Reactive Intermediates Questions in Hindi

(B) कार्बोनियन की स्थिरता प्रेरणिक प्रभाव ($+I$ प्रभाव) और अनुनाद द्वारा निर्धारित की जाती है।
$(1) (CH_3)_3C^-$ एक तृतीयक कार्बोनियन है,$(2) (CH_3)_2CH^-$ एक द्वितीयक कार्बोनियन है,और $(3) CH_3CH_2^-$ एक प्राथमिक कार्बोनियन है। एल्काइल समूहों का $+I$ प्रभाव कार्बोनियन को अस्थिर करता है,इसलिए स्थिरता का क्रम: $1^circ > 2^circ > 3^circ$ होता है।
$(4) C_6H_5CH_2^-$ एक बेंजाइल कार्बोनियन है,जो फेनिल रिंग के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है,जिससे यह एल्काइल कार्बोनियन की तुलना में अधिक स्थिर हो जाता है।
अतः,स्थिरता का घटता क्रम है: $C_6H_5CH_2^- (4) > CH_3CH_2^- (3) > (CH_3)_2CH^- (2) > (CH_3)_3C^- (1)$।

(A) मिथाइल कार्बोनियम आयन,$\overset{\oplus}{C}H_3$ में,केंद्रीय कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होता है।
इसमें तीन आबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं और कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है।
संयोजकता कोश इलेक्ट्रॉन युग्म प्रतिकर्षण $(VSEPR)$ सिद्धांत के अनुसार,तीन आबंधी युग्मों वाला $sp^2$ संकरित कार्बन $120^{\circ}$ के आबंध कोण के साथ त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति अपनाता है।

(D) . $CH_2=CH-CH_2^+$ (एलिल कार्बोनियम आयन) अनुनाद द्वारा स्थिर है,जबकि $CH_3-CH^+-CH_3$ एक द्वितीयक कार्बोनियम आयन है। अनुनाद स्थिर एलिल कार्बोनियम आयन द्वितीयक कार्बोनियम आयन से अधिक स्थिर होता है। अतः,यह क्रम सही है।
$B$. $CH_2=CH^+$ (विनाइल कार्बोनियम आयन) $sp$ संकरित है और अत्यधिक अस्थिर है,जबकि $CH_3-CH_2^+$ एक प्राथमिक कार्बोनियम आयन है। अतः,$CH_2=CH^+ < CH_3-CH_2^+$ सही है।
$C$. $CH_3-CH_2-CH_2^-$ एक प्राथमिक कार्बोनियन है,जबकि $CH_3-CH^--CH_3$ एक द्वितीयक कार्बोनियन है। कम $+I$ प्रभाव के कारण प्राथमिक कार्बोनियन द्वितीयक कार्बोनियन से अधिक स्थिर होते हैं। अतः,यह क्रम सही है।
$D$. $CH_3O-CH_2^+$ में,ऑक्सीजन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है जो प्रबल $+M$ (मेसोमेरिक) प्रभाव प्रदान करता है,जिससे यह $CH_3-CH_2^+$ की तुलना में बहुत अधिक स्थिर हो जाता है। इसलिए,$CH_3-CH_2^+ > CH_3O-CH_2^+$ क्रम गलत है।

(B) सिंगलेट मेथिलीन $(:CH_2)$ में,कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होता है।
दो $sp^2$ कक्षकों का उपयोग हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ बंध बनाने के लिए किया जाता है,जबकि तीसरे $sp^2$ कक्षक में विपरीत चक्रण (spins) वाले इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म (lone pair) होता है।
चूंकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं,इसलिए सिंगलेट मेथिलीन प्रकृति में प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) होता है।

(C) कार्बोकेशन एक ऐसी प्रजाति है जिसमें कार्बन परमाणु पर धनात्मक आवेश होता है और इसके संयोजी कोश में केवल $6$ इलेक्ट्रॉन होते हैं।
एक साधारण एल्किल कार्बोकेशन (जैसे $CH_3^+$) में,केंद्रीय कार्बन परमाणु तीन अन्य परमाणुओं के साथ एकल बंध द्वारा जुड़ा होता है।
चूंकि केंद्रीय कार्बन पर $3$ सिग्मा बंध हैं और कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) नहीं है,इसलिए स्टेरिक संख्या $3$ है।
अतः,कार्बोकेशन में केंद्रीय कार्बन परमाणु का संकरण $sp^2$ होता है और इसकी ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय होती है।

(D) एक द्वितीयक मूलक वह कार्बन मूलक है जिसमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन वाला कार्बन परमाणु अन्य दो कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
$(1) \ CH_3 - \dot{C}H - C_2H_5$: मूलक कार्बन दो कार्बन से जुड़ा है। यह एक द्वितीयक मूलक है।
$(2) \ CH_2 = \dot{C} - CH_3$: मूलक कार्बन दो कार्बन से जुड़ा है। यह एक द्वितीयक मूलक है।
$(3) \ CH_2 = CH - \dot{C}H_2$: मूलक कार्बन केवल एक कार्बन से जुड़ा है। यह एक प्राथमिक मूलक है।
$(4) \ (CH_3)_2 \dot{C}H$: मूलक कार्बन दो कार्बन से जुड़ा है। यह एक द्वितीयक मूलक है।
अतः,$(1)$,$(2)$ और $(4)$ द्वितीयक मूलक हैं।

(A) दी गई अभिक्रिया राइमर-टीमैन अभिक्रिया है,जिसमें फिनोल जलीय क्षार $(NaOH)$ की उपस्थिति में क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ के साथ अभिक्रिया करके सैलिसिलैल्डिहाइड बनाता है।
इस अभिक्रिया के पहले चरण में,क्लोरोफॉर्म हाइड्रॉक्साइड आयन के साथ अभिक्रिया करके ट्राइक्लोरोमिथाइल एनायन बनाता है,जो बाद में क्लोराइड आयन खोकर डाइक्लोरोकार्बीन $(:CCl_2)$ उत्पन्न करता है।
डाइक्लोरोकार्बीन एक इलेक्ट्रॉन-न्यून प्रजाति है जिसमें इलेक्ट्रॉनों का अष्टक पूर्ण नहीं होता (छह इलेक्ट्रॉन होते हैं),इसलिए यह एक प्रबल इलेक्ट्रोफाइल के रूप में कार्य करता है जो फिनोक्साइड आयन पर आक्रमण करता है।

