ઇલેક્ટ્રોનનું વિસ્થાનિકરણ (delocalization) થાય છે. આ સમૂહ અસંતૃપ્ત સિસ્ટમના પરમાણુ સાથે સીધો જોડાયેલો હોય છે. આ વિસ્થાનિકરણ $sp^3-s$ $\sigma$ બંધ કક્ષક અને બાજુના કાર્બન પરમાણુના $\pi$ બંધની ખાલી $p$ કક્ષક વચ્ચેના આંશિક ઓવરલેપને કારણે થાય છે.
આ પ્રકારનો ઓવરલેપ $\pi$ ઇલેક્ટ્રોનના વિસ્થાનિકરણ (જેને નો-બોન્ડ રેઝોનન્સ પણ કહેવાય છે) તરફ દોરી જાય છે,જે અણુને વધુ સ્થિર બનાવે છે. આ અસર પ્રોપીનની હાયપરકોન્જુગેટિવ રચનાઓ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે,જ્યાં $C-H$ બંધના $\sigma$ ઇલેક્ટ્રોન $\pi$ બંધ બનાવવા માટે સ્થાનાંતરિત થાય છે,જેના પરિણામે અસ્તિત્વમાં રહેલા $\pi$ ઇલેક્ટ્રોનનું વિસ્થાપન થાય છે.

(N/A) ઇન્ડક્ટિવ અસર: જ્યારે કોઈ ઇલેક્ટ્રોન-આકર્ષક અથવા ઇલેક્ટ્રોન-દાતા સમૂહ હાજર હોય ત્યારે સંતૃપ્ત શૃંખલામાં સિગ્મા ( $\sigma$ ) ઇલેક્ટ્રોનનું કાયમી સ્થાનાંતર થાય તેને ઇન્ડક્ટિવ અસર કહેવાય છે. ઇન્ડક્ટિવ અસર $+I$ અસર અથવા $-I$ અસર હોઈ શકે છે.
$-I$ અસર: જ્યારે કોઈ પરમાણુ અથવા સમૂહ હાઇડ્રોજન કરતા વધુ મજબૂતીથી ઇલેક્ટ્રોનને પોતાની તરફ આકર્ષે છે,ત્યારે તેને $-I$ અસર કહેવાય છે.
$+I$ અસર: જ્યારે કોઈ પરમાણુ અથવા સમૂહ હાઇડ્રોજન કરતા ઓછી મજબૂતીથી ઇલેક્ટ્રોનને પોતાની તરફ આકર્ષે છે,ત્યારે તેને $+I$ અસર કહેવાય છે.
ઇલેક્ટ્રોમેરિક અસર: તે હુમલો કરનાર એજન્ટની હાજરીમાં બહુવિધ બંધો દ્વારા જોડાયેલા બે પરમાણુઓમાંથી કોઈપણ એક પર $\pi$ ઇલેક્ટ્રોનની જોડીના સંપૂર્ણ સ્થાનાંતરનો સમાવેશ કરે છે. તે એક કામચલાઉ અસર છે.
$(a)$ $Cl_3CCOOH > Cl_2CHCOOH > ClCH_2COOH$: એસિડિકતાનો આ ક્રમ ઇન્ડક્ટિવ અસર ($-I$ અસર) દ્વારા સમજાવી શકાય છે. ક્લોરિન પરમાણુઓની સંખ્યા વધતા $-I$ અસર વધે છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનને સ્થિર કરે છે અને એસિડની શક્તિ વધારે છે.
$(b)$ $CH_3CH_2COOH > (CH_3)_2CHCOOH > (CH_3)_3C \cdot COOH$: એસિડિકતાનો આ ક્રમ ઇન્ડક્ટિવ અસર ($+I$ અસર) દ્વારા સમજાવી શકાય છે. આલ્કાઇલ સમૂહોની સંખ્યા વધતા $+I$ અસર વધે છે,જે કાર્બોક્સિલેટ આયનને અસ્થિર કરે છે અને એસિડની શક્તિ ઘટાડે છે.

