Section A: Multiple Choice Questions (20 MCQs)
1
Which of the following is the weakest bond?
निम्नलिखित में से कौन सा सबसे कमजोर बंध है?
A Ionic (आयनिक)
B Covalent (सहसंयोजक)
C Metallic (धात्विक)
D van der Waals force (वान डेर वाल्स बल)
Answer: D) van der Waals force
Explanation:
Van der Waals forces are weak intermolecular forces compared to ionic, covalent, and metallic bonds.
स्पष्टीकरण: वैन डेर वाल्स बल आयनिक, सहसंयोजक, और धात्विक बंधों की तुलना में सबसे कमजोर होते हैं।
2
The bond angle in a molecule with sp² hybridized central atom is:
sp² संकरणित केंद्र परमाणु वाले अणु में बंध कोण है:
A 109.5°
B 180°
C 120°
D 90°
Answer: C) 120°
Explanation:
sp² hybridization leads to trigonal planar geometry with bond angles about 120°.
स्पष्टीकरण: sp² संकरण वाले अणु त्रिकोणीय समतल ज्यामिति में होते हैं, जिनका बंध कोण लगभग 120° होता है।
3
The bond order of O₂ molecule is:
O₂ अणु का बंध क्रम है:
Answer: B) 2
Explanation:
According to molecular orbital theory, O₂ has a bond order of 2, indicating a double bond.
स्पष्टीकरण: आणविक कक्ष सिद्धांत के अनुसार, O₂ का बंध क्रम 2 है, यानी डबल बंध।
4
Which molecule has a non-zero dipole moment?
किस अणु का द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं है?
A CO₂
B BF₃
C NF₃
D BeCl₂
Answer: C) NF₃
Explanation:
NF₃ has polar bonds and an asymmetrical shape resulting in a non-zero dipole moment. CO₂ and BF₃ are symmetrical with zero dipole moment.
स्पष्टीकरण: NF₃ में ध्रुवीय बंध होते हैं और असममित आकृति होती है, जिससे इसका द्विध्रुव आघूर्ण शून्य नहीं होता है। CO₂ और BF₃ सममित होते हैं, इसलिए उनका द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होता है।
5
Which molecule is linear in shape?
कौन सा अणु रैखिक (लिनियर) है?
Answer: B) CO₂
Explanation:
CO₂ has a linear shape with 180° bond angle.
स्पष्टीकरण: CO₂ का आकार रैखिक होता है, और बंध कोण 180° होता है।
6
Which of the following species has fractional bond order?
निम्नलिखित में से किसमें आंशिक (फ्रैक्शनल) बंध क्रम है?
Answer: A) O₂⁺
Explanation:
O₂⁺ has a bond order of 2.5 due to removal of an electron from antibonding orbitals, giving fractional bond order.
स्पष्टीकरण: O₂⁺ में विरोधी बंध कक्ष से इलेक्ट्रॉन निकालने के कारण बंध क्रम आंशिक (2.5) होता है।
7
Which of the following does not have resonance structures?
निम्नलिखित में से किसमें अनुनाद संरचना नहीं है?
A CO₃²⁻
B NO₃⁻
C SO₄²⁻
D SO₂
Answer: C) SO₄²⁻
Explanation:
Sulfate ion SO₄²⁻ generally does not show resonance; others like carbonate and nitrate do.
स्पष्टीकरण: सल्फेट आयन SO₄²⁻ में सामान्यतः अनुनाद संरचना नहीं बनती; कार्बोनेट और नाइट्रेट में अनुनाद होता है।
8
The bond energy of H–F is highest due to:
H–F की बंध ऊर्जा सबसे अधिक है क्योंकि:
A Small size of F (F का छोटा आकार)
B High electronegativity of F (F की उच्च विद्युत ऋणात्मकता)
C High bond order (उच्च बंध क्रम)
D Intermolecular forces (अणुओं के बीच बल)
Answer: B) High electronegativity of F
Explanation:
Fluorine's high electronegativity results in strong H–F bond.
