Ch 4Chemical Bonding and Molecular Structureरासायनिक आबंधन तथा आण्विक संरचनाChemical bonding aur molecular structure
Octet rule and Lewis structures, ionic bonds, bond parameters, resonance and polarity, VSEPR shapes, valence bond theory and hybridisation, molecular orbital theory and hydrogen bonding.अष्टक नियम और लूइस संरचनाएँ, आयनिक बंध, बंध प्राचल, अनुनाद और ध्रुवता, VSEPR आकृतियाँ, संयोजकता बंध सिद्धांत और संकरण, आण्विक कक्षक सिद्धांत और हाइड्रोजन बंध।Octet rule aur Lewis structures, ionic bond, bond parameters, resonance aur polarity, VSEPR shapes, valence bond theory aur hybridisation, molecular orbital theory aur hydrogen bonding.
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VSEPR shapes with no lone pairs on the central atomकेंद्रीय परमाणु पर एकाकी युग्म न होने पर VSEPR आकृतियाँVSEPR shapes with no lone pairs on the central atomTable 4.6
Lone pairs squeeze bond angles: CH₄, NH₃, H₂Oएकाकी युग्म बंध कोण घटाते हैं: CH₄, NH₃, H₂OLone pairs squeeze bond angles: CH₄, NH₃, H₂OSec 4.4
Potential energy curve for formation of H₂H₂ बनने का स्थितिज ऊर्जा वक्रPotential energy curve for formation of H₂Fig 4.8
σ (head-on) and π (sideways) overlapσ (सीधा) और π (पार्श्व) अतिव्यापनσ (head-on) and π (sideways) overlapFig 4.10
sp, sp² and sp³ hybrid orbitalssp, sp² और sp³ संकर कक्षकsp, sp² and sp³ hybrid orbitalsFig 4.11–4.12
Molecular orbital diagram of O₂O₂ का आण्विक कक्षक आरेखMolecular orbital diagram of O₂Fig 4.21
Hydrogen bonding: intermolecular and intramolecularहाइड्रोजन बंध: अंतराआण्विक और अंतःआण्विकHydrogen bonding: intermolecular and intramolecularFig 4.22In this chapter (NCERT sections)इस अध्याय में (NCERT खंड)Is chapter mein (NCERT sections)
- 4.1Kössel–Lewis approach: octet rule and Lewis structuresकॉसेल–लूइस दृष्टिकोण: अष्टक नियम और लूइस संरचनाKössel–Lewis approach: octet rule aur Lewis structure
- 4.2Ionic or electrovalent bondआयनिक या वैद्युत संयोजी बंधIonic ya electrovalent bond
- 4.3Bond parametersबंध प्राचलBond parameters
- 4.4VSEPR theory: shapes of moleculesVSEPR सिद्धांत: अणुओं की आकृतिVSEPR theory: molecules ki shape
- 4.5Valence bond theoryसंयोजकता बंध सिद्धांतValence bond theory
- 4.6HybridisationसंकरणHybridisation
- 4.7–4.8Molecular orbital theoryआण्विक कक्षक सिद्धांतMolecular orbital theory
- 4.9Hydrogen bondingहाइड्रोजन बंधHydrogen bonding
- ★Yaad rakho — quick revisionयाद रखो — झटपट दोहरावYaad rakho — quick revision
- ⚠Common mistakesआम गलतियाँCommon mistakes
- ✎NCERT questions — short answersNCERT प्रश्न — संक्षिप्त उत्तरNCERT questions — short answers
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4.1Kössel–Lewis approach: octet rule and Lewis structuresकॉसेल–लूइस दृष्टिकोण: अष्टक नियम और लूइस संरचनाKössel–Lewis approach: octet rule aur Lewis structure
Atoms combine to reach a stable noble-gas arrangement of eight electrons in the outer shell (octet rule) — by transferring electrons (ionic bond, Kössel) or by sharing them (covalent bond, Lewis). Lewis symbols show valence electrons as dots: ·Na, :Ö: style. A shared pair is a single bond; two pairs a double bond (O=O), three a triple bond (N≡N).परमाणु बाहरी कोश में आठ इलेक्ट्रॉनों का स्थायी उत्कृष्ट-गैस विन्यास पाने के लिए जुड़ते हैं (अष्टक नियम) — इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित करके (आयनिक बंध, कॉसेल) या साझा करके (सहसंयोजक बंध, लूइस)। लूइस प्रतीक संयोजकता इलेक्ट्रॉनों को बिंदुओं से दिखाते हैं। एक साझा युग्म = एकल बंध; दो युग्म = द्विबंध (O=O), तीन = त्रिबंध (N≡N)।Atoms outer shell mein aath electrons ka stable noble-gas arrangement paane ke liye judte hain (octet rule) — electrons transfer karke (ionic bond, Kössel) ya share karke (covalent bond, Lewis). Lewis symbols valence electrons ko dots se dikhate hain. Ek shared pair = single bond; do pairs = double bond (O=O), teen = triple bond (N≡N).Atoms join together to get a stable arrangement like a noble gas, with eight electrons in the outer shell. This is the octet rule. They do it in two ways: by giving and taking electrons (ionic bond, Kössel’s idea) or by sharing electrons (covalent bond, Lewis’s idea). Lewis symbols show valence (outer) electrons as dots around the symbol, like ·Na and :Ö:. One shared pair of electrons is a single bond. Two shared pairs make a double bond (O=O). Three make a triple bond (N≡N).
2. Put the least electronegative atom in the centre (H and F always at the ends).
3. Draw single bonds, then complete octets with lone pairs; use multiple bonds if electrons run short.
CO (4.1): 4 + 6 = 10 electrons → :C≡O: (a triple bond and one lone pair on each atom).
NO₂⁻ (4.2): 5 + 2 × 6 + 1 = 18 electrons → [O=N–O]⁻ with one lone pair on N; the two N–O bonds are equivalent by resonance.लूइस संरचना लिखना (NCERT प्रश्न 4.1, 4.2)1. सभी परमाणुओं के संयोजकता इलेक्ट्रॉन जोड़ें; हर ऋण आवेश पर एक जोड़ें, हर धन आवेश पर एक घटाएँ।
2. सबसे कम विद्युत-ऋणी परमाणु बीच में (H और F सदा किनारे)।
3. एकल बंध बनाएँ, फिर एकाकी युग्मों से अष्टक पूरा करें; इलेक्ट्रॉन कम पड़ें तो बहुबंध।
CO (4.1): 4 + 6 = 10 इलेक्ट्रॉन → :C≡O:।
NO₂⁻ (4.2): 5 + 12 + 1 = 18 इलेक्ट्रॉन → [O=N–O]⁻, N पर एक एकाकी युग्म; अनुनाद से दोनों N–O बंध समान।Lewis structure likhna (NCERT Problems 4.1, 4.2)1. Sab atoms ke valence electrons jodiye; har negative charge par ek jodiye, har positive par ek ghataiye.
2. Sabse kam electronegative atom beech mein (H aur F hamesha kinaare).
3. Single bonds banaiye, phir lone pairs se octet poora; electrons kam padein to multiple bond.
CO (4.1): 4 + 6 = 10 electrons → :C≡O:.
NO₂⁻ (4.2): 5 + 12 + 1 = 18 electrons → [O=N–O]⁻, N par ek lone pair; resonance se dono N–O bonds same.Writing a Lewis structure (NCERT Problems 4.1, 4.2)1. Add up the valence electrons of all atoms. Add one for each negative charge. Take away one for each positive charge.
2. Put the least electronegative atom in the middle. (H and F always go at the ends.)
3. Draw single bonds first. Then complete each octet with lone pairs. If electrons are not enough, make double or triple bonds.
CO (4.1): 4 + 6 = 10 electrons → :C≡O: (a triple bond, and one lone pair on each atom).
NO₂⁻ (4.2): 5 + 2 × 6 + 1 = 18 electrons → [O=N–O]⁻ with one lone pair on N. Because of resonance, both N–O bonds are actually the same.
