Hybridisation Questions in Hindi

(A) $sp^3$ संकरण में एक $s$ और तीन $p$ कक्षकों का मिश्रण होकर चार समान $sp^3$ संकर कक्षक बनते हैं जो चतुष्फलकीय कोनों की ओर निर्देशित होते हैं।
$sp^3$ संकरण से प्राप्त सामान्य ज्यामिति में चतुष्फलकीय (उदा.,$CH_4$),त्रिकोणीय पिरामिडीय (उदा.,$NH_3$),और कोणीय (उदा.,$H_2O$) शामिल हैं।
त्रिकोणीय समतलीय,सी-सॉ,$T$-आकार और रेखीय ज्यामिति अन्य प्रकार के संकरण (जैसे $sp^2$,$sp^3d$,या $sp^3d^2$) से जुड़ी होती हैं और $sp^3$ संकरण द्वारा उत्पन्न नहीं होती हैं।

(B) $1$. एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$ में एक कार्बोनिल समूह $(C=O)$ होता है,जिसमें $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु शामिल होता है।
$2$. $C_3H_6$ प्रोपीन $(CH_3-CH=CH_2)$ के रूप में मौजूद हो सकता है,जिसमें $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु होते हैं,या साइक्लोप्रोपेन के रूप में,जहाँ सभी कार्बन $sp^3$ संकरित होते हैं।
$3$. एसिटोनाइट्राइल $(CH_3CN)$ में एक साइनो समूह $(-C \equiv N)$ होता है,जहाँ कार्बन परमाणु $sp$ संकरित होता है।
$4$. $C_2H_3Cl$ (विनाइल क्लोराइड,$CH_2=CHCl$) में $sp^2$ संकरित कार्बन परमाणु होते हैं।
$5$. साइक्लोप्रोपेन $(C_3H_6)$ एक चक्रीय एल्केन है जहाँ प्रत्येक कार्बन परमाणु दो अन्य कार्बन और दो हाइड्रोजन से जुड़ा होता है,जिसके परिणामस्वरूप सभी कार्बन परमाणु $sp^3$ संकरित होते हैं।

(D) $A)$ $Be^{2+}$ के छोटे आकार और उच्च आवेश घनत्व के कारण,इसकी ध्रुवण क्षमता अधिक होती है,जिससे $Be$ और $Cl$ के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी होती है। यह $BeCl_2$ को महत्वपूर्ण सहसंयोजक गुण प्रदान करता है।
$B)$ $Be$ परमाणु की संयोजी कक्षा में केवल $4$ इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो अष्टक नियम को पूरा नहीं करते हैं। इसलिए,यह एक इलेक्ट्रॉन-न्यून अणु है।
$C)$ $BeCl_2$ ठोस अवस्था में एक बहुलक श्रृंखला के रूप में मौजूद होता है और वाष्प अवस्था में द्विलक बना सकता है।
$D)$ ठोस $BeCl_2$ में,$Be$ परमाणु $sp^3$ संकरित होता है (बहुलक संरचना में उपसहसंयोजक बंधन के कारण),और गैसीय अवस्था में यह $sp$ संकरित होता है। अतः,यह कथन कि यह $sp^2$ है,गलत है।

(D) हिस्टामाइन में तीन नाइट्रोजन परमाणु हैं जिन्हें $(I)$,$(II)$,और $(III)$ के रूप में लेबल किया गया है:
$1$. नाइट्रोजन $(I)$ इमिडाज़ोल रिंग का हिस्सा है और एक $H$ परमाणु और दो $C$ परमाणुओं से जुड़ा है। इसके पास एक लोन पेयर है। इसका संकरण $sp^2$ है,जिसके परिणामस्वरूप ट्राइगोनल प्लेनर ज्यामिति होती है।
$2$. नाइट्रोजन $(II)$ इमिडाज़ोल रिंग का हिस्सा है और एक $C$ परमाणु के साथ द्वि-आबंध से जुड़ा है। इसके पास एक लोन पेयर है। इसका संकरण $sp^2$ है,जिसके परिणामस्वरूप ट्राइगोनल प्लेनर ज्यामिति होती है।
$3$. नाइट्रोजन $(III)$ एक एलिफैटिक प्राथमिक एमाइन नाइट्रोजन है जो दो $H$ परमाणुओं और एक $C$ परमाणु से जुड़ा है। इसके पास एक लोन पेयर है। इसका संकरण $sp^3$ है,जिसके परिणामस्वरूप पिरामिडल (टेट्राहेड्रल इलेक्ट्रॉन ज्यामिति) आकार होता है।
चूंकि सभी कथन $(A)$,$(B)$,और $(C)$ सही हैं,इसलिए सही विकल्प $(D)$ है।

(C) $AlCl_3 + 6H_2O \to [Al(H_2O)_6]^{3+} + 3Cl^-$
संकुल आयन $[Al(H_2O)_6]^{3+}$ में,एल्युमीनियम आयन $6$ जल के अणुओं के साथ समन्वित है।
इस अष्टफलकीय संकुल में $Al^{3+}$ का संकरण $sp^3d^2$ है।

(C) संकरण अणुओं की ज्यामिति को समझाने के लिए उपयोग की जाने वाली एक अवधारणा है।
$(ii)$ $NH_3$ और $(iii)$ $PCl_3$ में,केंद्रीय परमाणु अपने ग्राउंड स्टेट इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में ही संकरण करते हैं,क्योंकि उनके पास पहले से ही अर्ध-पूर्ण कक्षक उपलब्ध होते हैं जिनका उपयोग बंध बनाने के लिए किया जाता है।

