Group Theory Spectroscopy-I - BU 2024 Question Paper

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M. Sc. (Reg./ATKT) Examination, 2024

(First Semester)

CHEMISTRY

Paper IV

Group Theory & Spectroscopy-I

Time : 3 Hours]

[Maximum Marks : 85]

नोट - सभी खण्डों से प्रश्नों के निर्देशानुसार उत्तर दीजिए ।

Attempt the questions of all Sections as directed.

खण्ड 'अ'

Section A

(वस्तुनिष्ठ प्रश्न)

(Objective Type Questions)

नोट : सभी प्रश्नों के उत्तर दीजिए । 10×1.5=15

Attempt all questions.

1. सही उत्तर का चयन कीजिए :

Choose the correct answer :

(i)

3000Å तरंगदैर्घ्य बराबर हैं :

3000Å wavelength is equal to :

(अ) 1/3000 cm^-1
(ब) 1/3 × 10^-5 cm^-1
(स) 1/3 × 10^-5 m^-1
(द) 1/3000 m^-1

(ii)

अमोनिया अणु में कितने सममिति तत्व होते हैं ?

How many symmetry elements are there in ammonia molecule ?

(अ) 02
(ब) 03
(स) 01
(द) 05

(iii)

C₆H₆ अणु में कंपन के कितने मोड होंगे ?

Number of modes of vibrations for C₆H₆ are :

(अ) 24
(ब) 30
(स) 36
(द) 31

(iv)

निम्नलिखित में से किस में C₃ axis सममिति नहीं होगी ?

Which of the following does not contain a C₃ axis symmetry ?

(a) POCl₃
(b) [NH₄]⁺
(c) [H₃O]⁺
(d) CIF₃

(v)

92.9 MHz रेडियो तरंग की तरंगदैर्घ्य कितनी होगी ?

What is the wavelength of a 92.9 MHz radio wave ?

(अ) 3.2 मी.
(ब) 32 सेमी.
(स) 32 मिमी.
(द) 32 मी.
(a) 3.2 m
(b) 32 cm
(c) 32 mm
(d) 32 m

(vi)

निम्नलिखित बन्धों में कौनसे रमन प्रकीर्णन में प्रबल किन्तु आई.आर. में दुर्बल होते हैं ?

Which of the following bonds are strong Raman Scatterers but weak in IR ?

(a) II, III and IV
(b) III and IV
(c) I and II
(d) All of the above

(vii)

किसी रंजक के जलीय विलयन का स्ट्रिंग अवशोषण 464 nm पर होता है, तो उस विलयन का रंग होगा :

An aqueous solution of a dye has a string absorption with λ_max = 464 nm. The colour of the solution is :

(अ) हरा
(ब) बैंगनी
(स) नारंगी
(द) रंगहीन
(a) Green
(b) Purple
(c) Orange
(d) Colourless

(viii)

यदि नाभिकीय चक्रीय क्वांटम संख्या I = 1/2 हो, तो M_I के मान क्या हैं ?

If nuclear spin quantum number I = 1/2, what are the values of M_I ?

(अ) +¹⁄₂, -¹⁄₂
(ब) +¹⁄₂, 0
(स) +¹⁄₂, +1
(द) 0, +1
(a) +¹⁄₂, -¹⁄₂
(b) +¹⁄₂, 0
(c) +¹⁄₂, +1
(d) 0, +1

(ix)

निम्नलिखित बन्धों के तनन से संबंधित तरंग संख्या का सही क्रम कौनसा है ?

Which is the correct sequence of wavenumbers associated with the streching of the following bonds ?

(अ) C-I > C-Cl < C = O > C = N
(ब) C-I < C-Cl < C = O < C = N
(स) C-I > C-Cl > C = O > C = N
(द) C-I > C-Cl > C = O < C = N
(a) C-I > C-Cl < C = O > C = N
(b) C-I < C-Cl < C = O < C = N
(c) C-I > C-Cl > C = O > C = N
(d) C-I > C-Cl > C = O < C = N

(x)

टमाटर में लाइकोपीन (λ_max = 469 nm.) उपस्थित होता है । लाइकोपीन किस रंग के प्रकाश का अवशोषण करेगा ?

Lycopene (λ_max = 469 nm) is present in tomatoes. What colour of light does lycopene absorb ?

(a) Orange
(b) Blue
(c) Green
(d) Red

खण्ड 'ब'

Section B

(लघु उत्तरीय प्रश्न)

(Short Answer Type Questions)

नोट : सभी प्रश्नों के उत्तर दीजिए । 5×5=25

Attempt all questions.

एथिलीन तथा paradifluorobenzene के सममिति तत्वों को (symmetry elements) को बताइये ।

Explain the symmetry elements present in the molecule ethylene and paradifluorobenzene.

अथवा (Or)

C_2v बिन्दु समूह के लिए अभिलक्षण सारणी बनाइये ।

Construct character table of C_2v point group.

