Co-ordinate or Dative bonding Questions in Hindi

(A) सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ की संरचना में,केंद्रीय सल्फर परमाणु दो हाइड्रॉक्सिल समूहों $(-OH)$ के साथ सहसंयोजक बंधों द्वारा और दो ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ द्वि-बंधों द्वारा जुड़ा होता है।
विशेष रूप से,सल्फर परमाणु ऑक्सीजन परमाणुओं के अष्टक को पूरा करने के लिए अपने इलेक्ट्रॉनों को दो टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ साझा करके उपसहसंयोजक बंध (जिसे डेटिव बंध भी कहा जाता है) बनाता है।
अतः,$H_2SO_4$ उपसहसंयोजक बंध वाले अणुओं का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।

(C) $NH_3$ एक लुईस क्षार के रूप में कार्य करता है क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म (lone pair) होता है।
$BF_3$ एक लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है क्योंकि यह इलेक्ट्रॉन-न्यून है (अपूर्ण अष्टक)।
जब वे अभिक्रिया करते हैं,तो $NH_3$ से एकाकी युग्म $BF_3$ के $B$ के रिक्त कक्षक में दान किया जाता है,जिसके परिणामस्वरूप एक उपसहसंयोजक बंध (जिसे डेटिव बंध भी कहा जाता है) बनता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $NH_3 + BF_3$ $\rightarrow H_3N$ $\rightarrow BF_3$.

(A) $BF_3$ में,बोरॉन परमाणु $sp^2$ संकरित होता है और इसका अष्टक अधूरा होता है,जो फ्लोरीन से बोरॉन की ओर $p\pi-p\pi$ बैक-बॉन्डिंग की अनुमति देता है।
यह बैक-बॉन्डिंग $B-F$ बंध को कुछ द्वि-बंध गुण प्रदान करती है,जिससे यह $1.3 \ \mathring{A}$ तक छोटा हो जाता है।
जब $BF_3$,$Me_3N$ (एक लुईस बेस) के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह एक एडक्ट $Me_3N \to BF_3$ बनाता है।
इस एडक्ट में,बोरॉन परमाणु $sp^3$ संकरित हो जाता है और नाइट्रोजन से एक लोन पेयर स्वीकार करके अपना अष्टक पूरा करता है।
$N \to B$ समन्वय बंध के निर्माण के कारण,फ्लोरीन से बोरॉन की ओर $p\pi-p\pi$ बैक-बॉन्डिंग अब संभव नहीं है।
परिणामस्वरूप,$B-F$ बंध अपना द्वि-बंध गुण खो देता है और एक शुद्ध एकल बंध बन जाता है,जो $BF_3$ में मूल $B-F$ बंध से लंबा होता है।
इसलिए,$B-F$ बंध लंबाई बढ़ जाती है और $1.3 \ \mathring{A}$ से अधिक हो जाती है।

(B) $BF_3$ एक लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है क्योंकि यह इलेक्ट्रॉन-न्यून है,और $NH_3$ एक लुईस क्षार के रूप में कार्य करता है क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म होता है।
उपसहसंयोजक बंध (डैटिव बॉन्ड) में,इलेक्ट्रॉन युग्म लुईस क्षार से लुईस अम्ल को दान किया जाता है।
इसलिए,तीर को दाता $(NH_3)$ से स्वीकर्ता $(BF_3)$ की ओर इंगित करना चाहिए,जिसे अभिक्रिया $(i)$ में $F_3B \leftarrow :NH_3$ के रूप में दर्शाया गया है।
अतः,$(i)$ सही है और $(ii)$ गलत है।

(D) $AlCl_3$ में,एल्युमीनियम परमाणु इलेक्ट्रॉन-न्यून होता है,क्योंकि इसके संयोजी कोश में केवल $6$ इलेक्ट्रॉन होते हैं। अपना अष्टक पूरा करने के लिए,$AlCl_3$ उपसहसंयोजक बंध के माध्यम से $Al_2Cl_6$ डाइमर बनाता है,जहाँ क्लोरीन परमाणु एल्युमीनियम परमाणु को एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म दान करते हैं। यह एल्युमीनियम परमाणु के अपूर्ण अष्टक या अपूर्ण $p$-उपकोश विन्यास के कारण होता है।

(A) हाइड्रेज़िनियम आयन $(N_2H_5^+)$ में,संरचना हाइड्रेज़िन $(N_2H_4)$ के प्रोटोनेशन द्वारा बनती है।
$N_2H_4 + H^+ \rightarrow [H_2N-NH_3]^+$.
$NH_3$ समूह में नाइट्रोजन परमाणु अपने एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) को $H^+$ आयन को दान करता है,जिससे एक उपसहसंयोजक बंध (जिसे डेटिव बंध भी कहा जाता है) बनता है।
$BaCl_2$ एक आयनिक यौगिक है,जबकि $HCl$ और $H_2O$ में केवल ध्रुवीय सहसंयोजक बंध होते हैं।