(A) $S_8$ अणु की संरचना मुकुट (crown) के आकार की होती है।
$I.$ चूंकि सभी $S-S$ बंध एकल सहसंयोजक बंध हैं,इसलिए इसमें कोई $p_{\pi}-p_{\pi}$ बहु-बंध मौजूद नहीं है।
$II.$ प्रत्येक सल्फर परमाणु में $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह पड़ोसी $S$ परमाणुओं के साथ $2$ एकल बंध बनाता है,जिससे प्रत्येक $S$ परमाणु पर $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म शेष रहते हैं। $8$ सल्फर परमाणुओं के साथ,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या $8 \times 2 = 16$ है। अतः,कथन $II$ गलत है।
$III.$ प्रत्येक सल्फर परमाणु $2$ अन्य सल्फर परमाणुओं से बंधा होता है और इसमें $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जिससे स्टेरिक संख्या $4$ प्राप्त होती है। इसलिए,प्रत्येक $S$ परमाणु $sp^3$ संकरित है। यह कथन सही है।
अतः,कथन $I$ और $III$ सत्य हैं।

(B) $SF_6$ में,सल्फर परमाणु $sp^3d^2$ संकरण से गुजरता है।
इस संकरण में एक $s$,तीन $p$,और दो $d$ कक्षक शामिल होते हैं।
शामिल कुल कक्षकों की संख्या $1+3+2 = 6$ है।
$d-$लक्षण का प्रतिशत इस प्रकार गणना की जाती है: $\frac{d-\text{कक्षकों की संख्या}}{\text{कुल कक्षकों की संख्या}} \times 100 = \frac{2}{6} \times 100 = 33.33\% \approx 33\%$.
$SF_6$ की ज्यामिति अष्टफलकीय होती है,जिसमें निकटवर्ती $F-S-F$ बंधों के बीच सभी बंध कोण $90^{\circ}$ होते हैं।

$(A)$ कार्बन परमाणुओं के संकरण को निर्धारित करने के लिए, हम सिग्मा बंधों और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या गिनते हैं।
$1$. $sp^3$ संकरण: $4$ सिग्मा बंध।
$2$. $sp^2$ संकरण: $3$ सिग्मा बंध।
$3$. $sp$ संकरण: $2$ सिग्मा बंध।
विकल्प $A$ में, $CH_2=CH-C\equiv N$:
- पहले कार्बन $(CH_2=)$ के पास $3$ सिग्मा बंध हैं $\rightarrow sp^2$।
- दूसरे कार्बन $(-CH-)$ के पास $3$ सिग्मा बंध हैं $\rightarrow sp^2$।
- तीसरे कार्बन $(-C\equiv)$ के पास $2$ सिग्मा बंध हैं $\rightarrow sp$।
- चौथे कार्बन $(\equiv N)$ के पास $2$ सिग्मा बंध हैं $\rightarrow sp$।
अतः, क्रम $sp^2, sp^2, sp, sp$ है।

(D) बंध कोण $(\theta)$ और संकरित कक्षकों में $s-$ लक्षण की प्रतिशतता $(s\%)$ के बीच का संबंध सूत्र $\cos \theta = \frac{s}{s-1}$ द्वारा दिया जाता है।
$105^o$ के बंध कोण के लिए,$\cos(105^o) \approx -0.2588$ होता है।
इस मान को सूत्र में रखने पर: $-0.2588 = \frac{s}{s-1}$ प्राप्त होता है।
$s$ के लिए हल करने पर: $-0.2588(s-1) = s \implies -0.2588s + 0.2588 = s \implies 1.2588s = 0.2588 \implies s \approx 0.2056$।
यह लगभग $20.56\%$ $s-$ लक्षण के बराबर है।
दिए गए विकल्पों में से,$23 - 25\%$ की सीमा गणना किए गए मान के सबसे निकट है,क्योंकि $H_2O$ $(104.5^o)$ जैसे अणुओं में बंध कोण $sp^3$ संकरण के साथ $25\%$ से थोड़ा कम $s-$ लक्षण रखते हैं।

(A) संकर कक्षक का आकार उसमें मौजूद $s$ और $p$ लक्षण के प्रतिशत पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे $p-$लक्षण बढ़ता है,संकर कक्षक का आकार बढ़ता है।
$sp$ में $p-$लक्षण $50\%$,$sp^2$ में $66.6\%$ और $sp^3$ में $75\%$ होता है।
इसलिए,आकार का बढ़ता क्रम $sp < sp^2 < sp^3$ है।

(A) $1$. $ICl_4^-$ में केंद्रीय परमाणु आयोडीन $(I)$ है।
$2$. $I$ का संयोजी कोश विन्यास $5s^2 5p^5$ है।
$3$. $I$ के चारों ओर इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या: $\frac{1}{2} \times (7 + 4 + 1) = 6$ है।
$4$. यह $sp^3d^2$ संकरण को दर्शाता है।
$5$. $sp^3d^2$ संकरण में,शामिल दो $d-$ कक्षक $d_{z^2}$ और $d_{x^2-y^2}$ हैं,जो अक्षीय स्थितियों पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों के साथ वर्गाकार समतलीय ज्यामिति बनाते हैं।

(C) डाइबोरेन $(B_2H_6)$ में,प्रत्येक बोरॉन परमाणु चार हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
दो हाइड्रोजन परमाणु टर्मिनल होते हैं,जबकि दो ब्रिजिंग हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
प्रत्येक बोरॉन परमाणु $sp^3$ संकरण से गुजरता है और चार $sp^3$ संकरित कक्षक बनाता है।
इनमें से तीन कक्षकों में एक-एक इलेक्ट्रॉन होता है और एक खाली होता है,जो $3c-2e$ (तीन-केंद्रित दो-इलेक्ट्रॉन) बंध बनाने में मदद करता है।

