VSEPR Theory Questions in Gujarati

(C) $OF_2$ અણુમાં,ઓક્સિજન પરમાણુ બે ફ્લોરિન પરમાણુઓ સાથે બે એકલ સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે.
આમ,$2$ બંધ જોડ છે.
દરેક ફ્લોરિન પરમાણુ પાસે $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ($6$ ઇલેક્ટ્રોન) છે અને ઓક્સિજન પરમાણુ પાસે $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ($4$ ઇલેક્ટ્રોન) છે.
કુલ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $(3 \times 2) + 4 = 6 + 4 = 10$ ઇલેક્ટ્રોન.

(A) $NH_3$ માં,નાઇટ્રોજન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે. નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે,તેનો આકાર પિરામિડલ હોય છે.

(A) $SF_2Cl_2$ માં,મધ્યસ્થ સલ્ફર પરમાણુ પાસે $5$ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ($4$ બંધકારક અને $1$ અબંધકારક) હોય છે,જે $sp^3d$ સંકરણ દર્શાવે છે. $VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,ત્રિકોણીય દ્વિપિરામીડ ભૂમિતિમાં એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે અણુનો આકાર ચીચૂડો (Seesaw) બને છે.

(C) આપેલા અણુઓ માટે બંધકોણ નીચે મુજબ છે:
$NH_3$: $107^o$ (એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે)
$BeF_2$: $180^o$ (રેખીય ભૂમિતિ)
$H_2O$: $104.5^o$ (બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોને કારણે)
$CH_4$: $109.5^o$ (સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ)
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$H_2O$ માં સૌથી નાનો બંધકોણ $104.5^o$ છે.

(B) $O_2F_2$ નું બંધારણ $H_2O_2$ જેવું જ હોય છે. ઓક્સિજન પરમાણુઓ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની હાજરીને કારણે બંને અણુઓ અસમતલીય (non-planar),ખુલ્લા પુસ્તક જેવું બંધારણ ધરાવે છે.

(D) બધા જ આપેલા અણુઓ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે. $NH_3$ અને $PH_3$ માં એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જ્યારે $H_2O$ અને $H_2S$ માં બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
જેમ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા વધે તેમ અપાકર્ષણને કારણે બંધ ખૂણો ઘટે છે.
$H_2O$ અને $H_2S$ ની સરખામણી કરતા,$O$ ની વિદ્યુતઋણતા $S$ કરતા વધારે છે.
$H_2S$ માં બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો મધ્યસ્થ પરમાણુથી દૂર હોવાથી અપાકર્ષણ ઓછું હોય છે,પરિણામે તેનો બંધ ખૂણો $H_2O$ $(104.5^o)$ કરતા ઓછો એટલે કે આશરે $92^o$ હોય છે.

(D) $NO_2^+$ રેખીય ભૂમિતિ ધરાવે છે અને તેનો બંધ ખૂણો $180^\circ$ છે.
$NO_3^-$ ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ ધરાવે છે અને તેનો બંધ ખૂણો $120^\circ$ છે.
$NO_2$ વળેલી (bent) રચના ધરાવે છે અને તેનો બંધ ખૂણો આશરે $134^\circ$ છે.
$NO_2^-$ વળેલી (bent) રચના ધરાવે છે અને તેનો બંધ ખૂણો આશરે $115^\circ$ છે.
તેથી,$NO_2^+$ માં બંધ ખૂણો મહત્તમ છે.

(D) $BrF_3$ અણુમાં,મધ્યસ્થ $Br$ પરમાણુ પાસે $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $3$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે $T$-આકારની ભૂમિતિ આપે છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ તેમની વચ્ચેના અને બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથેના અપાકર્ષણને ઘટાડવા માટે વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર ગોઠવાય છે.
વિષુવવૃત્તીય અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $lp-lp$ (અબંધકારક-અબંધકારક) અને $lp-bp$ (અબંધકારક-બંધકારક) બંને પ્રકારના અપાકર્ષણને ન્યૂનતમ કરે છે.

(B) સમબંધારણીય છે કે નહીં તે નક્કી કરવા માટે,આપણે તેમની સંકરણ અને ભૂમિતિ તપાસીએ છીએ:
$1$. $PF_6^-$ ($sp^3d^2$,અષ્ટફલકીય) અને $SF_6$ ($sp^3d^2$,અષ્ટફલકીય) સમબંધારણીય છે.
$2$. $SiF_4$ ($sp^3$,સમચતુષ્ફલકીય) અને $SF_4$ ($sp^3d$,સી-સો) સમબંધારણીય નથી.
$3$. $IO_3^-$ ($sp^3$,પિરામિડલ) અને $XeO_3$ ($sp^3$,પિરામિડલ) સમબંધારણીય છે.
$4$. $BH_4^-$ ($sp^3$,સમચતુષ્ફલકીય) અને $NH_4^+$ ($sp^3$,સમચતુષ્ફલકીય) સમબંધારણીય છે.
આમ,$SiF_4$ અને $SF_4$ ની જોડ સમબંધારણીય નથી.

