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Molecular orbital theory Questions in Hindi

Class 11 Chemistry · Chemical Bonding and Molecular Structure · Molecular orbital theory

501+

Questions

Hindi

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100%

With Solutions

Showing 49 of 501 questions in Hindi

101
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस स्पीशीज का आबंध क्रम (bond order) $1.5$ है?
A
$O_{2}^{+}$
B
$O_{2}^{-}$
C
$O_{2}^{2-}$
D
$O_{2}$

Solution

(B) आबंध क्रम की गणना का सूत्र: $\text{Bond Order} = \frac{N_b - N_a}{2}$,जहाँ $N_b$ आबंधी इलेक्ट्रॉन और $N_a$ प्रति-आबंधी इलेक्ट्रॉन हैं।
$O_{2}^{+}$ के लिए (कुल $15$ इलेक्ट्रॉन): आबंध क्रम $= \frac{10 - 5}{2} = 2.5$.
$O_{2}^{-}$ के लिए (कुल $17$ इलेक्ट्रॉन): आबंध क्रम $= \frac{10 - 7}{2} = 1.5$.
$O_{2}^{2-}$ के लिए (कुल $18$ इलेक्ट्रॉन): आबंध क्रम $= \frac{10 - 8}{2} = 1.0$.
$O_{2}$ के लिए (कुल $16$ इलेक्ट्रॉन): आबंध क्रम $= \frac{10 - 6}{2} = 2.0$.
अतः,$O_{2}^{-}$ का आबंध क्रम $1.5$ है।
102
MediumMCQ
समान बंध कोटि (bond order) वाले स्पीशीज का युग्म है
A
$O_2^{2-}, B_2$
B
$O_2^+, NO^+$
C
$NO, CO$
D
$N_2, O_2$

Solution

(A) बंध कोटि ज्ञात करने के लिए,हम सूत्र का उपयोग करते हैं: $\text{Bond Order} = \frac{1}{2} (N_b - N_a)$,जहाँ $N_b$ आबंधी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है और $N_a$ प्रति-आबंधी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$O_2^{2-}$ के लिए कुल इलेक्ट्रॉन $18$ हैं,जिसकी बंध कोटि $1.0$ है।
$B_2$ के लिए कुल इलेक्ट्रॉन $10$ हैं,जिसकी बंध कोटि $1.0$ है।
अतः,$O_2^{2-}$ और $B_2$ समान बंध कोटि रखते हैं।
103
MediumMCQ
$O_2$ से $O_2^-$ आयन में परिवर्तन के दौरान,इलेक्ट्रॉन निम्नलिखित में से किस कक्षक में जुड़ता है?
A
$\pi ^*$ कक्षक
B
$\pi$ कक्षक
C
$\sigma ^*$ कक्षक
D
$\sigma$ कक्षक

Solution

(A) $O_2$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $KK \sigma(2s)^2 \sigma^*(2s)^2 \sigma(2p_z)^2 \pi(2p_x)^2 \pi(2p_y)^2 \pi^*(2p_x)^1 \pi^*(2p_y)^1$ है।
जब $O_2$ एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके $O_2^-$ बनाता है,तो आने वाला इलेक्ट्रॉन अगले उपलब्ध कक्षक में प्रवेश करता है,जो कि एंटी-बॉन्डिंग $\pi^*$ कक्षक है।
इस प्रकार,$O_2^-$ का विन्यास $KK \sigma(2s)^2 \sigma^*(2s)^2 \sigma(2p_z)^2 \pi(2p_x)^2 \pi(2p_y)^2 \pi^*(2p_x)^2 \pi^*(2p_y)^1$ हो जाता है।
104
MediumMCQ
नीचे चार द्विपरमाणुक प्रजातियाँ दी गई हैं। उनमें बंध क्रम (bond order) के बढ़ते हुए सही क्रम की पहचान कीजिए।
A
$NO < O_2^- < C_2^{2-} < He_2^+$
B
$O_2^- < NO < C_2^{2-} < He_2^+$
C
$C_2^{2-} < He_2^+ < O_2^- < NO$
D
$He_2^+ < O_2^- < NO < C_2^{2-}$

Solution

(D) बंध क्रम की गणना इस सूत्र का उपयोग करके की जाती है: $Bond \ Order = \frac{1}{2} (N_b - N_a)$.
$He_2^+$ ($3$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^1$,$BO = \frac{2-1}{2} = 0.5$.
$O_2^-$ ($17$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $BO = \frac{10-7}{2} = 1.5$.
$NO$ ($15$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $BO = \frac{10-5}{2} = 2.5$.
$C_2^{2-}$ ($14$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $BO = \frac{10-4}{2} = 3.0$.
अतः,बंध क्रम का बढ़ता हुआ क्रम है: $He_2^+ < O_2^- < NO < C_2^{2-}$.
105
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किसकी बंध लंबाई न्यूनतम है?
A
$O_2^+$
B
$O_2^-$
C
$O_2^{2-}$
D
$O_2$

Solution

(A) बंध क्रम,बंध लंबाई के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
$O_2^+$ का बंध क्रम $= \frac{10-5}{2} = 2.5$
$O_2$ का बंध क्रम $= \frac{10-6}{2} = 2.0$
$O_2^-$ का बंध क्रम $= \frac{10-7}{2} = 1.5$
$O_2^{2-}$ का बंध क्रम $= \frac{10-8}{2} = 1.0$
चूंकि $O_2^+$ का बंध क्रम सबसे अधिक $(2.5)$ है,इसलिए इसकी बंध लंबाई न्यूनतम है।
106
MediumMCQ
ऑक्सीजन की प्रजातियों के जोड़े और उनके चुंबकीय व्यवहार नीचे दिए गए हैं। निम्नलिखित में से कौन सा सही विवरण प्रस्तुत करता है?
A
$O_2^-, O_2^{2-}$ - दोनों प्रतिचुंबकीय (diamagnetic)
B
$O^{+}, O_2^{2-}$ - दोनों अनुचुंबकीय (paramagnetic)
C
$O_2^+, O_2$ - दोनों अनुचुंबकीय (paramagnetic)
D
$O, O_2^{2-}$ - दोनों अनुचुंबकीय (paramagnetic)

Solution

(C) $O_2^+$ ($13$ इलेक्ट्रॉन) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $KK \sigma 2s^2 \sigma^* 2s^2 \sigma 2pz^2 (\pi 2px^2 = \pi 2py^2) (\pi^* 2px^1)$ है। इसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है,इसलिए यह अनुचुंबकीय है।
$O_2$ ($16$ इलेक्ट्रॉन) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $KK \sigma 2s^2 \sigma^* 2s^2 \sigma 2pz^2 (\pi 2px^2 = \pi 2py^2) (\pi^* 2px^1 = \pi^* 2py^1)$ है। इसमें दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए यह अनुचुंबकीय है।
चूंकि $O_2^+$ और $O_2$ दोनों में $\pi^*$ एंटीबॉन्डिंग आणविक कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,इसलिए दोनों अनुचुंबकीय हैं।
107
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सी प्रजाति सामान्य परिस्थितियों में अस्तित्व में नहीं है?
A
$Be_2^+$
B
$Be_2$
C
$B_2$
D
$Li_2$

