Coordination Compounds MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Coordination Compounds - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

अवधारणा:

संक्रमण धातु संकुलों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास, ज्यामिति और चुंबकीय गुण

• किसी धातु संकुल की ज्यामिति और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास उसके चुंबकीय व्यवहार और संरचनात्मक विकृतियों (जैसे जान-टेलर प्रभाव) को निर्धारित करते हैं।
• जान-टेलर (JT) विकृति आमतौर पर d⁹ या उच्च-स्पिन d⁷ विन्यास वाले अष्टफलकीय संकुलों में होती है।
• स्पिन-केवल चुंबकीय आघूर्ण तब लागू होता है जब कक्षक योगदान नगण्य होता है (आमतौर पर उच्च-स्पिन अष्टफलकीय क्षेत्रों में)।
• चतुष्फलकीय संकुल अक्सर अनुचुंबकीय होते हैं (उच्च-स्पिन विन्यासों के कारण) जब तक कि पूरी तरह से भरे या खाली d-कक्षक न हों।
• वर्गाकार समतलीय d⁸ संकुल (जैसे Pd(0)) आमतौर पर प्रतिचुंबकीय होते हैं।

व्याख्या:

• a. [Co(H₂O)₆]²⁺ → i. चुंबकीय आघूर्ण, स्पिन-केवल मान से अधिक और दुर्बल JT विकृति
  • उच्च-स्पिन d⁷ (अष्टफलकीय Co²⁺) JT विकृति दिखाता है और इसमें स्पिन और कक्षक दोनों योगदान होते हैं, जिससे स्पिन-केवल मान से अधिक चुंबकीय आघूर्ण होता है।
• b. [Cr(H₂O)₆]³⁺ → ii. स्पिन-केवल चुंबकीय आघूर्ण और JT विकृति का अभाव
  • Cr³⁺ d³ (t_2g³) है, कोई eg इलेक्ट्रॉन नहीं ⇒ कोई JT विकृति नहीं, और विशुद्ध रूप से स्पिन-केवल आघूर्ण।
• c. NiCl₂(PPh₃)₂ → iii. अनुचुंबकीय और चतुष्फलकीय
  • Ni(II) d⁸ है, और एक चतुष्फलकीय क्षेत्र में, यह दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के साथ उच्च-स्पिन है ⇒ अनुचुंबकीय।
• d. Pd(PPh₃)₄ → iv. प्रतिचुंबकीय और चतुष्फलकीय
  • Pd(0) d¹⁰ है, पूरी तरह से भरा विन्यास ⇒ प्रतिचुंबकीय, और भारी लिगैंडों के साथ चतुष्फलकीय संकुल बनाता है।

इसलिए, सही उत्तर a-i, b-ii, c-iii, d-iv है।

अवधारणा:

f-ब्लॉक आयनों के लिए पद प्रतीक, लैंडे g-गुणांक और चुंबकीय आघूर्ण

• किसी दिए गए विन्यास के लिए निम्न अवस्था पद, f-कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या के आधार पर हंड के नियमों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।
• Pr³⁺ (Z = 59) के लिए, विन्यास [Xe] 4f² (अर्थात, 4f कक्षकों में 2 इलेक्ट्रॉन) है।
• पद प्रतीक निम्न का उपयोग करके पाया जाता है:
  • L (कक्षक कोणीय संवेग क्वांटम संख्या): 4f² के लिए, L = 5 → 'H'
  • S (कुल चक्रण): 2 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन → S = 1 → बहुलता = 2S + 1 = 3
  • J: आधे से कम भरे हुए उपकोश के लिए → J = |L - S| = 5 - 1 = 4
• इसलिए, निम्न अवस्था पद = ³H₄

लैंडे g-गुणांक:

लैंडे g-गुणांक निम्न द्वारा दिया गया है:

g = 1 + [ J(J + 1) + S(S + 1) - L(L + 1) ] / [ 2J(J + 1) ]

S = 1, L = 5, J = 4 प्रतिस्थापित करें:

• g = 1 + [ 4(5) + 1(2) - 5(6) ] / [ 2 x 4(5) ]
• g = 1 + [20 + 2 - 30]/40 = 1 - 8/40 = 0.80

चुंबकीय आघूर्ण:

μ_eff = g × √[J(J + 1)]

• μ = 0.80 × √[4 × 5] = 0.80 × √20 ≈ 0.80 × 4.47 ≈ 3.58 B.M.

इसलिए, सही मान हैं:

• पद: ³H₄
• g-गुणांक: 0.80
• μ_calc: 3.58 B.M.

