VSEPR Theory Questions in Gujarati

(A) $Sn$ એ સમૂહ $14$ માં આવે છે અને તેની પાસે ચાર સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,જેમાંથી બે $Sn-Cl$ બંધ બનાવવા માટે વપરાય છે અને બાકીના બે એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બનાવે છે.
આમ,$SnCl_2$ નો આકાર કોણીય અથવા વળેલો હશે $(A \rightarrow III)$.
$NH_3$ માં ત્રણ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,તેથી તે ત્રિકોણીય પિરામિડલ આકાર પ્રાપ્ત કરે છે $(B \rightarrow IV)$.
$I_3^{-}$ ની ભૂમિતિ રેખીય છે કારણ કે બે બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સીધી રેખામાં હોય છે જ્યારે ત્રણ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર હોય છે $(C \rightarrow II)$.
$SO_3$ માં માત્ર ત્રણ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,તેથી તે ત્રિકોણીય સમતલીય આકાર બનાવે છે $(D \rightarrow I)$.
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-IV, C-II, D-I$ છે.

(C) આપેલ સ્પીસીઝ માટે બંધકોણ નીચે મુજબ છે:
$1$. $P_4$: તણાવયુક્ત ટેટ્રાહેડ્રલ બંધારણને કારણે બંધકોણ $60^\circ$ છે.
$2$. $S_6$: ચેર-જેવા પકર્ડ રિંગમાં બંધકોણ $102^\circ$ છે.
$3$. $S_8$: ક્રાઉન-આકારની પકર્ડ રિંગમાં બંધકોણ $107^\circ$ છે.
$4$. $O_3$: બંધકોણ આશરે $117^\circ$ છે (રેઝોનન્સ બંધારણોમાં તેને $120^\circ$ તરીકે ગણવામાં આવે છે).
આમ,બંધકોણનો સાચો વધતો ક્રમ: $P_4 < S_6 < S_8 < O_3$ છે.

(D) મહત્તમ 'અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ-અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ' અપાકર્ષણ નક્કી કરવા માટે,આપણે મધ્યસ્થ પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની સંખ્યાનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$ClF_3$: $Cl$ પાસે $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
$IF_5$: $I$ પાસે $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
$SF_4$: $S$ પાસે $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
$XeF_2$: $Xe$ પાસે $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેનું અપાકર્ષણ નોંધપાત્ર હોય છે. $XeF_2$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ ભૂમિતિના વિષુવવૃત્તીય સ્થાનોમાં $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોથી ઘેરાયેલું હોય છે,જે અન્યની તુલનામાં મહત્તમ 'અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ-અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ' અપાકર્ષણ તરફ દોરી જાય છે.

(A) $XeF_4$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ આપે છે $(III)$.
$ClF_3$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Cl$ પાસે $3$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે વળેલા $T$-આકારની ભૂમિતિ આપે છે $(IV)$.
$BrF_5$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Br$ પાસે $5$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે ચોરસ પિરામિડલ ભૂમિતિ આપે છે $(I)$.
$IF_7$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $I$ પાસે $7$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે પંચકોણીય દ્વિ-પિરામિડલ ભૂમિતિ આપે છે $(II)$.
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-IV, C-I, D-II$ છે.

(B) $PbCl_2$: $sp^2$ સંકરણ,બેન્ટ આકાર,એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
$PH_3$: $sp^3$ સંકરણ,પિરામિડલ આકાર,એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
$ClF_3$: $sp^3d$ સંકરણ,$T$-આકાર,બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
$SF_4$: $sp^3d$ સંકરણ,સી-સો (see-saw) આકાર,એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
$BF_3$: $sp^2$ સંકરણ,સમતલીય ત્રિકોણીય આકાર,શૂન્ય અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
$SnCl_2$: $sp^2$ સંકરણ,બેન્ટ આકાર,એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
આમ,મધ્યસ્થ પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવતા અણુઓ $PbCl_2, PH_3, SF_4$ અને $SnCl_2$ છે.
કુલ સંખ્યા = $4$.

(A) આપેલા અણુઓ માટે બંધકોણ નીચે મુજબ છે:
$H_2O$: ઓક્સિજન પરમાણુ પર બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોવાને કારણે બંધકોણ $104.5^{\circ}$ છે.
$NH_3$: નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોવાને કારણે બંધકોણ $107^{\circ}$ છે.
$SO_2$: સલ્ફર પરમાણુના $sp^2$ સંકરણને કારણે બંધકોણ $119.5^{\circ}$ છે.
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,બંધકોણનો વધતો ક્રમ $H_2O < NH_3 < SO_2$ $(104.5^{\circ} < 107^{\circ} < 119.5^{\circ})$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(D) $SnCl_2$ માં,મધ્યસ્થ $Sn$ પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે,જેના પરિણામે તેનો આકાર કોણીય (bent) હોય છે.
$PbCl_2$ માં પણ $Pb$ પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોવાને કારણે તેનો આકાર કોણીય હોય છે.
$SO_2$ માં,$S$ પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોવાથી તેનો આકાર વળેલો (bent) હોય છે.
$XeF_2$ માં,$Xe$ પરમાણુ $sp^3d$ સંકરણ પામે છે અને તેમાં ત્રણ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર હોય છે,જે તેને રેખીય આણ્વિય ભૂમિતિ આપે છે.

