Electronic Displacement in covalent bond Questions in Hindi

(N/A) संयुग्मित प्रणाली: एक खुली श्रृंखला या चक्रीय प्रणाली में एकांतर एकल और द्वि-आबंधों की उपस्थिति को संयुग्मित प्रणाली कहा जाता है।
उदाहरण: $1,3-$ब्यूटाडाइन $(CH_2=CH-CH=CH_2)$,एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$,और नाइट्रोबेंजीन $(C_6H_5NO_2)$ में संयुग्मित प्रणालियाँ होती हैं।
प्रभाव: ऐसी प्रणालियों में,$\pi$-इलेक्ट्रॉन संयुग्मित ढांचे में विस्थानीकृत (delocalized) हो जाते हैं। यह विस्थानीकरण अणु की स्थिरता को बढ़ाता है और प्रणाली के भीतर ध्रुवीयता (polarity) विकसित कर सकता है।

(N/A) परिभाषा: इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव कार्बनिक यौगिकों में बहु-आबंध (द्वि-आबंध या त्रि-आबंध) की उपस्थिति में केवल एक आक्रमणकारी अभिकर्मक की उपस्थिति में देखा जाने वाला एक अस्थायी प्रभाव है। इसे एक आक्रमणकारी अभिकर्मक की मांग पर बहु-आबंध द्वारा जुड़े परमाणुओं में से एक पर $\pi$-इलेक्ट्रॉनों के साझा युग्म के पूर्ण स्थानांतरण के रूप में परिभाषित किया गया है।
विशेषताएं:
$1$. यह एक अस्थायी प्रभाव है और जैसे ही आक्रमणकारी अभिकर्मक को हटा दिया जाता है,प्रभाव समाप्त हो जाता है।
$2$. इसे $E$ द्वारा दर्शाया जाता है और इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण को एक वक्र तीर $(\curvearrowleft)$ द्वारा दिखाया जाता है।
इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव के प्रकार:
$(a)$ धनात्मक इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव $(+E)$: इस प्रभाव में,बहु-आबंध के $\pi$-इलेक्ट्रॉन उस परमाणु पर स्थानांतरित हो जाते हैं जिससे आक्रमणकारी अभिकर्मक जुड़ता है। उदाहरण: एल्कीन में $H^+$ का योग।
$(b)$ ऋणात्मक इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव $(-E)$: इस प्रभाव में,बहु-आबंध के $\pi$-इलेक्ट्रॉन उस परमाणु पर स्थानांतरित हो जाते हैं जिससे आक्रमणकारी अभिकर्मक नहीं जुड़ता है। उदाहरण: कार्बोनिल समूह में $CN^-$ का योग।

(N/A) अतिसंयुग्मन एक स्थायी इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव है जिसमें असंतृप्त प्रणाली के परमाणु या अयुग्मित $p$-कक्षक वाले परमाणु से सीधे जुड़े एल्काइल समूह के $C-H$ आबंध के $\sigma$ इलेक्ट्रॉनों का विस्थानीकरण होता है।
इसे 'आबंध-हीन अनुनाद' भी कहा जाता है क्योंकि इसके योगदानकारी संरचनाओं में कार्बन और हाइड्रोजन परमाणु के बीच कोई सहसंयोजक आबंध नहीं होता है।
उदाहरण: एथिल धनायन $(CH_3-CH_2^+)$ में अतिसंयुग्मन।
एथिल धनायन में,धनावेशित कार्बन परमाणु के पास एक रिक्त $p$-कक्षक होता है। मिथाइल समूह का एक $C-H$ आबंध इस रिक्त $p$-कक्षक के तल में संरेखित हो सकता है। इस $C-H$ आबंध के इलेक्ट्रॉन रिक्त $p$-कक्षक में विस्थानीकृत हो जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप निम्नलिखित योगदानकारी संरचनाएं प्राप्त होती हैं:
$(I) \leftrightarrow (II) \leftrightarrow (III) \leftrightarrow (IV)$
इन संरचनाओं में,हाइड्रोजन परमाणु को कार्बन के साथ बिना किसी आबंध के $H^+$ के रूप में दर्शाया जाता है,जो 'आबंध-हीन अनुनाद' शब्द की व्याख्या करता है।

(A) $(i)$ जैसे-जैसे एल्किल समूहों का इलेक्ट्रॉन-दाता प्रेरणिक प्रभाव $(+I)$ बढ़ता है,अम्लीय सामर्थ्य घटती है: $CH_3COOH > CH_3CH_2COOH > (CH_3)_2CHCOOH > (CH_3)_3CCOOH$
(ii) अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) और $+I$ प्रभाव के कारण जुड़े हुए एल्किल समूहों की संख्या के साथ कार्बोनियम आयन की स्थिरता बढ़ती है: $(CH_3)_3\stackrel{+}{C} > (CH_3)_2\stackrel{+}{CH} > CH_3CH_2^+ > \stackrel{+}{CH}_3$
(iii) क्लोरीन परमाणुओं की संख्या बढ़ने के साथ अम्लीय सामर्थ्य बढ़ती है: $CH_3COOH < CH_2ClCOOH < CHCl_2COOH < CCl_3COOH$
(iv) अनुनाद (resonance) और आवेश पृथक्करण के आधार पर स्थिरता का क्रम: $(c) < (b) < (a)$
$(v)$ अनुनाद संरचनाओं के आधार पर स्थिरता का क्रम: $(I) > (II) > (III)$

