[हिन्दी] Electronic Spectra MCQ [Free Hindi PDF] - Objective Question Answer for Electronic Spectra Quiz - Download Now!

Latest Electronic Spectra MCQ Objective Questions

Electronic Spectra Question 1:

एक ध्रुवीय और अपेक्षाकृत दृढ़ ऐरोमैटिक अणु का पहला इलेक्ट्रॉनिक अवशोषण बैंड अधिकतम 310 nm पर दिखाई देता है, लेकिन एसीटोनाइट्राइल विलयन में इसका प्रतिदीप्ति अधिकतम एक बड़े स्टोक्स शिफ्ट के साथ 450 nm पर दिखाई देता है। स्टोक्स विस्थापन का सबसे संभावित कारण है:

उत्तेजित अवस्था में आणविक ज्यामिति में बड़ा परिवर्तन
उत्तेजित अवस्था में अणु के द्विध्रुवीय आघूर्ण में वृद्धि
उत्तेजित अवस्था में अणु की ध्रुवीकरणशीलता में कमी
ध्रुवीय विलायक के साथ उत्तेजित अणु की कम परस्पर क्रिया

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : उत्तेजित अवस्था में अणु के द्विध्रुवीय आघूर्ण में वृद्धि

एक ध्रुवीय और अपेक्षाकृत दृढ़ ऐरोमैटिक अणु का पहला इलेक्ट्रॉनिक अवशोषण बैंड अधिकतम 310 nm पर दिखाई देता है, लेकिन इसका प्रतिदीप्ति अधिकतम एसीटोनाइट्राइल विलयन में एक बड़े स्टोक्स विस्थापन के साथ 450 nm पर दिखाई देता है। स्टोक्स विस्थापन का कारण उत्तेजित अवस्था में अणु के द्विध्रुवीय आघूर्ण में वृद्धि है।

सही विकल्प (b)

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Electronic Spectra Question 2:

520 nm पर दिखाई देने वाले I2 के इलेक्ट्रॉनिक स्पेक्ट्रम में बैंड अधिकतम नीले विस्थापन से गुजरेगा?

जल
हेक्सेन
बेंजीन
मेथेनॉल

Answer (Detailed Solution Below)

Option 4 : मेथेनॉल

संकल्पना:

→ नीला विस्थापन का अर्थ है तरंग दैर्ध्य में कमी, अर्थात प्रकाश की आवृत्ति बढ़ जाती है। यह विस्थापन उस माध्यम के अपवर्तनांक में कमी के कारण होता है जिसके माध्यम से प्रकाश गुजर रहा होता है। किसी माध्यम का अपवर्तनांक विद्युत चुम्बकीय विकिरण के साथ माध्यम की अन्योन्यक्रिया पर निर्भर करता है।

→ जब एक विलयन एक ऐसे विलायक के साथ तैयार किया जाता है जो I₂ जैसे अणु के साथ आवेश स्थानांतरण संकुल (CTC) बनाने में सक्षम होता है, तो विलायक अणु के प्रतिबंधित आणविक कक्षकों में इलेक्ट्रॉन दान कर सकता है। I₂ की स्थिति में, उच्चतम भरा हुआ आणविक कक्षक (HOMO) एक अबंधन σ कक्षक है, और सबसे कम रिक्त आणविक कक्षक (LUMO) एक अबंधन σ* प्रतिबंधित कक्षक है।

→ जब विलायक I₂ के σ* प्रतिबंधित कक्षक में इलेक्ट्रॉन दान करता है, तो इस कक्षक की ऊर्जा बढ़ जाती है, जिससे HOMO और LUMO कक्षकों के बीच इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण के लिए आवश्यक ऊर्जा में कमी आती है। परिणामस्वरूप, इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण उच्च ऊर्जा पर होता है, जो एक छोटी तरंग दैर्ध्य से मेल खाता है, जिससे अवशोषण स्पेक्ट्रम में नीला विस्थापन होता है।

व्याख्या:

→ नीले विस्थापन की सीमा विलायक और अणु के बीच दाता-ग्राही अन्योन्यक्रिया के सामर्थ्य पर निर्भर करती है। विलायक से σ* (LUMO) I₂ में इलेक्ट्रॉन दान जितना अधिक होगा, LUMO का स्थिरीकरण उतना ही अधिक होगा और अवशोषण स्पेक्ट्रम में नीला विस्थापन उतना ही अधिक होगा।

→ यही कारण है कि उच्च इलेक्ट्रॉन दान क्षमता वाले विलायक, जैसे कि एल्कोहॉल, ईथर और ऐरोमेटिक विलायक, I₂ के अवशोषण स्पेक्ट्रम में हेक्सेन जैसे कम इलेक्ट्रॉन-दान करने वाले विलायकों की तुलना में अधिक नीला विस्थापन करने के लिए प्रवृत्त होते हैं।

→ I₂ वाष्प का इलेक्ट्रॉनिक अवशोषण बैंड 520 nm पर दिखाई देता है अर्थात I₂ (गैस) का λmax = 520 nm