(D) $BeCl_2$ રેખીય બંધારણ ધરાવે છે,તેથી તેનો બંધકોણ $180^{\circ}$ છે.
$BF_3$ ત્રિકોણીય સમતલીય બંધારણ ધરાવે છે,તેથી તેનો બંધકોણ $120^{\circ}$ છે.
$SiCl_4$ સમચતુષ્ફલકીય બંધારણ ધરાવે છે,તેથી તેનો બંધકોણ $109.5^{\circ}$ છે.
$SF_6$ અષ્ટફલકીય બંધારણ ધરાવે છે,તેથી તેનો બંધકોણ $90^{\circ}$ છે.
તેથી,બંધકોણનો સાચો ક્રમ $BeCl_2 > BF_3 > SiCl_4 > SF_6$ છે.

(D) $PF_6^-$ અને $SF_6$ બંને અષ્ટફલકીય (octahedral) છે.
$IO_3^-$ અને $XeO_3$ બંને પિરામિડલ (pyramidal) છે.
$BH_4^-$ અને $NH_4^+$ બંને સમચતુષ્ફલકીય (tetrahedral) છે.
$BrF_5$ નો આકાર સ્ક્વેર પિરામિડલ છે,જ્યારે $XeF_4$ નો આકાર સ્ક્વેર પ્લેનર છે. તેથી,તેઓ આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ નથી.

(C) $VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,$sp^3d$ સંકરણ ધરાવતા અણુ માટે,જો મધ્યસ્થ પરમાણુ પાસે એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય,તો આણ્વિય ભૂમિતિ સી-સો (see-saw) હોય છે.
$SF_4$ માં,સલ્ફર પરમાણુ $sp^3d$ સંકરણ ધરાવે છે અને તેની પાસે એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જેના પરિણામે તેનો આકાર સી-સો છે.
$C_2H_2$ (ઇથાઇન) માં,કાર્બન પરમાણુઓ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે,જે રેખીય ભૂમિતિમાં પરિણમે છે.

(D) $BrF_5$ માટે: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Br$ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $5$ બંધ બનાવે છે અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. સ્ટેરિક નંબર $5 + 1 = 6$ છે,જે $sp^3d^2$ સંકરણ સૂચવે છે. $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે,ભૂમિતિ અષ્ટફલકીય છે,પરંતુ આકાર સ્ક્વેર પિરામિડલ છે.
$XeF_4$ માટે: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $4$ બંધ બનાવે છે અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. સ્ટેરિક નંબર $4 + 2 = 6$ છે,જે $sp^3d^2$ સંકરણ સૂચવે છે. $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અક્ષીય સ્થાનો પર હોવાથી,આકાર સ્ક્વેર પ્લેનર છે.

(C) $BF_3$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $B$ પાસે $3$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે સમતલીય ત્રિકોણીય ભૂમિતિ આપે છે $(A-II)$.
$ClF_3$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Cl$ પાસે $3$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે $T$-આકારની ભૂમિતિ આપે છે $(B-III)$.
$NH_3$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $N$ પાસે $3$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે ત્રિકોણીય પિરામિડલ ભૂમિતિ આપે છે $(C-IV)$.
$NH_4^+$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $N$ પાસે $4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ આપે છે $(D-I)$.
તેથી,સાચી જોડ $A-II, B-III, C-IV, D-I$ છે.

(B) $VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,બંધકોણ મધ્યસ્થ નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pairs) ની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે.
જેમ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા વધે છે,તેમ અબંધકારક-બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેનું અપાકર્ષણ વધે છે,જે બંધકોણને ઘટાડે છે.
- $NH_4^{+}$: $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,$4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,બંધકોણ $\approx 109^{\circ} 28'$.
- $NH_3$: $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,$3$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,બંધકોણ $\approx 107^{\circ}$.
- $NH_2^{-}$: $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,$2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,બંધકોણ $\approx 105^{\circ}$.
તેથી,બંધકોણનો સાચો ક્રમ $NH_4^{+} > NH_3 > NH_2^{-}$ છે.

(D) $XeF_4$ માં $Xe$ પર $4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે $sp^3d^2$ સંકરણ અને સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિમાં પરિણમે છે.
$XeF_6$ માં $Xe$ પર $6$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે $sp^3d^3$ સંકરણ અને વિકૃત અષ્ટફલકીય ભૂમિતિમાં પરિણમે છે.
આમ,વિકલ્પ $D$ સાચો છે.

