Overlaping - s and p- bonds Questions in Hindi

(C) फ्लोरीन $(F)$ का परमाणु क्रमांक $9$ है। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2 2s^2 2p_x^2 2p_y^2 2p_z^1$ है।
फ्लोरीन अणु $(F_2)$ के निर्माण में,एक फ्लोरीन परमाणु का अर्ध-पूरित $2p_z$ कक्षक दूसरे फ्लोरीन परमाणु के अर्ध-पूरित $2p_z$ कक्षक के साथ अतिव्यापन करता है।
यह अंतर-नाभिकीय अक्ष पर $p - p$ अतिव्यापन का उदाहरण है,जिसके परिणामस्वरूप सिग्मा बंध का निर्माण होता है।

(B) सही उत्तर $B$ है।
$\pi$-बंध का निर्माण असंकरित $p-p$ कक्षकों के पार्श्व (Lateral) अतिव्यापन द्वारा होता है।
कक्षकों के अक्षीय अतिव्यापन से $\sigma$-बंध बनता है।

(C) $\pi$ बंध का निर्माण अर्ध-भरे परमाणु कक्षकों (आमतौर पर $p-$कक्षकों) के पार्श्व या साइडवाइज अतिव्यापन द्वारा होता है,जो एक-दूसरे के समानांतर और अंतर-नाभिकीय अक्ष के लंबवत होते हैं।
इस प्रकार के अतिव्यापन के परिणामस्वरूप दो इलेक्ट्रॉन बादल बनते हैं,एक नाभिक के तल के ऊपर और एक नीचे।
इसलिए,सही कथन यह है कि यह अर्ध-भरे $p-$कक्षकों के पार्श्व अतिव्यापन द्वारा बनता है।

(B) एथिलीन $(CH_2=CH_2)$ में,प्रत्येक कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होता है।
प्रत्येक कार्बन परमाणु का एक $sp^2$ कक्षक आमने-सामने अतिव्यापन (overlap) करके एक $C-C$ सिग्मा $(\sigma)$ आबंध बनाता है।
प्रत्येक कार्बन परमाणु पर शेष असंकरित $p$-कक्षक पार्श्वीय (sideways) अतिव्यापन करके एक पाई $(\pi)$ आबंध बनाता है।
अतः,एक द्वि-आबंध में एक सिग्मा $(\sigma)$ आबंध और एक पाई $(\pi)$ आबंध होता है।

(C) $\sigma$ बंध एक सहसंयोजक बंध है जो अंतर-नाभिकीय अक्ष के साथ परमाणु कक्षकों के हेड-ऑन (सिरे से सिरे) अतिव्यापन द्वारा बनता है।
इस प्रकार का अतिव्यापन दो नाभिकों के बीच अधिकतम इलेक्ट्रॉन घनत्व को केंद्रित करने की अनुमति देता है।

(A) $\sigma$ बंध परमाणु कक्षकों के सीधे (head-on) अतिव्यापन से बनता है, जिसके परिणामस्वरूप नाभिकों के बीच इलेक्ट्रॉन घनत्व अधिक होता है, जो इसे पार्श्व (lateral) अतिव्यापन से बनने वाले $\pi$ बंध की तुलना में अधिक मजबूत बनाता है。
अतः, यह कथन कि $\sigma$ बंध $\pi$ बंध से कमजोर होता है, गलत है।

(A) सहसंयोजक बंध की मजबूती परमाणु कक्षकों के अतिव्यापन की सीमा के सीधे समानुपाती होती है।
जब परमाणु कक्षक अधिकतम अतिव्यापन करते हैं,तो अधिक ऊर्जा मुक्त होती है,जिससे अधिक स्थिर और मजबूत बंध का निर्माण होता है।

(D) $p-p$ अतिव्यापन तब होता है जब दो परमाणुओं के $p$-कक्षक अंतर-नाभिकीय अक्ष पर अतिव्यापित होते हैं।
$Cl_2$ अणु में,प्रत्येक क्लोरीन परमाणु के $3p_z$ कक्षक में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है।
यह बंध एक क्लोरीन परमाणु के $3p_z$ कक्षक और दूसरे क्लोरीन परमाणु के $3p_z$ कक्षक के सीधे अतिव्यापन द्वारा बनता है।
अतः,$Cl_2$ में $p-p$ कक्षक अतिव्यापन उपस्थित होता है।

