Mix Examples-Chemical Bonding Questions in Hindi

(A) $GaAlCl_4$ यौगिक एक आयनिक लवण है जो $Ga^+$ और $[AlCl_4]^-$ आयनों से बना है।
इस संरचना में,$Ga$ एक $Ga^+$ धनायन के रूप में मौजूद है,जिसका अर्थ है कि इसकी ऑक्सीकरण अवस्था $+1$ है,$+3$ नहीं।
$[AlCl_4]^-$ ऋणायन में एक $Al$ परमाणु चार $Cl$ परमाणुओं के साथ समन्वित होता है।
चूंकि $Ga$ लवण का धनायन भाग है,इसलिए यह $Cl$ के साथ उस तरह समन्वित नहीं है जैसे $Al$ ऋणायन में है।
अतः,$Ga$ लवण $GaAlCl_4$ के धनायन भाग के रूप में उपस्थित है।

(D) . $N$ परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण $NF_3$ का आकार त्रिकोणीय पिरामिडीय होता है।
$B$. $N_2$ का बंध क्रम $3$ है और $O_2$ का $2$ है। उच्च बंध क्रम का अर्थ है छोटी बंध लंबाई,इसलिए $N_2$ की बंध लंबाई $O_2$ से कम होती है। कथन $B$ सही है।
$C$. आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियों (जैसे,$N_2$ और $CO$) का बंध क्रम समान होता है। कथन $C$ सही है।
$D$. सल्फर की तुलना में ऑक्सीजन की उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण $H_2O$ $(1.85 \ D)$ का द्विध्रुव आघूर्ण $H_2S$ $(0.95 \ D)$ से अधिक होता है। कथन $D$ गलत है।
अतः,कथन $B$ और $C$ सही हैं।

(D) पिरिडीन $(C_5H_5N)$ में बेंजीन के समान षट्कोणीय वलय संरचना होती है जहाँ एक $CH$ समूह को नाइट्रोजन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
$1$. $\sigma$ बंध: इसमें $5$ $C-H$ बंध,$5$ $C-C/C-N$ एकल बंध और $1$ $C-N$ द्वि-बंध (जिसमें $1$ $\sigma$ बंध होता है) हैं। कुल $\sigma$ बंध $= 5 + 5 + 1 = 11$.
$2$. $\pi$ बंध: वलय में $3$ द्वि-बंध होते हैं,जिनमें से प्रत्येक में $1$ $\pi$ बंध होता है। कुल $\pi$ बंध $= 3$.
$3$. इलेक्ट्रॉनों का एकाकी युग्म: पिरिडीन में नाइट्रोजन परमाणु पर $1$ एकाकी युग्म होता है।
अतः,$\sigma$ बंध,$\pi$ बंध और एकाकी युग्म की संख्या क्रमशः $11, 3, 1$ है।

(B) अष्टक नियम का पालन न करने वाली (अर्थात केंद्रीय परमाणु के चारों ओर $8$ इलेक्ट्रॉन न रखने वाली) प्रजातियों की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक अणु के संयोजी इलेक्ट्रॉनों का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $NH_3$: नाइट्रोजन में $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह हाइड्रोजन के साथ $3$ बंध बनाता है,साथ ही $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है। कुल इलेक्ट्रॉन = $3 \times 2 + 2 = 8$ इलेक्ट्रॉन।
$2$. $AlCl_3$: एल्युमिनियम में $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह क्लोरीन के साथ $3$ बंध बनाता है। कुल इलेक्ट्रॉन = $3 \times 2 = 6$ इलेक्ट्रॉन (अपूर्ण अष्टक)।
$3$. $BeCl_2$: बेरिलियम में $2$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह क्लोरीन के साथ $2$ बंध बनाता है। कुल इलेक्ट्रॉन = $2 \times 2 = 4$ इलेक्ट्रॉन (अपूर्ण अष्टक)।
$4$. $CCl_4$: कार्बन में $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह क्लोरीन के साथ $4$ बंध बनाता है। कुल इलेक्ट्रॉन = $4 \times 2 = 8$ इलेक्ट्रॉन।
$5$. $PCl_5$: फास्फोरस में $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह क्लोरीन के साथ $5$ बंध बनाता है। कुल इलेक्ट्रॉन = $5 \times 2 = 10$ इलेक्ट्रॉन (विस्तारित अष्टक)।
$8$ इलेक्ट्रॉन न रखने वाली प्रजातियां $AlCl_3$,$BeCl_2$ और $PCl_5$ हैं।
अतः,ऐसी प्रजातियों की कुल संख्या $3$ है।

(C) बंध का आयनिक गुण बंधित परमाणुओं के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर पर निर्भर करता है। विद्युत ऋणात्मकता का अंतर जितना अधिक होगा,आयनिक गुण उतना ही अधिक होगा।
$1$. $N_2$ (अध्रुवीय सहसंयोजक,$\Delta EN = 0$)
$2$. $SO_2$ (ध्रुवीय सहसंयोजक,$\Delta EN \approx 0.9$)
$3$. $ClF_3$ (ध्रुवीय सहसंयोजक,$\Delta EN \approx 1.0$)
$4$. $K_2O$ (आयनिक,$\Delta EN \approx 2.6$)
$5$. $LiF$ (आयनिक,$\Delta EN \approx 3.0$)
अतः,आयनिक गुण का बढ़ता क्रम है: $N_2 < SO_2 < ClF_3 < K_2O < LiF$।

