Overlaping - s and p- bonds Questions in Gujarati

(C) ફ્લોરિન $(F)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $9$ છે. તેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $1s^2 2s^2 2p_x^2 2p_y^2 2p_z^1$ છે.
ફ્લોરિન અણુ $(F_2)$ ના નિર્માણમાં,એક ફ્લોરિન પરમાણુની અર્ધ-ભરાયેલી $2p_z$ કક્ષક બીજા ફ્લોરિન પરમાણુની અર્ધ-ભરાયેલી $2p_z$ કક્ષક સાથે ઓવરલેપ થાય છે.
આ આંતર-પરમાણ્વીય અક્ષ પર $p - p$ ઓવરલેપિંગનું ઉદાહરણ છે,જેના પરિણામે સિગ્મા બંધ બને છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
$\pi$-બંધનું નિર્માણ અસંકરિત $p-p$ ઓર્બિટલ્સના પાર્શ્વિય (Lateral) ઓવરલેપિંગ દ્વારા થાય છે.
ઓર્બિટલ્સના અક્ષીય ઓવરલેપિંગથી $\sigma$-બંધ બને છે.

(C) $\pi$ બંધ અર્ધ-પૂર્ણ પરમાણ્વીય કક્ષકો (સામાન્ય રીતે $p-$કક્ષકો) ના પાર્શ્વ અથવા આડછેદીય અતિવ્યાપન દ્વારા રચાય છે,જે એકબીજાને સમાંતર અને આંતરકેન્દ્રીય અક્ષને લંબ હોય છે.
આ પ્રકારના અતિવ્યાપનને કારણે બે ઇલેક્ટ્રોન વાદળો રચાય છે,એક કેન્દ્રના સમતલની ઉપર અને એક નીચે.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે તે અર્ધ-પૂર્ણ $p-$કક્ષકોના આડછેદીય અતિવ્યાપન દ્વારા રચાય છે.

(B) ઇથિલિન $(CH_2=CH_2)$ માં,દરેક કાર્બન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
દરેક કાર્બન પરમાણુની એક $sp^2$ કક્ષક સામસામે ઓવરલેપ થઈને $C-C$ સિગ્મા $(\sigma)$ બંધ બનાવે છે.
દરેક કાર્બન પરમાણુ પરની બાકી રહેલી અસંકરિત $p$-કક્ષક પાર્શ્વિય (sideways) ઓવરલેપ થઈને પાઈ $(\pi)$ બંધ બનાવે છે.
તેથી,દ્વિબંધમાં એક સિગ્મા $(\sigma)$ બંધ અને એક પાઈ $(\pi)$ બંધ હોય છે.

(C) $\sigma$ બંધ એ આંતર-કેન્દ્રીય અક્ષ પર પરમાણ્વીય કક્ષકોના હેડ-ઓન (છેડાથી છેડા) ઓવરલેપિંગ દ્વારા બનતો સહસંયોજક બંધ છે.
આ પ્રકારનું ઓવરલેપિંગ બે કેન્દ્રો વચ્ચે મહત્તમ ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાને કેન્દ્રિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.

(A) $\sigma$ બંધ પરમાણ્વીય કક્ષકોના સીધા (head-on) અતિવ્યાપનથી બને છે, જેનાં પરિણામે કેન્દ્રો વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધુ હોય છે, જે તેને પાર્શ્વીય (lateral) અતિવ્યાપનથી બનતા $\pi$ બંધ કરતા વધુ મજબૂત બનાવે છે.
તેથી, $\sigma$ બંધ $\pi$ બંધ કરતા નિર્બળ છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) સહસંયોજક બંધની મજબૂતી પરમાણ્વીય કક્ષકોના અતિવ્યાપનની માત્રાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
જ્યારે પરમાણ્વીય કક્ષકો મહત્તમ અતિવ્યાપન અનુભવે છે,ત્યારે વધુ ઉર્જા મુક્ત થાય છે,જે વધુ સ્થાયી અને મજબૂત બંધના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.

(D) $p-p$ ઓવરલેપિંગ ત્યારે થાય છે જ્યારે બે અણુઓની $p$-ઓર્બિટલ્સ આંતર-કેન્દ્રીય ધરી પર ઓવરલેપ થાય છે.
$Cl_2$ અણુમાં,દરેક ક્લોરિન અણુ તેની $3p_z$ ઓર્બિટલમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે.
આ બંધ એક ક્લોરિન અણુની $3p_z$ ઓર્બિટલ અને બીજા ક્લોરિન અણુની $3p_z$ ઓર્બિટલના સીધા ઓવરલેપિંગ દ્વારા બને છે.
તેથી,$Cl_2$ માં $p-p$ ઓર્બિટલ ઓવરલેપિંગ જોવા મળે છે.