निम्नलिखित में से किसी एक पर टिप्पणी लिखिए :

Write note on any one of the following :

स्टार्क प्रभाव

Stark effect
द्विपरमाणु अणुओं का घूर्णन स्पेक्ट्रम ।

Rotational spectrum of diatomic molecules.

किसी हाइड्रोकार्बन के अवरक्त स्पेक्ट्रम में 10% हाइड्रोजन है, जिसमें दो प्रबल कंपन आवृत्तियाँ क्रमशः 3295 सेमी^-1 तथा 665 सेमी^-1 पर तथा दुर्बल 2130 सेमी^-1 पर प्राप्त होती हैं । संभावित यौगिक की पहचान कर उसकी संरचना बताइये ।

An infrared spectrum of a hydrocarbon containing 10% hydrogen gave two strong bands at 3295 cm^-1 and 625 cm^-1 along with a weak band near 2130 cm^-1. Predict and write the probable structure of the compound.

विशुद्ध कंपन स्पेक्ट्रा के सिद्धान्त की विवेचना कीजिए ।

Explain the principle of pure vibrational spectra.

अथवा (Or)

क्वाण्टम सिद्धान्त के आधार पर रमन प्रभाव समझाइये ।

Explain the quantum theory of Raman effect.

ऑगर इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी के विशेष महत्व को समझाइये ।

Describe Auger electron spectroscopy and its importance.

अथवा (Or)

किसी इलेक्ट्रॉन के विकिरण की ऊर्जा 1.5 eV है तो उसकी तरंगदैर्घ्य, तरंग संख्या तथा आवृत्ति की गणना कीजिए ।

Calculate the wavelength, wave number and frequency of radiation having an electron of 1.5 eV.

खण्ड 'स'

Section C

(दीर्घ उत्तरीय प्रश्न)

(Long Answer Type Questions)

नोट : सभी प्रश्नों के उत्तर दीजिए । 5×9=45

Attempt all questions.

तत्वों के समूह को परिभाषित कीजिए । अबेलियन तथा नॉन-अबेलियन समूह की उदाहरण देकर व्याख्या कीजिए । एक समूह के 3 आर्डर के तत्व A, A² तथा A³ (= E) की मल्टीप्लीकेशन सारणी बनाइये । 1+4+4

Define the group of elements. Explain with example the abelian and non-abelian groups. Construct a multiplication table for a group of order 3 having the elements A, A² and A³ (= E).

अथवा (Or)

निम्नलिखित यौगिकों के सममिति तत्व तथा उनके पॉइंट समूह लिखिए :

Explain the symmetry elements of the following compounds and their point group :

बेंजीन

Benzene
मीथेन

Methane
ट्रांस-डाइक्लोरोएथिलीन

Trans-dichloroethylene
H₂O

H₂O

(अ)

सूक्ष्मतरंग स्पेक्ट्रोस्कोपी के विभिन्न अनुप्रयोगों का वर्णन कीजिए । 6

Describe various applications of microwave spectroscopy.

(ब)

द्विपरमाणु अणु के जड़त्व आघूर्ण की गणना कीजिए जिसकी अंतरनाभिकीय दूरी 150 pm तथा सम्पादित द्रव्यमान 1.5 × 10^-27 kg है । 3

Calculate moment of inertia of a diatomic molecule whose internuclear distance is 150 pm and the reduced mass is 1.5 × 10^-27 kg.

अथवा (Or)

(अ)

घूर्णन स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए वरण नियम लिखिए । 3

Write the selection rule for rotational spectroscopy.

(ब)

घूर्णन स्पेक्ट्रा की विभिन्न आवृत्तियों पर समस्थानिक प्रतिस्थापन के प्रभाव की विवेचना कीजिए । 6

Explain the effect of substitution on the transition different frequencies of rotational spectra.

निम्नलिखित पर टिप्पणियाँ लिखिए :

Write notes on the following :

शून्य ऊर्जा बिन्दु

Zero point energy
बल नियतांक ।

Force Constant

अथवा (Or)

कम्पन के विभिन्न प्रकार क्या हैं ? धातु-लिगेण्ड कम्पन ज्ञात करने की विभिन्न विधियों का वर्णन कीजिए ।

What do you understand by normal modes of vibrations ? Describe various methods used for the assignment of metal-ligand vibrations.

10.

अनुनाद रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी का वर्णन कीजिए । यह सामान्य रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी से किस प्रकार भिन्न है ? अनुनाद रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी के विभिन्न अनुप्रयोगों का वर्णन कीजिए ।

Discuss resonance Raman spectroscopy. How is it different from normal Raman spectroscopy ? Describe applications of resonance Raman spectroscopy.

11.

निम्नलिखित में से किसी एक पर निबंध लिखिए :

Write an essay on any one of the following :

बहुपरमाणुक अणुओं का इलेक्ट्रॉनिक स्पेक्ट्रा

Electronic Spectra of polyatomic molecules
फ्रैंक-कॉन्डन सिद्धान्त ।

Franck-Condon principle.