(D) $Si(CH_3)_4$ (टेट्रामिथाइलसिलेन) में,केंद्रीय सिलिकॉन परमाणु चार मिथाइल समूहों से जुड़ा होता है।
सिलिकॉन के पास $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह मिथाइल समूहों के साथ $4$ सिग्मा बंध बनाता है।
स्टेरिक संख्या $4 + 0 = 4$ है,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।
जिस अणु में केंद्रीय परमाणु पर $4$ आबंध युग्म होते हैं और कोई एकाकी युग्म नहीं होता है,उसकी ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है।

(B) ग्रेफाइट में,प्रत्येक कार्बन परमाणु एक षट्कोणीय समतलीय संरचना में तीन अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है,जिसके परिणामस्वरूप $sp^2$ संकरण होता है।
हीरे में,प्रत्येक कार्बन परमाणु एक चतुष्फलकीय ज्यामिति में चार अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3$ संकरण होता है।
अतः,ग्रेफाइट और हीरे में कार्बन का संकरण क्रमशः $sp^2$ और $sp^3$ है।

(D) कार्बन सबऑक्साइड $(C_3O_2)$ की रासायनिक संरचना $O=C=C=C=O$ होती है।
इस अणु में,प्रत्येक कार्बन परमाणु $sp$ संकरित होता है।
केंद्रीय कार्बन परमाणु दो अन्य कार्बन परमाणुओं से बंधा होता है,और अंतिम कार्बन परमाणु एक कार्बन और एक ऑक्सीजन परमाणु से बंधे होते हैं।
$sp$ संकरण के कारण,बंध कोण $180^{\circ}$ होता है,जिसके परिणामस्वरूप एक रेखीय संरचना प्राप्त होती है।

(B) केंद्रीय परमाणु का संकरण सूत्र $H = \frac{1}{2} (V + M - C + A)$ का उपयोग करके ज्ञात किया जा सकता है,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।
$NH_4^+$ के लिए,केंद्रीय परमाणु $N$ है $(V = 5)$,$M = 4$ (चार $H$ परमाणु),$C = 1$ और $A = 0$ है।
$H = \frac{1}{2} (5 + 4 - 1 + 0) = \frac{8}{2} = 4$।
$4$ का मान $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।

(A) $1$. $SO_2$ में,केंद्रीय परमाणु $S$ के पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) और दो बंध युग्म (द्वि-बंध) हैं। स्टेरिक संख्या $1 + 2 = 3$ है,जो $sp^2$ संकरण को दर्शाता है।
$2$. $CH_4$ में,केंद्रीय परमाणु $C$ के पास चार बंध युग्म हैं। स्टेरिक संख्या $4$ है,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।
$3$. $NH_3$ में,केंद्रीय परमाणु $N$ के पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और तीन बंध युग्म हैं। स्टेरिक संख्या $1 + 3 = 4$ है,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।
$4$. $SO_4^{2-}$ में,केंद्रीय परमाणु $S$ के पास चार बंध युग्म हैं। स्टेरिक संख्या $4$ है,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।
अतः,$SO_2$ में $sp^3$ संकरण नहीं है।

(B) परमाणु का संकरण $H = \frac{1}{2} (V + M - C + A)$ सूत्र का उपयोग करके ज्ञात किया जा सकता है,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।
$SO_2$ के लिए,केंद्रीय परमाणु सल्फर $(S)$ है।
$S$ के संयोजी इलेक्ट्रॉन = $6$।
एकसंयोजक परमाणुओं की संख्या ($O$ द्विसंयोजक है) = $0$।
$H = \frac{1}{2} (6 + 0 - 0 + 0) = 3$।
$3$ का स्टेरिक नंबर $sp^2$ संकरण को दर्शाता है।
$SO_2$ में,सल्फर के पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और दो सिग्मा बंध होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^2$ संकरण होता है।

(A) किसी परमाणु का संकरण सूत्र $H = \frac{1}{2}(V + M - C + A)$ का उपयोग करके ज्ञात किया जा सकता है,जहाँ $V$ केंद्रीय परमाणु के संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है,$M$ एकसंयोजक परमाणुओं की संख्या है,$C$ धनायन पर आवेश है और $A$ ऋणायन पर आवेश है।
$SO_3$ के लिए,केंद्रीय परमाणु सल्फर $(S)$ है।
$S$ के संयोजी इलेक्ट्रॉन $(V)$ = $6$ हैं।
एकसंयोजक परमाणुओं की संख्या $(M)$ = $0$ है (क्योंकि ऑक्सीजन द्विसंयोजक है)।
$H = \frac{1}{2}(6 + 0) = 3$ है।
$3$ का संकरण मान $sp^2$ संकरण को दर्शाता है।
अतः,$SO_3$ में सल्फर परमाणु $sp^2$ संकरित है।

(A) केंद्रीय परमाणु का संकरण $H = \frac{1}{2} [V + M - C + A]$ सूत्र का उपयोग करके ज्ञात किया जा सकता है,जहाँ $V$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है,$M$ एकसंयोजक परमाणुओं की संख्या है,$C$ धनायन आवेश है और $A$ ऋणायन आवेश है।
$ClO_4^-$ के लिए: $H = \frac{1}{2} [7 + 0 - 0 + 1] = 4$,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।
$ClO_3^-$ के लिए: $H = \frac{1}{2} [7 + 0 - 0 + 1] = 4$,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।
$ClO_2^-$ के लिए: $H = \frac{1}{2} [7 + 0 - 0 + 1] = 4$,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाता है।
इन तीनों आयनों में क्लोरीन परमाणु एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और आबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण $sp^3$ संकरित होता है।

