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VSEPR Theory Questions in Hindi
Class 11 Chemistry · Chemical Bonding and Molecular Structure · VSEPR Theory
702+
Questions
Hindi
Language
100%
With Solutions
Showing 50 of 702 questions in Hindi
351
MediumMCQ
$O_2F_2$ अणु की आकृति निम्नलिखित में से किसके समान है?
A
$C_2F_2$
B
$H_2O_2$
C
$H_2F_2$
D
$C_2H_2$
Solution
(B) $O_2F_2$ अणु की संरचना $H_2O_2$ (हाइड्रोजन पेरोक्साइड) के समान 'ओपन-बुक' (खुली किताब) जैसी होती है।
दोनों अणुओं में,केंद्रीय परमाणु ($O_2F_2$ में ऑक्सीजन और $H_2O_2$ में ऑक्सीजन) $sp^3$ संकरित होते हैं।
ऑक्सीजन परमाणुओं पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) की उपस्थिति के कारण,दोनों अणु एक गैर-समतलीय,द्वितल (dihedral) कोण संरचना प्रदर्शित करते हैं जिसे 'ओपन-बुक' ज्यामिति कहा जाता है।
दोनों अणुओं में,केंद्रीय परमाणु ($O_2F_2$ में ऑक्सीजन और $H_2O_2$ में ऑक्सीजन) $sp^3$ संकरित होते हैं।
ऑक्सीजन परमाणुओं पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) की उपस्थिति के कारण,दोनों अणु एक गैर-समतलीय,द्वितल (dihedral) कोण संरचना प्रदर्शित करते हैं जिसे 'ओपन-बुक' ज्यामिति कहा जाता है।
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DifficultMCQ
$BrF_3$ अणु में,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $(lp)$ को ........................ कम करने के लिए भूमध्यरेखीय स्थितियों पर व्यवस्थित किया जाता है।
A
केवल $lp - lp$ प्रतिकर्षण
B
केवल $lp - bp$ प्रतिकर्षण
C
केवल $bp - bp$ प्रतिकर्षण
D
$lp - lp$ प्रतिकर्षण और $lp - bp$ प्रतिकर्षण
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DifficultMCQ
निम्नलिखित में से किस युग्म की प्रजातियाँ समसंरचनात्मक (isostructural) नहीं हैं?
A
$PF^{-}_6$ और $SF_6$
B
$SiF_4$ और $SF_4$
C
$IO^{-}_3$ और $XeO_3$
D
$BH^{-}_4$ और $NH^{+}_4$
Solution
(B) यह निर्धारित करने के लिए कि प्रजातियाँ समसंरचनात्मक हैं या नहीं,हम उनके संकरण और ज्यामिति की जाँच करते हैं:
$1$. $PF^{-}_6$ ($sp^3d^2$,अष्टफलकीय) और $SF_6$ ($sp^3d^2$,अष्टफलकीय) समसंरचनात्मक हैं।
$2$. $SiF_4$ ($sp^3$,चतुष्फलकीय) और $SF_4$ ($sp^3d$,सी-सॉ आकार) समसंरचनात्मक नहीं हैं।
$3$. $IO^{-}_3$ ($sp^3$,पिरामिडीय) और $XeO_3$ ($sp^3$,पिरामिडीय) समसंरचनात्मक हैं।
$4$. $BH^{-}_4$ ($sp^3$,चतुष्फलकीय) और $NH^{+}_4$ ($sp^3$,चतुष्फलकीय) समसंरचनात्मक हैं।
अतः,$SiF_4$ और $SF_4$ का युग्म समसंरचनात्मक नहीं है।
$1$. $PF^{-}_6$ ($sp^3d^2$,अष्टफलकीय) और $SF_6$ ($sp^3d^2$,अष्टफलकीय) समसंरचनात्मक हैं।
$2$. $SiF_4$ ($sp^3$,चतुष्फलकीय) और $SF_4$ ($sp^3d$,सी-सॉ आकार) समसंरचनात्मक नहीं हैं।
$3$. $IO^{-}_3$ ($sp^3$,पिरामिडीय) और $XeO_3$ ($sp^3$,पिरामिडीय) समसंरचनात्मक हैं।
$4$. $BH^{-}_4$ ($sp^3$,चतुष्फलकीय) और $NH^{+}_4$ ($sp^3$,चतुष्फलकीय) समसंरचनात्मक हैं।
अतः,$SiF_4$ और $SF_4$ का युग्म समसंरचनात्मक नहीं है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा अणु रैखिक है?
A
$BeCl_2$
B
$H_2O$
C
$SO_2$
D
$CH_4$
Solution
(A) अणुओं की आकृति निर्धारित करने के लिए,हम उनके संकरण (hybridization) और $VSEPR$ सिद्धांत को देखते हैं:
$1$. $BeCl_2$: बेरिलियम के पास $2$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह क्लोरीन परमाणुओं के साथ दो बंध बनाता है। इसका संकरण $sp$ है,जिसके परिणामस्वरूप $180^{\circ}$ के बंध कोण के साथ रैखिक ज्यामिति प्राप्त होती है।
$2$. $H_2O$: ऑक्सीजन के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह हाइड्रोजन के साथ दो बंध बनाता है और इसके पास दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं। इसका संकरण $sp^3$ है,जिसके परिणामस्वरूप मुड़ी हुई या $V$-आकार की ज्यामिति प्राप्त होती है।
$3$. $SO_2$: सल्फर के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह ऑक्सीजन के साथ दो द्वि-बंध बनाता है और इसके पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है। इसका संकरण $sp^2$ है,जिसके परिणामस्वरूप मुड़ी हुई आकृति प्राप्त होती है।
$4$. $CH_4$: कार्बन के पास $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह हाइड्रोजन के साथ चार बंध बनाता है। इसका संकरण $sp^3$ है,जिसके परिणामस्वरूप चतुष्फलकीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
अतः,$BeCl_2$ रैखिक अणु है।
$1$. $BeCl_2$: बेरिलियम के पास $2$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह क्लोरीन परमाणुओं के साथ दो बंध बनाता है। इसका संकरण $sp$ है,जिसके परिणामस्वरूप $180^{\circ}$ के बंध कोण के साथ रैखिक ज्यामिति प्राप्त होती है।
$2$. $H_2O$: ऑक्सीजन के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह हाइड्रोजन के साथ दो बंध बनाता है और इसके पास दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं। इसका संकरण $sp^3$ है,जिसके परिणामस्वरूप मुड़ी हुई या $V$-आकार की ज्यामिति प्राप्त होती है।
$3$. $SO_2$: सल्फर के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह ऑक्सीजन के साथ दो द्वि-बंध बनाता है और इसके पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है। इसका संकरण $sp^2$ है,जिसके परिणामस्वरूप मुड़ी हुई आकृति प्राप्त होती है।
$4$. $CH_4$: कार्बन के पास $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह हाइड्रोजन के साथ चार बंध बनाता है। इसका संकरण $sp^3$ है,जिसके परिणामस्वरूप चतुष्फलकीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
अतः,$BeCl_2$ रैखिक अणु है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा युग्म समसंरचनात्मक (isostructural) है?
A
$XeF_2, IF_2^-$
B
$NH_3, BF_3$
C
$CO_3^{2-}, SO_3^{2-}$
D
$PCl_5, ICl_5$
Solution
(A) समसंरचनात्मक होने के लिए,अणुओं का संकरण और ज्यामिति समान होनी चाहिए।
$1$. $XeF_2$: $Xe$ में $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। स्टेरिक संख्या $= 2 + (8-2)/2 = 5$ ($sp^3d$ संकरण)। इसमें $3$ एकाकी युग्म और $2$ बंध युग्म होते हैं,जिससे यह रैखिक आकार का होता है।
$IF_2^-$: $I$ में $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन $+ 1$ (ऋण आवेश) $= 8$। स्टेरिक संख्या $= 2 + (8-2)/2 = 5$ ($sp^3d$ संकरण)। इसमें $3$ एकाकी युग्म और $2$ बंध युग्म होते हैं,जिससे यह रैखिक आकार का होता है।
चूंकि दोनों का संकरण $(sp^3d)$ और ज्यामिति (रैखिक) समान है,इसलिए वे समसंरचनात्मक हैं।
$2$. $NH_3$ पिरामिडल $(sp^3)$ है,जबकि $BF_3$ त्रिकोणीय समतलीय $(sp^2)$ है।
$3$. $CO_3^{2-}$ त्रिकोणीय समतलीय $(sp^2)$ है,जबकि $SO_3^{2-}$ पिरामिडल $(sp^3)$ है।
$4$. $PCl_5$ त्रिकोणीय द्विपिरामिडल $(sp^3d)$ है,जबकि $ICl_5$ वर्गाकार पिरामिडल $(sp^3d^2)$ है।
$1$. $XeF_2$: $Xe$ में $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। स्टेरिक संख्या $= 2 + (8-2)/2 = 5$ ($sp^3d$ संकरण)। इसमें $3$ एकाकी युग्म और $2$ बंध युग्म होते हैं,जिससे यह रैखिक आकार का होता है।
$IF_2^-$: $I$ में $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन $+ 1$ (ऋण आवेश) $= 8$। स्टेरिक संख्या $= 2 + (8-2)/2 = 5$ ($sp^3d$ संकरण)। इसमें $3$ एकाकी युग्म और $2$ बंध युग्म होते हैं,जिससे यह रैखिक आकार का होता है।
चूंकि दोनों का संकरण $(sp^3d)$ और ज्यामिति (रैखिक) समान है,इसलिए वे समसंरचनात्मक हैं।
$2$. $NH_3$ पिरामिडल $(sp^3)$ है,जबकि $BF_3$ त्रिकोणीय समतलीय $(sp^2)$ है।
$3$. $CO_3^{2-}$ त्रिकोणीय समतलीय $(sp^2)$ है,जबकि $SO_3^{2-}$ पिरामिडल $(sp^3)$ है।
$4$. $PCl_5$ त्रिकोणीय द्विपिरामिडल $(sp^3d)$ है,जबकि $ICl_5$ वर्गाकार पिरामिडल $(sp^3d^2)$ है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा रेखीय नहीं है?
A
$I^{-}_3$
B
$CO_2$
C
$ClO^{-}_2$
D
इनमें से कोई नहीं
Solution
(C) ज्यामिति निर्धारित करने के लिए,हम $VSEPR$ सिद्धांत का उपयोग करते हैं:
$1$. $I^{-}_3$: केंद्रीय $I$ परमाणु में $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) और $2$ आबंध युग्म (bond pairs) होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3d$ संकरण और रेखीय ज्यामिति होती है।
$2$. $CO_2$: केंद्रीय $C$ परमाणु में $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और $2$ आबंध युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp$ संकरण और रेखीय ज्यामिति होती है।
$3$. $ClO^{-}_2$: केंद्रीय $Cl$ परमाणु में $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और $2$ आबंध युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3$ संकरण और मुड़ी हुई (कोणीय) ज्यामिति होती है।
अतः,$ClO^{-}_2$ रेखीय नहीं है।
$1$. $I^{-}_3$: केंद्रीय $I$ परमाणु में $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) और $2$ आबंध युग्म (bond pairs) होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3d$ संकरण और रेखीय ज्यामिति होती है।
$2$. $CO_2$: केंद्रीय $C$ परमाणु में $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और $2$ आबंध युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp$ संकरण और रेखीय ज्यामिति होती है।
$3$. $ClO^{-}_2$: केंद्रीय $Cl$ परमाणु में $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और $2$ आबंध युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3$ संकरण और मुड़ी हुई (कोणीय) ज्यामिति होती है।
अतः,$ClO^{-}_2$ रेखीय नहीं है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा अणु गैर-रेखीय (non-linear) है?
