Resonance Questions in Hindi

(N/A) $CH_2=CH-Cl:$ में,$Cl$ पर स्थित एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) अनुनाद में भाग लेते हैं: $CH_2=CH-\ddot{Cl}: \leftrightarrow \overset{-}{C}H_2-CH=\overset{+}{Cl}:$
$(b)$ $CH_2=CH-CH=CH_2$ के लिए,अनुनाद संरचनाएँ हैं:
$CH_2=CH-CH=CH_2 \leftrightarrow \overset{+}{C}H_2-CH=CH-\overset{-}{C}H_2 \leftrightarrow \overset{-}{C}H_2-CH=CH-\overset{+}{C}H_2$
$(c)$ $CH_2=CH-CHO$ में,$C=C$ बंध के $\pi$-इलेक्ट्रॉन $C=O$ समूह की ओर स्थानांतरित होते हैं:
$CH_2=CH-CH=O \leftrightarrow \overset{+}{C}H_2-CH=CH-O^-$

(A AND C) $CH_3OH$ में $\pi$-इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं और इसलिए इसे अनुनाद संकर के रूप में नहीं माना जा सकता है।
$(b)$ $RCONH_2$ की संरचना में $N$ पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) और $C=O$ $\pi$-बंध के बीच संयुग्मन (conjugation) होता है,जो अनुनाद को संभव बनाता है।
$(c)$ $CH_3CH=CHCH_2NH_2$ में $\pi$-बंध होता है,लेकिन $sp^3$ संकरित $CH_2$ समूह की उपस्थिति के कारण यह $N$ पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के साथ संयुग्मन में नहीं होता है। इसलिए,यह अनुनाद प्रदर्शित नहीं करता है।
अतः,$(a)$ और $(c)$ दोनों अनुनाद संकर के रूप में अस्तित्व में नहीं होते हैं।

(N/A) $SO_3$ अणु में एक केंद्रीय सल्फर परमाणु तीन ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
ऑक्सीजन की उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण,इलेक्ट्रॉन घनत्व ऑक्सीजन परमाणुओं की ओर खिंच जाता है,जिससे सल्फर परमाणु पर एक महत्वपूर्ण आंशिक धनात्मक आवेश उत्पन्न होता है।
इसके अतिरिक्त,$SO_3$ की अनुनाद (resonance) संरचनाएं दर्शाती हैं कि इसकी संरचनाओं में सल्फर परमाणु पर औपचारिक धनात्मक आवेश होता है।
सल्फर केंद्र पर इस इलेक्ट्रॉन की कमी के कारण,$SO_3$ एक इलेक्ट्रोफाइल के रूप में कार्य करता है,जिसका अर्थ है कि यह इलेक्ट्रॉन-स्नेही प्रजाति है।

(A) संरचना $(I)$,संरचना $(II)$ की तुलना में अधिक स्थिर है,जिसके कारण निम्नलिखित हैं:
$1$. संरचना $(I)$ एक उदासीन अणु है जिसमें कोई आवेश पृथक्करण नहीं है,जबकि संरचना $(II)$ में आवेश पृथक्करण शामिल है,जिसके लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है और यह स्थिरता को कम करता है।
$2$. संरचना $(I)$ में अधिक सहसंयोजक बंध हैं (कुल $9$ बंध: $7$ $\sigma$ और $2$ $\pi$) जबकि संरचना $(II)$ में कम बंध हैं (कुल $8$ बंध: $7$ $\sigma$ और $1$ $\pi$)। अधिक सहसंयोजक बंध वाली संरचनाएं आमतौर पर अधिक स्थिर होती हैं।
$3$. संरचना $(I)$ में,सभी कार्बन और ऑक्सीजन परमाणुओं के अष्टक पूर्ण हैं। संरचना $(II)$ में,अंतिम कार्बन परमाणु पर धनात्मक आवेश है और इसका अष्टक अपूर्ण है (केवल $6$ इलेक्ट्रॉन),जो इसे कम स्थिर बनाता है।

