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Dipole moment Questions in Hindi

Class 11 Chemistry · Chemical Bonding and Molecular Structure · Dipole moment

317+

Questions

Hindi

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100%

With Solutions

Showing 50 of 317 questions in Hindi

101
DifficultMCQ
किसका द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) अधिकतम है?
Question diagram
A
हेक्साक्लोरोबेंजीन
B
हेक्साक्लोरोबेंजीन
C
$1,2-$डाइक्लोरोबेंजीन
D
$1,3,5-$ट्राइक्लोरोबेंजीन

Solution

(C) अणु का द्विध्रुव आघूर्ण व्यक्तिगत बंध द्विध्रुवों के सदिश योग पर निर्भर करता है।
$1$. हेक्साक्लोरोबेंजीन $(C_6Cl_6)$ एक अत्यधिक सममित अणु है जहाँ सभी व्यक्तिगत $C-Cl$ बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $0 \ D$ होता है।
$2$. $1,3,5$-ट्राइक्लोरोबेंजीन भी अत्यधिक सममित है,और तीन $C-Cl$ बंध द्विध्रुवों का सदिश योग $0$ है।
$3$. $1,2$-डाइक्लोरोबेंजीन में आसन्न स्थितियों पर दो $Cl$ परमाणु होते हैं। परिणामी द्विध्रुव आघूर्ण $\mu = \sqrt{\mu_1^2 + \mu_2^2 + 2\mu_1\mu_2 \cos \theta}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $\theta = 60^\circ$ है। चूँकि $\cos 60^\circ = 0.5$ है,इसलिए द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं है और काफी अधिक है।
$4$. $1,4$-डाइक्लोरोबेंजीन में दो $Cl$ परमाणु विपरीत स्थितियों पर होते हैं,इसलिए उनके द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $0 \ D$ होता है।
इसलिए,$1,2$-डाइक्लोरोबेंजीन का द्विध्रुव आघूर्ण अधिकतम है।
102
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन ध्रुवीय (polar) है?
A
हाइड्रोक्विनोन (बेंजीन$-1,4-$डायोल)
B
$1,4-$डाइक्लोरोबेंजीन
C
टेरेफ्थेलोनाइट्राइल (बेंजीन$-1,4-$डाइकार्बोनाइट्राइल)
D
सभी

Solution

(A) एक अणु ध्रुवीय होता है यदि उसका शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $(\mu)$ शून्य न हो।
$1$. हाइड्रोक्विनोन (बेंजीन$-1,4-$डायोल): दो $-OH$ समूह पैरा स्थिति पर होते हैं। $-OH$ बंधों के घूर्णन के कारण,द्विध्रुव आघूर्ण पूरी तरह से रद्द नहीं होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप एक शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $(\mu \neq 0)$ प्राप्त होता है। इसलिए,यह ध्रुवीय है।
$2$. $1,4-$डाइक्लोरोबेंजीन: यह एक सममित अणु है जहाँ दो $C-Cl$ बंधों के द्विध्रुव आघूर्ण समान और विपरीत होते हैं,जो एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं,इसलिए $\mu = 0$।
$3$. टेरेफ्थेलोनाइट्राइल: यह भी एक सममित अणु है जहाँ दो $C \equiv N$ समूहों के द्विध्रुव आघूर्ण एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं,इसलिए $\mu = 0$।
अतः,केवल हाइड्रोक्विनोन ध्रुवीय है।
103
DifficultMCQ
निम्नलिखित यौगिकों पर विचार करें। किस यौगिक का द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) सबसे अधिक है?
Question diagram
A
$I$
B
$II$
C
$I$ और $II$ दोनों
D
$III$

Solution

(B) अणु का द्विध्रुव आघूर्ण आवेश पृथक्करण के माध्यम से एरोमैटिकता प्राप्त करने की उसकी क्षमता से संबंधित है।
यौगिक $II$ में एक तीन-सदस्यीय वलय और एक पांच-सदस्यीय वलय एक द्वि-आबंध द्वारा जुड़े होते हैं।
ध्रुवीकरण पर,तीन-सदस्यीय वलय साइक्लोप्रोपेनिल धनायन ($2 \pi$ इलेक्ट्रॉन,एरोमैटिक) बन जाता है और पांच-सदस्यीय वलय साइक्लोपेंटाडाइनाइल ऋणायन ($6 \pi$ इलेक्ट्रॉन,एरोमैटिक) बन जाता है।
चूंकि दोनों वलय ध्रुवीय रूप में एरोमैटिक स्थिरता प्राप्त करते हैं,इसलिए यौगिक $II$ दूसरों की तुलना में बहुत अधिक द्विध्रुव आघूर्ण प्रदर्शित करता है।
अतः,यौगिक $II$ का द्विध्रुव आघूर्ण सबसे अधिक है।
Solution diagram
104
DifficultMCQ
किस अणु का द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) $\mu$ अधिकतम है? (जहाँ $X = -NO_2$)
A
ऑर्थो-डाइनाइट्रोबेंजीन
B
मेटा-डाइनाइट्रोबेंजीन
C
पैरा-डाइनाइट्रोबेंजीन
D
सभी का $\mu$ समान है

Solution

(A) अणु का द्विध्रुव आघूर्ण $\mu$ व्यक्तिगत बंध द्विध्रुवों के सदिश योग द्वारा दिया जाता है। डाइ-प्रतिस्थापित बेंजीन व्युत्पन्न के लिए,परिणामी द्विध्रुव आघूर्ण $\mu_R$ का मान $\mu_R = \sqrt{\mu_1^2 + \mu_2^2 + 2\mu_1\mu_2 \cos \theta}$ होता है,जहाँ $\theta$ दो द्विध्रुव सदिशों के बीच का कोण है।
$o$-डाइनाइट्रोबेंजीन के लिए,$\theta = 60^\circ$ है।
$m$-डाइनाइट्रोबेंजीन के लिए,$\theta = 120^\circ$ है।
$p$-डाइनाइट्रोबेंजीन के लिए,$\theta = 180^\circ$ है।
चूंकि $\cos 60^\circ = 0.5$,$\cos 120^\circ = -0.5$,और $\cos 180^\circ = -1$ है,इसलिए $\mu_R$ का मान तब अधिकतम होता है जब $\theta$ सबसे छोटा होता है।
अतः,$o$-डाइनाइट्रोबेंजीन का द्विध्रुव आघूर्ण अधिकतम है।
105
EasyMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा अध्रुवीय विलायक है?
A
$CH_3-S(=O)-CH_3$
B
$CCl_4$
C
$H-C(=O)-N(CH_3)_2$
D
$ROH$

Solution

(B) $CCl_4$ (कार्बन टेट्राक्लोराइड) एक अध्रुवीय विलायक है क्योंकि इसकी ज्यामिति सममितीय चतुष्फलकीय होती है,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य $(\mu = 0)$ होता है।
इसके विपरीत,$DMSO$ $(CH_3-S(=O)-CH_3)$,$DMF$ $(H-C(=O)-N(CH_3)_2)$,और अल्कोहल $(ROH)$ अपने स्थायी द्विध्रुव आघूर्ण के कारण ध्रुवीय विलायक हैं।
106
MediumMCQ
कौन सा अणु ध्रुवीय (polar) है?
A
$1,4$-डाइक्लोरोबेंजीन
B
$1,4$-डाइसायनोबेंजीन
C
$1,4$-डाइहाइड्रॉक्सीबेंजीन
D
$1,4$-डाइनाइट्रोबेंजीन

