Hybridisation Questions in Hindi

(A) $CO_2$ की संरचना $sp$ संकरण के कारण रेखीय होती है।
$HgCl_2$ $(Cl-Hg-Cl)$ और $C_2H_2$ $(H-C\equiv C-H)$ भी $sp$ संकरण के कारण रेखीय संरचना रखते हैं।
अतः,$CO_2$ की समानता $HgCl_2$ और $C_2H_2$ के साथ है।

(D) $C-H$ बंध ऊर्जा कार्बन परमाणु के संकरण पर निर्भर करती है।
ईथेन $(C_2H_6)$ में,कार्बन $sp^3$ संकरित है ($25\% \ s$-लक्षण)।
ईथिलीन $(C_2H_4)$ में,कार्बन $sp^2$ संकरित है ($33.3\% \ s$-लक्षण)।
एसिटिलीन $(C_2H_2)$ में,कार्बन $sp$ संकरित है ($50\% \ s$-लक्षण)।
जैसे-जैसे $s$-लक्षण बढ़ता है,कार्बन परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है,जो बंधित इलेक्ट्रॉनों को नाभिक के करीब खींचती है,जिसके परिणामस्वरूप $C-H$ बंध छोटा और मजबूत हो जाता है।
इसलिए,$C-H$ बंध ऊर्जा एसिटिलीन में सबसे अधिक होती है।

(D) $sp^2$ संकरण में,केंद्रीय परमाणु तीन संकरित कक्षक बनाता है जो एक समबाहु त्रिभुज के कोनों की ओर निर्देशित होते हैं।
यह व्यवस्था कक्षकों के बीच $120^{\circ}$ का बंध कोण बनाती है।
इसलिए,$sp^2$ संकरण वाले और केंद्रीय परमाणु पर कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म न होने वाले अणु की ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय होती है।

(A) $sp^3$ संकरण में,एक $s$ कक्षक और तीन $p$ कक्षक मिश्रित होकर चार समान $sp^3$ संकर कक्षक बनाते हैं।
चूंकि कुल $4$ कक्षक शामिल हैं,इसलिए प्रत्येक संकर कक्षक में $s$ कक्षक का योगदान $1/4$ होता है।
अतः,प्रत्येक $sp^3$ संकरित कक्षक में $1/4$ $s-$लक्षण होता है।

(D) $sp^3d$ संकरण में एक $s$,तीन $p$ और एक $d$ कक्षक का मिश्रण होता है।
इसके परिणामस्वरूप एक ऐसी ज्यामिति प्राप्त होती है जिसमें केंद्रीय परमाणु पांच इलेक्ट्रॉन युग्मों के साथ $Trigonal bipyramidal$ (त्रिकोणीय द्विपिरामिडल) संरचना में व्यवस्थित होता है।

(D) सही उत्तर है क्योंकि $dsp^3$ संकरण के परिणामस्वरूप त्रिकोणीय द्वि-पिरामिडीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
इस ज्यामिति में,बंध कोण $120^o$ (भूमध्यरेखीय) और $90^o$ (अक्षीय) होते हैं,न कि सभी $90^o$ पर।

(A) $CO_2$ की संरचना $O=C=O$ है।
इस अणु में,कार्बन परमाणु दो ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ दो द्वि-आबंध (double bonds) बनाता है।
स्टेरिक नंबर नियम के अनुसार,स्टेरिक नंबर केंद्रीय परमाणु पर सिग्मा आबंधों और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) की संख्या का योग होता है।
$CO_2$ में कार्बन के लिए,$2$ सिग्मा आबंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,जिससे स्टेरिक नंबर $2$ प्राप्त होता है।
$2$ का स्टेरिक नंबर $sp$ संकरण को दर्शाता है।

(B) $XeF_2$ में केंद्रीय परमाणु $Xe$ के पास $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
यह $F$ परमाणुओं के साथ $2$ सिग्मा बंध बनाता है और इसके पास $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) होते हैं।
कुल इलेक्ट्रॉन युग्म = $2 \text{ (बंध युग्म)} + 3 \text{ (एकाकी युग्म)} = 5$.
$5$ इलेक्ट्रॉन युग्मों के लिए,संकरण $sp^3d$ होता है और ज्यामिति त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय (trigonal bipyramidal) होती है।