(A) नाइट्रोजन $(N)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2 2s^2 2p^3$ है।
अपना अष्टक पूरा करने के लिए,प्रत्येक नाइट्रोजन परमाणु दूसरे नाइट्रोजन परमाणु के साथ $3$ इलेक्ट्रॉनों को साझा करता है,जिससे एक त्रि-बंध $(N \equiv N)$ बनता है।
एक त्रि-बंध में $1$ $\sigma$ बंध ($p_z$ कक्षकों के हेड-ऑन ओवरलैप द्वारा निर्मित) और $2$ $\pi$ बंध ($p_x$ और $p_y$ कक्षकों के पार्श्व ओवरलैप द्वारा निर्मित) होते हैं।
अतः,$N_2$ अणु में $1$ $\sigma$ और $2$ $\pi$ बंध होते हैं।

(C) नाइट्रोजन अणु $(N_2)$ में दो नाइट्रोजन परमाणुओं के बीच एक ट्रिपल बॉन्ड होता है।
वैलेंस बॉन्ड थ्योरी के अनुसार,ट्रिपल बॉन्ड में एक सिग्मा $(\sigma)$ बॉन्ड और दो पाई $(\pi)$ बॉन्ड होते हैं।
इसलिए,सही संरचना $1\sigma$ और $2\pi$ बॉन्ड है,जो $1s$ और $2p$ ऑर्बिटल्स के अनुरूप है।

(C) $H-C \equiv C-H$ में $2 \pi$-आबंध हैं।
$(b)$ $CH_2=CH-CHO$ में $2 \pi$-आबंध हैं (एक $C=C$ में और एक $C=O$ में)।
$(c)$ $CH_3CH=CH_2$ में $1 \pi$-आबंध है।
$(d)$ $CH_3CH=CH-COOH$ में $2 \pi$-आबंध हैं (एक $C=C$ में और एक $C=O$ में)।

(C) कार्बन-कार्बन त्रि-आबंध में,पहला आबंध $sp$ संकरित कक्षकों के सीधे अतिव्यापन (head-on overlap) के कारण $\sigma$ आबंध के रूप में बनता है।
शेष दो आबंध असंकरित $p$-कक्षकों के पार्श्व अतिव्यापन (lateral overlap) द्वारा बनते हैं,जिसके परिणामस्वरूप दो $\pi$ आबंध प्राप्त होते हैं।
अतः,एक त्रि-आबंध में एक $\sigma$ आबंध और $2 \pi$ आबंध होते हैं।

(B) एथीन $(CH_2=CH_2)$ की संरचना में,कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध परमाणु कक्षकों के अतिव्यापन द्वारा बनता है।
एक आबंध $sp^2$ संकरित कक्षकों के सम्मुख (head-on) अतिव्यापन से बना $\sigma$ (सिग्मा) आबंध है।
दूसरा आबंध असंकरित $p$-कक्षकों के पार्श्व (sideways) अतिव्यापन से बना $\pi$ (पाई) आबंध है।
अतः,एक द्वि-आबंध में एक $\sigma$ आबंध और एक $\pi$ आबंध होता है।

(D) एथिलीन का रासायनिक सूत्र $CH_2=CH_2$ है।
इस अणु में,$4$ $C-H$ सिग्मा बंध और $1$ $C-C$ सिग्मा बंध हैं,जो कुल $5$ सिग्मा $(\sigma)$ बंध बनाते हैं।
द्वि-बंध में $1$ $C-C$ पाई $(\pi)$ बंध उपस्थित है।
अतः,बंधों की कुल संख्या $5\sigma$ और $1\pi$ है।

(A) $p$-कक्षक $(p_x, p_y, p_z)$ क्रमशः $x, y,$ और $z$ अक्षों के अनुदिश अभिविन्यस्त होते हैं।
चूंकि ये अक्ष एक-दूसरे के लंबवत होते हैं,इसलिए किन्हीं भी दो $p$-कक्षकों के बीच का कोण $90^{\circ}$ होता है।

(C) $\pi$ बंध का निर्माण $P-P$ कक्षकों के पार्श्व (sideways) अतिव्यापन से होता है,जो अंतर-नाभिकीय अक्ष के लंबवत होते हैं।