(C) $XeF_2$ में,केंद्रीय परमाणु $Xe$ के पास $8$ संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $F$ परमाणुओं के साथ $2$ बंध बनाता है और $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) रखता है।
कुल इलेक्ट्रॉन युग्म = $2$ (बंध युग्म) + $3$ (एकाकी युग्म) = $5$.
$5$ इलेक्ट्रॉन युग्मों के लिए,संकरण $sp^3d$ होता है।
$XeF_4$ में,केंद्रीय परमाणु $Xe$,$F$ परमाणुओं के साथ $4$ बंध बनाता है और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है।
कुल इलेक्ट्रॉन युग्म = $4$ (बंध युग्म) + $2$ (एकाकी युग्म) = $6$.
$6$ इलेक्ट्रॉन युग्मों के लिए,संकरण $sp^3d^2$ होता है।
अतः,सही कथन $XeF_2, sp^3d$ है।

(C) $S + 2Cl_2 \to SCl_4$
$SCl_4$ के जल-अपघटन से $H_2SO_3$ $(Y)$ प्राप्त होता है।
$SCl_4 + 3H_2O \to H_2SO_3 + 4HCl$
$Y$ का ऋणायन $SO_3^{2-}$ है।
$SO_3^{2-}$ में,केंद्रीय $S$ परमाणु के पास $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और $3$ आबंध युग्म होते हैं,जिससे $sp^3$ संकरण होता है।
एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण,$SO_3^{2-}$ की आकृति पिरामिडी होती है।

(A) $CH_3^+$ में,कार्बन परमाणु $3$ हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा है और उस पर धनात्मक आवेश है,जिसके परिणामस्वरूप $3$ सिग्मा बंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं। स्टेरिक संख्या $3$ है,जो $sp^2$ संकरण को दर्शाती है।
$CH_4$ में,कार्बन परमाणु $4$ हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा है,जिसके परिणामस्वरूप $4$ सिग्मा बंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं। स्टेरिक संख्या $4$ है,जो $sp^3$ संकरण को दर्शाती है।

(D) बेंजीन $(C_{6}H_{6})$ में $6$ कार्बन परमाणु होते हैं,जिनमें से प्रत्येक $sp^{2}$ संकरित होता है।
प्रत्येक $sp^{2}$ संकरित कार्बन परमाणु $3$ $sp^{2}$ संकरित कक्षक बनाता है।
अतः,बेंजीन के एक अणु में कुल $sp^{2}$ संकरित कक्षकों की संख्या $6 \times 3 = 18$ है।

(N/A) संकरण को थोड़ी भिन्न ऊर्जा वाले परमाणु कक्षकों के आपस में मिश्रित होने की प्रक्रिया के रूप में परिभाषित किया जाता है,जिससे समान ऊर्जा और आकार वाले कक्षकों का एक नया समूह बनता है।
$1$. $sp$ संकरित कक्षकों की आकृति: $sp$ संकरित कक्षक एक $s$ और एक $p$ कक्षक के मिश्रण से बनते हैं। इनकी आकृति रेखीय होती है और बंध कोण $180^{\circ}$ होता है।
$2$. $sp^{2}$ संकरित कक्षकों की आकृति: $sp^{2}$ संकरित कक्षक एक $s$ और दो $p$ कक्षकों के मिश्रण से बनते हैं। ये त्रिकोणीय समतलीय व्यवस्था में होते हैं और बंध कोण $120^{\circ}$ होता है।
$3$. $sp^{3}$ संकरित कक्षकों की आकृति: $sp^{3}$ संकरित कक्षक एक $s$ और तीन $p$ कक्षकों के मिश्रण से बनते हैं। ये चतुष्फलकीय ज्यामिति में व्यवस्थित होते हैं और बंध कोण $109.5^{\circ}$ होता है।

(N/A) $AlCl_{3}$ में,एल्युमीनियम परमाणु $sp^{2}$ संकरित अवस्था में होता है,जिसके परिणामस्वरूप त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
जब $AlCl_{3}$,$Cl^{-}$ के साथ अभिक्रिया करके $AlCl_{4}^{-}$ बनाता है,तो क्लोराइड आयन से एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म एल्युमीनियम परमाणु के रिक्त $3p_{z}$ कक्षक में दान किया जाता है।
परिणामस्वरूप,$Al$ परमाणु का संकरण $sp^{2}$ से बदलकर $sp^{3}$ हो जाता है,और ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय से बदलकर चतुष्फलकीय हो जाती है।

(N/A) $BF_{3}$ में,बोरॉन परमाणु $sp^{2}$ संकरित होता है। इसमें एक रिक्त $2p_{z}$ कक्षक होता है।
$NH_{3}$ में,नाइट्रोजन परमाणु $sp^{3}$ संकरित होता है,जिसके पास इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म (lone pair) होता है।
अभिक्रिया के दौरान,नाइट्रोजन परमाणु से एकाकी युग्म को बोरॉन परमाणु के रिक्त $2p_{z}$ कक्षक में दान किया जाता है,जिससे एक उपसहसंयोजक बंध बनता है।
परिणामस्वरूप,बोरॉन परमाणु चार बंध युग्मों को समायोजित करने के लिए अपने संकरण को $sp^{2}$ से बदलकर $sp^{3}$ कर लेता है।
नाइट्रोजन परमाणु का संकरण $sp^{3}$ ही रहता है क्योंकि यह अभी भी चार इलेक्ट्रॉन डोमेन (तीन बंध युग्म और एक एकाकी युग्म) बनाए रखता है।

