Hydrogen bonding Questions in Hindi

(B) . सही: हाइड्रोजन बंधन तब होता है जब $H$ अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणुओं जैसे $F, O,$ या $N$ के साथ सहसंयोजक रूप से बंधा होता है।
$B$. गलत: $o$-नाइट्रोफिनोल अंतः-आणविक $H$-बंधन प्रदर्शित करता है,अंतर-आणविक नहीं।
$C$. गलत: $HF$ अंतर-आणविक $H$-बंधन प्रदर्शित करता है,अंतः-आणविक नहीं।
$D$. सही: $H$-बंधन का परिमाण भौतिक अवस्था (जैसे,ठोस बनाम तरल) से प्रभावित होता है।
$E$. सही: $H$-बंधन गलनांक,क्वथनांक और घुलनशीलता जैसे भौतिक गुणों को काफी प्रभावित करता है।
इसलिए,कथन $A, D,$ और $E$ सही हैं।

(A) हाइड्रोजन आबंधन उन अणुओं में होता है जहाँ हाइड्रोजन $F, O,$ या $N$ जैसे अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु के साथ सहसंयोजक रूप से बंधा होता है।
$1$. $CH_3OH$: $-OH$ समूह होता है,$H$-आबंधन प्रदर्शित करता है।
$2$. $H_2O$: $O-H$ बंध होता है,$H$-आबंधन प्रदर्शित करता है।
$3$. $C_2H_6$: केवल $C-H$ बंध होते हैं,$H$-आबंधन नहीं होता।
$4$. $C_6H_6$: केवल $C-H$ बंध होते हैं,$H$-आबंधन नहीं होता।
$5$. $\text{o-nitrophenol}$: $-OH$ और $-NO_2$ समूह होते हैं,अंतःअणुक $H$-आबंधन प्रदर्शित करता है।
$6$. $HF$: $H-F$ बंध होता है,$H$-आबंधन प्रदर्शित करता है।
$7$. $NH_3$: $N-H$ बंध होते हैं,$H$-आबंधन प्रदर्शित करता है।
कुल $H$-आबंधन प्रदर्शित करने वाले अणु $CH_3OH, H_2O, \text{o-nitrophenol}, HF, NH_3$ हैं,जिनकी संख्या $5$ है।

(D) अंतःआण्विक हाइड्रोजन बंधन एक ही अणु के भीतर तब होता है जब एक हाइड्रोजन परमाणु एक अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु (जैसे $O$,$N$,या $F$) से बंधा होता है और साथ ही उसी अणु के भीतर किसी अन्य विद्युत ऋणात्मक परमाणु की ओर आकर्षित होता है।
$o$-नाइट्रोफिनोल में,हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ और नाइट्रो समूह $(-NO_2)$ आसन्न स्थितियों (ऑर्थो स्थिति) पर होते हैं। यह $-OH$ समूह के हाइड्रोजन परमाणु को $-NO_2$ समूह के ऑक्सीजन परमाणुओं में से एक के साथ हाइड्रोजन बंधन बनाने की अनुमति देता है,जिसके परिणामस्वरूप एक स्थिर छह-सदस्यीय वलय संरचना बनती है।
इसलिए,$o$-नाइट्रोफिनोल में अंतःआण्विक हाइड्रोजन बंधन उपस्थित होता है।

(D) $o$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड (सैलिसिलिक एसिड) अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जो अन्य अणुओं के साथ अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन बनाने की इसकी क्षमता को कम करता है।
$p$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जिससे अणुओं का जुड़ाव होता है और परिणामस्वरूप इसका क्वथनांक अधिक होता है।
अतः,$Statement-1$ असत्य है क्योंकि $p$-हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड का क्वथनांक अधिक होता है,और $Statement-2$ सत्य है।

(C) $H$-बंधन के कारण खुली क्रिस्टल संरचना होने से बर्फ का घनत्व पानी से कम होता है।
जलीय घोल में $1^{\circ}$ एमाइन की क्षारीयता $3^{\circ}$ एमाइन से अधिक होती है क्योंकि प्रोटोनेशन के बाद बनने वाला संयुग्मी अम्ल $(R-NH_3^+)$ $H_2O$ अणुओं के साथ $H$-बंधन (सॉल्वेशन) द्वारा स्थिर हो जाता है। तृतीयक एमाइन में,त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण यह स्थिरीकरण बहुत कम होता है।
बेंजीन में एसिटिक एसिड का द्विलकीकरण अंतर-आणविक $H$-बंधन के कारण होता है,जो एक चक्रीय द्विलक बनाता है।
फॉर्मिक एसिड,एसिटिक एसिड से अधिक अम्लीय होता है क्योंकि एसिटिक एसिड में मौजूद मिथाइल समूह का इलेक्ट्रॉन-दाता प्रेरणिक प्रभाव ($+I$ प्रभाव) कार्बोक्सिलेट आयन को अस्थिर करता है। यह घटना मुख्य रूप से $H$-बंधन के कारण नहीं है।
अतः,$H$-बंधन से जुड़ी घटनाएं $(A)$,$(B)$ और $(D)$ हैं।
इसलिए,सही विकल्प $(A, B, D)$ है।