(A) $NO_2^-$ आयन में नाइट्रोजन परमाणु दो ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा होता है,एक द्वि-आबंध (double bond) द्वारा और एक एकल आबंध (single bond) द्वारा।
इसके पास इलेक्ट्रॉनों का एक एकाकी युग्म (lone pair) भी होता है।
$N$ के चारों ओर कुल इलेक्ट्रॉन $= (2 \times 2 \text{ द्वि-आबंध से}) + (1 \times 2 \text{ एकल आबंध से}) + (1 \times 2 \text{ एकाकी युग्म से}) = 4 + 2 + 2 = 8$ इलेक्ट्रॉन।

(B) $1$. $SO_2Cl_2$: केंद्रीय $S$ परमाणु में $4$ आबंध युग्म (दो $S=O$ और दो $S-Cl$ आबंध) और $0$ एकाकी युग्म हैं। संकरण $sp^3$ है,जिससे चतुष्फलकीय आकार प्राप्त होता है $(III)$।
$2$. $NO$: कुल संयोजी इलेक्ट्रॉन = $5 + 6 = 11$ हैं। इसमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होने के कारण यह अनुचुंबकीय है $(I)$।
$3$. $NO_2^-$: केंद्रीय $N$ परमाणु में $2$ आबंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म है। यह प्रतिचुंबकीय है $(II)$।
$4$. $I_3^-$: केंद्रीय $I$ परमाणु में $2$ आबंध युग्म और $3$ एकाकी युग्म हैं। संकरण $sp^3d$ है,जिससे रैखिक आकार प्राप्त होता है $(IV)$।
सही मिलान: $A-III, B-I, C-II, D-IV$.

(B) अष्टक नियम के अनुसार,परमाणु अपनी संयोजकता कोश में $8$ इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके स्थिरता प्राप्त करते हैं।
प्रत्येक अणु का विश्लेषण:
$1$. $CO_2$: कार्बन के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (पूर्ण अष्टक)।
$2$. $NO_2$: नाइट्रोजन के पास विषम इलेक्ट्रॉन हैं ($7$ इलेक्ट्रॉन,अपवाद)।
$3$. $H_2SO_4$: सल्फर का अष्टक विस्तारित है ($12$ इलेक्ट्रॉन,अपवाद)।
$4$. $BF_3$: बोरॉन का अष्टक अपूर्ण है ($6$ इलेक्ट्रॉन,अपवाद)।
$5$. $CH_4$: कार्बन के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (पूर्ण अष्टक)।
$6$. $SiF_4$: सिलिकॉन के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (पूर्ण अष्टक)।
$7$. $ClO_2$: क्लोरीन के पास विषम इलेक्ट्रॉन हैं ($7$ इलेक्ट्रॉन,अपवाद)।
$8$. $PCl_5$: फास्फोरस का अष्टक विस्तारित है ($10$ इलेक्ट्रॉन,अपवाद)।
$9$. $BeF_2$: बेरिलियम का अष्टक अपूर्ण है ($4$ इलेक्ट्रॉन,अपवाद)।
$10$. $C_2H_6$: कार्बन के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (पूर्ण अष्टक)।
$11$. $CHCl_3$: कार्बन के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (पूर्ण अष्टक)।
$12$. $CBr_4$: कार्बन के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (पूर्ण अष्टक)।
अष्टक नियम के अपवाद हैं: $NO_2, H_2SO_4, BF_3, ClO_2, PCl_5, BeF_2$।
कुल अपवादों की संख्या = $6$।

(B) . $Al_2(CH_3)_6$ ($Al(CH_3)_3$ का द्विलक) में $Al-C-Al$ सेतु होते हैं जो $3c-2e$ बंध हैं।
$B$. $B_2H_6$ ($BH_3$ का द्विलक) में $B-H-B$ सेतु होते हैं जो $3c-2e$ बंध हैं।
$C$. $Al_2Cl_6$ ($AlCl_3$ का द्विलक) में $Al-Cl-Al$ सेतु होते हैं,लेकिन ये $3c-4e$ बंध हैं ($Cl$ पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण),न कि $3c-2e$ बंध।
$D$. $BCl_3$,$AlCl_3$ की तुलना में एक मजबूत लुईस अम्ल है क्योंकि $B$ $(2p)$ और $Cl$ $(3p)$ कक्षकों के आकार में बेमेल होने के कारण $BCl_3$ में पश्च-बंधन (back-bonding),$Al$ $(3p)$ और $Cl$ $(3p)$ की तुलना में कम प्रभावी होता है।
अतः,कथन $A, B,$ और $D$ सही हैं।

(C) $Q$,$SnCl_2$ है।
$1. SnCl_2 + Cl^{-} \rightarrow [SnCl_3]^{-} (X)$। $[SnCl_3]^{-}$ में $Sn$ परमाणु में $3$ बंध युग्म और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है,इसलिए यह $sp^3$ संकरित है और इसकी ज्यामिति पिरामिडल है। कथन $(1)$ सही है।
$2. SnCl_2 + Me_3N \rightarrow SnCl_2 \cdot NMe_3 (Y)$। यह एक एडक्ट है जहाँ $N$,$Sn$ को एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म दान करता है,जिससे एक उपसहसंयोजक बंध बनता है। कथन $(4)$ सही है।
$3. SnCl_2 + 2CuCl_2 \rightarrow SnCl_4 (Z) + 2CuCl$। $SnCl_4$ में $Sn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है। कथन $(2)$ गलत है।
$4. SnCl_4$ में $4$ बंध युग्म हैं और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं। कथन $(3)$ गलत है।
अतः,कथन $(1)$ और $(4)$ सही हैं।

