Electronic Displacement in covalent bond Questions in Hindi

(C) प्रेरणिक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) कार्बन श्रृंखला से जुड़े परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है,सिग्मा बंध के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की उसकी क्षमता बढ़ती है,जिससे $-I$ प्रभाव बढ़ता है।
परमाणुओं की विद्युत ऋणात्मकता का क्रम $N < O < F$ है।
अतः,दिए गए प्रतिस्थापियों के लिए $-I$ प्रभाव का क्रम $-NR_2 < -OR < -F$ है।

(B) एक्रोलिन $CH_2 = CH - CHO$ है।
ऑक्सीजन परमाणु कार्बन परमाणु से अधिक विद्युत ऋणात्मक होता है,इसलिए $C=O$ बंध के $\pi$-इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन परमाणु की ओर स्थानांतरित हो जाते हैं,जिससे उस पर आंशिक ऋण आवेश $(\delta-)$ और कार्बोनिल कार्बन पर आंशिक धन आवेश $(\delta+)$ आ जाता है।
$C=C$ द्विबंध और $C=O$ द्विबंध के संयुग्मन के कारण,यह धन आवेश विस्थानीकृत हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप अंतिम $CH_2$ समूह पर आंशिक धन आवेश $(\delta+)$ आ जाता है।
अतः,सही ध्रुवीकरण $CH_2^{\delta+} = CH - CH = O^{\delta-}$ है।

(B) एल्किल समूहों का प्रेरणिक प्रभाव ($+I$ प्रभाव) अल्फा-कार्बन परमाणु से जुड़ी एल्किल शाखाओं की संख्या में वृद्धि के साथ बढ़ता है।
दिए गए एल्किल समूहों के लिए $+I$ प्रभाव का क्रम है:
$Primary \ (CH_3-CH_2-CH_2-) < Secondary \ ((CH_3)_2CH-) < Tertiary \ ((CH_3)_3C-)$.
अतः,प्रेरणिक प्रभाव का बढ़ता क्रम $CH_3-CH_2-CH_2- < (CH_3)_2CH- < (CH_3)_3C-$ है।

(A) इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव एक अस्थायी प्रभाव है जो आक्रमणकारी अभिकर्मक की उपस्थिति में मल्टीपल बॉन्ड (द्वि-आबंध या त्रि-आबंध) वाले कार्बनिक यौगिकों में देखा जाता है।
$C_2H_4$ (एथिलीन) अणु में,जब कोई आक्रमणकारी अभिकर्मक निकट आता है,तो $\pi$-इलेक्ट्रॉन एक कार्बन परमाणु पर स्थानांतरित हो जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप एक द्विध्रुव का निर्माण होता है। इस घटना को इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव के रूप में जाना जाता है।

(A) एक $\sigma$ बंध (आमतौर पर $C-H$ या $C-C$) से इलेक्ट्रॉनों का निकटवर्ती खाली या आंशिक रूप से भरे हुए $\pi$ कक्षक या $p$-कक्षक में विस्थानीकरण की कक्षीय अन्योन्यक्रिया को अतिसंयुग्मन (Hyperconjugation) के रूप में परिभाषित किया गया है।
इस प्रभाव को $\sigma-\pi$ संयुग्मन या $Baker-Nathan$ प्रभाव के रूप में भी जाना जाता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) प्रोटॉन की अम्लता उसके संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता पर निर्भर करती है।
$1$. स्थिति $(X)$ कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ है,जो अमोनियम समूहों $(-NH_3^+)$ की तुलना में स्वाभाविक रूप से अधिक अम्लीय होता है।
$2$. दो अमोनियम समूहों $(Y)$ और $(Z)$ के बीच,स्थिति $(Y)$ इलेक्ट्रॉन-आकर्षक $-COOH$ समूह के करीब है। $-COOH$ समूह का प्रेरणिक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) $(Y)$ पर स्थित $-NH_3^+$ समूह के धनात्मक आवेश को $(Z)$ की तुलना में अधिक अस्थिर करता है,जिससे $(Y)$ पर स्थित प्रोटॉन $(Z)$ की तुलना में अधिक अम्लीय हो जाता है।
$3$. इसलिए,अम्लता का क्रम $(X) > (Y) > (Z)$ है।

(C) एल्काइल समूहों की इलेक्ट्रॉन-दाता प्रकृति के कारण केंद्रीय कार्बन परमाणु से जुड़े एल्काइल समूहों की संख्या में वृद्धि के साथ प्रेरणिक प्रभाव ($+I$ प्रभाव) बढ़ता है।
एल्काइल समूहों के लिए $+I$ प्रभाव का क्रम है: $(CH_3)_3C- > (CH_3)_2CH- > CH_3CH_2- > CH_3-$.
अतः,टर्ट-ब्यूटाइल समूह $(CH_3)_3C-$ अधिकतम $+I$ प्रभाव प्रदर्शित करता है।

(A) प्रेरणिक प्रभाव ($+I$ प्रभाव) एक इलेक्ट्रॉन-दाता प्रभाव है जिसमें ऐल्किल समूह जुड़े हुए परमाणु या समूह की ओर इलेक्ट्रॉन घनत्व छोड़ते हैं।
जैसे-जैसे केंद्रीय कार्बन से जुड़े ऐल्किल समूहों की संख्या बढ़ती है,कुल इलेक्ट्रॉन-दाता क्षमता बढ़ती जाती है।
इसलिए,ऐल्किल समूहों के लिए $+I$ प्रभाव का क्रम $3^\circ > 2^\circ > 1^\circ$ है।

(B) एक्रोलिन $CH_2=CH-CH=O$ है।
अनुनाद प्रभाव (रेजोनेंस इफेक्ट) के कारण,$\pi$-इलेक्ट्रॉन अधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु की ओर स्थानांतरित हो जाते हैं।
अतः,इलेक्ट्रॉनों के ध्रुवीकरण के कारण $CH_2$ पर आंशिक धनावेश $(\delta+)$ उत्पन्न होता है।