Solution

(C) यदि किसी अणु का नेट द्विध्रुव आघूर्ण (net dipole moment) शून्य नहीं है,तो वह अणु ध्रुवीय होता है।
दिए गए सभी विकल्पों में,प्रतिस्थापी समूह बेंजीन रिंग की पैरा $(1,4)$ स्थिति पर हैं।
$1,4$-डाइप्रतिस्थापित बेंजीन के लिए,यदि दोनों प्रतिस्थापी समान हैं,तो $C-X$ बंधों के द्विध्रुव आघूर्ण परिमाण में समान और दिशा में विपरीत होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप नेट द्विध्रुव आघूर्ण शून्य हो जाता है (अध्रुवीय)।
$1,4$-डाइहाइड्रॉक्सीबेंजीन ($p$-हाइड्रोक्विनोन) में,$OH$ समूहों के घूर्णन के कारण व्यक्तिगत बंधों के द्विध्रुव आघूर्ण पूरी तरह से रद्द नहीं होते हैं,इसलिए यह ध्रुवीय है।
107
MediumMCQ
त्रि-परमाणुक अणु $XY_2$ के लिए कौन सा बंध कोण $\theta$ अधिकतम द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) देता है?
A
$\theta = 90^{\circ}$
B
$\theta = 120^{\circ}$
C
$\theta = 180^{\circ}$
D
$(B)$ और $(C)$ दोनों

Solution

(A) त्रि-परमाणुक अणु $XY_2$ का परिणामी द्विध्रुव आघूर्ण $\mu$ सूत्र $\mu = \sqrt{\mu_1^2 + \mu_2^2 + 2\mu_1\mu_2 \cos \theta}$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $\mu_1$ और $\mu_2$ बंध द्विध्रुव आघूर्ण हैं और $\theta$ बंध कोण है।
मान लें कि $\mu_1 = \mu_2 = \mu_0$,तो सूत्र $\mu = \sqrt{2\mu_0^2(1 + \cos \theta)} = 2\mu_0 \cos(\theta/2)$ हो जाता है।
$\theta = 180^{\circ}$ के लिए,$\mu = 2\mu_0 \cos(90^{\circ}) = 0$ है।
$\theta = 120^{\circ}$ के लिए,$\mu = 2\mu_0 \cos(60^{\circ}) = \mu_0$ है।
$\theta = 90^{\circ}$ के लिए,$\mu = 2\mu_0 \cos(45^{\circ}) = \sqrt{2}\mu_0 \approx 1.414\mu_0$ है।
अतः,दिए गए विकल्पों में सबसे छोटा बंध कोण $90^{\circ}$ होने के कारण द्विध्रुव आघूर्ण अधिकतम प्राप्त होता है।
108
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) के घटते क्रम में व्यवस्थित हैं?
A
$CH_3I > CH_3Br > CH_3Cl > CH_3F$
B
$CH_3Cl > CH_3F > CH_3Br > CH_3I$
C
$CH_3Br > CH_3Cl > CH_3F > CH_3I$
D
$CH_3F > CH_3Cl > CH_3Br > CH_3I$

Solution

(B) द्विध्रुव आघूर्ण $(\mu)$ कार्बन और हैलोजन परमाणु के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर और बंध लंबाई दोनों पर निर्भर करता है।
हालांकि फ्लोरीन सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक है,लेकिन $C-F$ बंध की लंबाई बहुत कम होती है,जो द्विध्रुव आघूर्ण को कम कर देती है।
$CH_3Cl$ के मामले में,उच्च विद्युत ऋणात्मकता और अपेक्षाकृत लंबी बंध लंबाई के संयोजन के कारण द्विध्रुव आघूर्ण सबसे अधिक होता है।
मिथाइल हैलाइड्स के लिए द्विध्रुव आघूर्ण का क्रम $CH_3Cl > CH_3F > CH_3Br > CH_3I$ है।
109
EasyMCQ
सबसे अधिक ध्रुवीय बंध कौन सा है?
A
$C-F$
B
$C-O$
C
$C-N$
D
$C-C$

Solution

(A) सहसंयोजक बंध की ध्रुवीयता बंधित परमाणुओं के बीच विद्युत ऋणात्मकता (electronegativity) के अंतर के सीधे आनुपातिक होती है।
दिए गए विकल्पों में,कार्बन सभी बंधों में सामान्य है।
परमाणुओं के विद्युत ऋणात्मकता मान इस प्रकार हैं: $F (4.0) > O (3.5) > N (3.0) > C (2.5)$।
$C-F$ के लिए विद्युत ऋणात्मकता का अंतर $4.0 - 2.5 = 1.5$ है,जो दिए गए विकल्पों में सबसे अधिक है।
इसलिए,$C-F$ बंध सबसे अधिक ध्रुवीय है।
110
MediumMCQ
किसमें स्थायी द्विध्रुव आघूर्ण (permanent dipole moment) होता है?
A
$CO_3^{2-}$
B
$SO_4^{2-}$
C
$CS_2$
D
$NH_3$

Solution

(D) एक अणु में स्थायी द्विध्रुव आघूर्ण होता है यदि उसका कुल द्विध्रुव आघूर्ण $\mu \neq 0$ हो।
$1$. $CO_3^{2-}$ की ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय होती है,और बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,इसलिए $\mu = 0$ है।
$2$. $SO_4^{2-}$ की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है,और बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,इसलिए $\mu = 0$ है।
$3$. $CS_2$ की ज्यामिति रेखीय $(S=C=S)$ होती है,और बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,इसलिए $\mu = 0$ है।
$4$. $NH_3$ की ज्यामिति त्रिकोणीय पिरामिडीय होती है जिसमें नाइट्रोजन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है। $N-H$ बंधों के द्विध्रुव और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एक-दूसरे को निरस्त नहीं करते हैं,जिसके परिणामस्वरूप कुल द्विध्रुव आघूर्ण $\mu \neq 0$ होता है। अतः,$NH_3$ में स्थायी द्विध्रुव आघूर्ण होता है।
111
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन द्विध्रुव आघूर्ण के घटते क्रम में व्यवस्थित हैं?
A
$CH_3Cl, CH_3Br, CH_3F$
B
$CH_3Cl, CH_3F, CH_3Br$
C
$CH_3Br, CH_3Cl, CH_3F$
D
$CH_3Br, CH_3F, CH_3Cl$

Solution

(B) द्विध्रुव आघूर्ण $(\mu)$ विद्युत ऋणात्मकता के अंतर और बंध लंबाई पर निर्भर करता है।
मिथाइल हैलाइड्स $(CH_3X)$ के लिए,द्विध्रुव आघूर्ण का क्रम $CH_3Cl > CH_3F > CH_3Br$ है।
हालांकि फ्लोरीन,क्लोरीन की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है,लेकिन $C-F$ बंध की लंबाई $C-Cl$ बंध की लंबाई से काफी कम होती है।
$CH_3F$ में यह छोटी बंध लंबाई $CH_3Cl$ की तुलना में द्विध्रुव आघूर्ण को कम कर देती है।
इसलिए,सही घटता क्रम $CH_3Cl > CH_3F > CH_3Br$ है।
112
AdvancedMCQ
किस समूह में $\mu = 0$ वाले अणु हैं?
A
$SF_4, \text{p-dichlorobenzene}, \text{benzene}$
B
$\text{Borazine}, \text{p-dihydroxybenzene}, BF_3$
C
$ClF_3, SiF_4, SO_3$
D
$\text{Borazine}, \text{1,3,5-trichlorobenzene}, SO_3$

Solution

(D) एक अणु का द्विध्रुव आघूर्ण $\mu = 0$ होता है यदि वह अध्रुवीय हो,जो आमतौर पर अत्यधिक सममित अणुओं में होता है जहाँ व्यक्तिगत बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं।
$1$. $\text{Borazine} (B_3N_3H_6)$ एक समतलीय,सममित अणु है जिसकी $\mu = 0$ है।
$2$. $1,3,5-\text{trichlorobenzene}$ अत्यधिक सममित है,और बंध द्विध्रुव निरस्त हो जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $\mu = 0$ प्राप्त होता है।
$3$. $SO_3$ की ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय है,और बंध द्विध्रुव निरस्त हो जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $\mu = 0$ प्राप्त होता है।
अतः,$\mu = 0$ वाले अणुओं का समूह $\text{Borazine}, 1,3,5-\text{trichlorobenzene}, SO_3$ है।
113
MediumMCQ
यदि यौगिक $MX_4$ के लिए $\mu = 0$ है,तो सबसे संभावित ज्यामिति क्या होगी?
A
त्रिकोणीय द्विपिरामिडी
B
वर्ग समतलीय
C
पंचकोणीय द्विपिरामिडी
D
विकृत चतुष्फलकीय