(A) बेंजीन का रासायनिक सूत्र $C_6H_6$ है।
बेंजीन की संरचना में $6$ $C-C$ $\sigma$ आबंध और $6$ $C-H$ $\sigma$ आबंध होते हैं,जो कुल $12$ $\sigma$ आबंध बनाते हैं।
इसके अतिरिक्त,इसमें $3$ $C=C$ द्वि-आबंध होते हैं,जिनमें से प्रत्येक में एक $\pi$ आबंध होता है,जिसके परिणामस्वरूप कुल $3$ $\pi$ आबंध होते हैं।
अतः,संरचना में $12$ $\sigma$ आबंध और $3$ $\pi$ आबंध होते हैं।

(D) अंतर-नाभिकीय अक्ष $Z$ है। $P_x$ कक्षक का इलेक्ट्रॉन घनत्व $X$-अक्ष के अनुदिश है और $P_y$ कक्षक का इलेक्ट्रॉन घनत्व $Y$-अक्ष के अनुदिश है। चूंकि ये कक्षक एक-दूसरे के और अंतर-नाभिकीय अक्ष के लंबवत हैं,इसलिए उनकी सममिति (symmetry) अलग-अलग है। अतः,वे बंध बनाने के लिए अतिव्यापन (overlap) नहीं कर सकते। इसलिए,कोई बंध नहीं बनेगा।

(B) यह कथन कि सिग्मा बंध,पाई बंध से दुर्बल होता है,गलत है। वास्तव में,सिग्मा बंध पाई बंध से अधिक मजबूत होता है क्योंकि इसमें कक्षकों का अक्षीय अतिव्यापन (head-on overlap) होता है,जबकि पाई बंध में पार्श्व अतिव्यापन (lateral overlap) होता है। इसके अलावा,विकल्प $C$ में दी गई बंध ऊर्जा के मान भी गलत हैं क्योंकि सिग्मा बंध की ऊर्जा आमतौर पर पाई बंध की ऊर्जा से अधिक होती है।

(A) $F$ $(Z=9)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2 2s^2 2p_x^2 2p_y^2 2p_z^1$ है।
$F_2$ अणु में,एक $F$ परमाणु का अर्ध-पूरित $2p_z$ कक्षक दूसरे $F$ परमाणु के अर्ध-पूरित $2p_z$ कक्षक के साथ अंतर-नाभिकीय अक्ष पर अतिव्यापन करता है।
इसे $p-p$ अक्षीय अतिव्यापन कहा जाता है,जिसके परिणामस्वरूप एक $\sigma$ बंध का निर्माण होता है।

(B) $PO_4^{3-}$ में,केंद्रीय परमाणु फास्फोरस $(P)$ है,जिसके पास आबंधन के लिए रिक्त $d$-कक्षक उपलब्ध होते हैं।
ऑक्सीजन परमाणुओं के पास $p$-कक्षक होते हैं जो $p\pi - d\pi$ बंध बनाने के लिए फास्फोरस के $d$-कक्षकों के साथ अतिव्यापन कर सकते हैं।
$NO_3^-$,$CO_3^{2-}$ और $NO_2^-$ में,केंद्रीय परमाणु नाइट्रोजन $(N)$ और कार्बन $(C)$ हैं,जो दूसरे आवर्त के तत्व हैं और उनके पास $d$-कक्षक नहीं होते हैं।
अतः,केवल $PO_4^{3-}$ में ही $p\pi - d\pi$ अतिव्यापन होता है।

(D) $HCl$ अणु का निर्माण हाइड्रोजन परमाणु के $1s$ कक्षक और क्लोरीन परमाणु के $3p_z$ कक्षक के अतिव्यापन से होता है। इसलिए,इसमें $s - p$ अतिव्यापन शामिल है।

(D) ओवरलैपिंग की प्रभावशीलता हाइब्रिड ऑर्बिटल्स में $s$-लक्षण पर निर्भर करती है। अधिक $s$-लक्षण अधिक प्रभावी ओवरलैपिंग की ओर ले जाता है। $sp$,$sp^2$,और $sp^3$ हाइब्रिड ऑर्बिटल्स में $s$-लक्षण क्रमशः $50\%$,$33.3\%$,और $25\%$ है। इसलिए,$sp - sp$ ओवरलैपिंग सबसे प्रभावी है।

(B) $p-p$ कक्षकों के पार्श्व (side-by-side) अतिव्यापन से पाई $(\pi)$ बंध का निर्माण होता है।

