VSEPR Theory Questions in Gujarati

(A) $IBr^{-}_{2}$ આયનનો આકાર નક્કી કરવા માટે,આપણે સ્ટેરિક નંબર $(X)$ ની ગણતરી કરીએ છીએ:
$X = \frac{1}{2} [V + M - C + A]$
જ્યાં $V$ એ મધ્યસ્થ પરમાણુના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે $(I = 7)$,
$M$ એ જોડાયેલા એકસંયોજક પરમાણુઓની સંખ્યા છે $(Br = 2)$,
$C$ એ ધન વીજભાર છે $(0)$,
$A$ એ ઋણ વીજભાર છે $(1)$.
$X = \frac{1}{2} [7 + 2 + 1] = \frac{10}{2} = 5$.
$5$ નો સ્ટેરિક નંબર $sp^{3}d$ સંકરણ સૂચવે છે,જેની ઇલેક્ટ્રોન ભૂમિતિ ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ હોય છે.
$IBr^{-}_{2}$ માટે,$2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (લોન પેર) છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,$3$ લોન પેર અપાકર્ષણ ઘટાડવા માટે વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર ગોઠવાય છે,જેના પરિણામે આણ્વિય ભૂમિતિ રેખીય બને છે.

(C) $ClF_3$ અણુનો આકાર નક્કી કરવા માટે,આપણે મધ્યસ્થ પરમાણુ $Cl$ ની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની સંખ્યા ગણીએ છીએ: $X = \frac{1}{2} [V + M - C + A]$,જ્યાં $V$ એ મધ્યસ્થ પરમાણુના સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે $(Cl = 7)$,$M$ એ એકસંયોજક પરમાણુઓની સંખ્યા છે $(F = 3)$,$C$ એ ધન વીજભાર છે $(0)$,અને $A$ એ ઋણ વીજભાર છે $(0)$.
$X = \frac{1}{2} [7 + 3] = 5$.
આ $sp^3d$ સંકરણ સૂચવે છે.
$5$ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોમાંથી,$3$ બંધકારક યુગ્મો છે ($F$ પરમાણુઓ સાથે $3$ $\sigma$-બંધ બનાવે છે) અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,$2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો અપાકર્ષણ ઘટાડવા માટે વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર ગોઠવાય છે,જેના પરિણામે અણુનો આકાર $T$-આકારનો બને છે.

(A) $NH_3$ મધ્યસ્થ નાઈટ્રોજન પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે ટ્રાયગોનલ પિરામિડલ આકાર ધરાવે છે.
$SO_3^{2-}$ માં મધ્યસ્થ સલ્ફર પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને ત્રણ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે ટ્રાયગોનલ પિરામિડલ આકાર આપે છે.
$CO_3^{2-}$ ટ્રાયગોનલ પ્લેનર આકાર ધરાવે છે.
$NO_3^{-}$ ટ્રાયગોનલ પ્લેનર આકાર ધરાવે છે.
$SO_3$ ટ્રાયગોનલ પ્લેનર આકાર ધરાવે છે.
તેથી,$SO_3^{2-}$ એ $NH_3$ જેવો જ આકાર ધરાવે છે.

(A) $CH^{+}_3$ (મિથાઈલ કાર્બોકેટાયન) માટે:
કાર્બન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે જેમાં ત્રણ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે અને કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી.
તેનો આકાર સમતલીય ત્રિકોણીય છે,જેનો અર્થ છે કે બધા પરમાણુઓ એક જ સમતલમાં છે.
$CH^{-}_3$ (મિથાઈલ કાર્બેનાયન) માટે:
કાર્બન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે જેમાં ત્રણ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
તેનો આકાર ત્રિકોણીય પિરામિડલ છે,જેનો અર્થ છે કે પરમાણુઓ એક જ સમતલમાં નથી.
તેથી,માત્ર $CH^{+}_3$ માં બધા પરમાણુઓ એક જ સમતલમાં છે.

(D) દરેક સ્પીસીઝ માટે બંધકારક અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે:
$(a)$ $OCN^{-}$ માં,બંધારણ $[:\ddot{O}-C \equiv N:]^{-}$ છે. તેમાં $4$ બંધકારક અને $4$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
$(b)$ $H_2O$ માં,બંધારણ $H-\ddot{O}-H$ છે. તેમાં $2$ બંધકારક અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
$(c)$ $C_2H_2Cl_2$ માં,બંધારણ $H_2C=C(Cl)_2$ છે. તેમાં $6$ બંધકારક અને $6$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
$(d)$ $O_3$ માં,બંધારણ $:\ddot{O}=\ddot{O}-\ddot{O}:$ છે. તેમાં $3$ બંધકારક અને $6$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
આમ,$O_3$ માં બંધકારક અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા સમાન નથી.

(B) આપેલ સંયોજનો માટે બંધકોણ નીચે મુજબ છે:
$OH_2$: $104.5^{\circ}$
$SH_2$: $92.5^{\circ}$
$NH_3$: $106.5^{\circ}$
$SO_2$: $119.5^{\circ}$
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$SH_2$ નો બંધકોણ સૌથી નાનો છે કારણ કે મધ્યસ્થ પરમાણુ $S$ એ $O$ અને $N$ કરતા મોટો છે,જેના કારણે બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચે ઓછું અપાકર્ષણ થાય છે અને બંધકોણ $90^{\circ}$ ની નજીક રહે છે.

(B) સમૂહ $15$ ના તત્વોના હાઇડ્રાઇડ્સ $(NH_3, PH_3, AsH_3, SbH_3, BiH_3)$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે.
ડ્રેગોના નિયમ મુજબ,જેમ મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે,તેમ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેનું અપાકર્ષણ ઘટે છે અને બંધકોણ $90^{\circ}$ ની નજીક પહોંચે છે.
તેથી,સમૂહમાં નીચે જતાં બંધકોણ ઘટે છે: $NH_3 (107.8^{\circ}) > PH_3 (93.6^{\circ}) > AsH_3 (91.8^{\circ}) > SbH_3 (91.3^{\circ}) > BiH_3 (90^{\circ})$.
આમ,સાચો વધતો ક્રમ $BiH_3 < SbH_3 < AsH_3 < PH_3 < NH_3$ છે.