(A) નાઇટ્રોજન $(N)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $1s^2 2s^2 2p^3$ છે.
તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે,દરેક નાઇટ્રોજન પરમાણુ બીજા નાઇટ્રોજન પરમાણુ સાથે $3$ ઇલેક્ટ્રોન શેર કરે છે,જે ત્રિ-બંધ $(N \equiv N)$ બનાવે છે.
ત્રિ-બંધમાં $1$ $\sigma$ બંધ ($p_z$ ઓર્બિટલ્સના હેડ-ઓન ઓવરલેપ દ્વારા રચાય છે) અને $2$ $\pi$ બંધ ($p_x$ અને $p_y$ ઓર્બિટલ્સના પાર્શ્વ ઓવરલેપ દ્વારા રચાય છે) હોય છે.
તેથી,$N_2$ અણુમાં $1$ $\sigma$ અને $2$ $\pi$ બંધ હોય છે.

(C) નાઈટ્રોજન અણુ $(N_2)$ માં બે નાઈટ્રોજન અણુઓ વચ્ચે ટ્રિપલ બોન્ડ હોય છે.
વેલેન્સ બોન્ડ થિયરી મુજબ,ટ્રિપલ બોન્ડમાં એક સિગ્મા $(\sigma)$ બોન્ડ અને બે પાઈ $(\pi)$ બોન્ડ હોય છે.
તેથી,સાચું બંધારણ $1\sigma$ અને $2\pi$ બોન્ડ છે,જે $1s$ અને $2p$ ઓર્બિટલ્સને અનુરૂપ છે.

(C) $H-C \equiv C-H$ માં $2 \pi$-બંધ છે.
$(b)$ $CH_2=CH-CHO$ માં $2 \pi$-બંધ છે (એક $C=C$ માં અને એક $C=O$ માં).
$(c)$ $CH_3CH=CH_2$ માં $1 \pi$-બંધ છે.
$(d)$ $CH_3CH=CH-COOH$ માં $2 \pi$-બંધ છે (એક $C=C$ માં અને એક $C=O$ માં).

(C) કાર્બન-કાર્બન ત્રિ-બંધમાં,પ્રથમ બંધ $sp$ સંકરિત કક્ષકોના સીધા અતિવ્યાપનને કારણે $\sigma$ બંધ તરીકે રચાય છે.
બાકીના બે બંધ અસંકરિત $p$-કક્ષકોના પાર્શ્વીય અતિવ્યાપન દ્વારા રચાય છે,જેના પરિણામે બે $\pi$ બંધ બને છે.
તેથી,ત્રિ-બંધ એક $\sigma$ બંધ અને $2 \pi$ બંધનો બનેલો હોય છે.

(B) ઈથીન $(CH_2=CH_2)$ ની રચનામાં,કાર્બન-કાર્બન દ્વિબંધ પરમાણુ કક્ષકોના અતિવ્યાપન દ્વારા રચાય છે.
એક બંધ $sp^2$ સંકરિત કક્ષકોના સીધા અતિવ્યાપન દ્વારા બનેલો $\sigma$ (સિગ્મા) બંધ છે.
બીજો બંધ અસંકરિત $p$-કક્ષકોના પાર્શ્વિય (sideways) અતિવ્યાપન દ્વારા બનેલો $\pi$ (પાઈ) બંધ છે.
તેથી,દ્વિબંધમાં એક $\sigma$ બંધ અને એક $\pi$ બંધ હોય છે.

(D) ઇથિલિનનું રાસાયણિક સૂત્ર $CH_2=CH_2$ છે.
આ અણુમાં,$4$ $C-H$ સિગ્મા બંધ અને $1$ $C-C$ સિગ્મા બંધ છે,જે કુલ $5$ સિગ્મા $(\sigma)$ બંધ બનાવે છે.
દ્વિબંધમાં $1$ $C-C$ પાઇ $(\pi)$ બંધ હાજર છે.
તેથી,બંધની કુલ સંખ્યા $5\sigma$ અને $1\pi$ છે.

(A) $p$-કક્ષકો $(p_x, p_y, p_z)$ અનુક્રમે $x, y,$ અને $z$ અક્ષો પર ગોઠવાયેલી હોય છે.
આ અક્ષો એકબીજાને લંબ હોવાથી,કોઈપણ બે $p$-કક્ષકો વચ્ચેનો ખૂણો $90^{\circ}$ હોય છે.

(C) $\pi$ બંધ એ $P-P$ કક્ષકોના આંતર-પરમાણ્વીય ધરીને લંબ (sideways) ઓવરલેપિંગથી બને છે.