A
$BeCl_2$
B
$CS_2$
C
$CO_2$
D
$SO_2$
Solution
(D) अणु की आकृति निर्धारित करने के लिए,हम केंद्रीय परमाणु के चारों ओर बंधित युग्मों और एकाकी युग्मों (lone pairs) की संख्या के आधार पर $VSEPR$ सिद्धांत का उपयोग करते हैं।
$1$. $BeCl_2$: केंद्रीय $Be$ परमाणु में $2$ बंधित युग्म और $0$ एकाकी युग्म होते हैं। इसकी ज्यामिति रेखीय $(180^\circ)$ होती है।
$2$. $CS_2$: केंद्रीय $C$ परमाणु में $2$ द्वि-आबंध (बंधित युग्म) और $0$ एकाकी युग्म होते हैं। इसकी ज्यामिति रेखीय $(180^\circ)$ होती है।
$3$. $CO_2$: केंद्रीय $C$ परमाणु में $2$ द्वि-आबंध (बंधित युग्म) और $0$ एकाकी युग्म होते हैं। इसकी ज्यामिति रेखीय $(180^\circ)$ होती है।
$4$. $SO_2$: केंद्रीय $S$ परमाणु में $2$ बंधित युग्म और $1$ एकाकी युग्म होता है। एकाकी युग्म की उपस्थिति के कारण,अणु का आकार मुड़ा हुआ या गैर-रेखीय होता है।
$1$. $BeCl_2$: केंद्रीय $Be$ परमाणु में $2$ बंधित युग्म और $0$ एकाकी युग्म होते हैं। इसकी ज्यामिति रेखीय $(180^\circ)$ होती है।
$2$. $CS_2$: केंद्रीय $C$ परमाणु में $2$ द्वि-आबंध (बंधित युग्म) और $0$ एकाकी युग्म होते हैं। इसकी ज्यामिति रेखीय $(180^\circ)$ होती है।
$3$. $CO_2$: केंद्रीय $C$ परमाणु में $2$ द्वि-आबंध (बंधित युग्म) और $0$ एकाकी युग्म होते हैं। इसकी ज्यामिति रेखीय $(180^\circ)$ होती है।
$4$. $SO_2$: केंद्रीय $S$ परमाणु में $2$ बंधित युग्म और $1$ एकाकी युग्म होता है। एकाकी युग्म की उपस्थिति के कारण,अणु का आकार मुड़ा हुआ या गैर-रेखीय होता है।
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DifficultMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा समसंरचनात्मक (isostructural) प्रजातियों के युग्म को दर्शाता है?
A
$[NF_3, NO_3^-]$ और $[BF_3, H_3O^+]$
B
$[NF_3, NH_3]$ और $[NO_3^-, BF_3]$
C
$[NF_3, BF_3]$ और $[NO_3^-, H_3O^+]$
D
$[NF_3, H_3O^+]$ और $[NF_3, BF_3]$
Solution
(B) समसंरचनात्मक प्रजातियाँ वे होती हैं जिनका आकार और केंद्रीय परमाणु का संकरण समान होता है।
$NF_3$ और $NH_3$ दोनों में $sp^3$ संकरण होता है और एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है,जिसके परिणामस्वरूप पिरामिडीय आकार प्राप्त होता है।
$NO_3^-$ और $BF_3$ दोनों में $sp^2$ संकरण होता है और कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है,जिसके परिणामस्वरूप त्रिकोणीय समतलीय आकार प्राप्त होता है।
अतः,$[NF_3, NH_3]$ और $[NO_3^-, BF_3]$ का युग्म समसंरचनात्मक प्रजातियों को दर्शाता है।
$NF_3$ और $NH_3$ दोनों में $sp^3$ संकरण होता है और एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है,जिसके परिणामस्वरूप पिरामिडीय आकार प्राप्त होता है।
$NO_3^-$ और $BF_3$ दोनों में $sp^2$ संकरण होता है और कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है,जिसके परिणामस्वरूप त्रिकोणीय समतलीय आकार प्राप्त होता है।
अतः,$[NF_3, NH_3]$ और $[NO_3^-, BF_3]$ का युग्म समसंरचनात्मक प्रजातियों को दर्शाता है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सी प्रजातियां समतलीय (planar) हैं?
A
$I_3^{-}, XeF_2, ClF_3$
B
$H_2O, OCl^{-}, ICl_2^{+}$
C
$XeF_3^{+}, XeF_4, BF_3$
D
सभी सही हैं
Solution
(D) $VSEPR$ सिद्धांत के आधार पर आणविक ज्यामिति की जांच करने पर:
$1$. $I_3^{-}$: $sp^3d$ संकरण,रैखिक ज्यामिति (समतलीय)।
$2$. $XeF_2$: $sp^3d$ संकरण,रैखिक ज्यामिति (समतलीय)।
$3$. $ClF_3$: $sp^3d$ संकरण,$T$-आकार की ज्यामिति (समतलीय)।
$4$. $H_2O$: $sp^3$ संकरण,कोणीय ज्यामिति (समतलीय)।
$5$. $OCl^{-}$: $sp^3$ संकरण,कोणीय ज्यामिति (समतलीय)।
$6$. $ICl_2^{+}$: $sp^3$ संकरण,कोणीय ज्यामिति (समतलीय)।
$7$. $XeF_3^{+}$: $sp^3d^2$ संकरण,$T$-आकार की ज्यामिति (समतलीय)।
$8$. $XeF_4$: $sp^3d^2$ संकरण,वर्ग समतलीय ज्यामिति (समतलीय)।
$9$. $BF_3$: $sp^2$ संकरण,त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति (समतलीय)।
चूंकि सभी सूचीबद्ध प्रजातियां समतलीय हैं,इसलिए सही विकल्प $D$ है।
$1$. $I_3^{-}$: $sp^3d$ संकरण,रैखिक ज्यामिति (समतलीय)।
$2$. $XeF_2$: $sp^3d$ संकरण,रैखिक ज्यामिति (समतलीय)।
$3$. $ClF_3$: $sp^3d$ संकरण,$T$-आकार की ज्यामिति (समतलीय)।
$4$. $H_2O$: $sp^3$ संकरण,कोणीय ज्यामिति (समतलीय)।
$5$. $OCl^{-}$: $sp^3$ संकरण,कोणीय ज्यामिति (समतलीय)।
$6$. $ICl_2^{+}$: $sp^3$ संकरण,कोणीय ज्यामिति (समतलीय)।
$7$. $XeF_3^{+}$: $sp^3d^2$ संकरण,$T$-आकार की ज्यामिति (समतलीय)।
$8$. $XeF_4$: $sp^3d^2$ संकरण,वर्ग समतलीय ज्यामिति (समतलीय)।
$9$. $BF_3$: $sp^2$ संकरण,त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति (समतलीय)।
चूंकि सभी सूचीबद्ध प्रजातियां समतलीय हैं,इसलिए सही विकल्प $D$ है।
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MediumMCQ
किस अणु की ज्यामिति त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय (trigonal bipyramidal) होती है?
A
$PF_5$
B
$PCl_3$
C
$NCl_3$
D
$BCl_3$
Solution
(A) $PF_5$ में केंद्रीय फास्फोरस परमाणु $5$ फ्लोरीन परमाणुओं से जुड़ा होता है और केंद्रीय परमाणु पर कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) नहीं होता है।
इसके परिणामस्वरूप $sp^3d$ संकरण होता है,जो त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय ज्यामिति को दर्शाता है।
इसके परिणामस्वरूप $sp^3d$ संकरण होता है,जो त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय ज्यामिति को दर्शाता है।
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MediumMCQ
List-$I$ को List-$II$ के साथ सुमेलित कीजिए और सही उत्तर चुनिए:
| List-$I$ (प्रजाति) | List-$II$ ($O-N-O$ कोण) |
| $A$. $NO_2^+$ | $1$. $180^{\circ}$ |
| $B$. $NO_2$ | $2$. $132^{\circ}$ |
| $C$. $NO_2^-$ | $3$. $115^{\circ}$ |
| $D$. $NO_3^-$ | $4$. $120^{\circ}$ |
A
$A-1, B-2, C-3, D-4$
B
$A-1, B-2, C-4, D-3$
C
$A-2, B-1, C-3, D-4$
D
$A-1, B-3, C-2, D-4$
Solution
(A) $NO_2^+$: $sp$ संकरण,रेखीय ज्यामिति,बंध कोण = $180^{\circ}$.
$NO_2$: बेंट ज्यामिति,बंध कोण = $132^{\circ}$.
$NO_2^-$: $sp^2$ संकरण,बेंट ज्यामिति,एकाकी युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण के कारण बंध कोण $\approx 115^{\circ}$.
$NO_3^-$: $sp^2$ संकरण,त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति,बंध कोण = $120^{\circ}$.
अतः,सही मिलान $A-1, B-2, C-3, D-4$ है.
$NO_2$: बेंट ज्यामिति,बंध कोण = $132^{\circ}$.
$NO_2^-$: $sp^2$ संकरण,बेंट ज्यामिति,एकाकी युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण के कारण बंध कोण $\approx 115^{\circ}$.
$NO_3^-$: $sp^2$ संकरण,त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति,बंध कोण = $120^{\circ}$.
अतः,सही मिलान $A-1, B-2, C-3, D-4$ है.
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से किसका आकार समान है?
$(i)$ $ICl_2^-$
$(ii)$ $SO_2$
$(iii)$ $SnCl_2$
$(iv)$ $XeF_2$
$(i)$ $ICl_2^-$
$(ii)$ $SO_2$
$(iii)$ $SnCl_2$
$(iv)$ $XeF_2$
A
$(i)$ और $(ii)$
B
$(ii)$ और $(iv)$
C
$(i)$ और $(iv)$
D
$(i)$ और $(iii)$
Solution
(C) आकार निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक प्रजाति के लिए संकरण और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) की संख्या की गणना करते हैं:
$(i)$ $ICl_2^-$: केंद्रीय परमाणु $I$ के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन + $2$ ($Cl$ से) + $1$ (ऋण आवेश) = $10$ इलेक्ट्रॉन हैं। संकरण $sp^3d$ है और भूमध्यरेखीय स्थिति पर $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं। आकार रैखिक है।
$(ii)$ $SO_2$: केंद्रीय परमाणु $S$ के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। संकरण $sp^2$ है और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है। आकार मुड़ा हुआ ($V$-आकार) है।
$(iii)$ $SnCl_2$: केंद्रीय परमाणु $Sn$ के पास $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। संकरण $sp^2$ है और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है। आकार मुड़ा हुआ ($V$-आकार) है।
$(iv)$ $XeF_2$: केंद्रीय परमाणु $Xe$ के पास $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन + $2$ ($F$ से) = $10$ इलेक्ट्रॉन हैं। संकरण $sp^3d$ है और भूमध्यरेखीय स्थिति पर $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं। आकार रैखिक है।
$ICl_2^-$ और $XeF_2$ दोनों का आकार रैखिक है,जबकि $SO_2$ और $SnCl_2$ का आकार मुड़ा हुआ है। इसलिए,$(i)$ और $(iv)$ का आकार समान है।
$(i)$ $ICl_2^-$: केंद्रीय परमाणु $I$ के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन + $2$ ($Cl$ से) + $1$ (ऋण आवेश) = $10$ इलेक्ट्रॉन हैं। संकरण $sp^3d$ है और भूमध्यरेखीय स्थिति पर $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं। आकार रैखिक है।
$(ii)$ $SO_2$: केंद्रीय परमाणु $S$ के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। संकरण $sp^2$ है और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है। आकार मुड़ा हुआ ($V$-आकार) है।
$(iii)$ $SnCl_2$: केंद्रीय परमाणु $Sn$ के पास $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। संकरण $sp^2$ है और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है। आकार मुड़ा हुआ ($V$-आकार) है।
$(iv)$ $XeF_2$: केंद्रीय परमाणु $Xe$ के पास $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन + $2$ ($F$ से) = $10$ इलेक्ट्रॉन हैं। संकरण $sp^3d$ है और भूमध्यरेखीय स्थिति पर $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं। आकार रैखिक है।
$ICl_2^-$ और $XeF_2$ दोनों का आकार रैखिक है,जबकि $SO_2$ और $SnCl_2$ का आकार मुड़ा हुआ है। इसलिए,$(i)$ और $(iv)$ का आकार समान है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से यौगिकों का कौन सा युग्म आइसोस्ट्रक्चरल (समान संरचना वाला) है?
A
$CO_2$ और $SO_2$
B
$SiF_4$ और $SF_4$
C
$XeF_2$ और $I_3^-$
D
$SF_6$ और $XeF_6$
Solution
(C) आइसोस्ट्रक्चरल होने के लिए,अणुओं का संकरण और ज्यामिति समान होनी चाहिए।
$XeF_2$ में $sp^3d$ संकरण होता है जिसमें $2$ बॉन्ड पेयर और $3$ लोन पेयर होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप रैखिक ज्यामिति प्राप्त होती है।
$I_3^-$ में भी $sp^3d$ संकरण होता है जिसमें $2$ बॉन्ड पेयर और $3$ लोन पेयर होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप रैखिक ज्यामिति प्राप्त होती है।
इसलिए,$XeF_2$ और $I_3^-$ आइसोस्ट्रक्चरल हैं।
$XeF_2$ में $sp^3d$ संकरण होता है जिसमें $2$ बॉन्ड पेयर और $3$ लोन पेयर होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप रैखिक ज्यामिति प्राप्त होती है।
$I_3^-$ में भी $sp^3d$ संकरण होता है जिसमें $2$ बॉन्ड पेयर और $3$ लोन पेयर होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप रैखिक ज्यामिति प्राप्त होती है।
इसलिए,$XeF_2$ और $I_3^-$ आइसोस्ट्रक्चरल हैं।
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DifficultMCQ
निम्नलिखित में से किन अणुओं की ज्यामिति विकृत (distorted) होती है?
