18/16 e- Rule MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for 18/16 e- Rule - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

अवधारणा:

समइलेक्ट्रॉनिक खंड और समइलेक्ट्रॉनिक सादृश्य

• रोल्ड हॉफमैन द्वारा प्रस्तुत समइलेक्ट्रॉनिक सादृश्य की अवधारणा, विभिन्न आणविक खंडों की तुलना करती है जिनमें ऊर्जा, समरूपता और इलेक्ट्रॉन गणना के संदर्भ में समान सीमा आणविक कक्षक होते हैं, भले ही इसमें शामिल परमाणु अलग हों।
• जो खंड समइलेक्ट्रॉनिक होते हैं, वे अक्सर रासायनिक अभिक्रियाओं में एक-दूसरे को प्रतिस्थापित कर सकते हैं जबकि समान आबंधन विशेषताओं और इलेक्ट्रॉनिक संरचना को बनाए रखते हैं।
• दो आणविक खंड समइलेक्ट्रॉनिक होते हैं यदि वे समान संख्या में आबंधन और गैर-आबंधन कक्षक, समान समरूपता और तुलनीय इलेक्ट्रॉन गणना साझा करते हैं।

व्याख्या:

• ():
  • इस खंड में एक साइक्लोपेंटैडाइनाइल लिगैंड और दो कार्बोनिल (CO) लिगैंड होते हैं जो एक आयरन परमाणु (Fe) से जुड़े होते हैं। समग्र आवेश -1 है।
  • इलेक्ट्रॉन गणना की गणना:
    • साइक्लोपेंटैडाइनाइल () लिगैंड 6 इलेक्ट्रॉन योगदान करता है।
    • प्रत्येक कार्बोनिल लिगैंड (CO) 2 इलेक्ट्रॉन योगदान करता है, इसलिए दो CO लिगैंड 4 इलेक्ट्रॉन योगदान करते हैं।
    • Fe(0) ऑक्सीकरण अवस्था में आयरन (Fe) 8 संयोजकता इलेक्ट्रॉन योगदान करता है।
    • ऋणात्मक आवेश (-1) 1 अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन जोड़ता है।
    कुल इलेक्ट्रॉन गणना = 6 + 4 + 8 + 1 = 19 इलेक्ट्रॉन।
  • चूँकि यह खंड 18-इलेक्ट्रॉन नियम का पालन करता है, अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन इसे एक स्थिर, समइलेक्ट्रॉनिक खंड बनाता है।
    • CO (कार्बोनिल):
      • CO एक साधारण लिगैंड है, जो 2 इलेक्ट्रॉन (धातु केंद्र में एक एकाकी युग्म) का योगदान करता है।
      • CO अकेले 18-इलेक्ट्रॉन नियम का पालन नहीं करता है और इसमें एक जटिल खंड की आणविक कक्षक संरचना का अभाव है, इसलिए यह के साथ समइलेक्ट्रॉनिक नहीं है।
    • (():
      • इस खंड में एक बेंजीन लिगैंड () और दो कार्बोनिल लिगैंड (CO) क्रोमियम (Cr) से जुड़े होते हैं।
      • इलेक्ट्रॉन गणना की गणना:
        • बेंजीन () 6 इलेक्ट्रॉन योगदान करता है।
        • प्रत्येक कार्बोनिल लिगैंड 2 इलेक्ट्रॉन योगदान करता है, इसलिए दो CO लिगैंड 4 इलेक्ट्रॉन योगदान करते हैं।
        • Cr(0) ऑक्सीकरण अवस्था में क्रोमियम (Cr) 6 संयोजकता इलेक्ट्रॉन योगदान करता है।
        कुल इलेक्ट्रॉन गणना = 6 + 4 + 6 = 16 इलेक्ट्रॉन।
      • चूँकि यह 18-इलेक्ट्रॉन नियम का पालन नहीं करता है, और इसकी संरचना आयरन से भिन्न है, यह के साथ समइलेक्ट्रॉनिक नहीं है।
    • CH₃⁺ (मेथिल धनायन):
      • मेथिल धनायन एक साधारण खंड है।
      • इलेक्ट्रॉन गणना की गणना:
        • CH₃⁺ में केवल 6 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं (तीन हाइड्रोजन परमाणुओं और कार्बन के संयोजकता इलेक्ट्रॉनों से)।
        • एक धनायन के रूप में, इसमें कोई अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन नहीं है।
        कुल इलेक्ट्रॉन गणना = 6 इलेक्ट्रॉन।
      • यह 18-इलेक्ट्रॉन नियम का पालन नहीं करता है और इसकी एक बहुत ही अलग इलेक्ट्रॉनिक संरचना है, इसलिए यह के साथ समइलेक्ट्रॉनिक नहीं है।
    • ():
      • इस खंड में एक साइक्लोपेंटैडाइनाइल लिगैंड और तीन कार्बोनिल लिगैंड (CO) मैंगनीज (Mn) से जुड़े होते हैं।
      • इलेक्ट्रॉन गणना की गणना:
        • साइक्लोपेंटैडाइनाइल () लिगैंड 6 इलेक्ट्रॉन योगदान करता है।
        • प्रत्येक कार्बोनिल लिगैंड 2 इलेक्ट्रॉन योगदान करता है, इसलिए तीन CO लिगैंड 6 इलेक्ट्रॉन योगदान करते हैं।
        • Mn(0) ऑक्सीकरण अवस्था में मैंगनीज (Mn) 7 संयोजकता इलेक्ट्रॉन योगदान करता है।
        कुल इलेक्ट्रॉन गणना = 5 + 6 + 7 = 18 इलेक्ट्रॉन।
      • यह खंड 18-इलेक्ट्रॉन नियम का पालन करता है और के साथ समान आबंधन विशेषताओं को साझा करता है, जिससे वे समइलेक्ट्रॉनिक बन जाते हैं।

