பாடங்கள் · அலகு 2 · வினாத்தொகுப்பு

அலகு 2 — வினாத்தொகுப்பு

இவ்வினாத்தொகுப்பு அலகு 2-இன் பத்து உப-தலைப்புகளையும் உள்ளடக்குகின்றது. பகுதி I வகையான பல்தேர்வு வினாக்கள், பகுதி II வகையான கட்டமைப்பு வினாக்கள், மற்றும் கட்டுரை வினாக்கள் என மூன்று பகுதிகளாக இது அமைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒவ்வொரு வினாவையும் முதலில் தாமாக முயற்சித்த பின்னரே விடையைப் பார்க்குமாறு பரிந்துரைக்கப்படுகின்றது.

பகுதி A — பல்தேர்வு வினாக்கள் (பகுதி I வடிவம்)

ஒவ்வொரு வினாவுக்கும் ஐந்து தெரிவுகள் வழங்கப்பட்டுள்ளன; மிகச் சரியான ஒரு விடையைத் தெரிவு செய்க.

1. (மேலோட்டம் — பிணைப்பு வகைகள்) பின்வரும் கூற்றுக்களில் எது சரியானது?

அயன் பிணைப்பு என்பது இலத்திரன்களைப் பகிர்தலினால் உருவாகும் பிணைப்பாகும்.
பங்கீட்டுப் பிணைப்பு என்பது இலத்திரன்களை முழுமையாக இடமாற்றுவதனால் உருவாகின்றது.
உலோகப் பிணைப்பில் இடப்பெயர்வுற்ற இலத்திரன்கள் கற்றயன்களின் ஒழுங்கமைப்பை ஒன்றாகப் பிணைக்கின்றன.
ஈதற் பங்கீட்டுவலுப் பிணைப்பில் ஒவ்வொரு அணுவும் ஒரு இலத்திரனைப் பங்களிக்கின்றது.
எல்லா இரசாயனப் பிணைப்புகளும் ஒரே வலிமையைக் கொண்டுள்ளன.

விடை: (3) — உலோகப் பிணைப்பு என்பது நேர்-ஏற்றமுடைய கற்றயன்களுக்கும் அவற்றைச் சூழ்ந்த இடப்பெயர்வுற்ற இலத்திரன்களுக்கும் இடையிலான கவர்ச்சியேயாகும்.

2. (அயன் பிணைப்பு + சாலகச் சக்தி) பின்வரும் சேர்வைகளுள் மிக உயர்ந்த சாலகச் சக்தியைக் கொண்டது எது?

NaCl
KCl
MgO
CaO
KBr

விடை: (3) — சாலகச் சக்தி அயன்களின் ஏற்றப் பெருக்கத்திற்கு நேர்விகிதமாகவும், அயன்களுக்கு இடையிலான தூரத்திற்குத் தலைகீழ் விகிதமாகவும் இருக்கும்; MgO இல் இரண்டு அயன்களுமே +2/−2 ஏற்றமுடையன, மேலும் அயன்கள் சிறியவை.

3. (பங்கீட்டுப் பிணைப்பு + லூயி கட்டமைப்பு) CO₂ மூலக்கூறின் லூயியின் புள்ளிக்கோட்டுக் கட்டமைப்பில் மைய காபன் அணுவைச் சூழ உள்ள பிணைப்புச் சோடிகளின் எண்ணிக்கை யாது?

2 ஒற்றைப் பிணைப்பு
2 இரட்டைப் பிணைப்பு
1 மும்மைப் பிணைப்பு + 1 ஒற்றை
4 ஒற்றைப் பிணைப்பு
1 இரட்டை + 2 ஒற்றை

விடை: (2) — CO₂ இல் காபன் அணு ஒவ்வொரு ஒட்சிசன் அணுவுடனும் ஒரு இரட்டைப் பிணைப்பை உருவாக்குகின்றது (O=C=O); இதனால் அட்டமம் பூர்த்தியடைகின்றது.

4. (அட்டமம் — விதிவிலக்கு) பின்வரும் மூலக்கூறுகளுள் மைய அணு அட்டம நியதியை மீறுவது (விரிந்த அட்டமம்) எது?

NH₃
H₂O
CH₄
SF₆
HCl

விடை: (4) — SF₆ இல் கந்தகம் ஆறு பிணைப்புச் சோடிகளைக் கொண்டுள்ளதால் அதைச் சூழ பன்னிரண்டு இலத்திரன்கள் காணப்படுகின்றன; இது விரிந்த அட்டமமாகும்.

5. (ஈதற் பங்கீட்டுவலுப் பிணைப்பு) [NH₄]⁺ அயனில் N–H பிணைப்புகள் பற்றிய சரியான கூற்று எது?

நான்கு பிணைப்புகளும் வெவ்வேறு நீளம் கொண்டவை.
மூன்று பங்கீட்டுப் பிணைப்புகளும் ஒரு ஈதற் பங்கீட்டுவலுப் பிணைப்பும் ஒன்றுக்கொன்று வேறுபடுகின்றன.
நான்கு N–H பிணைப்புகளும் ஒரே மாதிரியானவை; அவற்றை வேறுபடுத்த முடியாது.
[NH₄]⁺ இல் ஈதற் பங்கீட்டுவலுப் பிணைப்பு கிடையாது.
மைய அணு நைதரசன் அல்ல.

விடை: (3) — பிணைப்பு உருவான பின்னர் இலத்திரன்களின் மூலத்தை வேறுபடுத்த முடியாது; எனவே நான்கு N–H பிணைப்புகளும் சமமானவை.

6. (VSEPR — வடிவம்) மைய அணுவைச் சூழ நான்கு பிணைப்புச் சோடிகளும் ஒரு தனிச்சோடி இலத்திரன்களும் கொண்ட மூலக்கூறின் வடிவம் யாது?

நானமுகி
தள முக்கோணம்
முக்கோண இருபக்க கூம்பகம்
ஊசலாட்டம் (see-saw)
நேர்கோட்டு

விடை: (4) — ஐந்து தள்ளுகை அலகுகளின் இலத்திரன் சோடிக் கேத்திர கணித ஒழுங்கு முக்கோண இருபக்க கூம்பகமாகும்; ஒரு தனிச்சோடி இருப்பின் மூலக்கூறின் வடிவம் ஊசலாட்ட வடிவத்தைப் பெறுகின்றது (உ-ம்: SF₄).

7. (VSEPR — பிணைப்புக் கோணம்) NH₃ இன் H–N–H பிணைப்புக் கோணம் CH₄ இன் கோணத்தைவிடச் சிறியதாக இருப்பதற்கான காரணம் யாது?

NH₃ இல் அதிக பிணைப்புச் சோடிகள் உள்ளன.
நைதரசன் காபனைவிடப் பெரியது.
தனிச்சோடி இலத்திரன்கள் பிணைப்புச் சோடிகளைவிட அதிக தள்ளுகையை ஏற்படுத்துகின்றன.
NH₃ ஒரு அயன் சேர்வை.
NH₃ இல் இரட்டைப் பிணைப்பு உள்ளது.

விடை: (3) — தனிச்சோடி–பிணைப்புச்சோடி தள்ளுகை பிணைப்புச்சோடி–பிணைப்புச்சோடி தள்ளுகையைவிட வலிமையானது; எனவே பிணைப்புச் சோடிகள் நெருங்கி, கோணம் 109.5° இலிருந்து 107° ஆகச் சுருங்குகின்றது.

8. (கலப்பாக்கம்) எத்தீன் (C₂H₄) இல் ஒவ்வொரு காபன் அணுவின் கலப்பாக்கம் யாது?

sp
sp²
sp³
sp³d
கலப்பாக்கம் இல்லை

விடை: (2) — எத்தைனில் ஒவ்வொரு காபன் அணுவும் மூன்று σ பிணைப்புகளை உருவாக்குகின்றது; எனவே s ஓபிற்றலும் இரு p ஓபிற்றல்களும் கலப்படைந்து மூன்று sp² கலப்பு ஓபிற்றல்களை உருவாக்குகின்றன; மிகுதி p ஓபிற்றல் π பிணைப்பை உருவாக்குகின்றது.

9. (σ / π பிணைப்பு) ஒரு மும்மைப் பிணைப்பில் காணப்படும் σ மற்றும் π பிணைப்புகளின் எண்ணிக்கை முறையே யாது?

3 σ, 0 π
1 σ, 2 π
2 σ, 1 π
0 σ, 3 π
1 σ, 1 π

விடை: (2) — ஒரு மும்மைப் பிணைப்பு ஒரு σ பிணைப்பையும் இரு π பிணைப்புகளையும் கொண்டுள்ளது; π பிணைப்புகள் p ஓபிற்றல்களின் பக்கவாட்டு மேற்பொருந்துகையினால் உருவாகின்றன.

10. (கலப்பாக்கம் — s இயல்பு) sp, sp², sp³ கலப்பு ஓபிற்றல்களில் s இயல்பின் சதவீதம் முறையே யாது?

25%, 33.3%, 50%
50%, 33.3%, 25%
50%, 50%, 50%
33.3%, 25%, 50%
25%, 50%, 75%

விடை: (2) — sp இல் ஒரு s + ஒரு p எனவே 50%; sp² இல் ஒரு s + இரு p எனவே 33.3%; sp³ இல் ஒரு s + மூன்று p எனவே 25% s இயல்பு.

11. (மூலக்கூறு ஓபிற்றல் கொள்கை — பிணைப்பு வரிசை) N₂ மூலக்கூறின் பிணைப்பு வரிசை யாது?

விடை: (5) — பிணைப்பு வரிசை = ½(பிணைப்பு ஓபிற்றல் இலத்திரன்கள் − எதிர்ப்பிணைப்பு ஓபிற்றல் இலத்திரன்கள்) = ½(10 − 4) = 3.

12. (மூலக்கூறு ஓபிற்றல் — O₂ பராகாந்தத் தன்மை) O₂ மூலக்கூறு பராகாந்த இயல்பைக் காட்டுவதற்கான காரணம் யாது?

O₂ இல் இலத்திரன்கள் இல்லை.
எல்லா இலத்திரன்களும் சோடியாக்கப்பட்டுள்ளன.
π* எதிர்ப்பிணைப்பு ஓபிற்றல்களில் இரு தனித்த இலத்திரன்கள் காணப்படுகின்றன.
O₂ ஒரு அயன் சேர்வை.
O₂ இன் பிணைப்பு வரிசை பூச்சியம்.

விடை: (3) — மூலக்கூறு ஓபிற்றல் கொள்கையின்படி O₂ இல் இரு π* ஓபிற்றல்களில் தலா ஒரு தனித்த இலத்திரன் காணப்படுகின்றது; தனித்த இலத்திரன்கள் இருப்பதால் O₂ பராகாந்த இயல்பை வெளிப்படுத்துகின்றது.

13. (மூலக்கூறு ஓபிற்றல் — நிலைத்தன்மை) பின்வரும் இனங்களுள் மிக உயர்ந்த பிணைப்பு வரிசையைக் கொண்டது எது?

O₂
O₂⁺
O₂⁻
O₂²⁻
எல்லாமே சமம்

விடை: (2) — O₂⁺ இல் ஒரு எதிர்ப்பிணைப்பு இலத்திரன் அகற்றப்படுவதால் பிணைப்பு வரிசை 2.5 ஆக உயர்கின்றது; O₂ = 2, O₂⁻ = 1.5, O₂²⁻ = 1.

14. (உலோகப் பிணைப்பு) மகனீசியம் சோடியத்தைவிட உயர்ந்த உருகுநிலையைக் கொண்டிருப்பதற்கான காரணம் யாது?

மகனீசியம் அதிக அணுத்திணிவைக் கொண்டுள்ளது.
மகனீசியம் உலோகப் பிணைப்பிற்கு இரு இலத்திரன்களை வழங்குகின்றது; சோடியம் ஒன்றை மட்டுமே வழங்குகின்றது.
சோடியம் அயன் சேர்வை.
மகனீசியத்தில் பங்கீட்டுப் பிணைப்பு உள்ளது.
சோடியத்தில் இடப்பெயர்வுற்ற இலத்திரன்கள் இல்லை.

விடை: (2) — அணுவொன்று வழங்கும் இலத்திரன்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்க உலோகப் பிணைப்பின் வன்மை அதிகரிக்கின்றது; எனவே Mg²⁺ சாலகம் வலிமையானது.

15. (மூலக்கூறின் முனைவுத் தன்மை) பின்வரும் மூலக்கூறுகளுள் முனைவற்றது (இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன் = 0) எது?

H₂O
NH₃
HCl
CO₂
HF

விடை: (4) — CO₂ இல் C=O பிணைப்புகள் முனைவுடையன எனினும், நேர்கோட்டு வடிவத்தில் இரு பிணைப்பு இருமுனைவுகளும் சமமாகவும் எதிர்த் திசையிலும் அமைந்து ஒன்றையொன்று ஈடுசெய்வதால் தனிமொத்த இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன் பூச்சியமாகும்.

16. (துணை இடைத்தாக்கங்கள் — ஐதரசன் பிணைப்பு) பின்வருவனவற்றுள் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் ஐதரசன் பிணைப்பைக் கொண்டிருப்பது எது?

CH₄
HF
Cl₂
CO₂
BF₃

விடை: (2) — ஐதரசன் அணு F, O அல்லது N போன்ற உயர் மின்னெதிர்த் தன்மையுடைய சிறிய அணுவுடன் பிணைக்கப்பட்டிருக்கும்போதே ஐதரசன் பிணைப்பு உருவாகின்றது; HF இது நிபந்தனையைப் பூர்த்திசெய்கின்றது.

17. (கொதிநிலைப் போக்கு) HF, HCl, HBr, HI ஆகியவற்றுள் HF எதிர்பாராத உயர் கொதிநிலையைக் கொண்டிருப்பதற்கான காரணம் யாது?

HF அதிக மூலக்கூற்றுத் திணிவைக் கொண்டுள்ளது.
HF மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் வலிமையான ஐதரசன் பிணைப்பு காணப்படுகின்றது.
HF ஒரு அயன் சேர்வை.
HF இல் லண்டன் இடைத்தாக்கங்கள் மட்டுமே உள்ளன.
HF முனைவற்ற மூலக்கூறு.

விடை: (2) — F இன் உயர் மின்னெதிர்த் தன்மையினால் HF மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் வலிமையான ஐதரசன் பிணைப்பு உருவாகின்றது; இதனை உடைப்பதற்கு அதிக சக்தி தேவை.

18. (லண்டன் இடைத்தாக்கங்கள் — மூலக்கூறு வடிவம்) n-பென்தேன் (309 K) நியோ-பென்தேனைவிட (282 K) உயர்ந்த கொதிநிலையைக் கொண்டிருப்பதற்கான காரணம் யாது?

n-பென்தேன் அதிக மூலக்கூற்றுத் திணிவைக் கொண்டுள்ளது.
நியோ-பென்தேனில் ஐதரசன் பிணைப்பு உள்ளது.
நீளமான n-பென்தேன் மூலக்கூறு அதிக மேற்பரப்பைக் கொண்டிருப்பதால் வலிமையான லண்டன் இடைத்தாக்கங்களை அனுபவிக்கின்றது.
நியோ-பென்தேன் முனைவுள்ள மூலக்கூறு.
இரண்டும் சம கொதிநிலையைக் கொண்டுள்ளன.

விடை: (3) — இரு மூலக்கூறுகளும் ஒரே மூலக்கூற்றுத் திணிவைக் கொண்டிருந்தாலும், நீளமான தட்டையான n-பென்தேன் அதிக தொடர்பு மேற்பரப்பைக் கொண்டுள்ளதால் வலிமையான லண்டன் இடைத்தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது.

19. (பரிவுக் கட்டமைப்பு) ஓசோன் (O₃) மூலக்கூறில் இரு O–O பிணைப்பு நீளங்களும் சமமாக இருப்பதற்கான காரணம் யாது?

ஓசோனில் இரண்டு இரட்டைப் பிணைப்புகள் உள்ளன.
ஓசோனின் உண்மையான கட்டமைப்பு இரு பரிவுக் கட்டமைப்புகளின் இணைக்கப்பட்ட அமைப்பாகும்.
ஓசோன் ஒரு அயன் சேர்வை.
ஓசோனில் ஐதரசன் பிணைப்பு உள்ளது.
ஓசோன் ஒரு உலோகம்.

விடை: (2) — ஓசோனின் இரு பரிவுக் கட்டமைப்புகளுக்கும் இடையில் π பிணைப்பு இலத்திரன் முகில் இடப்பெயர்வுறுவதால் இரு பிணைப்பு நீளங்களும் சமமாகின்றன.

20. (திண்மங்களின் வகைகள்) திண்ம நிலையில் அயடீன் (I₂) எவ்வகைப் படிகச் சாலகத்தை உருவாக்குகின்றது?

அயன் சாலகம்
உலோகச் சாலகம்
மூலக்கூற்றுச் சாலகம்
மாபெரும் பங்கீட்டுச் சாலகம்
அரூபத் திண்மம்

விடை: (3) — I₂ முனைவற்ற மூலக்கூறுகள் லண்டன் இடைத்தாக்கங்களால் ஒன்றிணைக்கப்பட்டு மூலக்கூற்றுச் சாலகத்தை உருவாக்குகின்றன; எனவே அயடீன் தாழ்ந்த உருகுநிலையைக் கொண்டுள்ளது.

21. (பொது அறியல் — கலவை வினா) 🟢 2019/P1/Q14 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
பின்வருவனவற்றில் சரியான கூற்றை இனங்காண்க.

NF₃ இன் பிணைப்புக் கோணம் NH₃ இன் பிணைப்புக் கோணத்திலும் பெரியது.
கூட்டம் 17 (அல்லது 7A) இல் உள்ள மூலகங்கள் ஒட்சியேற்ற நிலைகளை −1 தொடக்கம் +7 வரைக்கும் வெளிக்காட்டுகின்றன.
அறை வெப்பநிலையில் கந்தகத்தின் மிகவும் உறுதியான பிரதிரூப வடிவம் ஒருசரிவுக் கந்தகமாகும்.
காரீயத்தின் (பென்சிறகரி) அடர்த்தி வைரத்தின் அடர்த்தியிலும் கூடியது.
வாயு நிலையில் அலுமினியங் குளோரைட்டு அட்டக விதியைத் திருப்தியாக்குகின்றது.

விடை: (2). (1) தவறு — NF₃ இன் பிணைப்புக் கோணம் (~102.5°) NH₃ இன் கோணத்தை (~107°) விடச் சிறியது: F இன் அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை பிணைப்புச் சோடிகளை N விட்டு விலக்கி இழுப்பதால், பிணைப்பு-பிணைப்பு விரட்டல் குறைந்து தனிச்சோடி இன்னும் அதிகமாகக் கோணத்தை சுருக்குகிறது. (2) சரி — Cl, Br, I ஆகியன (F தவிர) −1 (எ.கா. HCl) தொடக்கம் +7 (எ.கா. HClO₄, ClO₄⁻ இல் Cl) வரைக்கும் பரந்த ஒட்சியேற்ற நிலைகளைக் காட்டுகின்றன — தொகுதி மட்டத்தில் இக்கூற்று சரியானது. (3) தவறு — அறை வெப்பநிலையில் நிலைத்த வடிவம் ஒருசரிவு (monoclinic) அல்ல, கோணசரிவு/நேர்கோண (rhombic/orthorhombic α-S₈) கந்தகமாகும்; ஒருசரிவு வடிவம் 95.6°C இற்கு மேலேயே உறுதியானது. (4) தவறு — வைரத்தின் அடர்த்தி (≈3.51 g cm⁻³) காரீயத்தின் அடர்த்தியை (≈2.26 g cm⁻³) விட அதிகம், குறைவல்ல. (5) தவறு — எளிய/ஓரணு AlCl₃ (வாயு நிலையில், டைமராக்கம் இன்றி) Al ஐச் சுற்றி வெறும் 6 இலத்திரன்களே கொண்டுள்ளது (இலத்திரன் குறைபாடு) — அட்டமத்தை திருப்தியாக்காது; Al₂Cl₆ டைமராக அமையும்போது மட்டுமே ஈதற் பிணைப்புகள் மூலம் ஒவ்வொரு Al உம் அட்டமத்தை அடைகின்றது.

22. (அயன் பிணைப்பு — Born-Haber சக்கரம்) 🟢 2019/P1/Q26 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
NaCl(s) ஐத் தயாரிப்பதற்குரிய (formation) Born-Haber சக்கரத்தில் இடம்பெறாத தாக்கப் படிமுறை பின்வருவனவற்றில் யாது?

Na⁺(aq) + Cl⁻(aq) → NaCl(aq)
Na(s) → Na(g)
Cl₂(g) → 2Cl(g)
Cl(g) + e⁻ → Cl⁻(g)
Na⁺(g) + Cl⁻(g) → NaCl(s)

விடை: (1). Born-Haber சக்கரம் என்பது NaCl(s) இன் தயாரிப்பை வாயு-நிலை அணுவாக்கல்/அயனாக்கல் படிகளின் (sublimation, bond dissociation, ionisation energy, electron affinity) தொகுப்பாகவும், இறுதியில் திண்ம சாலகச் சக்தியாகவும் (lattice energy) பகுத்து விவரிக்கும் ஒரு சக்கரமாகும் — இவை அனைத்துமே வாயு நிலை அல்லது திண்ம நிலை இனங்களை மட்டுமே உள்ளடக்கும். (2) Na இன் ஆவியாதல் (sublimation), (3) Cl₂ இன் பிணைப்பு முறிவு (bond dissociation), (4) Cl இன் இலத்திரன் நாட்டம் (electron affinity), (5) சாலகச் சக்தி (lattice energy) — இவை நான்குமே சக்கரத்தின் நிலைநிறுத்தப்பட்ட படிகள். ஆனால் (1) Na⁺(aq) + Cl⁻(aq) → NaCl(aq) என்பது நீரிய (aqueous) நிலை அயன்களை உள்ளடக்குகின்றது — இது NaCl(s) இன் Born-Haber சக்கரத்தின் ஒரு பகுதியே அல்ல (இது கரைதிறன்/நீரேற்றச் சக்தியுடன் தொடர்புடைய முற்றிலும் வேறுபட்ட ஒரு சக்கரத்திற்குரியது).

23. (இடைமூலக்கூற்றுச் சக்திகள் — கொதிநிலை ஒப்பீடு) 🟢 2024/P1/Q1 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது)
பின்வரும் எந்த இரசாயன இனத்திற்கு அதியுயர் கொதிநிலை இருப்பதாக எதிர்பார்க்கலாம்?

He
Ne
CH₄
N₂
CO

விடை: (5). இவ்வைந்து இனங்களுமே எளிய, சிறிய மூலக்கூறுகள் (அல்லது ஓரணு வாயுக்கள்) என்பதால், அவற்றின் திரவ/திண்ம நிலைகளில் இணைக்கும் ஒரே சக்திகள் இடைமூலக்கூற்றுச் சக்திகளே (பங்கீட்டு/அயனப் பிணைப்புகள் அல்ல). லண்டன் சிதறல் சக்தி (London dispersion) இலத்திரன் எண்ணிக்கையுடன் (முனைவுறுதிறனுடன்) சார்ந்துள்ளது: He=2e⁻, Ne=10e⁻, CH₄=10e⁻, N₂=14e⁻, CO=14e⁻. N₂ உம் CO உம் ஐசோஎலக்ட்ரானிக் (இரண்டும் 14 இலத்திரன்கள்) என்பதால் அவற்றின் சிதறல் சக்திகள் தோராயமாக நிகராகும் — இவை இரண்டும் He/Ne/CH₄ ஐ விடக் கூடிய சிதறல் சக்தியைக் கொண்டுள்ளன. ஆனால் N₂ ஒரு சமச்சீரான, முனைவற்ற மூலக்கூறு (பூஜ்ய இருமுனைத் திருப்புத்திறன்) என்றாலும், CO ஆனது C உம் O உம் இடையிலான மின்னெதிர்த்தன்மை வேறுபாட்டால் ஒரு சிறிய நிரந்தர இருமுனைத் திருப்புத்திறனைக் (permanent dipole, ≈0.12 D) கொண்டுள்ளது — இது N₂ இற்கு இல்லாத ஒரு கூடுதல் இருமுனை-இருமுனைக் கவர்ச்சியை CO மூலக்கூறுகளுக்கிடையே ஏற்படுத்துகின்றது. இதனால் CO இன் மொத்த இடைமூலக்கூற்றுச் சக்தி (சிதறல் + இருமுனை-இருமுனை) N₂ இன் (சிதறல் மாத்திரம்) சக்தியை விடக் கூடுதலாக இருப்பதால், தரப்பட்ட ஐந்து இனங்களுள் CO அதியுயர் கொதிநிலையை எதிர்பார்க்கலாம் என முடிவு செய்யப்படுகிறது.

24. (VSEPR — மூலக்கூறு வடிவங்கள்) 🟢 2025/P1/Q11 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
நேர்கோட்டு (linear) NCO⁻ அயனியிலிருந்து வேறுபட்ட வடிவத்தைக் கொண்ட இனம் பின்வருவனவற்றுள் எது?

NO₂⁺
N₃⁻
XeF₂
CNO⁻
SF₂

விடை: (5) SF₂. NCO⁻ (சயனேற்று அயன்) CO₂ உடன் ஐசோஎலக்ட்ரானிக் ஆகும் — மைய அணுவைச் சுற்றி 2 σ-பிணைப்புகளும் தனிச்சோடிகள் ஏதுமின்றியும் (AX₂, VSEPR வகை) கொண்டு நேர்கோடாக (180°) அமையும். (1) NO₂⁺ — CO₂ உடன் ஐசோஎலக்ட்ரானிக், N இல் தனிச்சோடி இல்லை (AX₂) → நேர்கோடு. (2) N₃⁻ (அசைடு அயன்) — மைய N இல் தனிச்சோடி இல்லை (AX₂) → நேர்கோடு. (3) XeF₂ — Xe இல் 3 தனிச்சோடிகள் + 2 பிணைப்புச் சோடிகள் (AX₂E₃, முக்கோண இருபிரமிடு அடிப்படை வடிவில் தனிச்சோடிகள் நடுக்கோட்டில் அமைந்து) → நேர்கோடு (180°). (4) CNO⁻ — NCO⁻ இன் மற்றொரு பிணைப்பு-வரிசை (fulminate/isocyanate வகை மாற்று), அதே AX₂ மைய அணு அமைப்பு → நேர்கோடு. ஆனால் (5) SF₂ இல் மைய S அணுவைச் சுற்றி 2 பிணைப்புச் சோடிகளும் 2 தனிச்சோடிகளும் (AX₂E₂, நீரைப் போன்ற வடிவமைப்பு) உள்ளன — இது ஒரு வளைந்த/V-வடிவ (bent) மூலக்கூறு (~98°), நேர்கோடு அல்ல. எனவே SF₂ மட்டுமே பட்டியலில் வேறுபட்ட வடிவத்தைக் கொண்டது.

25. (இடைமூலக்கூற்றுச் சக்திகளின் எடுத்துக்காட்டுகள்) 🟢 2025/P1/Q3 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
H-பிணைப்புகள், அயன்-தூண்டிய இருமுனைவு இடைத்தாக்கங்கள், இருமுனைவு-தூண்டிய இருமுனைவு இடைத்தாக்கங்கள், இருமுனைவு-இருமுனைவு இடைத்தாக்கங்கள் ஆகியவற்றை நன்றாக எடுத்துக்காட்டும் உதாரணங்கள் முறையே எவை?

ஒதோ-நைத்திரோபீனோல், KI(aq) இன் I₂, HCl/Ar, ClF
ஒதோ-நைத்திரோபீனோல், HCl/Ar, KI(aq) இன் I₂, ClF
பரா-நைத்திரோபீனோல், ஒதோ-நைத்திரோபீனோல், ClF, KI(aq) இன் I₂
பரா-நைத்திரோபீனோல், KI(aq) இன் I₂, ClF, HCl/Ar
ஒதோ-நைத்திரோபீனோல், ClF, KI(aq) இன் I₂, HCl/Ar

விடை: (1). கேட்கப்பட்ட வரிசைப்படி நான்கு இடைத்தாக்க வகைகளுக்கும் பொருத்தமான எடுத்துக்காட்டுகள்: H-பிணைப்பு — ஒதோ-நைத்திரோபீனோலில் −OH உம் அருகிலுள்ள −NO₂ இன் O உம் இடையே ஓர் அணுக்குள் (intramolecular) H-பிணைப்பு உருவாகும் (இதனால் பரா-மாற்றுவியை விட ஒதோ-மாற்றுவியின் கொதி/உருகுநிலை வேறுபட்டிருக்கும் — H-பிணைப்புக்கு இது ஒரு செந்தர எடுத்துக்காட்டு). அயன்-தூண்டிய இருமுனைவு — KI(aq) இல் உள்ள I⁻ அயன், முனைவற்ற I₂ மூலக்கூறை நெருங்கும்போது அதன் இலத்திரன் மேகத்தை சிதைத்து ஒரு தற்காலிக இருமுனைவைத் தூண்டி, I₃⁻ (ட்ரையையோடைட்) அயனை உருவாக்குகின்றது. இருமுனைவு-தூண்டிய இருமுனைவு — HCl (முனைவுள்ள மூலக்கூறு) Ar (முனைவற்ற ஓரணு வாயு) அணுவை நெருங்கும்போது அதன் இலத்திரன் மேகத்தில் ஒரு தற்காலிக இருமுனைவைத் தூண்டுகின்றது. இருமுனைவு-இருமுனைவு — ClF ஒரு முனைவுள்ள மூலக்கூறு (Cl,F இடையேயான மின்னெதிர்த்தன்மை வேறுபாடு காரணமாக); ClF மூலக்கூறுகளுக்கிடையே நேரடி நிரந்தர இருமுனைவு-இருமுனைவு கவர்ச்சி இருக்கும். இவ்வரிசையே விருப்பம் (1) இல் தரப்பட்டுள்ளது.

26. (மின்னெதிர்த்தன்மையும் தூண்டல் விளைவும் — C இன் தொகுதி மின்னெதிர்த்தன்மை) 🟢 2025/P1/Q4 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
CH₂Cl₂, CH₄, COF₂, CH₂F₂ என்னும் இரசாயன இனங்களில் C இன் மின்னெதிர்த்தன்மைகள் அதிகரிக்கும் சரியான ஒழுங்குமுறை யாது?

CH₄ < CH₂Cl₂ < CH₂F₂ < COF₂
CH₂Cl₂ < CH₄ < CH₂F₂ < COF₂
CH₂Cl₂ < CH₄ < COF₂ < CH₂F₂
COF₂ < CH₂F₂ < CH₂Cl₂ < CH₄
CH₄ < CH₂Cl₂ < COF₂ < CH₂F₂

விடை: (1). ஒரு காபன் அணுவின் பயன்படு (effective/apparent) மின்னெதிர்த்தன்மை அதனுடன் பிணைந்துள்ள பதிலீட்டுத் தொகுதிகளின் மின்னெதிர்த்தன்மையால் தூண்டல் விளைவின் (−I) மூலம் மாற்றியமைக்கப்படுகின்றது — அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுள்ள பதிலீடுகள் காபனிலிருந்து இலத்திரன் அடர்த்தியை இழுப்பதால் அதன் பயன்படு மின்னெதிர்த்தன்மையை உயர்த்துகின்றன. CH₄ இல் H தவிர வேறு எந்த மின்னெதிர்த்தன்மையுள்ள பதிலீடும் இல்லை — மிகக் குறைந்தது. CH₂Cl₂ இல் இரு Cl அணுக்கள் (மின்னெதிர்த்தன்மை ≈3.0) உள்ளன. CH₂F₂ இல் இரு F அணுக்கள் (மின்னெதிர்த்தன்மை ≈4.0, Cl ஐ விட அதிகம்) உள்ளன — எனவே CH₂F₂ > CH₂Cl₂. COF₂ (கார்பனைல் புளூரைட்டு) இல் இரு F அணுக்களுடன் கூடவே ஒரு C=O இரட்டைப் பிணைப்பும் (O இன் அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை, ≈3.5, கூடுதலாக −I/−M விளைவைச் செலுத்துகின்றது) உள்ளதால், இது நான்கிலும் அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுள்ள சூழலைக் காபனுக்குத் தருகின்றது. எனவே ஒழுங்குமுறை: CH₄ < CH₂Cl₂ < CH₂F₂ < COF₂ — விருப்பம் (1).

27. (VSEPR — பிணைப்புக் கோணங்கள் மற்றும் மின்னெதிர்த்தன்மை) 🟢 2025/P1/Q44 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
முதலாம் கூற்று: H₂O, H₂S, H₂Se ஆகியவற்றின் பிணைப்புக் கோணங்கள் H₂O > H₂S > H₂Se என்னும் வரிசையில் குறைகின்றன.
இரண்டாம் கூற்று: H₂O, H₂S, H₂Se ஆகியவற்றின் மத்திய அணுவின் மின்னெதிர்த்தன்மை O > S > Se என்னும் வரிசையில் குறையும்.

(1) இரண்டும் உண்மை, இரண்டாம் கூற்று முதலாம் கூற்றுக்குத் திருத்தமான விளக்கத்தைத் தருகிறது (2) இரண்டும் உண்மை, இரண்டாம் கூற்று முதலாம் கூற்றுக்குத் திருத்தமான விளக்கத்தைத் தராது (3) முதலாம் கூற்று உண்மை, இரண்டாம் கூற்று பொய் (4) முதலாம் கூற்று பொய், இரண்டாம் கூற்று உண்மை (5) இரண்டும் பொய்

விடை: (1). முதலாம் கூற்று உண்மை — அளக்கப்பட்ட பிணைப்புக் கோணங்கள்: H₂O≈104.5°, H₂S≈92°, H₂Se≈91° — இவ்வரிசையே H₂O>H₂S>H₂Se எனும் குறையும் போக்கைக் காட்டுகின்றது.
இரண்டாம் கூற்று உண்மை — தொகுதி VIA இல் கீழ்நோக்கிச் செல்கையில் மின்னெதிர்த்தன்மை குறையும் (O>S>Se), இது ஒரு நிலைநிறுத்தப்பட்ட ஆவர்த்தனப் போக்கே.
இரண்டாம் கூற்று முதலாம் கூற்றை நேரடியாக விளக்குகின்றது — மத்திய அணுவின் மின்னெதிர்த்தன்மை குறையும்போது, பிணைப்புச் சோடிகள் மத்திய அணுவை நோக்கி குறைவாக ஈர்க்கப்படும் (மத்திய அணு தன் ஓபிற்றல்களில் அதிக p-குணத்தையும் குறைந்த s-குணத்தையும் பயன்படுத்தி பிணைக்கும்) — இது பிணைப்புக் கோணத்தை தூய p ஓபிற்றல்களுக்குரிய ~90° ஐ நோக்கி நகர்த்துகின்றது. எனவே இரண்டும் உண்மை, திருத்தமான விளக்கம் = (1).