(A) બેન્ઝીનનું રાસાયણિક સૂત્ર $C_6H_6$ છે.
બેન્ઝીનના બંધારણમાં $6$ $C-C$ $\sigma$ બંધો અને $6$ $C-H$ $\sigma$ બંધો હોય છે,જે કુલ $12$ $\sigma$ બંધો બનાવે છે.
વધુમાં,તેમાં $3$ $C=C$ દ્વિબંધો છે,જેમાંથી દરેક એક $\pi$ બંધ ધરાવે છે,પરિણામે કુલ $3$ $\pi$ બંધો મળે છે.
તેથી,બંધારણમાં $12$ $\sigma$ બંધો અને $3$ $\pi$ બંધો હોય છે.

(D) આંતરકેન્દ્રીય ધરી $Z$ છે. $P_x$ કક્ષકની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા $X$-ધરી પર છે અને $P_y$ કક્ષકની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા $Y$-ધરી પર છે. આ કક્ષકો એકબીજાને અને આંતરકેન્દ્રીય ધરીને લંબ હોવાથી,તેમની સંમિતિ (symmetry) અલગ છે. તેથી,તેઓ બંધ બનાવવા માટે સંપાત (overlap) થઈ શકતી નથી. આમ,કોઈ બંધ બનશે નહીં.

(B) સિગ્મા બંધ એ પાઇ બંધ કરતાં નિર્બળ હોય છે તે વિધાન ખોટું છે. વાસ્તવમાં,સિગ્મા બંધ એ પાઇ બંધ કરતાં વધુ મજબૂત હોય છે કારણ કે તેમાં કક્ષકોનું અક્ષીય ઓવરલેપિંગ થાય છે,જ્યારે પાઇ બંધમાં પાર્શ્વિય ઓવરલેપિંગ થાય છે. વધુમાં,વિકલ્પ $C$ માં આપેલી બંધ શક્તિના મૂલ્યો પણ ખોટા છે કારણ કે સિગ્મા બંધની શક્તિ સામાન્ય રીતે પાઇ બંધ કરતાં વધુ હોય છે.

(A) $F$ $(Z=9)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $1s^2 2s^2 2p_x^2 2p_y^2 2p_z^1$ છે.
$F_2$ અણુમાં,એક $F$ પરમાણુની અર્ધ-પૂર્ણ $2p_z$ કક્ષક બીજા $F$ પરમાણુની અર્ધ-પૂર્ણ $2p_z$ કક્ષક સાથે આંતર-કેન્દ્રીય અક્ષ પર ઓવરલેપ થાય છે.
આને $p-p$ અક્ષીય ઓવરલેપિંગ કહેવામાં આવે છે,જેના પરિણામે $\sigma$ બંધ બને છે.

(B) $PO_4^{3-}$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ ફોસ્ફરસ $(P)$ છે,જેની પાસે બંધ બનાવવા માટે ખાલી $d$-કક્ષકો ઉપલબ્ધ છે.
ઓક્સિજન પરમાણુઓ પાસે $p$-કક્ષકો હોય છે જે $p\pi - d\pi$ બંધ બનાવવા માટે ફોસ્ફરસની $d$-કક્ષકો સાથે ઓવરલેપ કરી શકે છે.
$NO_3^-$,$CO_3^{2-}$ અને $NO_2^-$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુઓ નાઈટ્રોજન $(N)$ અને કાર્બન $(C)$ છે,જે બીજા આવર્તનના તત્વો છે અને તેમની પાસે $d$-કક્ષકો હોતી નથી.
તેથી,માત્ર $PO_4^{3-}$ માં $p\pi - d\pi$ ઓવરલેપ જોવા મળે છે.

(D) $HCl$ અણુ હાઇડ્રોજન પરમાણુની $1s$ કક્ષક અને ક્લોરીન પરમાણુની $3p_z$ કક્ષકના ઓવરલેપ દ્વારા બને છે. તેથી,તેમાં $s - p$ ઓવરલેપ સંકળાયેલ છે.

(D) ઓવરલેપિંગની અસરકારકતા હાઇબ્રિડ ઓર્બિટલ્સમાં રહેલા $s$-ગુણધર્મ પર આધાર રાખે છે. વધુ $s$-ગુણધર્મ વધુ અસરકારક ઓવરલેપિંગ તરફ દોરી જાય છે. $sp$,$sp^2$,અને $sp^3$ હાઇબ્રિડ ઓર્બિટલ્સમાં $s$-ગુણધર્મ અનુક્રમે $50\%$,$33.3\%$,અને $25\%$ છે. તેથી,$sp - sp$ ઓવરલેપિંગ સૌથી વધુ અસરકારક છે.

(B) $p-p$ કક્ષકોના બાજુએથી (side-by-side) ઓવરલેપ થવાથી પાઇ $(\pi)$ બંધ બને છે.

(A) બે સંકર કક્ષકોના રેખીય સંમિશ્રણથી $Sigma$ બંધ બને છે.