Solution

(B) किसी यौगिक $MX_4$ के लिए द्विध्रुव आघूर्ण $\mu = 0$ होने के लिए,अणु को अत्यधिक सममित होना चाहिए ताकि व्यक्तिगत बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर सकें।
वर्ग समतलीय ज्यामिति में,चार $X$ परमाणु केंद्रीय परमाणु $M$ के चारों ओर एक वर्ग के कोनों पर व्यवस्थित होते हैं,जिनमें बंध कोण $90^{\circ}$ होता है। विपरीत बंधों के द्विध्रुव आघूर्ण एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $\mu = 0$ होता है।
हालाँकि एक नियमित चतुष्फलकीय ज्यामिति में भी $\mu = 0$ होता है,लेकिन यह विकल्प में नहीं दिया गया है। दिए गए विकल्पों में से,वर्ग समतलीय वह सही ज्यामिति है जो शून्य द्विध्रुव आघूर्ण की अनुमति देती है।
114
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस यौगिक का द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) शून्य नहीं है?
A
cis-साइक्लोब्यूटेन$-1,3-$डायोल
B
$1,3,5-$ट्राइसाइनोबेंजीन
C
टेट्राकिस(क्लोरोमिथाइल)मीथेन
D
पिपेराज़ीन

Solution

(A) अणु का द्विध्रुव आघूर्ण उसके व्यक्तिगत बंधों के द्विध्रुव आघूर्णों का सदिश योग होता है।
$A$. $cis$-साइक्लोब्यूटेन$-1,3-$डायोल का द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है क्योंकि दो $OH$ समूह वलय के एक ही तरफ होते हैं,और उनके बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त नहीं करते हैं।
$B$. $1,3,5$-ट्राइसाइनोबेंजीन एक सममित अणु है जहाँ तीन $CN$ समूह के द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होता है।
$C$. टेट्राकिस(क्लोरोमिथाइल)मीथेन एक अत्यधिक सममित अणु (चतुष्फलकीय ज्यामिति) है जहाँ व्यक्तिगत $C-Cl$ बंध द्विध्रुव निरस्त हो जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होता है।
$D$. पिपेराज़ीन अपने चेयर संरूपण में व्युत्क्रमण का केंद्र (center of inversion) रखता है,जो इसे अध्रुवीय बनाता है (द्विध्रुव आघूर्ण = $0$)।
अतः,सही विकल्प $A$ है।
115
DifficultMCQ
निम्नलिखित में से कौन सबसे अधिक ध्रुवीय (polar) है?
A
एज़ुलीन (Azulene)
B
नेफ़थलीन (Naphthalene)
C
साइक्लोऑक्टाटेट्राईन (Cyclooctatetraene)
D
फुलवीन (Fulvene)

Solution

(A) दिए गए विकल्पों में से एज़ुलीन सबसे अधिक ध्रुवीय है।
यह सात-सदस्यीय वलय और पांच-सदस्यीय वलय के संलयन से बना है।
इलेक्ट्रॉनिक विस्थापन के कारण,पांच-सदस्यीय वलय पर ऋण आवेश आ जाता है ($6\pi$ एरोमैटिक साइक्लोपेंटाडाइनाइल आयन) और सात-सदस्यीय वलय पर धन आवेश आ जाता है ($6\pi$ एरोमैटिक साइक्लोहेप्टाट्रायनाइल धनायन)।
यह एक महत्वपूर्ण द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) उत्पन्न करता है,जो इसे अत्यधिक ध्रुवीय बनाता है।
116
AdvancedMCQ
दिए गए यौगिकों के द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moments) क्या होंगे?
Question diagram
A
$A = 6.87 \ D, B = 4.11 \ D$
B
$A = 4.11 \ D, B = 6.87 \ D$
C
$A = 4.11 \ D, B = 4.11 \ D$
D
$A = 6.87 \ D, B = 6.87 \ D$

Solution

(A) यौगिक $A$ ($N,N$-डाइमिथाइल-$p$-नाइट्रोएनिलीन) में,$-N(CH_3)_2$ समूह और $-NO_2$ समूह पैरा स्थिति में हैं। नाइट्रोजन परमाणु पर मौजूद लोन पेयर बेंजीन रिंग के साथ प्रभावी ढंग से अनुनाद (resonance) में भाग ले सकता है,जिससे $-NO_2$ समूह के साथ मजबूत चार्ज-ट्रांसफर इंटरैक्शन होता है। इसके परिणामस्वरूप $6.87 \ D$ का उच्च द्विध्रुव आघूर्ण प्राप्त होता है।
यौगिक $B$ ($N,N,2,3,5,6$-हेक्सामिथाइल-$4$-नाइट्रोएनिलीन) में,$-N(CH_3)_2$ समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थितियों पर चार मिथाइल समूहों की उपस्थिति के कारण महत्वपूर्ण त्रिविम बाधा (Steric Inhibition of Resonance या $SIR$) उत्पन्न होती है।
यह $SIR$ $-N(CH_3)_2$ समूह को बेंजीन रिंग के तल से बाहर धकेल देता है,जो नाइट्रोजन के लोन पेयर के रिंग के साथ अनुनाद को बाधित करता है।
कम प्रभावी अनुनाद के कारण,चार्ज-ट्रांसफर इंटरैक्शन कम हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप $4.11 \ D$ का कम द्विध्रुव आघूर्ण प्राप्त होता है।
अतः,$A$ का द्विध्रुव आघूर्ण $6.87 \ D$ और $B$ का $4.11 \ D$ है।
117
DifficultMCQ
निम्नलिखित में से किसका द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) अधिकतम है?
A
बेंजीन
B
नेफ़थलीन
C
डाइफेनिलसाइक्लोप्रोपेनोन
D
बेंजोफेनोन

Solution

(C) किसी अणु का द्विध्रुव आघूर्ण आवेश के पृथक्करण पर निर्भर करता है।
$Diphenylcyclopropenone$ में,कार्बोनिल समूह $(C=O)$ का ध्रुवीकरण इस प्रकार हो सकता है कि ऑक्सीजन परमाणु पर ऋण आवेश आ जाए और तीन-सदस्यीय वलय पर धन आवेश आ जाए।
परिणामी संरचना में वलय में $2\pi$ इलेक्ट्रॉन प्रणाली होती है,जो इसे हकल के नियम ($4n+2$ इलेक्ट्रॉन,जहाँ $n=0$) के अनुसार एरोमैटिक बनाती है।
चूंकि यह अनुनाद-स्थिर संरचना अत्यधिक स्थिर है,इसलिए अणु में आवेश का पृथक्करण बहुत अधिक होता है,जिससे अन्य विकल्पों की तुलना में इसका द्विध्रुव आघूर्ण अधिकतम होता है।
118
MediumMCQ
निम्नलिखित अणुओं के लिए द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) का सही क्रम क्या है?
Question diagram
A
$IV > I > III > II$
B
$I > IV > III > II$
C
$III > I > II > IV$
D
$II > III > IV > I$