(B) $(CH_3COO^-)$ अनुनाद द्वारा अधिक स्थिर है।
$A$: $CH_3COOH$ की अनुनाद संरचनाएं:
संरचना $(II)$ में आवेश का पृथक्करण होता है,जिससे ऊर्जा बढ़ती है और अणु की स्थिरता कम हो जाती है। इसलिए,संरचना $A$ में कम स्थिरीकरण होता है।
$B$: $CH_3COO^-$ की अनुनाद संरचनाएं:
एसीटेट आयन की दोनों अनुनाद संरचनाएं $(x)$ और $(y)$ समतुल्य (equivalent) हैं (उनकी ऊर्जा समान है)। समतुल्य अनुनाद संरचनाएं अनुनाद संकर (resonance hybrid) में समान रूप से योगदान करती हैं,जिससे महत्वपूर्ण स्थिरीकरण होता है। अतः,संरचना $B$,संरचना $A$ की तुलना में अधिक स्थिर है।

(A) $1$. प्रत्येक स्पीशीज में $\pi$-आबंधों की संख्या का विश्लेषण करें:
- $CO_{3}^{2-}$: इसमें एक $\pi$-आबंध होता है (जो तीन ऑक्सीजन परमाणुओं पर विस्थानीकृत होता है)।
- $O_{2}$: इसमें एक $\pi$-आबंध होता है।
- $SO_{2}$: इसमें दो $\pi$-आबंध होते हैं।
- $SO_{3}$: इसमें तीन $\pi$-आबंध होते हैं।
$2$. विहित (canonical) रूपों की संख्या का विश्लेषण:
- $CO_{3}^{2-}$: इसके $3$ समतुल्य विहित रूप होते हैं।
$3$. निष्कर्ष:
$CO_{3}^{2-}$ वह स्पीशीज है जिसमें एक $\pi$-आबंध होता है और यह $3$ विहित रूप प्रदर्शित करती है,जो दिए गए विकल्पों में अधिकतम है।

(A) बंध लंबाई,बंध कोटि (bond order) के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
इन प्रजातियों के लिए बंध कोटि $(BO)$ इस प्रकार है:
$1$. $CO$ के लिए: बंध कोटि $3.0$ है।
$2$. $CO_2$ के लिए: अनुनाद संकर संरचना के अनुसार औसत बंध कोटि $2.0$ है।
$3$. $CO_3^{2-}$ के लिए: अनुनाद संकर संरचना के अनुसार औसत बंध कोटि $1.33$ है।
चूंकि बंध कोटि का क्रम $CO > CO_2 > CO_3^{2-}$ है,इसलिए बंध लंबाई का क्रम इसके विपरीत $CO < CO_2 < CO_3^{2-}$ होगा।

(D) अनुनाद संरचनाओं की स्थिरता निम्नलिखित नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है:
$1$. अधिक सहसंयोजक बंध वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$2$. सभी परमाणुओं के लिए पूर्ण अष्टक वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$3$. अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर ऋण आवेश और कम विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर धन आवेश वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$4$. निकटवर्ती परमाणुओं पर समान आवेश वाली संरचनाएं कम स्थिर होती हैं।
संरचनाओं का विश्लेषण करने पर:
- संरचना $D$ सबसे अधिक स्थिर है क्योंकि सभी परमाणुओं ($N$ और $O$ सहित) के अष्टक पूर्ण हैं।
- संरचना $C$ सबसे कम स्थिर है क्योंकि इसमें अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु पर धन आवेश है।
सही क्रम $D < C < B < A$ है।

(D) अनुनादी संरचनाएं काल्पनिक होती हैं और वास्तव में अस्तित्व में नहीं होती हैं।
अनुनाद संकर वास्तविक संरचना है जो सभी अनुनादी संरचनाओं का भारित औसत है।
इसलिए,$CO_3^{2-}$ आयन एक एकल अनुनाद संकर संरचना के रूप में अस्तित्व में रहता है।

(B) दिए गए यौगिक के लिए वास्तविक संरचना और न्यूनतम ऊर्जा वाली अनुनाद संरचना के बीच ऊर्जा के अंतर को अनुनाद ऊर्जा (resonance energy) के रूप में जाना जाता है।

(B) $(1)$ उदासीन संरचनाएं आवेशित संरचनाओं की तुलना में अधिक स्थिर होती हैं। इसलिए,संरचना $I$,संरचना $II$ और $III$ से अधिक स्थिर है।
$(2)$ आवेशित संरचनाओं में,कम विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर धनात्मक आवेश अधिक स्थिर होता है। संरचना $II$ में,धनात्मक आवेश कार्बन परमाणु $(C^{\oplus})$ पर है,जबकि संरचना $III$ में,धनात्मक आवेश ऑक्सीजन परमाणु $(O^{\oplus})$ पर है। चूंकि कार्बन,ऑक्सीजन की तुलना में कम विद्युत ऋणात्मक है,इसलिए संरचना $II$,संरचना $III$ से अधिक स्थिर है।
$\therefore$ स्थिरता का क्रम $I > II > III$ है।