(N/A) $C_1$ और $C_2$ दोनों $sp^3$ संकरित हैं।
$(b)$ $C_1$ $sp^3$ संकरित है,जबकि $C_2$ और $C_3$ $sp^2$ संकरित हैं।
$(c)$ $C_1$ और $C_2$ दोनों $sp^3$ संकरित हैं।
$(d)$ $C_1$ $sp^3$ संकरित है और $C_2$ $sp^2$ संकरित है।
$(e)$ $C_1$ $sp^3$ संकरित है और $C_2$ $sp^2$ संकरित है।

(N/A) फास्फोरस $(Z=15)$ की मूल अवस्था और उत्तेजित अवस्था के बाहरी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार हैं:
मूल अवस्था: $3s^{2} 3p^{3}$
उत्तेजित अवस्था: $3s^{1} 3p^{3} 3d^{1}$
उत्तेजित अवस्था में फास्फोरस परमाणु $sp^{3}d$ संकरित होता है। ये कक्षक पांच $Cl$ परमाणुओं द्वारा दान किए गए इलेक्ट्रॉन युग्मों द्वारा भरे जाते हैं और $PCl_{5}$ बनाते हैं।
पांच $sp^{3}d$ संकर कक्षक त्रिकोणीय द्वि-पिरामिड के पांच कोनों की ओर निर्देशित होते हैं।
$PCl_{5}$ में पांच $P-Cl$ सिग्मा बंध होते हैं। तीन $P-Cl$ बंध एक ही तल में होते हैं और एक-दूसरे के साथ $120^{\circ}$ का कोण बनाते हैं। इन्हें निरक्षीय (equatorial) बंध कहा जाता है।
शेष दो $P-Cl$ बंध निरक्षीय तल के ऊपर और नीचे होते हैं और तल के साथ $90^{\circ}$ का कोण बनाते हैं। इन्हें अक्षीय (axial) बंध कहा जाता है।
चूंकि अक्षीय बंध युग्म,तीन निरक्षीय बंध युग्मों से अधिक प्रतिकर्षण का अनुभव करते हैं,इसलिए अक्षीय बंध निरक्षीय बंधों की तुलना में थोड़े लंबे होते हैं।

(N/A) $(i)$ $BF_3$: $BF_3$ में बोरॉन $sp^2$ संकरित है। इसकी ज्यामिति समतलीय त्रिकोणीय होती है। बोरॉन के तीन $sp^2$ संकर कक्षक तीन फ्लोरीन परमाणुओं के $p$-कक्षकों के साथ अतिव्यापन करते हैं।
$(ii)$ $BH_4^-$: $BH_4^-$ में बोरॉन $sp^3$ संकरित है। इसकी ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है,जिसमें बोरॉन के चार $sp^3$ संकर कक्षक चार हाइड्रोजन परमाणुओं के $1s$ कक्षकों के साथ अतिव्यापन करते हैं।

(A) कार्बन की संकरण अवस्था कार्बन परमाणु के चारों ओर सिग्मा बंधों और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या से निर्धारित होती है।
$(a)$ $CO_3^{2-}$ में,कार्बन परमाणु तीन ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ एक द्वि-बंध और दो एकल बंधों (अनुनाद संकर) द्वारा जुड़ा होता है। इसमें $3$ सिग्मा बंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^2$ संकरण होता है।
$(b)$ हीरे में,प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ एकल सहसंयोजक बंधों द्वारा जुड़ा होता है। इसमें $4$ सिग्मा बंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3$ संकरण होता है।
$(c)$ ग्रेफाइट में,प्रत्येक कार्बन परमाणु एक षट्कोणीय समतलीय परत में तीन अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ जुड़ा होता है। इसमें $3$ सिग्मा बंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^2$ संकरण होता है।

(N/A) $BF_{3}$ में $B-F$ बंध लंबाई $BF_{4}^{-}$ में $B-F$ बंध लंबाई से छोटी होती है。
$BF_{3}$ एक इलेक्ट्रॉन-न्यून प्रजाति है। बोरॉन पर एक रिक्त $p$-कक्षक होने के कारण, फ्लोरीन और बोरॉन परमाणु इस कमी को दूर करने के लिए $p\pi-p\pi$ बैक-बॉन्डिंग करते हैं। यह $B-F$ बंध को आंशिक द्वि-बंध गुण प्रदान करता है。
यह द्वि-बंध गुण $BF_{3}$ $(130 \ pm)$ में बंध लंबाई को छोटा कर देता है。
हालाँकि, जब $BF_{3}$ फ्लोराइड आयन के साथ समन्वय करता है, तो संकरण $sp^{2}$ ($BF_{3}$ में) से बदलकर $sp^{3}$ ($BF_{4}^{-}$ में) हो जाता है。
बोरॉन अब $4 \sigma$ बंध बनाता है और द्वि-बंध गुण समाप्त हो जाता है। यह $BF_{4}^{-}$ आयन में $143 \ pm$ की $B-F$ बंध लंबाई का कारण है。