Solution

(B) $Be_2$ प्रजाति सामान्य परिस्थितियों में अस्तित्व में नहीं है।
$Be_2$ ($Z=4$,कुल $8$ इलेक्ट्रॉन) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $\sigma 1s^2 \sigma^* 1s^2 \sigma 2s^2 \sigma^* 2s^2$ है।
आबंध कोटि (Bond order) की गणना: $\text{Bond order} = \frac{N_b - N_a}{2} = \frac{4 - 4}{2} = 0$ है।
चूंकि आबंध कोटि $0$ है,इसलिए अणु अस्थिर है और अस्तित्व में नहीं है।
108
MediumMCQ
$MO$ सिद्धांत के अनुसार,निम्नलिखित में से कौन सी सूची नाइट्रोजन प्रजातियों को बढ़ते हुए बंध क्रम (bond order) के आधार पर व्यवस्थित करती है?
A
$N_2^{2-} < N_2^- < N_2$
B
$N_2 < N_2^{2-} < N_2^-$
C
$N_2^- < N_2^{2-} < N_2$
D
$N_2^- < N_2 < N_2^{2-}$

Solution

(A) $N_2$ ($14$ इलेक्ट्रॉन) के लिए आणविक कक्षक विन्यास: $(\sigma 1s)^2(\sigma^* 1s)^2(\sigma 2s)^2(\sigma^* 2s)^2(\pi 2p_x)^2(\pi 2p_y)^2(\sigma 2p_z)^2$ है।
बंध क्रम $(B.O.)$ $= \frac{10-4}{2} = 3$ है।
$N_2^-$ ($15$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $(\sigma 1s)^2(\sigma^* 1s)^2(\sigma 2s)^2(\sigma^* 2s)^2(\pi 2p_x)^2(\pi 2p_y)^2(\sigma 2p_z)^2(\pi^* 2p_x)^1$ है।
$B.O. = \frac{10-5}{2} = 2.5$ है।
$N_2^{2-}$ ($16$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $(\sigma 1s)^2(\sigma^* 1s)^2(\sigma 2s)^2(\sigma^* 2s)^2(\pi 2p_x)^2(\pi 2p_y)^2(\sigma 2p_z)^2(\pi^* 2p_x)^1(\pi^* 2p_y)^1$ है।
$B.O. = \frac{10-6}{2} = 2$ है।
बंध क्रम की तुलना करने पर: $2 < 2.5 < 3$।
अतः,बढ़ता हुआ क्रम $N_2^{2-} < N_2^- < N_2$ है।
109
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियों का एक समूह बनाता है?
A
$C_2^{2-}, O_2^-, CO, NO$
B
$NO^{+}, C_2^{2-}, CN^{-}, N_2$
C
$CN^{-}, N_2, O_2^{2-}, C_2^{2-}$
D
$N_2, O_2^-, NO^{+}, CO$

Solution

(B) आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियाँ वे होती हैं जिनमें इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है।
$NO^{+}$ के लिए: $7 + 8 - 1 = 14$ इलेक्ट्रॉन।
$C_2^{2-}$ के लिए: $6 \times 2 + 2 = 14$ इलेक्ट्रॉन।
$CN^{-}$ के लिए: $6 + 7 + 1 = 14$ इलेक्ट्रॉन।
$N_2$ के लिए: $7 \times 2 = 14$ इलेक्ट्रॉन।
चूँकि $NO^{+}, C_2^{2-}, CN^{-}$,और $N_2$ प्रत्येक में $14$ इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए वे आइसोइलेक्ट्रॉनिक हैं।
110
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस अणु/आयन में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं?
A
$N_2^+$
B
$O_2$
C
$O_2^{2-}$
D
$B_2$

Solution

(C) आणविक कक्षक सिद्धांत $(MOT)$ के अनुसार,हम आणविक कक्षकों को भरकर अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति निर्धारित करते हैं:
$1$. $N_2^+$ ($13$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\sigma_{1s}^2 \sigma_{1s}^{*2} \sigma_{2s}^2 \sigma_{2s}^{*2} \pi_{2p_x}^2 \pi_{2p_y}^2 \sigma_{2p_z}^1$. इसमें $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
$2$. $O_2$ ($16$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\sigma_{1s}^2 \sigma_{1s}^{*2} \sigma_{2s}^2 \sigma_{2s}^{*2} \sigma_{2p_z}^2 \pi_{2p_x}^2 \pi_{2p_y}^2 \pi_{2p_x}^{*1} \pi_{2p_y}^{*1}$. इसमें $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$3$. $O_2^{2-}$ ($18$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\sigma_{1s}^2 \sigma_{1s}^{*2} \sigma_{2s}^2 \sigma_{2s}^{*2} \sigma_{2p_z}^2 \pi_{2p_x}^2 \pi_{2p_y}^2 \pi_{2p_x}^{*2} \pi_{2p_y}^{*2}$. सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं।
$4$. $B_2$ ($10$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\sigma_{1s}^2 \sigma_{1s}^{*2} \sigma_{2s}^2 \sigma_{2s}^{*2} \pi_{2p_x}^1 \pi_{2p_y}^1$. इसमें $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
अतः,$O_2^{2-}$ एकमात्र ऐसी स्पीशीज है जिसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है।
111
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सी प्रजाति प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) व्यवहार प्रदर्शित करती है?
A
$NO$
B
$O_2^{2-}$
C
$O_2^{+}$
D
$O_2$

Solution

(B) चुंबकीय व्यवहार निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक प्रजाति के आणविक कक्षक विन्यास का विश्लेषण करते हैं।
$1$. $NO$ में $15$ इलेक्ट्रॉन हैं: $\sigma_{1s}^2, \sigma_{1s}^{*2}, \sigma_{2s}^2, \sigma_{2s}^{*2}, \sigma_{2p_z}^2, \pi_{2p_x}^2 = \pi_{2p_y}^2, \pi_{2p_x}^{*1}$। अयुग्मित इलेक्ट्रॉन के कारण यह अनुचुंबकीय (paramagnetic) है।
$2$. $O_2^{2-}$ में $18$ इलेक्ट्रॉन हैं। इसका विन्यास: $\sigma_{1s}^2, \sigma_{1s}^{*2}, \sigma_{2s}^2, \sigma_{2s}^{*2}, \sigma_{2p_z}^2, \pi_{2p_x}^2 = \pi_{2p_y}^2, \pi_{2p_x}^{*2} = \pi_{2p_y}^{*2}$ है। चूंकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय है।
$3$. $O_2^{+}$ में $15$ इलेक्ट्रॉन हैं और यह अनुचुंबकीय है।
$4$. $O_2$ में $16$ इलेक्ट्रॉन हैं और $\pi^*$ कक्षकों में दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के कारण यह अनुचुंबकीय है।
112
DifficultMCQ
निम्नलिखित में से किस आयनीकरण प्रक्रिया में,बंध क्रम (bond order) बढ़ गया है और चुंबकीय व्यवहार बदल गया है?
A
$N_2 \rightarrow N_2^+$
B
$C_2 \rightarrow C_2^+$
C
$NO \rightarrow NO^+$
D
$O_2 \rightarrow O_2^+$