(C) अनुनादी संरचनाओं की स्थिरता निम्नलिखित नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है:
$1$. अधिक सहसंयोजक बंध वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$2$. सभी परमाणुओं के लिए पूर्ण अष्टक वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$3$. कम आवेश पृथक्करण वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$4$. अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर ऋण आवेश और कम विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर धन आवेश अधिक स्थिर होता है।
संरचना $(a)$ में,सभी परमाणुओं के अष्टक पूर्ण हैं और कोई आवेश पृथक्करण नहीं है,जिससे यह सबसे अधिक स्थिर है।
संरचना $(b)$ में,धन आवेश कार्बन पर और ऋण आवेश ऑक्सीजन (अधिक विद्युत ऋणात्मक) पर है,जो अपेक्षाकृत स्थिर है।
संरचना $(c)$ में,धन आवेश टर्मिनल कार्बन पर है,जो $(b)$ की तुलना में कम स्थिर है।
अतः,स्थिरता का बढ़ता क्रम $(c) < (b) < (a)$ है।

(N/A) प्रेरक प्रभाव जुड़े हुए परमाणुओं या समूहों की विद्युत ऋणात्मकता में अंतर के कारण कार्बन श्रृंखला के साथ सिग्मा इलेक्ट्रॉनों का स्थायी विस्थापन है।
$1$. इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ प्रभाव): ये समूह इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करते हैं। उदाहरण: $-Cl, -NO_2, -OC_6H_5, -C_6H_5, -OH, -NH_2$.
$2$. इलेक्ट्रॉन-दाता समूह ($+I$ प्रभाव): ये समूह इलेक्ट्रॉनों को खुद से दूर धकेलते हैं। उदाहरण: $-CH_3, -(CH_3)_3C, -CH_2CH_3$.

(C) इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव ($E$-प्रभाव) एक आक्रमणकारी अभिकर्मक की मांग पर बहु-आबंध द्वारा जुड़े परमाणुओं में से एक पर $\pi$-इलेक्ट्रॉन युग्म का पूर्ण स्थानांतरण है।
$1$. अभिक्रिया $(a)$ में,आक्रमणकारी अभिकर्मक एक न्यूक्लियोफाइल $(CN^{-})$ है। $\pi$-इलेक्ट्रॉन आक्रमणकारी अभिकर्मक से दूर जाते हैं,जो ऋणात्मक इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव ($-E$ प्रभाव) की विशेषता है।
$2$. अभिक्रिया $(b)$ में,आक्रमणकारी अभिकर्मक एक इलेक्ट्रोफाइल $(H^{+})$ है। $\pi$-इलेक्ट्रॉन आक्रमणकारी अभिकर्मक की ओर जाते हैं,जो धनात्मक इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव ($+E$ प्रभाव) की विशेषता है।
अतः,$(a)$ में $-E$ प्रभाव है और $(b)$ में $+E$ प्रभाव है।

(N/A) हाइपरकंजुगेशन में असंतृप्त प्रणाली (जैसे एल्कीन या कार्बोनियम आयन) से सीधे जुड़े एल्काइल समूह के $C-H$ बंध के $\sigma$ इलेक्ट्रॉनों का विस्थानीकरण शामिल है।
$(a) \ CH_3-CH=CH_2$: $C-H$ बंध के $\sigma$ इलेक्ट्रॉन $C=C$ द्विबंध बनाने के लिए स्थानांतरित होते हैं और मूल $C=C$ बंध के $\pi$ इलेक्ट्रॉन टर्मिनल कार्बन पर चले जाते हैं।
$(b) \ CH_3-CH_2^+$: $C-H$ बंध के $\sigma$ इलेक्ट्रॉन $C=C$ द्विबंध बनाने के लिए स्थानांतरित होते हैं,जिससे हाइड्रोजन $H^+$ के रूप में मुक्त होता है।
$(c) \ CH_3-CH_2-CH_2^+$: $\alpha$-कार्बन वह है जो धनावेशित कार्बन के बगल में है। $\alpha$-कार्बन पर $C-H$ बंध के $\sigma$ इलेक्ट्रॉन $C=C$ द्विबंध बनाने के लिए स्थानांतरित होते हैं।

(B) कार्बनिक अभिक्रिया तंत्र में इलेक्ट्रॉनों की गति को एक वक्र तीर $(\curvearrowright)$ द्वारा दर्शाया जाता है।
यह तीर इलेक्ट्रॉन युग्म के स्रोत (एक बंध या एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म) से शुरू होता है और उस परमाणु या क्षेत्र की ओर इंगित करता है जहाँ इलेक्ट्रॉन युग्म स्थानांतरित हो रहा है।

(N/A) $i$. $\pi$-बंध से इलेक्ट्रॉन युग्म निकटवर्ती बंध स्थिति पर स्थानांतरित होता है।
$ii$. $\pi$-बंध से इलेक्ट्रॉन युग्म निकटवर्ती परमाणु पर स्थानांतरित होता है।
$iii$. परमाणु पर स्थित इलेक्ट्रॉन युग्म निकटवर्ती बंध स्थिति पर स्थानांतरित होता है।

(N/A) एकल इलेक्ट्रॉन की गति को एक सिंगल-बार्ब्ड फिशहुक (अर्थात,आधे सिर वाले वक्र तीर) द्वारा दर्शाया जाता है।
$CH_3-Cl$ बंध के समांगी विखंडन (homolytic cleavage) में,प्रत्येक परमाणु साझा युग्म से एक इलेक्ट्रॉन लेता है,जिसके परिणामस्वरूप मुक्त मूलक (free radicals) बनते हैं:
$CH_3-Cl \xrightarrow{\text{समांगी विखंडन}} \dot{CH_3} + \dot{Cl}$