(A) इन समूहों की इलेक्ट्रॉन-दाता या इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रकृति उनके अनुनाद (resonance) और प्रेरणिक (inductive) प्रभावों द्वारा निर्धारित की जाती है।
$1$. $-NH_2$ का $+M$ प्रभाव प्रबल होता है (इलेक्ट्रॉन-दाता)।
$2$. $-OCH_3$ का $+M$ प्रभाव होता है,लेकिन ऑक्सीजन की उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण यह $-NH_2$ से कमजोर होता है।
$3$. $-C_6H_5$ (फेनिल समूह) का $+M$ प्रभाव कमजोर होता है या सिस्टम के आधार पर यह इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह के रूप में कार्य कर सकता है।
$4$. $-NO_2$ का $-M$ और $-I$ प्रभाव प्रबल होता है (इलेक्ट्रॉन-आकर्षक)।
अतः,इलेक्ट्रॉन-दाता क्षमता का सही क्रम $-NH_2 > -OCH_3 > -C_6H_5 > -NO_2$ है।

(A) अतिसंयुग्मन प्रभाव द्वि-आबंध से जुड़े कार्बन परमाणु पर उपलब्ध $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या पर निर्भर करता है।
$1$. $CH_3-CH=CH_2$ के लिए,$\alpha$-हाइड्रोजन की संख्या $3$ है।
$2$. $CH_3CH_2-CH=CH_2$ के लिए,$\alpha$-हाइड्रोजन की संख्या $2$ है।
$3$. $(CH_3)_2CH-CH=CH_2$ के लिए,$\alpha$-हाइड्रोजन की संख्या $1$ है।
चूँकि अतिसंयुग्मन प्रभाव $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या के सीधे आनुपातिक होता है,इसलिए सही क्रम $CH_3- > CH_3CH_2- > (CH_3)_2CH-$ है।

(C) $-I$ प्रभाव (प्रेरणिक प्रभाव) परमाणु या समूह की विद्युत ऋणात्मकता के सीधे समानुपाती होता है।
संकर कक्षकों में $s$-लक्षण बढ़ने के साथ विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है।
संकर कक्षकों में $s$-लक्षण का क्रम इस प्रकार है: $sp$ $(50\%)$ $> sp^2$ $(33.3\%)$ $> sp^3$ $(25\%)$।
अतः,विद्युत ऋणात्मकता और परिणामस्वरूप $-I$ प्रभाव का क्रम $sp > sp^2 > sp^3$ है।

(B) $(-I)$ प्रेरणिक प्रभाव उन इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों द्वारा प्रदर्शित किया जाता है जो उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण इलेक्ट्रॉन घनत्व को अपनी ओर खींचते हैं।
$-NO_2$ (नाइट्रो समूह) और $-Cl$ (क्लोरो समूह) दोनों इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह हैं जो $(-I)$ प्रभाव प्रदर्शित करते हैं।
$-CH_3$ और $-C_2H_5$ एल्काइल समूह हैं जो $(+I)$ प्रभाव (इलेक्ट्रॉन-दाता) प्रदर्शित करते हैं।
अतः,सही युग्म $-NO_2$ और $-Cl$ है।

(A) अम्लता निर्धारित करने के लिए,हम प्रोटॉन $(H^+)$ के नुकसान के बाद बने संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता को देखते हैं। संयुग्मी क्षार जितना अधिक स्थिर होगा,यौगिक उतना ही अधिक अम्लीय होगा।
$I$ पाइपरिडीन है: संयुग्मी क्षार $sp^3$ नाइट्रोजन के साथ एक एनायन है।
$II$ पिरिडीन है: संयुग्मी क्षार $sp^2$ नाइट्रोजन के साथ एक पिरिडिल एनायन है।
$III$ मॉर्फोलिन है: संयुग्मी क्षार पाइपरिडीन के समान है लेकिन इसमें एक इलेक्ट्रॉन-आकर्षक ऑक्सीजन परमाणु है,जो ऋणात्मक आवेश को स्थिर करता है।
$IV$ पाइरोल है: नाइट्रोजन पर मौजूद लोन पेयर एरोमैटिकता में शामिल होता है। $N$ परमाणु से $H^+$ के हटने से बना संयुग्मी क्षार एरोमैटिक रिंग में ऋणात्मक आवेश के विस्थानीकरण (delocalization) के कारण अत्यधिक स्थिर होता है।
अम्लता का क्रम: $IV > I > III > II$ है।

(A) $pKa$ मान यौगिक की अम्लता के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ या $-M$ प्रभाव) कार्बोक्सिलेट आयन को स्थिर करके बेंजोइक एसिड के व्युत्पन्न की अम्लता को बढ़ाते हैं,जिससे $pKa$ मान कम हो जाता है।
दिए गए विकल्पों में से,$-NO_2$ एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-M$ और $-I$ प्रभाव) है।
इसलिए,$X$ के रूप में $-NO_2$ होने पर अम्लता बढ़ेगी और $pKa$ मान कम हो जाएगा।

(A) इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव ($E$ प्रभाव) को एक आक्रमणकारी अभिकर्मक की मांग पर बहु-आबंध द्वारा जुड़े परमाणुओं में से किसी एक पर $\pi$-इलेक्ट्रॉनों के साझा युग्म के पूर्ण स्थानांतरण के रूप में परिभाषित किया गया है।
यह एक अस्थायी प्रभाव है क्योंकि यह केवल एक आक्रमणकारी अभिकर्मक की उपस्थिति में कार्य करता है और जैसे ही अभिकर्मक को प्रतिक्रिया मिश्रण से हटा दिया जाता है,यह गायब हो जाता है।

(A) अतिसंयुग्मन प्रभाव समूह में उपस्थित $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या के सीधे समानुपाती होता है।
$1$. $-CH_3$ के लिए,$\alpha$-$H$ की संख्या = $3$ है।
$2$. $-CH_2CH_3$ के लिए,$\alpha$-$H$ की संख्या = $2$ है।
$3$. $-CH(CH_3)_2$ के लिए,$\alpha$-$H$ की संख्या = $1$ है।
$4$. $-C(CH_3)_3$ के लिए,$\alpha$-$H$ की संख्या = $0$ है।
चूंकि $-CH_3$ में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या अधिकतम $(3)$ है,इसलिए यह अधिकतम अतिसंयुग्मन प्रभाव प्रदर्शित करता है।