(B) अनुनाद संरचनाओं का स्थायित्व निम्नलिखित नियमों द्वारा निर्धारित किया जाता है:
$1$. अधिक सहसंयोजक बंध वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$2$. सभी परमाणुओं के लिए पूर्ण अष्टक वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$3$. अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर ऋण आवेश और कम विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर धन आवेश वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
दी गई संरचनाओं का विश्लेषण:
- संरचना $III$ $(CH_3-CH=CH-CHO)$ एक अध्रुवीय संरचना है जिसमें सहसंयोजक बंधों की संख्या अधिकतम है और सभी परमाणुओं के अष्टक पूर्ण हैं,इसलिए यह सबसे अधिक स्थिर है।
- संरचना $II$ $(CH_3-CH^+-CH=CH-O^-)$ में ऑक्सीजन परमाणु पर ऋण आवेश है,जो कार्बन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है,इसलिए यह संरचना $I$ से अधिक स्थिर है।
- संरचना $I$ $(CH_3-CH^--CH=CH-O^+)$ में कार्बन परमाणु पर ऋण आवेश और ऑक्सीजन परमाणु पर धन आवेश है,जो विद्युत ऋणात्मकता के अंतर के कारण प्रतिकूल है,इसलिए यह सबसे कम स्थिर है।
अतः,सही स्थायित्व क्रम $III > II > I$ है।

(C) $1$. $BF_3$ एक त्रिकोणीय समतलीय अणु है जिसकी संरचना सममित है,इसलिए इसका शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $0$ होता है। अतः,विकल्प $A$ गलत है।
$2$. $NH_3$ में,$N-H$ बंधों के द्विध्रुव आघूर्ण और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) एक ही दिशा में होते हैं,जिससे द्विध्रुव आघूर्ण अधिक होता है। $NF_3$ में,$N-F$ बंधों के द्विध्रुव आघूर्ण एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की विपरीत दिशा में होते हैं,जिससे शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण कम हो जाता है। अतः,$NH_3 > NF_3$। विकल्प $B$ गलत है।
$3$. कार्बोनेट आयन $(CO_3^{2-})$ के लिए तीन समान अनुनाद संरचनाएं (विहित रूप) संभव हैं जिनमें द्वि-बंध तीन ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच विस्थानीकृत होता है। अतः,विकल्प $C$ सही है।
$4$. ओजोन $(O_3)$ के लिए दो समान अनुनाद संरचनाएं संभव हैं। अतः,विकल्प $D$ गलत है।

(A) अनुनाद संरचनाओं की स्थिरता कई कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है,जिसमें सहसंयोजक बंधों की संख्या,अष्टक का पूर्ण होना और औपचारिक आवेशों का पृथक्करण शामिल है।
अनुनाद के नियमों के अनुसार,आसन्न परमाणुओं पर समान आवेश वाली संरचनाएं मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण के कारण अत्यधिक अस्थिर होती हैं।
संरचना $A$ में,नाइट्रोजन परमाणु के बगल वाले कार्बन परमाणु पर धनात्मक आवेश रखा गया है,जिस पर पहले से ही एक औपचारिक धनात्मक आवेश है। इन दो धनात्मक आवेशों की निकटता इस संरचना को अन्य संरचनाओं की तुलना में अत्यधिक अस्थिर बनाती है,जहाँ आवेश अधिक दूरी पर होते हैं या विपरीत प्रकृति के होते हैं।

(B) अनुनाद संरचनाओं की स्थिरता निर्धारित करने के नियम:
$1$. अधिक सहसंयोजक बंध वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं (अष्टक पूर्ण)।
$2$. कम औपचारिक आवेश (formal charge) वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$3$. ऋणात्मक आवेश अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर और धनात्मक आवेश कम विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर होना चाहिए।
संरचनाओं का विश्लेषण:
$(I)$ $H_2C=N^+=N^-$: $4$ बंध हैं,सभी परमाणुओं के अष्टक पूर्ण हैं। यह सबसे अधिक स्थिर है।
$(III)$ $H_2C^--N^+=N$: $4$ बंध हैं,लेकिन ऋणात्मक आवेश कार्बन पर है (नाइट्रोजन से कम विद्युत ऋणात्मक)। यह अगली सबसे स्थिर संरचना है।
$(II)$ $H_2C^+-N=N^-$: $3$ बंध हैं,कार्बन का अष्टक अपूर्ण है।
$(IV)$ $H_2C^--N=N^+$: $3$ बंध हैं,नाइट्रोजन का अष्टक अपूर्ण है।
अतः,सही क्रम $I > III > II > IV$ है।