A
$XeF_2, XeF_4, XeO_3$
B
$XeOF_2, XeO_3, XeF_2$
C
$NH_3, SO_2, H_2O$
D
उपरोक्त सभी
Solution
(D) यदि केंद्रीय परमाणु पर एक या अधिक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $(L.P.)$ मौजूद होते हैं,तो अणु की ज्यामिति विकृत हो जाती है,क्योंकि ये इलेक्ट्रॉन युग्म बंध कोणों को प्रभावित करते हैं।
$1$. $XeF_2$ में $Xe$ पर $3$ $L.P.$ हैं।
$2$. $XeF_4$ में $Xe$ पर $2$ $L.P.$ हैं।
$3$. $XeO_3$ में $Xe$ पर $1$ $L.P.$ हैं।
$4$. $XeOF_2$ में $Xe$ पर $1$ $L.P.$ हैं।
$5$. $NH_3$ में $N$ पर $1$ $L.P.$ हैं।
$6$. $SO_2$ में $S$ पर $1$ $L.P.$ हैं।
$7$. $H_2O$ में $O$ पर $2$ $L.P.$ हैं।
चूंकि सभी सूचीबद्ध अणुओं में केंद्रीय परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म मौजूद हैं,इसलिए वे सभी विकृत ज्यामिति प्रदर्शित करते हैं।
$1$. $XeF_2$ में $Xe$ पर $3$ $L.P.$ हैं।
$2$. $XeF_4$ में $Xe$ पर $2$ $L.P.$ हैं।
$3$. $XeO_3$ में $Xe$ पर $1$ $L.P.$ हैं।
$4$. $XeOF_2$ में $Xe$ पर $1$ $L.P.$ हैं।
$5$. $NH_3$ में $N$ पर $1$ $L.P.$ हैं।
$6$. $SO_2$ में $S$ पर $1$ $L.P.$ हैं।
$7$. $H_2O$ में $O$ पर $2$ $L.P.$ हैं।
चूंकि सभी सूचीबद्ध अणुओं में केंद्रीय परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म मौजूद हैं,इसलिए वे सभी विकृत ज्यामिति प्रदर्शित करते हैं।
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DifficultMCQ
निम्नलिखित अभिक्रिया में,$Cl-P-Cl$ बंध कोण कैसे बदलते हैं?
$PCl_5 \longrightarrow PCl_4^+ + Cl^-$
$PCl_5 \longrightarrow PCl_4^+ + Cl^-$
A
सभी बढ़ते हैं
B
सभी समान रहते हैं
C
सभी घटते हैं
D
कुछ बढ़ते हैं और कुछ घटते हैं
Solution
(D) $PCl_5$ में,ज्यामिति त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय (trigonal bipyramidal) होती है जिसमें बंध कोण $120^\circ$ (भूमध्यरेखीय) और $90^\circ$ (अक्षीय) होते हैं।
उत्पाद $PCl_4^+$ में,फास्फोरस परमाणु $sp^3$ संकरण से गुजरता है,जिसके परिणामस्वरूप $109.5^\circ$ के बंध कोण के साथ चतुष्फलकीय (tetrahedral) ज्यामिति प्राप्त होती है।
कोणों की तुलना करने पर: $120^\circ$ के कोण घटकर $109.5^\circ$ हो जाते हैं,जबकि $90^\circ$ के कोण बढ़कर $109.5^\circ$ हो जाते हैं।
अतः,कुछ कोण बढ़ते हैं और कुछ घटते हैं।
उत्पाद $PCl_4^+$ में,फास्फोरस परमाणु $sp^3$ संकरण से गुजरता है,जिसके परिणामस्वरूप $109.5^\circ$ के बंध कोण के साथ चतुष्फलकीय (tetrahedral) ज्यामिति प्राप्त होती है।
कोणों की तुलना करने पर: $120^\circ$ के कोण घटकर $109.5^\circ$ हो जाते हैं,जबकि $90^\circ$ के कोण बढ़कर $109.5^\circ$ हो जाते हैं।
अतः,कुछ कोण बढ़ते हैं और कुछ घटते हैं।
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MediumMCQ
नीचे दी गई आकृति $ICl_2^-$ की संरचना को सही ढंग से दर्शाए,इसके लिए $Cl$ परमाणुओं को किन स्थितियों पर खींचा जाना चाहिए? केंद्रीय परमाणु $I$ है।
A
$1, 2$
B
$1, 4$
C
$2, 3$
D
$4, 5$
Solution
(D) $ICl_2^-$ में केंद्रीय परमाणु $I$ के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
यह $Cl$ परमाणुओं के साथ $2$ बंध बनाता है और इसके पास $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) होते हैं।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय ज्यामिति ($sp^3d$ संकरण) के लिए,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म प्रतिकर्षण को कम करने के लिए भूमध्यरेखीय (equatorial) स्थितियों पर कब्जा करते हैं।
इसलिए,$Cl$ परमाणुओं को अक्षीय (axial) स्थितियों पर होना चाहिए,जो दी गई आकृति में $4$ और $5$ स्थान हैं।
यह $Cl$ परमाणुओं के साथ $2$ बंध बनाता है और इसके पास $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) होते हैं।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय ज्यामिति ($sp^3d$ संकरण) के लिए,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म प्रतिकर्षण को कम करने के लिए भूमध्यरेखीय (equatorial) स्थितियों पर कब्जा करते हैं।
इसलिए,$Cl$ परमाणुओं को अक्षीय (axial) स्थितियों पर होना चाहिए,जो दी गई आकृति में $4$ और $5$ स्थान हैं।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस अणु में सभी बंध समान नहीं हैं?
A
$SiF_4$
B
$BF_4^-$
C
$XeF_4$
D
$SF_4$
Solution
(D) $SF_4$ में केंद्रीय सल्फर परमाणु पर चार बंधित परमाणु और एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है। सल्फर के चारों ओर के पांच इलेक्ट्रॉन युग्म त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय ज्यामिति अपनाते हैं,जिसमें $90^{\circ}$ के प्रतिकर्षण को कम करने के लिए एक निरक्षीय (equatorial) स्थान एकाकी युग्म द्वारा घेरा जाता है। शेष चार फ्लोरीन परमाणु दो अक्षीय और दो निरक्षीय स्थानों पर होते हैं। एकाकी युग्म की उपस्थिति के कारण,अक्षीय $S-F$ बंध थोड़े मुड़ जाते हैं,जिससे बंध लंबाई और कोण अलग-अलग हो जाते हैं। इसलिए,$SF_4$ में सभी बंध समान नहीं हैं। इसके विपरीत,$SiF_4$,$BF_4^-$,और $XeF_4$ में अत्यधिक सममित संरचनाएं होती हैं जिनमें सभी बंध समान होते हैं।
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MediumMCQ
$AX_5$ प्रकार के अणु की ज्यामिति वर्ग पिरामिडीय (square pyramidal) है,तो '$A$' पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) की संख्या है:
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$
Solution
(A) वर्ग पिरामिडीय ज्यामिति $AX_5E_1$ प्रकार के अनुरूप होती है,जहाँ $A$ केंद्रीय परमाणु है,$X$ $5$ आबंधित परमाणुओं को दर्शाता है और $E$ $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) को दर्शाता है।
यह ज्यामिति $sp^3d^2$ संकरण से उत्पन्न होती है,जिसमें $5$ आबंध युग्म और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है।
यह ज्यामिति $sp^3d^2$ संकरण से उत्पन्न होती है,जिसमें $5$ आबंध युग्म और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस स्पीशीज की आकृति कोणीय (angular) नहीं है?
$I.$ $ICl_2^+$
$II.$ $NH_2^-$
$III.$ $CS_2$
$IV.$ $H_2Se$
$I.$ $ICl_2^+$
$II.$ $NH_2^-$
$III.$ $CS_2$
$IV.$ $H_2Se$
A
$I, III$
B
केवल $III$
C
$I, IV$
D
केवल $I$
Solution
(B) आकृति निर्धारित करने के लिए,हम संकरण और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) की गणना करते हैं:
$1$. $ICl_2^+$: केंद्रीय परमाणु $I$ के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $2$ बंध बनाता है और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। संकरण $sp^3$ है,आकृति कोणीय (bent) है।
$2$. $NH_2^-$: केंद्रीय परमाणु $N$ के पास $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $2$ बंध बनाता है और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। संकरण $sp^3$ है,आकृति कोणीय (bent) है।
$3$. $CS_2$: केंद्रीय परमाणु $C$ के पास $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $S$ के साथ $2$ द्वि-बंध बनाता है और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। संकरण $sp$ है,आकृति रेखीय (linear) है।
$4$. $H_2Se$: केंद्रीय परमाणु $Se$ के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $2$ बंध बनाता है और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। संकरण $sp^3$ है,आकृति कोणीय (bent) है।
अतः,केवल $CS_2$ $(III)$ रेखीय है और इसकी आकृति कोणीय नहीं है।
$1$. $ICl_2^+$: केंद्रीय परमाणु $I$ के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $2$ बंध बनाता है और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। संकरण $sp^3$ है,आकृति कोणीय (bent) है।
$2$. $NH_2^-$: केंद्रीय परमाणु $N$ के पास $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $2$ बंध बनाता है और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। संकरण $sp^3$ है,आकृति कोणीय (bent) है।
$3$. $CS_2$: केंद्रीय परमाणु $C$ के पास $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $S$ के साथ $2$ द्वि-बंध बनाता है और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। संकरण $sp$ है,आकृति रेखीय (linear) है।
$4$. $H_2Se$: केंद्रीय परमाणु $Se$ के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $2$ बंध बनाता है और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। संकरण $sp^3$ है,आकृति कोणीय (bent) है।
अतः,केवल $CS_2$ $(III)$ रेखीय है और इसकी आकृति कोणीय नहीं है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सी स्पीशीज अरेखीय (non-linear) है?
A
$ICl_2^-$
B
$I_3^-$
C
$N_3^-$
D
$ClO_2^-$
Solution
(D) दी गई स्पीशीज की ज्यामिति निर्धारित करने के लिए,हम $VSEPR$ सिद्धांत का उपयोग करते हैं:
$1$. $ICl_2^-$: केंद्रीय $I$ परमाणु में $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,साथ ही $Cl$ परमाणुओं से $2$ और ऋण आवेश से $1$,कुल $10$ इलेक्ट्रॉन ($5$ जोड़े) होते हैं। इसमें $2$ बंधित युग्म और $3$ एकाकी युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप रेखीय ज्यामिति होती है।
$2$. $I_3^-$: केंद्रीय $I$ परमाणु में $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,साथ ही आसपास के $I$ परमाणुओं से $2$ और ऋण आवेश से $1$,कुल $10$ इलेक्ट्रॉन ($5$ जोड़े) होते हैं। इसमें $2$ बंधित और $3$ एकाकी युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप रेखीय ज्यामिति होती है।
$3$. $N_3^-$: केंद्रीय $N$ परमाणु $sp$ संकरित होता है और इसमें $2$ बंधित युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप रेखीय ज्यामिति होती है।
$4$. $ClO_2^-$: केंद्रीय $Cl$ परमाणु में $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,साथ ही $O$ परमाणुओं से $2$ और ऋण आवेश से $1$,कुल $10$ इलेक्ट्रॉन ($5$ जोड़े) होते हैं। इसमें $2$ बंधित और $2$ एकाकी युग्म होते हैं (स्टेरिक संख्या $4$),जिसके परिणामस्वरूप मुड़ी हुई (bent) या अरेखीय ज्यामिति होती है।
$1$. $ICl_2^-$: केंद्रीय $I$ परमाणु में $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,साथ ही $Cl$ परमाणुओं से $2$ और ऋण आवेश से $1$,कुल $10$ इलेक्ट्रॉन ($5$ जोड़े) होते हैं। इसमें $2$ बंधित युग्म और $3$ एकाकी युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप रेखीय ज्यामिति होती है।
$2$. $I_3^-$: केंद्रीय $I$ परमाणु में $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,साथ ही आसपास के $I$ परमाणुओं से $2$ और ऋण आवेश से $1$,कुल $10$ इलेक्ट्रॉन ($5$ जोड़े) होते हैं। इसमें $2$ बंधित और $3$ एकाकी युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप रेखीय ज्यामिति होती है।
$3$. $N_3^-$: केंद्रीय $N$ परमाणु $sp$ संकरित होता है और इसमें $2$ बंधित युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप रेखीय ज्यामिति होती है।
$4$. $ClO_2^-$: केंद्रीय $Cl$ परमाणु में $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,साथ ही $O$ परमाणुओं से $2$ और ऋण आवेश से $1$,कुल $10$ इलेक्ट्रॉन ($5$ जोड़े) होते हैं। इसमें $2$ बंधित और $2$ एकाकी युग्म होते हैं (स्टेरिक संख्या $4$),जिसके परिणामस्वरूप मुड़ी हुई (bent) या अरेखीय ज्यामिति होती है।
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MediumMCQ
$BCl_3$ समतलीय (planar) है,जबकि $NCl_3$ पिरामिडल है,क्योंकि...