(A) $-M$ (ऋणात्मक मेसोमेरिक) प्रभाव तब होता है जब कोई समूह संयुग्मित प्रणाली से इलेक्ट्रॉन घनत्व को खींचता है। $-I$ (ऋणात्मक प्रेरणिक) प्रभाव तब होता है जब कोई समूह विद्युत ऋणात्मकता के अंतर के कारण सिग्मा बंध के माध्यम से इलेक्ट्रॉन घनत्व को खींचता है।
$-CCl_3, -COOH$ और $-CN$ जैसे समूह इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह हैं जो $-M$ और $-I$ दोनों प्रभाव प्रदर्शित करते हैं।
अतः,सही सेट $-CCl_3, -COOH, -CN$ है।

(B) अतिसंयुग्मन (Hyperconjugation) एक सामान्य स्थिरीकरण अंतःक्रिया है।
इसमें $\sigma$-इलेक्ट्रॉनों का (आमतौर पर $C-H$ या $C-C$ बंध से) निकटवर्ती खाली या आंशिक रूप से भरे हुए $p$-कक्षक या $\pi$-कक्षक में विस्थानीकरण होता है,जिससे एक विस्तारित आणविक कक्षक प्राप्त होता है।
इसलिए,$\sigma$ बंध कक्षकों से जुड़े विस्थानीकरण को अतिसंयुग्मन प्रभाव कहा जाता है।

(C) इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव में एक आक्रमणकारी अभिकर्मक की मांग पर एक बहु-आबंध (multiple bond) द्वारा जुड़े परमाणुओं में से एक पर $\pi$-इलेक्ट्रॉनों के साझा युग्म का पूर्ण स्थानांतरण शामिल है।
विकल्प $C$ में,$-C \equiv N \to -\mathop{C}\limits^{\ominus}=\mathop{N}\limits^{\ominus}$ का निरूपण गलत है क्योंकि नाइट्रोजन की विद्युत ऋणात्मकता कार्बन से अधिक होती है। इसलिए,$\pi$-इलेक्ट्रॉनों को नाइट्रोजन परमाणु की ओर स्थानांतरित होना चाहिए,जिसके परिणामस्वरूप कार्बन पर धनात्मक आवेश और नाइट्रोजन पर ऋणात्मक आवेश आना चाहिए।

(A) यदि कोई समूह संयुग्मित प्रणाली में इलेक्ट्रॉन घनत्व दान करता है,तो वह धनात्मक मेसोमेरिक प्रभाव ($+M$ प्रभाव) प्रदर्शित करता है।
$CH_2 = CH - Cl$ में,क्लोरीन परमाणु के पास एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं जिन्हें अनुनाद के माध्यम से संयुग्मित प्रणाली में दान किया जा सकता है,इसलिए यह $+M$ प्रभाव दिखाता है।
अन्य विकल्प जैसे $-N(CH_3)_3^+$ और $-CHO$ इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह हैं और ऋणात्मक मेसोमेरिक प्रभाव ($-M$ प्रभाव) प्रदर्शित करते हैं।
$CH_2 = CH - CH_2Cl$ में मेसोमेरिक प्रभाव नहीं देखा जाता है क्योंकि $Cl$ परमाणु और द्वि-आबंध के बीच कोई संयुग्मन नहीं है।

(A) नाइट्रोऐल्केन की अम्लीय सामर्थ्य $\alpha$-हाइड्रोजन के हटने के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (कार्बऋणायन) के स्थायित्व पर निर्भर करती है।
$1$. $-NO_2$ समूह के इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव ($-I$ और $-M$ प्रभाव) के कारण कार्बऋणायन का स्थायित्व बढ़ता है।
$2$. यौगिकों की तुलना:
$(I) \ CH_3NO_2$ में $3 \ \alpha$-हाइड्रोजन और एक $-NO_2$ समूह है।
$(II) \ (NO_2)_2CH_2$ में $2 \ \alpha$-हाइड्रोजन और दो $-NO_2$ समूह हैं।
$(III) \ CH_3CH_2NO_2$ में $2 \ \alpha$-हाइड्रोजन और एक $-NO_2$ समूह है ($-CH_3$ समूह का $+I$ प्रभाव कार्बऋणायन को अस्थिर करता है)।
$(IV) \ (NO_2)_3CH$ में $1 \ \alpha$-हाइड्रोजन और तीन $-NO_2$ समूह हैं।
$3$. परिणामी कार्बऋणायनों के स्थायित्व का क्रम $(IV) > (II) > (I) > (III)$ है।
अतः,अम्लीय सामर्थ्य का सही क्रम $IV > II > I > III$ है।

(D) एंटी-एरोमैटिक यौगिक चक्रीय,समतलीय,पूर्णतः संयुग्मित होते हैं और इनमें $4n$ $\pi$-इलेक्ट्रॉन होते हैं (जहाँ $n = 1, 2, ...$ है)।
$(I)$ फ्यूरान: $6$ $\pi$-इलेक्ट्रॉन (एरोमैटिक)।
$(II)$ साइक्लोहेप्टाट्रायीन: असमतलीय (नॉन-एरोमैटिक)।
$(III)$ साइक्लोऑक्टाटेट्रायीन: असमतलीय टब-आकार का (नॉन-एरोमैटिक)।
$(IV)$ साइक्लोपेंटाडाइनाइल एनायन: $6$ $\pi$-इलेक्ट्रॉन (एरोमैटिक)।
$(V)$ साइक्लोपेंटाडाइनाइल कैटायन: $4$ $\pi$-इलेक्ट्रॉन,चक्रीय,समतलीय,संयुग्मित (एंटी-एरोमैटिक)।
$(VI)$ साइक्लोब्यूटाडाइन: $4$ $\pi$-इलेक्ट्रॉन,चक्रीय,समतलीय,संयुग्मित (एंटी-एरोमैटिक)।
अतः,यौगिक $(V)$ और $(VI)$ एंटी-एरोमैटिक हैं।

(D) एक्रोलीन $(CH_2=CH-CHO)$ एक संयुग्मित प्रणाली है जहाँ $\pi$-इलेक्ट्रॉन अधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु की ओर विस्थापित होते हैं।
अनुनाद प्रभाव के कारण, इलेक्ट्रॉन घनत्व अंतिम कार्बन से ऑक्सीजन परमाणु की ओर स्थानांतरित हो जाता है।
अनुनाद संरचना $CH_2=CH-CH=O \leftrightarrow ^+CH_2-CH=CH-O^-$ है।
परिणामस्वरूप, अंतिम कार्बन $(CH_2)$ पर आंशिक धनावेश $(\delta^+)$ और ऑक्सीजन परमाणु पर आंशिक ऋणावेश $(\delta^-)$ आ जाता है।
अतः, सही निरूपण $\mathop{C}\limits^{\delta^+}H_2 = CH - CH = \mathop{O}\limits^{\delta^-}$ है।