(N/A) $H_2C=O$: कार्बन परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं और एक ऑक्सीजन परमाणु के साथ द्वि-आबंध द्वारा जुड़ा है। इसमें $3$ सिग्मा आबंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^2$ संकरण होता है। इसकी आकृति त्रिकोणीय समतलीय है।
$(b)$ $CH_3F$: कार्बन परमाणु तीन हाइड्रोजन परमाणुओं और एक फ्लोरीन परमाणु के साथ एकल आबंध द्वारा जुड़ा है। इसमें $4$ सिग्मा आबंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3$ संकरण होता है। इसकी आकृति चतुष्फलकीय है।
$(c)$ $HC \equiv N$: कार्बन परमाणु एक हाइड्रोजन परमाणु के साथ एकल आबंध और एक नाइट्रोजन परमाणु के साथ त्रि-आबंध द्वारा जुड़ा है। इसमें $2$ सिग्मा आबंध और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp$ संकरण होता है। इसकी आकृति रेखीय है।

(B) ग्रेफाइट में,प्रत्येक कार्बन परमाणु एक षट्कोणीय समतलीय व्यवस्था में तीन अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंध द्वारा जुड़ा होता है।
प्रत्येक कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित कक्षकों का उपयोग करके तीन सिग्मा बंध बनाता है।
प्रत्येक कार्बन परमाणु का चौथा संयोजी इलेक्ट्रॉन एक असंकरित $p$-कक्षक में रहता है,जो $\pi$-बंध में भाग लेता है।
इसलिए,ग्रेफाइट में $C$ परमाणु का संकरण $sp^2$ है।

(N/A) सहसंयोजक बंध परमाणु कक्षकों के अतिव्यापन द्वारा बनता है।
हाइड्रोजन का अणु दो $H$ परमाणुओं के $1s$ कक्षकों के अतिव्यापन के कारण बनता है।
$CH_4$,$NH_3$ और $H_2O$ जैसे बहुपरमाणुक अणुओं के मामले में,बंध निर्माण के अलावा अणुओं की ज्यामिति भी महत्वपूर्ण है।
$CH_4$ में,आकार चतुष्फलकीय है और $H-C-H$ बंध कोण $109.5^{\circ}$ है। $NH_3$ का आकार पिरामिडीय है।
इन दिशात्मक गुणों को समझाने के लिए,परमाणु कक्षकों के संकरण की अवधारणा आवश्यक है।

(N/A) $CH_{4}$,$NH_{3}$ और $H_{2}O$ जैसे बहुपरमाणुक अणुओं की विशिष्ट ज्यामितीय आकृतियों को समझाने के लिए,पॉलिंग ने संकरण की अवधारणा प्रस्तुत की।
परिभाषा: थोड़ी भिन्न ऊर्जा वाली परमाणु कक्षकों के आपस में मिश्रित होने की प्रक्रिया,जिससे उनकी ऊर्जा का पुनर्वितरण होता है और समान ऊर्जा और आकार वाली कक्षकों का एक नया सेट बनता है,उसे संकरण कहा जाता है।
उदाहरण: $CH_{4}$ में,कार्बन परमाणु $sp^{3}$ संकरण से गुजरता है,जहाँ एक $2s$ कक्षक और तीन $2p$ कक्षक मिलकर चार समान $sp^{3}$ संकर कक्षक बनाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप चतुष्फलकीय ज्यामिति प्राप्त होती है।

(N/A) $CH_4$,$NH_3$ और $H_2O$ जैसे बहुपरमाण्वीय अणुओं के विशिष्ट ज्यामितीय आकारों को समझाने के लिए,पॉलिंग ने परमाणु कक्षकों के संकरण की अवधारणा प्रस्तुत की।
पॉलिंग की परिभाषा: उनके अनुसार,परमाणु कक्षक मिलकर समान ऊर्जा वाले कक्षकों का एक सेट बनाते हैं,जिन्हें 'संकर कक्षक' (hybrid orbitals) कहा जाता है।
शुद्ध कक्षकों के बजाय इन संकर कक्षकों का उपयोग बंध निर्माण में किया जाता है। समान ऊर्जा और समान आकार वाले कक्षकों के नए सेट के निर्माण की इस प्रक्रिया को 'संकरण' (hybridization) कहते हैं।
उदाहरण: कार्बन का एक $2s$ और तीन $2p$ कक्षक मिश्रित होकर संकरित होते हैं और समान आकार के चार नए $sp^3$ संकर कक्षक बनाते हैं।

(N/A) संकरण की मुख्य विशेषताएँ निम्नलिखित हैं:
$i$. संकरित कक्षकों की संख्या उन परमाणु कक्षकों की संख्या के बराबर होती है जो संकरण में भाग लेते हैं।
$ii$. संकरित कक्षक ऊर्जा और आकार में हमेशा समान होते हैं।
$iii$. संकर कक्षक शुद्ध परमाणु कक्षकों की तुलना में स्थिर बंध बनाने में अधिक प्रभावी होते हैं।
$iv$. ये संकर कक्षक अंतरिक्ष में एक पसंदीदा दिशा में निर्देशित होते हैं ताकि इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच न्यूनतम प्रतिकर्षण हो और इस प्रकार एक स्थिर व्यवस्था प्राप्त हो सके।
इसलिए,संकरण का प्रकार अणुओं की ज्यामिति (geometry) को इंगित करता है।

(B) संकरण के लिए आवश्यकताएं इस प्रकार हैं:
$1$. परमाणु के संयोजकता कोश में उपस्थित कक्षक संकरित होते हैं।
$2$. संकरण में भाग लेने वाले कक्षकों की ऊर्जा लगभग समान होनी चाहिए।
$3$. संकरण से पहले इलेक्ट्रॉन का उत्तेजन (promotion) एक अनिवार्य शर्त नहीं है।
$4$. यह आवश्यक नहीं है कि केवल अर्ध-भरे कक्षक ही संकरण में भाग लें; कुछ मामलों में,संयोजकता कोश के पूर्ण भरे हुए कक्षक भी संकरण में भाग लेते हैं।

