MPSC 2025 पूर्व परीक्षा पेपर-१ · प्रश्न 66 / 100

बरोबर उत्तर पर्याय (4) — फक्त ब (आयनिक बंध). मॅग्नेशिअम हा गट 2 मधील (क्षारीय मृदा) धातू असून त्याच्या बाह्यतम कवचात केवळ दोन इलेक्ट्रॉन असतात आणि त्याची विद्युत-ऋणता कमी असते, तर क्लोरिन हा गट 17 मधील अत्यंत विद्युत-ऋण अधातू असून त्याला आपले बाह्य कवच पूर्ण करण्यासाठी केवळ एका इलेक्ट्रॉनची गरज असते. मॅग्नेशिअम क्लोरिनशी अभिक्रिया करतांना प्रत्येक मॅग्नेशिअम अणू आपले दोन्ही बाह्य इलेक्ट्रॉन — प्रत्येकी एक असे दोन क्लोरिन अणूंना — पूर्णपणे देऊन टाकतो आणि निऑनसारखे स्थिर उदात्त-वायू संरूपण मिळवतो, तर प्रत्येक क्लोरिन अणू एक इलेक्ट्रॉन स्वीकारून आर्गॉनसारखे स्थिर संरूपण मिळवतो. इलेक्ट्रॉनांची ही सामायिक वाटणी नव्हे तर संपूर्ण देवाणघेवाण असल्यामुळे धन भारित मॅग्नेशिअम आयन (Mg2+) आणि दोन ऋण भारित क्लोराईड आयन (Cl-) तयार होतात, आणि हे विरुद्ध भारित आयन एकत्र येऊन प्रबळ स्थिरविद्युत (कुलंबीय) आकर्षणाने बांधलेले MgCl2 हे संयुग तयार करतात. आयनांच्या संपूर्ण देवाणघेवाणीतून निर्माण होणारे हे स्थिरविद्युत आकर्षण म्हणजेच व्याख्येनुसार आयनिक (विद्युतसंयुजी) बंध — म्हणजेच विधान ब मध्ये वर्णिलेला बंध. गट 2 मधील धातू व गट 17 मधील अधातू यांच्यातील मोठा विद्युत-ऋणता फरक हा आयनिक बंधनासाठीचा प्रमाणित निकष आहे, आणि MgCl2 हे इतर अनेक धातू-हॅलाइड क्षारांप्रमाणेच आयनिक बंधनाचे उत्कृष्ट उदाहरण आहे — उच्च वितळबिंदू असलेला पांढरा स्फटिकी घन पदार्थ, जो वितळलेल्या किंवा विद्राव अवस्थेत विद्युत वहन करतो, ही सर्व वैशिष्ट्ये आयनिक स्फटिक जालकाशी सुसंगत आहेत.

• (1)फक्त ड — धातू बंध म्हणजे धन भारित धातू आयन आणि त्यांच्याभोवती मुक्तपणे फिरणाऱ्या विस्थानित इलेक्ट्रॉनांच्या 'समुद्रा'मधील स्थिरविद्युत आकर्षण, आणि तो केवळ धातूच्या अणूंमध्येच — जसे शुद्ध मॅग्नेशिअमच्या तुकड्यात किंवा मिश्रधातूत — तयार होतो. MgCl2 हे धातू व अधातू यांच्यातील संयुग आहे, धातू-धातू बंधन नाही, त्यामुळे यात धातू बंधाला काहीच वाव नाही; इथला बंध Mg2+ व Cl- या आयनांमधील आहे, जो आयनिक आहे, धातू बंध नव्हे.
• (2)फक्त अ — सहसंयोजक बंध तेव्हा तयार होतो जेव्हा दोन अणू — सामान्यतः जवळपास समान विद्युत-ऋणता असलेले दोन अधातू — इलेक्ट्रॉनांची जोडी सामायिक करतात, जसे Cl2 किंवा H2O मध्ये. मॅग्नेशिअम व क्लोरिन इलेक्ट्रॉन सामायिक करत नाहीत; मॅग्नेशिअमची कमी विद्युत-ऋणता व क्लोरिनची जास्त विद्युत-ऋणता यांमुळे इलेक्ट्रॉनांची सामायिक वाटणी होण्याऐवजी संपूर्ण देवाणघेवाण होते, जी नेमकी आयनिक क्रियाच आहे, सहसंयोजक नव्हे. इथे सहसंयोजक बंध निवडणे म्हणजे 'दोन अणू जोडले जाणे' या सर्वसाधारण कल्पनेला सहसंयुजतेसाठी आवश्यक असलेल्या विशिष्ट इलेक्ट्रॉन-सामायिकरण क्रियेत गल्लत करणे होय.
• (3)फक्त अ आणि क — हा पर्याय सहसंयोजक बंधनाला (वर स्पष्ट केल्याप्रमाणे आधीच चुकीचे) समन्वय सहसंयोजक बंधनाशी जोडतो, जे इथेही लागू होत नाही. समन्वय (दाता) सहसंयोजक बंध हा सहसंयोजक बंधनाचाच एक विशेष प्रकार आहे, ज्यात सामायिक केलेले दोन्ही इलेक्ट्रॉन दोनपैकी केवळ एकाच अणूकडून येतात — जसे अमोनियम आयन (NH4+) किंवा अमोनिया-बोरेन संयुगांमध्ये — पण तरीही त्यात अणूंमधील इलेक्ट्रॉन सामायिकरणच अभिप्रेत असते, धातूकडून अधातूकडे होणारी संपूर्ण इलेक्ट्रॉन देवाणघेवाण नव्हे. MgCl2 हे इलेक्ट्रॉन देवाणघेवाणीतून वेगळे Mg2+ व Cl- आयन तयार करून बनत असल्याने, या जोडीतील दोन्ही सहसंयोजक-प्रकारचे बंध प्रत्यक्षात याचे वर्णन करत नाहीत.