(C) भाप में वाष्पशीलता उन यौगिकों में देखी जाती है जो अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करते हैं,जो अंतःआणविक आकर्षण बलों को कम करते हैं और वाष्पशीलता को बढ़ाते हैं।
$(A)$ $o$-नाइट्रोफिनोल $-OH$ समूह और $-NO_2$ समूह के बीच अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है।
$(B)$ $o$-नाइट्रोऐनिलीन $-NH_2$ समूह और $-NO_2$ समूह के बीच अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है।
$(C)$ $p$-ऐमीनोफिनोल और $(D)$ $p$-हाइड्रोक्विनोन मजबूत अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करते हैं,जिससे क्वथनांक अधिक और वाष्पशीलता कम हो जाती है।
अतः,यौगिक $(A)$ और $(B)$ भाप में वाष्पशील हैं।

(B) बेंजीन जैसे अध्रुवीय विलायकों में,एसिटिक एसिड के अणु अंतर-आणविक संयोजन के माध्यम से डाइमर बनाते हैं।
यह संयोजन दो एसिटिक एसिड अणुओं के बीच $2$ हाइड्रोजन बंध बनने के कारण होता है।
इसके परिणामस्वरूप असामान्य आणविक द्रव्यमान प्राप्त होता है,जो एसिटिक एसिड के वास्तविक आणविक द्रव्यमान का दोगुना होता है।

(B) अंतराण्विक हाइड्रोजन बंधन उन यौगिकों में होता है जहाँ हाइड्रोजन $O$,$N$ या $F$ जैसे अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु से जुड़ा होता है।
$1$. $\text{फिनोल}$ $(C_6H_5OH)$ में $-OH$ समूह होता है,जो हाइड्रोजन बंधन बनाता है।
$2$. $\text{ब्यूटेन}-1-\text{ओल}$ $(CH_3CH_2CH_2CH_2OH)$ में भी $-OH$ समूह होता है।
$3$. $\text{एथॉक्सी}$ $\text{एथेन}$ $(CH_3CH_2OCH_2CH_3)$ एक ईथर है,जिसमें ऑक्सीजन से सीधे जुड़ा हाइड्रोजन नहीं होता है।
$4$. $\text{ब्यूटेन}$ $(C_4H_{10})$ एक हाइड्रोकार्बन है जिसमें केवल $C-C$ और $C-H$ बंधन होते हैं,इसलिए यह हाइड्रोजन बंधन नहीं बना सकता है।

(C) अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन उन अणुओं में होता है जहाँ हाइड्रोजन परमाणु $F$,$O$ या $N$ जैसे अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु से सहसंयोजक रूप से जुड़ा होता है।
$H_2O$,$NH_3$ और $HF$ में,हाइड्रोजन परमाणु क्रमशः $O$,$N$ और $F$ से जुड़ा होता है,जिससे हाइड्रोजन बंधन संभव होता है।
$Br_2$ में,अणु दो ब्रोमीन परमाणुओं से बना होता है। चूंकि इसमें कोई हाइड्रोजन परमाणु अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु से नहीं जुड़ा है,इसलिए $Br_2$ अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन नहीं बना सकता है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(A) हाइड्रोजन बंधन तब होता है जब एक हाइड्रोजन परमाणु अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु (जैसे $N$,$O$,या $F$) से सहसंयोजक रूप से बंधा होता है।
$NH_3$ में,हाइड्रोजन परमाणु एक अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक नाइट्रोजन परमाणु से बंधे होते हैं,जिससे यह अन्य $NH_3$ अणुओं के साथ अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन बना सकता है।
$C_2H_6$ (एथेन) अध्रुवीय है और इसमें ऐसे बंधनों का अभाव है।
$H_2S$ महत्वपूर्ण हाइड्रोजन बंधन नहीं बनाता है क्योंकि सल्फर पर्याप्त विद्युत ऋणात्मक नहीं है।
$CH_3-O-CH_3$ (डाइमिथाइल ईथर) में एक ऑक्सीजन परमाणु होता है लेकिन इसमें सीधे उससे जुड़ा कोई हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है,इसलिए यह स्वयं के साथ हाइड्रोजन बंधन नहीं बना सकता है।

(B) अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन तब होता है जब अणु के भीतर पांच-सदस्यीय या छह-सदस्यीय स्थिर वलय (ring) बनती है।
बेंजोइक एसिड,बेंज़ैल्डिहाइड और फिनोल में ऐसी वलय बनाने के लिए आवश्यक संरचनात्मक व्यवस्था नहीं होती है,इसलिए वे अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन नहीं बना सकते हैं।
सैलिसिलैल्डिहाइड के मामले में,हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ के ऑर्थो स्थान पर होता है। यह निकटता हाइड्रॉक्सिल समूह के हाइड्रोजन परमाणु को कार्बोनिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु के साथ हाइड्रोजन बंधन बनाने की अनुमति देती है,जिसके परिणामस्वरूप नीचे दिखाए अनुसार एक स्थिर छह-सदस्यीय वलय बनती है:
(Image: $231309-$s)