(N/A) $(i)$ $-CH_3$ સમૂહની $+I$ અસર $O-H$ બંધ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે,જેનાથી પ્રોટોન મુક્ત થવો મુશ્કેલ બને છે. તેનાથી વિપરીત,$F$ ની $-I$ અસર $O-H$ બંધ પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઘટાડે છે,જે પ્રોટોન મુક્ત કરવામાં મદદ કરે છે. તેથી,$CH_2FCO_2H$ એ $CH_3CO_2H$ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે.
$(ii)$ $F$ ની $-I$ અસર $Cl$ કરતા વધુ પ્રબળ છે. તેથી,$CH_2FCO_2H$ એ $CH_2ClCO_2H$ કરતા વધુ સરળતાથી પ્રોટોન મુક્ત કરી શકે છે. તેથી,$CH_2FCO_2H$ એ $CH_2ClCO_2H$ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે.
$(iii)$ ઇન્ડક્ટિવ અસર અંતર વધવાની સાથે ઘટે છે. $CH_3CHFCH_2CO_2H$ માં $F$ ની $-I$ અસર $CH_2FCH_2CH_2CO_2H$ કરતા કાર્બોક્સિલ સમૂહની વધુ નજીક છે. તેથી,$CH_3CHFCH_2CO_2H$ એ $CH_2FCH_2CH_2CO_2H$ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે.
$(iv)$ $-CF_3$ સમૂહની પ્રબળ $-I$ અસરને કારણે,$p-(trifluoromethyl)benzoic$ એસિડમાં પ્રોટોન મુક્ત કરવો સરળ છે. જ્યારે $p-toluic$ એસિડમાં $-CH_3$ સમૂહની $+I$ અસર પ્રોટોન મુક્ત કરવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે. તેથી,$F_3C-C_6H_4-COOH$ એ $H_3C-C_6H_4-COOH$ કરતા વધુ પ્રબળ એસિડ છે.

(N/A) કાર્બનિક પ્રતિક્રિયાઓમાં ઇલેક્ટ્રોનની ગતિને વક્ર-તીર (curved-arrow) સંકેતનો ઉપયોગ કરીને દર્શાવવામાં આવે છે. આ સંકેત દર્શાવે છે કે પ્રતિક્રિયા દરમિયાન ઇલેક્ટ્રોનિક પુનઃવિતરણને કારણે બંધારણમાં કેવી રીતે ફેરફાર થાય છે.
$1$. ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું સ્થળાંતર દર્શાવવા માટે,વક્ર તીર તે બિંદુથી શરૂ થાય છે જ્યાંથી ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ખસે છે અને તે તે સ્થાન પર સમાપ્ત થાય છે જ્યાં ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ જાય છે.
$2$. એકલ ઇલેક્ટ્રોનની ગતિ દર્શાવવા માટે,સિંગલ બાર્બ્ડ 'ફિશ હૂક' (અડધા માથાવાળું વક્ર તીર) નો ઉપયોગ થાય છે.
ઇલેક્ટ્રોન ગતિના ઉદાહરણો:
$(i)$ ન્યુક્લિયોફિલિક હુમલો: $HO^{-} + CH_3 - Br \rightarrow CH_3OH + Br^{-}$
$(ii)$ હોમોલિટીક વિભાજન: $H_3C - Cl \rightarrow \cdot CH_3 + \cdot Cl$ (બંધના બે ઇલેક્ટ્રોનમાંથી $1$ ઇલેક્ટ્રોન $C$ પર અને $1$ ઇલેક્ટ્રોન $Cl$ પર જાય છે).
ઇલેક્ટ્રોન ગતિની સામાન્ય રીતો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ $\pi$ બંધથી નજીકના બંધની સ્થિતિ પર.
$(ii)$ $\pi$ બંધથી નજીકના પરમાણુ પર.
$(iii)$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવતા પરમાણુથી નજીકના બંધની સ્થિતિ પર (જે $\pi$ બંધ બનાવે છે).