(D) एक उपसहसंयोजक बंध (जिसे डेटिव बंध भी कहा जाता है) तब बनता है जब एक परमाणु अपना अष्टक पूरा करने के लिए दूसरे परमाणु को इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म (lone pair) दान करता है।
$O_3$ (ओजोन) में,केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु अंतिम ऑक्सीजन परमाणु के साथ एक उपसहसंयोजक बंध बनाता है।
$SO_3$ (सल्फर ट्राइऑक्साइड) में,सल्फर परमाणु अष्टक नियम को पूरा करने के लिए तीन में से दो ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ उपसहसंयोजक बंध बनाता है।
$H_2SO_4$ (सल्फ्यूरिक एसिड) में,सल्फर परमाणु दो हाइड्रॉक्सिल समूहों के साथ सहसंयोजक बंधों द्वारा और दो ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ उपसहसंयोजक बंधों द्वारा जुड़ा होता है।
चूंकि तीनों अणुओं में कम से कम एक उपसहसंयोजक बंध मौजूद है,इसलिए सही उत्तर $D$ है।

(C) सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ की संरचना में एक केंद्रीय सल्फर परमाणु दो हाइड्रॉक्सिल समूहों $(-OH)$ के साथ एकल सहसंयोजक बंधों द्वारा और दो ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ द्वि-बंधों द्वारा जुड़ा होता है।
लुईस संरचना में,सल्फर परमाणु ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ दो द्वि-बंध बनाता है। इन द्वि-बंधों को अक्सर $S \rightarrow O$ बंध के रूप में दर्शाया जाता है,जहाँ सल्फर ऑक्सीजन परमाणु को इलेक्ट्रॉन युग्म दान करता है।
अतः,$H_2SO_4$ अणु में $2$ डेटिव बंध होते हैं।

(A) $NH_3$ में नाइट्रोजन परमाणु के पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है जो दान करने के लिए उपलब्ध होता है। लुईस सिद्धांत के अनुसार,जो पदार्थ इलेक्ट्रॉन युग्म दान करता है,वह लुईस क्षार कहलाता है। इसलिए,$NH_3$ लुईस क्षार के रूप में कार्य करता है।

(C) $N_2O_5$ की संरचना यह दर्शाती है कि प्रत्येक नाइट्रोजन परमाणु तीन ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा हुआ है।
विशेष रूप से,प्रत्येक नाइट्रोजन परमाणु एक ऑक्सीजन परमाणु के साथ द्वि-आबंध,दूसरे ऑक्सीजन परमाणु के साथ एकल आबंध,और मध्यवर्ती ऑक्सीजन परमाणु के साथ एक उपसहसंयोजक (dative) आबंध बनाता है।
प्रत्येक नाइट्रोजन परमाणु द्वारा बनाए गए कुल आबंधों की गणना करने पर: $1$ (द्वि-आबंध) + $1$ (एकल आबंध) + $1$ (उपसहसंयोजक आबंध) = $4$ आबंध।
अतः,$N_2O_5$ में नाइट्रोजन की सहसंयोजकता $4$ है।

(N/A) गैसीय अवस्था में,$AlCl_3$ एक डाइमर $Al_2Cl_6$ के रूप में मौजूद होता है।
संरचना: दो $Al$ परमाणु दो $Cl$ परमाणुओं द्वारा सेतु (bridge) के रूप में जुड़े होते हैं। प्रत्येक $Al$ परमाणु $sp^3$ संकरित होता है और चार बंध बनाता है (दो टर्मिनल $Al-Cl$ बंध और दो सेतु $Al-Cl$ बंध)।
उपयोग: लुईस अम्ल होने के कारण,यह फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन और एसाइलेशन में,और इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है।

(B) उपसहसंयोजक बंध (जिसे डेटिव बंध भी कहा जाता है) सहसंयोजक बंध का एक प्रकार है जिसमें दोनों इलेक्ट्रॉन एक ही परमाणु से आते हैं।
ओजोन $(O_3)$ अणु में,केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु एक ऑक्सीजन परमाणु के साथ द्वि-आबंध बनाता है और दूसरे ऑक्सीजन परमाणु के साथ अपना अष्टक पूरा करने के लिए उपसहसंयोजक बंध बनाता है।
अतः,$O_3$ में उपसहसंयोजक बंध होता है।

