Electronic Displacement in covalent bond Questions in Hindi

(A) अम्लीय शक्ति परिणामी संयुग्मी क्षार (ऋणायन) के स्थायित्व के सीधे आनुपातिक होती है।
$1$. $H_c$ दो कार्बोनिल समूहों के बीच के $\alpha$-कार्बन पर स्थित है (एक $\beta$-डाईकार्बोनिल यौगिक)। परिणामी ऋणायन दोनों कार्बोनिल समूहों के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$2$. $H_b$ एक कार्बोनिल समूह के बगल वाले $\alpha$-कार्बन पर है। परिणामी ऋणायन एक कार्बोनिल समूह के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$3$. $H_a$ एक टर्मिनल मिथाइल समूह पर है। परिणामी ऋणायन में कोई अनुनाद स्थायित्व नहीं होता है।
इसलिए,अम्लीय शक्ति का क्रम $H_c > H_b > H_a$ है।

(D) अम्लीय शक्ति $\alpha$-हाइड्रोजन के हटने के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (ऋणायन) की स्थिरता के सीधे आनुपातिक होती है।
$(I)$ साइक्लोहेक्सेन$-1,3-$डायोन: $\alpha$-हाइड्रोजन दो कार्बोनिल समूहों के बीच होते हैं,जिससे बनने वाला ऋणायन अनुनाद (resonance) द्वारा अत्यधिक स्थिर हो जाता है।
$(II)$ $\delta$-वैलेरोलैक्टोन: $\alpha$-हाइड्रोजन एक कार्बोनिल समूह और एक ऑक्सीजन परमाणु के बगल में होते हैं,जो $\beta$-डाइकार्बोनिल सिस्टम की तुलना में कम अम्लीय होते हैं।
$(III)$ टेट्राहाइड्रोपायरान$-4-$ओन: $\alpha$-हाइड्रोजन केवल एक कार्बोनिल समूह के बगल में होते हैं।
$(IV)$ मिथाइल $2,6-$डायोक्सोसाइक्लोहेक्सेनकार्बोक्सिलेट: इस यौगिक में दो कार्बोनिल समूहों के बीच एक अत्यधिक अम्लीय हाइड्रोजन होता है,और एस्टर समूह की उपस्थिति इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव के कारण अम्लता को और बढ़ा देती है।
ऋणायनों की स्थिरता की तुलना करने पर:
- यौगिक $(II)$ में सबसे कम अम्लीय $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं।
- यौगिक $(III)$,ऑक्सीजन के प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect) के कारण $(II)$ से अधिक अम्लीय है।
- यौगिक $(I)$ एक $\beta$-डाइकीटोन है,जो काफी अधिक अम्लीय होता है।
- यौगिक $(IV)$ अतिरिक्त एस्टर समूह की उपस्थिति के कारण सबसे अधिक अम्लीय है,जो ऋणायन को अतिरिक्त अनुनाद और प्रेरणिक स्थिरता प्रदान करता है।
अतः,अम्लीय शक्ति का बढ़ता क्रम: $II < III < I < IV$ है।

(B) अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) $\alpha$-कार्बन (जो $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु से सीधे जुड़ा होता है) से जुड़े $C-H$ बंध के $\sigma$-इलेक्ट्रॉनों की निकटवर्ती खाली या आंशिक रूप से भरे हुए $p$-कक्षक या $\pi$-कक्षक के साथ अन्योन्यक्रिया के कारण होता है।
दी गई संरचना में,$C=C$ द्वि-बंध के निकटवर्ती कार्बन $\alpha$-कार्बन हैं।
बंध $I$ एक $\alpha$-कार्बन पर स्थित $C-H$ बंध है।
बंध $V$ एक $\alpha$-कार्बन पर स्थित $C-H$ बंध है।
बंध $II$,$III$,और $IV$ $\alpha$-कार्बन पर स्थित $C-H$ बंध नहीं हैं।
इसलिए,$\sigma$-बंध $I$ और $V$ अतिसंयुग्मन में भाग लेते हैं।

(D) किसी यौगिक की अम्लीय शक्ति प्रोटॉन $(H^+)$ के निष्कासन के बाद बनने वाले उसके संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता पर निर्भर करती है।
$(x)$ साइक्लोपेंटाडाइन: प्रोटॉन खोने के बाद,यह साइक्लोपेंटाडाइनाइल एनायन बनाता है,जो एरोमैटिक है ($6 \pi$ इलेक्ट्रॉन,हकल का नियम)।
$(y)$ साइक्लोहेप्टाट्राइन: प्रोटॉन खोने के बाद,यह साइक्लोहेप्टाट्राइनाइल एनायन बनाता है,जो एंटी-एरोमैटिक है ($8 \pi$ इलेक्ट्रॉन,अस्थिर)।
$(z)$ $5-$साइनोसाइक्लोपेंटाडाइन: प्रोटॉन खोने के बाद,यह $-CN$ समूह द्वारा प्रतिस्थापित साइक्लोपेंटाडाइनाइल एनायन बनाता है। $-CN$ समूह एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ और $-M$ प्रभाव) है,जो अनुनाद और प्रेरणिक प्रभाव के माध्यम से पहले से ही एरोमैटिक एनायन को और अधिक स्थिर बनाता है।
संयुग्मी क्षारों की स्थिरता की तुलना:
$1$. $(z)$ का एनायन $-CN$ समूह के कारण सबसे अधिक स्थिर है।
$2$. $(x)$ का एनायन एरोमैटिक और स्थिर है।
$3$. $(y)$ का एनायन एंटी-एरोमैटिक और अत्यधिक अस्थिर है।
अतः,अम्लीय शक्ति का क्रम $z > x > y$ है।

(A) अम्लीय सामर्थ्य बेंजीन रिंग से जुड़े प्रतिस्थापियों के इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव के सीधे समानुपाती होता है।
यौगिक $2$ में तीन इलेक्ट्रॉन-दाता मिथाइल समूह $(-CH_3)$ हैं,जो अम्लता को कम करते हैं।
यौगिक $1$ में तीन इलेक्ट्रॉन-आकर्षक क्लोरीन परमाणु $(-Cl)$ हैं,जो अम्लता को बढ़ाते हैं।
यौगिक $3$ में तीन प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक नाइट्रो समूह $(-NO_2)$ हैं,जो क्लोरीन परमाणुओं की तुलना में अम्लता को काफी अधिक बढ़ाते हैं।
अतः,बढ़ती हुई अम्लता का क्रम $2 < 1 < 3$ है।

(B) सही उत्तर $(b)$ है।
$1,8-$बिस(डाइमिथाइलअमीनो)नेफ़थलीन,जिसे 'प्रोटॉन स्पंज' के रूप में भी जाना जाता है,असाधारण रूप से उच्च क्षारीयता प्रदर्शित करता है।
$1-$डाइमिथाइलअमीनोनेफ़थलीन में,नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) नेफ़थलीन वलय के साथ अनुनाद में भाग लेता है,जिससे प्रोटॉनीकरण के लिए इसकी उपलब्धता कम हो जाती है।
$1,8-$बिस(डाइमिथाइलअमीनो)नेफ़थलीन में,दो बड़े $-N(CH_3)_2$ समूह $1$ और $8$ स्थितियों पर एक-दूसरे के बहुत करीब होते हैं। यह त्रिविम बाधा (steric crowding) पैदा करता है,जो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों को नेफ़थलीन वलय के तल से बाहर धकेल देता है,जिससे अनुनाद बाधित हो जाता है।
चूंकि एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म अनुनाद में भाग नहीं ले सकते,इसलिए वे प्रोटॉनीकरण के लिए अधिक उपलब्ध होते हैं,जिससे यह अणु एक बहुत मजबूत क्षार बन जाता है।

