Dipole moment Questions in Gujarati

(C) અણુનો ડાયપોલ મોમેન્ટ વ્યક્તિગત બંધ ડાયપોલના સદિશ સરવાળા પર આધાર રાખે છે.
$1$. હેક્ઝાક્લોરોબેન્ઝીન $(C_6Cl_6)$ એક અત્યંત સંમિત અણુ છે જ્યાં તમામ વ્યક્તિગત $C-Cl$ બંધ ડાયપોલ એકબીજાને રદ કરે છે,પરિણામે ચોખ્ખો ડાયપોલ મોમેન્ટ $0 \ D$ મળે છે.
$2$. $1,3,5$-ટ્રાયક્લોરોબેન્ઝીન પણ અત્યંત સંમિત છે,અને ત્રણ $C-Cl$ બંધ ડાયપોલનો સદિશ સરવાળો $0$ છે.
$3$. $1,2$-ડાયક્લોરોબેન્ઝીનમાં પાસપાસેના સ્થાનો પર બે $Cl$ પરમાણુઓ છે. પરિણામી ડાયપોલ મોમેન્ટ $\mu = \sqrt{\mu_1^2 + \mu_2^2 + 2\mu_1\mu_2 \cos \theta}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\theta = 60^\circ$ છે. $\cos 60^\circ = 0.5$ હોવાથી,ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય નથી અને નોંધપાત્ર છે.
$4$. $1,4$-ડાયક્લોરોબેન્ઝીનમાં બે $Cl$ પરમાણુઓ વિરુદ્ધ સ્થાનો પર છે,તેથી તેમના ડાયપોલ એકબીજાને રદ કરે છે,પરિણામે ચોખ્ખો ડાયપોલ મોમેન્ટ $0 \ D$ મળે છે.
તેથી,$1,2$-ડાયક્લોરોબેન્ઝીનનો ડાયપોલ મોમેન્ટ મહત્તમ છે.

(A) જો અણુની ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા $(\mu)$ શૂન્ય ન હોય તો તે અણુ ધ્રુવીય છે.
$1$. હાઇડ્રોક્વિનોન (બેન્ઝીન$-1,4-$ડાયોલ): બે $-OH$ સમૂહો પેરા સ્થાન પર છે. $-OH$ બંધના પરિભ્રમણને કારણે,દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રાઓ સંપૂર્ણપણે રદ થતી નથી,જેના પરિણામે ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા $(\mu \neq 0)$ મળે છે. તેથી,તે ધ્રુવીય છે.
$2$. $1,4-$ડાયક્લોરોબેન્ઝીન: આ એક સંમિત અણુ છે જ્યાં બે $C-Cl$ બંધની દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રાઓ સમાન અને વિરુદ્ધ દિશામાં હોવાથી એકબીજાને રદ કરે છે,તેથી $\mu = 0$.
$3$. ટેરેપ્થેલોનાઇટ્રાઇલ: આ પણ એક સંમિત અણુ છે જ્યાં બે $C \equiv N$ સમૂહોની દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રાઓ એકબીજાને રદ કરે છે,તેથી $\mu = 0$.
તેથી,માત્ર હાઇડ્રોક્વિનોન ધ્રુવીય છે.

(B) અણુની દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા તેના વીજભારના અલગીકરણ દ્વારા એરોમેટિકતા પ્રાપ્ત કરવાની ક્ષમતા સાથે સંબંધિત છે.
સંયોજન $II$ માં ત્રણ સભ્યોની રીંગ અને પાંચ સભ્યોની રીંગ દ્વિબંધ દ્વારા જોડાયેલી હોય છે.
ધ્રુવીકરણ પર,ત્રણ સભ્યોની રીંગ સાયક્લોપ્રોપેનાઇલ કેશન ($2 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન,એરોમેટિક) બને છે અને પાંચ સભ્યોની રીંગ સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઇલ એનાયન ($6 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન,એરોમેટિક) બને છે.
કારણ કે બંને રીંગ ધ્રુવીય સ્વરૂપમાં એરોમેટિક સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરે છે,તેથી સંયોજન $II$ અન્યની તુલનામાં ખૂબ ઊંચી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા દર્શાવે છે.
તેથી,સંયોજન $II$ સૌથી વધુ દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા ધરાવે છે.

(A) અણુની ડાયપોલ મોમેન્ટ $\mu$ એ વ્યક્તિગત બંધ ડાયપોલ્સના સદિશ સરવાળા દ્વારા આપવામાં આવે છે. ડાય-સબસ્ટીટ્યુટેડ બેન્ઝિન ડેરિવેટિવ્ઝ માટે,પરિણામી ડાયપોલ મોમેન્ટ $\mu_R$ એ $\mu_R = \sqrt{\mu_1^2 + \mu_2^2 + 2\mu_1\mu_2 \cos \theta}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\theta$ એ બે ડાયપોલ સદિશો વચ્ચેનો ખૂણો છે.
$o$-ડાયનાઈટ્રોબેન્ઝિન માટે,$\theta = 60^\circ$.
$m$-ડાયનાઈટ્રોબેન્ઝિન માટે,$\theta = 120^\circ$.
$p$-ડાયનાઈટ્રોબેન્ઝિન માટે,$\theta = 180^\circ$.
જેમ કે $\cos 60^\circ = 0.5$,$\cos 120^\circ = -0.5$,અને $\cos 180^\circ = -1$,$\mu_R$ નું મૂલ્ય ત્યારે મહત્તમ હોય છે જ્યારે $\theta$ સૌથી નાનો હોય.
તેથી,$o$-ડાયનાઈટ્રોબેન્ઝિનની ડાયપોલ મોમેન્ટ મહત્તમ છે.

(B) $CCl_4$ (કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઈડ) એ અધ્રુવીય દ્રાવક છે કારણ કે તેની ભૂમિતિ સપ્રમાણ સમચતુષ્ફલકીય છે,જેના પરિણામે ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા શૂન્ય $(\mu = 0)$ થાય છે.
તેનાથી વિપરીત,$DMSO$ $(CH_3-S(=O)-CH_3)$,$DMF$ $(H-C(=O)-N(CH_3)_2)$,અને આલ્કોહોલ $(ROH)$ તેમની કાયમી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રાને કારણે ધ્રુવીય દ્રાવકો છે.

(C) જો અણુનો ચોખ્ખો દ્વિધ્રુવ આઘૂર્ણ (net dipole moment) શૂન્ય ન હોય,તો તે અણુ ધ્રુવીય છે.
આપેલા તમામ વિકલ્પોમાં,વિસ્થાપિત સમૂહો બેન્ઝીન રિંગના પેરા $(1,4)$ સ્થાન પર છે.
$1,4$-ડાયવિસ્થાપિત બેન્ઝીન માટે,જો બંને વિસ્થાપિત સમૂહો સમાન હોય,તો $C-X$ બંધના દ્વિધ્રુવ આઘૂર્ણ સમાન મૂલ્યના અને વિરુદ્ધ દિશામાં હોય છે,જેના પરિણામે ચોખ્ખો દ્વિધ્રુવ આઘૂર્ણ શૂન્ય થાય છે (અધ્રુવીય).
$1,4$-ડાયહાઈડ્રોક્સીબેન્ઝીન ($p$-હાઈડ્રોક્વિનોન) માં,$OH$ સમૂહોના પરિભ્રમણને કારણે વ્યક્તિગત બંધના દ્વિધ્રુવ આઘૂર્ણ સંપૂર્ણપણે રદ થતા નથી,તેથી તે ધ્રુવીય છે.