(A) $\pi$-બંધ એ આણ્વીય સમતલને લંબ $p$-કક્ષકોના પાર્શ્વવર્તી અતિવ્યાપનથી બને છે.
ઇથીનમાં આણ્વીય સમતલમાં $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા શૂન્ય હોવાથી,આણ્વીય સમતલ પોતે જ $\pi$-બંધ માટે નોડલ સમતલ તરીકે વર્તે છે.

(B) બેન્ઝિનનું રાસાયણિક સૂત્ર $C_6H_6$ છે.
બેન્ઝિનની રચનામાં $6$ $C-C$ $\sigma$ બંધ અને $6$ $C-H$ $\sigma$ બંધ હોય છે,આમ કુલ $12$ $\sigma$ બંધ થાય છે.
વૈકલ્પિક દ્વિબંધને કારણે વલયમાં $3$ $\pi$ બંધ હાજર હોય છે.
$\sigma$ બંધ અને $\pi$ બંધનો ગુણોત્તર $\frac{12}{3} = 4$ થાય છે.

(A) બેન્ઝિન $(C_6H_6)$ માં,દરેક કાર્બન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
આ $sp^2$ સંકરિત કક્ષકો એકબીજા સાથે ઓવરલેપ થઈને ષટ્કોણીય વલયમાં $C-C$ સિગ્મા બંધ બનાવે છે.
વધુમાં,દરેક કાર્બન પરમાણુ પરની અસંકરિત $p$-કક્ષકો પાર્શ્વિય રીતે ઓવરલેપ થઈને વલયના સમતલની ઉપર અને નીચે $\pi$-ઇલેક્ટ્રોન વાદળ બનાવે છે.
જોકે,પ્રશ્ન વલયના માળખાના મુખ્ય ભાગને બનાવતા ઓવરલેપ વિશે પૂછે છે,જે $sp^2-sp^2$ ઓવરલેપ છે.

(A) ઇથાઇન $(HC \equiv CH)$ માં બે કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચે ત્રિબંધ હોય છે.
ત્રિબંધમાં $1$ સિગ્મા $(\sigma)$ બંધ અને $2$ પાઇ $(\pi)$ બંધ હોય છે.
સિગ્મા બંધ $sp$ સંકરિત કક્ષકોના સીધા અતિવ્યાપનથી બને છે,જ્યારે બે પાઇ બંધ દરેક કાર્બન પરમાણુ પરની બે અસંકરિત $p$-કક્ષકોના પાર્શ્વીય અતિવ્યાપનથી બને છે.

(A) ઈથીન $(C_2H_4)$ અણુમાં,બંને કાર્બન પરમાણુઓ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$C-C$ $\sigma$-બંધ અને ચાર $C-H$ $\sigma$-બંધ એક જ સમતલમાં આવેલા હોય છે,જેને આણ્વીય સમતલ કહેવાય છે.
$\pi$-બંધ કાર્બન પરમાણુઓની અસંકરિત $2p_z$ કક્ષકોના પાર્શ્વીય અતિવ્યાપનથી બને છે,જે આણ્વીય સમતલને લંબ હોય છે.
નોડલ પ્લેન એવું સમતલ છે જ્યાં ઈલેક્ટ્રોન મળવાની સંભાવના શૂન્ય હોય છે.
ઈથીનમાં $\pi$-બંધ માટે,આણ્વીય સમતલ પોતે જ નોડલ પ્લેન તરીકે કાર્ય કરે છે કારણ કે $\pi$-બંધની ઈલેક્ટ્રોન ઘનતા આ સમતલની ઉપર અને નીચે કેન્દ્રિત હોય છે.

(C) સંયોજનનું બંધારણ $CH_2=CH-CH=CH-C(=O)OH$ છે.
$\pi$ બંધની ગણતરી કરતા:
$1$. પ્રથમ $C=C$ દ્વિબંધમાં એક $\pi$ બંધ છે.
$2$. બીજા $C=C$ દ્વિબંધમાં એક $\pi$ બંધ છે.
$3$. કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહના $C=O$ દ્વિબંધમાં એક $\pi$ બંધ છે.
કુલ $\pi$ બંધની સંખ્યા = $1 + 1 + 1 = 3$.

(D) આપેલ બંધારણ બેન્ઝોનાઈટ્રાઈલ $(C_6H_5CN)$ છે.
બંધારણનું વિશ્લેષણ:
- બેન્ઝીન વલયમાં $3$ $\pi$ બંધો છે.
- $-CN$ સમૂહમાં ત્રિબંધ છે,જેમાં $2$ $\pi$ બંધો હોય છે.
- કુલ $\pi$ બંધો = $3 + 2 = 5$.
$\sigma$ બંધોની ગણતરી:
- બેન્ઝીન વલય $(C_6H_6)$: $6$ $C-C$ $\sigma$ બંધો + $5$ $C-H$ $\sigma$ બંધો = $11$ $\sigma$ બંધો.
- વલય અને $-CN$ સમૂહ વચ્ચેનો બંધ: $1$ $\sigma$ બંધ.
- $C \equiv N$ સમૂહ: $1$ $\sigma$ બંધ.
- કુલ $\sigma$ બંધો = $11 + 1 + 1 = 13$.
આમ,$\pi$ બંધોની સંખ્યા $5$ અને $\sigma$ બંધોની સંખ્યા $13$ છે.

