निम्नलिखित में से किस नाइट्रोजन ऑक्साइड का द्वितयन (dimerize) हो सकता है ?
- (a)N2O
- (b)NO2
- (c)N2O3
- (d)N2O5
सही — B, NO2। नाइट्रोजन डाइऑक्साइड में संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या विषम होती है, जिससे अणु पर एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन बच जाता है (यह एक मुक्त मूलक है)। ऐसे दो अणु नाइट्रोजन-नाइट्रोजन बंध बनाकर अपने अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों को युग्मित कर लेते हैं और रंगहीन डाइनाइट्रोजन टेट्राऑक्साइड, N2O4, में जुड़ जाते हैं। 2 NO2 से N2O4 का यह साम्य नाइट्रोजन के ऑक्साइडों में द्वितयन का उत्कृष्ट उदाहरण है।
- (a)N2O — डाइनाइट्रोजन ऑक्साइड (हास्य गैस) एक स्थायी, सम-इलेक्ट्रॉन अणु है जिसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होता, इसलिए इसके पास युग्मित होने के लिए कोई मूलक नहीं है और इसका द्वितयन नहीं होता।
- (c)N2O3 — डाइनाइट्रोजन ट्राइऑक्साइड में पहले से ही दो नाइट्रोजन परमाणु हैं और इसकी इलेक्ट्रॉन संख्या सम है; यह किसी बड़ी इकाई में द्वितयित होने के बजाय NO और NO2 में वियोजित होने की प्रवृत्ति रखता है।
- (d)N2O5 — डाइनाइट्रोजन पेंटाऑक्साइड नाइट्रिक अम्ल का सम-इलेक्ट्रॉन ऐनहाइड्राइड है; कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन न होने के कारण इसका द्वितयन नहीं होता (ठोस रूप में यह वास्तव में आयनिक होता है, NO2+ NO3-)।
द्वितयन दो एक जैसे अणुओं का जुड़कर एक हो जाना है। जिन अणुओं में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है (विषम-इलेक्ट्रॉन स्पीशीज़ या मुक्त मूलक), वे इसके प्रति प्रवृत्त होते हैं, क्योंकि अकेले इलेक्ट्रॉनों के युग्मित होने से नया बंध बनता है और ऊर्जा घटती है। सामान्य नाइट्रोजन ऑक्साइडों में केवल NO2 ही स्थायी विषम-इलेक्ट्रॉन अणु है।
संयोजी इलेक्ट्रॉन गिनिए: NO2 का कुल विषम है, इसलिए यह मूलक है और द्वितयित होकर N2O4 बनाता है; बाकी (N2O, N2O3, N2O5) सम-इलेक्ट्रॉन अणु हैं और ऐसा नहीं करते। विषम-इलेक्ट्रॉन अणु पर नज़र रखना उत्तर तक पहुँचने का सबसे तेज़ रास्ता है।
- NO2 एक विषम-इलेक्ट्रॉन अणु (मुक्त मूलक) है, जिसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है।
- दो NO2 अणु द्वितयित होकर रंगहीन N2O4 बनाते हैं (2 NO2 से N2O4)।
- ठंडा करने पर N2O4 द्वितयक पक्ष में जाता है; गर्म करने पर यह वापस भूरे NO2 में बदल जाता है।
- N2O, N2O3 और N2O5 सम-इलेक्ट्रॉन अणु हैं और इनका द्वितयन नहीं होता।
- यह मान लेना कि नाइट्रोजन का कोई भी ऑक्साइड द्वितयित हो सकता है।
- यह भूल जाना कि विषम इलेक्ट्रॉन संख्या के कारण NO2 एक मूलक है।
- द्वितयन को वियोजन से गड्डमड्ड कर देना (जैसा N2O3 के साथ होता है)।
NDA/UPSC पूछते हैं कि नाइट्रोजन का कौन-सा ऑक्साइड द्वितयित होता है या कौन विषम-इलेक्ट्रॉन अणु है — उत्तर है NO2, जो जुड़कर N2O4 बनाता है।
No directly related past PYQ was found.
- अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO2) का द्वितयक है
- (a)N2O
- (b)N2O3
- (c)N2O4
- (d)N2O5
Answer(c) N2O4 — दो NO2 मूलक युग्मित होकर डाइनाइट्रोजन टेट्राऑक्साइड बनाते हैं।
- अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं
नाइट्रोजन डाइऑक्साइड सरलता से द्वितयित होती है, क्योंकि यह है
- (a)एक सम-इलेक्ट्रॉन अणु
- (b)एक विषम-इलेक्ट्रॉन (मूलक) अणु
- (c)एक आयनिक ठोस
- (d)एक उत्कृष्ट गैस
Answer(b) एक विषम-इलेक्ट्रॉन (मूलक) अणु — इसका अयुग्मित इलेक्ट्रॉन दूसरे NO2 के साथ युग्मित होकर N2O4 बनाता है।