(A) ત્રિ-પરમાણ્વીય અણુ $XY_2$ ની પરિણામી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા $\mu$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\mu = \sqrt{\mu_1^2 + \mu_2^2 + 2\mu_1\mu_2 \cos \theta}$,જ્યાં $\mu_1$ અને $\mu_2$ એ બંધની દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા છે અને $\theta$ એ બંધકોણ છે.
ધારો કે $\mu_1 = \mu_2 = \mu_0$,તો સૂત્ર $\mu = \sqrt{2\mu_0^2(1 + \cos \theta)} = 2\mu_0 \cos(\theta/2)$ બને છે.
$\theta = 180^{\circ}$ માટે,$\mu = 2\mu_0 \cos(90^{\circ}) = 0$.
$\theta = 120^{\circ}$ માટે,$\mu = 2\mu_0 \cos(60^{\circ}) = \mu_0$.
$\theta = 90^{\circ}$ માટે,$\mu = 2\mu_0 \cos(45^{\circ}) = \sqrt{2}\mu_0 \approx 1.414\mu_0$.
આમ,આપેલા વિકલ્પોમાંથી સૌથી નાનો બંધકોણ $90^{\circ}$ હોવાથી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા મહત્તમ મળે છે.

(B) ડાયપોલ મોમેન્ટ $(\mu)$ એ કાર્બન અને હેલોજન પરમાણુ વચ્ચેના વિદ્યુતઋણતાના તફાવત અને બંધ લંબાઈ બંને પર આધાર રાખે છે.
જોકે ફ્લોરિન સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ છે,પરંતુ $C-F$ બંધની લંબાઈ ખૂબ જ ટૂંકી છે,જે ડાયપોલ મોમેન્ટ ઘટાડે છે.
$CH_3Cl$ ના કિસ્સામાં,ઉચ્ચ વિદ્યુતઋણતા અને પ્રમાણમાં લાંબી બંધ લંબાઈના સંયોજનને કારણે સૌથી વધુ ડાયપોલ મોમેન્ટ જોવા મળે છે.
મિથાઈલ હેલાઈડ્સ માટે ડાયપોલ મોમેન્ટનો ક્રમ $CH_3Cl > CH_3F > CH_3Br > CH_3I$ છે.

(A) સહસંયોજક બંધની ધ્રુવીયતા તે બંધિત પરમાણુઓ વચ્ચેના વિદ્યુતઋણતાના તફાવતના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,કાર્બન બધા બંધોમાં સામાન્ય છે.
પરમાણુઓની વિદ્યુતઋણતાના મૂલ્યો આ મુજબ છે: $F (4.0) > O (3.5) > N (3.0) > C (2.5)$.
$C-F$ માટે વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત $4.0 - 2.5 = 1.5$ છે,જે આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી વધુ છે.
તેથી,$C-F$ બંધ સૌથી વધુ ધ્રુવીય છે.

(D) જો અણુની ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ $\mu \neq 0$ હોય,તો તે કાયમી ડાયપોલ મોમેન્ટ ધરાવે છે.
$1$. $CO_3^{2-}$ ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ ધરાવે છે,અને બંધ ડાયપોલ એકબીજાને રદ કરે છે,તેથી $\mu = 0$.
$2$. $SO_4^{2-}$ ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે,અને બંધ ડાયપોલ એકબીજાને રદ કરે છે,તેથી $\mu = 0$.
$3$. $CS_2$ રેખીય ભૂમિતિ $(S=C=S)$ ધરાવે છે,અને બંધ ડાયપોલ એકબીજાને રદ કરે છે,તેથી $\mu = 0$.
$4$. $NH_3$ નાઈટ્રોજન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે ત્રિકોણીય પિરામિડલ ભૂમિતિ ધરાવે છે. $N-H$ બંધના ડાયપોલ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ એકબીજાને રદ કરતા નથી,પરિણામે ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ $\mu \neq 0$ મળે છે. આમ,$NH_3$ કાયમી ડાયપોલ મોમેન્ટ ધરાવે છે.

(B) દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા $(\mu)$ એ વિદ્યુતઋણતાના તફાવત અને બંધ લંબાઈ પર આધાર રાખે છે.
મિથાઈલ હેલાઈડ્સ $(CH_3X)$ માટે,દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રાનો ક્રમ $CH_3Cl > CH_3F > CH_3Br$ છે.
જોકે ફ્લોરિન એ ક્લોરિન કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ છે,પરંતુ $C-F$ બંધની લંબાઈ $C-Cl$ બંધની લંબાઈ કરતા ઘણી નાની છે.
$CH_3F$ માં આ નાની બંધ લંબાઈ $CH_3Cl$ ની તુલનામાં દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા ઘટાડે છે.
તેથી,સાચો ઘટતો ક્રમ $CH_3Cl > CH_3F > CH_3Br$ છે.

(D) જો અણુ અધ્રુવીય હોય તો તેની ડાયપોલ મોમેન્ટ $\mu = 0$ હોય છે,જે સામાન્ય રીતે અત્યંત સપ્રમાણ અણુઓમાં જોવા મળે છે જ્યાં વ્યક્તિગત બંધ ડાયપોલ એકબીજાને રદ કરે છે.
$1$. $\text{Borazine} (B_3N_3H_6)$ એ સમતલીય,સપ્રમાણ અણુ છે જેની $\mu = 0$ છે.
$2$. $1,3,5-\text{trichlorobenzene}$ અત્યંત સપ્રમાણ છે,અને બંધ ડાયપોલ રદ થાય છે,જેના પરિણામે $\mu = 0$ મળે છે.
$3$. $SO_3$ નો આકાર ત્રિકોણીય સમતલીય છે,અને બંધ ડાયપોલ રદ થાય છે,જેના પરિણામે $\mu = 0$ મળે છે.
તેથી,$\mu = 0$ ધરાવતા અણુઓનો સમૂહ $\text{Borazine}, 1,3,5-\text{trichlorobenzene}, SO_3$ છે.