(C) अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन के लिए $N$,$O$ या $F$ जैसे अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु के साथ सहसंयोजक रूप से बंधे हाइड्रोजन परमाणु की आवश्यकता होती है।
ट्राइमिथाइलएमाइन,$N(CH_3)_3$,में केवल $C-N$ बंध होते हैं और इसमें कोई $N-H$ बंध नहीं होता है।
इसलिए,यह हाइड्रोजन बंध दाता के रूप में कार्य नहीं कर सकता है और यह अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित नहीं करता है।

(D) अंतःअणुक (intramolecular) हाइड्रोजन बंधन एक ही अणु के भीतर होता है।
$Ethylene \ glycol$ $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ में,एक हाइड्रॉक्सिल समूह का हाइड्रोजन परमाणु उसी अणु के दूसरे हाइड्रॉक्सिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु के साथ हाइड्रोजन बंधन बनाता है।
अमोनिया $(NH_3)$,हाइड्रोजन फ्लोराइड $(HF)$,और जल $(H_2O)$ अंतरा-अणुक (intermolecular) हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करते हैं (अलग-अलग अणुओं के बीच)।

(B) सही उत्तर $o-$नाइट्रोफिनोल है।
$o-$नाइट्रोफिनोल में,$-OH$ समूह के हाइड्रोजन परमाणु और $-NO_2$ समूह के ऑक्सीजन परमाणु के बीच अंतःआण्विक हाइड्रोजन बंधन होता है,जो बेंजीन रिंग पर आसन्न स्थितियों पर स्थित होते हैं। इस प्रकार का हाइड्रोजन बंधन एक ही अणु के भीतर होता है,जिसके परिणामस्वरूप इसके आइसोमर्स की तुलना में इसका क्वथनांक कम होता है।

(D) एथिलीन ग्लाइकॉल $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ में आसन्न कार्बन परमाणुओं पर दो हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह होते हैं।
इन दो $-OH$ समूहों की निकटता के कारण,एक हाइड्रॉक्सिल समूह का हाइड्रोजन परमाणु उसी अणु के भीतर दूसरे हाइड्रॉक्सिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु के साथ हाइड्रोजन बंधन बनाता है।
इस प्रकार की विशिष्ट अंतःक्रिया को अंतः-आणविक हाइड्रोजन बंधन कहा जाता है।

(C) फ्लोरीन परमाणुओं की उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण $(HF)_{n}$ में अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन पाया जाता है।
हाइड्रोजन बंधन $HF$ अणुओं के संयोजन में सहायक होता है,जिसके कारण $HF$ तरल अवस्था में पाया जाता है।
$H-F \dots H-F \dots H-F$
यहाँ,$F \dots H$ के बीच का बंधन हाइड्रोजन बंधन है।

(D) $p$-नाइट्रोफिनोल अंतर-आण्विक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जो अणुओं के जुड़ाव की ओर ले जाता है,जिससे क्वथनांक बढ़ जाता है।
इसके विपरीत,$o$-नाइट्रोफिनोल अंतः-आण्विक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जो अणुओं के जुड़ाव को रोकता है,जिसके परिणामस्वरूप क्वथनांक कम होता है।
अतः,कथन और कारण दोनों सही हैं,और कारण कथन की सही व्याख्या है।
सही विकल्प $D$ है।

(B) अंतःआणविक (Intramolecular) हाइड्रोजन बंधन एक ही अणु के भीतर होता है। $o-$नाइट्रोफिनोल में,हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ का हाइड्रोजन परमाणु निकटवर्ती नाइट्रो समूह $(-NO_2)$ के ऑक्सीजन परमाणु के साथ हाइड्रोजन बंध बनाता है। इसे कीलेशन या अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन कहा जाता है। इसके विपरीत,$p-$नाइट्रोफिनोल में अंतर-आणविक (Intermolecular) हाइड्रोजन बंधन पाया जाता है।

(B) अंतःआण्विक हाइड्रोजन बंधन एक ही अणु के भीतर बनता है। यह आमतौर पर उन यौगिकों में होता है जहाँ एक हाइड्रोजन परमाणु एक अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु (जैसे $O$,$N$,या $F$) से जुड़ा होता है और उसी अणु के भीतर दूसरे विद्युत ऋणात्मक परमाणु के करीब स्थित होता है,जिससे एक स्थिर वलय संरचना बनती है। सैलिसिलैल्डिहाइड में,हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह का हाइड्रोजन परमाणु एल्डिहाइड $(-CHO)$ समूह के ऑक्सीजन परमाणु के करीब होता है,जिससे अंतःआण्विक हाइड्रोजन बंधन बनता है। $H_2O$ और $NH_3$ में अंतर-आण्विक (intermolecular) हाइड्रोजन बंधन होता है,जबकि बेंजोफेनोन में हाइड्रोजन बंधन के लिए आवश्यक दाता समूह ($-OH$,$-NH_2$ आदि) का अभाव होता है।