Solution

(C) बंध क्रम $(BO)$ की गणना $\frac{1}{2}(N_b - N_a)$ के रूप में की जाती है,जहाँ $N_b$ आबंधी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है और $N_a$ प्रति-आबंधी इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$NO$ ($15$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: विन्यास $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^1$ है। $BO = \frac{1}{2}(10 - 5) = 2.5$। यह अनुचुंबकीय (paramagnetic) है।
$NO^+$ ($14$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: विन्यास $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2$ है। $BO = \frac{1}{2}(10 - 4) = 3.0$। यह प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) है।
$NO \rightarrow NO^+$ प्रक्रिया में,इलेक्ट्रॉन प्रति-आबंधी $\pi^*$ कक्षक से निकाला जाता है,जिससे बंध क्रम $2.5$ से बढ़कर $3.0$ हो जाता है और चुंबकीय व्यवहार अनुचुंबकीय से प्रतिचुंबकीय में बदल जाता है।
113
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस प्रजाति के युग्म का आबंध क्रम (bond order) समान है?
A
$CN^{-}$ और $NO^{+}$
B
$CN^{-}$ और $CN^{+}$
C
$O_2^{-}$ और $CN^{-}$
D
$NO^{+}$ और $CN^{+}$

Solution

(A) किसी भी प्रजाति का आबंध क्रम समान होने के लिए उनमें इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होनी चाहिए।
प्रत्येक प्रजाति में इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना:
$CN^{-}$: $6 + 7 + 1 = 14$ इलेक्ट्रॉन।
$NO^{+}$: $7 + 8 - 1 = 14$ इलेक्ट्रॉन।
$CN^{+}$: $6 + 7 - 1 = 12$ इलेक्ट्रॉन।
$O_2^{-}$: $8 + 8 + 1 = 17$ इलेक्ट्रॉन।
चूंकि $CN^{-}$ और $NO^{+}$ दोनों में $14$ इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए उनका आबंध क्रम समान है।
114
MediumMCQ
$MO$ सिद्धांत का उपयोग करके,अनुमान लगाइए कि निम्नलिखित में से किस प्रजाति की बंध लंबाई सबसे कम है?
A
$O_2^+$
B
$O_2^-$
C
$O_2^{2-}$
D
$O_2^{2+}$

Solution

(D) $MO$ सिद्धांत के अनुसार,बंध क्रम बंध लंबाई के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
$O_2^{2+}$ का बंध क्रम $3.0$ है।
$O_2^+$ का बंध क्रम $2.5$ है।
$O_2^-$ का बंध क्रम $1.5$ है।
$O_2^{2-}$ का बंध क्रम $1.0$ है।
चूंकि $O_2^{2+}$ का बंध क्रम सबसे अधिक है,इसलिए इसकी बंध लंबाई सबसे कम है।
115
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा अणु प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) व्यवहार प्रदर्शित करने की अपेक्षा रखता है?
A
$C_2$
B
$F_2$
C
$O_2$
D
$S_2$

Solution

(A) आणविक कक्षक सिद्धांत $(MOT)$ के अनुसार,यदि किसी अणु के सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित (paired) होते हैं,तो वह प्रतिचुंबकीय होता है।
$C_2$ ($12$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2$. सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय है।
$F_2$ ($18$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^2 = \pi^* 2p_y^2$. सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए यह भी प्रतिचुंबकीय है।
$O_2$ ($16$ इलेक्ट्रॉन) और $S_2$ ($32$ इलेक्ट्रॉन) में $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,इसलिए वे अनुचुंबकीय (paramagnetic) होते हैं।
116
MediumMCQ
निम्नलिखित में से अणुओं/आयनों के किस जोड़े में,दोनों प्रजातियों के अस्तित्व में होने की संभावना नहीं है?
A
$H_{2}^{+}, He_{2}^{2-}$
B
$H_{2}^{-}, He_{2}^{2-}$
C
$H_{2}^{2+}, He_{2}$
D
$H_{2}^{-}, He_{2}^{2+}$

Solution

(C) आणविक कक्षक सिद्धांत (Molecular Orbital Theory) के अनुसार,जिन प्रजातियों का बंध क्रम (bond order) $0$ या उससे कम होता है,उनका अस्तित्व नहीं होता है।
$H_{2}^{2+}$ के लिए: कुल इलेक्ट्रॉन $= 1 + 1 - 2 = 0$. इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $= \sigma 1s^{0}$. बंध क्रम $= 0$.
$He_{2}$ के लिए: कुल इलेक्ट्रॉन $= 2 + 2 = 4$. इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $= \sigma 1s^{2}, \sigma^* 1s^{2}$. बंध क्रम $= \frac{2 - 2}{2} = 0$.
अतः,$H_{2}^{2+}$ और $He_{2}$ दोनों का बंध क्रम $0$ है,इसलिए उनके अस्तित्व में होने की संभावना नहीं है।
117
MediumMCQ
$Li_2$, $Li_2^-$, और $Li_2^+$ प्रजातियों की स्थिरता का बढ़ता क्रम क्या है?
A
$Li_2 < Li_2^+ < Li_2^-$
B
$Li_2^- < Li_2^+ < Li_2$
C
$Li_2 < Li_2^- < Li_2^+$
D
$Li_2^- < Li_2 < Li_2^+$

Solution

(B) किसी अणु की स्थिरता उसके बंध क्रम (bond order) के सीधे समानुपाती होती है। यदि बंध क्रम समान हैं, तो जिस प्रजाति में एंटी-बॉन्डिंग ऑर्बिटल्स में अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं, वह कम स्थिर होती है।
$Li_2$ ($6$ इलेक्ट्रॉन): $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2$. बंध क्रम $= \frac{4 - 2}{2} = 1.0$.
$Li_2^+$ ($5$ इलेक्ट्रॉन): $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^1$. बंध क्रम $= \frac{3 - 2}{2} = 0.5$.
$Li_2^-$ ($7$ इलेक्ट्रॉन): $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^1$. बंध क्रम $= \frac{4 - 3}{2} = 0.5$.
$Li_2^+$ और $Li_2^-$ की तुलना करने पर, दोनों का बंध क्रम $0.5$ है, लेकिन $Li_2^-$ में एंटी-बॉन्डिंग ऑर्बिटल में अधिक इलेक्ट्रॉन $(\sigma^* 2s^1)$ होने के कारण यह $Li_2^+$ से कम स्थिर है।
अतः, स्थिरता का क्रम $Li_2^- < Li_2^+ < Li_2$ है।
118
DifficultMCQ
निम्नलिखित में से कौन सी स्पीशीज अनुचुंबकीय (paramagnetic) नहीं है?
A
$NO$
B
$CO$
C
$O_2$
D
$B_2$

Solution

(B) अनुचुंबकत्व अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण होता है।
$1.$ $NO$: कुल इलेक्ट्रॉन = $15$। इसमें इलेक्ट्रॉनों की संख्या विषम है,इसलिए इसमें कम से कम एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होना चाहिए,जो इसे अनुचुंबकीय बनाता है।
$2.$ $CO$: कुल इलेक्ट्रॉन = $14$। इसके आणविक कक्षकों में सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) है (अनुचुंबकीय नहीं)।
$3.$ $O_2$: कुल इलेक्ट्रॉन = $16$। आणविक कक्षक $(MO)$ सिद्धांत के अनुसार,इसके प्रतिआबंधी (antibonding) $\pi^* 2p_x$ और $\pi^* 2p_y$ कक्षकों में दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,इसलिए यह अनुचुंबकीय है।
$4.$ $B_2$: कुल इलेक्ट्रॉन = $10$। इसके $\pi 2p_x$ और $\pi 2p_y$ कक्षकों में दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,इसलिए यह अनुचुंबकीय है।
119
MediumMCQ
दो होमो-डायएटॉमिक अणु $X_2$ और $Y_2$ का बंध क्रम (bond order) समान है,तो सही कथन का चयन करें।
A
दोनों में कुल एंटी-बॉन्डिंग इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होनी चाहिए।
B
दोनों में कुल बॉन्डिंग इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होनी चाहिए।
C
दोनों अणुओं के लिए एंटी-बॉन्डिंग इलेक्ट्रॉनों और बॉन्डिंग इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या का अंतर समान होना चाहिए।
D
$(A)$ और $(B)$ दोनों।