(B) $MX_4$ સંયોજન માટે દ્વિ-ધ્રુવ ચાકમાત્રા $\mu = 0$ હોવા માટે,અણુ અત્યંત સંમિત હોવો જોઈએ જેથી વ્યક્તિગત બંધની દ્વિ-ધ્રુવ ચાકમાત્રા એકબીજાને નાબૂદ કરે.
સમચોરસ સમતલીય ભૂમિતિમાં,ચાર $X$ પરમાણુઓ મધ્યસ્થ પરમાણુ $M$ ની આસપાસ ચોરસના ખૂણા પર ગોઠવાયેલા હોય છે,જેમાં બંધકોણ $90^{\circ}$ હોય છે. વિરુદ્ધ બંધોની દ્વિ-ધ્રુવ ચાકમાત્રા એકબીજાને નાબૂદ કરે છે,જેના પરિણામે ચોખ્ખી દ્વિ-ધ્રુવ ચાકમાત્રા $\mu = 0$ મળે છે.
જોકે નિયમિત સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિમાં પણ $\mu = 0$ હોય છે,પરંતુ તે વિકલ્પમાં આપેલ નથી. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,સમચોરસ સમતલીય એ સાચી ભૂમિતિ છે જે શૂન્ય દ્વિ-ધ્રુવ ચાકમાત્રા માટે શક્ય છે.

(A) અણુની ડાયપોલ મોમેન્ટ એ તેના વ્યક્તિગત બંધોની ડાયપોલ મોમેન્ટનો સદિશ સરવાળો છે.
$A$. $cis$-સાયક્લોબ્યુટેન$-1,3-$ડાયોલની ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય નથી કારણ કે બે $OH$ સમૂહો વલયની એક જ બાજુએ છે,અને તેમના બંધ ડાયપોલ એકબીજાને નાબૂદ કરતા નથી.
$B$. $1,3,5$-ટ્રાયસાયનોબેન્ઝીન એક સંમિત અણુ છે જ્યાં ત્રણ $CN$ સમૂહના ડાયપોલ એકબીજાને નાબૂદ કરે છે,પરિણામે ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય થાય છે.
$C$. ટેટ્રાકિસ(ક્લોરોમિથાઈલ)મિથેન એક અત્યંત સંમિત અણુ (ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ) છે જ્યાં વ્યક્તિગત $C-Cl$ બંધ ડાયપોલ નાબૂદ થાય છે,પરિણામે ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય થાય છે.
$D$. પિપેરાઝીન તેના ચેર કન્ફોર્મેશનમાં ઇન્વર્ઝનનું કેન્દ્ર ધરાવે છે,જે તેને અધ્રુવીય બનાવે છે (ડાયપોલ મોમેન્ટ = $0$).
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) આપેલા વિકલ્પોમાંથી એઝ્યુલીન સૌથી વધુ ધ્રુવીય છે.
તે સાત-સભ્યોની રીંગ અને પાંચ-સભ્યોની રીંગના જોડાણથી બનેલું છે.
ઇલેક્ટ્રોનિક સ્થાનાંતરણને કારણે,પાંચ-સભ્યોની રીંગ ઋણ વીજભાર મેળવે છે ($6\pi$ એરોમેટિક સાયક્લોપેન્ટાડાયેનાઇલ આયન) અને સાત-સભ્યોની રીંગ ધન વીજભાર મેળવે છે ($6\pi$ એરોમેટિક સાયક્લોહેપ્ટાટ્રાયેનાઇલ કેટાયન).
આનાથી નોંધપાત્ર દ્વિધ્રુવ આઘૂર્ણ (dipole moment) ઉત્પન્ન થાય છે,જે તેને અત્યંત ધ્રુવીય બનાવે છે.

(A) સંયોજન $A$ ($N,N$-ડાયમિથાઈલ-$p$-નાઈટ્રોએનિલીન) માં,$-N(CH_3)_2$ સમૂહ અને $-NO_2$ સમૂહ પેરા સ્થાન પર છે. નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરની અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ બેન્ઝીન વલય સાથે અસરકારક રીતે સંસ્પંદન (resonance) માં ભાગ લઈ શકે છે,જેનાથી $-NO_2$ સમૂહ સાથે મજબૂત ચાર્જ-ટ્રાન્સફર આંતરક્રિયા થાય છે. આના પરિણામે $6.87 \ D$ ની ઊંચી ડાયપોલ મોમેન્ટ મળે છે.
સંયોજન $B$ ($N,N,2,3,5,6$-હેક્સામિથાઈલ-$4$-નાઈટ્રોએનિલીન) માં,$-N(CH_3)_2$ સમૂહની સાપેક્ષ ઓર્થો સ્થાનો પર ચાર મિથાઈલ સમૂહોની હાજરીને કારણે નોંધપાત્ર અવકાશી અવરોધ (Steric Inhibition of Resonance અથવા $SIR$) ઉદભવે છે.
આ $SIR$ ને કારણે $-N(CH_3)_2$ સમૂહ બેન્ઝીન વલયના સમતલની બહાર ધકેલાય છે,જે નાઈટ્રોજનના અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મનું વલય સાથેનું સંસ્પંદન અટકાવે છે.
ઓછા અસરકારક સંસ્પંદનને કારણે,ચાર્જ-ટ્રાન્સફર આંતરક્રિયા ઘટે છે,પરિણામે $4.11 \ D$ ની ઓછી ડાયપોલ મોમેન્ટ મળે છે.
તેથી,$A$ ની ડાયપોલ મોમેન્ટ $6.87 \ D$ અને $B$ ની $4.11 \ D$ છે.

(C) અણુની ડાયપોલ મોમેન્ટ તેના પર રહેલા વીજભારના અલગીકરણ પર આધાર રાખે છે.
$Diphenylcyclopropenone$ માં,કાર્બોનિલ સમૂહ $(C=O)$ નું ધ્રુવીભવન એવી રીતે થાય છે કે ઓક્સિજન પરમાણુ ઋણ વીજભાર મેળવે છે અને ત્રણ સભ્યોની રીંગ ધન વીજભાર મેળવે છે.
પરિણામી બંધારણમાં રીંગમાં $2\pi$ ઇલેક્ટ્રોન સિસ્ટમ હોય છે,જે તેને હ્યુકેલના નિયમ ($4n+2$ ઇલેક્ટ્રોન,જ્યાં $n=0$) મુજબ એરોમેટિક બનાવે છે.
આ રેઝોનન્સ-સ્થિર બંધારણ અત્યંત સ્થિર હોવાથી,આ અણુ અન્ય વિકલ્પોની તુલનામાં ખૂબ જ ઉચ્ચ ચાર્જ સેપરેશન દર્શાવે છે,જેના પરિણામે તેની ડાયપોલ મોમેન્ટ મહત્તમ હોય છે.