(C) . अनुनाद के कारण,$O_3$ में दोनों $O-O$ बंध लंबाई समान $(1.28 \ \mathring{A})$ होती है। यह कथन सही है।
$B$. $O_2$ से $O_3$ का निर्माण ऊष्माशोषी है $(3O_2 \rightarrow 2O_3, \Delta H = +142 \ \text{kJ/mol})$। इसलिए,$O_3$ का $O_2$ में अपघटन ऊष्माक्षेपी है। यह कथन गलत है।
$C$. $O_3$ में,सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं,जो इसे प्रतिचुंबकीय बनाता है। यह कथन सही है।
$D$. $O_3$ की संरचना मुड़ी हुई है और बंध कोण लगभग $117^\circ$ है। यह कथन सही है।
अतः,सही कथन $A, C, D$ हैं।

(C) $2$-नेफ्थोल की $NaOH$ के साथ अभिक्रिया से $2$-नेफ्थॉक्साइड आयन $(N)$ प्राप्त होता है।
$2$-नेफ्थॉक्साइड आयन एक अनुनाद-स्थिर प्रजाति है।
$2$-नेफ्थॉक्साइड आयन के लिए सभी संभावित अनुनाद संरचनाओं को चित्रित करने पर,हम पाते हैं कि इसमें $9$ अलग-अलग अनुनाद संरचनाएं हैं।
ये संरचनाएं ऑक्सीजन परमाणु से ऋण आवेश के नेफ्थलीन वलय प्रणाली में विस्थानीकरण को दर्शाती हैं,जिससे विभिन्न कीटो-इनोलेट रूप बनते हैं।
अतः,$N$ के लिए अनुनाद संरचनाओं की कुल संख्या $9$ है।

(A) ओजोन $(O_3)$ अणु में,अनुनाद (resonance) के कारण दो ऑक्सीजन-ऑक्सीजन बंध समान होते हैं। वास्तविक बंध लंबाई एकल और द्वि-बंध लंबाई का औसत होती है,जो इसे दोनों के बीच में बनाती है। अतः,कथन $I$ सत्य है।
कथन $II$ असत्य है क्योंकि मध्यवर्ती बंध लंबाई मुख्य रूप से अनुनाद (इलेक्ट्रॉनों का विस्थानीकरण) के कारण होती है,न कि केवल लोन पेयर-लोन पेयर प्रतिकर्षण के कारण।

(A) अनुनाद ऊर्जा की गणना $\Delta H_{R.E.} = \Delta H_{f(exp)} - \Delta H_{f(theo)}$ के रूप में की जाती है।
दिया गया है $\Delta H_{f(exp)} = 80 \ kJ \ mol^{-1}$।
सैद्धांतिक संभवन एन्थैल्पी के लिए,हम अभिक्रिया पर विचार करते हैं: $X \equiv X(g) + \frac{1}{2} Y = Y(g) \rightarrow X=X=Y(g)$।
$\Delta H_{f(theo)} = (BE_{X \equiv X} + \frac{1}{2} BE_{Y=Y}) - (BE_{X=X} + BE_{X=Y})$।
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $\Delta H_{f(theo)} = (940 + \frac{1}{2} \times 500) - (410 + 602)$।
$\Delta H_{f(theo)} = (940 + 250) - (1012) = 1190 - 1012 = 178 \ kJ \ mol^{-1}$।
अब,$\Delta H_{R.E.} = 80 - 178 = -98 \ kJ \ mol^{-1}$।
अनुनाद ऊर्जा का परिमाण $|-98| = 98 \ kJ \ mol^{-1}$ है।

(D) अनुनादी संरचनाओं का स्थायित्व निम्नलिखित नियमों द्वारा निर्धारित किया जाता है:
$1$. अधिक सहसंयोजक बंध वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$2$. सभी परमाणुओं के लिए पूर्ण अष्टक वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$3$. अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणुओं पर ऋण आवेश और कम विद्युत ऋणात्मक परमाणुओं पर धन आवेश वाली संरचनाएं अधिक स्थिर होती हैं।
$4$. निकटवर्ती परमाणुओं पर समान आवेश वाली संरचनाएं अत्यधिक अस्थिर होती हैं।
विकल्प $D$ में,कार्बन परमाणु पर ऋण आवेश है जबकि निकटवर्ती ऑक्सीजन परमाणु पर धन आवेश है। यह संरचना अत्यधिक अस्थिर है क्योंकि इसमें आवेशों का पृथक्करण है और कम विद्युत ऋणात्मक परमाणु (कार्बन) पर ऋण आवेश तथा अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु (ऑक्सीजन) पर धन आवेश मौजूद है। इसलिए,विकल्प $D$ सबसे कम स्थिर है।