(A) $XeF_2$ એ $sp^3d$ સંકરણ ધરાવે છે અને મધ્યસ્થ પરમાણુ પર $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોવાથી તેનો આકાર રેખીય છે.
$IF_2^-$ પણ $sp^3d$ સંકરણ ધરાવે છે અને મધ્યસ્થ પરમાણુ પર $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોવાથી તેનો આકાર પણ રેખીય છે.
તેથી,$XeF_2$ અને $IF_2^-$ બંને સમાન રેખીય બંધારણ ધરાવે છે.

(C) બંધકોણનો સાચો ઘટતો ક્રમ $NO_2^+ > NO_2 > NO_2^-$ છે.
$1$. $NO_2^+$ એ $sp$ સંકરણ ધરાવતો રેખીય અણુ છે અને તેનો બંધકોણ $180^{\circ}$ છે. મધ્યસ્થ નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી.
$2$. $NO_2$ માં નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે,જે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ કરતા ઓછું અપાકર્ષણ કરે છે,પરિણામે તેનો બંધકોણ આશરે $134^{\circ}$ હોય છે.
$3$. $NO_2^-$ માં નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો પર મજબૂત અપાકર્ષણ કરે છે,જેનાથી બંધકોણ ઘટીને આશરે $115^{\circ}$ થાય છે.

(A) સમૂહ $15$ ના તત્વોના હાઇડ્રાઇડમાં બંધકોણ મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા પર આધાર રાખે છે.
જેમ સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જઈએ તેમ મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે $(N > P > As > Sb)$,તેથી બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેનું અપાકર્ષણ ઘટે છે.
પરિણામે,સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં બંધકોણ ઘટે છે.
આમ,બંધકોણના ઘટતા ક્રમનો સાચો ક્રમ $NH_3 (107.8^{\circ}) > PH_3 (93.6^{\circ}) > AsH_3 (91.8^{\circ}) > SbH_3 (91.3^{\circ})$ છે.

(D) $Xe$ પરમાણુની સંયોજકતા કોશમાં $8$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
$XeF_2$ માં $2$ ઇલેક્ટ્રોન બંધનમાં વપરાય છે,જેથી $6$ ઇલેક્ટ્રોન બાકી રહે છે જે $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બનાવે છે.
$XeF_4$ માં $4$ ઇલેક્ટ્રોન બંધનમાં વપરાય છે,જેથી $4$ ઇલેક્ટ્રોન બાકી રહે છે જે $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બનાવે છે.
$XeF_6$ માં $6$ ઇલેક્ટ્રોન બંધનમાં વપરાય છે,જેથી $2$ ઇલેક્ટ્રોન બાકી રહે છે જે $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બનાવે છે.
તેથી,$XeF_2$,$XeF_4$ અને $XeF_6$ માં અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની સંખ્યા અનુક્રમે $3, 2, 1$ છે.

(C) બંધકોણ નક્કી કરવા માટે,આપણે મધ્યસ્થ પરમાણુનું સંકરણ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (લોન પેર) ની સંખ્યા તપાસીએ છીએ:

સંયોજન	સંકરણ	લોન પેર	બંધકોણ
$H_2S$	$sp^3$	$2$	$\approx 92.2^o$
$NH_3$	$sp^3$	$1$	$\approx 107^o$
$SiH_4$	$sp^3$	$0$	$109.5^o$
$BF_3$	$sp^2$	$0$	$120^o$

જેમ લોન પેરની સંખ્યા વધે છે,તેમ અપાકર્ષણને કારણે બંધકોણ ઘટે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $H_2S < NH_3 < SiH_4 < BF_3$ છે.

(A) $PCl_3$ માં મધ્યસ્થ ફોસ્ફરસ પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે.
તેમાં $3$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (લોન પેર) હોય છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે તેનો આકાર પિરામીડલ હોય છે.

(D) મધ્યસ્થ પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (લોન પેર) શોધવા માટેનું સૂત્ર: $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (V - M - C + A)$.
$A) [ClO_3]^-$: મધ્યસ્થ $Cl$ $(V=7)$,$O$ દ્વિસંયોજક છે $(M=0)$,$A=1$. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (7 - 0 - 0 + 1) = 1$ લોન પેર.
$B) XeF_4$: મધ્યસ્થ $Xe$ $(V=8)$,$F$ એકસંયોજક છે $(M=4)$. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (8 - 4) = 2$ લોન પેર.
$C) SF_4$: મધ્યસ્થ $S$ $(V=6)$,$F$ એકસંયોજક છે $(M=4)$. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (6 - 4) = 1$ લોન પેર.
$D) [I_3]^-$: મધ્યસ્થ $I$ $(V=7)$,$M=2$,$A=1$. $\text{Lone pairs} = \frac{1}{2} (7 - 2 + 1) = 3$ લોન પેર.
આમ,$[I_3]^-$ માં સૌથી વધુ $(3)$ લોન પેર છે.