(C) इन यौगिकों की अम्लीय शक्ति $\alpha$-हाइड्रोजन के हटने के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता पर निर्भर करती है। संयुग्मी क्षार की स्थिरता प्रतिस्थापी समूहों के इलेक्ट्रॉन-आकर्षक $-I$ प्रभाव से बढ़ती है।
यौगिक $C$ में,$\alpha$-हाइड्रोजन दो कार्बोनिल समूहों (कीटोन) के बीच स्थित है,जो एक मजबूत $-I$ प्रभाव डालते हैं,जिससे संयुग्मी क्षार अत्यधिक स्थिर हो जाता है।
यौगिक $A$ में,$\alpha$-हाइड्रोजन एक कीटोन और एक एस्टर समूह के बीच है। एस्टर समूह कीटोन समूह की तुलना में कम इलेक्ट्रॉन-आकर्षक होता है।
यौगिक $B$ में,दो एस्टर समूह एक ही कार्बन पर स्थित हैं। हालांकि वहां दो समूह हैं,त्रिविम बाधा (steric hindrance) और विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक वातावरण के कारण,$A$ की संरचना की तुलना में $\alpha$-हाइड्रोजन कम अम्लीय हो जाता है।
अतः,बढ़ती हुई अम्लीय शक्ति का क्रम $B < A < C$ है।

(C) हाइड्रोजन परमाणुओं की अम्लीय शक्ति प्रोटॉन के हटने के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (कार्बेनायन) की स्थिरता पर निर्भर करती है।
$H_a$ को हटाने से $sp^3$ कार्बन पर कार्बेनायन बनता है।
$H_b$ को हटाने से द्वि-आबंध के बगल वाले (एलाइलिक स्थिति) $sp^3$ कार्बन पर कार्बेनायन बनता है,जो अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है।
$H_c$ को हटाने से द्वि-आबंध के (विनाइलिक स्थिति) $sp^2$ कार्बन पर कार्बेनायन बनता है।
परिणामी ऋणायनों की स्थिरता का क्रम है:
एलाइलिक कार्बेनायन $>$ विनाइलिक कार्बेनायन $>$ एल्काइल कार्बेनायन।
इसलिए,अम्लीय शक्ति का क्रम $H_b > H_c > H_a$ है।

(A) हाइड्रोजन परमाणु की अम्लता प्रोटॉन के हटने के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (conjugate base) के स्थायित्व पर निर्भर करती है।
दी गई संरचना में,$H_a$ दो कार्बोनिल समूहों के बीच स्थित है (एक $\beta$-डाइकार्बोनिल प्रणाली)।
$H_a$ के हटने से बनने वाला कार्बोनियन दोनों कार्बोनिल समूहों के साथ अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है,जो इसे एक सक्रिय मेथिलीन समूह बनाता है।
इसलिए,$H_a$ अणु में सबसे अधिक अम्लीय हाइड्रोजन है।

(C) संरचना $III$ में,ऑक्सीजन परमाणु पर धनात्मक आवेश है लेकिन इसका अष्टक पूर्ण है क्योंकि यह तीन बंध (दो एकल और एक द्वि-बंध) बनाता है और इसके पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) है।
संरचना $I$ और $II$ में,धनात्मक आवेश वाले कार्बन परमाणु का अष्टक अधूरा है (केवल $6$ इलेक्ट्रॉन)।
चूंकि संरचना $III$ में सभी परमाणुओं का अष्टक पूर्ण है,इसलिए यह सबसे अधिक स्थिर विहित संरचना है।

(A) $C=C$ बंध के परितः घूर्णन अवरोध सीधे उस बंध के द्वि-बंध गुण (double bond character) के समानुपाती होता है।
$(I)$ $CH_2=CH_2$: यह एक शुद्ध एल्कीन है जिसमें कोई अनुनाद (resonance) नहीं है,इसलिए इसमें सबसे अधिक द्वि-बंध गुण होता है।
$(II)$ $CH_3O-CH=CH_2$: ऑक्सीजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $C=C$ बंध के साथ अनुनाद में भाग लेता है,जो $C=C$ बंध में कुछ एकल-बंध गुण लाता है,जिससे $(I)$ की तुलना में घूर्णन अवरोध कम हो जाता है।
$(III)$ $CH_3O-CH=CH-COOEt$: यह अणु 'पुश-पुल' अनुनाद प्रदर्शित करता है। इलेक्ट्रॉन-दाता $CH_3O$ समूह और इलेक्ट्रॉन-आकर्षक $COOEt$ समूह अनुनाद योगदान को काफी बढ़ा देते हैं,जिससे $(II)$ की तुलना में $C=C$ बंध में और अधिक एकल-बंध गुण आ जाता है।
अतः,द्वि-बंध गुण (और इस प्रकार घूर्णन अवरोध) का क्रम $I > II > III$ है।

(A) $C=C$ बंध के परितः घूर्णन अवरोध उस बंध के द्वि-बंध लक्षण (double bond character) के सीधे समानुपाती होता है।
अनुनाद (Resonance) एकल बंध लक्षण को पेश करके द्वि-बंध लक्षण को कम करता है।
$(I)$ में,फेनिल समूह $C=C$ बंध के साथ संयुग्मित है।
$(II)$ में,दोनों फेनिल समूह $C=C$ बंध के साथ संयुग्मित हैं,जिससे $(I)$ की तुलना में अधिक अनुनाद और इसलिए अधिक एकल बंध लक्षण उत्पन्न होते हैं।
$(III)$ में,एक फेनिल वलय पर $-OCH_3$ समूह (एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-दाता समूह) की उपस्थिति अनुनाद योगदान को और बढ़ा देती है,जिससे सबसे अधिक एकल बंध लक्षण और सबसे कम घूर्णन अवरोध प्राप्त होता है।
अतः,द्वि-बंध लक्षण (और इसलिए घूर्णन अवरोध) का क्रम $(I) > (II) > (III)$ है।

(D) सही उत्तर $(d)$ है।
क्रॉस-संयुग्मन एक ऐसी प्रणाली है जहाँ दो $\pi$-इलेक्ट्रॉन प्रणालियाँ एक तीसरी $\pi$-इलेक्ट्रॉन प्रणाली के साथ संयुग्मित होती हैं,लेकिन एक-दूसरे के साथ नहीं।
$CH_2=CH-C(=CH_2)-CH=CH_2$ में,दो टर्मिनल विनाइल समूह $(CH_2=CH-)$ केंद्रीय $C=CH_2$ समूह के साथ संयुग्मित हैं,लेकिन वे एक-दूसरे के साथ निरंतर रैखिक संयुग्मन में नहीं हैं।

(B) एरील समूह की माइग्रेटरी एप्टीट्यूड बेंजीन वलय में इलेक्ट्रॉन घनत्व के सीधे समानुपाती होती है।
जो समूह वलय में इलेक्ट्रॉन दान करते हैं,वे माइग्रेटरी एप्टीट्यूड को बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन खींचने वाले समूह इसे कम करते हैं।
इलेक्ट्रॉन-दान/खींचने वाले प्रभावों का क्रम इस प्रकार है:
$-OCH_3$ (प्रबल $+M$ प्रभाव) > $-CH_3$ (हाइपरकंजुगेशन और $+I$ प्रभाव) > $-H$ (संदर्भ) > $-Cl$ ($-I$ प्रभाव $+M$ प्रभाव से अधिक प्रभावी है)।
इसलिए,माइग्रेटरी एप्टीट्यूड का घटता क्रम: $(a) > (d) > (b) > (c)$ है।