(C) $BF_3$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ $B$ એ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ ધરાવે છે,જેના પરિણામે બંધકોણ $120^{\circ}$ હોય છે.
$PF_3$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ $P$ એ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને ત્રિકોણીય પિરામિડલ ભૂમિતિ ધરાવે છે. એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે,બંધકોણ ઘટીને આશરે $96^{\circ}$ થાય છે.
$ClF_3$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ $Cl$ એ $sp^3d$ સંકરણ ધરાવે છે અને $T$-આકારની ભૂમિતિ ધરાવે છે. વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોની હાજરીને કારણે,બંધકોણ ઘટીને આશરે $87^{\circ}$ થાય છે.
આમ,બંધકોણનો વધતો ક્રમ $ClF_3 (87^{\circ}) < PF_3 (96^{\circ}) < BF_3 (120^{\circ})$ છે.

(D) $O_3$ અણુમાં $sp^2$ સંકરણ હોય છે,તેથી તેનો બંધકોણ આશરે $117^{\circ}$ છે.
$(B)$ $I_3^-$ માં $sp^3d$ સંકરણ અને રેખીય આકાર હોય છે,તેથી તેનો બંધકોણ $180^{\circ}$ છે.
$(C)$ $NO_2^-$ માં $sp^2$ સંકરણ હોય છે,તેથી તેનો બંધકોણ આશરે $115^{\circ}$ છે.
$(D)$ $PH_3$ માં $sp^3$ સંકરણ હોય છે અને તેમાં એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જેના કારણે તેનો બંધકોણ આશરે $93^{\circ}$ જેટલો ઓછો હોય છે.
$\therefore$ આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$PH_3$ માં મધ્યસ્થ પરમાણુની આસપાસનો બંધકોણ સૌથી ઓછો છે.

(B) $VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,જેમ મધ્યસ્થ પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pairs) ની સંખ્યા વધે છે,તેમ બંધકોણ ઘટે છે.
$NH_4^+$ માં $4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જેનો આકાર સમચતુષ્ફલકીય અને બંધકોણ $109.5^\circ$ છે.
$NH_3$ માં $3$ બંધકારક અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે બંધકોણને ઘટાડીને આશરે $107^\circ$ કરે છે.
$NH_2^-$ માં $2$ બંધકારક અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે વધુ અપાકર્ષણ પેદા કરે છે,જેથી બંધકોણ ઘટીને આશરે $104.5^\circ$ થાય છે.
તેથી,બંધકોણનો સાચો ક્રમ $NH_4^+ > NH_3 > NH_2^-$ છે.

(C) વેલેન્સ શેલ ઇલેક્ટ્રોન પેર રિપલ્શન $(VSEPR)$ સિદ્ધાંત મુજબ,અણુનો આકાર મધ્યસ્થ પરમાણુની સંયોજકતા કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેના અપાકર્ષણ દ્વારા નક્કી થાય છે.
$1.$ $CH_4$ માં $4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે $109.5^{\circ}$ ના બંધકોણ સાથે સમચતુષ્ફલકીય આકાર આપે છે.
$2.$ $H_2O$ માં,ઓક્સિજન પરમાણુ પાસે $2$ બંધકારક અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે.
$3.$ $VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,અપાકર્ષણનો ક્રમ આ મુજબ છે: $\text{અબંધકારક-અબંધકારક} > \text{અબંધકારક-બંધકારક} > \text{બંધકારક-બંધકારક}$.
$4.$ ઓક્સિજન પરમાણુ પરના બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેનું પ્રબળ અપાકર્ષણ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોને એકબીજાની નજીક ધકેલે છે,જેના કારણે $H-O-H$ બંધકોણ $109.5^{\circ}$ થી ઘટીને આશરે $104.5^{\circ}$ થાય છે.

(A) સમૂહ $16$ ના હાઇડ્રાઇડ્સ $(H_2O, H_2S, H_2Se, H_2Te)$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ બે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ છે અને તેની પાસે બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.
જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે.
આનાથી બંધ લંબાઈમાં વધારો થાય છે અને બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેનું અપાકર્ષણ ઘટે છે.
પરિણામે,મધ્યસ્થ પરમાણુનું કદ વધવાની સાથે બંધકોણ ઘટે છે.
તેથી,$H_2O$ નો બંધકોણ સૌથી મોટો $104.5^{\circ}$ છે.

(D) $MX_4$ ટેટ્રાહેડ્રલ અણુમાં મધ્યસ્થ પરમાણુ $M$ એ નિયમિત ટેટ્રાહેડ્રલના ખૂણાઓ પર ચાર $X$ પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
ટેટ્રાહેડ્રલમાં,બંધ દ્વારા બનતા ખૂણાઓની સંખ્યા $^nC_2$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ બંધની સંખ્યા છે.
અહીં,$n = 4$ છે,તેથી $\angle XMX$ ખૂણાઓની સંખ્યા $^4C_2 = \frac{4 \times 3}{2} = 6$ થાય છે.

(B) $N_2O$ નું બંધારણ $\overset{-}{N}=\overset{+}{N}=O$ છે,તેથી તેમાં $O-N-O$ બંધકોણ હોતો નથી.
અન્ય સ્પીસીઝના બંધકોણની સરખામણી કરતા:
$NO_2^+$ રેખીય છે અને તેનો બંધકોણ $180^\circ$ છે.
$NO_2^-$ બેન્ટ (વળેલો) આકાર ધરાવે છે અને નાઈટ્રોજન પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે તેનો બંધકોણ આશરે $115^\circ$ છે.
$NO_3^-$ ત્રિકોણીય સમતલીય છે અને તેનો બંધકોણ $120^\circ$ છે.
તેથી,$NO_2^+$ માં $O-N-O$ બંધકોણ મહત્તમ છે.