A
$BCl_3$ में कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) नहीं है,जबकि $NCl_3$ में एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है।
B
$B-Cl$ बंध $N-Cl$ बंध की तुलना में अधिक समतलीय है।
C
नाइट्रोजन परमाणु,बोरॉन परमाणु से छोटा है।
D
$N-Cl$ बंध $B-Cl$ बंध की तुलना में अधिक सहसंयोजक है।
Solution
(A) अणु की ज्यामिति $VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार केंद्रीय परमाणु के चारों ओर बंधित इलेक्ट्रॉन युग्मों और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या द्वारा निर्धारित की जाती है।
$BCl_3$ में,केंद्रीय बोरॉन परमाणु के पास $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो सभी $3$ क्लोरीन परमाणुओं के साथ बंध बनाने में उपयोग होते हैं। इसमें $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^2$ संकरण और त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
$NCl_3$ में,केंद्रीय नाइट्रोजन परमाणु के पास $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह क्लोरीन परमाणुओं के साथ $3$ बंध बनाता है और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। इसके परिणामस्वरूप $sp^3$ संकरण और एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण पिरामिडल ज्यामिति प्राप्त होती है।
$BCl_3$ में,केंद्रीय बोरॉन परमाणु के पास $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो सभी $3$ क्लोरीन परमाणुओं के साथ बंध बनाने में उपयोग होते हैं। इसमें $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $sp^2$ संकरण और त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
$NCl_3$ में,केंद्रीय नाइट्रोजन परमाणु के पास $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह क्लोरीन परमाणुओं के साथ $3$ बंध बनाता है और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। इसके परिणामस्वरूप $sp^3$ संकरण और एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण पिरामिडल ज्यामिति प्राप्त होती है।
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EasyMCQ
निम्नलिखित में से किसमें बंध कोण अधिकतम है?
A
$NH_3$
B
$NH_4^+$
C
$PCl_3$
D
$SCl_2$
Solution
(B) $1$. $NH_3$ में,नाइट्रोजन परमाणु $sp^3$ संकरित है और इसमें एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है,जिसके परिणामस्वरूप बंध कोण लगभग $107^{\circ}$ होता है।
$2$. $NH_4^+$ में,नाइट्रोजन परमाणु $sp^3$ संकरित है और इसमें कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है,जिसके परिणामस्वरूप यह पूर्ण चतुष्फलकीय ज्यामिति बनाता है और इसका बंध कोण $109.5^{\circ}$ होता है।
$3$. $PCl_3$ में,फास्फोरस परमाणु $sp^3$ संकरित है और इसमें एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है,तथा $P$ और $Cl$ परमाणुओं के बड़े आकार के कारण बंध कोण लगभग $100^{\circ}$ होता है।
$4$. $SCl_2$ में,सल्फर परमाणु $sp^3$ संकरित है और इसमें दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप यह मुड़ी हुई (bent) ज्यामिति बनाता है और इसका बंध कोण लगभग $103^{\circ}$ होता है।
$5$. इन सबकी तुलना करने पर,$NH_4^+$ का बंध कोण सबसे अधिक $109.5^{\circ}$ है।
$2$. $NH_4^+$ में,नाइट्रोजन परमाणु $sp^3$ संकरित है और इसमें कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है,जिसके परिणामस्वरूप यह पूर्ण चतुष्फलकीय ज्यामिति बनाता है और इसका बंध कोण $109.5^{\circ}$ होता है।
$3$. $PCl_3$ में,फास्फोरस परमाणु $sp^3$ संकरित है और इसमें एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है,तथा $P$ और $Cl$ परमाणुओं के बड़े आकार के कारण बंध कोण लगभग $100^{\circ}$ होता है।
$4$. $SCl_2$ में,सल्फर परमाणु $sp^3$ संकरित है और इसमें दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप यह मुड़ी हुई (bent) ज्यामिति बनाता है और इसका बंध कोण लगभग $103^{\circ}$ होता है।
$5$. इन सबकी तुलना करने पर,$NH_4^+$ का बंध कोण सबसे अधिक $109.5^{\circ}$ है।
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MediumMCQ
$NO_3^-$ में $N$ परमाणु पर आबंधी और अनाबंधी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या क्रमशः .......... है।
A
$2, 2$
B
$3, 1$
C
$4, 0$
D
$0, 4$
Solution
(C) $NO_3^-$ आयन में केंद्रीय नाइट्रोजन परमाणु तीन ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
$NO_3^-$ की लुईस संरचना में,नाइट्रोजन परमाणु एक ऑक्सीजन के साथ द्वि-आबंध और अन्य दो ऑक्सीजन के साथ एकल-आबंध बनाता है।
इस प्रकार,कुल $4$ आबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं (एक द्वि-आबंध $2$ युग्मों के बराबर और दो एकल-आबंध $2$ युग्मों के बराबर)।
नाइट्रोजन के पास $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। $NO_3^-$ में,यह अपने सभी $5$ इलेक्ट्रॉनों का उपयोग आबंधन में करता है,इसलिए $N$ पर अनाबंधी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या $0$ है।
अतः,आबंधी और अनाबंधी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या क्रमशः $4$ और $0$ है।
$NO_3^-$ की लुईस संरचना में,नाइट्रोजन परमाणु एक ऑक्सीजन के साथ द्वि-आबंध और अन्य दो ऑक्सीजन के साथ एकल-आबंध बनाता है।
इस प्रकार,कुल $4$ आबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं (एक द्वि-आबंध $2$ युग्मों के बराबर और दो एकल-आबंध $2$ युग्मों के बराबर)।
नाइट्रोजन के पास $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। $NO_3^-$ में,यह अपने सभी $5$ इलेक्ट्रॉनों का उपयोग आबंधन में करता है,इसलिए $N$ पर अनाबंधी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या $0$ है।
अतः,आबंधी और अनाबंधी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या क्रमशः $4$ और $0$ है।
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EasyMCQ
निम्नलिखित में से किस अणु में बंध लंबाई समान नहीं है?
A
$NF_3$
B
$BF_3$
C
$PF_5$
D
$SF_6$
Solution
(C) $NF_3$ में,त्रिकोणीय पिरामिडीय ज्यामिति के कारण सभी $N-F$ बंध समान हैं।
$BF_3$ में,त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति के कारण सभी $B-F$ बंध समान हैं।
$PF_5$ में,अणु की ज्यामिति त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय होती है। इसमें तीन निरक्षीय (equatorial) बंध और दो अक्षीय (axial) बंध होते हैं। अधिक प्रतिकर्षण के कारण अक्षीय बंध निरक्षीय बंधों से लंबे होते हैं।
$SF_6$ में,अष्टफलकीय ज्यामिति के कारण सभी $S-F$ बंध समान हैं।
$BF_3$ में,त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति के कारण सभी $B-F$ बंध समान हैं।
$PF_5$ में,अणु की ज्यामिति त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय होती है। इसमें तीन निरक्षीय (equatorial) बंध और दो अक्षीय (axial) बंध होते हैं। अधिक प्रतिकर्षण के कारण अक्षीय बंध निरक्षीय बंधों से लंबे होते हैं।
$SF_6$ में,अष्टफलकीय ज्यामिति के कारण सभी $S-F$ बंध समान हैं।
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EasyMCQ
निम्नलिखित में से किसमें बंध कोण अधिकतम होगा?
A
$H_2O$
B
$H_2S$
C
$H_2Se$
D
$H_2Te$
Solution
(A) समूह $16$ के तत्वों के हाइड्राइड में बंध कोण केंद्रीय परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे समूह में ऊपर से नीचे जाने पर केंद्रीय परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता घटती है $(O > S > Se > Te)$,बंध युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण कम हो जाता है।
साथ ही,केंद्रीय परमाणु का आकार बढ़ने से बंध कोण कम हो जाता है।
इसलिए,बंध कोण का क्रम इस प्रकार है: $H_2O (104.5^{\circ}) > H_2S (92.1^{\circ}) > H_2Se (91^{\circ}) > H_2Te (90^{\circ})$।
अतः,$H_2O$ में बंध कोण अधिकतम है।
जैसे-जैसे समूह में ऊपर से नीचे जाने पर केंद्रीय परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता घटती है $(O > S > Se > Te)$,बंध युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण कम हो जाता है।
साथ ही,केंद्रीय परमाणु का आकार बढ़ने से बंध कोण कम हो जाता है।
इसलिए,बंध कोण का क्रम इस प्रकार है: $H_2O (104.5^{\circ}) > H_2S (92.1^{\circ}) > H_2Se (91^{\circ}) > H_2Te (90^{\circ})$।
अतः,$H_2O$ में बंध कोण अधिकतम है।
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EasyMCQ
$SF_3Cl_3$ अणु की आकृति क्या है?
A
त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय
B
साधारण घन
C
अष्टफलकीय
D
चतुष्फलकीय
Solution
(C) $SF_3Cl_3$ में केंद्रीय सल्फर परमाणु के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और यह $3$ फ्लोरीन तथा $3$ क्लोरीन परमाणुओं के साथ $6$ बंध बनाता है।
यह $6$ की स्टेरिक संख्या के अनुरूप है,जो $sp^3d^2$ संकरण को दर्शाता है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,$6$ आबंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म वाला अणु अष्टफलकीय ज्यामिति अपनाता है।
यह $6$ की स्टेरिक संख्या के अनुरूप है,जो $sp^3d^2$ संकरण को दर्शाता है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,$6$ आबंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म वाला अणु अष्टफलकीय ज्यामिति अपनाता है।
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EasyMCQ
निम्नलिखित में से किसमें बंध कोण सबसे कम है?
A
$BeF_2$
B
$H_2O$
C
$NH_3$
D
$CH_4$
Solution
(B) बंध कोण निर्धारित करने के लिए,हम केंद्रीय परमाणु के संकरण और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) की संख्या देखते हैं:
$1$. $BeF_2$: $sp$ संकरण,रेखीय ज्यामिति,बंध कोण = $180^{\circ}$
$2$. $CH_4$: $sp^3$ संकरण,चतुष्फलकीय ज्यामिति,बंध कोण = $109.5^{\circ}$
$3$. $NH_3$: $sp^3$ संकरण,एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,बंध कोण = $107^{\circ}$
$4$. $H_2O$: $sp^3$ संकरण,दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,बंध कोण = $104.5^{\circ}$
$H_2O$ में ऑक्सीजन परमाणु पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की उपस्थिति के कारण,एकाकी युग्म-एकाकी युग्म प्रतिकर्षण,एकाकी युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण से अधिक होता है,जो बंध कोण को संकुचित करके $104.5^{\circ}$ कर देता है,जो दिए गए विकल्पों में सबसे कम है।
$1$. $BeF_2$: $sp$ संकरण,रेखीय ज्यामिति,बंध कोण = $180^{\circ}$
$2$. $CH_4$: $sp^3$ संकरण,चतुष्फलकीय ज्यामिति,बंध कोण = $109.5^{\circ}$
$3$. $NH_3$: $sp^3$ संकरण,एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,बंध कोण = $107^{\circ}$
$4$. $H_2O$: $sp^3$ संकरण,दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,बंध कोण = $104.5^{\circ}$
$H_2O$ में ऑक्सीजन परमाणु पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की उपस्थिति के कारण,एकाकी युग्म-एकाकी युग्म प्रतिकर्षण,एकाकी युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण से अधिक होता है,जो बंध कोण को संकुचित करके $104.5^{\circ}$ कर देता है,जो दिए गए विकल्पों में सबसे कम है।
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View Solution378
MediumMCQ
दिए गए अणुओं में आबंध कोण का सही क्रम क्या है?