(A) दो संकरित कक्षकों के रैखिक अतिव्यापन से $Sigma$ बंध का निर्माण होता है।

(A) $\pi$-आबंध का निर्माण आण्विक तल के लंबवत $p$-कक्षकों के पार्श्व अतिव्यापन द्वारा होता है।
चूंकि आण्विक तल में $\pi$-इलेक्ट्रॉन घनत्व शून्य होता है,इसलिए आण्विक तल स्वयं एथीन में $\pi$-आबंध के लिए नोडल तल के रूप में कार्य करता है।

(B) बेंजीन का रासायनिक सूत्र $C_6H_6$ है।
बेंजीन की संरचना में $6$ $C-C$ $\sigma$ बंध और $6$ $C-H$ $\sigma$ बंध होते हैं,जिससे कुल $12$ $\sigma$ बंध बनते हैं।
एकांतर द्वि-बंधों के कारण वलय में $3$ $\pi$ बंध मौजूद होते हैं।
$\sigma$ बंध और $\pi$ बंध का अनुपात $\frac{12}{3} = 4$ है।

(A) बेंजीन $(C_6H_6)$ में,प्रत्येक कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होता है।
ये $sp^2$ संकरित कक्षक एक-दूसरे के साथ अतिव्यापन करके षट्कोणीय वलय में $C-C$ सिग्मा बंध बनाते हैं।
इसके अतिरिक्त,प्रत्येक कार्बन परमाणु पर स्थित असंकरित $p$-कक्षक पार्श्वीय रूप से अतिव्यापन करके वलय के तल के ऊपर और नीचे $\pi$-इलेक्ट्रॉन बादल बनाते हैं।
हालाँकि,प्रश्न वलय की संरचना के मुख्य आधार को बनाने वाले अतिव्यापन के बारे में पूछता है,जो $sp^2-sp^2$ अतिव्यापन है।

(A) एथाइन $(HC \equiv CH)$ में दो कार्बन परमाणुओं के बीच एक त्रि-आबंध होता है।
एक त्रि-आबंध में $1$ सिग्मा $(\sigma)$ आबंध और $2$ पाई $(\pi)$ आबंध होते हैं।
सिग्मा आबंध $sp$ संकरित कक्षकों के सीधे अतिव्यापन से बनता है,जबकि दो पाई आबंध प्रत्येक कार्बन परमाणु पर मौजूद दो असंकरणित $p$-कक्षकों के पार्श्व अतिव्यापन से बनते हैं।

(A) एथीन $(C_2H_4)$ अणु में,दोनों कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होते हैं।
$C-C$ $\sigma$-आबंध और चार $C-H$ $\sigma$-आबंध एक ही तल में स्थित होते हैं,जिसे आण्विक तल कहा जाता है।
$\pi$-आबंध कार्बन परमाणुओं के असंकरित $2p_z$ कक्षकों के पार्श्व अतिव्यापन (lateral overlap) से बनता है,जो आण्विक तल के लंबवत होते हैं।
नोडल तल वह तल है जहाँ इलेक्ट्रॉन पाए जाने की प्रायिकता शून्य होती है।
एथीन में $\pi$-आबंध के लिए,आण्विक तल स्वयं नोडल तल के रूप में कार्य करता है क्योंकि $\pi$-आबंध का इलेक्ट्रॉन घनत्व इस तल के ऊपर और नीचे केंद्रित होता है।

(C) यौगिक की संरचना $CH_2=CH-CH=CH-C(=O)OH$ है।
$\pi$ बंधों की गणना:
$1$. पहले $C=C$ द्वि-आबंध में एक $\pi$ बंध है।
$2$. दूसरे $C=C$ द्वि-आबंध में एक $\pi$ बंध है।
$3$. कार्बोक्सिलिक अम्ल समूह के $C=O$ द्वि-आबंध में एक $\pi$ बंध है।
$\pi$ बंधों की कुल संख्या = $1 + 1 + 1 = 3$.