(B) ઇથેન $(CH_3-CH_3)$ માં,દરેક કાર્બન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.
વેલેન્સ શેલ ઇલેક્ટ્રોન પેર રિપલ્શન $(VSEPR)$ સિદ્ધાંત મુજબ,$sp^3$ સંકરણ ધરાવતો કાર્બન પરમાણુ સમચતુષ્ફલકના ખૂણાઓ તરફ નિર્દેશિત ચાર સિગ્મા બંધ બનાવે છે.
તેથી,ઇથેનમાં દરેક કાર્બન પરમાણુની આસપાસની ભૂમિતિ સમચતુષ્ફલકીય હોય છે.

(C) $1$. $CH_3^+$ માં $sp^2$ સંકરણ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,તેથી તેનો આકાર સમતલીય ત્રિકોણીય છે.
$2$. $BF_3$ માં $sp^2$ સંકરણ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,તેથી તેનો આકાર સમતલીય ત્રિકોણીય છે.
$3$. $NH_3$ માં $sp^3$ સંકરણ અને નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે ભૂમિતિમાં વિકૃતિ લાવે છે અને પિરામીડલ આકાર આપે છે.
$4$. $CH_3^-$ માં $sp^3$ સંકરણ અને કાર્બન પરમાણુ પર $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે પિરામીડલ આકાર આપે છે.

(A) $H_2S$ માં મધ્યસ્થ પરમાણુ $S$ પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $H$ પરમાણુઓ સાથે $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બનાવે છે અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,$2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે અણુ કોણીય આકાર ધારણ કરે છે.
$S$ અને $H$ વચ્ચેની વિદ્યુતઋણતાના તફાવત અને કોણીય આકારને કારણે,બંધની ડાયપોલ એકબીજાને નાબૂદ કરતી નથી.
તેથી,$H_2S$ ની ડાયપોલ મોમેન્ટ શૂન્ય હોતી નથી.

(D) . $H_3O^{+}$ માં $sp^3$ સંકરણ જોવા મળે છે. ઓક્સિજન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) અને ત્રણ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોવાથી,તેનો આકાર ત્રિકોણીય પિરામિડલ હોય છે.

(D) આપેલ સ્પીસીઝ માટે બંધકોણ નીચે મુજબ છે:
$NO_2^+$: નાઈટ્રોજન પરમાણુ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે,જેના પરિણામે $180^\circ$ ના બંધકોણ સાથે રેખીય ભૂમિતિ મળે છે.
$NO_2$: નાઈટ્રોજન પરમાણુ એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન સાથે $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે,જેના પરિણામે આશરે $134^\circ$ ના બંધકોણ સાથે વળેલી (bent) ભૂમિતિ મળે છે.
$NO_2^-$: નાઈટ્રોજન પરમાણુ એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે,જેના પરિણામે આશરે $115^\circ$ ના બંધકોણ સાથે વળેલી ભૂમિતિ મળે છે.
$NO_3^-$: નાઈટ્રોજન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે,જેના પરિણામે $120^\circ$ ના બંધકોણ સાથે ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ મળે છે.
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$O-N-O$ બંધકોણ $NO_2^+$ માં મહત્તમ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(D)$ છે.

(D) આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક હોવા માટે,કુલ વેલેન્સ ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન હોવી જોઈએ.
$IBr_{2}^{-}$ માટે: $7 (I) 2 \times 7 (Br) 1 ({\text{વીજભાર}}) = 22$ વેલેન્સ ઈલેક્ટ્રોન.
$XeF_{2}$ માટે: $8 (Xe) 2 \times 7 (F) = 22$ વેલેન્સ ઈલેક્ટ્રોન.
બંને સ્પીસીઝમાં $22$ વેલેન્સ ઈલેક્ટ્રોન છે,તેથી તેઓ આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક છે.
$IBr_{2}^{-}$ અને $XeF_{2}$ બંનેમાં મધ્યસ્થ પરમાણુની આસપાસ $3$ અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ બંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે રેખીય ભૂમિતિ ($sp^3d$ સંકરણ) આપે છે,તેથી તેઓ આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ છે.

(D) $VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,બંધકોણ મધ્યસ્થ પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pairs) ની સંખ્યા દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે.
$CH_4$ માં $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,$NH_3$ માં $1$ અને $H_2O$ માં $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે.
જેમ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા વધે છે,તેમ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેનું અપાકર્ષણ વધે છે,જે બંધકોણને ઘટાડે છે.
બંધકોણ નીચે મુજબ છે:
$CH_4$: $109.5^{\circ}$ $(109^{\circ} 28')$
$NH_3$: $107^{\circ}$
$H_2O$: $104.5^{\circ}$
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$104.5^{\circ} < 107^{\circ} < 109.5^{\circ}$.
વિધાન $A$ સાચું છે $(104.5^{\circ} < 107^{\circ})$.
વિધાન $B$ સાચું છે $(109.5^{\circ} > 107^{\circ})$.
વિધાન $C$ સાચું છે (બધા $90^{\circ}$ કરતા વધારે છે).
વિધાન $D$ ખોટું છે કારણ કે $104.5^{\circ}$ એ $109.5^{\circ}$ કરતા મોટું નથી.