(A) . ટ્રાયગોનલ પ્લેનર ભૂમિતિ $BF_3$ $(III)$ માં જોવા મળે છે.
$B$. ટેટ્રાહેડ્રલ ભૂમિતિ $CCl_4$ $(IV)$ માં જોવા મળે છે.
$C$. ટ્રાયગોનલ બાયપિરામિડલ ભૂમિતિ $PCl_5$ $(I)$ માં જોવા મળે છે.
$D$. ઓક્ટાહેડ્રલ ભૂમિતિ $SF_6$ $(II)$ માં જોવા મળે છે.
તેથી,સાચી જોડણી $A-III, B-IV, C-I, D-II$ છે.

(B) રેખીય બંધારણ નક્કી કરવા માટે,આપણે મધ્યસ્થ પરમાણુ પરના સંકરણ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) નું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$I. SnCl_2$: $Sn$ પાસે $4$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $2$ સિગ્મા બંધ બનાવે છે અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે,તે વળેલું ($V$-આકારનું) બંધારણ ધરાવે છે.
$II. BeF_2$: $Be$ પાસે $2$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,જે બંને $F$ પરમાણુઓ સાથે બંધ બનાવવામાં વપરાય છે. તેની પાસે કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી અને તે $sp$ સંકરણ ધરાવે છે,પરિણામે તે રેખીય બંધારણ ધરાવે છે.
$III. SO_2$: $S$ પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $O$ પરમાણુઓ સાથે $2$ સિગ્મા અને $2$ પાઈ બંધ બનાવે છે,જેનાથી $S$ પર $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વધે છે. આથી તે વળેલું બંધારણ ધરાવે છે.
$IV. NO_2^+$: નાઈટ્રોનિયમ આયન $(NO_2^+)$ માં $N$ મધ્યસ્થ પરમાણુ છે જે $4$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે. તે $O$ પરમાણુઓ સાથે $2$ દ્વિબંધ બનાવે છે. તેની પાસે કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી અને તે $sp$ સંકરણ ધરાવે છે,પરિણામે તે રેખીય બંધારણ ધરાવે છે.
$V. C_2H_2$: દરેક $C$ પરમાણુ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે,જે રેખીય બંધારણ આપે છે.
આમ,$II, IV$ અને $V$ રેખીય બંધારણ ધરાવે છે. સાચો વિકલ્પ $(b)$ છે.

(C) $VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,અણુનો આકાર મધ્યસ્થ પરમાણુની આસપાસના બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $(b.p.)$ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $(l.p.)$ ની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે.
$1.$ $SO_3$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $S$ પાસે $3$ $b.p.$ અને $0$ $l.p.$ છે,જે ત્રિકોણીય સમતલીય આકાર આપે છે.
$2.$ $BrF_3$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Br$ પાસે $3$ $b.p.$ અને $2$ $l.p.$ છે,જે $T$-આકારની ભૂમિતિ આપે છે.
$3.$ $SO_3^{2-}$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $S$ પાસે $3$ $b.p.$ અને $1$ $l.p.$ છે,જે તેને પિરામિડલ આકાર આપે છે.
$4.$ $XeF_2$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $2$ $b.p.$ અને $3$ $l.p.$ છે,જે રેખીય આકાર આપે છે.
તેથી,પિરામિડલ આકાર ધરાવતી સાચી સ્પીસીઝ $SO_3^{2-}$ છે.

(A) $VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ:
$1$. $PCl_3$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $P$ પાસે $5$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $Cl$ સાથે $3$ બંધ બનાવે છે અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. કુલ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ = $4$ ($3$ બંધકારક + $1$ અબંધકારક),જે ત્રિકોણીય પિરામિડલ ભૂમિતિ આપે છે $(A-III)$.
$2$. $BF_3$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $B$ પાસે $3$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ સાથે $3$ બંધ બનાવે છે અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. કુલ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ = $3$,જે ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ આપે છે $(B-V)$.
$3$. $ClF_3$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Cl$ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ સાથે $3$ બંધ બનાવે છે અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. કુલ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ = $5$,જે $T$-આકારની ભૂમિતિ આપે છે $(C-II)$.
$4$. $XeF_4$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ સાથે $4$ બંધ બનાવે છે અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. કુલ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ = $6$,જે ચોરસ સમતલીય ભૂમિતિ આપે છે $(D-I)$.
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-V, C-II, D-I$ છે.