(D) हाइड्राइड दाता के रूप में कार्य करने की क्षमता परिणामी कार्बोनिल यौगिक की स्थिरता पर निर्भर करती है। इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ कार्बोनिल समूह को अस्थिर करते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ इसे स्थिर करते हैं। $-OCH_3$ और $-CH_3$ समूह इलेक्ट्रॉन-दाता समूह हैं,जो बेंजीन रिंग पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाते हैं,जिससे हाइड्राइड का स्थानांतरण आसान हो जाता है। इसलिए,$(b)$ और $(c)$ दोनों संदर्भ यौगिक से बेहतर हाइड्राइड दाता हैं।

(A) $EAS$ के प्रति अभिक्रियाशीलता बेंजीन रिंग से जुड़े प्रतिस्थापी समूह की इलेक्ट्रॉन-दाता क्षमता पर निर्भर करती है।
तीनों समूह ($-CH_3$,$-CD_3$,$-CT_3$) अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) प्रदर्शित करते हैं।
$C-H$,$C-D$,और $C-T$ बंध की मजबूती का क्रम है: $C-H < C-D < C-T$ (आइसोटोपिक प्रभाव के कारण)।
चूंकि $C-H$ बंध सबसे कमजोर है,इसे तोड़ना सबसे आसान है,जिससे सबसे मजबूत अतिसंयुग्मन प्रभाव उत्पन्न होता है।
इसलिए,अतिसंयुग्मन के माध्यम से इलेक्ट्रॉन-दाता शक्ति का क्रम है: $-CH_3 > -CD_3 > -CT_3$।
परिणामस्वरूप,$EAS$ के प्रति अभिक्रियाशीलता का क्रम है: $a > b > c$।

(C) अम्ल की प्रबलता उसके संयुग्मी क्षार (conjugate base) के स्थायित्व पर निर्भर करती है।
$CH(CN)_3$ के लिए,इसका संयुग्मी क्षार $C^{-}(CN)_3$ है।
$C^{-}(CN)_3$ में कार्बन परमाणु पर स्थित ऋण आवेश तीन $-CN$ समूहों के प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव द्वारा अनुनाद और प्रेरणिक प्रभाव के माध्यम से स्थिर हो जाता है।
यह व्यापक विस्थानीकरण (delocalization) $C^{-}(CN)_3$ को अन्य हैलोफॉर्म्स $(CX_3^-)$ के संयुग्मी क्षार की तुलना में अधिक स्थिर बनाता है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में $CH(CN)_3$ सबसे प्रबल अम्ल है।

(D) प्रत्येक विकल्प का विश्लेषण करते हैं:
$A$. $CH_3COOH$ में,कार्बोनिल ऑक्सीजन $(II)$ का इलेक्ट्रॉन घनत्व हाइड्रॉक्सिल ऑक्सीजन $(I)$ से अधिक होता है क्योंकि हाइड्रॉक्सिल ऑक्सीजन अपने लोन पेयर को अनुनाद (resonance) के माध्यम से कार्बोनिल समूह में दान करता है। अतः,$II > I$ सही है।
$B$. $N$-साइक्लोहेक्सिलएसीटामाइड $(I)$ में,नाइट्रोजन पर मौजूद लोन पेयर कार्बोनिल समूह में विस्थापित होता है। $N$-फेनिलएसीटामाइड $(II)$ में,नाइट्रोजन पर मौजूद लोन पेयर कार्बोनिल समूह और बेंजीन रिंग दोनों में विस्थापित होता है। अतः,$I$ में इलेक्ट्रॉन घनत्व $II$ की तुलना में अधिक है। अतः,$I > II$ सही है।
$C$. $CH_3NO_2$ में,नाइट्रो समूह में एक $N=O$ बंध और एक $N-O^-$ बंध होता है। ऋणात्मक आवेश वाला ऑक्सीजन $(II)$ उदासीन ऑक्सीजन $(I)$ की तुलना में काफी अधिक इलेक्ट्रॉन घनत्व रखता है। अतः,$II > I$ सही है।
$D$. लैक्टोन $(I)$ में,ऑक्सीजन एक चक्रीय एस्टर का हिस्सा है। कार्बोनेट $(II)$ में,केंद्रीय कार्बन से दो ऑक्सीजन परमाणु जुड़े होते हैं,जो दोनों अनुनाद के माध्यम से लोन पेयर दान करते हैं। लैक्टोन की तुलना में कार्बोनेट में ऑक्सीजन परमाणुओं पर इलेक्ट्रॉन घनत्व कम होता है। अतः,$I > II$ सही संबंध है,जो $II > I$ को गलत बनाता है।

(C) विकल्प $C$ में,वक्र तीर $CH_2$ समूह पर धन आवेश से शुरू होता है और बेंजीन वलय की ओर इशारा करता है। यह गलत है क्योंकि वक्र तीरों को इलेक्ट्रॉनों की गति (उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व वाले क्षेत्र से कम इलेक्ट्रॉन घनत्व वाले क्षेत्र की ओर,या आबंध/एकाकी युग्म से परमाणु/आबंध की ओर) का प्रतिनिधित्व करना चाहिए। धन आवेश इलेक्ट्रॉनों की कमी को दर्शाता है और यह इलेक्ट्रॉनों की गति का स्रोत नहीं हो सकता है। सही निरूपण में बेंजीन वलय के $\pi$-इलेक्ट्रॉनों का $CH_2^+$ समूह की ओर जाना शामिल होगा।

(C) $-I$ प्रभाव (प्रेरणिक प्रभाव) जुड़े हुए समूह की विद्युत ऋणात्मकता पर निर्भर करता है।
विकल्प $(c)$ के लिए,$-C \equiv CH$ में $sp$ संकरित कार्बन की विद्युत ऋणात्मकता $-NH_2$ में मौजूद नाइट्रोजन परमाणु से अधिक होती है।
इसलिए,$-I$ प्रभाव का सही क्रम $-C \equiv CH > -NH_2 > -CH = CH_2$ है।
अतः,विकल्प $(c)$ में दिया गया क्रम गलत है।

(A) हाइपरकंजुगेशन के लिए असंतृप्त प्रणाली (जैसे द्वि-आबंध,कार्बधनायन या मुक्त मूलक) से जुड़े कार्बन पर कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु का होना आवश्यक है।
$A$: बाइसिक्लो[$2.2$.$1$]हेप्टाइल रेडिकल में रेडिकल केंद्र ब्रिजहेड स्थिति पर है। ज्यामितीय बाधाओं के कारण,$\alpha$-हाइड्रोजन अपने $C-H$ $\sigma$-कक्षकों को रेडिकल केंद्र के $p$-कक्षक के साथ संरेखित नहीं कर सकते हैं,इसलिए यह हाइपरकंजुगेशन नहीं दर्शाता है।
$B$: $1-$फेनिलएथिल धनायन में कार्बधनायन केंद्र से जुड़े $CH_3$ समूह पर तीन $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं,जो हाइपरकंजुगेशन की अनुमति देते हैं।
$C$: $CH_3-C(CH_3)_2-CH=CH_2$ में द्वि-आबंध से जुड़े कार्बन पर कोई $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है,इसलिए यह हाइपरकंजुगेशन नहीं दर्शाता है।
$D$: टोल्यूनि में बेंजीन रिंग से जुड़े मिथाइल समूह पर तीन $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं,जो हाइपरकंजुगेशन की अनुमति देते हैं।