(A) न्यूक्लियोफिलिक अभिक्रिया होने के लिए,लिविंग ग्रुप का निकलना आवश्यक है,जो अक्सर एक स्थिर कार्बोकेशन के निर्माण द्वारा सुगम होता है। दिए गए अणु $CH_3-CH=CH-CH_2-Cl$ में,$Cl^-$ आयन का निकलना परिणामी कार्बोकेशन की अनुनाद स्थिरता द्वारा समर्थित होता है। $C=C$ बंध के $\pi$-इलेक्ट्रॉन $CH_2$ समूह की ओर स्थानांतरित होते हैं,जिससे द्विबंध के निकटवर्ती कार्बन परमाणु पर धनात्मक आवेश उत्पन्न होता है,जो $-CH_3$ समूह के $+I$ प्रभाव द्वारा स्थिर होता है। यह विकल्प $A$ में दिखाए गए इलेक्ट्रॉन विस्थापन के अनुरूप है।

(A) अतिसंयुग्मन के लिए द्वि-आबंध या कार्बोकेशन के निकटवर्ती कार्बन परमाणु पर एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति आवश्यक है।
विकल्प $A$ में,संरचना एक बाइसाइक्लिक एल्कीन है जहाँ द्वि-आबंध ब्रिजहेड स्थिति पर है। ब्रेड्ट के नियम के अनुसार,एक छोटे बाइसाइक्लिक सिस्टम के ब्रिजहेड पर द्वि-आबंध नहीं रखा जा सकता है क्योंकि यह अत्यधिक तनाव पैदा करेगा।
विकल्प $D$ में,$1,2$-डाइमिथाइलसाइक्लोहेक्सिन में द्वि-आबंध वाले कार्बन से जुड़े मिथाइल समूहों पर $\alpha$-हाइड्रोजन उपलब्ध हैं,जो अतिसंयुग्मन की अनुमति देते हैं।
विकल्प $B$ (आइसोप्रोपिलबेंजीन) में बेंजीन रिंग से जुड़े आइसोप्रोपिल समूह पर $\alpha$-हाइड्रोजन है।
विकल्प $C$ $(CH_3-CH=CH_2)$ में मिथाइल समूह पर तीन $\alpha$-हाइड्रोजन हैं।
अतः,वह यौगिक जिसमें संरचनात्मक बाधाओं के कारण अतिसंयुग्मन नहीं होता है,वह विकल्प $A$ है।

(C) प्रत्येक विकल्प का विश्लेषण करते हैं:
$A$: आइसोप्रोपिल कार्बोनियन $(CH_3-CH^--CH_3)$,दो मेथिल समूहों के अधिक $+I$ प्रभाव के कारण एथिल कार्बोनियन $(CH_3-CH_2^-)$ से कम स्थिर है।
$B$: साइक्लोब्यूटाडाइन एंटी-एरोमैटिक ($4\pi$ इलेक्ट्रॉन) है,जबकि $1,3-$ब्यूटाडाइन नॉन-एरोमैटिक है। इसलिए,$1$,$3$-ब्यूटाडाइन अधिक स्थिर है।
$C$: कार्बोकेशन $(MeO)_2C^+$,दो मेथोक्सी समूहों के अनुनाद प्रभाव $(+M)$ द्वारा अत्यधिक स्थिर होता है,जो इसे tert-ब्यूटाइल कार्बोकेशन $(t-Bu^+)$ से काफी अधिक स्थिर बनाता है,जो केवल हाइपरकंजुगेशन और $+I$ प्रभाव द्वारा स्थिर होता है।
$D$: ट्रिस(ट्राइफ्लोरोमेथिल)मेथिल कार्बोनियन,तीन $CF_3$ समूहों के प्रबल $-I$ प्रभाव के कारण अत्यधिक स्थिर है,जो इसे आइसोप्रोपिल कार्बोनियन से कहीं अधिक स्थिर बनाता है।

(C) कार्बोकेशन की स्थिरता बेंजीन रिंग से जुड़े प्रतिस्थापियों के इलेक्ट्रॉनिक प्रभावों द्वारा निर्धारित की जाती है।
$(a)$ tert-butyl समूह $+I$ प्रभाव दर्शाता है,जो कार्बोकेशन को स्थिर करता है।
$(b)$ $-NO_2$ समूह $-M$ प्रभाव दर्शाता है,जो कार्बोकेशन को अत्यधिक अस्थिर करता है।
$(c)$ $-O-CO-CH_3$ समूह $+M$ प्रभाव दर्शाता है (ऑक्सीजन पर मौजूद लोन पेयर के कारण),जो कार्बोकेशन को काफी हद तक स्थिर करता है।
$(d)$ $-CH_3$ समूह $+H$ (हाइपरकंजुगेशन) प्रभाव दर्शाता है,जो कार्बोकेशन को स्थिर करता है।
प्रभावों की तुलना करने पर: $+M > +H > +I > -M$।
अतः,स्थिरता का सही क्रम $c > d > a > b$ है।

(D) दिया गया अणु एक फ्लेवेनोन व्युत्पन्न है। इसमें दो बेंजीन वलय हैं: एक पाइरानोन वलय के साथ जुड़ा हुआ और दूसरा पाइरानोन वलय से जुड़ा हुआ।
नाइट्रेशन एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है। इलेक्ट्रोफाइल के प्रति बेंजीन वलय की अभिक्रियाशीलता इलेक्ट्रॉन घनत्व पर निर्भर करती है।
पाइरानोन वलय से जुड़ा बेंजीन वलय (दाहिनी ओर का वलय) कार्बोनिल समूह और ऑक्सीजन परमाणु के इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव के कारण निष्क्रिय हो जाता है,जिससे यह कम अभिक्रियाशील हो जाता है।
पाइरानोन वलय के साथ जुड़ा बेंजीन वलय (बाईं ओर का वलय) ऑक्सीजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म द्वारा सक्रिय होता है,जो $+M$ प्रभाव (मेसोमेरिक प्रभाव) दिखाता है।
यह $+M$ प्रभाव ऑक्सीजन परमाणु के सापेक्ष ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है।
स्थितियाँ $3$ और $4$ इस सक्रिय वलय पर हैं। स्थिति $3$ ऑक्सीजन परमाणु के ऑर्थो है,और स्थिति $4$ ऑक्सीजन परमाणु के पैरा है।
त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण,पैरा स्थिति $(4)$ आमतौर पर इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के लिए ऑर्थो स्थिति $(3)$ की तुलना में अधिक अनुकूल होती है।
इसलिए,नाइट्रेशन मुख्य रूप से $4$ स्थिति पर होगा।