(C) $VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેના અપાકર્ષણનું મૂલ્ય નીચે મુજબ છે: $lone \ pair - lone \ pair > lone \ pair - bond \ pair > bond \ pair - bond \ pair$.
આનું કારણ એ છે કે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $(lone \ pair)$ માત્ર એક જ કેન્દ્ર દ્વારા આકર્ષાયેલું હોય છે,જ્યારે બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $(bond \ pair)$ બે કેન્દ્રો વચ્ચે વહેંચાયેલું હોય છે. પરિણામે,$lone \ pair$ મધ્યસ્થ પરમાણુની આસપાસ વધુ જગ્યા રોકે છે,જેના કારણે વધુ અપાકર્ષણ થાય છે.

(C) જો બે સ્પીસીઝનું સંકરણ અને ભૂમિતિ સમાન હોય તો તે આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ છે.
$A$. હીરો $(C)$ અને સિલિકોન કાર્બાઈડ $(SiC)$ બંને ટેટ્રાહેડ્રલ બંધારણ ધરાવે છે ($sp^3$ સંકરણ).
$B$. $NH_3$ અને $PH_3$ બંને ટ્રાયગોનલ પિરામિડલ બંધારણ ધરાવે છે ($sp^3$ સંકરણ અને એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ).
$C$. $XeF_4$ એ $sp^3d^2$ સંકરણ અને સ્ક્વેર પ્લેનર ભૂમિતિ ધરાવે છે,જ્યારે $XeO_4$ એ $sp^3$ સંકરણ અને ટેટ્રાહેડ્રલ ભૂમિતિ ધરાવે છે. તેથી,તેઓ આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ નથી.
$D$. $SiCl_4$ અને $PCl_{4}^{+}$ બંને $sp^3$ સંકરણ અને ટેટ્રાહેડ્રલ ભૂમિતિ ધરાવે છે.

(B) આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક સ્પીસીઝમાં ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા સમાન હોય છે અને આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ સ્પીસીઝમાં ભૂમિતિ સમાન હોય છે.
$1$. ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યાની ગણતરી:
$SO_3^{2-}: 16 + (3 \times 8) + 2 = 42 \ e^-$
$ClO_3^-: 17 + (3 \times 8) + 1 = 42 \ e^-$
$CO_3^{2-}: 6 + (3 \times 8) + 2 = 32 \ e^-$
$NO_3^-: 7 + (3 \times 8) + 1 = 32 \ e^-$
$2$. બંધારણ નક્કી કરવું:
$SO_3^{2-}$ અને $ClO_3^-$ બંનેમાં $sp^3$ સંકરણ છે અને મધ્યસ્થ પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) છે,જેના પરિણામે પિરામિડલ ભૂમિતિ મળે છે.
$CO_3^{2-}$ અને $NO_3^-$ બંનેમાં $sp^2$ સંકરણ છે અને મધ્યસ્થ પરમાણુ પર કોઈ અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી,જેના પરિણામે ત્રિકોણીય સમતલીય (trigonal planar) ભૂમિતિ મળે છે.
તેથી,$ClO_3^-$ અને $SO_3^{2-}$ બંને આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક $(42 \ e^-)$ અને આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ (પિરામિડલ) છે.

(A) બંધકોણનું મૂલ્ય સંકરણ અને મધ્યસ્થ નાઈટ્રોજન પરમાણુ પર રહેલા અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ અથવા અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોન દ્વારા નક્કી થાય છે:
$1.$ $NO_{2}^{+}$: નાઈટ્રોજન $sp$ સંકરણ ધરાવે છે,જે $180^{\circ}$ ના બંધકોણ સાથે રેખીય ભૂમિતિ આપે છે.
$2.$ $NO_{3}^{-}$: નાઈટ્રોજન $sp^{2}$ સંકરણ ધરાવે છે,જે $120^{\circ}$ ના બંધકોણ સાથે ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ આપે છે.
$3.$ $NO_{2}$: નાઈટ્રોજન $sp^{2}$ સંકરણ ધરાવે છે અને એક અયુગ્મિત ઈલેક્ટ્રોન ધરાવે છે,જે આશરે $134^{\circ}$ ના બંધકોણ સાથે વળેલો આકાર આપે છે.
$4.$ $NO_{2}^{-}$: નાઈટ્રોજન $sp^{2}$ સંકરણ ધરાવે છે અને એક અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે,જે આશરે $115^{\circ}$ ના બંધકોણ સાથે વળેલો આકાર આપે છે.
તેથી,મહત્તમ બંધકોણ $NO_{2}^{+}$ માં છે.