(A) डीकार्बोक्सिलेशन की दर $CO_2$ के निष्कासन के बाद बनने वाले कार्बोनियन मध्यवर्ती की स्थिरता के सीधे आनुपातिक होती है।
$-NO_2$ समूह एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ और $-M$ प्रभाव) है,जो कार्बोनियन को स्थिर करता है।
यौगिक $(IV)$ में,दो $-NO_2$ समूह हैं (ऑर्थो और पैरा स्थितियों पर),जो अधिकतम स्थिरता प्रदान करते हैं।
यौगिक $(I)$ में,$-NO_2$ समूह ऑर्थो स्थिति पर है,जो $-I$ प्रभाव के कारण मजबूत स्थिरता प्रदान करता है।
यौगिक $(III)$ में,$-NO_2$ समूह पैरा स्थिति पर है,जो $-I$ और $-M$ प्रभावों के माध्यम से स्थिरता प्रदान करता है,लेकिन यह ऑर्थो स्थिति की तुलना में कार्बोनियन केंद्र से अधिक दूर है।
यौगिक $(II)$ में,$-NO_2$ समूह मेटा स्थिति पर है,जो केवल $-I$ प्रभाव के माध्यम से स्थिरता प्रदान करता है।
इस प्रकार,कार्बोनियन की स्थिरता का क्रम $(IV) > (I) > (III) > (II)$ है।
इसलिए,डीकार्बोक्सिलेशन की दर का सही क्रम $IV > I > III > II$ है।

(B) स्थिरता अतिसंयुग्मन के कारण $\alpha-$हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या के सीधे आनुपातिक होती है।
$2,3-$dimethyl$-2-$butene में $12 \ \alpha-H$ परमाणु होते हैं।
$2-$butene में $6 \ \alpha-H$ परमाणु होते हैं।
चूंकि $2,3-$dimethyl$-2-$butene में अधिक $\alpha-H$ परमाणु हैं,इसलिए यह अधिक स्थिर है।

(C) यह निर्धारित करने के लिए कि तीनों प्रभाव (प्रेरणिक,मेसोमेरिक और अतिसंयुग्मन) कहाँ कार्य करते हैं,हम संरचनाओं का विश्लेषण करते हैं:
$A$. क्लोरोसाइक्लोहेक्सेन: प्रेरणिक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) दिखाता है लेकिन मेसोमेरिक या अतिसंयुग्मन के लिए संयुग्मन का अभाव है।
$B$. $1,2$-डाइमिथाइलसाइक्लोहेक्स-$1$-ईन: प्रेरणिक प्रभाव और अतिसंयुग्मन दिखाता है,लेकिन मेसोमेरिक प्रभाव का अभाव है।
$C$. $1-(2$-मिथाइलसाइक्लोहेक्स-$1$-ईन-$1$-इल$)$इथेन-$1$-ओन:
$1$. प्रेरणिक प्रभाव: कार्बोनिल समूह $(C=O)$ और अल्काइल समूह प्रेरणिक प्रभाव डालते हैं।
$2$. मेसोमेरिक प्रभाव: कार्बोनिल समूह साइक्लोहेक्सिन रिंग के द्वि-आबंध के साथ संयुग्मित है,जो अनुनाद (मेसोमेरिक प्रभाव) की अनुमति देता है।
$3$. अतिसंयुग्मन: द्वि-आबंध से जुड़े मिथाइल समूह में $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं,जो अतिसंयुग्मन की अनुमति देते हैं।
$D$. बेंजीन: मेसोमेरिक प्रभाव और प्रेरणिक प्रभाव दिखाता है,लेकिन अतिसंयुग्मन प्रदर्शित नहीं करता है।
अतः,विकल्प $C$ सही अणु है जहाँ तीनों प्रभाव कार्य करते हैं।

(D) प्रत्येक विकल्प का विश्लेषण करते हैं:
$A$: $n$-पेंटेन एक अध्रुवीय एल्केन है,जबकि डाईएथिल ईथर $C-O-C$ बंध के कारण ध्रुवीय है। अतः,डाईएथिल ईथर का क्वथनांक $n$-पेंटेन से अधिक होता है। यह कथन गलत है।
$B$: जल में घुलनशीलता हाइड्रोजन बंध और हाइड्रोफोबिक एल्किल श्रृंखला पर निर्भर करती है। $n$-ब्यूटिल अल्कोहल में सीधी श्रृंखला होती है,जबकि आइसोब्यूटिल अल्कोहल शाखित होता है। शाखाएं सतह क्षेत्र को कम करती हैं,जिससे हाइड्रोफोबिक भाग कम प्रभावी हो जाता है और घुलनशीलता बढ़ जाती है। इसलिए,आइसोब्यूटिल अल्कोहल $n$-ब्यूटिल अल्कोहल से अधिक घुलनशील है। यह कथन गलत है।
$C$: $o$-नाइट्रोफिनोल अंतः-आणविक हाइड्रोजन बंध प्रदर्शित करता है,जो अंतरा-आणविक बलों को कम करता है,जिससे क्वथनांक कम हो जाता है। $p$-नाइट्रोफिनोल अंतरा-आणविक हाइड्रोजन बंध प्रदर्शित करता है,जिससे एसोसिएशन के कारण क्वथनांक उच्च होता है। अतः,$p$-नाइट्रोफिनोल $>$ $o$-नाइट्रोफिनोल। यह कथन गलत है।
$D$: फेनिल धनायन एक एरोमैटिक स्पीशीज है (ह्यूकेल का नियम: $6\pi$ इलेक्ट्रॉन),जो अनुनाद द्वारा काफी स्थिर होता है। साइक्लोहेक्साडाइनिल धनायन एक गैर-एरोमैटिक संयुग्मित प्रणाली है। एरोमैटिक प्रणालियों की अनुनाद ऊर्जा गैर-एरोमैटिक संयुग्मित प्रणालियों की तुलना में बहुत अधिक होती है। इसलिए,फेनिल धनायन की अनुनाद ऊर्जा साइक्लोहेक्साडाइनिल धनायन से अधिक है। यह कथन सही है।

(B) प्रत्येक विकल्प का विश्लेषण करते हैं:
$(A)$ ऑर्थो प्रभाव के कारण $o$-टोल्यूइडिन,$2,6$-डाइमिथाइलऐनिलीन से अधिक क्षारीय है। यह सही है।
$(B)$ $-I$ प्रभाव का सही क्रम: $- \mathop N\limits^{\oplus} R_3 > - \mathop N\limits^{\oplus} H_3 > - NO_2 > - C \equiv N$ है। दिया गया क्रम $- \mathop N\limits^{\oplus} H_3 > - \mathop N\limits^{\oplus} R_3$ गलत है क्योंकि एल्काइल समूह इलेक्ट्रॉन-दाता ($+I$ प्रभाव) होते हैं,जो नाइट्रोजन परमाणु के $-I$ प्रभाव को कम करते हैं।
$(C)$ ऐनिलीन और फॉर्मामाइड की क्षारीयता की तुलना में दिया गया क्रम गलत है।
$(D)$ अम्लीय सामर्थ्य का क्रम: फॉर्मिक अम्ल > बेंजोइक अम्ल > एसिटिक अम्ल है। यह सही है।
अतः,विकल्प $(B)$ गलत क्रम है।

(A) इनोल सामग्री तब काफी बढ़ जाती है जब इनोल रूप एरोमैटिक होता है। साइक्लोहेक्सा$-2,4-$डाई-इन$-1-$ओन के मामले में,इसका इनोल रूप फिनोल है,जो अपनी एरोमैटिकता के कारण अत्यधिक स्थिर है। यह एरोमैटिक स्थिरता संतुलन को इनोल रूप की ओर मजबूती से धकेलती है,जिसके परिणामस्वरूप दिए गए विकल्पों में अधिकतम इनोल सामग्री प्राप्त होती है।