A
$H_2O < OF_2 < OCl_2 < ClO_2$
B
$OCl_2 < ClO_2 < H_2O < OF_2$
C
$OF_2 < H_2O < OCl_2 < ClO_2$
D
$ClO_2 < OF_2 < OCl_2 < H_2O$
Solution
(C) आबंध कोण निर्धारित करने के लिए,हम केंद्रीय परमाणु और आसपास के परमाणुओं की विद्युत ऋणात्मकता के साथ-साथ त्रिविम प्रतिकर्षण (steric repulsion) पर विचार करते हैं।
$1$. $OF_2$ में,केंद्रीय $O$ परमाणु अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक $F$ परमाणुओं से जुड़ा होता है,जो आबंधी इलेक्ट्रॉन युग्मों को दूर खींचते हैं,जिससे उनके बीच प्रतिकर्षण कम हो जाता है और आबंध कोण $\approx 103^\circ$ हो जाता है।
$2$. $H_2O$ में,आबंध कोण $\approx 104.5^\circ$ होता है।
$3$. $OCl_2$ में,बड़े $Cl$ परमाणु त्रिविम प्रतिकर्षण उत्पन्न करते हैं,जिससे आबंध कोण बढ़कर $\approx 111^\circ$ हो जाता है।
$4$. $ClO_2$ में,केंद्रीय $Cl$ परमाणु पर एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है,और आबंध कोण $\approx 117^\circ$ होता है।
अतः,सही क्रम $OF_2 < H_2O < OCl_2 < ClO_2$ है।
$1$. $OF_2$ में,केंद्रीय $O$ परमाणु अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक $F$ परमाणुओं से जुड़ा होता है,जो आबंधी इलेक्ट्रॉन युग्मों को दूर खींचते हैं,जिससे उनके बीच प्रतिकर्षण कम हो जाता है और आबंध कोण $\approx 103^\circ$ हो जाता है।
$2$. $H_2O$ में,आबंध कोण $\approx 104.5^\circ$ होता है।
$3$. $OCl_2$ में,बड़े $Cl$ परमाणु त्रिविम प्रतिकर्षण उत्पन्न करते हैं,जिससे आबंध कोण बढ़कर $\approx 111^\circ$ हो जाता है।
$4$. $ClO_2$ में,केंद्रीय $Cl$ परमाणु पर एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है,और आबंध कोण $\approx 117^\circ$ होता है।
अतः,सही क्रम $OF_2 < H_2O < OCl_2 < ClO_2$ है।
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EasyMCQ
$XeF_6$ की संरचना ...... है।
A
विकृत अष्टफलकीय
B
त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय
C
चतुष्फलकीय
D
वर्ग समतलीय
Solution
(A) $XeF_6$ में,केंद्रीय परमाणु $Xe$ के पास $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
यह $F$ परमाणुओं के साथ $6$ बंध बनाता है और इसके पास $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,स्टेरिक संख्या $6 + 1 = 7$ है,जो पेंटागोनल बाइपिरामिडल इलेक्ट्रॉन ज्यामिति के अनुरूप है।
एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण,संरचना नियमित अष्टफलकीय ज्यामिति से विकृत हो जाती है,जिसके परिणामस्वरूप $Distorted \text{ } octahedral$ (विकृत अष्टफलकीय) संरचना प्राप्त होती है।
यह $F$ परमाणुओं के साथ $6$ बंध बनाता है और इसके पास $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,स्टेरिक संख्या $6 + 1 = 7$ है,जो पेंटागोनल बाइपिरामिडल इलेक्ट्रॉन ज्यामिति के अनुरूप है।
एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण,संरचना नियमित अष्टफलकीय ज्यामिति से विकृत हो जाती है,जिसके परिणामस्वरूप $Distorted \text{ } octahedral$ (विकृत अष्टफलकीय) संरचना प्राप्त होती है।
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MediumMCQ
वेलेंस शेल इलेक्ट्रॉन पेयर रिपल्शन $(VSEPR)$ सिद्धांत के अनुसार $ClO_3^-$ की ज्यामिति क्या होगी?
A
समतलीय त्रिकोण
B
पिरामिडल
C
चतुष्फलकीय
D
वर्ग समतलीय
Solution
(B) $ClO_3^-$ की ज्यामिति निर्धारित करने के लिए,हम केंद्रीय परमाणु $Cl$ के चारों ओर इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या की गणना करते हैं।
$Cl$ के संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $7$ है।
जुड़े हुए एकसंयोजक परमाणुओं की संख्या = $0$ (ऑक्सीजन द्विसंयोजक है)।
आयन पर आवेश = $-1$ है।
इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या = $\frac{1}{2} \times (7 + 0 + 1) = 4$ है।
चूंकि यहाँ $4$ इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,इसलिए संकरण $sp^3$ है।
इन $4$ इलेक्ट्रॉन युग्मों में से,$3$ बंधित युग्म ($O$ परमाणुओं के साथ) हैं और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म ($Cl$ परमाणु पर) है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति चतुष्फलकीय ज्यामिति में विकृति पैदा करती है,जिसके परिणामस्वरूप इसका आकार पिरामिडल हो जाता है।
$Cl$ के संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $7$ है।
जुड़े हुए एकसंयोजक परमाणुओं की संख्या = $0$ (ऑक्सीजन द्विसंयोजक है)।
आयन पर आवेश = $-1$ है।
इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या = $\frac{1}{2} \times (7 + 0 + 1) = 4$ है।
चूंकि यहाँ $4$ इलेक्ट्रॉन युग्म हैं,इसलिए संकरण $sp^3$ है।
इन $4$ इलेक्ट्रॉन युग्मों में से,$3$ बंधित युग्म ($O$ परमाणुओं के साथ) हैं और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म ($Cl$ परमाणु पर) है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति चतुष्फलकीय ज्यामिति में विकृति पैदा करती है,जिसके परिणामस्वरूप इसका आकार पिरामिडल हो जाता है।
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DifficultMCQ
List-$I$ और List-$II$ का मिलान करें और दिए गए विकल्पों में से सही कूट चुनें:
| List-$I$ (यौगिक) | List-$II$ (संरचना) |
| $A$. $ClF_3$ | $1$. वर्ग समतलीय |
| $B$. $PCl_5$ | $2$. चतुष्फलकीय |
| $C$. $IF_5$ | $3$. त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय |
| $D$. $CCl_4$ | $4$. वर्ग पिरामिडीय |
| $E$. $XeF_4$ | $5$. $T$-आकार |
A
$A-5, B-3, C-4, D-2, E-1$
B
$A-5, B-3, C-4, D-1, E-2$
C
$A-4, B-3, C-5, D-2, E-1$
D
$A-5, B-4, C-3, D-2, E-1$
Solution
(A) दिए गए यौगिकों की संरचना $VSEPR$ सिद्धांत द्वारा निर्धारित की जाती है:
$A$. $ClF_3$: $sp^3d$ संकरण और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,जिसके परिणामस्वरूप $T$-आकार $(5)$ प्राप्त होता है।
$B$. $PCl_5$: $sp^3d$ संकरण और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,जिसके परिणामस्वरूप त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय $(3)$ संरचना प्राप्त होती है।
$C$. $IF_5$: $sp^3d^2$ संकरण और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,जिसके परिणामस्वरूप वर्ग पिरामिडीय $(4)$ संरचना प्राप्त होती है।
$D$. $CCl_4$: $sp^3$ संकरण और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,जिसके परिणामस्वरूप चतुष्फलकीय $(2)$ संरचना प्राप्त होती है।
$E$. $XeF_4$: $sp^3d^2$ संकरण और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,जिसके परिणामस्वरूप वर्ग समतलीय $(1)$ संरचना प्राप्त होती है।
अतः,सही मिलान $A-5, B-3, C-4, D-2, E-1$ है।
$A$. $ClF_3$: $sp^3d$ संकरण और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,जिसके परिणामस्वरूप $T$-आकार $(5)$ प्राप्त होता है।
$B$. $PCl_5$: $sp^3d$ संकरण और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,जिसके परिणामस्वरूप त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय $(3)$ संरचना प्राप्त होती है।
$C$. $IF_5$: $sp^3d^2$ संकरण और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,जिसके परिणामस्वरूप वर्ग पिरामिडीय $(4)$ संरचना प्राप्त होती है।
$D$. $CCl_4$: $sp^3$ संकरण और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,जिसके परिणामस्वरूप चतुष्फलकीय $(2)$ संरचना प्राप्त होती है।
$E$. $XeF_4$: $sp^3d^2$ संकरण और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,जिसके परिणामस्वरूप वर्ग समतलीय $(1)$ संरचना प्राप्त होती है।
अतः,सही मिलान $A-5, B-3, C-4, D-2, E-1$ है।
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DifficultMCQ
कथन: $SF_4$ में सभी $F-S-F$ कोण $90^\circ$ से अधिक लेकिन $180^\circ$ से कम होते हैं।
कारण: एकाकी युग्म-आबंध युग्म प्रतिकर्षण,आबंध युग्म-आबंध युग्म प्रतिकर्षण से दुर्बल होता है।
कारण: एकाकी युग्म-आबंध युग्म प्रतिकर्षण,आबंध युग्म-आबंध युग्म प्रतिकर्षण से दुर्बल होता है।
A
यदि कथन और कारण दोनों सही हैं और कारण,कथन की सही व्याख्या है।
B
यदि कथन और कारण दोनों सही हैं लेकिन कारण,कथन की सही व्याख्या नहीं है।
C
यदि कथन सही है लेकिन कारण गलत है।
D
यदि कथन और कारण दोनों गलत हैं।
Solution
(D) $SF_4$ की ज्यामिति सी-सॉ (see-saw) प्रकार की होती है जिसमें $sp^3d$ संकरण होता है। इसमें सल्फर परमाणु पर एक एकाकी युग्म (lone pair) होता है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,प्रतिकर्षण का क्रम $lp-lp > lp-bp > bp-bp$ होता है।
एकाकी युग्म प्रतिकर्षण को कम करने के लिए भूमध्यरेखीय स्थिति पर कब्जा कर लेता है। यह एकाकी युग्म निकटवर्ती आबंध युग्मों पर प्रबल प्रतिकर्षण लगाता है,जिससे भूमध्यरेखीय $F-S-F$ आबंध कोण $120^\circ$ से घटकर लगभग $101^\circ$ हो जाता है और अक्षीय $F-S-F$ आबंध कोण $180^\circ$ से घटकर लगभग $173^\circ$ हो जाता है।
अन्य $F-S-F$ आबंध कोण लगभग $89^\circ$ होता है।
चूंकि एक आबंध कोण $(89^\circ)$ $90^\circ$ से कम है,इसलिए कथन गलत है।
कारण भी गलत है क्योंकि $lp-bp$ प्रतिकर्षण वास्तव में $bp-bp$ प्रतिकर्षण से अधिक प्रबल होता है।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,प्रतिकर्षण का क्रम $lp-lp > lp-bp > bp-bp$ होता है।
एकाकी युग्म प्रतिकर्षण को कम करने के लिए भूमध्यरेखीय स्थिति पर कब्जा कर लेता है। यह एकाकी युग्म निकटवर्ती आबंध युग्मों पर प्रबल प्रतिकर्षण लगाता है,जिससे भूमध्यरेखीय $F-S-F$ आबंध कोण $120^\circ$ से घटकर लगभग $101^\circ$ हो जाता है और अक्षीय $F-S-F$ आबंध कोण $180^\circ$ से घटकर लगभग $173^\circ$ हो जाता है।