(N/A) કાર્બનિક અણુમાં ઇલેક્ટ્રોનનું સ્થાનાંતર કાં તો પરમાણુ અથવા વિસ્થાપક સમૂહની અસર હેઠળ ધરા અવસ્થામાં અથવા યોગ્ય આક્રમણકારી પ્રક્રિયકની હાજરીમાં થઈ શકે છે.
$(i)$ અણુમાં હાજર પરમાણુ અથવા વિસ્થાપક સમૂહની અસરને કારણે થતું ઇલેક્ટ્રોન સ્થાનાંતર બંધનું કાયમી ધ્રુવીભવન કરે છે. પ્રેરક અસર (Inductive effect) અને સંસ્પંદન અસરો (Resonance effects) આ પ્રકારના ઇલેક્ટ્રોન સ્થાનાંતરના ઉદાહરણો છે.
$(ii)$ જ્યારે કોઈ પ્રક્રિયક અણુ પર આક્રમણ કરવા માટે નજીક આવે છે ત્યારે અણુમાં કામચલાઉ ઇલેક્ટ્રોન સ્થાનાંતર અસરો જોવા મળે છે. આ પ્રકારના ઇલેક્ટ્રોન સ્થાનાંતરને ઇલેક્ટ્રોમેરિક અસર (Electromeric effect) અથવા ધ્રુવીભવનીયતા અસર (Polarisability effect) કહેવામાં આવે છે.

(N/A) વ્યાખ્યા: કાર્બન શૃંખલામાં રહેલા અસમાન વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા પરમાણુ કે સમૂહની હાજરીને કારણે સહસંયોજક બંધના ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું કાયમી સ્થાનાંતર થાય છે,જેને પ્રેરક અસર કહે છે.
જ્યારે બે ભિન્ન વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા પરમાણુઓ વચ્ચે સહસંયોજક બંધ રચાય છે,ત્યારે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધુ વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા પરમાણુ તરફ ખસે છે. આનાથી બંધમાં ધ્રુવીયતા ઉદભવે છે.
$(B)$ નિરૂપણ: ધ્રુવીય સહસંયોજક બંધને $\delta$ (ડેલ્ટા) સંજ્ઞા વડે દર્શાવવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાના સ્થાનાંતરને તીર $(\rightarrow)$ વડે દર્શાવવામાં આવે છે,જે ઓછી વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા પરમાણુથી વધુ વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા પરમાણુ તરફ નિર્દેશ કરે છે.
$(C)$ ઉદાહરણ: ક્લોરોઈથેન $(CH_{3}-CH_{2}-Cl)$ માં,$C-Cl$ બંધ ધ્રુવીય છે કારણ કે $Cl$ ની વિદ્યુતઋણતા $C$ કરતા વધારે છે. ઇલેક્ટ્રોન $Cl$ તરફ ખસે છે,જેનાથી $Cl$ સાથે જોડાયેલા $C$ પર આંશિક ધનભાર $(+\delta)$ અને $Cl$ પર આંશિક ઋણભાર $(-\delta)$ ઉદભવે છે.
$(D)$ મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:
$(i)$ અંતર પર આધારિત: જેમ અંતર વધે તેમ આ અસર ઝડપથી ઘટે છે અને સામાન્ય રીતે ત્રીજા કાર્બન પછી તે નગણ્ય થઈ જાય છે.
$(ii)$ સરવાળાનો ગુણધર્મ: એક જ કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક સમૂહોની સંખ્યા વધતા આ અસર વધે છે.
$(iii)$ સમૂહની પ્રબળતા: આ અસરનું મૂલ્ય વિસ્થાપક સમૂહની વિદ્યુતઋણતા પર આધાર રાખે છે (દા.ત.,$-F > -Cl > -Br > -I$).
$(E)$ પ્રકારો:
$(i)$ ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક પ્રેરક અસર ($-I$ અસર): જે સમૂહો ઇલેક્ટ્રોનને પોતાની તરફ આકર્ષે છે (દા.ત.,$-NO_{2}, -CN, -F, -Cl$).
$(ii)$ ઇલેક્ટ્રોન દાતા પ્રેરક અસર ($+I$ અસર): જે સમૂહો ઇલેક્ટ્રોન મુક્ત કરે છે (દા.ત.,આલ્કાઈલ સમૂહો જેમ કે $-CH_{3}, -C_{2}H_{5}$).