(D) जल के एक अणु $(H_2O)$ में दो हाइड्रोजन परमाणु होते हैं जो हाइड्रोजन बंधन के लिए दाता के रूप में कार्य कर सकते हैं और ऑक्सीजन परमाणु पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) होते हैं जो हाइड्रोजन बंधन के लिए स्वीकर्ता के रूप में कार्य कर सकते हैं।
इस प्रकार,जल का एक अणु आसपास के जल के अणुओं के साथ अधिकतम चार हाइड्रोजन बंध बना सकता है।

(B) क्वथनांक अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन की सीमा पर निर्भर करता है।
$H_{2}O$ का क्वथनांक सबसे अधिक होता है क्योंकि ऑक्सीजन परमाणु पर दो हाइड्रोजन परमाणुओं और दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की उपस्थिति के कारण प्रत्येक अणु चार हाइड्रोजन बंधन बना सकता है।
$HF$ में मजबूत हाइड्रोजन बंधन के कारण क्वथनांक उच्च होता है,लेकिन $H_{2}O$ की तुलना में यह प्रति अणु कम हाइड्रोजन बंधन बनाता है।
$NH_{3}$ में नाइट्रोजन की विद्युत ऋणात्मकता ऑक्सीजन और फ्लोरीन से कम होने के कारण हाइड्रोजन बंधन कमजोर होता है।
अतः,सही क्रम $H_{2}O > HF > NH_{3}$ है।

(B) यौगिक $A$ $o$-नाइट्रोफिनोल है और यौगिक $B$ $p$-नाइट्रोफिनोल है।
$o$-नाइट्रोफिनोल अंतःअणुक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जो इसके अंतराण्विक आकर्षण को कम करता है,जिससे यह अधिक वाष्पशील हो जाता है।
$p$-नाइट्रोफिनोल अंतराण्विक हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है,जो अणुओं के संयोजन की ओर ले जाता है,जिससे यह कम वाष्पशील हो जाता है।
इसलिए,$o$-नाइट्रोफिनोल $(A)$ का वाष्प दाब $p$-नाइट्रोफिनोल $(B)$ से अधिक होता है।
अतः,$B$ का वाष्प दाब $A$ से कम है।

(A) $H$-बॉन्डिंग वाले पदार्थों को निर्धारित करने के लिए,हम अणु में $N$,$O$ या $F$ जैसे अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणुओं से जुड़े हाइड्रोजन परमाणुओं की उपस्थिति की जांच करते हैं:
$1$. इथेनॉल $(C_2H_5OH)$: इसमें $-OH$ समूह होता है,इसलिए यह $H$-बॉन्डिंग प्रदर्शित करता है।
$2$. एसिटिक एसिड $(CH_3COOH)$: इसमें $-OH$ समूह होता है,इसलिए यह $H$-बॉन्डिंग प्रदर्शित करता है।
$3$. एथिलमाइन $(C_2H_5NH_2)$: इसमें $-NH_2$ समूह होता है,इसलिए यह $H$-बॉन्डिंग प्रदर्शित करता है।
$4$. ट्राइमिथाइलमाइन $((CH_3)_3N)$: नाइट्रोजन केवल कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है,इसलिए इसमें $H$-बॉन्डिंग नहीं होती है।
$5$. सैलिसिलिक एसिड $(C_6H_4(OH)COOH)$: इसमें $-OH$ और $-COOH$ समूह होते हैं,इसलिए यह $H$-बॉन्डिंग प्रदर्शित करता है।
$6$. इथेनल $(CH_3CHO)$: इसमें कार्बोनिल समूह होता है लेकिन $O$ से सीधे जुड़ा कोई $H$ परमाणु नहीं होता है,इसलिए इसमें $H$-बॉन्डिंग नहीं होती है।
इस प्रकार,$H$-बॉन्डिंग वाले पदार्थ इथेनॉल,एसिटिक एसिड,एथिलमाइन और सैलिसिलिक एसिड हैं।
कुल संख्या $4$ है।