अन्य $F-S-F$ आबंध कोण लगभग $89^\circ$ होता है।
चूंकि एक आबंध कोण $(89^\circ)$ $90^\circ$ से कम है,इसलिए कथन गलत है।
कारण भी गलत है क्योंकि $lp-bp$ प्रतिकर्षण वास्तव में $bp-bp$ प्रतिकर्षण से अधिक प्रबल होता है।
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DifficultMCQ
कथन : $SeCl_4$ की संरचना चतुष्फलकीय (tetrahedral) नहीं होती है।
कारण : $SeCl_4$ में $Se$ के पास दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) होते हैं।
कारण : $SeCl_4$ में $Se$ के पास दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) होते हैं।
A
यदि कथन और कारण दोनों सही हैं और कारण,कथन की सही व्याख्या है।
B
यदि कथन और कारण दोनों सही हैं लेकिन कारण,कथन की सही व्याख्या नहीं है।
C
यदि कथन सही है लेकिन कारण गलत है।
D
यदि कथन और कारण दोनों गलत हैं।
Solution
(C) $SeCl_4$ में,केंद्रीय परमाणु $Se$ के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $Cl$ परमाणुओं के साथ $4$ बंध बनाता है और इसके पास $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है।
अतः,इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या $4 + 1 = 5$ है,जो $sp^3d$ संकरण को दर्शाता है।
एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण,इसकी ज्यामिति 'सी-सॉ' (see-saw) आकार की होती है,न कि चतुष्फलकीय।
इसलिए,कथन सही है,लेकिन कारण गलत है क्योंकि $Se$ के पास केवल एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है,दो नहीं।
अतः,इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या $4 + 1 = 5$ है,जो $sp^3d$ संकरण को दर्शाता है।
एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण,इसकी ज्यामिति 'सी-सॉ' (see-saw) आकार की होती है,न कि चतुष्फलकीय।
इसलिए,कथन सही है,लेकिन कारण गलत है क्योंकि $Se$ के पास केवल एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म है,दो नहीं।
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MediumMCQ
कथन : एकाकी युग्म-एकाकी युग्म प्रतिकर्षण अन्योन्यक्रियाएं,एकाकी युग्म-आबंध युग्म और आबंध युग्म-आबंध युग्म अन्योन्यक्रियाओं से अधिक होती हैं।
कारण : आबंध युग्म इलेक्ट्रॉनों की तुलना में एकाकी युग्म इलेक्ट्रॉनों द्वारा घेरा गया स्थान अधिक होता है।
कारण : आबंध युग्म इलेक्ट्रॉनों की तुलना में एकाकी युग्म इलेक्ट्रॉनों द्वारा घेरा गया स्थान अधिक होता है।
A
यदि कथन और कारण दोनों सही हैं और कारण,कथन की सही व्याख्या है।
B
यदि कथन और कारण दोनों सही हैं लेकिन कारण,कथन की सही व्याख्या नहीं है।
C
यदि कथन सही है लेकिन कारण गलत है।
D
यदि कथन और कारण दोनों गलत हैं।
Solution
(A) $VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,एकाकी युग्म केंद्रीय परमाणु पर स्थानीयकृत होते हैं,जबकि आबंध युग्म दो परमाणुओं के बीच साझा किए जाते हैं।
चूंकि एकाकी युग्म केवल एक नाभिक द्वारा आकर्षित होते हैं,वे आबंध युग्मों की तुलना में केंद्रीय परमाणु के चारों ओर अधिक स्थान घेरते हैं,जो दो नाभिकों द्वारा आकर्षित होते हैं।
यह बढ़ी हुई स्थानिक आवश्यकता एकाकी युग्मों के बीच प्रतिकर्षण को एकाकी युग्म-आबंध युग्म या आबंध युग्म-आबंध युग्म प्रतिकर्षणों की तुलना में अधिक बना देती है।
अतः,कारण कथन की सही व्याख्या करता है। इसलिए,सही विकल्प $A$ है।
चूंकि एकाकी युग्म केवल एक नाभिक द्वारा आकर्षित होते हैं,वे आबंध युग्मों की तुलना में केंद्रीय परमाणु के चारों ओर अधिक स्थान घेरते हैं,जो दो नाभिकों द्वारा आकर्षित होते हैं।
यह बढ़ी हुई स्थानिक आवश्यकता एकाकी युग्मों के बीच प्रतिकर्षण को एकाकी युग्म-आबंध युग्म या आबंध युग्म-आबंध युग्म प्रतिकर्षणों की तुलना में अधिक बना देती है।
अतः,कारण कथन की सही व्याख्या करता है। इसलिए,सही विकल्प $A$ है।
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DifficultMCQ
कथन: $HFO$ में $HOF$ बंध कोण $HClO$ में $HOCl$ बंध कोण से अधिक है।
कारण: ऑक्सीजन हैलोजन की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है।
कारण: ऑक्सीजन हैलोजन की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है।
A
यदि कथन और कारण दोनों सही हैं और कारण कथन की सही व्याख्या है।
B
यदि कथन और कारण दोनों सही हैं लेकिन कारण कथन की सही व्याख्या नहीं है।
C
यदि कथन सही है लेकिन कारण गलत है।
D
यदि कथन और कारण दोनों गलत हैं।
Solution
(D) कथन गलत है क्योंकि $HOF$ बंध कोण $(101^\circ)$ $HOCl$ बंध कोण $(103^\circ)$ से छोटा है।
यह इसलिए होता है क्योंकि फ्लोरीन ऑक्सीजन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है,जो बंधित इलेक्ट्रॉन युग्म को ऑक्सीजन परमाणु से दूर खींचता है,जिससे बंधित युग्मों के बीच प्रतिकर्षण कम हो जाता है।
$HClO$ में,ऑक्सीजन क्लोरीन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है,इसलिए बंधित इलेक्ट्रॉन युग्म ऑक्सीजन परमाणु के करीब होता है,जिससे अधिक प्रतिकर्षण और बड़ा बंध कोण प्राप्त होता है।
कारण भी गलत है क्योंकि हालांकि ऑक्सीजन अधिकांश हैलोजन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है,लेकिन यह फ्लोरीन से कम विद्युत ऋणात्मक है $(O = 3.44, F = 3.98)$।
यह इसलिए होता है क्योंकि फ्लोरीन ऑक्सीजन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है,जो बंधित इलेक्ट्रॉन युग्म को ऑक्सीजन परमाणु से दूर खींचता है,जिससे बंधित युग्मों के बीच प्रतिकर्षण कम हो जाता है।
$HClO$ में,ऑक्सीजन क्लोरीन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है,इसलिए बंधित इलेक्ट्रॉन युग्म ऑक्सीजन परमाणु के करीब होता है,जिससे अधिक प्रतिकर्षण और बड़ा बंध कोण प्राप्त होता है।
कारण भी गलत है क्योंकि हालांकि ऑक्सीजन अधिकांश हैलोजन से अधिक विद्युत ऋणात्मक है,लेकिन यह फ्लोरीन से कम विद्युत ऋणात्मक है $(O = 3.44, F = 3.98)$।
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AdvancedMCQ
$PCl_{5}$ से संबंधित निम्नलिखित में से गलत कथन की पहचान करें:
A
तीन भूमध्यरेखीय (equatorial) $P-Cl$ बंध एक-दूसरे के साथ $120^{\circ}$ का कोण बनाते हैं।
B
दो अक्षीय (axial) $P-Cl$ बंध एक-दूसरे के साथ $180^{\circ}$ का कोण बनाते हैं।
C
अक्षीय $P-Cl$ बंध भूमध्यरेखीय बंधों की तुलना में लंबे होते हैं।
D
$PCl_{5}$ अणु गैर-अभिक्रियाशील (non-reactive) है।
Solution
(D) $PCl_{5}$ अणु की ज्यामिति त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय (trigonal bipyramidal) होती है।
इस संरचना में,तीन भूमध्यरेखीय $P-Cl$ बंध एक-दूसरे के साथ $120^{\circ}$ का कोण बनाते हैं।
दो अक्षीय $P-Cl$ बंध एक-दूसरे के साथ $180^{\circ}$ का कोण बनाते हैं।
भूमध्यरेखीय बंध युग्मों से अधिक प्रतिकर्षण के कारण,अक्षीय $P-Cl$ बंध भूमध्यरेखीय बंधों की तुलना में लंबे होते हैं।
$PCl_{5}$ एक अत्यधिक अभिक्रियाशील अणु है क्योंकि यह आसानी से जल-अपघटन (hydrolysis) करता है और एक क्लोरीनेटिंग एजेंट के रूप में कार्य करता है। इसलिए,यह कथन कि यह गैर-अभिक्रियाशील है,गलत है।
इस संरचना में,तीन भूमध्यरेखीय $P-Cl$ बंध एक-दूसरे के साथ $120^{\circ}$ का कोण बनाते हैं।
दो अक्षीय $P-Cl$ बंध एक-दूसरे के साथ $180^{\circ}$ का कोण बनाते हैं।
भूमध्यरेखीय बंध युग्मों से अधिक प्रतिकर्षण के कारण,अक्षीय $P-Cl$ बंध भूमध्यरेखीय बंधों की तुलना में लंबे होते हैं।
$PCl_{5}$ एक अत्यधिक अभिक्रियाशील अणु है क्योंकि यह आसानी से जल-अपघटन (hydrolysis) करता है और एक क्लोरीनेटिंग एजेंट के रूप में कार्य करता है। इसलिए,यह कथन कि यह गैर-अभिक्रियाशील है,गलत है।
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MediumMCQ
$ClF_3$ की संरचना में,केंद्रीय परमाणु $Cl$ पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) की संख्या है
A
$1$
B
$2$
C
$4$
D
$3$
Solution
(B) केंद्रीय परमाणु $Cl$ में $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$ClF_3$ में,$Cl$ $3$ $F$ परमाणुओं के साथ $3$ एकल बंध बनाता है।
इससे $7 - 3 = 4$ इलेक्ट्रॉन शेष बचते हैं,जो $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बनाते हैं।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,ये $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म प्रतिकर्षण को कम करने के लिए त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय ज्यामिति में भूमध्यरेखीय स्थितियों पर कब्जा कर लेते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $T$-आकार की आणविक ज्यामिति प्राप्त होती है।
$ClF_3$ में,$Cl$ $3$ $F$ परमाणुओं के साथ $3$ एकल बंध बनाता है।
इससे $7 - 3 = 4$ इलेक्ट्रॉन शेष बचते हैं,जो $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म बनाते हैं।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,ये $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म प्रतिकर्षण को कम करने के लिए त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय ज्यामिति में भूमध्यरेखीय स्थितियों पर कब्जा कर लेते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $T$-आकार की आणविक ज्यामिति प्राप्त होती है।
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Medium
$VSEPR$ मॉडल का उपयोग करके निम्नलिखित अणुओं की आकृति की चर्चा कीजिए: $BeCl_2, BCl_3, SiCl_4, AsF_5, H_2S, PH_3$.