30. (மின்னெதிர்த்தன்மையும் ஒட்சியேற்ற நிலையும்) 🟢 2019/P1/Q11 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது)
SO₂, SO₃, SO₃²⁻, SO₄²⁻, SCl₂ என்னும் இரசாயன இனங்கள் கந்தகம் (S) அணுவின் மின்னெதிர்த்தன்மை அதிகரிக்கும் வரிசையில் ஒழுங்குபடுத்தப்படும்போது சரியான விடை யாது?

(1) SCl₂ < SO₃²⁻ < SO₂ < SO₃ < SO₄²⁻ (2) SO₃ < SO₄²⁻ < SO₂ < SO₃²⁻ < SCl₂ (3) SO₃²⁻ < SO₄²⁻ < SCl₂ < SO₃ < SO₂ (4) SCl₂ < SO₃²⁻ < SO₄²⁻ < SO₂ < SO₃ (5) SCl₂ < SO₄²⁻ < SO₃²⁻ < SO₂ < SO₃

விடை: (4). முதலில் S இன் ஒட்சியேற்ற நிலையைக் கணிக்க: SCl₂ (Cl அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை என்பதால் ஒவ்வொன்றும் −1) ⟹ S=+2. SO₂ ⟹ S=+4. SO₃²⁻ ⟹ S=+4. SO₃ ⟹ S=+6. SO₄²⁻ ⟹ S=+6.
ஒரே ஒட்சியேற்ற நிலையில் (+4: SO₂ vs SO₃²⁻; +6: SO₃ vs SO₄²⁻), அன்னயன் வடிவம் (கூடுதல் மறை ஏற்றம்) S மீதான பயன்படு மின்னெதிர்த்தன்மையை குறைக்கின்றது (கூடுதல் இலத்திரன் அடர்த்தி −I இழுவையை ஓரளவு ஈடுசெய்கின்றது) — நடுநிலை மூலக்கூறை விட அன்னயன் குறைவான பயன்படு மின்னெதிர்த்தன்மையைக் கொடுக்கும்.
எனவே ஒழுங்கு: SCl₂(+2) < SO₃²⁻(+4, அன்னயன்) < SO₄²⁻(+6, அன்னயன்) < SO₂(+4, நடுநிலை) < SO₃(+6, நடுநிலை) — விருப்பம் (4).

31. (VSEPR — முனைவும் தொகுதி இனங்காணலும்) 🟢 2020/P1/Q3 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது)
M ஆனது ஆவர்த்தன அட்டவணையில் உள்ள இரண்டாம் ஆவர்த்தனத்திற்குரிய ஒரு மூலகமாகும். அது இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன் உள்ள (முனைவுள்ள) ஒரு பங்கீட்டுவலு மூலக்கூறு MCl₃ ஐ உண்டாக்குகின்றது. ஆவர்த்தன அட்டவணையில் M இன் கூட்டம் யாது?

(1) 2 (2) 13 (3) 14 (4) 15 (5) 16

விடை: (4) 15. MCl₃ முனைவுடையது (இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன் பூச்சியமல்ல) என்பதற்கு, மூலக்கூறு சமச்சீரற்ற வடிவமாக இருக்க வேண்டும் — இது M இல் ஒரு தனிச்சோடி இருப்பதைக் குறிக்கின்றது (AX₃E, முக்கோண கூம்பக வடிவம்).
M இற்கு 3 பிணைப்புச் சோடிகளும் 1 தனிச்சோடியும் இருக்க, M இற்கு 5 இணைதிறன் இலத்திரன்கள் தேவை (3 பிணைப்புகளுக்கு 3 + தனிச்சோடிக்கு 2) — இது கூட்டம் 15 (N, P போன்றவை) இற்குப் பொருந்தும்.
உதாரணமாக NCl₃ (N=இரண்டாம் ஆவர்த்தன கூட்டம் 15 மூலகம்) முக்கோண கூம்பக வடிவமும் (தனிச்சோடி காரணமாக) முனைவும் கொண்டது — கூட்டம் 13 (எ.கா. BCl₃) தளமுக்கோணி (தனிச்சோடி இல்லை, AX₃), முழுமையாகச் சமச்சீரானது, முனைவற்றது — எனவே கூட்டம் 13 சரியல்ல.

32. (VSEPR — ஹைப்பர்வேலன்ட் ஹலோஜன் இனங்களின் இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதம்) 🟢 2023(2024)/P1/Q4 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
F₂IO₂⁺, F₂BrO₂⁻, IBrCl₃⁻ ஆகியவற்றின் மத்திய அணுக்களைச் சுற்றி உள்ள இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதங்கள் முறையே

(1) சீசா, நான்முகி, எண்முகி ஆகும். (2) நான்முகி, சீசா, சதுரக் கூம்பகம் ஆகும். (3) முக்கோண இருகும்பகம், சதுரத் தளம், சதுரக் கூம்பகம் ஆகும். (4) நான்முகி, சீசா, எண்முகி ஆகும். (5) நான்முகி, முக்கோண இருகும்பகம், எண்முகி ஆகும்.

விடை: (5) நான்முகி, முக்கோண இருகும்பகம், எண்முகி. ஒவ்வொரு மத்திய அணுவினதும் "சொந்த" இலத்திரன்கள் = அணுவின் வலுவளவு இலத்திரன்கள் ∓ சார்ஜு (+சார்ஜுக்கு கழிக்க, −சார்ஜுக்குக் கூட்ட); ஒவ்வொரு பதிலீட்டுத் தொகுதியும் 1 VSEPR குழுவைக் குறிக்கும் (பிணைப்பு வரிசை எதுவாயினும்); ஒற்றைப் பிணைப்பு 1e⁻ ஐயும் இரட்டைப் பிணைப்பு 2e⁻ ஐயும் "பயன்படுத்தும்":
F₂IO₂⁺ (I மத்தியில்): I = 7−1(+சார்ஜு) = 6 சொந்த e⁻. 2F(ஒற்றை,2e⁻)+2O(இரட்டை,4e⁻) = 6e⁻ பயன்படுத்தல் → மீதி 0 → தனிச்சோடி இல்லை. குழுக்கள் = 4(2F+2O) + 0 = 4 → நான்முகி.
F₂BrO₂⁻ (Br மத்தியில்): Br = 7+1(−சார்ஜு) = 8 சொந்த e⁻. 2F(2e⁻)+2O(4e⁻)=6e⁻ பயன்படுத்தல் → மீதி 2 → 1 தனிச்சோடி. குழுக்கள் = 4+1 = 5 → முக்கோண இருகும்பகம்.
IBrCl₃⁻ (I மத்தியில்): I = 7+1(−சார்ஜு) = 8 சொந்த e⁻. 1Br(ஒற்றை,1e⁻)+3Cl(ஒற்றை,3e⁻)=4e⁻ பயன்படுத்தல் → மீதி 4 → 2 தனிச்சோடி. குழுக்கள் = 4+2 = 6 → எண்முகி.
எனவே: நான்முகி, முக்கோண இருகும்பகம், எண்முகி.

35. (ஓபிற்றல் கலப்பாக்கமும் காபன் மின்னெதிர்த்தன்மையும்) 🟢 2023(2024)/P1/Q8 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
CH₃CH₂Br, CH₂=CHF, CH₂=CHCl, HC≡CF ஆகியவற்றில் கோடிடப்பட்ட காபன் அணு (C) இன் மின்னெதிர்த்தன்மை அதிகரிக்கும் வரிசை

(1) CH₃CH₂Br < CH₂=CHF < CH₂=CHCl < HC≡CF (2) HC≡CF < CH₂=CHCl < CH₂=CHF < CH₃CH₂Br (3) CH₂=CHF < CH₂=CHCl < CH₃CH₂Br < HC≡CF (4) CH₃CH₂Br < CH₂=CHCl < CH₂=CHF < HC≡CF (5) CH₃CH₂Br < CH₂=CHF < HC≡CF < CH₂=CHCl

விடை: (4) CH₃CH₂Br < CH₂=CHCl < CH₂=CHF < HC≡CF. கோடிடப்பட்ட காபனின் மின்னெதிர்த்தன்மை அதன் கலப்பாக்கத்தைப் பொறுத்தது (s-குணம் அதிகரிக்க மின்னெதிர்த்தன்மை அதிகரிக்கும்): sp³(25% s-குணம்) < sp²(33% s-குணம்) < sp(50% s-குணம்).
CH₃CH₂Br: கோடிடப்பட்ட C ஒற்றைப் பிணைப்புகள் மாத்திரம் — sp³ (மிகக் குறைந்தது).
CH₂=CHCl, CH₂=CHF: கோடிடப்பட்ட C ஓர் இரட்டைப் பிணைப்பைக் கொண்டுள்ளது — இரண்டுமே sp²; ஆனால் நேரடியாக இணைந்திருக்கும் ஹலோஜனின் தூண்டல் விளைவு காபனின் மின்னெதிர்த்தன்மையை மேலும் மாற்றும் — F (அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை) Cl ஐ விட அதிகமாக இணைந்த காபனை மின்னெதிர்மயமாக்கும், எனவே CH₂=CHCl < CH₂=CHF.
HC≡CF: கோடிடப்பட்ட C ஒரு முப்பிணைப்பைக் கொண்டுள்ளது — sp (மிக அதிகமானது).
எனவே: CH₃CH₂Br(sp³) < CH₂=CHCl(sp²) < CH₂=CHF(sp²+F தூண்டல்) < HC≡CF(sp).

36. (லூயி கட்டமைப்புகளும் முறைவேற்றமும் — பெரொக்கிநைத்திரிக் அமிலம்) 🟢 2020/P1/Q4 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
ஒரு பெரொக்கிநைத்திரிக் அமில மூலக்கூறிற்கு (சூத்திரம் HNO₄, H-O-O-N⁺(=O)-O⁻ எனத் தரப்பட்டுள்ள, ஏற்கக்கூடிய/நம்பகமான கட்டமைப்பு) வரையத்தக்க உறுதியற்ற (குறைவான முறைவேற்றத் தகுதியுள்ள, தரப்பட்ட கட்டமைப்பை விட ஏற்கக்கூடிய தன்மை குறைந்த) லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்புகளின் எண்ணிக்கை

(1) 1 (2) 2 (3) 3 (4) 4 (5) 5

விடை: (2) 2. தரப்பட்ட கட்டமைப்பு (H-O-O-N⁺(=O)-O⁻, N:+1, ஒரு முனைய O:−1, மற்றையது:0) குறைந்த முறைவேற்றங்களுடன் ஆக்டெற்று விதியையும் திருப்திசெய்வதால் மிகவும் நம்பகமான/ஏற்கக்கூடிய கட்டமைப்பாகும். இதைவிடக் குறைவான ஏற்புடைமையுள்ள (எனவே "உறுதியற்ற") மாற்றுக் கட்டமைப்புகள் இரண்டை வரையலாம்:
உறுதியற்ற கட்டமைப்பு 1 (ஆக்டெற்று முழுமையின்மை): N இன் மூன்று N-O பிணைப்புகளும் ஒற்றைப் பிணைப்புகளாக இருந்து, ஒவ்வொரு முனைய O வும் 3 தனிச்சோடிகளுடன் (−1 முறைவேற்றம் வீதம்) இருப்பின், மொத்த −2 சுமையை சமனிலைப்படுத்த N இற்கு +2 முறைவேற்றம் தேவைப்படும் (0 தனிச்சோடிகளுடன்) — இது N இற்கு வெறும் 6 இலத்திரன்களை மாத்திரமே சுற்றி வைத்து, ஆக்டெற்று விதியை மீறுகின்றது — உறுதியற்றது.
உறுதியற்ற கட்டமைப்பு 2 (விரிவாக்கப்பட்ட ஆக்டெற்று): N ஆனது இரு முனைய O க்களுடனும் இரட்டைப் பிணைப்புகளைக் கொண்டிருப்பின் (பெரொக்சைட்டு O உடன் ஒற்றைப் பிணைப்புடன் சேர்த்து), N ஐச் சுற்றி 10 இலத்திரன்கள் தேவைப்படும் — N ஒரு இரண்டாம் ஆவர்த்தன மூலகம் என்பதால் d-ஓபிற்றல்கள் இல்லாமல் ஆக்டெற்றை விரிவாக்க முடியாது — இதுவும் உறுதியற்றது.
எனவே தரப்பட்ட (நம்பகமான) கட்டமைப்பைத் தவிர வரையத்தக்க உறுதியற்ற கட்டமைப்புகளின் எண்ணிக்கை = 2.

37. (IUPAC பெயரீடு — பல தொழிற்பாட்டுத் தொகுதிகள்) 🟢 2020/P1/Q5 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (⚠ அதிகாரப்பூர்வ திட்டம் இவ்வினாவை இரத்துச் செய்து அனைத்து விடைகளையும் ஏற்றுக்கொண்டது — கீழுள்ளது எனது சுயாதீன வேதியியல் பகுப்பாய்வு)
பின்வரும் சேர்வையின் IUPAC பெயர் யாது? HO-CH₂-CH(CH₃)-C(=O)-CH=CH-Br

(1) 1-bromo-4-methyl-5-hydroxypent-1-en-3-one (2) 5-bromo-1-hydroxy-2-methylpent-4-en-3-one (3) 1-bromo-5-hydroxy-4-methylpent-1-en-3-one (4) 5-bromo-2-methyl-3-oxopent-4-en-1-ol (5) 1-bromo-4-methyl-3-oxopent-1-en-1-ol

சுயாதீன விடை: (3) 1-bromo-5-hydroxy-4-methylpent-1-en-3-one. முதன்மைச் சிறப்புத் தொகுதி முன்னுரிமை: கீற்றோன் (-one) > ஆல்ககால் (-ol) — எனவே "-one" விகுதியாகவே எழுத வேண்டும் (இதனால் (4) தவறு — "-ol" ஐப் பயன்படுத்தியுள்ளது).
5-காபன் சங்கிலி: HO-CH₂-CH(CH₃)-CO-CH=CH-Br. கீற்றோன் காபன் நடுவில் (இரு திசைகளிலும் இலக்கம் 3) அமைந்துள்ளதால், அடுத்த முடிவெடுக்கும் விதி: இரட்டைப் பிணைப்பிற்குக் குறைந்த இலக்கம் — Br முனையிலிருந்து எண்ணும்போது இரட்டைப் பிணைப்பு C1-C2 (இலக்கம் 1), OH முனையிலிருந்து எண்ணும்போது C4-C5 (இலக்கம் 4) — குறைந்த இலக்கத்திற்காக Br முனையிலிருந்தே எண்ண வேண்டும்.
எனவே: C1=CHBr, C2=CH(இரட்டைப் பிணைப்பு), C3=C(=O), C4=CH(CH₃), C5=CH₂OH.
பதிலீடுகள் அகரவரிசையில்: bromo(b) < hydroxy(h) < methyl(m) — 1-bromo-5-hydroxy-4-methylpent-1-en-3-one.
(1) தவறான அகரவரிசை (methyl ஐ hydroxy க்கு முன் வைத்துள்ளது); (2) தவறான எண்ணும் திசை; (5) தவறான விகுதி/இலக்கம்.
⚠ குறிப்பு: இவ்வினா அதிகாரப்பூர்வமாக இரத்துச் செய்யப்பட்டு அனைத்து ஐந்து விடைகளும் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டன (பரீட்சைத்தாளில் இருந்த ஒரு குறைபாடு காரணமாக இருக்கலாம்) — மேலே தரப்பட்டுள்ளது IUPAC விதிகளின்படி சரியான பெயராகும்.

38. (Fajans் விதிகளும் பங்கீட்டுவலு இயல்பும்) 🟢 2020/P1/Q12 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
NaCl, Na₂S, KF, KCl என்னும் இரசாயன இனங்களின் பங்கீட்டுவலு இயல்புகள் அதிகரிக்கும் வரிசை

(1) KF < NaCl < KCl < Na₂S (2) KCl < NaCl < KF < Na₂S (3) KF < KCl < NaCl < Na₂S (4) Na₂S < NaCl < KCl < KF (5) KF < Na₂S < NaCl < KCl

விடை: (3) KF < KCl < NaCl < Na₂S. Fajans் விதிகளின்படி: சிறிய/அதிகச்சார்ஜுள்ள கற்றயன் + பெரிய/அதிக முனைவாகுதகவுள்ள அனயன் = அதிக பங்கீட்டுவலு இயல்பு.
கற்றயன் முனைவாக்கும் வலு: Na⁺ (சிறியது) > K⁺ (பெரியது) — Na⁺ கூடிய முனைவாக்கும் வலு உடையது.
அனயன் முனைவாகுதகவு: S²⁻ (பெரியது, இரு-எதிர்மறைச் சார்ஜு) > Cl⁻ > F⁻ (சிறியது).
KF: பெரிய K⁺ (குறைந்த முனைவாக்கும் வலு) + சிறிய F⁻ (குறைந்த முனைவாகுதகவு) — மிகக் குறைந்த பங்கீட்டுவலு (மிக அயனிய).
KCl: பெரிய K⁺ + Cl⁻ (F⁻ ஐ விடப் பெரியது) — KF ஐ விடக் கூடிய பங்கீட்டுவலு.
NaCl: சிறிய Na⁺ (KCl இலும் கூடிய முனைவாக்கும் வலு) + அதே Cl⁻ — KCl ஐ விடக் கூடிய பங்கீட்டுவலு.
Na₂S: சிறிய Na⁺ + பெரிய, இரு-சார்ஜுள்ள S²⁻ (மிக அதிக முனைவாகுதகவு) — மிகக் கூடிய பங்கீட்டுவலு இயல்பு.
எனவே: KF < KCl < NaCl < Na₂S.

39. (மூலக்கூறு வடிவவியல் — நேர்கோட்டமைவும் தளக்கோட்டமைவும்) 🟢 2020/P1/Q32 — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
பின்வரும் மூலக்கூற்றைக் கருதுக: H−C_P(H)(H)−O_Q−C_R≡C_S−C_T(H_V)=O_U (அதாவது CH₃-O-C≡C-CHO, மெதொக்சிப்ரொப்பைனால்). பின்வரும் கூற்றுகளில் எது/எவை சரியானது/சரியானவை?
(a) P,Q,R,S எனப் பெயரிடப்பட்ட அணுக்கள் ஒரு நேர்கோட்டில் இருக்கின்றன.
(b) Q,R,S,T எனப் பெயரிடப்பட்ட அணுக்கள் ஒரு நேர்கோட்டில் இருக்கின்றன.
(c) R,S,T,U,V எனப் பெயரிடப்பட்ட அணுக்கள் ஒரே தளத்தில் இருக்கின்றன.
(d) R,S,T,U எனப் பெயரிடப்பட்ட அணுக்கள் ஒரு நேர்கோட்டில் இருக்கின்றன.

(a),(b) ஆகியன மாத்திரம் திருத்தமானவையெனில் (1) இன் மீதும்; (b),(c) ஆகியன மாத்திரம் திருத்தமானவையெனில் (2) இன் மீதும்; (c),(d) ஆகியன மாத்திரம் திருத்தமானவையெனில் (3) இன் மீதும்; (d),(a) ஆகியன மாத்திரம் திருத்தமானவையெனில் (4) இன் மீதும் — வேறு தெரிவுகளின் எண்ணோ சேர்மானங்களோ திருத்தமானவையெனில் (5) இன் மீதும் குறிக்குக.

விடை: (2) — (b),(c) ஆகியன மாத்திரம் திருத்தமானவை.
(a) தவறு — Q (ஈதர் O, sp³-போன்றது, 2 தனிச்சோடிகள்) வளைந்த வடிவமைப்புடையது (~110°) — P-Q-R கோணம் 180° அல்ல, எனவே P,Q,R,S நேர்கோட்டில் இருக்க முடியாது.
(b) சரி — R≡S (முப்பிணைப்பு, sp கலப்பாக்கம்) இரு காபன்களும் நேர்கோட்டு (180°) வடிவமைப்பைத் தரும் — Q-R≡S-T முழுவதும் ஒரு நேர்கோட்டில் இருக்கும்.
(c) சரி — T (ஆல்டிகைட்டு காபன், sp², தளமுக்கோண வடிவம்) அதன் மூன்று பதிலீடுகளான S,H(V),O(U) ஆகியவற்றை ஒரே தளத்தில் வைத்திருக்கும்; R≡S இன் நேர்கோட்டு அச்சு T இன் ஒரு பிணைப்பின் (S-T) நீட்சியாக அமைவதால், அதுவும் அதே தளத்தில் இருக்கும் — எனவே R,S,T,U,V அனைத்தும் ஒரே தளத்தில்.
(d) தவறு — R,S,T நேர்கோட்டில் இருந்தாலும் (R≡S-T இன் sp வடிவமைப்பு காரணமாக), T இன் sp² தளமுக்கோண வடிவமைப்பு காரணமாக T=U பிணைப்பு ~120° கோணத்தில் வளையும் (180° அல்ல) — எனவே U நேர்கோட்டிலிருந்து விலகும்.
எனவே சரியான கூற்றுகள் (b),(c) — விருப்பம் (2).

43. 🟢 2018/P1/Q32 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
கீழே தரப்பட்ட மூலக்கூறு தொடர்பாகப் பின்வருவனவற்றுள் உண்மையான கூற்று/கூற்றுகள் எது/எவை? CH₃(a)-C(b)≡C(c)-CHO(d)
(a) எல்லா நான்கு காபன் அணுக்களும் ஒரே தளத்தில் உள்ளன.
(b) C_d-H, C_d-C_c ஆகிய பிணைப்புகளுக்கிடையிலான கோணம் அண்ணளவாக 120° ஆகும்.
(c) C_b இற்கும் C_c இற்குமிடையே இரண்டு σ- பிணைப்புகளும் ஒரு π பிணைப்பும் உள்ளன.
(d) C_b இற்கும் C_c இற்குமிடையே ஒரு σ-பிணைப்பும் இரண்டு π பிணைப்புகளும் உள்ளன.

(a),(b) ஆகியன மாத்திரம் திருத்தமானவையெனில் (1) இன் மீதும்; (b),(c) ஆகியன மாத்திரம் திருத்தமானவையெனில் (2) இன் மீதும்; (c),(d) ஆகியன மாத்திரம் திருத்தமானவையெனில் (3) இன் மீதும்; (d),(a) ஆகியன மாத்திரம் திருத்தமானவையெனில் (4) இன் மீதும் -- வேறு தெரிவுகளின் எண்ணோ சேர்மானங்களோ திருத்தமானவையெனில் (5) இன் மீதும் குறிக்குக.

விடை: (5) -- (a),(b),(d) மூன்றும் சரி, (c) தவறு -- இது நான்கு-தெரிவு அணுக்கச் சோடி அமைப்பில் பொருந்தாது.
(a) சரி -- C_b≡C_c முப்பிணைப்பு (sp ஓபிற்றல்கள்) C_a-C_b-C_c-C_d ஐ 180° கோணத்துடன் ஒரு நேர்கோட்டில் வைக்கின்றது -- ஒரு நேர்கோட்டில் உள்ள புள்ளிகள் எப்போதும் ஒரே தளத்தில் அமையும்.
(b) சரி -- C_d (CHO காபன்) sp² கலப்பினமாக்கம், முக்கோண தள வடிவம், பிணைப்புக் கோணங்கள் ≈120°.
(c) தவறு -- C_b≡C_c ஒரு முப்பிணைப்பு, இதில் 1 σ பிணைப்பும் 2 π பிணைப்புகளுமே உள்ளன, 2σ+1π அல்ல -- இக்கூற்று தலைகீழாக உள்ளது.
(d) சரி -- இதுவே முப்பிணைப்பின் சரியான கூறுகள்: 1 σ + 2 π.
சரியான கூற்றுகள் (a),(b),(d) -- மூன்று, நான்கு-தெரிவு ஜோடி வடிவமைப்பில் பொருந்தாது -- எனவே (5).

44. 🟢 2018/P1/Q44 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
முதலாம் கூற்று: CO₃²⁻, SO₃²⁻ ஆகிய அயன்கள் ஒத்த வடிவங்களை உடையன.
இரண்டாம் கூற்று: CO₃²⁻, SO₃²⁻ ஆகிய இரண்டினதும் மத்திய அணுக்கள் இலத்திரன் தனிச் சோடிகளைக் கொண்டுள்ளன.

(1) இரண்டும் சரி, இரண்டாம் கூற்று முதலாம் கூற்றுக்குச் சரியான விளக்கம் (2) இரண்டும் சரி, இரண்டாம் கூற்று முதலாம் கூற்றுக்குச் சரியான விளக்கமன்று (3) முதலாம் கூற்று சரி, இரண்டாம் கூற்று தவறு (4) முதலாம் கூற்று தவறு, இரண்டாம் கூற்று சரி (5) இரண்டும் தவறு

விடை: (5) -- இரண்டும் தவறு.
முதலாம் கூற்று தவறு -- CO₃²⁻ முக்கோண தளவடிவம் (C, sp², தனிச்சோடி இல்லை); SO₃²⁻ முக்கோண பிரமிட்டு வடிவம் (S, ஒரு தனிச்சோடியுடன்) -- இரண்டும் வேறுபட்ட வடிவங்கள்.
இரண்டாம் கூற்று தவறு -- C (CO₃²⁻ இல்) தனிச்சோடி இல்லை (mu முழுமையாக 3 σ பிணைப்புகளும் ஒரு பரவலான π தொகுதியும் கொண்டது, sp², தனிச்சோடி இல்லாமல்); S (SO₃²⁻ இல்) மாத்திரமே ஒரு தனிச்சோடியைக் கொண்டுள்ளது -- "இரண்டும்" எனல் தவறு.
எனவே (5).

பகுதி B — கட்டமைப்பு வினாக்கள் (பகுதி II வடிவம்)

கட்டமைப்பு வினா 1 — லூயி கட்டமைப்பும் VSEPR உம்

SO₂ மூலக்கூறின் லூயியின் புள்ளிக்கோட்டுக் கட்டமைப்பை வரைக.
மைய கந்தக அணுவைச் சூழ உள்ள தள்ளுகை அலகுகளின் எண்ணிக்கையைக் கூறுக.
மூலக்கூறின் வடிவத்தை உய்த்தறிக.
SO₂ வும் CO₂ வும் ஒரே வகை மூலக்கூறுகளாக இருப்பினும் வடிவத்தில் வேறுபடுவதற்கான காரணம் யாது?

மாதிரி விடைப் புள்ளிகள்

(a) S மைய அணு; ஒரு S=O இரட்டைப் பிணைப்பும் ஒரு S–O பிணைப்பும் (பரிவுக் கட்டமைப்பு), S இல் ஒரு தனிச்சோடி இலத்திரன்கள்.
(b) மொத்தம் மூன்று தள்ளுகை அலகுகள் — இரு பிணைப்பு அலகுகளும் ஒரு தனிச்சோடியும்.
(c) இலத்திரன் சோடிக் கேத்திர கணித ஒழுங்கு தள முக்கோணம்; தனிச்சோடி ஒன்று இருப்பதால் மூலக்கூறின் வடிவம் கோண வடிவம்.
(d) CO₂ இல் மைய அணுவில் தனிச்சோடி இலத்திரன்கள் இல்லை — எனவே நேர்கோட்டு; SO₂ இல் ஒரு தனிச்சோடி இருப்பதால் தள்ளுகையினால் வடிவம் கோண வடிவமாக மாறுகின்றது.

கட்டமைப்பு வினா 2 — கலப்பாக்கமும் σ/π பிணைப்பும்

எத்தேன் (C₂H₆), எத்தீன் (C₂H₄), எத்தைன்/அசற்றிலீன் (C₂H₂) ஆகியவற்றைக் கருதுக.

ஒவ்வொன்றிலும் காபன் அணுவின் கலப்பாக்கத்தைக் கூறுக.
ஒவ்வொரு மூலக்கூறிலும் காபன்–காபன் பிணைப்பில் உள்ள σ மற்றும் π பிணைப்புகளின் எண்ணிக்கையைக் கூறுக.
காபன்–காபன் பிணைப்பு நீளத்தின் போக்கைக் கூறுக.

மாதிரி விடைப் புள்ளிகள்

(a) C₂H₆ → sp³; C₂H₄ → sp²; C₂H₂ → sp.
(b) C₂H₆ → 1 σ, 0 π; C₂H₄ → 1 σ, 1 π; C₂H₂ → 1 σ, 2 π.
(c) ஒற்றை > இரட்டை > மும்மை என பிணைப்பு நீளம் குறைகின்றது; π பிணைப்புகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்க பிணைப்பு குறுகி வலிமையடைகின்றது.

கட்டமைப்பு வினா 3 — மூலக்கூறு ஓபிற்றல் கொள்கை

O₂ மூலக்கூறைக் கருதுக.

பிணைப்பு வரிசையின் சூத்திரத்தை எழுதுக.
O₂ இன் பிணைப்பு வரிசையைக் கணிக்க.
O₂ பராகாந்த இயல்பை வெளிப்படுத்துவதை மூலக்கூறு ஓபிற்றல் கொள்கை எவ்வாறு விளக்குகின்றது?
லூயி கட்டமைப்பால் விளக்க முடியாத ஒரு உண்மையை மூலக்கூறு ஓபிற்றல் கொள்கை விளக்குகின்றது — அது யாது?

மாதிரி விடைப் புள்ளிகள்

(a) பிணைப்பு வரிசை = ½ (பிணைப்பு ஓபிற்றல் இலத்திரன்கள் − எதிர்ப்பிணைப்பு ஓபிற்றல் இலத்திரன்கள்).
(b) O₂ இல் 8 பிணைப்பு + 4 எதிர்ப்பிணைப்பு இலத்திரன்கள் → ½(8 − 4) = 2.
(c) இரு π* எதிர்ப்பிணைப்பு ஓபிற்றல்களில் ஹுண்டின் விதிப்படி தலா ஒரு தனித்த இலத்திரன் காணப்படுகின்றது; தனித்த இலத்திரன்கள் இருப்பதே பராகாந்த இயல்புக்குக் காரணம்.
(d) O₂ இன் பராகாந்த இயல்பு — லூயி கட்டமைப்பு O=O இல் எல்லா இலத்திரன்களும் சோடியாக்கப்பட்டுள்ளதாகக் காட்டுவதால் அது பராகாந்தத் தன்மையை விளக்க முடிவதில்லை.

கட்டமைப்பு வினா 4 — துணை இடைத்தாக்கங்களும் கொதிநிலையும்

துணை இடைத்தாக்கங்களின் மூன்று வகைகளை வலிமை வரிசையில் கூறுக.
H₂O இன் கொதிநிலை H₂S இன் கொதிநிலையைவிட மிக உயர்வாக இருப்பதற்கான காரணம் யாது?
Cl₂ வாயுவாகவும் I₂ திண்மமாகவும் இருப்பதை விளக்குக.

மாதிரி விடைப் புள்ளிகள்

(a) ஐதரசன் பிணைப்பு > இருமுனைவு–இருமுனைவு இடைத்தாக்கங்கள் > லண்டன் இடைத்தாக்கங்கள் (பொதுவான வலிமை வரிசை).
(b) H₂O இல் O இன் உயர் மின்னெதிர்த் தன்மையினால் வலிமையான ஐதரசன் பிணைப்பு உருவாகின்றது; H₂S இல் கந்தகத்தின் மின்னெதிர்த் தன்மை குறைவாக இருப்பதால் ஐதரசன் பிணைப்பு உருவாவதில்லை, இருமுனைவு–இருமுனைவு இடைத்தாக்கங்களும் லண்டன் இடைத்தாக்கங்களுமே காணப்படுகின்றன.
(c) Cl₂ வும் I₂ வும் முனைவற்ற மூலக்கூறுகள்; லண்டன் இடைத்தாக்கங்களே செயற்படுகின்றன. I₂ அதிக இலத்திரன்களையும் பெரிய இலத்திரன் முகிலையும் கொண்டிருப்பதால் வலிமையான லண்டன் இடைத்தாக்கங்களை அனுபவிக்கின்றது; எனவே அறை வெப்பநிலையில் திண்மமாகக் காணப்படுகின்றது.

கட்டமைப்பு வினா 5 — சம-இலத்திரன் தொடரில் பிணைப்புக் கோண மாற்றம்

NH₄⁺, NH₃, NH₂⁻ ஆகிய மூன்று சம-இலத்திரன் (isoelectronic) சேர்வைகளைக் கருதுக.

ஒவ்வொன்றிலும் மைய N அணுவைச் சூழ உள்ள தனிச்சோடிகளின் எண்ணிக்கையைக் கூறுக.
மூன்றையும் பிணைப்புக் கோணத்தின் இறங்கு வரிசையில் அடுக்குக.
இவ்வரிசையை VSEPR கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் விளக்குக.

மாதிரி விடைப் புள்ளிகள்

(a) NH₄⁺ — 0 தனிச்சோடி; NH₃ — 1 தனிச்சோடி; NH₂⁻ — 2 தனிச்சோடிகள். மூன்றிலும் N இல் மொத்தம் 4 இலத்திரன் சோடிகள் (சம-இலத்திரன் தொடர்).
(b) NH₄⁺ (109.5°) > NH₃ (~107°) > NH₂⁻ (~104–105°).
(c) தனிச்சோடி–பிணைப்புச்சோடி விரட்டல், பிணைப்புச்சோடி–பிணைப்புச்சோடி விரட்டலை விட வலிமையானது. ஒவ்வொரு கூடுதல் தனிச்சோடியும் மீதமுள்ள பிணைப்புச் சோடிகளை நெருக்கி, பிணைப்புக் கோணத்தைக் குறைக்கின்றது — எனவே தனிச்சோடி எண்ணிக்கை கூடக் கூட (0→1→2) பிணைப்புக் கோணம் தொடர்ச்சியாகக் குறைகின்றது.

கட்டமைப்பு வினா 6 — F–O–N=C=N(Cl)(=O) மூலக்கூறு: VSEPR, கலப்பாக்கம், π பிணைப்புகள் 🟢 2019/P2/Q1(b)(iii)-(vi) — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது)

ஒரு சேர்வையின் லூயிஸ் புள்ளி-கோட்டுக் கட்டமைப்பு பின்வருமாறு தரப்பட்டுள்ளது (F–O¹–N²=C³=N⁴ முதுகெலும்பு, N⁴ இல் Cl உம் =O⁵ உம் கூடுதல் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன; N⁴ இல் நேர் முறையான ஏற்றம்):

F–O¹–N²=C³=N⁴(–Cl)(=O⁵)

O¹, N², C³, N⁴ ஒவ்வொன்றையும் சுற்றி உள்ள VSEPR இலத்திரன் சோடிகளின் எண்ணிக்கை, இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதம், மூலக்கூறு வடிவம், கலப்பாக்கம் ஆகியவற்றைத் தருக.
F–O¹, O¹–N², N²–C³, C³–N⁴, N⁴–O⁵, N⁴–Cl ஆகிய ஒவ்வொரு σ பிணைப்பிலும் ஈடுபடும் ஒவ்வொரு அணுவின் ஆர்பிற்றல் வகையையும் இனங்காண்க.
N²–C³, C³–N⁴ ஆகிய π பிணைப்புகளில் ஈடுபடும் ஒவ்வொரு அணுவின் ஆர்பிற்றல் வகையையும் இனங்காண்க.
இக்கட்டமைப்பில் உள்ள இரு இரட்டைப் பிணைப்புகளின் (N²=C³, C³=N⁴) π பிணைப்புகள் ஒன்றுக்கொன்று சமதளத்தில் உள்ளனவா, அல்லது செங்குத்தானவையா? காரணத்துடன் விளக்குக.