(D) दी गई संरचना बेंज़ोनाइट्राइल $(C_6H_5CN)$ है।
संरचना का विश्लेषण:
- बेंजीन वलय में $3$ $\pi$ बंध होते हैं।
- $-CN$ समूह में एक त्रि-बंध होता है,जिसमें $2$ $\pi$ बंध होते हैं।
- कुल $\pi$ बंध = $3 + 2 = 5$.
$\sigma$ बंधों की गणना:
- बेंजीन वलय $(C_6H_6)$: $6$ $C-C$ $\sigma$ बंध + $5$ $C-H$ $\sigma$ बंध = $11$ $\sigma$ बंध।
- वलय और $-CN$ समूह के बीच का बंध: $1$ $\sigma$ बंध।
- $C \equiv N$ समूह: $1$ $\sigma$ बंध।
- कुल $\sigma$ बंध = $11 + 1 + 1 = 13$.
अतः,$\pi$ बंधों की संख्या $5$ और $\sigma$ बंधों की संख्या $13$ है।

(A) टेट्रासायनोएथिलीन की संरचना $(NC)_2C=C(CN)_2$ है।
$\sigma$ बंध:
- केंद्रीय $C=C$ द्वि-बंध से $1$ बंध।
- केंद्रीय कार्बन और सायनो समूहों को जोड़ने वाले $C-C$ एकल बंधों से $4$ बंध।
- $C \equiv N$ त्रि-बंधों से $4$ बंध (प्रत्येक त्रि-बंध में एक $\sigma$ बंध)।
कुल $\sigma$ बंध = $1 + 4 + 4 = 9$।
$\pi$ बंध:
- केंद्रीय $C=C$ द्वि-बंध से $1$ बंध।
- $4$ $C \equiv N$ त्रि-बंधों से $8$ बंध (प्रत्येक त्रि-बंध में दो $\pi$ बंध)।
कुल $\pi$ बंध = $1 + 8 = 9$।
अतः,इसमें $9$ $\sigma$ और $9$ $\pi$ बंध हैं।

(B) $p$-कक्षकों के पार्श्व अतिव्यापन से $\pi$-बंध का निर्माण होता है।
दिए गए विकल्पों में,हम एक ऐसी स्पीशीज की तलाश करते हैं जिसमें चैलकोजन (समूह $16$) परमाणु शामिल हो और $p\pi-p\pi$ बंध मौजूद हो।
$CS_3^{2-}$ (ट्राइथियोकार्बोनेट आयन) में,संरचना में केंद्रीय कार्बन परमाणु सल्फर परमाणुओं के साथ द्वि-बंध द्वारा जुड़ा होता है।
$C=S$ बंध कार्बन के $2p$-कक्षक और सल्फर के $2p$-कक्षक के पार्श्व अतिव्यापन द्वारा बनता है।
अतः,$CS_3^{2-}$ में $2p$-कक्षकों के पार्श्व अतिव्यापन द्वारा निर्मित बंध उपस्थित है।

(A) $z$-अक्ष को अंतरनाभिकीय अक्ष मानने पर:
$1$. $p_z + p_z$ कक्षक सम्मुख अतिव्यापन (head-on overlap) करके $\sigma$-बंध बनाते हैं।
$2$. $p_y + p_y$ कक्षक पार्श्व अतिव्यापन (lateral overlap) करके $\pi$-बंध बनाते हैं।
$3$. $d_{z^2} + d_{z^2}$ कक्षक सम्मुख अतिव्यापन करके $\sigma$-बंध बनाते हैं।
$4$. $d_{xy} + d_{xz}$ कक्षकों में $z$-अक्ष पर प्रभावी अतिव्यापन के लिए सही सममिति नहीं होती है,इसलिए कोई $\sigma$ या $\pi$ बंध नहीं बनता है।

(C) $\pi$-आबंध का निर्माण परमाण्वीय कक्षकों के पार्श्व (side-by-side) अतिव्यापन द्वारा होता है।
$p_x$-कक्षकों के लिए,इलेक्ट्रॉन घनत्व $x$-अक्ष पर केंद्रित होता है।
यदि कक्षक $x$-अक्ष के अनुदिश निकट आते हैं,तो वे सम्मुख (head-on) अतिव्यापन करते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $\sigma$-आबंध बनता है।
यदि $p_x$-कक्षक $y$-अक्ष या $z$-अक्ष के अनुदिश एक-दूसरे के निकट आते हैं,तो वे पार्श्व अतिव्यापन करेंगे,जिसके परिणामस्वरूप $\pi$-आबंध बनेगा।
अतः,$p_x$-कक्षकों के बीच $\pi$-आबंध निर्माण के लिए सही अक्ष $y$-अक्ष या $z$-अक्ष है।