(D) कार्बोनियन की स्थिरता इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों ($-I$ या $-M$ प्रभाव) द्वारा बढ़ती है और इलेक्ट्रॉन-दाता समूहों ($+I$ या $+M$ प्रभाव) द्वारा घटती है।
दिए गए विकल्पों में,सभी प्रतिस्थापित बेन्जाइल कार्बोनियन हैं।
$1$. $p$-मिथाइलबेन्जाइल कार्बोनियन: $-CH_3$ समूह $+I$ और हाइपरकंजुगेशन $(+H)$ प्रभाव दिखाता है,जो कार्बोनियन को अस्थिर करता है।
$2$. $m$-मिथाइलबेन्जाइल कार्बोनियन: $-CH_3$ समूह केवल $+I$ प्रभाव दिखाता है,जो कार्बोनियन को अस्थिर करता है।
$3$. $p$-मेथॉक्सीबेन्जाइल कार्बोनियन: $-OCH_3$ समूह एक मजबूत $+M$ प्रभाव दिखाता है,जो कार्बोनियन को अत्यधिक अस्थिर करता है।
$4$. $m$-मेथॉक्सीबेन्जाइल कार्बोनियन: $-OCH_3$ समूह मेटा स्थिति से एक मजबूत $-I$ प्रभाव दिखाता है (क्योंकि $+M$ प्रभाव मेटा स्थिति पर प्रभावी नहीं होता है),जो कार्बोनियन को स्थिर करता है।
इस प्रकार,$-OCH_3$ समूह के $-I$ प्रभाव के कारण $m$-मेथॉक्सीबेन्जाइल कार्बोनियन सबसे अधिक स्थिर है।

(C) $pKa$ मान अम्ल की शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है। कम $pKa$ मान एक मजबूत अम्ल को दर्शाता है।
अम्ल की शक्ति एसेटिक एसिड अणु $(X-CH_2-COOH)$ से जुड़े प्रतिस्थापी के इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) द्वारा निर्धारित की जाती है।
समूह $X$ का $-I$ प्रभाव जितना अधिक होगा,संयुग्मी क्षार $(X-CH_2-COO^-)$ उतना ही अधिक स्थिर होगा और अम्ल उतना ही अधिक शक्तिशाली होगा।
दिए गए प्रतिस्थापियों के लिए $-I$ प्रभाव का क्रम है: $-NO_2 > -CN > -Cl > -Br$।
इसलिए,अम्ल की शक्ति का क्रम है: $\text{नाइट्रोएसेटिक एसिड} > \text{साइनोएसेटिक एसिड} > \text{क्लोरोएसेटिक एसिड} > \text{ब्रोमोएसेटिक एसिड}$।
चूंकि $\text{नाइट्रोएसेटिक एसिड}$ सबसे मजबूत अम्ल है,इसलिए इसका $pKa$ मान सबसे कम है।

(D) हाइपरकंजुगेशन के लिए कार्बोनियम आयन,मुक्त मूलक या द्वि-आबंध के निकटवर्ती कार्बन परमाणु पर $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति आवश्यक है।
$1$. बेंजाइल कार्बोनियम आयन $(C_6H_5CH_2^+)$ में,$CH_2^+$ समूह बेंजीन रिंग से जुड़ा होता है। $CH_2^+$ समूह के कार्बन पर कोई $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है जो हाइपरकंजुगेशन में भाग ले सके।
$2$. डाइफेनिलमिथाइल कार्बोनियम आयन $((C_6H_5)_2CH^+)$ में,केंद्रीय कार्बन परमाणु दो फेनिल रिंगों से जुड़ा होता है और इसके पास एक हाइड्रोजन परमाणु होता है,लेकिन यह हाइड्रोजन हाइपरकंजुगेशन के लिए आवश्यक $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है।
$3$. डाइफेनिलमीथेन $((C_6H_5)_2CH_2)$ में,हाइपरकंजुगेशन की सुविधा के लिए $CH_2$ समूह के निकट कोई कार्बोनियम आयन,मुक्त मूलक या द्वि-आबंध मौजूद नहीं है।
अतः,दिए गए विकल्पों में से कोई भी हाइपरकंजुगेशन प्रभाव प्रदर्शित नहीं करता है।

(C) अनुनाद या संयुग्मन में,इलेक्ट्रॉन विस्थापन उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व वाले क्षेत्र (जैसे एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म या $\pi$ बंध) से निकटवर्ती एकल बंध की ओर होता है ताकि एक नया $\pi$ बंध बन सके।
विकल्प $A$,$B$,और $D$ में,$N$,$O$,और $Cl$ पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बेंजीन वलय के साथ संयुग्मन में हैं,इसलिए एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म को वलय के कार्बन के साथ द्वि-बंध बनाने के लिए स्थानांतरित करना अनुनाद का सही निरूपण है।
विकल्प $C$ में,साइनो समूह $(-C \equiv N)$ बेंजीन वलय से जुड़ा है। साइनो समूह का कार्बन $sp$ संकरित है और पहले से ही नाइट्रोजन के साथ त्रि-बंध बनाता है। $C \equiv N$ बंध के $\pi$ इलेक्ट्रॉनों को वलय के कार्बन की ओर स्थानांतरित करने से कार्बन परमाणु पंच-संयोजक हो जाएगा,जो रासायनिक रूप से असंभव है। इसलिए,यह एक गलत निरूपण है।

(B) हाइपरकंजुगेशन में $\sigma$ बंध (आमतौर पर $C-H$ बंध) के इलेक्ट्रॉनों का निकटवर्ती $\pi$ ऑर्बिटल या $p$ ऑर्बिटल में विस्थानीकरण (delocalization) शामिल होता है।
इस अंतःक्रिया को विशेष रूप से $\sigma - \pi$ कंजुगेशन या $\sigma - p$ कंजुगेशन के रूप में वर्णित किया जाता है।
इसलिए,इसमें शामिल ऑर्बिटल ओवरलैप $\sigma - \pi$ प्रकार का होता है।
अतः,$B$ सही उत्तर है।

(A) प्रेरक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) कार्बन श्रृंखला से जुड़े परमाणु या समूह की विद्युत ऋणात्मकता द्वारा निर्धारित किया जाता है।
दिए गए समूहों के लिए $-I$ प्रभाव का क्रम है:
$-NO_2 > -CN > -F > -NH_2$.
अतः,सही घटता क्रम $B > A > D > C$ है।

(A) कार्बेनायन की स्थिरता इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग ग्रुप $(EWG)$ के प्रभाव के समानुपाती और इलेक्ट्रॉन-रिलीजिंग ग्रुप $(ERG)$ के प्रभाव के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
दिए गए ऋणायनों में:
$Q$ में $-CHO$ समूह है,जो एक प्रबल $EWG$ ($-M$ प्रभाव) है।
$R$ में $-Cl$ समूह है,जो $EWG$ ($-I$ प्रभाव) है।
$S$ में $-CH_3$ समूह है,जो $ERG$ ($+I$ और हाइपरकंजुगेशन) है।
$P$ में $-OCH_3$ समूह है,जो एक प्रबल $ERG$ ($+M$ प्रभाव) है।
अतः,स्थिरता का क्रम $Q > R > S > P$ है।