स्पष्टीकरण: फ्लोरीन की उच्च विद्युत ऋणात्मकता के कारण H–F बंध ऊर्जा अधिक होती है।
9
In which of the following, all bonds are not identical?
इनमें से किस अणु में सभी बंध एक जैसे नहीं होते?
A SO₄²⁻
B CO₃²⁻
C H₂O
D PO₄³⁻
Answer: C) H₂O
Explanation:
In water, the two O–H bonds are identical, but the presence of lone pairs affects the molecular geometry, making bonds not identical in environment. The other ions have symmetrical bonds due to resonance or structural symmetry.
स्पष्टीकरण: पानी में O–H बंध समान होते हैं लेकिन अकेले युग्म के कारण अणु का भूगोलिक स्थिति अलग होती है। अन्य आयनों में बंध समान होते हैं।
10
Which property is not explained by Valence Bond Theory (VBT)?
VBT किस गुण को नहीं समझा सकता?
A Bond formation
B Molecular magnetism
C Shape of molecules
D Both B and C
Answer: D) Both B and C
Explanation:
VBT does not adequately explain molecular magnetism and molecular shapes.
स्पष्टीकरण: VBT अणुओं के चुंबकत्व और आकृति को स्पष्ट नहीं कर पाता।
11
Which is an example of hydrogen bonding?
इनमें से किसमें हाइड्रोजन बंधन उपस्थित है?
Answer: B) NH₃
Explanation:
NH₃ exhibits hydrogen bonding due to N–H bond polarity.
स्पष्टीकरण: NH₃ में N–H बंध के कारण हाइड्रोजन बंधन होता है।
12
Which pair has the same bond order?
किस युग्म में बंध क्रम समान है?
A O₂ and NO
B N₂ and CO
C F₂ and O₂
D N₂ and O₂
Answer: B) N₂ and CO
Explanation:
Both N₂ and CO have bond order 3 (triple bond nature).
स्पष्टीकरण: N₂ और CO दोनों का बंध क्रम 3 होता है।
13
Which one shows metallic bonding?
इनमें से किसमें धात्विक बंधन है?
A Diamond (हीरा)
B Graphite (ग्रेफाइट)
C Sodium (सोडियम)
D CO₂
Answer: C) Sodium (सोडियम)
Explanation:
Sodium is a metal with metallic bonding; diamond and graphite show covalent bonding.
स्पष्टीकरण: सोडियम में धात्विक बंधन होता है, हीरा और ग्रेफाइट में सहसंयोजक बंधन होते हैं।
14
The number of sigma (σ) and pi (π) bonds in C₂H₄ is:
C₂H₄ में कितने सिग्मा और पाई बंध हैं?
A 5 σ and 1 π
B 4 σ and 2 π
C 6 σ and 0 π
D 3 σ and 2 π
Answer: A) 5 σ and 1 π
Explanation:
C₂H₄ (ethylene) has 5 sigma bonds and 1 pi bond (the double bond between carbons).
स्पष्टीकरण: C₂H₄ में 5 σ और 1 π बंध होते हैं।
15
A molecule with T-shaped geometry:
टी-आकार की ज्यामिति किस अणु की होगी?
Answer: A) ICl₃
Explanation:
ICl₃ has T-shaped geometry due to 3 bonded atoms and 2 lone pairs on iodine.
स्पष्टीकरण: ICl₃ में T-आकार की ज्यामिति होती है क्योंकि इसमें 3 बंध और 2 अकेले युग्म होते हैं।
16
The type of bonding present in NH₄Cl solid is:
NH₄Cl ठोस में किस प्रकार का बंधन है?
A Ionic + Covalent
B Ionic only
C Covalent only
D Hydrogen only
Answer: A) Ionic + Covalent
Explanation:
Ionic bonding between NH₄⁺ and Cl⁻, covalent bonding within NH₄⁺.