(B) यह निर्धारित करने के लिए कि किस यौगिक में तीनों प्रभाव (मेसोमेरिक,अतिसंयुग्मन और प्रेरणिक) मौजूद हैं,आइए विकल्पों का विश्लेषण करें:
$A$. एनिसोल $(C_6H_5OCH_3)$: यह ऑक्सीजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) के कारण मेसोमेरिक प्रभाव $(+M)$ और अधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु के कारण प्रेरणिक प्रभाव $(-I)$ दिखाता है। हालाँकि,इसमें बेन्जीन रिंग से सीधे जुड़े कार्बन पर $\alpha$-हाइड्रोजन की कमी होती है,इसलिए यह अतिसंयुग्मन नहीं दिखाता है।
$B$. $p$-मिथाइलएसीटोफिनोन $(CH_3-C_6H_4-COCH_3)$:
$1$. मेसोमेरिक प्रभाव ($+M$ या $-M$): एसीटाइल समूह $(-COCH_3)$ $-M$ प्रभाव दिखाता है,और मिथाइल समूह $(-CH_3)$ अतिसंयुग्मन के माध्यम से $+M$ प्रभाव दिखाता है।
$2$. अतिसंयुग्मन: बेन्जीन रिंग से जुड़े मिथाइल समूह में तीन $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं,जो अतिसंयुग्मन की अनुमति देते हैं।
$3$. प्रेरणिक प्रभाव: मिथाइल समूह $+I$ प्रभाव दिखाता है,और कार्बोनिल समूह $-I$ प्रभाव दिखाता है।
इस प्रकार,$p$-मिथाइलएसीटोफिनोन तीनों प्रभाव प्रदर्शित करता है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(A) कार्बोक्सिलिक एसिड की अम्लता प्रोटॉन $(H^+)$ के नुकसान के बाद बनने वाले संयुग्मी बेस (कार्बोक्सिलेट आयन) की स्थिरता द्वारा निर्धारित की जाती है।
इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग ग्रुप्स (EWGs) इंडक्टिव इफेक्ट ($-I$ प्रभाव) के माध्यम से कार्बोक्सिलेट आयन को स्थिर करते हैं,जिससे अम्लता बढ़ती है।
$1.$ $II$ $(CH_3-CH(Cl)-COOH)$: $Cl$ परमाणु $\alpha$-कार्बन पर है,जो एक मजबूत $-I$ प्रभाव डालता है,जो संयुग्मी बेस को काफी स्थिर करता है।
$2.$ $III$ $(Cl-CH_2-CH_2-COOH)$: $Cl$ परमाणु $\beta$-कार्बन पर है। $-I$ प्रभाव दूरी के साथ कम हो जाता है,इसलिए यह $II$ की तुलना में कमजोर है।
$3.$ $I$ $(CH_3-CH_2-COOH)$: यह प्रोपेनोइक एसिड है,जिसमें कोई $EWG$ नहीं है। अल्काइल ग्रुप $(CH_3-CH_2-)$ इलेक्ट्रॉन-डोनेटिंग ($+I$ प्रभाव) है,जो $II$ और $III$ की तुलना में संयुग्मी बेस को अस्थिर करता है।
$4.$ $IV$ $(CH_3-CH_2-CH_2-COOH)$: यह ब्यूटेनोइक एसिड है। लंबी अल्काइल चेन $(CH_3-CH_2-CH_2-)$ में $I$ में मौजूद एथिल ग्रुप की तुलना में थोड़ा मजबूत $+I$ प्रभाव होता है,जो इसे सबसे कम अम्लीय बनाता है।
इसलिए,अम्लता का सही क्रम $II > III > I > IV$ है।

(C) तीनों प्रभावों (प्रेरणिक,मेसोमेरिक और अतिसंयुग्मन) को प्रदर्शित करने के लिए,एक अणु में संयुग्मित प्रणाली (मेसोमेरिक प्रभाव के लिए),विद्युत ऋणात्मकता का अंतर (प्रेरणिक प्रभाव के लिए),और $\pi$-सिस्टम से जुड़े $sp^3$ संकरित कार्बन पर $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु (अतिसंयुग्मन के लिए) होने चाहिए।
$1$-एसिटाइल-$2$-मिथाइलसाइक्लोहेक्स-$1$-ईन में,द्वि-आबंध से जुड़ा मिथाइल समूह $\alpha$-$H$ परमाणुओं के कारण अतिसंयुग्मन प्रदान करता है।
कार्बोनिल समूह $(-COCH_3)$ द्वि-आबंध के साथ संयुग्मित है,जो मेसोमेरिक प्रभाव $(-M)$ प्रदर्शित करता है।
द्वि-आबंध के कार्बन और जुड़े हुए प्रतिस्थापियों के बीच विद्युत ऋणात्मकता का अंतर प्रेरणिक प्रभाव ($-I$ या $+I$) उत्पन्न करता है।
अतः,यह अणु तीनों शर्तों को पूरा करता है।