(A) $(x)$ एक संयुग्मित (conjugated) डायन है,जो अनुनाद (resonance) के कारण अधिक स्थिर है।
$(w)$ एक पृथक (isolated) डायन है,जो संयुग्मित डायन की तुलना में कम स्थिर है।
$(z)$ एक संचित (cumulated) डायन (एलीन) है,जो स्टेरिक तनाव और केंद्रीय कार्बन के $sp$ संकरण के कारण अत्यधिक अस्थिर है।
$(y)$ साइक्लोब्यूटाडाइन है,जो एक एंटी-एरोमैटिक प्रणाली है और अत्यधिक अस्थिर है।
अतः,स्थिरता का सही क्रम $(x) > (w) > (z) > (y)$ है।

(A) प्रेरणिक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) कार्बन श्रृंखला से जुड़े परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता के सीधे समानुपाती होता है।
परमाणुओं की विद्युत ऋणात्मकता का क्रम है: $N < O < F$।
इसलिए,दिए गए प्रतिस्थापियों के लिए $-I$ प्रभाव का क्रम है: $-NH_2 < -OR < -F$ और $-NR_2 < -OR < -F$।
विकल्प $A$ और $B$ दोनों $-I$ प्रभाव का सही क्रम दर्शाते हैं।

(A) एल्कोक्साइड आयन की स्थिरता ऑक्सीजन परमाणु पर ऋणात्मक आवेश के फैलाव द्वारा निर्धारित की जाती है।
$(A)$ $CH_3CH(NO_2)O^-$: ऋणात्मक आवेश $-NO_2$ समूह के $-I$ प्रभाव द्वारा स्थिर होता है।
$(B)$ $CH_2=C(NO_2)O^-$: ऋणात्मक आवेश द्वि-आबंध और $-NO_2$ समूह के साथ संयुग्मन (conjugation) में है,जो $-I$ प्रभाव के साथ-साथ अनुनाद (resonance) स्थिरता भी प्रदान करता है।
$(C)$ $O_2N-CH=CH-O^-$: ऋणात्मक आवेश द्वि-आबंध और $-NO_2$ समूह के साथ विस्तारित संयुग्मन में है। यह $(B)$ की तुलना में ऋणात्मक आवेश के अधिक प्रभावी विस्थानीकरण (delocalization) की अनुमति देता है,जिससे यह सबसे अधिक स्थिर हो जाता है।
अतः,स्थिरता का क्रम $(C) > (B) > (A)$ है।

(B) प्रेरणिक प्रभाव एक दूरी पर निर्भर घटना है,जहाँ प्रतिस्थापी का इलेक्ट्रॉन-आकर्षक या इलेक्ट्रॉन-दाता प्रभाव बीच के सिग्मा बंधों की संख्या बढ़ने के साथ कम हो जाता है।
$CH_3(C_3)-CH_2(C_2)-CH_2(C_1)-Br$ अणु में,ब्रोमीन परमाणु इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रेरणिक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) डालता है।
यह प्रभाव $C_1-Br$ बंध पर सबसे अधिक,$C_1-C_2$ बंध पर कम और $C_2-C_3$ बंध पर सबसे कम होता है।
अतः,प्रेरणिक प्रभाव $C_2-C_3$ बंध में सबसे कम होने की अपेक्षा है।

(A) $NO_2$ समूह एक इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है। अतः,यह $-I$ प्रभाव दर्शाता है।
इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर खींचकर,$NO_2$ समूह यौगिक पर ऋणात्मक आवेश को कम करता है,जिससे यह स्थिर हो जाता है।
दूसरी ओर,एथिल समूह $(CH_3CH_2-)$ एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है। अतः,एथिल समूह $+I$ प्रभाव दर्शाता है।
यह यौगिक पर ऋणात्मक आवेश को बढ़ाता है,जिससे यह अस्थिर हो जाता है।
अतः,$O_2NCH_2CH_2O^{-}$ के $CH_3CH_2O^{-}$ की तुलना में अधिक स्थिर होने की अपेक्षा है।

(N/A) जब एक एल्किल समूह $\pi$ सिस्टम से जुड़ता है,तो यह अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) की प्रक्रिया द्वारा इलेक्ट्रॉन-दाता समूह के रूप में कार्य करता है।
अतिसंयुग्मन में,एल्किल समूह के $C-H$ बंध के $\sigma$ इलेक्ट्रॉन विस्थानीकृत (delocalized) हो जाते हैं। यह समूह सीधे एक असंतृप्त सिस्टम के परमाणु से जुड़ा होता है। यह विस्थानीकरण $sp^3-s$ $\sigma$ बंध कक्षक और निकटवर्ती कार्बन परमाणु के $\pi$ बंध के खाली $p$ कक्षक के आंशिक अतिव्यापन (overlap) के कारण होता है।
इस प्रकार का अतिव्यापन $\pi$ इलेक्ट्रॉनों के विस्थानीकरण (जिसे नो-बॉन्ड रेजोनेंस भी कहा जाता है) की ओर ले जाता है,जिससे अणु अधिक स्थिर हो जाता है। यह प्रभाव प्रोपीन की अतिसंयुग्मी संरचनाओं द्वारा दर्शाया गया है,जहाँ $C-H$ बंध के $\sigma$ इलेक्ट्रॉन $\pi$ बंध बनाने के लिए स्थानांतरित होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप मौजूदा $\pi$ इलेक्ट्रॉनों का विस्थापन होता है।

(N/A) प्रेरणिक प्रभाव: जब भी कोई इलेक्ट्रॉन-आकर्षक या इलेक्ट्रॉन-दाता समूह मौजूद होता है,तो एक संतृप्त श्रृंखला के साथ सिग्मा ( $\sigma$ ) इलेक्ट्रॉनों का स्थायी विस्थापन प्रेरणिक प्रभाव कहलाता है। प्रेरणिक प्रभाव $+I$ प्रभाव या $-I$ प्रभाव हो सकता है।
$-I$ प्रभाव: जब कोई परमाणु या समूह हाइड्रोजन की तुलना में इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर अधिक मजबूती से आकर्षित करता है,तो उसे $-I$ प्रभाव कहा जाता है।
$+I$ प्रभाव: जब कोई परमाणु या समूह हाइड्रोजन की तुलना में इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर कम मजबूती से आकर्षित करता है,तो उसे $+I$ प्रभाव कहा जाता है।
इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव: इसमें आक्रमणकारी अभिकर्मक की उपस्थिति में बहु-बंधों द्वारा जुड़े दो परमाणुओं में से किसी एक पर $\pi$ इलेक्ट्रॉनों के साझा युग्म का पूर्ण स्थानांतरण शामिल होता है। यह एक अस्थायी प्रभाव है।
$(a)$ $Cl_3CCOOH > Cl_2CHCOOH > ClCH_2COOH$: अम्लता के इस क्रम को प्रेरणिक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) के आधार पर समझाया जा सकता है। जैसे-जैसे क्लोरीन परमाणुओं की संख्या बढ़ती है,$-I$ प्रभाव बढ़ता है,जो कार्बोक्सिलेट आयन को स्थिर करता है और अम्ल की शक्ति को बढ़ाता है।
$(b)$ $CH_3CH_2COOH > (CH_3)_2CHCOOH > (CH_3)_3C \cdot COOH$: अम्लता के इस क्रम को प्रेरणिक प्रभाव ($+I$ प्रभाव) के आधार पर समझाया जा सकता है। जैसे-जैसे एल्काइल समूहों की संख्या बढ़ती है,$+I$ प्रभाव बढ़ता है,जो कार्बोक्सिलेट आयन को अस्थिर करता है और अम्ल की शक्ति को कम करता है।