(A) प्रत्येक संकरण से जुड़ी ज्यामिति इस प्रकार है:
$A. sp$ संकरण रैखिक ज्यामिति देता है।
$B. sp^2$ संकरण त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति देता है।
$C. sp^3$ संकरण चतुष्फलकीय ज्यामिति देता है,जो असतलीय (non-planar) होती है।
$D. dsp^2$ संकरण वर्गाकार समतलीय ज्यामिति देता है।
अतः,$sp^3$ संकरण के परिणामस्वरूप नॉन-प्लानर ऑर्बिटल्स प्राप्त होते हैं।

(B) $sp^3d^2$ संकरण में $1$ $s$,$3$ $p$ और $2$ $d$ कक्षकों का मिश्रण होता है,जिससे $6$ समान $sp^3d^2$ संकर कक्षक बनते हैं।
ये $6$ कक्षक एक अष्टफलक के कोनों की ओर निर्देशित होते हैं।
वे एक-दूसरे से $90^{\circ}$ के कोण पर स्थित होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप अष्टफलकीय ज्यामिति प्राप्त होती है।

(C) $OF_2$ अणु में,केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु दो फ्लोरीन परमाणुओं से बंधा होता है और इसमें दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) होते हैं।
स्टेरिक संख्या के सूत्र का उपयोग करते हुए: $SN = \frac{1}{2} (V + M - C + A)$,जहाँ $V = 6$ ($O$ के संयोजी इलेक्ट्रॉन),$M = 2$ (एकल-संयोजी परमाणु $F$),$C = 0$,और $A = 0$ है।
$SN = \frac{1}{2} (6 + 2) = 4$ है।
$4$ की स्टेरिक संख्या $sp^3$ संकरण को दर्शाती है।

(A) $sp^3$ संकरण में,एक $s$ कक्षक और तीन $p$ कक्षक मिश्रित होकर चार समान $sp^3$ संकर कक्षक बनाते हैं।
शामिल कक्षकों की कुल संख्या $1 + 3 = 4$ है।
$s-$लक्षण का अंश $\frac{1}{4} = 0.25$ है।
अतः,$s-$लक्षण की प्रतिशत मात्रा $0.25 \times 100 = 25\%$ है।
सही विकल्प $A$ है।

(B) $sp$ संकरण के लिए बंध कोण अधिकतम होता है।
$sp$ संकरण में,दो संकरित कक्षक $180^\circ$ के बंध कोण पर रैखिक रूप से व्यवस्थित होते हैं।
$sp^2$ संकरण में,बंध कोण $120^\circ$ होता है।
$sp^3$ संकरण में,बंध कोण लगभग $109.5^\circ$ होता है।
$dsp^2$ संकरण में,बंध कोण $90^\circ$ होता है।

(C) $C-H$ बंध लंबाई कार्बन परमाणु के संकरण पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे संकरित कक्षक में $s$-लक्षण बढ़ता है,बंध लंबाई घटती है।
$C_2H_2$ ($sp$ संकरण,$50\% \ s$-लक्षण),$C_2H_4$ ($sp^2$ संकरण,$33.3\% \ s$-लक्षण),और $C_6H_6$ ($sp^2$ संकरण) में $C-H$ बंध छोटे होते हैं।
$C_2H_4Br_2$ ($1$,$2$-डाइब्रोमोइथेन) में,कार्बन परमाणु $sp^3$ संकरित ($25\% \ s$-लक्षण) होते हैं।
चूंकि $sp^3$ संकरित कार्बन में $s$-लक्षण सबसे कम होता है,इसलिए $C-H$ बंध सबसे लंबा होता है।
अतः,सही विकल्प $C$ है.

(C) $CH_2Cl-CH_2Cl$ ($1,2$-डाइक्लोरोइथेन) में,प्रत्येक कार्बन परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं,एक क्लोरीन परमाणु और एक अन्य कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है।
चूंकि प्रत्येक कार्बन परमाणु $4$ सिग्मा बंध बनाता है और इसमें कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) नहीं होता है,इसलिए स्टेरिक संख्या $4$ है।
$4$ की स्टेरिक संख्या $sp^3$ संकरण को दर्शाती है।

(A) केंद्रीय परमाणु $Xe$ में $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
यह $F$ परमाणुओं के साथ $4$ बंध बनाता है और इसमें $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) होते हैं।
कुल इलेक्ट्रॉन युग्म = $4 \text{ (बंध युग्म)} + 2 \text{ (एकाकी युग्म)} = 6$।
अतः,संकरण $sp^{3}d^{2}$ है और इसकी आकृति वर्ग समतलीय (square planar) है।