(A) પ્રેરક અસરને આંશિક વીજભાર દર્શાવવા માટે ગ્રીક અક્ષર ડેલ્ટા $(\delta)$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
ચોક્કસ રીતે,$\delta+$ આંશિક ધન વીજભાર અને $\delta-$ આંશિક ઋણ વીજભાર દર્શાવે છે.
આ ઘણીવાર વધુ વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા પરમાણુ તરફ નિર્દેશ કરતા બંધ સાથેના તીર દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.

(N/A) પ્રેરક અસર એ કાર્બન પરમાણુ અને જોડાયેલા પરમાણુ અથવા સમૂહ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાના તફાવતને કારણે કાર્બન શૃંખલા પર સહિયારી ઇલેક્ટ્રોન જોડીનું કાયમી સ્થાનાંતર છે.
$1$. તે એક કાયમી અસર છે અને $\sigma$-બંધ દ્વારા કાર્ય કરે છે.
$2$. જેમ અસરના સ્ત્રોતથી અંતર વધે છે તેમ તે ઝડપથી ઘટે છે.
$3$. જે સમૂહો ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષે છે તેમને $-I$ સમૂહો (દા.ત.,$-Cl, -NO_2$) કહેવાય છે,જ્યારે જે સમૂહો ઇલેક્ટ્રોન આપે છે તેમને $+I$ સમૂહો (દા.ત.,$-CH_3, -C_2H_5$) કહેવાય છે.
ઉદાહરણ: $CH_3-CH_2-CH_2-Cl$ માં,ક્લોરિન પરમાણુ કાર્બન કરતા વધુ વિદ્યુતઋણીય છે. તે $C-Cl$ બંધની સહિયારી ઇલેક્ટ્રોન જોડીને પોતાની તરફ ખેંચે છે,જેનાથી $Cl$ પર આંશિક ઋણ વીજભાર $(\delta^-)$ અને $C_1$ પરમાણુ પર આંશિક ધન વીજભાર $(\delta^+)$ ઉત્પન્ન થાય છે. આ ધ્રુવીયતા $C_2$ $(\delta\delta^+)$ અને $C_3$ $(\delta\delta\delta^+)$ સુધી પ્રસારિત થાય છે,પરંતુ અંતર સાથે અસર નોંધપાત્ર રીતે નબળી પડે છે.

(N/A) પ્રેરક અસર ($I$-effect) એ પરમાણુઓ અથવા સમૂહો વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાના તફાવતને કારણે કાર્બન શૃંખલામાં સહસંયોજક બંધના ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું કાયમી સ્થાનાંતર છે. તેની માત્રાને અસર કરતા પરિબળો નીચે મુજબ છે:
$1$. વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત: $I$-effect નું મૂલ્ય વિસ્થાપક અને કાર્બન પરમાણુ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાના તફાવત પર આધાર રાખે છે. તફાવત જેટલો વધારે,તેટલી અસર વધુ પ્રબળ.
$2$. અંતર: $I$-effect એ અંતર પર આધારિત ઘટના છે. વિસ્થાપકથી અંતર વધતા આ અસર ઝડપથી ઘટે છે અને ત્રીજા કાર્બન પરમાણુ પછી તે નગણ્ય થઈ જાય છે.
$3$. વિસ્થાપકનો સ્વભાવ: સમૂહનો સ્વભાવ (ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષક $-I$ અથવા ઇલેક્ટ્રોન દાતા $+I$) ઇલેક્ટ્રોન સ્થાનાંતરની દિશા નક્કી કરે છે. અસરની પ્રબળતા જોડાયેલા ચોક્કસ સમૂહ પર આધાર રાખે છે (દા.ત.,$-NO_2$ ની $-I$ અસર $-F$ કરતા વધુ હોય છે).