(B) $sp^2$ સંકરણ ધરાવતી સ્પીસીઝ સમતલીય ત્રિકોણીય આકાર ધરાવે છે.
$NO_3^-$ માં,મધ્યસ્થ $N$ પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને તેની પાસે કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી,તેથી તેનો આકાર સમતલીય ત્રિકોણીય છે.
$N_3^-$,$NO_2^-$ અને $CO_2$ એ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે અને તેનો આકાર રેખીય છે.

(D) આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ સ્પીસીઝ નક્કી કરવા માટે,આપણે અણુઓના સંકરણ અને ભૂમિતિની ગણતરી કરીએ છીએ:
$1$. $XeF_2$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $2$ બંધ બનાવે છે અને $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. સ્ટેરિક નંબર $2 + 3 = 5$ છે,જે $sp^3d$ સંકરણ દર્શાવે છે. $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર હોવાથી,તેની ભૂમિતિ રેખીય છે.
$2$. $ICl_2^-$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $I$ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. ઋણ વીજભારને ગણતા,તેની પાસે $8$ ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $Cl$ પરમાણુઓ સાથે $2$ બંધ બનાવે છે અને $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. સ્ટેરિક નંબર $2 + 3 = 5$ છે,જે $sp^3d$ સંકરણ દર્શાવે છે. $XeF_2$ ની જેમ,તેની ભૂમિતિ પણ રેખીય છે.
$3$. $SbCl_3$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Sb$ પાસે $5$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $Cl$ પરમાણુઓ સાથે $3$ બંધ બનાવે છે અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. સ્ટેરિક નંબર $3 + 1 = 4$ છે,જે $sp^3$ સંકરણ અને પિરામિડલ ભૂમિતિ દર્શાવે છે.
$4$. $TeF_2$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Te$ પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $2$ બંધ બનાવે છે અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. સ્ટેરિક નંબર $2 + 2 = 4$ છે,જે $sp^3$ સંકરણ અને $V$-આકારની (બેન્ટ) ભૂમિતિ દર્શાવે છે.
તેથી,$XeF_2$ અને $ICl_2^-$ આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ છે.

(D) બંધકારક અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક સ્પીસીઝની લુઈસ રચનાનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $H_2O$: મધ્યસ્થ ઓક્સિજન પરમાણુ પાસે $2$ બંધકારક યુગ્મ ($H$ સાથે) અને $2$ અબંધકારક યુગ્મ છે.
$2$. $BF_3$: મધ્યસ્થ બોરોન પરમાણુ પાસે $3$ બંધકારક યુગ્મ ($F$ સાથે) અને $0$ અબંધકારક યુગ્મ છે.
$3$. $NH_2^-$: મધ્યસ્થ નાઈટ્રોજન પરમાણુ પાસે $2$ બંધકારક યુગ્મ ($H$ સાથે) અને $2$ અબંધકારક યુગ્મ છે.
$4$. $PCl_3$: મધ્યસ્થ ફોસ્ફરસ પરમાણુ પાસે $3$ બંધકારક યુગ્મ ($Cl$ સાથે) અને $1$ અબંધકારક યુગ્મ છે.
આમ,$PCl_3$ એ સ્પીસીઝ છે જેમાં મધ્યસ્થ પરમાણુની આસપાસ ત્રણ બંધકારક યુગ્મ અને એક અબંધકારક યુગ્મ હોય છે.

(D) જેમ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા વધે છે,તેમ બંધકોણ ઘટે છે.
$NO_2^+$ એ $CO_2$ સાથે આઇસોઇલેક્ટ્રોનિક છે. તે રેખીય આયન છે જેમાં મધ્યસ્થ $N$ પરમાણુ $sp$-સંકરણ ધરાવે છે,તેથી બંધકોણ $180^{\circ}$ છે.
$NO_2^-$ માં,$N$ પરમાણુ $sp^2$-સંકરણ ધરાવે છે. એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે,બંધકોણ આદર્શ $120^{\circ}$ થી ઘટીને આશરે $115^{\circ}$ થાય છે.
$NO_2$ માં,$N$ પરમાણુ પાસે $sp^2$-સંકરિત કક્ષકમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનના અપાકર્ષણને કારણે બંધકોણ $120^{\circ}$ કરતા વધીને આશરે $134^{\circ}$ થાય છે.
તેથી,બંધકોણનો વધતો ક્રમ $NO_2^- < NO_2 < NO_2^+$ $(115^{\circ} < 134^{\circ} < 180^{\circ})$ છે.