(A) यदि अंतर-नाभिकीय अक्ष $y-$ अक्ष है:
$1$. $y-$ अक्ष के अनुदिश अतिव्यापन करने वाले कक्षक $\sigma$ बंध बनाते हैं।
$2$. $y-$ अक्ष के लंबवत अतिव्यापन करने वाले कक्षक $\pi$ बंध बनाते हैं।
$3$. विकल्प $A$ के लिए: $d_{xy}$ कक्षकों के लोब $xy$ तल में होते हैं। जब दो $d_{xy}$ कक्षक $y-$ अक्ष के अनुदिश आते हैं,तो वे पार्श्व अतिव्यापन द्वारा $\pi$ बंध बनाते हैं।

(C) एसिटिक अम्ल $(CH_3COOH)$ की संरचना $CH_3-C(=O)-OH$ है।
आबंधों की गणना करने पर:
- $3$ $C-H$ $\sigma$ आबंध हैं।
- $1$ $C-C$ $\sigma$ आबंध है।
- $1$ $C=O$ आबंध है,जिसमें $1$ $\sigma$ और $1$ $\pi$ आबंध होता है।
- $1$ $C-O$ $\sigma$ आबंध है।
- $1$ $O-H$ $\sigma$ आबंध है।
कुल $\sigma$ आबंध = $3 + 1 + 1 + 1 + 1 = 7$ हैं।
कुल $\pi$ आबंध = $1$ है।
अतः,इसमें $7$ $\sigma$ और $1$ $\pi$ आबंध उपस्थित हैं।

(B) यदि आणविक अक्ष $x-$अक्ष है,तो $\pi-$ बंध इस अक्ष के लंबवत कक्षकों के पार्श्व अतिव्यापन द्वारा बनता है,जैसे कि $p_y$ या $p_z$ कक्षक।
सबसे मजबूत $\pi-$ बंध के लिए,अतिव्यापन में समान मुख्य क्वांटम संख्या वाले कक्षक शामिल होने चाहिए।
$2p_x + 2p_x$ एक $\sigma-$ बंध बनाता है क्योंकि कक्षक आणविक अक्ष के अनुदिश स्थित होते हैं।
$2p_y + 2p_y$ समान मुख्य क्वांटम संख्या $(n=2)$ के कारण प्रभावी अतिव्यापन के साथ $\pi-$ बंध बनाता है।
$2p_y + 3d_{xy}$ और $2p_z + 4p_z$ में अलग-अलग मुख्य क्वांटम संख्या वाले कक्षक शामिल हैं,जो $2p_y + 2p_y$ की तुलना में कमजोर अतिव्यापन प्रदान करते हैं।

(B) बंधन होने के लिए,अतिव्यापन करने वाले कक्षकों का अतिव्यापन क्षेत्र में समान चरण (चिन्ह) होना चाहिए।
विकल्प $(A)$ में,$s$-कक्षक $(+)$ $p$-कक्षक के ऋणात्मक लोब के साथ अतिव्यापन करता है,जिससे एंटी-बॉन्डिंग होती है।
विकल्प $(B)$ में,$s$-कक्षक $(+)$ $p$-कक्षक के धनात्मक लोब के साथ अतिव्यापन करता है,जिसके परिणामस्वरूप रचनात्मक हस्तक्षेप होता है और इस प्रकार बंधन होता है।
विकल्प $(C)$ में,$p$-कक्षक विपरीत चिन्हों के साथ अतिव्यापन करते हैं,जिससे एंटी-बॉन्डिंग होती है।
विकल्प $(D)$ में,$p$-कक्षक और $d$-कक्षक विपरीत चिन्हों के साथ अतिव्यापन करते हैं,जिससे एंटी-बॉन्डिंग होती है।
अतः,विकल्प $(B)$ बंधन क्रिया को दर्शाता है।