(C) $CO$ अणु की लुईस संरचना को $:C \equiv O:$ के रूप में दर्शाया जाता है।
कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $4 (C) + 6 (O) = 10$ है।
दोनों परमाणुओं के अष्टक को पूरा करने के लिए,$C$ और $O$ के बीच एक त्रि-बंध बनता है।
इन तीन बंधों में से,दो सहसंयोजक बंध होते हैं (जो दोनों परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी से बनते हैं) और एक उपसहसंयोजक बंध होता है (जिसमें दोनों इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन परमाणु द्वारा कार्बन परमाणु को दान किए जाते हैं)।

(C) लुईस अम्ल और लुईस क्षार के बीच उपसहसंयोजक बंध द्वारा बने संकुल को लुईस अम्ल-क्षार एडक्ट कहा जाता है।
सभी दिए गए मामलों में लुईस अम्ल,$BCl_{3}$,समान है।
इसलिए,स्थिरता लुईस क्षार की क्षमता पर निर्भर करती है।
दिए गए विकल्पों में से,$H_{3}N \rightarrow BCl_{3}$ सबसे अधिक स्थिर एडक्ट बनाता है क्योंकि $NH_{3}$ में $N$ परमाणु के पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) है और यह $H_{2}O$ के $O$ की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक है।
यह $NH_{3}$ को $BCl_{3}$ के खाली $p$-कक्षक में अपने इलेक्ट्रॉन युग्म को प्रभावी ढंग से दान करने की अनुमति देता है,जिससे एक मजबूत $p\pi - p\pi$ उपसहसंयोजक बंध बनता है।
विकल्प $(A)$ में,$O$ अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक है,जो इसकी दाता क्षमता को कम करता है।
विकल्प $(B)$ और $(D)$ में,$d\pi - p\pi$ अन्योन्यक्रिया $p\pi - p\pi$ की तुलना में कम प्रभावी होती है।

(C) एक उपसहसंयोजक बंध तब बनता है जब एक परमाणु अपने इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म को दूसरे परमाणु को दान करता है जिसे अपना अष्टक पूरा करने के लिए उनकी आवश्यकता होती है।
$H_{3}O^{+}$ में $O$ और $H^{+}$ के बीच एक उपसहसंयोजक बंध होता है।
$BF_{4}^{-}$ में $F^{-}$ और $BF_{3}$ के बीच एक उपसहसंयोजक बंध होता है।
$NH_{4}^{+}$ में $N$ और $H^{+}$ के बीच एक उपसहसंयोजक बंध होता है।
$HF_{2}^{-}$ का निर्माण $F^{-}$ और $HF$ के बीच हाइड्रोजन बंध द्वारा होता है,जिसे $[F-H...F]^{-}$ के रूप में दर्शाया जाता है। इसमें कोई उपसहसंयोजक बंध नहीं होता है।

(B) अमोनियम आयन $(NH_4^+)$ का निर्माण अमोनिया $(NH_3)$ की हाइड्रोजन आयन $(H^+)$ के साथ अभिक्रिया से होता है।
अमोनिया $(NH_3)$ में,नाइट्रोजन परमाणु $3$ हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
जब $NH_3$,$H^+$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) $H^+$ आयन के साथ उपसहसंयोजक बंध बनाता है।
परिणामस्वरूप,अमोनियम आयन $(NH_4^+)$ में नाइट्रोजन परमाणु कुल $4$ हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।

(A) $AlCl_3$ एक इलेक्ट्रॉन-न्यून यौगिक है जिसमें $Al$ के संयोजी कोश में केवल $6$ इलेक्ट्रॉन होते हैं।
अपना अष्टक पूरा करने के लिए,यह $Al_2Cl_6$ द्विलक बनाता है जहाँ दो क्लोरीन परमाणु सेतु (bridge) के रूप में कार्य करते हैं।
प्रत्येक सेतु बनाने वाला क्लोरीन परमाणु दूसरे $AlCl_3$ इकाई के $Al$ परमाणु के रिक्त $p$-कक्षक में इलेक्ट्रॉन युग्म दान करता है,जिससे एक उपसहसंयोजक बंध बनता है।
इस प्रकार,कथन और कारण दोनों सत्य हैं,और कारण द्विलक की स्थिरता की सही व्याख्या करता है।

(A) डेटीव बंधों की गणना:
$1.$ $CO$: $1$ बंध।
$2.$ $NH_4Cl$: $1$ बंध ($NH_4^+$ में)।
$3.$ $Al_2Cl_6$: $2$ बंध।
$4.$ $Al(H_2O)_6^{3+}$: $6$ बंध।
$5.$ $HNO_3$: $1$ बंध।
$6.$ $CO_2$: $0$ बंध।
कुल योग $1 + 1 + 2 + 6 + 1 = 11$ है। दिए गए विकल्पों के आधार पर,सही उत्तर $7$ है।