(C) આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ હોવા માટે,સ્પીસીઝ પાસે સમાન સંકરણ અને સમાન ભૂમિતિ હોવી જોઈએ.
$(a)$ $SO_{3}^{2-}$ માં $sp^{3}$ સંકરણ (પિરામિડલ) છે અને $NO_{3}^{-}$ માં $sp^{2}$ સંકરણ (ત્રિકોણીય સમતલીય) છે.
$(b)$ $BF_{3}$ માં $sp^{2}$ સંકરણ (ત્રિકોણીય સમતલીય) છે અને $NF_{3}$ માં $sp^{3}$ સંકરણ (પિરામિડલ) છે.
$(c)$ $BrO_{3}^{-}$ માં એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે $sp^{3}$ સંકરણ (પિરામિડલ) છે અને $XeO_{3}$ માં પણ એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે $sp^{3}$ સંકરણ (પિરામિડલ) છે. તેથી,તેઓ આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ છે.
$(d)$ $SF_{4}$ માં $sp^{3}d$ સંકરણ (સી-સો) છે અને $XeF_{4}$ માં $sp^{3}d^{2}$ સંકરણ (ચોરસ સમતલીય) છે.

(D) સામાન્ય રીતે,$AB_5$ અણુઓ $sp^3d$ સંકરણને કારણે ટ્રાયગોનલ બાયપિરામિડલ બંધારણ ધરાવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,$PCl_5$ ટ્રાયગોનલ બાયપિરામિડલ ભૂમિતિ ધરાવે છે.
તેથી,દરેક $AB_5$ અણુ ચોરસ પિરામિડલ બંધારણ ધરાવે છે તે વિધાન ખોટું છે.

(D) $NO_2^+$ માં $N$ પરમાણુના $sp$ સંકરણને કારણે તેનો આકાર રેખીય છે.
$O_3$,$NO_2^-$,અને $SO_2$ ત્રણેયમાં મધ્યસ્થ પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે તેમનો આકાર કોણીય (angular) હોય છે.

(B) $SiCl_4$ માં $sp^3$ સંકરણ અને ટેટ્રાહેડ્રલ (સમચતુષ્ફલકીય) ભૂમિતિ હોય છે.
$NH_4^+$,$SO_4^{2-}$,અને $PO_4^{3-}$ પણ $sp^3$ સંકરણ અને ટેટ્રાહેડ્રલ ભૂમિતિ ધરાવે છે,જે તેમને $SiCl_4$ સાથે આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ બનાવે છે.
$SCl_4$ માં $sp^3d$ સંકરણ હોય છે અને $S$ પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) હોવાથી તેની ભૂમિતિ સી-સો (see-saw) પ્રકારની હોય છે.
તેથી,$SCl_4$ એ $SiCl_4$ સાથે આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ નથી.

(D) બંધકોણ નક્કી કરવા માટે,આપણે સંકરણ અને મધ્યસ્થ પરમાણુ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યાનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $ClO_2^-$: મધ્યસ્થ $Cl$ પરમાણુ પાસે $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. બંધકોણ આશરે $111^\circ$ છે.
$2$. $Cl_2O$: મધ્યસ્થ $O$ પરમાણુ પાસે $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. $O$ ની સરખામણીમાં $Cl$ ની ઓછી વિદ્યુતઋણતાને કારણે,બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ મધ્યસ્થ પરમાણુથી દૂર રહે છે,પરિણામે બંધકોણ આશરે $110.9^\circ$ થાય છે.
$3$. $ClO_2$: મધ્યસ્થ $Cl$ પરમાણુ પાસે $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. ઓછા અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મને કારણે,અપાકર્ષણ ઓછું હોય છે,જે $117.5^\circ$ જેટલો મોટો બંધકોણ આપે છે.
આમ,બંધકોણના વધતા ક્રમનો સાચો વિકલ્પ $ClO_2^- < Cl_2O < ClO_2$ છે.

(B) $BF_3$ એ $sp^2$ સંકરણને કારણે ત્રિકોણીય સમતલીય બંધારણ ધરાવે છે,જેમાં બધા $B-F$ બંધ સમાન છે.
$AlF_3$ એ આયનીય સંયોજન છે જેમાં બધા $Al-F$ બંધ સમાન છે.
$NF_3$ એ $sp^3$ સંકરણને કારણે ત્રિકોણીય પિરામિડલ ભૂમિતિ ધરાવે છે,જેમાં બધા $N-F$ બંધ સમાન છે.
$ClF_3$ એ $sp^3d$ સંકરણને કારણે $T$-આકારની ભૂમિતિ ધરાવે છે,જેમાં બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર હોય છે. આના પરિણામે બે અલગ-અલગ બંધ લંબાઈ (અક્ષીય અને વિષુવવૃત્તીય) જોવા મળે છે,એટલે કે બધા બંધ સમાન નથી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) $XeF_4$ માં,ભૂમિતિ સમતલીય ચોરસ છે જેમાં સંમિતિને કારણે તમામ $Xe-F$ બંધ સમાન છે.
$BF_4^-$ અને $SiF_4$ માં,ભૂમિતિ સમચતુષ્ફલકીય છે,જ્યાં ચારેય બંધ સમાન છે.
$SF_4$ માં,સલ્ફર પરમાણુ એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે $sp^3d$ સંકરણ અનુભવે છે,જેના પરિણામે 'સી-સો' (see-saw) ભૂમિતિ મળે છે.
અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે,અક્ષીય અને વિષુવવૃત્તીય $S-F$ બંધની લંબાઈ અને બંધકોણ અલગ-અલગ હોય છે,જે તેમને અસમાન બનાવે છે.