(C) अंतःआण्विक (intramolecular) $H$-आबंधन तब होता है जब एक हाइड्रोजन परमाणु एक विद्युतऋणात्मक परमाणु से बंधा होता है और उसी अणु के भीतर दूसरे विद्युतऋणात्मक परमाणु की ओर आकर्षित होता है,जो आमतौर पर एक स्थिर $5$ या $6$ सदस्यीय वलय बनाता है।
$1$. $Salicylic \ acid$ ($o$-hydroxybenzoic acid) में,$-OH$ और $-COOH$ समूह आसन्न होते हैं,जिससे अंतःआण्विक $H$-आबंधन संभव होता है।
$2$. $Salicylaldehyde$ ($o$-hydroxybenzaldehyde) में,$-OH$ और $-CHO$ समूह आसन्न होते हैं,जिससे अंतःआण्विक $H$-आबंधन संभव होता है।
$3$. $Catechol$ ($o$-dihydroxybenzene) में,दो $-OH$ समूह आसन्न होते हैं,जिससे अंतःआण्विक $H$-आबंधन संभव होता है।
$4$. $Quinol$ ($p$-dihydroxybenzene) में,दो $-OH$ समूह $1$ और $4$ स्थितियों (पैरा-स्थिति) पर होते हैं। दोनों समूहों के बीच अधिक दूरी के कारण,वे अंतःआण्विक $H$-आबंध नहीं बना सकते हैं। इसके बजाय,वे अंतर-आण्विक (intermolecular) $H$-आबंधन प्रदर्शित करते हैं।
अतः,$Quinol$ में अंतःआण्विक $H$-आबंधन अनुपस्थित है।

(A) हाइड्रोजन बंधन की शक्ति परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता और प्रति अणु बनने वाले हाइड्रोजन बंधों की संख्या पर निर्भर करती है।
$H_2O_2$ में दो हाइड्रोजन परमाणु और ऑक्सीजन परमाणुओं पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जो हाइड्रोजन बंधन का एक व्यापक नेटवर्क बनाने की अनुमति देते हैं।
$H_2O$ भी मजबूत हाइड्रोजन बंधन बनाता है,लेकिन $H_2O_2$ अपनी संरचना के कारण अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन की उच्च सीमा प्रदर्शित करता है।
$HF$ मजबूत हाइड्रोजन बंधन बनाता है लेकिन यह दाता/स्वीकर्ता साइटों की संख्या से सीमित है।
$H_2S$ महत्वपूर्ण हाइड्रोजन बंधन नहीं बनाता है क्योंकि सल्फर की विद्युत ऋणात्मकता कम होती है।
अतः,सही क्रम $H_2O_2 > H_2O > HF > H_2S$ है।

(A) $H_2SO_4$ के अणु अंतर-आणविक हाइड्रोजन बॉन्डिंग प्रदर्शित करते हैं,जिसके कारण अणुओं के बीच मजबूत आकर्षण होता है। यह क्वथनांक को बढ़ाता है और अम्ल को कम वाष्पशील बनाता है।

(C) मेथनॉल $(CH_3OH)$ में,अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन मौजूद होता है। जब एक हाइड्रोजन परमाणु सीधे नाइट्रोजन,ऑक्सीजन या फ्लोरीन जैसे अत्यधिक विद्युत-ऋणात्मक परमाणु से जुड़ा होता है,तो यह अंतर-आणविक या अंतः-आणविक हाइड्रोजन बंध बनाता है। इसलिए,द्रव $CH_3OH$ को वाष्प में बदलने के लिए मेथनॉल अणुओं के बीच के अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन को तोड़ना आवश्यक है।

(B) हाइड्रोजन बंध की मजबूती हाइड्रोजन परमाणु से जुड़े परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता पर निर्भर करती है। विद्युत ऋणात्मकता का क्रम $F > O > N > Cl$ है।
हाइड्रोजन बंध तब महत्वपूर्ण होता है जब $H$ अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक तत्वों जैसे $F$,$O$ या $N$ से जुड़ा होता है।
$HI$ और $H_2S$ महत्वपूर्ण हाइड्रोजन बंध नहीं बनाते हैं।
$HCl$ में,विद्युत ऋणात्मकता का अंतर कम होता है,जिससे $H$-बंध बहुत कमजोर होता है।
दिए गए विकल्पों में से,$H_2O$ में $O-H$ बंध होते हैं,जो सबसे मजबूत हाइड्रोजन बंध प्रदर्शित करते हैं।

(D) जल के अणु $(H_2O)$ में,ऑक्सीजन परमाणु $sp^3$ संकरित होता है और इसमें इलेक्ट्रॉनों के दो एकाकी युग्म (lone pairs) होते हैं।
प्रत्येक जल का अणु अपने दो हाइड्रोजन परमाणुओं (दाता के रूप में) और ऑक्सीजन परमाणु पर मौजूद दो एकाकी युग्मों (स्वीकर्ता के रूप में) के माध्यम से हाइड्रोजन बंध बना सकता है।
इसलिए,जल का एक अणु सैद्धांतिक रूप से आसपास के जल के अणुओं के साथ $4$ तक हाइड्रोजन बंध बना सकता है।
$25^{\circ}C$ पर द्रव जल में,तापीय गति के कारण,प्रति अणु हाइड्रोजन बंधों की औसत संख्या लगभग $3.4$ से $3.6$ होती है।
दिए गए विकल्पों में से,$4$ उस अधिकतम संख्या को दर्शाता है जो जल का एक अणु अपनी चतुष्फलकीय संरचना में बना सकता है।
अतः,सही विकल्प $(D)$ है।