Formal charge (4.1.4) helps pick the best Lewis structure: FC = V − L − ½B (valence electrons in the free atom, minus non-bonding electrons, minus half the bonding electrons). In O₃ the central O has FC +1, the singly bonded O −1 and the doubly bonded O 0. The structure with the smallest formal charges is usually the most stable.औपचारिक आवेश (4.1.4) सबसे अच्छी लूइस संरचना चुनने में मदद करता है: FC = V − L − ½B (मुक्त परमाणु के संयोजकता इलेक्ट्रॉन − अबंधी इलेक्ट्रॉन − बंधी इलेक्ट्रॉनों का आधा)। O₃ में केंद्रीय O पर FC +1, एकल-बंधित O पर −1, द्वि-बंधित O पर 0। सबसे कम औपचारिक आवेश वाली संरचना प्रायः सबसे स्थायी।Formal charge (4.1.4) best Lewis structure chunne mein madad karta hai: FC = V − L − ½B (free atom ke valence electrons − non-bonding electrons − bonding electrons ka aadha). O₃ mein central O par FC +1, single bonded O par −1, double bonded O par 0. Sabse kam formal charge wali structure aksar sabse stable.Formal charge (4.1.4) helps us choose the best Lewis structure. FC = V − L − ½B. Here V = valence electrons in the free atom, L = non-bonding (lone pair) electrons, and B = bonding (shared) electrons. In O₃, the middle O has FC +1, the O with a single bond has −1, and the O with a double bond has 0. Usually, the structure with the smallest formal charges is the most stable.
Limitations of the octet rule (4.1.5): (i) incomplete octet — LiCl, BeH₂, BCl₃ (B has only 6); (ii) odd-electron molecules — NO, NO₂; (iii) expanded octet — third-period elements can use 3d orbitals: PF₅ (10), SF₆ (12), H₂SO₄ (12 around S). The rule also cannot explain why noble gases form compounds (XeF₂, XeF₄), the shapes of molecules, or their energies.अष्टक नियम की सीमाएँ (4.1.5): (i) अपूर्ण अष्टक — LiCl, BeH₂, BCl₃ (B के पास केवल 6); (ii) विषम इलेक्ट्रॉन अणु — NO, NO₂; (iii) विस्तारित अष्टक — तीसरे आवर्त के तत्व 3d कक्षक प्रयोग कर सकते हैं: PF₅ (10), SF₆ (12), H₂SO₄ (S के चारों ओर 12)। यह नियम उत्कृष्ट गैसों के यौगिक (XeF₂, XeF₄), अणुओं की आकृति या उनकी ऊर्जा नहीं समझा पाता।Octet rule ki limitations (4.1.5): (i) incomplete octet — LiCl, BeH₂, BCl₃ (B ke paas sirf 6); (ii) odd-electron molecules — NO, NO₂; (iii) expanded octet — third period elements 3d orbitals use kar sakte hain: PF₅ (10), SF₆ (12), H₂SO₄ (S ke chaaron taraf 12). Ye rule noble gas compounds (XeF₂, XeF₄), molecules ki shape ya energy nahi samjha paata.Where the octet rule fails (4.1.5): (i) Incomplete octet — fewer than 8 electrons: LiCl, BeH₂, BCl₃ (B has only 6). (ii) Odd-electron molecules — an odd total number of electrons: NO, NO₂. (iii) Expanded octet — more than 8: elements of the third period can use 3d orbitals, as in PF₅ (10), SF₆ (12) and H₂SO₄ (12 around S). The rule also cannot explain why noble gases form compounds (XeF₂, XeF₄). It says nothing about the shapes of molecules or their energies.
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4.2Ionic or electrovalent bondआयनिक या वैद्युत संयोजी बंधIonic ya electrovalent bond
An ionic bond forms easily when (i) the metal has a low ionisation enthalpy, (ii) the non-metal has a high negative electron gain enthalpy, and (iii) the lattice enthalpy is large. Na(g) → Na⁺(g) + e⁻ (+495.8 kJ mol⁻¹) and Cl(g) + e⁻ → Cl⁻(g) (−348.7 kJ mol⁻¹) together would need energy; the large release when ions pack into the crystal makes NaCl stable. Lattice enthalpy = energy needed to separate 1 mol of a solid ionic compound into gaseous ions (NaCl: 788 kJ mol⁻¹).आयनिक बंध आसानी से बनता है जब (i) धातु की आयनन एन्थैल्पी कम, (ii) अधातु की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी अधिक ऋणात्मक, और (iii) जालक एन्थैल्पी अधिक हो। Na(g) → Na⁺(g) + e⁻ (+495.8 kJ mol⁻¹) और Cl(g) + e⁻ → Cl⁻(g) (−348.7 kJ mol⁻¹) मिलकर ऊर्जा माँगेंगे; आयनों के क्रिस्टल में जुड़ने पर निकली बड़ी ऊर्जा NaCl को स्थायी बनाती है। जालक एन्थैल्पी = 1 mol ठोस आयनिक यौगिक को गैसीय आयनों में अलग करने की ऊर्जा (NaCl: 788 kJ mol⁻¹)।Ionic bond aasaani se banta hai jab (i) metal ki ionisation enthalpy kam, (ii) non-metal ki electron gain enthalpy zyada negative, aur (iii) lattice enthalpy badi ho. Na(g) → Na⁺(g) + e⁻ (+495.8 kJ mol⁻¹) aur Cl(g) + e⁻ → Cl⁻(g) (−348.7 kJ mol⁻¹) milkar energy maangenge; ions ke crystal mein judne par nikli badi energy NaCl ko stable banati hai. Lattice enthalpy = 1 mol solid ionic compound ko gaseous ions mein alag karne ki energy (NaCl: 788 kJ mol⁻¹).An ionic bond forms easily when: (i) the metal has a low ionisation enthalpy (loses electrons easily); (ii) the non-metal has a high negative electron gain enthalpy (takes electrons easily); and (iii) the lattice enthalpy is large. Look at NaCl. Na(g) → Na⁺(g) + e⁻ needs +495.8 kJ mol⁻¹. Cl(g) + e⁻ → Cl⁻(g) gives −348.7 kJ mol⁻¹. Together these two steps still need energy. But when the ions pack into a crystal, a lot of energy is released, and this makes NaCl stable. Lattice enthalpy = energy needed to break 1 mol of a solid ionic compound into gas ions (NaCl: 788 kJ mol⁻¹).
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4.3Bond parametersबंध प्राचलBond parameters
- Bond length: equilibrium distance between the nuclei of two bonded atoms (= sum of covalent radii). C–C 154, C=C 134, C≡C 120 pm; H–H 74 pm.बंध लंबाई: दो बंधित परमाणुओं के नाभिकों के बीच साम्य दूरी (= सहसंयोजक त्रिज्याओं का योग)। C–C 154, C=C 134, C≡C 120 pm; H–H 74 pm।Bond length: do bonded atoms ke nuclei ke beech equilibrium doori (= covalent radii ka jod). C–C 154, C=C 134, C≡C 120 pm; H–H 74 pm.
- Bond angle: angle between the orbitals holding bonding pairs around the central atom; it tells the shape (H–O–H in water = 104.5°).बंध कोण: केंद्रीय परमाणु के चारों ओर बंधी युग्मों वाले कक्षकों के बीच का कोण; यह आकृति बताता है (जल में H–O–H = 104.5°)।Bond angle: central atom ke chaaron taraf bonding pairs wale orbitals ke beech ka angle; ye shape batata hai (paani mein H–O–H = 104.5°).
- Bond enthalpy: energy to break 1 mol of a bond in gaseous molecules (H–H 435.8, O=O 498, N≡N 946 kJ mol⁻¹). For polyatomic molecules an average value is used (O–H in water: 502 and 427 → average 464.5 kJ mol⁻¹).बंध एन्थैल्पी: गैसीय अणुओं में 1 mol बंध तोड़ने की ऊर्जा (H–H 435.8, O=O 498, N≡N 946 kJ mol⁻¹)। बहुपरमाणुक अणुओं के लिए औसत मान (जल में O–H: 502 और 427 → औसत 464.5 kJ mol⁻¹)।Bond enthalpy: gaseous molecules mein 1 mol bond todne ki energy (H–H 435.8, O=O 498, N≡N 946 kJ mol⁻¹). Polyatomic molecules ke liye average value (paani mein O–H: 502 aur 427 → average 464.5 kJ mol⁻¹).
- Bond order: number of bonds between two atoms (H₂ 1, O₂ 2, N₂ 3). Higher bond order → higher bond enthalpy, shorter bond. Isoelectronic species have the same bond order (N₂, CO, NO⁺: 3).बंध कोटि: दो परमाणुओं के बीच बंधों की संख्या (H₂ 1, O₂ 2, N₂ 3)। अधिक बंध कोटि → अधिक बंध एन्थैल्पी, छोटा बंध। समइलेक्ट्रॉनिक स्पीशीज़ की बंध कोटि समान (N₂, CO, NO⁺: 3)।Bond order: do atoms ke beech bonds ki sankhya (H₂ 1, O₂ 2, N₂ 3). Zyada bond order → zyada bond enthalpy, chhota bond. Isoelectronic species ka bond order same (N₂, CO, NO⁺: 3).