Solution
(N/A) $BeCl_2$: केंद्रीय परमाणु के पास कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) नहीं है और दो आबंध युग्म हैं ($AB_2$ प्रकार)। अतः,इसकी आकृति रेखीय है।
$BCl_3$: केंद्रीय परमाणु के पास कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं है और तीन आबंध युग्म हैं ($AB_3$ प्रकार)। अतः,यह त्रिकोणीय समतलीय है।
$SiCl_4$: केंद्रीय परमाणु के पास कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं है और चार आबंध युग्म हैं ($AB_4$ प्रकार)। अतः,यह चतुष्फलकीय है।
$AsF_5$: केंद्रीय परमाणु के पास कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं है और पांच आबंध युग्म हैं ($AB_5$ प्रकार)। अतः,यह त्रिकोणीय द्वि-पिरामिडी है।
$H_2S$: केंद्रीय परमाणु के पास दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और दो आबंध युग्म हैं ($AB_2E_2$ प्रकार)। अतः,यह कोणीय (Bent) है।
$PH_3$: केंद्रीय परमाणु के पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और तीन आबंध युग्म हैं ($AB_3E$ प्रकार)। अतः,यह त्रिकोणीय पिरामिडी है।
$BCl_3$: केंद्रीय परमाणु के पास कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं है और तीन आबंध युग्म हैं ($AB_3$ प्रकार)। अतः,यह त्रिकोणीय समतलीय है।
$SiCl_4$: केंद्रीय परमाणु के पास कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं है और चार आबंध युग्म हैं ($AB_4$ प्रकार)। अतः,यह चतुष्फलकीय है।
$AsF_5$: केंद्रीय परमाणु के पास कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं है और पांच आबंध युग्म हैं ($AB_5$ प्रकार)। अतः,यह त्रिकोणीय द्वि-पिरामिडी है।
$H_2S$: केंद्रीय परमाणु के पास दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और दो आबंध युग्म हैं ($AB_2E_2$ प्रकार)। अतः,यह कोणीय (Bent) है।
$PH_3$: केंद्रीय परमाणु के पास एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और तीन आबंध युग्म हैं ($AB_3E$ प्रकार)। अतः,यह त्रिकोणीय पिरामिडी है।
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Medium
यद्यपि $NH_3$ और $H_2O$ अणुओं की ज्यामिति विकृत चतुष्फलकीय है,फिर भी जल में बंध कोण अमोनिया की तुलना में कम होता है। चर्चा कीजिए।
Solution
(N/A) $NH_3$ में केंद्रीय परमाणु $N$ के पास $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $(lp)$ और $3$ आबंध युग्म $(bp)$ होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप बंध कोण $107^{\circ}$ होता है।
$H_2O$ में केंद्रीय परमाणु $O$ के पास $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और $2$ आबंध युग्म होते हैं।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,प्रतिकर्षण का क्रम $lp-lp > lp-bp > bp-bp$ होता है।
$H_2O$ में ऑक्सीजन परमाणु पर $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होने के कारण,वे $2$ आबंध युग्मों पर अधिक प्रतिकर्षण बल लगाते हैं,जिससे बंध कोण कम हो जाता है।
$NH_3$ में नाइट्रोजन परमाणु पर केवल $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है,जो $3$ आबंध युग्मों पर $H_2O$ की तुलना में कम प्रतिकर्षण लगाता है।
अतः,$H_2O$ का बंध कोण $(104.5^{\circ})$,$NH_3$ के बंध कोण $(107^{\circ})$ से कम होता है।
$H_2O$ में केंद्रीय परमाणु $O$ के पास $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म और $2$ आबंध युग्म होते हैं।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,प्रतिकर्षण का क्रम $lp-lp > lp-bp > bp-bp$ होता है।
$H_2O$ में ऑक्सीजन परमाणु पर $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होने के कारण,वे $2$ आबंध युग्मों पर अधिक प्रतिकर्षण बल लगाते हैं,जिससे बंध कोण कम हो जाता है।
$NH_3$ में नाइट्रोजन परमाणु पर केवल $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है,जो $3$ आबंध युग्मों पर $H_2O$ की तुलना में कम प्रतिकर्षण लगाता है।
अतः,$H_2O$ का बंध कोण $(104.5^{\circ})$,$NH_3$ के बंध कोण $(107^{\circ})$ से कम होता है।
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Medium
इलेक्ट्रॉन के आबंध युग्म (bond pairs) और एकाकी युग्म (lone pairs) से आप क्या समझते हैं? प्रत्येक प्रकार का एक उदाहरण देकर समझाइए।
Solution
(N/A) आबंध इलेक्ट्रॉन युग्म: एक अणु में,वह इलेक्ट्रॉन युग्म जो दो परमाणुओं के बीच एक आबंध बनाता है,उसे आबंध इलेक्ट्रॉन युग्म कहा जाता है।
अनाबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म (एकाकी युग्म): एक अणु में वह इलेक्ट्रॉन युग्म जो आबंध निर्माण में भाग नहीं लेता है,उसे अनाबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म कहा जाता है।
उदाहरण: $H_2O$ की लुईस संरचना में,$O$ परमाणु पर मौजूद दो इलेक्ट्रॉन युग्म एकाकी युग्म हैं,जबकि दो $O-H$ आबंध,आबंध युग्म हैं।
अनाबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म (एकाकी युग्म): एक अणु में वह इलेक्ट्रॉन युग्म जो आबंध निर्माण में भाग नहीं लेता है,उसे अनाबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म कहा जाता है।
उदाहरण: $H_2O$ की लुईस संरचना में,$O$ परमाणु पर मौजूद दो इलेक्ट्रॉन युग्म एकाकी युग्म हैं,जबकि दो $O-H$ आबंध,आबंध युग्म हैं।
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Easy
क्या $PCl_{5}$ अणु में सभी पाँचों आबंध समान हैं? अपने उत्तर का औचित्य सिद्ध कीजिए।
Solution
(N/A) $PCl_{5}$ की ज्यामिति त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय (trigonal bipyramidal) होती है। इस संरचना में,तीन निरक्षीय (equatorial) $P-Cl$ आबंध एक-दूसरे से $120^{\circ}$ पर होते हैं,जबकि दो अक्षीय (axial) $P-Cl$ आबंध निरक्षीय तल के साथ $90^{\circ}$ पर होते हैं। निरक्षीय आबंध युग्मों से अधिक प्रतिकर्षण के कारण,अक्षीय आबंध निरक्षीय आबंधों की तुलना में लंबे और दुर्बल होते हैं। अतः,$PCl_{5}$ में सभी पाँचों आबंध समान नहीं होते हैं।
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$VSEPR$ सिद्धांत के आधार पर $BrF_3$ की आणविक संरचना की चर्चा कीजिए।
Solution
(N/A) केंद्रीय परमाणु $Br$ के संयोजी कोश में सात इलेक्ट्रॉन होते हैं। इनमें से तीन इलेक्ट्रॉन तीन फ्लोरीन परमाणुओं के साथ बंध युग्म (bond pairs) बनाते हैं,जिससे चार इलेक्ट्रॉन शेष रह जाते हैं।
इस प्रकार,इसमें तीन बंध युग्म और दो एकाकी युग्म (lone pairs) होते हैं।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,ये एक त्रिकोणीय द्वि-पिरामिड (trigonal bipyramid) के कोनों पर स्थित होते हैं।
दो एकाकी युग्म भूमध्यरेखीय (equatorial) स्थितियों पर कब्जा करते हैं ताकि एकाकी युग्म-एकाकी युग्म और बंध युग्म-एकाकी युग्म के बीच प्रतिकर्षण को कम किया जा सके,जो कि बंध युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण से अधिक होता है।
इसके अतिरिक्त,अक्षीय फ्लोरीन परमाणु एकाकी युग्म-एकाकी युग्म प्रतिकर्षण को कम करने के लिए भूमध्यरेखीय फ्लोरीन की ओर झुक जाते हैं।
अतः,इसकी आकृति थोड़ी मुड़ी हुई $'T'$ जैसी होती है।
इस प्रकार,इसमें तीन बंध युग्म और दो एकाकी युग्म (lone pairs) होते हैं।
$VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,ये एक त्रिकोणीय द्वि-पिरामिड (trigonal bipyramid) के कोनों पर स्थित होते हैं।
दो एकाकी युग्म भूमध्यरेखीय (equatorial) स्थितियों पर कब्जा करते हैं ताकि एकाकी युग्म-एकाकी युग्म और बंध युग्म-एकाकी युग्म के बीच प्रतिकर्षण को कम किया जा सके,जो कि बंध युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण से अधिक होता है।
इसके अतिरिक्त,अक्षीय फ्लोरीन परमाणु एकाकी युग्म-एकाकी युग्म प्रतिकर्षण को कम करने के लिए भूमध्यरेखीय फ्लोरीन की ओर झुक जाते हैं।
अतः,इसकी आकृति थोड़ी मुड़ी हुई $'T'$ जैसी होती है।
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$(a)$ $PH_{4}^{+}$ में बंध कोण $PH_{3}$ की तुलना में अधिक होता है। क्यों?
$(b)$ जब $PH_{3}$ किसी अम्ल के साथ अभिक्रिया करता है तो क्या बनता है?
$(b)$ जब $PH_{3}$ किसी अम्ल के साथ अभिक्रिया करता है तो क्या बनता है?
Solution
(N/A) $PH_{3}$ में,$P$ का $sp^{3}$ संकरण होता है। तीन कक्षक तीन हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ बंध बनाने में शामिल होते हैं और चौथे कक्षक में एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।
चूंकि एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण,बंध युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण से अधिक मजबूत होता है,इसलिए $sp^{3}$ संकरण से जुड़ी चतुष्फलकीय ज्यामिति पिरामिडीय आकार में बदल जाती है।
$PH_{3}$ एक प्रोटॉन $(H^+)$ के साथ मिलकर $PH_{4}^{+}$ बनाता है जिसमें एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म अनुपस्थित होता है।
$PH_{4}^{+}$ में एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की अनुपस्थिति के कारण,कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण नहीं होता है।
अतः,$PH_{4}^{+}$ में बंध कोण $PH_{3}$ के बंध कोण से अधिक होता है।
$(b)$ जब $PH_{3}$ किसी अम्ल के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह $P$ परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण लुईस क्षार के रूप में कार्य करता है और फॉस्फोनियम लवण बनाता है (जैसे,$PH_{3} + HCl \rightarrow PH_{4}Cl$)।
चूंकि एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण,बंध युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण से अधिक मजबूत होता है,इसलिए $sp^{3}$ संकरण से जुड़ी चतुष्फलकीय ज्यामिति पिरामिडीय आकार में बदल जाती है।
$PH_{3}$ एक प्रोटॉन $(H^+)$ के साथ मिलकर $PH_{4}^{+}$ बनाता है जिसमें एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म अनुपस्थित होता है।
$PH_{4}^{+}$ में एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की अनुपस्थिति के कारण,कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण नहीं होता है।
अतः,$PH_{4}^{+}$ में बंध कोण $PH_{3}$ के बंध कोण से अधिक होता है।
$(b)$ जब $PH_{3}$ किसी अम्ल के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह $P$ परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण लुईस क्षार के रूप में कार्य करता है और फॉस्फोनियम लवण बनाता है (जैसे,$PH_{3} + HCl \rightarrow PH_{4}Cl$)।
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$HNH$ कोण का मान $HPH, HAsH$ और $HSbH$ कोणों से अधिक है। क्यों?
[संकेत: इसे $NH_{3}$ में $sp^{3}$ संकरण और समूह के अन्य तत्वों तथा हाइड्रोजन के बीच केवल $s-p$ बंधन के आधार पर समझाया जा सकता है].
[संकेत: इसे $NH_{3}$ में $sp^{3}$ संकरण और समूह के अन्य तत्वों तथा हाइड्रोजन के बीच केवल $s-p$ बंधन के आधार पर समझाया जा सकता है].
Solution
(A) समूह $15$ के तत्वों के हाइड्राइड $NH_{3}, PH_{3}, AsH_{3}$ और $SbH_{3}$ हैं।
बंध कोण इस प्रकार हैं: $NH_{3} (107^{\circ}), PH_{3} (92^{\circ}), AsH_{3} (91^{\circ}), SbH_{3} (90^{\circ})$.
$NH_{3}$ में,केंद्रीय परमाणु $N$ में $sp^{3}$ संकरण होता है,जिसके परिणामस्वरूप एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण के कारण $107^{\circ}$ का बंध कोण प्राप्त होता है।
भारी तत्वों $(P, As, Sb)$ के लिए,समूह में नीचे जाने पर विद्युत ऋणात्मकता घटती है। परिणामस्वरूप,बंध युग्म केंद्रीय परमाणु से दूर हो जाते हैं,और बंध कोण $90^{\circ}$ के करीब पहुंच जाते हैं क्योंकि बंधन में केंद्रीय परमाणु के लगभग शुद्ध $p$-कक्षकों का उपयोग होता है जिसमें संकरण नगण्य होता है।
बंध कोण इस प्रकार हैं: $NH_{3} (107^{\circ}), PH_{3} (92^{\circ}), AsH_{3} (91^{\circ}), SbH_{3} (90^{\circ})$.
$NH_{3}$ में,केंद्रीय परमाणु $N$ में $sp^{3}$ संकरण होता है,जिसके परिणामस्वरूप एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म-बंध युग्म प्रतिकर्षण के कारण $107^{\circ}$ का बंध कोण प्राप्त होता है।
भारी तत्वों $(P, As, Sb)$ के लिए,समूह में नीचे जाने पर विद्युत ऋणात्मकता घटती है। परिणामस्वरूप,बंध युग्म केंद्रीय परमाणु से दूर हो जाते हैं,और बंध कोण $90^{\circ}$ के करीब पहुंच जाते हैं क्योंकि बंधन में केंद्रीय परमाणु के लगभग शुद्ध $p$-कक्षकों का उपयोग होता है जिसमें संकरण नगण्य होता है।
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आबंध कोण (Bond Angle) क्या है? समझाइए।
Solution
(N/A) आबंध कोण को एक अणु या संकुल आयन में केंद्रीय परमाणु के चारों ओर आबंधी इलेक्ट्रॉन युग्मों (bonding electron pairs) वाली कक्षकों के बीच के कोण के रूप में परिभाषित किया जाता है।
आबंध कोण को डिग्री $(^{\circ})$ में व्यक्त किया जाता है और इसे स्पेक्ट्रोस्कोपिक विधियों द्वारा प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है।
उपयोग: यह एक अणु या संकुल आयन में केंद्रीय परमाणु के चारों ओर कक्षकों के वितरण के बारे में जानकारी प्रदान करता है,जिससे हमें इसकी ज्यामिति या आकार निर्धारित करने में मदद मिलती है।
उदाहरण के लिए,जल $(H_2O)$ अणु में $H-O-H$ आबंध कोण $104.5^{\circ}$ होता है।
आबंध कोण को डिग्री $(^{\circ})$ में व्यक्त किया जाता है और इसे स्पेक्ट्रोस्कोपिक विधियों द्वारा प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है।
उपयोग: यह एक अणु या संकुल आयन में केंद्रीय परमाणु के चारों ओर कक्षकों के वितरण के बारे में जानकारी प्रदान करता है,जिससे हमें इसकी ज्यामिति या आकार निर्धारित करने में मदद मिलती है।
उदाहरण के लिए,जल $(H_2O)$ अणु में $H-O-H$ आबंध कोण $104.5^{\circ}$ होता है।
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चतुष्फलकीय ज्यामिति के अलावा,$CH_4$ के लिए एक और संभावित ज्यामिति वर्ग समतलीय है,जिसमें चार $H$ परमाणु वर्ग के कोनों पर और $C$ परमाणु इसके केंद्र में होते हैं। समझाइए कि $CH_4$ वर्ग समतलीय क्यों नहीं है?