(B) $HCHO$ (फॉर्मेल्डिहाइड) में,कार्बन परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ एकल बंध द्वारा और एक ऑक्सीजन परमाणु के साथ द्वि-बंध द्वारा जुड़ा होता है।
कार्बन परमाणु की स्टेरिक संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है: $\text{Steric Number} = \text{सिग्मा बंधों की संख्या} + \text{लोन पेयर की संख्या} = 3 + 0 = 3$.
$3$ की स्टेरिक संख्या $sp^2$ संकरण को दर्शाती है।
अतः,सही विकल्प $(B)$ है।

(D) सही उत्तर है।
$NH_3$ (अमोनिया) में,केंद्रीय $N$ परमाणु $sp^3$ संकरित है।
$CH_4$ (मीथेन) में,केंद्रीय $C$ परमाणु $sp^3$ संकरित है।
$H_2O$ (जल) में,केंद्रीय $O$ परमाणु $sp^3$ संकरित है।
$CO_2$ (कार्बन डाइऑक्साइड) में,केंद्रीय $C$ परमाणु $sp$ संकरित है क्योंकि यह ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ दो द्वि-आबंध बनाता है।

(A) संकरण समान ऊर्जा वाले परमाण्वीय कक्षकों के मिश्रण की एक प्रक्रिया है जिससे नए संकर कक्षक बनते हैं। ये संकर कक्षक अधिक स्थिर होते हैं और उन शुद्ध परमाण्वीय कक्षकों की तुलना में कम ऊर्जा रखते हैं जिनसे वे बनते हैं। अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) $CCl_4$ में $sp^3$ संकरण होता है,जिसके परिणामस्वरूप चतुष्फलकीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
एक नियमित चतुष्फलकीय ज्यामिति में,बंध कोण लगभग $109.5^o$ होता है,जिसे सामान्यतः $109^o$ के रूप में लिखा जाता है।

(C) $NH_3$ अणु में,केंद्रीय नाइट्रोजन परमाणु के पास $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
यह $3$ हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ $3$ सिग्मा बंध बनाता है और इसके पास $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।
इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या (स्टेरिक संख्या) $3 + 1 = 4$ है।
$4$ की स्टेरिक संख्या के लिए,संकरण $sp^3$ होता है।

(B) एथीन $(CH_2=CH_2)$ में दो कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होते हैं।
$sp^2$ संकरित प्रणाली में,प्रत्येक कार्बन परमाणु के चारों ओर की ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय होती है।
इस ज्यामिति से जुड़ा बंध कोण $120^o$ होता है।

(D) मीथेन $(CH_4)$ में,केंद्रीय कार्बन परमाणु $sp^3$ संकरित होता है।
$sp^3$ संकरण के कारण,अणु की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है।
एक नियमित चतुष्फलकीय ज्यामिति में बंध कोण $109.5^o$ होता है।

(B) तीन समान $sp^2$ संकर कक्षक इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण को कम करने के लिए त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति में व्यवस्थित होते हैं।
इस विन्यास में,कार्बन नाभिक एक समबाहु त्रिभुज के केंद्र में स्थित होता है और तीनों $sp^2$ कक्षक त्रिभुज के कोनों की ओर इंगित करते हैं।
इसलिए,किन्हीं भी दो $sp^2$ कक्षकों के बीच का बंध कोण $120^{\circ}$ होता है।

(C) संकरण निर्धारित करने के लिए,हम सूत्र का उपयोग करते हैं: $\text{Steric Number} = \text{सिग्मा बंधों की संख्या} + \text{एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या}$.
$H_3C^{+}$ के लिए,कार्बन परमाणु $3$ हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा है और इसमें $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है। $\text{Steric Number} = 3 + 0 = 3$,जो $sp^2$ संकरण को दर्शाता है।
$NH_3$,$PH_3$ और $SbH_3$ में,केंद्रीय परमाणु $3$ परमाणुओं से जुड़े हैं और उनमें $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है। $\text{Steric Number} = 3 + 1 = 4$,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।

(A) हीरा पृथ्वी पर ज्ञात सबसे कठोर पदार्थ है।
प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से घिरा होता है,जो एक नियमित चतुष्फलक के कोनों पर स्थित होते हैं।
संयोजकता बंध प्रत्येक कार्बन परमाणु को चार अन्य परमाणुओं से जोड़ते हैं।
हीरे में कार्बन परमाणु $sp^3$ संकरित होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप चतुष्फलकीय ज्यामिति प्राप्त होती है।