(B) इलेक्ट्रॉन विस्थापन प्रभाव जैसे कि प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect),अनुनाद प्रभाव (resonance effect),या अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) सहसंयोजक बंध के भीतर इलेक्ट्रॉन घनत्व के स्थानांतरण का कारण बनते हैं।
यह स्थानांतरण आंशिक आवेशों ($\delta+$ और $\delta-$) के निर्माण का परिणाम है,जो सहसंयोजक बंध में एक स्थायी ध्रुवीयता उत्पन्न करता है।

(D) $(i)$ $\sigma$ सहसंयोजक बंध में इलेक्ट्रॉन का विस्थापन प्रेरणिक प्रभाव द्वारा प्रभावित होता है।
$(ii)$ $\pi$-बंध और अनाबंधी $p$ इलेक्ट्रॉनों का विस्थापन अनुनाद प्रभाव द्वारा प्रभावित होता है।
$(iii)$ $C-H$ बंध के आबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म का विस्थापन अतिसंयुग्मन प्रभाव द्वारा प्रभावित होता है,जिसे 'नो-बॉन्ड रेजोनेंस' भी कहा जाता है।
चूंकि ये सभी प्रभाव सहसंयोजक बंधों में इलेक्ट्रॉन विस्थापन में योगदान करते हैं,इसलिए सही उत्तर $D$ है।

(N/A) प्रेरक प्रभाव में परमाणुओं के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर के कारण कार्बन श्रृंखला के साथ $\sigma$-इलेक्ट्रॉनों का स्थायी विस्थापन शामिल होता है।
इसी तरह,अनुनाद प्रभाव एक स्थायी प्रभाव है जिसमें संयुग्मित प्रणाली के भीतर $\pi$-इलेक्ट्रॉनों या एकाकी युग्मों (lone pairs) का विस्थानीकरण शामिल होता है।
इसके विपरीत,इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव एक अस्थायी प्रभाव है जो केवल एक आक्रमणकारी अभिकर्मक की उपस्थिति में होता है,जिसमें बहु-आबंध द्वारा जुड़े परमाणुओं में से एक पर $\pi$-इलेक्ट्रॉनों के एक साझा युग्म का पूर्ण स्थानांतरण शामिल होता है।

(A) इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव को एक आक्रमणकारी अभिकर्मक की मांग पर बहु-आबंध द्वारा जुड़े परमाणुओं में से एक पर $\pi$ इलेक्ट्रॉनों के साझा युग्म के पूर्ण स्थानांतरण के रूप में परिभाषित किया गया है।
यह एक अस्थायी प्रभाव है जो केवल आक्रमणकारी अभिकर्मक की उपस्थिति में होता है।

(C) कार्बनिक रसायन विज्ञान में $Mesomeric \ effect$ और $Resonance \ effect$ शब्दों का उपयोग अक्सर एक-दूसरे के स्थान पर किया जाता है। दोनों एक संयुग्मित प्रणाली (conjugated system) के माध्यम से $\pi$-इलेक्ट्रॉनों या इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्मों के विस्थानीकरण को संदर्भित करते हैं। हालाँकि कुछ पाठ्यपुस्तकें यह कहकर उनमें अंतर करती हैं कि $Mesomeric \ effect$ विशेष रूप से संयुग्मित प्रणाली से जुड़े प्रतिस्थापियों (जैसे $-OH, -NH_2$) के लिए उपयोग किया जाता है,लेकिन अंतर्निहित इलेक्ट्रॉनिक तंत्र $Resonance$ के समान ही है।

(N/A) प्रेरक प्रभाव (Inductive effect) में परमाणुओं के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर के कारण कार्बन श्रृंखला के साथ साझा इलेक्ट्रॉन जोड़े का स्थायी विस्थापन होता है,जिसके परिणामस्वरूप बंध ध्रुवीय हो जाता है।
इसके विपरीत,अनुनाद प्रभाव (Resonance effect) में संयुग्मित प्रणाली में $\pi$ इलेक्ट्रॉनों या एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों का विस्थानीकरण होता है,जो एक सैद्धांतिक मॉडल है जिसका उपयोग उन अणुओं की स्थिरता और इलेक्ट्रॉनिक वितरण का वर्णन करने के लिए किया जाता है जिन्हें एक एकल लुईस संरचना द्वारा नहीं दर्शाया जा सकता है।

(N/A) $(i)$ प्रेरणिक प्रभाव (Inductive effect)
(ii) अनुनाद प्रभाव (Resonance effect)
(iii) अतिसंयुग्मन प्रभाव (Hyperconjugation effect)
(iv) इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव: यह प्रभाव अभिकर्मक की उपस्थिति में होता है।

(D) प्रेरक प्रभाव परमाणुओं के बीच विद्युत ऋणात्मकता में अंतर के कारण कार्बन श्रृंखला के साथ साझा इलेक्ट्रॉन युग्मों का एक स्थायी विस्थापन है।
$1$. यह एक स्थायी प्रभाव है।
$2$. इसमें $\sigma$ इलेक्ट्रॉनों का विस्थापन शामिल है।
$3$. यह दूरी पर निर्भर है और इसका परिमाण जैसे-जैसे बंधों की संख्या बढ़ती है,तेजी से घटता है,जो आमतौर पर $3$ कार्बन परमाणुओं के बाद नगण्य हो जाता है।

(A) प्रेरणिक प्रभाव एक दूरी पर निर्भर घटना है जहाँ प्रतिस्थापी (जैसे $-Cl$) का इलेक्ट्रॉन-आकर्षण प्रभाव बीच के सिग्मा बंधों की संख्या बढ़ने के साथ कम होता जाता है।
अणु $CH_3(3) - CH_2(2) - CH_2(1) - Cl$ में,क्लोरीन परमाणु सीधे कार्बन $1$ से जुड़ा है।
इसलिए,कार्बन $1$ अधिकतम प्रेरणिक प्रभाव का अनुभव करता है।
जैसे-जैसे हम क्लोरीन परमाणु से दूर जाते हैं,प्रभाव कम होता जाता है।
अतः,कार्बन $3$ पर प्रेरणिक प्रभाव न्यूनतम है और कार्बन $1$ पर अधिकतम है।
प्रेरणिक प्रभाव का बढ़ता क्रम $3 < 2 < 1$ है।