(C) સ્પીસીઝ આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ છે કે નહીં તે નક્કી કરવા માટે,આપણે તેમનું સંકરણ અને ભૂમિતિ તપાસીએ છીએ:
$1$. $CO_3^{2-}$ અને $NO_3^-$: બંને $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને ત્રિકોણીય સમતલીય છે.
$2$. $PCl_4^+$ અને $SiCl_4$: બંને $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને સમચતુષ્ફલકીય છે.
$3$. $PF_5$: $sp^3d$ સંકરણ,ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ ભૂમિતિ.
$BrF_5$: $sp^3d^2$ સંકરણ,ચોરસ પિરામિડલ ભૂમિતિ.
તેમની ભૂમિતિ અલગ હોવાથી,તેઓ આઈસોસ્ટ્રક્ચરલ નથી.
$4$. $AlF_6^{3-}$ અને $SF_6$: બંને $sp^3d^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને અષ્ટફલકીય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) $NCl_3, PCl_3, AsCl_3$ અને $SbCl_3$ ની શ્રેણીમાં,તમામ મધ્યસ્થ પરમાણુઓ સમૂહ $15$ ના છે અને એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં $N$ થી $Sb$ તરફ નીચે જઈએ છીએ,તેમ મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે અને તેનું કદ વધે છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,જેમ મધ્યસ્થ પરમાણુનું કદ વધે છે,તેમ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો મધ્યસ્થ પરમાણુથી દૂર જાય છે.
આનાથી બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેનું અપાકર્ષણ ઘટે છે,જેના પરિણામે બંધકોણમાં ઘટાડો થાય છે.
તેથી,$SbCl_3$ સૌથી નાનો બંધકોણ ધરાવે છે.

(A) મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ (ઝેનોન) છે,જેની પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે.
$XeO_2F_2$ માં,$Xe$ એ $O$ પરમાણુઓ સાથે $2$ દ્વિબંધ ($4$ ઇલેક્ટ્રોન વપરાય છે) અને $F$ પરમાણુઓ સાથે $2$ એકલ બંધ ($2$ ઇલેક્ટ્રોન વપરાય છે) બનાવે છે.
બંધમાં વપરાયેલા કુલ ઇલેક્ટ્રોન = $4 + 2 = 6$.
બાકી રહેલા સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન = $8 - 6 = 2$.
આ $2$ ઇલેક્ટ્રોન $Xe$ પરમાણુ પર $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ બનાવે છે.
આમ,મધ્યસ્થ પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની કુલ સંખ્યા $1$ છે.

(D) $H_2O$ માં ઓક્સિજન પરમાણુ પર બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોવાને કારણે બંધકોણ આશરે $104.5^o$ હોય છે.
$O_3$ (ઓઝોન) માં મધ્યસ્થ ઓક્સિજન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોવાને કારણે બંધકોણ આશરે $117^o$ હોય છે.
$CO_2$ નો બંધકોણ $180^o$ છે કારણ કે તે $sp$ સંકરણ સાથે રેખીય ભૂમિતિ ધરાવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $H_2O$,$O_3$ અને $CO_2$ છે.

(D) $(i)$ ડ્રેગોના નિયમ મુજબ,જેમ મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે,તેમ બંધકોણ ઘટે છે. તેથી,$NH_3 > PH_3 > AsH_3$. સૌથી નાનો બંધકોણ $AsH_3$ માં છે.
$(ii)$ $O_3$ માં મધ્યસ્થ ઓક્સિજન પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જ્યારે $O_3^+$ માં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ-બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેનું અપાકર્ષણ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન-બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેના અપાકર્ષણ કરતા વધારે હોય છે,જેના કારણે $O_3$ માં બંધકોણ $O_3^+$ કરતા નાનો હોય છે.
$(iii)$ બેન્ટના નિયમ મુજબ,વધુ વિદ્યુતઋણ વિસ્થાપકો વધુ $p$-લાક્ષણિકતા ધરાવતી કક્ષકો પસંદ કરે છે. $NO_2^-$ માં $N-O$ બંધમાં $O_3$ કરતા વધુ $p$-લાક્ષણિકતા હોય છે. પરિણામે,$NO_2^-$ માં બંધકોણ $O_3$ કરતા નાનો હોય છે.
$(iv)$ $SOF_2$ અને $SOCl_2$ માં,$S-F$ બંધ વધુ ધ્રુવીય છે અને $S-Cl$ બંધ કરતા વધુ $p$-લાક્ષણિકતા ધરાવે છે. બેન્ટના નિયમ મુજબ,બંધકારક કક્ષકોની $p$-લાક્ષણિકતા વધતા બંધકોણ ઘટે છે. તેથી,$SOF_2$ માં $X-S-X$ બંધકોણ $SOCl_2$ કરતા નાનો હોય છે.