Solution

(B) द्विध्रुव आघूर्ण व्यक्तिगत बंध द्विध्रुवों के सदिश योग पर निर्भर करता है।
$(I)$ $cis-1,2-difluoroethene$: $C-F$ बंधों के द्विध्रुव एक-दूसरे को प्रबलित करते हैं,जिससे एक महत्वपूर्ण शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण प्राप्त होता है।
$(II)$ $trans-1,2-difluoroethene$: दो $C-F$ बंधों के द्विध्रुव विपरीत दिशाओं में होते हैं और एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिससे शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $0$ हो जाता है।
$(III)$ $1-chloro-1,2,2-trifluoroethene$: तीन $F$ परमाणुओं और एक $Cl$ परमाणु की उपस्थिति $F$ की उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण एक मजबूत शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण बनाती है।
$(IV)$ $1,1-difluoroethene$: दो $C-F$ बंध द्विध्रुव जुड़कर एक शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण देते हैं।
अतः,सही क्रम $I > IV > III > II$ है। इसलिए,सही विकल्प $B$ है।
119
DifficultMCQ
निम्नलिखित में से किस यौगिक का द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) शून्य है?
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(D) किसी अणु का द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होता है यदि उसके व्यक्तिगत बंध द्विध्रुव सममिति के कारण एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं।
trans$-1,3-$डाइक्लोरोसाइक्लोब्यूटेन में,दो $C-Cl$ बंध द्विध्रुव अणु के केंद्र के सापेक्ष विपरीत दिशाओं में उन्मुख होते हैं,जो प्रभावी रूप से एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं।
इसलिए,trans$-1,3-$डाइक्लोरोसाइक्लोब्यूटेन का शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $0 \ D$ है।
120
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किन अणुओं का द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) शून्य नहीं है?
$I$. $1, 2$-डाइब्रोमोइथेन का गौश (gauche) संरूपण
$II$. $1, 2$-डाइब्रोमोइथेन का एंटी (anti) संरूपण
$III$. ट्रांस-$1, 4$-डाइब्रोमोसाइक्लोहेक्सेन
$IV$. सिस-$1, 4$-डाइब्रोमोसाइक्लोहेक्सेन
$V$. टेट्राब्रोमोमीथेन
$VI$. $1, 1$-डाइब्रोमोसाइक्लोहेक्सेन
A
$I$ और $II$
B
$I$ और $IV$
C
$II$ और $V$
D
$I, IV$ और $VI$

Solution

(D) यह निर्धारित करने के लिए कि किन अणुओं का द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं है,हम प्रत्येक की समरूपता का विश्लेषण करते हैं:
$I$. $1, 2$-डाइब्रोमोइथेन का गौश संरूपण: गौश व्यवस्था के कारण,$C-Br$ बंधों के द्विध्रुव आघूर्ण एक-दूसरे को निरस्त नहीं करते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है।
$II$. $1, 2$-डाइब्रोमोइथेन का एंटी संरूपण: $C-Br$ बंध के द्विध्रुव समान और विपरीत दिशा में होते हैं,जिससे वे एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं। शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होता है।
$III$. ट्रांस-$1, 4$-डाइब्रोमोसाइक्लोहेक्सेन: कुर्सी संरूपण (chair conformation) में,दो $Br$ परमाणु इस तरह से स्थित होते हैं कि उनके द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं। शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होता है।
$IV$. सिस-$1, 4$-डाइब्रोमोसाइक्लोहेक्सेन: इस अणु में समरूपता का अभाव होता है और $C-Br$ बंधों के द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त नहीं करते हैं। शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है।
$V$. टेट्राब्रोमोमीथेन $(CBr_4)$: इस अणु की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है,जिसमें चार $C-Br$ बंधों के द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं। शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होता है।
$VI$. $1, 1$-डाइब्रोमोसाइक्लोहेक्सेन: दो $C-Br$ बंध एक ही कार्बन परमाणु पर होते हैं,और उनके द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त नहीं करते हैं। शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है।
अतः,अणु $I, IV,$ और $VI$ का द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं है। सही विकल्प $D$ है।
121
DifficultMCQ
निम्नलिखित में से सबसे अधिक ध्रुवीय यौगिक कौन सा है?
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(C) एक अणु की ध्रुवीयता उसके शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण (net dipole moment) पर निर्भर करती है,जो व्यक्तिगत बंध द्विध्रुवों के सदिश योग द्वारा निर्धारित होता है।
फ्लोरीन सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है,इसलिए $C-F$ बंधों में महत्वपूर्ण द्विध्रुव आघूर्ण होते हैं।
विकल्प $(a)$ में,कोई $F$ परमाणु नहीं हैं,इसलिए यह सबसे कम ध्रुवीय है।
विकल्प $(b)$ में,दो $F$ परमाणु वलय से इस तरह जुड़े हैं कि उनके द्विध्रुव आघूर्ण उनके सापेक्ष अभिविन्यास के कारण आंशिक रूप से एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं।
विकल्प $(c)$ में,दो $F$ परमाणु इस तरह जुड़े हैं कि उनके द्विध्रुव आघूर्ण एक ही दिशा में उन्मुख होते हैं,जिससे एक बड़ा शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण प्राप्त होता है।
विकल्प $(d)$ में,$F$ परमाणु इस तरह से उन्मुख हैं कि उनके द्विध्रुव आघूर्ण अधिक कोण पर हैं,जिसके परिणामस्वरूप $(c)$ की तुलना में कम शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण प्राप्त होता है।
इसलिए,विकल्प $(c)$ में यौगिक का शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण अधिकतम है और यह सबसे अधिक ध्रुवीय है।
122
DifficultMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा यौगिक उच्चतम द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) प्रदर्शित करेगा?
Question diagram
A
$I$
B
$II$
C
$III$
D
$IV$

Solution

(A) अणु का द्विध्रुव आघूर्ण उसके बंधों की ध्रुवीयता और उसकी अनुनाद संरचनाओं के योगदान से सीधे संबंधित होता है।
यौगिक $I$ (साइक्लोप्रोपेनोन) के लिए,अनुनाद संरचना में $C=O$ बंध से ऑक्सीजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण शामिल है,जिसके परिणामस्वरूप तीन-सदस्यीय वलय पर धनात्मक आवेश आता है।
यह अनुनाद संरचना एरोमैटिक है क्योंकि वलय में $2 \pi$ इलेक्ट्रॉन होते हैं (ह्यूकेल का नियम,$4n+2$ जहाँ $n=0$),जो महत्वपूर्ण स्थिरता प्रदान करता है।
इस एरोमैटिक गुण के कारण,द्विध्रुवीय अनुनाद संरचना समग्र इलेक्ट्रॉनिक संरचना में एक बड़ा योगदान देती है,जिसके परिणामस्वरूप अन्य यौगिकों की तुलना में बहुत अधिक द्विध्रुव आघूर्ण प्राप्त होता है,जहाँ द्विध्रुवीय रूप का ऐसा एरोमैटिक स्थिरीकरण मौजूद नहीं है।
123
DifficultMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा यौगिक अधिकतम द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) प्रदर्शित करता है?
A
o-नाइट्रोऐनिलीन
B
नाइट्रोबेंजीन
C
p-नाइट्रोऐनिलीन
D
m-नाइट्रोऐनिलीन

Solution

(C) द्विध्रुव आघूर्ण $(\mu)$ को आवेश के परिमाण $(q)$ और विपरीत आवेशों के बीच की दूरी $(d)$ के गुणनफल के रूप में परिभाषित किया जाता है,अर्थात $\mu = q \times d$।
$p$-नाइट्रोऐनिलीन में,इलेक्ट्रॉन-दाता $-NH_2$ समूह और इलेक्ट्रॉन-आकर्षक $-NO_2$ समूह पैरा स्थितियों पर होते हैं।
अनुनाद (resonance) के कारण,$-NH_2$ समूह के नाइट्रोजन पर मौजूद लोन पेयर $-NO_2$ समूह की ओर विस्थापित हो जाते हैं,जिससे एक मजबूत ध्रुवीय संरचना बनती है जिसमें आंशिक धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों के बीच की दूरी अधिक होती है।
यह अनुनाद प्रभाव अपनी रैखिक ज्यामिति के कारण पैरा आइसोमर में सबसे अधिक स्पष्ट होता है,जिसके परिणामस्वरूप ऑर्थो और मेटा आइसोमर्स की तुलना में अधिकतम द्विध्रुव आघूर्ण प्राप्त होता है।
124
AdvancedMCQ
आण्विक $AB$ की बंध लंबाई $1.61\,\mathring{A}$ और द्विध्रुव आघूर्ण $0.38\,D$ है। प्रत्येक परमाणु पर आंशिक आवेश (निरपेक्ष परिमाण) है $(e_0 = 4.802 \times 10^{-10}\,esu)$
A
$0.5$
B
$0.05$
C
$0$
D
$1.0$

