Bonding in Carbon - The Covalent Bond Questions in Hindi

(N/A) $CO_2$ की इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना एक कार्बन परमाणु और दो ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी द्वारा बनती है।
कार्बन के पास $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
स्थायी अष्टक विन्यास प्राप्त करने के लिए,कार्बन परमाणु प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु के साथ $2$ इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी करता है,जिसके परिणामस्वरूप दो द्वि-आबंध बनते हैं।
इस साझेदारी को इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना द्वारा दर्शाया जाता है जहाँ साझा किए गए इलेक्ट्रॉनों के युग्मों को परमाणुओं के बीच रखा जाता है:
(Image: $1067-$s1)

(N/A) सल्फर का एक अणु सल्फर के आठ परमाणुओं $(S_8)$ से बना होता है जो एक वलयाकार संरचना में जुड़े होते हैं।
प्रत्येक सल्फर परमाणु में $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और इसे अपना अष्टक पूरा करने के लिए $2$ और इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।
इसलिए,प्रत्येक सल्फर परमाणु अपने दो पड़ोसी सल्फर परमाणुओं के साथ दो एकल सहसंयोजक बंध बनाता है।
इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना यह दर्शाती है कि प्रत्येक सल्फर परमाणु अपने पड़ोसियों के साथ दो इलेक्ट्रॉनों को साझा करता है,जिसके परिणामस्वरूप एक मुकुट के आकार का वलय बनता है।

(N/A) साइक्लोपेंटेन का रासायनिक सूत्र $C_5H_{10}$ है।
साइक्लोपेंटेन एक चक्रीय हाइड्रोकार्बन है जिसमें पांच कार्बन परमाणु एक वलय (ring) में व्यवस्थित होते हैं। प्रत्येक कार्बन परमाणु दो अन्य कार्बन परमाणुओं और दो हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना सहसंयोजक बंध बनाने के लिए परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी को दर्शाती है। इस संरचना में,प्रत्येक कार्बन परमाणु अपने अष्टक को पूरा करने के लिए दो निकटवर्ती कार्बन परमाणुओं और दो हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी करता है,जबकि प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु अपना द्विक (duplet) पूरा करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन की साझेदारी करता है।
[छवि विवरण: पांच कार्बन परमाणुओं का एक पंचकोणीय वलय,जहाँ प्रत्येक कार्बन दो हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा है।]

(B) एथेन का आणविक सूत्र $C_2H_6$ है।
इस अणु में,एक $C-C$ एकल आबंध होता है।
प्रत्येक कार्बन परमाणु तीन हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है,जो प्रति कार्बन परमाणु तीन $C-H$ आबंध बनाता है।
अतः,कुल $6$ $C-H$ आबंध और $1$ $C-C$ आबंध होते हैं।
सहसंयोजक आबंधों की कुल संख्या = $6 + 1 = 7$ है।

(N/A) कार्बन न तो अपने चार इलेक्ट्रॉनों को खो सकता है और न ही चार इलेक्ट्रॉन प्राप्त कर सकता है क्योंकि दोनों प्रक्रियाओं में अत्यधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है और यह प्रणाली को अस्थिर बना देगा। इसलिए,यह अन्य कार्बन परमाणुओं या अन्य तत्वों के परमाणुओं के साथ अपने चार इलेक्ट्रॉनों को साझा करके अपना अष्टक पूरा करता है। इलेक्ट्रॉनों के साझाकरण से बनने वाले बंधों को सहसंयोजक बंध कहा जाता है। सहसंयोजक बंधन में,दोनों परमाणु संयोजी इलेक्ट्रॉनों को साझा करते हैं,अर्थात,साझा किए गए इलेक्ट्रॉन दोनों परमाणुओं के संयोजी कोशों के होते हैं।
यहाँ,कार्बन को अपना अष्टक पूरा करने के लिए $4$ इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है,जबकि प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु को अपना द्विक पूरा करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है। साथ ही,क्लोरीन को अपना अष्टक पूरा करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है। इसलिए,ये सभी इलेक्ट्रॉनों को साझा करते हैं और परिणामस्वरूप,कार्बन $CH_3Cl$ बनाने के लिए हाइड्रोजन के साथ $3$ बंध और क्लोरीन के साथ एक बंध बनाता है।