सही उत्तर: विकल्प 2 है।

अवधारणा:

समन्वय संकुलों की ज्यामिति

• एक समन्वय यौगिक की ज्यामिति इस पर निर्भर करती है:
  • दाता परमाणुओं की संख्या और प्रकार
  • धातु की ऑक्सीकरण अवस्था और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
  • लिगैंड्स के त्रिविमीय और इलेक्ट्रॉनिक गुण

व्याख्या और मिलान:

1. a. [Zn{N(CH₂CH₂NH₂)₃}Cl]⁺
   • लिगैंड: TREN (ट्रिस(2-एमिनोएथिल)ऐमीन) → चतुष्फलकीय + Cl⁻ → कुल 5 दाता परमाणु
   • ज्यामिति: त्रिकोणीय द्विपिरामिडी → i
   • 
2. b. [Cu(2,2-bpy){NH(CH₂COO)₂}]
   • लिगैंड: द्विदंतुर 2,2'-बाइपिरीडीन + त्रिदंतुर एमिनो डाइएसीटेट-प्रकार का लिगैंड
   • कुल समन्वय संख्या = 5 → वर्गाकार पिरामिडी
   • मिलान: ii
   • 
3. c. [ZrF₇]³⁻
   • Zr(IV) के चारों ओर 7 फ्लोराइड
   • एकल-शीर्ष त्रिकोणीय प्रिज्मीय ज्यामिति को अपनाने के लिए जाना जाता है
   • मिलान: iii
   • 
4. d. [AgTe₇]³⁻
   • Te परमाणु बड़े, मुलायम लिगैंड हैं → d¹⁰ Ag⁺ के साथ समतलीय संरचनाएँ बना सकते हैं
   • मिलान: iv (त्रिकोणीय समतलीय)
   • 

सही उत्तर: विकल्प 1 ✅ है।

अवधारणा:

कीलेट संकुलों के लिए समग्र स्थायित्व स्थिरांक (logβ)

• logβ एक संकुल के समग्र निर्माण स्थिरांक का प्रतिनिधित्व करता है; उच्च logβ का अर्थ अधिक थर्मोडायनामिक स्थायित्व है।
• द्विसंयोजक 3d धातु आयनों (Mn²⁺ → Zn²⁺) की श्रेणी में, क्रिस्टल क्षेत्र स्थायीकरण ऊर्जा (CFSE) और अन्य कारकों के कारण स्थायित्व सामान्यतः बढ़ता है और फिर घटता है।
• लिगैंड:
  • en (एथिलीन डाइऐमीन): द्विदंतुक, उदासीन, मध्यम कीलेटिंग क्षमता
  • EDTA: षड्दंतुक, ऋणात्मक आवेशित, कई दाता परमाणुओं के माध्यम से बहुत स्थिर कीलेट बनाता है

कथनों की व्याख्या:

• A. दोनों संकुलों में logβ Mn²⁺ के लिए सबसे कम है → सही
  • Mn²⁺ (d⁵, उच्च चक्रण) में कोई CFSE लाभ और कमजोर क्षेत्र स्थायीकरण नहीं है → श्रेणी में सबसे कम स्थिर संकुल बनाता है।
• B. [Mn(EDTA)]^2- का logβ < [Mn(en)₃]²⁺ → गलत
  • EDTA अपनी षड्दंतुक प्रकृति और ऋणात्मक आवेश के कारण en की तुलना में अधिक स्थिर संकुल बनाता है → इसलिए [Mn(EDTA)]^2- में उच्च logβ है।
• C. logβ, Mn²⁺ → Zn²⁺ में एकरस रूप से बढ़ता है → गलत
  • Cu²⁺ (जान-टेलर स्थायीकरण के कारण) पर एक शिखर है; logβ समान रूप से नहीं बढ़ता है।
• D. ΔS° श्रेणी के साथ लगभग स्थिर रहता है → सही
  • एन्ट्रापी परिवर्तन ज्यादातर लिगैंड विस्थापन और कीलेटन को दर्शाता है; धातु पहचान ΔH° को ΔS° से अधिक प्रभावित करती है → ΔS° अपेक्षाकृत स्थिर रहता है।

सही कथन: केवल A और D है।

अवधारणा:

स्पिन मल्टीप्लेट्स (टर्म सिंबल) के बीच इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण

• संक्रमण धातु और लैंथेनाइड/एक्टिनाइड रसायन विज्ञान में, इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाओं को टर्म सिंबल द्वारा दर्शाया जाता है, जैसे ^2S+1L (जैसे, ³D, ³F)
• स्पिन-ऑर्बिट कपलिंग के कारण प्रत्येक टर्म सिंबल कई स्तरों में विभाजित हो जाता है, जो स्पिन और कक्षीय कोणीय संवेग को मिलाता है।
• एक टर्म ^2S+1L के लिए J-मान |L−S| से (L+S) तक होते हैं।

व्याख्या:

• ³D टर्म के लिए:
  • S = 1, L = 2 (D → L = 2)
  • संभावित J मान = |L − S| से (L + S) = |2 − 1| से (2 + 1) = 1, 2, 3
  • इसलिए ³D विभाजित होता है: ³D₁, ³D₂, ³D₃
• ³F टर्म के लिए:
  • S = 1, L = 3 (F → L = 3)
  • संभावित J मान = |3 − 1| से (3 + 1) = 2, 3, 4
  • इसलिए ³F विभाजित होता है: ³F₂, ³F₃, ³F₄
• अनुमत संक्रमण (चयन नियम ΔJ = 0, ±1 द्वारा; लेकिन J = 0 ↔ 0 नहीं):
• 3 D-स्तरों से 3 F-स्तरों तक → अधिकतम 3 × 3 = 9 संयोजन
• हालांकि, चयन नियमों को लागू करने पर, अनुमत संक्रमण हैं:
  • D₁ → F₂, F₁ → (कोई F₁ नहीं) → केवल F₂ → 1
  • D₂ → F₁, F₂, F₃ → F₂, F₃ → 2
  • D₃ → F₂, F₃, F₄ → सभी अनुमत → 3
• कुल = 1 + 2 + 3 = 6 अनुमत संक्रमण

सही उत्तर कुल 6 इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण।

अवधारणा:

• अष्टफलकीय संकुल आमतौर पर प्रतिस्थापन अभिक्रिया के लिए वियोजी मार्ग का पालन करते हैं। वियोजन चरण दर निर्धारक चरण है।
• यह क्रियाविधि SN1 अभिक्रियाओं के समान है।
• एन्ट्रापी परिवर्तन, \(\Delta S^0\) का मान, वियोजी क्रियाविधि के लिए धनात्मक मान रखता है।
• क्रियाविधि:

​ \(ML_5X \ \rightleftharpoons ML_5 + X^-\)

\(ML_5\;+\;Y^- \rightarrow \; ML_5Y\)​

व्याख्या:

(a) सही।

प्रतिस्थापन का पहला चरण संलग्नी का वियोजन है। एक स्थैतिक रूप से भीड़ा हुआ तंत्र अस्थिर होता है और इस प्रकार संलग्नी का टूटना/वियोजन आसान होता है। इसलिए, धातु संकुल में संलग्नी के बीच उच्च स्थैतिक बाधा संलग्नी के तेज वियोजन का पक्षधर है।

(b) गलत।

धातु पर धनात्मक आवेश में वृद्धि से धातु और संलग्नी के बीच अन्योन्यक्रिया में वृद्धि होती है। यह M-L आबंध सामर्थ्य को बढ़ाता है और वियोजन का पक्षधर नहीं है। इसलिए, संकुल के धातु परमाणु/आयन पर आवेश में वृद्धि इलेक्ट्रॉन युग्म को प्रवेश करने वाले संलग्नी के स्वीकार करने का पक्षधर है।

(c) सही।

पहला चरण, अर्थात् अष्टफलकीय संकुल से संलग्नी का वियोजन पंच-समन्वित मध्यवर्ती (जो त्रिकोणीय द्विपिरैमिडी या वर्गाकार समतलीय हो सकता है) के निर्माण की ओर ले जाता है।

(d) गलत।

प्रवेश करने वाले संलग्नी की प्रकृति अभिक्रिया को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है। -

संलग्नी वियोजन दर-निर्धारण चरण है, प्रवेश करने वाले समूह का अभिक्रिया दर पर कोई या बहुत कम प्रभाव होना चाहिए। दर स्थिरांक में 10 के कारक से कम परिवर्तन आमतौर पर इन निर्णयों को करते समय पर्याप्त रूप से समान माने जाते हैं।

इसलिए इस अधिक विशिष्ट जानकारी के आलोक में, एक वियोजी प्रक्रिया के लिए 'd' विकल्प को गलत माना जाएगा, खासकर जब वियोजन दर-निर्धारण चरण है, इसलिए हमें इसे बाहर करना चाहिए।

इस प्रकार सही उत्तर a और c है।

निष्कर्ष:

इसलिए, सही कथन a और c हैं।

अवधारणा:

परमाणु पद चिह्न इस प्रकार दिया जा सकता है:

^2s+1L

जहाँ: 2s + 1 → चक्रण बहुलता

L → कक्षक कोणीय संवेग

L का मान इस प्रकार दिया जा सकता है:

       s    p     d     f      g ...