(D) प्रत्येक प्रजाति में कार्बन परमाणु का संकरण निर्धारित करने के लिए:
$1$. $CH_3^+$ (कार्बोकेशन): कार्बन परमाणु में $3$ बंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म होते हैं। स्टेरिक संख्या $= 3 + 0 = 3$,जो $sp^2$ संकरण के अनुरूप है।
$2$. $CH_3^-$ (कार्बनायन): कार्बन परमाणु में $3$ बंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म होते हैं। स्टेरिक संख्या $= 3 + 1 = 4$,जो $sp^3$ संकरण के अनुरूप है।
$3$. $dot{C}H_3$ (मुक्त मूलक): कार्बन परमाणु में $3$ बंध युग्म और $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है। इसकी ज्यामिति समतलीय होती है और कार्बन $sp^2$ संकरित होता है।
$4$. $:CH_2$ (कार्बीन): सिंगलेट कार्बीन में,कार्बन परमाणु में $2$ बंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म होता है। स्टेरिक संख्या $= 2 + 1 = 3$,जो $sp^2$ संकरण के अनुरूप है।
अतः,प्रजातियों $(A)$,$(C)$ और $(D)$ में $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु होते हैं।

(A) कार्बोकेशन की स्थिरता बेंजीन रिंग से जुड़े प्रतिस्थापियों के इलेक्ट्रॉनिक प्रभावों द्वारा निर्धारित की जाती है।
$(1)$ $CH_3O-$ समूह अनुनाद ($+M$ प्रभाव) द्वारा एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है,जो कार्बोकेशन को काफी स्थिर करता है।
$(2)$ प्रतिस्थापित न किए गए बेंजाइल कार्बोकेशन $(C_6H_5-CH_2^+)$ में केवल फेनिल रिंग से अनुनाद स्थिरता मिलती है।
$(3)$ $CH_3-$ समूह हाइपरकंजुगेशन और प्रेरणिक प्रभाव ($+I$ प्रभाव) द्वारा एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह है,जो मध्यम स्थिरता प्रदान करता है।
इसलिए,स्थिरता का क्रम $(1) > (3) > (2)$ है,जो $2 < 3 < 1$ के बराबर है।

(B) मुक्त मूलक वे प्रजातियां हैं जिनमें कम से कम एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है।
इस अयुग्मित इलेक्ट्रॉन के कारण,वे अत्यधिक अस्थिर और रासायनिक रूप से सक्रिय होते हैं,क्योंकि वे एक स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉन का युग्मन करने की प्रवृत्ति रखते हैं।

(A) कार्बोनियम आयन (कार्बोकेशन) में केंद्रीय कार्बन परमाणु तीन अन्य परमाणुओं से जुड़ा होता है और इसमें कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) नहीं होता है।
वैलेंस शेल इलेक्ट्रॉन पेयर रिपल्शन थ्योरी के अनुसार,स्टेरिक नंबर $3$ है,जो $sp^2$ संकरण को दर्शाता है।
अतः,धनात्मक आवेश वाला कार्बन परमाणु $sp^2$-संकरित अवस्था में होता है।

(A) कार्बोनियम आयन (कार्बोकेशन) में,धनावेशित कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होता है।
यह $sp^2$ संकरण एक त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति प्रदान करता है,जिसमें तीनों बंध एक ही तल में $120^{\circ}$ के बंध कोण पर स्थित होते हैं।
अतः,सही आकृति समतलीय है।

(A) मुक्त मूलक अत्यधिक सक्रिय होते हैं क्योंकि इनमें अयुग्मित $e^-$ की उपस्थिति होती है।

(A) मुक्त मूलकों (free radicals) में अतिसंयुग्मन,रेडिकल कार्बन परमाणु के बगल वाले कार्बन परमाणु पर मौजूद $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं के माध्यम से होता है।
संरचना $(I)$ में,रेडिकल कार्बन एक tert-ब्यूटाइल समूह और एक फिनाइल समूह से जुड़ा है। रेडिकल केंद्र के बगल वाले कार्बन पर कोई $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है।
संरचना $(II)$ में,रेडिकल कार्बन तीन फिनाइल समूहों से जुड़ा है। यहाँ कोई $\alpha$-हाइड्रोजन नहीं है।
संरचना $(III)$ में,रेडिकल कार्बन एक बाईसाइक्लिक प्रणाली का हिस्सा है और $-CH_3$ समूह से जुड़ा है। रेडिकल कार्बन के बगल वाले कार्बन परमाणु पर एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु है,जो अतिसंयुग्मन को संभव बनाता है।
इसलिए,अतिसंयुग्मन केवल संरचना $(III)$ में होता है।

(A) कार्बोकेशन की स्थिरता अनुनाद (resonance),अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) और प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect) जैसे कारकों द्वारा निर्धारित होती है।
$1$. $C_6H_5CH_2Cl$ आयनित होकर बेंजाइल कार्बोकेशन $(C_6H_5CH_2^+)$ बनाता है,जो बेंजीन रिंग के साथ अनुनाद द्वारा अत्यधिक स्थिर होता है।
$2$. $(CH_3)_3C-Cl$ तृतीयक कार्बोकेशन बनाता है,जो अतिसंयुग्मन और तीन मिथाइल समूहों के प्रेरणिक प्रभाव द्वारा स्थिर होता है।
$3$. $(CH_3)_2CH-Cl$ द्वितीयक कार्बोकेशन बनाता है,जो तृतीयक की तुलना में कम स्थिर होता है।
$4$. $O_2NCH_2CH_2Cl$ प्राथमिक कार्बोकेशन बनाता है,जो इलेक्ट्रॉन-आकर्षक नाइट्रो समूह द्वारा और अधिक अस्थिर हो जाता है।
बेंजाइल कार्बोकेशन और तृतीयक कार्बोकेशन की तुलना करने पर,बेंजाइल कार्बोकेशन में फिनाइल रिंग द्वारा प्रदान की गई अनुनाद स्थिरता इसे साधारण एल्काइल-प्रतिस्थापित तृतीयक कार्बोकेशन की तुलना में काफी अधिक स्थिर बनाती है। इसलिए,$C_6H_5CH_2Cl$ सबसे अधिक स्थिर कार्बोनियम आयन देता है।