(B) बंध क्रम की गणना इस सूत्र द्वारा की जा सकती है: $Bond \ Order = \frac{\text{Total number of bonds}}{\text{Total number of terminal atoms}}$.
$SO_4^{2-}$ के लिए,$4$ ऑक्सीजन परमाणुओं पर $6$ बंध वितरित हैं,इसलिए $Bond \ Order = \frac{6}{4} = 1.5$.
$PO_4^{3-}$ के लिए,$4$ ऑक्सीजन परमाणुओं पर $5$ बंध वितरित हैं,इसलिए $Bond \ Order = \frac{5}{4} = 1.25$.
अतः,बंध क्रम क्रमशः $1.5$ और $1.25$ हैं.

(D) बाइकार्बोनेट आयन $(HCO_3^-)$ की संरचना दर्शाती है कि इसमें एक $C=O$ द्वि-बंध,एक $C-OH$ एकल-बंध और एक $C-O^-$ एकल-बंध होता है।
विभिन्न प्रकार के $C-O$ बंधों की उपस्थिति के कारण,बंध लंबाई समान नहीं होती है।
चूंकि अणु असममित है और इसमें नेट द्विध्रुव आघूर्ण (dipole moment) होता है,इसलिए यह एक ध्रुवीय आयन है।
ऑक्सीजन परमाणुओं पर औपचारिक आवेश भिन्न होते हैं क्योंकि वे अलग-अलग रासायनिक वातावरण में होते हैं।
इसलिए,यह कथन कि सभी $C-O$ बंध लंबाई समान नहीं हैं,सही है।

(B) $1$. $PO_4^{3-}$ में कुल संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या $5 + (4 \times 6) + 3 = 32$ है।
$2$. $PO_4^{3-}$ की लुईस संरचना में एक $P=O$ द्वि-बंध और तीन $P-O$ एकल-बंध होते हैं। कुल बंधों की संख्या $5$ है। $P-O$ बंधों की संख्या $4$ है। बंध कोटि = $\frac{\text{कुल बंधों की संख्या}}{\text{अनुनादी बंधों की संख्या}} = \frac{5}{4} = 1.25$। अतः,कथन $A$ सत्य है।
$3$. प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु पर औपचारिक आवेश की गणना इस प्रकार की जाती है: $\frac{\text{कुल आवेश}}{\text{ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या}} = \frac{-3}{4} = -0.75$। अतः,कथन $B$ सत्य है।
$4$. $PO_4^{3-}$ में $P=O$ द्वि-बंध की चार अलग-अलग स्थितियों के अनुरूप चार समान अनुनादी संरचनाएं होती हैं। अतः,कथन $C$ सत्य है।

(B) नाइट्राइट आयन,$NO_2^{-}$,अनुनाद (resonance) प्रदर्शित करता है।
$NO_2^{-}$ के लिए दो समान लुईस संरचनाएं खींची जा सकती हैं,जहाँ द्वि-आबंध दो नाइट्रोजन-ऑक्सीजन आबंधों के बीच बारी-बारी से बदलता रहता है।
ये दो संरचनाएं दी गई छवि में दिखाई गई हैं,जो आयन के अनुनाद योगदानकर्ताओं का प्रतिनिधित्व करती हैं।

(D) बेंजीन $(C_6H_6)$ में, अनुनाद के कारण सभी कार्बन-कार्बन बंध समान होते हैं।
बंध कोटि $1.5$ है, जिसके परिणामस्वरूप बंध लंबाई लगभग $139 \ pm$ (या $1.39 \ \mathring{A}$) होती है, जो एकल बंध $(154 \ pm)$ और द्वि-बंध $(134 \ pm)$ के बीच की होती है।