(A) ટેટ્રાસાયનોઈથિલિનનું બંધારણ $(NC)_2C=C(CN)_2$ છે.
$\sigma$ બંધ:
- કેન્દ્રીય $C=C$ દ્વિબંધમાંથી $1$ બંધ.
- કેન્દ્રીય કાર્બન અને સાયનો સમૂહને જોડતા $C-C$ એકલ બંધમાંથી $4$ બંધ.
- $C \equiv N$ ત્રિબંધમાંથી $4$ બંધ (દરેક ત્રિબંધમાં એક $\sigma$ બંધ).
કુલ $\sigma$ બંધ = $1 + 4 + 4 = 9$.
$\pi$ બંધ:
- કેન્દ્રીય $C=C$ દ્વિબંધમાંથી $1$ બંધ.
- $4$ $C \equiv N$ ત્રિબંધમાંથી $8$ બંધ (દરેક ત્રિબંધમાં બે $\pi$ બંધ).
કુલ $\pi$ બંધ = $1 + 8 = 9$.
આમ,કુલ $9$ $\sigma$ અને $9$ $\pi$ બંધ છે.

(B) $p$-કક્ષકોના પાર્શ્વવર્તી અતિવ્યાપનથી $\pi$-બંધ બને છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,આપણે ચાલકોજન (સમૂહ $16$) પરમાણુ ધરાવતા $p\pi-p\pi$ બંધવાળી સ્પીસીઝ શોધીએ છીએ.
$CS_3^{2-}$ (ટ્રાયથિયોકાર્બોનેટ આયન) માં,બંધારણમાં મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ સલ્ફર પરમાણુઓ સાથે દ્વિબંધથી જોડાયેલ હોય છે.
$C=S$ બંધ કાર્બનની $2p$-કક્ષક અને સલ્ફરની $2p$-કક્ષકના પાર્શ્વવર્તી અતિવ્યાપન દ્વારા બને છે.
તેથી,$CS_3^{2-}$ માં $2p$-કક્ષકોના પાર્શ્વવર્તી અતિવ્યાપન દ્વારા બનેલો બંધ હાજર છે.

(A) $z$-અક્ષ આંતરકેન્દ્રીય અક્ષ તરીકે હોય ત્યારે:
$1$. $p_z + p_z$ કક્ષકો સામસામે ઓવરલેપ થઈને $\sigma$-બંધ બનાવે છે.
$2$. $p_y + p_y$ કક્ષકો પાર્શ્વિય રીતે ઓવરલેપ થઈને $\pi$-બંધ બનાવે છે.
$3$. $d_{z^2} + d_{z^2}$ કક્ષકો સામસામે ઓવરલેપ થઈને $\sigma$-બંધ બનાવે છે.
$4$. $d_{xy} + d_{xz}$ કક્ષકો પાસે $z$-અક્ષ પર અસરકારક ઓવરલેપ માટે યોગ્ય સંમિતિ નથી,તેથી કોઈ $\sigma$ કે $\pi$ બંધ બનતો નથી.

(C) $\pi$-બંધ પરમાણ્વીય કક્ષકોના પાર્શ્વવર્તી (side-by-side) અતિવ્યાપન દ્વારા બને છે.
$p_x$-કક્ષકો માટે,ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા $x$-અક્ષ પર કેન્દ્રિત હોય છે.
જો કક્ષકો $x$-અક્ષ પર નજીક આવે,તો તેઓ સામસામે અતિવ્યાપન કરે છે,જેના પરિણામે $\sigma$-બંધ બને છે.
જો $p_x$-કક્ષકો $y$-અક્ષ અથવા $z$-અક્ષ પર એકબીજાની નજીક આવે,તો તેઓ પાર્શ્વવર્તી અતિવ્યાપન કરશે,જેના પરિણામે $\pi$-બંધ બનશે.
તેથી,$p_x$-કક્ષકો વચ્ચે $\pi$-બંધ બનાવવા માટેની યોગ્ય અક્ષ $y$-અક્ષ અથવા $z$-અક્ષ છે.