(N/A) एथेनोइक अम्ल $(CH_3COOH)$ की इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना में कार्बन,हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी होती है ताकि उनके अष्टक/द्विक पूर्ण हो सकें।
(संरचनात्मक निरूपण के लिए दी गई आकृति देखें)।
$(b)$ हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$ की इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना में सल्फर परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ एक-एक इलेक्ट्रॉन साझा करके दो सहसंयोजक बंध बनाता है,जिससे सल्फर का अष्टक और हाइड्रोजन का द्विक पूर्ण हो जाता है।
(संरचनात्मक निरूपण के लिए दी गई आकृति देखें)।

(N/A) प्रोपेनोन: प्रोपेनोन का रासायनिक सूत्र $CH_3COCH_3$ है। इस संरचना में,केंद्रीय कार्बन परमाणु एक ऑक्सीजन परमाणु के साथ द्वि-आबंध और दो अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ एकल-आबंध द्वारा जुड़ा होता है। इन दोनों कार्बन परमाणुओं में से प्रत्येक तीन हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
(मूल संदर्भ में दी गई आकृति परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी को दर्शाती है।)
$(b)$ $F_2$: फ्लोरीन के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। एक स्थिर अष्टक प्राप्त करने के लिए,दो फ्लोरीन परमाणु इलेक्ट्रॉनों के एक जोड़े को साझा करते हैं,जिससे एक एकल सहसंयोजक आबंध बनता है।

(A) अधातु $X$ कार्बन है, जो अपररूपता प्रदर्शित करता है।
$Y$ हीरा है, जो ज्ञात सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थ है।
$Z$ ग्रेफाइट है, जो मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण विद्युत का एक अच्छा सुचालक है।
अतः, $X = \text{कार्बन}, Y = \text{हीरा}, Z = \text{ग्रेफाइट}$।

(B) कार्बन यौगिक इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी से बनने वाले सहसंयोजक यौगिक होते हैं।
$(i)$ इनमें आवेशित कण (आयन) नहीं होते हैं और इसलिए ये विद्युत के कुचालक होते हैं। अतः,कथन $(ii)$ सही है और $(i)$ गलत है।
$(ii)$ सहसंयोजक बंधों की प्रकृति के कारण,अणुओं के बीच आकर्षण बल बहुत प्रबल नहीं होते हैं। परिणामस्वरूप,इनके गलनांक और क्वथनांक कम होते हैं। अतः,कथन $(iv)$ सही है और $(iii)$ गलत है।
इसलिए,कथन $(ii)$ और $(iv)$ सही हैं।

(C) अमोनिया $(NH_3)$ के अणु में,केंद्रीय नाइट्रोजन परमाणु $(N)$ के पास $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
यह अपना अष्टक पूरा करने के लिए तीन हाइड्रोजन परमाणुओं $(H)$ के साथ तीन सहसंयोजक आबंध बनाता है।
प्रत्येक $N-H$ आबंध इलेक्ट्रॉनों के एक जोड़े की साझेदारी से बना एक एकल सहसंयोजक आबंध है।
इसलिए,अमोनिया के अणु में केवल तीन एकल आबंध और नाइट्रोजन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है।

(D) बकमिन्स्टरफुलरीन $C_{60}$ सूत्र वाला एक गोलाकार अणु है।
यह कार्बन का एक प्रसिद्ध अपररूप है,जिसमें $60$ कार्बन परमाणु फुटबॉल जैसी संरचना (ट्रंकेटेड आइकोसाहेड्रोन) में व्यवस्थित होते हैं।
कार्बन के अन्य सामान्य अपररूपों में हीरा और ग्रेफाइट शामिल हैं।