(A) ओजोन $(O_3)$ अणु अनुनाद (resonance) प्रदर्शित करता है, जिसमें दो विहित (canonical) रूप अनुनाद संकर में योगदान करते हैं।
अनुनाद संकर में, $\pi$ इलेक्ट्रॉनों के विस्थानीकरण के कारण दोनों $O-O$ बंध समान होते हैं।
ओजोन अणु में दोनों $O-O$ बंधों के लिए प्रायोगिक बंध लंबाई $128 \ pm$ है, जो एकल बंध $(148 \ pm)$ और द्वि-बंध $(121 \ pm)$ की लंबाई के बीच का मान है।

(C) ओजोन अणु $(O_3)$ में, अनुनाद (resonance) के कारण दोनों $O-O$ बंध समान होते हैं।
अनुनाद संकर संरचना यह दर्शाती है कि दोनों $O-O$ बंधों की लंबाई $128 \ pm$ और बंध कोण $117^{\circ}$ है।

(A) अनुनाद के लिए $\pi$ बंधों की एक संयुग्मित (conjugated) प्रणाली का होना आवश्यक है।
$1$. $Aniline$,$nitrobenzene$ और $phenol$ में बेंजीन वलय होता है,जो $\pi$ इलेक्ट्रॉनों की एक संयुग्मित प्रणाली है,इसलिए ये अनुनाद प्रदर्शित करते हैं।
$2$. $Cyclohexane$ $(C_6H_{12})$ एक संतृप्त चक्रीय हाइड्रोकार्बन है जिसमें सभी कार्बन परमाणु $sp^3$ संकरित होते हैं और केवल एकल $\sigma$ बंधों द्वारा जुड़े होते हैं।
$3$. चूंकि $cyclohexane$ में कोई $\pi$ बंध या संयुग्मित प्रणाली नहीं होती है,इसलिए यह अनुनाद प्रदर्शित नहीं करता है।

(A) ओजोन $(O_3)$ अणु दो विहित संरचनाओं (canonical structures) का अनुनाद संकर (resonance hybrid) है।
अनुनाद के कारण, ओजोन अणु में दोनों $O-O$ बंध समान होते हैं।
ओजोन के अनुनाद संकर में दोनों $O-O$ बंधों के लिए प्रायोगिक बंध लंबाई $128 \ pm$ है।

(D) हम जानते हैं कि $\text{Bond order} \propto \frac{1}{\text{Bond length}}$.
$CO$ अणु में बंध क्रम $3$ है $(C\equiv O)$.
$CO_{2}$ अणु में बंध क्रम $2$ है $(O=C=O)$.
$HCO_{2}^{-}$ (फॉर्मेट आयन) में अनुनाद संकर का बंध क्रम $1.5$ है।
$CO_{3}^{2-}$ (कार्बोनेट आयन) में अनुनाद संकर का बंध क्रम $1.33$ है।
चूंकि बंध क्रम बंध लंबाई के व्युत्क्रमानुपाती होता है,इसलिए बंध लंबाई का घटता क्रम है: $CO_{3}^{2-} (1.33) > HCO_{2}^{-} (1.5) > CO_{2} (2) > CO (3)$.

(D) केंद्रीय कार्बन परमाणु का संकरण $sp^2$ है।
चूंकि $-2$ का कुल आवेश $3$ ऑक्सीजन परमाणुओं पर विस्थानीकृत (delocalized) होता है,इसलिए प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु पर औसत औपचारिक आवेश $|-2/3| = 0.67$ इकाई है।
अनुनाद के कारण,$C-O$ बंध एकल या द्वि-बंध के रूप में स्थिर नहीं होते हैं,और इसलिए,सभी $C-O$ बंध लंबाई समान होती हैं।
अतः,कथन $C$ और $D$ सही हैं।

(C) बंध कोटि की गणना कुल बंधों की संख्या को अनुनादी संरचनाओं की संख्या से विभाजित करके की जाती है।
$1$. $SO_3$ के लिए: बंध कोटि $= \frac{6}{3} = 2.0$.
$2$. $SO_4^{2-}$ के लिए: बंध कोटि $= \frac{6}{4} = 1.5$.
$3$. $S_2O_3^{2-}$ के लिए: बंध कोटि $= \frac{4}{3} \approx 1.33$.
मानों की तुलना करने पर: $1.33 < 1.5 < 2.0$.
अतः,सही क्रम $S_2O_3^{2-} < SO_4^{2-} < SO_3$ है।