Solution

(B) द्विध्रुव आघूर्ण $\mu$ का सूत्र $\mu = q \times d$ है,जहाँ $q$ आवेश है और $d$ बंध लंबाई है।
दिया गया है $\mu = 0.38\,D = 0.38 \times 10^{-18}\,esu\,cm$ और $d = 1.61\,\mathring{A} = 1.61 \times 10^{-8}\,cm$.
$esu$ में वास्तविक आवेश $q$ की गणना: $q = \frac{\mu}{d} = \frac{0.38 \times 10^{-18}\,esu\,cm}{1.61 \times 10^{-8}\,cm} \approx 2.36 \times 10^{-11}\,esu$.
आंशिक आवेश,वास्तविक आवेश $q$ और इलेक्ट्रॉनिक आवेश $e_0 = 4.802 \times 10^{-10}\,esu$ का अनुपात है।
आंशिक आवेश $= \frac{q}{e_0} = \frac{2.36 \times 10^{-11}\,esu}{4.802 \times 10^{-10}\,esu} \approx 0.049 \approx 0.05$.
125
DifficultMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा अणु ध्रुवीय (polar) है?
A
$XeF_4$
B
$IF_5$
C
$SbF_5$
D
$CF_4$

Solution

(B) अणु की ध्रुवीयता निर्धारित करने के लिए,हम उसकी आणविक ज्यामिति और द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) को देखते हैं।
$XeF_4$ की ज्यामिति वर्गाकार समतलीय (square planar) है,जो सममित है,जिसके परिणामस्वरूप इसका शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य (अध्रुवीय) होता है।
$IF_5$ की ज्यामिति वर्गाकार पिरामिडी (square pyramidal) है,जिसमें केंद्रीय आयोडीन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है। आवेश के इस असममित वितरण के कारण इसका शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है,जिससे यह ध्रुवीय हो जाता है।
$SbF_5$ की ज्यामिति त्रिकोणीय द्विपिरामिडी (trigonal bipyramidal) है,जो सममित है,जिसके परिणामस्वरूप इसका शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य (अध्रुवीय) होता है।
$CF_4$ की ज्यामिति चतुष्फलकीय (tetrahedral) है,जो सममित है,जिसके परिणामस्वरूप इसका शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य (अध्रुवीय) होता है।
अतः,$IF_5$ ध्रुवीय अणु है।
126
DifficultMCQ
$HF$ में बंध लंबाई $9.17 \times 10^{-11} \ m$ है। $HF$ का द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) $6.104 \times 10^{-30} \ Cm$ है। $HF$ में आयनिक गुण की प्रतिशतता क्या होगी? : .............. $\%$
(इलेक्ट्रॉन आवेश $= 1.60 \times 10^{-19} \ C$)
A
$61$
B
$38$
C
$35.5$
D
$41.5$

Solution

(D) दिया गया है:
आवेश $e = 1.60 \times 10^{-19} \ C$
बंध लंबाई $d = 9.17 \times 10^{-11} \ m$
प्रेक्षित द्विध्रुव आघूर्ण $\mu_{obs} = 6.104 \times 10^{-30} \ Cm$
$100\%$ आयनिक गुण के लिए सैद्धांतिक द्विध्रुव आघूर्ण $(\mu_{theo})$ की गणना:
$\mu_{theo} = e \times d$
$\mu_{theo} = 1.60 \times 10^{-19} \times 9.17 \times 10^{-11} = 14.672 \times 10^{-30} \ Cm$
आयनिक गुण की प्रतिशतता की गणना:
$\text{Percentage ionic character} = \frac{\mu_{obs}}{\mu_{theo}} \times 100$
$= \frac{6.104 \times 10^{-30}}{14.672 \times 10^{-30}} \times 100$
$= 0.416 \times 100 \approx 41.5\%$
127
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस अणु का द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) सबसे कम है?
A
$CHCl_3$
B
$CH_3Cl$
C
$CH_2Cl_2$
D
$CCl_4$

Solution

(D) $CCl_4$ का द्विध्रुव आघूर्ण सबसे कम (शून्य) होता है।
यह इसकी सममित चतुष्फलकीय (symmetrical tetrahedral) संरचना के कारण है।
इस अणु में,चार $C-Cl$ बंधों की सममित व्यवस्था के कारण व्यक्तिगत बंध द्विध्रुव आघूर्ण एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं।
128
MediumMCQ
शून्य द्विध्रुव आघूर्ण वाला जीनॉन का यौगिक है
A
$XeO_3$
B
$XeF_4$
C
$XeOF_4$
D
$XeO_2$

Solution

(B) $XeF_4$ का द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होता है।
इसकी संरचना वर्ग समतलीय (square planar) होती है,जिसके कारण $Xe-F$ बंधों के आघूर्ण एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं।
Solution diagram
129
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा यौगिक द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) प्रदर्शित करता है?
A
$1, 2-$ डाइक्लोरोबेंजीन
B
ट्रांस$-2, 3-$ डाइक्लोरो$-2-$ब्यूटीन
C
$1, 4-$ डाइक्लोरोबेंजीन
D
ट्रांस$-1, 2-$ डाइनाइट्रोइथीन

Solution

(A) एक अणु द्विध्रुव आघूर्ण प्रदर्शित करता है यदि उसका शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं है।
$1, 2-$ डाइक्लोरोबेंजीन में,दो $C-Cl$ बंध एक दूसरे से $60^\circ$ के कोण पर होते हैं,जिससे अणु असममित हो जाता है और एक शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण उत्पन्न होता है।
इसके विपरीत,$1, 4-$ डाइक्लोरोबेंजीन,ट्रांस$-2, 3-$ डाइक्लोरो$-2-$ब्यूटीन और ट्रांस$-1, 2-$ डाइनाइट्रोइथीन केंद्र-सममित अणु हैं जहाँ व्यक्तिगत बंध द्विध्रुव एक दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिससे शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य हो जाता है।
130
MediumMCQ
$CO_2$ एक अध्रुवीय अणु $(\mu = 0)$ है जबकि $SO_2$ ध्रुवीय $(\mu = 1.62 \ D)$ है। यह अंतर इस तथ्य के कारण है कि:
A
$C$ और $O$ की विद्युत ऋणात्मकता लगभग समान है जबकि $S$ और $O$ की विद्युत ऋणात्मकता अलग है
B
$CO_2$ में द्वि-आबंधों की संख्या सम है जबकि $SO_2$ में विषम है
C
$C$ और $O$ अलग समूहों में हैं जबकि $S$ और $O$ एक ही समूह में हैं
D
$CO_2$ रैखिक है जबकि $SO_2$ रैखिक नहीं है।

Solution

(D) $CO_2$ $sp$ संकरण के कारण रैखिक ज्यामिति $(O=C=O)$ रखता है,जहाँ दो आबंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $\mu = 0$ होता है।
$SO_2$ $sp^2$ संकरण और सल्फर परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण मुड़ी हुई (कोणीय) ज्यामिति रखता है।
चूंकि अणु रैखिक नहीं है,इसलिए आबंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त नहीं करते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $\mu = 1.62 \ D$ होता है।
अतः,ध्रुवीयता में अंतर उनकी आणविक आकृति (ज्यामिति) के कारण है।
131
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किसका द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) सबसे अधिक है?
A
$CH_3F$
B
$CH_3Br$
C
$CH_3Cl$
D
$CH_3I$