स्पष्टीकरण: NH₄Cl में NH₄⁺ और Cl⁻ के बीच आयनिक बंधन होता है, और NH₄⁺ में सहसंयोजक बंध होते हैं।
17
Which does not obey the octet rule?
कौन ऑक्टेट नियम का पालन नहीं करता?
Answer: B) PCl₅
Explanation:
Phosphorus in PCl₅ expands its octet having 10 electrons around it.
स्पष्टीकरण: PCl₅ में फॉस्फोरस ऑक्टेट नियम का उल्लंघन करता है।
18
Hybridization of Be in BeCl₂ is:
BeCl₂ में Be का संकरण क्या होगा?
Answer: C) sp
Explanation:
BeCl₂ is linear with sp hybridization.
स्पष्टीकरण: BeCl₂ रैखिक है और इसमें sp संकरण होता है।
19
Coordinate covalent bond is present in:
सम्विद बंध (Coordinate covalent bond) किसमें है?
A HCl
B NH₄⁺
C CH₄
D BCl₃
Answer: B) NH₄⁺
Explanation:
Nitrogen donates both electrons to bond with the H⁺ ion in ammonium ion (NH₄⁺).
स्पष्टीकरण: अमोनियम आयन में नाइट्रोजन दोनों इलेक्ट्रॉनों के साथ हाइड्रोजन से जुड़ा होता है।
20
Isoelectronic species are those which have:
समवैलेंट प्रजातियाँ वे हैं जिनमें होता है:
A Same number of neutrons (न्यूट्रॉनों की संख्या समान)
B Same number of electrons (इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान)
C Same atomic number (परमाणु संख्या समान)
D Same chemical reactivity (रासायनिक प्रतिक्रिया समान)
Answer: B) Same number of electrons
Explanation:
Isoelectronic species have the same number of electrons regardless of other properties.
स्पष्टीकरण: समवैलेंट प्रजातियों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है।
Section B: Numericals (10 Problems)
21
Calculate the formal charge on each atom in NO₃⁻.
NO₃⁻ में प्रत्येक परमाणु पर औपचारिक आवेश ज्ञात कीजिए।
Answer & Explanation:
Formal charge = [Valence electrons] - [Non-bonding electrons] - [½ Bonding electrons]
For nitrogen: 5 - 0 - ½(8) = +1
For oxygen (double bonded): 6 - 4 - ½(4) = 0
For oxygen (single bonded): 6 - 6 - ½(2) = -1
Thus, formal charges: N = +1, O (double bonded) = 0, O (single bonded) = -1 (each)
व्याख्या: नाइट्रोजन पर +1, डबल बंधित ऑक्सीजन पर 0, और दो सिंगल बंधित ऑक्सीजन पर -1 आवेश होता है।
22
If bond energy of H–H is 436 kJ/mol and Cl–Cl is 243 kJ/mol, calculate the enthalpy change for the reaction: H₂ + Cl₂ → 2 HCl (Given: H–Cl bond energy = 431 kJ/mol)
यदि H–H बंध ऊर्जा 436 kJ/mol और Cl–Cl बंध ऊर्जा 243 kJ/mol है, तो अभिक्रिया के लिए एंथैल्पी परिवर्तन ज्ञात करें: H₂ + Cl₂ → 2 HCl (दिया गया: H–Cl बंध ऊर्जा = 431 kJ/mol)
Answer:
ΔH = Σ (Bond energies of bonds broken) - Σ (Bond energies of bonds formed)
ΔH = (436 + 243) - 2 × 431 = 679 - 862 = -183 kJ/mol (exothermic)
Explanation:
ΔH = Sum of bond energies broken - Sum of bond energies formed
स्पष्टीकरण: बंध टूटने में ऊर्जा और बनते में ऊर्जा का अंतर।
23
Calculate the number of lone pairs on the central atom in ClF₃.
ClF₃ अणु में केंद्रीय परमाणु पर अकेले इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या ज्ञात कीजिए।
Answer:
2 lone pairs
Explanation:
Cl has 7 valence electrons. In ClF₃, it forms 3 bonds (using 3 electrons). Remaining electrons: 7 - 3 = 4 → 2 lone pairs.