Resonance (4.3.5): when one Lewis structure cannot describe a molecule, it is shown as a resonance hybrid of several canonical forms. In O₃ both O–O bonds are 128 pm — between O–O (148 pm) and O=O (121 pm). The hybrid is more stable than any canonical form; canonical forms differ only in the position of electrons, never of atoms, and have no real existence.अनुनाद (4.3.5): जब एक लूइस संरचना अणु को नहीं दर्शा पाती, तो उसे कई विहित रूपों के अनुनाद संकर से दिखाते हैं। O₃ में दोनों O–O बंध 128 pm — O–O (148 pm) और O=O (121 pm) के बीच। संकर किसी भी विहित रूप से अधिक स्थायी; विहित रूप केवल इलेक्ट्रॉनों की स्थिति में भिन्न, परमाणुओं की नहीं, और इनका वास्तविक अस्तित्व नहीं।Resonance (4.3.5): jab ek Lewis structure molecule ko nahi dikha paati, use kai canonical forms ke resonance hybrid se dikhate hain. O₃ mein dono O–O bonds 128 pm — O–O (148 pm) aur O=O (121 pm) ke beech. Hybrid kisi bhi canonical form se zyada stable; canonical forms sirf electrons ki position mein alag, atoms ki nahi, aur inka real existence nahi.Resonance (4.3.5): sometimes one Lewis structure cannot show a molecule correctly. Then we show it as a resonance hybrid (a blend) of several canonical forms. In O₃, both O–O bonds are 128 pm long. This is between a single O–O bond (148 pm) and a double O=O bond (121 pm). The hybrid is more stable than any one canonical form. Canonical forms differ only in where the electrons are, never in where the atoms are. They do not really exist on their own.
4.4 CO₂: measured C–O = 115 pm lies between C=O (121 pm) and C≡O (110 pm), so CO₂ is a resonance hybrid of O=C=O, ⁻O–C≡O⁺ and ⁺O≡C–O⁻.NCERT प्रश्न 4.3 और 4.44.3 CO₃²⁻: एक लूइस संरचना में एक C=O और दो C–O होते, पर प्रयोग से तीनों C–O बंध समान। CO₃²⁻ तीन विहित रूपों का अनुनाद संकर।
4.4 CO₂: मापा गया C–O = 115 pm, C=O (121) और C≡O (110) के बीच; अतः O=C=O, ⁻O–C≡O⁺, ⁺O≡C–O⁻ का अनुनाद संकर।NCERT Problems 4.3 aur 4.44.3 CO₃²⁻: ek Lewis structure mein ek C=O aur do C–O hote, par experiment se teeno C–O bonds same. CO₃²⁻ teen canonical forms ka resonance hybrid.
4.4 CO₂: measured C–O = 115 pm, C=O (121) aur C≡O (110) ke beech; isliye O=C=O, ⁻O–C≡O⁺, ⁺O≡C–O⁻ ka resonance hybrid.NCERT Problems 4.3 and 4.44.3 CO₃²⁻: a single Lewis structure would show one C=O and two C–O bonds. But experiments show all three C–O bonds are equal. So CO₃²⁻ is a resonance hybrid of three canonical forms. In each form the double bond is in a different place.
4.4 CO₂: the measured C–O length is 115 pm. This is between C=O (121 pm) and C≡O (110 pm). So CO₂ is a resonance hybrid of O=C=O, ⁻O–C≡O⁺ and ⁺O≡C–O⁻.
Polarity of bonds (4.3.6): between identical atoms (H₂, Cl₂) the shared pair is equally held — non-polar covalent. Between different atoms the more electronegative one pulls the pair: Hδ+–Fδ− — polar covalent. Dipole moment μ = charge × distance (unit debye, 1 D = 3.33564 × 10⁻³⁰ C m); it is a vector. CO₂ (linear) and BF₃ (trigonal) have μ = 0 because bond dipoles cancel; H₂O (1.85 D) and NH₃ (1.47 D) are polar. NH₃ > NF₃ (0.23 D): in NH₃ the lone pair moment adds to the bond moments, in NF₃ it opposes them. Fajans’ rules: covalent character of an ionic bond grows with a smaller, more highly charged cation and a larger anion.बंधों की ध्रुवता (4.3.6): समान परमाणुओं (H₂, Cl₂) में साझा युग्म बराबर — अध्रुवीय सहसंयोजक। भिन्न परमाणुओं में अधिक विद्युत-ऋणी परमाणु युग्म खींचता: Hδ+–Fδ− — ध्रुवीय सहसंयोजक। द्विध्रुव आघूर्ण μ = आवेश × दूरी (मात्रक डिबाई, 1 D = 3.33564 × 10⁻³⁰ C m); यह सदिश है। CO₂ (रेखीय) और BF₃ (त्रिकोणीय) का μ = 0 क्योंकि बंध द्विध्रुव निरस्त; H₂O (1.85 D) और NH₃ (1.47 D) ध्रुवीय। NH₃ > NF₃ (0.23 D): NH₃ में एकाकी युग्म का आघूर्ण बंध आघूर्णों से जुड़ता, NF₃ में विरोध करता। फ़ायान्स नियम: छोटा, अधिक आवेशित धनायन और बड़ा ऋणायन होने पर आयनिक बंध में सहसंयोजी गुण बढ़ता।Bonds ki polarity (4.3.6): same atoms (H₂, Cl₂) mein shared pair barabar — non-polar covalent. Alag atoms mein zyada electronegative atom pair kheenchta: Hδ+–Fδ− — polar covalent. Dipole moment μ = charge × distance (unit debye, 1 D = 3.33564 × 10⁻³⁰ C m); ye vector hai. CO₂ (linear) aur BF₃ (trigonal) ka μ = 0 kyunki bond dipoles cancel; H₂O (1.85 D) aur NH₃ (1.47 D) polar. NH₃ > NF₃ (0.23 D): NH₃ mein lone pair ka moment bond moments mein judta, NF₃ mein ulta. Fajans rules: chhota, zyada charged cation aur bada anion ho to ionic bond mein covalent character badhta.Polarity of bonds (4.3.6): between two same atoms (H₂, Cl₂), the shared pair is held equally. This is a non-polar covalent bond. Between different atoms, the more electronegative atom pulls the pair closer: Hδ+–Fδ−. This is a polar covalent bond. Dipole moment μ = charge × distance. Its unit is the debye: 1 D = 3.33564 × 10⁻³⁰ C m. It has a direction (it is a vector). CO₂ (linear) and BF₃ (trigonal) have μ = 0, because their bond dipoles cancel out. H₂O (1.85 D) and NH₃ (1.47 D) are polar. NH₃ is more polar than NF₃ (0.23 D): in NH₃ the lone pair’s effect adds to the bonds, but in NF₃ it works against them. Fajans’ rules: an ionic bond becomes more covalent when the cation is smaller and more highly charged, and the anion is larger.
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4.4VSEPR theory: shapes of moleculesVSEPR सिद्धांत: अणुओं की आकृतिVSEPR theory: molecules ki shape
Valence Shell Electron Pair Repulsion (Sidgwick–Powell, Nyholm–Gillespie): (i) the shape depends on the number of electron pairs (bonded and lone) around the central atom; (ii) pairs repel and arrange to be as far apart as possible; (iii) a multiple bond counts as one super-pair; (iv) repulsion order lp–lp > lp–bp > bp–bp, because lone pairs are held only by one nucleus and spread out more.संयोजकता कोश इलेक्ट्रॉन युग्म प्रतिकर्षण (सिजविक–पॉवेल, न्याहोम–गिलेस्पी): (i) आकृति केंद्रीय परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉन युग्मों (बंधी और एकाकी) की संख्या पर निर्भर; (ii) युग्म एक-दूसरे को प्रतिकर्षित कर अधिकतम दूर रहते हैं; (iii) बहुबंध को एक युग्म माना जाता है; (iv) प्रतिकर्षण क्रम lp–lp > lp–bp > bp–bp, क्योंकि एकाकी युग्म एक ही नाभिक से बँधा, अधिक फैला।Valence Shell Electron Pair Repulsion (Sidgwick–Powell, Nyholm–Gillespie): (i) shape central atom ke chaaron taraf electron pairs (bond aur lone) ki sankhya par depend; (ii) pairs ek-doosre ko repel karke zyada se zyada door rehte; (iii) multiple bond ko ek pair maante; (iv) repulsion order lp–lp > lp–bp > bp–bp, kyunki lone pair ek hi nucleus se bandha, zyada phaila.VSEPR theory (Valence Shell Electron Pair Repulsion — Sidgwick–Powell, Nyholm–Gillespie): (i) The shape depends on how many electron pairs (bond pairs and lone pairs) are around the central atom. (ii) The pairs push each other away and sit as far apart as possible. (iii) A double or triple bond is counted as one big pair (super-pair). (iv) The pushing (repulsion) order is lp–lp > lp–bp > bp–bp. Lone pairs are held by only one nucleus, so they spread out more and push harder.