(A) $(I)$ एक उदासीन संरचना है जिसमें सभी परमाणुओं का अष्टक पूर्ण है,जो इसे सबसे अधिक स्थिर अनुनाद संरचना बनाता है।
$(II)$ और $(III)$ के बीच,संरचना $(II)$ में अधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु पर ऋण आवेश है,जबकि संरचना $(III)$ में ऑक्सीजन परमाणु पर धन आवेश है।
चूंकि अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु ऋण आवेश के साथ अधिक स्थिर होता है,इसलिए $(II)$,$(III)$ की तुलना में अधिक स्थिर है।
अतः,स्थायित्व का क्रम $III < II < I$ है।
इसलिए,विकल्प $(A)$ सही है।

(A) एनिलीन $(C_6H_5NH_2)$ में नाइट्रोजन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है जो बेंजीन वलय के साथ संयुग्मन (conjugation) में होता है। यह वलय में इलेक्ट्रॉन युग्म के विस्थानीकरण की अनुमति देता है,जिसके परिणामस्वरूप $5$ अनुनाद संरचनाएं प्राप्त होती हैं।
एनिलीनियम आयन $(C_6H_5NH_3^+)$ में,नाइट्रोजन परमाणु पर धनात्मक आवेश होता है और बेंजीन वलय के साथ संयुग्मन के लिए कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म उपलब्ध नहीं होता है। इसलिए,केवल बेंजीन वलय की $2$ केकुले संरचनाएं ही अनुनाद संरचनाओं के रूप में संभव हैं।

(D) हम जानते हैं कि बंध लंबाई $\propto \frac{1}{\text{बंध कोटि}}$.
अतः,बंध कोटि जितनी अधिक होगी,बंध लंबाई उतनी ही कम होगी।
$CO$ (कार्बन मोनोऑक्साइड) के लिए बंध कोटि $3$ है।
$CO_2$ (कार्बन डाइऑक्साइड) के लिए बंध कोटि $2$ है।
$CO_3^{2-}$ (कार्बोनेट आयन) के लिए बंध कोटि $\frac{4}{3} \approx 1.33$ है।
चूंकि बंध कोटि का क्रम $CO > CO_2 > CO_3^{2-}$ है,इसलिए बंध लंबाई का क्रम इस प्रकार होगा:
$CO < CO_2 < CO_3^{2-}$.

(A) आवेश रहित आणविक प्रजातियां सबसे अधिक स्थिर होती हैं। इसलिए,संरचना $(I)$ की स्थिरता अधिकतम है।
आवेशित अनुनादी संरचनाओं $(II)$ और $(III)$ में,स्थिरता धनात्मक और ऋणात्मक आवेश के बीच की दूरी पर निर्भर करती है।
संरचना $(II)$ में ऋणात्मक आवेश धनात्मक आवेश के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर है,जबकि संरचना $(III)$ में ऋणात्मक आवेश पैरा स्थिति पर है।
चूंकि $(II)$ में विपरीत आवेशों के बीच की दूरी $(III)$ की तुलना में कम है,इसलिए $(II)$ में स्थिरवैद्युत आकर्षण अधिक है।
अतः,स्थिरता का क्रम $I > II > III$ होगा।

(D) $CH_3NO_2$ (नाइट्रोमीथेन) में,नाइट्रो समूह $(NO_2)$ अनुनाद प्रदर्शित करता है।
नाइट्रोजन और दो ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच $\pi$-इलेक्ट्रॉनों के विस्थानीकरण के कारण,दोनों $N-O$ बंध आंशिक द्वि-बंध गुण प्राप्त कर लेते हैं।
परिणामस्वरूप,दोनों $N-O$ बंधों की लंबाई समान हो जाती है,जो एकल बंध और द्वि-बंध की लंबाई के बीच होती है।
इस घटना को अनुनाद प्रभाव कहा जाता है।

(A) अनुनाद संरचनाओं की स्थिरता निम्नलिखित नियमों द्वारा निर्धारित की जाती है:
$1$. उदासीन संरचनाएं आवेशित संरचनाओं की तुलना में अधिक स्थिर होती हैं।
$2$. जिन संरचनाओं में सभी परमाणुओं का अष्टक पूर्ण होता है,वे अधिक स्थिर होती हैं।
$3$. अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर ऋण आवेश अधिक स्थिर होता है।
संरचना $II$ एक उदासीन अणु है जिसमें सभी परमाणुओं का अष्टक पूर्ण है,जो इसे सबसे अधिक स्थिर बनाता है।
संरचना $I$ में कार्बन पर धन आवेश और ऑक्सीजन पर ऋण आवेश है। ऑक्सीजन,कार्बन की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है,इसलिए ऑक्सीजन पर ऋण आवेश होना अपेक्षाकृत स्थिर है।
संरचना $III$ में कार्बन पर ऋण आवेश और ऑक्सीजन पर धन आवेश है। ऑक्सीजन जैसे अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर धन आवेश होना अत्यधिक अस्थिर है।
अतः,स्थिरता का क्रम $II > I > III$ है।