(A) मेलामाइन $C_3H_6N_6$ सूत्र वाला एक विषमचक्रीय कार्बनिक यौगिक है।
इसमें $1,3,5$-ट्रायज़ीन वलय होता है जो $2, 4,$ और $6$ स्थितियों पर तीन अमीनो समूहों के साथ प्रतिस्थापित होता है।
मेलामाइन की संरचना में:
$1$. ट्रायज़ीन वलय में प्रत्येक $3$ नाइट्रोजन परमाणुओं में $1$ एकाकी युग्म होता है।
$2$. अमीनो $(-NH_2)$ समूहों में प्रत्येक $3$ नाइट्रोजन परमाणुओं में $1$ एकाकी युग्म होता है।
अतः,मेलामाइन में इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्मों की कुल संख्या $3 + 3 = 6$ है।

(D) $N_2O_3$ में एकाकी युग्मों की कुल संख्या निर्धारित करने के लिए,हम इसकी लुईस संरचना को देखते हैं।
$N_2O_3$ $(O=N-O-N=O)$ की संरचना में,एकाकी युग्मों का वितरण इस प्रकार है:
$1$. प्रत्येक टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणु $(=O)$ के पास $2$ एकाकी युग्म होते हैं।
$2$. केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु $(-O-)$ के पास $2$ एकाकी युग्म होते हैं।
$3$. प्रत्येक नाइट्रोजन परमाणु के पास $1$ एकाकी युग्म होता है।
एकाकी युग्मों की कुल संख्या = $(2 \times 2) + 2 + (2 \times 1) = 4 + 2 + 2 = 8$.
अतः,एकाकी युग्मों की कुल संख्या $8$ है।

(C) अष्टक नियम का पालन करने वाले अणुओं को निर्धारित करने के लिए,हम केंद्रीय परमाणु के चारों ओर संयोजी इलेक्ट्रॉनों की जांच करते हैं:
$1$. $CO_2$: $C$ के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का पालन करता है)।
$2$. $C_2H_4$: $C$ के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का पालन करता है)।
$3$. $HCl$: $Cl$ के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का पालन करता है)।
$4$. $NO$: $N$ के पास $7$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का उल्लंघन)।
$5$. $NO_2$: $N$ के पास $7$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का उल्लंघन)।
$6$. $O_3$: केंद्रीय $O$ के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का पालन करता है)।
$7$. $H_2SO_4$: $S$ के पास $12$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का उल्लंघन)।
$8$. $BCl_3$: $B$ के पास $6$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का उल्लंघन)।
विकल्पों की जांच करने पर:
$(A)$ $CO_2, C_2H_4, HCl$ अष्टक का पालन करते हैं ($3$ अणु)।
$(D)$ $CO_2, O_3, C_2H_4$ अष्टक का पालन करते हैं ($3$ अणु)।
अतः,विकल्प $(A)$ और $(D)$ सही हैं।

(A) $A \rightarrow IV$: $CCl_4$ और $CO_2$ अष्टक नियम का पालन करते हैं क्योंकि सभी परमाणुओं की संयोजकता कोश में $8$ इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$B \rightarrow II$: $BCl_3$ और $AlCl_3$ में अपूर्ण अष्टक होता है,जिसमें केंद्रीय परमाणु के चारों ओर केवल $6$ इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$C \rightarrow I$: $NO$ और $NO_2$ विषम इलेक्ट्रॉन वाले अणु हैं जिनमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है।
$D \rightarrow III$: $H_2SO_4$ और $PCl_5$ में विस्तारित अष्टक होता है,जिसमें केंद्रीय परमाणु के पास $8$ से अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं।
अतः,सही मिलान $A-IV, B-II, C-I, D-III$ है।

(D) $1$. $H_2O$,$NH_3$ और $CH_4$ में सभी केंद्रीय परमाणु ($O$,$N$,$C$) $sp^3$ संकरण रखते हैं। अतः,कथन $A$ सही है।
$2$. बंध कोण $104.5^{\circ}$ $(H_2O)$,$107.5^{\circ}$ $(NH_3)$ और $109.5^{\circ}$ $(CH_4)$ हैं। अतः,कथन $B$ सही है।
$3$. द्विध्रुव आघूर्ण $CH_4$ $(0 \ D)$,$NH_3$ $(1.47 \ D)$ और $H_2O$ $(1.85 \ D)$ हैं। बढ़ता क्रम $CH_4 < NH_3 < H_2O$ है। अतः,कथन $C$ सही है।
$4$. $H_2O$ और $NH_3$ के पास एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,इसलिए वे लुईस क्षार के रूप में कार्य करते हैं,न कि अम्ल के रूप में। $CH_4$ लुईस क्षार के रूप में कार्य नहीं करता है। अतः,कथन $D$ गलत है।
$5$. $NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$ में,$NH_3$ प्रोटॉन स्वीकार करता है (क्षार) और $H_2O$ प्रोटॉन दान करता है (अम्ल)। अतः,कथन $E$ सही है।
$6$. कथन $A$,$B$,$C$ और $E$ सही हैं।