VSEPR shapes with no lone pairs on the central atomकेंद्रीय परमाणु पर एकाकी युग्म न होने पर VSEPR आकृतियाँVSEPR shapes with no lone pairs on the central atomNCERT Table 4.6 · 5 tappable partsNCERT सारणी 4.6 · 5 टैप करने लायक हिस्सेNCERT Table 4.6 · 5 tappable partsOpenWith only bond pairs the shapes are regular: linear (BeCl₂), trigonal planar (BF₃), tetrahedral (CH₄), trigonal bipyramidal (PCl₅) and octahedral (SF₆). See them in 3D: tetrahedral CCl₄3D, trigonal bipyramidal Fe(CO)₅3D, octahedral Cr(CO)₆3D.केवल बंधी युग्म हों तो आकृतियाँ नियमित: रेखीय (BeCl₂), त्रिकोणीय समतलीय (BF₃), चतुष्फलकीय (CH₄), त्रिकोणीय द्विपिरामिडी (PCl₅) और अष्टफलकीय (SF₆)। 3D में देखें: चतुष्फलकीय CCl₄3D, त्रिकोणीय द्विपिरामिडी Fe(CO)₅3D, अष्टफलकीय Cr(CO)₆3D।Sirf bond pairs hon to shapes regular: linear (BeCl₂), trigonal planar (BF₃), tetrahedral (CH₄), trigonal bipyramidal (PCl₅) aur octahedral (SF₆). 3D mein dekhiye: tetrahedral CCl₄3D, trigonal bipyramidal Fe(CO)₅3D, octahedral Cr(CO)₆3D.When there are only bond pairs, the shapes are regular: linear (BeCl₂), trigonal planar (BF₃), tetrahedral (CH₄), trigonal bipyramidal (PCl₅) and octahedral (SF₆). You can see them in 3D: tetrahedral CCl₄3D, trigonal bipyramidal Fe(CO)₅3D and octahedral Cr(CO)₆3D.
Lone pairs squeeze bond angles: CH₄, NH₃, H₂Oएकाकी युग्म बंध कोण घटाते हैं: CH₄, NH₃, H₂OLone pairs squeeze bond angles: CH₄, NH₃, H₂ONCERT Sec 4.4 · 3 tappable partsNCERT अनुभाग 4.4 · 3 टैप करने लायक हिस्सेNCERT Sec 4.4 · 3 tappable partsOpenLone pairs distort the shape: NH₃ (3 bp + 1 lp) is trigonal pyramidal, 107° (see NH₃ in 3D3D); H₂O (2 bp + 2 lp) is bent, 104.5°. Other shapes: SF₄ (4 bp + 1 lp) see-saw; ClF₃ (3 bp + 2 lp) T-shaped; BrF₅ (5 bp + 1 lp) square pyramidal; XeF₄ (4 bp + 2 lp) square planar; SO₂ (2 bp + 1 lp) bent.एकाकी युग्म आकृति विकृत करते हैं: NH₃ (3 bp + 1 lp) त्रिकोणीय पिरामिडी, 107° (NH₃ को 3D में देखें3D); H₂O (2 bp + 2 lp) बंकित, 104.5°। अन्य: SF₄ (4 bp + 1 lp) ढेंकुली (see-saw); ClF₃ (3 bp + 2 lp) T-आकृति; BrF₅ (5 bp + 1 lp) वर्ग पिरामिडी; XeF₄ (4 bp + 2 lp) वर्ग समतलीय; SO₂ (2 bp + 1 lp) बंकित।Lone pairs shape bigaadte hain: NH₃ (3 bp + 1 lp) trigonal pyramidal, 107° (NH₃ ko 3D mein dekhiye3D); H₂O (2 bp + 2 lp) bent, 104.5°. Aur: SF₄ (4 bp + 1 lp) see-saw; ClF₃ (3 bp + 2 lp) T-shape; BrF₅ (5 bp + 1 lp) square pyramidal; XeF₄ (4 bp + 2 lp) square planar; SO₂ (2 bp + 1 lp) bent.Lone pairs push bonds closer and change the shape. NH₃ (3 bp + 1 lp) is trigonal pyramidal with an angle of 107° (see NH₃ in 3D3D). H₂O (2 bp + 2 lp) is bent, 104.5°. Other shapes: SF₄ (4 bp + 1 lp) is see-saw; ClF₃ (3 bp + 2 lp) is T-shaped; BrF₅ (5 bp + 1 lp) is square pyramidal; XeF₄ (4 bp + 2 lp) is square planar; SO₂ (2 bp + 1 lp) is bent. (bp = bond pair, lp = lone pair.)
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4.5Valence bond theoryसंयोजकता बंध सिद्धांतValence bond theory
Potential energy curve for formation of H₂H₂ बनने का स्थितिज ऊर्जा वक्रPotential energy curve for formation of H₂NCERT Fig 4.8 · 4 tappable partsNCERT चित्र 4.8 · 4 टैप करने लायक हिस्सेNCERT Fig 4.8 · 4 tappable partsOpenHeitler and London explained H₂: as two H atoms approach, attractions (nucleus–other electron) and repulsions (electron–electron, nucleus–nucleus) both act. Attraction wins at first, energy falls to a minimum at 74 pm — the bond — and 435.8 kJ mol⁻¹ is released. Orbital overlap: a covalent bond forms when half-filled orbitals of two atoms overlap and the electrons pair with opposite spins; the greater the overlap, the stronger the bond.हाइटलर और लंदन ने H₂ समझाया: दो H परमाणुओं के पास आने पर आकर्षण (नाभिक–दूसरा इलेक्ट्रॉन) और प्रतिकर्षण (इलेक्ट्रॉन–इलेक्ट्रॉन, नाभिक–नाभिक) दोनों काम करते हैं। पहले आकर्षण भारी, ऊर्जा 74 pm पर न्यूनतम — बंध — और 435.8 kJ mol⁻¹ मुक्त। कक्षक अतिव्यापन: दो परमाणुओं के अर्धपूरित कक्षक अतिव्याप्त होकर विपरीत चक्रण से युग्मित हों तो सहसंयोजक बंध बनता; जितना अधिक अतिव्यापन, उतना प्रबल बंध।Heitler aur London ne H₂ samjhaya: do H atoms paas aane par attraction (nucleus–doosra electron) aur repulsion (electron–electron, nucleus–nucleus) dono kaam karte hain. Pehle attraction bhaari, energy 74 pm par minimum — bond — aur 435.8 kJ mol⁻¹ release. Orbital overlap: do atoms ke half-filled orbitals overlap hokar opposite spin se pair hon to covalent bond banta; jitna zyada overlap, utna strong bond.Heitler and London explained how H₂ forms. When two H atoms come close, there are pulls (each nucleus pulls the other atom’s electron) and pushes (electron pushes electron, nucleus pushes nucleus). At first the pulls are stronger, so the energy falls. It reaches its lowest point at 74 pm — this is the bond — and 435.8 kJ mol⁻¹ of energy is given out. Orbital overlap: a covalent bond forms when half-filled orbitals of two atoms overlap and their electrons pair up with opposite spins. More overlap means a stronger bond. 👉 Attraction wins at first 👉 minimum at 74 pm
σ (head-on) and π (sideways) overlapσ (सीधा) और π (पार्श्व) अतिव्यापनσ (head-on) and π (sideways) overlapNCERT Fig 4.10 · 4 tappable partsNCERT चित्र 4.10 · 4 टैप करने लायक हिस्सेNCERT Fig 4.10 · 4 tappable partsOpenσ bond: end-to-end (head-on) overlap along the internuclear axis — s–s, s–p, p–p. π bond: sideways overlap of parallel p orbitals above and below the axis. σ is stronger (larger overlap); a double bond = 1σ + 1π, a triple bond = 1σ + 2π. Free rotation is possible about a σ bond but not about a π bond.σ बंध: अंतरनाभिकीय अक्ष पर सिरे-से-सिरे (सीधा) अतिव्यापन — s–s, s–p, p–p। π बंध: समांतर p कक्षकों का अक्ष के ऊपर-नीचे पार्श्व अतिव्यापन। σ अधिक प्रबल (अधिक अतिव्यापन); द्विबंध = 1σ + 1π, त्रिबंध = 1σ + 2π। σ बंध के चारों ओर मुक्त घूर्णन संभव, π के चारों ओर नहीं।σ bond: internuclear axis par end-to-end (seedha) overlap — s–s, s–p, p–p. π bond: parallel p orbitals ka axis ke upar-neeche sideways overlap. σ zyada strong (zyada overlap); double bond = 1σ + 1π, triple bond = 1σ + 2π. σ bond ke around free rotation possible, π ke around nahi.σ (sigma) bond: orbitals overlap end to end (head-on), along the line joining the two nuclei — s–s, s–p or p–p. π (pi) bond: parallel p orbitals overlap side by side, above and below that line. A σ bond is stronger, because the overlap is bigger. A double bond = 1σ + 1π. A triple bond = 1σ + 2π. Atoms can rotate freely around a σ bond, but not around a π bond. 👉 sideways overlap
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4.6HybridisationसंकरणHybridisation
To explain shapes like tetrahedral CH₄, Pauling proposed hybridisation: orbitals of nearly equal energy on one atom mix to give an equal number of identical hybrid orbitals, which then form σ bonds (or hold lone pairs). Only orbitals of the central atom hybridise; hybrids give stronger bonds than pure orbitals.चतुष्फलकीय CH₄ जैसी आकृतियाँ समझाने के लिए पॉलिंग ने संकरण प्रस्तावित किया: एक परमाणु के लगभग समान ऊर्जा वाले कक्षक मिलकर उतने ही समान संकर कक्षक बनाते हैं, जो σ बंध बनाते हैं (या एकाकी युग्म रखते हैं)। केवल केंद्रीय परमाणु के कक्षक संकरित होते; संकर कक्षक शुद्ध कक्षकों से प्रबल बंध देते।Tetrahedral CH₄ jaisi shapes samjhane ke liye Pauling ne hybridisation diya: ek atom ke lagbhag same energy wale orbitals milkar utne hi same hybrid orbitals banate hain, jo σ bonds banate (ya lone pair rakhte). Sirf central atom ke orbitals hybridise hote; hybrids pure orbitals se strong bond dete.To explain shapes like tetrahedral CH₄, Pauling gave the idea of hybridisation. Orbitals of almost the same energy on one atom mix together. They give the same number of new, identical orbitals, called hybrid orbitals. These then form σ bonds (or hold lone pairs). Only the orbitals of the central atom hybridise. Hybrid orbitals make stronger bonds than pure orbitals.