Solution
(N/A) $VSEPR$ सिद्धांत के अनुसार,एक अणु की ज्यामिति केंद्रीय परमाणु के संयोजी कोश में इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच प्रतिकर्षण को कम करके निर्धारित की जाती है।
वर्ग समतलीय ज्यामिति में,बंध कोण $90^{\circ}$ होगा,जो चतुष्फलकीय ज्यामिति (जहाँ बंध कोण $109^{\circ}28'$ है) की तुलना में बंधित इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच अधिक प्रतिकर्षण पैदा करता है।
इसलिए,चतुष्फलकीय ज्यामिति अधिक स्थिर है क्योंकि यह केंद्रीय कार्बन परमाणु के चारों ओर चार बंधित इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच प्रतिकर्षण को कम करती है।
वर्ग समतलीय ज्यामिति में,बंध कोण $90^{\circ}$ होगा,जो चतुष्फलकीय ज्यामिति (जहाँ बंध कोण $109^{\circ}28'$ है) की तुलना में बंधित इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच अधिक प्रतिकर्षण पैदा करता है।
इसलिए,चतुष्फलकीय ज्यामिति अधिक स्थिर है क्योंकि यह केंद्रीय कार्बन परमाणु के चारों ओर चार बंधित इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच प्रतिकर्षण को कम करती है।
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Advanced
लुईस अवधारणा की सीमाएँ और $VSEPR$ सिद्धांत की मुख्य अभिधारणाएँ लिखिए।
Solution
लुईस अवधारणा की सीमाएँ: लुईस अवधारणा अणुओं के आकार को समझाने में असमर्थ है।
संयोजकता कोश इलेक्ट्रॉन युग्म प्रतिकर्षण $(VSEPR)$ सिद्धांत: यह सिद्धांत सहसंयोजक अणुओं के आकार की भविष्यवाणी करने के लिए एक सरल प्रक्रिया प्रदान करता है। सिडगविक और पॉवेल ने $1940$ में परमाणुओं के संयोजकता कोश में इलेक्ट्रॉन युग्मों के प्रतिकर्षण पर आधारित एक सरल सिद्धांत प्रस्तावित किया था।
$VSEPR$ सिद्धांत की अभिधारणाएँ:
- अणु का आकार केंद्रीय परमाणु के चारों ओर संयोजकता कोश इलेक्ट्रॉन युग्मों (आबंधित या अनाबंधित) की संख्या पर निर्भर करता है।
- संयोजकता कोश में इलेक्ट्रॉन के जोड़े एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं क्योंकि उनके इलेक्ट्रॉन बादल ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैं।
- इलेक्ट्रॉन के ये जोड़े अंतरिक्ष में ऐसी स्थिति में रहने की प्रवृत्ति रखते हैं जिससे प्रतिकर्षण कम से कम हो और उनके बीच की दूरी अधिकतम हो।
- संयोजकता कोश को एक गोले के रूप में लिया जाता है जिसमें इलेक्ट्रॉन युग्म गोलाकार सतह पर एक-दूसरे से अधिकतम दूरी पर स्थित होते हैं।
- एक बहु-आबंध को एक एकल इलेक्ट्रॉन युग्म के रूप में माना जाता है और एक बहु-आबंध के दो या तीन इलेक्ट्रॉन युग्मों को एक एकल 'सुपर पेयर' के रूप में माना जाता है।
- जहाँ दो या दो से अधिक अनुनाद संरचनाएँ एक अणु का प्रतिनिधित्व कर सकती हैं,वहाँ $VSEPR$ मॉडल ऐसी किसी भी संरचना पर लागू होता है।
- इलेक्ट्रॉन युग्मों का प्रतिकर्षण इस क्रम में घटता है: $[Lone \ pair \ (lp) - Lone \ pair \ (lp)] > [Lone \ pair \ (lp) - Bond \ pair \ (bp)] > [Bond \ pair \ (bp) - Bond \ pair \ (bp)]$
संयोजकता कोश इलेक्ट्रॉन युग्म प्रतिकर्षण $(VSEPR)$ सिद्धांत: यह सिद्धांत सहसंयोजक अणुओं के आकार की भविष्यवाणी करने के लिए एक सरल प्रक्रिया प्रदान करता है। सिडगविक और पॉवेल ने $1940$ में परमाणुओं के संयोजकता कोश में इलेक्ट्रॉन युग्मों के प्रतिकर्षण पर आधारित एक सरल सिद्धांत प्रस्तावित किया था।
$VSEPR$ सिद्धांत की अभिधारणाएँ:
- अणु का आकार केंद्रीय परमाणु के चारों ओर संयोजकता कोश इलेक्ट्रॉन युग्मों (आबंधित या अनाबंधित) की संख्या पर निर्भर करता है।
- संयोजकता कोश में इलेक्ट्रॉन के जोड़े एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं क्योंकि उनके इलेक्ट्रॉन बादल ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैं।
- इलेक्ट्रॉन के ये जोड़े अंतरिक्ष में ऐसी स्थिति में रहने की प्रवृत्ति रखते हैं जिससे प्रतिकर्षण कम से कम हो और उनके बीच की दूरी अधिकतम हो।
- संयोजकता कोश को एक गोले के रूप में लिया जाता है जिसमें इलेक्ट्रॉन युग्म गोलाकार सतह पर एक-दूसरे से अधिकतम दूरी पर स्थित होते हैं।
- एक बहु-आबंध को एक एकल इलेक्ट्रॉन युग्म के रूप में माना जाता है और एक बहु-आबंध के दो या तीन इलेक्ट्रॉन युग्मों को एक एकल 'सुपर पेयर' के रूप में माना जाता है।
- जहाँ दो या दो से अधिक अनुनाद संरचनाएँ एक अणु का प्रतिनिधित्व कर सकती हैं,वहाँ $VSEPR$ मॉडल ऐसी किसी भी संरचना पर लागू होता है।
- इलेक्ट्रॉन युग्मों का प्रतिकर्षण इस क्रम में घटता है: $[Lone \ pair \ (lp) - Lone \ pair \ (lp)] > [Lone \ pair \ (lp) - Bond \ pair \ (bp)] > [Bond \ pair \ (bp) - Bond \ pair \ (bp)]$
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$VSEPR$ सिद्धांत में Nyholm और Gillespie का योगदान बताइए।
Solution
(N/A) Nyholm और Gillespie $(1957)$ ने एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) और आबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म (bonding pairs) के बीच महत्वपूर्ण अंतर को स्पष्ट करके $VSEPR$ मॉडल को परिष्कृत किया।
जबकि एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म केंद्रीय परमाणु पर स्थानीयकृत होते हैं,प्रत्येक आबंधी युग्म दो परमाणुओं के बीच साझा किया जाता है।
परिणामस्वरूप,एक अणु में एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,आबंधी इलेक्ट्रॉन युग्मों की तुलना में अधिक स्थान घेरते हैं।
इसके कारण एकाकी युग्म-एकाकी युग्म के बीच प्रतिकर्षण,एकाकी युग्म-आबंधी युग्म और आबंधी युग्म-आबंधी युग्म प्रतिकर्षण की तुलना में अधिक होता है।
ये प्रतिकर्षण प्रभाव अणुओं के आदर्श आकारों में विचलन और आबंध कोणों में परिवर्तन का कारण बनते हैं।
जबकि एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म केंद्रीय परमाणु पर स्थानीयकृत होते हैं,प्रत्येक आबंधी युग्म दो परमाणुओं के बीच साझा किया जाता है।
परिणामस्वरूप,एक अणु में एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म,आबंधी इलेक्ट्रॉन युग्मों की तुलना में अधिक स्थान घेरते हैं।
इसके कारण एकाकी युग्म-एकाकी युग्म के बीच प्रतिकर्षण,एकाकी युग्म-आबंधी युग्म और आबंधी युग्म-आबंधी युग्म प्रतिकर्षण की तुलना में अधिक होता है।
ये प्रतिकर्षण प्रभाव अणुओं के आदर्श आकारों में विचलन और आबंध कोणों में परिवर्तन का कारण बनते हैं।
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Difficult
उन अणुओं की आकृतियों को बताइए जिनमें केंद्रीय परमाणु के चारों ओर केवल आबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं।
Solution
(N/A) $VSEPR$ सिद्धांत की सहायता से अणुओं की आकृतियों का अनुमान लगाया जा सकता है। इस सिद्धांत के अनुसार,अणुओं को केंद्रीय परमाणु पर मौजूद एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) की उपस्थिति के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। जिन अणुओं में केंद्रीय परमाणु $A$ के चारों ओर केवल आबंधी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं (और कोई एकाकी युग्म नहीं होता),उनकी आकृतियाँ नीचे दी गई तालिका में दर्शाई गई हैं:
| इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या | इलेक्ट्रॉन युग्मों की व्यवस्था | आणविक ज्यामिति | संकरण | उदाहरण |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
| $2$ | रैखिक | रैखिक $(AB_2)$ | $sp$ | $BeCl_2, HgCl_2$ |
| $3$ | त्रिकोणीय समतलीय | त्रिकोणीय समतलीय $(AB_3)$ | $sp^2$ | $BF_3$ |
| $4$ | चतुष्फलकीय | चतुष्फलकीय $(AB_4)$ | $sp^3$ | $CH_4, NH_4^+$ |
| इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या | इलेक्ट्रॉन युग्मों की व्यवस्था | आणविक ज्यामिति | संकरण | उदाहरण |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
| $2$ | रैखिक | रैखिक $(AB_2)$ | $sp$ | $BeCl_2, HgCl_2$ |
| $3$ | त्रिकोणीय समतलीय | त्रिकोणीय समतलीय $(AB_3)$ | $sp^2$ | $BF_3$ |
| $4$ | चतुष्फलकीय | चतुष्फलकीय $(AB_4)$ | $sp^3$ | $CH_4, NH_4^+$ |
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Advanced
केंद्रीय परमाणु पर एक या अधिक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $(E)$ वाले कुछ सरल अणुओं या आयनों की ज्यामिति (आकार) के बारे में लिखिए।
Solution
(N/A) केंद्रीय परमाणु $A$,बंधित परमाणुओं $B$ और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म $E$ वाले अणुओं की ज्यामिति नीचे दी गई तालिका में संक्षेपित है:
| अणु का प्रकार | आबंध युग्मों की संख्या | एकाकी युग्मों की संख्या | इलेक्ट्रॉन युग्मों की व्यवस्था | आकार | उदाहरण |
|---|---|---|---|---|---|
| $AB_2E$ | $2$ | $1$ | त्रिकोणीय समतलीय | मुड़ा हुआ (Bent) | $SO_2, O_3$ |
| $AB_3E$ | $3$ | $1$ | चतुष्फलकीय | त्रिकोणीय पिरामिडी | $NH_3$ |
| $AB_2E_2$ | $2$ | $2$ | चतुष्फलकीय | मुड़ा हुआ (Bent) | $H_2O$ |
| $AB_4E$ | $4$ | $1$ | त्रिकोणीय द्वि-पिरामिडी | सी-सॉ (See-saw) | $SF_4$ |
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View SolutionChemical Bonding and Molecular Structure — VSEPR Theory · Frequently Asked Questions
1Are these Chemical Bonding and Molecular Structure questions useful for JEE and NEET?
Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.
2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?
Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.
3How do I generate a question paper from this subtopic?
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