(A) $NO_2^{-}$ में कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना इस प्रकार की जाती है:
$N$ के संयोजी इलेक्ट्रॉन = $5$
$O$ के संयोजी इलेक्ट्रॉन = $6 \times 2 = 12$
ऋण आवेश = $1$
कुल संयोजी इलेक्ट्रॉन = $5 + 12 + 1 = 18$.
$NO_2^{-}$ संरचना में,नाइट्रोजन परमाणु दो ऑक्सीजन परमाणुओं से एक एकल बंध और एक द्वि-बंध $(O=N-O^{-})$ द्वारा जुड़ा होता है।
प्रत्येक द्वि-बंध में $4$ इलेक्ट्रॉन (आबंधी) और प्रत्येक एकल बंध में $2$ इलेक्ट्रॉन (आबंधी) शामिल होते हैं।
कुल आबंधी इलेक्ट्रॉन = $4 + 2 = 6$.
कुल अनाबंधी (लोन पेयर) इलेक्ट्रॉन = कुल संयोजी इलेक्ट्रॉन - कुल आबंधी इलेक्ट्रॉन = $18 - 6 = 12$.
अतः,अनाबंधी इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या $12$ है।

(A) सही है: द्विध्रुव आघूर्ण का क्रम $H_2O$ $(1.85 \ D)$ $> NH_3$ $(1.47 \ D)$ $> CHCl_3$ $(1.01 \ D)$ है।
$(B)$ गलत है: केंद्रीय $Xe$ परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या: $XeF_4$ $(2)$,$XeO_3$ $(1)$,और $XeF_2$ $(3)$ है। अतः,सही क्रम $XeF_2 > XeF_4 > XeO_3$ है।
$(C)$ गलत है: बंध लंबाई का क्रम $N-O > C-H > O-H$ है।
$(D)$ सही है: बंध एन्थैल्पी बंध कोटि (bond order) पर निर्भर करती है। बंध कोटि $N_2$ $(3)$,$O_2$ $(2)$,और $H_2$ $(1)$ है। अतः,क्रम $N_2 > O_2 > H_2$ है।

(D) बंध लंबाई,बंध कोटि (bond order) के व्युत्क्रमानुपाती और बंधित परमाणुओं के परमाणु आकार के समानुपाती होती है।
विकल्प $D$ में,बंध लंबाइयाँ $C-N$ $(1.47 \ \mathring{A})$,$C-O$ $(1.43 \ \mathring{A})$,और $C-H$ $(1.09 \ \mathring{A})$ हैं।
बंध लंबाई का सही क्रम $C-H < C-O < C-N$ है।
अतः,$C-N < C-O < C-H$ क्रम गलत है।

(D) $1$. $F-F$ और $Cl-Cl$ में: $F$ परमाणुओं के छोटे आकार के कारण,लोन पेयर के बीच महत्वपूर्ण अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण होता है,जो $F-F$ बंध को अपेक्षा से लंबा और कमजोर बनाता है। यह विकल्प शर्त को पूरा नहीं करता है।
$2$. $C-C$ और $Si-Si$ में: $C-C$ की परमाणु त्रिज्या $Si-Si$ से छोटी है,इसलिए $C-C$ की बंध लंबाई कम और बंध ऊर्जा अधिक होती है।
$3$. $P-P$ और $N-N$ में: $N-N$ में $N$ परमाणुओं के छोटे आकार के कारण बंध लंबाई बहुत कम होती है,लेकिन लोन पेयर-लोन पेयर प्रतिकर्षण के कारण इसकी बंध ऊर्जा बहुत कम होती है। $P-P$ की बंध लंबाई और बंध ऊर्जा $N-N$ से अधिक होती है।

(A) सत्य: संकरित कक्षकों में अधिक दिशात्मक गुण होता है और वे अधिक प्रभावी ढंग से अतिव्यापन करते हैं,जिससे शुद्ध परमाणु कक्षकों की तुलना में मजबूत बंध बनते हैं।
$(b)$ असत्य: विहित संरचनाएं (अनुनाद संरचनाएं) केवल इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था में भिन्न होती हैं,न कि परमाणुओं की व्यवस्था में।
$(c)$ असत्य: $PCl_5$ (त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय) जैसा सममित अणु सममित होने के बावजूद अलग-अलग बंध कोण $(180^{\circ}, 120^{\circ}, 90^{\circ})$ रखता है।
$(d)$ सत्य: $VSEPR$ सिद्धांत $XeF_4$ में $Xe$ पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों को ध्यान में रखता है,जो इसकी वर्ग समतलीय ज्यामिति की भविष्यवाणी करता है।

(B) . $BF_3$ अध्रुवीय है $(\mu = 0)$ जबकि $PF_3$ का द्विध्रुव आघूर्ण होता है,इसलिए $BF_3 < PF_3$ सही है।
$B$. $N_2$ में त्रि-बंध होता है जिसकी बंध ऊर्जा अधिक होती है,जबकि $P_2$ अस्थिर है,इसलिए $N_2 > P_2$ सही है। अतः $N_2 < P_2$ गलत है।
$C$. $NH_3$ जल के साथ हाइड्रोजन बंध बनाता है,इसलिए यह अधिक घुलनशील है,जबकि $PH_3$ नहीं बनाता,इसलिए $PH_3 < NH_3$ सही है। अतः $PH_3 > NH_3$ गलत है।
$D$. $Ne $ का प्रभावी नाभिकीय आवेश $Ne$ से अधिक होता है,इसलिए $I.P. (Ne) < I.P. (Ne^ )$ सही है।