(C) બંધકોણનો સાચો ક્રમ $H_3Te^{+} < H_3Se^{+} < H_3S^{+} < H_3O^{+}$ છે.
સમજૂતી:
$(a)$ $NH_3$ સમૂહના હાઇડ્રાઇડ્સમાં,જેમ મધ્યસ્થ પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે,તેમ બંધકોણ ઘટે છે: $NH_3 > PH_3 > AsH_3 > SbH_3$.
$(b)$ $OF_2$ અને $H_2O$ માં,બંધકોણ આસપાસના પરમાણુઓની વિદ્યુતઋણતા દ્વારા અસરગ્રસ્ત થાય છે. સાચો ક્રમ $OF_2 < H_2O < Cl_2O$ છે.
$(c)$ $H_3X^{+}$ સ્પીસીઝમાં,જેમ મધ્યસ્થ પરમાણુ $X$ ની વિદ્યુતઋણતા વધે છે,તેમ બંધકોણ વધે છે. તેથી,$H_3Te^{+} < H_3Se^{+} < H_3S^{+} < H_3O^{+}$ સાચું છે.
$(d)$ $BX_3$ અણુઓમાં,$sp^2$ સંકરણને કારણે બધા માટે બંધકોણ $120^{\circ}$ છે,તેથી $BF_3 = BCl_3 = BBr_3 = BI_3$.

(B) $1$. $XeF^{-}_5$ માટે: બંધારણ પેન્ટાગોનલ પ્લેનર છે જેમાં સમતલની ઉપર અને નીચે બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે. મધ્યસ્થ $Xe$ પરમાણુ અને પાંચ $F$ પરમાણુ એક જ સમતલમાં હોય છે. આમ,$XY$ સમતલમાં પરમાણુઓની સંખ્યા $6$ છે.
$2$. $SF_6$ માટે: બંધારણ અષ્ટફલકીય છે. મધ્યસ્થ $S$ પરમાણુ અને ચાર $F$ પરમાણુ વિષુવવૃત્તીય સમતલમાં હોય છે. આમ,$XY$ સમતલમાં પરમાણુઓની સંખ્યા $5$ છે.
$3$. $IF_7$ માટે: બંધારણ પેન્ટાગોનલ બાયપિરામિડલ છે. મધ્યસ્થ $I$ પરમાણુ અને પાંચ $F$ પરમાણુ વિષુવવૃત્તીય સમતલમાં હોય છે. આમ,$XY$ સમતલમાં પરમાણુઓની સંખ્યા $6$ છે.
$4$. મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $SF_6$ માં $XY$ સમતલમાં પરમાણુઓની સંખ્યા ન્યૂનતમ $(5)$ છે.

(B) $ML_x$ અણુમાં મધ્યસ્થ પરમાણુ $M$ ની સંયોજકતા કક્ષામાં $7$ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો છે.
અણુ સમતલીય હોવા માટે,તેની ભૂમિતિ પેન્ટાગોનલ બાયપિરામિડલ હોવી જોઈએ,જેમાં $5$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો સમતલમાં હોય અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો અક્ષીય સ્થાને (સમતલની ઉપર અને નીચે) હોય.
આ ગોઠવણી ઇલેક્ટ્રોનિક અપાકર્ષણને ન્યૂનતમ કરે છે.
તેથી,$5$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો હોવાથી,લિગેન્ડની સંખ્યા $x$ એ $5$ છે.

(D) $I^{+}_3$ માટે: મધ્યસ્થ $I$ પરમાણુ પાસે $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો છે. સંકરણ $sp^3$ છે. તેનો આકાર વળેલો (bent) છે,જે તેને ધ્રુવીય બનાવે છે $(\mu \neq 0)$. તે સમતલીય છે.
$I^{-}_3$ માટે: મધ્યસ્થ $I$ પરમાણુ પાસે $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો અને $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો છે. સંકરણ $sp^3d$ છે. તેનો આકાર રેખીય છે,જે તેને અધ્રુવીય બનાવે છે $(\mu = 0)$. તે સમતલીય છે.
બંનેની સરખામણી કરતા: $I^{+}_3$ અને $I^{-}_3$ બંને સમતલીય સ્પીસીઝ છે. તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચો છે.

(C) મધ્યસ્થ પરમાણુ $X$ પાસે બે $\sigma$-બંધ અને બે $\pi$-બંધ છે.
આનો અર્થ એ છે કે $X$ બે દ્વિ-બંધમાં સામેલ છે,જે $Y=X=Y$ બંધારણ સૂચવે છે.
$X$ ની આસપાસ કુલ ઇલેક્ટ્રોન ડોમેન્સની સંખ્યા $\sigma$-બંધ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા દ્વારા નક્કી થાય છે.
અહીં,$2$ $\sigma$-બંધ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે કુલ $3$ ઇલેક્ટ્રોન ડોમેન્સ બનાવે છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,$3$ ઇલેક્ટ્રોન ડોમેન્સ $sp^2$ સંકરણ અને ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ દર્શાવે છે.

(C) ભૌમિતિક આકાર અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નક્કી કરવા માટે,આપણે સ્ટેરિક નંબર $(SN)$ નું સૂત્ર વાપરીએ છીએ: $SN = \frac{1}{2}(V + M - C + A)$.
$I. SF_4$: $SN = \frac{1}{2}(6 + 4) = 5$ ($sp^3d$ સંકરણ). તેમાં $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે અને આકાર સી-સો (see-saw) છે.
$II. XeO_4$: $SN = \frac{1}{2}(8 + 0) = 4$ ($sp^3$ સંકરણ). તેમાં $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે અને આકાર સમચતુષ્ફલકીય (tetrahedral) છે.
$III. XeF_4$: $SN = \frac{1}{2}(8 + 4) = 6$ ($sp^3d^2$ સંકરણ). તેમાં $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે અને આકાર સમતલીય ચોરસ (square planar) છે.
$IV. ICl_4^-$: $SN = \frac{1}{2}(7 + 4 + 1) = 6$ ($sp^3d^2$ સંકરણ). તેમાં $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે અને આકાર સમતલીય ચોરસ (square planar) છે.
આમ,$III$ અને $IV$ માં બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે અને તે સમતલીય ચોરસ આકાર ધરાવે છે.

(D) સાચો સમૂહ $BF_3, BCl_3, BBr_3$ છે.
આ તમામ અણુઓમાં,મધ્યસ્થ બોરોન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
આ તમામ અણુઓ ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ ધરાવે છે અને મધ્યસ્થ પરમાણુ પર કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) ન હોવાથી,તે બધા $120^{\circ}$ નો બંધકોણ ધરાવે છે.
તેની સરખામણીમાં,$NF_3$ અને $NH_3$ માં મધ્યસ્થ પરમાણુ પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે બંધકોણમાં ફેરફાર કરે છે અને $120^{\circ}$ કરતા અલગ બંધકોણ આપે છે.