(D) બંધન ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક અણુના મધ્યસ્થ પરમાણુને જોઈએ છીએ:
$1$. $ClF_3$ માં: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Cl$ એ $3$ $F$ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે (બંધન યુગ્મો = $3$) અને $Cl$ પરમાણુ પર $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો છે (અબંધકારક યુગ્મો = $2$).
$2$. $SF_4$ માં: મધ્યસ્થ પરમાણુ $S$ એ $4$ $F$ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે (બંધન યુગ્મો = $4$) અને $S$ પરમાણુ પર $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે (અબંધકારક યુગ્મો = $1$).
$3$. $BrF_5$ માં: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Br$ એ $5$ $F$ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે (બંધન યુગ્મો = $5$) અને $Br$ પરમાણુ પર $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે (અબંધકારક યુગ્મો = $1$).
આમ,બંધન યુગ્મો અને અબંધકારક યુગ્મોની સંખ્યા અનુક્રમે $3,2$; $4,1$; અને $5,1$ છે.

(B) મધ્યસ્થ પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે,આપણે સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (V - N - C)$,જ્યાં $V$ એ મધ્યસ્થ પરમાણુના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે,$N$ એ તેની સાથે જોડાયેલા એકસંયોજક પરમાણુઓની સંખ્યા છે,અને $C$ એ સ્પીસીઝ પરનો વીજભાર છે.
$1$. $XeF_2$ માટે: $V=8, N=2, C=0$. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2}(8-2) = 3$.
$2$. $ICl_2^{-}$ માટે: $V=7, N=2, C=1$. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2}(7-2+1) = 3$.
$XeF_2$ અને $ICl_2^{-}$ બંનેના મધ્યસ્થ પરમાણુઓ પર $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે.

(C) $CO_3^{2-}$ આયનમાં,મધ્યસ્થ $C$ પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ અનુભવે છે,જેના પરિણામે ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ મળે છે.
જ્યારે $BF_4^{-}$,$NH_4^{+}$,અને $SO_4^{2-}$ માં મધ્યસ્થ પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે,જે તેમને સમચતુષ્ફલકીય બંધારણ આપે છે.

(D) મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે.
$XeF_4$ માં,$Xe$ એ $4$ ફ્લોરિન પરમાણુઓ સાથે $4$ એકલ બંધ બનાવે છે.
બંધ બનાવવા માટે વપરાયેલા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $= 4$.
બાકી રહેલા સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $= 8 - 4 = 4$.
અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની સંખ્યા $= \frac{4}{2} = 2$.
આમ,$XeF_4$ માં $Xe$ પર $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો છે.

(D) જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે અને તેનું પરમાણ્વીય કદ વધે છે.
મધ્યસ્થ પરમાણુનું કદ વધવાને કારણે,ઇલેક્ટ્રોનની બંધકારક જોડીઓ મધ્યસ્થ પરમાણુથી દૂર જાય છે,જેનાથી બંધકારક જોડીઓ વચ્ચેનું અપાકર્ષણ ઘટે છે.
પરિણામે,$O$ થી $Te$ તરફ નીચે જતાં બંધકોણ ઘટે છે.
બંધકોણનો સાચો ક્રમ આ મુજબ છે: $H_2O (104.5^{\circ}) > H_2S (92.1^{\circ}) > H_2Se (91.0^{\circ}) > H_2Te (90.0^{\circ})$.

(A) $PCl_5$ નો આકાર ટ્રાયગોનલ બાયપિરામિડલ છે.
આ બંધારણમાં, ત્રણ વિષુવવૃત્તીય $P-Cl$ બંધો બે અક્ષીય $P-Cl$ બંધો કરતા ટૂંકા હોય છે, કારણ કે અક્ષીય બંધો વધુ અપાકર્ષણ અનુભવે છે.
વિષુવવૃત્તીય $P-Cl$ બંધ લંબાઈ $202 \ pm$ છે અને અક્ષીય $P-Cl$ બંધ લંબાઈ $240 \ pm$ છે.

(B) સમૂહ $15$ ના હાઇડ્રાઇડ્સ $(NH_3, PH_3, AsH_3, SbH_3)$ માં,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં મધ્યસ્થ પરમાણુનું કદ વધે છે $(N < P < As < Sb)$.
જેમ મધ્યસ્થ પરમાણુનું કદ વધે છે,તેમ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેનું અપાકર્ષણ ઘટે છે અને મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા પણ ઘટે છે.
આના પરિણામે સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં બંધકોણ ઘટે છે.
તેથી,બંધકોણનો સાચો ક્રમ $SbH_3 < AsH_3 < PH_3 < NH_3$ છે.

(B) $ClO_2$ નું બંધારણ કોણીય (bent) છે.
$ClO_2$ માં,મધ્યસ્થ ક્લોરિન પરમાણુ પાસે એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે અને તે $sp^3$-સંકરિત છે.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની હાજરીને કારણે,બંધકોણ $118^{\circ}$ જોવા મળે છે અને $Cl-O$ બંધની લંબાઈ $1.47 \mathring{A}$ છે.