Solution

(C) द्विध्रुव आघूर्ण $(\mu)$ कार्बन और हैलोजन परमाणु के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर और बंध लंबाई दोनों पर निर्भर करता है।
यद्यपि $F$ सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है,लेकिन $C-Cl$ बंध की लंबाई $C-F$ बंध की लंबाई से काफी अधिक होती है,जिसके परिणामस्वरूप $CH_3F$ की तुलना में $CH_3Cl$ का द्विध्रुव आघूर्ण अधिक होता है।
मिथाइल हैलाइड्स के लिए द्विध्रुव आघूर्ण का प्रायोगिक क्रम इस प्रकार है: $\mu_{CH_3Cl} (1.86 \ D) > \mu_{CH_3F} (1.85 \ D) > \mu_{CH_3Br} (1.82 \ D) > \mu_{CH_3I} (1.64 \ D)$।
अतः,$CH_3Cl$ का द्विध्रुव आघूर्ण सबसे अधिक है।
132
AdvancedMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा आरेख बंध की ध्रुवीयता में सही परिवर्तन को दर्शाता है?
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(D) बंध की ध्रुवीयता बंधित परमाणुओं के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर $(\Delta EN)$ के सीधे आनुपातिक होती है।
विद्युत ऋणात्मकता के मान हैं: $F = 4.0$,$O = 3.5$,$Cl = 3.0$,$S = 2.5$,$H = 2.1$.
प्रत्येक बंध के लिए $\Delta EN$ की गणना:
$F-H: 4.0 - 2.1 = 1.9$
$O-H: 3.5 - 2.1 = 1.4$
$Cl-H: 3.0 - 2.1 = 0.9$
$S-H: 2.5 - 2.1 = 0.4$
ध्रुवीयता की तुलना करने पर: $F-H > O-H > Cl-H > S-H$.
आरेखों में चक्र को देखने पर:
$O-H (1.4) \rightarrow Cl-H (0.9)$ (कमी)
$Cl-H (0.9) \rightarrow F-H (1.9)$ (वृद्धि)
$F-H (1.9) \rightarrow S-H (0.4)$ (कमी)
$S-H (0.4) \rightarrow O-H (1.4)$ (वृद्धि)
यह क्रम आरेख $D$ से मेल खाता है।
133
MediumMCQ
निम्नलिखित को द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित करें: $H_2O, H_2S, BF_3$.
A
$BF_3 < H_2S < H_2O$
B
$H_2S < BF_3 < H_2O$
C
$H_2O < H_2S < BF_3$
D
$BF_3 < H_2O < H_2S$

Solution

(A) $BF_3$ की संरचना सममितीय त्रिकोणीय समतलीय (trigonal planar) होती है,इसलिए इसका कुल द्विध्रुव आघूर्ण $0 \ D$ होता है।
$H_2O$ और $H_2S$ दोनों की संरचना मुड़ी हुई (bent) होती है,जिसके परिणामस्वरूप इनका द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है।
ऑक्सीजन,सल्फर की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है,जिससे $O-H$ बंध $S-H$ बंध की तुलना में अधिक ध्रुवीय होता है। परिणामस्वरूप,$H_2O$ का द्विध्रुव आघूर्ण $H_2S$ से अधिक होता है।
अतः,द्विध्रुव आघूर्ण का बढ़ता क्रम $BF_3 < H_2S < H_2O$ है।
134
MediumMCQ
निम्नलिखित मिश्रणों में से किसमें द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण उपस्थित है?
A
$CH_2Cl_2$ और $CCl_4$
B
$He$ और $He$
C
$CHCl_3$ और $CH_2Cl_2$
D
$C_6H_6$ और $CH_4$

Solution

(C) द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण उन ध्रुवीय अणुओं के बीच होता है जिनमें स्थायी द्विध्रुव आघूर्ण होता है।
$CH_2Cl_2$ (डाइक्लोरोमेथेन) $C$ और $Cl$ के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर और अपनी असममित ज्यामिति के कारण एक ध्रुवीय अणु है।
$CHCl_3$ (ट्राइक्लोरोमेथेन) भी एक ध्रुवीय अणु है।
चूंकि $CHCl_3$ और $CH_2Cl_2$ दोनों ध्रुवीय हैं,इसलिए जब उन्हें मिलाया जाता है तो वे द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण प्रदर्शित करते हैं।
$CCl_4$ अपनी सममित चतुष्फलकीय संरचना के कारण अध्रुवीय है।
$He$ एक अक्रिय गैस है (केवल लंदन परिक्षेपण बल)।
$C_6H_6$ और $CH_4$ अध्रुवीय अणु हैं।
135
DifficultMCQ
कौन सा अणु ध्रुवीय (polar) है?
A
$1,4$-डाइक्लोरोबेंजीन
B
$1,4$-डाइसायनोबेंजीन
C
$1,4$-डाइहाइड्रॉक्सीबेंजीन
D
$1,4$-डाइनाइट्रोबेंजीन

Solution

(C) यदि किसी अणु का शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं है $(\mu \neq 0)$,तो वह अणु ध्रुवीय होता है।
$1,4$-डाइक्लोरोबेंजीन,$1,4$-डाइसायनोबेंजीन और $1,4$-डाइनाइट्रोबेंजीन में,समान समूह पैरा स्थितियों पर स्थित होते हैं,जिससे संरचना सममित हो जाती है और द्विध्रुव आघूर्ण एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $\mu = 0$ (अध्रुवीय) होता है।
$1,4$-डाइहाइड्रॉक्सीबेंजीन (हाइड्रोक्विनोन) में,$-OH$ समूहों के अभिविन्यास के कारण अणु समतलीय नहीं होता है,जो द्विध्रुव आघूर्ण को पूरी तरह से निरस्त होने से रोकता है,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है $(\mu \neq 0)$। अतः,यह ध्रुवीय है।
136
AdvancedMCQ
निम्नलिखित में से किस अणु का द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) अधिकतम है?
A
$1,2,4$-ट्राइक्लोरोबेंजीन
B
$1,2,3$-ट्राइक्लोरोबेंजीन
C
$1,3,5$-ट्राइक्लोरोबेंजीन
D
$1,4$-डाइक्लोरोबेंजीन

Solution

(A) अणु का द्विध्रुव आघूर्ण व्यक्तिगत बंध द्विध्रुवों के सदिश योग पर निर्भर करता है।
$1,4$-डाइक्लोरोबेंजीन $(D)$ के लिए,दो $C-Cl$ बंध द्विध्रुव समान और विपरीत होते हैं,इसलिए वे एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $0 \ D$ होता है।
$1,3,5$-ट्राइक्लोरोबेंजीन $(C)$ के लिए,तीन $C-Cl$ बंध द्विध्रुव एक-दूसरे से $120^\circ$ के कोण पर स्थित होते हैं,और उनका सदिश योग भी $0$ होता है।
$1,2,3$-ट्राइक्लोरोबेंजीन $(B)$ के लिए,दो बाहरी $Cl$ परमाणुओं के द्विध्रुव आघूर्ण मध्य वाले $Cl$ परमाणु के द्विध्रुव को आंशिक रूप से निरस्त करते हैं,लेकिन वे पूरी तरह से निरस्त नहीं होते हैं।
$1,2,4$-ट्राइक्लोरोबेंजीन $(A)$ के लिए,तीन $Cl$ परमाणुओं की व्यवस्था के कारण एक महत्वपूर्ण शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण प्राप्त होता है क्योंकि सदिश अन्य आइसोमर्स की तुलना में एक-दूसरे को प्रभावी ढंग से निरस्त नहीं करते हैं।
इसलिए,$1,2,4$-ट्राइक्लोरोबेंजीन का द्विध्रुव आघूर्ण अधिकतम होता है।
137
MediumMCQ
$BF_3$ और $NF_3$ दोनों सहसंयोजक यौगिक हैं लेकिन $NF_3$ ध्रुवीय है जबकि $BF_3$ अध्रुवीय है। इसका कारण यह है कि
A
नाइट्रोजन परमाणु बोरॉन परमाणु से छोटा है
B
$N-F$ बंध $B-F$ बंध की तुलना में अधिक ध्रुवीय है
C
$NF_3$ पिरामिडल है जबकि $BF_3$ समतलीय त्रिकोणीय है
D
$BF_3$ इलेक्ट्रॉन न्यून है जबकि $NF_3$ नहीं है