(B) धनात्मक प्रभाव ($+R$ या $+I$) तब होता है जब कोई समूह अणु या कार्बन श्रृंखला की ओर इलेक्ट्रॉन घनत्व दान करता है।
इस प्रक्रिया में,इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण प्रतिस्थापी समूह से दूर और उस परमाणु या समूह की ओर होता है जिससे वह जुड़ा होता है।

(N/A) $CH_3-CH_2^+$ में,$CH_3$ समूह के $C-H$ बंध का $\sigma$-कक्षक और $CH_2^+$ समूह का रिक्त $2p$-कक्षक समानांतर होते हैं,जो $\sigma$-इलेक्ट्रॉनों का रिक्त $p$-कक्षक में विस्थानीकरण संभव बनाते हैं (अतिसंयुग्मन)।
$CH_3-CH=CH_2$ में,$CH_3$ समूह के $C-H$ बंध का $\sigma$-कक्षक और $CH=CH_2$ समूह के $\pi$-बंध के $2p$-कक्षक समानांतर होते हैं,जो $\sigma$-इलेक्ट्रॉनों का $\pi$-तंत्र में विस्थानीकरण संभव बनाते हैं (अतिसंयुग्मन)।

(N/A) अतिसंयुग्मन में खाली $p$-कक्षक वाले परमाणु या $\pi$-बंध वाली प्रणाली से सीधे जुड़े एल्काइल समूह के $C-H$ बंध के $\sigma$ इलेक्ट्रॉनों का विस्थानीकरण होता है।
$(a)$ एथिल कार्बोकेशन $(CH_3-CH_2^+)$ में,धनावेशित कार्बन का खाली $2p$-कक्षक निकटवर्ती मिथाइल समूह के $C-H$ $\sigma$ बंध के साथ अतिव्यापन (overlap) करता है।
$(b)$ प्रोपीन $(CH_3-CH=CH_2)$ में,मिथाइल समूह के $C-H$ बंध के $\sigma$ इलेक्ट्रॉन निकटवर्ती द्वि-बंध के $\pi$-कक्षक के साथ अतिव्यापन करते हैं।

(A) अतिसंयुग्मन में असंतृप्त प्रणाली (जैसे एल्कीन या कार्बोकेशन) से सीधे जुड़े एल्काइल समूह के $C-H$ बंध के $\sigma$ इलेक्ट्रॉनों का विस्थानीकरण होता है।
यह परस्पर क्रिया अणु या आयन के स्थायित्व को बढ़ाती है।

(B) जिन अणुओं में संयुग्मित (conjugated) प्रणाली होती है,उनमें $\pi$ बंध के इलेक्ट्रॉन विस्थानीकृत होते हैं।
एक संयुग्मित प्रणाली में,$\pi$ बंध एकांतर क्रम में एकल बंधों के साथ या एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म वाले परमाणुओं के साथ व्यवस्थित होते हैं,जिससे $p$-कक्षकों को पूरी प्रणाली में अतिव्यापन (overlap) करने की अनुमति मिलती है।

(A) $(i) - (q, s)$; $(ii) - (q, s)$; $(iii) - (p, s)$; $(iv) - (s)$.
व्याख्या:
$(i)$ $C_6H_5NH_2$: $-NH_2$ समूह में नाइट्रोजन पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है,जो $+R$ प्रभाव दिखाता है,और यह कार्बन से अधिक विद्युत ऋणात्मक होने के कारण $-I$ प्रभाव दिखाता है।
$(ii)$ $C_6H_5OH$: $-OH$ समूह में ऑक्सीजन पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है,जो $+R$ प्रभाव दिखाता है,और यह $-I$ प्रभाव भी दिखाता है।
$(iii)$ $C_6H_5NO_2$: $-NO_2$ समूह इलेक्ट्रॉन-आकर्षक है,जो $-R$ प्रभाव और $-I$ प्रभाव दिखाता है।
$(iv)$ $CH_3CH_2Cl$: $-Cl$ परमाणु विद्युत ऋणात्मक है,जो $-I$ प्रभाव दिखाता है।

(A) $(i)$ सत्य: हाइपरकंजुगेशन में $C-H$ बंध के $\sigma$-इलेक्ट्रॉनों का कार्बोनियम आयन के रिक्त $p$-कक्षक में विस्थानीकरण होता है।
$(ii)$ असत्य: यद्यपि अनुनाद स्थिरता की व्याख्या करता है,कार्बोनियम आयन में $\sigma$-इलेक्ट्रॉनों के विस्थानीकरण के लिए विशिष्ट शब्द हाइपरकंजुगेशन है,अनुनाद नहीं।
$(iii)$ असत्य: हाइपरकंजुगेशन को आमतौर पर इलेक्ट्रॉन-दाता प्रभाव माना जाता है,लेकिन इसे प्रेरक या मेसोमेरिक प्रभाव की तरह $(+)$ या $(-)$ के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है।
$(iv)$ सत्य: मेसोमेरिक प्रभाव को इलेक्ट्रॉन प्रवाह की दिशा के आधार पर $(+M)$ (इलेक्ट्रॉन-दाता) या $(-M)$ (इलेक्ट्रॉन-आकर्षक) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(C) $-NO_2$ समूह अपने अनुनाद प्रभाव ($-M$ प्रभाव) और प्रेरणिक प्रभाव ($-I$ प्रभाव) दोनों के कारण एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है।
$(i)$ असत्य: यह दोनों प्रभावों में इलेक्ट्रॉन-आकर्षक है।
$(ii)$ असत्य: यह दोनों प्रभावों में इलेक्ट्रॉन-आकर्षक है।
$(iii)$ सत्य: यह अनुनाद $(-M)$ और प्रेरणिक $(-I)$ प्रभाव के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करता है।
$(iv)$ असत्य: यह दोनों प्रभावों में इलेक्ट्रॉन-आकर्षक है।
अंतिम उत्तर: $(i-F, ii-F, iii-T, iv-F)$