(N/A)

परमाण्वीय कक्षक	संकर कक्षक
परमाण्वीय कक्षकों की ऊर्जा अलग-अलग होती है।	संकर कक्षक समान प्रकार के और समान ऊर्जा वाले होते हैं।
परमाण्वीय कक्षकों के आकार अलग-अलग होते हैं।	संकर कक्षकों का आकार समान होता है।
परमाण्वीय कक्षक $\sigma$ और $\pi$ दोनों प्रकार के बंध बना सकते हैं।	संकर कक्षक केवल $\sigma$ बंध बनाते हैं।
बंध बनने से पहले परमाण्वीय कक्षक संकरण से गुजरते हैं।	संकर कक्षक सीधे बंध निर्माण में भाग लेते हैं।
परमाण्वीय कक्षकों में एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हो सकते हैं।	संकर कक्षकों में एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हो सकते हैं या वे बंध में भाग ले सकते हैं।
उत्तेजित अवस्था में परमाण्वीय कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का पुनर्विन्यास संभव है।	संकरण के बाद,इलेक्ट्रॉन विन्यास स्थिर रहता है।

(N/A) $sp$ कक्षक: दो $sp$ संकरित कक्षक एक सीधी रेखा में विपरीत दिशाओं में अभिविन्यस्त होते हैं,जिनके बीच का कोण $180^{\circ}$ होता है।
$sp^2$ कक्षक: ये तीन $sp^2$ संकरित कक्षक त्रिकोणीय समतलीय व्यवस्था में,उनके बीच $120^{\circ}$ के कोण पर सममित रूप से अभिविन्यस्त होते हैं।
$sp^3$ संकरण: चार $sp^3$ संकरित कक्षक एक नियमित चतुष्फलक के चार कोनों की ओर निर्देशित होते हैं। किन्हीं भी दो $sp^3$ संकरित कक्षकों के बीच का कोण $109^{\circ} 28^{\prime}$ होता है।

(N/A) गैसीय अवस्था में,$AlCl_3$ एक डाइमर $Al_2Cl_6$ के रूप में मौजूद होता है,जहाँ प्रत्येक $Al$ परमाणु $sp^3$ संकरित होता है।
अभिक्रिया $AlCl_3 + Cl^{-} \to AlCl_4^-$ में,उत्पाद $AlCl_4^-$ में भी $Al$ परमाणु $sp^3$ संकरण प्रदर्शित करता है।
अतः,इस अभिक्रिया के दौरान $Al$ परमाणु के संकरण में कोई परिवर्तन नहीं होता है।

(N/A) $BF_3$ में $B$ का संकरण $sp^2$ है,लेकिन $F_3B \cdot NH_3$ में $B$ का संकरण $sp^3$ में बदल जाता है।
$NH_3$ में $N$ का संकरण $sp^3$ है,और यह $F_3B \cdot NH_3$ में भी $sp^3$ ही रहता है।
अतः,$B$ परमाणु का संकरण $sp^2$ से $sp^3$ में बदल जाता है,जबकि $N$ परमाणु का संकरण $sp^3$ ही रहता है।

परिभाषा: एक ही परमाणु के एक $s$ कक्षक और एक $p$ कक्षक के मिश्रण से दो समान संकर कक्षकों के बनने की प्रक्रिया को $sp$-संकरण कहा जाता है।
विशेषताएँ:
- प्रत्येक $sp$-संकर कक्षक में $50\%$ $s$-लक्षण और $50\%$ $p$-लक्षण देखा जाता है।
- दोनों समान $sp$-संकर कक्षक $Z$-अक्ष पर एक-दूसरे के विपरीत दिशा में $180^{\circ}$ के कोण पर व्यवस्थित होते हैं।
- दो $sp$-संकर कक्षक $Z$-अक्ष के अनुदिश विपरीत दिशाओं में बड़े धनात्मक लोब और छोटे ऋणात्मक लोब के साथ इंगित करते हैं। यह अधिक प्रभावी अतिव्यापन प्रदान करता है,जिसके परिणामस्वरूप मजबूत बंध बनते हैं।
- ऐसा अणु जिसमें केंद्रीय परमाणु $sp$-संकरित होता है और सीधे दो अन्य परमाणुओं से जुड़ा होता है,उसकी ज्यामिति रेखीय होती है।

(N/A) $BeCl_{2}$ में,$Be$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[He] 2s^{2}$ है।
यह उत्तेजित अवस्था $Be^{*}: [He] 2s^{1} 2p^{1}$ बनाता है।
उत्तेजित अवस्था में $Be$ की द्विसंयोजकता $2s$ कक्षक में एक इलेक्ट्रॉन और $2p$ कक्षक में एक इलेक्ट्रॉन होने के कारण होती है।
उत्तेजित $Be$ का एक $2s$ और एक $2p$ कक्षक संकरणित होकर दो $sp$ संकर कक्षक बनाते हैं।
ये दो $sp$ संकर कक्षक विपरीत दिशाओं में अभिविन्यस्त होते हैं,जिससे $180^{\circ}$ का कोण बनता है।
$Cl$ परमाणु का विन्यास $[Ne] 3s^{2} 3p_{x}^{2} 3p_{y}^{2} 3p_{z}^{1}$ है।
$Be$ का प्रत्येक $sp$ संकर कक्षक क्लोरीन $(Cl)$ परमाणु के $3p_{z}$ कक्षक के साथ $z$-अक्ष के अनुदिश अतिव्यापन करके दो $Be-Cl$ $\sigma$ बंध बनाता है।
इस अक्षीय अतिव्यापन के परिणामस्वरूप $BeCl_{2}$ अणु की आकृति रेखीय होती है।