(A) कार्बोकेशन की स्थिरता इंडक्टिव प्रभाव और हाइपरकंजुगेशन द्वारा निर्धारित होती है,जिसका क्रम: $methyl < 1^{\circ} < 2^{\circ} < 3^{\circ}$ है।
दिए गए कार्बोकेशन का विश्लेषण:
$5. \, \overset{+}{C} H_3$ (मिथाइल कार्बोकेशन)
$4. \, CH_3 - \overset{+}{C} H_2$ ($1^{\circ}$ कार्बोकेशन)
$3. \, (CH_3)_2 - \overset{+}{C} H$ ($2^{\circ}$ कार्बोकेशन)
$1. \, (CH_3)_2 - \overset{+}{C} - CH_2 - CH_3$ ($3^{\circ}$ कार्बोकेशन)
$2. \, (CH_3)_3 - \overset{+}{C}$ ($3^{\circ}$ कार्बोकेशन)
ध्यान दें कि $1$ और $2$ दोनों $3^{\circ}$ कार्बोकेशन हैं। हालाँकि,$(CH_3)_3 - \overset{+}{C}$ (tert-butyl) अधिक हाइपरकंजुगेटिव संरचनाओं के कारण $(CH_3)_2 - \overset{+}{C} - CH_2 - CH_3$ से थोड़ा अधिक स्थिर है।
अतः,स्थिरता का बढ़ता क्रम: $5 < 4 < 3 < 1 < 2$ है।

(A) बेंजाइल कार्बोनियम आयन को $C_6H_5CH_2^+$ के रूप में दर्शाया जाता है।
$CH_2^+$ समूह में,केंद्रीय कार्बन परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं और एक फेनिल रिंग के कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है।
इसमें तीन सिग्मा बंध हैं और कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) नहीं है।
इसलिए,स्टेरिक संख्या $3$ है,जो $sp^2$ संकरण को दर्शाता है।
सभी कार्बोनियम आयन $sp^2$ संकरित होते हैं और उनकी ज्यामिति समतलीय त्रिकोणीय होती है।

(B) मुक्त मूलकों की स्थिरता हाइपरकंजुगेशन संरचनाओं और इंडक्टिव प्रभाव पर निर्भर करती है।
प्राथमिक $(1^\circ)$ मूलक द्वितीयक $(2^\circ)$ मूलकों से कम स्थिर होते हैं,जो तृतीयक $(3^\circ)$ मूलकों से कम स्थिर होते हैं।
स्थिरता का क्रम: $1^\circ < 2^\circ < 3^\circ$।
अतः,बढ़ता क्रम $CH_3-\dot{C}H_2 < CH_3-\dot{C}H-CH_3 < (CH_3)_2\dot{C}-CH_2CH_3 < (CH_3)_3\dot{C}$ है।

(C) कार्बोनियन की स्थिरता उस कार्बन परमाणु के $s$-लक्षण ($s$-character) के सीधे आनुपातिक होती है जिस पर ऋण आवेश होता है।
$i$. $RC \equiv C^{\ominus}$: कार्बन $sp$ संकरित है ($50\% \ s$-लक्षण)।
$ii$. $C_6H_5^{\ominus}$: कार्बन $sp^2$ संकरित है ($33.3\% \ s$-लक्षण)।
$iii$. $R_2C = CH^{\ominus}$: कार्बन $sp^2$ संकरित है ($33.3\% \ s$-लक्षण)। हालाँकि,एल्काइल समूह $(R)$ इलेक्ट्रॉन-दाता होते हैं,जो $C_6H_5^{\ominus}$ की तुलना में कार्बोनियन को कम स्थिर बनाते हैं।
$iv$. $R_3C - CH_2^{\ominus}$: कार्बन $sp^3$ संकरित है ($25\% \ s$-लक्षण),जो सबसे कम स्थिर है।
इसलिए,स्थिरता का सही क्रम $i > ii > iii > iv$ है।

(B) कार्बेनायन की स्थिरता जुड़े हुए समूहों के इलेक्ट्रॉनिक प्रभावों द्वारा निर्धारित की जाती है।
इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ प्रभाव) ऋण आवेश को स्थिर करते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-दाता समूह ($+I$ प्रभाव) इसे अस्थिर करते हैं।
$1$. $\overline{C}Cl_3$: तीन $Cl$ परमाणु प्रबल $-I$ प्रभाव डालते हैं,जो ऋण आवेश को काफी स्थिर करते हैं।
$2$. $C_6H_5\overline{C}H_2$: फेनिल समूह $-I$ प्रभाव और अनुनाद (इलेक्ट्रॉनों का विस्थानीकरण) के माध्यम से स्थिरता प्रदान करता है।
$3$. $(CH_3)_2\overline{C}H$: यह एक द्वितीयक कार्बेनायन है जिसमें दो इलेक्ट्रॉन-दाता $CH_3$ समूह ($+I$ प्रभाव) हैं,जो ऋण आवेश को अस्थिर करते हैं।
$4$. $(CH_3)_3\overline{C}$: यह एक तृतीयक कार्बेनायन है जिसमें तीन इलेक्ट्रॉन-दाता $CH_3$ समूह ($+I$ प्रभाव) हैं,जो इसे सबसे कम स्थिर बनाते हैं।
अतः,घटती स्थिरता का क्रम: $\overline{C}Cl_3 > C_6H_5\overline{C}H_2 > (CH_3)_2\overline{C}H > (CH_3)_3\overline{C}$ है।

(A) कार्बोकेशन की स्थिरता अनुनाद (resonance) और प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect) द्वारा निर्धारित की जाती है।
$III$ $(C_6H_5CH_2^+)$ एक बेंजाइल कार्बोकेशन है,जो बेंजीन रिंग के साथ अनुनाद द्वारा अत्यधिक स्थिर होता है।
$I$ $(CH_2 = CH - CH_2^+)$ एक एलिल कार्बोकेशन है,जो द्वि-आबंध के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$II$ $(CH_3 - CH_2 - CH_2^+)$ एक प्राथमिक $(1^\circ)$ अल्काइल कार्बोकेशन है,जो तीनों में सबसे कम स्थिर है क्योंकि इसमें अनुनाद स्थिरता का अभाव होता है।
इसलिए,स्थिरता का क्रम $III > I > II$ है।

(D) मुक्त मूलकों की स्थिरता अनुनाद (resonance),अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) और प्रेरणिक प्रभावों (inductive effects) द्वारा निर्धारित की जाती है।
$1$. $CH_2=CH-\dot{C}H_2$ एक एलिल मुक्त मूलक है,जो अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$2$. $CH_2=\dot{C}H$ एक विनाइल मुक्त मूलक है,जो $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु के कारण अत्यधिक अस्थिर होता है।
$3$. विकल्प $C$ में दिया गया मुक्त मूलक एक चक्रीय एलिल मुक्त मूलक है,जो अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$4$. विकल्प $D$ में दिया गया मुक्त मूलक एक तृतीयक एलिल मुक्त मूलक है,जो अनुनाद और अतिसंयुग्मन (मिथाइल समूह और वलय संरचना के कारण) दोनों द्वारा स्थिर होता है।
अतः,विकल्प $D$ में दिया गया तृतीयक एलिल मुक्त मूलक सबसे अधिक स्थिर है।