(A) $(i)$ सत्य: अनुनाद और अतिसंयुग्मन दोनों कार्बनिक अणुओं की स्थिरता को समझाने के लिए उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव हैं।
$(ii)$ असत्य: अनुनाद संरचनाएं अनुनाद के लिए खींची जाती हैं,लेकिन अतिसंयुग्मन में $\sigma$ आबंधों की निकटवर्ती $\pi$ प्रणालियों या रिक्त कक्षकों के साथ परस्पर क्रिया शामिल होती है,न कि मानक अनुनाद संरचनाएं।
$(iii)$ सत्य: अतिसंयुग्मन को अक्सर 'आबंधहीन अनुनाद' कहा जाता है क्योंकि इसमें औपचारिक आबंध के बिना $\sigma$ इलेक्ट्रॉनों का विस्थानीकरण शामिल होता है।
$(iv)$ असत्य: अनुनाद में $\pi$ इलेक्ट्रॉनों और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की गति शामिल होती है,न कि केवल $\pi$ आबंधों की।

(D) $(1)$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन उस परमाणु की ओर स्थानांतरित होते हैं जिससे आक्रमणकारी अभिकर्मक जुड़ता है।
$(2)$ $\pi$ इलेक्ट्रॉन उस परमाणु की ओर स्थानांतरित होते हैं जिससे आक्रमणकारी अभिकर्मक नहीं जुड़ता है (अर्थात,बहु-आबंध का दूसरा परमाणु)।
$(3)$ अनुनाद (Resonance) और अतिसंयुग्मन (Hyperconjugation) स्थिरता बढ़ाते हैं।
$(4)$ $-I$ (ऋणात्मक प्रेरणिक) प्रभाव अम्लीय शक्ति को बढ़ाता है,और $+I$ (धनात्मक प्रेरणिक) प्रभाव $-COOH$ की अम्लीय शक्ति को कम करता है।

(N/A) $Mg$ $(1.2)$ की विद्युत ऋणात्मकता $C$ $(2.5)$ की तुलना में काफी कम है।
परिणामस्वरूप,$Mg$ परमाणु पर आंशिक धनावेश $(\delta^+)$ आता है और उससे सीधे जुड़े कार्बन परमाणु पर आंशिक ऋणावेश $(\delta^-)$ आता है।
ध्रुवीकृत बंध को इस प्रकार दर्शाया जाता है: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2^{\delta-}-Mg^{\delta+}X$.

(N/A) ट्राइफेनिलमेथिल धनायन की उच्च स्थिरता का कारण अनुनाद (resonance) के माध्यम से धनात्मक आवेश का व्यापक विस्थानीकरण (delocalization) है।
केंद्रीय कार्बोकेशन तीन फेनिल वलयों से जुड़ा होता है। केंद्रीय कार्बन परमाणु पर स्थित धनात्मक आवेश को तीनों बेंजीन वलयों में विस्थानीकृत किया जा सकता है।
प्रत्येक बेंजीन वलय के लिए,धनात्मक आवेश को $ortho$- और $para$-स्थितियों पर विस्थानीकृत किया जा सकता है,जिसके परिणामस्वरूप प्रति वलय तीन अनुनाद संरचनाएं प्राप्त होती हैं।
मूल संरचना को शामिल करते हुए,कुल $10$ अनुनाद संरचनाएं संभव हैं ($1$ मूल + $3 \times 3 = 9$ अनुनाद-योगदान वाली संरचनाएं)। यह व्यापक अनुनाद स्थिरीकरण धनायन की ऊर्जा को काफी कम कर देता है,जिससे यह अत्यधिक स्थिर हो जाता है।

(N/A) $\stackrel{+}{C} H_{3}$ सबसे अधिक स्थिर प्रजाति है क्योंकि $Br$ का $-I$ प्रभाव धनात्मक आवेश को तीव्र करता है और इसलिए प्रजाति को अस्थिर करता है। इसके अलावा,$Br$ परमाणुओं की संख्या जितनी अधिक होगी,प्रजाति उतनी ही कम स्थिर होगी। इस प्रकार,इन प्रजातियों की स्थिरता इस क्रम में घटती है:
$\stackrel{+}{C} H_{3} > \stackrel{+}{C} H_{2} Br > \stackrel{+}{C} HBr_{2} > \stackrel{+}{C} Br_{3}$
$(b)$ $Cl$ परमाणु का $-I$ प्रभाव ऋणात्मक आवेश को फैलाता है और इस प्रकार प्रजाति को स्थिर करता है। इसके अलावा,$Cl$ परमाणुओं की संख्या जितनी अधिक होगी,ऋणात्मक आवेश का फैलाव उतना ही अधिक होगा और इसलिए प्रजाति उतनी ही अधिक स्थिर होगी। इस प्रकार,$\stackrel{\Theta}{C} Cl_{3}$ सबसे अधिक स्थिर प्रजाति है। अन्य प्रजातियों की स्थिरता का क्रम इस प्रकार घटता है:
$\stackrel{\Theta}{C} Cl_{3} > \stackrel{\Theta}{C} HCl_{2} > \stackrel{\Theta}{C} H_{2} Cl > \stackrel{\Theta}{C} H_{3}$

