Types of bonding and Forces in solid Questions in Hindi

(C) धात्विक बंधों में,संयोजकता कोश के इलेक्ट्रॉन विस्थानीकृत (delocalised) होते हैं और कई परमाणुओं के बीच साझा किए जाते हैं।
ये विस्थानीकृत इलेक्ट्रॉन धातु के परमाणुओं को मजबूत प्रतिकर्षण बलों का सामना किए बिना एक-दूसरे पर फिसलने की अनुमति देते हैं।
धातुओं की आघातवर्धनीयता और तन्यता धातु आयनों की परतों की इसी फिसलने की क्षमता के कारण होती है।

(C) ग्रेफाइट एक नरम ठोस स्नेहक है जिसे पिघलाना अत्यंत कठिन है।
इसका कारण यह है कि ग्रेफाइट में कार्बन परमाणु बड़ी प्लेटों (वलयों) में व्यवस्थित होते हैं,जिनमें परतों के भीतर मजबूत सहसंयोजक बंध होते हैं,जबकि परतें स्वयं कमजोर वैन डेर वाल्स बलों (अंतर-प्लेट बंध) द्वारा जुड़ी होती हैं।
ये कमजोर अंतर-प्लेट बंध परतों को एक-दूसरे पर फिसलने देते हैं,जिससे यह एक स्नेहक बन जाता है,जबकि परतों के भीतर के मजबूत सहसंयोजक बंधों को तोड़ने के लिए बहुत उच्च तापमान की आवश्यकता होती है,जिससे इसे पिघलाना कठिन हो जाता है।

(C) धातुओं की चमक धात्विक जालक में उपस्थित मुक्त या गतिशील इलेक्ट्रॉनों के कारण होती है।
जब प्रकाश धातु की सतह से टकराता है,तो ये गतिशील इलेक्ट्रॉन आपतित प्रकाश की ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और फिर उसे पुनः उत्सर्जित करते हैं।
गतिशील इलेक्ट्रॉनों द्वारा प्रकाश का यह परावर्तन धातु को उसकी विशिष्ट चमक प्रदान करता है।

(B) विलयन की एन्थैल्पी $(\Delta H_{\text{sol}})$ जालक एन्थैल्पी और जलयोजन एन्थैल्पी (hydration enthalpy) के योग के बराबर होती है:
$\Delta H_{\text{sol}} = \Delta H_{\text{lattice}} + \Delta H_{\text{hyd}}$
दिया गया है: $\Delta H_{\text{lattice}} = +788 \ kJ \ mol^{-1}$ और $\Delta H_{\text{hyd}} = -784 \ kJ \ mol^{-1}$
$\Delta H_{\text{sol}} = 788 \ kJ \ mol^{-1} + (-784 \ kJ \ mol^{-1}) = +4 \ kJ \ mol^{-1}$

(D) नेटवर्क ठोस (जिन्हें सहसंयोजक ठोस भी कहा जाता है) पूरे क्रिस्टल में निकटवर्ती परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंधों के निर्माण से बनते हैं। $AlN$,हीरा,$ZnS$,और $SiO_2$ नेटवर्क ठोस हैं। अतः,नेटवर्क ठोसों की संख्या $4$ है।
आयनिक ठोस धनायनों और ऋणायनों की त्रिविमीय व्यवस्था से बनते हैं जो मजबूत स्थिर वैद्युत बलों द्वारा बंधे होते हैं। $CaF_2$,$MgO$,और $NaCl$ आयनिक ठोस हैं। अतः,आयनिक ठोसों की संख्या $3$ है।
$H_2O$ (बर्फ) और $CCl_4$ आणविक ठोस हैं।
$Cu$ और $Ag$ धात्विक ठोस हैं।
इसलिए,नेटवर्क ठोस और आयनिक ठोसों की संख्या क्रमशः $4$ और $3$ है।