स्पष्टीकरण: Cl में 7 वैलेन्स इलेक्ट्रॉन; 3 बंधों पर 3 इलेक्ट्रॉन; बचा 4 इलेक्ट्रॉन → 2 lone pairs।
24
What is the lattice energy of NaCl if the energy required to dissociate NaCl(s) into Na⁺(g) and Cl⁻(g) is 788 kJ/mol?
NaCl का लैटिस ऊर्जा ज्ञात कीजिए अगर NaCl(s) को Na⁺(g) और Cl⁻(g) में बदलने हेतु 788 kJ/mol ऊर्जा चाहिए।
Answer:
788 kJ/mol
Explanation:
Lattice energy is defined as the energy required to separate one mole of a solid ionic compound into gaseous ions.
स्पष्टीकरण: लैटिस ऊर्जा को सीधे दिया गया है।
25
Calculate the bond order of O₂²⁻.
O₂²⁻ का बंध क्रम ज्ञात कीजिए।
Answer:
Bond order = 1
Explanation:
O₂²⁻ has 18 electrons. Molecular orbital configuration: σ1s² σ*1s² σ2s² σ*2s² σ2p_z² π2p_x² π2p_y² π*2p_x² π*2p_y²
Bond order = ½ [Bonding electrons - Antibonding electrons] = ½ [10 - 8] = 1
स्पष्टीकरण: अतिरिक्त 2 इलेक्ट्रॉन विरोधी कक्षों में; बंध क्रम कम हो जाता है।
26
Given electronegativities: Na = 0.9, Cl = 3.0, predict bond type in NaCl.
Na = 0.9, Cl = 3.0 (विद्युत ऋणात्मकता), NaCl में बंध का प्रकार बताइए।
Answer:
Ionic bond
Explanation:
Electronegativity difference = 3.0 - 0.9 = 2.1 (> 1.7) indicates ionic bond.
स्पष्टीकरण: उच्च विद्युत ऋणात्मकता अंतरों से आयनिक बंध होता है।
27
In F₂ and O₂, which has higher bond energy and why?
F₂ और O₂ में किसकी बंध ऊर्जा अधिक है और क्यों?
Answer:
O₂ has higher bond energy (498 kJ/mol vs F₂ 159 kJ/mol)
Explanation:
O₂ has a double bond (bond order 2) while F₂ has a single bond (bond order 1). Higher bond order means stronger bond.
स्पष्टीकरण: O₂ में डबल बंध होने के कारण ऊर्जा अधिक होती है।
28
Calculate hybridization and shape of SF₆.
SF₆ का संकरण एवं आकृति ज्ञात कीजिए।
Answer:
sp³d² hybridization, octahedral shape
Explanation:
S has 6 bond pairs and no lone pairs. Steric number = 6 → sp³d² hybridization → octahedral geometry.
स्पष्टीकरण: 6 बंधक युग्म, ऑक्टाहेड्रल ज्यामिति।
29
Calculate the percentage ionic character of HCl if its dipole moment is 1.03 D and bond length is 1.27 Å.
HCl के प्रतिशत आयनिक चरित्र की गणना कीजिए यदि इसका द्विध्रुव आघूर्ण 1.03 D और बंध लंबाई 1.27 Å है।
Answer:
Approximately 17%
Explanation:
μ_ionic = e × d = (4.8 × 10⁻¹⁰ esu) × (1.27 × 10⁻⁸ cm) = 6.10 × 10⁻¹⁸ esu cm = 6.10 D
% ionic character = (μ_observed / μ_ionic) × 100 = (1.03 / 6.10) × 100 ≈ 17%
स्पष्टीकरण: प्रतिशत आयनिक चरित्र = (प्रेक्षित द्विध्रुव आघूर्ण / पूर्ण आयनिक द्विध्रुव आघूर्ण) × 100
30
Difference of ionic and covalent character between MgCl₂ and NaCl (Fajan's rule).