(N/A) प्रेरणिक प्रभाव और अनुनाद प्रभाव के बीच अंतर निम्नलिखित हैं:
| विशेषता | प्रेरणिक प्रभाव | अनुनाद प्रभाव |
| :--- | :--- | :--- |
| $(i)$ | इसमें केवल $\sigma$-इलेक्ट्रॉनों का विस्थापन शामिल है और इसलिए यह संतृप्त यौगिकों में होता है। | इसमें $\pi$-इलेक्ट्रॉनों या एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों का विस्थानीकरण शामिल है और यह असंतृप्त संयुग्मित प्रणालियों में होता है। |
| $(ii)$ | इलेक्ट्रॉन युग्म केवल अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु की ओर थोड़ा विस्थापित होता है,जिससे आंशिक आवेश उत्पन्न होते हैं। | इलेक्ट्रॉन युग्म पूरी तरह से स्थानांतरित हो जाता है,जिससे पूर्ण या आंशिक धनात्मक और ऋणात्मक आवेश उत्पन्न होते हैं। |
| $(iii)$ | यह एक अल्प-दूरी प्रभाव है जो दूरी के साथ तेजी से घटता है और तीन कार्बन परमाणुओं के बाद नगण्य हो जाता है। | यह एक दीर्घ-दूरी प्रभाव है जो परिमाण में बिना किसी महत्वपूर्ण कमी के संयुग्मित प्रणाली की पूरी लंबाई में प्रसारित होता है। |

(A) कथन $I$: यह एक सही कथन है। अतिसंयुग्मन एक स्थायी इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव है।
कथन $II$: एथिल धनायन $(CH_{3}CH_{2}^{+})$ में अतिसंयुग्मन में $C_{sp^{3}}-H_{1s}$ बंध के इलेक्ट्रॉनों और निकटवर्ती कार्बन के रिक्त $2p$ कक्षक के बीच अन्योन्यक्रिया शामिल होती है। अतः,यह कथन सत्य है।

(D) सही उत्तर $D$ है।
$tert$-ब्यूटाइल धनायन,आइसोप्रोपिल धनायन की तुलना में अधिक स्थिर है क्योंकि इसमें $C-H$ समूह के $\sigma$-बंध और कार्बधनायन के रिक्त $p$-कक्षक के बीच बेहतर अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) अंतःक्रिया होती है।
$trans-2-butene$,प्रोपीन की तुलना में अधिक स्थिर है क्योंकि इसमें $C-H$ समूह के $\sigma$-बंध और द्वि-बंध के $\pi^{*}$-प्रतिबंधी कक्षक के बीच अतिसंयुग्मन अंतःक्रिया होती है।

(B) हाइड्रोकार्बन की अम्लता उसके संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता द्वारा निर्धारित की जाती है। संयुग्मी क्षार जितना अधिक स्थिर होगा,हाइड्रोकार्बन उतना ही अधिक अम्लीय होगा।
विकल्प $(B)$ साइक्लोपेंटाडाईन को दर्शाता है। एक प्रोटॉन $(H^+)$ खोने के बाद,यह साइक्लोपेंटाडाईनाइल आयन बनाता है,जिसमें $6 \pi$ इलेक्ट्रॉन होते हैं ($4n+2$ जहाँ $n=1$)। यह इसके संयुग्मी क्षार को एरोमैटिक और अत्यधिक स्थिर बनाता है।
अन्य विकल्प डीप्रोटोनेशन पर इतने स्थिर एरोमैटिक संयुग्मी क्षार नहीं बनाते हैं। इसलिए,दिए गए यौगिकों में साइक्लोपेंटाडाईन सबसे अधिक अम्लीय है।

(D) चक्रीय,समतलीय,संयुग्मित आयनिक प्रजातियों की स्थिरता हकल के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है,जो यह बताता है कि यदि किसी प्रजाति में $(4n+2) \pi$ इलेक्ट्रॉन होते हैं,तो वह एरोमैटिक और अत्यधिक स्थिर होती है,जहाँ $n$ एक पूर्णांक है $(n = 0, 1, 2, ...)$.
$1$. इन्डेनाइल ऋणायन: इसमें $10 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=2)$ हैं,जो हकल के नियम का पालन करता है और एरोमैटिक है।
$2$. साइक्लोप्रोपेनाइल धनायन: इसमें $2 \pi$ इलेक्ट्रॉन $(n=0)$ हैं,जो हकल के नियम का पालन करता है और एरोमैटिक है।
चूंकि विकल्प $(d)$ में दी गई दोनों प्रजातियां एरोमैटिक हैं,इसलिए वे सबसे स्थिर आयनिक प्रजातियां हैं।

(C) सही विकल्प $C$ है।
इलेक्ट्रॉन-दाता प्रतिस्थापी अम्लीय शक्ति को कम करते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रतिस्थापी बेंजोइक एसिड के सापेक्ष प्रतिस्थापित बेंजोइक एसिड की अम्लीय शक्ति को बढ़ाते हैं।
$OCH_3$ एक $+M$ प्रभाव डालता है,जो यौगिक $2$ के संयुग्मी क्षार को अस्थिर करता है और इसलिए अम्लता को कम करता है।
$NO_2$ एक $-M$ प्रभाव डालता है,जो यौगिक $3$ के संयुग्मी क्षार को स्थिर करता है और इसलिए अम्लता को बढ़ाता है।
अतः,दिए गए यौगिकों की अम्लता का सही क्रम $3 > 1 > 2$ है।