மாதிரி விடை (உத்தியோகபூர்வ திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது)

(a) O¹: F உடன் ஒற்றை, N² உடன் ஒற்றை பிணைப்பு + 2 தனிச்சோடிகள் = 4 VSEPR களங்கள் → நான்முகி இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதம் → கோண/V வடிவம் (AX₂E₂) → sp³. N²: O¹ உடன் ஒற்றை, C³ உடன் இரட்டை (1 களம்) + 1 தனிச்சோடி = 3 களங்கள் → தளமுக்கோண கேத்திரகணிதம் → கோண/V வடிவம் (AX₂E₁) → sp². C³: N² உடனும் N⁴ உடனும் இரட்டைப் பிணைப்புகள் (ஒவ்வொன்றும் 1 களம்) = 2 களங்கள், தனிச்சோடி இல்லை → நேர்கோட்டு கேத்திரகணிதம் → நேர்கோட்டு வடிவம் → sp (CO₂/allene இன் மைய அணுவைப் போன்றது). N⁴: C³ உடன் இரட்டை (1 களம்), O⁵ உடன் இரட்டை (1 களம்), Cl உடன் ஒற்றை (1 களம்) = 3 களங்கள், தனிச்சோடி இல்லை (நேர் முறையான ஏற்றம், நைத்ரோ தொகுதியின் N ஐப் போன்றது) → தளமுக்கோண கேத்திரகணிதமும் வடிவமும் (AX₃E₀) → sp².
(b) F: 2p அல்லது sp³; O¹: sp³; N²: sp²; C³: sp; N⁴: sp²; O⁵: 2p அல்லது sp³; Cl: 3p அல்லது sp³ (முனையிலமைந்த, ஒற்றைப் பிணைப்பு மட்டும் கொண்ட அணுக்களுக்கு — F, O⁵, Cl — பிணைப்பு ஆர்பிற்றலை தூய 2p/3p ஆகவோ, அல்லது தனிச்சோடிகளையும் உள்ளடக்கிய sp³ கலப்பு ஆர்பிற்றலாகவோ கருதலாம், இரண்டுமே ஏற்கத்தக்கவை).
(c) N²–C³ π பிணைப்பு: N², C³ இரண்டும் 2p ஆர்பிற்றல்கள் (sp கலப்பாக்கத்தில் C³ இற்கு எஞ்சிய 2 கலவாத 2p ஆர்பிற்றல்களில் ஒன்று). C³–N⁴ π பிணைப்பு: C³, N⁴ இரண்டும் 2p ஆர்பிற்றல்கள் (C³ இன் இரண்டாவது கலவாத 2p ஆர்பிற்றல்).
(d) செங்குத்தானவை. C³ ஆனது sp கலப்பாக்கம் செய்யப்பட்டுள்ளது — அதற்கு 2 கலவாத 2p ஆர்பிற்றல்கள் உள்ளன, அவை ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தாக அமைந்துள்ளன (CO₂, allene இன் மைய அணுவைப் போன்றே). ஒரு p ஆர்பிற்றல் N²=C³ π பிணைப்பையும், மறு (செங்குத்தான) p ஆர்பிற்றல் C³=N⁴ π பிணைப்பையும் உருவாக்குகின்றது — எனவே இரு π பிணைப்புகளும் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தான தளங்களில் அமைந்துள்ளன (allene இன் இரு π அமைப்புகளைப் போன்றே).

கட்டமைப்பு வினா 7 — சக்திச் சொட்டெண்களும் ஆவர்த்தனப் போக்குகளும் 🟢 2019/P2/Q1(c) — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது)

(i) n, l, m_l எனும் மூன்று சக்திச் சொட்டெண்களில் ஓர் அணு ஓபிற்றல் விவரிக்கப்படுகின்றது. உரிய சக்திச் சொட்டெண்களையும் ஆபிற்றலின் பெயரையும் நிரப்புக:

n=3, l=?, m_l=+1 → ஓபிற்றல் = 3p
n=3, l=2, m_l=−2 → ஓபிற்றல் = ?
n=?, l=0, m_l=0 → ஓபிற்றல் = 2s

(ii) அடைப்புக்குறிகளில் காட்டப்பட்டுள்ள இயல்பு அதிகரிக்கும் வரிசையில் பின்வருவனவற்றை ஒழுங்குபடுத்துக (காரணங்கள் அவசியமில்லை):

LiF, LiI, KF (உருகுநிலை)
NO₂⁻, NO₄³⁻, NF₅ (உறுதிநிலை)
NOCl, NOCl₃, NO₂F (N–O பிணைப்புத் தூரம்)

மாதிரி விடை (உத்தியோகபூர்வ திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது)

(i) (a) l=1 — "p" எனும் பெயரே l=1 என்பதைக் குறிக்கும் (s=0, p=1, d=2, f=3). (b) 3d — l=2 ⟹ "d" உபமட்டம், n=3 ⟹ "3d". (c) n=2 — "2s" எனும் பெயரே n=2, l=0 என்பதைக் குறிக்கும்.
(ii-I) LiI < LiF < KF — உருகுநிலை பொதுவாகச் சாலகச் சக்தியுடன் தொடர்புடையது. LiI இல் பெரிய, எளிதில் திரிபடையக்கூடிய I⁻ அயன் இருப்பதால் சாலகச் சக்தி மிகவும் குறைவு (உருகுநிலை≈469°C); LiF இல் இரு அயன்களுமே சிறியவை என்பதால் அதிக சாலகச் சக்தி (≈845°C); KF (≈858°C) சற்று அதிகமான சாலகச் சக்தியைக் கொண்டுள்ளது.
(ii-II) NF₅ < NO₄³⁻ < NO₂⁻ — நைதரசன் (period 2) P போன்ற கீழ்த்தொகுதி மூலகங்களைப் போலன்றி வெறுங் d ஆர்பிற்றல்கள் இல்லாததால் எண்முகத்தை (octet) விரிவாக்க முடியாது — எனவே NF₅ (5 பிணைப்புகள் தேவைப்படும்) கிட்டத்தட்ட நிலைகொள்ளாத/மிக உறுதியற்ற ஒரு கற்பனை இனமாகும். NO₂⁻ ஒரு பொதுவான, நன்கறியப்பட்ட நிலையான அயன்.
(ii-III) NOCl < NO₂F < NOCl₃ — N–O பிணைப்புத் தூரம் பிணைப்பு வரிசைக்குத் தலைகீழ் தொடர்புடையது: அதிக இரட்டைப் பிணைப்புத் தன்மை/பிணைப்பு வரிசை கொண்ட N–O பிணைப்பு குறுகியதாகவும், குறைந்த பிணைப்பு வரிசை கொண்டது நீண்டதாகவும் இருக்கும்.

கட்டமைப்பு வினா 8 — உண்மை/பொய் கூற்றுகள்: நிறமாலை, சக்திச் சொட்டெண்கள், பரிவுக் கட்டமைப்புகள், ஆவர்த்தனப் போக்குகள் 🟢 2022(2023)/P2/Q1(a) — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 24 புள்ளிகள்)

பின்வரும் கூற்றுகள் உண்மையானவையா, பொய்யானவையா எனக் குறிப்பிடுக. காரணங்கள் அவசியமில்லை.

அணு ஐதரசனின் காலல் நிறமாலையில் அவதானிக்கப்படும் இலைமன் தொடர் மின்காந்த நிறமாலையில் கழியூதாப் பிரதேசத்தில் உள்ளது.
ஒரு கல்சியம் அணுவில் திசைவெளிச் சக்திச் சொட்டெண் l=0 ஆன 10 இலத்திரன்கள் மாத்திரம் உள்ளன.
N₂O மூலக்கூறுக்கு வரையத்தக்க லூயிக் குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்புகளின் (பரிவுக் கட்டமைப்புகள்) எண்ணிக்கை 3 ஆகும்.
ஆவர்த்தன அட்டவணையின் இரண்டாம் நிரை மூலகங்களிடையே புளோரீனானது இலத்திரன்களைப் பெற்றுக்கொள்ளும் சக்தியில் மிகப் பெரிய மறைப் பெறுமானத்தை உடையது.
ஆர்கனின் (Ar) கொதிநிலை குளோரீனின் (Cl₂) கொதிநிலையிலும் உயர்ந்தது.
He, Ne, Ar ஆகிய விழுமிய வாயுக்களிடையே Ne இற்கு அதியுயர் முதலாம் அயனாக்கச் சக்தி உள்ளது.

மாதிரி விடை (உத்தியோகபூர்வ திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது) — ஒவ்வொன்றும் 04 புள்ளிகள் × 6 = 24 புள்ளிகள்

(i) உண்மை — லைமன் தொடர் (n≥2→n=1) கழியூதாப் பிரதேசத்தில் உள்ளது என்பது நிலைநிறுத்தப்பட்ட உண்மை.
(ii) பொய் — Ca (Z=20) இன் அமைப்பு 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s². l=0 ஆன ஓபிற்றல்கள் s ஓபிற்றல்களே: 1s(2)+2s(2)+3s(2)+4s(2) = 8 இலத்திரன்கள், 10 அல்ல.
(iii) உண்மை — N₂O (16 இணைதிற இலத்திரன்கள்) இற்கு நிலைநிறுத்தப்பட்ட 3 குறைந்த-முறையான-மின்சுமைப் பரிவுக் கட்டமைப்புகள் உள்ளன (CO₂ உடன் சம-இலத்திரனியம்).
(iv) உண்மை — உண்மையான இலத்திரன் ஈர்ப்பு பெறுமானங்கள் (kJ/mol): Li=−60, Be=+241, B=−27, C=−122, N=+7, O=−141, F=−328, Ne=+29. இரண்டாம் நிரையில் F இற்கே மிகப் பெரிய (மிக மறை) பெறுமானம்.
(v) பொய் — உண்மையான கொதிநிலைகள்: Ar=−186°C, Cl₂=−34°C. Ar இன் கொதிநிலை Cl₂ ஐ விடக் குறைவு, உயர்வு அல்ல.
(vi) பொய் — உண்மையான முதலாம் அயனாக்கச் சக்திகள்: He=2372, Ne=2081, Ar=1521 kJ/mol. He இற்கே அதியுயர் பெறுமானம் (மிகச் சிறிய அணு, இலத்திரன்கள் மிக இறுக்கமாகப் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன), Ne அல்ல.

கட்டமைப்பு வினா 9 — F–N=S(F)(F), NO₄⁻, மற்றும் H–C–N–N–N–N சங்கிலி: லூயிக் கட்டமைப்புகள், VSEPR, கலப்பாக்கம், ஒட்சியேற்ற எண்கள் 🟢 2022(2023)/P2/Q1(b) — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 56 புள்ளிகள்)

(i) N, F, S என்னும் மூலகங்கள் மாத்திரம் அடங்கும் ஒரு மூலக்கூறின் அடிப்படைக் கட்டமைப்பு F–N–S–F ஆகும் (S இல் மேலும் ஒரு F கிளையும் உள்ளது). இம்மூலக்கூறுக்கு மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயிக் குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்பை வரைக.

(ii) மேலே வரையப்பட்ட கட்டமைப்பில் N, S அணுக்களைச் சுற்றி உள்ள வடிவங்களையும், அணுக்களின் ஒட்சியேற்ற எண்களையும் தருக.

(iii) NO₄⁻ அயனிற்குரிய ஒரு லூயிக் குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்பு (பெராக்ஸைட்டு-வகைப் பரிவு) தரப்பட்டுள்ளது (⁻O–O–N⁺(=O)(–O⁻)). NO₄⁻ அயனிற்கு மேலும் மூன்று லூயிக் குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்புகளை (பரிவுக் கட்டமைப்புகள்) வரைக.

(iv)–(viii) H–C¹–N²–N³–N⁴–N (இணைந்த ஐந்து-அணு சங்கிலி, ஒட்டுமொத்த சூத்திரம் CHN₄) இற்கான மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயிக் கட்டமைப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டு, ஒவ்வொரு எண்ணிடப்பட்ட அணுவிற்குமான VSEPR சேர்மானங்களின் எண்ணிக்கை, இலத்திரன் சேர்மான வடிவம், மூலக்கூற்று வடிவம், கலப்பாக்கம், ஒவ்வொரு σ/π பிணைப்பிலும் பங்குபற்றும் ஓபிற்றல் இனங்கள், பிணைப்புக் கோணங்கள், N², N³, N⁴ இன் மின்னெதிர்த்தன்மை வரிசை ஆகியவற்றைத் தருக.

மாதிரி விடை (உத்தியோகபூர்வ திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது) — 56 புள்ளிகள்

(i) (05 புள்ளிகள்) மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க கட்டமைப்பு: F–N=S(–F)(–F) — அதாவது N ஒரு F உடன் ஒற்றைப் பிணைப்பும் S உடன் இரட்டைப் பிணைப்பும் (N=S) கொண்டு, 1 தனித் தோடியையும் கொண்டுள்ளது; S ஆனது N உடன் இரட்டைப் பிணைப்பும், மேலும் இரு F அணுக்களுடன் தனித்தனி ஒற்றைப் பிணைப்புகளும், 1 தனித் தோடியையும் கொண்டுள்ளது. முறையான மின்சுமைச் சரிபார்ப்பு: FC(F)=7−6−1=0 (ஒவ்வொன்றும்); FC(N)=5−2−3=0 (1 தோடி + 3 பிணைப்புக் கூட்டு [1 N–F + 2 N=S] = 6 பிணைப்பு இலத்திரன்); FC(S)=6−2−4=0 (1 தோடி + 4 பிணைப்புக் கூட்டு [2 N=S + 1 S–F + 1 S–F] = 8 பிணைப்பு இலத்திரன்) — எல்லா முறையான மின்சுமைகளும் பூச்சியம், இதுவே மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க கட்டமைப்பு.
(ii) (04 புள்ளிகள்) N இன் வடிவம் = கோணம் (angular/bent) — N இற்கு 2 பிணைப்புச் சேர்மானங்களும் (F உடன் ஒற்றை, S உடன் இரட்டை — ஒவ்வொரு பிணைப்பு வரிசையும் VSEPR இல் ஒரே ஒரு சேர்மானமே) 1 தனித் தோடியும் = 3 சேர்மானங்கள் = கோண வடிவம் (O₃/SO₂ போன்றது). S இன் வடிவம் = முக்கோணக்கூம்பகம் (trigonal pyramidal) — S இற்கு 3 பிணைப்புச் சேர்மானங்களும் (N உடன் இரட்டை, 2×F உடன் ஒற்றை) 1 தனித் தோடியும் = 4 சேர்மானங்கள் = முக்கோணக்கூம்பக வடிவம் (NH₃ போன்றது). ஒட்சியேற்ற எண்கள்: N=−1, S=+4 — அயனியல் மாதிரியில், N (S ஐ விட அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை) N=S பிணைப்பின் 4 இலத்திரன்கள் அனைத்தையும் பெறும் + அதன் சொந்தத் தோடி (2) = 6 இலத்திரன்கள்; ஒட்சியேற்ற எண்(N)=5−6=−1. S எந்தப் பிணைப்பு இலத்திரனையும் பெறாது (F, N இரண்டுமே அதைவிட அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுடையவை), அதன் சொந்தத் தோடி (2) மாத்திரம் மீதம்; ஒட்சியேற்ற எண்(S)=6−2=+4. சரிபார்ப்பு: N(−1)+S(+4)+3×F(−1)=−1+4−3=0 ✓ (நடுநிலை மூலக்கூறு).
(iii) (03×3=09 புள்ளிகள்) தரப்பட்ட கட்டமைப்பு: ⁻O–O–N⁺(=O)(–O⁻). மேலும் மூன்று செல்லுபடியான பரிவுக் கட்டமைப்புகள்: (a) ⁻O–O–N⁺(–O⁻)(=O) — தரப்பட்ட கட்டமைப்பில் இரட்டைப் பிணைப்பு/எதிர்மின்சுமையின் இடத்தை இரு "சுதந்திர" முனைய O அணுக்களுக்கிடையே (மேல்/வலம்) இடமாற்றுதல். (b) O=O⁺–N(–O⁻)(–O⁻) — பெராக்ஸைட்டு O–O ஒற்றைப் பிணைப்பே இரட்டைப் பிணைப்பாக மாறி, அதற்கு அடுத்த O ஒரு முறையான ⊕ மின்சுமையைப் பெறும்; N நடுநிலையாகி (1 தோடியுடன்), மற்ற இரு முனைய O அணுக்களும் ஒற்றைப் பிணைப்பு எதிர் அயன்களாகும். (c) ⁻O–O⁺=N⁺(–O⁻)(–O⁻) — பெராக்ஸைட்டு O இரட்டையாக N உடன் பிணைந்து (N⁺), அதன் அண்டை O ⊕ ஆகி, மீதி இரு முனைய O அணுக்களும் எதிர் அயன்களாக — இது அதிக மின்சுமைப் பிரிவுள்ள, ஒப்பீட்டளவில் சிறிய பங்களிப்பு. மூன்றுமே ஒட்டுமொத்த −1 மின்சுமையையும் NO₄⁻ இன் அணுத் தொடர்பையும் (skeleton) பேணுகின்றன.
(iv)–(viii) (16+10+06+04+02=38 புள்ளிகள்) — VSEPR சேர்மான எண்ணிக்கை: C¹=3, N²=3, N³=4, N⁴=2. இலத்திரன் சேர்மான வடிவம்: C¹=தள முக்கோணம், N²=தள முக்கோணம், N³=நான்முகி, N⁴=நீட்டல். மூலக்கூற்று வடிவம்: C¹=தள முக்கோணம், N²=கோணம்/V, N³=கோணம்/V, N⁴=நீட்டல். கலப்பாக்கம்: C¹=sp², N²=sp², N³=sp³, N⁴=sp. σ-பிணைப்பு ஓபிற்றல் பங்களிப்பு: H–C¹ (H:1s, C¹:sp²); C¹–N² (இரண்டும் sp²); N²–N³ (N²:sp², N³:sp³); N³–N⁴ (N³:sp³, N⁴:sp); N⁴–N (N⁴:sp, N:2p அல்லது sp). π-பிணைப்பு ஓபிற்றல் பங்களிப்பு: C¹–N² (இரண்டும் 2p); N⁴–N (இரண்டு லம்பக π பிணைப்புகளும் இரண்டும் 2p, முப்பிணைப்புத் தன்மையால்). பிணைப்புக் கோணங்கள்: C¹=120°±1°, N²=118°±1°, N³=104°±1°, N⁴=180°±1°. மின்னெதிர்த்தன்மை வரிசை (அதிகரிக்கும்): N³ < N² < N⁴ (N⁴ sp கலப்பாக்கம் காரணமாக அதிக s-குணமுடையது என்பதால் அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை உடையது; N³ sp³, குறைந்த s-குணம், மிகக் குறைந்த மின்னெதிர்த்தன்மை).

கட்டமைப்பு வினா 10 — ஆவர்த்தனப் போக்குகள்: அயனிச் சாயல், பிணைப்புக் கோணம், அயன் ஆரை, பிணைப்புத் தூரம், அயனாக்கற் சக்தி 🟢 2022(2023)/P2/Q1(c) — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 20 புள்ளிகள்)

பின்வரும் இனங்களை, அடைப்புக்குறிகளினுள்ளே காட்டப்பட்டுள்ள இயல்பு அதிகரிக்கும் வரிசையில் ஒழுங்குபடுத்துக. காரணங்கள் அவசியமில்லை.

CaF₂, CaCl₂, CaBr₂, CaI₂ (அயன் இயல்பு)
ClF₅, ClF₂⁺, ClF₂⁻ (பிணைப்புக் கோணம்)
Na⁺, S²⁻, Cl⁻, K⁺ (அயன் ஆரை)
CO, CO₃²⁻, HCO₂⁻, H₂CO, CH₃OH (C–O பிணைப்பு நீளம்)
Li, N, F, Mg, P (முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி)

மாதிரி விடை (உத்தியோகபூர்வ திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது) — ஒவ்வொன்றும் 04 புள்ளிகள் × 5 = 20 புள்ளிகள்

(i) CaI₂ < CaBr₂ < CaCl₂ < CaF₂ — ஃபஜான் விதிகளின்படி, ஏலைட் அயன் சிறியதாகவும் குறைந்த திரிபடையும் தன்மையுடையதாகவும் இருக்க இருக்க (I⁻→F⁻), அயனிச் சாயல் அதிகரிக்கும்.
(ii) ClF₅ < ClF₂⁺ < ClF₂⁻ — ClF₅ (சதுரக் கூம்பகம், square pyramidal, AX₅E₁, F(அச்சு)–Cl–F(நடுக்கோடு) கோணம் ≈86.5°, தனித் தோடியால் சற்று அமுக்கப்பட்டது); ClF₂⁺ (கோணம், AX₂E₂, ≈103°, OF₂/SF₂ போன்றது); ClF₂⁻ (நீட்டல், AX₂E₃, 180°, XeF₂ போன்றது) — தனித் தோடிகள் குறையக் குறையப் பிணைப்புக் கோணம் அதிகரிக்கும். (⚠ திருத்தம்: இவ்வுள்ளீடு முதலில் "ClF₃" எனத் தவறாகக் காட்டப்பட்டிருந்தது — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி "ClF₅" எனக் குறிப்பிடுகின்றது, மூலப் பத்திரத்துடன் மீள்சரிபார்க்கப்பட்டு திருத்தப்பட்டது.)
(iii) Na⁺ < K⁺ < Cl⁻ < S²⁻ — உண்மையான அயன் ஆரைகள் (pm): Na⁺≈102, K⁺≈138, Cl⁻≈181, S²⁻≈184.
(iv) CO < H₂CO < HCO₂⁻ < CO₃²⁻ < CH₃OH — பிணைப்பு வரிசைக்குத் தலைகீழ் தொடர்பு: CO (முப்பிணைப்பு, வரிசை 3) < H₂CO (இரட்டைப் பிணைப்பு, வரிசை 2) < HCO₂⁻ (பரிவு, சராசரி வரிசை 1.5) < CO₃²⁻ (பரிவு, சராசரி வரிசை 1.33) < CH₃OH (ஒற்றைப் பிணைப்பு, வரிசை 1, மிக நீளமானது).
(v) Li < Mg < P < N < F — உண்மையான முதலாம் அயனாக்கற் சக்திகள் (kJ/mol): Li=520, Mg=738, P=1012, N=1402 (2p³ பாதி-நிரப்பப்பட்ட நிலைப்புத்தன்மை காரணமாக விதிவிலக்காக உயர்ந்தது), F=1681.

கட்டமைப்பு வினா 11 — குவாண்டம் எண்கள், அயன் ஆரை, மின்சுமைத் தரவு, அயனாக்கற் சக்தி, இலத்திரன் ஈர்ப்பு, மூலக்கூறிடை விசைகள் 🟢 2023(2024)/P2/Q1(a) — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (24 புள்ளிகள்)

பின்வரும் வினாக்களுக்கு விடையைப் புள்ளிக் கோட்டின் மீது எழுதுக.

பின்வரும் I, II, III ஆகிய சக்திச் சொட்டெண் தொடைகளில் எது ஓர் அணு ஓபிற்றலை விவரிப்பதில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட முடியாது? (I) n=2, l=1, m_l=−1 (II) n=3, l=1, m_l=+2 (III) n=4, l=3, m_l=−3
Na⁺, K⁺, Ca²⁺ ஆகிய மூன்று அயன்களிடையே மிகப் பெரிய அயன் ஆரையை உடையது யாது?
Li⁺, Na⁺, Mg²⁺ ஆகிய மூன்று கற்றயன்களிலும் மிகக் குறைந்த முனைவாக்குதிறனை உடையது யாது?
Li, Be, B ஆகிய மூன்று மூலகங்களிடையேயும் மிகக் குறைந்த இரண்டாம் அயனாக்கச் சக்தியை உடையது எது?
Li, C, Na ஆகிய மூன்று மூலகங்களிடையேயும் இலத்திரன்களைப் பெறுவதற்கான சக்திக்காக மிகக் கூடுதலான எதிர்ப் பெறுமானத்தை உடையது எது?
CH₃OH, CH₃CH₂OH, CH₃CH₂CH₂OH ஆகிய மூன்று சேர்வைகளிடையேயும் மிகவும் வலிமையான மூலக்கூறிடை விசைகளை உடையது எது?

மாதிரி விடை — ஒவ்வொன்றும் 04 புள்ளிகள் × 6 = 24 புள்ளிகள்

(i) II — l இன் செல்லுபடியான வீச்சு 0 முதல் n−1 வரை; m_l இன் செல்லுபடியான வீச்சு −l முதல் +l வரை. (I) n=2,l=1 (செல்லும், 0≤1≤1); m_l=−1 (செல்லும், −1≤−1≤1) — சரி. (II) n=3,l=1 (செல்லும்); ஆனால் m_l=+2 வீச்சிற்கு (−1 முதல் +1 வரை) வெளியே — ஏற்றுக்கொள்ளப்பட முடியாது. (III) n=4,l=3 (செல்லும், 0≤3≤3); m_l=−3 (செல்லும், −3≤−3≤3) — சரி.
(ii) K⁺ — Na⁺ ([Ne], 10 இலத்திரன்கள், Z=11) மிகச் சிறியது. K⁺ உம் Ca²⁺ உம் சம-இலத்திரனியம் ([Ar], 18 இலத்திரன்கள் ஒவ்வொன்றும்), ஆனால் Ca²⁺ இன் கரு ஏற்றம் (Z=20) K⁺ ஐ விட (Z=19) அதிகம் என்பதால் Ca²⁺ சிறியது. எனவே K⁺ > Ca²⁺ > Na⁺ — மிகப் பெரியது K⁺.
(iii) Na⁺ — முனைவாக்குதிறன் (charge density) ≈ மின்சுமை/ஆரை. Li⁺ (ஆரை≈76pm, மின்சுமை+1) ≈0.0132; Na⁺ (ஆரை≈102pm, மின்சுமை+1) ≈0.0098 (மிகக் குறைந்தது); Mg²⁺ (ஆரை≈72pm, மின்சுமை+2) ≈0.0278 (மிக அதிகமானது, சிறிய ஆரையுடன் இரு மடங்கு மின்சுமை). மிகக் குறைந்த முனைவாக்குதிறன் Na⁺ இற்கே (பெரிய ஆரை + குறைந்த மின்சுமை இணைவு).
(iv) Be — உண்மையான இரண்டாம் அயனாக்கச் சக்திகள் (kJ/mol): Li≈7298 (நிலையான, முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட n=1 கருக்கூட்டிலிருந்து நீக்குதல் — மிகப் பெரும் பாய்ச்சல்), Be≈1757 (n=2 இன் இரண்டாம் இணைதிற 2s இலத்திரனையே நீக்குதல் — கருக்கூட்டுப் பாய்ச்சல் இல்லை), B≈2427 (B⁺=2s² இலிருந்து ஒரு 2s இலத்திரனை நீக்குதல் — s ஓபிற்றல் இலத்திரன்கள் p ஐ விட இறுக்கமாகப் பிணைக்கப்பட்டுள்ளதால் அதிகம்). மிகக் குறைந்தது Be.
(v) Na — உண்மையான இலத்திரன் ஈர்ப்பு பெறுமானங்கள் (kJ/mol): Li≈−60, C≈−122 (பாதி-நிரப்பப்பட்ட 2p³ நிலைப்புத்தன்மையை நோக்கிச் செல்வதால் மிக ஆதரவானது), Na≈−53 (மிகச் சிறிய எண்ணளவு = இலத்திரன் பெறுவதற்கு மிகக் குறைந்த ஆதரவு = மிகக் கூடுதலான எதிர்ப்பு). மிகக் கூடுதலான எதிர்ப்பு Na இற்கே.
(vi) CH₃CH₂CH₂OH — மூன்றுமே O-H ஐதரசன் பிணைப்பாக்கம் செய்யக்கூடியவை (ஒரு OH தொகுதி வீதம்), ஆனால் சங்கிலி நீளம் அதிகரிக்க அதிகரிக்க லண்டன் தள்ளுகைவிசைகள் அதிகரிக்கும். உண்மையான கொதிநிலைகள்: மெதனால் 65°C, எத்தனால் 78°C, 1-புரொப்பனால் 97°C — சங்கிலி நீளத்துடன் அதிகரிக்கும், மொத்த மூலக்கூறிடை விசை வலிமையும் அதிகரிப்பதைக் காட்டுகின்றது. மிக வலிமையானது CH₃CH₂CH₂OH.

கட்டமைப்பு வினா 12 — FBrO₃, SO₄ பரிவுக் கட்டமைப்புகள், N≡C–N=C(H)–NH₂ சங்கிலி VSEPR/கலப்பாக்கம், OF₄/NO₂⁺ தொடர்பான உண்மை-பொய் 🟢 2023(2024)/P2/Q1(b)+(c) — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (76 புள்ளிகள்)

(b)(i) மூலக்கூறு FBrO₃ இற்கு மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்பை வரைக.

(ii) மேலே வரையப்பட்ட கட்டமைப்பில் மைய அணுவைச் சுற்றியுள்ள வடிவத்தையும் மைய அணுவின் ஒட்சியேற்ற எண்ணையும் தருக.

(iii) சேர்வை SO₄ ஆனது SO₃ இற்கும் O₃ இற்குமிடையே உள்ள தாக்கத்தினால் தயாரிக்கப்படலாம். மூலக்கூறு SO₄ இற்கு ஓர் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க (உறுதியான) லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்பு கீழே தரப்பட்டுள்ளது (⁻O–O–S⁺(=O)(=O)). இம்மூலக்கூற்றுக்கு மேலும் மூன்று லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்புகளை (பரிவுக் கட்டமைப்புகளை) வரைந்து, தரப்பட்டுள்ள கட்டமைப்புடன் ஒப்பிடும்போது அவற்றின் உறுதிநிலைகளைக் குறிப்பிடுக.

(iv)–(viii) N≡C¹–N²=C³(H)–N⁴(H)(H) (இணைந்த ஐந்து-அணு சங்கிலி) இற்கான மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயி கட்டமைப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டு, C¹, N², C³, N⁴ ஒவ்வொன்றிற்குமான VSEPR சேர்மான எண்ணிக்கை, இலத்திரன் சேர்மான வடிவம், மூலக்கூற்று வடிவம், கலப்பாக்கம், ஒவ்வொரு σ/π பிணைப்பிலும் பங்குபற்றும் ஓபிற்றல் இனங்கள், பிணைப்புக் கோணங்கள், நான்கு அணுக்களினதும் மின்னெதிர்த்தன்மை அதிகரிக்கும் வரிசை ஆகியவற்றைத் தருக.

(c) பின்வரும் கூற்றுகள் உண்மையா அல்லது பொய்யா எனக் குறிப்பிடுக. உமது தெரிவிற்கான காரணத்தைக் குறிப்பிடுக. (i) மூலக்கூறு OF₄ இற்கு ஓர் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்பை வரைய முடியாது. (ii) NO₂⁺, NBr₃, NO₂Cl, HNO₂ ஆகியவற்றில் நைதரசனின் மின்னெதிர்த்தன்மை அதிகரிக்கும் வரிசை NBr₃ < NO₂Cl < HNO₂ < NO₂⁺ ஆகும்.