(A) दिए गए अणुओं में कार्बन परमाणुओं के संकरण को निर्धारित करने के लिए,हम $CH_2=CH-C\equiv CH$ (ब्यूटेनिन) की संरचना देखते हैं।
ब्यूटेनिन में,संरचना $CH_2=CH-C\equiv CH$ है।
कार्बन परमाणुओं को $C_1=C_2-C_3\equiv C_4$ के रूप में क्रमांकित किया जाता है।
$C_1$ $sp^2$ संकरित है,$C_2$ $sp^2$ संकरित है,$C_3$ $sp$ संकरित है,और $C_4$ $sp$ संकरित है।
$C_2$ और $C_3$ के बीच का बंध $C_2$ से $sp^2$ कक्षक और $C_3$ से $sp$ कक्षक के अतिव्यापन द्वारा बनता है।
इसलिए,ब्यूटेनिन में एक $sp^2-sp$ सिग्मा बंध होता है।

(D) $HCN$ अणु में,संरचना $H-C \equiv N$ होती है।
$H$ और $C$ के बीच एक $\sigma$ आबंध है।
$C$ और $N$ के बीच एक $\sigma$ आबंध और दो $\pi$ आबंध हैं।
$HCN$ में कुल $2\,\sigma$ आबंध और $2\,\pi$ आबंध होते हैं।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) $d_{xy}$ कक्षक की पालियाँ $xy$ तल में $x$ और $y$ अक्ष के बीच स्थित होती हैं।
दो $d_{xy}$ कक्षकों के बीच $\pi$ बंध बनाने के लिए,उन्हें इस तरह से एक-दूसरे के करीब आना चाहिए कि उनकी पालियाँ पार्श्व रूप से अतिव्यापन (overlap) कर सकें।
यदि वे $z$ अक्ष के अनुदिश आते हैं,तो दो $d_{xy}$ कक्षकों की पालियाँ एक-दूसरे के समानांतर होती हैं,जो $\pi$ बंध बनाने के लिए प्रभावी पार्श्व अतिव्यापन की अनुमति देती हैं।
इसलिए,$d_{xy}$ कक्षक $z$ अक्ष के अनुदिश दूसरे $d_{xy}$ कक्षक के साथ $\pi$ बंध बनाता है।

(A) एथीन $(C_2H_4)$ में,कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होते हैं। प्रत्येक कार्बन परमाणु के तीन $sp^2$ संकर कक्षक एक ही तल (आणविक तल) में स्थित होते हैं और हाइड्रोजन परमाणुओं तथा दूसरे कार्बन परमाणु के साथ $\sigma$ बंध बनाते हैं।
असंकरित $p_z$ कक्षक इस आणविक तल के लंबवत होते हैं और पार्श्व अतिव्यापन द्वारा $\pi$ बंध बनाते हैं।
नोडल तल वह तल है जहाँ इलेक्ट्रॉन के पाए जाने की प्रायिकता शून्य होती है।
$p$ कक्षकों के पार्श्व अतिव्यापन से बने $\pi$ बंध के लिए,आणविक तल स्वयं नोडल तल के रूप में कार्य करता है क्योंकि $\pi$ बंध का इलेक्ट्रॉन घनत्व इस तल के ऊपर और नीचे केंद्रित होता है,न कि इसके भीतर।

(B) फ्लोरीन अणु $(F_2)$ दो फ्लोरीन परमाणुओं के $2p_z$ कक्षकों के अक्षीय अतिव्यापन द्वारा बनता है।
इस अक्षीय अतिव्यापन को सिरे-से-सिरा (end-to-end) अतिव्यापन कहा जाता है,जिसके परिणामस्वरूप सिग्मा $(\sigma)$ बंध का निर्माण होता है।
अतः,सही विवरण $p-p$ कक्षक (अक्षीय अतिव्यापन) है।

(D) यदि अंतर-परमाणु अक्ष $Z$-अक्ष है:
$(A)$ $2p_y + 2p_y$ अतिव्यापन $\pi$-बंध बनाता है (सही)।
$(B)$ $2p_x + 2p_x$ अतिव्यापन $\pi$-बंध बनाता है,न कि $\sigma$-बंध (गलत)।
$(C)$ $3d_{xy} + 3d_{xy}$ अतिव्यापन $\delta$-बंध बनाता है,न कि $\pi$-बंध (गलत)।
$(D)$ $2s + 2p_y$ अतिव्यापन में समरूपता (symmetry) के अंतर के कारण कोई बंध नहीं बनता है (गलत)।
$(E)$ $3d_{xy} + 3d_{xy}$ अतिव्यापन $\delta$-बंध बनाता है (सही)।
$(F)$ $2p_z + 2p_z$ अतिव्यापन $\sigma$-बंध बनाता है (सही)।
अतः,गलत अतिव्यापन $(B)$,$(C)$ और $(D)$ हैं।