sp, sp² and sp³ hybrid orbitalssp, sp² और sp³ संकर कक्षकsp, sp² and sp³ hybrid orbitalsNCERT Fig 4.11–4.12 · 3 tappable partsNCERT चित्र 4.11–4.12 · 3 टैप करने लायक हिस्सेNCERT Fig 4.11–4.12 · 3 tappable partsOpen- sp (1s + 1p): linear, 180° — BeCl₂; each C in ethyne HC≡CH (σ + 2π).sp (1s + 1p): रेखीय, 180° — BeCl₂; एथाइन HC≡CH का हर C (σ + 2π)।sp (1s + 1p): linear, 180° — BeCl₂; ethyne HC≡CH ka har C (σ + 2π).
- sp² (1s + 2p): trigonal planar, 120° — BCl₃; each C in ethene H₂C=CH₂ (σ + π); C of methanal (see HCHO in 3D3D).sp² (1s + 2p): त्रिकोणीय समतलीय, 120° — BCl₃; एथीन H₂C=CH₂ का हर C (σ + π); मेथेनैल का C (HCHO 3D में3D)।sp² (1s + 2p): trigonal planar, 120° — BCl₃; ethene H₂C=CH₂ ka har C (σ + π); methanal ka C (HCHO 3D mein3D).
- sp³ (1s + 3p): tetrahedral, 109.5° — CH₄, C₂H₆; also N in NH₃ and O in H₂O (lone pairs in some hybrids).sp³ (1s + 3p): चतुष्फलकीय, 109.5° — CH₄, C₂H₆; NH₃ का N और H₂O का O भी (कुछ संकरों में एकाकी युग्म)।sp³ (1s + 3p): tetrahedral, 109.5° — CH₄, C₂H₆; NH₃ ka N aur H₂O ka O bhi (kuch hybrids mein lone pairs).
- sp³d (PCl₅): trigonal bipyramidal; the two axial bonds feel more repulsion from three equatorial pairs at 90°, so they are longer and weaker. sp³d² (SF₆): octahedral.sp³d (PCl₅): त्रिकोणीय द्विपिरामिडी; दो अक्षीय बंध तीन निरक्षीय युग्मों से 90° पर अधिक प्रतिकर्षण झेलते, इसलिए लंबे और दुर्बल। sp³d² (SF₆): अष्टफलकीय।sp³d (PCl₅): trigonal bipyramidal; do axial bonds teen equatorial pairs se 90° par zyada repulsion jhelte, isliye lambe aur kamzor. sp³d² (SF₆): octahedral.
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4.7–4.8Molecular orbital theoryआण्विक कक्षक सिद्धांतMolecular orbital theory
In MO theory (Hund and Mulliken) atomic orbitals of similar energy and proper symmetry combine (LCAO) into molecular orbitals that belong to the whole molecule. Two atomic orbitals give two MOs: a bonding MO (ψA + ψB, lower energy, electron density between nuclei) and an antibonding MO (ψA − ψB, higher energy, a node between nuclei). Conditions: similar energies, same symmetry about the axis, maximum overlap. Electrons fill MOs by Aufbau, Pauli and Hund rules.MO सिद्धांत (हुंड और मुलिकेन) में समान ऊर्जा और उचित सममिति वाले परमाणु कक्षक मिलकर (LCAO) पूरे अणु के आण्विक कक्षक बनाते हैं। दो परमाणु कक्षक → दो MO: आबंधी MO (ψA + ψB, कम ऊर्जा, नाभिकों के बीच इलेक्ट्रॉन घनत्व) और प्रतिआबंधी MO (ψA − ψB, अधिक ऊर्जा, नाभिकों के बीच नोड)। शर्तें: समान ऊर्जा, अक्ष के परितः समान सममिति, अधिकतम अतिव्यापन। इलेक्ट्रॉन ऑफ़बाऊ, पाउली और हुंड नियम से भरते हैं।MO theory (Hund aur Mulliken) mein same energy aur sahi symmetry wale atomic orbitals milkar (LCAO) poore molecule ke molecular orbitals banate hain. Do atomic orbitals → do MOs: bonding MO (ψA + ψB, kam energy, nuclei ke beech electron density) aur antibonding MO (ψA − ψB, zyada energy, nuclei ke beech node). Conditions: same energy, axis ke around same symmetry, maximum overlap. Electrons Aufbau, Pauli aur Hund rule se bharte hain.In MO (molecular orbital) theory, given by Hund and Mulliken, atomic orbitals of similar energy and the right symmetry combine. This is called LCAO (linear combination of atomic orbitals). They form molecular orbitals that belong to the whole molecule. Two atomic orbitals always give two MOs. The bonding MO (ψA + ψB) has lower energy, and the electrons stay between the nuclei. The antibonding MO (ψA − ψB) has higher energy and a node (empty point) between the nuclei. Conditions: similar energies, the same symmetry about the axis, and the most overlap. Electrons fill MOs using the Aufbau, Pauli and Hund rules.