(B) नाइट्रोजन $(N)$ की परमाणु संख्या $7$ है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $2, 5$ है।
स्थायी अष्टक प्राप्त करने के लिए,प्रत्येक नाइट्रोजन परमाणु को $3$ और इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।
इसलिए,दो नाइट्रोजन परमाणु एक त्रि-आबंध बनाने के लिए आपस में $3$ इलेक्ट्रॉन युग्म साझा करते हैं।
इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना में,$3$ साझा युग्मों को दो $N$ परमाणुओं के बीच $3$ बिंदुओं (या रेखाओं) द्वारा दर्शाया जाता है और प्रत्येक नाइट्रोजन पर शेष एकाकी युग्म को $2$ बिंदुओं द्वारा दर्शाया जाता है।
अतः,सही निरूपण $:N \vdots N:$ है।

(C) पेंटेन का आण्विक सूत्र $C_5H_{12}$ है।
पेंटेन में,$5$ कार्बन परमाणु एक श्रृंखला में $4$ $C-C$ एकल सहसंयोजक आबंधों द्वारा जुड़े होते हैं।
प्रत्येक कार्बन परमाणु अपनी $4$ की संयोजकता को संतुष्ट करने के लिए हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
इसमें $12$ $C-H$ एकल सहसंयोजक आबंध होते हैं।
सहसंयोजक आबंधों की कुल संख्या = ($C-C$ आबंधों की संख्या) + ($C-H$ आबंधों की संख्या) = $4 + 12 = 16$ सहसंयोजक आबंध।

(A) कार्बन की परमाणु संख्या $6$ है। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(2, 4)$ है।
स्थायी अष्टक प्राप्त करने के लिए,कार्बन अपने $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों को अन्य परमाणुओं के साथ साझा करके $4$ सहसंयोजक बंध बनाता है।
$4$ इलेक्ट्रॉनों को साझा करने से,कार्बन की बाहरी कक्षा में $4$ अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन आ जाते हैं,जिससे बाहरी कक्षा में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या $4 + 4 = 8$ हो जाती है।
इस प्रकार,कुल $2 + 8 = 10$ इलेक्ट्रॉन हो जाते हैं,जो नियॉन ($10$ इलेक्ट्रॉन: $2, 8$) के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के समान है।

(N/A) जब कार्बन क्लोरीन के साथ अभिक्रिया करता है तो कार्बन टेट्राक्लोराइड $(CCl_4)$ बनता है।
$(b)$ जब कार्बन ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करता है तो कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ बनता है।

(N/A) क्लोरीन की परमाणु संख्या $17$ है। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $K, L, M$ कोशों में क्रमशः $2, 8, 7$ है।
$(b)$ प्रत्येक क्लोरीन परमाणु में $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। अपना अष्टक पूरा करने के लिए,प्रत्येक क्लोरीन परमाणु दूसरे क्लोरीन परमाणु के साथ एक इलेक्ट्रॉन साझा करता है,जिससे एक एकल सहसंयोजक बंध बनता है। इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना इस प्रकार है:
:Cl:Cl: (प्रत्येक Cl के चारों ओर $6$ बिंदु और बीच में $2$ साझा बिंदु)

(N/A) कार्बन,सिलिकॉन या किसी अन्य तत्व की तुलना में कहीं अधिक श्रृंखलन प्रदर्शित करता है।
इसका मुख्य कारण कार्बन का छोटा परमाणु आकार है,जो मजबूत और स्थिर $C-C$ सहसंयोजक बंध बनाने की अनुमति देता है।
इसके विपरीत,सिलिकॉन का परमाणु आकार बड़ा होता है,जिसके परिणामस्वरूप $Si-Si$ बंध लंबे और कमजोर होते हैं,जिससे वे $C-C$ बंध की तुलना में कम स्थिर हो जाते हैं।
इसके अतिरिक्त,$C-C$ बंध की उच्च बंध ऊर्जा कार्बन यौगिकों में देखे जाने वाले व्यापक श्रृंखलन में योगदान करती है।