(A) જો આંતરકેન્દ્રીય અક્ષ $y-$ અક્ષ હોય:
$1$. $y-$ અક્ષ પર ઓવરલેપ થતી કક્ષકો $\sigma$ બંધ બનાવે છે.
$2$. $y-$ અક્ષને લંબ ઓવરલેપ થતી કક્ષકો $\pi$ બંધ બનાવે છે.
$3$. વિકલ્પ $A$ માટે: $d_{xy}$ કક્ષકો $xy$ સમતલમાં હોય છે. જ્યારે બે $d_{xy}$ કક્ષકો $y-$ અક્ષ પર નજીક આવે છે,ત્યારે તેઓ બાજુમાંથી ઓવરલેપ થઈને $\pi$ બંધ બનાવે છે.

(C) એસિટિક એસિડ $(CH_3COOH)$ નું બંધારણ $CH_3-C(=O)-OH$ છે.
બંધોની ગણતરી કરતા:
- $3$ $C-H$ $\sigma$ બંધ છે.
- $1$ $C-C$ $\sigma$ બંધ છે.
- $1$ $C=O$ બંધ છે,જેમાં $1$ $\sigma$ અને $1$ $\pi$ બંધ હોય છે.
- $1$ $C-O$ $\sigma$ બંધ છે.
- $1$ $O-H$ $\sigma$ બંધ છે.
કુલ $\sigma$ બંધ = $3 + 1 + 1 + 1 + 1 = 7$.
કુલ $\pi$ બંધ = $1$.
આમ,તેમાં $7$ $\sigma$ અને $1$ $\pi$ બંધ છે.

(B) જો આણ્વિય અક્ષ $x-$અક્ષ હોય,તો $\pi-$ બંધ આ અક્ષને લંબ કક્ષકોના પાર્શ્વવર્તી અતિવ્યાપન દ્વારા બને છે,જેમ કે $p_y$ અથવા $p_z$ કક્ષકો.
સૌથી મજબૂત $\pi-$ બંધ માટે,અતિવ્યાપનમાં સમાન મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક ધરાવતી કક્ષકો હોવી જોઈએ.
$2p_x + 2p_x$ એ $\sigma-$ બંધ બનાવે છે કારણ કે કક્ષકો આણ્વિય અક્ષ પર ગોઠવાયેલી છે.
$2p_y + 2p_y$ એ સમાન મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક $(n=2)$ ને કારણે અસરકારક અતિવ્યાપન સાથે $\pi-$ બંધ બનાવે છે.
$2p_y + 3d_{xy}$ અને $2p_z + 4p_z$ માં અલગ-અલગ મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક ધરાવતી કક્ષકો છે,જે $2p_y + 2p_y$ ની તુલનામાં નબળું અતિવ્યાપન આપે છે.

(B) બંધન થવા માટે,ઓવરલેપ થતી ઓર્બિટલ્સ ઓવરલેપના વિસ્તારમાં સમાન તબક્કો (ચિહ્ન) ધરાવતી હોવી જોઈએ.
વિકલ્પ $(A)$ માં,$s$-ઓર્બિટલ $(+)$ એ $p$-ઓર્બિટલના ઋણ લોબ સાથે ઓવરલેપ થાય છે,જે એન્ટી-બોન્ડિંગ તરફ દોરી જાય છે.
વિકલ્પ $(B)$ માં,$s$-ઓર્બિટલ $(+)$ એ $p$-ઓર્બિટલના ધન લોબ સાથે ઓવરલેપ થાય છે,જે રચનાત્મક હસ્તક્ષેપમાં પરિણમે છે અને આમ બંધન તરફ દોરી જાય છે.
વિકલ્પ $(C)$ માં,$p$-ઓર્બિટલ્સ વિરુદ્ધ ચિહ્નો સાથે ઓવરલેપ થાય છે,જે એન્ટી-બોન્ડિંગ તરફ દોરી જાય છે.
વિકલ્પ $(D)$ માં,$p$-ઓર્બિટલ અને $d$-ઓર્બિટલ વિરુદ્ધ ચિહ્નો સાથે ઓવરલેપ થાય છે,જે એન્ટી-બોન્ડિંગ તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,વિકલ્પ $(B)$ બંધન ક્રિયા દર્શાવે છે.

(A) આપેલ અણુઓમાં કાર્બન પરમાણુઓના સંકરણને નિર્ધારિત કરવા માટે,આપણે $CH_2=CH-C\equiv CH$ (બ્યુટેનાઈન) ની રચના જોઈએ છીએ.
બ્યુટેનાઈનમાં,બંધારણ $CH_2=CH-C\equiv CH$ છે.
કાર્બન પરમાણુઓને $C_1=C_2-C_3\equiv C_4$ તરીકે ક્રમાંકિત કરવામાં આવે છે.
$C_1$ એ $sp^2$ સંકરિત છે,$C_2$ એ $sp^2$ સંકરિત છે,$C_3$ એ $sp$ સંકરિત છે,અને $C_4$ એ $sp$ સંકરિત છે.
$C_2$ અને $C_3$ વચ્ચેનો બંધ $C_2$ માંથી $sp^2$ ઓર્બિટલ અને $C_3$ માંથી $sp$ ઓર્બિટલના ઓવરલેપ દ્વારા રચાય છે.
તેથી,બ્યુટેનાઈનમાં $sp^2-sp$ સિગ્મા બંધ હોય છે.

