निम्नलिखित में से कौन सा विकल्प सही बंधन क्रम का प्रतिनिधित्व करता है?

संकल्पना:

आणविक कक्षक सिद्धांत (MOT)-

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

व्याख्या:

आणविक कक्षक सिद्धांत के अनुसार, O2 अणु में 16 इलेक्ट्रॉन हैं और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है - σ1s2, σ*1s2, σ2s2, σ*2s2, σ2pz2,  2px2π=2py2π, 2px1π*=2py1π*.

O₂ के लिए आणविक कक्षक आरेख है-

इसीप्रकार

→ \(\mathrm{O}_{2}^{+}\) में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या 15 है और विन्यास σ1s2, σ*1s2, σ2s2, σ*2s2, σ2pz2, 2px2π=2py2π, 2px1π*=2py0π* है।

→ \(\mathrm{O}_{2}^{-}\) में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या 17 है और विन्यास σ1s2, σ*1s2, σ2s2, σ*2s2, σ2pz2, 2px2π=2py2π, 2px2π*=2py1π* है।

बंधन न क्रम की गणना करने का सूत्र है:

बंधन क्रम =  \(\frac{Number\hspace{0.1cm} of \hspace{0.1cm} bonding \hspace{0.1cm} electrons - number \hspace{0.1cm} of \hspace{0.1cm} antibonding \hspace{0.1cm} electrons }{2}\)

इसलिए बंधन क्रम में-

स्थिति 1: O2

बंधन क्रम =  \(\frac{10-6}{2}\) = 2

स्थिति 2: ​\(\mathrm{O}_{2}^{+}\)

बंधन क्रम = \(\frac{10-5}{2} \) = 2.5

स्थिति 3: ​\(\mathrm{O}_{2}^{-}\)

बंधन क्रम = \(\frac{10-7}{2}\) = 1.5

​निष्कर्ष:

दी गई स्पीशीज़ के लिए बंधन  क्रम होगा- 

•  \(\mathrm{O}_{2}^{+}\) = 2.5
• O2   = 2
• \(\mathrm{O}_{2}^{-}\) = 1.5

∴ सही बंधन  क्रम है - \(\rm O^-_2 \ < \ O_2 \ < \ O^+_2 \)

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 2 है।