(B) ડાયપોલ મોમેન્ટ વ્યક્તિગત બંધ ડાયપોલના સદિશ સરવાળા પર આધાર રાખે છે.
$(I)$ $cis-1,2-difluoroethene$: $C-F$ બંધના ડાયપોલ એકબીજાને મદદ કરે છે,જેના પરિણામે નોંધપાત્ર ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ મળે છે.
$(II)$ $trans-1,2-difluoroethene$: બે $C-F$ બંધના ડાયપોલ વિરુદ્ધ દિશામાં હોવાથી એકબીજાને નાબૂદ કરે છે,પરિણામે ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ $0$ થાય છે.
$(III)$ $1-chloro-1,2,2-trifluoroethene$: ત્રણ $F$ પરમાણુઓ અને એક $Cl$ પરમાણુની હાજરી $F$ ની ઊંચી વિદ્યુતઋણતાને કારણે મજબૂત ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ બનાવે છે.
$(IV)$ $1,1-difluoroethene$: બે $C-F$ બંધ ડાયપોલનો સરવાળો ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ આપે છે.
આમ,સાચો ક્રમ $I > IV > III > II$ છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) જો અણુના વ્યક્તિગત બંધ ડાયપોલ સંમિતિને કારણે એકબીજાને નાબૂદ કરે,તો તે અણુની ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય હોય છે.
trans$-1,3-$ડાયક્લોરોસાયક્લોબ્યુટેનમાં,બે $C-Cl$ બંધ ડાયપોલ અણુના કેન્દ્રની સાપેક્ષમાં વિરુદ્ધ દિશામાં ગોઠવાયેલા હોય છે,જે એકબીજાને અસરકારક રીતે નાબૂદ કરે છે.
તેથી,trans$-1,3-$ડાયક્લોરોસાયક્લોબ્યુટેનની ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ $0 \ D$ છે.

(D) કયા અણુઓ શૂન્યતર ડાયપોલ મોમેન્ટ ધરાવે છે તે નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેકની સંમિતિનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$I$. $1, 2$-ડાયબ્રોમોઈથેનનું ગોશ સ્વરૂપ: ગોશ ગોઠવણીને કારણે,$C-Br$ બંધની ડાયપોલ મોમેન્ટ એકબીજાને નાબૂદ કરતી નથી,પરિણામે ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્યતર મળે છે.
$II$. $1, 2$-ડાયબ્રોમોઈથેનનું એન્ટી સ્વરૂપ: $C-Br$ બંધની ડાયપોલ સમાન અને વિરુદ્ધ દિશામાં હોવાથી એકબીજાને નાબૂદ કરે છે. ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય છે.
$III$. ટ્રાન્સ-$1, 4$-ડાયબ્રોમોસાયક્લોહેક્ઝેન: ચેર કન્ફોર્મેશનમાં,બે $Br$ પરમાણુઓ એવી રીતે ગોઠવાયેલા હોય છે કે તેમની ડાયપોલ એકબીજાને નાબૂદ કરે છે. ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય છે.
$IV$. સીસ-$1, 4$-ડાયબ્રોમોસાયક્લોહેક્ઝેન: આ અણુમાં સંમિતિનો અભાવ છે અને $C-Br$ બંધની ડાયપોલ એકબીજાને નાબૂદ કરતી નથી. ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્યતર છે.
$V$. ટેટ્રાબ્રોમોમિથેન $(CBr_4)$: આ અણુ ટેટ્રાહેડ્રલ ભૂમિતિ ધરાવે છે,જેમાં ચાર $C-Br$ બંધની ડાયપોલ એકબીજાને નાબૂદ કરે છે. ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય છે.
$VI$. $1, 1$-ડાયબ્રોમોસાયક્લોહેક્ઝેન: બે $C-Br$ બંધ એક જ કાર્બન પરમાણુ પર છે,અને તેમની ડાયપોલ એકબીજાને નાબૂદ કરતી નથી. ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્યતર છે.
તેથી,અણુઓ $I, IV,$ અને $VI$ શૂન્યતર ડાયપોલ મોમેન્ટ ધરાવે છે. સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) અણુની ધ્રુવીયતા તેના ચોખ્ખા ડાયપોલ મોમેન્ટ પર આધાર રાખે છે,જે વ્યક્તિગત બંધ ડાયપોલના સદિશ સરવાળા દ્વારા નક્કી થાય છે.
ફ્લોરિન સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ તત્વ છે,તેથી $C-F$ બંધમાં નોંધપાત્ર ડાયપોલ મોમેન્ટ હોય છે.
વિકલ્પ $(a)$ માં,કોઈ $F$ અણુઓ નથી,તેથી તે સૌથી ઓછું ધ્રુવીય છે.
વિકલ્પ $(b)$ માં,બે $F$ અણુઓ વલય સાથે એવી રીતે જોડાયેલા છે કે તેમની સાપેક્ષ દિશાને કારણે તેમના ડાયપોલ મોમેન્ટ આંશિક રીતે એકબીજાને રદ કરે છે.
વિકલ્પ $(c)$ માં,બે $F$ અણુઓ એવી રીતે જોડાયેલા છે કે તેમના ડાયપોલ મોમેન્ટ સમાન દિશામાં હોય છે,જેના પરિણામે મોટું ચોખ્ખું ડાયપોલ મોમેન્ટ મળે છે.
વિકલ્પ $(d)$ માં,$F$ અણુઓ એવી રીતે ગોઠવાયેલા છે કે તેમના ડાયપોલ મોમેન્ટ વધુ ખૂણે છે,જેના પરિણામે $(c)$ ની સરખામણીમાં ઓછું ચોખ્ખું ડાયપોલ મોમેન્ટ મળે છે.
તેથી,વિકલ્પ $(c)$ માંનું સંયોજન મહત્તમ ચોખ્ખું ડાયપોલ મોમેન્ટ ધરાવે છે અને તે સૌથી વધુ ધ્રુવીય છે.

(A) અણુની દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા તેના બંધની ધ્રુવીયતા અને તેના સંસ્પંદન બંધારણોના ફાળા સાથે સીધી રીતે સંબંધિત છે.
સંયોજન $I$ (સાયક્લોપ્રોપેનોન) માટે,સંસ્પંદન બંધારણમાં $C=O$ બંધમાંથી ઓક્સિજન પરમાણુ પર ઇલેક્ટ્રોનનું સ્થાનાંતરણ થાય છે,જેના પરિણામે ત્રણ સભ્યોની રીંગ પર ધન વીજભાર આવે છે.
આ સંસ્પંદન બંધારણ એરોમેટિક છે કારણ કે રીંગમાં $2 \pi$ ઇલેક્ટ્રોન છે (હ્યુકેલનો નિયમ,$4n+2$ જ્યાં $n=0$),જે નોંધપાત્ર સ્થિરતા પ્રદાન કરે છે.
આ એરોમેટિક લાક્ષણિકતાને કારણે,દ્વિધ્રુવીય સંસ્પંદન બંધારણ એકંદર ઇલેક્ટ્રોનિક બંધારણમાં મોટો ફાળો આપે છે,જેના પરિણામે અન્ય સંયોજનોની તુલનામાં ખૂબ ઊંચી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા જોવા મળે છે,જ્યાં આવા દ્વિધ્રુવીય સ્વરૂપનું એરોમેટિક સ્થિરીકરણ હાજર નથી.