(A) $H_2O$,$HF$,और $NH_3$ में अंतर-आणविक बल के रूप में हाइड्रोजन बंधन होता है,जबकि $HCl$ में कमजोर द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण होता है।
अतः,$HCl$ का क्वथनांक सबसे कम होता है।
$H_2O$,$HF$,और $NH_3$ में से,$H_2O$ हाइड्रोजन बंधों के व्यापक नेटवर्क के कारण उच्चतम क्वथनांक रखता है।
$NH_3$ और $HF$ के बीच,फ्लोरीन की बहुत अधिक विद्युत ऋणात्मकता के कारण $HF$ मजबूत हाइड्रोजन बंध बनाता है।
इसलिए,क्वथनांक का बढ़ता क्रम है: $HCl < NH_3 < HF < H_2O$.

(B) अंतःआणविक (intramolecular) हाइड्रोजन बंधन तब होता है जब एक हाइड्रोजन परमाणु एक विद्युतऋणात्मक परमाणु से बंधा होता है और उसी अणु के भीतर दूसरे विद्युतऋणात्मक परमाणु के प्रति आकर्षित होता है।
$o$-Cresol ($2$-methylphenol) में,हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ और मिथाइल $(-CH_3)$ समूह एक-दूसरे के निकट होते हैं। दिए गए विकल्पों में,$o$-Cresol में ऑर्थो-स्थिति पर समूहों की निकटता के कारण अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन संभव है,जबकि Resorcinol (मेटा) और Quinol (पैरा) में केवल अंतर-आणविक (intermolecular) हाइड्रोजन बंधन ही संभव है।
Catechol ($1,2$-dihydroxybenzene) में भी दो निकटवर्ती $-OH$ समूहों के बीच अंतःआणविक हाइड्रोजन बंधन देखा जाता है।

(D) अंतःआण्विक (Intramolecular) हाइड्रोजन बंधन तब होता है जब एक हाइड्रोजन परमाणु एक अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु (जैसे $O$,$N$,या $F$) से बंधा होता है और उसी अणु के भीतर एक अन्य विद्युत ऋणात्मक परमाणु की ओर आकर्षित होता है।
$2-$हाइड्रॉक्सीबेंजोइक एसिड (जिसे सैलिसिलिक एसिड भी कहा जाता है) में,हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह का हाइड्रोजन परमाणु निकटवर्ती कार्बोक्सिलिक एसिड $(-COOH)$ समूह के ऑक्सीजन परमाणु के साथ हाइड्रोजन बंधन बनाता है।
यह अणु के भीतर एक स्थिर छह-सदस्यीय वलय संरचना बनाता है,जो अंतःआण्विक हाइड्रोजन बंधन की विशेषता है।
फिनोल,बेंजोइक एसिड और $p-$नाइट्रोफिनोल अंतरा-आण्विक (intermolecular) हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करते हैं।

(A) हाइड्रोजन हैलाइड्स का क्वथनांक अंतर-आणविक आकर्षण बलों की शक्ति द्वारा निर्धारित होता है।
$HF$ में अणुओं के बीच मजबूत हाइड्रोजन बॉन्डिंग मौजूद होती है,जो इसके क्वथनांक को काफी बढ़ा देती है।
शेष हाइड्रोजन हैलाइड्स ($HCl$,$HBr$,$HI$) के लिए,क्वथनांक मुख्य रूप से वैन डेर वाल्स बलों द्वारा निर्धारित होता है,जो आणविक आकार और मोलर द्रव्यमान में वृद्धि के साथ बढ़ते हैं।
इस प्रकार,क्वथनांक का क्रम $HI > HBr > HCl$ है।
अतः,सही क्रम $HF > HI > HBr > HCl$ है।

(B) यौगिक का क्वथनांक अंतर-आणविक बलों,मुख्य रूप से हाइड्रोजन बंधन और आणविक द्रव्यमान पर निर्भर करता है।
$H_2O$ का क्वथनांक सबसे अधिक $(373 \ K)$ होता है क्योंकि प्रत्येक $H_2O$ अणु चार हाइड्रोजन बंधन बना सकता है।
$HF$ का क्वथनांक $(293 \ K)$ मजबूत हाइड्रोजन बंधन के कारण अधिक होता है,लेकिन यह $H_2O$ की तुलना में कम हाइड्रोजन बंधन बनाता है।
$NH_3$ का क्वथनांक $240 \ K$ है क्योंकि इसमें $HF$ की तुलना में कमजोर हाइड्रोजन बंधन होता है।
$PH_3$ का क्वथनांक सबसे कम $(185 \ K)$ होता है क्योंकि इसमें हाइड्रोजन बंधन नहीं होता है और यह केवल कमजोर वैन डेर वाल्स बलों पर निर्भर करता है।
अतः,सही घटता क्रम $H_2O > HF > NH_3 > PH_3$ है।