(B) . $CH_3-CH^{+}-OCH_3$ सबसे अधिक स्थिर है क्योंकि ऑक्सीजन परमाणु का $+M$ प्रभाव कार्बोनियम आयन को इलेक्ट्रॉन घनत्व प्रदान करता है।
$a$. $CH_3-CH^{+}-CH_3$ एक द्वितीयक कार्बोनियम आयन है जो $+I$ प्रभाव और दो मिथाइल समूहों के अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) द्वारा स्थिर होता है।
$c$. $CH_3-CH^{+}-COCH_3$ सबसे कम स्थिर है क्योंकि कार्बोनिल समूह $(-COCH_3)$ एक मजबूत $-I$ और $-M$ प्रभाव डालता है,जो धनात्मक आवेश को अस्थिर करता है।
अतः,स्थिरता का घटता क्रम $b > a > c$ है।

(A) प्रारंभिक पदार्थ $3,3-\text{डाइमिथाइलब्यूटेन}-2-\text{ाइल}$ धनायन (सेकेंडरी कार्बोकेशन) है।
अंतिम उत्पाद $2,3-\text{डाइमिथाइलब्यूट}-2-\text{ईन}$ तक पहुँचने के लिए,कार्बोकेशन को अधिक स्थिर टर्शियरी रूप में पहुँचने के लिए पुनर्विन्यास (rearrangement) करना पड़ता है।
$1$. सबसे पहले,एक $1,2-\text{मिथाइल}$ शिफ्ट होता है जो सेकेंडरी कार्बोकेशन को अधिक स्थिर टर्शियरी कार्बोकेशन ($2,3-\text{डाइमिथाइलब्यूटेन}-2-\text{ाइल}$ धनायन) में बदल देता है।
$2$. इसके बाद,एक $1,2-\text{हाइड्राइड}$ शिफ्ट होता है।
इस प्रकार,कुल $1-2-$शिफ्ट की संख्या $2$ है।

(A) कार्बोकेशन की स्थिरता अनुनाद (resonance),अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) और प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect) जैसे कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है।
$IV$: कार्बोकेशन $-OH$ समूह के $+M$ प्रभाव के कारण बैक-बॉन्डिंग द्वारा स्थिर होता है,जो इसे सबसे अधिक स्थिर बनाता है।
$I$: यह एक बाइसाइक्लिक प्रणाली में द्वितीयक (secondary) कार्बोकेशन है,जो अतिसंयुग्मन और $+I$ प्रभाव द्वारा स्थिर होता है।
$III$: यह भी एक बाइसाइक्लिक प्रणाली में द्वितीयक कार्बोकेशन है,जो अतिसंयुग्मन और $+I$ प्रभाव द्वारा स्थिर होता है,लेकिन विशिष्ट ज्यामिति के कारण यह $I$ से थोड़ा कम स्थिर है।
$II$: कार्बोकेशन ब्रिजहेड स्थिति पर है। ब्रेड्ट के नियम के अनुसार,एक छोटी बाइसाइक्लिक प्रणाली के ब्रिजहेड पर द्वि-आबंध या कार्बोकेशन अत्यधिक अस्थिर होते हैं क्योंकि वे समतलीय ज्यामिति प्राप्त नहीं कर सकते हैं।
इसलिए,सही स्थिरता क्रम $IV > I > III > II$ है।

(C) कार्बोकेशन की स्थिरता निर्धारित करने के लिए,हम अनुनाद (resonance),एरोमैटिकता और हाइपरकंजुगेशन जैसे कारकों पर विचार करते हैं।
$1$. $1$-मिथाइलसाइक्लोपेंटा-$2,4$-डाइन-$1$-इल केशन $(c)$ एरोमैटिक है क्योंकि इसमें $6 \pi$ इलेक्ट्रॉनों के साथ एक समतलीय चक्रीय संरचना है ($4n+2$ नियम,जहाँ $n=1$),जो इसे अत्यधिक स्थिर बनाता है।
$2$. साइक्लोप्रोपाइलमिथाइल कार्बोकेशन $(a)$ 'बेंट बॉन्ड्स' या $\sigma$-कंजुगेशन की घटना द्वारा स्थिर होता है,जहाँ साइक्लोप्रोपेन वलय के इलेक्ट्रॉन कार्बोकेशन के खाली $p$-ऑर्बिटल के साथ ओवरलैप करते हैं।
$3$. $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्स-$2$-ईन-$1$-इल केशन $(b)$ निकटवर्ती द्वि-आबंध के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$4$. $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सिल केशन $(d)$ एक तृतीयक कार्बोकेशन है जो केवल हाइपरकंजुगेशन और इंडक्टिव प्रभावों द्वारा स्थिर होता है।
अतः,स्थिरता का सही क्रम $c > a > b > d$ है।

(B) $2-$क्लोरोपेंटेन के क्लोरीनीकरण में हाइड्रोजन परमाणु के हटने से एक मुक्त मूलक मध्यवर्ती बनता है।
$2,3-$डाइक्लोरोपेंटेन के निर्माण में,हाइड्रोजन को $C-3$ स्थिति से हटाया जाता है।
परिणामस्वरूप $C-3$ कार्बन पर बनने वाला मुक्त मूलक $sp^2$ संकरित होता है।
एक $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु की ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय (Trigonal planar) होती है।
अतः,विकल्प $B$ सही है।