(D) $HCN$ અણુમાં,બંધારણ $H-C \equiv N$ છે.
$H$ અને $C$ વચ્ચે એક $\sigma$ બંધ છે.
$C$ અને $N$ વચ્ચે એક $\sigma$ બંધ અને બે $\pi$ બંધ છે.
$HCN$ માં કુલ $2\,\sigma$ બંધ અને $2\,\pi$ બંધ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) $d_{xy}$ કક્ષકના પાળીઓ $xy$ સમતલમાં $x$ અને $y$ ધરીની વચ્ચે આવેલા હોય છે.
બે $d_{xy}$ કક્ષકો વચ્ચે $\pi$ બંધ બનાવવા માટે,તેઓએ એવી રીતે નજીક આવવું જોઈએ કે જેથી તેમની પાળીઓ પાર્શ્વવર્તી રીતે ઓવરલેપ થાય.
જો તેઓ $z$ ધરી પર નજીક આવે,તો બે $d_{xy}$ કક્ષકોની પાળીઓ એકબીજાને સમાંતર હોય છે,જે $\pi$ બંધ બનાવવા માટે અસરકારક પાર્શ્વવર્તી ઓવરલેપની મંજૂરી આપે છે.
તેથી,$d_{xy}$ કક્ષક $z$ ધરી પર અન્ય $d_{xy}$ કક્ષક સાથે $\pi$ બંધ બનાવે છે.

(A) ઈથીન $(C_2H_4)$ માં,કાર્બન પરમાણુઓ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે. દરેક કાર્બન પરમાણુની ત્રણ $sp^2$ સંકર કક્ષકો એક જ સમતલમાં (આણ્વિય સમતલ) હોય છે અને હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ તથા બીજા કાર્બન પરમાણુ સાથે $\sigma$ બંધ બનાવે છે.
અસંકરિત $p_z$ કક્ષકો આ આણ્વિય સમતલને લંબ હોય છે અને પાર્શ્વિય અતિવ્યાપન દ્વારા $\pi$ બંધ બનાવે છે.
નોડલ પ્લેન એ એવું સમતલ છે જ્યાં ઇલેક્ટ્રોન મળી આવવાની સંભાવના શૂન્ય હોય છે.
$p$ કક્ષકોના પાર્શ્વિય અતિવ્યાપન દ્વારા બનતા $\pi$ બંધ માટે,આણ્વિય સમતલ પોતે જ નોડલ પ્લેન તરીકે કાર્ય કરે છે કારણ કે $\pi$ બંધની ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા આ સમતલની ઉપર અને નીચે કેન્દ્રિત હોય છે,તેમાં નહીં.

(B) ફ્લોરિન અણુ $(F_2)$ બે ફ્લોરિન પરમાણુઓની $2p_z$ કક્ષકોના અક્ષીય અતિવ્યાપન દ્વારા બને છે.
આ અક્ષીય અતિવ્યાપનને અંત-થી-અંત અતિવ્યાપન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જે સિગ્મા $(\sigma)$ બંધ બનાવે છે.
તેથી,સાચું વર્ણન $p-p$ કક્ષકો (અંત-થી-અંત અતિવ્યાપન) છે.

(D) જો આંતર-પરમાણ્વીય અક્ષ $Z$-અક્ષ હોય તો:
$(A)$ $2p_y + 2p_y$ ઓવરલેપ $\pi$-બંધ બનાવે છે (સાચું).
$(B)$ $2p_x + 2p_x$ ઓવરલેપ $\pi$-બંધ બનાવે છે,$\sigma$-બંધ નહીં (ખોટું).
$(C)$ $3d_{xy} + 3d_{xy}$ ઓવરલેપ $\delta$-બંધ બનાવે છે,$\pi$-બંધ નહીં (ખોટું).
$(D)$ $2s + 2p_y$ ઓવરલેપમાં સંમિતિના તફાવતને કારણે કોઈ બંધ બનતો નથી (ખોટું).
$(E)$ $3d_{xy} + 3d_{xy}$ ઓવરલેપ $\delta$-બંધ બનાવે છે (સાચું).
$(F)$ $2p_z + 2p_z$ ઓવરલેપ $\sigma$-બંધ બનાવે છે (સાચું).
તેથી,ખોટા ઓવરલેપ $(B)$,$(C)$ અને $(D)$ છે.