Solution

(C) अणु का बंध क्रम $\text{Bond Order} = \frac{N_b - N_a}{2}$ सूत्र द्वारा परिभाषित होता है,जहाँ $N_b$ बॉन्डिंग इलेक्ट्रॉनों की संख्या है और $N_a$ एंटी-बॉन्डिंग इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
यदि दो अणुओं का बंध क्रम समान है,तो $\frac{N_{b1} - N_{a1}}{2} = \frac{N_{b2} - N_{a2}}{2}$ होगा।
इसका अर्थ है कि $N_{b1} - N_{a1} = N_{b2} - N_{a2}$।
अतः,दोनों अणुओं के लिए बॉन्डिंग और एंटी-बॉन्डिंग इलेक्ट्रॉनों की संख्या का अंतर समान होना चाहिए।
विकल्प $(C)$ इस संबंध को सही ढंग से बताता है।
120
MediumMCQ
किस युग्म या युग्मों में,पहली प्रजाति में मजबूत बंध पाया जाता है?
$(a) \ O_2^-, O_2$
$(b) \ N_2, N_2^+$
$(c) \ NO^+, NO^-$
A
केवल $(a)$
B
केवल $(b)$
C
केवल $(a)$ और $(c)$
D
केवल $(b)$ और $(c)$

Solution

(D) बंध की मजबूती बंध क्रम $(B.O.)$ के सीधे समानुपाती होती है।
$(a) \ O_2^- (B.O. = 1.5), O_2 (B.O. = 2.0)$। यहाँ,दूसरी प्रजाति मजबूत है।
$(b) \ N_2 (B.O. = 3.0), N_2^+ (B.O. = 2.5)$। यहाँ,पहली प्रजाति मजबूत है।
$(c) \ NO^+ (B.O. = 3.0), NO^- (B.O. = 2.0)$। यहाँ,पहली प्रजाति मजबूत है।
अतः,$(b)$ और $(c)$ युग्मों में पहली प्रजाति में मजबूत बंध है।
121
DifficultMCQ
दी गई प्रजातियों के लिए निम्नलिखित में से कौन सा इलेक्ट्रॉनिक विन्यास सही है?
A
$CO : \sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \pi 2px^2, \pi 2py^2, \sigma 2pz^2$
B
$CN^- : \sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \pi 2px^2, \pi 2py^2, \sigma 2pz^2$
C
$NO : \sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2pz^2, \pi 2px^2, \pi 2py^2, \pi^* 2px^1$
D
$N_2^+ : \sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \pi 2px^2, \pi 2py^2, \sigma 2pz^1$

Solution

(A) आणविक कक्षक सिद्धांत $(MOT)$ के अनुसार,$14$ या उससे कम इलेक्ट्रॉनों वाले अणुओं के लिए ऊर्जा का क्रम $\sigma 1s < \sigma^* 1s < \sigma 2s < \sigma^* 2s < \pi 2px = \pi 2py < \sigma 2pz < \pi^* 2px = \pi^* 2py < \sigma^* 2pz$ है।
$14$ से अधिक इलेक्ट्रॉनों वाले अणुओं के लिए,क्रम $\sigma 1s < \sigma^* 1s < \sigma 2s < \sigma^* 2s < \sigma 2pz < \pi 2px = \pi 2py < \pi^* 2px = \pi^* 2py < \sigma^* 2pz$ है।
दिए गए सभी विकल्प $MOT$ के अनुसार सही इलेक्ट्रॉनिक विन्यास दर्शाते हैं।
122
MediumMCQ
$OF$ काल्पनिक अणु के लिए $MO$ सिद्धांत का सरलीकृत अनुप्रयोग करने पर इसका बंध क्रम क्या होगा?
A
$2$
B
$1.5$
C
$1.0$
D
$0.5$

Solution

(B) $OF$ में कुल इलेक्ट्रॉनों की संख्या $= 8$ ($O$ से) $+ 9$ ($F$ से) $= 17$ इलेक्ट्रॉन।
$17$ इलेक्ट्रॉनों के लिए आणविक कक्षक विन्यास: $\sigma_{1s}^2, \sigma_{1s}^{*2}, \sigma_{2s}^2, \sigma_{2s}^{*2}, \sigma_{2p_z}^2, \pi_{2p_x}^2 = \pi_{2p_y}^2, \pi_{2p_x}^{*2} = \pi_{2p_y}^{*1}$ है।
आबंधी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(N_b)$ $= 10$ है।
प्रति-आबंधी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(N_a)$ $= 7$ है।
बंध क्रम $= \frac{1}{2}(N_b - N_a) = \frac{1}{2}(10 - 7) = \frac{3}{2} = 1.5$।
Solution diagram
123
MediumMCQ
$N_2$ और उसके दिए गए आयनों के लिए स्थिरता का सही क्रम क्या है :-
A
$N_2 > N_2^+ > N_2^- > N_2^{2-}$
B
$N_2^- > N_2^+ > N_2 > N_2^{2-}$
C
$N_2^+ > N_2^- > N_2 > N_2^{2-}$
D
$N_2 > N_2^+ = N_2^- > N_2^{2-}$

Solution

(A) स्थिरता,बंध क्रम (bond order) के सीधे समानुपाती होती है।
बंध क्रम $= \frac{1}{2} \times (N_B - N_{AB})$.
$1$. $N_2$ (संयोजी इलेक्ट्रॉन $= 10$): $(\sigma 2s)^2(\sigma^* 2s)^2(\pi 2p)^4(\sigma 2p)^2$. बंध क्रम $= \frac{1}{2} \times (8 - 2) = 3$.
$2$. $N_2^+$ (संयोजी इलेक्ट्रॉन $= 9$): $(\sigma 2s)^2(\sigma^* 2s)^2(\pi 2p)^4(\sigma 2p)^1$. बंध क्रम $= \frac{1}{2} \times (7 - 2) = 2.5$.
$3$. $N_2^-$ (संयोजी इलेक्ट्रॉन $= 11$): $(\sigma 2s)^2(\sigma^* 2s)^2(\pi 2p)^4(\sigma 2p)^2(\pi^* 2p)^1$. बंध क्रम $= \frac{1}{2} \times (8 - 3) = 2.5$.
$4$. $N_2^{2-}$ (संयोजी इलेक्ट्रॉन $= 12$): $(\sigma 2s)^2(\sigma^* 2s)^2(\pi 2p)^4(\sigma 2p)^2(\pi^* 2p)^2$. बंध क्रम $= \frac{1}{2} \times (8 - 4) = 2$.
यद्यपि $N_2^+$ और $N_2^-$ का बंध क्रम समान है,लेकिन $N_2^-$ में एक इलेक्ट्रॉन एंटी-बॉन्डिंग कक्षक में होता है,जो $N_2^+$ की तुलना में इसकी स्थिरता को कम कर देता है।
अतः,स्थिरता का क्रम $N_2 > N_2^+ > N_2^- > N_2^{2-}$ है।
इसलिए,सही विकल्प $A$ है।
124
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस प्रक्रिया में आबंध कोटि (bond order) और चुंबकीय प्रकृति का मान नहीं बदलता है?
A
$O_2 \to O_2^+$
B
$N_2^+ \to N_2^-$
C
$NO \to NO^+$
D
$CO \to CO^+$