(A) આ તમામ સંયોજનોમાં મધ્યસ્થ પરમાણુ ઝેનોન $(Xe)$ છે,જેની સંયોજકતા કક્ષામાં $8$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
$1$. $XeO_3$ માં: $Xe$,$3$ ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે $3$ દ્વિબંધ બનાવે છે. તે બંધ બનાવવા માટે $6$ ઇલેક્ટ્રોન વાપરે છે. બાકી રહેલા ઇલેક્ટ્રોન = $8 - 6 = 2$. આમ,$1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
$2$. $XeOF_4$ માં: $Xe$,$4$ ફ્લોરિન પરમાણુઓ સાથે $4$ એકલ બંધ અને $1$ ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે $1$ દ્વિબંધ બનાવે છે. તે બંધ બનાવવા માટે $4 + 2 = 6$ ઇલેક્ટ્રોન વાપરે છે. બાકી રહેલા ઇલેક્ટ્રોન = $8 - 6 = 2$. આમ,$1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
$3$. $XeF_6$ માં: $Xe$,$6$ ફ્લોરિન પરમાણુઓ સાથે $6$ એકલ બંધ બનાવે છે. તે બંધ બનાવવા માટે $6$ ઇલેક્ટ્રોન વાપરે છે. બાકી રહેલા ઇલેક્ટ્રોન = $8 - 6 = 2$. આમ,$1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
તેથી,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની સંખ્યા $1, 1, 1$ છે.

(D) $I$. મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે.
$II$. તે $O$ સાથે એક દ્વિબંધ અને $F$ પરમાણુઓ સાથે ચાર એકલ બંધ બનાવે છે,જેમાં બંધ બનાવવા માટે $6$ ઇલેક્ટ્રોન વપરાય છે.
$III$. આનાથી $Xe$ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) બાકી રહે છે.
$IV$. $VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,$5$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે,સ્ટેરિક નંબર $6$ થાય છે,જે અષ્ટફલકીય ઇલેક્ટ્રોન ભૂમિતિ સૂચવે છે.
$V$. એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે,આણ્વિય ભૂમિતિ ચોરસ પિરામિડલ હોય છે.

(D) મધ્યસ્થ પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે,આપણે સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (V - M - C + A)$,જ્યાં $V$ એ મધ્યસ્થ પરમાણુના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,$M$ એ એકસંયોજક પરમાણુઓની સંખ્યા છે,$C$ એ ધન વીજભાર છે,અને $A$ એ ઋણ વીજભાર છે.
$A) \ ClO_3^{-}$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Cl$ $(V=7)$. $3$ ઓક્સિજન પરમાણુઓ દ્વિસંયોજક છે. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $= \frac{1}{2} (7 - 0 - 0 + 1) = 4$ ઇલેક્ટ્રોન,જે $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ દર્શાવે છે.
$B) \ XeF_4$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ $(V=8)$. $4$ ફ્લોરિન પરમાણુઓ એકસંયોજક છે. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $= \frac{1}{2} (8 - 4) = 2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
$C) \ SF_4$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $S$ $(V=6)$. $4$ ફ્લોરિન પરમાણુઓ એકસંયોજક છે. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $= \frac{1}{2} (6 - 4) = 1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
$D) \ I_3^{-}$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $I$ $(V=7)$. $2$ આયોડિન પરમાણુઓ એકસંયોજક છે. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $= \frac{1}{2} (7 - 2 + 1) = 3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
આમ,$I_3^{-}$ ના મધ્યસ્થ પરમાણુ પર મહત્તમ $(3)$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.

(D) મધ્યસ્થ પરમાણુઓ પરના આણ્વિય આકારો અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ($L$.$P$.) નક્કી કરવા માટે:
$1$. $SF_4$ માટે: મધ્યસ્થ પરમાણુ $S$ પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $4$ બંધ બનાવે છે,જેથી $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બાકી રહે છે. તેનો આકાર સી-સો (see-saw) છે.
$2$. $CF_4$ માટે: મધ્યસ્થ પરમાણુ $C$ પાસે $4$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $4$ બંધ બનાવે છે,જેથી $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બાકી રહે છે. તેનો આકાર સમચતુષ્ફલકીય છે.
$3$. $XeF_4$ માટે: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $4$ બંધ બનાવે છે,જેથી $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બાકી રહે છે. તેનો આકાર સમતલીય ચોરસ છે.
આમ,આકારો અલગ છે અને મધ્યસ્થ પરમાણુઓ પર અનુક્રમે $1, 0$ અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.

(D) અણુઓના આકાર નક્કી કરવા માટે,આપણે તેમની સંરચનાનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $XeF_2$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે રેખીય આકાર આપે છે.
$2$. $NO_2$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $N$ પાસે $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન અને $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે વળેલો (અરેખીય) આકાર આપે છે.
$3$. $HCN$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $C$ પાસે $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે અને કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી,જે રેખીય આકાર આપે છે.
$4$. $ClO_2$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Cl$ પાસે $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે વળેલો (અરેખીય) આકાર આપે છે.
$5$. $CO_2$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $C$ પાસે $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે અને કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી,જે રેખીય આકાર આપે છે.
આમ,અરેખીય અણુઓ $NO_2$ અને $ClO_2$ છે.