(D) શ્રેણી $(A)$ માટે,જેમ હેલોજનની વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે,તેમ મધ્યસ્થ પરમાણુની આસપાસ ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા વધે છે,જેના પરિણામે બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચે અપાકર્ષણ વધે છે,જે બંધકોણ ઘટાડે છે. આમ,$OSF_2$ નો બંધકોણ સૌથી નાનો છે.
શ્રેણી $(B)$ માટે,જેમ હેલોજનની વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે,તેમ બંધકોણ વધે છે. આમ,$SbCl_3$ નો બંધકોણ સૌથી નાનો છે.
શ્રેણી $(C)$ માટે,જેમ આપણે સમૂહમાં નીચે જઈએ છીએ,તેમ મધ્યસ્થ પરમાણુનું કદ વધે છે અને વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે,જેના કારણે બંધકોણ ઘટે છે. આમ,$SbI_3$ નો બંધકોણ સૌથી નાનો છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $OSF_2, SbCl_3$ અને $SbI_3$ છે.

(C) નાઈટ્રાઈટ આયન $(NO_2^-)$ માં મધ્યસ્થ નાઈટ્રોજન પરમાણુ બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય છે અને નાઈટ્રોજન પર એક અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે. $VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,અબંધકારક ઈલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે તેનો આકાર કોણીય (bent) હોય છે.
રાસાયણિક નામકરણના સંદર્ભમાં,'નાઈટ્રાઈલ' એ $-CN$ ક્રિયાશીલ સમૂહ સૂચવે છે. જોકે,જો પ્રશ્ન નાઈટ્રાઈટ આયન $(NO_2^-)$ અને નાઈટ્રો સમૂહ $(-NO_2)$ વિશે હોય,તો બંનેમાં મધ્યસ્થ નાઈટ્રોજન પરમાણુની હાજરીને કારણે બંનેનો આકાર કોણીય હોય છે.
આમ,બંને પ્રજાતિઓ કોણીય છે.

(C) $NCO^-$,$CS_2$,અને $NO_2^+$ એ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે,તેથી તેઓ રેખીય બંધારણ ધરાવે છે.
જ્યારે ઘન અવસ્થામાં $BeH_2$ એ સાંકળ જેવું બંધારણ બનાવે છે જેમાં $Be$ પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે.

(D) $S_2Cl_2$ નું બંધારણ ખુલ્લી ચોપડી જેવું હોય છે.
જ્યારે:
$SOCl_2$ માં $sp^3$ સંકરણ અને પિરામિડલ આકાર હોય છે.
$CO_2$ માં $sp$ સંકરણ અને રેખીય આકાર હોય છે.
$H_2S$ માં $sp^3$ સંકરણ અને વળેલો (bent) આકાર હોય છે.
$H_2O_2$ નું બંધારણ પણ ખુલ્લી ચોપડી જેવું હોય છે,તેથી તે $S_2Cl_2$ ને સમાન છે.
તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચો જવાબ છે.

(A) $AsF_3Cl_2$ અણુ ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ ભૂમિતિ ધરાવે છે.
બેન્ટના નિયમ મુજબ,વધુ વિદ્યુતઋણતા ધરાવતા પરમાણુઓ અપાકર્ષણ ઘટાડવા માટે અક્ષીય સ્થાન પસંદ કરે છે.
તેથી,ત્રણ $F$ પરમાણુઓ બે અક્ષીય અને એક વિષુવવૃત્તીય સ્થાન રોકે છે,જ્યારે બે $Cl$ પરમાણુઓ બાકીના બે વિષુવવૃત્તીય સ્થાન રોકે છે.
અક્ષીય $F$ પરમાણુઓ અને વિષુવવૃત્તીય $F$ પરમાણુ વચ્ચેનો બંધકોણ $90^{\circ}$ છે અને બે અક્ષીય $F$ પરમાણુઓ વચ્ચેનો બંધકોણ $180^{\circ}$ છે.

(C) બંધકોણ એ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) અને બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (bond pair) વચ્ચેના અપાકર્ષણ તેમજ મધ્યસ્થ અને બાહ્ય પરમાણુઓની વિદ્યુતઋણતા પર આધાર રાખે છે.
$1$. $H_2O$ માટે,બંધકોણ $104.5^{\circ}$ છે.
$2$. $F_2O$ માટે,બંધકોણ $102^{\circ}$ છે. વિદ્યુતઋણ $F$ પરમાણુઓ ઓક્સિજન પાસેથી ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા ખેંચે છે,જે બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વચ્ચેનું અપાકર્ષણ ઘટાડે છે.
$3$. $Cl_2O$ માટે,બંધકોણ $109.5^{\circ}$ છે. $Cl$ પરમાણુઓનું મોટું કદ અને $F$ ની સરખામણીમાં તેમની ઓછી વિદ્યુતઋણતાને કારણે,અહીં નોંધપાત્ર અપાકર્ષણ જોવા મળે છે,જેના પરિણામે બંધકોણ મોટો હોય છે.
$4$. $H_2S$ માટે,$S$ પરમાણુના મોટા કદ અને સંકરણના અભાવને કારણે (ડ્રેગોનો નિયમ) બંધકોણ આશરે $92^{\circ}$ હોય છે.
આ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા,$Cl_2O$ નો બંધકોણ સૌથી મોટો છે. તેથી,વિકલ્પ $(C)$ સાચો છે.