Solution

(C) $BF_3$ में $sp^2$ संकरण के साथ त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति होती है। अपने सममित आकार के कारण,व्यक्तिगत बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य (अध्रुवीय) होता है।
$NF_3$ में $sp^3$ संकरण के साथ त्रिकोणीय पिरामिडल ज्यामिति होती है और नाइट्रोजन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है। बंध द्विध्रुव और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म का द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त नहीं करते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण (ध्रुवीय) प्राप्त होता है।
138
MediumMCQ
$NF_3$ का द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) किससे कम है?
A
$NH_3$
B
$CO_2$
C
$BF_3$
D
$CCl_4$

Solution

(A) $NH_3$ और $NF_3$ दोनों अणुओं की ज्यामिति पिरामिडीय होती है और नाइट्रोजन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) उपस्थित होता है।
$NH_3$ में,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण उत्पन्न द्विध्रुव,$N-H$ बंधों के परिणामी द्विध्रुव आघूर्ण की ही दिशा में होता है,जिससे द्विध्रुव आघूर्ण अधिक $(\mu = 1.46 \ D)$ होता है।
$NF_3$ में,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण उत्पन्न द्विध्रुव,तीनों $N-F$ बंधों के परिणामी द्विध्रुव आघूर्ण की विपरीत दिशा में होता है,जो कुल द्विध्रुव आघूर्ण को कम कर देता है $(\mu = 0.24 \ D)$।
अतः,$NF_3$ का द्विध्रुव आघूर्ण $NH_3$ से कम होता है।
139
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस अणु में ध्रुवीय बंध होंगे लेकिन शून्य द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) होगा?
A
$O_2$
B
$CHCl_3$
C
$CF_4$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) $CF_4$ की संरचना चतुष्फलकीय (tetrahedral) होती है जिसमें $C-F$ ध्रुवीय बंध होते हैं।
अपनी सममित आकृति के कारण,व्यक्तिगत बंध द्विध्रुव आघूर्ण एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य हो जाता है।
$CHCl_3$ एक असममित अणु है,इसलिए इसका द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है।
$O_2$ में एक अध्रुवीय बंध होता है क्योंकि दोनों ऑक्सीजन परमाणुओं की विद्युत ऋणात्मकता समान होती है।
140
MediumMCQ
$H_2O$ का नेट द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) होता है जबकि $BeF_2$ का द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होता है क्योंकि
A
$F$,ऑक्सीजन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है
B
$Be$,ऑक्सीजन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है
C
$H_2O$ अणु रेखीय है और $BeF_2$ मुड़ा हुआ (bent) है
D
$BeF_2$ अणु रेखीय है और $H_2O$ मुड़ा हुआ (bent) है

Solution

(D) अणु का द्विध्रुव आघूर्ण उसकी ज्यामिति और बंधों की ध्रुवीयता पर निर्भर करता है।
$H_2O$ में ऑक्सीजन परमाणु पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) की उपस्थिति के कारण इसकी ज्यामिति मुड़ी हुई (bent) होती है,जिसके परिणामस्वरूप एक नेट द्विध्रुव आघूर्ण $(\mu \neq 0)$ प्राप्त होता है।
$BeF_2$ की ज्यामिति $180^{\circ}$ के बंध कोण के साथ रेखीय होती है,जहाँ दो $Be-F$ बंध द्विध्रुव परिमाण में समान और दिशा में विपरीत होते हैं,जो एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिससे कुल द्विध्रुव आघूर्ण शून्य $(\mu = 0)$ हो जाता है।
141
DifficultMCQ
शून्य द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) वाली प्रजातियों का सही समूह है:
$(i) \, CO_2, \, (ii) \, COCl_2, \, (iii) \, CH_2Cl_2, \, (iv) \, BCl_3$
A
$(i)$ और $(iv)$
B
$(ii)$ और $(iv)$
C
$(iii)$ और $(iv)$
D
$(i)$,$(iii)$ और $(iv)$

Solution

(A) $CO_2$ एक रैखिक अणु है और इसमें आवेश का वितरण समान होता है,इसलिए इसका कुल द्विध्रुव आघूर्ण शून्य है।
$COCl_2$ (फॉस्जीन) की ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय है,लेकिन $O$ और $Cl$ परमाणुओं की भिन्न विद्युत ऋणात्मकता के कारण बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त नहीं करते हैं,इसलिए इसका द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं है।
$CH_2Cl_2$ (डाइक्लोरोमेथेन) चतुष्फलकीय और असममित है,जिसके परिणामस्वरूप इसका कुल द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है।
$BCl_3$ एक त्रिकोणीय समतलीय अणु है जिसमें आवेश का वितरण समान होता है,इसलिए इसका कुल द्विध्रुव आघूर्ण शून्य है।
अतः,शून्य द्विध्रुव आघूर्ण वाली प्रजातियाँ $(i)$ और $(iv)$ हैं।
142
DifficultMCQ
अणुओं का कौन सा युग्म ध्रुवीय (polar) प्रजाति है?
A
$CO_2$ और $H_2O$
B
$BF_3$ और $PCl_3$
C
$SO_2$ और $SCl_2$
D
$CS_2$ और $SO_3$

Solution

(C) एक अणु ध्रुवीय होता है यदि उसका नेट द्विध्रुव आघूर्ण शून्य न हो $(\mu \neq 0)$।
$CO_2$ (रैखिक),$BF_3$ (त्रिकोणीय समतलीय),$CS_2$ (रैखिक),और $SO_3$ (त्रिकोणीय समतलीय) अपने सममित आकार के कारण अध्रुवीय हैं।
$SO_2$ और $SCl_2$ मुड़े हुए (कोणीय) ज्यामिति वाले होते हैं और केंद्रीय परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होने के कारण,इनका नेट द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है।
अतः,ध्रुवीय प्रजातियों का युग्म $SO_2$ और $SCl_2$ है।
143
AdvancedMCQ
$ICl$ और $Br_2$ का आणविक आकार लगभग समान है,लेकिन $ICl$ का $b.p.$,$Br_2$ की तुलना में लगभग $40 \ ^oC$ अधिक है। इसका कारण है:
A
$ICl$ बंध $Br-Br$ बंध से अधिक मजबूत है
B
आयोडीन की $IE$ < ब्रोमीन की $IE$
C
$ICl$ ध्रुवीय है जबकि $Br_2$ अध्रुवीय है
D
$I$ का आकार $Br$ से बड़ा है

Solution

(C) $I$ और $Cl$ परमाणुओं के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर के कारण $ICl$ एक ध्रुवीय अणु है,जो इसके अणुओं के बीच द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण की ओर ले जाता है।
इसके विपरीत,$Br_2$ एक अध्रुवीय अणु है,और इसके अंतर-आणविक बल कमजोर लंदन फैलाव बलों तक सीमित हैं।
इसलिए,$ICl$ में मजबूत अंतर-आणविक बलों के परिणामस्वरूप $Br_2$ की तुलना में क्वथनांक काफी अधिक होता है।
144
MediumMCQ
किस बंध के सबसे कम ध्रुवीय होने की अपेक्षा है?
A
$O-F$
B
$P-F$
C
$Si-N$
D
$B-F$

Solution

(A) बंध की ध्रुवीयता बंधित परमाणुओं की विद्युतऋणात्मकता $(EN)$ के अंतर पर निर्भर करती है। अंतर जितना कम होगा,बंध उतना ही कम ध्रुवीय होगा।
पॉलिंग स्केल के अनुसार:
$1.$ $O-F$: $|3.44 - 3.98| = 0.54$
$2.$ $P-F$: $|2.19 - 3.98| = 1.79$
$3.$ $Si-N$: $|1.90 - 3.04| = 1.14$
$4.$ $B-F$: $|2.04 - 3.98| = 1.94$
अतः,$O-F$ बंध में विद्युतऋणात्मकता का अंतर सबसे कम $(0.54)$ है,इसलिए यह सबसे कम ध्रुवीय बंध है।
145
DifficultMCQ
रासायनिक बंधन के दृष्टिकोण से निम्नलिखित अणु के लिए सही विकल्प चुनें:
$Cl-CH=C=C=CH-Cl$
A
अतलीय (non-planar)
B
$\mu \neq 0$
C
दोनों $(a)$ और $(b)$
D
$\mu = 0$