(B) $H_3O^{+}$ આયનમાં,મધ્યસ્થ ઓક્સિજન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
તે $3$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) ધરાવે છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,સમચતુષ્ફલકીય ઇલેક્ટ્રોન ભૂમિતિમાં એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે અણુનો આકાર પિરામિડલ બને છે.

(A) મુખ્ય મુદ્દો: જેમ બંધમાં $s$-કેરેક્ટરની ટકાવારી વધે છે,તેમ બંધકોણ પણ વધે છે.
બેન્ટના નિયમ મુજબ,જેમ મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા વધે છે,તેમ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વધુ $s$-કેરેક્ટર ધરાવતી કક્ષકમાં ગોઠવાય છે.
$NH_3$ માં,$N$ પરમાણુ $PH_3$ ના $P$ કરતા વધુ વિદ્યુતઋણ છે.
$NH_3$ માં બંધકોણ $(107.6^{\circ})$ $PH_3$ $(93.5^{\circ})$ કરતા વધારે હોવાથી,$NH_3$ ની બંધકારક કક્ષકોમાં $s$-કેરેક્ટર વધારે હોય છે.
પરિણામે,$NH_3$ માં અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની કક્ષકમાં $PH_3$ ની સરખામણીએ $s$-કેરેક્ટર વધારે અને $p$-કેરેક્ટર ઓછું હોય છે.
આમ,એમોનિયા પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું $p$-કેરેક્ટર ઓછું હોય છે.
તેથી,વિકલ્પ $(A)$ સાચો જવાબ છે.

(A) મધ્યસ્થ પરમાણુઓ પર રહેલા અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની સંખ્યા નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$1$. $H_{2}O$ માં,ઓક્સિજન પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,જેમાંથી $2$ ઇલેક્ટ્રોન $H$ સાથે બંધ બનાવવામાં વપરાય છે,જેથી $4$ ઇલેક્ટ્રોન અથવા $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો બાકી રહે છે.
$2$. $SnCl_{2}$ માં,ટીન $(Sn)$ પાસે $4$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,જેમાંથી $2$ ઇલેક્ટ્રોન $Cl$ સાથે બંધ બનાવવામાં વપરાય છે,જેથી $2$ ઇલેક્ટ્રોન અથવા $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બાકી રહે છે.
$3$. $PCl_{3}$ માં,ફોસ્ફરસ $(P)$ પાસે $5$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,જેમાંથી $3$ ઇલેક્ટ્રોન $Cl$ સાથે બંધ બનાવવામાં વપરાય છે,જેથી $2$ ઇલેક્ટ્રોન અથવા $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બાકી રહે છે.
$4$. $XeF_{2}$ માં,ઝેનોન $(Xe)$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,જેમાંથી $2$ ઇલેક્ટ્રોન $F$ સાથે બંધ બનાવવામાં વપરાય છે,જેથી $6$ ઇલેક્ટ્રોન અથવા $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો બાકી રહે છે.
આમ,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની સંખ્યા અનુક્રમે $2, 1, 1$ અને $3$ છે.

(C) $XeF_{6}$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે.
$6$ ઇલેક્ટ્રોન ફ્લોરિન પરમાણુઓ સાથે બંધ બનાવવામાં વપરાય છે ($6$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ),અને બાકીના $2$ ઇલેક્ટ્રોન $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) બનાવે છે.
$Xe$ ની આસપાસ કુલ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $= 6 \text{ (બંધકારક)} + 1 \text{ (અબંધકારક)} = 7$.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,$7$ ની સ્ટેરિક સંખ્યા પંચકોણીય દ્વિપિરામિડલ ભૂમિતિ સૂચવે છે.

(D) $SOCl_{2}$ (થાયોનાઈલ ક્લોરાઈડ) અણુ સલ્ફર પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે ત્રિકોણીય પિરામિડલ ભૂમિતિ ધરાવે છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ-બંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેનું અપાકર્ષણ એ બંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ-બંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેના અપાકર્ષણ કરતા વધારે હોય છે.
$SOCl_{2}$ માં,$Cl-S-Cl$ બંધકોણ આશરે $96^{\circ}$ અને $Cl-S-O$ બંધકોણ આશરે $106^{\circ}$ છે.