(A) सभी कार्बनिक यौगिक कार्बन श्रृंखलाओं या वलयों पर आधारित होते हैं।
कार्बन वह मूलभूत तत्व है जो प्रत्येक कार्बनिक अणु की रीढ़ बनाता है।
कार्बन की परमाणु संख्या $6$ है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $2, 4$ है।
यह आवर्त सारणी के समूह $14$ से संबंधित है,जिसे कार्बन परिवार कहा जाता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(A) समूह $14$ के तत्वों की सबसे बाहरी कक्षा में $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
स्थायी अष्टक प्राप्त करने के लिए,तत्व $X$ अपने $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों को $4$ क्लोरीन परमाणुओं के साथ साझा करता है,जिसमें प्रत्येक एक इलेक्ट्रॉन का योगदान देता है।
इसलिए,बनने वाले क्लोराइड का सूत्र $XCl_4$ है।
चूंकि बंधन तत्व $X$ और क्लोरीन परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी द्वारा बनता है,इसलिए बंधन की प्रकृति सहसंयोजक (covalent) है।

(N/A) कार्बन टेट्राक्लोराइड का रासायनिक सूत्र $CCl_4$ है।
इस अणु में,एक कार्बन परमाणु अपने $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों को $4$ क्लोरीन परमाणुओं के साथ साझा करता है,जिसमें प्रत्येक क्लोरीन परमाणु एक इलेक्ट्रॉन का योगदान देकर $4$ सहसंयोजक बंध बनाता है।
प्रत्येक क्लोरीन परमाणु कार्बन के साथ एक इलेक्ट्रॉन साझा करके अपना अष्टक पूरा करता है,और कार्बन परमाणु अपने $4$ इलेक्ट्रॉनों को $4$ क्लोरीन परमाणुओं के साथ साझा करके अपना अष्टक पूरा करता है।
इसकी इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना इस प्रकार है:
(केंद्रीय कार्बन परमाणु चार क्लोरीन परमाणुओं से घिरा होता है,जिसमें कार्बन और प्रत्येक क्लोरीन परमाणु के बीच इलेक्ट्रॉनों का एक साझा युग्म होता है।)

(A) तत्व $X$ नाइट्रोजन $(N)$ है। इसकी परमाणु संख्या $7$ है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $2, 5$ है। इसलिए,इसमें $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं।
$(b)$ नाइट्रोजन का द्विपरमाणुक अणु $N_2$ है। इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना दर्शाती है कि प्रत्येक नाइट्रोजन परमाणु अपना अष्टक पूरा करने के लिए दूसरे के साथ $3$ इलेक्ट्रॉनों को साझा करता है,जिसके परिणामस्वरूप एक त्रि-सहसंयोजक बंध (triple covalent bond) बनता है।
$(c)$ अमोनिया $(NH_3)$ में,नाइट्रोजन परमाणु प्रत्येक $3$ हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ एक-एक इलेक्ट्रॉन साझा करता है। इसके परिणामस्वरूप $3$ एकल सहसंयोजक बंध (single covalent bonds) बनते हैं।

(C) अमोनिया अणु $(NH_{3})$ में नाइट्रोजन परमाणु की परमाणु संख्या $7$ होती है,जिसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $2, 5$ है। एक स्थिर अष्टक प्राप्त करने के लिए,नाइट्रोजन को $3$ और इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है। यह इन $3$ इलेक्ट्रॉनों को $3$ हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ साझा करता है,जिससे $3$ सहसंयोजक बंध बनते हैं। इसलिए,नाइट्रोजन परमाणु के चारों ओर $3$ बंध उपस्थित होते हैं।