(C) द्विध्रुव-प्रेरित द्विध्रुव अन्योन्यक्रियाएं एक ध्रुवीय अणु (जिसमें स्थायी द्विध्रुव होता है) और एक अध्रुवीय अणु (जिसमें स्थायी द्विध्रुव नहीं होता है) के बीच होती हैं।
ध्रुवीय अणु का स्थायी द्विध्रुव अध्रुवीय अणु के इलेक्ट्रॉन बादल को विकृत कर देता है,जिससे उसमें एक द्विध्रुव प्रेरित हो जाता है।
$NH_3$ एक ध्रुवीय अणु है,जबकि $H_2$ एक अध्रुवीय अणु है। इसलिए,उनके बीच द्विध्रुव-प्रेरित द्विध्रुव अन्योन्यक्रियाएं मौजूद हैं।
$H_2O$ और $C_2H_5OH$ दोनों ध्रुवीय हैं,जो द्विध्रुव-द्विध्रुव अन्योन्यक्रियाएं प्रदर्शित करते हैं।
$Cl_2$ और $CCl_4$ दोनों अध्रुवीय हैं,जो लंदन परिक्षेपण बल (London dispersion forces) प्रदर्शित करते हैं।
$SiF_4$ और $BF_3$ अपनी सममित संरचना के कारण अध्रुवीय हैं,जो लंदन परिक्षेपण बल प्रदर्शित करते हैं।

(A) स्थिर द्विध्रुवों के बीच अन्योन्यक्रिया ऊर्जा $1 / r^3$ के समानुपाती होती है।
घूर्णन करते ध्रुवीय अणुओं के लिए,अन्योन्यक्रिया ऊर्जा $1 / r^6$ के समानुपाती होती है (जिसे अक्सर $Keesom$ बल कहा जाता है)।
अतः,सही समानुपातिकता स्थिर अणुओं के लिए $1 / r^3$ और घूर्णन करते अणुओं के लिए $1 / r^6$ है।

(C) $Diamond$ में,प्रत्येक कार्बन परमाणु $sp^3$ संकरित होता है और एक कठोर,त्रि-आयामी चतुष्फलकीय नेटवर्क में $4$ अन्य कार्बन परमाणुओं से बंधा होता है। यह संरचना परमाणुओं की गति को रोकती है,जिससे यह अत्यधिक कठोर हो जाता है।
$Graphite$ में,प्रत्येक कार्बन परमाणु $sp^2$ संकरित होता है,जो समतलीय षट्कोणीय परतें बनाता है। ये परतें कमजोर $van \ der \ Waals$ बलों द्वारा एक साथ जुड़ी होती हैं,जो परतों को एक-दूसरे पर फिसलने की अनुमति देती हैं,जिससे $graphite$ नरम हो जाता है।

(C) सिलिकॉन कार्बाइड $(SiC)$ एक सहसंयोजक ठोस (जिसे नेटवर्क ठोस भी कहा जाता है) है।
इस संरचना में,सिलिकॉन और कार्बन परमाणु त्रि-आयामी नेटवर्क में सहसंयोजक बंधों द्वारा जुड़े होते हैं।
$MgO$ एक आयनिक ठोस है,$Mg$ एक धात्विक ठोस है,और $CaF_2$ एक आयनिक ठोस है।

(B) एक आयनिक ठोस की जालक एन्थैल्पी वह ऊर्जा है जो $1 \ mol$ ठोस आयनिक यौगिक को उसके गैसीय घटक आयनों में पूरी तरह से अलग करने के लिए आवश्यक होती है।
$NaCl_{(s)}$ के लिए,यह प्रक्रिया इस प्रकार है:
$NaCl_{(s)} \longrightarrow Na^{+}_{(g)} + Cl^{-}_{(g)}$
अतः,इस अभिक्रिया का एन्थैल्पी परिवर्तन $(\Delta_r H)$,$NaCl_{(s)}$ की जालक एन्थैल्पी के बराबर होता है।

(C) ठोस अवस्था में,$PCl_{5}$ स्वतः-आयनन (auto-ionization) के माध्यम से एक आयनिक जालक बनाता है,जिसमें चतुष्फलकीय $[PCl_{4}]^{+}$ धनायन और अष्टफलकीय $[PCl_{6}]^{-}$ ऋणायन होते हैं।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $2PCl_{5}(s) \longrightarrow [PCl_{4}]^{+}(s) + [PCl_{6}]^{-}(s)$.