(B) केंद्रीय परमाणु का संकरण निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है: $\text{Steric Number} = (\text{आबंधित परमाणुओं की संख्या}) + (\text{एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या})$.
$BeF_2$ के लिए: $\text{Steric Number} = 2 + 0 = 2$ ($sp$ संकरण)।
$BCl_3$ के लिए: $\text{Steric Number} = 3 + 0 = 3$ ($sp^2$ संकरण)।
$C_2H_2$ के लिए: कार्बन परमाणुओं का स्टेरिक नंबर $2$ है ($sp$ संकरण)।
$NH_3$ के लिए: $\text{Steric Number} = 3 + 1 = 4$ ($sp^3$ संकरण)।
अतः,$sp^2$ संकरण वाला अणु $BCl_3$ है।

(B) $sp$ संकरित कक्षक में,एक $s$ कक्षक और एक $p$ कक्षक मिलकर दो $sp$ संकरित कक्षक बनाते हैं।
अतः,$s-$लक्षण की गणना $\frac{1}{1+1} = \frac{1}{2}$ या $50 \,\%$ के रूप में की जाती है।
$s-$कक्षक इलेक्ट्रॉनों को नाभिक के करीब रखते हैं,इसलिए $50 \,\%\, s-$लक्षण वाला संकरित कक्षक इलेक्ट्रॉनों को अधिक मजबूती से बांधे रखता है।

(B) $CH_3COCl$ में कार्बोनिल कार्बन तीन परमाणुओं से जुड़ा होता है (एक $CH_3$ समूह,एक $O$ परमाणु द्वि-बंध द्वारा,और एक $Cl$ परमाणु)।
इसमें $3$ सिग्मा बंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) हैं।
स्टेरिक संख्या $3 + 0 = 3$ है।
अतः,कार्बोनिल कार्बन का संकरण $sp^2$ है।

(C) $sp$ में $s-$लक्षण $= \frac{1}{2} \times 100 = 50\%$
$sp^2$ में $s-$लक्षण $= \frac{1}{3} \times 100 = 33.3\%$
$sp^3$ में $s-$लक्षण $= \frac{1}{4} \times 100 = 25\%$
अतः,अधिकतम $s-$लक्षण $sp-$संकरण में पाया जाता है।

(B) $PCl_5$ में केंद्रीय फास्फोरस परमाणु के पास $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
यह $5$ क्लोरीन परमाणुओं के साथ $5$ सहसंयोजक बंध बनाता है।
इसलिए,आवश्यक संकरित कक्षकों की संख्या $5$ है।
यह $sp^3d$ संकरण के अनुरूप है,जिसके परिणामस्वरूप त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय ज्यामिति प्राप्त होती है।

(B) $Hybridisation$ (संकरण) थोड़ी भिन्न ऊर्जा वाले परमाणु कक्षकों के मिश्रण की प्रक्रिया है,जिससे उनकी ऊर्जा का पुनर्वितरण होता है,जिसके परिणामस्वरूप समान ऊर्जा और आकार वाले कक्षकों का एक नया समूह बनता है,जिन्हें $hybrid \text{ orbitals}$ (संकर कक्षक) कहा जाता है।

(C) $sp^3$ संकरित कक्षक का बंध कोण $109.5^o$ होता है।
$sp^2$ संकरित कक्षक का बंध कोण $120^o$ होता है।
$sp$ संकरित कक्षक का बंध कोण $180^o$ होता है।
$sp$ कक्षक में $50\%$ $s$-लक्षण,$sp^2$ में $33.33\%$ $s$-लक्षण और $sp^3$ में $25\%$ $s$-लक्षण होता है।
जैसे-जैसे $s$-लक्षण बढ़ता है,बंध कोण बढ़ता है।
अतः,$120^o$ के कोण पर बंध बनाने वाला संकरित कक्षक $sp^2$ है।

(A) जैसे-जैसे $p-$लक्षण बढ़ता है,बंध कोण घटता है।
$sp$ संकरण के लिए,$p-$लक्षण $\frac{1}{2}$ $(50\%)$ है और बंध कोण $180^{\circ}$ है।
$sp^2$ संकरण के लिए,$p-$लक्षण $\frac{2}{3}$ $(\approx 66.7\%)$ है और बंध कोण $120^{\circ}$ है।
$sp^3$ संकरण के लिए,$p-$लक्षण $\frac{3}{4}$ $(75\%)$ है और बंध कोण $109.5^{\circ}$ है।
अतः,जैसे-जैसे $p-$लक्षण बढ़ता है,बंध कोण घटता है।