(A) $I$. एथीन $(CH_2=CH_2)$ में $C-C$ सिग्मा बंध दो कार्बन परमाणुओं के $sp^2$ संकर कक्षकों के सम्मुख अतिव्यापन से बनता है। यह सही है।
$II$. $C-H$ सिग्मा बंध कार्बन के $sp^2$ संकर कक्षक और हाइड्रोजन के $1s$ कक्षक के अतिव्यापन से बनता है। यह सही है।
$III$. $\pi$ बंध असंकरित $2p_z$ कक्षकों के पार्श्व अतिव्यापन से बनता है,जो एक $p\pi-p\pi$ बंध है। यह सही है।
$IV$. एथीन में,$H-C-H$ बंध कोण लगभग $117.6^\circ$ होता है और $H-C-C$ बंध कोण लगभग $121.2^\circ$ होता है। अतः,$H-C-H$ बंध कोण $H-C-C$ बंध कोण से छोटा है। यह कथन गलत है।
$V$. $\pi$ बंध का नोडल तल आणविक तल के लंबवत होता है। यह कथन गलत है।

(A) समइलेक्ट्रॉनिक होने के लिए,प्रजातियों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होनी चाहिए।
समसंरचनात्मक होने के लिए,प्रजातियों में संकरण (hybridization) और ज्यामिति समान होनी चाहिए।
$1. NO_3^{-}$: इलेक्ट्रॉन = $7 + (3 \times 8) + 1 = 32$. संकरण = $sp^2$,ज्यामिति = त्रिकोणीय समतलीय।
$2. CO_3^{2-}$: इलेक्ट्रॉन = $6 + (3 \times 8) + 2 = 32$. संकरण = $sp^2$,ज्यामिति = त्रिकोणीय समतलीय।
अतः,$NO_3^{-}$ और $CO_3^{2-}$ दोनों में $32$ इलेक्ट्रॉन हैं और दोनों त्रिकोणीय समतलीय हैं।

(C) $1$. $IF_7$: पेंटागोनल बाइपिरैमिडल ज्यामिति,नॉन-प्लेनर और नॉन-पोलर $(P \rightarrow d)$.
$2$. $SO_2$: बेंट आकार,प्लेनर और पोलर $(Q \rightarrow a)$.
$3$. $SF_4$: सी-सॉ आकार,नॉन-प्लेनर और पोलर $(R \rightarrow b)$.
$4$. $CS_2$: रेखीय आकार,प्लेनर और नॉन-पोलर $(S \rightarrow c)$.
अतः,सही मिलान $P$ $\rightarrow d, Q$ $\rightarrow a, R$ $\rightarrow b, S$ $\rightarrow c$ है।

(C) $1$. सल्फर ट्राइऑक्साइड अणु $(SO_3)$ में एक केंद्रीय सल्फर परमाणु तीन ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
$2$. सल्फर परमाणु $sp^2$ संकरित होता है,जिसके परिणामस्वरूप $120^{\circ}$ के बंध कोण के साथ त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
$3$. $SO_3$ में,सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं,जो अणु को प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) बनाता है,न कि अनुचुंबकीय।
$4$. अतः,यह कथन कि $SO_3$ अनुचुंबकीय है,गलत है।

(A) $1$. $ICl$ एक अंतर-हैलोजन यौगिक है,जो प्रकृति में सहसंयोजक है,आयनिक नहीं। अतः,'$ICl$ एक आयनिक यौगिक है' कथन गलत है।
$2$. $Cl_2$ में छोटे परमाणु आकार और कम अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण के कारण $Cl-Cl$ बंध $Br-Br$ बंध से अधिक मजबूत होता है।
$3$. $I$ और $Cl$ के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर के कारण $ICl$ ध्रुवीय है,जबकि $Br_2$ एक समनाभिकीय द्विपरमाणुक अणु है और अध्रुवीय है।
$4$. समूह में नीचे जाने पर आयनन ऊर्जा घटती है,इसलिए $I$ की आयनन ऊर्जा $Br$ से कम होती है।

(B) प्रत्येक प्रजाति के संकरण और ज्यामिति का विश्लेषण करते हैं:
$NH_3$: $sp^3$ (पिरामिडल)
$PCl_4^{\oplus}$: $sp^3$ (चतुष्फलकीय)
$NH_2^{-}$: $sp^3$ (कोणीय)
$PCl_3$: $sp^3$ (पिरामिडल)
$SO_2$: $sp^2$ (कोणीय)
$SO_3$: $sp^2$ (समतलीय)
$BF_3$: $sp^2$ (समतलीय)
$IF_7$: $sp^3d^3$ (पंचकोणीय द्विपिरामिडीय)
$1$. संकरण: $NH_3, PCl_4^{\oplus}, NH_2^{-}, PCl_3$ सभी $sp^3$ संकरित हैं। अतः,विकल्प $A$ सही है।
$2$. ज्यामिति: $NH_3, PCl_4^{\oplus}, NH_2^{-}, PCl_3, IF_7$ असमतलीय हैं। अतः,यह कथन कि सभी प्रजातियां समतलीय हैं,गलत है। इसलिए,विकल्प $B$ गलत है।
$3$. $p \pi-p \pi$ और $p \pi-d \pi$ बंध: $SO_2$ और $SO_3$ में दोनों प्रकार के बंध मौजूद हैं। अतः,विकल्प $C$ सही है।
$4$. कोण: $IF_7$ अपने पंचकोणीय तल में $72^{\circ}$ के कोण रखता है। अतः,विकल्प $D$ सही है।

(A) $H_2O$ की संरचना कोणीय (bent) होती है ($sp^3$ संकरण) और इसमें सममिति का तल होता है। नेट द्विध्रुव आघूर्ण के कारण यह एक ध्रुवीय अणु है।
$XeF_4$ की संरचना वर्ग समतलीय (square planar) होती है ($sp^3d^2$ संकरण) और इसमें कई सममिति के तल होते हैं। यह अध्रुवीय है क्योंकि व्यक्तिगत बंध द्विध्रुव एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं।
दोनों कथन सत्य हैं,लेकिन अणुओं की ध्रुवीयता सममिति के तल के अस्तित्व का कारण नहीं है। इसलिए,कारण,कथन की सही व्याख्या नहीं है।