L→ 0    1    2     3     4

अब,

{किसी दिए गए पद के लिए सूक्ष्म अवस्थाओं की संख्या = (2L + 1)(2s + 1)}

व्याख्या:

दिया गया परमाणु पद: ⁴f

∴ L = 3, 2s + 1 = 4

∴ सूक्ष्म अवस्थाओं की संख्या = (2 × 3 + 1) × 4

= 28

∴ विकल्प '3' सही है।

निष्कर्ष:-

परमाणु पद चिह्न में सूक्ष्म अवस्थाओं की संख्या

⁴F 28 है।

अवधारणा:

• एक मेटेलोसीन एक यौगिक है जिसमें आमतौर पर दो साइक्लोपेंटैडाइनाइल आयन (Cp^- या C₅H₅^-) होते हैं जो ऑक्सीकरण अवस्था II में एक धातु केंद्र M से जुड़े होते हैं, जिसका सामान्य सूत्र \({\left( {Cp} \right)_2}M \) या \({\left( {{C_5}{H_5}} \right)_2}M \) होता है।
• मेटेलोसीन, सैंडविच यौगिकों के एक व्यापक वर्ग के अंतर्गत आते हैं।
• Mn(η5 - C5Me5)2 मेटेलोसीन का एक उदाहरण है।

व्याख्या:

• मेटेलोसीन Mn(η5 - C5Me5)2 में, दो (η5 - C5Me5) संलग्नी प्रत्येक 5 इलेक्ट्रॉन का योगदान करेंगे (शून्य ऑक्सीकरण अवस्था विधि पर विचार करते हुए)। जबकि शून्य ऑक्सीकरण अवस्था में कुल इलेक्ट्रॉन गणना के लिए धातु परमाणु द्वारा योगदान किए गए संयोजक इलेक्ट्रॉनों की संख्या समूह संख्या के बराबर होती है।
• शून्य ऑक्सीकरण अवस्था पर विचार करते हुए, Mn 7 इलेक्ट्रॉन का योगदान करेगा क्योंकि यह समूह 7 से संबंधित है। इसलिए मेटेलोसीन Mn(η5 - C5Me5)2 के लिए कुल इलेक्ट्रॉन गणना है

= (7+10)

= 17 इलेक्ट्रॉन।

• Mn(η5 - C5Me5)2 में 17 इलेक्ट्रॉन आणविक कक्षक में व्यवस्थित होते हैं। जिनमें से 12 इलेक्ट्रॉन संलग्नी-केंद्रित आबंधन आणविक कक्षकों में रखे जाते हैं।
• मैंगनीसिन दो अलग-अलग रूपों में मौजूद हो सकता है, एक उच्च स्पिन रूप में 5 अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के साथ जैसा कि (Cp)₂Mn में है और दूसरे रूप में यह एक निम्न स्पिन में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन के साथ मौजूद हो सकता है जैसा कि Mn(η5 - C5Me5)2 में है। यह Cp वलय की तुलना में (η5 - C5Me5 के उच्च संलग्नी क्षेत्र सामर्थ्य के कारण है।
• शेष 5 इलेक्ट्रॉन Mn(η5 - C5Me5)₂ के सीमांत MO's में इस प्रकार रखे गए हैं:

​

निष्कर्ष:

• इसलिए, Mn(η5 - C5Me5)2 के सीमांत MO's का सही इलेक्ट्रॉनिक विन्यास e22ga11ge21g है।

अवधारणा:

• त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय संकुल sp³d संकरण के होते हैं।
• TBP संकुलों में पाँच M-L आबंध होते हैं जो समतुल्य नहीं होते हैं। आबंधों को या तो अक्षीय या भूमध्यरेखीय आबंध के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।

व्याख्या:

• TBP संकुल (ML₅) का बिंदु समूह ज्ञात करना:
• बिंदु समूह ज्ञात करने के लिए हम सममिति के घूर्णन अक्षों की जाँच करके शुरू करेंगे। TBP संकुल (ML₅) में क्रम 3 (C₃) का घूर्णन सममिति अक्ष है। इसमें क्रम 2(C₂) के तीन सममिति अक्ष भी हैं। बिंदु समूह या तो D_3h या D_3d हो सकता है।