यदि विलयन एक ऐसे विलायक के साथ तैयार किया जाता है जो आवेश स्थानांतरण संकुल (CTC) जैसे ऐरोमेटिक विलायक, ईथर, एल्कोहॉल आदि बनाने में सक्षम है। यह अवशोषण बैंड UV परिसर की ओर स्थानांतरित हो जाता है अर्थात नीला विस्थापन। विलायक से σ* (LUMO) I₂ में इलेक्ट्रॉन दान जितना अधिक होगा, नीला विस्थापन उतना ही अधिक होगा।

यहां, विकल्प (d) मेथेनॉल में उच्चतम इलेक्ट्रॉन दान क्षमता है (अर्थात सबसे क्षारीय)

λ_maxI₂ (हेक्सेन) = 523 nm लाल विस्थापन

λmaxI2 (बेंजीन) - 502 nm नीला विस्थापन

λmaxI2 (मेथनॉल) = 440 nm नीला विस्थापन

λmaxI2 (पानी) = 460 nm नीला विस्थापन

नोट: मेथेनॉल का आयनीकरण विभव (10.85 eV) जल (12.59 eV) से कम है, इसलिए मेथेनॉल जल की तुलना में बेहतर इलेक्ट्रॉन दाता है।

निष्कर्ष: सही उत्तर विकल्प 4 है।

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Electronic Spectra Question 3:

चतुष्फलकीय Cu(II) संकुल के EPR स्पेक्ट्रम में, जब g_II>g_⊥ >g_e होता है, तो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन किस कक्षक में रहता है?

d_xy
d_x²-y²
d_z²
d_xz

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : d_x²-y²

संप्रत्यय:

→ कॉपर की सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाएँ कम स्थायी कॉपर(I) अवस्था, Cu⁺; और अधिक स्थायी कॉपर(II) अवस्था, Cu²⁺ हैं। कॉपर (I) में d¹⁰ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होता है जिसमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होता है, जिससे यह EPR द्वारा पता लगाने योग्य नहीं होता है।

→ Cu²⁺ का d⁹ विन्यास का अर्थ है कि इसके यौगिक अनुचुम्बकीय होते हैं जिससे Cu(II) युक्त स्पीशीज का EPR संरचनात्मक और क्रियाविधि अध्ययन दोनों के लिए एक उपयोगी उपकरण बन जाता है।

→ कॉपर (II) केंद्रों में आमतौर पर जॉन टेलर विकृति के कारण चतुष्फलकीय, या अक्षीय रूप से लम्बी अष्टफलकीय ज्यामिति होती है। उनके स्पेक्ट्रा अनिसोट्रॉपिक होते हैं और आम तौर पर अक्षीय या ऑर्थोरॉम्बिक प्रकार के सिग्नल देते हैं।

व्याख्या:

Cu(II) सहित कई अनुचुम्बकीय स्पीशीज का g कारक अनिसोट्रॉपिक होता है, जिसका अर्थ है कि यह चुम्बकीय क्षेत्र में इसके अभिविन्यास पर निर्भर करता है।

अनिसोट्रॉपिक स्पीशीज के लिए g कारक आम तौर पर g के तीन मानों में टूट जाता है जो एक कार्तीय निर्देशांक प्रणाली का अनुसरण करता है जो विकर्ण के साथ सममित है: g_x, g_y, और g_z। इस प्रणाली की चार सीमाएँ हैं:

जब g_x = g_y = g_z होता है तो स्पेक्ट्रम को समदैशिक माना जाता है और यह चुम्बकीय क्षेत्र में अभिविन्यास पर निर्भर नहीं करता है।
जब g_x > g_y > g_z होता है तो स्पेक्ट्रम को अक्षीय कहा जाता है, और यह z-अक्ष के साथ लम्बा होता है। दो समतुल्य g मानों को g⊥ के रूप में जाना जाता है जबकि एकवचन मान को g‖ के रूप में जाना जाता है। यह निम्न क्षेत्र में एक छोटा शिखर और उच्च क्षेत्र में एक बड़ा शिखर प्रदर्शित करता है।
जब g_x = g_y z होता है तो स्पेक्ट्रम को भी अक्षीय कहा जाता है लेकिन यह xy तल में छोटा होता है। यह निम्न क्षेत्र में एक बड़ा शिखर और उच्च क्षेत्र में एक छोटा शिखर प्रदर्शित करता है।
जब g_x ≠ g_y ≠ g_z होता है तो स्पेक्ट्रम को रोम्बिक कहा जाता है, और g के विभिन्न घटकों के अनुरूप तीन बड़े शिखर दिखाता है।

स्थिति ii वर्ग समतलीय ज्यामिति में Cu(II) से मेल खाती है जिसमें dx²-y² कक्षक में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है। जहाँ अतिसूक्ष्म विपाटन भी शामिल है, g को रेखाओं के भारित औसत के रूप में परिभाषित किया गया है।

निष्कर्ष: सही उत्तर विकल्प 2 है।

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Electronic Spectra Question 4:

0.33T के चुंबकीय क्षेत्र में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की ESR आवृत्ति की गणना कीजिए। दिया गया है कि एक मुक्त इलेक्ट्रॉन के लिए, g_e =2 और μ_B =9.273 × 10^-24 JT ^-1 है।

2.3 GHz
9.24 GHZ
1.15 GHZ
8.36 GHz

Answer (Detailed Solution Below)

Option 2 : 9.24 GHZ

अवधारणा:

→ ESR रासायनिक शिफ्ट को आमतौर पर "g कारकों" के पदों में मापा जाता है, जो NMR δ मानों की तरह क्षेत्र-स्वतंत्र हैं।

→ महत्वपूर्ण बात यह है कि एक प्रोटॉन की तरह एक अयुगलित इलेक्ट्रॉन में एक चक्रण और एक चुंबकीय आघूर्ण होता है, जिससे चुंबकीय क्षेत्र में इसके दो संभावित अभिविन्यास हो सकते हैं। दो अभिविन्यास चुंबकीय क्वांटम संख्याओं के अनुरूप और हैं। जो दो ऊर्जा अवस्थाओं को परिभाषित करता है। ये अवस्थाएँ ΔE=(hγ)H द्वारा ऊर्जा में भिन्न होती हैं, जिसमें γ " id="MathJax-Element-23-Frame" role="presentation" style="position: relative;" tabindex="0">इलेक्ट्रॉन का घूर्णचुंबकीय अनुपात है।

→ अनुनादी आवृत्ति निम्न द्वारा दी जाती है,

ν =

जिसमें μB इलेक्ट्रॉन का चुंबकीय आघूर्ण है।

ge लैंडे गुणांक है, B_z = टेस्ला में चुंबकीय क्षेत्र, h = प्लांक नियतांक (6.626 × 10 ^-34 Js)

→ ESR स्पेक्ट्रा में प्रोटॉन-इलेक्ट्रॉन अन्योन्य क्रिया द्वारा उत्पन्न होने वाले स्पिन-स्पिन विभाजन बहुत बड़े होते हैं और इन्हें हाइपरफाइन इंटरैक्शन कहा जाता है।

हल:

दिया गया है: 2, μB=9.273 × 10-24JT-1 और Bz= 0.33T

ν =

⇒

⇒ 0.924 × 1010s-1

⇒ 9.24 × 10 ⁹ Hz

⇒ 9.24 GHz (As, 1 GHz = 109 Hz)

निष्कर्ष : सही उत्तर विकल्प 2 है।

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Electronic Spectra Question 5:

[Co₃(CO)₉Se]⁻ के एक इलेक्ट्रॉन अपचयित उत्पाद के EPR स्पेक्ट्रम में अतिसूक्ष्म रेखाओं की संख्या ________ है। (Co नाभिक के लिए l = 7/2)

Answer (Detailed Solution Below)

Option 3 : 22

अवधारणा:-

EPR स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग एक या अधिक अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों वाले अनुचुम्बकीय स्पीशीज का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। जबकि प्रतिचुम्बकीय स्पीशीज हमेशा EPR मूक होती हैं।
अनुचुम्बकीय स्पीशीज जैसे मुक्त मूलक, द्विमूलक, और धातु संकुल जिसमें अनुचुम्बकीय धातु केंद्र होते हैं, हमेशा EPR सक्रिय होते हैं और एक EPR स्पेक्ट्रम प्रदर्शित करते हैं।
एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन वाले अनुचुम्बकीय धातु आयन के लिए, कुल स्पिन क्वांटम संख्या है।
S=. Ms= और Ms= वाले दो संभावित स्पिन अवस्थाएँ हैं।
एक चुम्बकीय क्षेत्र Bo लगाने पर, अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों और चुम्बकीय क्षेत्र के बीच परस्पर क्रिया ऊर्जा स्तरों के विभाजन की ओर ले जाती है।
इसलिए, नमूने को उपयुक्त माइक्रोवेव विकिरण प्रदान करके, इलेक्ट्रॉन दो ऊर्जा अवस्थाओं के बीच स्पिन संक्रमण होते हैं। तब प्रणाली अनुनाद में होती है, और इन संक्रमणों की रिकॉर्डिंग EPR स्पेक्ट्रम का प्रतिनिधित्व करती है।

व्याख्या:-

EPR स्पेक्ट्रम में देखी गई रेखाओं की संख्या निम्न द्वारा दी जाती है

2nI+1,

जहाँ n समतुल्य नाभिकों की संख्या है जिनकी स्पिन क्वांटम संख्या I है।

[Co3(CO)9 Se]- के लिए, Co नाभिक (Co नाभिक के लिए l = 7/2) के लिए n = 3 होने पर EPR स्पेक्ट्रम में देखी गई रेखाओं की संख्या है,

= 2 × 3 × 7/2 + 1

= 22 रेखाएँ

निष्कर्ष:

इसलिए, [Co₃(CO)₉Se]⁻ के EPR स्पेक्ट्रम में 22 अतिसूक्ष्म रेखाएँ हैं।

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