(D) $CH_4$ में,केंद्रीय परमाणु $C$ (कार्बन) है। $C$ का मूल अवस्था इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[He] 2s^2 2p^2$ है। $4$ बंध बनाने के लिए,$C$ उत्तेजित होकर $2s^1 2p^3$ अवस्था में जाता है,जो $I^{st}$ उत्तेजित अवस्था है।
$BF_3$ में,$B$ (बोरोन) $3$ बंध बनाने के लिए $I^{st}$ उत्तेजित अवस्था $(2s^1 2p^2)$ में होता है।
$ICl_3$ में,$I$ (आयोडीन) $3$ बंध बनाने के लिए $I^{st}$ उत्तेजित अवस्था में होता है।
$SF_6$ में,$S$ (सल्फर) $6$ बंध बनाने के लिए $II^{nd}$ उत्तेजित अवस्था में होता है।
अतः,$SF_6$ वह अणु है जो $I^{st}$ उत्तेजित अवस्था में नहीं बनता है,क्योंकि इसके लिए $II^{nd}$ उत्तेजित अवस्था की आवश्यकता होती है।

(A) $1$. $PH_5, NCl_5$ और $OF_6$ का अस्तित्व नहीं है क्योंकि $P$ त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण अपने अष्टक का विस्तार $5$ बंधों तक नहीं कर सकता,$N$ के पास $5$ बंध बनाने के लिए $d$-कक्षक नहीं हैं,और $O$ अपने छोटे आकार और $d$-कक्षकों की कमी के कारण $6$ बंध नहीं बना सकता। अतः,यह कथन सत्य है.
$2$. $I_3^{-}$ की ज्यामिति रैखिक होती है ($sp^3d$ संकरण और केंद्रीय $I$ परमाणु पर $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म)। अतः,यह कथन असत्य है.
$3$. $XeF_4$ की ज्यामिति वर्ग समतलीय होती है,जो सममित है,इसलिए यह अध्रुवीय है। अतः,यह कथन असत्य है.
$4$. $O_2$ का बंध क्रम $2.0$ है और $O_2^{2-}$ (पेरोक्साइड आयन) का बंध क्रम $1.0$ है। अतः,यह कथन असत्य है.

(C) अष्टक नियम के अनुसार,परमाणु अपने संयोजी कोश में $8$ इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉनों का आदान-प्रदान या साझा करते हैं।
$CO_2$ में,$C$ के पास $8$ और $O$ के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं।
$CHCl_3$ में,$C$ के पास $8$,$H$ के पास $2$ (द्विक नियम) और $Cl$ के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं।
$NH_3$ में,$N$ के पास $8$ और $H$ के पास $2$ इलेक्ट्रॉन हैं।
$ClF_3$ में,केंद्रीय परमाणु $Cl$ के संयोजी कोश में $10$ इलेक्ट्रॉन हैं ($3$ आबंध युग्म और $2$ एकाकी युग्म),जो एक विस्तारित अष्टक है।
अतः,$ClF_3$ अष्टक नियम का पालन नहीं करता है।

(C) $NO$ (नाइट्रिक ऑक्साइड) में कुल $15$ संयोजी इलेक्ट्रॉन ($N$ से $5$ और $O$ से $10$) होते हैं।
चूंकि संयोजी इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या विषम है,इसलिए यह एक विषम इलेक्ट्रॉन अणु है और अष्टक नियम का पालन नहीं करता है।
इसकी संरचना को $\dot{N}=\ddot{O}$ के रूप में दर्शाया जा सकता है।

(A) सही उत्तर है।
$1$. $CH_{4}$ (मीथेन) में,केंद्रीय कार्बन परमाणु $4$ सहसंयोजक बंध बनाता है,जिससे इसके संयोजी कोश में $8$ इलेक्ट्रॉन साझा होते हैं,और इसका अष्टक पूर्ण हो जाता है।
$2$. $SF_{6}$ (सल्फर हेक्साफ्लोराइड) में,केंद्रीय सल्फर परमाणु के पास $12$ इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो विस्तारित अष्टक को दर्शाता है।
$3$. $AlCl_{3}$ (एल्युमीनियम क्लोराइड) और $BF_{3}$ (बोरोन ट्राइफ्लोराइड) में,केंद्रीय परमाणुओं ($Al$ और $B$) के संयोजी कोश में केवल $6$ इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो अपूर्ण अष्टक को दर्शाता है।

(C) अमोनियम क्लोराइड $(NH_{4}Cl)$ में सहसंयोजक और आयनिक दोनों प्रकार के बंध होते हैं।
अमोनियम आयन $(NH_{4}^{+})$ में,नाइट्रोजन परमाणु चार हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ सहसंयोजक बंध द्वारा जुड़ा होता है।
अमोनियम आयन $(NH_{4}^{+})$ और क्लोराइड आयन $(Cl^{-})$ एक-दूसरे के साथ आयनिक बंध द्वारा जुड़े होते हैं।