अगला, हम सममिति के तल की जाँच करते हैं। संकुल में सममिति के 3 ऊर्ध्वाधर तल हैं और साथ ही भूमध्यरेखीय संलग्नी से गुजरने वाला एक क्षैतिज तल भी है। इसलिए, बिंदु समूह D_3h है।

• TBP क्रिस्टल क्षेत्र में d-कक्षकों का ऊर्जा क्रम:
• संलग्नी को कार्तीय निर्देशांक x, y और z से आने वाला माना जाता है। अक्षीय संलग्नी d_z² कक्षक को सीधे संपर्क करते हैं और अधिकतम प्रतिकर्षण से गुजरते हैं। इसलिए, इसकी अधिकतम ऊर्जा होती है। फिर x-y तल पर स्थित कक्षक आते हैं। d_x-z और d_y-z कक्षक कम से कम प्रतिकर्षण का अनुभव करते हैं और सबसे कम ऊर्जा रखते हैं। इसलिए, TBP क्रिस्टल क्षेत्र में धातु d-कक्षकों का सापेक्ष ऊर्जा क्रम है:

dz2 > dx2 - y2, dxy > dxz, dyz

निष्कर्ष:

इसलिए, त्रिकोणीय पिरामिडीय संकुल (ML₅), D_3h बिंदु समूह सममिति से संबंधित है और TBP क्रिस्टल क्षेत्र में धातु d-कक्षकों की सापेक्ष ऊर्जा dz2 > dx2 - y2, dxy > dxz, dyz है।

• मुख्य रूप से संलग्नी लक्षण वाले कक्षक से मुख्य रूप से धातु लक्षण वाले कक्षक में इलेक्ट्रॉन का स्थानांतरण संलग्नी-से-धातु आवेश ट्रांसफर या LMCT के रूप में जाना जाता है।
• यदि कोई संलग्नी जो आसानी से ऑक्सीकृत हो सकता है, उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में धातु केंद्र से जुड़ा होता है, जो आसानी से अपचयित होता है, तो LMCT होता है।
• यह आवेश ट्रांसफर अवशोषण की ऊर्जाओं और धातुओं और संलग्नी के विद्युत रासायनिक गुणों के बीच एक सहसंबंध है।
• आवेश ट्रांसफर संक्रमण उन चयन नियमों द्वारा प्रतिबंधित नहीं हैं जिनमें 'd-d' संक्रमण शामिल हैं, इन इलेक्ट्रॉनिक संक्रमणों की संभावना बहुत अधिक है, और इसलिए अवशोषण बैंड तीव्र हैं।

व्याख्या:

• संलग्नी-से-धातु आवेश ट्रांसफर HOMO और LUMO के बीच ऊर्जा अंतर के आधार पर इलेक्ट्रॉनिक स्पेक्ट्रम के UV या दृश्यमान क्षेत्र में अवशोषण उत्पन्न कर सकता है।
• अब, एक संकुल के लिए, धातु आयन की औपचारिक ऑक्सीकरण अवस्था जितनी अधिक होगी, LMCT संक्रमण (मुख्य रूप से) में शामिल कक्षक की ऊर्जा उतनी ही कम होगी।
• यह मुख्य रूप से संलग्नी लक्षण वाले कक्षक और मुख्य रूप से धातु लक्षण वाले कक्षक के बीच ऊर्जा अंतर को कम करता है। इस प्रकार LMCT संक्रमण के लिए तरंगदैर्ध्य अधिक होगा।
• ऑक्सो-आयनों, VO43-, CrO42-, और MnO4- के लिए V, Cr और Mn की ऑक्सीकरण अवस्था क्रमशः +5, +6 और +7 है।
• चूँकि धातु आयन की औपचारिक ऑक्सीकरण अवस्था जितनी अधिक होगी, LMCT संक्रमणों में शामिल कक्षकों के बीच ऊर्जा अंतर उतना ही कम होगा। इस प्रकार, मुख्य रूप से धातु लक्षण वाले कक्षक का ऊर्जा क्रम है,

​Mn⁺⁷+6+5

• मुख्य रूप से संलग्नी लक्षण वाले कक्षक और मुख्य रूप से धातु लक्षण वाले कक्षक के बीच ऊर्जा अंतर इस क्रम का पालन करेगा,