अतिरिक्त जानकारी:

• समइलेक्ट्रॉनिक सादृश्य हमें अभिक्रियाओं में खंडों के व्यवहार की भविष्यवाणी करने की अनुमति देता है। दोनों और 18-इलेक्ट्रॉन नियम का पालन करते हैं और समान आबंधन विशेषताओं को साझा करते हैं, जिससे वे समइलेक्ट्रॉनिक बन जाते हैं।

निष्कर्ष:

सही विकल्प: विकल्प 4)  है।

सही उत्तर विकल्प 3 है।

अवधारणा:-

• 18-इलेक्ट्रॉन नियम: कई संक्रमण धातु संकुल इस नियम का पालन करते हैं जिसमें संकुल में धातु के इलेक्ट्रॉनों और लिगैंड द्वारा योगदान किए गए इलेक्ट्रॉनों को ध्यान में रखते हुए कुल 18 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं।
• समन्वय यौगिक: ये ऐसे यौगिक हैं जिनमें एक केंद्रीय धातु परमाणु या आयन एक या अधिक लिगैंड से बंधा होता है।
• ऑक्सीडेटिव योग: यह ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन विज्ञान में एक प्रक्रिया है जहाँ धातु केंद्र की ऑक्सीकरण अवस्था बढ़ जाती है।
• हैप्टिसिटी (η): यह ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन विज्ञान में प्रयुक्त एक शब्द है जो उस संलग्न परमाणुओं की संख्या को संदर्भित करता है जिसका उपयोग लिगैंड धातु से बंधने के लिए करता है।

व्याख्या:-

उदासीन परमाणु विधि के 18 इलेक्ट्रॉन गणना के अनुसार

इसलिए, 2Mo परमाणु → 2 × 6 = 12 e-
4µ2- Cl → 4 × 3 = 12 e-
2Cp → 2 × 5 = 10 e-
एक (Mo-Mo) आबंध → 1 × 2 = 2 e- =36 e-
इसलिए, प्रति Mo → 18 इलेक्ट्रॉन

इसलिए आवश्यक संरचना है

निष्कर्ष:-

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 3 है।

संकल्पना:-

• MoCl2 की [Et4N]CI के साथ तनु HCl और EtOH में अभिक्रिया एक द्विआयनिक षट्नाभिकीय धातु समूह बनाती है।

6 MoCl2 + 12 [Et4N]Cl + 4 HCl + 3 EtOH → [Mo6Cl14]2- + 12 [Et4N]+ + 4 H2O + 3 EtCl

व्याख्या:-

कथन A: समूह [Mo6Cl14]2-

• MoCl2 की [Et4N]CI के साथ तनु HCl और EtOH में अभिक्रिया एक द्विआयनिक षट्नाभिकीय धातु समूह बनाती है।

6 MoCl₂ + 12 [Et₄N]Cl + 4 HCl + 3 EtOH → [Mo₆Cl₁₄]^2- + 12 [Et₄N]⁺ + 4 H₂O + 3 EtCl

• इस अभिक्रिया में, MoCl₂, [Et₄N]Cl के साथ तनु HCl और EtOH की उपस्थिति में अभिक्रिया करके एक द्विआयनिक षट्नाभिकीय धातु समूह ([Mo₆Cl₁₄]^2-) बनाता है, साथ ही टेट्राएथिलअमोनियम धनायन ([Et₄N]⁺), जल (H₂O) और एथिल क्लोराइड (EtCl) उपोत्पाद के रूप में बनते हैं।
• इस प्रकार, कथन A सही है।

कथन B: समूह में 136 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं।

• समूह [Mo6Cl14]2- ​के लिए संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या है

[Mo6Cl14]2- = 6 Cl में से 4 अन्य Mo₆ क्लस्टरों के लिए सेतु + प्रत्येक Mo₆ के लिए: 8 Cl आच्छद फलक 4 (½ Cl) बंधन 2 Cl एकक 12 Cl / Mo6 क्लस्टर।

= 136 इलेक्ट्रॉन

कथन C: प्रत्येक धातु केंद्र में 4 धातु-धातु बंधन होते हैं।

• समूह [Mo6Cl14]2- में, प्रत्येक धातु केंद्र में 4 M-M बंधन होते हैं।
• इस प्रकार, कथन C सही है।

निष्कर्ष:-

• इसलिए, समूह A, B और C के बारे में सही कथन (कथन) हैं।

संकल्पना:-

किसी धातु के संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात करने के लिए, आप निम्नलिखित चरणों का उपयोग कर सकते हैं:

• धातु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निर्धारित करें। यह आवर्त सारणी का उपयोग करके और सबसे कम ऊर्जा स्तर से शुरू होकर, बढ़ती ऊर्जा के क्रम में कक्षकों को भरकर किया जा सकता है।

• संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की पहचान करें। संयोजकता इलेक्ट्रॉन परमाणु में सबसे बाह्य इलेक्ट्रॉन होते हैं, और ये रासायनिक बंधन में शामिल होते हैं। संक्रमण धातुओं के लिए, संयोजकता इलेक्ट्रॉन सबसे बाहरी d कक्षकों और s कक्षक में इलेक्ट्रॉन होते हैं।

• संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना करें। संक्रमण धातुओं के लिए संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या आमतौर पर धातु के समूह संख्या के बराबर होती है, पहली पंक्ति की संक्रमण धातुओं के अपवाद के साथ, जिनमें उनके समूह संख्या से दो कम संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं। उदाहरण के लिए, आयरन (Fe) की समूह संख्या 8 है, इसलिए इसमें 8 संयोजकता इलेक्ट्रॉन हैं। हालाँकि, चूँकि यह एक पहली पंक्ति की संक्रमण धातु है, इसलिए इसमें वास्तव में 6 संयोजकता इलेक्ट्रॉन हैं।

• धातु पर किसी भी आवेश को ध्यान में रखें। यदि धातु पर धनात्मक आवेश है, तो उस संख्या को संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या से घटाएँ। यदि उस पर ऋणात्मक आवेश है, तो उस संख्या के निरपेक्ष मान को संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या में जोड़ें।

व्याख्या:-

• ​प्रत्येक Ru केंद्र का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 4 x 2 + 2

= 18

• ​केंद्रीय Ru धातु का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 2 x 2 + 4

= 16

इस प्रकार, यह एक स्थिर संकुल नहीं है।

• ​केंद्रीय Ru धातु का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 2 x 2 + 2

= 14

इस प्रकार, यह एक स्थिर संकुल नहीं है।

• केंद्रीय Ru धातु का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 2 x 2 + 6

= 18

इस प्रकार, केंद्रीय Ru धातु 18-इलेक्ट्रॉन नियम का पालन करता है।

• लेकिन अन्य दो Ru धातुओं का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 3 x 2 + 3

= 17

इस प्रकार, यह एक स्थिर संकुल नहीं है।

निष्कर्ष:-

• इसलिए, ठोस अवस्था में, धातु क्लस्टर [Ru3(CO)10(PPh3)2] की स्थिर संरचना है

संकल्पना:

• EAN (इलेक्ट्रॉन-गणन परमाणु संख्या) नियम और 18-इलेक्ट्रॉन नियम दोनों अवधारणाएं हैं जिनका उपयोग उपसहसंयोजन रसायन विज्ञान में संक्रमण धातु संकुलों की स्थिरता और उपसहसंयोजन संख्या की भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है। EAN नियम का उपयोग संक्रमण धातु की अधिमानित उपसहसंयोजन संख्या की भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है। एक संकुल में यह इस विचार पर आधारित है कि एक संकुल में एक संक्रमण धातु परमाणु एक स्थिर इलेक्ट्रॉन विन्यास प्राप्त करने के लिए एक उत्कृष्ट गैस के समतुल्य इलेक्ट्रॉन गणन प्राप्त करने की कोशिश करेगा। EAN की गणना करने के लिए, धातु परमाणु के संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या का योग अपने लिगन्ड द्वारा दिए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या के साथ (यह मानते हुए कि वे ऋृणात्मक रूप से आवेशित हैं और इलेक्ट्रॉन दान कर रहे हैं)करें।
• 18-इलेक्ट्रॉन नियम धातु संकुलों के संक्रमण करने के लिए EAN नियम का एक विशिष्ट अनुप्रयोग है। इससे पता चलता है कि स्थिर संक्रमण धातु संकुलों में अक्सर धातु केंद्र के चारों ओर 18 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह आमतौर पर धातु के संयोजकता इलेक्ट्रॉनों को उसके लिगन्ड द्वारा दान किए गए इलेक्ट्रॉनों के साथ जोड़कर प्राप्त किया जाता है।

स्पष्टीकरण: 

1. [Fe(CN)₆]^4- और [Fe₂(CO)₉] 

[Fe(CN)₆]^4- में 

Fe²⁺ = 3d⁴ 4s² ; 24 e^- 

6CN^- = 6×2= 12e^-

कुल इलेक्ट्राॅन गणन (TEC) = 24+12 = 36e^- जो निकटतम उत्कृष्ट गैस क्रिप्टन (Kr) के बराबर है।

और, कुल संयोजकता इलेक्ट्राॅन (TVE)= 6+6(2) = 18e^-  अर्थात् 18 इलेक्ट्रॉन के नियम का पालन करता है।

[Fe₂(CO)₉] में

Fe = 26e^- ; 3d⁶ 4s²

3 ब्रिजिंग CO लिगन्ड = 3×1e^- = 3e^-

3 टर्मिनल CO लिगन्ड = 3×2e^- = 6e^-

Fe-Fe आबंध = 1e^-

.^.. TEC = 26+3+6+1 = 36e^- जो निकटतम उत्कृष्ट गैस क्रिप्टन[Kr] के बराबर है।

और, TVE = 8+1+6+3 =18e^- 

2.  [Cu(CN)₄]^3- और [Mn(CO)₅]^-

[Cu(CN)₄]^3- में

Cu⁺= 28e^- ; 3d¹⁰4s⁰ 

4 CN^-= 4x2 = 8e^-

.^.. TEC = 28+8 = 36e^- जो निकटतम उत्कृष्ट गैस क्रिप्टन [Kr] के बराबर है।

और, TVE = 11+3+4 = 18e^-

 [Mn(CO)₅]^- में

Mn^- = 3d⁶4s² ; 26e^-

5 CO = 5×2= 10e^-

.^.. TEC = 26+10 = 36e^- ,जो निकटतम उत्कृष्ट गैस क्रिप्टन [Kr] के बराबर है।

और, TVE = 7+1+10= 18e^-.