(C) સહસંયોજક બંધની મજબૂતી પરમાણ્વીય કક્ષકોના ઓવરલેપિંગની માત્રા પર આધાર રાખે છે.
ઓવરલેપિંગ જેટલું વધારે,બંધ તેટલો જ મજબૂત.
સમાન મુખ્ય ક્વોન્ટમ આંક $(n=2)$ ધરાવતી કક્ષકો માટે,કક્ષકોનો દિશાત્મક ગુણધર્મ ઓવરલેપિંગની માત્રા નક્કી કરે છે.
$p$ કક્ષકોના દિશાત્મક ગુણધર્મને કારણે $p-p$ ઓવરલેપ (સહ-અક્ષીય) એ $p-s$ ઓવરલેપ કરતા વધુ અસરકારક છે,જે $s-s$ ઓવરલેપ કરતા વધુ અસરકારક છે.
તેથી,બંધની મજબૂતીનો ક્રમ $p-p > p-s > s-s$ છે.

(B) સિગ્મા બંધ એ પાઈ-બંધ કરતા વધુ મજબૂત છે કારણ કે સિગ્મા બંધમાં ઓવરલેપિંગનું પ્રમાણ વધારે હોય છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(B)$ સિગ્મા બંધની બંધ ઉર્જા પાઈ-બંધ કરતા વધારે (આશરે $347 \ kJ/mol$) હોય છે,જ્યારે પાઈ-બંધની ઉર્જા (આશરે $264 \ kJ/mol$) હોય છે. વિકલ્પમાં આ મૂલ્યો ઉલટાવી દેવામાં આવ્યા છે,તેથી તે ખોટું છે.
$(C)$ સિગ્મા બંધની આસપાસ પરમાણુઓનું મુક્ત પરિભ્રમણ શક્ય છે,જ્યારે પાઈ-બંધ પરિભ્રમણને અવરોધે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$(D)$ સિગ્મા બંધ અણુની ભૂમિતિ અને કાર્બન પરમાણુઓ વચ્ચેની દિશા નક્કી કરે છે,જ્યારે પાઈ-બંધ તેમ કરતું નથી. આ વિધાન સાચું છે.

(D) $s$-કક્ષક ગોળાકાર અને દિશાહીન હોવાથી તે કોઈપણ દિશામાં બંધ બનાવી શકે છે.
$z$-અક્ષ પર બંધ બનવા માટે,કક્ષકોનો $z$-અક્ષ પર ઘટક હોવો જરૂરી છે.
$I$. $s$ અને $p_x$ અતિવ્યાપન: $p_x$ એ $z$-અક્ષને લંબ છે,તેથી અતિવ્યાપન શૂન્ય થશે.
$II$. $s$ અને $p_z$ અતિવ્યાપન: $p_z$ એ $z$-અક્ષ પર છે,તેથી અસરકારક અતિવ્યાપન થશે.
$III$. $p_y$ અને $p_z$ અતિવ્યાપન: આ કક્ષકો એકબીજાને લંબ છે,તેથી અતિવ્યાપન શૂન્ય થશે.
$IV$. $s$ અને $s$ અતિવ્યાપન: બંને ગોળાકાર હોવાથી અસરકારક અતિવ્યાપન થશે.
તેથી,$II$ અને $IV$ સાચા છે.

(A) $1$. $A$ (ટેટ્રાસાયનોમિથેન,$C(CN)_4$) માટે: બંધારણ $C(CN)_4$ છે. તેમાં $4$ $C-C$ $\sigma$ બંધ,$4$ $C\equiv N$ $\sigma$ બંધ અને $8$ $\pi$ બંધ છે. કુલ $\sigma = 8$,$\pi = 8$. ગુણોત્તર $\sigma/\pi = 8/8 = 1$.
$2$. $B$ (કાર્બન ડાયોક્સાઇડ,$CO_2$) માટે: બંધારણ $O=C=O$ છે. તેમાં $2$ $\sigma$ બંધ અને $2$ $\pi$ બંધ છે. ગુણોત્તર $\sigma/\pi = 2/2 = 1$.
$3$. $C$ (બેન્ઝીન,$C_6H_6$) માટે: તેમાં $12$ $\sigma$ બંધ અને $3$ $\pi$ બંધ છે. ગુણોત્તર $\sigma/\pi = 12/3 = 4$.
$4$. $D$ ($1, 3$-બ્યુટાડાઈન,$CH_2=CH-CH=CH_2$) માટે: તેમાં $9$ $\sigma$ બંધ અને $2$ $\pi$ બંધ છે. ગુણોત્તર $\sigma/\pi = 9/2 = 4.5$.
ગુણોત્તરની સરખામણી કરતા: $A(1) = B(1) < C(4) < D(4.5)$.
આમ,સાચો ક્રમ $A = B < C < D$ છે.