Fajan के नियम से MgCl₂ और NaCl में आयनिक एवं सहसंयोजक चरित्र का अंतर लिखिए।
Answer:
MgCl₂ has more covalent character than NaCl
Explanation:
According to Fajan's rule: Smaller cation size and higher charge increase covalent character. Mg²⁺ is smaller and has higher charge than Na⁺, so MgCl₂ has more covalent character.
स्पष्टीकरण: Mg²⁺ उच्च आवेश और छोटा आकार सहयोगकर्ता चरित्र बढ़ाता है।
Section C: Subjective Questions (10 Questions)
31
Explain VSEPR Theory and its importance with examples.
VSEPR सिद्धांत तथा उसके महत्व को उदाहरणों सहित समझाइए।
Answer:
VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) theory states that electron pairs around a central atom arrange themselves to be as far apart as possible to minimize repulsion. This arrangement determines the molecular geometry.
Importance: Predicts molecular shapes and bond angles with high accuracy.
Examples:
- CH₄ (methane): Tetrahedral, 109.5° bond angles
- NH₃ (ammonia): Trigonal pyramidal, 107° bond angles
- H₂O (water): Bent, 104.5° bond angles
उत्तर:
VSEPR सिद्धांत के अनुसार, केंद्रीय परमाणु के चारों तरफ मौजूद इलेक्ट्रॉन युग्म (बंधित और अबंधित) एक-दूसरे से अधिकतम दूरी बनाए रखते हैं जिससे प्रतिकर्षण कम होता है।
महत्व: अणुओं की आकृति और बंध कोणों की सटीक भविष्यवाणी करता है।
उदाहरण:
- CH₄: चतुष्फलकीय, 109.5° बंध कोण
- NH₃: त्रिकोणीय पिरामिडीय, 107° बंध कोण
- H₂O: मुड़ी हुई, 104.5° बंध कोण
32
What is resonance? Explain using carbonate ion CO₃²⁻.
अनुनाद (रेज़ोनेंस) क्या है? कार्बोनेट आयन CO₃²⁻ का उदाहरण देकर समझाइए।
Answer:
Resonance is a phenomenon where a molecule or ion cannot be represented by a single Lewis structure but rather by multiple structures (resonance structures) that differ only in the position of electrons.
Example (CO₃²⁻): The carbonate ion has three equivalent resonance structures where the double bond rotates among the three oxygen atoms. This results in bond lengths that are intermediate between single and double bonds.
उत्तर:
अनुनाद एक घटना है जिसमें एक अणु या आयन को एकल लुईस संरचना द्वारा नहीं बल्कि इलेक्ट्रॉनों की स्थिति में भिन्न कई संरचनाओं द्वारा दर्शाया जाता है।
उदाहरण (CO₃²⁻): कार्बोनेट आयन की तीन समतुल्य अनुनाद संरचनाएँ होती हैं जहाँ द्विबंध तीनों ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच घूमता रहता है। इसका परिणाम यह होता है कि सभी C-O बंधों की लंबाई एकल और द्विबंध के बीच की होती है।
33
Discuss difference between sigma and pi bonds.
सिग्मा और पाई बंधों में अंतर स्पष्ट कीजिए।
Answer:
| Sigma Bond (σ) |
Pi Bond (π) |
| Formed by head-on overlap of orbitals |
Formed by sidewise overlap of orbitals |
| Stronger than pi bond |
Weaker than sigma bond |
| Electron density is symmetrical along bond axis |
Electron density above and below bond axis |
| Free rotation possible |
Restricted rotation |
| Can exist independently |
Always present with sigma bond |
उत्तर: सिग्मा बंध सिर से लगते हैं, π बंध साइड से।
34
Explain hybridization and types with examples.
संकरण (हाइब्रिडाइजेशन) की संकल्पना एवं प्रकारों को उदाहरण सहित स्पष्ट करें।
Answer:
Hybridization is the concept of mixing atomic orbitals to form new hybrid orbitals suitable for pairing electrons to form chemical bonds.
