निम्नलिखित यौगिकों के लिए IR स्पेक्ट्रम में C=O खिंचाव आवृत्ति का सही क्रम _____ है।

अवधारणा: -

अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी

• इसे अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी के रूप में भी जाना जाता है।
• यह अणु की अवरक्त प्रकाश के साथ अन्योन्यक्रिया के विश्लेषण को संदर्भित करता है।
• अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी का प्रमुख उपयोग कार्यात्मक समूहों का निर्धारण करना है, जो कार्बनिक और अकार्बनिक दोनों रसायन विज्ञान से संबंधित हैं।
• IR स्पेक्ट्रोस्कोपी सिद्धांत इस अवधारणा का उपयोग करता है कि अणु प्रकाश की विशिष्ट आवृत्तियों को अवशोषित करते हैं जो अणुओं की संगत संरचना की विशेषता होती हैं। ऊर्जाएँ आणविक सतहों के आकार, संबंधित कंपन युग्मन और परमाणुओं के संगत द्रव्यमान पर निर्भर करती हैं।
• सरल एल्डिहाइड और कीटोन्स के लिए, कार्बोनिल समूह के स्ट्रेचिंग कंपन में एक प्रबल अवरक्त अवशोषण 1710 और 1740 cm-1 के बीच होता है।

हमें हुक के नियम से पता है

\(\nu = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{m_1m_2/(m_1 + m_2)}} = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{μ}}\\ \\ and, \bar{\nu} = c/v\\ \\ \therefore \bar{\nu} = \frac{1}{2\pi c}\sqrt{\frac{k}{m_1m_2/(m_1 + m_2)}} = \frac{1}{2\pi c}\sqrt{\frac{k}{μ}}\\ \)

जहाँ m₁ और m₂ परमाणु के द्रव्यमान हैं, μ न्यूनीकृत द्रव्यमान है, और k बल स्थिरांक अर्थात बंध शक्ति का माप है।

इस प्रकार, हम कह सकते हैं: -

बंध की कंपन आवृत्ति बंध शक्ति के समानुपाती और न्यूनीकृत द्रव्यमान के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

इसलिए, कोई भी कारक जो C=O स्ट्रेचिंग आवृत्ति में वृद्धि के साथ आबंध सामर्थ्य को बढ़ाएगा।

• इसलिए, कार्बोनिल समूह के आसपास मौजूद कोई भी ऋणात्मक समूह इसकी C=O स्ट्रेचिंग आवृत्ति को बढ़ा देगा।

व्याख्या: -

क्षेत्र प्रभाव: -

• यह पाया गया है कि दो समूह अक्सर अंतरिक्ष के माध्यम से अन्योन्यक्रिया द्वारा एक-दूसरे की कंपन आवृत्तियों को प्रभावित करते हैं।
• ये अन्योन्यक्रियाएँ प्रकृति में स्थिरवैद्युत के साथ-साथ हो सकती हैं।
• क्षेत्र प्रभाव का सबसे आम उदाहरण कार्बोनिल और हैलोजन समूहों के बीच अन्योन्यक्रिया है।
• α-क्लोरोकीटोन में, C=O स्ट्रेचिंग आवृत्ति अधिक होती है जब क्लोरो समूह अक्षीय रूप से तुलना में विषुवतीय होता है।
• इसके पीछे का कारण क्लोरीन के एकाकी युग्म इलेक्ट्रॉनों और कार्बोनिल समूह के ऑक्सीजन के बीच इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण अन्योन्यक्रिया है, जो ऑक्सीजन के संकरण को बदल देता है और इसलिए C=O स्ट्रेचिंग आवृत्ति को बढ़ा देता है।

निष्कर्ष:

इस प्रकार, -Cl की विद्युतऋणात्मकता और क्षेत्र प्रभाव को ध्यान में रखते हुए आवृत्ति का क्रम होगा

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इसलिए, सही विकल्प C है।