(C) દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા $(\mu)$ એ વીજભાર $(q)$ અને બે વીજભાર વચ્ચેના અંતર $(d)$ ના ગુણાકાર તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે,એટલે કે $\mu = q \times d$.
$p$-નાઈટ્રોએનિલીનમાં,ઈલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ $-NH_2$ ગ્રુપ અને ઈલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઈંગ $-NO_2$ ગ્રુપ પેરા સ્થાન પર છે.
અનુનાદ (resonance) ને કારણે,$-NH_2$ ગ્રુપના નાઈટ્રોજન પરના અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ $-NO_2$ ગ્રુપ તરફ સ્થાનાંતરિત થાય છે,જેનાથી એક મજબૂત ધ્રુવીય બંધારણ બને છે જેમાં આંશિક ધન અને ઋણ વીજભાર વચ્ચેનું અંતર વધારે હોય છે.
આ અનુનાદ અસર પેરા આઈસોમરમાં તેની રેખીય ભૂમિતિને કારણે સૌથી વધુ જોવા મળે છે,જેના પરિણામે ઓર્થો અને મેટા આઈસોમરની સરખામણીમાં મહત્તમ દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા પ્રાપ્ત થાય છે.

(B) ડાયપોલ મોમેન્ટ $\mu$ નું સૂત્ર $\mu = q \times d$ છે,જ્યાં $q$ એ વીજભાર છે અને $d$ એ બંધ લંબાઈ છે.
આપેલ છે $\mu = 0.38\,D = 0.38 \times 10^{-18}\,esu\,cm$ અને $d = 1.61\,\mathring{A} = 1.61 \times 10^{-8}\,cm$.
$esu$ માં વાસ્તવિક વીજભાર $q$ ની ગણતરી: $q = \frac{\mu}{d} = \frac{0.38 \times 10^{-18}\,esu\,cm}{1.61 \times 10^{-8}\,cm} \approx 2.36 \times 10^{-11}\,esu$.
આંશિક વીજભાર એ વાસ્તવિક વીજભાર $q$ અને ઇલેક્ટ્રોનિક વીજભાર $e_0 = 4.802 \times 10^{-10}\,esu$ નો ગુણોત્તર છે.
આંશિક વીજભાર $= \frac{q}{e_0} = \frac{2.36 \times 10^{-11}\,esu}{4.802 \times 10^{-10}\,esu} \approx 0.049 \approx 0.05$.

(B) અણુની ધ્રુવીયતા નક્કી કરવા માટે,આપણે તેની આણ્વીય ભૂમિતિ અને દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા (dipole moment) જોઈએ છીએ.
$XeF_4$ ની ભૂમિતિ સમચોરસ સમતલીય (square planar) છે,જે સંમિત છે,પરિણામે તેની ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા શૂન્ય (અધ્રુવીય) થાય છે.
$IF_5$ ની ભૂમિતિ ચોરસ પિરામિડલ (square pyramidal) છે જેમાં મધ્યસ્થ આયોડિન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) હોય છે. આ અસંમિત વિતરણને કારણે તેની ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા શૂન્ય હોતી નથી,તેથી તે ધ્રુવીય છે.
$SbF_5$ ની ભૂમિતિ ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ (trigonal bipyramidal) છે,જે સંમિત છે,પરિણામે તેની ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા શૂન્ય (અધ્રુવીય) થાય છે.
$CF_4$ ની ભૂમિતિ સમચતુષ્ફલકીય (tetrahedral) છે,જે સંમિત છે,પરિણામે તેની ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા શૂન્ય (અધ્રુવીય) થાય છે.
તેથી,$IF_5$ એ ધ્રુવીય અણુ છે.

(D) આપેલ છે:
વીજભાર $e = 1.60 \times 10^{-19} \ C$
બંધ લંબાઈ $d = 9.17 \times 10^{-11} \ m$
અવલોકિત ડાયપોલ મોમેન્ટ $\mu_{obs} = 6.104 \times 10^{-30} \ Cm$
$100\%$ આયનીય લાક્ષણિકતા માટે સૈદ્ધાંતિક ડાયપોલ મોમેન્ટ $(\mu_{theo})$ ની ગણતરી:
$\mu_{theo} = e \times d$
$\mu_{theo} = 1.60 \times 10^{-19} \times 9.17 \times 10^{-11} = 14.672 \times 10^{-30} \ Cm$
આયનીય લાક્ષણિકતાની ટકાવારીની ગણતરી:
$\text{Percentage ionic character} = \frac{\mu_{obs}}{\mu_{theo}} \times 100$
$= \frac{6.104 \times 10^{-30}}{14.672 \times 10^{-30}} \times 100$
$= 0.416 \times 100 \approx 41.5\%$

(D) $CCl_4$ ની દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા સૌથી ઓછી (શૂન્ય) છે.
આ તેના સમપ્રમાણ ટેટ્રાહેડ્રલ બંધારણને કારણે છે.
આ અણુમાં,ચાર $C-Cl$ બંધોની સમપ્રમાણ ગોઠવણીને કારણે વ્યક્તિગત બંધની દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા એકબીજાને નાબૂદ કરે છે.

(B) $XeF_4$ ની દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા શૂન્ય છે.
તે સમતલીય ચોરસ બંધારણ ધરાવે છે,જેના કારણે $Xe-F$ બંધની દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા એકબીજાને નાબૂદ કરે છે.

(A) જો અણુની ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય ન હોય,તો તે ડાયપોલ મોમેન્ટ દર્શાવે છે.
$1, 2-$ ડાયક્લોરોબેન્ઝીનમાં,બે $C-Cl$ બંધો એકબીજા સાથે $60^\circ$ ના ખૂણે છે,જે અણુને અસમપ્રમાણ બનાવે છે અને પરિણામે ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ મળે છે.
તેની સામે,$1, 4-$ ડાયક્લોરોબેન્ઝીન,ટ્રાન્સ$-2, 3-$ ડાયક્લોરો$-2-$બ્યુટીન અને ટ્રાન્સ$-1, 2-$ ડાયનાઈટ્રોઈથીન એ કેન્દ્ર-સમપ્રમાણ અણુઓ છે જ્યાં વ્યક્તિગત બંધની ડાયપોલ મોમેન્ટ એકબીજાને નાબૂદ કરે છે,જેનાથી ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય થાય છે.

(D) $CO_2$ $sp$ સંકરણને કારણે રેખીય ભૂમિતિ $(O=C=O)$ ધરાવે છે,જેમાં બે બંધ દ્વિધ્રુવો એકબીજાને નાબૂદ કરે છે,પરિણામે ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા $\mu = 0$ મળે છે.
$SO_2$ $sp^2$ સંકરણ અને સલ્ફર પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે વળેલી (કોણીય) ભૂમિતિ ધરાવે છે.
અણુ રેખીય ન હોવાથી,બંધ દ્વિધ્રુવો એકબીજાને નાબૂદ કરતા નથી,પરિણામે ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા $\mu = 1.62 \ D$ મળે છે.
તેથી,ધ્રુવીયતામાં તફાવત તેમના આણ્વિક આકાર (ભૂમિતિ) ને કારણે છે.