VO43- > CrO42- > MnO4

• इस प्रकार संक्रमणों की तरंगदैर्ध्य इस क्रम में हैं,

VO43- < CrO42- < MnO4-

• ऑक्सो-आयनों के मामले में, WO42-, MoO42-, और CrO42-, Cr, Mo और W के लिए ऑक्सीकरण अवस्था +6 है।
• Cr⁺⁶ से W⁺⁶ तक चलने पर मुख्य रूप से संलग्नी लक्षण वाले कक्षक और मुख्य रूप से धातु लक्षण वाले कक्षक के बीच ऊर्जा अंतर बढ़ता है, इस प्रकार संक्रमण की तरंगदैर्ध्य घट जाती है।
• इस प्रकार, संक्रमणों की तरंगदैर्ध्य इस क्रम में हैं,

WO42- < MoO42- < CrO42-

निष्कर्ष:-

• इसलिए, संक्रमणों की तरंगदैर्ध्य इस क्रम में

VO43- < CrO42- < MnO4- और WO42- < MoO42- < CrO42- है।

संप्रत्यय:

• CS₂ में PPh₃ के दो तुल्यांक के साथ NiBr₂ की अभिक्रिया एक लाल रंग का प्रतिचुम्बकीय संकुल, [NiBr₂(PPh₃)₂] देती है।
• संकुल [NiBr₂(PPh₃)₂] में निकेल (Ni) +2 ऑक्सीकरण अवस्था में है। इसलिए इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar]3d⁸ है।
• आठ 3d इलेक्ट्रॉनों में से, 6 युग्मित हैं और दो अयुग्मित हैं।
• Ni(II) के अष्टफलकीय और चतुष्फलकीय संकुल इस प्रकार अनुचुम्बकीय होते हैं, जबकि वर्ग समतलीय वाले प्रतिचुम्बकीय होते हैं जिनमें कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं।
• NiBr₂ एक पीले रंग का संकुल है। इसके निर्माण के दौरान, इसे इथेनॉल में घोलकर गर्म किया जाता है, विलयन का रंग हरा हो जाता है।
• फॉस्फीन को अल्कोहल में घोला जाता है और फिर विलयन में NiBr₂ मिलाया जाता है, एक तत्काल गहरा हरा अवक्षेप बनता है।

व्याख्या:

• संकुल [NiBr₂(PPh₃)₂] में निकेल (Ni) +2 ऑक्सीकरण अवस्था में है और लाल रंग का है। यह भी कहा गया है कि यह प्रतिचुम्बकीय है जो इंगित करता है कि संकुल प्रकृति में वर्ग समतलीय है।

​​

• संकुल [NiBr₂(PPh₃)₂] तुरंत एक हरे रंग के संकुल में परिवर्तित हो जाता है और यह कहा जाता है कि संकुल अब अनुचुम्बकीय है।
• इसलिए, हम जानते हैं कि Ni (II) संकुल केवल तभी अनुचुम्बकीय होंगे जब वे चतुष्फलकीय और अष्टफलकीय हों, इसलिए चूँकि यह एक चार समन्वित संकुल था, इसलिए अब बना संकुल भी चार समन्वित और चतुष्फलकीय है।
• Br और PPh₃ से इलेक्ट्रॉन युग्म निकेल के एक 4s और तीन 4p रिक्त कक्षकों में दान किए जाते हैं जिससे हमें sp³ संकरण मिलता है।

​

• संरचना चतुष्फलकीय है, और अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या दो है।

इसलिए, हरे रंग के संकुल में ज्यामिति और अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या क्रमशः चतुष्फलकीय और 2 हैं।

संकल्पना:

• ऑर्गेल आरेख वास्तव में सहसंबंध आरेख हैं जो अष्‍टफलकीय और चतुष्‍फलकीय संकुलों के लिए इलेक्‍ट्रॉनिक पदों के सापेक्ष ऊर्जा स्‍तरों का प्रतिनिधित्‍व करते हैं।
• ऑर्गेल आरेखों का उपयोग धातु संकुलों में संक्रमण का प्रतिनिधित्‍व करने के लिए किया जाता है।
• यह केवल उच्च-चक्रण संकुलों के लिए लागू होता है
• ऑर्गेल आरेख द्वारा दर्शाए गए संक्रमण केवल मुख्‍य अवस्‍था से होते हैं।

व्‍याख्‍या:

• [Ni(H2O)6]2+ एक दुर्बल क्षेत्र अष्‍टफलकीय संकुल है क्‍योंकि H2O दुर्बल क्षेत्र लिगैंड है
• अब, Ni2+(d8) की मुख्‍य अवस्‍था t2g6eg2 है
• कुल कक्षीय संवेग, L = |-1-2| = 3 , अर्थात्, F
• कुल चक्रण संवेग, S = = 1 (अयुग्‍मित इलेक्‍ट्रॉनों की संख्‍या 2 है)
• चक्रण बहुगुणितता = 2S+1 = = 3
• इसलिए, मुख्‍य अवस्‍था पद है = 3F
• d2, d3, d7, और d8 अष्‍टफलकीय और चतुष्‍फलकीय संकुल आयनों के प्रेक्षित इलेक्‍ट्रॉनिक स्‍पेक्‍ट्रा इस प्रकार हैं:

• ऑर्गेल आरेख के अनुसार, संक्रमण केवल मुख्‍य अवस्‍था से होता है।
• d8 अष्‍टफलकीय संकुल के लिए मुख्‍य अवस्‍था A2g है।
• इसलिए, संभावित संक्रमण हैं,

³T2g(F)←³A2g(F),

³T1g(F)← ³A2g(F),

और ³T1g (P)← ³A2g(F)

• ³T1g (P)←3A2g(F), के लिए ऊर्जा अंतर सबसे अधिक है, उसके बाद 3T1g(F)← 3A2g(F), और 3T2g(F)←3A2g(F) के लिए सबसे कम है।
• अब, दो ऊर्जा स्‍तरों के बीच ऊर्जा अंतर तरंगदैर्घ्‍य के व्‍युत्‍क्रम समानुपाती होता है।
• इसलिए तीन बैंड A (~400 nm), B (~690 nm) और C (~1070 nm) होंगे

A (~400 nm) = 3T1g (P)←3A2g(F),

B (~690 nm) = 3T1g(F)← 3A2g(F)

C (~1070 nm) = 3T2g(F)←3A2g(F)

​निष्‍कर्ष:

• इसलिए, क्रमशः A, B और C को आवंटित संक्रमण हैं

T1g(P) ← A2g, T1g ← A2g, और T2g ← A2g

संकल्पना:

उपसहसंयोजन यौगिकों का चुंबकीय आघूर्ण एक ऐसा गुण है जो इन संकुल अणुओं के चुंबकीय व्यवहार में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। उपसहसंयोजन यौगिक एक केंद्रीय धातु परमाणु या आयन से बने होते हैं जो आसपास के लिगैंड से बंधे होते हैं। चुंबकीय आघूर्ण यौगिक के भीतर इलेक्ट्रॉन वितरण की चुंबकीय सामर्थ्य और अभिविन्यास का माप है।

व्याख्या:

\(u = {g\sqrt{J(J+1)}}\)

उपरोक्त समीकरण का उपयोग भारी परमाणुओं के चुंबकीय आघूर्ण की गणना के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, F ब्लॉक तत्व।

जहां, \(g = {1+{S(S+1) - L(L+1) +J(J+1)\over 2J(J+1)}}\)

S = 1/2 +1/2 +1/2+ 1/2 +1/2

S = 5/2

L = (3 x 1) +(2 x 1) + (1 x 1) + (0 x 1) + (-1 x 1)

L = 5

J = |L - S|. चूँकि f कक्षक आधे से कम भरा हुआ है

J = |5 - 5/2|

J = 5/2

g के उपरोक्त समीकरण में S, L और J के मान रखने पर

इसलिए, g = 2/7

अब, f⁵ आयन के चुंबकीय आघूर्ण की गणना करने के लिए g का मान रखें।

\(u ={ {2 \over7}}{\sqrt{{5\over2}({5 \over2}+1)}}\)

\(u = {\sqrt {35}\over 7}\)

निष्कर्ष:

f⁵ आयन का चुंबकीय आघूर्ण \({\sqrt {35}\over 7}\) है।

अवधारणा:

• ऑर्गेन आरेख सहसंबंध आरेख हैं जो संक्रमण धातु संकुलों में इलेक्ट्रॉनिक पदों की सापेक्ष ऊर्जाओं को दर्शाते हैं।
• हालांकि, ऑर्गेन आरेख स्पिन-अनुमत संक्रमणों की संख्या को उनके संबंधित समरूपता पदनामों के साथ दिखाएंगे।

व्याख्या:

• d², d³, d⁷, और d⁸ अष्टफलकीय और चतुष्फलकीय संकुल आयन के प्रेक्षित इलेक्ट्रॉनिक स्पेक्ट्रा इस प्रकार हैं:

• [Cr(en)3]3+ आयन के मामले में, Cr का ऑक्सीकरण अवस्था +3 है और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास d3 है। En (एथिलीनडायमाइन) एक द्विदंतुर संलग्नी है इस प्रकार संकुल अष्टफलकीय है।
• इसलिए, संकुल [Cr(en)3]3+ 3 इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण दिखाएगा। ये ⁴A_2g →⁴T_2g, ⁴A_2g→⁴T_1g(F), और ⁴A_2g→4T1g(P) हैं।
• trans-[Cr(en)2F2]+ आयन के मामले में, Cr का ऑक्सीकरण अवस्था भी +3 है और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास d3 है। लेकिन यह अक्षीय F के कारण इसकी समरूपता को D4h में बदल देता है।
• समरूपता में परिवर्तन के कारण ऊर्जा स्तर का विभाजन होता है।

  • Oh	D4h
    A1g	A1g
    A2g	B1g
    Eg	A1g + B1g
    T1g	A2g + Eg
    T2g	B2g + Eg

     

• 
• इस प्रकार, संकुल आयन trans-[Cr(en)2F2]+ 6 इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण दिखाएगा।

​निष्कर्ष:

• ​इसलिए, [Cr(en)3]3+ और trans-[Cr(en)2F2]+ में अपेक्षित इलेक्ट्रॉनिक संक्रमणों की संख्या क्रमशः 3 और 6 है।

संप्रत्यय:

• जलीय माध्यम में एक अष्टफलकीय धातु स्थल पर अभिक्रिया में शामिल हैं:
  • या तो जल-अपघटन के साथ समन्वित लिगैंड का प्रतिस्थापन, या,
  • अन्य लिगैंड द्वारा समन्वित जल का प्रतिस्थापन, जिसमें समान लिगैंड के साथ जल अणुओं का आदान-प्रदान शामिल है।
• प्रतिस्थापन अभिक्रिया में दो मार्ग शामिल हो सकते हैं:
  • विघटनकारी: जब कोई भी आने वाला लिगैंड होने से पहले ही प्रस्थान करने वाला समूह अभिक्रिया छोड़ देता है।

​

• साहचर्य: प्रस्थान करने वाले समूह के किसी भी बंधन के कमजोर होने से पहले प्रवेश करने वाला समूह अभिक्रिया केंद्र से जुड़ जाता है।

• विनिमय क्रियाविधि: प्रस्थान करने वाला समूह और प्रवेश करने वाला समूह एक ही चरण में एक सक्रिय संकुल बनाते हुए आदान-प्रदान करते हैं लेकिन संक्रमण चरण नहीं।
• प्रथम संक्रमण श्रेणी धातुओं में दिए गए मार्ग शामिल हैं:

व्याख्या:

• हम देखते हैं कि कोबाल्ट 2+ संकुल विघटनकारी क्रियाविधि का पालन करेगा। आम तौर पर 18 या अधिक इलेक्ट्रॉनों वाले धातु संकुल एक विघटनकारी क्रियाविधि से गुजरते हैं।
• विघटनकारी क्रियाविधि में, पहले एक ऋणायन धातु संकुल से अलग हो जाता है जिसके परिणामस्वरूप कम समन्वय संख्या वाला एक मध्यवर्ती बनता है।
• खोए हुए लिगैंड को फिर आने वाले नाभिकरागी द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। विघटनकारी चरण दर-निर्धारण चरण है।
• अभिक्रिया तंत्र SN¹ अभिक्रिया के समान है और आने वाले नाभिकरागी की सांद्रता पर निर्भर नहीं करता है।
• सामान्य अभिक्रिया तंत्र को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

​

• विघटनकारी चरण दर-निर्धारण चरण है और दर धातु से प्रस्थान करने वाले समूह बंधन या M-X बंधन शक्ति और त्रिविमीय कारकों के साथ बदलती है।
• इस प्रकार दर केवल प्रारंभिक संकुल पर निर्भर करती है न कि आने वाले नाभिकरागी Y पर। दर समीकरण है:

​​​

• इसलिए, हमारा संकुल [Co(CN)5Cl]3- विघटनकारी क्रियाविधि का पालन करेगा:

[Co(CN)5Cl]3- → [Co(CN)5]²- + OH^- → [Co(CN)5 (OH)]3-

• इस प्रकार दर संकुल [Co(CN)5Cl]3- पर निर्भर करती है और OH^- आयन की सांद्रता पर नहीं।

इसलिए, [Co(CN)5Cl]3- के साथ OH- की प्रतिस्थापन अभिक्रिया की दर जिससे [Co(CN)5(OH)]3- बनता है, केवल [Co(CN)5Cl]3- की सांद्रता पर निर्भर करती है।