(N/A) $(i)$ $-CH_3$ समूह का $+I$ प्रभाव $O-H$ बंध पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है,जिससे प्रोटॉन का निकलना कठिन हो जाता है। इसके विपरीत,$F$ का $-I$ प्रभाव $O-H$ बंध पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करता है,जिससे प्रोटॉन आसानी से निकल जाता है। इसलिए,$CH_2FCO_2H$ अम्ल $CH_3CO_2H$ से अधिक प्रबल है।
$(ii)$ $F$ का $-I$ प्रभाव $Cl$ से अधिक प्रबल होता है। इसलिए,$CH_2FCO_2H$ अम्ल $CH_2ClCO_2H$ की तुलना में अधिक आसानी से प्रोटॉन मुक्त कर सकता है। अतः,$CH_2FCO_2H$ अधिक प्रबल अम्ल है।
$(iii)$ प्रेरणिक प्रभाव (Inductive effect) दूरी बढ़ने के साथ घटता है। $CH_3CHFCH_2CO_2H$ में $F$ का $-I$ प्रभाव $CH_2FCH_2CH_2CO_2H$ की तुलना में कार्बोक्सिल समूह के अधिक निकट है। अतः,$CH_3CHFCH_2CO_2H$ अधिक प्रबल अम्ल है।
$(iv)$ $-CF_3$ समूह के प्रबल $-I$ प्रभाव के कारण,$p-(trifluoromethyl)benzoic$ अम्ल में प्रोटॉन का निकलना आसान है। इसके विपरीत,$p-toluic$ अम्ल में $-CH_3$ समूह का $+I$ प्रभाव प्रोटॉन के निकलने को कठिन बनाता है। इसलिए,$F_3C-C_6H_4-COOH$ अम्ल $H_3C-C_6H_4-COOH$ से अधिक प्रबल है।

(N/A) कार्बनिक अभिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉनों की गति को वक्र-तीर (curved-arrow) संकेतन का उपयोग करके दर्शाया जाता है। यह दर्शाता है कि अभिक्रिया के दौरान इलेक्ट्रॉनिक पुनर्वितरण के कारण बंधन में परिवर्तन कैसे होता है।
$1$. इलेक्ट्रॉन युग्म के स्थानांतरण को दिखाने के लिए,एक वक्र तीर उस बिंदु से शुरू होता है जहाँ से इलेक्ट्रॉन युग्म स्थानांतरित होता है और उस स्थान पर समाप्त होता है जहाँ इलेक्ट्रॉन युग्म जाता है।
$2$. एकल इलेक्ट्रॉन की गति को दर्शाने के लिए,एक सिंगल बार्ब्ड 'फिश हुक' (आधे सिर वाला वक्र तीर) का उपयोग किया जाता है।
इलेक्ट्रॉन गति के उदाहरण:
$(i)$ न्यूक्लियोफिलिक आक्रमण: $HO^{-} + CH_3 - Br \rightarrow CH_3OH + Br^{-}$
$(ii)$ होमोलाइटिक विखंडन: $H_3C - Cl \rightarrow \cdot CH_3 + \cdot Cl$ (बंध के दो इलेक्ट्रॉनों में से $1$ इलेक्ट्रॉन $C$ पर और $1$ इलेक्ट्रॉन $Cl$ पर जाता है)।
इलेक्ट्रॉन गति के सामान्य पैटर्न नीचे दिए गए हैं:
$(i)$ $\pi$ बंध से आसन्न बंध स्थिति पर।
$(ii)$ $\pi$ बंध से आसन्न परमाणु पर।
$(iii)$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म वाले परमाणु से आसन्न बंध स्थिति पर (जो $\pi$ बंध बनाता है)।

(N/A) एक कार्बनिक अणु में इलेक्ट्रॉन विस्थापन या तो किसी परमाणु या प्रतिस्थापी समूह के प्रभाव में मूल अवस्था में हो सकता है या किसी उपयुक्त आक्रमणकारी अभिकर्मक की उपस्थिति में हो सकता है।
$(i)$ अणु में उपस्थित किसी परमाणु या प्रतिस्थापी समूह के प्रभाव के कारण होने वाला इलेक्ट्रॉन विस्थापन बंध का स्थायी ध्रुवीकरण करता है। प्रेरणिक प्रभाव (Inductive effect) और अनुनाद प्रभाव (Resonance effects) इस प्रकार के इलेक्ट्रॉन विस्थापन के उदाहरण हैं।
$(ii)$ जब कोई अभिकर्मक किसी अणु पर आक्रमण करने के लिए निकट आता है,तो अणु में अस्थायी इलेक्ट्रॉन विस्थापन प्रभाव देखे जाते हैं। इस प्रकार के इलेक्ट्रॉन विस्थापन को इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव (Electromeric effect) या ध्रुवणता प्रभाव (Polarisability effect) कहा जाता है।

(N/A) परिभाषा: कार्बन श्रृंखला में मौजूद भिन्न विद्युत ऋणात्मकता वाले परमाणु या समूह के कारण सहसंयोजक बंध के इलेक्ट्रॉन युग्मों का स्थायी विस्थापन प्रेरक प्रभाव कहलाता है।
जब अलग-अलग विद्युत ऋणात्मकता वाले परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंध बनता है,तो इलेक्ट्रॉन घनत्व अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु की ओर स्थानांतरित हो जाता है। इससे बंध में ध्रुवीयता उत्पन्न होती है।
$(B)$ निरूपण: ध्रुवीय सहसंयोजक बंधों को $\delta$ (डेल्टा) प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है। इलेक्ट्रॉन घनत्व के विस्थापन को एक तीर $(\rightarrow)$ द्वारा दिखाया जाता है जो कम विद्युत ऋणात्मक परमाणु से अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु की ओर इंगित करता है।
$(C)$ उदाहरण: क्लोरोइथेन $(CH_{3}-CH_{2}-Cl)$ में,$C-Cl$ बंध ध्रुवीय है क्योंकि $Cl$ की विद्युत ऋणात्मकता $C$ से अधिक है। इलेक्ट्रॉन $Cl$ की ओर स्थानांतरित हो जाते हैं,जिससे $Cl$ से जुड़े $C$ परमाणु पर आंशिक धनात्मक आवेश $(+\delta)$ और $Cl$ पर आंशिक ऋणात्मक आवेश $(-\delta)$ उत्पन्न होता है।
$(D)$ मुख्य विशेषताएं:
$(i)$ दूरी पर निर्भरता: स्रोत से दूरी बढ़ने पर यह प्रभाव तेजी से घटता है और आमतौर पर तीसरे कार्बन परमाणु के बाद नगण्य हो जाता है।
$(ii)$ योगात्मक प्रकृति: एक ही कार्बन परमाणु से जुड़े इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूहों की संख्या बढ़ने पर यह प्रभाव बढ़ता है।
$(iii)$ समूह की शक्ति: प्रभाव का परिमाण प्रतिस्थापी समूह की विद्युत ऋणात्मकता पर निर्भर करता है (जैसे,$-F > -Cl > -Br > -I$)।
$(E)$ प्रकार:
$(i)$ इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रेरक प्रभाव ($-I$ प्रभाव): उन समूहों के कारण जो इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करते हैं (जैसे,$-NO_{2}, -CN, -F, -Cl$)।
$(ii)$ इलेक्ट्रॉन-दाता प्रेरक प्रभाव ($+I$ प्रभाव): उन समूहों के कारण जो इलेक्ट्रॉन मुक्त करते हैं (जैसे,एल्काइल समूह जैसे $-CH_{3}, -C_{2}H_{5}$)।