(C) ડાયપોલ મોમેન્ટ $(\mu)$ એ કાર્બન અને હેલોજન પરમાણુ વચ્ચેના વિદ્યુતઋણતાના તફાવત અને બંધ લંબાઈ બંને પર આધાર રાખે છે.
જોકે $F$ સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણ તત્વ છે,પરંતુ $C-Cl$ બંધની લંબાઈ $C-F$ બંધની લંબાઈ કરતા ઘણી વધારે છે,જેના પરિણામે $CH_3F$ ની સરખામણીમાં $CH_3Cl$ ની ડાયપોલ મોમેન્ટ વધારે હોય છે.
મિથાઈલ હેલાઈડ્સ માટે ડાયપોલ મોમેન્ટનો પ્રાયોગિક ક્રમ આ મુજબ છે: $\mu_{CH_3Cl} (1.86 \ D) > \mu_{CH_3F} (1.85 \ D) > \mu_{CH_3Br} (1.82 \ D) > \mu_{CH_3I} (1.64 \ D)$.
તેથી,$CH_3Cl$ ની ડાયપોલ મોમેન્ટ સૌથી વધુ છે.

(D) બંધની ધ્રુવીયતા એ બંધિત પરમાણુઓ વચ્ચેના વિદ્યુતઋણતાના તફાવત $(\Delta EN)$ ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
વિદ્યુતઋણતાના મૂલ્યો છે: $F = 4.0$,$O = 3.5$,$Cl = 3.0$,$S = 2.5$,$H = 2.1$.
દરેક બંધ માટે $\Delta EN$ ની ગણતરી:
$F-H: 4.0 - 2.1 = 1.9$
$O-H: 3.5 - 2.1 = 1.4$
$Cl-H: 3.0 - 2.1 = 0.9$
$S-H: 2.5 - 2.1 = 0.4$
ધ્રુવીયતાની સરખામણી કરતા: $F-H > O-H > Cl-H > S-H$.
આકૃતિઓમાં ચક્ર જોતા:
$O-H (1.4) \rightarrow Cl-H (0.9)$ (ઘટાડો)
$Cl-H (0.9) \rightarrow F-H (1.9)$ (વધારો)
$F-H (1.9) \rightarrow S-H (0.4)$ (ઘટાડો)
$S-H (0.4) \rightarrow O-H (1.4)$ (વધારો)
આ ક્રમ આકૃતિ $D$ સાથે મેળ ખાય છે.

(A) $BF_3$ ની રચના સમમિતિય ટ્રાયગોનલ પ્લેનર છે,તેથી તેની ડાયપોલ મોમેન્ટ $0 \ D$ છે.
$H_2O$ અને $H_2S$ બંને બેન્ટ (વળેલી) રચના ધરાવે છે,જેના પરિણામે તેમની ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય હોતી નથી.
ઓક્સિજન સલ્ફર કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ હોવાથી,$O-H$ બંધ $S-H$ બંધ કરતા વધુ ધ્રુવીય છે. પરિણામે,$H_2O$ ની ડાયપોલ મોમેન્ટ $H_2S$ કરતા વધારે છે.
આમ,ડાયપોલ મોમેન્ટનો વધતો ક્રમ $BF_3 < H_2S < H_2O$ છે.

(C) દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ એવા ધ્રુવીય અણુઓ વચ્ચે જોવા મળે છે જે કાયમી દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા ધરાવે છે.
$CH_2Cl_2$ (ડાયક્લોરોમિથેન) એ $C$ અને $Cl$ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાના તફાવત અને તેની અસમપ્રમાણ ભૂમિતિને કારણે ધ્રુવીય અણુ છે.
$CHCl_3$ (ટ્રાયક્લોરોમિથેન) પણ એક ધ્રુવીય અણુ છે.
તેથી,$CHCl_3$ અને $CH_2Cl_2$ બંને ધ્રુવીય હોવાથી,જ્યારે તેમને મિશ્ર કરવામાં આવે ત્યારે તેઓ દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આંતરક્રિયા દર્શાવે છે.
$CCl_4$ તેની સમપ્રમાણ ટેટ્રાહેડ્રલ રચનાને કારણે અધ્રુવીય છે.
$He$ એ નિષ્ક્રિય વાયુ છે (માત્ર લંડન ડિસ્પર્શન બળો).
$C_6H_6$ અને $CH_4$ અધ્રુવીય અણુઓ છે.

(C) જો અણુનો ચોખ્ખો દ્વિધ્રુવ આઘૂર્ણ શૂન્ય ન હોય $(\mu \neq 0)$,તો તે અણુ ધ્રુવીય છે.
$1,4$-ડાયક્લોરોબેન્ઝિન,$1,4$-ડાયસાયનોબેન્ઝિન અને $1,4$-ડાયનાઈટ્રોબેન્ઝિનમાં,સમાન સમૂહો પેરા સ્થાન પર હોવાથી અણુ સંમિત બને છે અને દ્વિધ્રુવ આઘૂર્ણ એકબીજાને નાબૂદ કરે છે,પરિણામે $\mu = 0$ (અધ્રુવીય) થાય છે.
$1,4$-ડાયહાઈડ્રોક્સીબેન્ઝિન (હાઈડ્રોક્વિનોન) માં,$-OH$ સમૂહોની ગોઠવણીને કારણે અણુ સમતલીય હોતો નથી,જેનાથી દ્વિધ્રુવ આઘૂર્ણ સંપૂર્ણપણે નાબૂદ થતા નથી અને ચોખ્ખો દ્વિધ્રુવ આઘૂર્ણ શૂન્ય હોતો નથી $(\mu \neq 0)$. તેથી,તે ધ્રુવીય છે.

(A) અણુની ડાયપોલ મોમેન્ટ વ્યક્તિગત બંધ ડાયપોલના સદિશ સરવાળા પર આધાર રાખે છે.
$1,4$-ડાયક્લોરોબેન્ઝીન $(D)$ માટે,બે $C-Cl$ બંધ ડાયપોલ સમાન અને વિરુદ્ધ દિશામાં છે,તેથી તેઓ એકબીજાને રદ કરે છે,પરિણામે ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ $0 \ D$ મળે છે.
$1,3,5$-ટ્રાયક્લોરોબેન્ઝીન $(C)$ માટે,ત્રણ $C-Cl$ બંધ ડાયપોલ એકબીજા સાથે $120^\circ$ ના ખૂણે ગોઠવાયેલા છે,અને તેમનો સદિશ સરવાળો પણ $0$ થાય છે.
$1,2,3$-ટ્રાયક્લોરોબેન્ઝીન $(B)$ માટે,બે બહારના $Cl$ પરમાણુઓની ડાયપોલ મોમેન્ટ મધ્યના $Cl$ પરમાણુની ડાયપોલને આંશિક રીતે રદ કરે છે,પરંતુ તે સંપૂર્ણપણે રદ થતી નથી.
$1,2,4$-ટ્રાયક્લોરોબેન્ઝીન $(A)$ માટે,ત્રણ $Cl$ પરમાણુઓની ગોઠવણીને કારણે નોંધપાત્ર ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ મળે છે કારણ કે સદિશો અન્ય આઇસોમર્સની જેમ એકબીજાને અસરકારક રીતે રદ કરતા નથી.
તેથી,$1,2,4$-ટ્રાયક્લોરોબેન્ઝીન મહત્તમ ડાયપોલ મોમેન્ટ ધરાવે છે.

