[Co(CN)₅Cl]^3- के साथ OH^- की प्रतिस्थापन अभिक्रिया की दर जिससे [Co(CN)₅(OH)]^3- बनता है, क्या है?

अवधारणा:

• 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।

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• साहचर्य: प्रस्थान करने वाले समूह के किसी भी आबंधन 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:

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• विघटनकारी चरण दर-निर्धारण चरण है और दर धातु से प्रस्थान करने वाले समूह आबंधन या M-X आबंधन सामर्थ्य 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:

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• 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।