(B) कार्बोकेशन की स्थिरता इलेक्ट्रॉन-दाता समूहों या परमाणुओं की उपस्थिति से बढ़ती है जो अनुनाद (resonance) या प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect) के माध्यम से धनात्मक आवेश को स्थिर कर सकते हैं।
विकल्प $B$ में,$-OH$ समूह कार्बोकेशन केंद्र के निकटवर्ती कार्बन से जुड़ा है। $-OH$ समूह के ऑक्सीजन परमाणु के पास इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म (lone pairs) होते हैं जो अनुनाद में भाग ले सकते हैं,कार्बोकेशन को इलेक्ट्रॉन घनत्व प्रदान करते हैं और इसे काफी स्थिर करते हैं।
विकल्प $A$,$C$,और $D$ में,$-OH$ समूह या तो अनुपस्थित है या महत्वपूर्ण अनुनाद स्थिरता प्रदान करने के लिए बहुत दूर है। $C$ में,$-OH$ समूह उस कार्बन से जुड़ा है जो सीधे कार्बोकेशन से जुड़ा है,लेकिन विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु का प्रेरणिक प्रभाव वास्तव में कार्बोकेशन को अस्थिर करता है। $B$ में,ऑक्सीजन पर एकाकी युग्म का अनुनाद प्रभाव प्रेरणिक प्रभाव से अधिक होता है,जो इसे सबसे अधिक स्थिर बनाता है।

(B) कार्बोनियम आयन की स्थिरता अनुनाद (resonance) और प्रेरणिक प्रभाव (inductive effects) द्वारा निर्धारित की जाती है।
दिए गए संरचनाओं में,विकल्प $B$ में कार्बोनियम आयन एक तृतीयक एलीलिक कार्बोनियम आयन है जहाँ धनात्मक आवेश दो द्वि-आबंधों के साथ अनुनाद और $CH_3$ समूह के इलेक्ट्रॉन-दाता प्रेरणिक प्रभाव द्वारा स्थिर होता है।
विशेष रूप से,धनात्मक आवेश सीधे $CH_3$ समूह से जुड़े कार्बन परमाणु पर स्थित होता है,जो हाइपरकंजुगेशन और अनुनाद के माध्यम से अधिकतम स्थिरता प्रदान करता है।
इसलिए,विकल्प $B$ में कार्बोनियम आयन सबसे अधिक स्थिर है।

(D) कार्बोकेशन की स्थिरता अनुनाद (resonance),अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) और प्रेरणिक प्रभाव (inductive effect) जैसे कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है।
$1$. $CH_3-CH_2^+$ एक प्राथमिक कार्बोकेशन है,जो सबसे कम स्थिर है।
$2$. $CH_2=CH-CH_2^+$ एक एलिल कार्बोकेशन है,जो अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$3$. $(CH_3)_2CH^+$ एक द्वितीयक कार्बोकेशन है,जो अतिसंयुग्मन और दो मिथाइल समूहों के प्रेरणिक प्रभाव द्वारा स्थिर होता है।
$4$. $C_6H_5-CH_2^+$ एक बेंजाइल कार्बोकेशन है,जो फेनिल रिंग के साथ अनुनाद द्वारा अत्यधिक स्थिर होता है। धनात्मक आवेश पूरी एरोमैटिक रिंग पर विस्थानीकृत (delocalized) हो जाता है,जिससे यह अन्य विकल्पों की तुलना में काफी अधिक स्थिर हो जाता है।

(C) प्रत्येक विकल्प का विश्लेषण करते हैं:
$A$: कार्बोकेशन की स्थिरता का क्रम: $3^{\circ} > 2^{\circ} > 1^{\circ} > \text{methyl}$ होता है। अतः,$(CH_3)_3C^{+} > (CH_3)_2CH^{+} > CH_3CH_2^+ > CH_3^+$ सही है।
$B$: कार्बेनायन की स्थिरता कार्बन परमाणु के $s$-लक्षण के व्युत्क्रमानुपाती होती है। $sp$ संकरित कार्बन $(C \equiv C^-)$ में $50\%$ $s$-लक्षण होता है,$sp^2$ $(C=C^-)$ में $33.3\%$ और $sp^3$ $(C-C^-)$ में $25\%$ होता है। अधिक $s$-लक्षण कार्बन को अधिक विद्युत ऋणात्मक बनाता है,जो ऋण आवेश को स्थिर करता है। अतः,यह क्रम सही है।
$C$: हाइड्रोजनीकरण की ऊष्मा एल्कीन की स्थिरता के व्युत्क्रमानुपाती होती है। अधिक प्रतिस्थापित एल्कीन अधिक स्थिर होते हैं और उनकी हाइड्रोजनीकरण ऊष्मा कम होती है। स्थिरता का क्रम $2\text{-methylbut-2-ene} > 2\text{-methylbut-1-ene} > 3\text{-methylbut-1-ene}$ है। इसलिए,हाइड्रोजनीकरण की ऊष्मा का क्रम $3\text{-methylbut-1-ene} > 2\text{-methylbut-1-ene} > 2\text{-methylbut-2-ene}$ होना चाहिए। यह विकल्प गलत है।
$D$: दहन ऊष्मा कार्बन परमाणुओं की संख्या के समानुपाती और आइसोमर की स्थिरता के व्युत्क्रमानुपाती होती है। आइसोमर्स के लिए,अधिक शाखित आइसोमर अधिक स्थिर होता है और उसकी दहन ऊष्मा कम होती है। $n\text{-butane}$ आइसोब्यूटेन से कम स्थिर है,इसलिए इसकी दहन ऊष्मा अधिक है। यह सही है।

(A) कार्बोनियम आयनों की स्थिरता का निर्धारण अनुनाद (resonance),अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) और प्रेरणिक प्रभाव (inductive effects) द्वारा किया जाता है।
ट्रिस(साइक्लोप्रोपाइल)मिथाइल कार्बोनियम आयन $\sigma$-अनुनाद (जिसे बेंट बॉन्ड रेजोनेंस भी कहा जाता है) की घटना के कारण अत्यधिक स्थिर होता है,जहाँ साइक्लोप्रोपाइल वलयों के इलेक्ट्रॉन कार्बोनियम आयन के रिक्त $p$-ऑर्बिटल में विस्थानीकृत (delocalize) हो जाते हैं।
यह प्रभाव $Ph_3C^{+}$ में फेनिल वलयों द्वारा प्रदान की जाने वाली अनुनाद स्थिरता से काफी अधिक होता है।

(C) कार्बोकेशन की स्थिरता $+I$ प्रभाव और अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) द्वारा बढ़ती है,और $-I$ प्रभाव द्वारा घटती है।
$CH_3-CH_2-CH_2^+$ $(d)$ में,एथिल समूह $+I$ प्रभाव प्रदान करता है,जो धनात्मक आवेश को स्थिर करता है।
$F-CH_2-CH_2^+$ $(b)$ और $Br-CH_2-CH_2^+$ $(c)$ में,हैलोजन $-I$ प्रभाव डालते हैं,जो कार्बोकेशन को अस्थिर करते हैं।
चूंकि $F$,$Br$ की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है,इसलिए इसका $-I$ प्रभाव अधिक मजबूत है,जिससे $(b)$,$(c)$ की तुलना में कम स्थिर हो जाता है।
$CH_3^+$ $(a)$ एक मिथाइल कार्बोकेशन है,जो $(d)$ और $(c)$ जैसे प्राथमिक कार्बोकेशन की तुलना में कम स्थिर होता है।
इसलिए,स्थिरता का घटता क्रम $d > c > b > a$ है।