(A) प्रत्येक विकल्प का विश्लेषण करते हैं:
$A)$ दहन की ऊष्मा एल्कीन के स्थायित्व के व्युत्क्रमानुपाती होती है। अधिक प्रतिस्थापित एल्कीन अधिक स्थिर होते हैं और उनकी दहन ऊष्मा कम होती है। सही क्रम: $\text{but-2-ene} > 2\text{-methylbut-2-ene} > 2,3\text{-dimethylbut-2-ene}$ है। अतः,दिया गया क्रम सही है।
$B)$ क्वथनांक आणविक भार के साथ बढ़ता है और शाखाओं के साथ घटता है। $\text{Methanol} (CH_3OH)$ का क्वथनांक सबसे कम होता है। $\text{butan-1-ol}$ और $\text{butan-2-ol}$ के बीच,$\text{butan-1-ol}$ में कम शाखाएं होने के कारण इसका क्वथनांक अधिक होता है। सही क्रम: $\text{Methanol} < \text{butan-2-ol} < \text{butan-1-ol}$ है।
$C)$ कार्बधनायन का स्थायित्व ऑक्सीजन परमाणु के $+M$ प्रभाव से बढ़ता है। ऑक्सीजन परमाणु धनावेश के जितना करीब होता है,धनायन उतना ही अधिक स्थिर होता है। सही क्रम: $4\text{-oxocyclohexyl cation} < 3\text{-oxocyclohexyl cation} < 2\text{-oxocyclohexyl cation}$ है।
$D)$ अनुनाद के कारण द्वि-बंध लक्षण घटने पर $C=C$ की बंध लंबाई बढ़ती है। $CH_3O-CH=CH_2$ में,ऑक्सीजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म अनुनाद में भाग लेते हैं,जिससे $C=C$ बंध को अधिक एकल-बंध लक्षण मिलता है,जिससे इसकी लंबाई बढ़ जाती है। सही क्रम: $CH_2=CH_2 < CH_3-CH=CH_2 < CH_3O-CH=CH_2$ है।

(C) प्रेरणिक प्रभाव को हाइड्रोजन परमाणु के सापेक्ष परिभाषित किया जाता है।
परंपरागत रूप से,हाइड्रोजन परमाणु का प्रेरणिक प्रभाव शून्य $(I = 0)$ माना जाता है।
अन्य सभी समूहों की तुलना हाइड्रोजन से की जाती है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि वे इलेक्ट्रॉन-आकर्षक ($-I$ प्रभाव) हैं या इलेक्ट्रॉन-दाता ($+I$ प्रभाव)।

(B) मुक्त मूलकों (free radicals) में हाइपरकंजुगेशन के लिए $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं की उपस्थिति आवश्यक है (रेडिकल केंद्र से सटे कार्बन परमाणु से जुड़े हाइड्रोजन)।
$1.$ विकल्प $(a)$ में,$CH_3-C(CH_3)_2-C^\bullet H_2$,रेडिकल केंद्र से सटा कार्बन एक चतुष्क (quaternary) कार्बन है जिसमें कोई हाइड्रोजन नहीं है ($0$ $\alpha$-$H$)।
$2.$ विकल्प $(b)$ में,$CH_3-C^\bullet(CH_3)-CH_3$,रेडिकल केंद्र से तीन मिथाइल समूह जुड़े हैं,जो कुल $9$ $\alpha$-हाइड्रोजन प्रदान करते हैं। अतः,यह हाइपरकंजुगेशन प्रदर्शित करता है।
$3.$ विकल्प $(c)$ में,$CH_2=CH-C^\bullet H_2$ (एलिल रेडिकल) मुख्य रूप से अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है।
$4.$ विकल्प $(d)$ में,बेंजाइल रेडिकल मुख्य रूप से बेंजीन रिंग के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।

(C) $+M$ (मेसोमेरिक) या $+R$ (अनुनाद) प्रभाव उन समूहों द्वारा दिखाया जाता है जो अनुनाद के माध्यम से संयुग्मित प्रणाली में इलेक्ट्रॉन दान करते हैं।
इन समूहों में आमतौर पर संयुग्मित प्रणाली से सीधे जुड़े परमाणु पर कम से कम एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।
$-NH_2$ में,नाइट्रोजन परमाणु के पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है जिसे रिंग या संयुग्मित प्रणाली में विस्थापित किया जा सकता है,इसलिए यह $+M$ प्रभाव दिखाता है।
$-COCH_3$ और $-COOH$ जैसे समूह $-M$ प्रभाव दिखाते हैं क्योंकि वे कार्बन के साथ द्वि-आबंध से जुड़े विद्युत-ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणुओं की उपस्थिति के कारण इलेक्ट्रॉन-आकर्षक होते हैं।
$-CH_3$ $+I$ (प्रेरणिक) और अतिसंयुग्मन प्रभाव दिखाता है,लेकिन $+M$ प्रभाव नहीं दिखाता है।

(C) इनोल मात्रा का निर्धारण परिणामी इनोल रूप की स्थिरता द्वारा किया जाता है।
फ्यूरान-$2$(5H)-ओन (विकल्प $C$) के मामले में,इनोलकरण एक ऐसी संरचना की ओर ले जाता है जो एरोमैटिक है,जो इसके कीटो रूप की तुलना में इसकी स्थिरता को काफी बढ़ा देता है।
अभिक्रिया है:
$Cyclopent-3-en-1-one \rightarrow \text{Furan-2-ol (Aromatic)}$
एरोमैटिकता प्राप्त होने के कारण,संतुलन इनोल रूप की ओर बहुत अधिक झुक जाता है,जिसके परिणामस्वरूप दिए गए विकल्पों में अधिकतम इनोल मात्रा प्राप्त होती है।

(C) हाइड्रोजन परमाणु की अम्लता प्रोटॉन के हटने के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता पर निर्भर करती है।
$1$. $Z$ एक एमाइड समूह $(-NH-)$ में नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ा हाइड्रोजन है।
$2$. $p$ एक एमाइड समूह $(-NH-)$ में नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ा हाइड्रोजन है।
$3$. $X$ एक कार्बोनिल समूह $(C=O)$ के लिए $\alpha$-हाइड्रोजन है।
$4$. $Y$ एक ऐसे कार्बन परमाणु पर हाइड्रोजन है जो किसी इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह के बगल में नहीं है।
अम्लता की तुलना करने पर,नाइट्रोजन परमाणुओं पर मौजूद प्रोटॉन ($Z$ और $p$),$\alpha$-हाइड्रोजन $(X)$ की तुलना में अधिक अम्लीय होते हैं क्योंकि एमाइड आयन का अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिरीकरण होता है। $Z$ और $p$ के बीच,$Z$ एक चक्रीय संरचना का हिस्सा है जहाँ नाइट्रोजन एक कार्बोनिल समूह के बगल में है,जो इसे कार्बोनिल समूह के प्रेरणिक और अनुनाद प्रभावों के कारण अधिक अम्लीय बनाता है। अतः,$Z$ सबसे अधिक अम्लीय है।