(A) $sp^3$ संकरण में एक $s$ और तीन $p$ कक्षकों का मिश्रण होकर चार समान $sp^3$ संकर कक्षक बनते हैं।
इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण को कम करने के लिए ये कक्षक एक नियमित चतुष्फलक के कोनों की ओर निर्देशित होते हैं।
इसलिए,$sp^3$ संकरण वाले अणु की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है।

(A) $SF_6$ में केंद्रीय परमाणु $S$ का $sp^3d^2$ संकरण होता है।
सल्फर परमाणु के चारों ओर $6$ आबंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म होने के कारण,इसकी ज्यामिति अष्टफलकीय होती है।

(B) संकरण निर्धारित करने के लिए,हम केंद्रीय परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या की गणना करते हैं: $\text{संकरित कक्षकों की संख्या} = \text{सिग्मा बंधों की संख्या} + \text{एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या}$.
$BeCl_2$ में,$Be$ के पास $2$ सिग्मा बंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,इसलिए यह $sp$ संकरित है।
$BCl_3$ में,$B$ के पास $3$ सिग्मा बंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,इसलिए यह $sp^2$ संकरित है।
$CCl_4$ में,$C$ के पास $4$ सिग्मा बंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,इसलिए यह $sp^3$ संकरित है।
अतः,संकरित कक्षकें क्रमशः $sp$,$sp^2$ और $sp^3$ हैं।

(D) $CCl_4$ में केंद्रीय परमाणु कार्बन $(C)$ है।
कार्बन के पास $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
प्रत्येक क्लोरीन $(Cl)$ परमाणु कार्बन के साथ एक एकल बंध बनाता है,जो बंध बनाने के लिए $4$ इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है।
केंद्रीय कार्बन परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है: $\frac{1}{2} \times (V + M - C + A)$,जहाँ $V=4$ ($C$ के संयोजी इलेक्ट्रॉन),$M=4$ (एकल-संयोजी परमाणु),$C=0$ (धनायन आवेश),और $A=0$ (ऋणायन आवेश)।
इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या = $\frac{1}{2} \times (4 + 4) = 4$ है।
चूंकि यहाँ $4$ बंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म हैं,इसलिए संकरण $sp^3$ है,जो चतुष्फलकीय ज्यामिति को दर्शाता है।

(D) $NH_4^+$ आयन में,नाइट्रोजन परमाणु $sp^3$ संकरित होता है।
$sp^3$ संकरण के कारण,$NH_4^+$ आयन की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है।
इसलिए,$4$ हाइड्रोजन परमाणु एक चतुष्फलक के कोनों पर स्थित होते हैं।

(B) $sp^2$ संकरित परमाणु कक्षक $1$ $s$ कक्षक और $2$ $p$ कक्षकों के मिश्रण से बनता है।
$sp^2$ संकरित परमाणु सामान्यतः $3$ $\sigma$ बंध बनाता है।
त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति के कारण,इन कक्षकों के बीच का बंध कोण $120^o$ होता है।

(C) बंध कोण केंद्रीय परमाणु के संकरण पर निर्भर करता है।
$sp^3$ संकरण के लिए,बंध कोण लगभग $109.5^o$ होता है।
$sp^2$ संकरण के लिए,बंध कोण $120^o$ होता है।
$sp$ संकरण के लिए,बंध कोण $180^o$ होता है।
अतः,बंध कोण का बढ़ता क्रम $sp^3 < sp^2 < sp$ है।

(B) $BF_3$ में,केंद्रीय परमाणु $B$ के पास $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
यह $3$ $F$ परमाणुओं के साथ $3$ एकल बंध बनाता है,जिसके परिणामस्वरूप $3$ बंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म होते हैं।
स्टेरिक संख्या $3 + 0 = 3$ है,जो $sp^2$ संकरण को दर्शाता है।
ये $3$ $sp^2$-संकरित कक्षक $120^{\circ}$ के बंध कोण के साथ त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति में व्यवस्थित होते हैं।

(A) $NH_4^+$ में केंद्रीय नाइट्रोजन परमाणु $sp^3$ संकरण दर्शाता है।
नाइट्रोजन परमाणु के चारों ओर $4$ आबंध युग्म और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होने के कारण,अमोनियम आयन की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है।