Types:
- sp: Linear geometry (e.g., BeCl₂)
- sp²: Trigonal planar (e.g., BF₃)
- sp³: Tetrahedral (e.g., CH₄)
- sp³d: Trigonal bipyramidal (e.g., PCl₅)
- sp³d²: Octahedral (e.g., SF₆)
उत्तर: परमाणु कक्षों का मिश्रण संकरण कहलाता है।
35
Describe hydrogen bonding and effect on water's properties.
हाइड्रोजन बंधन एवं जल के भौतिक गुणों पर प्रभाव को बताइए।
Answer:
Hydrogen bonding is a special dipole-dipole attraction between molecules containing hydrogen bonded to a highly electronegative atom (F, O, N).
Effects on water:
- High boiling point (100°C instead of predicted -80°C)
- High specific heat capacity
- High surface tension
- Lower density of ice compared to liquid water
- High viscosity
उत्तर: जल में हाइड्रोजन बंधन इसे सामान्य से अधिक ऊँचा क्वथनांक देता है।
36
Discuss factors affecting bond strength.
बंध की मजबूती को प्रभावित करने वाले कारकों की चर्चा करें।
Answer:
Factors affecting bond strength:
- Bond order: Higher bond order means stronger bond
- Bond length: Shorter bonds are stronger
- Electronegativity difference: Higher difference increases ionic bond strength
- Atomic size: Smaller atoms form stronger bonds
- Hybridization: Bonds with more s-character are stronger
- Resonance: Stabilizes molecules and increases bond strength
उत्तर: बंध क्रम, लंबाई, तत्वों के गुण प्रभाव डालते हैं।
37
Explain difference between ionic and covalent compounds.
आयनिक और सहसंयोजक यौगिकों में क्या अंतर है?
Answer:
| Ionic Compounds |
Covalent Compounds |
| Formed by transfer of electrons |
Formed by sharing of electrons |
| High melting and boiling points |
Low melting and boiling points |
| Conduct electricity in molten state or solution |
Generally poor conductors |
| Solids at room temperature |
Can be solids, liquids or gases |
| Soluble in water |
Often soluble in organic solvents |
उत्तर: आयनिक में इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण, सहसंयोजक में साझा।
38
What is coordinate covalent bond? Give two examples.
सम्विद बंध क्या है? दो उदाहरण दीजिए।
Answer:
A coordinate covalent bond (dative bond) is formed when both electrons in the bond are donated by one atom.
Examples:
- NH₄⁺: Nitrogen donates both electrons to form bond with H⁺
- H₃O⁺: Oxygen donates both electrons to form bond with H⁺
- Al₂Cl₆: Chlorine atoms donate electrons to aluminum
उत्तर: एक पक्षीय इलेक्ट्रॉन जोड़ी बंध।
39
Explain deviation from ideal bond angle in NH₃ and H₂O.
NH₃ और H₂O के आदर्श बंध कोण से विचलन समझाइए।
Answer:
Ideal tetrahedral bond angle is 109.5°. Deviations occur due to:
NH₃ (107°): Lone pair-bond pair repulsion > bond pair-bond pair repulsion. Lone pair occupies more space, compressing bond angles.
H₂O (104.5°): Two lone pairs exert greater repulsive forces, further compressing the bond angle.
उत्तर: अकेले युग्म अधिक प्रतिकर्षण करते हैं, कोण घट जाता है।
40
What are ionic lattices? How are they formed?
आयनिक जालक क्या है? यह कैसे बनते हैं?
Answer:
Ionic lattices are the three-dimensional arrangement of ions in a crystalline ionic compound held together by electrostatic forces (ionic bonds).
Formation:
- Positive and negative ions arrange themselves in a regular pattern
- Each ion is surrounded by ions of opposite charge
- Arrangement maximizes attractions and minimizes repulsions
- Results in high stability and high melting points
उत्तर: आयनों के नियमित नेटवर्क से बनते हैं।
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