(B) प्रोटॉन की अम्लता उसके संयुग्मी क्षार (conjugate base) की स्थिरता पर निर्भर करती है।
$1$. $H_C$ एक कार्बोक्सिलिक एसिड प्रोटॉन $(-COOH)$ है,जो सबसे अधिक अम्लीय है $(pK_a \approx 4-5)$।
$2$. $H_D$ कार्बोक्सिलिक एसिड समूह का $\alpha$-प्रोटॉन है,जो एनोलेट आयन की अनुनाद स्थिरता के कारण अम्लीय है $(pK_a \approx 10-12)$।
$3$. $H_A$ एक एसिटिलीनिक प्रोटॉन ($sp$ संकरित कार्बन) है,जो $sp^3$ संकरित $C-H$ बंध से अधिक अम्लीय होता है $(pK_a \approx 25)$।
$4$. $H_B$ एक बेंजिलिक $sp^3$ $C-H$ प्रोटॉन है,जो सबसे कम अम्लीय है $(pK_a \approx 40-45)$।
अतः,अम्लता का सही क्रम $H_C > H_D > H_A > H_B$ है।

(C) कार्बोकेशन की स्थिरता $-NH_2$ समूह के $+M$ (मेसोमेरिक) प्रभाव द्वारा बढ़ जाती है।
संरचना $(c)$ में,धनात्मक आवेश $-NH_2$ समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर है।
नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) वलय में विस्थानीकृत होकर धनात्मक आवेश को स्थिर कर सकता है,जिससे एक ऐसी अनुनाद संरचना बनती है जिसमें सभी परमाणुओं का अष्टक पूर्ण होता है (हाइड्रोजन को छोड़कर)।
यह अनुनाद स्थिरता तब सबसे प्रभावी होती है जब धनात्मक आवेश $+M$ प्रभाव प्रदान करने वाले समूह के निकट होता है।

(C) एरोमैटिक इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन $(EAS)$ की दर बेंजीन रिंग के इलेक्ट्रॉन घनत्व पर निर्भर करती है। जो प्रतिस्थापी $+R$ या $+H$ प्रभाव के माध्यम से इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाते हैं,वे रिंग को सक्रिय करते हैं,जबकि जो $-R$ या $-I$ प्रभाव के माध्यम से इसे घटाते हैं,वे रिंग को निष्क्रिय करते हैं।
$(a)$ $-CH_2-$ समूह $+H$ प्रभाव (हाइपरकंजुगेशन) दिखाता है,जो रिंग को थोड़ा सक्रिय करता है।
$(b)$ $-OH$ समूह एक मजबूत $+R$ प्रभाव दिखाता है और $-CH_2-$ समूह $+H$ प्रभाव दिखाता है। यह $(a)$ से अधिक सक्रिय है।
$(c)$ कार्बोनिल समूह $(-C=O)$ $-R$ प्रभाव दिखाता है,जो रिंग को मजबूती से निष्क्रिय करता है।
$(d)$ $-OH$ समूह और रिंग में मौजूद ऑक्सीजन परमाणु $(-O-)$ दोनों $+R$ प्रभाव दिखाते हैं,जिससे यह रिंग सबसे अधिक सक्रिय हो जाती है।
प्रभावों की तुलना करने पर: $(c)$ सबसे कम सक्रिय है,$(a)$ उसके बाद है,$(b)$,$(a)$ से अधिक सक्रिय है,और $(d)$ सबसे अधिक सक्रिय है।
इसलिए,अभिक्रियाशीलता का बढ़ता क्रम $c < a < b < d$ है।

(C) अम्लीय शक्ति $-I$ प्रभाव के सीधे आनुपातिक और $+I$ प्रभाव के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
$F$ और $Cl$ $-I$ प्रभाव डालते हैं,जबकि मिथाइल समूह $+I$ प्रभाव डालता है। अतः,$C$ सबसे कम अम्लीय है।
प्रेरणिक प्रभाव (Inductive effect) दूरी पर निर्भर करता है। यौगिक $A$ में,$-I$ समूह $(Cl)$ $-OH$ समूह के सापेक्ष $\alpha$-स्थिति पर है,जबकि यौगिक $B$ में,$-I$ समूह $(F)$ $\delta$-स्थिति पर है।
$A$ में इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह की निकटता के कारण,यह $B$ में स्थित अधिक दूर के समूह की तुलना में अम्लीय प्रोटॉन पर अधिक मजबूत $-I$ प्रभाव डालता है,भले ही $F$,$Cl$ की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक हो।
इसलिए,अम्लता का क्रम $A > B > C$ है। अभिकथन $A$ सही है।
कारण $R$ भी सही है क्योंकि $F$ वास्तव में अपनी उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण $Cl$ की तुलना में अधिक शक्तिशाली इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है।
हालाँकि,$A > B$ होने का कारण प्रेरणिक प्रभाव की दूरी पर निर्भरता है,न कि इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह की अंतर्निहित शक्ति। इसलिए,$R$,$A$ की सही व्याख्या नहीं है।

(B) बेंजीन रिंग पर इलेक्ट्रॉन घनत्व जितना अधिक होगा,इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया के प्रति उसकी प्रतिक्रियाशीलता उतनी ही अधिक होगी।
$1$. $-NMe_2$ ($e$ में) का $+M$ प्रभाव प्रबल होता है,जिससे यह सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील है।
$2$. $-OCH_3$ ($d$ में) भी $+M$ प्रभाव दिखाता है,लेकिन ऑक्सीजन की उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण यह $-NMe_2$ से कमजोर है।
$3$. $-CH_3$ ($a$ में) $+H$ (हाइपरकंजुगेशन) प्रभाव दिखाता है,जो $+M$ प्रभाव से कमजोर है।
$4$. बेंजीन $(b)$ में कोई प्रतिस्थापी नहीं है।
$5$. $-CF_3$ ($c$ में) $-I$ प्रभाव के कारण एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है,जो इसे सबसे कम प्रतिक्रियाशील बनाता है।
अतः,प्रतिक्रियाशीलता का घटता क्रम: $e > d > a > b > c$ है।