(D) संरचना $III$ और $IV$ में,नाइट्रो समूह के नाइट्रोजन परमाणु को पांच परमाणुओं/समूहों से बंधे हुए दिखाया गया है (पंचसंयोजक)।
नाइट्रोजन दूसरे आवर्त का तत्व है और इसकी संयोजकता कोश में रिक्त $d-$कक्षक नहीं होते हैं,इसलिए यह अपनी संयोजकता को $4$ से अधिक नहीं बढ़ा सकता है।
अतः,संरचना $III$ और $IV$ रासायनिक रूप से असंभव हैं और $p-$नाइट्रो$-N, N-$डाइमिथाइलऐनिलीन की अनुनादी संरचनाओं का प्रतिनिधित्व नहीं कर सकती हैं।

(A) उन अणुओं में $\pi$-इलेक्ट्रॉनों का विस्थानीकरण होता है जो अनुनाद (resonance) प्रदर्शित करते हैं।
$O_{3}$ (ओजोन) दो विहित संरचनाओं के अनुनाद संकर के रूप में मौजूद होता है,जहाँ $\pi$-इलेक्ट्रॉन तीन ऑक्सीजन परमाणुओं पर विस्थानीकृत होते हैं।
$CO$ और $HCN$ में $\pi$-बंध स्थानीकृत होते हैं और इनमें $\pi$-इलेक्ट्रॉनों का अनुनाद-आधारित विस्थानीकरण नहीं होता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(A) ओजोन $(O_{3})$ अनुनाद (resonance) प्रदर्शित करता है,जहाँ $\pi$ इलेक्ट्रॉनों के विस्थानीकरण के कारण दोनों $O-O$ बंध समान होते हैं।
वास्तविक संरचना दो विहित रूपों का एक अनुनाद संकर है।
ओजोन में औसत $O-O$ बंध लंबाई का प्रायोगिक मान $1.28 \mathring{A}$ है,जो एकल बंध लंबाई $(1.48 \mathring{A})$ और द्वि-बंध लंबाई $(1.21 \mathring{A})$ के बीच का मान है।

(D) $BF_3$ अणु में,बोरॉन परमाणु इलेक्ट्रॉन-न्यून होता है और फ्लोरीन परमाणुओं से बैक-बॉन्डिंग के माध्यम से अपना अष्टक पूर्ण करता है। इसके परिणामस्वरूप अनुनाद संरचनाएं (resonance structures) प्राप्त होती हैं जिनमें एक $B-F$ बंध में द्वि-बंध गुण होता है जबकि अन्य दो एकल बंध रहते हैं।
कुल $3$ अनुनाद संरचनाएं संभव हैं।
प्रत्येक संरचना में,एक बंध द्वि-बंध (क्रम $2$) है और दो एकल बंध (क्रम $1$) हैं।
औसत बंध क्रम की गणना इस प्रकार की जाती है:
$\text{Bond Order} = \frac{\text{Total number of bonds}}{\text{Number of resonating positions}} = \frac{2 + 1 + 1}{3} = \frac{4}{3} = 1 \frac{1}{3}$.

(C) बंध लंबाई,बंध क्रम के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
एसीटोन $(y)$ में,$C=O$ बंध का बंध क्रम $2$ है।
ट्रोपोन $(x)$ में,$C=O$ बंध एक $7$-सदस्यीय एरोमैटिक वलय में संयुग्मित (conjugated) है,जो इसे आंशिक एकल बंध गुण प्रदान करता है,जिसके परिणामस्वरूप इसका बंध क्रम $1$ और $2$ के बीच होता है (जो $2$ से कम है,इसलिए इसकी लंबाई $y$ से अधिक है)।
एसीटेट आयन $(z)$ में,अनुनाद (resonance) के कारण दो समान $C-O$ बंध होते हैं,जिनमें से प्रत्येक का बंध क्रम $1.5$ है।
बंध क्रम की तुलना करने पर: $y$ $(2)$ > $x$ $(1 < \text{बंध क्रम} < 2)$ > $z$ $(1.5)$।
चूंकि बंध लंबाई बंध क्रम के व्युत्क्रमानुपाती होती है,इसलिए बंध लंबाई का सही क्रम $z > x > y$ है।