(C) एथेन का रासायनिक सूत्र $C_2H_6$ है।
एथेन के एक अणु में एक $C-C$ एकल सहसंयोजक बंध होता है।
इसमें छह $C-H$ एकल सहसंयोजक बंध होते हैं (प्रत्येक कार्बन परमाणु के लिए तीन)।
अतः,एथेन में सहसंयोजक बंधों की कुल संख्या $1 + 6 = 7$ है।

(C) कार्बन का परमाणु क्रमांक $6$ है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $(2, 4)$ है।
इसके सबसे बाहरी कोश में $4$ इलेक्ट्रॉन होते हैं।
स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास (अष्टक) प्राप्त करने के लिए,इसे $4$ और इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।
ऊर्जा संबंधी बाधाओं के कारण $4$ इलेक्ट्रॉनों को खोना या प्राप्त करना कठिन होता है,इसलिए कार्बन अन्य परमाणुओं के साथ अपने $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी करके सहसंयोजक बंध बनाकर स्थिरता प्राप्त करता है।

(4) $(i)$ एल्केन में,प्रत्येक कार्बन परमाणु एकल सहसंयोजक बंधों के माध्यम से चार अन्य परमाणुओं से जुड़ा होता है,इसलिए इसकी संयोजकता $4$ होती है।
$(ii)$ एल्काइन में,त्रि-आबंध में शामिल प्रत्येक कार्बन परमाणु दो अन्य परमाणुओं से जुड़ा होता है,जिससे इसकी कुल संयोजकता $4$ बनी रहती है।

(N/A) कार्बन की दो विशेषताएँ जो बड़ी संख्या में कार्बन यौगिकों के निर्माण का कारण बनती हैं,वे हैं:
$(i)$ श्रृंखलन (Catenation): कार्बन परमाणुओं की अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ बंध बनाने की अद्वितीय क्षमता,जिससे बड़े अणु (सीधी श्रृंखला,शाखित श्रृंखला या वलय) बनते हैं।
$(ii)$ चतुःसंयोजकता (Tetravalency): कार्बन की संयोजकता $4$ होती है,जो इसे चार अन्य कार्बन परमाणुओं या हाइड्रोजन,ऑक्सीजन,नाइट्रोजन,सल्फर,क्लोरीन आदि जैसे अन्य एकसंयोजक तत्वों के परमाणुओं के साथ बंध बनाने की अनुमति देती है।

(N/A) एथेन $(C_{2}H_{6})$ की इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना बनाने के लिए:
$1$. एथेन में दो कार्बन परमाणु एक एकल सहसंयोजक बंध द्वारा जुड़े होते हैं।
$2$. प्रत्येक कार्बन परमाणु तीन हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ जुड़ा होता है।
$3$. कार्बन के पास $4$ संयोजी इलेक्ट्रॉन और हाइड्रोजन के पास $1$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होता है।
$4$. प्रत्येक कार्बन परमाणु अपना अष्टक पूरा करने के लिए दूसरे कार्बन परमाणु के साथ एक इलेक्ट्रॉन और तीन हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ एक-एक इलेक्ट्रॉन की साझेदारी करता है।
$5$. इसकी इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना इस प्रकार है:
$H \quad H$
$.. \quad ..$
$H : C : C : H$
$.. \quad ..$
$H \quad H$

(N/A) कार्बन यौगिक सामान्यतः सहसंयोजक प्रकृति के होते हैं,जिसका अर्थ है कि वे परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी से बनते हैं। चूँकि ये जल में घुलने पर या पिघली हुई अवस्था में आयनों या आवेशित कणों में वियोजित नहीं होते हैं,इसलिए इनमें विद्युत का चालन करने के लिए आवश्यक मुक्त आवेश वाहक नहीं होते हैं।

(N/A) $(i)$ सहसंयोजक यौगिक विद्युत के कुचालक होते हैं क्योंकि इन यौगिकों में आबंधन किसी भी प्रकार के आवेशित आयनों को उत्पन्न नहीं करता है।
$(ii)$ सहसंयोजक रूप से बंधे अणुओं में अणु के भीतर तो मजबूत सहसंयोजक बंध होते हैं,लेकिन अणुओं के बीच अंतराआण्विक आकर्षण बल बहुत कमजोर होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप इनके गलनांक और क्वथनांक कम होते हैं।