Molecular orbital diagram of O₂O₂ का आण्विक कक्षक आरेखMolecular orbital diagram of O₂NCERT Fig 4.21 · 3 tappable partsNCERT चित्र 4.21 · 3 टैप करने लायक हिस्सेNCERT Fig 4.21 · 3 tappable partsOpenEnergy order up to N₂: σ1s < σ*1s < σ2s < σ*2s < (π2px = π2py) < σ2pz < (π*2px = π*2py) < σ*2pz; for O₂ and F₂, σ2pz lies below π2p. Bond order = ½(Nb − Na) (Nb, Na = electrons in bonding and antibonding MOs). Positive bond order → stable molecule; zero → does not exist (He₂, Be₂). Any unpaired electron → paramagnetic. H₂: 1; He₂: 0; Li₂: 1; C₂: 2; N₂: 3 (diamagnetic); O₂: 2 with two unpaired electrons → paramagnetic.ऊर्जा क्रम N₂ तक: σ1s < σ*1s < σ2s < σ*2s < (π2px = π2py) < σ2pz < (π*2px = π*2py) < σ*2pz; O₂ और F₂ में σ2pz, π2p से नीचे। बंध कोटि = ½(Nb − Na) (Nb, Na = आबंधी और प्रतिआबंधी MO में इलेक्ट्रॉन)। धनात्मक बंध कोटि → स्थायी अणु; शून्य → अस्तित्व नहीं (He₂, Be₂)। कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन → अनुचुंबकीय। H₂: 1; He₂: 0; Li₂: 1; C₂: 2; N₂: 3 (प्रतिचुंबकीय); O₂: 2, दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन → अनुचुंबकीय।Energy order N₂ tak: σ1s < σ*1s < σ2s < σ*2s < (π2px = π2py) < σ2pz < (π*2px = π*2py) < σ*2pz; O₂ aur F₂ mein σ2pz, π2p se neeche. Bond order = ½(Nb − Na) (Nb, Na = bonding aur antibonding MOs ke electrons). Positive bond order → stable molecule; zero → exist nahi (He₂, Be₂). Koi unpaired electron → paramagnetic. H₂: 1; He₂: 0; Li₂: 1; C₂: 2; N₂: 3 (diamagnetic); O₂: 2, do unpaired electrons → paramagnetic.Energy order of MOs up to N₂: σ1s < σ*1s < σ2s < σ*2s < (π2px = π2py) < σ2pz < (π*2px = π*2py) < σ*2pz. For O₂ and F₂, σ2pz comes below π2p. Bond order = ½(Nb − Na), where Nb = electrons in bonding MOs and Na = electrons in antibonding MOs. If bond order is positive, the molecule is stable. If it is zero, the molecule does not exist (He₂, Be₂). If any electron is unpaired, the molecule is paramagnetic (pulled by a magnet). Values: H₂: 1; He₂: 0; Li₂: 1; C₂: 2; N₂: 3 (diamagnetic); O₂: 2, with two unpaired electrons, so O₂ is paramagnetic. 👉 O₂: 2 👉 two unpaired electrons
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4.9Hydrogen bondingहाइड्रोजन बंधHydrogen bonding
Hydrogen bonding: intermolecular and intramolecularहाइड्रोजन बंध: अंतराआण्विक और अंतःआण्विकHydrogen bonding: intermolecular and intramolecularNCERT Fig 4.22 · 2 tappable partsNCERT चित्र 4.22 · 2 टैप करने लायक हिस्सेNCERT Fig 4.22 · 2 tappable partsOpenWhen H is bonded to a highly electronegative atom (F, O, N), it becomes δ+ and is attracted to a lone pair of F, O or N in another molecule (or the same molecule). This weak attraction (shown by dotted lines) is a hydrogen bond — stronger than van der Waals forces but much weaker than covalent bonds. Intermolecular: HF, water (see H-bonded water in 3D3D), alcohols — it raises boiling points (H₂O is a liquid, H₂S a gas). Intramolecular: o-nitrophenol (3D3D).जब H किसी अति विद्युत-ऋणी परमाणु (F, O, N) से जुड़ा हो, तो वह δ+ हो जाता है और दूसरे अणु (या उसी अणु) के F, O या N के एकाकी युग्म से आकर्षित होता है। यह दुर्बल आकर्षण (बिंदुदार रेखा) हाइड्रोजन बंध है — वान्डरवाल्स बलों से प्रबल पर सहसंयोजक बंधों से बहुत दुर्बल। अंतराआण्विक: HF, जल (H-बंधित जल 3D में3D), ऐल्कोहॉल — क्वथनांक बढ़ाता (H₂O द्रव, H₂S गैस)। अंतःआण्विक: o-नाइट्रोफ़ीनॉल (3D3D)।Jab H kisi bahut electronegative atom (F, O, N) se juda ho, wo δ+ ho jaata hai aur doosre molecule (ya usi molecule) ke F, O ya N ke lone pair se attract hota hai. Ye kamzor attraction (dotted line) hydrogen bond hai — van der Waals forces se strong par covalent bonds se bahut kamzor. Intermolecular: HF, paani (H-bonded paani 3D mein3D), alcohols — boiling point badhata (H₂O liquid, H₂S gas). Intramolecular: o-nitrophenol (3D3D).When H is bonded to a very electronegative atom (F, O or N), H becomes slightly positive (δ+). It is then pulled towards a lone pair of F, O or N in another molecule (or in the same molecule). This weak pull, drawn as a dotted line, is a hydrogen bond. It is stronger than van der Waals forces but much weaker than covalent bonds. Intermolecular (between molecules): HF, water (see H-bonded water in 3D3D) and alcohols. It raises boiling points — that is why H₂O is a liquid but H₂S is a gas. Intramolecular (inside one molecule): o-nitrophenol (3D). 👉 3D3D
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★ Yaad rakho — quick revision★ याद रखो — झटपट दोहराव★ Yaad rakho — quick revision
- Lewis structure: count valence e⁻ (± charge), least electronegative atom central, complete octets, then multiple bonds.लूइस संरचना: संयोजकता e⁻ गिनें (± आवेश), कम विद्युत-ऋणी केंद्र में, अष्टक पूरा, फिर बहुबंध।Lewis structure: valence e⁻ giniye (± charge), kam electronegative centre mein, octet poora, phir multiple bond.
- Formal charge = V − L − ½B.औपचारिक आवेश = V − L − ½B।Formal charge = V − L − ½B.
- Octet exceptions: BCl₃/BeH₂ (incomplete), NO/NO₂ (odd), PF₅/SF₆ (expanded).अष्टक अपवाद: BCl₃/BeH₂ (अपूर्ण), NO/NO₂ (विषम), PF₅/SF₆ (विस्तारित)।Octet exceptions: BCl₃/BeH₂ (incomplete), NO/NO₂ (odd), PF₅/SF₆ (expanded).
- Ionic bond favoured by low IE, high −ΔegH, high lattice enthalpy (NaCl 788 kJ mol⁻¹).आयनिक बंध: कम IE, अधिक −ΔegH, उच्च जालक एन्थैल्पी (NaCl 788 kJ mol⁻¹)।Ionic bond: kam IE, zyada −ΔegH, high lattice enthalpy (NaCl 788 kJ mol⁻¹).
- Higher bond order → shorter, stronger bond. Isoelectronic N₂, CO, NO⁺ all have bond order 3.अधिक बंध कोटि → छोटा, प्रबल बंध। N₂, CO, NO⁺ की बंध कोटि 3।Zyada bond order → chhota, strong bond. N₂, CO, NO⁺ ka bond order 3.
- μ = q × d (1 D = 3.336 × 10⁻³⁰ C m). μ = 0 for CO₂, BF₃, CH₄, BeH₂ (symmetric).μ = q × d (1 D = 3.336 × 10⁻³⁰ C m)। CO₂, BF₃, CH₄, BeH₂ का μ = 0 (सममित)।μ = q × d (1 D = 3.336 × 10⁻³⁰ C m). CO₂, BF₃, CH₄, BeH₂ ka μ = 0 (symmetric).
- VSEPR repulsion: lp–lp > lp–bp > bp–bp. CH₄ 109.5°, NH₃ 107°, H₂O 104.5°.VSEPR प्रतिकर्षण: lp–lp > lp–bp > bp–bp। CH₄ 109.5°, NH₃ 107°, H₂O 104.5°।VSEPR repulsion: lp–lp > lp–bp > bp–bp. CH₄ 109.5°, NH₃ 107°, H₂O 104.5°.
- Hybridisation: sp 180°, sp² 120°, sp³ 109.5°, sp³d trigonal bipyramidal, sp³d² octahedral.संकरण: sp 180°, sp² 120°, sp³ 109.5°, sp³d त्रिकोणीय द्विपिरामिडी, sp³d² अष्टफलकीय।Hybridisation: sp 180°, sp² 120°, sp³ 109.5°, sp³d trigonal bipyramidal, sp³d² octahedral.
- Double bond = 1σ + 1π; triple = 1σ + 2π. σ is stronger than π.द्विबंध = 1σ + 1π; त्रिबंध = 1σ + 2π। σ, π से प्रबल।Double bond = 1σ + 1π; triple = 1σ + 2π. σ, π se strong.
- Bond order = ½(Nb − Na). 0 → no molecule (He₂, Be₂). Unpaired e⁻ → paramagnetic (O₂).बंध कोटि = ½(Nb − Na)। 0 → अणु नहीं (He₂, Be₂)। अयुग्मित e⁻ → अनुचुंबकीय (O₂)।Bond order = ½(Nb − Na). 0 → molecule nahi (He₂, Be₂). Unpaired e⁻ → paramagnetic (O₂).
- MO order: up to N₂, π2p below σ2pz; for O₂ and F₂, σ2pz below π2p.MO क्रम: N₂ तक π2p, σ2pz से नीचे; O₂ और F₂ में σ2pz, π2p से नीचे।MO order: N₂ tak π2p, σ2pz se neeche; O₂ aur F₂ mein σ2pz, π2p se neeche.
- H-bond needs H on F, O or N. Intermolecular raises boiling point; intramolecular (o-nitrophenol) lowers it.H-बंध के लिए H का F, O या N से जुड़ा होना। अंतराआण्विक क्वथनांक बढ़ाता; अंतःआण्विक (o-नाइट्रोफ़ीनॉल) घटाता।H-bond ke liye H ka F, O ya N se juda hona. Intermolecular boiling point badhata; intramolecular (o-nitrophenol) ghatata.