Solution

(B) आबंध कोटि और चुंबकीय प्रकृति में परिवर्तन निर्धारित करने के लिए,हम आणविक कक्षक (molecular orbital) विन्यास का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $O_2 (16e^-)$ के लिए: आबंध कोटि = $2.0$,अनुचुंबकीय। $O_2^+ (15e^-)$ के लिए: आबंध कोटि = $2.5$,अनुचुंबकीय। (दोनों बदलते हैं)।
$2$. $N_2^+ (13e^-)$ के लिए: आबंध कोटि = $2.5$,अनुचुंबकीय। $N_2^- (15e^-)$ के लिए: आबंध कोटि = $2.5$,अनुचुंबकीय। (आबंध कोटि और चुंबकीय प्रकृति अपरिवर्तित रहते हैं)।
$3$. $NO (15e^-)$ के लिए: आबंध कोटि = $2.5$,अनुचुंबकीय। $NO^+ (14e^-)$ के लिए: आबंध कोटि = $3.0$,प्रतिचुंबकीय। (दोनों बदलते हैं)।
$4$. $CO (14e^-)$ के लिए: आबंध कोटि = $3.0$,प्रतिचुंबकीय। $CO^+ (13e^-)$ के लिए: आबंध कोटि = $2.5$,अनुचुंबकीय। (दोनों बदलते हैं)।
अतः,$N_2^+ \to N_2^-$ प्रक्रिया में दोनों गुण अपरिवर्तित रहते हैं।
125
MediumMCQ
निम्नलिखित में से स्पीशीज का कौन सा युग्म अनुचुंबकीय (paramagnetic) है?
A
$O_2$ और $Na_2O_2$
B
$BaO_2$ और $KO_3$
C
$O_2$ और $KO_3$
D
$N_2$ और $KN_3$

Solution

(C) अनुचुंबकीय गुण निर्धारित करने के लिए,हम अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति की जाँच करते हैं।
$1$. $O_2$: आणविक कक्षक सिद्धांत (Molecular Orbital Theory) के अनुसार,इसमें $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,इसलिए यह अनुचुंबकीय है।
$2$. $Na_2O_2$: इसमें पेरोक्साइड आयन $O_2^{2-}$ होता है,जो प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) है।
$3$. $BaO_2$: इसमें भी पेरोक्साइड आयन $O_2^{2-}$ होता है,जो प्रतिचुंबकीय है।
$4$. $KO_3$: इसमें ओजोनाइड आयन $O_3^-$ होता है। $O_3^-$ आयन में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है,इसलिए यह अनुचुंबकीय है।
अतः,$O_2$ और $KO_3$ दोनों अनुचुंबकीय हैं।
126
MediumMCQ
$C-O$ बंध लंबाई का सही क्रम क्या है?
A
$CO^{+} > CO > C_2O_{4}^{2-}$
B
$C_2O_{4}^{2-} > CO^{+} > CO$
C
$C_2O_{4}^{2-} > CO > CO^{+}$
D
$CO > CO^{+} > C_2O_{4}^{2-}$

Solution

(B) बंध लंबाई निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक प्रजाति के लिए बंध क्रम (bond order) की गणना करते हैं।
$1$. $CO$ के लिए: बंध क्रम $3.0$ है।
$2$. $CO^{+}$ के लिए: बंध क्रम $2.5$ है (क्योंकि $CO$ के एंटी-बॉन्डिंग ऑर्बिटल से एक इलेक्ट्रॉन निकाला जाता है)।
$3$. $C_2O_{4}^{2-}$ (ऑक्सालेट आयन) के लिए: अनुनाद (resonance) के कारण $C-O$ बंध में आंशिक द्वि-बंध गुण होता है,जिसका औसत बंध क्रम $1.5$ है।
चूंकि बंध लंबाई बंध क्रम के व्युत्क्रमानुपाती होती है $(Bond \ Length \propto \frac{1}{Bond \ Order})$,इसलिए बंध लंबाई का क्रम $C_2O_{4}^{2-} (1.5) > CO^{+} (2.5) > CO (3.0)$ होगा।
अतः,सही क्रम $C_2O_{4}^{2-} > CO^{+} > CO$ है।
127
MediumMCQ
$(SiH_3)_3N$ यौगिक के होने की संभावना है
A
पिरामिडल और $(CH_3)_3N$ से अधिक क्षारीय
B
समतलीय और $(CH_3)_3N$ से कम क्षारीय
C
पिरामिडल और $(CH_3)_3N$ से कम क्षारीय
D
समतलीय और $(CH_3)_3N$ से अधिक क्षारीय

Solution

(B) $(SiH_3)_3N$ यौगिक समतलीय और $(CH_3)_3N$ से कम क्षारीय होता है।
$(SiH_3)_3N$ में,$N$ परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) $Si$ परमाणु के रिक्त $d$-कक्षकों में दान कर दिए जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $p\pi - d\pi$ बैक बॉन्डिंग होती है।
एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के इस विस्थानीकरण के कारण अणु समतलीय हो जाता है और प्रोटोनेशन के लिए इसकी उपलब्धता काफी कम हो जाती है,जिससे यह $(CH_3)_3N$ की तुलना में कम क्षारीय हो जाता है।
$(CH_3)_3N$ में,कार्बन में रिक्त $d$-कक्षक नहीं होते हैं,इसलिए ऐसी कोई बैक बॉन्डिंग नहीं होती है और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $N$ परमाणु पर ही स्थानीयकृत रहता है।
128
MediumMCQ
$I$ से $IV$ तक ऑक्सीजन स्पीशीज के बंध क्रम का सही घटता क्रम क्या है?
$(I)$ $Na_2O_2$
$(II)$ $O_2[AsF_6]$
$(III)$ $CsO_2$
$(IV)$ $O_2$
A
$(II) > (IV) > (III) > (I)$
B
$(II) > (III) > (I) > (IV)$
C
$(IV) > (III) > (II) > (I)$
D
$(II) > (IV) > (I) > (III)$

Solution

(A) ऑक्सीजन स्पीशीज का बंध क्रम आणविक कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या द्वारा निर्धारित किया जाता है:
$(I)$ $Na_2O_2$ में पेरोक्साइड आयन $O_2^{2-}$ होता है। इलेक्ट्रॉनों की संख्या $18$ है। बंध क्रम $= \frac{1}{2}(10 - 8) = 1.0$.
$(II)$ $O_2[AsF_6]$ में डाइऑक्सीजनिल धनायन $O_2^+$ होता है। इलेक्ट्रॉनों की संख्या $15$ है। बंध क्रम $= \frac{1}{2}(10 - 5) = 2.5$.
$(III)$ $CsO_2$ में सुपरऑक्साइड आयन $O_2^-$ होता है। इलेक्ट्रॉनों की संख्या $17$ है। बंध क्रम $= \frac{1}{2}(10 - 7) = 1.5$.
$(IV)$ $O_2$ एक उदासीन डाइऑक्सीजन अणु है। इलेक्ट्रॉनों की संख्या $16$ है। बंध क्रम $= \frac{1}{2}(10 - 6) = 2.0$.
बंध क्रमों की तुलना करने पर: $2.5 (II) > 2.0 (IV) > 1.5 (III) > 1.0 (I)$।
अतः,सही घटता क्रम $(II) > (IV) > (III) > (I)$ है।
129
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस अणु की चुंबकीय प्रकृति समान रहेगी,चाहे $sp$ मिश्रण प्रभावी हो या न हो?
A
$C_2$
B
$B_2$
C
$O_2$
D
$N_2$