(C) $SeOCl_2$ એ $sp^3$ સંકરણ ધરાવતો ત્રિકોણીય પિરામિડલ આકારનો અણુ છે.
$1$. આ અણુમાં $Se=O$ બંધમાંથી પસાર થતું અને $Cl-Se-Cl$ ખૂણાને દુભાગતું સંમિતિનું સમતલ હોય છે.
$2$. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને દ્વિબંધ $(Se=O)$ ની હાજરીને કારણે,$Cl-Se-Cl$ બંધકોણ આશરે $106^\circ$ જેટલો સંકોચાય છે,જ્યારે $Cl-Se-O$ બંધકોણ આશરે $108^\circ$ હોય છે. તેથી,$Cl-Se-Cl < Cl-Se-O$.
$3$. બેન્ટના નિયમ મુજબ,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વધુ $s-$ લક્ષણ ધરાવતી કક્ષકમાં હોય છે. $sp^3$ સંકરણમાં,$s-$ લક્ષણ $25\%$ હોય છે. $SeOCl_2$ માં અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $25\%$ કરતા વધુ $s-$ લક્ષણ ધરાવે છે (ઘણીવાર આવા અણુઓ માટે સૈદ્ધાંતિક મોડેલોમાં $> 33.3\%$ દર્શાવવામાં આવે છે).
$4$. $Se$ આ અણુમાં સંકરણ માટે $d-$ કક્ષકોનો ઉપયોગ કરતું નથી; તે $sp^3$ સંકરણ પામેલ છે.

(B) જો બધા બંધકોણ સમાન હોય અને બધા બંધની લંબાઈ સમાન હોય તો અણુ નિયમિત ભૂમિતિ ધરાવે છે,જે સામાન્ય રીતે ત્યારે થાય છે જ્યારે મધ્યસ્થ પરમાણુ પર કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pair) ન હોય અને આસપાસના બધા પરમાણુઓ સમાન હોય.
$CH_4$ એ $sp^3$ સંકરણ સાથે સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે અને તેમાં કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી,તેથી તે નિયમિત ભૂમિતિ ધરાવે છે.
$CHCl_3$ માં મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ સાથે અલગ-અલગ પરમાણુઓ ($H$ અને $Cl$) જોડાયેલા છે,જેના કારણે બંધકોણ અને બંધની લંબાઈ અસમાન હોય છે,તેથી તે નિયમિત ભૂમિતિ ધરાવતું નથી.
$SF_4$ એ સલ્ફર પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે $sp^3d$ સંકરણ ધરાવે છે,જે બંધકોણમાં વિકૃતિ (સીસો આકાર) પેદા કરે છે,પરિણામે તે અનિયમિત ભૂમિતિ ધરાવે છે.
તેથી,$CHCl_3$ અને $SF_4$ નિયમિત ભૂમિતિ ધરાવતા નથી.

(A) જ્યારે $KI$ અને $I_2$ પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તેઓ નીચે મુજબ $KI_3$ બનાવે છે:
$KI + I_2 \rightarrow KI_3$
$KI_3$ સ્પીસીઝ $K^+$ અને $I_3^-$ આયનોમાં વિયોજિત થાય છે.
$I_3^-$ આયનમાં મધ્યસ્થ આયોડિન પરમાણુ પાસે $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (lone pairs) અને $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ (bond pairs) હોય છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,તેનું સંકરણ $sp^3d$ છે,જે ત્રિકોણીય દ્વિ-પિરામિડલ ભૂમિતિ દર્શાવે છે.
અહીં $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર હોવાથી,બાકીના $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અક્ષીય સ્થાનો પર ગોઠવાય છે,જેના પરિણામે આકાર રેખીય બને છે.
તેથી,$I_3^-$ આયનનો આકાર રેખીય છે.

(D) કોઈ સ્પીસીઝ સમતલીય છે કે નહીં તે નક્કી કરવા માટે,આપણે $VSEPR$ સિદ્ધાંતના આધારે તેના આણ્વિય ભૂમિતિનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $I_{2}Cl_{6}$: આ અણુ ડાયમર તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને તેનું બંધારણ સમતલીય છે ($I$ પરમાણુઓ પર $sp^{3}d^{2}$ સંકરણ).
$2$. $XeF_{2}$: તેમાં $sp^{3}d$ સંકરણ છે અને વિષુવવૃત્તીય સમતલમાં $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જેના પરિણામે તે રેખીય (સમતલીય) ભૂમિતિ ધરાવે છે.
$3$. $BrF_{4}^{-}$: તેમાં $sp^{3}d^{2}$ સંકરણ છે અને અક્ષીય સ્થાનો પર $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જેના પરિણામે તે ચોરસ સમતલીય ભૂમિતિ ધરાવે છે.
$4$. $XeF_{5}^{-}$: તેમાં $sp^{3}d^{3}$ સંકરણ છે અને અક્ષીય સ્થાનો પર $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જેના પરિણામે તે પંચકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ ધરાવે છે.
તેથી,વિકલ્પ $D$ માંની તમામ સ્પીસીઝ સમતલીય છે,તેથી તે સાચો જવાબ છે.

(C) $I. XeF_5^-$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. $5$ બંધ અને $1$ ઋણ વીજભાર સાથે કુલ $9$ ઇલેક્ટ્રોન થાય. $5$ બંધમાં વપરાય છે,બાકીના $4$ ઇલેક્ટ્રોન એટલે કે $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
$II. BrF_3$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Br$ પાસે $7$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. $3$ બંધમાં વપરાય છે,બાકીના $4$ ઇલેક્ટ્રોન એટલે કે $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
$III. XeF_2$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Xe$ પાસે $8$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. $2$ બંધમાં વપરાય છે,બાકીના $6$ ઇલેક્ટ્રોન એટલે કે $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
$IV. H_3S^{+}$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $S$ પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. $3$ બંધમાં વપરાય છે અને $1$ ધન વીજભારને કારણે ઓછો થાય છે,બાકીના $2$ ઇલેક્ટ્રોન એટલે કે $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
$V. CH_2$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $C$ પાસે $4$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે. $2$ બંધમાં વપરાય છે,બાકીના $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન (રેડિકલ) છે,એટલે કે $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ.
આમ,$XeF_5^-$ અને $BrF_3$ બંનેમાં $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે.

(D) $1$. $B_3N_3H_6$ (બોરાઝીન) બેન્ઝીન જેવું જ સમતલીય છે.
$2$. $C_3N_3(NH_2)_3$ (મેલામાઈન) ટ્રાયઝીન રિંગના રેઝોનન્સને કારણે સમતલીય છે.
$3$. $SO_3$ એ ટ્રાયગોનલ પ્લેનર ભૂમિતિ ($sp^2$ સંકરણ) સાથે સમતલીય છે.
$4$. $C_3N_3(N_3)_3$ (સાયન્યુરિક ટ્રાયઝાઈડ) સંપૂર્ણપણે સપાટ નથી કારણ કે ટ્રાયઝીન રિંગ સાથે જોડાયેલા એઝાઈડ જૂથો $(-N_3)$ અવકાશી અવરોધ (steric hindrance) અને એઝાઈડ જૂથની ભૂમિતિને કારણે રિંગ સાથે એક જ સમતલમાં હોતા નથી.