⚠ Common mistakes⚠ आम गलतियाँ⚠ Common mistakes
- Lone pairs count in VSEPR geometry but the shape names only atoms: NH₃ is pyramidal (not tetrahedral), H₂O is bent.VSEPR में एकाकी युग्म गिने जाते हैं, पर आकृति केवल परमाणुओं से: NH₃ पिरामिडी (चतुष्फलकीय नहीं), H₂O बंकित।VSEPR mein lone pairs gine jaate hain, par shape sirf atoms se: NH₃ pyramidal (tetrahedral nahi), H₂O bent.
- Canonical forms are not real molecules switching back and forth; only the hybrid exists. They may differ in electrons, never in atom positions (H₃PO₃).विहित रूप आगे-पीछे बदलते वास्तविक अणु नहीं; केवल संकर का अस्तित्व। ये केवल इलेक्ट्रॉनों में भिन्न, परमाणु स्थिति में नहीं (H₃PO₃)।Canonical forms aage-peeche badalte real molecules nahi; sirf hybrid exist karta. Ye sirf electrons mein alag, atom position mein nahi (H₃PO₃).
- A polar bond does not mean a polar molecule — CO₂ and CCl₄ have polar bonds but μ = 0.ध्रुवीय बंध का अर्थ ध्रुवीय अणु नहीं — CO₂ और CCl₄ में ध्रुवीय बंध पर μ = 0।Polar bond ka matlab polar molecule nahi — CO₂ aur CCl₄ mein polar bonds par μ = 0.
- Count antibonding electrons too when finding bond order; O₂ has 2 electrons in π*, so its bond order is 2, not 3.बंध कोटि में प्रतिआबंधी इलेक्ट्रॉन भी गिनें; O₂ के π* में 2, इसलिए बंध कोटि 2।Bond order mein antibonding electrons bhi giniye; O₂ ke π* mein 2, isliye bond order 2.
- In PCl₅ axial bonds are longer (more repulsion), not shorter.PCl₅ में अक्षीय बंध लंबे (अधिक प्रतिकर्षण), छोटे नहीं।PCl₅ mein axial bonds lambe (zyada repulsion), chhote nahi.
- The + and − on orbital lobes are signs of the wave function, not charges.कक्षक लोबों पर + और − तरंग फलन के चिह्न हैं, आवेश नहीं।Orbital lobes par + aur − wave function ke sign hain, charge nahi.
✎ NCERT questions — short answers✎ NCERT प्रश्न — संक्षिप्त उत्तर✎ NCERT questions — short answers
Solved problems in the chapter (tap to see the solution)पाठ में हल किए गए प्रश्न (हल देखने के लिए टैप करें)Chapter ke solved problems (solution dekhne ke liye tap kijiye)
Problem 4.1: Lewis dot structure of CO.उदाहरण 4.1: CO की लूइस बिंदु संरचना।Problem 4.1: CO ki Lewis dot structure.
Problem 4.2: Lewis structure of the nitrite ion, NO₂⁻.उदाहरण 4.2: नाइट्राइट आयन NO₂⁻ की लूइस संरचना।Problem 4.2: NO₂⁻ ki Lewis structure.
Problem 4.3: Explain the structure of CO₃²⁻ by resonance.उदाहरण 4.3: अनुनाद से CO₃²⁻ की संरचना समझाइए।Problem 4.3: Resonance se CO₃²⁻ samjhaiye.
Problem 4.4: Explain the structure of CO₂.उदाहरण 4.4: CO₂ की संरचना समझाइए।Problem 4.4: CO₂ ki structure samjhaiye.
Exercisesअभ्यासExercises
4.1 Explain the formation of a chemical bond.4.1 रासायनिक बंध का बनना समझाइए।4.1 Chemical bond kaise banta hai?
4.2 Write Lewis dot symbols for Mg, Na, B, O, N, Br.4.2 Mg, Na, B, O, N, Br के लूइस बिंदु प्रतीक।4.2 Mg, Na, B, O, N, Br ke Lewis symbols.
4.3 Lewis symbols for S and S²⁻; Al and Al³⁺; H and H⁻.4.3 S और S²⁻; Al और Al³⁺; H और H⁻ के लूइस प्रतीक।4.3 S/S²⁻, Al/Al³⁺, H/H⁻ ke Lewis symbols.
4.4 Lewis structures of H₂S, SiCl₄, BeF₂, CO₃²⁻, HCOOH.4.4 H₂S, SiCl₄, BeF₂, CO₃²⁻, HCOOH की लूइस संरचनाएँ।4.4 H₂S, SiCl₄, BeF₂, CO₃²⁻, HCOOH ki Lewis structures.
4.5 Define the octet rule; give its significance and limitations.4.5 अष्टक नियम परिभाषित कीजिए; महत्व और सीमाएँ।4.5 Octet rule, significance aur limitations.
4.6 Favourable factors for the formation of an ionic bond.4.6 आयनिक बंध बनने के अनुकूल कारक।4.6 Ionic bond ke favourable factors.
4.7 Shapes by VSEPR: BeCl₂, BCl₃, SiCl₄, AsF₅, H₂S, PH₃.4.7 VSEPR से आकृति: BeCl₂, BCl₃, SiCl₄, AsF₅, H₂S, PH₃।4.7 VSEPR shapes: BeCl₂, BCl₃, SiCl₄, AsF₅, H₂S, PH₃.
4.8 NH₃ and H₂O are both distorted tetrahedral, yet the bond angle in water is smaller. Why?4.8 NH₃ और H₂O दोनों विकृत चतुष्फलकीय, फिर भी जल का बंध कोण कम क्यों?4.8 Paani ka bond angle NH₃ se kam kyon?
4.9 How is bond strength expressed in terms of bond order?4.9 बंध प्रबलता को बंध कोटि से कैसे व्यक्त करते हैं?4.9 Bond strength aur bond order ka sambandh?
4.10 Define bond length.4.10 बंध लंबाई परिभाषित कीजिए।4.10 Bond length kya hai?
4.11 Important aspects of resonance with reference to CO₃²⁻.4.11 CO₃²⁻ के संदर्भ में अनुनाद के मुख्य बिंदु।4.11 CO₃²⁻ ke reference mein resonance.
4.12 H₃PO₃ can be drawn as structures 1 and 2. Can they be canonical forms of a resonance hybrid?4.12 H₃PO₃ की संरचनाएँ 1 और 2 — क्या ये अनुनाद संकर के विहित रूप हैं?4.12 H₃PO₃ ke structures 1 aur 2 — canonical forms?
4.13 Resonance structures for SO₃, NO₂ and NO₃⁻.4.13 SO₃, NO₂ और NO₃⁻ की अनुनाद संरचनाएँ।4.13 SO₃, NO₂, NO₃⁻ ki resonance structures.
4.14 Show electron transfer with Lewis symbols: (a) K and S (b) Ca and O (c) Al and N.4.14 लूइस प्रतीकों से इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण: (a) K और S (b) Ca और O (c) Al और N।4.14 Electron transfer: (a) K, S (b) Ca, O (c) Al, N.
4.15 H₂O is bent but CO₂ linear, though both are triatomic. Explain using dipole moment.4.15 दोनों त्रिपरमाणुक, फिर भी H₂O बंकित और CO₂ रेखीय — द्विध्रुव आघूर्ण से समझाइए।4.15 H₂O bent, CO₂ linear — dipole moment se.
4.16 Significance/applications of dipole moment.4.16 द्विध्रुव आघूर्ण का महत्व/उपयोग।4.16 Dipole moment ke uses.
4.17 Define electronegativity. How does it differ from electron gain enthalpy?4.17 विद्युत-ऋणात्मकता परिभाषित कीजिए। यह इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी से कैसे भिन्न?4.17 Electronegativity aur electron gain enthalpy mein farq.
4.18 Explain a polar covalent bond with an example.4.18 उदाहरण सहित ध्रुवीय सहसंयोजक बंध समझाइए।4.18 Polar covalent bond example ke saath.
4.19 Increasing ionic character of bonds in LiF, K₂O, N₂, SO₂ and ClF₃.4.19 LiF, K₂O, N₂, SO₂ और ClF₃ में बंधों के आयनिक गुण का बढ़ता क्रम।4.19 Ionic character order: LiF, K₂O, N₂, SO₂, ClF₃.
4.20 The skeleton of CH₃COOH is correct but some bonds are wrong. Write the correct Lewis structure of acetic acid.4.20 CH₃COOH का ढाँचा सही पर कुछ बंध गलत। ऐसीटिक अम्ल की सही लूइस संरचना।4.20 Acetic acid ki sahi Lewis structure.