(C) $BF_3$ $sp^2$ સંકરણ સાથે ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ ધરાવે છે. તેના સમપ્રમાણ આકારને કારણે,વ્યક્તિગત બંધ દ્વિધ્રુવો એકબીજાને નાબૂદ કરે છે,જેના પરિણામે ચોખ્ખો દ્વિધ્રુવ આઘૂર્ણ શૂન્ય (અધ્રુવીય) થાય છે.
$NF_3$ $sp^3$ સંકરણ સાથે ત્રિકોણીય પિરામિડલ ભૂમિતિ ધરાવે છે અને નાઈટ્રોજન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે. બંધ દ્વિધ્રુવો અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનો દ્વિધ્રુવ એકબીજાને નાબૂદ કરતા નથી,જેના પરિણામે ચોખ્ખો દ્વિધ્રુવ આઘૂર્ણ (ધ્રુવીય) મળે છે.

(A) $NH_3$ અને $NF_3$ બંને અણુઓ પિરામિડલ આકાર ધરાવે છે અને નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે.
$NH_3$ માં,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે ઉદ્ભવતો ડાયપોલ $N-H$ બંધોના પરિણામી ડાયપોલ મોમેન્ટની દિશામાં જ હોય છે,જેનાથી ડાયપોલ મોમેન્ટ વધારે $(\mu = 1.46 \ D)$ મળે છે.
$NF_3$ માં,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે ઉદ્ભવતો ડાયપોલ ત્રણ $N-F$ બંધોના પરિણામી ડાયપોલ મોમેન્ટની વિરુદ્ધ દિશામાં હોય છે,જે કુલ ડાયપોલ મોમેન્ટને ઘટાડે છે $(\mu = 0.24 \ D)$.
તેથી,$NF_3$ નો ડાયપોલ મોમેન્ટ $NH_3$ કરતા ઓછો છે.

(C) $CF_4$ એ $C-F$ ધ્રુવીય બંધ સાથે ટેટ્રાહેડ્રલ બંધારણ ધરાવે છે.
તેના સમપ્રમાણ આકારને કારણે,વ્યક્તિગત બંધની દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા એકબીજાને નાબૂદ કરે છે,જેના પરિણામે ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા શૂન્ય થાય છે.
$CHCl_3$ એ અસમપ્રમાણ અણુ છે,તેથી તેની દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા શૂન્ય નથી.
$O_2$ માં બિન-ધ્રુવીય બંધ છે કારણ કે બંને ઓક્સિજન અણુઓ સમાન વિદ્યુતઋણતા ધરાવે છે.

(D) અણુની ડાયપોલ મોમેન્ટ તેના ભૌમિતિક આકાર અને બંધની ધ્રુવીયતા પર આધાર રાખે છે.
$H_2O$ માં ઓક્સિજન પરમાણુ પર બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે તેનો આકાર વળેલો (bent) હોય છે,જેના પરિણામે ચોખ્ખી ડાયપોલ મોમેન્ટ $(\mu \neq 0)$ મળે છે.
$BeF_2$ નો આકાર $180^{\circ}$ ના બંધકોણ સાથે રેખીય હોય છે,જેમાં બે $Be-F$ બંધની ડાયપોલ સમાન મૂલ્યની અને વિરુદ્ધ દિશામાં હોવાથી એકબીજાની અસર નાબૂદ કરે છે,પરિણામે કુલ ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય $(\mu = 0)$ થાય છે.

(A) $CO_2$ એ રેખીય અણુ છે અને તેમાં વીજભારનું વિતરણ સમાન હોવાથી તેની ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા શૂન્ય છે.
$COCl_2$ (ફોસ્જીન) ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ ધરાવે છે પરંતુ $O$ અને $Cl$ પરમાણુઓની અલગ-અલગ વિદ્યુતઋણતાને કારણે બંધ દ્વિધ્રુવો એકબીજાને નાબૂદ કરતા નથી,તેથી તેની દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા શૂન્ય નથી.
$CH_2Cl_2$ (ડાયક્લોરોમિથેન) ચતુષ્ફલકીય અને અસમપ્રમાણ છે,જેના પરિણામે તેની ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા શૂન્ય નથી.
$BCl_3$ એ ત્રિકોણીય સમતલીય અણુ છે જેમાં વીજભારનું વિતરણ સમાન હોવાથી તેની ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા શૂન્ય છે.
તેથી,શૂન્ય દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા ધરાવતી સ્પીસીઝ $(i)$ અને $(iv)$ છે.

(C) જો અણુનો ચોખ્ખો દ્વિધ્રુવીય આઘૂર્ણ (net dipole moment) શૂન્ય ન હોય $(\mu \neq 0)$,તો તે અણુ ધ્રુવીય છે.
$CO_2$ (રેખીય),$BF_3$ (ત્રિકોણીય સમતલીય),$CS_2$ (રેખીય) અને $SO_3$ (ત્રિકોણીય સમતલીય) તેમના સંમિત આકારને કારણે અધ્રુવીય છે.
$SO_2$ અને $SCl_2$ વળેલા (કોણીય) આકાર ધરાવે છે અને મધ્યસ્થ પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોવાથી,તેમનો ચોખ્ખો દ્વિધ્રુવીય આઘૂર્ણ શૂન્ય હોતો નથી.
તેથી,ધ્રુવીય અણુઓની જોડી $SO_2$ અને $SCl_2$ છે.

(C) $I$ અને $Cl$ પરમાણુઓ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાના તફાવતને કારણે $ICl$ એક ધ્રુવીય અણુ છે,જે તેના અણુઓ વચ્ચે દ્વિધ્રુવ-દ્વિધ્રુવ આકર્ષણ તરફ દોરી જાય છે.
તેનાથી વિપરીત,$Br_2$ એક અધ્રુવીય અણુ છે,અને તેના આંતરઆણ્વિય બળો નબળા લંડન ડિસ્પર્ઝન બળો સુધી મર્યાદિત છે.
તેથી,$ICl$ માં મજબૂત આંતરઆણ્વિય બળોને કારણે $Br_2$ ની તુલનામાં ઉત્કલનબિંદુ નોંધપાત્ર રીતે વધારે હોય છે.

(A) બંધની ધ્રુવીયતા બંધિત પરમાણુઓની વિદ્યુતઋણતા $(EN)$ ના તફાવત પર આધાર રાખે છે. તફાવત જેટલો ઓછો,બંધ તેટલો ઓછો ધ્રુવીય.
પૌલિંગ સ્કેલ મુજબ:
$1.$ $O-F$: $|3.44 - 3.98| = 0.54$
$2.$ $P-F$: $|2.19 - 3.98| = 1.79$
$3.$ $Si-N$: $|1.90 - 3.04| = 1.14$
$4.$ $B-F$: $|2.04 - 3.98| = 1.94$
આમ,$O-F$ બંધનો વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત સૌથી ઓછો $(0.54)$ હોવાથી તે સૌથી ઓછો ધ્રુવીય છે.