दोन मूलद्रव्यांमधील रासायनिक बंधन हे प्रामुख्याने त्यांच्यातील विद्युत-ऋणता फरकावर आणि स्थिर, उदात्त-वायूसदृश बाह्य कवच मिळवण्यासाठी प्रत्येकाला किती इलेक्ट्रॉनांची गरज आहे यावर अवलंबून असते. कमी आयनीकरण ऊर्जा असलेला धातू (मॅग्नेशिअमसारखा) जास्त इलेक्ट्रॉन-आसक्ती असलेल्या अधातूला (क्लोरिनसारख्या) भेटतो तेव्हा, ऊर्जादृष्ट्या अनुकूल परिणाम म्हणजे धातूने आपले संयुजा इलेक्ट्रॉन सामायिक न करता पूर्णपणे गमावणे — त्यातून धनायन तयार होतो — तर अधातू ते इलेक्ट्रॉन स्वीकारून ऋणायन बनतो. मग हे विरुद्ध भारित आयन एकत्र येऊन प्रबळ स्थिरविद्युत (कुलंबीय) बलांनी बांधलेल्या कठीण, पुनरावर्ती त्रिमितीय जालकात मांडले जातात — हाच आयनिक बंध. याउलट, सहसंयोजक बंधन साधारण समान विद्युत-ऋणता असलेल्या अणूंमध्ये (साधारणतः दोन अधातू) इलेक्ट्रॉन-जोड्या सामायिक करून होते, संपूर्ण देवाणघेवाणीतून नव्हे, आणि धातू बंधन विशेषतः धातूच्याच अणूंमध्ये एका समाईक विस्थानित इलेक्ट्रॉन-साठ्याच्या सामायिकरणातून होते. MgCl2 हे गट 2 मधील एक धातू अणू व गट 17 मधील दोन अधातू अणू यांपासून मोठ्या विद्युत-ऋणता तफावतीसह तयार होते, त्यामुळे ते ठामपणे आयनिक प्रकारात मोडते.

एमपीएससीचा सामान्य विज्ञान विभाग MgCl2, NaCl किंवा CaCl2 सारख्या साध्या, ओळखीच्या संयुगांचा वापर करून आयनिक, सहसंयोजक, समन्वय सहसंयोजक व धातू बंध या मूलभूत बंध-वर्गीकरणाची वारंवार तपासणी करतो, जेणेकरून उमेदवार केवळ बंधांच्या व्याख्या पाठ करण्याऐवजी दिलेल्या मूलद्रव्यांना योग्य बंध-प्रकार जोडू शकतो का हे कळावे. इथे विधाने म्हणून दिलेले चार बंध-प्रकार जाणीवपूर्वक प्रमाणित पाठ्यपुस्तकीय संच आहेत, आणि हा प्रश्न दोन वेगळी मूलद्रव्ये एकत्र येत आहेत म्हणून आपोआप 'सहसंयोजक' निवडण्याऐवजी, अभिक्रियाशील धातू व अत्यंत विद्युत-ऋण अधातू यांचे नेमके संयोजन आयनिक बंधन निर्माण करते, हे ओळखण्याला बक्षीस देतो.