4.21 Why is CH₄ tetrahedral and not square planar?4.21 CH₄ वर्ग समतलीय क्यों नहीं, चतुष्फलकीय क्यों?4.21 CH₄ square planar kyon nahi?
4.22 Why does BeH₂ have zero dipole moment though Be–H bonds are polar?4.22 Be–H बंध ध्रुवीय होते हुए भी BeH₂ का द्विध्रुव आघूर्ण शून्य क्यों?4.22 BeH₂ ka dipole moment zero kyon?
4.23 Which has a higher dipole moment, NH₃ or NF₃, and why?4.23 NH₃ या NF₃ — किसका द्विध्रुव आघूर्ण अधिक, क्यों?4.23 NH₃ ya NF₃ — zyada dipole moment kiska?
4.24 What is hybridisation? Describe the shapes of sp, sp², sp³ hybrids.4.24 संकरण क्या है? sp, sp², sp³ की आकृतियाँ।4.24 Hybridisation aur sp, sp², sp³ shapes.
4.25 Change in hybridisation of Al in AlCl₃ + Cl⁻ → AlCl₄⁻?4.25 AlCl₃ + Cl⁻ → AlCl₄⁻ में Al का संकरण परिवर्तन?4.25 AlCl₃ → AlCl₄⁻ mein Al ka hybridisation?
4.26 Is there any change in hybridisation of B and N in BF₃ + NH₃ → F₃B·NH₃?4.26 BF₃ + NH₃ → F₃B·NH₃ में B और N का संकरण बदलता है?4.26 BF₃ + NH₃ mein B aur N ka hybridisation?
4.27 Diagrams for a double bond in C₂H₄ and a triple bond in C₂H₂.4.27 C₂H₄ में द्विबंध और C₂H₂ में त्रिबंध के आरेख।4.27 C₂H₄ double aur C₂H₂ triple bond.
4.28 Number of σ and π bonds in (a) C₂H₂ (b) C₂H₄.4.28 (a) C₂H₂ (b) C₂H₄ में σ और π बंध।4.28 σ aur π bonds: (a) C₂H₂ (b) C₂H₄.
4.29 Taking z as the internuclear axis, which will not form a σ bond: (a) 1s and 1s (b) 1s and 2px (c) 2py and 2py (d) 1s and 2s?4.29 z को अंतरनाभिकीय अक्ष मानकर कौन σ बंध नहीं बनाएगा: (a) 1s–1s (b) 1s–2px (c) 2py–2py (d) 1s–2s?4.29 z axis par kaun σ bond nahi banayega?
4.30 Hybrid orbitals used by carbon in (a) CH₃–CH₃ (b) CH₃–CH=CH₂ (c) CH₃–CH₂–OH (d) CH₃–CHO (e) CH₃COOH.4.30 कार्बन के संकर कक्षक: (a) CH₃–CH₃ (b) CH₃–CH=CH₂ (c) CH₃–CH₂–OH (d) CH₃–CHO (e) CH₃COOH4.30 Carbon ke hybrid orbitals (a)–(e).
4.31 What are bond pairs and lone pairs? One example of each.4.31 बंध युग्म और एकाकी युग्म क्या हैं? उदाहरण।4.31 Bond pair aur lone pair, example.
4.32 Distinguish between σ and π bonds.4.32 σ और π बंध में अंतर।4.32 σ aur π bond mein farq.
4.33 Explain the formation of H₂ on the basis of valence bond theory.4.33 संयोजकता बंध सिद्धांत से H₂ का बनना।4.33 VBT se H₂ ka banna.
4.34 Conditions for linear combination of atomic orbitals to form MOs.4.34 LCAO से MO बनने की शर्तें।4.34 LCAO ki conditions.
4.35 Use MO theory to explain why Be₂ does not exist.4.35 MO सिद्धांत से समझाइए Be₂ क्यों नहीं बनता।4.35 Be₂ exist kyon nahi karta?
4.36 Compare stability and magnetic properties of O₂, O₂⁺, O₂⁻ (superoxide), O₂²⁻ (peroxide).4.36 O₂, O₂⁺, O₂⁻, O₂²⁻ का स्थायित्व और चुंबकीय गुण।4.36 O₂, O₂⁺, O₂⁻, O₂²⁻ stability aur magnetism.
4.37 Significance of the plus and minus signs in representing orbitals.4.37 कक्षकों में + और − चिह्नों का महत्व।4.37 Orbitals mein + aur − ka matlab.
4.38 Hybridisation in PCl₅. Why are axial bonds longer than equatorial bonds?4.38 PCl₅ में संकरण। अक्षीय बंध निरक्षीय से लंबे क्यों?4.38 PCl₅ hybridisation; axial bonds lambe kyon?
4.39 Define a hydrogen bond. Is it weaker or stronger than van der Waals forces?4.39 हाइड्रोजन बंध परिभाषित कीजिए। वान्डरवाल्स बलों से दुर्बल या प्रबल?4.39 Hydrogen bond kya hai; van der Waals se strong ya weak?
4.40 What is bond order? Calculate it for N₂, O₂, O₂⁺ and O₂⁻.4.40 बंध कोटि क्या है? N₂, O₂, O₂⁺, O₂⁻ की बंध कोटि।4.40 Bond order aur N₂, O₂, O₂⁺, O₂⁻.
🎯 Quiz — 14 questions🎯 क्विज़ — 14 प्रश्न🎯 Quiz — 14 questions
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1. Which molecule has an incomplete octet on the central atom?किस अणु के केंद्रीय परमाणु का अष्टक अपूर्ण है?Kis molecule mein central atom ka octet incomplete hai?
2. Formal charge on the central O atom of O₃ is …O₃ के केंद्रीय O पर औपचारिक आवेश …O₃ ke central O par formal charge …
3. Which molecule has zero dipole moment?किस अणु का द्विध्रुव आघूर्ण शून्य है?Kis molecule ka dipole moment zero hai?
4. Shape of NH₃ according to VSEPR is …VSEPR के अनुसार NH₃ की आकृति …VSEPR se NH₃ ki shape …
5. The bond angle in H₂O is …H₂O में बंध कोण …H₂O ka bond angle …
6. Which is square planar?कौन वर्ग समतलीय है?Square planar kaun hai?
7. Hybridisation of carbon in ethyne (C₂H₂) is …एथाइन (C₂H₂) में कार्बन का संकरण …Ethyne (C₂H₂) mein carbon ka hybridisation …
8. Number of σ and π bonds in ethene (C₂H₄) is …एथीन (C₂H₄) में σ और π बंध …Ethene mein σ aur π bonds …
9. Which overlap gives a π bond?कौन-सा अतिव्यापन π बंध देता है?Kaunsa overlap π bond deta hai?
10. Bond order of O₂⁻ (superoxide) is …O₂⁻ (सुपरऑक्साइड) की बंध कोटि …O₂⁻ ka bond order …
11. Which species is diamagnetic?कौन-सी स्पीशीज़ प्रतिचुंबकीय है?Kaunsi species diamagnetic hai?
12. Be₂ does not exist because its bond order is …Be₂ नहीं बनता क्योंकि इसकी बंध कोटि …Be₂ exist nahi karta kyunki bond order …
13. NH₃ has a higher dipole moment than NF₃ because …NH₃ का द्विध्रुव आघूर्ण NF₃ से अधिक क्योंकि …NH₃ ka dipole moment NF₃ se zyada kyunki …
14. Water is a liquid but H₂S a gas at room temperature mainly because of …कमरे के ताप पर जल द्रव पर H₂S गैस, मुख्यतः किस कारण?Paani liquid par H₂S gas kyon?
Found a mistake?कोई गलती दिखी?Koi galti dikhi? Report a mistakeगलती बताइएGalti bataiye — we fix confirmed errors quickly.— पक्की गलतियाँ हम जल्दी ठीक करते हैं।— confirm galtiyan hum jaldi theek karte hain.
These are Simple Learning Hub's own study notes written to follow the NCERT Class 11 Chemistry textbook (2026-27 reprint, rationalised) section by section; read them with the official NCERT chapter. Diagrams are original SLH drawings based on the NCERT figures they name.ये Simple Learning Hub के अपने स्टडी नोट्स हैं, जो NCERT कक्षा 11 रसायन विज्ञान की किताब (2026-27) के हर अनुभाग के साथ लिखे गए हैं; इन्हें NCERT के आधिकारिक अध्याय के साथ पढ़िए। डायग्राम SLH के अपने बनाए चित्र हैं।Ye Simple Learning Hub ke apne study notes hain, jo NCERT Class 11 Chemistry ki kitaab (2026-27) ke har section ke saath likhe gaye hain; inhe NCERT ke official chapter ke saath padhiye. Diagrams SLH ki apni drawings hain.