(D) $o$-हाइड्रॉक्सीबेंज़ल्डिहाइड $(A)$ अंतः-आणविक $H$-बॉन्डिंग प्रदर्शित करता है,जिससे अणु के भीतर एक स्थिर कीलेट रिंग का निर्माण होता है। यह विभिन्न अणुओं के बीच जुड़ाव को सीमित करता है।
इसके विपरीत,$p$-हाइड्रॉक्सीबेंज़ल्डिहाइड $(B)$ अंतर-आणविक $H$-बॉन्डिंग प्रदर्शित करता है,जो विभिन्न अणुओं के बीच मजबूत जुड़ाव की अनुमति देता है,जिसके परिणामस्वरूप उच्च गलनांक प्राप्त होता है।
इसलिए,$(A)$ का कम गलनांक अंतः-आणविक $H$-बॉन्डिंग की उपस्थिति के कारण है,जबकि $(B)$ में अंतर-आणविक $H$-बॉन्डिंग होती है।

(A) फ्लोरीन $(F)$ हैलोजन में सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है।
$F$ की उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण,$H-F$ बंध अत्यधिक ध्रुवीय होता है,जो मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन के निर्माण की ओर ले जाता है।
$HF$ अणुओं में इस मजबूत हाइड्रोजन बंधन को तोड़ने के लिए अन्य हाइड्रोजन हैलाइडों ($HCl$,$HBr$,$HI$) में मौजूद द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण की तुलना में अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
इसलिए,$HF$ का क्वथनांक अन्य हाइड्रोजन हैलाइडों की तुलना में काफी अधिक होता है।
अतः,$(A)$ और $(R)$ दोनों सत्य हैं,और $(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या है।

(C) $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ की संरचना को $[Cu(H_2O)_4]SO_4 \cdot H_2O$ के रूप में दर्शाया जाता है।
इस संरचना में,चार $H_2O$ अणु सीधे $Cu^{2+}$ आयन के साथ समन्वित होते हैं।
पांचवां $H_2O$ अणु $SO_4^{2-}$ आयन और समन्वित $H_2O$ अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधन द्वारा जुड़ा होता है।
इसलिए,केवल $1$ पानी का अणु हाइड्रोजन बंधन में भाग लेता है।

(D) मुख्य विचार: हाइड्रोजन आबंधन की शक्ति $H$-परमाणु और उससे जुड़े परमाणु के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर पर निर्भर करती है।
चूंकि $F$ की विद्युत ऋणात्मकता $N$ और $O$ से अधिक है,इसलिए $F-H \cdots F$ में हाइड्रोजन आबंधन सबसे मजबूत होता है।
अतः,विकल्प $D$ सही उत्तर है।

(B) हाइड्रोजन बंध एक अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु से सहसंयोजक रूप से बंधे हाइड्रोजन परमाणु और एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म वाले दूसरे विद्युत ऋणात्मक परमाणु के बीच एक विशेष प्रकार का द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण है।
$HF$ अणु में,$H$ और $F$ के बीच विद्युत ऋणात्मकता का महत्वपूर्ण अंतर होता है,जो एक स्थायी द्विध्रुव बनाता है।
परिणामस्वरूप,$HF$ अणुओं के बीच की अंतःक्रिया द्विध्रुव-द्विध्रुव अंतःक्रिया का एक रूप है।
गैसीय अवस्था में,कई $HF$ अणु $H$-आबंधन के माध्यम से बहुलकीकृत (polymerize) हो जाते हैं।

(B) $CuSO_4 \cdot 5 H_2 O$ की संरचना में,क्रिस्टलीकरण के जल के रूप में $5$ जल के अणु उपस्थित होते हैं।
इन $5 H_2 O$ अणुओं में से,$4 H_2 O$ अणु उपसहसंयोजक बंधों के माध्यम से सीधे $Cu^{2+}$ आयन से जुड़े होते हैं।
पाँचवाँ $H_2 O$ अणु $SO_4^{2-}$ आयन और उपसहसंयोजित जल के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधन द्वारा क्रिस्टल जालक में बंधा होता है।
अतः,केवल $1$ जल का अणु हाइड्रोजन बंधित होता है।
इसलिए,विकल्प $(b)$ सही उत्तर है।

(D) समूह $16$ के सभी तत्व $H_2E$ प्रकार के हाइड्राइड बनाते हैं (जहाँ $E = O, S, Se, Te, Po$ है)।
क्वथनांक आणविक द्रव्यमान और अंतर-आणविक बलों पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे केंद्रीय परमाणु का आकार बढ़ता है,वैन डेर वाल्स बल बढ़ते हैं,जिससे सामान्यतः $H_2S$ से $H_2Te$ तक क्वथनांक में वृद्धि होती है।
हालाँकि,$H_2O$ में मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन की उपस्थिति के कारण इसका क्वथनांक असाधारण रूप से उच्च होता है।
इसलिए,क्वथनांक का सही क्रम $H_2O > H_2Te > H_2Se > H_2S$ है।