 3. [PtCl₄]^2- और [Cr(CN)₆]^3-

[PtCl₄]^2- में

Pt⁺²= 5d⁸6s⁰ ; 76e^-

4Cl^- = 4×2= 8e^-

.^.. TEC = 76+8= 84e^- जो निकटतम उत्कृष्ट गैस क्रिप्टन [Kr] के बराबर नहीं है।

और, TVE = 10+2+4 = 16e^- अर्थात् 18 इलेक्ट्रॉन के नियम का पालन नहीं करता है।

[Cr(CN)₆]^3- में

Cr⁺³ = 3d³4s⁰ ; 24e^-

6 CN^- = 6×2 = 12e^-

.^.. TEC = 24+12= 33e^- 

और, TVE= 6+3+6= 15e^- अर्थात् 18 इलेक्ट्रॉन के नियम का पालन नहीं करता है।

4. [Co₄(CO)₁₂] और [PtCl₆]^2-

 [Co₄(CO)₁₂] में

Co = 3d⁷4s²; 27e^-

3 Co-Co आबंध= 1×3= 3e^-

3 टर्मिनल CO = 3×2= 6e^-

.^.. TEC = 27+3+6= 36e^- जो निकटतम उत्कृष्ट गैस क्रिप्टन [Kr] के बराबर है।

और, TVE= 9+6+3= 18e^-

[PtCl₆]^2- में

Pt⁺⁴= 74e^-

6 Cl^-= 6×2= 12e^-

.^.. TEC= 74+12= 86e^- जो निकटतम उत्कृष्ट गैस रेडॉन[Rn] के बराबर है।

और, TVE= 10+2+6= 18e^-

निष्कर्ष:

इस प्रकार, [PtCl₄]^2- और [Cr(CN)₆]^3- संकुल का युग्म है जो न तो EAN और न ही 18 इलेक्ट्रॉन नियम का पालन करता है।

अवधारणा:

• ऐज़ुलिन एक द्विचक्रीय कार्बनिक तंत्र है। इसमें साइक्लोहेप्टाट्राइईन और साइक्लोपेंटैडाइईन वलय होते हैं।
• sp² संकरित कार्बनों के साथ 10 पाई-इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति इसे सुगंधित बनाती है और इस प्रकार फ्रीडेल-क्राफ्ट्स प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ दर्शाता है।
• ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक 18e^- नियमों का पालन करते हैं। 18 संयोजकता e^- वाले धातु केंद्र को स्थायी माना जाता है।
• सुगंधित तंत्र आमतौर पर स्थिर तंत्र के लिए इलेक्ट्रॉन आवश्यकता के आधार पर अपनी हैप्टिसिटी बदल सकते हैं।

व्याख्या:

मान लीजिये, साइक्लोपेंटैडाइईन और साइक्लोहेप्टाट्राइईन वलयों की हैप्टिसिटी क्रमशः x और y है।

प्रत्येक CO द्वारा इलेक्ट्रॉन का योगदान = 2

Fe के संयोजकता इलेक्ट्रॉन = 8

Mo के संयोजकता इलेक्ट्रॉन = 6

अन्य धातु द्वारा साझा किए गए इलेक्ट्रॉन = 1

(a) Fe युक्त ऐज़ुलिन आधारित तंत्र की हैप्टिसिटी की गणना:

Fe₁ पर 18 e^- नियम लागू करना:

        8 + 4 +1 + x = 18

                          x = 5

Fe₂ पर 18 e^- नियम लागू करना:

        8 + 6 +1 + y = 18

                          y = 3

वलयों की हैप्टिसिटी क्रमशः साइक्लोपेंटैडाइईन और साइक्लोहेप्टाट्राइईन के लिए 5 और 3 होनी चाहिए।

(a) Mo युक्त ऐज़ुलिन आधारित तंत्र की हैप्टिसिटी की गणना:

Mo₁ पर 18 e^- नियम लागू करना:

​       6 + 6 + 1 + x = 18

                           x = 5

Mo₂ पर 18 e^- नियम लागू करना:

          6 + 6 + 1 + y =18

                             y = 5

इसलिए, दोनों साइक्लोपेंटैडाइईन और साइक्लोहेप्टाट्राइईन के लिए वलयों की हैप्टिसिटी 5 होनी चाहिए।

निष्कर्ष:

ऐज़ुलिन की सही हैप्टिसिटी दर्शाने वाले संरचनाओं का समूह है:

​

संकल्पना:-

किसी धातु के संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात करने के लिए, आप निम्नलिखित चरणों का उपयोग कर सकते हैं:

• धातु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निर्धारित करें। यह आवर्त सारणी का उपयोग करके और सबसे कम ऊर्जा स्तर से शुरू होकर, बढ़ती ऊर्जा के क्रम में कक्षकों को भरकर किया जा सकता है।

• संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की पहचान करें। संयोजकता इलेक्ट्रॉन परमाणु में सबसे बाह्य इलेक्ट्रॉन होते हैं, और ये रासायनिक बंधन में शामिल होते हैं। संक्रमण धातुओं के लिए, संयोजकता इलेक्ट्रॉन सबसे बाहरी d कक्षकों और s कक्षक में इलेक्ट्रॉन होते हैं।

• संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना करें। संक्रमण धातुओं के लिए संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या आमतौर पर धातु के समूह संख्या के बराबर होती है, पहली पंक्ति की संक्रमण धातुओं के अपवाद के साथ, जिनमें उनके समूह संख्या से दो कम संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं। उदाहरण के लिए, आयरन (Fe) की समूह संख्या 8 है, इसलिए इसमें 8 संयोजकता इलेक्ट्रॉन हैं। हालाँकि, चूँकि यह एक पहली पंक्ति की संक्रमण धातु है, इसलिए इसमें वास्तव में 6 संयोजकता इलेक्ट्रॉन हैं।

