Step 1: Determine the central atom and its valence electrons:
केंद्रीय परमाणु क्लोरीन (Cl) है। क्लोरीन समूह 17 का तत्व है, इसलिए इसके संयोजकता कोश में 7 इलेक्ट्रॉन होते हैं।
Step 2: Use VSEPR theory to find the geometry and shape:
• कुल इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या = \( \frac{1}{2} \)(केंद्रीय परमाणु के संयोजकता इलेक्ट्रॉन + एकल-संयोजी परमाणुओं की संख्या)
• क्लोरीन के संयोजकता इलेक्ट्रॉन = 7
• फ्लोरीन (F) एकल-संयोजी है, और 3 F परमाणु हैं।
• कुल इलेक्ट्रॉन युग्म = \( \frac{1}{2}(7 + 3) = \frac{10}{2} = 5 \)
केंद्रीय परमाणु के चारों ओर 5 इलेक्ट्रॉन युग्म हैं। इसका मतलब है कि इलेक्ट्रॉन ज्यामिति त्रिकोणीय द्विपिरैमिडी (trigonal bipyramidal) है।
आबंधी और एकाकी युग्मों की संख्या ज्ञात करें:
• आबंधी युग्म (Bond pairs) = जुड़े हुए परमाणुओं की संख्या = 3 (तीन F परमाणु)
• एकाकी युग्म (Lone pairs) = कुल युग्म - आबंधी युग्म = 5 - 3 = 2
तो, अणु में 3 आबंधी युग्म और 2 एकाकी युग्म हैं (प्रकार: \(AX_3E_2\))।
अणु की आकृति (Shape) निर्धारित करें:
त्रिकोणीय द्विपिरैमिडी ज्यामिति में, बेंट के नियम के अनुसार, एकाकी युग्म न्यूनतम प्रतिकर्षण के लिए भूमध्यरेखीय (equatorial) स्थितियों पर कब्जा कर लेते हैं।
• दो भूमध्यरेखीय स्थितियाँ एकाकी युग्मों द्वारा ले ली जाती हैं।
• एक भूमध्यरेखीय स्थिति और दो अक्षीय (axial) स्थितियाँ फ्लोरीन परमाणुओं द्वारा ले ली जाती हैं।
परिणामस्वरूप अणु की आकृति T-आकार (T-shaped) होती है।
Step 3: Evaluate the options:
(A) त्रिकोणीय पिरैमिडी ज्यामिति और दो एकाकी युग्म - गलत (ज्यामिति T-आकार है)।
(B) T-आकार की ज्यामिति और दो एकाकी युग्म - सही।
(C) समतली त्रिकोणीय ज्यामिति और दो एकाकी युग्म - गलत (यह \(AX_3\) प्रकार के अणु के लिए होता है जिसमें एकाकी युग्म नहीं होते)।
(D) T-आकार की ज्यामिति और तीन एकाकी युग्म - गलत (केवल दो एकाकी युग्म हैं)।