(A) ऋणायन की स्थिरता ऋण आवेश वाले परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता (electronegativity) द्वारा निर्धारित की जाती है।
समान आवर्त $(C, N, O)$ के तत्वों के लिए,विद्युत ऋणात्मकता बढ़ने के साथ स्थिरता बढ़ती है: $CH_3^{\Theta} < NH_2^{\Theta} < OH^{\Theta}$।
समान समूह के तत्वों की तुलना करते समय,परमाणु का आकार मुख्य कारक होता है। $Cl^{\Theta}$ का आकार $O^{\Theta}, N^{\Theta}$ या $C^{\Theta}$ से काफी बड़ा होता है,जो ऋण आवेश को बड़े आयतन पर फैलने की अनुमति देता है,जिससे $Cl^{\Theta}$ सबसे अधिक स्थिर ऋणायन बन जाता है।
अतः,स्थिरता का घटता क्रम $Cl^{\Theta} > OH^{\Theta} > NH_2^{\Theta} > CH_3^{\Theta}$ है।

(A) विकल्प $A$ में दिया गया अणु साइक्लोब्यूटाडाइन है। यह एक $4n \pi$ इलेक्ट्रॉन प्रणाली ($n=1$,कुल $4 \pi$ इलेक्ट्रॉन) है,जो इसे हकल के नियम के अनुसार एंटी-एरोमैटिक बनाती है। एंटी-एरोमैटिक यौगिक अत्यधिक अस्थिर और प्रतिक्रियाशील होते हैं,और इसलिए कमरे के तापमान पर स्थिर अणुओं के रूप में अस्तित्व में नहीं रह सकते हैं। अन्य विकल्प स्थिर या अपेक्षाकृत स्थिर प्रजातियों को दर्शाते हैं।

(C) सही उत्तर $(c)$ है।
$Ph-CH^+-CH=CH_2$ सबसे अधिक स्थिर कार्बोनियम आयन है क्योंकि यह फेनिल रिंग और विनाइल समूह $(-CH=CH_2)$ दोनों के साथ अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है।
यह विस्तारित संयुग्मन (extended conjugation) अन्य विकल्पों की तुलना में धनात्मक आवेश का बेहतर विस्थानीकरण प्रदान करता है।

(C) $1$. कार्बोकेशन $(Ph_3C^+ > Ph_2CH^+ > PhCH_2^+)$ के लिए,अनुनाद (resonance) के कारण फेनिल समूहों की संख्या बढ़ने पर स्थिरता बढ़ती है। यह क्रम सही है।
$2$. कार्बन मुक्त मूलक $(Ph_3C^• > Ph_2CH^• > PhCH_2^•)$ के लिए,अनुनाद के कारण फेनिल समूहों की संख्या बढ़ने पर स्थिरता बढ़ती है। यह क्रम सही है।
$3$. कार्बोनियन $(PhCH_2^- > Ph_2CH^- > Ph_3C^-)$ के लिए,फेनिल समूहों की संख्या बढ़ने पर स्थिरता घटती है। इसलिए,$PhCH_2^- > Ph_2CH^- > Ph_3C^-$ सही क्रम है।
$4$. अतः,विकल्प $C$ $(PhCH_2^- < Ph_2CH^- < Ph_3C^-)$ गलत क्रम है।

(D) $3,3$-डाइमिथाइलब्यूटाइल धनायन का $2,3$-डाइमिथाइल-$2$-ब्यूटाइल धनायन में पुनर्विन्यास दो चरणों में होता है:
$1.$ $1,2-H^-$ शिफ्ट: $CH_3-C(CH_3)_2-CH_2-CH_2^+ \to CH_3-C(CH_3)_2-CH^+-CH_3$ (प्राथमिक से द्वितीयक कार्बोकेशन)।
$2.$ $1,2-CH_3^-$ शिफ्ट: $CH_3-C(CH_3)_2-CH^+-CH_3 \to CH_3-C^+(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$ (द्वितीयक से तृतीयक कार्बोकेशन)।
अतः,केवल $1$ हाइड्राइड $(H^-)$ शिफ्ट शामिल है।

(A) दिया गया कार्बोकेशन एक $1^{\circ}$ कार्बोकेशन है: $CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_2^+$.
चरण $1$: निकटवर्ती $2^{\circ}$ कार्बन से $1^{\circ}$ कार्बोकेशन पर एक $1,2-$ हाइड्राइड शिफ्ट होता है,जिसके परिणामस्वरूप अधिक स्थिर $2^{\circ}$ कार्बोकेशन प्राप्त होता है: $CH_3-CH(CH_3)-C^+(CH_3)-CH_3$.
चरण $2$: निकटवर्ती $3^{\circ}$ कार्बन से $2^{\circ}$ कार्बोकेशन पर एक $1,2-$ मिथाइल शिफ्ट होता है,जिसके परिणामस्वरूप सबसे अधिक स्थिर $3^{\circ}$ कार्बोकेशन प्राप्त होता है: $CH_3-C^+(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$.
इस प्रकार,सबसे अधिक स्थिर कार्बोकेशन तक पहुँचने के लिए कुल $2$ शिफ्ट ($1$ हाइड्राइड शिफ्ट और $1$ मिथाइल शिफ्ट) होते हैं।

(A) समांगी बंध विखंडन (बंध वियोजन ऊर्जा) के लिए आवश्यक ऊर्जा परिणामी मुक्त मूलक (free radical) की स्थिरता के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
$1$. $H_a$ के समांगी विखंडन से एक एलिलिक मुक्त मूलक प्राप्त होता है,जो अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है।
$2$. $H_b$ के समांगी विखंडन से एक वाइनिलिक मुक्त मूलक प्राप्त होता है,जो $sp^2$ संकरित कार्बन के कारण अत्यधिक अस्थिर होता है।
$3$. $H_c$ के समांगी विखंडन से एक एलिलिक मुक्त मूलक प्राप्त होता है,जो भी अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$H_a$ और $H_c$ की तुलना करने पर,$H_a$ उस कार्बन से जुड़ा है जो द्वि-बंध के सापेक्ष एलिलिक है,और परिणामी मूलक विस्तारित संयुग्मन (conjugation) के कारण अधिक स्थिर है। अतः,$C-H_a$ बंध को तोड़ने के लिए न्यूनतम ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