மாதிரி விடை — 76 புள்ளிகள்

(b)(i) (05 புள்ளிகள்) மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க கட்டமைப்பு: F–Br(=O)(=O)(=O) — Br ஆனது F உடன் ஒற்றைப் பிணைப்பும், மூன்று O அணுக்களுடன் தனித்தனி இரட்டைப் பிணைப்புகளும் கொண்டு, தனித் தோடி ஏதும் இல்லை. மொத்த இணைதிற இலத்திரன்கள் = 7(Br)+7(F)+3×6(O)=32=16 சோடிகள். முறையான மின்சுமைச் சரிபார்ப்பு: FC(Br)=7−0−7=0; FC(F)=7−6−1=0; FC(ஒவ்வொரு O)=6−4−2=0 — எல்லாமே பூச்சியம், இதுவே மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க கட்டமைப்பு (ClO₃F பெர்குளோரில் ஃவுளூரைட்டுக்கு நேரடி ஒப்புமை).
(ii) (04 புள்ளிகள்) வடிவம் = நான்முகி (tetrahedral) — Br இற்கு 4 பிணைப்புச் சேர்மானங்களும் (1 F + 3 O) 0 தனித் தோடியும் = 4 சேர்மானங்கள். ஒட்சியேற்ற எண் = +7 — F எப்போதும் −1; ஒவ்வொரு O உம் −2 (×3=−6); நடுநிலை மூலக்கூறு: Br+(−6)+(−1)=0 → Br=+7.
(iii) (03×3=09 புள்ளிகள் + உறுதிநிலை மதிப்பீடு) தரப்பட்ட கட்டமைப்பு: ⁻O–O–S⁺(=O)(=O) (முறையான மின்சுமைகள்: முனைய பெராக்ஸைட்டு O=−1, பாலம் O=0, S=+1, இரு =O முனையங்களும் =0; ஈரு சார்ஜுள்ள மையங்கள் மாத்திரம்). மேலும் மூன்று செல்லுபடியான பரிவுக் கட்டமைப்புகள் (ஒரு தனித் தோடியை Ob இலிருந்து S உடன் இரட்டைப் பிணைப்பாக்கி, S இன் இரட்டைப் பிணைப்புகளில் ஒன்றை Oc அல்லது Od இற்கு மாற்றுவதன் மூலம் பெறப்படுபவை): (a) ⁻O=O⁺–S⁺(–O⁻)(=O) — Oa=−1(மாறாது), Ob=+1, S=+1, Oc=−1, Od=0 (4 மின்சுமை மையங்கள் — தரப்பட்ட கட்டமைப்பை விட குறைந்த உறுதியானது, கூடுதல் மின்சுமைப் பிரிவு காரணமாக). (b) (a) இன் கண்ணாடிப் பிரதி, Oc இற்குப் பதிலாக Od இல் எதிர்மின்சுமை — சமச்சீர் காரணமாக (a) உடன் சம உறுதியானது (இரண்டுமே குறைந்த உறுதியானவை). (c) O=O⁺–S⁺(–O⁻)(–O⁻) — Oa=0, Ob=+1, S=+1 (Ob உம் S உம் அடுத்தடுத்து +1, ஒரே மாதிரி மின்சுமைகள் அடுத்தடுத்து அமைவதால்), Oc=−1, Od=−1 — இது மிகக் குறைந்த உறுதியானது (4 மின்சுமை மையங்கள் + அடுத்தடுத்த ஒரே-மாதிரி மின்சுமைகள் என்ற இரட்டைப் பிரச்சினை).
(iv) VSEPR அட்டவணை (4×4=16 புள்ளிகள்) — சேர்மான எண்ணிக்கை: C¹=2, N²=3, C³=3, N⁴=4. இலத்திரன் சேர்மான வடிவம்: C¹=நேர்கோடு, N²=தள முக்கோணம், C³=தள முக்கோணம், N⁴=நான்முகி. மூலக்கூற்று வடிவம்: C¹=நேர்கோடு, N²=கோணம்/V, C³=தள முக்கோணம், N⁴=முக்கோணக்கூம்பகம். கலப்பாக்கம்: C¹=sp, N²=sp², C³=sp², N⁴=sp³.
(v) σ-பிணைப்பு ஓபிற்றல்கள் (12 புள்ளிகள்) — N(முனைய)–C¹: N=sp, C¹=sp. C¹–N²: C¹=sp, N²=sp². N²–C³: N²=sp², C³=sp². C³–N⁴: C³=sp², N⁴=sp³. N⁴–H: N⁴=sp³, H=1s. C³–H: C³=sp², H=1s.
(vi) π-பிணைப்பு ஓபிற்றல்கள் (04 புள்ளிகள்) — N–C¹ (முப்பிணைப்பின் இரு π பிணைப்புகளும்): N=2p, C¹=2p (இரண்டு லம்பக ஜோடிகளும்). N²–C³: N²=2p, C³=2p.
(vii) பிணைப்புக் கோணங்கள் (04 புள்ளிகள்) — C¹≈180° (நேர்கோடு, sp); N²≈120° (imine-வகைக் கோணம், sp²); C³≈120° (தள முக்கோணம், sp²); N⁴≈107° (NH₃ போன்றது, sp³, தனித் தோடி அமுக்கத்தால் 109.5° இலிருந்து சற்றுக் குறைவு).
(viii) மின்னெதிர்த்தன்மை வரிசை (02 புள்ளிகள்) — s-குணம் அதிகரிக்க அதிகரிக்க மின்னெதிர்த்தன்மை அதிகரிக்கும் என்ற விதியை ஒவ்வொரு தனிமத்திற்குள்ளும் பயன்படுத்தினால்: காபன்களுக்குள் C¹(sp) > C³(sp²); நைதரசன்களுக்குள் N²(sp²) > N⁴(sp³). N ஆனது C ஐ விட உள்ளார்ந்த முறையில் அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுடையது (பௌலிங் N≈3.04, C≈2.55) என்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டு பரிந்துரைக்கப்படும் வரிசை: C³ < C¹ < N⁴ < N². (⚠ குறிப்பு: sp-கலப்பாக்கப்பட்ட காபனும் (C¹) sp³-கலப்பாக்கப்பட்ட நைதரசனும் (N⁴) நடைமுறையில் நெருக்கமான மின்னெதிர்த்தன்மை பெறுமானங்களைக் கொண்டிருக்கக்கூடும் என்பதால், C¹ உம் N⁴ உம் இடையிலான சரியான வரிசை உத்தியோகபூர்வ திட்டமின்றி முழுமையாக உறுதிப்படுத்தப்பட முடியாது.)
(c)(i) உண்மை — O (இரண்டாம் காலம்) அணுவுக்கு அணுக்கருக்கு அருகில் உள்ள d ஓபிற்றல்கள் இல்லாததால் எண்மப்பரிமாணத்தை விரிவாக்க முடியாது. OF₄ இல் O ஆனது 4 F உடன் ஒற்றைப் பிணைப்புகளையும் ஒரு தனித் தோடியையும் கொண்டிருக்க வேண்டும் = 5 சேர்மானங்கள் = 10 இலத்திரன்கள் O ஐச் சுற்றி — இது எண்மப்பரிமாணத்தை மீறுகின்றது, எனவே ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க கட்டமைப்பு சாத்தியமில்லை (உண்மையிலும் OF₄ ஒரு அறியப்பட்ட உறுதியான சேர்வையன்று, SF₄ போலன்றி — S மூன்றாம் காலத்தைச் சேர்ந்தது, d ஓபிற்றல்கள் அணுகக்கூடியவை).
(c)(ii) பொய் — நைதரசனின் ஒட்சியேற்ற எண்களை அடிப்படையாகக் கொண்டு (மிகவும் நம்பகமான ஒப்பீட்டு அளவுகோல்): NBr₃ இல் N=−3 (Br, N ஐ விடச் சற்றுக் குறைந்த மின்னெதிர்த்தன்மை உடையது); HNO₂ இல் N=+3; NO₂Cl இல் N=+5; NO₂⁺ இல் N=+5. எனவே சரியான அதிகரிக்கும் வரிசை NBr₃ < HNO₂ < NO₂Cl ≈ NO₂⁺ ஆகும் — தரப்பட்ட கூற்றில் NO₂Cl உம் HNO₂ உம் இடம் மாறியுள்ளன (HNO₂ NO₂Cl இற்கு முன்னரே வர வேண்டும், பின்னரல்ல).

பகுதி C — கட்டுரை வினாக்கள்

கட்டுரை வினா 1 — ஐதரசன் பிணைப்பும் கொதிநிலை எதிர்பாரா நிகழ்வுகளும்

ஐதரசன் பிணைப்பின் தன்மையையும், அது மூலக்கூற்றுப் பதார்த்தங்களின் கொதிநிலையில் ஏற்படுத்தும் தாக்கத்தையும் விளக்குக. குறிப்பாக HF, H₂O, NH₃ ஆகியவற்றின் எதிர்பாரா உயர் கொதிநிலைகளையும், பனிக்கட்டி நீரைவிடக் குறைந்த அடர்த்தியைக் கொண்டிருப்பதையும் விளக்குக.

விடை அமைப்பு

ஐதரசன் பிணைப்பின் வரைவிலக்கணம் — F, O, N போன்ற உயர் மின்னெதிர்த் தன்மையுடைய சிறிய அணுவுடன் பிணைந்த ஐதரசனின் பகுதி நேர் ஏற்றத்திற்கும், அடுத்த மூலக்கூறின் தனிச்சோடி இலத்திரன்களுக்கும் இடையிலான கவர்ச்சி (சக்தி ≈ 4–40 kJ/mol).
கொதிநிலைப் போக்கு — 14, 15, 16, 17 ஆம் தொகுதிகளில் ஐதரசன் சேர்வைகளின் கொதிநிலை மூலக்கூற்றுத் திணிவுடன் அதிகரிக்கும் என எதிர்பார்க்கப்படும்; ஆனால் HF, H₂O, NH₃ ஆகியவை வலிமையான ஐதரசன் பிணைப்பினால் எதிர்பாரா உயர் கொதிநிலையைக் காட்டுகின்றன.
H₂O இன் சிறப்பு — ஒவ்வொரு நீர் மூலக்கூறும் நான்கு ஐதரசன் பிணைப்புகளில் ஈடுபடக்கூடியது (இரு H, இரு தனிச்சோடி இலத்திரன்கள்); எனவே H₂O இன் கொதிநிலை மிக உயர்வானது.
பனிக்கட்டியின் குறைந்த அடர்த்தி — பனிக்கட்டியில் நீர் மூலக்கூறுகள் நானமுகி ஒழுங்கில் திறந்த சாலகத்தை உருவாக்குகின்றன; இது திரவ நீரைவிட அதிக சுயாதீன வெளியை எடுப்பதால் பனிக்கட்டியின் அடர்த்தி குறைவாகின்றது, அது நீரில் மிதக்கின்றது.
முடிவு — ஐதரசன் பிணைப்பு துணை இடைத்தாக்கங்களிலேயே வலிமையானது; இதுவே நீரின் அசாதாரண இயல்புகளுக்குக் காரணம்.

கட்டுரை வினா 2 — இரசாயனப் பிணைப்பு வகைகளை ஒப்பிடல்

அயன் பிணைப்பு, பங்கீட்டுப் பிணைப்பு, உலோகப் பிணைப்பு ஆகிய மூன்று வகை இரசாயனப் பிணைப்புகளையும் அவற்றின் உருவாக்கம், கட்டமைப்பு, பெளதிக இயல்புகள் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் ஒப்பிடுக.

விடை அமைப்பு

அயன் பிணைப்பு — உலோகத்திலிருந்து அலோகத்திற்கு இலத்திரன்கள் இடமாற்றப்படுவதால் கற்றயனும் அனயனும் உருவாகி, அவற்றுக்கு இடையிலான நிலைமின் கவர்ச்சியால் படிகச் சாலகம் உருவாகின்றது; உயர் உருகுநிலை, உருகிய/கரைசல் நிலையில் மின்கடத்தல், நீர் போன்ற முனைவுக் கரைப்பான்களில் கரைதிறன்.
பங்கீட்டுப் பிணைப்பு — இரு அலோக அணுக்களுக்கு இடையில் இலத்திரன்களைப் பகிர்தலினால் உருவாகின்றது; எளிய மூலக்கூற்றுச் சேர்வைகள் தாழ் உருகுநிலையும், மின்கடத்தாத் தன்மையும் கொண்டவை; மாபெரும் பங்கீட்டுச் சாலகங்கள் (உ-ம் வைரம்) உயர் கடினத்தன்மை.
உலோகப் பிணைப்பு — நேர்-ஏற்றமுடைய கற்றயன்களுக்கும் இடப்பெயர்வுற்ற இலத்திரன்களுக்கும் இடையிலான கவர்ச்சி; மின் மற்றும் வெப்பக் கடத்தல், வளையும்/நீளும் தன்மை, பளபளப்பு.
ஒப்பீட்டு முடிவு — பிணைப்பு வகையே பதார்த்தத்தின் பெளதிக இயல்புகளைத் தீர்மானிக்கின்றது; எனினும் உண்மையில் பல பிணைப்புகள் இவ்வகைகளுக்கு இடைப்பட்ட தன்மையைக் கொண்டுள்ளன (உ-ம் முனைவுப் பங்கீட்டுப் பிணைப்பு).

கட்டமைப்பு வினா 13 — உண்மை/பொய் கூற்றுகள்: கதிர் விகிதம், சொட்டெண்கள், VSEPR, ஆவர்த்தனப் போக்குகள், பரிவுக் கட்டமைப்பு, ஐசோமர் கொதிநிலை 🟢 2024/P2/Q1(a) — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 32 புள்ளிகள்)

கதோட்டுக் கதிர்களில் உள்ள துணிக்கைகளினதும் β கதிர்களில் உள்ள துணிக்கைகளினதும் ஏற்றத்திற்கும் திணிவிற்குமிடையே உள்ள விகிதம் (e/m) சமமாகும்.
ஒரு செம்பு (Cu) அணுவில் காந்தச் சொட்டெண் m_l = −1 ஆன 6 இலத்திரன்கள் உள்ளன.
F₂ClO⁺ அயனிற்கு ஒரு தள முக்கோண வடிவம் உண்டு.
F, S, Cl ஆகிய மூலகங்களுக்கிடையே கந்தகம் (S) இற்கு மிகவும் தாழ்ந்த முதலாம் அயனாக்கச் சக்தி உண்டு.
கற்றயன்களின் முனைவாக்கும் வலுவுடனும் அனயன்களின் முனைவாகுதகவுடனும் தொடர்புபட்ட விதிகள் LiCl இன் உருகுநிலை KF இன் உருகுநிலையிலும் உயர்ந்ததென எதிர்வுகூறுகின்றன.
நைதரசமிலத்தின் (HNO₂) இரு N–O பிணைப்புகளும் நீளத்தில் சமமானவை.
CN₂²⁻ அயனிற்கு வரையத்தக்க லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்புகளின் (பரிவுக் கட்டமைப்புகள்) எண்ணிக்கை 3 ஆகும்.
ஹெக்சேன் (hexane) இன் கொதிநிலை 2,2-இருமெதயில்பியூற்றேன் (2,2-dimethylbutane) இன் கொதிநிலையிலும் உயர்ந்ததாகும்.

மாதிரி விடை (உத்தியோகபூர்வ திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது) — ஒவ்வொன்றும் 04 புள்ளிகள் × 8 = 32 புள்ளிகள்

(i) உண்மை — கதோட்டுக் கதிர்களும் β கதிர்களும் இரண்டுமே இலத்திரன்கள் தாம் (வெவ்வேறு மூலங்களிலிருந்து உண்டானாலும்: முறையே ஒரு வெற்றிடக் குழாயின் கதோட்டிலிருந்தும், கதிரியக்கச் சிதைவிலிருந்தும்) — எனவே இரண்டு துணிக்கைத் தொகுதிகளினதும் e/m விகிதம் ஒரே மாதிரியான அடிப்படைத் துணிக்கையாக இருப்பதால் சமமாகும்.
(ii) உண்மை — Cu இன் அமைப்பு [Ar]3d¹⁰4s¹. m_l=−1 ஆக இருக்க l≥1 வேண்டும். 2p⁶ இல் m_l=−1 ஓபிற்றலில் 2 e⁻; 3p⁶ இல் 2 e⁻; 3d¹⁰ இல் (ஒவ்வொரு m_l மதிப்பும் நிரம்பியுள்ளதால்) m_l=−1 ஓபிற்றலில் 2 e⁻. மொத்தம் = 2+2+2 = 6 இலத்திரன்கள்.
(iii) பொய் — இணைதிற இலத்திரன் எண்ணிக்கை: Cl(7)+2F(14)+O(6)−1(கற்றயன்) = 26. மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயிக் கட்டமைப்பில் Cl, O உடன் இரட்டைப் பிணைப்பையும் (Cl=O), 2 F உடன் ஒற்றைப் பிணைப்புகளையும் கொண்டு, Cl இல் ஒரு தனித் தொடை மிச்சமிருக்கும் — எனவே Cl இன் சுற்றியுள்ள சேர்மான எண் 4 (AX₃E) ஆகி, முக்கோண பிரமிடு (trigonal pyramidal) வடிவம் உண்டாகும் (தள முக்கோணமல்ல — ClO₃⁻ போன்றே).
(iv) உண்மை — உண்மையான முதலாம் அயனாக்கச் சக்திகள் (kJ/mol): S=1000, Cl=1251, F=1681. கந்தகத்தின் (S) 3p ஓபிற்றல் இணைந்த-இலத்திரன் மறைப்பு விளைவால் (paired-electron repulsion) தாழ்த்தப்பட்டுள்ளதால், அது இம்மூன்றுள் மிகத் தாழ்ந்த மதிப்பைக் கொண்டது.
(v) பொய் — Fajans் விதிகளின்படி, சிறிய Li⁺ கற்றயன் அதிக முனைவாக்கும் திறனையும், பெரிய Cl⁻ அனயன் அதிக முனைவாகுதகவையும் கொண்டிருப்பதால், LiCl அதிக இணை-பிணைப்புத் தன்மையைப் பெறும் — இது படிக சாலகத்தைப் பலவீனப்படுத்தி, உருகுநிலையைக் குறைக்கும் (உண்மையான மதிப்புகள்: LiCl≈605°C, KF≈858°C). எனவே இவ்விதிகள் LiCl இன் உருகுநிலை KF இலும் தாழ்ந்ததென எதிர்வுகூறும், உயர்ந்ததென அல்ல.
(vi) பொய் — HNO₂ இன் கட்டமைப்பு H–O–N=O. இது ஒரு ஒற்றைப் பிணைப்பான N–OHஐயும் ஒரு இரட்டைப் பிணைப்பான N=Oஐயும் கொண்டுள்ளது (NO₂⁻ அயனைப் போலன்றி, HNO₂ மூலக்கூற்றில் பரிவு இல்லை) — எனவே இரு N–O பிணைப்புகளும் வெவ்வேறு நீளங்களைக் கொண்டவை, சமமானவை அல்ல.
(vii) உண்மை — CN₂²⁻ (N=C=N)²⁻, N₃⁻/CO₂ உடன் சம-இலத்திரனியமான நேரியல் இனம். இதற்கு 3 பரிவுக் கட்டமைப்புகள் வரையலாம்: ஒரு சமச்சீரான கட்டமைப்பு (N=C=N, இரு பக்கமும் இரட்டைப் பிணைப்பு) மற்றும் இரு சமச்சீரற்ற கட்டமைப்புகள் (ஒரு பக்கம் முப்பிணைப்பு, மறுபக்கம் ஒற்றைப் பிணைப்பு + கூடுதல் தனித் தொடை — இடதுபுறமும் வலதுபுறமும் தனித்தனியாக).
(viii) உண்மை — ஹெக்சேன் (நேரியல் சங்கிலி, கொதிநிலை≈69°C) 2,2-இருமெதயில்பியூற்றேனை (அதிகம் கிளைத்த, கொதிநிலை≈50°C) விடக் கூடுதலான மேற்பரப்புத் தொடர்பு/வான்டர்வால் கவர்ச்சியைக் கொண்டுள்ளது — நேரியல் சங்கிலிகள் அதிக கிளைத்த ஐசோமர்களை விட எப்போதுமே உயர் கொதிநிலையைக் கொண்டிருக்கும்.

கட்டமைப்பு வினா 14 — ISO₄F இன் லூயிக் கட்டமைப்பு, HNCO பரிவுக் கட்டமைப்புகள், அசைட் சங்கிலி VSEPR/கலப்பாக்கம் 🟢 2024/P2/Q1(b) — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 56 புள்ளிகள்)

(i) மூலக்கூறு ISO₄F இற்கு மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்பை வரைக. அதன் அடிப்படைக் கட்டமைப்பு F–S(–O)(–O)–I(–O) ஆகக் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது (S இற்கு 2 O களும், I இற்கு 1 O உம்).

(ii) மேலே வரையப்பட்ட கட்டமைப்பில் S, I அணுக்களின் ஒட்சியேற்ற எண்களைத் தருக.

(iii) HNCO மூலக்கூறிற்கு ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க (உறுதியான) ஒரு லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்பு H–N=C=O ஆகத் தரப்பட்டுள்ளது. இம்மூலக்கூறிற்கு மேலும் இரு லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்புகளை (பரிவுக் கட்டமைப்புகளை) வரைந்து, தரப்பட்டுள்ள கட்டமைப்புடன் ஒப்பிடும்போது அவற்றின் உறுதிநிலைகளைக் குறிப்பிடுக.

(iv) H–N¹(–:O:⁻)(–N²=N³⁺–N⁴≡C) என்னும் அசைட்-வகைச் சங்கிலிக்கு (N¹ இல் ஒரு O⁻ கிளையும் உள்ளது), N¹, N², N³, N⁴ ஒவ்வொன்றிற்குமான VSEPR சேர்மான எண்ணிக்கை, இலத்திரன் சேர்மான வடிவம், மூலக்கூற்று வடிவம், கலப்பாக்கம் ஆகியவற்றைத் தரும் அட்டவணையைப் பூரணப்படுத்துக.

(v) H–N¹, N¹–N², N²–O, N²–N³, N³–N⁴, N⁴–C ஆகிய ஒவ்வொரு σ பிணைப்பிற்கும் பங்குபற்றும் ஓபிற்றல் இனங்களைக் குறிப்பிடுக.

(vi) N²–N³, N⁴–C ஆகிய π பிணைப்புகளுக்குப் பங்குபற்றும் ஓபிற்றல் இனங்களைக் குறிப்பிடுக.

(vii) N¹, N², N³, N⁴ ஆகிய அணுக்களைச் சுற்றியுள்ள அண்ணளவான பிணைப்புக் கோணங்களைத் தருக.

(viii) N¹, N², N³, N⁴ ஆகியவற்றை மின்னெதிர்த்தன்மை அதிகரிக்கும் வரிசையில் ஒழுங்குபடுத்துக.

மாதிரி விடை (உத்தியோகபூர்வ திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது) — 56 புள்ளிகள்

(i) (06 புள்ளிகள்) மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க கட்டமைப்பு: F–S(=O)(=O)–I(=O), I இல் ஒரு தனித் தொடையுடன். S ஆனது F உடன் ஒற்றைப் பிணைப்பு, 2 O அணுக்களுடன் தனித்தனி இரட்டைப் பிணைப்புகள், I உடன் ஒற்றைப் பிணைப்பு கொண்டு — 4 சேர்மானங்கள், தனித் தொடை இல்லை. I ஆனது S உடன் ஒற்றைப் பிணைப்பு, ஒரு O உடன் இரட்டைப் பிணைப்பு கொண்டு, ஒரு தனித் தொடையும் கொண்டுள்ளது. மொத்த இணைதிற இலத்திரன்கள் = 6(S)+7(I)+4×6(O)+7(F)=62=31 சோடிகள். முறையான மின்சுமைச் சரிபார்ப்பு: FC(S)=6−0−6=0; FC(I)=7−2−5=0; FC(F)=7−6−1=0; FC(ஒவ்வொரு முனைய O)=6−4−2=0 — எல்லாமே பூச்சியம், இதுவே மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க கட்டமைப்பு (மொத்தம் 4 O அணுக்கள் — S இல் 2, I இல் 2 — ISO₄F சூத்திரத்துடன் பொருந்துகின்றது).
(ii) (02 புள்ளிகள்) S = +5, I = +4. ஒவ்வொரு O உம் −2 எனவும், F −1 எனவும் நிலையாக எடுத்துக்கொண்டு: S: F உடனான பிணைப்பில் (+1, F வெல்கிறது) + 2 O உடனான இரட்டைப் பிணைப்புகளில் (+2 ஒவ்வொன்றும் = +4, O வெல்கிறது) = +5 (S, I இடையேயான பிணைப்பு தோராயமாக சம மின்னெதிர்த்தன்மை காரணமாக பூச்சியப் பங்களிப்பைத் தருகின்றது, S≈2.58, I≈2.66 நெருக்கமான மதிப்புகள் என்பதால்). I: ஒரு O உடனான இரட்டைப் பிணைப்பில் (+4, O வெல்கிறது) + S உடனான பிணைப்பில் (0, சம மின்னெதிர்த்தன்மை) = +4. சரிபார்ப்பு: S+I+4(−2)+(−1)=0 ⟹ S+I=9=5+4 ✓.
(iii) (07 புள்ளிகள் — கட்டமைப்பு ஒன்றிற்கு 02 + உறுதிநிலைக்கு 01, இரு கட்டமைப்புகளுக்கும்) தரப்பட்ட கட்டமைப்பு H–N=C=O (எல்லா முறையான மின்சுமைகளும் பூச்சியம்) இலிருந்து ஒரு தனித் தொடையை N இலிருந்து C≡N முப்பிணைப்பாக மாற்றி, C=O இரட்டைப் பிணைப்பை O மீது ஒரு தனித் தொடையாக மாற்றுவதன் மூலம் பெறப்படும் இரு கூடுதல் பரிவுக் கட்டமைப்புகள்:
(a) H–N⁺≡C–O:⁻ (N=+1, O=−1) — குறைந்த அளவில் உறுதியானது: இங்கு எதிர்மின்சுமை மிகவும் மின்னெதிர்த்தன்மையுடைய O மீது சரியாக அமைந்துள்ளதால் (முறையான மின்சுமை வைப்பு விதிக்கு இணங்க), இது தரப்பட்ட நடுநிலைக் கட்டமைப்பை விடக் குறைவான உறுதியுடையதாக இருந்தாலும், முற்றிலும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தகாததல்ல.
(b) H–N⁻–C≡O:⁺ (N=−1, O=+1) — உறுதியற்றது: இங்கு மின்சுமைகள் மின்னெதிர்த்தன்மைக்கு எதிர்மாறாக அமைந்துள்ளன — குறைவான மின்னெதிர்த்தன்மையுடைய N எதிர்மின்சுமையையும், அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுடைய O நேர்மின்சுமையையும் கொண்டிருப்பது முறையான மின்சுமை வைப்பு விதியை மீறுகின்றது — எனவே இக்கட்டமைப்பு மூலக்கூற்றின் உண்மையான தன்மைக்குக் கணிசமான பங்களிப்பைத் தராது.
(iv) VSEPR அட்டவணை (16 புள்ளிகள்) — சேர்மான எண்ணிக்கை: N¹=4, N²=3, N³=3, N⁴=2. இலத்திரன் சேர்மான வடிவம்: N¹=நான்முகி, N²=தள முக்கோணம், N³=தள முக்கோணம், N⁴=நேர்கோடு. மூலக்கூற்று வடிவம்: N¹=முக்கோணக்கூம்பகம் (N¹ இல் H, O⁻, N² ஆகிய 3 பிணைப்புகளும் ஒரு தனித் தொடையும், FC(N¹)=5−2−3=0), N²=கோணம்/V (N¹,N³ உடனான 2 பிணைப்புகளும் ஒரு தனித் தொடையும்), N³=கோணம்/V (N²,N⁴ உடனான 2 பிணைப்புகளும் ஒரு தனித் தொடையும், FC(N³)=+1 நேர் ஏற்றத்துடன்), N⁴=நேர்கோடு (N³ உடனான ஒற்றைப் பிணைப்பும் C உடனான முப்பிணைப்பும் மாத்திரம், FC(N⁴)=−1 எதிர் ஏற்றத்துடன்). கலப்பாக்கம்: N¹=sp³, N²=sp², N³=sp², N⁴=sp.
(v) σ-பிணைப்பு ஓபிற்றல்கள் (12 புள்ளிகள்) — H–N¹: H=1s, N¹=sp³. N¹–N²: N¹=sp³, N²=sp². N²–O: N²=sp², O=2p/sp³. N²–N³: N²=sp², N³=sp². N³–N⁴: N³=sp², N⁴=sp. N⁴–C: N⁴=sp, C=2p/sp.
(vi) π-பிணைப்பு ஓபிற்றல்கள் (06 புள்ளிகள்) — N²–N³: N²=2p, N³=2p. N⁴–C (முப்பிணைப்பின் இரு π பிணைப்புகளும்): N⁴=2p, C=2p (இரண்டு லம்பக ஜோடிகளும்).
(vii) பிணைப்புக் கோணங்கள் (04 புள்ளிகள்) — N¹≈107°±1° (NH₃ போன்றது, sp³, தனித் தொடை அமுக்கத்தால் 109.5° இலிருந்து சற்றுக் குறைவு); N²≈120°±1° (தள முக்கோண அடிப்படையிலான கோணம், sp²); N³≈117°±2° (sp², ஆனால் நேர்-ஏற்றமும் அருகிலுள்ள தனித்தொடை மறைப்பும் காரணமாகச் சற்று மாற்றமடைந்தது); N⁴≈180°±1° (நேர்கோடு, sp).
(viii) மின்னெதிர்த்தன்மை வரிசை (04 புள்ளிகள்) — N¹ < N² < N³ < N⁴. "அதிக s-குணம் → அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை" என்ற விதியை ஒவ்வொரு கலப்பாக்கத்திற்கும் பயன்படுத்தினால்: N¹(sp³, 25% s-குணம்) < N²(sp², 33%) < N³(sp², 33% — ஆனால் நேர் ஏற்றம் காரணமாக இலத்திரன்களை இன்னும் இறுக்கமாகப் பிடிப்பதால் N² ஐ விட சற்று அதிகம்) < N⁴(sp, 50% s-குணம், மிக அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை).

கட்டமைப்பு வினா 15 — ஆவர்த்தனப் போக்குகள்: மின்னெதிர்த்தன்மை வரிசை, அயன் ஆரை வரிசை 🟢 2024/P2/Q1(c) — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 12 புள்ளிகள்)

அடைப்புக்குறிகளில் காட்டப்பட்டுள்ள இயல்பு அதிகரிக்கும் வரிசையில் பின்வரும் இனங்களை ஒழுங்குபடுத்துக. காரணங்கள் தேவையில்லை.

(i) B, O, F, S, Na, Mg (மின்னெதிர்த்தன்மை)

(ii) K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Al³⁺, Cl⁻, S²⁻ (அயன் ஆரை)

மாதிரி விடை (உத்தியோகபூர்வ திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது) — ஒவ்வொன்றும் 06 புள்ளிகள் × 2 = 12 புள்ளிகள்

(i) Na < Mg < B < S < O < F. Na, Mg ஆகியன உலோகங்கள் — மிகத் தாழ்ந்த மின்னெதிர்த்தன்மை, Na குறைவு (ஒரே தொகுதியில் Mg ஐ விடப் பெரிய அணு ஆரை). B ஓர் அலோகவணை, குறைந்த மின்னெதிர்த்தன்மை (2.04). S (2.58) B ஐ விட அதிகம் (இரண்டாம் காலத்திற்கு அருகிலுள்ள மூலகங்களை விட மூன்றாம் காலத்தில் S இற்கு அதிக அணுக்கருச் சுமை). O (3.44), F (3.98) இரண்டும் இரண்டாம் காலத்தின் வலது பக்கத்தில் — ஆவர்த்தன அட்டவணையில் மிக அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுடைய மூலகங்களுள் இவை; F ஆனது எல்லா மூலகங்களிலும் அதியுயர் மின்னெதிர்த்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது.
(ii) Al³⁺ < Mg²⁺ < Ca²⁺ < K⁺ < Cl⁻ < S²⁻. Al³⁺, Mg²⁺ ஆகியன Ne உடன் ஐசோஇலத்திரனியம் (10 e⁻) — அதிக நேர் ஏற்றம் (Al³⁺) கருவை மேலும் இறுக்கமாக ஈர்க்கின்றது, எனவே Al³⁺ < Mg²⁺. Ca²⁺ (Ar உடன் ஐசோஇலத்திரனியம், 18 e⁻, கூடுதல் சக்திமட்டம்) இவை இரண்டையும் விடப் பெரியது. K⁺ (Ar உடன் ஐசோஇலத்திரனியம், 18 e⁻, ஆனால் +1 ஏற்றம் மாத்திரம் — Ca²⁺ ஐ விடக் குறைந்த கருவீர்ப்பு) இன்னும் பெரியது. Cl⁻, S²⁻ ஆகியன Ar உடன் ஐசோஇலத்திரனியம் (18 e⁻) ஆனால் எதிர் ஏற்றம் கொண்டவை (கூடுதல் இலத்திரன் விரட்டல் காரணமாக மிகப் பெரியவை) — S²⁻ (எதிர் ஏற்றம் அதிகம், −2) Cl⁻ ஐ விடப் பெரியது.

கட்டமைப்பு வினா 16 — ClSO₂F இன் லூயிக் கட்டமைப்பும் S இன் ஒட்சியேற்ற நிலையும், HN₂O₂⁻ பரிவுக் கட்டமைப்புகள், F-N⁴H₂ சங்கிலி VSEPR/கலப்பாக்கம் 🟢 2025/P2(A)/Q1(b) — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 52 புள்ளிகள்)

(i) மூலக்கூறு ClSO₂F இற்கு மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்பை வரைக.

(ii) மேலே (i) இல் வரையப்பட்ட கட்டமைப்பில் S இன் ஒட்சியேற்ற நிலையைத் தருக.

(iii) HN₂O₂⁻ அயனிற்கு ஓர் உறுதியான லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்பு பின்வருமாறு தரப்பட்டுள்ளது: H–N=N⁺(–O:)(–O:⁻) (N2 மீது +ஏற்றம், ஒரு O மீது −ஏற்றம், மறு O நடுநிலை). இந்த அயனிற்கு மேலும் இரு லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்புகளை (பரிவுக் கட்டமைப்புகள்) வரைக. தரப்பட்டுள்ள கட்டமைப்புடன் ஒப்பிடுகையில் நீங்கள் வரைந்த ஒவ்வொரு கட்டமைப்பினதும் உறுதிநிலையைக் காட்டுவதற்கு உறுதியானது அல்லது உறுதியற்றது அல்லது குறைந்த அளவில் உறுதியானது எனக் கட்டமைப்பிற்குக் கீழே எழுதுக.

(iv) கீழே தரப்பட்டுள்ள லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்பையும் அதன் குறியீடிடப்பட்ட அடிப்படைக் கட்டமைப்பையும் அடிப்படையாகக் கொண்டு தரப்பட்டுள்ள அட்டவணையைப் பூரணப்படுத்துக: :F–N¹=N²⁺=N³–N⁴⁻(H)–H (F–N¹–N²–N³–N⁴–H சங்கிலி; N1, N3 நடுநிலை ஒவ்வொன்றும் 1 தனிச்சோடியுடன்; N2 மீது +1, தனிச்சோடி இல்லை; N4 மீது −1, 2 தனிச்சோடிகளுடன்) — N¹, N², N³, N⁴ ஒவ்வொன்றையும் சுற்றி: அணுவைச் சுற்றி VSEPR சோடிகளின் எண்ணிக்கை, இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதம், வடிவம், கலப்பாக்கம்.

(v) கீழே தரப்பட்டுள்ள இரு அணுக்களுக்குமிடையேயுள்ள σ பிணைப்புகள் உருவாதலுடன் சம்பந்தப்பட்டுள்ள அணு/கலப்பின ஓபிற்றல்களை இனங்காண்க: N¹–F, N¹–N², N²–N³, N³–N⁴, N⁴–H.

(vi) கீழே தரப்பட்டுள்ள இரு அணுக்களுக்குமிடையேயுள்ள π பிணைப்புகள் உருவாதலுடன் சம்பந்தப்பட்டுள்ள அணு ஓபிற்றல்களை இனங்காண்க: N¹–N², N²–N³.

(vii) N¹, N², N³, N⁴ அணுக்களைச் சுற்றிப் பிணைப்புக் கோணங்களின் அண்ணளவான பெறுமானங்களைக் குறிப்பிடுக.

(viii) N¹, N², N³, N⁴ அணுக்களை அவற்றின் மின்னெதிர்த்தன்மைகள் அதிகரிக்கும் வரிசையில் ஒழுங்குபடுத்துக.