(N/A) $(i)$ सहसंयोजक यौगिकों के गलनांक और क्वथनांक कम होते हैं।
$(ii)$ सहसंयोजक यौगिक विद्युत का चालन नहीं करते हैं।

(N/A) $(i)$ सिलिकॉन वह तत्व है जो सात या आठ परमाणुओं तक श्रृंखलन का गुण प्रदर्शित करता है।
$(ii)$ नहीं,ये यौगिक स्थिर नहीं होते हैं क्योंकि ये अत्यधिक अभिक्रियाशील होते हैं,विशेष रूप से ऑक्सीजन या नमी की उपस्थिति में,क्योंकि $C-C$ बंध की तुलना में $Si-Si$ बंध कमजोर होता है।

(N/A) आयनिक बंध बनाने के लिए,कार्बन को या तो $4e^-$ खोकर $C^{4+}$ आयन बनाना होगा या $4e^-$ प्राप्त करके $C^{4-}$ आयन बनाना होगा।
$1$. $4e^-$ खोने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है,जो नाभिक के मजबूत आकर्षण बल को दूर करने के लिए आवश्यक है,जो ऊर्जा की दृष्टि से अनुकूल नहीं है।
$2$. $4e^-$ प्राप्त करने से $10e^-$ हो जाएंगे,जिन्हें नाभिक में मौजूद केवल $6$ प्रोटॉन द्वारा संभालना कठिन है,जिससे अस्थिरता पैदा होती है।
इसलिए,कार्बन आयनिक यौगिक नहीं बनाता है और इसके बजाय इलेक्ट्रॉनों को साझा करके सहसंयोजक बंध बनाता है।

(C) सभी कार्बनिक यौगिक कार्बन श्रृंखलाओं या वलयों पर आधारित होते हैं।
कार्बन वह मूलभूत तत्व है जो सभी कार्बनिक अणुओं की रीढ़ बनाता है।
कार्बन की परमाणु संख्या $6$ है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $2, 4$ है।
यह आवर्त सारणी के समूह $14$ से संबंधित है,जिसे कार्बन परिवार कहा जाता है।

(A) कार्बन के दो गुण जो उसे अन्य तत्वों के बीच अद्वितीय बनाते हैं,वे हैं:
$(i)$ श्रृंखलन (Catenation): कार्बन में अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ मजबूत सहसंयोजक बंध बनाने की अद्वितीय क्षमता होती है,जिसके परिणामस्वरूप लंबी श्रृंखलाएं,शाखित श्रृंखलाएं या वलय संरचनाएं बनती हैं।
$(ii)$ चतुःसंयोजकता (Tetravalency): कार्बन की संयोजकता $4$ होती है,जो इसे चार अन्य कार्बन परमाणुओं या हाइड्रोजन,ऑक्सीजन,नाइट्रोजन या हैलोजन जैसे अन्य एकसंयोजक तत्वों के साथ स्थिर बंध बनाने की क्षमता प्रदान करती है।
कार्बन के उसके गुणों पर आधारित दो उपयोग निम्नलिखित हैं:
$(i)$ ग्रेफाइट (कार्बन का एक अपरूप) का उपयोग पेंसिल की नोक और सूखे स्नेहक (dry lubricant) के रूप में किया जाता है,क्योंकि इसकी परतदार संरचना और परतों के बीच कमजोर आकर्षण बल होते हैं।
$(ii)$ हीरा (कार्बन का एक अपरूप) का उपयोग काटने और ड्रिलिंग करने वाले उपकरणों में किया जाता है क्योंकि इसकी त्रि-आयामी चतुष्फलकीय क्रिस्टल संरचना अत्यंत कठोर होती है।