(D) $\pi$ बंध और निकटवर्ती परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म के बीच की परस्पर क्रिया संयुग्मन (conjugation) का एक प्रकार है,जो इलेक्ट्रॉनों के विस्थानीकरण (delocalization) के लिए जिम्मेदार है।
इस घटना को अनुनाद प्रभाव (या मेसोमेरिक प्रभाव) के रूप में जाना जाता है।

(C) $-COOH$ क्रियात्मक समूह में एक $\pi$-बंध होता है जो एक अधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु के साथ संयुग्मित होता है,जो इसे सिस्टम से इलेक्ट्रॉन घनत्व खींचने की अनुमति देता है,इस प्रकार यह ऋणात्मक अनुनाद $(-R)$ प्रभाव दर्शाता है।
इसके विपरीत,$-NH_2$,$-OH$,और $-OR$ समूहों में सीधे जुड़े परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होते हैं,जिन्हें वे दान करते हैं,इस प्रकार वे धनात्मक अनुनाद $(+R)$ प्रभाव दर्शाते हैं।

(A) सुमेलन इस प्रकार है:
$(A)$ $-NH_2$ समूह अनुनाद द्वारा बेंजीन वलय को इलेक्ट्रॉन दान करता है,जो $+R$ प्रभाव है। अतः,$(A)-(IV)$.
$(B)$ एल्कीन पर इलेक्ट्रॉनस्नेही $(H^+)$ का योग $\pi$-इलेक्ट्रॉनों का इलेक्ट्रॉनस्नेही की ओर विस्थापन दर्शाता है,जो $+E$ प्रभाव है। अतः,$(B)-(III)$.
$(C)$ एल्कीन पर नाभिकस्नेही $(CN^-)$ का योग $\pi$-इलेक्ट्रॉनों का नाभिकस्नेही से दूर विस्थापन दर्शाता है,जो $-E$ प्रभाव है। अतः,$(C)-(I)$.
$(D)$ $-NO_2$ समूह अनुनाद द्वारा बेंजीन वलय से इलेक्ट्रॉन खींचता है,जो $-R$ प्रभाव है। अतः,$(D)-(II)$.
अतः,सही विकल्प $A-IV, B-III, C-I, D-II$ है।

(D) इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव एक अस्थायी प्रभाव है जो एक आक्रमणकारी अभिकर्मक की उपस्थिति में होता है। जब $\pi$-इलेक्ट्रॉन आक्रमणकारी अभिकर्मक की ओर स्थानांतरित होते हैं,तो इसे धनात्मक इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव ($+E$ प्रभाव) कहा जाता है। चूंकि हाइड्रोजन आयन $(H^{+})$ एक इलेक्ट्रोफाइल के रूप में कार्य करता है,इसलिए $\pi$-इलेक्ट्रॉन इसकी ओर बढ़ते हैं,जिससे यह एक धनात्मक इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव बन जाता है। अतः,यह कथन कि $(H^{+})$ ऋणात्मक इलेक्ट्रोमेरिक प्रभाव दिखाता है,गलत है।

(C) तीनों प्रभावों (प्रेरणिक,मेसोमेरिक और अतिसंयुग्मन) को दर्शाने के लिए,एक यौगिक में निम्नलिखित विशेषताएं होनी चाहिए:
$1$. एक विद्युत-ऋणात्मक परमाणु या समूह (प्रेरणिक प्रभाव के लिए)।
$2$. एक संयुग्मित प्रणाली या एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (मेसोमेरिक प्रभाव के लिए)।
$3$. $sp^2$ संकरित कार्बन से जुड़ा एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु (अतिसंयुग्मन के लिए)।
दिए गए यौगिकों का विश्लेषण करने पर:
$1$. एनिसोल $(C_6H_5OCH_3)$: प्रेरणिक और मेसोमेरिक प्रभाव दिखाता है,लेकिन अतिसंयुग्मन के लिए $\alpha$-हाइड्रोजन का अभाव है।
$2$. $5$-मिथाइलहेक्स-$3$-ईन-$2$-ओन: प्रेरणिक,मेसोमेरिक और अतिसंयुग्मन दिखाता है।
$3$. बेंजीन: केवल मेसोमेरिक प्रभाव दिखाता है।
$4$. क्लोरोसाइक्लोहेक्सेन: केवल प्रेरणिक प्रभाव दिखाता है।
$5$. $1$-आइसोप्रोपाइल-$2$-नाइट्रोबेंजीन: प्रेरणिक,मेसोमेरिक और अतिसंयुग्मन दिखाता है।
$6$. $1$-(o-नाइट्रोफेनिल)प्रोप-$2$-ईन: प्रेरणिक,मेसोमेरिक और अतिसंयुग्मन दिखाता है।
$7$. $m$-जाइलीन: प्रेरणिक और अतिसंयुग्मन दिखाता है,लेकिन मेसोमेरिक प्रभाव नहीं।
$8$. $1$-एसिटाइल-$2$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सीन: प्रेरणिक,मेसोमेरिक और अतिसंयुग्मन दिखाता है।
अतः,कुल $4$ यौगिक तीनों प्रभाव दर्शाते हैं।

(B) अतिसंयुग्मन एक $\sigma$-बंध (आमतौर पर $C-H$ या $C-C$) के इलेक्ट्रॉनों और एक निकटवर्ती खाली या आंशिक रूप से भरे हुए $p$-कक्षक या $\pi$-कक्षक के बीच की परस्पर क्रिया है। अतः,इसमें $\sigma-p$ कक्षकों का अतिव्यापन होता है।