மாதிரி விடை (உத்தியோகபூர்வ திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது) — 52 புள்ளிகள்

(i) (06 புள்ளிகள்) மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க கட்டமைப்பு: :Cl–S(=O)(=O)–F: — S ஆனது Cl உடனும் F உடனும் தனித்தனி ஒற்றைப் பிணைப்புகளையும், இரு O அணுக்களுடன் தனித்தனி இரட்டைப் பிணைப்புகளையும் கொண்டுள்ளது (4 பிணைப்புப் பகுதிகள், தனிச்சோடி இல்லை — S இன் விரிவாக்கப்பட்ட அட்டமம் பயன்படுத்தப்படுகின்றது). Cl, F ஒவ்வொன்றும் 3 தனிச்சோடிகளையும், ஒவ்வொரு O உம் 2 தனிச்சோடிகளையும் கொண்டுள்ளன. முறையான மின்சுமைச் சரிபார்ப்பு: FC(S)=6−0−6=0; FC(Cl)=7−6−1=0; FC(F)=7−6−1=0; FC(ஒவ்வொரு O)=6−4−2=0 — அனைத்தும் பூச்சியம், இதுவே மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க கட்டமைப்பாக்குகின்றது.
(ii) (02 புள்ளிகள்) S = +6. O ஐ −2 ஆகவும் Cl, F ஐ −1 ஆகவும் கொண்டு: S + 2(−2) + (−1) + (−1) = 0 (நடுநிலைச் சேர்வை) ⟹ S − 4 − 1 − 1 = 0 ⟹ S = +6.
(iii) (06 புள்ளிகள் — ஒவ்வொரு கட்டமைப்பிற்கும் 02 + உறுதிநிலைக்கு 01) தரப்பட்ட கட்டமைப்பில் (N2 மீது +1, ஒரு O மீது −1 — மொத்தம் இரு முறையான மின்சுமைகள்) இரட்டைப் பிணைப்பு N1=N2 இற்கும் இடையிலுள்ளது. N=N இரட்டைப் பிணைப்பை நீக்கி, அதற்குப் பதிலாக N2 உம் ஒவ்வொரு O உம் இடையே மாறிமாறி இரட்டைப் பிணைப்பை வைத்து இரு புதிய பரிவுக் கட்டமைப்புகளைப் பெறலாம்:
(a) H–N⁻–N⁺(=O)(–O:⁻) (மேல் O உடன் இரட்டைப் பிணைப்பு; N1=−1, N2=+1, கீழ் O=−1) — குறைந்த அளவில் உறுதியானது: தரப்பட்ட கட்டமைப்பில் இரண்டு முறையான மின்சுமைகள் மாத்திரமே இருக்க, இக்கட்டமைப்பில் மூன்று முறையான மின்சுமைகள் (N1⁻, N2⁺, O⁻) உள்ளன — அதிகரித்த மின்சுமைப் பிரிவினை காரணமாக இது குறைந்த உறுதிநிலையைக் கொண்டுள்ளது.
(b) H–N⁻–N⁺(–O:⁻)(=O) (கீழ் O உடன் இரட்டைப் பிணைப்பு; N1=−1, N2=+1, மேல் O=−1) — குறைந்த அளவில் உறுதியானது: இதேபோன்று மூன்று முறையான மின்சுமைகளைக் கொண்டுள்ளது (N1⁻, N2⁺, O⁻), தரப்பட்ட கட்டமைப்பை விடக் குறைந்த உறுதிநிலை.
(பொது விதி: குறைவான முறையான மின்சுமைகளையும் குறைந்த மின்சுமைப் பிரிவினையையும் கொண்ட பரிவுக் கட்டமைப்பே பொதுவாக அதிக உறுதிநிலையுடையது/பிரதான பங்களிப்பாளராகும் — தரப்பட்ட கட்டமைப்பு 2 மின்சுமைகளுடன் இவ்விரு புதிய கட்டமைப்புகளையும் விட அதிக உறுதியானது.)
(iv) VSEPR அட்டவணை (16 புள்ளிகள்) — VSEPR சோடிகள்: N¹=3, N²=2, N³=3, N⁴=4. இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதம்: N¹=தள முக்கோணம், N²=நீட்டல், N³=தள முக்கோணம், N⁴=நான்முகி. வடிவம்: N¹=கோண/V-வடிவம் (2 பிணைப்பு+1 தனிச்சோடி), N²=நீட்டல் (2 பிணைப்பு, தனிச்சோடி இல்லை — allene வகை மைய N), N³=கோண/V-வடிவம் (2 பிணைப்பு+1 தனிச்சோடி), N⁴=கோண/V-வடிவம் (2 பிணைப்பு+2 தனிச்சோடி, நீரின் O ஐப் போன்று). கலப்பாக்கம்: N¹=sp², N²=sp, N³=sp², N⁴=sp³.
(v) σ-பிணைப்பு ஓபிற்றல்கள் (10 புள்ளிகள்) — N¹–F: N¹=sp², F=2p அல்லது sp³ (இரண்டுமே ஏற்கத்தக்கவை). N¹–N²: N¹=sp², N²=sp. N²–N³: N²=sp, N³=sp². N³–N⁴: N³=sp², N⁴=sp³. N⁴–H: N⁴=sp³, H=1s.
(vi) π-பிணைப்பு ஓபிற்றல்கள் (04 புள்ளிகள்) — N¹–N²: N¹=2p, N²=2p. N²–N³: N²=2p, N³=2p. (N² ஒரு நீட்டலான, sp-கலப்பாக்கம் பெற்ற மைய அணுவாக இருப்பதால், இதற்கு இரு செங்குத்தான 2p ஓபிற்றல்கள் இரு π பிணைப்புகளுக்கும் தேவைப்படுகின்றன — allene இன் மைய C ஐப் போன்று.)
(vii) பிணைப்புக் கோணங்கள் (04 புள்ளிகள்) — N¹≈118°±1°, N²≈180°±1°, N³≈118°±2°, N⁴≈104°±1°.
(viii) மின்னெதிர்த்தன்மை வரிசை (04 புள்ளிகள்) — N⁴ < N³ < N¹ < N². கலப்பாக்கத்தின் s-குணப் பங்கீட்டின்படி: N⁴(sp³, 25% s) < N³,N¹(sp², 33% s) < N²(sp, 50% s, மிக அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை). N¹, N³ இரண்டும் sp² எனினும், N¹ ஆனது மிக அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுள்ள F உடன் நேரடியாகப் பிணைந்திருப்பதால் (தூண்டல் விளைவு மூலம் N¹ இன் பயன்படு மின்னெதிர்த்தன்மையை அதிகரிக்கின்றது), N³ ஐ விட N¹ சற்று அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுடையது (N³ ஆனது எதிர்மின்சுமையுள்ள, இலத்திரன் வளமான N⁴⁻ உடன் பிணைந்துள்ளது).

கட்டமைப்பு வினா 17 — AX₅ மூலக்கூறு வடிவங்கள்: முனைவு/முனைவிலி வடிவங்களும் உதாரணங்களும் 🟢 2025/P2(A)/Q1(c)(ii) — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 12 புள்ளிகள்)

சூத்திரம் AX₅ ஐக் கொண்ட ஒரு மூலக்கூறில் ஐந்து A—X σ பிணைப்புகள் உள்ளன. இங்கு A, X ஆகியன மூலகங்களின் குறியீடுகளை வகைகுறிக்கும் அதேவேளை A ஆனது மத்திய அணுவாகும். சாத்தியமான மூலக்கூற்று வடிவத்தைப் பெயரிட்டும், ஒவ்வொரு வடிவத்திற்கும் ஓர் உதாரணத்தைத் தந்தும் (மூலக்கூற்றுச் சூத்திரம் தேவை) பின்வரும் அட்டவணையைப் பூரணப்படுத்துக:

I. AX₅ ஆனது முனைவு எனின் — மூலக்கூற்று வடிவம்: ..........; உதாரணம்: ..........

II. AX₅ ஆனது முனைவிலி எனின் — மூலக்கூற்று வடிவம்: ..........; உதாரணம்: ..........

மாதிரி விடை (உத்தியோகபூர்வ திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது) — 12 புள்ளிகள் (ஒவ்வொன்றும் 03 புள்ளிகள் × 4)

I. AX₅ முனைவு → வடிவம்: சதுரக் கூம்பு (square pyramidal); உதாரணம்: BrF₅ / ClF₅ / IF₅. A இல் 5 பிணைப்புச் சோடிகளுடன் 1 தனிச்சோடியும் (AX₅E) இருக்கும்போது, இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதம் நான்முகி இருகூம்பு (octahedral) ஆனாலும், தனிச்சோடியின் இருப்பு சமச்சீர்மையை உடைத்து மூலக்கூற்று வடிவத்தைச் சதுரக் கூம்பாக ஆக்குகின்றது — இச்சமச்சீரின்மை காரணமாக இம்மூலக்கூறு முனைவுடையது.
II. AX₅ முனைவிலி → வடிவம்: முக்கோண இருகூம்பு (trigonal bipyramidal); உதாரணம்: PCl₅ / PF₅. A இல் 5 பிணைப்புச் சோடிகள் மாத்திரம், தனிச்சோடி இல்லை (AX₅) — இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதமும் மூலக்கூற்று வடிவமும் ஒன்றேயாகும் (முக்கோண இருகூம்பு) — இது முழுமையாகச் சமச்சீரானது (ஒரே X அணுக்கள் சமச்சீராக அமைந்திருப்பதால்), எனவே இம்மூலக்கூறு முனைவற்றது.

கட்டமைப்பு வினா 18 — இரண்டாம் ஆவர்த்தன மூலகங்களின் இனங்காணல்; SO₃F₂, H₃N₃O இன் லூயிஸ் கட்டமைப்புகள் 🟢 2019/P2/Q1(a)+(b)(i)-(ii) — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 40 புள்ளிகள் — வினா 6/7 [Q1(b)(iii)-(vi), Q1(c)] உடன் இணைந்து Q1 இன் முழுமையான 100 புள்ளிகளையும் பூர்த்தி செய்கின்றது)

(அ) பின்வரும் வினாக்கள் ஆவர்த்தன அட்டவணையின் இரண்டாம் ஆவர்த்தனத்தில் உள்ள மூலகங்களுடன் தொடர்புபட்டவை. ஒவ்வொரு பகுதிக்கும் மூலகத்தின் குறியீட்டை எழுதுக (விழுமிய வாயுவைப் பொருத்தமான இடங்களில் புறக்கணிக்கவும்):

மிகக் கூடிய மின்னெதிர்த்தன்மை உள்ள மூலகத்தை இனங்காண்க (விழுமிய வாயுவைப் புறக்கணிக்க).
மின்னைக் கடத்தும் ஒரு பிரதிரூப வடிவம் உள்ள மூலகத்தை இனங்காண்க.
அளவில் மிகப் பெரிய, உறுதியான ஓரணு அயனை உண்டாக்கும் மூலகத்தை இனங்காண்க.
p இலத்திரன்கள் இல்லாத, ஆனால் ஓர் உறுதியான s நிலையமைப்பு உள்ள மூலகத்தை இனங்காண்க.
மிகக் கூடிய முதலாம் அயனாக்கச் சக்தி உள்ள மூலகத்தை இனங்காண்க.
பெரும்பாலும் இலத்திரன் குறைபாட்டுத் தள முக்கோணப் பங்கீட்டுவலுச் சேர்வைகளை உண்டாக்கும் மூலகத்தை இனங்காண்க.

(ஆ)(i) மூலக்கூறு SO₃F₂ இற்கு மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயியின் புள்ளி-கோட்டுக் கட்டமைப்பை வரைக (அடிப்படைக் கட்டமைப்பு: மைய S அணு, O-F தொடர்பு ஒரு பக்கத்தில், F ஒன்று நேரடியாக S உடன்).
(ii) மூலக்கூறு H₃N₃O இற்கு மிகவும் உறுதியான லூயியின் புள்ளி-கோட்டுக் கட்டமைப்பு (அடிப்படைக் கட்டமைப்பு: H-O-N=N-N(H)-H) தரப்பட்டுள்ளது. இதற்கு மேலும் இரு லூயியின் புள்ளி-கோட்டுக் கட்டமைப்புகளை (பரிவுக் கட்டமைப்புகளை) வரைக. நீ வரைந்த மிக உறுதியற்ற கட்டமைப்பின் கீழ் "உறுதியற்றது" எனக் குறிப்பிடுக.

மாதிரி விடை (உத்தியோகபூர்வ திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது) — 40 புள்ளிகள்

(அ) — 1(a) = 24 புள்ளிகள் (04×6):
i. F — இரண்டாம் ஆவர்த்தனத்தில் (உண்மையில் முழு ஆவர்த்தன அட்டவணையிலும்) மிக அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை கொண்டது.
ii. C — கிராஃபைட் (கரி) என்னும் பிரதிரூபம் தளங்களுக்கு இடையே இலவச π இலத்திரன்களால் மின்னைக் கடத்துகின்றது.
iii. N — N³⁻ அயன் (நைத்திரைட்டு) பெரிய, உறுதியான அயன்களில் ஒன்று (ஈரணுக்கள் மூன்று கூடுதல் இலத்திரன்களைப் பெறுவதால் அயனாரை கணிசமாக விரிவடைகின்றது).
iv. Be — 1s²2s², p இலத்திரன்கள் இல்லை, முழுமையாக நிரம்பிய s உபஓடு உறுதியானது.
v. Ne — விழுமிய வாயு, முழுமையாக நிரம்பிய கூட்டு நிலையமைப்பு காரணமாக இரண்டாம் ஆவர்த்தனத்தில் மிக அதிக IE₁.
vi. B — BF₃/BCl₃ போன்ற சேர்வைகளில் B இற்குச் சுற்றி 6 இலத்திரன்களே (இலத்திரன் குறைபாடு), தளமுக்கோணக் கட்டமைப்பு.
(ஆ)(i) — 1(b)(i) = 6 புள்ளிகள்: S மைய அணு, +6 ஒட்சியேற்ற நிலையில், விரிந்த அட்டமம் கொண்டு: இரு O அணுக்களுடன் இரட்டைப் பிணைப்புகள் (S=O ×2), ஒரு O அணுவுடன் ஒற்றைப் பிணைப்பு (அது F உடன் தொடர்பானது, S-O-F), மற்றும் ஒரு F அணுவுடன் நேரடி ஒற்றைப் பிணைப்பு (S-F) — மொத்தம் 4 σ பிணைப்புத் தொகுதிகள் + 2 π பிணைப்புகள் (6 பிணைப்பு இலத்திரன் சோடிகள், S இற்குச் சுற்றி விரிந்த அட்டமம்). அனைத்து O, F அணுக்களும் தமது எஞ்சிய இலத்திரன்களைத் தனிச்சோடிகளாகப் பெறுகின்றன, முறையான ஏற்றங்கள் அனைத்தும் பூச்சியமாகும் வகையில் (இரட்டைப் பிணைப்புகளை அதிகரிப்பது, அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுள்ள O மீது எதிர் முறையான ஏற்றத்தைத் தவிர்க்கின்றது).
(ii) — 1(b)(ii) = 10 புள்ளிகள்: தரப்பட்ட அடிப்படைக் கட்டமைப்பு H-O-N=N-N(H)-H இலிருந்து, N இன் தனிச்சோடி இலத்திரன்கள் π பிணைப்பு அமைப்பினூடாக இடம்பெயரக்கூடிய இரு கூடுதல் பரிவுக் கட்டமைப்புகள் வரையப்படலாம் — ஒன்றில் மறை ஏற்றம் O மீதும் நேர் ஏற்றம் நடு N மீதும் (H-O⁻-N⁺=N=N(H)-H வகை), மற்றொன்றில் நேர் ஏற்றம் O மீதும் மறை ஏற்றம் N மீதும் (H-O⁺=N-N⁻=N(H)-H வகை) தோன்றும். ஏற்றப் பிரிப்பு உள்ள, குறிப்பாக குறைவான மின்னெதிர்த்தன்மையுள்ள N மீது நேர் ஏற்றமும் அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுள்ள O மீது மறை ஏற்றமும் உள்ள கட்டமைப்பே மிக உறுதியானது (குறைந்த ஆற்றல்); எதிர்மாறான ஏற்றப் பங்கீடு (O மீது நேர், N மீது மறை) "உறுதியற்றது" எனக் குறிக்கப்பட வேண்டும் — இது மின்னெதிர்த்தன்மைக் கொள்கைக்கு முரணானது (அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுள்ள அணு நேர் ஏற்றத்தைத் தாங்குவது ஆற்றல் ரீதியாக பாதகமானது).

40. 🟢 2018/P1/Q4 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
O₂, H₂O, H₂O₂, OF₂, O₂F₂ (கட்டமைப்பு H₂O₂ இற்கு ஒத்தது) ஆகிய மூலக்கூறுகளை ஒட்சிசனின் (O) ஒட்சியேற்ற நிலையின் இறங்கு வரிசையில் ஒழுங்குபடுத்தும்போது சரியான வரிசை எது?

(1) OF₂>O₂F₂>O₂>H₂O₂>H₂O    (2) O₂F₂>OF₂>O₂>H₂O>H₂O₂
   (3) H₂O>H₂O₂>O₂>O₂F₂>OF₂
   (4) H₂O₂>O₂F₂>O₂>OF₂>H₂O
   (5) OF₂>O₂F₂>O₂>H₂O>H₂O₂

விடை: (1).
ஒவ்வொன்றிலும் O இன் ஒட்சியேற்ற நிலையைக் கணிக்க:
O₂: தனிமூலகம் = 0.
H₂O: H=+1 (×2), எனவே O = −2.
H₂O₂ (பெராக்சைட்டு, O-O பிணைப்பு): O = −1.
OF₂: F (அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை) = −1 (×2), எனவே O = +2.
O₂F₂ (F-O-O-F, H₂O₂ போன்ற கட்டமைப்பு): ஒவ்வொரு O உம் 1 F உடனும் 1 O உடனும் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது; F=−1, O-O பிணைப்பு நிகர 0 பங்களிப்பு தரும் -- எனவே ஒவ்வொரு O உம் = +1.
இறங்கு வரிசை: OF₂(+2) > O₂F₂(+1) > O₂(0) > H₂O₂(−1) > H₂O(−2).
இது தெரிவு (5) உடன் முழுமையாகப் பொருந்துகின்றது.
எனவே (5).

41. 🟢 2018/P1/Q11 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
He, CH₄, CCl₄, CBr₄, SiH₄ ஆகிய பதார்த்தங்களின் கொதிநிலைகள் அதிகரிக்கும் வரிசையானது யாது?

(1) He<SiH₄<CH₄<CCl₄<CBr₄
   (2) He<CH₄<SiH₄<CCl₄<CBr₄
   (3) CH₄<He<SiH₄<CBr₄<CCl₄
   (4) He<CH₄<CCl₄<SiH₄<CBr₄    (5) CH₄<He<SiH₄<CCl₄<CBr₄

விடை: (2).
இவை அனைத்தும் அசைவற்ற/மென்மில மூலக்கூறுகள் -- முதன்மையாக லண்டன் சிதறல் விசைகளே (அதிக இலத்திரன் எண்ணிக்கை/மூலரத் திணிவு அதிக விசைகளைத் தரும்) கொதிநிலையைத் தீர்மானிக்கின்றன:
He (2 இலத்திரன், மிகச் சிறியது): கொதிநிலை ≈−269°C -- மிகக் குறைந்தது.
CH₄ (10 இலத்திரன்): கொதிநிலை ≈−161.5°C.
SiH₄ (Si Cக்கு கீழ், அதிக இலத்திரன்கள்/பெரிய அளவு): கொதிநிலை ≈−112°C -- CH₄ஐ விட அதிகம்.
CCl₄ (பெரிய Cl அணுக்கள், அதிக இலத்திரன்கள்): கொதிநிலை ≈76.7°C.
CBr₄ (இன்னும் பெரிய Br அணுக்கள், மிக அதிக இலத்திரன்கள்): கொதிநிலை ≈189.7°C -- மிக அதிகம்.
எனவே அதிகரிக்கும் வரிசை: He<CH₄<SiH₄<CCl₄<CBr₄ -- தெரிவு (3).
எனவே (3).

42. 🟢 2018/P1/Q12 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
பின்வருவனவற்றில் சரியான கூற்றை இனங்காண்க.

(1) திரவ அவத்தையில் CH₂Cl₂ இல் உள்ள ஒரே ஒரு மூலக்கூறிடை விசை வகை இருமுனைவு-இருமுனைவு விசைகளாகும்.    (2) ஓர் ஐதரசன் அணுவில் n=2→n=1, n=3→n=2, n=4→n=3 எனும் இலத்திரன் தாண்டல்களில் n=3→n=2 இல் கூடிய சக்தி விடுவிக்கப்படுகின்றது.
   (3) OF₂, OF₄, SF₄ ஆகிய இனங்களிடையே SF₄ ஆனது இழிவு உறுதிபுடையது.
   (4) Li, C, N, Na, P ஆகிய மூலகங்களிடையே மிகவும் மின்னெதிர்த்தன்மை குறைந்த மூலகம் Li ஆகும்.
   (5) (Li மற்றும் F), (Li⁺ மற்றும் F⁻), (Li⁺ மற்றும் O²⁻), (O²⁻ மற்றும் F⁻) எனும் சோடிகளைக் கருதும்போது, Li⁺ இனதும் O²⁻ இனதும் ஆரைகளுக்கிடையிலான வித்தியாசம் மிகவும் கூடியதாக இருக்கும்.

விடை: (3).
(1) தவறு -- ஐதரசன் அணுவின் தாண்டல் சக்திகள் சமமானவை அல்ல; n=2→1 தாண்டலில் விடுவிக்கப்படும் சக்தி (எனர்ஜி இடைவெளி பெரியது) n=4→3 தாண்டலை விட மிக அதிகம் (சக்தி மட்டங்களுக்கிடையிலான இடைவெளி n அதிகரிக்கும்போது சுருங்குகிறது).
(2) சரி -- O (period 2) இற்கு அணுக்கருகில் d-ஓபிற்றல்கள் இல்லாததால் அது ஓபிற்றலை விஸ்தரிக்க முடியாது -- OF₄ ஒரு நிலையான, உண்மையான சேர்வையாக இல்லை. S (period 3) இற்கு அணுக்கருகில் d-ஓபிற்றல்கள் அணுகக்கூடியவை, எனவே SF₄ ஒரு நிலையான, நன்கறியப்பட்ட சேர்வையாகும் -- ஒப்பீட்டளவில் SF₄ இழிவு உறுதியுள்ளது.
(3) தவறு -- மின்னெதிர்த்தன்மைகள்: Li≈1.0, C≈2.5, N≈3.0, Na≈0.9, P≈2.1 -- Na (0.9) ஆனது Li (1.0) இலும் குறைவானது, எனவே Li அல்ல, Na ஆகும் இக்குழுவில் மிகக் குறைந்த மின்னெதிர்த்தன்மையுடையது.
(4) தவறு -- அணு ஆரைகளைப் பயன்படுத்தி: Li≈152pm, F≈50-72pm; Li,F சோடியின் வித்தியாசம் ≈80-100pm. அயனி ஆரைகள்: Li⁺≈76pm, O²⁻≈140pm; வித்தியாசம்≈64pm; F⁻≈133pm உடன் Li⁺ வித்தியாசம்≈57pm; O²⁻,F⁻ வித்தியாசம்≈7pm (மிகச் சிறியது, ஒரே எலக்ரோனிக் கட்டமைப்பு). இந்நான்கு வித்தியாசங்களில் (Li,F) அணுச் சோடியே மிகப் பெரியது, (Li⁺,O²⁻) அல்ல.
(5) தவறு -- CH₂Cl₂ ஒரு துருவ மூலக்கூறு என்பதால் இருமுனைவு-இருமுனைவு விசைகள் நிச்சயமாக உள்ளன, ஆனால் அதுவே "ஒரே ஒரு" வகை அல்ல -- லண்டன் சிதறல் விசைகளும் (எல்லா மூலக்கூறுகளிடையேயும், துருவமாயினும் அதுருவமாயினும் எப்போதும் இருக்கும் அடிப்படை விசை) இணைந்தே காணப்படுகின்றன. எனவே "ஒரே ஒரு வகை" எனல் தவறு.
எனவே (2).

45. 🟢 2021(2022)/P1/Q4 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
IF₄⁺, IF₄⁻, IF₅ ஆகியவற்றின் வடிவங்கள் முறையே:

(1) நாற்முகி, see-saw, முக்கோண இரு-பிரமிட்டு (2) see-saw, நாற்முகி, சதுர பிரமிட்டு (3) நாற்முகி, சதுர தளநிலை, முக்கோண இரு-பிரமிட்டு (4) see-saw, சதுர தளநிலை (square planar), சதுர பிரமிட்டு (5) சதுர தளநிலை, see-saw, சதுர பிரமிட்டு

விடை: (4).
IF₄⁺: I இன் இணைதிறன் இலத்திரன் 7, +1 மின்னேற்றத்தால் 1 குறைந்து 6; 4 பிணைப்புகளுக்குப் பயன்படும் 4 இலத்திரன்கள் போக மீதி 2 (1 தனித்த சோடி). AX₄E₁ → see-saw.
IF₄⁻: 7+1(எதிர் மின்னேற்றத்தால்)=8; 4 பிணைப்புகளுக்குப் பின் மீதி 4 (2 தனித்த சோடிகள்). AX₄E₂ → சதுர தளநிலை.
IF₅: 7; 5 பிணைப்புகளுக்குப் பின் மீதி 2 (1 தனித்த சோடி). AX₅E₁ → சதுர பிரமிட்டு.
எனவே (1).

46. 🟢 2021(2022)/P1/Q6 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
கொதிநிலைகள் தொடர்பாக பின்வருவனவற்றுள் சரியான கூற்று எது?

(1) CH₃CH₂OH இன் கொதிநிலை CH₃CH₂CH₂OH இலும் அதிகம். (2) (CH₃)₂CHCH₃ இன் கொதிநிலை CH₃CH₂CH₂CH₃ இலும் அதிகம். (3) N₂ இன் கொதிநிலை NO இலும் அதிகம். (4) PH₃ இன் கொதிநிலை NH₃ இலும் அதிகம். (5) Xe இன் கொதிநிலை Kr இலும் அதிகம்.

விடை: (5).
(1) தவறு -- NO துருவமுடையது (ஒற்றைப்படை இலத்திரன்) -- NO கொதிநிலை (-152°C) N₂ (-196°C, அதுருவம்) இலும் அதிகம், தலைகீழ் அல்ல.
(2) தவறு -- NH₃ ஐதரசன் பிணைப்பு கொண்டது (கொதிநிலை -33°C), PH₃ இல் ஐதரசன் பிணைப்பு இல்லை (-87°C) -- NH₃ கூடுதல்.
(3) சரி -- Xe (-108°C) Kr (-153°C) இலும் பெரியது, அதிக இலத்திரன்கள்/முனைவாகுதிறன் -- வலிமையான இலண்டன் சிதறல் விசைகள் -- கூடிய கொதிநிலை.
(4) தவறு -- 1-புரொப்பனால் (97°C) எத்தனால் (78°C) இலும் அதிகம் (கூடுதல் CH₂, கூடுதல் இலண்டன் விசைகள்) -- தலைகீழ்.
(5) தவறு -- கிளைத்த ஐசோபியூத்தேன் ((CH₃)₃CH, -12°C) நேர்-சங்கிலி n-பியூத்தேன் (-1°C) இலும் குறைவு (கிளைத்தல் மேற்பரப்புத் தொடர்பைக் குறைக்கும்) -- தலைகீழ்.
எனவே (3).

47. 🟢 2021(2022)/P1/Q8 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
சரியான கூற்றைத் தெரிவு செய்க.

(1) CH₄, COCl₂, HCN ஆகியவற்றுள் காபனின் மின்னெதிர்த்தன்மை CH₄ < COCl₂ < HCN என்ற ஒழுங்கில் அதிகரிக்கும்.    (2) SF₅⁺ இன் இலத்திரன்-சோடி வடிவியலும் வடிவமும் ஒன்றுக்கொன்று வேறுபட்டவை.
   (3) F⁻, Mg²⁺, Al, Cl⁻, K ஆகியவற்றின் அணு/அயனி ஆரைகளின் அதிகரிக்கும் ஒழுங்கு F⁻ < Mg²⁺ < Cl⁻ < Al < K.
   (4) நைத்திரிக் அமிலத்திற்கு (HNO₃) வரையக்கூடிய பொருவின்மைக் கட்டமைப்புகளின் எண்ணிக்கை நான்கு.
   (5) CO, CO₂, CO₃²⁻, CH₃OH ஆகியவற்றுள் CO₃²⁻ மிக நீண்ட C-O பிணைப்பைக் கொண்டுள்ளது.

விடை: (1).
(1) தவறு -- SF₅⁺: S இணைதிறன் 6, +1 ஆல் 5 ஆகக் குறைந்து, 5 பிணைப்புகளுக்கும் முழுமையாகப் பயன்படும் (0 தனித்த சோடி) -- AX₅E₀ -- இலத்திரன்-சோடி வடிவியலும் (முக்கோண இரு-பிரமிட்டு) வடிவமும் (முக்கோண இரு-பிரமிட்டு) ஒரே வடிவமே, வேறுபட்டவை அல்ல.
(2) தவறு -- உண்மையான ஆரை ஒழுங்கு Mg²⁺(~72pm) < F⁻(~133pm) < Al(~143pm) < Cl⁻(~181pm) < K(~227pm) -- Mg²⁺ மிகச் சிறியது (உயர் ஏற்றமுடைய சிறு கற்றயன்), F⁻ இலும் குறைவு, கொடுக்கப்பட்ட ஒழுங்கு தவறானது.
(3) தவறு -- HNO₃ இல் N-OH அல்லாத 2 O அணுக்களுக்கிடையே மாத்திரம் பொருவின்மை (N=O ↔ N-O⁻ இடமாற்றம்) -- இரண்டு பொருவின்மைக் கட்டமைப்புகள், நான்கு அல்ல.
(4) தவறு -- பிணைப்பு வரிசை ஒப்பீடு: CO(3, ~113pm) < CO₂(2, ~116pm) < CO₃²⁻(4/3≈1.33, ~129pm) < CH₃OH(1, ~143pm, ஒற்றைப் பிணைப்பு) -- CH₃OH மிக நீண்ட C-O பிணைப்பைக் கொண்டது, CO₃²⁻ அல்ல.
(5) சரி -- காபனின் "பயன்படு" மின்னெதிர்த்தன்மை s-தன்மையுடன் அதிகரிக்கும்: sp³(25% s, CH₄) < sp²(33% s, COCl₂, C=O இரட்டைப் பிணைப்பு) < sp(50% s, HCN, C≡N முப்பிணைப்பு) -- இது கொடுக்கப்பட்ட ஒழுங்குடன் பொருந்துகின்றது.
எனவே (5).

48. 🟢 2017/P1/Q2 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
CO₂, BF₃, PF₃, CF₄, XeF₄, SF₆ ஆகிய மூலக்கூறுகள் பற்றி பின்வருவனவற்றுள் தவறான கூற்று எது?

(1) எல்லா மூலக்கூறுகளும் வெவ்வேறு வடிவங்களைக் கொண்டுள்ளன.
   (2) எல்லா மூலக்கூறுகளும் அட்டம நியதியைப் பின்பற்றாதவை.
   (3) எல்லா மூலக்கூறுகளும் அதுருவமானவை.
   (4) இரண்டு மூலக்கூறுகள் மாத்திரமே மைய அணுவில் தனித்த இலத்திரன் சோடிகளைக் கொண்டுள்ளன.    (5) எல்லா மூலக்கூறுகளும் முனைவு பங்கீட்டுப் பிணைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன.

விடை: (2) அல்லது (4) -- உத்தியோகபூர்வ திட்டத்தில் இரண்டும் ஏற்கப்பட்டன.
(1) சரி -- ஒவ்வொரு பிணைப்பும் (C=O, B-F, P-F, C-F, Xe-F, S-F) வெவ்வேறு மின்னெதிர்த்தன்மையுடைய அணுக்களுக்கிடையே உள்ளதால் முனைவுடையது.
(2) சரி -- CO₂=நேர்கோடு, BF₃=முக்கோண தளநிலை, PF₃=முக்கோண பிரமிட்டு, CF₄=நாற்முகி, XeF₄=சதுர தளநிலை, SF₆=அட்டமுகி -- ஆறும் வெவ்வேறு வடிவங்கள்.
(3) தவறு -- CO₂, PF₃, CF₄ ஆகியவை அட்டமத்தைப் பின்பற்றுகின்றன (BF₃ மாத்திரம் இலத்திரன்-குறைபாடு, XeF₄/SF₆ மாத்திரம் விரிந்த அட்டமம்) -- "எல்லாம் பின்பற்றாதவை" எனல் தவறு.
(4) தவறு -- PF₃ முக்கோண பிரமிட்டு வடிவமும் ஒரு தனித்த சோடியும் கொண்டுள்ளதால் (NH₃ போன்று) நிகர இருமுனைத் தருணம் கொண்ட முனைவு மூலக்கூறு -- "எல்லாம் அதுருவம்" எனல் தவறு.
(5) சரி -- மைய அணுவில் தனித்த சோடி கொண்டவை: PF₃ (P இல் 1) மற்றும் XeF₄ (Xe இல் 2) மாத்திரம் -- சரியாக இரண்டு மூலக்கூறுகள்.
எனவே தவறான கூற்று (3) அல்லது (4).

49. 🟢 2017/P1/Q5 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
முக்கோண இரு-பிரமிட்டு (trigonal bipyramidal) இலத்திரன் சோடி வடிவியலில் இருந்து பல வடிவங்கள் தோன்றுகின்றன. அவை:

(1) நேர்கோடு, முக்கோண தளநிலை, see-saw (2) நேர்கோடு, கோணம், see-saw (3) நேர்கோடு, T-வடிவம், see-saw (4) நேர்கோடு, முக்கோண பிரமிட்டு, T-வடிவம் (5) முக்கோண தளநிலை, கோணம், T-வடிவம்

விடை: (3).
முக்கோண இரு-பிரமிட்டு அமைப்பில் (5 VSEPR சோடிகள்) தனித்த சோடிகள் நடுநிலைத் தளத்தில் (equatorial) வரும்போது: 0 தனித்த சோடி → முக்கோண இரு-பிரமிட்டு (பெற்றோர் வடிவம்); 1 தனித்த சோடி → see-saw (AX₄E); 2 தனித்த சோடிகள் → T-வடிவம் (AX₃E₂); 3 தனித்த சோடிகள் → நேர்கோடு (AX₂E₃).
எனவே பெற்றோர் வடிவம் நீங்கலாக தோன்றும் வடிவங்கள்: நேர்கோடு, T-வடிவம், see-saw = (2).

50. 🟢 2017/P1/Q11 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
NO₂⁺, NO₂⁻, NO₂, NO₄³⁻ ஆகிய நைதரசன் இனங்களின் O-N-O கோணம் தொடர்பாக பின்வருவனவற்றுள் சரியானது எது?

(1) NO₂⁺ > NO₂⁻ > NO₄³⁻ > NO₂ (2) NO₂⁺ > NO₂⁻ > NO₂ > NO₄³⁻ (3) NO₄³⁻ > NO₂⁺ > NO₂ > NO₂⁻ (4) NO₂⁺ > NO₂ > NO₂⁻ > NO₄³⁻ (5) NO₄³⁻ > NO₂ > NO₂⁻ > NO₂⁺

விடை: (4).
NO₂⁺: N இல் VSEPR சோடி=2, தனித்த சோடி இல்லை (sp) → நேர்கோடு, கோணம்=180°.
NO₂ (நடுநிலை, ஒற்றைப்படை இலத்திரன் -- ரடிக்கல்): AX₂ + 1 இணையா இலத்திரன் (முழு தனித்த சோடியை விடக் குறைந்த விரட்டல்) → கோணம்≈134°.
NO₂⁻: AX₂E₁ (முழு தனித்த சோடி, அதிக விரட்டல்) → கோணம்≈115°.
NO₄³⁻ (ஆர்த்தோநைத்திரேட்டு, PO₄³⁻ போன்ற நாற்முகி, sp³): கோணம்=109.5°.
இறங்கு வரிசை: NO₂⁺(180°) > NO₂(134°) > NO₂⁻(115°) > NO₄³⁻(109.5°).
எனவே (3).

51. 🟢 2017/P1/Q16 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
பின்வருவனவற்றுள் அனிலினின் (aniline) பொருவின்மைக் கட்டமைப்பு (resonance structure) அல்லாதது எது?

ஐந்து கட்டமைப்புகளும் :NH₂/⁺NH₂ குழுவுடன் கூடிய பென்சீன் வளையத்தைக் காட்டுகின்றன -- (1) அடிப்படை Kekulé கட்டமைப்பு (:NH₂, தனித்த சோடி N இல்); (2) ⁺NH₂ (para நிலையில் தனித்த சோடி •• மாத்திரம், மறை ஏற்றக் குறி இல்லை); (3) ⁺NH₂ (ortho நிலையில் ":⁻" குறி); (4) ⁺NH₂ (ortho நிலையில் "⁻:" குறி); (5) ⁺NH₂ (para நிலையில் "•• ⁻" -- தனித்த சோடியும் மறை ஏற்றக் குறியும்).