(D) આપેલ સ્પીસીઝ માટે બંધકોણ નીચે મુજબ છે:
$1.$ $NO_2^+$: તેમાં $sp$ સંકરણ અને રેખીય ભૂમિતિ હોય છે,પરિણામે બંધકોણ $180^\circ$ હોય છે.
$2.$ $NO_2$: તેમાં $sp^2$ સંકરણ અને એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,પરિણામે બંધકોણ આશરે $134^\circ$ હોય છે.
$3.$ $NO_2^-$: તેમાં $sp^2$ સંકરણ અને એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,પરિણામે બંધકોણ આશરે $115^\circ$ હોય છે.
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,બંધકોણનો વધતો ક્રમ $NO_2^- < NO_2 < NO_2^+$ છે.
આ ક્રમ વિકલ્પો $A$,$B$ કે $C$ માં આપેલો ન હોવાથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(C) $NH_{3}$ માં,$N$ $(3.04)$ ની વિદ્યુતઋણતા $H$ $(2.20)$ કરતા વધારે છે,તેથી બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો $N$ તરફ આકર્ષાય છે. આ બંધકારક યુગ્મો વચ્ચે અપાકર્ષણ વધારે છે,જેના પરિણામે બંધકોણ મોટો $(107.2^{\circ})$ હોય છે.
$NF_{3}$ માં,$F$ $(3.98)$ ની વિદ્યુતઋણતા $N$ $(3.04)$ કરતા વધારે છે,તેથી બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો $N$ થી દૂર $F$ તરફ આકર્ષાય છે. આનાથી બંધકારક યુગ્મો વચ્ચેનું અપાકર્ષણ ઘટે છે,પરિણામે બંધકોણ નાનો $(102.3^{\circ})$ હોય છે.
આમ,$N-X$ બંધની ધ્રુવીયતામાં તફાવત (જ્યાં $X = H$ અથવા $F$) બંધકોણમાં તફાવતનું કારણ બને છે.

(C) સફેદ ફોસ્ફરસના $P_4$ અણુમાં,દરેક ફોસ્ફરસ પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
આ ચાર ફોસ્ફરસ પરમાણુઓ એકબીજા સાથે એકલ સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
તેઓ એક નિયમિત ચતુષ્ફલકના ચાર ખૂણાઓ પર ગોઠવાયેલા હોય છે,જેમાં બંધકોણ $60^{\circ}$ હોય છે.

(C) $XeF_{5}^{-}$ નો આકાર નક્કી કરવા માટે,આપણે મધ્યસ્થ $Xe$ પરમાણુની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની સંખ્યા ગણીએ છીએ:
ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની સંખ્યા $= \frac{1}{2} [V + M - C + A] = \frac{1}{2} [8 + 5 - 0 + 1] = 7$.
અહીં,$V = 8$ ($Xe$ ના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન),$M = 5$ (એકસંયોજક પરમાણુઓ),અને $A = 1$ (ઋણ વીજભાર).
$7$ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો સાથે,ઇલેક્ટ્રોન ભૂમિતિ પંચકોણીય દ્વિપિરામિડ ($sp^{3}d^{3}$ સંકરણ) છે.
આ $7$ યુગ્મોમાંથી,$5$ બંધકારક યુગ્મો છે અને $2$ અબંધકારક (અયુગ્મિત) ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો છે.
બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો અપાકર્ષણ ઘટાડવા માટે અક્ષીય સ્થાનો પર ગોઠવાય છે,જેનાથી $5$ $Xe-F$ બંધો એક જ વિષુવવૃત્તીય સમતલમાં રહે છે.
તેથી,$XeF_{5}^{-}$ નો આણ્વિય આકાર પંચકોણીય સમતલીય છે.

(C) ચાલો દરેક અણુ માટે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની કુલ સંખ્યાની ગણતરી કરીએ:
$HNO_{3}$: $N$ પાસે $0$,$O$ પરમાણુઓ પાસે $7$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. કુલ = $7$.
$H_{2}SO_{4}$: $S$ પાસે $0$,$O$ પરમાણુઓ પાસે $8$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. કુલ = $8$.
$NF_{3}$: $N$ પાસે $1$,દરેક $F$ પાસે $3$ છે. કુલ = $1 + 3(3) = 10$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
$O_{3}$: મધ્યસ્થ $O$ પાસે $1$,બાકીના $O$ પરમાણુઓ પાસે $2$ અને $3$ છે. કુલ = $6$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
આમ,$NF_{3}$ માં સૌથી વધુ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $(10)$ છે.
$NF_{3}$ માં $N$ નું સંકરણ $sp^{3}$ છે. $F$ પરમાણુઓની ઉચ્ચ વિદ્યુતઋણતાને કારણે,બંધકોણ ઘટીને આશરે $102^{\circ}$ થાય છે.

(A) અણુઓના આકાર મધ્યસ્થ પરમાણુની આસપાસના બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા દ્વારા નક્કી થાય છે:
$XeO_{3}$ અને $NH_{3}$: બંનેમાં $3$ બંધકારક અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે પિરામિડલ આકાર ધરાવે છે.
$XeF_{2}$ અને $[I_{3}]^{-}$: બંનેમાં $2$ બંધકારક અને $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે રેખીય આકાર ધરાવે છે.
$XeO_{2}F_{2}$ અને $SF_{4}$: બંનેમાં $4$ બંધકારક અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે સી-સો (See-saw) આકાર ધરાવે છે.
$XeOF_{4}$ અને $BrF_{5}$: બંનેમાં $5$ બંધકારક અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે ચોરસ પિરામિડલ આકાર ધરાવે છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-II, B-III, C-IV, D-I$ છે.