Solution

(C) दिया गया अणु $1,4-dichlorobuta-1,2,3-triene$ है।
सम-संख्या में द्वि-आबंध वाले क्युमुलीन्स में,टर्मिनल समूह लंबवत तलों में स्थित होते हैं।
चूंकि अणु में तीन द्वि-आबंध हैं,इसलिए टर्मिनल $CH-Cl$ समूह एक-दूसरे के लंबवत तलों में स्थित होते हैं।
यह अणु को अतलीय (non-planar) बनाता है।
टर्मिनल समूहों की लंबवत व्यवस्था के कारण,दो $C-Cl$ आबंधों के द्विध्रुव आघूर्ण एक-दूसरे को निरस्त नहीं करते हैं,जिसके परिणामस्वरूप कुल द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है $(\mu \neq 0)$।
अतः,अणु अतलीय है और इसका द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं है।
146
DifficultMCQ
निम्नलिखित में से अणुओं के किस युग्म में स्थायी द्विध्रुव आघूर्ण (permanent dipole moment) होगा?
A
$NO_2$ और $CO_2$
B
$NO_2$ और $O_3$
C
$SiF_4$ और $CO_2$
D
$SiF_4$ और $NO_2$

Solution

(B) एक अणु में स्थायी द्विध्रुव आघूर्ण तब होता है यदि वह ध्रुवीय हो,जिसका अर्थ है कि उसके व्यक्तिगत बंध द्विध्रुवों का सदिश योग शून्य नहीं है।
$CO_2$ एक रैखिक अणु है जिसकी संरचना सममित है,इसलिए इसके बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $0$ होता है।
$SiF_4$ की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है,जो अत्यधिक सममित है,जिससे इसका शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $0$ हो जाता है।
$NO_2$ नाइट्रोजन परमाणु पर एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति के कारण एक मुड़ा हुआ (bent) अणु है,जिसके परिणामस्वरूप एक गैर-शून्य शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण प्राप्त होता है।
$O_3$ (ओजोन) भी अपनी कोणीय संरचना के कारण एक गैर-शून्य शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण वाला मुड़ा हुआ अणु है।
अतः,$NO_2$ और $O_3$ के युग्म में स्थायी द्विध्रुव आघूर्ण होता है।
147
AdvancedMCQ
$HCl$ का द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) $1.03 \ D$ है। यदि $H-Cl$ बंध की दूरी $1.26 \ \mathring{A}$ है,तो $H-Cl$ बंध में आयनिक गुण की प्रतिशत मात्रा क्या है? ............. $\%$
A
$60$
B
$39$
C
$29$
D
$17$

Solution

(D) द्विध्रुव आघूर्ण आवेश के परिमाण और आवेशों के बीच की दूरी का गुणनफल होता है।
$P = q \times d$
पूर्ण आयनिक बंध के लिए,एक इलेक्ट्रॉन हाइड्रोजन से क्लोरीन में स्थानांतरित होता है।
आवेश का परिमाण,$q = 1.6 \times 10^{-19} \ C$.
बंध लंबाई,$d = 1.26 \ \mathring{A} = 1.26 \times 10^{-10} \ m$.
सैद्धांतिक द्विध्रुव आघूर्ण,$P_{theoretical} = 1.6 \times 10^{-19} \ C \times 1.26 \times 10^{-10} \ m = 2.016 \times 10^{-29} \ Cm$.
चूंकि $1 \ D = 3.335 \times 10^{-30} \ Cm$,
$P_{theoretical} = \frac{2.016 \times 10^{-29}}{3.335 \times 10^{-30}} \ D \approx 6.045 \ D$.
आयनिक गुण का प्रतिशत = $\frac{\text{प्रायोगिक द्विध्रुव आघूर्ण}}{\text{सैद्धांतिक द्विध्रुव आघूर्ण}} \times 100$
$= \frac{1.03 \ D}{6.045 \ D} \times 100 \approx 17.04 \ \%$.
अतः,आयनिक गुण का प्रतिशत लगभग $17 \ \%$ है।
148
DifficultMCQ
$o-$,$p-$ और $m-$डाइक्लोरोबेंजीन का द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) किस क्रम में होगा?
A
$o > p > m$
B
$p > o > m$
C
$m > o > p$
D
$o > m > p$

Solution

(D) $p-$डाइक्लोरोबेंजीन की संरचना सममित (symmetrical) होने के कारण इसका द्विध्रुव आघूर्ण $0$ होता है।
$o-$डाइक्लोरोबेंजीन में $C-Cl$ बंधों के बीच का कोण $60^\circ$ होता है,जिससे इसका द्विध्रुव आघूर्ण सबसे अधिक होता है।
$m-$डाइक्लोरोबेंजीन में $C-Cl$ बंधों के बीच का कोण $120^\circ$ होता है,जिसके कारण इसका द्विध्रुव आघूर्ण $o-$आइसोमर की तुलना में कम होता है।
अतः,द्विध्रुव आघूर्ण का घटता हुआ क्रम है: $o-dichlorobenzene > m-dichlorobenzene > p-dichlorobenzene$।
149
DifficultMCQ
ध्रुवीय प्रकृति (polar character) के संदर्भ में,निम्नलिखित में से कौन सा क्रम सही है?
A
$NH_3 < H_2O < PH_3 < H_2S$
B
$H_2S < NH_3 < H_2O < HF$
C
$H_2O < NH_3 < H_2S < HF$
D
$HF < H_2O < NH_3 < H_2S$

Solution

(B) किसी बंध की ध्रुवीय प्रकृति बंधित परमाणुओं के बीच विद्युत ऋणात्मकता (electronegativity) के अंतर पर निर्भर करती है। विद्युत ऋणात्मकता का अंतर जितना अधिक होगा,बंध की ध्रुवीयता उतनी ही अधिक होगी।
विद्युत ऋणात्मकता के अंतर की तुलना करने पर: $H-S$ $(0.38)$,$H-N$ $(0.84)$,$H-O$ $(1.24)$,और $H-F$ $(1.78)$।
अतः,बढ़ती हुई ध्रुवीय प्रकृति का सही क्रम $H_2S < NH_3 < H_2O < HF$ है।
150
AdvancedMCQ
किस अणु में अध्रुवीय (non-polar) और ध्रुवीय (polar) दोनों प्रकार के बंध होते हैं,लेकिन अणु समग्र रूप से ध्रुवीय होता है?
A
$S_2F_2$
B
$N_2O_4$
C
$Si_2H_6$
D
$I_2Cl_6$

Solution

(A) सही उत्तर निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक अणु के बंधन और ध्रुवीयता का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $S_2F_2$: इसमें एक अध्रुवीय $S-S$ बंध और ध्रुवीय $S-F$ बंध होते हैं। अपनी मुड़ी हुई (bent) संरचना के कारण,द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moments) एक-दूसरे को रद्द नहीं करते हैं,जिससे अणु ध्रुवीय हो जाता है $(\mu_D \neq 0)$।
$2$. $N_2O_4$: इसमें एक अध्रुवीय $N-N$ बंध और ध्रुवीय $N-O$ बंध होते हैं। अपनी समतलीय सममित संरचना के कारण,द्विध्रुव आघूर्ण शून्य हो जाते हैं,जिससे अणु अध्रुवीय हो जाता है $(\mu_D = 0)$।
$3$. $Si_2H_6$: इसमें एक अध्रुवीय $Si-Si$ बंध और ध्रुवीय $Si-H$ बंध होते हैं। अपनी सममित संरचना के कारण,शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होता है $(\mu_D = 0)$।
$4$. $I_2Cl_6$: इसमें केवल ध्रुवीय $I-Cl$ बंध होते हैं। अणु समतलीय और सममित है,जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होता है $(\mu_D = 0)$।
इसलिए,$S_2F_2$ ही एकमात्र अणु है जो दी गई शर्तों को पूरा करता है।

Chemical Bonding and Molecular Structure — Dipole moment · Frequently Asked Questions

1Are these Chemical Bonding and Molecular Structure questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

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