(B) कार्बोनियम आयन का पुनर्विन्यास अधिक स्थिर कार्बोनियम आयन बनाने के लिए होता है।
$A$. आइसोब्यूटिल कार्बोनियम आयन $(CH_3)_2CH-CH_2^+$ एक प्राथमिक कार्बोनियम आयन है जो $1,2$-हाइड्राइड शिफ्ट के माध्यम से अधिक स्थिर तृतीयक कार्बोनियम आयन $(CH_3)_2C^+-CH_3$ बनाता है।
$B$. $1$-फेनिल-$1$-प्रोपिल कार्बोनियम आयन $(Ph-CH^+-CH_2-CH_3)$ पहले से ही फेनिल रिंग द्वारा अनुनाद (resonance) स्थिर है और यह एक द्वितीयक कार्बोनियम आयन है। यह पहले से ही अत्यधिक स्थिर होने के कारण पुनर्विन्यास नहीं करता है।
$C$. $2$-एथिलसाइक्लोहेक्सिल कार्बोनियम आयन एक द्वितीयक कार्बोनियम आयन है जो रिंग विस्तार या हाइड्राइड शिफ्ट द्वारा अधिक स्थिर हो सकता है।
$D$. $2-(1,2,3,4$-टेट्राहाइड्रोनैफ्थलीन-$2$-इल)एथिल कार्बोनियम आयन एक प्राथमिक कार्बोनियम आयन है जो पुनर्विन्यास कर सकता है।
अतः,$1$-फेनिल-$1$-प्रोपिल कार्बोनियम आयन पुनर्विन्यास नहीं करेगा।

(C) कार्बन मुक्त मूलकों की स्थिरता अनुनाद (resonance) और अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) द्वारा निर्धारित की जाती है।
$A$ एक एलिलिक मूलक है,जो अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$B$ भी एक एलिलिक मूलक है,जो अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$C$ एक द्वितीयक एल्काइल मूलक है,जो अतिसंयुग्मन द्वारा स्थिर होता है।
$D$ एक तृतीयक एल्काइल मूलक है,जो अधिकतम अतिसंयुग्मन के कारण एल्काइल मूलकों में सबसे अधिक स्थिर है।
इनकी तुलना करने पर,साइक्लोहेक्सिल मूलक $(C)$ एलिलिक मूलकों ($A$ और $B$) और तृतीयक मूलक $(D)$ की तुलना में कम स्थिर है। दिए गए विकल्पों में,साइक्लोहेक्सिल मूलक $(C)$ सबसे कम स्थिर है क्योंकि इसमें अनुनाद स्थिरीकरण का अभाव है।

(B) कार्बोनियम आयनों की स्थिरता अनुनाद (resonance),अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) और एरोमैटिकता जैसे कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है.
$1$. साइक्लोहेप्टाट्रायनाइल कार्बोनियम आयन (ट्रोपिलियम आयन) एक चक्रीय,समतलीय और पूर्णतः संयुग्मित प्रणाली है जिसमें $6 \pi$ इलेक्ट्रॉन ($4n+2$ नियम के अनुसार,जहाँ $n=1$) होते हैं,जो इसे एरोमैटिक बनाता है.
$2$. एरोमैटिक यौगिक $\pi$ इलेक्ट्रॉनों के विस्थानीकरण के कारण अत्यधिक स्थिर होते हैं.
$3$. अन्य विकल्प बेन्जिलिक कार्बोनियम आयन हैं,जो बेन्जीन रिंग के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होते हैं,लेकिन वे स्वयं एरोमैटिक नहीं होते हैं.
$4$. इसलिए,दिए गए विकल्पों में ट्रोपिलियम आयन सबसे अधिक स्थिर है.

(D) बेंज़िल कार्बोनियम आयन की स्थिरता बेंजीन रिंग पर मौजूद प्रतिस्थापी (substituent) द्वारा प्रभावित होती है।
इलेक्ट्रॉन-दाता समूह $(EDG)$ इलेक्ट्रॉन घनत्व प्रदान करके कार्बोनियम आयन की स्थिरता बढ़ाते हैं,जबकि इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह $(EWG)$ इलेक्ट्रॉन घनत्व खींचकर स्थिरता को कम करते हैं।
दिए गए विकल्पों में:
$1$. $p$-मिथाइलबेंज़िल कार्बोनियम आयन में $-CH_3$ समूह है,जो एक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह ($+I$ और हाइपरकंजुगेशन) है,जो इसे सबसे अधिक स्थिर बनाता है।
$2$. $p$-फ्लुओरोबेंज़िल कार्बोनियम आयन में $-F$ समूह है,जो प्रेरणिक प्रभाव $(-I)$ द्वारा कमजोर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक है लेकिन अनुनाद $(+M)$ द्वारा इलेक्ट्रॉन दान कर सकता है।
$3$. $p$-साइनोबेंज़िल कार्बोनियम आयन में $-CN$ समूह है,जो एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ और $-M$) है।
$4$. $p$-नाइट्रोबेंज़िल कार्बोनियम आयन में $-NO_2$ समूह है,जो एक बहुत मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-I$ और $-M$) है।
चूंकि $-NO_2$ समूह $-CN$ समूह की तुलना में अधिक मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है,इसलिए $p$-नाइट्रोबेंज़िल कार्बोनियम आयन दिए गए विकल्पों में सबसे कम स्थिर है।

(C) कार्बोनियम आयन की स्थिरता अनुनाद (resonance),अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) और प्रेरणिक प्रभाव (inductive effects) जैसे कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है।
$A$: साइक्लोहेक्सिल कार्बोनियम आयन एक द्वितीयक $(2^{\circ})$ एल्काइल कार्बोनियम आयन है जिसमें कोई अनुनाद स्थिरीकरण नहीं होता है।
$B$: साइक्लोहेक्स$-2-$ईन$-1-$इल कार्बोनियम आयन एक एलाइलिक कार्बोनियम आयन है,जो निकटवर्ती द्वि-आबंध के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$C$: साइक्लोहेक्सा$-2,4-$डाईईन$-1-$इल कार्बोनियम आयन एक संयुग्मित (conjugated) डाईईनाइल कार्बोनियम आयन है। इसमें $B$ में मौजूद एलाइलिक कार्बोनियम आयन की तुलना में अधिक अनुनाद संरचनाएं होती हैं,जो धनात्मक आवेश के विस्तारित विस्थानीकरण के कारण इसे अधिक स्थिर बनाती हैं।
$D$: फेनिल कार्बोनियम आयन एक $sp$-संकरित कार्बोनियम आयन है जिसमें धनात्मक आवेश वलय पर होता है,जो $sp$-संकरित कार्बन की उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण अत्यधिक अस्थिर होता है।
इनकी तुलना करने पर,$C$ की संयुग्मित प्रणाली में अनुनाद स्थिरीकरण इसे दिए गए विकल्पों में सबसे अधिक स्थिर बनाता है।