(D) $sp$ संकरण में,एक $s$ कक्षक और एक $p$ कक्षक मिलकर दो समान $sp$ संकर कक्षक बनाते हैं।
ये कक्षक प्रतिकर्षण को कम करने के लिए $180^{\circ}$ के कोण पर व्यवस्थित होते हैं।
इसलिए,परिणामी आणविक ज्यामिति रैखिक होती है।

(B) बंध कोण कार्बन परमाणु की संकरण अवस्था पर निर्भर करता है।
$sp^3$ संकरण के लिए,बंध कोण $109.5^\circ$ होता है।
$sp^2$ संकरण के लिए,बंध कोण $120^\circ$ होता है।
$sp$ संकरण के लिए,बंध कोण $180^\circ$ होता है।
अतः,जैसे-जैसे संकरण अवस्था $sp^3$ $\rightarrow sp^2$ $\rightarrow sp$ में बदलती है,बंध कोण धीरे-धीरे बढ़ता है।

(D) $Si(CH_3)_4$ में,केंद्रीय सिलिकॉन परमाणु $4$ मिथाइल समूहों से जुड़ा होता है।
चूंकि केंद्रीय $Si$ परमाणु के चारों ओर $4$ बंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म हैं,इसलिए स्टेरिक संख्या $4+0 = 4$ है।
$4$ की स्टेरिक संख्या $sp^3$ संकरण और चतुष्फलकीय ज्यामिति को दर्शाती है।

(C) डाइबोरेन $(B_2H_6)$ में,प्रत्येक बोरॉन परमाणु चार अन्य परमाणुओं (दो टर्मिनल हाइड्रोजन परमाणु और दो ब्रिजिंग हाइड्रोजन परमाणु) से जुड़ा होता है।
संयोजकता आबंध सिद्धांत (Valence Bond Theory) के अनुसार,प्रत्येक बोरॉन परमाणु चार $sp^3$ संकरित कक्षक बनाने के लिए $sp^3$ संकरण से गुजरता है।
इन कक्षकों का उपयोग हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ आबंध बनाने के लिए किया जाता है।

(A) $CH_2 = CH_2$ (एथीन) की ज्यामिति समतलीय (planar) होती है क्योंकि कार्बन परमाणु $sp^2$-संकरित होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप बंध कोण लगभग $120^{\circ}$ होता है।
$(B)$ $HC \equiv CH$ (एथाइन) $sp$-संकरण के कारण रैखिक है।
$(C)$ $BeCl_2$ $sp$-संकरण के कारण रैखिक है।
$(D)$ $CO_2$ $sp$-संकरण के कारण रैखिक है।
अतः,वह यौगिक जिसकी ज्यामिति रैखिक नहीं है,वह $CH_2 = CH_2$ है।

(C) केंद्रीय परमाणु के संकरण को निर्धारित करने के लिए,हम सूत्र का उपयोग करते हैं: $\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [V + M - C + A]$,जहाँ $V$ केंद्रीय परमाणु के संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है,$M$ एकसंयोजक परमाणुओं की संख्या है,$C$ धनायन आवेश है,और $A$ ऋणायन आवेश है।
$1$. $NO_2^+$ के लिए:
केंद्रीय परमाणु $N$ $(V=5)$,$M=0$,$C=1$,$A=0$.
$\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [5 + 0 - 1 + 0] = 2$. संकरण $sp$ है।
$2$. $SF_4$ के लिए:
केंद्रीय परमाणु $S$ $(V=6)$,$M=4$,$C=0$,$A=0$.
$\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [6 + 4 - 0 + 0] = 5$. संकरण $sp^3d$ है।
$3$. $PF_6^-$ के लिए:
केंद्रीय परमाणु $P$ $(V=5)$,$M=6$,$C=0$,$A=1$.
$\text{Steric Number} = \frac{1}{2} [5 + 6 - 0 + 1] = 6$. संकरण $sp^3d^2$ है।
अतः,सही संकरण प्रकार $sp$,$sp^3d$,और $sp^3d^2$ है।

(A) केंद्रीय परमाणु $P$ के पास $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$PF_3$ में,यह $3$ $P-F$ सिग्मा बंध बनाता है और इसके पास $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।
स्टेरिक संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है: $\text{Steric Number} = \text{सिग्मा बंधों की संख्या} + \text{एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या} = 3 + 1 = 4$.
$4$ की स्टेरिक संख्या $sp^3$ संकरण को दर्शाती है।