• मॅग्नेशिअम (गट 2) ला दोन संयुजा इलेक्ट्रॉन असतात व त्याची विद्युत-ऋणता कमी असते; क्लोरिन (गट 17) ला सात संयुजा इलेक्ट्रॉन असतात व त्याची विद्युत-ऋणता जास्त असते.
• MgCl2 हे मॅग्नेशिअमने आपले दोन्ही इलेक्ट्रॉन (प्रत्येकी एक दोन क्लोरिन अणूंना) गमावून तयार होते, ज्यातून Mg2+ व दोन Cl- आयन बनतात.
• परिणामी संयुग विरुद्ध भारित आयनांमधील स्थिरविद्युत आकर्षणाने — म्हणजेच आयनिक (विद्युतसंयुजी) बंधाने — एकत्र बांधलेले असते.
• सहसंयोजक बंधात साधारण समान विद्युत-ऋणता असलेल्या अणूंमध्ये (सामान्यतः दोन अधातू) इलेक्ट्रॉन सामायिक होतात, MgCl2 मधील इलेक्ट्रॉन देवाणघेवाणीहून हे वेगळे आहे.
• धातू बंध केवळ धातूच्याच अणूंमध्ये विस्थानित इलेक्ट्रॉन सामायिक करून तयार होतो, आणि तो MgCl2 सारख्या धातू-अधातू संयुगाला लागू होत नाही.

• दोन वेगळी मूलद्रव्ये जोडली जात आहेत म्हणून बंध सहसंयोजकच असावा असे सरसकट गृहीत धरणे
• समन्वय सहसंयोजक बंध (दोन्ही इलेक्ट्रॉन एकाच अणूकडून येणारे सामायिकरण) व आयनिक बंध (इलेक्ट्रॉनांची संपूर्ण देवाणघेवाण) यांच्यात गल्लत करणे
• धातू-अधातू संयुगाला धातू-बंध तर्क लावणे, जेव्हा धातू बंधासाठी दोन्ही अणू धातूचेच असावे लागतात
• गट 2 मधील धातू व गट 17 मधील अधातू यांच्यातील मोठी विद्युत-ऋणता तफावत हीच आयनिक स्वरूप ठरवणारा निर्णायक घटक आहे, हे दुर्लक्षित करणे

एमपीएससीचे बंध-वर्गीकरणावरील रसायनशास्त्र प्रश्न सहसा एखादे ओळखीचे संयुग व प्रमाणित बंध-प्रकारांची यादी देतात, आणि उमेदवार धातू-अधातू संयुगांसाठी विद्युत-ऋणता-फरकाचा नियम बरोबर लावून आयनिक बंध निवडतो की सरसकट सहसंयोजक निवडतो किंवा समन्वय/धातू पर्यायांत गुंतागुंत करतो, हे तपासतात.

या प्रश्नाशी थेट संबंधित मागील PYQ आढळला नाही.

• सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष विचारलेला प्रश्न नाही

  सोडियम व क्लोरिन यांच्यापैकी कोणती जोडी आयनिक बंध तयार करण्याची सर्वाधिक शक्यता दर्शवते ?

  • (a)क्लोरिन आणि क्लोरिन
  • (b)कार्बन आणि हायड्रोजन
  • (c)सोडियम आणि क्लोरिन
  • (d)ऑक्सिजन आणि हायड्रोजन

  उत्तर(3) सोडियम आणि क्लोरिन — कमी विद्युत-ऋणता असलेला गट 1 मधील अभिक्रियाशील धातू आणि अत्यंत विद्युत-ऋण गट 17 मधील अधातू यांच्यात संपूर्ण इलेक्ट्रॉन देवाणघेवाण होऊन Na+ व Cl- आयन तयार होतात, जे सर्वसामान्य मीठ (NaCl) प्रमाणे आयनिक बंधाने बांधलेले असतात.

• सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष विचारलेला प्रश्न नाही

  MgCl2 च्या निर्मितीत बंधन झाल्यावर मॅग्नेशिअम आयनवर कोणता विद्युतभार असतो ?

  • (a)Mg+
  • (b)Mg2+
  • (c)Mg2-
  • (d)मॅग्नेशिअम उदासीन राहतो, फक्त क्लोरिनच आयनीभवन पावतो

  उत्तर(2) Mg2+ — मॅग्नेशिअम आपले दोन्ही संयुजा इलेक्ट्रॉन (प्रत्येकी एक दोन क्लोरिन अणूंना) गमावून स्थिर उदात्त-वायू संरूपण मिळवतो, आणि त्यातून दुहेरी धनभारित Mg2+ आयन तयार होतो.