(A) कार्बोनियम आयन की स्थिरता बेंजीन रिंग से जुड़े प्रतिस्थापियों की इलेक्ट्रॉन-दाता या इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रकृति द्वारा निर्धारित की जाती है।
$1$. $p-methoxybenzyl$ कार्बोनियम आयन में $-OCH_3$ समूह एक मजबूत $+M$ (मेसोमेरिक) प्रभाव डालता है,जो अनुनाद (resonance) के माध्यम से धनात्मक आवेश को काफी हद तक स्थिर करता है।
$2$. $p-methylbenzyl$ कार्बोनियम आयन में $-CH_3$ समूह $+I$ (प्रेरणिक) प्रभाव और अतिसंयुग्मन (hyperconjugation) के माध्यम से स्थिरता प्रदान करता है।
$3$. $p-nitrobenzyl$ कार्बोनियम आयन में $-NO_2$ समूह एक मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह ($-M$ और $-I$ प्रभाव) है,जो कार्बोनियम आयन को अस्थिर करता है।
$4$. प्रतिस्थापित न किए गए $benzyl$ कार्बोनियम आयन में केवल बेंजीन रिंग से अनुनाद स्थिरता प्राप्त होती है।
इनकी तुलना करने पर,$-OCH_3$ समूह का $+M$ प्रभाव कार्बोनियम आयन को सबसे अधिक स्थिरता प्रदान करता है। इसलिए,$p-methoxybenzyl$ कार्बोनियम आयन सबसे अधिक स्थिर है।

(A) कार्बोकेशन की स्थिरता इलेक्ट्रॉनिक प्रभावों द्वारा निर्धारित की जाती है:
$1$. मेसोमेरिक प्रभाव $(+M)$: $-NH-$ और $-OCH_3$ जैसे समूह अनुनाद (resonance) के माध्यम से एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) दान करके कार्बोकेशन को स्थिर करते हैं। नाइट्रोजन का $+M$ प्रभाव ऑक्सीजन की तुलना में अधिक शक्तिशाली होता है क्योंकि नाइट्रोजन कम विद्युत ऋणात्मक है,जिससे $(iii)$,$(i)$ की तुलना में अधिक स्थिर हो जाता है।
$2$. अतिसंयुग्मन (Hyperconjugation) और प्रेरणिक प्रभाव $(+I)$: एल्किल समूह कार्बोकेशन को स्थिर करते हैं। एक तृतीयक कार्बोकेशन $(ii)$,प्राथमिक कार्बोकेशन $(iv)$ की तुलना में अधिक स्थिर होता है।
अतः,स्थिरता का सही क्रम $(iii) > (i) > (ii) > (iv)$ है।

(D) $:CCl_2$ को डाइक्लोरोकार्बीन के रूप में जाना जाता है।
यह कार्बन परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉनों के षट्क (sextet) के साथ एक उदासीन प्रजाति है,जो इसे एक इलेक्ट्रॉनरागी (electrophile) बनाती है।
यह राइमर-टीमैन अभिक्रिया में एक सक्रिय मध्यवर्ती के रूप में उत्पन्न होता है जब फिनोल जलीय क्षार की उपस्थिति में क्लोरोफॉर्म के साथ अभिक्रिया करता है।
इसलिए,दिए गए सभी कथन सही हैं।

(A) दिए गए कार्बोकेशन की स्थिरता अनुनाद (resonance),एरोमैटिकता और संकरण (hybridization) द्वारा निर्धारित की जाती है:
$(i)$ साइक्लोप्रोपेनिल धनायन एरोमैटिक है ($2\pi$ इलेक्ट्रॉन,हकल का नियम),जो इसे अत्यधिक स्थिर बनाता है।
(ii) बेंजाइल कार्बोकेशन $(C_6H_5CH_2^+)$ बेंजीन रिंग के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
(iii) एलिल कार्बोकेशन $(CH_2=CH-CH_2^+)$ द्वि-आबंध के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
(iv) विनाइल कार्बोकेशन $(CH_2=CH^+)$ अत्यधिक अस्थिर है क्योंकि धनात्मक आवेश $sp$-संकरित कार्बन परमाणु पर है,जो अधिक विद्युत ऋणात्मक होता है।
उनकी स्थिरता की तुलना करने पर:
- $(i)$ एरोमैटिक है,इसलिए यह सबसे अधिक स्थिर है।
- $(ii)$ बेंजीन रिंग द्वारा अनुनाद-स्थिर है,जो साधारण एलिल धनायन $(iii)$ से अधिक स्थिर है।
- $(iii)$ अनुनाद-स्थिर है।
- $(iv)$ $sp$-संकरित कार्बन के कारण सबसे कम स्थिर है।
अतः,सही क्रम $(i) > (ii) > (iii) > (iv)$ है।

(A) कार्बोनियनों की स्थिरता ऋणात्मक आवेश वाले कार्बन परमाणु के संकरण (hybridization) पर निर्भर करती है। विद्युत ऋणात्मकता का क्रम $sp > sp^2 > sp^3$ होता है। उच्च विद्युत ऋणात्मकता ऋणात्मक आवेश की स्थिरता को बढ़ाती है।
$(a)$ $R-C \equiv C^-$: ऋणात्मक आवेश $sp$ संकरित कार्बन परमाणु पर है।
$(b)$ फेनिल कार्बोनियन $(C_6H_5^-)$: ऋणात्मक आवेश $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु पर है और यह एरोमैटिक वलय में विस्थानीकृत (delocalized) है।
$(c)$ $R_2C=CH^-$: ऋणात्मक आवेश $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु पर है।
$(d)$ $R_3C-CH_2^-$: ऋणात्मक आवेश $sp^3$ संकरित कार्बन परमाणु पर है।
अतः,स्थिरता का सही क्रम $(a) > (b) > (c) > (d)$ है।