(C) हाइड्रोजन हैलाइड्स के क्वथनांक का सही क्रम: $HCl < HBr < HI < HF$ है।
$HF$ में मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन होता है,जो अन्य हाइड्रोजन हैलाइड्स की तुलना में इसके क्वथनांक को काफी बढ़ा देता है।
शेष हाइड्रोजन हैलाइड्स $(HCl, HBr, HI)$ के लिए,आणविक द्रव्यमान बढ़ने के साथ वांडर वाल्स बल मजबूत होते हैं,जिससे क्वथनांक बढ़ता है।

(D) $H_2O$ में,प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु के पास दो हाइड्रोजन परमाणु और दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) होते हैं,जिससे प्रत्येक जल का अणु पड़ोसी अणुओं के साथ चार हाइड्रोजन बंध बना सकता है। यह एक त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना बनाता है।
$HF$ में,प्रत्येक फ्लोरीन परमाणु के पास तीन एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं लेकिन केवल एक हाइड्रोजन परमाणु होता है,जो प्रत्येक $HF$ अणु को केवल दो हाइड्रोजन बंध बनाने तक सीमित रखता है,जिसके परिणामस्वरूप एक रैखिक श्रृंखला संरचना बनती है।
चूंकि जल के अणु $HF$ की तुलना में प्रति अणु अधिक संख्या में हाइड्रोजन बंध बना सकते हैं,इसलिए इन अंतर-आणविक बलों को तोड़ने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है,जिससे जल का क्वथनांक अधिक होता है।

(A) हाइड्रोजन बंध $X-H \cdots Y$ की शक्ति $X$ और $H$ के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे $X$ की विद्युत ऋणात्मकता कम होती है,$X-H$ बंध की ध्रुवीयता कम हो जाती है,जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रोजन परमाणु पर कम आंशिक धनात्मक आवेश $(\delta+)$ उत्पन्न होता है।
इससे हाइड्रोजन परमाणु और विद्युत ऋणात्मक परमाणु $Y$ के बीच स्थिर-वैद्युत आकर्षण कमजोर हो जाता है।
विद्युत ऋणात्मकता के मान $C (2.5) < N (3.0) < O (3.5)$ हैं।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से $C-H \cdots O$ हाइड्रोजन बंध सबसे कमजोर है।

(C) हाइड्रोजन आबंध की मजबूती आबंध में शामिल परमाणुओं की विद्युतऋणात्मकता पर निर्भर करती है। हाइड्रोजन परमाणु और उससे जुड़े परमाणु के बीच विद्युतऋणात्मकता का अंतर जितना अधिक होगा,हाइड्रोजन आबंध उतना ही मजबूत होगा।
फ्लोरीन $(F)$ आवर्त सारणी में सबसे अधिक विद्युतऋणात्मक तत्व है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में $F-H...F$ आबंध सबसे मजबूत है क्योंकि ऑक्सीजन $(O)$ और सल्फर $(S)$ की तुलना में फ्लोरीन की विद्युतऋणात्मकता सबसे अधिक है।
विद्युतऋणात्मकता का क्रम $F > O > S$ है।

(B) प्रबल अंतराआण्विक हाइड्रोजन बंधन के कारण,$HF$ का क्वथनांक हाइड्रोजन हैलाइडों में सबसे अधिक होता है।
शेष हाइड्रोजन हैलाइडों ($HCl$,$HBr$,$HI$) के लिए,क्वथनांक का निर्धारण वान डर वाल्स बलों के परिमाण द्वारा किया जाता है।
जैसे-जैसे समूह में नीचे जाने पर आणविक आकार और द्रव्यमान बढ़ता है,वान डर वाल्स बल बढ़ते हैं,जिससे क्वथनांक में वृद्धि होती है।
इसलिए,क्वथनांक का क्रम $HI > HBr > HCl$ है।
अतः,सही क्रम $HF > HI > HBr > HCl$ है।

(D) यौगिक में हाइड्रोजन बंधन की मजबूती अंतर-आणविक आकर्षण के लिए उपलब्ध $-OH$ समूहों की संख्या पर निर्भर करती है।
प्रोपेन$-1,2,3-$ट्रायोल (ग्लिसरॉल) में तीन $-OH$ समूह होते हैं,जो अन्य विकल्पों की तुलना में अधिक मात्रा में अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन बनाने की अनुमति देते हैं।
इसलिए,यह सबसे मजबूत हाइड्रोजन बंधन प्रदर्शित करता है।

(B) $N$,$O$ और $F$ के हाइड्राइड छोटे आकार और उच्च विद्युत ऋणात्मकता वाले होते हैं।
इस कारण से,उनमें व्यापक अंतर-आणविक (दो अणुओं के बीच) हाइड्रोजन आबंधन बनाने की क्षमता होती है।
अतः,इन बंधों को तोड़ने के लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है,जिससे इन हाइड्राइडों के गलनांक और क्वथनांक असामान्य रूप से उच्च हो जाते हैं।