Solution

(C) $O_2$ ($16$ इलेक्ट्रॉन) में,आणविक कक्षक विन्यास $(\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^2 (\sigma^* 2s)^2 (\sigma 2p_z)^2 (\pi 2p_x)^2 (\pi 2p_y)^2 (\pi^* 2p_x)^1 (\pi^* 2p_y)^1$ है।
$sp$ मिश्रण आमतौर पर $14$ या उससे कम इलेक्ट्रॉन वाले अणुओं $(B_2, C_2, N_2)$ के लिए महत्वपूर्ण होता है।
$O_2$ के लिए,$2s$ और $2p$ कक्षकों की ऊर्जा में पर्याप्त अंतर होने के कारण $sp$ मिश्रण नगण्य है।
यदि $sp$ मिश्रण पर विचार भी किया जाए,तो भी $O_2$ की चुंबकीय प्रकृति ($\pi^*$ कक्षकों में दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के कारण अनुचुंबकीय) अपरिवर्तित रहती है क्योंकि इस मामले में $sp$ मिश्रण से उच्च ऊर्जा वाले कक्षकों के भरने का क्रम प्रभावित नहीं होता है।
130
MediumMCQ
$N_2$ अणु के $HOMO$ के लिए निम्नलिखित में से कौन सा संयोजन उत्तरदायी है?
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(A) $HOMO$ का अर्थ है Highest Occupied Molecular Orbital (उच्चतम ऊर्जा वाला भरा हुआ आणविक कक्षक)।
$N_2$ अणु के लिए,इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \sigma 2p_z^2$ है।
$HOMO$ यहाँ $\sigma 2p_z$ कक्षक है।
यह कक्षक दो $2p_z$ कक्षकों के आमने-सामने (head-on) रचनात्मक व्यतिकरण (समान चिह्न वाले लोब्स का एक-दूसरे के सामने होना) द्वारा बनता है।
131
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा अनुचुंबकीय (paramagnetic) है?
A
$O_2[AsF_6]$
B
$Al_2O_3$
C
$C_2$
D
$Be_2$

Solution

(A) अनुचुंबकत्व अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण होता है।
$O_2[AsF_6]$ में,$O_2^+$ आयन का बंध क्रम $2.5$ है और इसके आणविक कक्षकों में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है,जिससे यह अनुचुंबकीय हो जाता है।
$Al_2O_3$ एक आयनिक ठोस है जिसमें $Al^{3+}$ ($[Ne]$ विन्यास) और $O^{2-}$ ($[Ne]$ विन्यास) में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होता है,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) है।
$C_2$ के लिए,आणविक कक्षक विन्यास $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \pi 2p_x^2, \pi 2p_y^2$ है। सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय है।
$Be_2$ के लिए,विन्यास $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2$ है। सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए यह प्रतिचुंबकीय है।
132
EasyMCQ
$\sigma _{2s}^*$ आण्विक कक्षक का नोडल तल निम्नलिखित में से किस कक्षक के समान होता है?
A
$s$
B
$p$
C
$d$
D
$f$

Solution

(B) $\sigma _{2s}^*$ आण्विक कक्षक एक प्रति-आबंधी (antibonding) आण्विक कक्षक है जो दो $2s$ परमाण्विक कक्षकों के विपरीत चरण संयोजन से बनता है।
इसमें अंतर-नाभिकीय अक्ष के लंबवत एक नोडल तल होता है,जो $p$ कक्षकों की एक विशेषता है।
इसलिए,$\sigma _{2s}^*$ कक्षक की नोडल संरचना $p$ कक्षक के समान होती है।
133
AdvancedMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा रेखाचित्र सही ढंग से मेल नहीं खाता है?
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(D) आणविक कक्षक सिद्धांत (Molecular Orbital Theory) में,$\pi$ बंध परमाणु कक्षकों के पार्श्व (sideways) ओवरलैप द्वारा बनता है।
विकल्प $A$ सही ढंग से $\pi_{2p}$ बंध बनाने के लिए दो $p$-ऑर्बिटल्स का पार्श्व ओवरलैप दिखाता है।
विकल्प $B$ और $C$ $\pi_{3d}$ बंध बनाने के लिए $d$-ऑर्बिटल्स का समान पार्श्व ओवरलैप दर्शाते हैं।
विकल्प $D$ एंटी-बॉन्डिंग $\pi^*_{3d}$ ऑर्बिटल के लिए गलत निरूपण दिखाता है,क्योंकि चरण संबंध (phase relationship) और नोडल तल $d$-ऑर्बिटल्स के लिए मानक एंटी-बॉन्डिंग $\pi$ ऑर्बिटल संरचना के अनुरूप नहीं हैं।
134
DifficultMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा स्थितिज ऊर्जा $(P.E.)$ ग्राफ सही ढंग से मेल नहीं खाता है?
Question diagram
A
$a$
B
$b$
C
$c$
D
सभी सही ढंग से मेल खाते हैं

Solution

(D) एक अणु के लिए स्थितिज ऊर्जा $(P.E.)$ वक्र उसके बंध क्रम और बंध वियोजन ऊर्जा पर निर्भर करता है।
$H_2$ के लिए,बंध क्रम $1$ है और यह एक गहरे स्थितिज ऊर्जा कूप के साथ एक स्थिर अणु है।
$H_2^+$ के लिए,बंध क्रम $0.5$ है,जो इसे $H_2$ की तुलना में कम स्थिर बनाता है,इसलिए $H_2$ की तुलना में इसका स्थितिज ऊर्जा कूप कम गहरा होता है।
दिए गए ग्राफ को देखने पर,$a$ लेबल वाला वक्र $H_2$ के अनुरूप है,$b$,$H_2^+$ के अनुरूप है,और $c$,$H_2^-$ के अनुरूप है।
अतः,सभी सही ढंग से मेल खाते हैं।
135
MediumMCQ
$C_2$ वाष्प का बंध क्रम (Bond order) क्या है?
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$0$

Solution

(B) $C_2$ अणु में कुल इलेक्ट्रॉनों की संख्या $12$ $(6 + 6)$ है।
आणविक कक्षक सिद्धांत (Molecular Orbital Theory) के अनुसार,$C_2$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2$ है।
बंध क्रम की गणना: $\text{Bond Order} = \frac{N_b - N_a}{2}$,जहाँ $N_b$ आबंधी इलेक्ट्रॉन और $N_a$ प्रति-आबंधी इलेक्ट्रॉन हैं।
यहाँ,$N_b = 8$ और $N_a = 4$ है।
$\text{Bond Order} = \frac{8 - 4}{2} = \frac{4}{2} = 2$.
136
DifficultMCQ
यदि $x-axis$ आण्विक अक्ष है और $p_z$ कक्षक बंधन में भाग लेते हैं,तो $O_2$ अणु के $\pi-$ बंध में निम्नलिखित में से कौन सा नोडल तल उपस्थित होगा?
A
$xy-plane$
B
$yz-plane$
C
$xz-plane$
D
नोडल तल अनुपस्थित है