(C) कार्बोनियम आयन की स्थिरता इलेक्ट्रॉन-दाता समूहों $(EDG)$ द्वारा बढ़ती है और इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों $(EWG)$ द्वारा घटती है।
$-OCH_3$ एक $EDG$ के रूप में कार्य करता है,जबकि $-NO_2$ एक प्रबल $EWG$ है।
विकल्प $A$ में,$-OCH_3$ समूह सीधे धनायन केंद्र से जुड़ा है,जो अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिरता प्रदान करता है।
विकल्प $B$ में,$-NO_2$ समूह ऑर्थो स्थिति पर है,जो प्रबल अस्थिरता पैदा करता है।
विकल्प $C$ में,दो $-NO_2$ समूह मौजूद हैं,जो दोनों ही प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह हैं। दो $-NO_2$ समूहों की उपस्थिति के कारण यह कार्बोनियम आयन सबसे अधिक अस्थिर हो जाता है।

(B) कार्बोनियन की स्थिरता इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों $(EWG)$ द्वारा बढ़ाई जाती है जो प्रेरणिक $(-I)$ या अनुनाद $(-M)$ प्रभावों के माध्यम से ऋणात्मक आवेश को फैलाते हैं। इसके विपरीत,इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ ऋणात्मक आवेश को तीव्र करके स्थिरता को कम करते हैं।
$1$. विकल्प $B$ में,स्थिरता का क्रम $(CHO)_2\overset{\Theta}{C}H > CHO\overset{\Theta}{C}H_2 > \overset{\Theta}{C}H_3$ है। यह सही है क्योंकि $-CHO$ समूह एक मजबूत $-M$ प्रभाव डालता है,और ऐसे दो समूह एक की तुलना में अधिक स्थिरीकरण प्रदान करते हैं।
$2$. विकल्प $C$ में,स्थिरता का सही क्रम $\overset{\Theta}{C}H_2NO_2 > \overset{\Theta}{C}H_2CN > \overset{\Theta}{C}H_2Cl > \overset{\Theta}{C}H_2CH_3$ है। यह इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों की शक्ति पर आधारित है: $-NO_2$ (प्रबल $-M$) > $-CN$ $(-I, -M)$ > $-Cl$ $(-I)$ > $-CH_3$ ($+I$,अस्थिर करता है)।

(NONE) प्रत्येक विकल्प का विश्लेषण करते हैं:
$A$: मिथाइलबेन्ज़ोइक एसिड के लिए अम्लीय सामर्थ्य का क्रम $o- > m- > p-$ है। ऑर्थो प्रभाव और इलेक्ट्रॉनिक प्रभावों के कारण यह सही है।
$B$: ऑक्सीजन परमाणु के बगल में धनात्मक आवेश वाले कार्बोकेशन का स्थायित्व ऑक्सीजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म द्वारा अनुनाद स्थिरीकरण के कारण काफी अधिक होता है। दिया गया क्रम सही है।
$C$: क्लोरीन परमाणु का $-I$ प्रभाव फॉर्मिक एसिड की तुलना में क्लोरोएसेटिक एसिड की अम्लता को बढ़ाता है। क्रम $ClCH_2-COOH > H-COOH$ सही है।
$D$: नाइट्रोफिनोल के लिए अम्लीय सामर्थ्य का सही क्रम $p- > o- > m-$ है। यह ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर नाइट्रो समूह के मजबूत $-I$ और $-M$ प्रभावों के कारण सही है।

(A) यौगिकों की अम्लता रिंग से जुड़े प्रतिस्थापियों के इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव पर निर्भर करती है।
$A$ में $-NO_2$ समूह है,जो एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ प्रभाव) है।
$B$ में $-CN$ समूह है,जो भी एक इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ प्रभाव) है,लेकिन $-NO_2$ से कमजोर है।
$C$ में $-OH$ समूह है,जो इलेक्ट्रॉन-दाता समूह ($+M$ प्रभाव) या कमजोर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक ($-I$ प्रभाव) के रूप में कार्य करता है,लेकिन कुल मिलाकर यह मजबूत $-I$ समूहों वाले यौगिकों की तुलना में कम अम्लीय है।
इसलिए,अम्लता ($K_a$ मान) का क्रम $A > B > C$ है।

(C) अनुनाद का त्रिविम बाधा तब होता है जब अनुनाद में शामिल समूह (जैसे $-N(CH_3)_2$) के सापेक्ष ऑर्थो स्थितियों पर बड़े समूह मौजूद होते हैं।
यह समूह को बेंजीन रिंग के तल से बाहर धकेल देता है,जिससे अनुनाद बाधित हो जाता है।
विकल्प $C$ में,$-N(CH_3)_2$ समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थितियों पर दो मिथाइल समूहों की उपस्थिति त्रिविम बाधा पैदा करती है,जिससे अनुनाद बाधित हो जाता है।

(D) $(-M)$ प्रभाव (ऋणात्मक मेसोमेरिक प्रभाव) उन समूहों में देखा जाता है जो अनुनाद के माध्यम से संयुग्मित प्रणाली से इलेक्ट्रॉन घनत्व को खींचते हैं।
$1$. $-NH_2$,$-OR$,और $-OH$ समूहों में सीधे जुड़े परमाणु (जैसे $N$ या $O$) पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जिन्हें वे प्रणाली में दान करते हैं,इस प्रकार $(+M)$ प्रभाव प्रदर्शित करते हैं।
$2$. $-NO_2$ समूह एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणुओं से बंधा होता है और उस पर एक औपचारिक धनात्मक आवेश होता है,जो इसे अनुनाद के माध्यम से संयुग्मित प्रणाली से इलेक्ट्रॉन घनत्व खींचने की अनुमति देता है,इस प्रकार $(-M)$ प्रभाव प्रदर्शित करता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(A) प्रेरणिक प्रभाव ($+I$ प्रभाव) सिग्मा इलेक्ट्रॉनों का अधिक इलेक्ट्रोपॉजिटिव समूह या परमाणु की ओर स्थायी विस्थापन है।
दिए गए विकल्पों में,ऋण आवेशित ऑक्सीजन परमाणु $(-\mathop O\limits^\Theta)$ में सबसे अधिक इलेक्ट्रॉन घनत्व होता है और यह सबसे प्रबल इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है।
$+I$ प्रभाव की प्रबलता का क्रम है: $-\mathop O\limits^\Theta > -CH_2-CH_3 > -CH_3 > -CD_3$।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) अतिसंयुग्मन के लिए द्वि-आबंध,कार्बोनियम आयन या मुक्त मूलक (free radical) से सटे कार्बन परमाणु पर $\alpha-H$ परमाणु की उपस्थिति आवश्यक है।
यौगिक $(I)$ में,मूलक कार्बन एक ऐसे कार्बन परमाणु से जुड़ा है जिसके पास कोई $\alpha-H$ परमाणु नहीं है (यह तीन मिथाइल समूहों से जुड़ा है)। इसलिए,यह अतिसंयुग्मन नहीं दर्शाता है।
यौगिक $(II)$ में,मूलक कार्बन तीन फिनाइल समूहों से जुड़ा है,जिनमें से कोई भी अतिसंयुग्मन के लिए $\alpha-H$ परमाणु प्रदान नहीं करता है।
यौगिक $(III)$ में,मूलक कार्बन एक ब्रिजहेड कार्बन और $-CH_3$ समूह वाले कार्बन से जुड़ा है। मूलक कार्बन के बगल वाले कार्बन (जिसमें $-CH_3$ समूह है) के पास एक $\alpha-H$ परमाणु है। इसलिए,यौगिक $(III)$ में अतिसंयुग्मन होता है।