(C) $1$. $Na_3B_3O_6$ માં $B_3O_6^{3-}$ રીંગ હોય છે જેમાં બોરોન પરમાણુઓ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે,જે રીંગને સમતલીય બનાવે છે.
$2$. $I_2Cl_6$ એ એક સમતલીય અણુ છે જેમાં આયોડિન પરમાણુઓ $sp^3d^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
$3$. શીટ સિલિકેટમાં $SiO_4$ ચતુષ્ફલકીય એકમો દ્વિ-પરિમાણીય શીટમાં જોડાયેલા હોય છે. જોકે વ્યક્તિગત શીટ વિસ્તૃત હોય છે,પરંતુ સિલિકેટ ખનિજોની એકંદર ત્રિ-પરિમાણીય રચના સિલિકોનના ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિને કારણે અસમતલીય હોય છે.
$4$. અકાર્બનિક ગ્રેફાઇટ (બોરોન નાઇટ્રાઇડ) એવા સ્તરો ધરાવે છે જેમાં $B$ અને $N$ બંને $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે,જે દરેક વ્યક્તિગત સ્તરને સમતલીય બનાવે છે.
$5$. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,શીટ સિલિકેટ રચના તેની ત્રિ-પરિમાણીય ગોઠવણીમાં અસમતલીય ગણવામાં આવે છે.

(D) આપેલ સ્પીસીઝનો આકાર નક્કી કરવા માટે,આપણે $VSEPR$ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ:
$1$. $(CN)_2$ (સાયનોજન): બંધારણ $N \equiv C-C \equiv N$ છે. કાર્બન પરમાણુઓ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે,જેના પરિણામે રેખીય ભૂમિતિ મળે છે.
$2$. $OCN^{-}$ (સાયનેટ આયન): બંધારણ $[O=C=N]^{-}$ છે. મધ્યસ્થ કાર્બન પરમાણુ $sp$ સંકરણ ધરાવે છે અને કોઈ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ નથી,જેના પરિણામે રેખીય ભૂમિતિ મળે છે.
$3$. $XeF_2$: મધ્યસ્થ $Xe$ પરમાણુ $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. $VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલના વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર ગોઠવાય છે,જેના પરિણામે રેખીય આણ્વીય ભૂમિતિ મળે છે.
$4$. $S_3^{2-}$ (ટ્રાયસલ્ફાઈડ આયન): મધ્યસ્થ સલ્ફર પરમાણુ $2$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે (કુલ $4$ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ,$sp^3$ સંકરણ). $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની હાજરીને કારણે,આકાર વળેલો (કોણીય) હોય છે,જે $H_2O$ જેવો છે.
તેથી,$S_3^{2-}$ રેખીય નથી.

(B) સાચો જવાબ $(B)$ છે.
ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ ભૂમિતિમાં,ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વિષુવવૃત્તીય અને અક્ષીય સ્થાનોમાં વહેંચાયેલા હોય છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,અપાકર્ષણ ઘટાડવા માટે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મો વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો રોકે છે.
તેથી,ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ ભૂમિતિ ત્રિકોણીય સમતલીય આણ્વિક આકારમાં પરિણમી શકતી નથી,કારણ કે તેના માટે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોને અક્ષીય સ્થાનો પર મૂકવા પડે,જે વધેલા અપાકર્ષણને કારણે ઊર્જાની દ્રષ્ટિએ પ્રતિકૂળ છે.

(NONE) સાચી જોડીઓ નીચે મુજબ છે:
$A$. $SF_4$ માં $sp^3d$ સંકરણ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે સી-સો આકાર આપે છે.
$B$. $BrF_3$ માં $sp^3d$ સંકરણ અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે $T$-આકાર આપે છે.
$C$. $XeF_4$ માં $sp^3d^2$ સંકરણ અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે સમતલીય ચોરસ આકાર આપે છે.
$D$. $ICl_2^-$ માં $sp^3d$ સંકરણ અને $3$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે રેખીય આકાર આપે છે.
આપેલ તમામ વિકલ્પો સાચી જોડીઓ છે,તેથી આપેલી યાદીમાં કોઈ ખોટી જોડી નથી.

(A) કયા અણુમાં તમામ $X-F$ બંધ લંબાઈ સમાન છે તે નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેકની ભૂમિતિ અને સંકરણનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $SOCl_2F_2$: આ અણુ ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ ભૂમિતિ ધરાવે છે જેમાં $S$ મધ્યસ્થ પરમાણુ છે. $S=O$ બંધ અને બે $Cl$ પરમાણુઓ એવી રીતે ગોઠવાયેલા છે કે જેથી બંને $S-F$ બંધ સમાનતાને કારણે સમાન હોય છે,પરિણામે $S-F$ બંધ લંબાઈ સમાન મળે છે.
$2$. $SeF_4$: આ અણુ સી-સો (see-saw) ભૂમિતિ ($sp^3d$ સંકરણ) ધરાવે છે જેમાં એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે. અક્ષીય અને વિષુવવૃત્તીય $Se-F$ બંધની લંબાઈ અલગ-અલગ હોય છે.
$3$. $PBr_2F_3$: આ અણુ ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ ભૂમિતિ ધરાવે છે. $F$ પરમાણુઓ અક્ષીય અને વિષુવવૃત્તીય બંને સ્થાનો પર હોય છે,જેની બંધ લંબાઈ અલગ હોય છે.
$4$. $IF_7$: આ અણુ પંચકોણીય દ્વિપિરામિડલ ભૂમિતિ ધરાવે છે. અક્ષીય અને વિષુવવૃત્તીય $I-F$ બંધની લંબાઈ અલગ-અલગ હોય છે.
તેથી,$SOCl_2F_2$ એ સાચો અણુ છે જેમાં તમામ $S-F$ બંધ સમાન છે.