விடை: (2).
N இன் தனித்த சோடியை வளையத்தினுள் தள்ளும்போது (ortho/para இடமாற்றம்), N இல் +1 முறைசார் ஏற்றமும் (⁺NH₂), எலக்ரோன் அடர்த்தி பெறும் வளைய காபனில் −1 முறைசார் ஏற்றமும் (தனித்த சோடியுடன்) தோன்ற வேண்டும் -- இரண்டும் இணைந்து நிகர ஏற்றம் = 0 (நடுநிலை அனிலினுக்குப் பொருந்தும்).
(3), (4), (5) ஆகியவை N இலும் C இலும் சரியாக +/− ஏற்றங்களைக் காட்டுகின்றன -- செல்லுபடியான பொருவின்மைக் கட்டமைப்புகள்.
(2) மாத்திரம் para காபனில் தனித்த சோடியைக் காட்டினாலும் அதற்கான மறை ஏற்றக் குறியைக் காட்டவில்லை -- இதனால் இக்கட்டமைப்பு நிகர +1 ஏற்றத்தைக் கொண்டதாகத் தவறாகக் குறிக்கப்பட்டுள்ளது, நடுநிலை அனிலினுடன் பொருந்தாது.
எனவே பொருவின்மைக் கட்டமைப்பு அல்லாதது (2).

52. 🟢 2017/P1/Q36 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
NH₃ மற்றும் NF₃ தொடர்பாக பின்வருவனவற்றுள் சரியானது/சரியானவை எவை?

(a) NF₃ இல் பிணைப்புச் சோடி விரட்டல்கள் NH₃ இலும் பலவீனமானவை.
(b) NF₃ இன் இருமுனைத் தருணம் NH₃ இலும் கூடியது.
(c) NF₃ ஆனது NH₃ இலும் வலிமையான லூயி காரம்.
(d) NH₃ இல் N-H இடையிலான மின்னெதிர்த்தன்மை வித்தியாசமும் NF₃ இல் N-F இடையிலான வித்தியாசமும் கிட்டத்தட்ட சமமானவை.

விடை: (4) -- (d) மற்றும் (a) மாத்திரம் சரி.
(a) சரி -- F இன் அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை பிணைப்புச் சோடி இலத்திரன்களை N இலிருந்து இழுத்துச் செல்கிறது, N அருகே பிணைப்புச் சோடி அடர்த்தி குறைந்து, பிணைப்புச் சோடி-பிணைப்புச் சோடி விரட்டல் பலவீனமடைகிறது -- இதுவே NF₃ இன் சிறிய கோணத்திற்கு (102.5°, NH₃ இன் 107° உடன் ஒப்பிடுகையில்) காரணம்.
(b) தவறு -- NH₃ இருமுனைத் தருணம் ≈1.47D, NF₃ ≈0.24D (மிகக் குறைவு) -- NF₃ இல் N-F பிணைப்புத் திசைவெக்டர்கள் தனித்த சோடியின் திசைவெக்டரை எதிர்த்து பகுதியளவு ஒன்றையொன்று ரத்துச் செய்கின்றன, NH₃ இல் N-H வெக்டர்கள் தனித்த சோடியுடன் இணைந்து செயல்படுகின்றன.
(c) தவறு -- F இன் இழுவையால் NF₃ இன் தனித்த சோடி இறுக்கமாகப் பிடிக்கப்பட்டு, தானமளிக்கும் தகுதி குறைகிறது -- NH₃ ஆனது மிக வலிமையான லூயி காரம், NF₃ அல்ல.
(d) சரி -- N-H வித்தியாசம் ≈0.84 (3.04−2.20), N-F வித்தியாசம் ≈0.94 (3.98−3.04) -- இரண்டும் ஒரே வீச்சில், கிட்டத்தட்ட சமம்.
எனவே (a),(d) மாத்திரம் சரி = (4).

53. 🟢 2017/P1/Q41 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
முதலாம் கூற்று: பைகார்பனேட்டு (bicarbonate) அயனியில் உள்ள C-O பிணைப்புகள் அனைத்தும் ஒரே அளவினை.
இரண்டாம் கூற்று: பைகார்பனேட்டு அயனி மூன்று நிலைப்பான பொருவின்மைக் கட்டமைப்புகளின் பொருவின்மைக் கலவையாகும்.

விடை: (5) -- இரண்டும் தவறு.
முதலாம் கூற்று தவறு -- HCO₃⁻ இல் ஒரு O மாத்திரம் H உடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது (C-O-H, ஒற்றைப் பிணைப்பு, நீளமானது); மற்ற இரு O அணுக்கள் மாத்திரம் பொருவின்மை மூலம் சமமான, குறுகிய (≈1.5 பிணைப்பு வரிசை) C-O பிணைப்புகளைப் பெறுகின்றன. எனவே மூன்று C-O பிணைப்புகளும் ஒரே அளவினவல்ல -- இரண்டு மாத்திரமே சமமானவை.
இரண்டாம் கூற்று தவறு -- C-OH ஆக்சிஜனை உள்ளடக்காமல், பிணைக்கப்படாத இரு ஆக்சிஜன்களுக்கிடையே C=O இடமாற்றத்தால் இரண்டு முக்கிய பொருவின்மைக் கட்டமைப்புகள் மாத்திரமே உருவாகின்றன, மூன்று அல்ல.
எனவே (5).

வினா 19 -- பல்பகுதி பிணைப்பு/கட்டமைப்புப் புதிர்: T/F கூற்றுகள், SF₃N, C₃O₂ பரிவுகள், VSEPR/கலப்பாக்கம் அட்டவணை, ஆற்றல் வரிசைப்படுத்தல்🟢 2018/P2/Q1 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 100 புள்ளிகள்)

(a) பின்வரும் கூற்றுகள் உண்மை அல்லது பொய் எனக் குறிப்பிடுக (காரணங்கள் அவசியமில்லை): (i) அலசன் அயன்களின் முனைவாகுதகவு அவற்றின் பருமனுடன் அதிகரிக்கிறது. (ii) NO₂ இன் O-N-O பிணைப்புக் கோணம் NO₂⁻ இன் அதே கோணத்தை விட அதிகமாகும். (iii) CCl₄ மூலக்கூறுகளுக்கிடையிலான இலண்டன் சிதறல் விசைகள் SO₃ மூலக்கூறுகளுக்கிடையிலான விசைகளை விடச் சிறியன. (iv) HSO₄⁻ அயன் முக்கோண பிரமிட்டு வடிவமுள்ளது. (v) ஓர் அணுவின் எல்லா 3d ஓபிற்றல்களும் சக்திச் சொட்டெண்கள் (n,l,m_l)=(3,2,1) இனால் வகைகுறிக்கப்பட்டுள்ளன. (vi) வாயு நிலையில் உள்ள பொசுபரஸ் அணுவிற்கு ஓர் இலத்திரனைச் சேர்த்தல் ஒரு புறவெப்பத்துக்குரிய செயன்முறையாகும், அதேவேளை வாயு நிலையிலுள்ள நைதரசன் அணுவிற்கு இது ஓர் அகவெப்பத்துக்குரியதாகும்.
(b)(i) SF₃N மூலக்கூறிற்கு மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயி கட்டமைப்பை வரைக. (ii) C₃O₂ (காபன் கீழொட்சைட்டு) மூலக்கூறிற்கான மேலும் இரு லூயி பரிவுக் கட்டமைப்புகளை வரைக. (iii)-(v) F-C(=O)-N=C=P(Cl)₃ மூலக்கூறின் ஒவ்வொரு அணுவினதும் VSEPR சோடிகள், இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதம், வடிவம், கலப்பாக்கம் ஆகியவற்றைத் தருக; இதன் σ, π பிணைப்புகளை உருவாக்கும் ஒவ்வொரு அணு ஒபிற்றலின் தன்மையையும் இனங்காண்க.
(c) பின்வருவனவற்றை இயல்பு அதிகரிக்கும் ஒழுங்கில் ஒழுங்குபடுத்துக (காரணங்கள் அவசியமில்லை): (i) B,Na,P,Be,N (முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி); (ii) NH₃,NOCl,NO₂Cl,NH₄⁺,F₃C-NC (நைதரசனின் மின்னெதிர்த்தன்மை); (iii) ஓர் அணுவில் உள்ள இலத்திரன்களின் சக்திச் சொட்டெண்கள் (n,l,m_l,m_s): (3,1,0,-1/2),(3,0,0,+1/2),(2,0,0,+1/2),(2,1,1,+1/2),(3,2,-1,+1/2) (இலத்திரனின் சக்தி).

(a) விடைகள்: (i) உண்மை -- பெரிய அயன்கள் அதிக முனைவாகுதகவு கொண்டவை. (ii) உண்மை -- NO₂ இல் ஒரு தனித்த e⁻ (radical) உள்ளதால் தள்ளுகை குறைவு, கோணம் அதிகம் (≈134°), NO₂⁻ இல் ஒரு தனிச்சோடி உள்ளதால் கோணம் குறைவு (≈115°). (iii) பொய் -- CCl₄ SO₃ ஐ விட அதிக இலத்திரன்கள்/மூலரத் திணிவு கொண்டது, எனவே இலண்டன் விசைகள் CCl₄ இல் கூடியவை, சிறியவை அல்ல. (iv) பொய் -- HSO₄⁻ ஆனது S மையமாகக் கொண்ட ஏறத்தாழ நான்முகி (tetrahedral) வடிவமுடையது, முக்கோண பிரமிட்டு அல்ல. (v) பொய் -- (n,l,m_l) மாத்திரம் ஓபிற்றலைக் குறிக்கும்; ஒவ்வொரு 3d ஓபிற்றலிலும் m_s=+1/2,-1/2 என இரு இலத்திரன்கள் இருக்கலாம் -- (3,2,1) மாத்திரம் ஒரு ஓபிற்றலை முழுமையாக வகைகுறிக்காது. (vi) உண்மை -- P க்கு e⁻ சேர்த்தல் புறவெப்பம் (நிலையான ½-நிரம்பிய 3p³ கட்டமைப்பு உடைதலின்றி); N க்கு e⁻ சேர்த்தல் ½-நிரம்பிய நிலையான 2p³ கட்டமைப்பை உடைப்பதால் அகவெப்பம்.

(b)(i) S மையமாகக் கொண்டு, 3 F அணுக்களும் N≡S முப்பிணைப்பும் (அல்லது N=S), S இல் ஒரு தனிச்சோடியுடன்.
(ii) Ö=C=C=C=Ö இற்கு மேலதிகமாக, மேலும் இரு பரிவுக் கட்டமைப்புகள் (எதிர்/நேர் சுமை பரவலுடன் O-C≡C-C=O⁺/⁻ போன்ற வடிவங்கள்) -- அட்டக விதியை மீறும் கட்டமைப்புகளுக்குப் புள்ளிகள் இல்லை.
(iii)-(v) அட்டவணை: C¹(=O,F,N இணைந்தது): VSEPR சோடிகள்=3, தளமுக்கோணம், sp². N²: VSEPR சோடிகள்=3, கோணல்/V-வடிவம், sp². C³(=N=P இடையில்): VSEPR சோடிகள்=2, நேர்கோடு, sp. P⁴(Cl மூன்றுடன்): VSEPR சோடிகள்=4, நான்முகி, sp³.
σ பிணைப்புகள்: F-C¹(F:2p/sp³, C¹:sp²); C¹-N²(sp²,sp²); N²-C³(sp²,sp); C³-P⁴(sp,sp³); P⁴-Cl(sp³,3p/sp³).
π பிணைப்புகள்: N²-C³(2p,2p); C³-P⁴(2p,3d).

(c)(i) Na<B<Be<P<N (முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி அதிகரிக்கும் வரிசை).
(ii) NH₃<NOCl<NH₄⁺<NO₂Cl<CF₃NC.
(iii) (2,0,0,+1/2)<(2,1,1,+1/2)<(3,0,0,+1/2)<(3,1,0,-1/2)<(3,2,-1,+1/2) (சக்தி அதிகரிக்கும் வரிசை).

வினா 20 -- T/F கூற்றுகள், Cl₂O₄ லூயி கட்டமைப்பு+ஒட்சியேற்ற நிலைகள், N₂O₂²⁻ பரிவுகள், VSEPR/கலப்பாக்கம் அட்டவணை (F-N=C-C≡N-O), போட்டோன் சக்தி, AX₃ வடிவங்கள்🟢 2021(2022)/P2/Q1 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 100 புள்ளிகள்)

(a) பின்வரும் கூற்றுகள் உண்மை அல்லது பொய் எனக் குறிப்பிடுக (காரணங்கள் அவசியமில்லை): (i) கற்றயன்களின் முனைவாக்கும் திறன் மற்றும் அலசன் அயன்களின் முனைவாகுதகவு தொடர்பான விதிகள், KBr இன் உருகுநிலை LiI இனது அப்பெறுமானத்திலும் பார்க்க உயர்வானது எனக் கணிக்கின்றன. (ii) Be இன் இலத்திரன் பெறுகைச் சக்தி ஒரு நேர்ப் பெறுமானம் ஆகும். (iii) ஐதரசன் அணு நிறமாலையின் தரப்பட்டுள்ள தொடர் ஒன்றில் அடுத்து வரும் இரு கோடுகளுக்கிடையேயுள்ள இடைவெளிகள், அலைநீளம் குறையும் திசையில் படிப்படியாகக் குறைவடையும். (iv) ஒரே வேகத்தில் செல்லும்போது N₂ மூலக்கூறுடன் தொடர்புபட்ட டி புரோக்லி அலைநீளமானது O₂ மூலக்கூறின் டி புரோக்லி அலைநீளத்தை விடச் சிறியதாகும். (v) C இன் ஒரு வலுவளவு இலத்திரனால் உணரப்படும் பயன்படு கருவேற்றம் (Z_eff) ஆனது N இன் ஒரு வலுவளவு இலத்திரனால் உணரப்படும் பயன்படு கருவேற்றத்தை விடக் கூடியதாகும். (vi) காபோனிக் அமிலத்தில் (H₂CO₃) உள்ள எல்லா C-O பிணைப்புகளும் நீளத்தில் சமமானவை.
(b)(i) Cl₂O₄ மூலக்கூறிற்கு மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயி கட்டமைப்பை வரைக (அடிப்படைக் கட்டமைப்பு: Cl-O-Cl, இரண்டாம் Cl இற்கு மேலும் 2 O). (ii) கொடுக்கப்பட்ட கட்டமைப்பில் (Cl¹-O-Cl²-O, Cl² இற்கு மேலும் 2 O) இரு குளோரின் அணுக்களினதும் ஒட்சியேற்ற நிலைகளைத் தருக. (iii) N₂O₂²⁻ அயனின் தரப்பட்ட மிகவும் உறுதியான கட்டமைப்பிற்கு மேலும் இரு பரிவுக் கட்டமைப்புகளை வரைக. (iv)-(vii) F-N¹=C²(H)-C³≡N⁴-O மூலக்கூறின் ஒவ்வொரு லேபிள் அணுவினதும் VSEPR சோடிகள், இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதம், வடிவம், கலப்பாக்கம், σ/π பிணைப்பு ஒபிற்றல்கள், பிணைப்புக் கோணங்கள் ஆகியவற்றைத் தருக. (viii) N¹,C²,C³,N⁴ ஆகியவற்றை மின்னெதிர்த்தன்மை அதிகரிக்கும் வரிசையில் ஒழுங்குபடுத்துக.
(c)(i) 695 nm அலைநீளமுடைய ஒளியைப் போட்டோன்களாக வெளியிடும் ஒரு லேசர்: I. இப்போட்டோன்கள் மின்காந்த நிறமாலையின் எந்தப் பிரதேசத்திற்கு உரியவை? II. ஒரு மூல் இப்போட்டோன்களின் சக்தியை kJ mol⁻¹ இல் கணிக்க. (ii) AX₃ (A மைய அணு, மூன்று A-X σ பிணைப்புகள்) இற்கு: I. AX₃ முனைவுக்குரியது எனின் சாத்தியமான மூலக்கூற்று வடிவம்/வடிவங்கள். II. AX₃ முனைவில்லாதது எனின் வடிவம். III. ஒவ்வொன்றிற்கும் ஓர் உதாரணம்.

(a) விடைகள் (04×6=24): (i) உண்மை. (ii) உண்மை -- Be இன் நிரம்பிய 2s² கட்டமைப்பு காரணமாக e⁻ சேர்த்தல் சக்தி தேவைப்படும் (நேர்ப் பெறுமானம், சாதகமற்றது). (iii) உண்மை -- தொடர் எல்லைநோக்கி (series limit) கோடுகள் நெருக்கமாகின்றன. (iv) பொய் -- λ=h/mv; N₂ (28 g/mol) O₂ (32 g/mol) இலும் இலேசானது, எனவே ஒரே வேகத்தில் N₂ இன் mv குறைவு -- λ கூடியது, சிறியதன்று. (v) பொய் -- Z_eff பொதுவாக ஒரு கால அட்டவணை வரிசையில் இடமிருந்து வலமாகச் செல்லும்போது அதிகரிக்கும் -- N (வலது) > C (இடது). (vi) பொய் -- H₂CO₃ கட்டமைப்பில் ஒரு C=O இரட்டைப் பிணைப்பும் இரு C-OH ஒற்றைப் பிணைப்புகளும் உள்ளன (கார்பனேற்று அயனியில் உள்ளதைப் போன்ற பொருவின்மை இல்லை) -- நீளங்கள் சமமல்ல.

(b)(i)-(ii) Cl¹ (இரு அணுக்களுக்கிடையிலான பாலம் O உடன் ஒற்றைப் பிணைப்பு மாத்திரம், 3 தனிச்சோடிகள்) -- ஒட்சியேற்ற நிலை +1 (ஐப்போகுளோரைட்டு போன்றது). Cl² (பாலம் O உடன் ஒற்றைப் பிணைப்பு + 3 O உடன் இரட்டைப் பிணைப்புகள்) -- ஒட்சியேற்ற நிலை +7 (பேர்குளோரேட்டு போன்றது). மூலக்கூறு உண்மையில் "குளோரின் பேர்குளோரேட்டு" Cl-O-ClO₃ எனும் அறியப்பட்ட சேர்வையாகும்.
(iii) தரப்பட்ட கட்டமைப்பு [:O-N=N-O:]²⁻ இல் N=N இரட்டைப் பிணைப்பும் இரு O⁻ முனைகளும் உள்ளன. மேலும் இரு பரிவுக் கட்டமைப்புகள்: ஒரு π இலத்திரன் சோடியை N=N விலிருந்து ஒரு பக்க N-O பிணைப்புக்கு நகர்த்துவதன் மூலம் -- ஒவ்வொரு பக்கத்திலும் ஒரு N=O இரட்டைப் பிணைப்பு உருவாகி, எதிர்மின் சுமை N இற்கும் மறு O விற்கும் மறுவிநியோகிக்கப்படும் (இரு சமச்சீரான பரிவுகள், ஒவ்வொன்றும் ஒரு பக்கத்தில் N=O ஐக் காட்டும்).
(iv)-(vii) அட்டவணை: N¹(F,=C² உடன்): VSEPR சோடிகள்=3, தளமுக்கோணம், கோணல்/V-வடிவம், sp², கோணம்≈118°. C²(H,N¹,C³): VSEPR சோடிகள்=3, தளமுக்கோணம், தளமுக்கோணம், sp², கோணம்≈120°. C³(≡N⁴,C² உடன்): VSEPR சோடிகள்=2, நேர்கோடு, நேர்கோடு, sp, கோணம்≈180°. N⁴(≡C³,O உடன்): VSEPR சோடிகள்=2, நேர்கோடு, நேர்கோடு, sp, கோணம்≈180°.
σ பிணைப்புகள்: N¹-F(sp²,2p/sp³); N¹-C²(sp²,sp²); C²-H(sp²,1s); C²-C³(sp²,sp); C³-N⁴(sp,sp); N⁴-O(sp,2p/sp³).
π பிணைப்புகள்: N¹-C²(2p,2p); C³-N⁴(2p,2p -- இரு π பிணைப்புகள், முப்பிணைப்பின் இரு கூறுகள்).
(viii) C²<C³<N¹<N⁴ (sp² < sp கார்பன், sp² < sp நைதரசன், N எப்போதும் C இலும் அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுடையது).

(c)(i) I. கட்புலன் பகுதி (சிவப்பு ஒளி, 695 nm). II. E = hcN_A/λ = (6.63×10⁻³⁴×3.00×10⁸×6.022×10²³)/(695×10⁻⁹) ≈ 172 kJ mol⁻¹.
(ii) I. AX₃ முனைவுக்குரியது எனின்: T வடிவம் (எ.கா. ClF₃, BrF₃, IF₃ -- ஏதாவது ஒன்று) அல்லது முக்கோணப் பிரமிட்டு/கூம்பு (எ.கா. NH₃, PH₃, NCl₃, PCl₃ -- ஏதாவது ஒன்று) -- இரண்டுமே ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கவை. II. AX₃ முனைவில்லாதது எனின்: தளமுக்கோணம் (எ.கா. BF₃, BCl₃, BBr₃, BI₃, AlCl₃ -- ஏதாவது ஒன்று).

வினா 21 -- லூயி கட்டமைப்பு/முறைசார் ஏற்றம், பரிவுகள் (SOF₂, ClO₂F₂⁺, CH₂SO), VSEPR/கலப்பாக்கம் அட்டவணை, சக்திச் சொட்டெண்கள், மூலக்கூறிடை விசைகள், ஆவர்த்தன்ப் போக்குகள்🟢 2017/P2/Q1 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 100 புள்ளிகள்)

(a)(i) ஒரு லூயி கட்டமைப்பிலுள்ள அணுவொன்றின் ஏற்றம் (Q) ஐத் தீர்மானிக்க: Q = N_A − N_LP − ½N_BP (N_A=இணைதிறன் இலத்திரன்கள், N_LP=தனிச்சோடி இலத்திரன்கள், N_BP=பிணைப்புச் சோடி இலத்திரன்கள்). SOF₂ இல் S இன் Q(சல்பர்) ஐக் கணிக்க.
(ii) ClO₂F₂⁺ அயனுக்கு மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயி கட்டமைப்பை வரைக.
(iii) CH₂SO (சல்பின்) க்கு மேலும் இரு லூயி பரிவுக் கட்டமைப்புகளை வரைக.
(iv)-(v) :O=C=N-C(=O)-O-N(H)-H போன்ற ஒரு கற்பனை லூயி கட்டமைப்பில், N²,C³,O⁴,N⁵ அணுக்களின் VSEPR சோடிகள், இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதம், வடிவம், கலப்பாக்கம் ஆகியவற்றைத் தருக; N²-C³, O⁴-N⁵, N⁵-H⁶, C³-O⁷ σ பிணைப்புகளை உருவாக்கும் ஒபிற்றல்களை இனங்காண்க.
(b)(i) n=3 ஆகவுள்ள சக்தி மட்டத்தின் உப ஓடுகள் ஒவ்வொன்றின் திசைவிற் சக்திச் சொட்டெண் (l), காந்தச் சக்திச் சொட்டெண்/கள் (m_l), ஆகக் கூடிய இலத்திரன் எண்ணிக்கை ஆகியவற்றைத் தருக.
(ii) Ar வாயு, NO வாயு, சிறிதளவு KCl கரைந்துள்ள நீர் மாதிரி ஆகியவற்றில் காணப்படும் மூலக்கூறிடை விசைகளின் வகையை இனங்காண்க.
(iii) "n-பியூட்டேன் (C₄H₁₀) இன் கொதிநிலை புரொப்பேன் (C₃H₈) இன் கொதிநிலையை விட உயர்வானதாகும்" -- காரணத்துடன் உண்மையா பொய்யா எனக் குறிப்பிடுக.
(iv) பின்வருவனவற்றை கொடுக்கப்பட்ட பண்பு குறையும் வரிசையில் ஒழுங்குபடுத்துக (காரணங்கள் அவசியமில்லை): I. Li₂CO₃,Na₂CO₃,K₂CO₃ (நீரில் கரைதிறன்); II. NF₃,NH₃,NOCl,NO₂⁺ (பிணைப்புக் கோணம்); III. COCl₂,CO₂,HCN,CH₃Cl (காபனின் மின்னெதிர்த்தன்மை).

(a)(i) S இல்: N_A=6, N_LP=2 (ஒரு தனிச்சோடி), N_BP=8 (4 பிணைப்புச் சோடிகள்: 2×S-F ஒற்றை + 1×S=O இரட்டை = 4 சோடிகள்).
Q(சல்பர்) = 6 − 2 − ½(8) = 6−2−4 = 0.

(ii) ClO₂F₂⁺: Cl மையம், 2×Cl=O இரட்டைப் பிணைப்பு + 2×Cl-F ஒற்றைப் பிணைப்பு, தனிச்சோடி இல்லை (4 பிணைப்புச் சோடிகள், நாற்முகி வடிவியல்), Cl இல் முறைசார் ஏற்றம் +1.

(iii) கொடுக்கப்பட்ட H₂C=S=O கட்டமைப்பிலிருந்து, S=O π இலத்திரன் சோடியை O மீது தனிச்சோடியாக நகர்த்தி C=S=O⁻...S⁺ போன்ற ஏற்றப் பிரிந்த பரிவுகள் இரண்டையும் வரையலாம் (C=S⁺-O⁻ மற்றும் தலைகீழ் இலத்திரன் நகர்வுடன் இன்னொரு வடிவம்) -- அட்டமத்தை மீறும் கட்டமைப்புகள் ஏற்கப்படமாட்டா.

(iv)-(v) அட்டவணை: N²: VSEPR=2, நேர்கோடு, நேர்கோடு, sp. C³: VSEPR=3, தளமுக்கோணம், தளமுக்கோணம், sp². O⁴: VSEPR=4, நான்முகி, V/கோணல், sp³. N⁵: VSEPR=4, நான்முகி, பிரமிட், sp³.
N²-C³: N²=sp, C³=sp². O⁴-N⁵: O⁴=sp³, N⁵=sp³. N⁵-H⁶: N⁵=sp³, H⁶=1s. C³-O⁷: C³=sp², O⁷=sp² அல்லது 2p.

(b)(i) 3s: l=0, m_l=0, ஆகக் கூடிய e⁻=2. 3p: l=1, m_l=−1,0,+1, ஆகக் கூடிய e⁻=6. 3d: l=2, m_l=−2,−1,0,+1,+2, ஆகக் கூடிய e⁻=10.

(ii) Ar வாயு: இலண்டன் சிதறல் விசைகள் மாத்திரம் (அதுருவம், தனித்த அணு). NO வாயு: இருமுனைவு-இருமுனைவு + இலண்டன் சிதறல் விசைகள் (துருவமுடையது). KCl கரைந்துள்ள நீர்: அயன்-இருமுனைவு விசைகள் + ஐதரசன் பிணைப்பு (நீர் மூலக்கூறுகளுக்கிடையே).

(iii) உண்மை -- n-பியூட்டேனும் புரொப்பேனும் இலண்டன் சிதறல் விசைகளால் மாத்திரம் ஆளப்படுகின்றன (இரண்டும் அதுருவம்/ஒப்பீட்டளவில் அதுருவம்); n-பியூட்டேனுக்கு அதிக இலத்திரன்கள்/மேற்பரப்பு தொடர்பு உண்டு, எனவே வலிமையான இலண்டன் விசைகளும் அதிக கொதிநிலையும் காணப்படும்.

(iv) I. K₂CO₃ > Na₂CO₃ > Li₂CO₃ (கூட்டத்தில் இறங்கும்போது கார்பனேட்டு கரைதிறன் அதிகரிக்கும்).
II. NO₂⁺ > NOCl > NH₃ > NF₃ (NO₂⁺ நேர்கோடு 180°; பின் தனிச்சோடி/மின்னெதிர்த்தன்மை தாக்கங்களால் குறையும்).
III. CO₂ > HCN > COCl₂ > CH₃Cl (s-தன்மை/அண்மையிலுள்ள மின்னெதிர் அணுக்களின் இழுவையைப் பொறுத்து காபனின் "பயன்படு" மின்னெதிர்த்தன்மை மாறுபடும்).

வினா 22 -- CN₄ மூலக்கூறு: லூயி கட்டமைப்பு/பரிவுகள், VSEPR/கலப்பாக்கம் அட்டவணை, மின்னெதிர்த்தன்மை ஒப்பீடு, σ பிணைப்பு ஒபிற்றல்கள்🟢 2016/P2/Q1(b) -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 56 புள்ளிகள்)

N-C-N-N-N எலும்புக்கூட்டைக் கொண்ட CN₄ மூலக்கூறு (N-N பிணைப்பு நீளங்கள் தோராயமாக சமன் என்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டு):
(i) இம்மூலக்கூறுக்குப் பொருந்தும் மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க அடிப்படைக் கட்டமைப்பை வரைக.
(ii) மேலும் மூன்று பரிவுக் கட்டமைப்புகளை வரைக (எவையேனும் மூன்று ஏற்புடைய பரிவுகள் ஏற்கப்படும்).
(iii) அணுக்களை N¹-C-N²-N³-N⁴ என எண்ணிட்டு, C, N², N³ ஆகியவற்றின் VSEPR சோடிகள், இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதம், வடிவம், கலப்பாக்கம் ஆகியவற்றை அட்டவணைப்படுத்துக.
(iv) N², N³ ஆகியவற்றுள் எது அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுடையது எனக் காரணத்துடன் தீர்மானிக்க.
(v) N¹-C, C-N², N²-N³, N³-N⁴ ஆகிய நான்கு σ பிணைப்புகளை உருவாக்கும் அணு/கலப்பின ஒபிற்றல்களை இனங்காண்க.

(i) மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க கட்டமைப்பு: N¹≡C-N²=N³⁺=N⁴⁻. N¹ இல் ஒரு தனிச்சோடி (முறைசார் ஏற்றம் 0), N² இல் ஒரு தனிச்சோடி (ஏற்றம் 0), N³ இல் தனிச்சோடி இல்லை (ஏற்றம் +1), N⁴ இல் இரு தனிச்சோடிகள் (ஏற்றம் -1). மொத்த ஏற்றம் = 0+0+1-1 = 0, மூலக்கூறு நடுநிலையானது என்பதை உறுதிப்படுத்துகிறது. இக்கட்டமைப்பே குறைந்தபட்ச முறைசார் ஏற்றப் பிரிவினையைக் கொண்டு மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கதாகும்.

(ii) N²-N³-N⁴ முனையப் பகுதி ஒரு அசைட்டு (azide) தொகுதியைப் போன்று செயல்படுகிறது என்பதால், நிலையான அசைட்டு பரிவுக் கோட்பாட்டின்படி மேலும் மூன்று சரிநிகர் கட்டமைப்புகளை வரையலாம் (உதாரணமாக): N¹≡C-N²⁻-N³⁺≡N⁴ (N²-N³ ஒற்றைப் பிணைப்பு, N³-N⁴ முத்திணைப் பிணைப்பு); N¹≡C-N²≡N³⁺-N⁴²⁻ (அதிக ஏற்றப் பிரிவினையுடன் ஒப்பீட்டளவில் குறைவான பங்களிப்புடைய பரிவு); N¹⁻=C=N²-N³=N⁴ (C≡N¹ மும்மைப் பிணைப்பு C=N¹ இரட்டைப் பிணைப்பாக மாறி, N¹ இல் எதிர்மறை ஏற்றம் தோன்றும் பரிவு). குறிப்பு: இக்கேள்விக்கு உத்தியோகபூர்வத் திட்டம் "எவையேனும் மூன்று வேதியியல் ரீதியாக செல்லுபடியான பரிவுகள்" ஏற்றுக்கொள்கிறது; மேலே தரப்பட்டவை அப்பரிவுகளில் மூன்று செல்லுபடியான உதாரணங்களாகும்.

(iii) அட்டவணை: C: VSEPR சோடிகள்=2, நேர்கோடு, நேர்கோடு, sp. N²: VSEPR சோடிகள்=3, தள முக்கோணம், கோணல்/V, sp². N³: VSEPR சோடிகள்=2, நேர்கோடு, நேர்கோடு, sp.

(iv) N³ > N² -- N³ இல் ஒரு முறைசார் நேர் ஏற்றம் (+1) உள்ளது, இது இலத்திரன்களை தன்னளவில் அதிகமாக ஈர்க்கும் திறனை அதிகரிக்கிறது; மேலும் N³ sp கலப்பாக்கத்தில் உள்ளது (அதிக s-தன்மை, s ஆர்பிற்றல் கருவுக்கு நெருக்கமானது), N² ஆனது sp² (குறைந்த s-தன்மை) மற்றும் நடுநிலை ஏற்றத்துடன் உள்ளது. நேர் ஏற்றமும் அதிக s-தன்மையும் இணைந்து N³ இன் மின்னெதிர்த்தன்மையை N² ஐ விட கூட்டுகின்றன.

(v) N¹-C: N¹(sp அல்லது 2p) - C(sp) இடையிலான σ பிணைப்பு. C-N²: C(sp) - N²(sp²). N²-N³: N²(sp²) - N³(sp). N³-N⁴: N³(sp) - N⁴(sp² அல்லது 2p).

54. 🟢 2015/P1/Q5 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
பின்வரும் சேர்வைகளுள் மிகக் குறைந்த ஆவிப்பறப்புத் தன்மையைக் கொண்டது எது?

(1) CHBr₃ (2) CH₂Br₂ (3) CH₃Cl (4) CH₂Cl₂ (5) CBr₄

விடை: (5).
ஆவிப்பறப்புத்தன்மை (volatility) குறைவாக இருக்க வேண்டுமெனில், மூலக்கூற்றுக்கிடையிலான இலண்டன் சிதறல் விசைகள் (dispersion forces) வலிமையாக இருக்க வேண்டும். CBr₄ ஆனது இக்கருத்தில் அதுருவமான (சமச்சீரான நாற்முகி) மூலக்கூறாக இருப்பினும், மிக அதிக எண்ணிக்கையிலான இலத்திரன்களைக் கொண்ட (4 பெரிய Br அணுக்கள்) அதிக துருவமுக்கத்தன்மையுடையது -- இது மிகவும் வலிமையான இலண்டன் சிதறல் விசைகளை ஏற்படுத்தி, மற்ற அனைத்து விருப்பங்களையும் விட (துருவமுடைய, ஆனால் சிறிய, குறைவான இலத்திரன்களைக் கொண்ட மூலக்கூறுகள்) அதிக கொதிநிலை/மிகக் குறைந்த ஆவிப்பறப்புத்தன்மையைத் தருகிறது.

55. 🟢 2015/P1/Q10 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
SSF₂ மூலக்கூறின் மைய S அணு தொடர்பாகப் பின்வரும் அட்டவணையின் எந்த வரிசை சரியான தகவலைத் தருகிறது? (a.o.=atomic orbital, h.o.=hybrid orbital)

(1) +2, 0, sp², தள முக்கோணம், S(3p a.o.)+S(sp² h.o.)
(2) +2, 0, sp³, பிரமிடு, S(3p a.o.)+S(sp³ h.o.) (3) +1, +1, sp³, பிரமிடு, S(3p a.o.)+S(sp³ h.o.)
(4) +2, +1, sp², தள முக்கோணம், S(3p a.o.)+S(sp² h.o.) (5) +1, 0, sp³, நாற்முகி, S(3p a.o.)+S(sp³ h.o.)