(A) વિધાન $I$ સાચું છે: એલ્યુમિનિયમ $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ એલ્યુમિનેટ બનાવે છે,જેને $[Al(OH)_4]^-$ અથવા તેના જલીય સ્વરૂપમાં $[Al(OH)_6]^{3-}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
વિધાન $II$ સાચું છે:
$ICl_4^-$: મધ્યસ્થ આયોડિન પરમાણુ $sp^3d^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે,જેનો આકાર સમતલીય ચોરસ છે.
$ClO_3^-$: મધ્યસ્થ ક્લોરિન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે,જેનો આકાર ત્રિકોણીય પિરામિડલ છે.
$IBr_2^-$: મધ્યસ્થ આયોડિન પરમાણુ $sp^3d$ સંકરણ ધરાવે છે અને $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે,જેનો આકાર રેખીય છે.
તેથી,બંને વિધાનો સાચા છે.

(B) $SF_4$ સી-સો (see-saw) બંધારણ ધરાવે છે (સ્ટેરિક નંબર $5$,$4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,$1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ).
$1$. $BrF_4^{\ominus}$: સ્ટેરિક નંબર = $\frac{1}{2}(7+4+1) = 6$ (સમચોરસ સમતલીય).
$2$. $CH_4$: સ્ટેરિક નંબર = $4$ (સમચતુષ્ફલકીય).
$3$. $IF_4^{\oplus}$: સ્ટેરિક નંબર = $\frac{1}{2}(7+4-1) = 5$ ($4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,$1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,સી-સો).
$4$. $XeF_4$: સ્ટેરિક નંબર = $\frac{1}{2}(8+4) = 6$ (સમચોરસ સમતલીય).
$5$. $XeO_2F_2$: સ્ટેરિક નંબર = $\frac{1}{2}(8+2+2) = 5$ ($4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,$1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,સી-સો).
આમ,$IF_4^{\oplus}$ અને $XeO_2F_2$ બંને $SF_4$ સાથે આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ છે.

(D) વિધાન $I$: $SO_2$ ($S$ ની આસપાસ $10$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન),$SO_3$ ($S$ ની આસપાસ $12$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન),$SF_4$ ($S$ ની આસપાસ $10$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન),અને $SF_6$ ($S$ ની આસપાસ $12$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન) માં અષ્ટકનો નિયમ પળાતો નથી (વિસ્તૃત અષ્ટક).
$H_2S$ માં,સલ્ફરની સંયોજકતા કક્ષામાં $8$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,તેથી તે અષ્ટકનો નિયમ પાળે છે.
આમ,$4$ સંયોજનો એવા છે જે અષ્ટકનો નિયમ પાળતા નથી. તેથી વિધાન $I$ ખોટું છે.
વિધાન $II$: ચાલો મધ્યસ્થ પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $(LP)$ ગણીએ:
$1$. $[H_2O(2 LP), ClF_3(2 LP), SF_4(1 LP)]$
$2$. $[NH_3(1 LP), BrF_5(1 LP), SF_4(1 LP)]$
$3$. $[BrF_5(1 LP), ClF_3(2 LP), XeF_4(2 LP)]$
$4$. $[XeF_4(2 LP), ClF_3(2 LP), H_2O(2 LP)]$
માત્ર બીજો સેટ એવો છે જેમાં તમામ અણુઓના મધ્યસ્થ પરમાણુ પર બરાબર $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
આમ,આવા સેટની સંખ્યા $1$ છે. તેથી વિધાન $II$ સાચું છે.

(A) $BrF_2^+$ માટે: મધ્યસ્થ $Br$ પરમાણુ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $2$ બંધ બનાવે છે અને $1$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને ધન આયન બને છે,જેથી $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બાકી રહે છે. જોકે,$AX_2E_2$ પ્રકાર (જ્યાં $X=2$ બંધકારક યુગ્મ અને $E=2$ અબંધકારક યુગ્મ) માટે $VSEPR$ સિદ્ધાંતને ધ્યાનમાં લેતા,તેનો આકાર બેન્ટ (વળેલો) હોય છે.
$BrF_4^-$ માટે: મધ્યસ્થ $Br$ પરમાણુ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે,તે આયન બનતી વખતે $1$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે અને $F$ પરમાણુઓ સાથે $4$ બંધ બનાવે છે,જેથી $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બાકી રહે છે. આ $AX_4E_2$ પ્રકારને અનુરૂપ છે,જે સમતલીય ચોરસ આકાર આપે છે.