(C) આપેલ આકૃતિ પરથી,બંધ લંબાઈઓ છે:
$a = 1.577 \ \mathring{A}, b = 1.534 \ \mathring{A}, c = 1.612 \ \mathring{A}, d = 1.543 \ \mathring{A}, e = 1.643 \ \mathring{A}, f = 1.553 \ \mathring{A}, g = 2.19 \ \mathring{A}, h = 2.04 \ \mathring{A}$.
કિંમતોની સરખામણી કરતા:
$g (2.19) > h (2.04) > e (1.643) > c (1.612) > a (1.577) > f (1.553) > d (1.543) > b (1.534)$.
વિકલ્પો તપાસતા:
$A$. $g (2.19) > a (1.577) > d (1.543) > b (1.534)$ (સાચો ક્રમ)
$B$. $g (2.19) > e (1.643) > f (1.553) > b (1.534)$ (સાચો ક્રમ)
$C$. $f (1.553) > d (1.543) > a (1.577) > b (1.534)$ (ખોટો ક્રમ,કારણ કે $a > f$)
$D$. $c (1.612) > f (1.553) > d (1.543) > b (1.534)$ (સાચો ક્રમ)
આમ,વિકલ્પ $C$ ખોટો ક્રમ છે.

(C) બેન્ટના નિયમ મુજબ,બંધકોણ એ બંધ બનાવતી સંકર કક્ષકોના $p$-લક્ષણના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$(I) \ SF_4$: અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ ભૂમિતિમાં વિષુવવૃત્તીય સ્થાન રોકે છે. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેના અપાકર્ષણને કારણે વિષુવવૃત્તીય $FSF$ બંધકોણ ઘટીને આશરે $101^{\circ}$ થાય છે.
$(II) \ OSF_4$: વધુ વિદ્યુતઋણ ઓક્સિજન પરમાણુ સલ્ફર સાથે દ્વિબંધથી જોડાયેલ છે. બેન્ટના નિયમ મુજબ,દ્વિબંધ વધુ $s$-લક્ષણ ધરાવતી કક્ષક પસંદ કરે છે,જેનાથી $S-F$ બંધ માટે વધુ $p$-લક્ષણ બાકી રહે છે. આથી $SF_4$ ની સરખામણીમાં બંધકોણ નાનો થાય છે.
$(III) \ H_2CSF_4$: $CH_2$ સમૂહ દ્વિબંધ દ્વારા જોડાયેલ છે. આ સમૂહની હાજરી સંકરણને અસર કરે છે,જેના પરિણામે વિષુવવૃત્તીય $FSF$ બંધકોણ આશરે $97^{\circ}$ થાય છે.
આમ,સાચો ક્રમ $(I) > (II) > (III)$ છે.

(C) બંધકોણ નક્કી કરવા માટે,આપણે સંકરણ,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને મધ્યસ્થ તથા આસપાસના પરમાણુઓની વિદ્યુતઋણતાને ધ્યાનમાં લઈએ છીએ.
$1$. વિકલ્પ $A$ માટે: $OCl_2$ $(111^{\circ})$,$SF_2$ $(103^{\circ})$,$AsH_3$ $(92^{\circ})$,$H_2Se$ $(91^{\circ})$. આ ક્રમ સાચો છે.
$2$. વિકલ્પ $B$ માટે: $NH_3$ $(107^{\circ})$,$PF_3$ $(96^{\circ})$,$PH_3$ $(93^{\circ})$,$H_2S$ $(92^{\circ})$. આ ક્રમ સાચો છે.
$3$. વિકલ્પ $C$ માટે: આ તમામ સ્પીસીઝ ($XeO_4$,$ClO^{-}_4$,$SO^{2-}_4$,$CF_4$) $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે. આદર્શ સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિમાં,બંધકોણ $109^{\circ} 28'$ હોય છે. બધાની ભૂમિતિ સમાન હોવાથી,તેમના બંધકોણ સમાન છે. તેથી,$XeO_4 > ClO^{-}_4 > SO^{2-}_4 > CF_4$ ક્રમ ખોટો છે કારણ કે તે બધા સમાન છે.
આમ,વિકલ્પ $C$ ખોટો ક્રમ દર્શાવે છે.

(D) $1$. $SSF_2$ માં,ફ્લોરિન સાથે જોડાયેલા સલ્ફર પરમાણુ પાસે એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જેના પરિણામે બંધકોણ $\angle FSF < 109^{\circ}28'$ હોય છે.
$2$. $SF_6$ માં,ભૂમિતિ અષ્ટફલકીય છે અને બંધકોણ $\angle FSF = 90^{\circ}$ છે.
$3$. $SF_2$ માં,સલ્ફર પરમાણુ પાસે બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જેના પરિણામે બંધકોણ $\angle FSF < 109^{\circ}28'$ હોય છે.
$4$. $F_3SSF$ માં,ત્રણ ફ્લોરિન પરમાણુઓ અને એક સલ્ફર પરમાણુ સાથે જોડાયેલા સલ્ફર પરમાણુ પાસે એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે,જે નોંધપાત્ર અપાકર્ષણ પેદા કરે છે,જેના કારણે બંધકોણ $\angle FSF < 90^{\circ}$ થાય છે.
$5$. બધાની સરખામણી કરતા,ન્યૂનતમ $\angle FSF$ બંધકોણ $F_3SSF$ માં જોવા મળે છે.

(B) આપેલા અણુઓ માટે બંધકોણ નીચે મુજબ છે:
$OF_2$: $103^\circ$
$H_2O$: $104.5^\circ$
$Cl_2O$: $111^\circ$
$ClO_2$: $117.5^\circ$
$OF_2$,$H_2O$,અને $Cl_2O$ માં,મધ્યસ્થ ઓક્સિજન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે. જેમ આસપાસના પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા વધે તેમ બંધકોણ ઘટે છે.
$Cl_2O$ માં ક્લોરિન પરમાણુઓના કદ મોટા હોવાને કારણે તેમાં $H_2O$ અને $OF_2$ કરતા બંધકોણ વધારે હોય છે.
$ClO_2$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના અલગ છે,જેના કારણે તેનો બંધકોણ અન્ય કરતા વધારે હોય છે.
આમ,બંધકોણનો વધતો ક્રમ: $OF_2 < H_2O < Cl_2O < ClO_2$ છે.