(N/A) $(i)$ सहसंयोजक यौगिकों के गलनांक और क्वथनांक कम होते हैं क्योंकि उनके बीच के अंतर-आणविक बल कमजोर होते हैं।
$(ii)$ सामान्यतः,ये विद्युत के कुचालक होते हैं क्योंकि इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी परमाणुओं के बीच होती है और कोई मुक्त आवेशित कण (आयन) नहीं बनते हैं।
$(iii)$ सामान्यतः,सहसंयोजक यौगिक कार्बनिक विलायकों जैसे ईथर या बेंजीन में घुलनशील होते हैं और पानी में अघुलनशील होते हैं। इसका कारण यह है कि ये यौगिक आमतौर पर अध्रुवीय होते हैं और 'समान समान को घोलता है' (like dissolves like) के सिद्धांत का पालन करते हैं,जिसका अर्थ है कि वे अध्रुवीय विलायकों में घुल जाते हैं।

(N/A) $(i)$ यह तत्व ऑक्सीजन $(O)$ है।
$(ii)$ दो ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच बंध का निर्माण चित्र में दर्शाया गया है।
$(iii)$ बंध की प्रकृति द्वि-सहसंयोजक बंध है,क्योंकि प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु अपना अष्टक पूरा करने के लिए दो इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी करता है।

(D) एथेन का आण्विक सूत्र $C_{2}H_{6}$ है।
एथेन में,दो कार्बन परमाणु एक एकल सहसंयोजक आबंध $(C-C)$ द्वारा जुड़े होते हैं।
प्रत्येक कार्बन परमाणु तीन हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ एकल सहसंयोजक आबंधों $(C-H)$ द्वारा जुड़ा होता है।
कुल आबंध = $1$ ($C-C$ आबंध) + $6$ ($C-H$ आबंध) = $7$ सहसंयोजक आबंध।
अतः,एथेन में $7$ सहसंयोजक आबंध होते हैं।

(B) एक त्रि-आबंध तब बनता है जब दो परमाणु अपने बीच इलेक्ट्रॉनों के तीन युग्म साझा करते हैं।
त्रि-आबंध में,प्रत्येक कार्बन परमाणु साझा किए गए इलेक्ट्रॉनों में तीन इलेक्ट्रॉनों का योगदान देता है,जिसके परिणामस्वरूप कुल $3$ इलेक्ट्रॉन युग्म साझा होते हैं।
इसलिए,त्रि-आबंध द्वारा जुड़े दो कार्बन परमाणुओं द्वारा साझा किए गए इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या $3$ युग्म है।

(C) नाइट्रोजन $(N)$ का परमाणु क्रमांक $7$ है। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $2, 5$ है।
स्थायी अष्टक प्राप्त करने के लिए,प्रत्येक नाइट्रोजन परमाणु को $3$ और इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।
इसलिए,दो नाइट्रोजन परमाणु एक त्रि-आबंध बनाने के लिए अपने बीच $3$ इलेक्ट्रॉन युग्म साझा करते हैं।
प्रत्येक नाइट्रोजन परमाणु पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) शेष रहता है।
सही इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना को दो $N$ परमाणुओं के बीच $3$ साझा युग्मों और प्रत्येक $N$ परमाणु पर एक एकाकी युग्म को दिखाकर दर्शाया जाता है,जो $:N \vdots N:$ है। दिए गए विकल्पों में से,$3$ साझा युग्मों (त्रि-आबंध) और प्रत्येक परमाणु पर एक एकाकी युग्म को दर्शाने वाली संरचना विकल्प $C$ में सही ढंग से चित्रित की गई है।

(D) कार्बन का परमाणु क्रमांक $6$ है। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $2, 4$ है।
स्थायी अष्टक प्राप्त करने के लिए,कार्बन अपने $4$ संयोजकता इलेक्ट्रॉनों को अन्य परमाणुओं के साथ साझा करके $4$ सहसंयोजक बंध बनाता है।
$4$ इलेक्ट्रॉनों को साझा करके,कार्बन अपनी संयोजकता कोश में $4$ अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है,जिसके परिणामस्वरूप कुल $8$ संयोजकता इलेक्ट्रॉन ($2 + 4 + 4 = 10$ कुल इलेक्ट्रॉन) हो जाते हैं।
इस प्रकार,इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $2, 8$ हो जाता है,जो कि उत्कृष्ट गैस नियॉन ($Ne$,परमाणु क्रमांक $10$) के समान है।