விடை: (1) -- ஒட்சியேற்ற நிலை +2, முறைசார் ஏற்றம் 0, sp² கலப்பாக்கம், தள முக்கோண வடிவம்.
ஒட்சியேற்ற நிலை: S-F பிணைப்புகள் ஒவ்வொன்றும் F இன் அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையால் மைய S க்கு +1 வீதம் அளிக்கின்றன (2×F = +2); S=S பிணைப்பு ஒரே தனிமமாதலால் 0 பங்களிக்கிறது -- எனவே +2. இது ஒரு உண்மையான, ஒப்பீட்டளவில் அரிதான சல்பர் சேர்வை (தையோதயோனைல் புளோரைட்டு வகை) என்பதால், அதிகாரப்பூர்வ திட்டத்தில் தரப்பட்ட வரிசையே இங்கு அதிகாரபூர்வமாகக் கருதப்படுகிறது -- மைய S இல் S=S (ஒரு π-பிணைப்பு-கொண்ட களம்) மற்றும் 2×S-F ஒற்றைப் பிணைப்புகள் என மொத்தம் 3 σ-களங்களுடன் sp² கலப்பாக்கமும் தள முக்கோண வடிவமும் அதிகாரப்பூர்வமாக ஒதுக்கப்பட்டுள்ளது.

56. 🟢 2015/P1/Q20 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
N₂O₅ மூலக்கூறுக்கு (எலும்புக்கூடு O-N-O-N-O, ஒவ்வொரு N உம் ஒரு கூடுதல் =O கிளையையும் கொண்டுள்ளது) எத்தனை பரிவுக் கட்டமைப்புகளை வரையலாம்?

(1) 8 (2) 9 (3) வேறு எண் (4) 5 (5) 6

விடை: (2) -- 9 பரிவுக் கட்டமைப்புகள்.
N₂O₅ இரு -NO₂ போன்ற முனையத் தொகுதிகளை ஒரு பாலம் அமைக்கும் O அணுவினூடாக இணைக்கிறது. ஒவ்வொரு முனைய -NO₂ தொகுதியும் அதன் இரு O அணுக்களுக்கிடையே π இலத்திரன்களைப் பரிமாறி 2 சமான பரிவுக் கட்டமைப்புகளைத் தரும் (N=O/N-O⁻ இடமாற்றம்); பாலம் O அணுவின் தனிச்சோடிகளும் அருகிலுள்ள N உடன் கூடுதல் π-பிணைப்புத் தன்மையை பரிமாறலாம். இவ்வனைத்து சமான பங்களிப்புகளையும் இணைத்து எண்ணும்போது, மொத்தம் 9 தனித்துவமான பரிவுக் கட்டமைப்புகள் கிடைக்கும் (உத்தியோகபூர்வத் திட்டத்தில் உறுதிப்படுத்தப்பட்ட எண்ணிக்கை).

57. 🟢 2015/P1/Q32 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
C₆H₅-ᵃC≡Cᵇ-ᶜC(CH₃)ᵈH₃ மூலக்கூறு (ஃபீனைல்பிரொப்பைன்) தொடர்பாகப் பின்வரும் கூற்றுகளுள் எவை/எது உண்மை?
(a) a,b,c,d என்று குறியிடப்பட்ட கார்பன் அணுக்கள் ஒரு நேர்கோட்டில் அமையவில்லை.
(b) a,b,d என்று குறியிடப்பட்ட கார்பன் அணுக்கள் முறையே sp², sp, sp³ கலப்பாக்கமடைந்துள்ளன.
(c) பென்சீன் வளையத்தின் அனைத்து C-C பிணைப்பு நீளங்களும் ஒன்றுக்கொன்று சமமானவை, C≡C பிணைப்பு நீளத்தை விட நீளமானவை.
(d) பென்சீன் வளையத்தின் அனைத்து C-C பிணைப்பு நீளங்களும் ஒன்றுக்கொன்று சமமானவை, C≡C பிணைப்பு நீளத்தை விடக் குறுகியவை.
(1) (a),(b) மாத்திரம் சரி (2) (b),(c) மாத்திரம் சரி (3) (c),(d) மாத்திரம் சரி (4) (d),(a) மாத்திரம் சரி (5) வேறு எண்/சேர்மானம் சரி

விடை: (2) -- (b),(c) மாத்திரம் சரி.
(a) பொய் -- அல்கைன் கார்பன்கள் (b,c) sp கலப்பாக்கமடைந்து 180° கோணத்தைத் தருகின்றன, எனவே அவற்றின் அருகிலுள்ள அணுக்களும் (a,d) சேர்த்து அனைத்தும் ஒரு நேர்கோட்டில் அமைகின்றன.
(b) சரி -- a=வளைய கார்பன் (sp²), b=அல்கைன் கார்பன் (sp), d=CH₃ கார்பன் (sp³).
(c) சரி -- பென்சீன் வளையத்தின் தூவலாக்கப்பட்ட (delocalized) C-C பிணைப்புகள் அனைத்தும் சமமானவை (≈139pm), C≡C முத்திணைப் பிணைப்பை (≈120pm) விட நீளமானவை.
(d) பொய் -- (c) க்கு நேர்மாறானது, பென்சீன் பிணைப்புகள் உண்மையில் C≡C ஐ விட நீளமானவை, குறுகியவை அல்ல.
எனவே உண்மையானவை (b),(c) = (2).

வினா 23 -- NO₂F/NO₄³⁻/NH₃ இல் N இன் மின்னெதிர்த்தன்மை ஒப்பீடு (உண்மை/பொய் காரணத்துடன்); லித்தியம் ஏலைடுகளின் உருகுநிலை ஒழுங்கு (Fajan விதிகள்)🟢 2015/P2/Q1(c) -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 20 புள்ளிகள்)

பின்வரும் கூற்றுகள் உண்மையானவைபோ, உண்மையற்றவைபோ எனக் குறிப்பிடுக. உமது தெரிவுக்கான காரணங்களைத் தருக.
(i) NH₃, NO₂F, NO₄³⁻ ஆகியவற்றில் நைதரசனின் மின்னெதிர்த்தன்மை குறைந்துசெல்லும் ஒழுங்கு NO₂F > NO₄³⁻ > NH₃ ஆகும்.
(ii) லித்தியம் ஏலைடுகளில் உருகுநிலைகள் அதிகரிக்கும் ஒழுங்கு LiF < LiCl < LiBr < LiI ஆகும்.

(i) உண்மை. N மீதான நேர் ஏற்றம்/ஒட்சியேற்ற நிலை: NO₂F, NO₄³⁻ இரண்டிலும் N இல் நேர் ஏற்றம்/உயர் ஒட்சியேற்ற நிலை (+1 அல்லது +5), NH₃ இல் N நடுநிலை/எதிர்மறை (0 அல்லது -3). உயர்ந்த நேர் ஏற்றம்/ஒட்சியேற்ற நிலை, நடுநிலையை விட கூடிய பயன்படு மின்னெதிர்த்தன்மையைத் தரும். மேலும், NO₂F இல் N sp² கலப்பாக்கத்தில் (அதிக s-தன்மை), NO₄³⁻, NH₃ இரண்டிலும் N sp³ கலப்பாக்கத்தில் உள்ளது -- s-தன்மை உயர்வு மின்னெதிர்த்தன்மையை அதிகரிக்கும். எனவே NO₂F>NO₄³⁻>NH₃ இன் N மின்னெதிர்த்தன்மை ஒழுங்கு உறுதிப்படுத்தப்படுகிறது.

(ii) பொய். உண்மையான அதிகரிக்கும் உருகுநிலை ஒழுங்கு LiI < LiBr < LiCl < LiF ஆகும் (தரப்பட்ட ஒழுங்கு துல்லியமாக நேர்மாறாக உள்ளது). Fajan விதிகளின்படி: அயன் பருமன் F⁻<Cl⁻<Br⁻<I⁻ என அதிகரிக்க, பரும் ஆற்றல் (polarizability) I⁻ இல் மிக அதிகமாகவும் F⁻ இல் மிகக் குறைவாகவும் இருக்கும். Li⁺ இன் அதிக பரும்படுத்தும் திறன் (சிறிய, அதிக மின்னூட்டச் செறிவு) பரும்படையக்கூடிய I⁻ உடன் இணைந்து அதிக கோவலன்ட் தன்மையைத் தரும் -- இது கட்டங்களுக்கிடையேயான ஈர்ப்பை பலவீனப்படுத்தி LiI இற்கு மிகக் குறைந்த உருகுநிலையைத் தரும். F⁻ மிகக் குறைவாகப் பரும்படைகிறது -- LiF மிகவும் அயனியத்தன்மையுடையது, மிக உயர்ந்த உருகுநிலையைக் கொண்டது.

வினா 24 -- H₃O₃QRT அமில-அயன் புதிர் (Q=O,R=N,T=S): லூயி கட்டமைப்பு, பரிவுகள், VSEPR/கலப்பாக்க அட்டவணை, σ-பிணைப்பு ஒபிற்றல்கள்🟢 2015/P2/Q1(b) -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 56 புள்ளிகள்)

H₃O₃QRT என்பது ஒரு அமிலம் (Q,R ஆகியன இரண்டாம் ஆவர்த்தன மின்னெதிர்த்தன்மை>2 கொண்ட அலோகங்கள்; T மூன்றாம் ஆவர்த்தன மின்னெதிர்த்தன்மை>2 கொண்ட ஓர் அலோகம்). இவ்வமிலம் ஓர் H⁺ ஐ இழந்து [H₂O₃QRT]⁻ அயனைத் தருகிறது.
(i) Q,R,T ஆகியவற்றை இனங்காண்க.
(ii) [H₂O₃QRT]⁻ அயனுக்கு மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயி கட்டமைப்பை வரைக.
(iii) மேலும் பரிவுக் கட்டமைப்புகளை வரைக (எவையேனும் ஆறு ஏற்கப்படும்).
(iv) Q,R,T ஆகியவற்றின் இலத்திரன சோடிக் கேத்திரகணிதம், வடிவம், கலப்பாக்கம், தோராயமான பிணைப்புக் கோணங்கள் ஆகியவற்றை அட்டவணைப்படுத்துக.
(v) Q-R, R-T, T-O பிணைப்புகளை உருவாக்கும் ஒபிற்றல்/கலப்பின ஒபிற்றல்களை இனங்காண்க.
(vi) ஒரு பங்கீட்டு வலுச் சேர்வையின்/அயனின் லூயி கட்டமைப்பு நேரடியாக வழங்கும் தகவலையும், நேரடியாக வழங்காத தகவலையும் இனங்காண்க.

(i) Q=O, R=N, T=S (இச்சேர்வை ஐதராக்சிலமீன்-O-சல்போனிக் அமிலத்தை ஒத்த ஒரு N-O-S சங்கிலி அமிலமாகும்: HO-NH-SO₃H வகை கட்டமைப்பு).
(ii) மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க கட்டமைப்பு: H-O-N(H)-S(=O)(-O⁻)-O-H சங்கிலி -- மைய S அணு ஒரு =O (இரட்டைப் பிணைப்பு), ஒரு -O⁻ (ஒற்றைப் பிணைப்பு, முறைசார் ஏற்றம் -1), N உடன் ஒரு ஒற்றைப் பிணைப்பு, மற்றும் ஒரு -O-H (ஒற்றைப் பிணைப்பு, அமிலத்தன்மையுள்ள H) என நான்கு தொகுதிகளுடன் இணைந்துள்ளது.
(iii) S=O, S-O⁻ பிணைப்புகளுக்கிடையே π இலத்திரன்களைப் பரிமாறி, S இல் முறைசார் ஏற்றங்களை (+1,+2 வரை) மறுவிநியோகித்து பல கூடுதல் பரிவுக் கட்டமைப்புகளை வரையலாம் (உத்தியோகபூர்வத் திட்டம் 8 கட்டமைப்புகளைக் காட்டி, "எவையேனும் ஆறு" ஏற்றுக்கொள்கிறது). உதாரணமாக, மூன்று S-O பிணைப்புகளிடையே இரட்டைப்/ஒற்றைப் பிணைப்புத் தன்மையை (மற்றும் தொடர்புடைய முறைசார் ஏற்றங்களை) சுழற்றுவதன் மூலம் கூடுதல் சமான பங்களிப்புகள் பெறப்படுகின்றன.
(iv) அட்டவணை: Q: இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதம்=நான்முகி, வடிவம்=நான்முகி, கலப்பு=sp³, கோணம்=103-105°. R: நான்முகி, பிரமிடு, sp³, 106-108°. T: நான்முகி, நான்முகி, sp³, 108-110°.
(v) Q-R (O-N): sp³-sp³. R-T (N-S): sp³-sp³. T-O (S-O, முனைய): S(sp³) - O(2p a.o. அல்லது sp³ h.o.).
(vi) நேரடியாக வழங்கும் தகவல்: இணைதிறன் இலத்திரன் சோடிகள் (பிணைப்புச் சோடிகள்/தனிச்சோடிகள்) மற்றும் அணுக்கள் மீதான முறைசார் ஏற்றங்கள். நேரடியாக வழங்காத தகவல்: மூலக்கூற்று வடிவம், கலப்பாக்க வகை, பிணைப்புக் கோணங்கள், தனிச்சோடிகளை நிரப்பும் ஒபிற்றல்களின் தன்மை (இவை VSEPR/கூடுதல் பகுப்பாய்வு மூலம் மறைமுகமாகப் பெறப்பட வேண்டும்).

குறிப்பு: உத்தியோகபூர்வத் திட்டம் "மாற்றுமுறை" எனும் தலைப்பின்கீழ் Q=N, R=C, T=S எனும் ஒரு மாற்று செல்லுபடியான தீர்வையும் ஏற்றுக்கொள்கிறது (சொந்த வடிவங்கள்/கலப்பாக்கங்கள் வேறுபட்ட வடிவில்: Q,R தள முக்கோணம்/sp², T நான்முகி/sp³, கோணங்கள் 119-121°/119-121°/108-110°) -- இரு தீர்வுகளும் Q,R (இரண்டாம் ஆவர்த்தனம்) மற்றும் T (மூன்றாம் ஆவர்த்தனம், மின்னெதிர்த்தன்மை>2) என்னும் நிபந்தனைகளைச் சமமாக நிறைவேற்றுகின்றன.

58. 🟡 2014/P1/Q5 -- தனித்து தீர்க்கப்பட்ட கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ திட்டம் கிடைக்கவில்லை)
பின்வரும் மூலக்கூறுகளுள் எதற்கு மிக வலிமையான இலண்டன் சிதறல் விசைகள் (London dispersion forces) உள்ளன?

(1) He (2) Ne (3) Xe (4) CH₄ (5) H₂

விடை: (3) Xe.
இலண்டன் சிதறல் விசைகளின் வலிமை மூலக்கூறின்/அணுவின் இலத்திரன் மேகத்தின் எண்ணிக்கை மற்றும் அளவு (polarisability) அதிகரிக்கும்போது அதிகரிக்கும். கொடுக்கப்பட்ட தொகுதி VIIIA வாயுக்களுள் Xe (Z=54) மிக அதிக எண்ணிக்கையிலான இலத்திரன்களைக் கொண்டது, மிக அதிக துருவமுக்கத்தன்மை (polarisability) கொண்டது -- இதனால் மற்ற அனைத்தையும் விட (He, Ne சிறியவை; H₂, CH₄ இலும் குறைவான இலத்திரன்கள்) வலிமையான சிதறல் விசைகளையும் அதிக கொதிநிலையையும் தருகிறது.

59. 🟡 2014/P1/Q10 -- தனித்து தீர்க்கப்பட்ட கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ திட்டம் கிடைக்கவில்லை)
F₄ClO⁻ அயனியின் வடிவமும் இலத்திரன சோடிக் கேத்திரகணிதமும் முறையே:

(1) சதுர பிரமிடு, முக்கோண இருபிரமிடு (2) அட்டமுகி, சதுர பிரமிடு (3) முக்கோண இருபிரமிடு, சதுர பிரமிடு (4) சதுர பிரமிடு, அட்டமுகி (5) முக்கோண இருபிரமிடு, அட்டமுகி

விடை: (4) சதுர பிரமிடு (square pyramidal) வடிவம், அட்டமுகி (octahedral) இலத்திரன சோடிக் கேத்திரகணிதம்.
Cl இன் மொத்த இணைதிறன் இலத்திரன்கள்: Cl(7) + O(6) + 4×F(4×7=28) + 1(எதிர்மின் ஏற்றம்) = 42. இவற்றுள் Cl-O, Cl-F(×4) என 5 σ-பிணைப்புகளுக்கு 10 இலத்திரன்கள் பயன்படுத்தப்பட்டால், மீதி 32 இலத்திரன்கள் = 16 தனிச்சோடிகள். இவற்றுள் 14 (7 சோடிகள்) முனைய O,F அணுக்கள் மீது தனிச்சோடிகளாக அமைய, Cl மீது 1 தனிச்சோடி மீதமிருக்கிறது. எனவே Cl இல் 5 பிணைப்புத் தொகுதிகள் + 1 தனிச்சோடி = 6 இலத்திரன சோடிகள் -- அட்டமுகி இலத்திரன சோடிக் கேத்திரகணிதம். ஒரு தனிச்சோடி இருப்பதால் அயனின் உண்மையான வடிவம் சதுர பிரமிடு ஆகும்.

60. 🟡 2014/P1/Q20 -- தனித்து தீர்க்கப்பட்ட கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ திட்டம் கிடைக்கவில்லை)
N₂O₄ மூலக்கூறுக்கு (எலும்புக்கூடு O-N-N-O, ஒவ்வொரு N உம் ஒரு கூடுதல் =O கிளையையும் கொண்டுள்ளது) எத்தனை பரிவுக் கட்டமைப்புகளை வரையலாம்?

(1) 5 (2) 6 (3) 2 (4) 3 (5) 4

விடை: (5) 4.
N₂O₄ ஆனது ஒரு N-N ஒற்றைப் பிணைப்பினால் இணைக்கப்பட்ட இரு -NO₂ (நைத்திரோ) தொகுதிகளைக் கொண்டது. ஒவ்வொரு -NO₂ தொகுதியும் தனித்தனியாக, தன் இரு O அணுக்களுக்கிடையே π இலத்திரன்களைப் பரிமாறி 2 சமான பரிவுக் கட்டமைப்புகளைத் தரும் (N=O/N-O⁻ இடமாற்றம்). N-N ஒற்றைப் பிணைப்பு இரு தொகுதிகளையும் தனித்தனியாக வைத்திருப்பதால் (பரிவு இணைந்து பரவாது), மொத்த கூட்டு பரிவுக் கட்டமைப்புகள் = 2 (இடது தொகுதி) × 2 (வலது தொகுதி) = 4.

61. 🟡 2014/P1/Q45 -- தனித்து தீர்க்கப்பட்ட கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ திட்டம் கிடைக்கவில்லை)
முதலாம் கூற்று: 2,2-டைமெதைல்பியூத்தேனின் கொதிநிலை n-ஹெக்சேனின் கொதிநிலையை விட அதிகமானது.
இரண்டாம் கூற்று: மூலக்கூறுகளில், மேற்பரப்பளவு குறையக் குறைய இலண்டன் சிதறல் விசைகளின் வலிமையும் குறையும்.

(1) இரண்டும் பொய் (2) இரண்டும் உண்மை, இரண்டாம் கூற்று முதலாம் கூற்றுக்குத் திருத்தமான விளக்கத்தைத் தருகிறது (3) இரண்டும் உண்மை, இரண்டாம் கூற்று முதலாம் கூற்றுக்குத் திருத்தமான விளக்கத்தைத் தராது (4) முதலாம் கூற்று உண்மை, இரண்டாம் கூற்று பொய் (5) முதலாம் கூற்று பொய், இரண்டாம் கூற்று உண்மை

விடை: (5).
முதலாம் கூற்று பொய் -- 2,2-டைமெதைல்பியூத்தேன் n-ஹெக்சேனின் கிளைத்த சரிவடிவமாகும் (இரண்டும் C₆H₁₄); கிளைத்த ஆல்கேன்கள் நேர்கோட்டு ஆல்கேன்களை விட குறைந்த கொதிநிலையையே கொண்டிருக்கும் (அதிக கச்சிதமான, குறைந்த மேற்பரப்பளவு வடிவம் காரணமாக), அதிகமானதல்ல.
இரண்டாம் கூற்று உண்மை -- இது ஒரு பொதுவான, சரியான கொள்கை (மேற்பரப்பளவு குறையக் குறைய மூலக்கூறுகளுக்கிடையிலான தொடர்பு/சிதறல் விசை குறையும்), ஆனால் இது முதலாம் கூற்றின் (பொய்யான) கூற்றை விளக்கவில்லை -- மாறாக, சரியான கொள்கை (இணைந்து குறைந்த கொதிநிலைக்குச் செல்லும்) முதலாம் கூற்றுக்கு நேர் எதிரானது.
எனவே முதலாம் கூற்று பொய், இரண்டாம் கூற்று உண்மை = (4).

வினா 25 -- ஆவர்த்தனப் போக்குகள் ஒழுங்குபடுத்தல் (6 துணைவினாக்கள்) + 2-சயனோகுவானிடின் லூயி கட்டமைப்பு, 8 பரிவுக் கட்டமைப்புகள், C/N ஒபிற்றல்/வடிவ/கலப்பாக்க அட்டவணை, பிணைப்புக் கோணங்கள் + CH₃Cl/CH₃I மூலக்கூற்றிடை விசைகள் ஒப்பீடு🟢 2014/P2/Q1 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டது, 100 புள்ளிகள்)

(a) பின்வருவனவற்றை அடைப்புக்குள் குறிப்பிடப்பட்டுள்ள இயல்பு குறைந்து செல்லும் வரிசைக்கேற்ப ஒழுங்குபடுத்துக:
(i) Li, Na, Mg, Al, Si (முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி)
(ii) C, O, F, Cl (முதலாம் இலத்திரனாட்டம்)
(iii) BeCl₂, CaCl₂, BaCl₂ (உருகுநிலை)
(iv) NCl₃, SiCl₄, ICl₄⁻ (பிணைப்புக் கோணம்)
(v) H₂O, H₃O⁺, OH⁻ (ஒட்சிசன் அணுவின் மின்னெதிர்த்தன்மை)
(vi) NO⁺, FNO₂, ClNO, NH₂OH (N-O பிணைப்பு நீளம்)

(b) 2-சயனோகுவானிடின் (C₂H₄N₄, ஒரு விவசாய இரசாயனம்) இன் எலும்புக்கூடு: H-N(H)-C(=NH)-N=C=N (N-C-N-C-N சங்கிலி, ஒரு முனைய N இரு H உம், மைய N ஒரு H உம், மறு முனைய N இரு H உம் தாங்குகிறது).
(i) மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயி கட்டமைப்பை வரைக.
(ii) (i) இல் வரையப்பட்டதைத் தவிர்த்து, நான்கு பரிவுக் கட்டமைப்புகளை வரைக.
(iii) கீழே தரப்பட்ட C, N அணுக்களின் (C², N³, C⁴, N⁵/N⁶ எனக் குறியிடப்பட்டவை; முழு எலும்புக்கூடு N¹-C²-N³-C⁴-N⁵, N⁶ ஆனது C⁴ உடன் கூடுதலாக இணைந்துள்ளது) இலத்திரன் சோடிக் கேத்திர கணிதம், வடிவம், கலப்பாக்கம் ஆகியவற்றைத் தருக.
(iv) மேலே (i) இல் வரைந்த லூயி கட்டமைப்பின் வடிவத்தை, பிணைப்புக் கோணங்களின் அண்ணளவான பெறுமானங்களைக் குறித்துக் காட்டி, பரும்படியாக வரைக (N-H பிணைப்புகளுடன் சம்பந்தப்பட்ட கோணங்களைத் தவிர மற்றைய அனைத்துப் பிணைப்புக்கோணங்களையும் காட்டுக).
(v) மேலே (i) இல் வரைந்த லூயி கட்டமைப்பில் பின்வரும் σ-பிணைப்புகளின் உருவாக்கத்துடன் சம்பந்தப்பட்ட அணு/கலப்பின ஒபிற்றல்களை இனங்காண்க (அணுக்கள் (iii) இல் உள்ளவாறு இலக்கமிடப்பட்டுள்ளன): I. N¹-C² II. C²-N³ III. N³-C⁴.

(c) CH₃Cl (கொதிநிலை 249 K), CH₃I (கொதிநிலை 316 K) எனும் இரு இரசாயனப் பொருட்களைக் கருதுக (மின்னெதிர்த்தன்மை: H=2.1, C=2.5, I=2.5, Cl=3.0).
(i) எப்பொருள் அதிக இருமுனைவுத் திருப்புத் திறனைக் கொண்டுள்ளது?
(ii) எப்பொருள் வலிமையான இலண்டன் சிதறல் விசைகளைக் கொண்டுள்ளது?
(iii) எப்பொருள் வலிமையான மொத்த மூலக்கூற்றிடைக் கவர்ச்சி விசைகளைக் கொண்டுள்ளது?
(iv) இவ்விரு பொருட்களையும் ஒப்பிடும்போது அதிக ஆதிக்கம் செலுத்தும் மூலக்கூற்றிடை விசையின் வகை யாது?

(a)
(i) Si > Mg > Al > Li > Na -- Period 3 இல் Si அதிக அயனாக்கற் சக்தி; Mg இன் நிரம்பிய 3s² உப-மட்டம் அதை Al (3p¹, எளிதில் நீக்கப்படும்) ஐ விட உயர்த்துகிறது; Li Na ஐ விட சிறியது.
(ii) Cl > F > O > C -- F இன் மிகச் சிறிய அணு அளவு அதன் 2p உப-மட்டத்தில் அதிக இலத்திரன்-இலத்திரன் விலக்கலை ஏற்படுத்தி, அதன் இலத்திரனாட்டத்தை எதிர்பார்ப்பதை விடக் குறைக்கிறது -- இதனால் Cl>F எனும் விதிவிலக்கு ஏற்படுகிறது.
(iii) BaCl₂ > CaCl₂ > BeCl₂ -- BeCl₂ (சிறிய, அதிக முனைவாக்கும் Be²⁺ காரணமாக கணிசமான சேதன இயல்புடையது) மிகக் குறைந்த உருகுநிலையைக் கொண்டுள்ளது; அயனிச் சேர்வைகளுக்கிடையே Ba (பெரிய) அதிக உருகுநிலையைத் தருகிறது.
(iv) SiCl₄ > NCl₃ > ICl₄⁻ -- SiCl₄ நான்முகி (109.5°, தனிச்சோடி இல்லை); NCl₃ பிரமிடு (~107°, ஒரு தனிச்சோடி); ICl₄⁻ சதுரதளம் (90°, இரு தனிச்சோடிகள்).
(v) H₃O⁺ > H₂O > OH⁻ -- O மீதுள்ள முறைசார் ஏற்றம் அதிக நேர்மறையாக (H₃O⁺) இருக்கும்போது, அது இலத்திரன்களை அதிக பலமாக ஈர்க்கிறது (பயன்படு மின்னெதிர்த்தன்மை அதிகரிக்கும்); OH⁻ இல் அதிக எதிர்மறை ஏற்றம் இலத்திரன் ஈர்ப்பைக் குறைக்கிறது.
(vi) NH₂OH > FNO₂ > ClNO > NO⁺ -- N-O பிணைப்பு வரிசை NH₂OH இல் 1 (ஒற்றை), FNO₂ இல் ~1.5 (பரிவு சராசரி), ClNO இல் 2 (இரட்டை), NO⁺ இல் 3 (முப்பிணைப்பு); பிணைப்பு வரிசை அதிகரிக்க, பிணைப்பு நீளம் குறையும் -- எனவே நீளம் குறையும் வரிசையே இது.

(b)(i) மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க கட்டமைப்பு: N≡C-N=C(NH₂)-NH₂ (முறைசார் ஏற்றங்கள் அனைத்தும் பூச்சியம் -- மிகக் குறைந்த முறைசார் ஏற்றப் பரவலுடைய கட்டமைப்பு, எனவே மிகவும் நிலையானது/ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது).
(ii) மைய N-C-N-C-N சங்கிலியில் π இலத்திரன்களைப் பல்வேறு வழிகளில் பரிமாறி, N,C அணுக்கள் மீது முறைசார் ஏற்றங்களை (+,-) மறுவிநியோகிக்கும் எட்டு பரிவுக் கட்டமைப்புகள் உத்தியோகபூர்வத் திட்டத்தில் தரப்பட்டுள்ளன (எவையேனும் நான்கு ஏற்கப்படும், (i) இல் வரையப்பட்டதைத் தவிர்த்து) -- எடுத்துக்காட்டாக ஒன்று: ⁻N=C=N⁺-C(=NH₂⁺)(-NH₂) (இங்கு நைத்திரைல் N எதிர்மின்சுமையும் அதற்கு அடுத்த N நேர்மின்சுமையும் தாங்கி, C≡N முப்பிணைப்பு C=N இரட்டைப் பிணைப்பாக மாறியிருக்கிறது); மற்றொன்று: ⁻N≡C-N=C=NH₂⁺ (இறுதி NH₂ இரட்டைப் பிணைப்பாக மாறி நேர்மின்சுமையைத் தாங்குகிறது, தொடக்க N எதிர்மின்சுமையைத் தாங்குகிறது). ஒவ்வொரு பரிவுக் கட்டமைப்பும் மொத்த π இலத்திரன் எண்ணிக்கையையும் மொத்த முறைசார் ஏற்றத்தையும் (0) பாதுகாக்க வேண்டும்.
(iii) அட்டவணை:
C² (நைத்திரைல் கார்பன், N≡C-): இலத்திரன சோடிக் கேத்திரகணிதம்=நேர்கோடு, வடிவம்=நேர்கோடு, கலப்பாக்கம்=sp.
N³ (பாலம் N, -N=C-N<): இலத்திரன சோடிக் கேத்திரகணிதம்=தள முக்கோணம், வடிவம்=கோணல் (bent), கலப்பாக்கம்=sp².
C⁴ (மைய கார்பன், -N=C(NH₂)-N<): இலத்திரன சோடிக் கேத்திரகணிதம்=தள முக்கோணம், வடிவம்=தள முக்கோணம், கலப்பாக்கம்=sp².
N⁵ அல்லது N⁶ (முனைய -NH₂ தொகுதிகள்): இலத்திரன சோடிக் கேத்திரகணிதம்=நான்முகி, வடிவம்=கூம்பகம் (pyramidal), கலப்பாக்கம்=sp³.

(iv) N≡C-N=C(NH₂)-NH₂ கட்டமைப்பில் அண்ணளவான பிணைப்புக் கோணங்கள்: N≡C-N (நேர்கோட்டு பகுதி) ≈180°; C-N=C (N³ இல் கோணல் நிலை) <120° (~115° வரை ஏற்கத்தக்கது); N=C-N (C⁴ இல்) ≈120°; N³-C⁴-N⁶, N⁶-C⁴-N⁵ (NH₂ கிளைகளுடன் தொடர்புடைய கோணங்கள், N-H பிணைப்புகளைத் தவிர்த்தவை) ஒவ்வொன்றும் ≈120° (±2° வரை ஏற்கத்தக்கது).
(v) I. N¹-C²: N¹(2p a.o. அல்லது sp h.o.), C²(sp h.o.). II. C²-N³: C²(sp h.o.), N³(sp² h.o.). III. N³-C⁴: N³(sp² h.o.), C⁴(sp² h.o.).

(c)
(i) CH₃Cl அதிக இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன் கொண்டது -- C-Cl பிணைப்பில் மின்னெதிர்த்தன்மை வேறுபாடு = 3.0-2.5 = 0.5 (துருவமான பிணைப்பு); C-I பிணைப்பில் வேறுபாடு = 2.5-2.5 = 0 (கிட்டத்தட்ட அதுருவமான பிணைப்பு).
(ii) CH₃I வலிமையான இலண்டன் சிதறல் விசைகளைக் கொண்டது -- I அணு Cl ஐ விட மிகப் பெரியது, அதிக இலத்திரன்களைக் கொண்டது, அதிக துருவமுக்கத்தன்மையுடையது (polarisability).
(iii) CH₃I வலிமையான மொத்த மூலக்கூற்றிடை விசைகளைக் கொண்டது -- இதன் அதிக கொதிநிலை (316K > 249K) இதனை நேரடியாக உறுதிப்படுத்துகிறது.
(iv) இலண்டன் சிதறல் விசைகளே ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன -- CH₃I குறைந்த இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன் கொண்டிருந்தும் (பலவீனமான இருமுனை-இருமுனை விசைகள்), அதிக கொதிநிலையைக் காட்டுகிறது -- இது இலண்டன் சிதறல் விசைகள் (பெரிய, அதிக துருவமுக்கத்தன்மையுடைய I அணு காரணமாக) இருமுனை-இருமுனை விசைகளை மிஞ்சி ஆதிக்கம் செலுத்துவதைக் காட்டுகிறது.

62. 🟢 2013/P1/Q6 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
XeO₂F₂ இன் இலத்திரன சோடிக் கேத்திரகணிதமும் மூலக்கூறு வடிவமும் முறையே:

(1) முக்கோண இருபிரமிடு, சீசா (2) முக்கோண இருபிரமிடு, நான்முகி (3) நான்முகி, சீசா (4) சீசா, முக்கோண இருபிரமிடு (5) சதுரதளம், நான்முகி

விடை: (1) முக்கோண இருபிரமிடு, சீசா.
Xe இணைதிறன் இலத்திரன்கள் = 8. இரு Xe=O (இரட்டைப் பிணைப்பு, தனித்தனி பிணைப்புத் தொகுதிகளாகக் கருதப்படும்) + இரு Xe-F (ஒற்றைப் பிணைப்பு) = 4 பிணைப்புத் தொகுதிகள். மீதமுள்ள Xe இலத்திரன்கள் ஒரு தனிச்சோடியாக அமைகிறது. மொத்தம் 5 இலத்திரன சோடிகள் (4 பிணைப்பு + 1 தனிச்சோடி) -- முக்கோண இருபிரமிடு இலத்திரன சோடிக் கேத்திரகணிதம். ஒரு தனிச்சோடி பூமத்திய (equatorial) நிலையில் அமைவதால் மூலக்கூறு வடிவம் சீசா (see-saw) ஆகும்.

63. 🟢 2013/P1/Q20 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
HN₃ மூலக்கூறிற்கு (எலும்புக்கூடு H-N-N-N) வரையக்கூடிய மொத்த பரிவுக் கட்டமைப்புகளின் எண்ணிக்கை யாது?

(1) 2 (2) 3 (3) 4 (4) 5 (5) 6

விடை: (2) 3.
HN₃ (ஐதரசோயிக் அமிலம்) இல் H ஒரு முனைய N உடன் இணைந்துள்ளது, மற்ற இரு N அணுக்கள் N=N=N வகை இணைப்புகளுடன் அமைகின்றன. மைய, இறுதி N அணுக்களுக்கிடையே π இலத்திரன்களைப் பரிமாறி, முறைசார் ஏற்றங்களை மறுவிநியோகிக்கும்போது 3 தனித்துவமான, ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க பரிவுக் கட்டமைப்புகள் கிடைக்கின்றன (ஒவ்வொன்றும் N-N-N சங்கிலியில் வெவ்வேறு இரட்டை/முப்பிணைப்பு அமைப்பைக் கொண்டவை).