(N/A) પ્રેરક અસર એ કાર્બન શૃંખલા સાથે જોડાયેલા પરમાણુઓ અથવા સમૂહોની વિદ્યુતઋણતામાં તફાવતને કારણે કાર્બન શૃંખલા પર સહસંયોજક બંધના ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું કાયમી સ્થાનાંતરણ છે.
તેના બે પ્રકારો છે:
$1$. ઋણ પ્રેરક અસર ($-I$ અસર): જ્યારે કાર્બન શૃંખલા સાથે જોડાયેલ પરમાણુ અથવા સમૂહ કાર્બન કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ હોય,ત્યારે તે ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને પોતાની તરફ આકર્ષે છે. ઉદાહરણો: $-NO_2$,$-CN$,$-COOH$,$-F$,$-Cl$,$-Br$ અને $-I$.
$2$. ધન પ્રેરક અસર ($+I$ અસર): જ્યારે કાર્બન શૃંખલા સાથે જોડાયેલ પરમાણુ અથવા સમૂહ કાર્બન કરતા ઓછો વિદ્યુતઋણ (અથવા ઇલેક્ટ્રોન દાતા) હોય,ત્યારે તે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાને પોતાની પાસેથી દૂર કાર્બન શૃંખલા તરફ ધકેલે છે. ઉદાહરણો: આલ્કાઈલ સમૂહો જેવા કે $-CH_3$,$-C_2H_5$ અને $-CH(CH_3)_2$.

(N/A) રેઝોનન્સ અસર એટલે અણુમાં બે $\pi$-બંધો વચ્ચે અથવા $\pi$-બંધ અને બાજુના પરમાણુ પર રહેલા અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેની આંતરક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ધ્રુવીયતા. આ અસર સંયુગ્મિત પ્રણાલી દ્વારા વહન પામે છે. રેઝોનન્સ અથવા મેસોમેરિક અસરના બે પ્રકાર છે,જેને $R$ અથવા $M$ અસર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$(a)$ ધન રેઝોનન્સ $(+R)$ અથવા મેસોમેરિક $(+M)$ અસર:
$(i)$ વ્યાખ્યા: જ્યારે ઇલેક્ટ્રોનનું સ્થાનાંતર સંયુગ્મિત પ્રણાલી સાથે જોડાયેલા પરમાણુ અથવા વિસ્થાપિત સમૂહથી દૂર થાય છે,ત્યારે આ ઇલેક્ટ્રોન સ્થાનાંતર અણુમાં અમુક સ્થાનો પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધારે છે. આને ધન રેઝોનન્સ $(+R)$ અસર કહેવાય છે.
$(ii)$ ઉદાહરણ: એનિલીનમાં,$-NH_2$ સમૂહ $(+R)$ અથવા $(+M)$ અસર દર્શાવે છે. નાઇટ્રોજન પરમાણુ પરનું અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બેન્ઝીન વલયમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે,જેનાથી અણુ ધ્રુવીય બને છે અને ઓર્થો તથા પેરા સ્થાન પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધે છે.
$(iii)$ $(+R)$ અથવા $(+M)$ અસર દર્શાવતા અન્ય સમૂહો: $-X, -OH, -OR, -OCOR, -NH_2, -NHR, -NR_2, -NHCOR$.
$(b)$ ઋણ રેઝોનન્સ અસર $(-R)$ અથવા ઋણ મેસોમેરિક અસર $(-M)$:
$(i)$ વ્યાખ્યા: જ્યારે ઇલેક્ટ્રોનનું સ્થાનાંતર સંયુગ્મિત પ્રણાલી સાથે જોડાયેલા પરમાણુ અથવા વિસ્થાપિત સમૂહ તરફ થાય છે,ત્યારે આ સમૂહો $(-R)$ અથવા $(-M)$ અસર દર્શાવે છે તેમ કહેવાય છે.
$(ii)$ ઉદાહરણ: નાઇટ્રોબેન્ઝીનમાં,$-NO_2$ સમૂહ $(-R)$ અથવા $(-M)$ અસર દર્શાવે છે. વલયના $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન $-NO_2$ સમૂહના નાઇટ્રોજન પરમાણુ તરફ સ્થાનાંતરિત થાય છે,જેનાથી વલય ધ્રુવીય બને છે અને અમુક સ્થાનો પર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ઘટે છે,જેથી તે સ્થાન ઇલેક્ટ્રોન-ન્યૂન (ધન) બને છે.