(A) जल का अणु $(H_2O)$ एक ऑक्सीजन परमाणु और दो हाइड्रोजन परमाणुओं से बना होता है।
ऑक्सीजन के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं और इसे अपना अष्टक पूरा करने के लिए $2$ और इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।
प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु के पास $1$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होता है और इसे अपना द्विक (duplet) पूरा करने के लिए $1$ और इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है।
ऑक्सीजन प्रत्येक हाइड्रोजन के साथ एक-एक इलेक्ट्रॉन साझा करके दो सहसंयोजक बंध बनाता है।
इस प्रक्रिया में ऑक्सीजन परमाणु पर दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) शेष रह जाते हैं।
सही इलेक्ट्रॉन बिंदु संरचना में साझा किए गए युग्मों को $(:)$ के रूप में दर्शाया जाता है और ऑक्सीजन पर मौजूद एकाकी युग्मों को बिंदुओं के दो जोड़ों के रूप में दिखाया जाता है।
अतः,सही संरचना $H:\underset{\centerdot \,\centerdot }{\overset{\centerdot \,\centerdot }{\mathop{O}}}\,:H$ है।

(D) पेंटेन का आणविक सूत्र $C_{5}H_{12}$ है।
सहसंयोजक आबंधों की संख्या ज्ञात करने के लिए,हम पेंटेन के संरचनात्मक सूत्र का उपयोग कर सकते हैं।
पेंटेन $5$ कार्बन परमाणुओं की एक सीधी श्रृंखला वाला एल्केन है।
प्रत्येक कार्बन परमाणु अन्य परमाणुओं के साथ एकल सहसंयोजक आबंधों द्वारा जुड़ा होता है।
$5$ कार्बन परमाणुओं के बीच $4$ $C-C$ आबंध होते हैं।
प्रत्येक कार्बन परमाणु अपनी $4$ की संयोजकता को पूरा करने के लिए हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है।
पेंटेन की श्रृंखला में $4$ $C-C$ आबंध और $12$ $C-H$ आबंध होते हैं।
कुल सहसंयोजक आबंध = ($C-C$ आबंधों की संख्या) + ($C-H$ आबंधों की संख्या) = $4 + 12 = 16$ सहसंयोजक आबंध।
वैकल्पिक रूप से,$n$ कार्बन परमाणुओं वाले किसी भी एल्केन के लिए,कुल सहसंयोजक आबंधों की संख्या $3n + 1$ सूत्र द्वारा दी जाती है।
पेंटेन के लिए,$n = 5$,इसलिए कुल आबंध = $3(5) + 1 = 15 + 1 = 16$.

(FALSE) असत्य। नाइट्रोजन अणु $(N_2)$ का निर्माण दो नाइट्रोजन परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों के तीन युग्मों की साझेदारी से होता है,जिसके परिणामस्वरूप एक त्रि-सहसंयोजक बंध $(N \equiv N)$ बनता है।

(A) कार्बन वह आधारभूत तत्व है जो विटामिन,प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट सहित सभी कार्बनिक अणुओं की रीढ़ बनाता है। इन यौगिकों को कार्बनिक यौगिक कहा जाता है क्योंकि ये मुख्य रूप से हाइड्रोजन,ऑक्सीजन,नाइट्रोजन और अन्य तत्वों के साथ बंधे कार्बन परमाणुओं से बने होते हैं। कार्बन की स्वयं के साथ और अन्य परमाणुओं के साथ स्थिर सहसंयोजक बंध बनाने की अद्वितीय क्षमता जीवन के लिए आवश्यक जटिल संरचनाओं को संभव बनाती है।