Solution

(A) $O_2$ अणु में,यदि $x-axis$ को अंतर-नाभिकीय (आण्विक) अक्ष माना जाए,तो $p_x$ कक्षक आमने-सामने अतिव्यापन करके $\sigma-$ बंध बनाते हैं।
$p_y$ और $p_z$ कक्षक पार्श्व अतिव्यापन करके $\pi-$ बंध बनाते हैं।
$p_z$ कक्षकों द्वारा निर्मित $\pi-$ बंध के लिए,इलेक्ट्रॉन घनत्व आण्विक अक्ष $(x-axis)$ के ऊपर और नीचे केंद्रित होता है।
नोडल तल वह तल है जहाँ इलेक्ट्रॉन पाए जाने की प्रायिकता शून्य होती है।
$\pi_{p_z}$ बंध के लिए,नोडल तल में आण्विक अक्ष $(x-axis)$ शामिल होता है और यह कक्षक पालियों (lobes) के तल के लंबवत होता है।
चूंकि $p_z$ कक्षक $xz-plane$ में स्थित हैं,इसलिए $\pi_{p_z}$ बंध के लिए नोडल तल $xy-plane$ है।
137
MediumMCQ
$N_2$ के $N_2^+$ में रूपांतरण में,इलेक्ट्रॉन निम्नलिखित में से किस आणविक कक्षक (molecular orbital) से निकलेगा?
A
$\sigma^* 2p_z$
B
$\sigma 2p_z$
C
$\pi 2p_x$
D
$\pi^* 2p_x$

Solution

(B) $N_2$ ($14$ इलेक्ट्रॉन) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है: $KK \sigma 2s^2 \sigma^* 2s^2 \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2 \sigma 2p_z^2$।
जब $N_2$ को $N_2^+$ में परिवर्तित किया जाता है,तो एक इलेक्ट्रॉन उच्चतम अधिकृत आणविक कक्षक $(HOMO)$ से निकल जाता है।
$N_2$ में,$HOMO$ $\sigma 2p_z$ कक्षक है।
इसलिए,इलेक्ट्रॉन $\sigma 2p_z$ आणविक कक्षक से निकलता है।
138
MediumMCQ
कौन सा समूह अनुचुंबकीय (paramagnetic) अणुओं या आयनों का है?
A
$NO, NO_2, O_2^{2+}, O_2^{2-}$
B
$O_2^+, O_2^-, NO, NO_2$
C
$C_2, B_2, O_2, S_2$
D
$B_2, N_2, O_2, O_2^-$

Solution

(B) एक अणु या आयन अनुचुंबकीय होता है यदि उसमें कम से कम एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हो।
$NO$ $(15 \ e^-)$ और $NO_2$ $(23 \ e^-)$ विषम-इलेक्ट्रॉन प्रजातियां हैं और अनुचुंबकीय हैं।
$O_2^+$ $(15 \ e^-)$ में $\pi^* 2p$ कक्षक में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है,जो इसे अनुचुंबकीय बनाता है।
$O_2^-$ $(17 \ e^-)$ में $\pi^* 2p$ कक्षक में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है,जो इसे अनुचुंबकीय बनाता है।
इसलिए,समूह $O_2^+, O_2^-, NO, NO_2$ में केवल अनुचुंबकीय प्रजातियां शामिल हैं।
139
MediumMCQ
$Cl_2O_7$ में $Cl$ और $O$ के बीच $\pi$-बंध किसके अतिव्यापन (overlapping) द्वारा बनता है :-
A
$sp^3-2p$
B
$3p-2p$
C
$sp^3-sp^3$
D
$3d-2p$

Solution

(D) $Cl_2O_7$ में,$Cl$ परमाणु $sp^3$ संकरित होता है।
$\pi$-बंध बैक-बॉन्डिंग तंत्र द्वारा बनते हैं जिसमें $Cl$ के रिक्त $3d$ कक्षकों और $O$ के भरे हुए $2p$ कक्षकों का अतिव्यापन शामिल होता है।
अतः,$\pi$-बंध $3d-2p$ अतिव्यापन द्वारा बनता है।
140
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस आणविक कक्षक में नोडल तल होता है और यह आबंधन कक्षकों की तुलना में ऊर्जा में अपेक्षाकृत अधिक होता है?
A
${\sigma 2p_z}$
B
${\pi 2p_x}$
C
${\sigma ^* 2p_z}$
D
${\sigma ^* 2p_y}$

Solution

(C) आणविक कक्षक ${\pi 2p_x}$ एक आबंधन आणविक कक्षक $(B.M.O.)$ है जिसमें $1$ नोडल तल होता है।
${\sigma ^* 2p_z}$ जैसे विपरीत-आबंधन (antibonding) आणविक कक्षकों की ऊर्जा आबंधन कक्षकों से अधिक होती है और इनमें अंतर-नाभिकीय अक्ष के लंबवत नोडल तल होते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,${\sigma ^* 2p_z}$ एक विपरीत-आबंधन कक्षक है जिसमें नोडल तल होता है,जो इसे आबंधन कक्षकों की तुलना में उच्च ऊर्जा वाला बनाता है।
141
MediumMCQ
बंध लंबाई का सही क्रम है :-
A
$F_2 < F_2^+ < F_2^-$
B
$F_2^+ < F_2 < F_2^-$
C
$F_2^+ < F_2^- < F_2$
D
$F_2^- < F_2^+ < F_2$

Solution

(B) आण्विक कक्षक सिद्धांत $(M.O.T.)$ के अनुसार,बंध क्रम बंध लंबाई के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
$F_2^+$ के लिए: कुल इलेक्ट्रॉन = $17$,बंध क्रम = $(10-7)/2 = 1.5$.
$F_2$ के लिए: कुल इलेक्ट्रॉन = $18$,बंध क्रम = $(10-8)/2 = 1.0$.
$F_2^-$ के लिए: कुल इलेक्ट्रॉन = $19$,बंध क्रम = $(10-9)/2 = 0.5$.
चूंकि बंध क्रम का क्रम $F_2^+ > F_2 > F_2^-$ है,इसलिए बंध लंबाई का क्रम $F_2^+ < F_2 < F_2^-$ होगा।
142
DifficultMCQ
निम्नलिखित में से किस आणविक कक्षक में दो नोडल तल (nodal planes) होते हैं?
A
$ \sigma_{1s} $
B
$ \sigma_{2s}^* $
C
$ \sigma_{2pz} $
D
$ \pi_{2px}^* $

Solution

(D) नोडल तल वह तल है जहाँ इलेक्ट्रॉन के पाए जाने की प्रायिकता शून्य होती है।
प्रति-आबंधी (antibonding) आणविक कक्षक $ \pi_{2px}^* $ के लिए,दो नोडल तल होते हैं: एक परमाणु $ p_x $ कक्षकों का नोडल तल ($ yz $-तल) और दूसरा आबंध के केंद्र से गुजरने वाला अंतर-नाभिकीय अक्ष के लंबवत नोडल तल (प्रति-आबंधी प्रकृति के कारण)।
अतः,$ \pi_{2px}^* $ में दो नोडल तल होते हैं।
143
MediumMCQ
परमाणु कक्षकों से आणविक कक्षक के निर्माण के दौरान,इलेक्ट्रॉन घनत्व की प्रायिकता
A
नोडल तल में कम होती है
B
नोडल तल में अधिकतम होती है
C
नोडल तल में शून्य होती है
D
लोब की सतह पर शून्य होती है

Solution

(C) नोडल तल अंतरिक्ष में वह क्षेत्र है जहाँ इलेक्ट्रॉन के पाए जाने की प्रायिकता शून्य होती है।
144
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन अनुचुंबकीय (paramagnetic) है और साथ ही उसका बंध क्रम (bond order) भिन्नात्मक है?
A
$O_2^+$
B
$B_2$
C
$O_2$
D
$N_2$