(A) प्रेरक प्रभाव को आंशिक आवेशों को इंगित करने के लिए ग्रीक अक्षर डेल्टा $(\delta)$ द्वारा दर्शाया जाता है।
विशेष रूप से,$\delta+$ आंशिक धनात्मक आवेश और $\delta-$ आंशिक ऋणात्मक आवेश को दर्शाता है।
यह अक्सर इलेक्ट्रॉन विस्थापन की दिशा दिखाने के लिए अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु की ओर इंगित करने वाले एक तीर के साथ होता है।

(N/A) प्रेरक प्रभाव कार्बन परमाणु और जुड़े हुए परमाणु या समूह के बीच विद्युत ऋणात्मकता में अंतर के कारण कार्बन श्रृंखला के साथ साझा इलेक्ट्रॉन जोड़े का स्थायी विस्थापन है।
$1$. यह एक स्थायी प्रभाव है और $\sigma$-बंधों के माध्यम से कार्य करता है।
$2$. जैसे-जैसे प्रभाव के स्रोत से दूरी बढ़ती है,यह तेजी से कम होता जाता है।
$3$. जो समूह इलेक्ट्रॉन खींचते हैं उन्हें $-I$ समूह (जैसे,$-Cl, -NO_2$) कहा जाता है,जबकि जो समूह इलेक्ट्रॉन दान करते हैं उन्हें $+I$ समूह (जैसे,$-CH_3, -C_2H_5$) कहा जाता है।
उदाहरण: $CH_3-CH_2-CH_2-Cl$ में,क्लोरीन परमाणु कार्बन की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है। यह $C-Cl$ बंध के साझा इलेक्ट्रॉन जोड़े को अपनी ओर खींचता है,जिससे $Cl$ पर आंशिक ऋण आवेश $(\delta^-)$ और $C_1$ परमाणु पर आंशिक धन आवेश $(\delta^+)$ उत्पन्न होता है। यह ध्रुवीकरण $C_2$ $(\delta\delta^+)$ और $C_3$ $(\delta\delta\delta^+)$ तक प्रसारित होता है,लेकिन दूरी के साथ प्रभाव काफी कमजोर हो जाता है।

(N/A) प्रेरक प्रभाव ($I$-effect) परमाणुओं या समूहों के बीच विद्युत ऋणात्मकता में अंतर के कारण कार्बन श्रृंखला में साझा इलेक्ट्रॉन युग्मों का स्थायी विस्थापन है। इसकी सीमा को प्रभावित करने वाले कारक निम्नलिखित हैं:
$1$. विद्युत ऋणात्मकता में अंतर: $I$-effect का परिमाण प्रतिस्थापी और कार्बन परमाणु के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर पर निर्भर करता है। अंतर जितना अधिक होगा,प्रभाव उतना ही प्रबल होगा।
$2$. दूरी: $I$-effect एक दूरी पर निर्भर घटना है। प्रतिस्थापी से दूरी बढ़ने पर यह प्रभाव तेजी से घटता है और तीसरे कार्बन परमाणु के बाद नगण्य हो जाता है।
$3$. प्रतिस्थापी की प्रकृति: समूह की प्रकृति (इलेक्ट्रॉन-आकर्षक $-I$ या इलेक्ट्रॉन-दाता $+I$) इलेक्ट्रॉन विस्थापन की दिशा निर्धारित करती है। प्रभाव की प्रबलता जुड़े हुए विशिष्ट समूह पर निर्भर करती है (उदाहरण के लिए,$-NO_2$ का $-I$ प्रभाव $-F$ से अधिक होता है)।

(N/A) प्रेरक प्रभाव कार्बन श्रृंखला से जुड़े परमाणुओं या समूहों की विद्युत ऋणात्मकता में अंतर के कारण कार्बन श्रृंखला के साथ सहसंयोजक बंध के इलेक्ट्रॉन युग्मों का स्थायी विस्थापन है।
इसे दो प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है:
$1$. ऋणात्मक प्रेरक प्रभाव ($-I$ प्रभाव): जब कार्बन श्रृंखला से जुड़ा कोई परमाणु या समूह कार्बन से अधिक विद्युत ऋणात्मक होता है,तो वह साझा इलेक्ट्रॉन युग्म को अपनी ओर आकर्षित करता है। उदाहरणों में $-NO_2$,$-CN$,$-COOH$,$-F$,$-Cl$,$-Br$ और $-I$ शामिल हैं।
$2$. धनात्मक प्रेरक प्रभाव ($+I$ प्रभाव): जब कार्बन श्रृंखला से जुड़ा कोई परमाणु या समूह कार्बन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक (या इलेक्ट्रॉन दाता) होता है,तो वह इलेक्ट्रॉन घनत्व को खुद से दूर कार्बन श्रृंखला की ओर धकेलता है। उदाहरणों में $-CH_3$,$-C_2H_5$ और $-CH(CH_3)_2$ जैसे एल्काइल समूह शामिल हैं।

(N/A) अनुनाद प्रभाव को एक अणु में दो $\pi$-बंधों के बीच या एक $\pi$-बंध और आसन्न परमाणु पर मौजूद इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म (lone pair) के बीच परस्पर क्रिया द्वारा उत्पन्न ध्रुवीयता के रूप में परिभाषित किया गया है। यह प्रभाव संयुग्मित प्रणाली के माध्यम से प्रसारित होता है। अनुनाद या मेसोमेरिक प्रभाव के दो प्रकार होते हैं,जिन्हें $R$ या $M$ प्रभाव के रूप में जाना जाता है।
$(a)$ धनात्मक अनुनाद $(+R)$ या मेसोमेरिक $(+M)$ प्रभाव:
$(i)$ परिभाषा: जब इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण संयुग्मित प्रणाली से जुड़े परमाणु या प्रतिस्थापी समूह से दूर होता है,तो यह इलेक्ट्रॉन विस्थापन अणु में कुछ स्थानों पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ा देता है। इसे धनात्मक अनुनाद $(+R)$ प्रभाव कहा जाता है।
$(ii)$ उदाहरण: एनिलीन में,$-NH_2$ समूह $(+R)$ या $(+M)$ प्रभाव प्रदर्शित करता है। नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद इलेक्ट्रॉनों का एकाकी युग्म बेंजीन वलय में स्थानांतरित हो जाता है,जिससे अणु ध्रुवीय हो जाता है और ऑर्थो तथा पैरा स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ जाता है।
$(iii)$ $(+R)$ या $(+M)$ प्रभाव प्रदर्शित करने वाले अन्य समूह: $-X, -OH, -OR, -OCOR, -NH_2, -NHR, -NR_2, -NHCOR$.
$(b)$ ऋणात्मक अनुनाद प्रभाव $(-R)$ या ऋणात्मक मेसोमेरिक प्रभाव $(-M)$:
$(i)$ परिभाषा: जब इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण संयुग्मित प्रणाली से जुड़े परमाणु या प्रतिस्थापी समूह की ओर होता है,तो इन समूहों को $(-R)$ या $(-M)$ प्रभाव प्रदर्शित करने वाला कहा जाता है।
$(ii)$ उदाहरण: नाइट्रोबेंजीन में,$-NO_2$ समूह $(-R)$ या $(-M)$ प्रभाव प्रदर्शित करता है। वलय के $\pi$-इलेक्ट्रॉन $-NO_2$ समूह के नाइट्रोजन परमाणु की ओर स्थानांतरित हो जाते हैं,जिससे वलय ध्रुवीय हो जाता है और कुछ स्थितियों पर इलेक्ट्रॉन घनत्व कम हो जाता है,जिससे वे स्थान इलेक्ट्रॉन-न्यून (धनात्मक) हो जाते हैं।