(C) सहसंयोजक बंध की सामर्थ्य परमाणु कक्षकों के अतिव्यापन की सीमा पर निर्भर करती है।
अतिव्यापन जितना अधिक होगा,बंध उतना ही मजबूत होगा।
समान मुख्य क्वांटम संख्या $(n=2)$ वाली कक्षकों के लिए,कक्षकों की दिशात्मक प्रकृति अतिव्यापन की सीमा निर्धारित करती है।
$p$ कक्षकों के दिशात्मक चरित्र के कारण $p-p$ अतिव्यापन (सह-अक्षीय) $p-s$ अतिव्यापन से अधिक प्रभावी होता है,जो कि $s-s$ अतिव्यापन से अधिक प्रभावी होता है।
अतः,बंध सामर्थ्य का सही क्रम $p-p > p-s > s-s$ है।

(B) सिग्मा बंध,पाई-बंध से अधिक मजबूत होता है क्योंकि सिग्मा बंध निर्माण में अतिव्यापन (overlap) की सीमा अधिक होती है। यह कथन सही है।
$(B)$ सिग्मा बंध की बंध ऊर्जा आमतौर पर पाई-बंध (लगभग $264 \ kJ/mol$) की तुलना में अधिक (लगभग $347 \ kJ/mol$) होती है। विकल्प में इन मानों को उल्टा दिया गया है,इसलिए यह गलत है।
$(C)$ सिग्मा बंध के चारों ओर परमाणुओं का मुक्त घूर्णन संभव है,जबकि पाई-बंध घूर्णन को प्रतिबंधित करता है। यह कथन सही है।
$(D)$ सिग्मा बंध अणु की ज्यामिति और कार्बन परमाणुओं के बीच की दिशा निर्धारित करता है,जबकि पाई-बंध ऐसा नहीं करता है। यह कथन सही है।

(D) $s$-कक्षक गोलाकार और दिशाहीन होता है,इसलिए यह किसी भी दिशा में बंध बना सकता है।
$z$-अक्ष पर बंध बनने के लिए,कक्षकों का $z$-अक्ष के अनुदिश होना आवश्यक है।
$I$. $s$ और $p_x$ अतिव्यापन: $p_x$,$z$-अक्ष के लंबवत है,जिससे अतिव्यापन शून्य होगा।
$II$. $s$ और $p_z$ अतिव्यापन: $p_z$,$z$-अक्ष के अनुदिश है,जिससे प्रभावी अतिव्यापन होगा।
$III$. $p_y$ और $p_z$ अतिव्यापन: ये कक्षक एक-दूसरे के लंबवत हैं,जिससे अतिव्यापन शून्य होगा।
$IV$. $s$ और $s$ अतिव्यापन: दोनों गोलाकार हैं,जिससे प्रभावी अतिव्यापन होगा।
अतः,$II$ और $IV$ सही हैं।

(A) $1$. $A$ (टेट्रासायनोमीथेन,$C(CN)_4$) के लिए: संरचना $C(CN)_4$ है। इसमें $4$ $C-C$ $\sigma$ बंध,$4$ $C\equiv N$ $\sigma$ बंध और $8$ $\pi$ बंध हैं। कुल $\sigma = 8$,$\pi = 8$। अनुपात $\sigma/\pi = 8/8 = 1$।
$2$. $B$ (कार्बन डाइऑक्साइड,$CO_2$) के लिए: संरचना $O=C=O$ है। इसमें $2$ $\sigma$ बंध और $2$ $\pi$ बंध हैं। अनुपात $\sigma/\pi = 2/2 = 1$।
$3$. $C$ (बेंजीन,$C_6H_6$) के लिए: इसमें $12$ $\sigma$ बंध और $3$ $\pi$ बंध हैं। अनुपात $\sigma/\pi = 12/3 = 4$।
$4$. $D$ ($1, 3$-ब्यूटाडाईन,$CH_2=CH-CH=CH_2$) के लिए: इसमें $9$ $\sigma$ बंध और $2$ $\pi$ बंध हैं। अनुपात $\sigma/\pi = 9/2 = 4.5$।
अनुपातों की तुलना करने पर: $A(1) = B(1) < C(4) < D(4.5)$।
अतः,सही क्रम $A = B < C < D$ है।