(C) આપેલ અણુ $1,4-dichlorobuta-1,2,3-triene$ છે.
બેવડા બંધની બેકી સંખ્યા ધરાવતા ક્યુમ્યુલીન્સમાં,ટર્મિનલ જૂથો લંબવત સમતલમાં હોય છે.
અણુમાં ત્રણ બેવડા બંધ હોવાથી,ટર્મિનલ $CH-Cl$ જૂથો એકબીજાને લંબ સમતલમાં હોય છે.
આનાથી અણુ અસમતલીય બને છે.
ટર્મિનલ જૂથોની લંબવત ગોઠવણીને કારણે,બે $C-Cl$ બંધની દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા એકબીજાને નાબૂદ કરતી નથી,પરિણામે કુલ દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા શૂન્ય હોતી નથી $(\mu \neq 0)$.
તેથી,અણુ અસમતલીય છે અને તેની દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા શૂન્ય નથી.

(B) જો અણુ ધ્રુવીય હોય,એટલે કે તેના વ્યક્તિગત બંધ દ્વિધ્રુવોનો સદિશ સરવાળો શૂન્ય ન હોય,તો તે કાયમી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા ધરાવે છે.
$CO_2$ એ રેખીય અણુ છે અને તેની રચના સંમિત છે,તેથી તેના બંધ દ્વિધ્રુવો એકબીજાને નાબૂદ કરે છે,પરિણામે ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા $0$ થાય છે.
$SiF_4$ એ સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે,જે અત્યંત સંમિત છે,જેના કારણે તેની ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા $0$ થાય છે.
$NO_2$ એ નાઈટ્રોજન પરમાણુ પર અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે વળેલો (bent) અણુ છે,જે શૂન્ય ન હોય તેવી ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રામાં પરિણમે છે.
$O_3$ (ઓઝોન) પણ તેની કોણીય રચનાને કારણે શૂન્ય ન હોય તેવી ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા ધરાવતો વળેલો અણુ છે.
તેથી,$NO_2$ અને $O_3$ ની જોડી કાયમી દ્વિધ્રુવીય ચાકમાત્રા ધરાવે છે.

(D) ડાયપોલ મોમેન્ટ એ વીજભારના મૂલ્ય અને વીજભાર વચ્ચેના અંતરનો ગુણાકાર છે.
$P = q \times d$
સંપૂર્ણ આયનીય બંધ માટે,એક ઇલેક્ટ્રોન હાઇડ્રોજનથી ક્લોરિનમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
વીજભારનું મૂલ્ય,$q = 1.6 \times 10^{-19} \ C$.
બંધ લંબાઈ,$d = 1.26 \ \mathring{A} = 1.26 \times 10^{-10} \ m$.
સૈદ્ધાંતિક ડાયપોલ મોમેન્ટ,$P_{theoretical} = 1.6 \times 10^{-19} \ C \times 1.26 \times 10^{-10} \ m = 2.016 \times 10^{-29} \ Cm$.
$1 \ D = 3.335 \times 10^{-30} \ Cm$ હોવાથી,
$P_{theoretical} = \frac{2.016 \times 10^{-29}}{3.335 \times 10^{-30}} \ D \approx 6.045 \ D$.
આયનીય લાક્ષણિકતાની ટકાવારી = $\frac{\text{પ્રાયોગિક ડાયપોલ મોમેન્ટ}}{\text{સૈદ્ધાંતિક ડાયપોલ મોમેન્ટ}} \times 100$
$= \frac{1.03 \ D}{6.045 \ D} \times 100 \approx 17.04 \ \%$.
આમ,આયનીય લાક્ષણિકતાની ટકાવારી આશરે $17 \ \%$ છે.

(D) $p-$ડાયક્લોરોબેન્ઝીનનું બંધારણ સંમિત હોવાથી તેનો ડાયપોલ મોમેન્ટ $0$ હોય છે.
$o-$ડાયક્લોરોબેન્ઝીનમાં $C-Cl$ બંધ વચ્ચેનો ખૂણો $60^\circ$ હોવાથી તેનો ડાયપોલ મોમેન્ટ સૌથી વધુ હોય છે.
$m-$ડાયક્લોરોબેન્ઝીનમાં $C-Cl$ બંધ વચ્ચેનો ખૂણો $120^\circ$ હોવાથી તેનો ડાયપોલ મોમેન્ટ $o-$આઈસોમર કરતા ઓછો હોય છે.
તેથી,ડાયપોલ મોમેન્ટનો ઘટતો ક્રમ: $o-dichlorobenzene > m-dichlorobenzene > p-dichlorobenzene$ છે.

(B) બંધની ધ્રુવીય લાક્ષણિકતા બંધિત પરમાણુઓ વચ્ચેના વિદ્યુતઋણતાના તફાવત પર આધાર રાખે છે. વિદ્યુતઋણતાનો તફાવત જેટલો વધારે,બંધની ધ્રુવીયતા તેટલી વધારે.
વિદ્યુતઋણતાના તફાવતની સરખામણી કરતા: $H-S$ $(0.38)$,$H-N$ $(0.84)$,$H-O$ $(1.24)$,અને $H-F$ $(1.78)$.
આમ,વધતી જતી ધ્રુવીય લાક્ષણિકતાનો સાચો ક્રમ $H_2S < NH_3 < H_2O < HF$ છે.

(A) સાચો જવાબ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક અણુના બંધારણ અને ધ્રુવીયતાનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $S_2F_2$: તેમાં અધ્રુવીય $S-S$ બંધ અને ધ્રુવીય $S-F$ બંધ હોય છે. તેના વળેલા (bent) બંધારણને કારણે,દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા (dipole moments) એકબીજાને નાબૂદ કરતી નથી,તેથી અણુ ધ્રુવીય બને છે $(\mu_D \neq 0)$.
$2$. $N_2O_4$: તેમાં અધ્રુવીય $N-N$ બંધ અને ધ્રુવીય $N-O$ બંધ હોય છે. તેના સમતલીય સંમિત બંધારણને કારણે,દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા શૂન્ય થાય છે,તેથી અણુ અધ્રુવીય છે $(\mu_D = 0)$.
$3$. $Si_2H_6$: તેમાં અધ્રુવીય $Si-Si$ બંધ અને ધ્રુવીય $Si-H$ બંધ હોય છે. તેના સંમિત બંધારણને કારણે,ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા શૂન્ય છે $(\mu_D = 0)$.
$4$. $I_2Cl_6$: તેમાં માત્ર ધ્રુવીય $I-Cl$ બંધ હોય છે. અણુ સમતલીય અને સંમિત છે,પરિણામે ચોખ્ખી દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા શૂન્ય છે $(\mu_D = 0)$.
તેથી,$S_2F_2$ એ એકમાત્ર અણુ છે જે આપેલી શરતોને સંતોષે છે.