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निम्न में से कौनसी स्पीशीज़ समान बंध क्रम वाली हैं?

  1. N2

Answer (Detailed Solution Below)

Option :

Detailed Solution

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संकल्पना:

समइलेक्ट्रॉनी स्पीशीज़ - 

  • समान संख्या में संयोजी इलेक्ट्रॉनों वाले परमाणुओं या आयनों या अणुओं को सम-इलेक्ट्रॉनी स्पीशीज़ कहा जाता है।
  • समान इलेक्ट्रॉनी संरचना के कारण इन स्पीशीज़ के गुणों में कुछ समानताएँ हैं, लेकिन कुछ गुण जैसे त्रिज्या भिन्न परमाणु आवेश के कारण भिन्न हो सकते हैं।
  • सम-इलेक्ट्रॉनी स्पीशीज़ के उदाहरण -  और F-, Mg2+और Na+ आदि।
  • सम-इलेक्ट्रॉनी स्पीशीज़ में समान बंध क्रम होता है।

व्याख्या:

दी गई स्पीशीज़ में इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना कीजिए-

1) N2,

  • N2 में कुल इलेक्ट्रॉन = 'N' में कुल इलेक्ट्रॉन + 'N' में कुल इलेक्ट्रॉन
  • इसप्रकार, N2 में कुल इलेक्ट्रॉन  = N से 7 + N से 7
  • N2 में कुल इलेक्ट्रॉन = 14 इलेक्ट्रॉन

2) , 

  •  में कुल इलेक्ट्रॉन है = 'N' में कुल इलेक्ट्रॉन + 'N' में कुल इलेक्ट्रॉन + ऋणात्मक आवेश के कारण इलेक्ट्रॉन
  • इस प्रकार,  में इलेक्ट्रॉन = N से 7 + N से 7 + धनात्मक आवेश के कारण 1
  •  में कुल इलेक्ट्रॉन = 15 इलेक्ट्रॉन 

4) ,

  •  में कुल इलेक्ट्रॉन है  = 'O' में कुल इलेक्ट्रॉन + 'O' में कुल इलेक्ट्रॉन + -ve आवेश के कारण इलेक्ट्रॉन
  • इस प्रकार,  में इलेक्ट्रॉन = O से 8 + O से 8 + -ve आवेश के कारण 1
  •  में कुल इलेक्ट्रॉन = 17 इलेक्ट्रॉन

3) ,

  • ​में कुल इलेक्ट्रॉन है = 'F' में कुल इलेक्ट्रॉन + 'F' में कुल इलेक्ट्रॉन - +ve आवेश के कारण इलेक्ट्रॉन
  • इस प्रकार, ​ में इलेक्ट्रॉन ​= F से 9 + F से 9 - +ve आवेश के कारण इलेक्ट्रॉन
  • ​ में कुल इलेक्ट्रॉन​ = 17 इलेक्ट्रॉन

इस प्रकार,  और  इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या होने के कारण समइलेक्ट्रॉनी स्पीशीज़ हैं।

आणविक कक्षक सिद्धांत के अनुसार-

बंधक्रम = 

इसलिए,  और  में बंध क्रम की गणना MOT के अनुसार की जाती है,

  •  में कुल इलेक्ट्रॉनों की संख्या 17 और विन्यास σ1s2, σ*1s2, σ2s2, σ*2s2, σ2pz2, π2px2= π2py2, π*2px2= π*2py1 है।
  •  में कुल इलेक्ट्रॉनों की संख्या 17और इसका समइलेक्ट्रॉनिक विन्यास σ1s2, σ*1s2, σ2s2, σ*2s2, σ2pz2, π2px2= π2py2, π*2px2= π*2py1 है।

चूँकि  और  में समान आणविक कक्षक विन्यास हो रहा है या उन दोनों में बंधन और प्रतिबंधन इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान हैं और इसलिए बंध क्रम समान है।

∴  और ​​ में बंध क्रम = ​ =  = 1.5

निष्कर्ष:

 और  बंधन और प्रतिबंधन इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या होने के कारण समान बंध क्रम अर्थात 1.5 हैं।

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 3 और विकल्प 4 है।
Additional Information  

आणविक कक्षक सिद्धांत (MOT)-

  • इसमें कहा गया है कि तुलनीय ऊर्जा और उचित समरूपता के परमाणु कक्षक मिलकर आणविक कक्षक बनाते हैं। इसलिए, आणविक कक्षक तब बनते हैं जब परमाणु कक्षक, परमाणु कक्षक के रैखिक संयोजन के तरीके से संयोजित होते हैं।
  • निर्मित आणविक कक्षकों की संख्या हमेशा संयुक्त परमाणु कक्षकों की संख्या के बराबर होती है।
  • आणविक कक्षक को आगे बंधन और प्रतिबंधन आणविक कक्षक में वर्गीकृत किया गया है।
  • MOT निम्नलिखित के बारे में एक विचार देता है-
    • अपह्रासी आण्विक कक्षकों में उपस्थित इलेक्ट्रॉनों की संख्या।
    • अणुओं की स्थिरता।
    • बंध क्रम
    • अणु का चुंबकीय व्यवहार।

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