(A) कार्बेनायन की स्थिरता बेंजीन रिंग से जुड़े प्रतिस्थापियों (substituents) की इलेक्ट्रॉन-आकर्षक या इलेक्ट्रॉन-दाता प्रकृति द्वारा निर्धारित की जाती है।
इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ ऋण आवेश को फैलाकर कार्बेनायन की स्थिरता बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ ऋण आवेश को तीव्र करके स्थिरता को कम करते हैं।
$(Q)$ में $-CHO$ समूह है,जो एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ और $-M$ प्रभाव) है,जो इसे सबसे अधिक स्थिर बनाता है।
$(R)$ में $-Cl$ समूह है,जो $-I$ प्रभाव (इलेक्ट्रॉन-आकर्षक) दिखाता है लेकिन $+M$ प्रभाव (इलेक्ट्रॉन-दाता) भी रखता है। $-I$ प्रभाव प्रभावी होने के कारण यह मध्यम स्थिरता प्रदान करता है।
$(S)$ में $-CH_3$ समूह है,जो एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह ($+I$ और हाइपरकंजुगेशन) है,जो स्थिरता को कम करता है।
$(P)$ में $-OCH_3$ समूह है,जो एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-दाता समूह ($+M$ प्रभाव) है,जो इसे सबसे कम स्थिर बनाता है।
अतः,स्थिरता का क्रम $Q > R > S > P$ है।

(C) इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव में आक्रमणकारी अभिकर्मक की मांग पर बहु-आबंध (multiple bond) द्वारा जुड़े परमाणुओं में से एक पर $\pi$-इलेक्ट्रॉनों के साझा युग्म का पूर्ण स्थानांतरण शामिल है। अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर ऋण आवेश आना चाहिए।
विकल्प $C$ में,नाइट्रोजन परमाणु कार्बन परमाणु की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है। इसलिए,$\pi$-इलेक्ट्रॉनों को नाइट्रोजन परमाणु की ओर स्थानांतरित होना चाहिए,जिसके परिणामस्वरूप $CH_3-C^{+}=N^{-}$ प्राप्त होगा। दिया गया निरूपण $CH_3-C^{-}=N^{+}$ गलत है क्योंकि यह कम विद्युत ऋणात्मक कार्बन परमाणु को ऋण आवेश और अधिक विद्युत ऋणात्मक नाइट्रोजन परमाणु को धन आवेश प्रदान करता है।

(D) $1$. $CH_3-COO^-$ में,ऋण आवेश कार्बोनिल समूह के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है। $CH_3-CH_2-COO^-$ में,एल्काइल समूह $(CH_3-CH_2-)$ $+I$ प्रभाव के कारण इलेक्ट्रॉन-दाता है,जो कार्बोक्सिलेट आयन को अस्थिर करता है। अतः,$CH_3-COO^- > CH_3-CH_2-COO^-$ सही है।
$2$. $CH_2=CH-CH_2^-$ में,ऋण आवेश द्वि-आबंध के साथ अनुनाद द्वारा विस्थानीकृत होता है (एलाइलिक कार्बोनियन)। $CH_2=C^-H$ में,ऋण आवेश $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु पर है,जो अनुनाद-स्थिर एलाइलिक कार्बोनियन की तुलना में कम स्थिर है। अतः,$CH_2=CH-CH_2^- > CH_2=C^-H$ सही है।
$3$. $CH_3-CH_2^\bullet$ में,मुक्त मूलक $CH_3$ समूह द्वारा अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) से स्थिर होता है। $CH_2=CH^\bullet$ में,मुक्त मूलक $sp^2$ संकरित कार्बन पर है (विनाइलिक मुक्त मूलक),जो अत्यधिक अस्थिर है। अतः,$CH_3-CH_2^\bullet > CH_2=CH^\bullet$ सही है।
$4$. चूंकि सभी कथन सही हैं,इसलिए उत्तर $D$ है।

(B) प्रेरक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) कार्बन श्रृंखला में जुड़े परमाणुओं या समूहों की विद्युत ऋणात्मकता में अंतर के कारण इलेक्ट्रॉन युग्मों का स्थायी विस्थापन है।
दिए गए समूहों की तुलना:
$1$. $-OH$: ऑक्सीजन विद्युत ऋणात्मक है,लेकिन यह हाइड्रोजन परमाणु से जुड़ा है।
$2$. $-COOH$: इस समूह में कार्बोनिल समूह $(C=O)$ होता है जो अत्यधिक इलेक्ट्रॉन-आकर्षक है,जो इसे एक बहुत मजबूत $-I$ समूह बनाता है।
$3$. $-F$: फ्लोरीन सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है,लेकिन कार्बनिक प्रतिस्थापियों के संदर्भ में,$-COOH$ समूह अधिक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव डालता है।
$4$. $-OCH_3$: मेथोक्सी समूह में एक ऑक्सीजन परमाणु होता है,लेकिन ऑक्सीजन पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों का $+M$ प्रभाव इसके $-I$ प्रभाव को आंशिक रूप से कम कर देता है।
अतः,दिए गए विकल्पों में से $-COOH$ सबसे प्रबल $-I$ समूह है।