(A) विषम इलेक्ट्रॉन अणु वह अणु है जिसमें उसके संयोजी कोश में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है।
$1$. $CO$: कुल संयोजी इलेक्ट्रॉन = $4 + 6 = 10$ (सम)। यह एक विषम इलेक्ट्रॉन अणु नहीं है।
$2$. $NO$: कुल संयोजी इलेक्ट्रॉन = $5 + 6 = 11$ (विषम)। यह एक विषम इलेक्ट्रॉन अणु है।
$3$. $NO_2$: कुल संयोजी इलेक्ट्रॉन = $5 + 6 + 6 = 17$ (विषम)। यह एक विषम इलेक्ट्रॉन अणु है।
$4$. $ClO_2$: कुल संयोजी इलेक्ट्रॉन = $7 + 6 + 6 = 19$ (विषम)। यह एक विषम इलेक्ट्रॉन अणु है।
अतः,$CO$ वह अणु है जो विषम इलेक्ट्रॉन अणु नहीं है।

(B) औपचारिक आवेश $(F.C.)$ का सूत्र है:
$F.C. = V.E. - N.E. - \frac{1}{2} B.E.$
जहाँ:
$V.E.$ = परमाणु के संयोजी इलेक्ट्रॉन ($H$ के लिए $1$)
$N.E.$ = अनाबंधी इलेक्ट्रॉन ($H$ के लिए $0$)
$B.E.$ = आबंधी इलेक्ट्रॉन ($H$ के लिए $2$)
$H_2O$ में हाइड्रोजन परमाणु के लिए मान रखने पर:
$F.C. = 1 - 0 - \frac{1}{2}(2) = 1 - 1 = 0$
अतः,हाइड्रोजन परमाणु पर औपचारिक आवेश $0$ है.

$(A)$ बंध लंबाई निर्धारित करने के लिए, हम बंध क्रम और परमाणुओं की त्रिज्या को देखते हैं।
$1$. बंध क्रम: $N_2$ $(3)$, $O_2$ $(2)$, और $Cl_2$ $(1)$।
$2$. $Cl$ की परमाणु त्रिज्या $(99 \text{ pm})$ $N$ $(75 \text{ pm})$ और $O$ $(73 \text{ pm})$ से काफी बड़ी है।
$3$. $Cl$ के बड़े आकार के कारण, $Cl-Cl$ बंध लंबाई $(199 \text{ pm})$ $O=O$ $(121 \text{ pm})$ और $N \equiv N$ $(110 \text{ pm})$ से अधिक है।
$4$. $N_2$ का बंध क्रम $O_2$ से अधिक है, इसलिए $N_2$ की बंध लंबाई $O_2$ से कम है।
$5$. अतः, बंध लंबाई का सही घटता क्रम $Cl_2 > O_2 > N_2$ है।

(C) $LiCl$ में $Li$ के संयोजी कोश में आठ से कम इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसमें बंध में केवल दो इलेक्ट्रॉन साझा होते हैं। अतः,इसका अष्टक अपूर्ण है।
$SF_6$,$PCl_5$,और $H_2SO_4$ विस्तारित अष्टक (expanded octet) वाले अणुओं के उदाहरण हैं,जिनमें केंद्रीय परमाणु के चारों ओर आठ से अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं।

(B) $CH_3F$ (फ्लोरोमीथेन) अणु में $C-F$ बंध की बंध लंबाई प्रयोगात्मक रूप से लगभग $139 \ pm$ निर्धारित की गई है।

(B) कार्बन मोनोऑक्साइड की लुईस संरचना $:C \equiv O:$ है।
औपचारिक आवेश $= [\text{मुक्त अवस्था में संयोजी } e^- \text{ की कुल संख्या}] - [\text{अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म की कुल संख्या}] - \frac{1}{2}[\text{उस परमाणु पर बंधित इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या}]$.
ऑक्सीजन परमाणु के लिए:
संयोजी इलेक्ट्रॉन $= 6$.
अकेले इलेक्ट्रॉन $= 2$.
बंधित इलेक्ट्रॉन $= 6$.
औपचारिक आवेश $= 6 - 2 - \frac{1}{2} \times 6 = 6 - 2 - 3 = +1$.

(A) औपचारिक आवेश की गणना के लिए सूत्र है:
$\text{Formal charge} = [\text{मुक्त अवस्था में संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या}] - [\text{अकेले इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या}] - \frac{1}{2} [\text{उस विशेष परमाणु पर बंधित इलेक्ट्रॉनों की संख्या}]$
$NH_4^{+}$ में $N$ परमाणु के लिए:
- मुक्त $N$ परमाणु में संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या $5$ है।
- $N$ परमाणु पर अकेले इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या $0$ है।
- $N$ परमाणु के चारों ओर बंधित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $8$ है (क्योंकि $4$ सहसंयोजक बंध हैं)।
$N$ पर औपचारिक आवेश $= 5 - 0 - \frac{1}{2} \times 8 = 5 - 4 = +1$.

(D) औपचारिक आवेश का सूत्र है: $\text{Formal charge} = [ \text{मुक्त अवस्था में संयोजी } e^- \text{ की कुल संख्या} ] - [ \text{अकेले इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या} ] - \frac{1}{2} [ \text{आबंधी इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या} ]$.
संरचना $S \equiv C - \ddot{N} :$ में कार्बन $(C)$ परमाणु के लिए,संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $4$ है।
कार्बन परमाणु पर $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं और यह $4$ आबंध बनाता है ($S$ के साथ त्रि-आबंध और $N$ के साथ एकल-आबंध),जो $8$ आबंधी इलेक्ट्रॉनों के बराबर है।
इन मानों को रखने पर: $\text{Formal charge} = 4 - 0 - \frac{1}{2} \times 8 = 4 - 4 = 0$.