(C) $PCl_5$ (ફોસ્ફરસ પેન્ટાક્લોરાઈડ) ની ભૂમિતિ ટ્રાયગોનલ બાયપિરામિડલ (trigonal bipyramidal) હોય છે.
આ અણુમાં,મધ્યસ્થ $P$ પરમાણુ અને ત્રણ વિષુવવૃત્તીય (equatorial) $Cl$ પરમાણુઓ એક જ સમતલમાં આવેલા હોય છે.
તેથી,એક જ સમતલમાં આવેલા પરમાણુઓની મહત્તમ સંખ્યા $4$ ($1$ $P$ પરમાણુ અને $3$ $Cl$ પરમાણુઓ) છે.

(D) અણુઓનો આકાર નક્કી કરવા માટે આપણે $VSEPR$ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ:
$1$. $CO_2$ $(O=C=O)$ માં મધ્યસ્થ પરમાણુ પર $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,તેથી તેનો આકાર રેખીય છે.
$2$. $HCN$ $(H-C \equiv N)$ માં મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ પર $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,તેથી તેનો આકાર રેખીય છે.
$3$. $C_2H_2$ $(H-C \equiv C-H)$ માં કાર્બન પરમાણુઓનું $sp$ સંકરણ હોવાથી તેનો આકાર રેખીય છે.
$4$. $H_2O$ $(H-O-H)$ માં મધ્યસ્થ ઓક્સિજન પરમાણુ પર $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે તેનો આકાર વળેલો (bent) અથવા કોણીય (અરેખીય) હોય છે.

(C) $NH_3$ માં અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરી તેના આકાર અને સંકરણ મુજબના ખૂણા બંનેને અસર કરે છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેનું અપાકર્ષણ,બે બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેના અપાકર્ષણ કરતા વધારે હોય છે.
આ અપાકર્ષણને કારણે $H-N-H$ બંધકોણ આદર્શ $109.5^{\circ}$ થી ઘટીને $107^{\circ}$ થાય છે.
પરિણામે,અણુનો આકાર સમચતુષ્ફલકીયમાંથી ત્રિકોણીય પિરામિડલ બને છે.

(A) નિયમિત અષ્ટફલકીય ભૂમિતિમાં,મધ્યસ્થ પરમાણુ $M$ ની આસપાસ $6$ લિગેન્ડ $X$ અષ્ટફલકના ખૂણાઓ પર ગોઠવાયેલા હોય છે.
આ $6$ લિગેન્ડ મધ્યસ્થ પરમાણુમાંથી પસાર થતી $3$ રેખીય ધરીઓ બનાવે છે.
દરેક ધરીમાં બે $X$ પરમાણુઓ હોય છે જે મધ્યસ્થ પરમાણુ $M$ ની સાપેક્ષમાં એકબીજાથી $180^{\circ}$ ના ખૂણે હોય છે.
તેથી,$180^{\circ}$ ના $3$ $X-M-X$ બંધકોણ હોય છે.

(D) સમૂહ $15$ અને $16$ ના તત્વોના હાઇડ્રાઇડ્સમાં બંધકોણ સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં ઘટે છે,કારણ કે મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે અને કદ વધે છે.
સમૂહ $15$ ના હાઇડ્રાઇડ્સ માટે $(NH_3, PH_3, AsH_3, SbH_3)$,બંધકોણ આ મુજબ ઘટે છે: $NH_3 (107^\circ) > PH_3 (93.6^\circ) > AsH_3 (91.8^\circ) > SbH_3 (91.3^\circ)$.
સમૂહ $16$ ના હાઇડ્રાઇડ્સ માટે $(H_2O, H_2S, H_2Se, H_2Te)$,બંધકોણ આ મુજબ ઘટે છે: $H_2O (104.5^\circ) > H_2S (92.1^\circ)$.
આપેલા તમામ વિકલ્પોની સરખામણી કરતા,$SbH_3$ નો બંધકોણ સૌથી ઓછો (આશરે $91.3^\circ$) છે,કારણ કે $Sb$ એ સૂચિબદ્ધ મધ્યસ્થ પરમાણુઓમાં સૌથી મોટો અને સૌથી ઓછી વિદ્યુતઋણતા ધરાવતો પરમાણુ છે,જે બંધમાં મહત્તમ $p$-ઓર્બિટલ લાક્ષણિકતા અને ન્યૂનતમ બંધકોણ તરફ દોરી જાય છે.

(A) મધ્યસ્થ પરમાણુ $Br$ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે.
$BrF_3$ માં,તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $3$ એકલ બંધ બનાવે છે અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની કુલ સંખ્યા $3 + 2 = 5$ છે,જે ત્રિકોણીય દ્વિ-પિરામિડલ ઇલેક્ટ્રોન ભૂમિતિ સૂચવે છે.
અપાકર્ષણ ઘટાડવા માટે વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે,$BrF_3$ નો આણ્વિય આકાર વળેલો $T$-આકાર છે.