Solution

(A) बंध क्रम और चुंबकीय गुण निर्धारित करने के लिए,हम आणविक कक्षक सिद्धांत $(MOT)$ का उपयोग करते हैं:
$1$. $O_2^+$ ($15$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: विन्यास $(\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^2 (\sigma^* 2s)^2 (\sigma 2p_z)^2 (\pi 2p_x)^2 (\pi 2p_y)^2 (\pi^* 2p_x)^1$ है। बंध क्रम = $\frac{10-5}{2} = 2.5$ है। इसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है,इसलिए यह अनुचुंबकीय है।
$2$. $B_2$ ($10$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: बंध क्रम = $\frac{6-4}{2} = 1.0$ है। यह अनुचुंबकीय है लेकिन इसका बंध क्रम पूर्णांक है।
$3$. $O_2$ ($16$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: बंध क्रम = $\frac{10-6}{2} = 2.0$ है। यह अनुचुंबकीय है लेकिन इसका बंध क्रम पूर्णांक है।
$4$. $N_2$ ($14$ इलेक्ट्रॉन) के लिए: बंध क्रम = $\frac{10-4}{2} = 3.0$ है। यह प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) है।
अतः,$O_2^+$ अनुचुंबकीय है और इसका बंध क्रम भिन्नात्मक है।
145
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस परिवर्तन में,आबंध कोटि (bond order) बढ़ी है और चुंबकीय व्यवहार बदल गया है?
A
$C_2^+ \to C_2$
B
$NO^+ \to NO$
C
$O_2 \to O_2^+$
D
$O_2 \to N_2^+$

Solution

(A) $C_2^+ \to C_2$ के लिए:
$C_2^+$ में $9$ इलेक्ट्रॉन हैं,विन्यास: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \pi 2p^1$. आबंध कोटि = $(6-4)/2 = 1.0$. यह अनुचुंबकीय है।
$C_2$ में $12$ इलेक्ट्रॉन हैं,विन्यास: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \pi 2p^4$. आबंध कोटि = $(8-4)/2 = 2.0$. यह प्रतिचुंबकीय है।
चूंकि आबंध कोटि बढ़ गई $(1.0 \to 2.0)$ और चुंबकीय व्यवहार बदल गया (अनुचुंबकीय से प्रतिचुंबकीय),इसलिए यह सही परिवर्तन है।
146
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सी स्पीशीज अनुचुंबकीय (paramagnetic) है?
A
$NO^{-}$
B
$O_2^{2-}$
C
$CN^{-}$
D
$CO$

Solution

(A) चुंबकीय प्रकृति निर्धारित करने के लिए,हम कुल इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना करते हैं और आणविक कक्षक सिद्धांत $(MOT)$ का उपयोग करते हैं।
$NO^{-}$ में $16$ इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^1 = \pi^* 2p_y^1$ है।
चूंकि इसमें $\pi^*$ कक्षकों में दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,इसलिए यह अनुचुंबकीय है।
$O_2^{2-}$ में $18$ इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) है।
$CN^{-}$ में $14$ इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह प्रतिचुंबकीय है।
$CO$ में $14$ इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह प्रतिचुंबकीय है।
147
MediumMCQ
पेरोक्साइड आयन $(O_2^{2-})$ के लिए निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही है?
$A.$ इसमें पूरी तरह से भरी हुई $\pi^*$ एंटीबॉन्डिंग आणविक कक्षकें होती हैं।
$B.$ यह प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) है।
$C.$ इसका बंध क्रम (bond order) एक है।
$D.$ यह नियॉन के साथ समइलेक्ट्रॉनिक (isoelectronic) है।
A
$B, C$
B
$A, B, D$
C
$A, B, C$
D
$A, D$

Solution

(C) पेरोक्साइड आयन $(O_2^{2-})$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \sigma 2p_z^2, \pi 2p_x^2 = \pi 2p_y^2, \pi^* 2p_x^2 = \pi^* 2p_y^2$ है।
$1.$ $\pi^*$ एंटीबॉन्डिंग आणविक कक्षकें $4$ इलेक्ट्रॉनों से पूरी तरह भरी हुई हैं,इसलिए कथन $A$ सही है।
$2.$ चूंकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए आयन प्रतिचुंबकीय है,इसलिए कथन $B$ सही है।
$3.$ बंध क्रम = $\frac{1}{2} (10 - 8) = 1$ है। अतः,कथन $C$ सही है।
$4.$ $O_2^{2-}$ में कुल इलेक्ट्रॉनों की संख्या $18$ है,जबकि नियॉन में $10$ इलेक्ट्रॉन होते हैं। अतः,कथन $D$ गलत है।
इसलिए,कथन $A, B,$ और $C$ सही हैं।
148
MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस प्रजाति में केवल $\pi$-आबंध होते हैं लेकिन वह अनुचुंबकीय (paramagnetic) प्रकृति प्रदर्शित करती है?
A
$C_2$
B
$B_2$
C
${O_2}^-$
D
$N_2$

Solution

(B) आणविक कक्षक सिद्धांत $(M.O.T.)$ के अनुसार,$B_2$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $\sigma 1s^2, \sigma^* 1s^2, \sigma 2s^2, \sigma^* 2s^2, \pi 2p_x^1, \pi 2p_y^1$ है।
$B_2$ में,आबंध कोटि $1$ है और आबंध $2p$ कक्षकों के अतिव्यापन द्वारा बनता है,जो कि एक $\pi$-आबंध है।
चूंकि $B_2$ में $\pi 2p$ कक्षकों में दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,इसलिए यह अनुचुंबकीय है।
$C_2$ की आबंध कोटि $2$ (दोनों $\pi$-आबंध) है लेकिन यह प्रतिचुंबकीय है।
${O_2}^-$ में $\sigma$ और $\pi$ दोनों आबंध होते हैं और यह अनुचुंबकीय है।
$N_2$ में एक $\sigma$ और दो $\pi$ आबंध होते हैं और यह प्रतिचुंबकीय है।
अतः,$B_2$ सही प्रजाति है।
149
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सी प्रजाति अधिकतम बंध लंबाई दर्शाती है?
A
$O_2$
B
$Na_2O_2$
C
$KO_2$
D
सभी समान हैं

Solution

(B) बंध लंबाई,बंध कोटि $(B.O.)$ के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
$1$. $O_2$ (डाइऑक्सीजन अणु) के लिए: बंध कोटि $2.0$ है।
$2$. $Na_2O_2$ (पेरोक्साइड आयन,$O_2^{2-}$ युक्त) के लिए: बंध कोटि $1.0$ है।
$3$. $KO_2$ (सुपरऑक्साइड आयन,$O_2^-$ युक्त) के लिए: बंध कोटि $1.5$ है।
बंध कोटि की तुलना करने पर: $2.0 (O_2) > 1.5 (O_2^-) > 1.0 (O_2^{2-})$।
चूंकि बंध लंबाई बंध कोटि के व्युत्क्रमानुपाती होती है,इसलिए सबसे कम बंध कोटि वाली प्रजाति की बंध लंबाई अधिकतम होगी।
अतः,$Na_2O_2$ में उपस्थित $O_2^{2-}$ की बंध लंबाई अधिकतम है।

Chemical Bonding and Molecular Structure — Molecular orbital theory · 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?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

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