• धातु पर किसी भी आवेश को ध्यान में रखें। यदि धातु पर धनात्मक आवेश है, तो उस संख्या को संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या से घटाएँ। यदि उस पर ऋणात्मक आवेश है, तो उस संख्या के निरपेक्ष मान को संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या में जोड़ें।

व्याख्या:-

• ​प्रत्येक Ru केंद्र का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 4 x 2 + 2

= 18

• ​केंद्रीय Ru धातु का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 2 x 2 + 4

= 16

इस प्रकार, यह एक स्थिर संकुल नहीं है।

• ​केंद्रीय Ru धातु का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 2 x 2 + 2

= 14

इस प्रकार, यह एक स्थिर संकुल नहीं है।

• केंद्रीय Ru धातु का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 2 x 2 + 6

= 18

इस प्रकार, केंद्रीय Ru धातु 18-इलेक्ट्रॉन नियम का पालन करता है।

• लेकिन अन्य दो Ru धातुओं का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 3 x 2 + 3

= 17

इस प्रकार, यह एक स्थिर संकुल नहीं है।

निष्कर्ष:-

• इसलिए, ठोस अवस्था में, धातु क्लस्टर [Ru3(CO)10(PPh3)2] की स्थिर संरचना है

अवधारणा:

• 18e^- नियम का पालन करने वाले संकुलों को ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी माना जाता है।
• नाइट्रोसिल संलग्नी धातु के साथ दो रूपों में संयोजित होता है: 1) बंकित नाइट्रोसिल और 2) रैखिक नाइट्रोसिल।
• उदासीन नाइट्रोसिल रैखिक रूप में 3e^- और मुड़े हुए रूप में 1e^- का योगदान देता है।

व्याख्या:

इलेक्ट्रॉन का योगदान

• n⁵ साइक्लोपेंटैडीन = 5
• Fe = 8
• CO=2 (ब्रिजिंग और गैर-ब्रिजिंग दोनों रूपों में)
• बंकित NO = 1
• रैखिक NO =3

(a)

धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन गणना = 8 (Fe)+ 5(साइक्लोपेंटैडाइनाइल) + 3(नाइट्रोसिल) + 2 (µ2-CO) +1 (Fe-Fe) = 19e^-

दी गई संरचना 18e^- नियम का पालन नहीं करती है, इसलिए यह ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी नहीं है।

(b)

धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन गणना = 8 (Fe)+ 5(साइक्लोपेंटैडाइनाइल) + 3(नाइट्रोसिल) + 2 (µ2-CO) = 18

यह 18e^- नियम का पालन करता है और ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी है।

(c)

प्रत्येक धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन गणना = 8 (Fe)+ 5(साइक्लोपेंटैडाइनाइल) + 1(नाइट्रोसिल) + 2 (µ2-CO) + 1 (Fe-Fe) = 17

दी गई संरचना 18e- नियम का पालन नहीं करती है, इसलिए यह ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी नहीं है।

(d)

प्रत्येक धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन गणना = 8 (Fe)+ 5(साइक्लोपेंटैडाइनाइल) + 1(नाइट्रोसिल) + 2 (µ2-CO) + = 16

ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक की दी गई संरचना 18e- नियम का पालन नहीं करती है, इसलिए यह ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी नहीं है।

निष्कर्ष:

इसलिए, का ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी संरचना

[(η5-C5H5)Fe(µ2-CO)(NO)]2

अवधारणा:

EAN नियम:

• ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों में प्रभावी परमाणु संख्या (EAN) नियम द्विआधारी धातु कार्बोनिलों की स्थिरता की भविष्यवाणी करता है जिसमें धातु परमाणु शून्य या निम्न ऑक्सीकरण अवस्था में होता है।
• EAN नियम के अनुसार, ऊष्मागतिकीय रूप से स्थिर संक्रमण धातु ऑर्गेनोमेटेलिक संकुल बनते हैं जब धातु d इलेक्ट्रॉनों और आसपास के संलग्नी द्वारा दान किए गए इलेक्ट्रॉनों का योग 18 के बराबर होता है।
• डाइनाइट्रोजन (N₂) को ऑर्गेनोमेटेलिक संकुलों में दो-इलेक्ट्रॉन दाता स्पीशीज माना जाता है।

व्याख्या:

• संकुल [Mo(N₂)₂(PMe₂Ph)₄] 18-इलेक्ट्रॉन नियम (EAN नियम) का पालन करता है। शून्य-ऑक्सीकरण अवस्था में एक धातु परमाणु द्वारा कुल इलेक्ट्रॉन गणना में योगदान किए गए संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या समूह संख्या के बराबर होती है।
• संकुल [Mo(N2)2(PMe2Ph)₄] में, Mo की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य है और यह समूह 6 से संबंधित है। इसलिए, Mo 6 इलेक्ट्रॉन योगदान करता है। दो डाइनाइट्रोजन (N2) कुल 4 इलेक्ट्रॉन और चार PMe2Ph कुल 8 इलेक्ट्रॉन योगदान करते हैं।
• गर्म करने पर संकुल [Mo(N2)2(PMe2Ph)4] के परिणामस्वरूप डाइनाइट्रोजन का निष्कासन होता है और 