(B) अणु या आयन में किसी परमाणु का औपचारिक आवेश $(FC)$ सूत्र का उपयोग करके निकाला जाता है:
$FC = V - L - \frac{B}{2}$
जहाँ:
$V$ = मुक्त परमाणु में संयोजी इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या।
$L$ = अनाबंधी (लोन पेयर) इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या।
$B$ = आबंधी (साझा) इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या।
$SCN^-$ $(S \equiv C - N:)$ की दी गई संरचना में कार्बन $(C)$ परमाणु के लिए:
$V = 4$ (कार्बन समूह $14$ में है)
$L = 0$ (कार्बन पर कोई लोन पेयर नहीं है)
$B = 8$ (कार्बन $S$ के साथ $3$ आबंध और $N$ के साथ $1$ आबंध बनाता है,कुल $4$ आबंध = $8$ इलेक्ट्रॉन)
$FC = 4 - 0 - \frac{8}{2} = 4 - 4 = 0$.
अतः,$C$ परमाणु पर औपचारिक आवेश $0$ है।

(A) औपचारिक आवेश $(FC)$ की गणना सूत्र: $FC = V - L - \frac{B}{2}$ का उपयोग करके की जाती है।
$[S-C \equiv N:]^-$ आयन में नाइट्रोजन $(N)$ परमाणु के लिए:
$N$ के संयोजी इलेक्ट्रॉन $(V)$ = $5$ है।
$N$ पर एकाकी युग्म इलेक्ट्रॉन $(L)$ = $2$ है।
$N$ के लिए आबंधी इलेक्ट्रॉन $(B)$ = $6$ है (त्रि-आबंध के कारण)।
$FC = 5 - 2 - \frac{6}{2} = 5 - 2 - 3 = 0$।

(B) बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ की संरचना में एक बेंजीन रिंग से एक कार्बोक्सिलिक एसिड समूह जुड़ा होता है।
बेंजीन रिंग में,एकांतर द्वि-बंधों के कारण $3$ $\pi-$बंध होते हैं।
कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ में,एक $C=O$ द्वि-बंध होता है,जिसमें $1$ $\pi-$बंध होता है।
अतः,बेंजोइक एसिड के अणु में कुल $\pi-$बंधों की संख्या $3 + 1 = 4$ है।

(C) थायोसल्फ्यूरिक एसिड का रासायनिक सूत्र $H_2S_2O_3$ है।
इसकी संरचना में,केंद्रीय सल्फर परमाणु दूसरे सल्फर परमाणु के साथ द्वि-बंध $(S=S)$ द्वारा जुड़ा होता है।
केंद्रीय सल्फर परमाणु दो हाइड्रॉक्सिल समूहों $(-OH)$ के साथ एकल-बंध द्वारा और एक ऑक्सीजन परमाणु के साथ द्वि-बंध $(S=O)$ द्वारा जुड़ा होता है।
इस प्रकार,केंद्रीय सल्फर द्वारा ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ बनने वाले बंधों में दो $S=O$ द्वि-बंध और दो $S-OH$ एकल-बंध शामिल हैं।
अतः,सही उत्तर दो द्वि-बंध और दो एकल-बंध है।

(D) $H_2SO_4$ अणु में,सल्फर परमाणु चार ऑक्सीजन परमाणुओं से बंधा होता है।
दो $-OH$ समूहों के साथ दो एकल बंध (single bonds) और दो ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ दो द्वि-बंध (double bonds) होते हैं।
प्रत्येक एकल बंध $2$ इलेक्ट्रॉन और प्रत्येक द्वि-बंध $4$ इलेक्ट्रॉन सल्फर के संयोजी कोश (valence shell) में योगदान देता है।
सल्फर के चारों ओर कुल इलेक्ट्रॉन = $(2 \times 2) + (2 \times 4) = 4 + 8 = 12$ इलेक्ट्रॉन।

(C) $NaNC$ (सोडियम आइसोसाइनाइड) यौगिक में निम्नलिखित बंध होते हैं:
$1$. आयनिक बंध: $Na^+$ और $[NC]^-$ आयनों के बीच।
$2$. सहसंयोजक बंध: $N$ और $C$ परमाणुओं के बीच (त्रि-बंध)।
$3$. उपसहसंयोजक बंध: $N$ पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $C$ को दान करके आइसोसाइनाइड आयन $[N \equiv C]^-$ में त्रि-बंध संरचना बनाता है।
अतः,$NaNC$ में तीनों प्रकार के बंध मौजूद हैं।

(B) $NH_4Cl$ (अमोनियम क्लोराइड) यौगिक अमोनियम आयन $(NH_4^+)$ और क्लोराइड आयन $(Cl^-)$ से बना है।
$1$. $NH_4^+$ और $Cl^-$ के बीच का बंध एक आयनिक बंध है।
$2$. $NH_4^+$ आयन के भीतर,तीन $N-H$ सहसंयोजक बंध होते हैं।
$3$. चौथा $N-H$ बंध नाइट्रोजन परमाणु द्वारा $H^+$ आयन को इलेक्ट्रॉन युग्म दान करने से बनता है,जो एक उपसहसंयोजक (coordinate) बंध है।
अतः,$NH_4Cl$ में तीनों प्रकार के बंध मौजूद होते हैं।

(D) रासायनिक बंध के निर्माण के दौरान,स्थिरता प्राप्त करने के लिए निकाय कम स्थितिज ऊर्जा वाली अवस्था में चला जाता है। इसलिए,जैसे-जैसे परमाणु एक-दूसरे के करीब आते हैं और बंध बनाते हैं,निकाय की ऊर्जा घटती है।