64. 🟢 2013/P1/Q42 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
முதலாம் கூற்று: 2-பியூட்டனோன் (MW 72) பென்டேனை (MW 72) விட அதிக கொதிநிலையைக் கொண்டுள்ளது.
இரண்டாம் கூற்று: பென்டேன் மூலக்கூறுகளுக்கிடையே ஐதரசன் பிணைப்புகள் இல்லை.

(1) இரண்டும் உண்மை, திருத்தமான விளக்கமன்று (2) முதலாம் உண்மை, இரண்டாம் பொய் (3) முதலாம் பொய், இரண்டாம் உண்மை (4) இரண்டும் பொய் (5) இரண்டும் உண்மை, திருத்தமான விளக்கம்

விடை: (1).
முதலாம் கூற்று உண்மை -- 2-பியூட்டனோன் (ஒரு கீட்டோன்) இருமுனைவு-இருமுனைவு விசைகளைக் (C=O கொண்டமையால்) கொண்டுள்ளது, பென்டேன் (அதுருவ ஆல்கேன்) பலவீன சிதறல் விசைகளை மாத்திரமே கொண்டுள்ளது -- இதனால் அதிக கொதிநிலை.
இரண்டாம் கூற்று உண்மை -- பென்டேனுக்கு ஐதரசன் பிணைப்புத் திறன் இல்லை (O-H/N-H/F-H இல்லை).
ஆனால் இரண்டாம் கூற்று முதலாம் கூற்றை திருத்தமாக விளக்கவில்லை -- 2-பியூட்டனோனுக்கும் ஐதரசன் பிணைப்புத் திறன் இல்லை (அதுவும் O-H/N-H கொண்டதல்ல); உண்மையான காரணம் இருமுனைவு-இருமுனைவு விசை (பென்டேனின் சிதறல் விசையை விட வலிமையானது), ஐதரசன் பிணைப்பு அல்ல. எனவே (2).

65. 🟢 2013/P1/Q45 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
முதலாம் கூற்று: SO₂ மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான மூலக்கூற்றிடை விசைகள் CO₂ மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயானவற்றை விட வலிமையானவை.
இரண்டாம் கூற்று: ஒரே அளவு திணிவைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளுள், துருவமான மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயான மூலக்கூற்றிடை விசைகள் அதுருவமான மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயானவற்றை விட வலிமையானவை.

(1) இரண்டும் உண்மை, திருத்தமான விளக்கம் (2) இரண்டும் உண்மை, திருத்தமான விளக்கமன்று (3) முதலாம் உண்மை, இரண்டாம் பொய் (4) முதலாம் பொய், இரண்டாம் உண்மை (5) இரண்டும் பொய்

விடை: (1) அல்லது (2) இரண்டுமே ஏற்கப்படும் (உத்தியோகபூர்வ திட்டத்தில் இரு விடைகளும் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டுள்ளன).
முதலாம் கூற்று உண்மை -- SO₂ துருவமானது (கோணல் வடிவம், நிகர இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன்), CO₂ அதுருவமானது (நேர்கோட்டு, சமச்சீரான வடிவத்தால் இருமுனைவுகள் ஒன்றையொன்று ரத்துச்செய்யும்) -- SO₂ இருமுனைவு-இருமுனைவு விசைகளையும் கொண்டுள்ளது, இதனால் வலிமையான IMF.
இரண்டாம் கூற்று உண்மை -- ஒரு பொதுவான, சரியான கொள்கை.
தேர்வுச் சபை (1) [திருத்தமான விளக்கம்] உம் (2) [திருத்தமற்ற விளக்கம், ஏனெனில் SO₂(64), CO₂(44) இன் திணிவுகள் "ஒரே அளவு" எனக் கருதத்தக்கதா என்பதில் கருத்து வேறுபாடு காரணமாக] உம் இரண்டையும் சரியான விடைகளாக ஏற்றுக்கொண்டுள்ளது.

வினா -- (a) 5 ஏறுவரிசை ஒப்பீடுகள் (பிணைப்புத் தூரம், N மின்னெதிர்த்தன்மை, சல்பேற்று சிதைவு வெப்பநிலை, மாண்புவாயு கொதிநிலை, அணு ஆரை) (b) நைத்திரமைட்டு லூயிஸ்/பரிவு/VSEPR/கலப்பாக்கம்/முனைவு (c) Xe/CH₃Cl/HF இடைமூலக்கூற்றுச் சக்திகள் 🟢 2013new/str/01 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ திட்டத்துடன் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது)

2013new/str/01 (a) பின்வருவனவற்றை அடைப்புக்குறிக்குள் தரப்பட்ட பண்பின் ஏறுவரிசையில் அடுக்குக. காரணங்கள் தேவையில்லை.
(i) CO, CO₂, CO₃²⁻ (C–O பிணைப்புத் தூரம்)
(ii) NO₂⁺, NO₃⁻, NH₃ (N அணுவின் மின்னெதிர்த்தன்மை)
(iii) BeSO₄, MgSO₄, CaSO₄ (சிதைவு வெப்பநிலை, MSO₄→MO+SO₃, M=உலோகம்)
(iv) Ne, Ar, Kr (கொதிநிலை)
(v) S, F, Si, Cl (அணு ஆரை)

(b) நைத்திரமைட்டு (H₂N–NO₂) ஒரு பலவீன அமிலம். இது காரம் முன்னிலையில் N₂O மற்றும் H₂O ஆகச் சிதைவடைகிறது. அதன் எலும்புக்கூடு: H-N(H)-N(=O)-O கீழே தரப்பட்டுள்ளது.
(i) இம்மூலக்கூறுக்கான மிகச் சிறந்த லூயிஸ் கட்டமைப்பை வரைக.
(ii) இம்மூலக்கூறுக்கான பரிவுக் கட்டமைப்புகளை வரைக. காரணங்களுடன், அவற்றின் நிலைப்புத்தன்மைகளைக் கருத்துரைக்க.
(iii) அட்டவணையில் தரப்பட்டவாறு, அணுக்களைச் சுற்றியுள்ள I. இலத்திரன் சோடி வடிவியல் (arrangement) II. வடிவம் III. கலப்பாக்கம் ஆகியவற்றைத் தருக (இரு N அணுக்களுக்கும் தனித்தனியாக: இரு H அணுக்களுடன் இணைந்த N, இரு O அணுக்களுடன் இணைந்த N).
(iv) இம்மூலக்கூறு முனைவுடையதா அல்லது முனைவற்றதா?
(v) (i) இல் வரையப்பட்ட லூயிஸ் கட்டமைப்பில், N அணுக்கள் 1, 2 எனக் குறிக்கப்பட்டுள்ளன (H-N¹-N²-O). கீழ்க்காணும் பிணைப்புகள் உருவாகக் காரணமான அணு/கலப்பு விட்டைகளை இனங்காண்க: I. N¹ மற்றும் N² II. N¹ மற்றும் H.

(c) Xe, CH₃Cl, HF ஆகியவற்றுள், கீழே தரப்பட்ட ஆற்றல்களை எவை/எவை கொண்டிருக்கும்? (i) இருமுனைவு-இருமுனைவு ஆற்றல்கள் (ii) ஐதரசன் பிணைப்பு ஆற்றல்கள் (iii) லண்டன் சிதறல் ஆற்றல்கள்.

(a) உத்தியோகபூர்வ விடைகள்:
(i) CO < CO₂ < CO₃²⁻ (பிணைப்பு வரிசை குறையக் குறைய பிணைப்புத் தூரம் அதிகரிக்கும்: CO முப்பிணைப்பு≈1.13Å, CO₂ இரட்டைப்பிணைப்பு≈1.16Å, CO₃²⁻ பரிவினால் ஒரேயளவு ⅓ பிணைப்பு-வரிசை பங்கீடு≈1.29Å).
(ii) NH₃ < NO₃⁻ < NO₂⁺ (N இணைந்த ஆக்சிஜன் அணுக்களின் எண்ணிக்கை/N இன் முறைமை ஏற்றம் அதிகரிக்க அதிகரிக்க, ஆக்சிஜனின் அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை N இலிருந்து இலத்திரன் அடர்த்தியை இழுத்துச் N இன் திறம்பட மின்னெதிர்த்தன்மையை உயர்த்துகிறது).
(iii) BeSO₄ < MgSO₄ < CaSO₄ (கூட்டம் 2 இல் கீழிறங்க கற்றயன் அளவு பெரிதாகி, தாக்கல் ஆற்றல் குறைந்து, கார்பனேற்று/சல்பேற்று போன்ற பெரிய பல்அணு-அனயன்களுடன் அயனி மேலிடலைக் குறைத்து, சிதைவுக்கு அதிக வெப்பநிலை தேவைப்படுகிறது).
(iv) Ne < Ar < Kr (லண்டன் சிதறல் ஆற்றல்கள் அணு எடை/மின்லத்திரன் மேகத்தின் அளவு அதிகரிக்க அதிகரிக்கும்).
(v) F < Cl < S < Si (F,Cl இரண்டும் ஒரே ஆவர்த்தனத்தில் அல்ல; உண்மையான போக்கு: ஒரே தொகுதியில் கீழிறங்க ஆரை அதிகரிக்கும் (F<Cl), ஒரே ஆவர்த்தனத்தில் வலமிருந்து இடமாகச் செல்ல ஆரை அதிகரிக்கும் (Cl<S<Si) -- இவற்றை இணைத்த உத்தியோகபூர்வ ஏறுவரிசை F<Cl<S<Si).

(b)(i) லூயிஸ் கட்டமைப்பு: H₂N-NO₂ இன் மிகச் சிறந்த (formal-charge குறைந்த) கட்டமைப்பு: இரு H அணுக்களும் ஒரு N¹ உடன் இணைந்துள்ளன (தனிச்சோடி இல்லை, +ஏற்றம்); N¹, N² உடன் ஒற்றைப் பிணைப்பால் இணைந்துள்ளது; N² இரு O அணுக்களுடன் இணைந்துள்ளது -- ஒன்று N²=O இரட்டைப் பிணைப்பு (இந்த O மீது 2 தனிச்சோடி), மற்றொன்று N²-O⁻ ஒற்றைப் பிணைப்பு (இந்த O மீது 3 தனிச்சோடி, -ஏற்றம்): H₂N⁺(H)-N²(=O)-O⁻ (N¹ மீது +ஏற்றம், ஒற்றைப்பிணைக்கப்பட்ட O மீது -ஏற்றம்).

(ii) பரிவுக் கட்டமைப்புகள்: மூன்று கட்டமைப்புகள் A, B, C சாத்தியம் (N²-O ஒற்றைப்பிணைப்பு/N²=O இரட்டைப்பிணைப்பு இடங்களை மாற்றி வரையக்கூடியவை):
• A (+ஏற்றம் N¹, N²=O இரட்டைப்பிணைப்பு, -ஏற்றம் ஒற்றைப்பிணைக்கப்பட்ட O மீது) -- நிலைப்புடையது (எதிரெதிர் ஏற்றங்கள் அடுத்தடுத்த அணுக்கள் மீது, - ஏற்றம் அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுடைய O மீது).
• B (+ஏற்றம் N¹ மற்றும் N² இரண்டு அணுக்கள் மீதும், ஒரு O மீது -ஏற்றம் -- N²-O ஒற்றைப்பிணைப்பு O²⁻ ஆக மாறும் மாற்று வடிவம்) -- நிலைப்புடையது (எதிரெதிர் ஏற்றங்கள் அடுத்தடுத்த அணுக்கள் மீது, -ஏற்றம் மின்னெதிர்த்தன்மையான O மீது).
• C (N¹,N² இரண்டிலும் +ஏற்றம்) -- நிலையற்றது (ஒரே மாதிரியான இரு நேர்ஏற்றங்கள் அடுத்தடுத்த அணுக்கள் மீது -- இதனால் ஏற்படும் மின்னியல் விலக்கல் இக்கட்டமைப்பை மிகவும் குறைவான பங்களிப்பாக்குகிறது).

(iii) அட்டவணை:

	இரு H அணுக்களுடன் இணைந்த N	இரு O அணுக்களுடன் இணைந்த N
I. இலத்திரன் சோடி வடிவியல்	நான்முகி (tetrahedral)	தள முக்கோணி (trigonal planar)
II. வடிவம்	பிரமிடு (pyramidal)	தள முக்கோணி (trigonal planar)
III. கலப்பாக்கம்	sp³	sp²

(இரு H உடன் இணைந்த N இல் ஒரு தனிச்சோடி இருப்பதால் நான்முகி இலத்திரன்-சோடி வடிவியல் பிரமிடு வடிவமாகத் தெரிகிறது; இரு O உடன் இணைந்த N இல் தனிச்சோடி இல்லை, மேலும் N=O இரட்டைப்பிணைப்பு ஒரு π-அமைப்பைத் தருவதால் sp² கலப்பாக்கத்துடன் தள முக்கோணி வடிவம் கிடைக்கிறது.)

(iv) மூலக்கூறு முனைவுடையது (polar) (மூலக்கூறு முழுவதும் சமச்சீரற்ற வடிவமும், N-O/N-H பிணைப்புகளின் முனைவுத் தருணங்கள் ஒன்றையொன்று முழுமையாக ஒழிக்காமல் இருப்பதும் காரணம்).

(v) I. N¹ மற்றும் N² இடையேயான பிணைப்பு: sp³ (கலப்பு விட்டை) + sp² (கலப்பு விட்டை) (N¹ sp³ கலப்பாக்கம், N² sp² கலப்பாக்கம் -- ஒரு σ பிணைப்பு இரு வெவ்வேறு கலப்பு விட்டைகளுக்கிடையே உருவாகிறது).
II. N¹ மற்றும் H இடையேயான பிணைப்பு: sp³ (கலப்பு விட்டை) + 1s (அணு விட்டை).

(c) Xe, CH₃Cl, HF இடைமூலக்கூற்றுச் சக்திகள்:
(i) இருமுனைவு-இருமுனைவு: CH₃Cl, HF (இரண்டும் நிரந்தர முனைவுத் தருணமுள்ள முனைவு மூலக்கூறுகள்).
(ii) ஐதரசன் பிணைப்பு: HF (F, O, N போன்ற உயர் மின்னெதிர்த்தன்மையுடைய சிறிய அணுவுடன் நேரடியாக இணைந்த H மட்டுமே ஐதரசன் பிணைப்பு உருவாக்கும்; CH₃Cl இல் H, Cl உடன் அல்ல C உடன் இணைந்துள்ளது என்பதால் தகுதியற்றது).
(iii) லண்டன் சிதறல்: Xe, CH₃Cl, HF (எந்த வரிசையிலும்) (லண்டன் சிதறல் ஆற்றல்கள் அனைத்து மூலக்கூறுகள்/அணுக்களுக்கும் இடையே -- முனைவுடையவை/முனைவற்றவை என்ற வேறுபாடின்றி -- எப்போதும் இருக்கும்).

வினா -- (a) 6 ஒப்பீட்டு அயன்/அணுப் பண்பு வினாக்கள் (b) பெராக்சோநைத்ரசு அமிலம்/பெராக்சோநைத்ரைட்டு அயன்: லூயிஸ் கட்டமைப்பு, பரிவு, VSEPR வடிவங்கள், கலப்பாக்கம் (c) முனைவு இனங்கள் + இடைமூலக்கூற்றுச் சக்திகள் 🟢 2012/str/01 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (உத்தியோகபூர்வ திட்டத்துடன் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது)

2012/str/01 (a) கீழே தரப்பட்ட வினாக்களுக்கு விடையளிக்குக.
(i) தனித்த மூன்று அயன்களான Fe³⁺, Cr³⁺, Co²⁺ இல், எது மூன்று இணையா இலத்திரன்களைக் கொண்டது? (ii) மூன்று 3d-தொகுப்பு தனிமங்களான Ti, V, Cr இல், எது பிணைப்பில் பங்கேற்கக்கூடிய ஐந்து இலத்திரன்களை அதிகபட்சமாகக் கொண்டது? (iii) மூன்று தனிமங்களான C, N, Si இல், எது மிகக் குறைந்த மின்னெதிர்த்தன்மையைக் கொண்டது? (iv) மூன்று தனிமங்களான Na, Mg, Al இல், எது அதிகூடிய முதலாம் அயனாக்கற் சக்தியைக் கொண்டது? (v) மூன்று ஐசோஎலெக்ட்ரானிக் அனயன்களான N³⁻, O²⁻, F⁻ இல், எது மிகப்பெரிய அயனி ஆரையைக் கொண்டது? (vi) மூன்று கற்றயன்களான Na⁺, Ca²⁺, Al³⁺ இல், எது மிகச்சிறிய அயனி ஆரையைக் கொண்டது?

(b) பெராக்சோநைத்ரசு அமிலம் (HOONO), அமிலமாக்கப்பட்ட நைத்திரைட்டு நீரிய கரைசல்களை H₂O₂ மூலம் நைத்திரேற்றுகளாக ஒட்சியேற்றும்போது ஓர் இடைநிலைப் பொருளாக உருவாகிறது. பெராக்சோநைத்ரைட்டு அயன் [OONO]⁻ ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டு (i)-(vii) பகுதிகளுக்கு விடையளிக்குக. அதன் எலும்புக்கூடு: O-O-N-O.
(i) இவ்வயனுக்கான மிகச் சிறந்த லூயிஸ் கட்டமைப்பை வரைக. (ii) இவ்வயனுக்கான பரிவுக் கட்டமைப்புகளை வரைக. காரணங்களுடன், அவற்றின் தொடர்புடைய நிலைப்புத்தன்மைகளைக் கருத்துரைக்க. (iii) VSEPR கோட்பாட்டைப் பயன்படுத்தி, கீழே தரப்பட்ட அணுக்களைச் சுற்றியுள்ள வடிவங்களை உய்த்தறிக: I. N II. N உடனும் O உடனும் இணைந்துள்ள O. (iv) கீழே தரப்பட்ட அணுக்களைச் சுற்றி: I. இலத்திரன் சோடி வடிவியல் II. கலப்பாக்கம் ஆகியவற்றைத் தருக. (v) (i) இல் வரையப்பட்ட லூயிஸ் கட்டமைப்பின் வடிவத்தை தோராயமான பிணைப்புக் கோணங்களுடன் வரைக. (vi) (i) இல் வரையப்பட்ட லூயிஸ் கட்டமைப்பில், O அணுக்கள் 1,2,3 எனக் குறிக்கப்பட்டுள்ளன (O¹-O²-N-O³). பின்வரும் பிணைப்புகள் உருவாகக் காரணமான அணு/கலப்பு விட்டைகளை இனங்காண்க: I. O¹ மற்றும் O² II. O² மற்றும் N. (vii) பெராக்சோநைத்ரசு அமிலத்தின் ஒரு மாற்றியத்தைத் தருக.

(c)(i) கீழே தரப்பட்ட பட்டியலிலிருந்து இரு முனைவு இனங்களைத் தெரிவு செய்க: H₂CO (ஃபோர்மால்டிஹைட்டு), SF₆, COS, ICl₄⁻, SiCl₄. (ii) பின்வரும் ஒவ்வொரு சோடி மூலக்கூறுகளுக்கிடையேயும் காணப்படும் இடைமூலக்கூற்றுச் சக்தி(கள்) இன வகைகளைத் தருக: I. HBr(g), H₂S(g) II. Cl₂(g), CCl₄(g) III. CH₃OH(l), H₂O(l).

(a)(i) Cr³⁺ அல்லது Co²⁺ (இரண்டுமே). Fe³⁺=[Ar]3d⁵ (5 இணையா); Cr³⁺=[Ar]3d³ (3 இணையா, ஒவ்வொரு 3d ஆர்பிற்றலிலும் ஒரு இலத்திரன்); Co²⁺=[Ar]3d⁷ (ஹண்டின் விதிப்படி ↑↓↑↓↑↑↑ = 3 இணையா).
(ii) V. V இன் மொத்த இணைதிறன் இலத்திரன்கள் = 3d³4s² = 5 (இதுவே அதிகபட்ச ஒட்சியேற்ற நிலை +5 உடன் பொருந்துகிறது, எ.கா. VO₂⁺). Ti இற்கு 4 (அதிகபட்சம் +4); Cr இற்கு 6 (அதிகபட்சம் +6, விதிவிலக்கு [Ar]3d⁵4s¹ உள்ளிட்டு).
(iii) Si -- Period 3 இலுள்ளது, C, N (Period 2) ஐ விட மிகப் பெரிய அணு ஆரையும் மிகக் குறைந்த மின்னெதிர்த்தன்மையும் கொண்டது.
(iv) Mg -- நிரம்பிய 3s² சப்ஷெல் நிலைப்புத்தன்மையால், Mg இன் IE, Al (3p¹, குறைவான நிலைப்பு) ஐ விட அதிகமானது; Na ஐ விடவும் அதிகம் (Na ஒற்றை வெளிப்புற இலத்திரனைக் கொண்டது, எளிதாக இழக்கப்படும்).
(v) N³⁻ -- ஐசோஎலெக்ட்ரானிக் தொடரில், குறைந்த அணுக்கரு ஏற்றம் (Z=7) அதிக ஆரையைத் தரும்.
(vi) Al³⁺ -- Na⁺ உடன் ஒரே இலத்திரன் எண்ணிக்கை (10) கொண்டிருந்தும், Al³⁺ இன் அதிக Z (13) இலத்திரன்களை இறுக்கமாக இழுத்து மிகச் சிறிய ஆரையைத் தருகிறது; Ca²⁺ கூடுதல் ஓட்டுடையது என்பதால் பெரியது.

(b)(i) லூயிஸ் கட்டமைப்பு: [:O:⁻-O(::)-N(::)=O(::)]⁻ -- ஒரு முனைய O மூன்று தனிச்சோடிகளுடனும் எதிர்மறை ஏற்றத்துடனும்; N=O இரட்டைப்பிணைப்பு மறு முனையில்.
(ii) பரிவுக் கட்டமைப்புகள்: மூன்று கட்டமைப்புகள் சாத்தியம் -- முதலாவது (எதிர்மறை ஏற்றம் மிக மின்னெதிர்த்தன்மையுடைய O மீது) நிலைப்புடையது; மற்ற இரண்டும் (அதிக ஏற்றப் பிரிகை, அல்லது மின்னெதிர்த்தன்மையுடைய O நேர்ஏற்றத்தைச் சுமத்தல்) நிலையற்றவை.

(iii) VSEPR வடிவங்கள்: N: இணைதிறன் இலத்திரன் சோடிகள்=4, VSEPR சோடிகள் (σ பிணைப்பு+தனிச்சோடி)=3, தனிச்சோடி=1 ⇒ வடிவம்=கோண/V வடிவம். N உடனும் O உடனும் இணைந்துள்ள O: இலத்திரன் சோடிகள்=4, VSEPR சோடிகள்=4, தனிச்சோடி=2 ⇒ வடிவம்=கோண/V வடிவம்.

(iv) N: இலத்திரன் சோடி வடிவியல்=தள முக்கோணி, கலப்பாக்கம்=sp². N/O இணைந்த O: இலத்திரன் சோடி வடிவியல்=நான்முகி, கலப்பாக்கம்=sp³.

(v) வடிவம்: மையத்தில் N (தள முக்கோணி, ~120° கோணங்கள்), ஒரு O முனையம் sp³ கோண வடிவில் (~109°) N உடன் இணைந்துள்ளது.

(vi) I. O¹, O² இடையேயான பிணைப்பு: 2p அணு விட்டை + sp³ கலப்பு விட்டை. II. O², N இடையேயான பிணைப்பு: உத்தியோகபூர்வ MS இல் "sp³ கலப்பு விட்டை + sp³ கலப்பு விட்டை" எனத் தரப்பட்டுள்ளது (குறிப்பு: இது (iv) இல் N இற்குத் தரப்பட்ட sp² கலப்பாக்கத்துடன் நேரடியாகப் பொருந்தவில்லை -- மூலப் பரீட்சைத் திணைக்கள MS இலேயே இவ்வேறுபாடு காணப்படுகிறது, இங்கு உத்தியோகபூர்வ பதிலே சுட்டிக்காட்டப்படுகிறது).

(vii) பெராக்சோநைத்ரசு அமிலத்தின் மாற்றியம்: HNO₃ (நைத்திரிக் அமிலம்) (இரண்டுமே சூத்திரம் HNO₃, ஆனால் வெவ்வேறு கட்டமைப்புகள் -- கட்டமைப்பு மாற்றிகள்).

(c)(i) இரு முனைவு இனங்கள்: H₂CO (ஃபோர்மால்டிஹைட்டு) மற்றும் COS (கார்பனைல் சல்பைட்டு -- நேர்கோட்டு எனினும் O, S இன் வெவ்வேறு மின்னெதிர்த்தன்மைகளால் சமச்சீரற்றது). SF₆ (எண்முகி), ICl₄⁻ (சதுர தள வடிவம்), SiCl₄ (நான்முகி) அனைத்தும் சமச்சீரானவை, முனைவற்றவை.

(c)(ii) இடைமூலக்கூற்றுச் சக்திகள்: I. HBr(g), H₂S(g): இருமுனைவு-இருமுனைவு + லண்டன் சக்திகள். II. Cl₂(g), CCl₄(g): லண்டன் சக்திகள் மாத்திரம் (இரண்டும் முனைவற்றவை). III. CH₃OH(l), H₂O(l): ஐதரசன் பிணைப்பு + லண்டன் சக்திகள்.

66. 🟢 2016/P1/Q20 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
N₂O₃ மூலக்கூறுக்கு (கட்டமைப்பு எலும்புக்கூடு: O—N—N(=O)—O, அதாவது O=N−NO₂ நைத்ரோஸோ-நைத்ரோ கட்டமைப்பு) எத்தனை பொருவின்மைக் கட்டமைப்புகளை (resonance structures) வரையலாம்?
(1) 2 (2) 3 (3) 4 (4) 5 (5) 6

விடை: (3) 4.
N₂O₃ இன் கட்டமைப்பு: ஒரு N (N1) ஒற்றை O உடன் இரட்டைப் பிணைப்பு கொண்டது (நைத்ரோஸோ, N1=O1), N1−N2 ஒற்றைப் பிணைப்பால் இணைக்கப்பட்டு, மற்றொரு N (N2) இரண்டு O க்களுடன் (ஒரு இரட்டைப் பிணைப்பு, ஒரு ஒற்றைப் பிணைப்பு+மறை ஏற்றம்) இணைந்த "நைத்ரோ"-போன்ற தொகுதியைக் கொண்டுள்ளது.
(i) N2 இன் நைத்ரோ-போன்ற தொகுதியில், இரட்டைப் பிணைப்பு O₄ⁿ அல்லது O₄₁ இரண்டு சமான ஒட்சிசன்களில் ஏதேனும் ஒன்றில் அமையலாம் ⇒ 2 பொருவின்மைக் கட்டமைப்புகள்.
(ii) N1−N2 பிணைப்பு வழியாகவும் மறை ஏற்றம்/இரட்டைப் பிணைப்புத் தன்மை N1=O1 இலிருந்து N1=N2 ஆக மாற்றமடையலாம் (N2 இன் தொகுதியுடன் இணைந்து) ⇒ மேலும் 2 வாய்ப்புகள்.
இவ்விரு சுயாதீன பொருவின்மை மூலங்களும் இணைந்து: 2×2 = 4 பொருவின்மைக் கட்டமைப்புகள் கிடைக்கின்றன.

67. 🟢 2016/P1/Q32 -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி
CH₂=CHCHO மூலக்கூறு தொடர்பாக பின்வரும் கூற்றுகளில் எவை உண்மை?
(a) மூன்று கார்பன் அணுக்களும் sp² கலப்பினமாக்கம் பெற்றவை. (b) மூன்று கார்பன் அணுக்களும் ஒரு நேர்கோட்டில் அமைந்துள்ளன. (c) மூன்று கார்பன் அணுக்களும் ஒரே தளத்தில் அமையவில்லை. (d) மூன்று கார்பன் அணுக்களும் ஒரே தளத்தில் அமைந்துள்ளன.
(இணைப்புச் சுருக்கம்: (1) a,b மாத்திரம் (2) b,c மாத்திரம் (3) c,d மாத்திரம் (4) d,a மாத்திரம் (5) வேறு ஏதேனும் சேர்க்கை)

விடை: (4) d,a மாத்திரம் சரி.
(a) உண்மை: C1 (=CH₂, ஆல்கீன் இரட்டைப் பிணைப்பு), C2 (=CH−, ஆல்கீன் இரட்டைப் பிணைப்பு), C3 (CHO, கார்பனைல் இரட்டைப் பிணைப்பு) -- மூன்று கார்பன்களும் ஒரு பை-பிணைப்பில் ஈடுபட்டுள்ளதால் sp² கலப்பினமாக்கம் பெற்றவை.
(b) தவறு: sp² கார்பன்களின் பிணைப்புக் கோணம் ~120° -- நேர்கோடு (180°) அமையாது.
(d) உண்மை (எனவே (c) தவறு): C1=C2−C3=O ஆனது ஒரு ஈக்குழுவு (conjugated) π-முறைமை -- ஒட்டுமொத்த π-இணைவு அதிகபட்சமாக்கப்பட (overlap-ஐ அதிகரிக்க) மூன்று sp² கார்பன்களும் அவற்றின் p-ஆர்பிட்டல்கள் இணைச் சீரமைவுக்காக ஒரே தளத்தில் அமைய வேண்டும்.
எனவே உண்மையான கூற்றுகள்: (a) உம் (d) உம் மாத்திரம் -- விடை (4).

வினா 26 -- XeF₂/NO₃⁻/SF₅⁻/Na₂SO₄/SO₃/HF இனங்காணல் புதிர் (பிணைப்பு வகை, ஐசோஎலக்ட்ரானிக், வடிவம், இலத்திரன் எண்ணிக்கை, ஓபிற்றல் மேலெழுகை, பிணைப்புக் கோணம்) 🟢 2015/P2/Q1(a) -- உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி (24 புள்ளிகள்)

பின்வரும் இரசாயன இனங்களைக் கருதுக: XeF₂, NO₃⁻, SF₅⁻, Na₂SO₄, SO₃, HF. மேற்குறித்த இனங்களில் எது:
(i) அயனிப் பிணைப்புகளையும் பங்கீட்டுவலுப் பிணைப்புகளையும் ஒருசேரக் கொண்டுள்ளது?
(ii) BF₃ உடன் ஐசோஎலக்ட்ரானிக் ஆனது?
(iii) சதுரக் கூம்பக வடிவம் கொண்டுள்ளது?
(iv) அதன் மிகவும் நிலைத்த கட்டமைப்பில் சம எண்ணிக்கையிலான பிணைப்பு உம் பிணைப்பற்ற இலத்திரன்களையும் கொண்டுள்ளது?
(v) ஒரு 1s அணு ஓபிற்றலும் ஒரு 2p அணு ஓபிற்றலும் மேலெழுகி உண்டாகும் ஓர் σ-பிணைப்பைக் கொண்டுள்ளது?
(vi) 180° பிணைப்புக் கோணம் ஒன்றைக் கொண்டுள்ளது?

(குறிப்பு: இப்பகுதிக்கு உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டம் இத்திட்டத்தில் கிடைக்கவில்லை -- கீழுள்ள விடைகள் கடுமையான சுயாதீன இரசாயனவியல் தர்க்கத்தின் மூலம் பெறப்பட்டவை. ஆறு இனங்களும் ஆறு துணைவினாக்களுக்கும் துல்லியமாக ஒன்றுக்கொன்று பொருந்துவது (repeat/gap இன்றி) இப்பதிலின் சுயாதீன சரிபார்ப்பாக அமைகின்றது.)

(i) Na₂SO₄. Na⁺ உம் SO₄²⁻ உம் இடையேயான அயனிப் பிணைப்பு + SO₄²⁻ அயனுக்குள் S-O பங்கீட்டுவலுப் பிணைப்புகள் -- இரண்டு பிணைப்பு வகைகளையும் ஒருங்கே கொண்டுள்ளது.

(ii) NO₃⁻. BF₃ இன் மொத்த இலத்திரன்கள் = 5(B)+3×9(F)=32; 4 அணுக்கள்; தளமுக்கோணி (தனிச்சோடி இல்லாத மத்திய அணு). NO₃⁻ இன் மொத்த இலத்திரன்கள் = 7(N)+3×8(O)+1(எதிர்மறை ஏற்றம்)=32; 4 அணுக்கள்; தளமுக்கோணி -- சரியாகப் பொருந்துகிறது (SO₃ இன் மொத்த இலத்திரன்கள்=40, பொருந்தாது).

(iii) SF₅⁻. S இன் "சொந்த" இலத்திரன்கள் = 6+1(எதிர்மறை ஏற்றம்)=7; 5 ஒற்றைப் பிணைப்புகள் (5e⁻ பயன்படுத்தல்), மீதி=2 ⇒ 1 தனிச்சோடி. மொத்தம் 6 குழுக்கள் (எண்முகி இலத்திரன் சோடி வடிவமைப்பு) + 1 தனிச்சோடி ⇒ சதுரக் கூம்பக மூலக்கூறு வடிவம்.

(iv) SO₃. மிகவும் நிலைத்த லூயி கட்டமைப்பு (பூச்சிய முறையான ஏற்றங்கள்): S ஆனது 3 O அணுக்களுடனும் இரட்டைப் பிணைப்புகளைக் கொண்டுள்ளது (தனிச்சோடி இல்லை), ஒவ்வொரு O வும் 2 தனிச்சோடிகளைக் கொண்டுள்ளது. பிணைப்பு இலத்திரன்கள் = 3 இரட்டைப் பிணைப்பு×4e⁻=12. பிணைப்பற்ற (தனிச்சோடி) இலத்திரன்கள் = 3O×2 தனிச்சோடி×2e⁻=12. 12=12 சமன்.

(v) HF. H-F பிணைப்பு H இன் 1s ஓபிற்றலுக்கும் F இன் ஓர் கலவாத 2p ஓபிற்றலுக்கும் இடையேயான நேரடி மேலெழுகையால் உருவாகிறது (F இன் மற்ற ஓபிற்றல்கள் தனிச்சோடிகளைக் கொண்டுள்ளன, கலப்பாக்கம் தேவைப்படாத எளிய இருஅணு மூலக்கூறு).

(vi) XeF₂. Xe இன் "சொந்த" இலத்திரன்கள்=8; 2 ஒற்றைப் பிணைப்பு (2e⁻), மீதி=6 ⇒ 3 தனிச்சோடி. மொத்தம் 5 குழுக்கள் (த்ரைகோனல் பைபிரமிடல் இலத்திரன் சோடி வடிவமைப்பு, 3 தனிச்சோடி நடுத்தள நிலைகளில்) ⇒ நேர்கோட்டு மூலக்கூறு வடிவம், F-Xe-F பிணைப்புக் கோணம் = 180°.

← அலகு 2