सहसंयोजक बंध (Covalently bonded) वाले यौगिकों का क्वथनांक निम्न क्यों होता है?

Question

Examoogle · Accepted Answer

The correct answer is A: अणुओं के भीतर मजबूत सहसंयोजक बंध होता है लेकिन अंतर-आणविक बल कमजोर होता है. सहसंयोजक यौगिकों का गलनांक और क्वथनांक आमतौर पर कम होता है क्योंकि व्यक्तिगत अणुओं के बीच आकर्षण बल (अंतर-आणविक बल) बहुत कमजोर होते हैं, भले ही प्रत्येक अणु के भीतर परमाणुओं को एक साथ रखने वाले सहसंयोजक बंध अत्यधिक मजबूत होते हैं।

Step-by-Step Solution & Concepts:
सहसंयोजक यौगिकों का गलनांक और क्वथनांक आमतौर पर कम होता है क्योंकि व्यक्तिगत अणुओं के बीच आकर्षण बल (अंतर-आणविक बल) बहुत कमजोर होते हैं, भले ही प्रत्येक अणु के भीतर परमाणुओं को एक साथ रखने वाले सहसंयोजक बंध अत्यधिक मजबूत होते हैं।

Working Principle: सहसंयोजक आणविक यौगिकों (जैसे मीथेन, पानी, या कार्बन डाइऑक्साइड) में, परमाणु मजबूत अंतरा-आणविक सहसंयोजक बंधों के साथ पृथक अणुओं को बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनों को साझा करते हैं। हालांकि, ठोस या तरल अवस्था में इन पृथक अणुओं को एक-दूसरे से जोड़े रखने वाले बल कमजोर अंतर-आणविक बल (जैसे लंदन फैलाव बल, द्विध्रुव-द्विध्रुव अंतःक्रिया, या हाइड्रोजन बंध) होते हैं। जब कोई सहसंयोजक यौगिक पिघलता या उबलता है, तो इन कमजोर अंतर-आणविक बलों को दूर किया जाना चाहिए - न कि मजबूत सहसंयोजक बंधों को। नतीजतन, अणुओं को एक-दूसरे से अलग करने के लिए बहुत कम तापीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप गलनांक और क्वथनांक कम होते हैं।

Key Formulas: $F_{inter} \ll F_{intra}$ — अंतरा-आणविक बल की तुलना में अंतर-आणविक बल की ताकत

Key Points: सहसंयोजक यौगिक आवेशित आयनों के बजाय तटस्थ अणुओं से बने होते हैं।; अणु के *भीतर* परमाणुओं को एक साथ रखने वाले बंध (अंतरा-आणविक) मजबूत सहसंयोजक बंध होते हैं।; विभिन्न अणुओं को *थोक पदार्थ में* एक साथ रखने वाले बल (अंतर-आणविक बल) कमजोर वांडर वाल्स बल या द्विध्रुव-द्विध्रुव अंतःक्रियाएं होते हैं।; पिघलने या उबलने के लिए अंतर-आणविक आकर्षणों को तोड़ना पड़ता है, न कि अंतरा-आणविक बंधों को।

Advantages: बताता है कि क्यों कई सहसंयोजक यौगिक कमरे के तापमान पर गैसें या तरल पदार्थ होते हैं (जैसे, $CO_2$, $H_2O$, $CH_4$)।

Disadvantages: हीरा, ग्रेफाइट, या सिलिकॉन डाइऑक्साइड जैसी विशाल सहसंयोजक संरचनाओं पर लागू नहीं होता है, जिनका व्यापक सहसंयोजक नेटवर्क के कारण उच्च गलनांक होता है।

Applications: क्रूड ऑयल का प्रभाजी आसवन (Fractional distillation) हाइड्रोकार्बन अणुओं के कम क्वथनांक पर निर्भर करता है।; रेफ्रिजरेंट और प्रोपेलेंट छोटे सहसंयोजक अणुओं के कम क्वथनांक का उपयोग करते हैं।

Additional Info: विकल्प A सही है: सहसंयोजक यौगिकों के अणुओं के भीतर मजबूत सहसंयोजक बंध होते हैं लेकिन उनके बीच कमजोर अंतर-आणविक बल होते हैं।. विशाल सहसंयोजक जालक (जैसे हीरा) इस नियम के महत्वपूर्ण अपवाद हैं।

Answer: A सही है — सहसंयोजक यौगिकों के अणुओं के भीतर मजबूत सहसंयोजक बंध होते हैं लेकिन कमजोर अंतर-आणविक बल होते हैं।

Exam Tip: भौतिक गुणों पर प्रश्नों के उत्तर देते समय हमेशा अंतरा-आणविक बलों (अणु के भीतर के बंध) और अंतर-आणविक बलों (अलग-अलग अणुओं के बीच के बल) के बीच अंतर करें

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