(N/A) $BeCl_{2}$ में,$Be$ का मूल अवस्था इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[He] 2s^{2}$ है।
दो बंध बनाने के लिए,$Be$ उत्तेजित होकर $Be^{*}$ में परिवर्तित हो जाता है,जिसका विन्यास $[He] 2s^{1} 2p^{1}$ होता है।
उत्तेजित $Be$ परमाणु का एक $2s$ और एक $2p$ कक्षक $sp$ संकरण से गुजरकर दो समान $sp$ संकर कक्षक बनाते हैं।
ये दो $sp$ संकर कक्षक प्रतिकर्षण को कम करने के लिए विपरीत दिशाओं में व्यवस्थित होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $180^{\circ}$ का बंध कोण प्राप्त होता है।
$Be$ का प्रत्येक $sp$ संकर कक्षक क्लोरीन $(Cl)$ परमाणु के अर्ध-पूर्ण $3p_{z}$ कक्षक के साथ अक्षीय रूप से अतिव्यापन (overlap) करता है,जिससे दो $Be-Cl$ $\sigma$ बंध बनते हैं।
दो $sp$ संकर कक्षकों की इस रैखिक व्यवस्था के कारण,$BeCl_{2}$ अणु रैखिक ज्यामिति प्राप्त करता है।

(N/A) परिभाषा: एक परमाणु की समान ऊर्जा वाली एक $ns$ कक्षक और दो $np$ कक्षकों के मिश्रण से तीन समान ऊर्जा और आकार वाली नई कक्षकों के बनने की प्रक्रिया को $sp^{2}$ संकरण कहते हैं। इस प्रकार बनी कक्षकों को $sp^{2}$ संकरित कक्षक कहा जाता है।
विशेषताएँ:
$1$. प्रत्येक $sp^{2}$ संकरित कक्षक में $33.3\%$ $s$-लक्षण और $66.6\%$ $p$-लक्षण होता है।
$2$. तीनों $sp^{2}$ संकरित कक्षक प्रतिकर्षण को कम करने के लिए एक-दूसरे से $120^{\circ}$ के कोण पर व्यवस्थित होते हैं,जिससे त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
$3$. प्रत्येक $sp^{2}$ संकरित कक्षक में एक बड़ा धनात्मक लोब और एक छोटा ऋणात्मक लोब होता है।
$4$. ये संकरित कक्षक अन्य परमाणु की $s$,$p$ या संकरित कक्षकों के साथ अतिव्यापन करके $\sigma$ बंध बनाते हैं।
$5$. इस प्रकार बने तीनों $\sigma$ बंध एक ही तल में $120^{\circ}$ के कोण पर व्यवस्थित होते हैं।

(N/A) $sp^2$ संकरण में,एक $s$ कक्षक और दो $p$ कक्षक आपस में मिश्रित होकर तीन समान $sp^2$ संकरित कक्षक बनाते हैं।
उदाहरण: $BCl_3$ अणु।
बोरॉन $(Z=5)$ का मूल अवस्था में इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[He] 2s^2 2p^1$ है। उत्तेजित अवस्था में,एक $2s$ इलेक्ट्रॉन $2p$ कक्षक में चला जाता है,जिससे $[He] 2s^1 2p_x^1 2p_y^1$ विन्यास प्राप्त होता है।
ये तीनों कक्षक $(2s, 2p_x, 2p_y)$ $sp^2$ संकरण द्वारा तीन $sp^2$ संकरित कक्षक बनाते हैं। ये कक्षक $120^{\circ}$ के कोण पर त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति में व्यवस्थित होते हैं।
ये तीनों $sp^2$ संकरित कक्षक क्लोरीन परमाणु के अर्ध-पूर्ण $3p$ कक्षक के साथ अतिव्यापन करके तीन $B-Cl$ $\sigma$ बंध बनाते हैं। इस प्रकार,$BCl_3$ की ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय होती है और $Cl-B-Cl$ बंध कोण $120^{\circ}$ होता है।

(N/A) मूल अवस्था में,बोरॉन $(Z=5)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $B: [He] 2s^{2} 2p^{1}$ है।
उत्तेजित अवस्था में,$2s$ कक्षक से एक इलेक्ट्रॉन $2p$ कक्षक में चला जाता है,जिससे $B^{*}: [He] 2s^{1} 2p_{x}^{1} 2p_{y}^{1}$ विन्यास प्राप्त होता है।
अब बोरॉन के पास तीन अर्ध-पूर्ण कक्षक $(2s, 2p_{x}, 2p_{y})$ होते हैं,जो $sp^{2}$ संकरण द्वारा तीन समान $sp^{2}$ संकरित कक्षक बनाते हैं।
ये तीन $sp^{2}$ संकरित कक्षक $120^{\circ}$ के कोण पर त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति में व्यवस्थित होते हैं।
इनमें से प्रत्येक $sp^{2}$ संकरित कक्षक क्लोरीन परमाणु के अर्ध-पूर्ण $3p$ कक्षक के साथ अतिव्यापन करके तीन $B-Cl$ $\sigma$ बंध बनाता है।
अतः,$BCl_{3}$ की आकृति त्रिकोणीय समतलीय होती है और $Cl-B-Cl$ बंध कोण $120^{\circ}$ होता है।