​[(η6-PhPMe2)Mo (PMe2Ph)3] संकुल बनता है।

• संकुल [(η6-PhPMe2)Mo (PMe2Ph)3] भी EAN नियम का पालन करता है। PMe2Ph संलग्नी की एक फेनिल वलय 6-इलेक्ट्रॉन दाता () के रूप में कार्य करती है।
• संकुल [ReCI(N2) (PMe2Ph)4], भी 18-इलेक्ट्रॉन नियम (EAN नियम) का पालन करता है। गर्म करने पर संकुल [ReCI(N2) (PMe2Ph)4], इसके परिणामस्वरूप भी डाइनाइट्रोजन का निष्कासन होता है और संकुल बनता है, [(PMe2Ph)4Re (μ-Cl)2Re (PMe2Ph)4]
• उत्पाद EAN नियम का पालन करता है क्योंकि दो ब्रिजिंग Cl संलग्नी धातु केंद्रों में प्रत्येक 3 इलेक्ट्रॉन योगदान करते हैं।

निष्कर्ष:

• गर्म करने पर [Mo(N2)2(PMe2Ph)4] और [ReCI(N2) (PMe2Ph)4], बने उत्पाद क्रमशः, [(η6-PhPMe2)Mo (PMe2Ph)3] और [(PMe2Ph)4Re (μ-CI)2Re (PMe2Ph)4] हैं।

संकल्पना:-

• MoCl2 की [Et4N]CI के साथ तनु HCl और EtOH में अभिक्रिया एक द्विआयनिक षट्नाभिकीय धातु समूह बनाती है।

6 MoCl2 + 12 [Et4N]Cl + 4 HCl + 3 EtOH → [Mo6Cl14]2- + 12 [Et4N]+ + 4 H2O + 3 EtCl

व्याख्या:-

कथन A: समूह [Mo6Cl14]2-

• MoCl2 की [Et4N]CI के साथ तनु HCl और EtOH में अभिक्रिया एक द्विआयनिक षट्नाभिकीय धातु समूह बनाती है।

6 MoCl₂ + 12 [Et₄N]Cl + 4 HCl + 3 EtOH → [Mo₆Cl₁₄]^2- + 12 [Et₄N]⁺ + 4 H₂O + 3 EtCl

• इस अभिक्रिया में, MoCl₂, [Et₄N]Cl के साथ तनु HCl और EtOH की उपस्थिति में अभिक्रिया करके एक द्विआयनिक षट्नाभिकीय धातु समूह ([Mo₆Cl₁₄]^2-) बनाता है, साथ ही टेट्राएथिलअमोनियम धनायन ([Et₄N]⁺), जल (H₂O) और एथिल क्लोराइड (EtCl) उपोत्पाद के रूप में बनते हैं।
• इस प्रकार, कथन A सही है।

कथन B: समूह में 136 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं।

• समूह [Mo6Cl14]2- ​के लिए संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या है

[Mo6Cl14]2- = 6 Cl में से 4 अन्य Mo₆ क्लस्टरों के लिए सेतु + प्रत्येक Mo₆ के लिए: 8 Cl आच्छद फलक 4 (½ Cl) बंधन 2 Cl एकक 12 Cl / Mo6 क्लस्टर।

= 136 इलेक्ट्रॉन

कथन C: प्रत्येक धातु केंद्र में 4 धातु-धातु बंधन होते हैं।

• समूह [Mo6Cl14]2- में, प्रत्येक धातु केंद्र में 4 M-M बंधन होते हैं।
• इस प्रकार, कथन C सही है।

निष्कर्ष:-

• इसलिए, समूह A, B और C के बारे में सही कथन (कथन) हैं।

अवधारणा:

• ऐज़ुलिन एक द्विचक्रीय कार्बनिक तंत्र है। इसमें साइक्लोहेप्टाट्राइईन और साइक्लोपेंटैडाइईन वलय होते हैं।
• sp² संकरित कार्बनों के साथ 10 पाई-इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति इसे सुगंधित बनाती है और इस प्रकार फ्रीडेल-क्राफ्ट्स प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ दर्शाता है।
• ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक 18e^- नियमों का पालन करते हैं। 18 संयोजकता e^- वाले धातु केंद्र को स्थायी माना जाता है।
• सुगंधित तंत्र आमतौर पर स्थिर तंत्र के लिए इलेक्ट्रॉन आवश्यकता के आधार पर अपनी हैप्टिसिटी बदल सकते हैं।

व्याख्या:

मान लीजिये, साइक्लोपेंटैडाइईन और साइक्लोहेप्टाट्राइईन वलयों की हैप्टिसिटी क्रमशः x और y है।

प्रत्येक CO द्वारा इलेक्ट्रॉन का योगदान = 2

Fe के संयोजकता इलेक्ट्रॉन = 8

Mo के संयोजकता इलेक्ट्रॉन = 6

अन्य धातु द्वारा साझा किए गए इलेक्ट्रॉन = 1

(a) Fe युक्त ऐज़ुलिन आधारित तंत्र की हैप्टिसिटी की गणना:

Fe₁ पर 18 e^- नियम लागू करना:

        8 + 4 +1 + x = 18

                          x = 5

Fe₂ पर 18 e^- नियम लागू करना:

        8 + 6 +1 + y = 18

                          y = 3

वलयों की हैप्टिसिटी क्रमशः साइक्लोपेंटैडाइईन और साइक्लोहेप्टाट्राइईन के लिए 5 और 3 होनी चाहिए।

(a) Mo युक्त ऐज़ुलिन आधारित तंत्र की हैप्टिसिटी की गणना:

Mo₁ पर 18 e^- नियम लागू करना:

​       6 + 6 + 1 + x = 18

                           x = 5

Mo₂ पर 18 e^- नियम लागू करना:

          6 + 6 + 1 + y =18

                             y = 5

इसलिए, दोनों साइक्लोपेंटैडाइईन और साइक्लोहेप्टाट्राइईन के लिए वलयों की हैप्टिसिटी 5 होनी चाहिए।

निष्कर्ष:

ऐज़ुलिन की सही हैप्टिसिटी दर्शाने वाले संरचनाओं का समूह है:

​

संकल्पना:-

किसी धातु के संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात करने के लिए, आप निम्नलिखित चरणों का उपयोग कर सकते हैं:

• धातु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निर्धारित करें। यह आवर्त सारणी का उपयोग करके और सबसे कम ऊर्जा स्तर से शुरू होकर, बढ़ती ऊर्जा के क्रम में कक्षकों को भरकर किया जा सकता है।

• संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की पहचान करें। संयोजकता इलेक्ट्रॉन परमाणु में सबसे बाह्य इलेक्ट्रॉन होते हैं, और ये रासायनिक बंधन में शामिल होते हैं। संक्रमण धातुओं के लिए, संयोजकता इलेक्ट्रॉन सबसे बाहरी d कक्षकों और s कक्षक में इलेक्ट्रॉन होते हैं।

• संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना करें। संक्रमण धातुओं के लिए संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या आमतौर पर धातु के समूह संख्या के बराबर होती है, पहली पंक्ति की संक्रमण धातुओं के अपवाद के साथ, जिनमें उनके समूह संख्या से दो कम संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं। उदाहरण के लिए, आयरन (Fe) की समूह संख्या 8 है, इसलिए इसमें 8 संयोजकता इलेक्ट्रॉन हैं। हालाँकि, चूँकि यह एक पहली पंक्ति की संक्रमण धातु है, इसलिए इसमें वास्तव में 6 संयोजकता इलेक्ट्रॉन हैं।

• धातु पर किसी भी आवेश को ध्यान में रखें। यदि धातु पर धनात्मक आवेश है, तो उस संख्या को संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या से घटाएँ। यदि उस पर ऋणात्मक आवेश है, तो उस संख्या के निरपेक्ष मान को संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या में जोड़ें।

व्याख्या:-

• ​प्रत्येक Ru केंद्र का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 4 x 2 + 2

= 18

• ​केंद्रीय Ru धातु का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 2 x 2 + 4

= 16

इस प्रकार, यह एक स्थिर संकुल नहीं है।

• ​केंद्रीय Ru धातु का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 2 x 2 + 2

= 14

इस प्रकार, यह एक स्थिर संकुल नहीं है।

• केंद्रीय Ru धातु का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 2 x 2 + 6

= 18

इस प्रकार, केंद्रीय Ru धातु 18-इलेक्ट्रॉन नियम का पालन करता है।

• लेकिन अन्य दो Ru धातुओं का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 3 x 2 + 3

= 17

इस प्रकार, यह एक स्थिर संकुल नहीं है।

निष्कर्ष:-

• इसलिए, ठोस अवस्था में, धातु क्लस्टर [Ru3(CO)10(PPh3)2] की स्थिर संरचना है

अवधारणा:

• 18e^- नियम का पालन करने वाले संकुलों को ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी माना जाता है।
• नाइट्रोसिल संलग्नी धातु के साथ दो रूपों में संयोजित होता है: 1) बंकित नाइट्रोसिल और 2) रैखिक नाइट्रोसिल।
• उदासीन नाइट्रोसिल रैखिक रूप में 3e^- और मुड़े हुए रूप में 1e^- का योगदान देता है।

व्याख्या:

इलेक्ट्रॉन का योगदान

• n⁵ साइक्लोपेंटैडीन = 5
• Fe = 8
• CO=2 (ब्रिजिंग और गैर-ब्रिजिंग दोनों रूपों में)
• बंकित NO = 1
• रैखिक NO =3

(a)

धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन गणना = 8 (Fe)+ 5(साइक्लोपेंटैडाइनाइल) + 3(नाइट्रोसिल) + 2 (µ2-CO) +1 (Fe-Fe) = 19e^-

दी गई संरचना 18e^- नियम का पालन नहीं करती है, इसलिए यह ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी नहीं है।

(b)

धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन गणना = 8 (Fe)+ 5(साइक्लोपेंटैडाइनाइल) + 3(नाइट्रोसिल) + 2 (µ2-CO) = 18

यह 18e^- नियम का पालन करता है और ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी है।

(c)

प्रत्येक धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन गणना = 8 (Fe)+ 5(साइक्लोपेंटैडाइनाइल) + 1(नाइट्रोसिल) + 2 (µ2-CO) + 1 (Fe-Fe) = 17

दी गई संरचना 18e- नियम का पालन नहीं करती है, इसलिए यह ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी नहीं है।

(d)

प्रत्येक धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन गणना = 8 (Fe)+ 5(साइक्लोपेंटैडाइनाइल) + 1(नाइट्रोसिल) + 2 (µ2-CO) + = 16

ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक की दी गई संरचना 18e- नियम का पालन नहीं करती है, इसलिए यह ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी नहीं है।

निष्कर्ष:

इसलिए, का ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी संरचना

[(η5-C5H5)Fe(µ2-CO)(NO)]2

अवधारणा:-

किसी धातु के संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात करने के लिए, आप निम्नलिखित चरणों का उपयोग कर सकते हैं:

• धातु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निर्धारित करें। यह आवर्त सारणी का उपयोग करके और सबसे कम ऊर्जा स्तर से शुरू होकर, बढ़ती ऊर्जा के क्रम में कक्षकों को भरकर किया जा सकता है।
• संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की पहचान करें। संयोजकता इलेक्ट्रॉन परमाणु में सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन होते हैं, और ये रासायनिक आबंधन में शामिल होते हैं। संक्रमण धातुओं के लिए, संयोजकता इलेक्ट्रॉन सबसे बाहरी d कक्षकों और s कक्षक में इलेक्ट्रॉन होते हैं।
• संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना करें। संक्रमण धातुओं के लिए संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या आमतौर पर धातु के समूह संख्या के बराबर होती है, पहले पंक्ति के संक्रमण धातुओं के अपवाद के साथ, जिनमें उनके समूह संख्या से दो कम संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं। उदाहरण के लिए, आयरन (Fe) की समूह संख्या 8 है, इसलिए इसमें 8 संयोजकता इलेक्ट्रॉन हैं। हालाँकि, चूँकि यह एक पहली पंक्ति की संक्रमण धातु है, इसलिए इसमें वास्तव में 6 संयोजकता इलेक्ट्रॉन हैं।
• धातु पर किसी भी आवेश को ध्यान में रखें। यदि धातु पर धनात्मक आवेश है, तो उस संख्या को संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या से घटाएँ। यदि उस पर ऋणात्मक आवेश है, तो उस संख्या के निरपेक्ष मान को संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या में जोड़ें।

व्याख्या:-

• W (Z=74) के लिए इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Xe] 6s2 4f14 5d4 है।

(i) [WCl6] के लिए इलेक्ट्रॉन योगदान

= 6 + 6 = 12 e^- (x)

(ii) [WCl6]^- के लिए इलेक्ट्रॉन योगदान

= 6 + 6 + 1 = 13 e- (y)

(ii) [WCl6]²- के लिए इलेक्ट्रॉन योगदान

= 6 + 6 + 2 = 14 e- (z)

• [WCl6] में W की ऑक्सीकरण अवस्था +6 है और W(+6) में d इलेक्ट्रॉनों की संख्या 0 है।
• [WCl6]^- में W की ऑक्सीकरण अवस्था +5 है और W(+5) में d इलेक्ट्रॉनों की संख्या 1 है।
• [WCl6]^2- में W की ऑक्सीकरण अवस्था +4 है और W(+4) में d इलेक्ट्रॉनों की संख्या 2 है।

निष्कर्ष:-

• इसलिए, सही संयोजन (i) (c) (x); (ii) (b) (y); (iii) (a) (z) है।

अवधारणा:

EAN नियम:

• ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों में प्रभावी परमाणु संख्या (EAN) नियम द्विआधारी धातु कार्बोनिलों की स्थिरता की भविष्यवाणी करता है जिसमें धातु परमाणु शून्य या निम्न ऑक्सीकरण अवस्था में होता है।
• EAN नियम के अनुसार, ऊष्मागतिकीय रूप से स्थिर संक्रमण धातु ऑर्गेनोमेटेलिक संकुल बनते हैं जब धातु d इलेक्ट्रॉनों और आसपास के संलग्नी द्वारा दान किए गए इलेक्ट्रॉनों का योग 18 के बराबर होता है।
• डाइनाइट्रोजन (N₂) को ऑर्गेनोमेटेलिक संकुलों में दो-इलेक्ट्रॉन दाता स्पीशीज माना जाता है।

व्याख्या:

• संकुल [Mo(N₂)₂(PMe₂Ph)₄] 18-इलेक्ट्रॉन नियम (EAN नियम) का पालन करता है। शून्य-ऑक्सीकरण अवस्था में एक धातु परमाणु द्वारा कुल इलेक्ट्रॉन गणना में योगदान किए गए संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या समूह संख्या के बराबर होती है।
• संकुल [Mo(N2)2(PMe2Ph)₄] में, Mo की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य है और यह समूह 6 से संबंधित है। इसलिए, Mo 6 इलेक्ट्रॉन योगदान करता है। दो डाइनाइट्रोजन (N2) कुल 4 इलेक्ट्रॉन और चार PMe2Ph कुल 8 इलेक्ट्रॉन योगदान करते हैं।
• गर्म करने पर संकुल [Mo(N2)2(PMe2Ph)4] के परिणामस्वरूप डाइनाइट्रोजन का निष्कासन होता है और 

​[(η6-PhPMe2)Mo (PMe2Ph)3] संकुल बनता है।

• संकुल [(η6-PhPMe2)Mo (PMe2Ph)3] भी EAN नियम का पालन करता है। PMe2Ph संलग्नी की एक फेनिल वलय 6-इलेक्ट्रॉन दाता () के रूप में कार्य करती है।
• संकुल [ReCI(N2) (PMe2Ph)4], भी 18-इलेक्ट्रॉन नियम (EAN नियम) का पालन करता है। गर्म करने पर संकुल [ReCI(N2) (PMe2Ph)4], इसके परिणामस्वरूप भी डाइनाइट्रोजन का निष्कासन होता है और संकुल बनता है, [(PMe2Ph)4Re (μ-Cl)2Re (PMe2Ph)4]
• उत्पाद EAN नियम का पालन करता है क्योंकि दो ब्रिजिंग Cl संलग्नी धातु केंद्रों में प्रत्येक 3 इलेक्ट्रॉन योगदान करते हैं।

निष्कर्ष:

• गर्म करने पर [Mo(N2)2(PMe2Ph)4] और [ReCI(N2) (PMe2Ph)4], बने उत्पाद क्रमशः, [(η6-PhPMe2)Mo (PMe2Ph)3] और [(PMe2Ph)4Re (μ-CI)2Re (PMe2Ph)4] हैं।