(D) $\text{બંધકોણ નક્કી કરવા માટે, આપણે મધ્યસ્થ નાઈટ્રોજન પરમાણુ પરનું સંકરણ અને અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા જોઈએ છીએ:}$
$1$. $NO^{+}_{2}$: $\text{મધ્યસ્થ } N \text{ પરમાણુ } sp \text{ સંકરણ ધરાવે છે અને } 0 \text{ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. આકાર રેખીય છે, તેથી બંધકોણ } 180^{\circ} \text{ છે.}$
$2$. $NO_{2}$: $\text{મધ્યસ્થ } N \text{ પરમાણુ } sp^{2} \text{ સંકરણ ધરાવે છે અને } 1 \text{ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનને કારણે, બંધકોણ } 120^{\circ} \text{ થી થોડો ઓછો હોય છે.}$
$3$. $NO^{-}_{2}$: $\text{મધ્યસ્થ } N \text{ પરમાણુ } sp^{2} \text{ સંકરણ ધરાવે છે અને } 1 \text{ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે. અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ-બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ વચ્ચેના અપાકર્ષણને કારણે બંધકોણ ઘટીને આશરે } 115^{\circ} \text{ થાય છે.}$
$\text{આમ, સાચો ક્રમ } NO^{+}_{2} > NO_{2} > NO^{-}_{2} \text{ છે.}$

(D) $PF_3$ અને $PCl_3$ બંનેમાં મધ્યસ્થ $P$ પરમાણુ પર એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને ત્રણ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોય છે.
$VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,બંધકોણ આસપાસના પરમાણુઓની વિદ્યુતઋણતા પર આધાર રાખે છે.
જેમ આસપાસના પરમાણુની વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે $(Cl < F)$,તેમ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ મધ્યસ્થ પરમાણુથી દૂર જાય છે,જેનાથી તેમની વચ્ચેનું અપાકર્ષણ ઘટે છે.
જોકે,$PCl_3$ માં $Cl$ પરમાણુનું કદ મોટું હોવાથી વધુ અવકાશીય અપાકર્ષણ (steric repulsion) ઉદભવે છે,જે $PF_3$ ની સરખામણીમાં બંધકોણમાં વધારો કરે છે.
આમ,બંધકોણનો ક્રમ $PCl_3 > PF_3$ છે.

(C) $VSEPR$ સિદ્ધાંત મુજબ,બંધકોણ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મની સંખ્યા $(n)$ અને અણુના ભૂમિતિ પર આધાર રાખે છે.
$n=0$ ($AX_2$,રેખીય) માટે,ખૂણો $180^{\circ}$ છે.
$n=1$ ($AX_2L$,વળેલું) માટે,ખૂણો $120^{\circ}$ કરતા ઓછો છે.
$n=2$ ($AX_2L_2$,વળેલું) માટે,ખૂણો $109.5^{\circ}$ કરતા ઓછો છે.
$n=3$ ($AX_2L_3$,રેખીય) માટે,અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ ભૂમિતિની વિષુવવૃત્તીય સ્થિતિમાં ગોઠવાય છે,જેના પરિણામે $X-A-X$ બંધકોણ $180^{\circ}$ મળે છે.
આમ,આ ચોક્કસ શ્રેણીમાં $n=3$ માટે બંધકોણ મહત્તમ છે.

(B) $1$. $N(SiH_3)_3$ માં,$N$ પરના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું $Si$ ની ખાલી $d$-કક્ષકોમાં દાન થાય છે ($p\pi-d\pi$ બેક બોન્ડિંગ). આનાથી $N$ પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ પામે છે,જેના પરિણામે સમતલીય ભૂમિતિ મળે છે.
$2$. $Me_3N$ (ટ્રાયમિથાઈલ એમાઈન) માં,કોઈ બેક બોન્ડિંગ હોતું નથી. $N$ પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને એક અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે,જેના પરિણામે પિરામિડલ ભૂમિતિ મળે છે.
$3$. $(SiH_3)_3P$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ $P$ એ $N$ કરતા મોટો છે. $P$ ના અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $Si$ ની ખાલી $d$-કક્ષકો વચ્ચે ઉર્જાનો તફાવત વધારે હોવાથી,બેક બોન્ડિંગ નહિવત છે. તેથી,તે પિરામિડલ ભૂમિતિ જાળવી રાખે છે.

(D) Trisilyamine $(SiH_3)_3N$ માં,નાઇટ્રોજન પરમાણુ પરના ઇલેક્ટ્રોનની અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ $p\pi-d\pi$ બેક-બોન્ડિંગ દ્વારા સિલિકોન પરમાણુઓની ખાલી $d$-કક્ષકોમાં દાન કરવામાં આવે છે.
આ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મના વિસ્થાનિકરણને કારણે નાઇટ્રોજન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે,જેના પરિણામે તે ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ ધરાવે છે.
આ બેક-બોન્ડિંગને કારણે,ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ દાન માટે ઉપલબ્ધ હોતું નથી,જે આ અણુને અત્યંત નિર્બળ બેઝિક બનાવે છે.

(D) પરઝેનેટ આયન $(XeO_6^{4-})$ માં મધ્યસ્થ $Xe$ પરમાણુ $6$ ઓક્સિજન પરમાણુઓથી ઘેરાયેલું છે.
તેનું સંકરણ $sp^3d^2$ છે,જે અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે.
અષ્ટફલકીય ભૂમિતિમાં,બધા $Xe-O$ બંધની લંબાઈ સમાન હોય છે અને બંધકોણ $90^{\circ}$ અને $180^{\circ}$ હોય છે.
ભૂમિતિ સંપૂર્ણપણે સંમિત હોવાથી,તે અધ્રુવીય સ્પીસીઝ છે.
તેની ઉચ્ચ સંમિતિને કારણે,વિકલ્પ $D$ સૌથી સચોટ વિધાન છે.

(A) $BCl_3$ માં,બોરોન પરમાણુ $sp^2$ સંકરણ ધરાવે છે અને તેમાં કોઈ લોન પેર હોતી નથી,જેના પરિણામે તે ત્રિકોણીય સમતલીય ભૂમિતિ ધરાવે છે.
$NCl_3$ માં,નાઇટ્રોજન પરમાણુ $sp^3$ સંકરણ ધરાવે છે અને તેમાં એક લોન પેર ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,જે અપાકર્ષણ પેદા કરે છે અને પિરામિડલ ભૂમિતિ બનાવે છે.