उत्तर:(b) $Cu^{2+}+4 CN^{-} \longrightarrow[Cu(CN)_4]^{2-}, \quad \log K=27.3$

स्पष्टीकरण:

$\log K$ के मान के अधिक होने पर यौगिक यौगिक यौगिक की स्थायित्व अधिक होता है। अभिक्रिया के लिए,

$ Cu^{2+}+4 CN^{-} \longrightarrow[Cu(CN)_4]^{2-} $

$ K=\dfrac{[(Cu(CN)_4)^{2-}]}{[Cu^{2+}][CN^{-}]^{4}} \text { और } \log K=27.3 $

इस अभिक्रिया के लिए, दिए गए चार अभिक्रियाओं में $\log K$ का मान सबसे अधिक है। अतः, इन चारों में $K$ भी सबसे अधिक होगा। अर्थात, इन चारों यौगिकों में यौगिकों की स्थायित्व सबसे अधिक होगी।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) $Cu^{2+}+4 NH_3 \longrightarrow[Cu(NH_3)_4]^{2+}, \quad \log K=11.6$

इस यौगिक के लिए $\log K$ का मान 11.6 है, जो $[Cu(CN)_4]^{2-}$ यौगिक के $\log K$ मान 27.3 की तुलना में कम है। एक कम $\log K$ मान यौगिक की कम स्थायित्व को दर्शाता है।

(c) $Cu^{2+}+2 en^{-} \longrightarrow[Cu(en)_2]^{2+}, \quad \log K=15.4$

इस यौगिक के लिए $\log K$ का मान 15.4 है, जो $[Cu(CN)_4]^{2-}$ यौगिक के $\log K$ मान 27.3 की तुलना में कम है। एक कम $\log K$ मान यौगिक की कम स्थायित्व को दर्शाता है।

(d) $Cu^{2+}+4 H_2 O \longrightarrow[Cu(H_2 O)_4]^{2+}, \quad \log K=8.9$

इस यौगिक के लिए $\log K$ का मान 8.9 है, जो दिए गए विकल्पों में सबसे कम है। एक कम $\log K$ मान यौगिक की कम स्थायित्व को दर्शाता है।

Answer:(c)$[Co(H_ 2 O) _6]^{3+}>[Co(NH _3) _6]^{3+}>[Co(CN) _6]^{3-}.$

Explanation:

जैसा कि हम जानते हैं, strong field ligand पांच अविशिष्ट ऊर्जा स्तरों को अधिक ऊर्जा अलगाव के साथ विभाजित करते हैं, जो weak field ligand से अधिक होता है, अर्थात, जैसे ligand की शक्ति बढ़ती है, crystal field splitting energy बढ़ती है।

इसलिए, $\quad \Delta E=\dfrac{h c}{\lambda}$

$\Rightarrow \quad \Delta E \propto \dfrac{1}{\lambda} \Rightarrow \lambda \propto \dfrac{1}{\Delta E}$

ऊर्जा अलगाव बढ़ता है, तो तरंगदैर्ध्य कम होती है।

इसलिए, सही क्रम है

$ [Co(H_2 O)_6]^{3+}>[Co(NH_3)_6]^{3+}>[Co(CN)_6]^{3-} $

यहाँ, ligand की शक्ति बढ़ती है, $\Delta E$ बढ़ती है, CFSE बढ़ता है और $\lambda$ अवशोषित कम होता है।

इसलिए, सही चयन (c) है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) $[Co(CN)_6]^{3-}>[Co(NH_3)_6]^{3+}>[Co(H_2 O)_6]^{3+}$:

इस विकल्प की गलती का कारण यह है कि इसके अनुसार $[Co(CN)_6]^{3-}$ सबसे लंबी तरंगदैर्ध्य के प्रकाश को अवशोषित करता है, जो इसके छोटे crystal field splitting energy ($\Delta E$) को दर्शाता है। हालांकि, $ CN^- $ एक strong field ligand है और इसके बड़े $\Delta E$ होना चाहिए और इसलिए इसके द्वारा छोटी तरंगदैर्ध्य के प्रकाश का अवशोषण होना चाहिए।

(b) $[Co(NH_3)_6]^{3+}>[Co(H_2 O)_6]^{3+}>[Co(CN)_6]^{3-}$:

इस विकल्प की गलती का कारण यह है कि इसके अनुसार $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ के द्वारा लंबी तरंगदैर्ध्य के प्रकाश का अवशोषण होता है, जो $[Co(H_2 O)_6]^{3+}$ के अपेक्षित अवशोषित तरंगदैर्ध्य के साथ अधिक होता है। हालांकि, $ NH_3 $ $ H_2O $ से एक stronger field ligand है, जिसके कारण $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ के बड़े $\Delta E$ होना चाहिए और इसलिए इसके द्वारा छोटी तरंगदैर्ध्य के प्रकाश का अवशोषण होना चाहिए, जो $[Co(H_2 O)_6]^{3+}$ के अपेक्षित अवशोषित तरंगदैर्ध्य के साथ अधिक होता है।

(d) $[Co(CN)_6]^{3-}>[Co(NH_3)_6]^{3+}>[Co(H_2 O)_6]^{3+}$:

इस विकल्प की गलती विकल्प (a) के लिए उतनी ही है। इसके अनुसार $[Co(CN)_6]^{3-}$ सबसे लंबी तरंगदैर्ध्य के प्रकाश को अवशोषित करता है, जो गलत है क्योंकि $ CN^- $ एक strong field ligand है और इसके बड़े $\Delta E$ होना चाहिए और इसलिए इसके द्वारा छोटी तरंगदैर्ध्य के प्रकाश का अवशोषण होना चाहिए।

उत्तर: (b) $1: 2$ विद्युत अपघट्य

स्पष्टीकरण:

एक मोल $AgNO_3$ एक मोल क्लोराइड आयन को अवक्षेपित करता है। उपरोक्त अभिक्रिया में, जब 0.1 मोल $CoCl_3(NH_3)_5$ को अत्यधिक $AgNO_3$ के साथ उपचारित किया जाता है, तो 0.2 मोल $AgCl$ प्राप्त होते हैं, इसलिए विलयन में विद्युत अपघट्य में दो मुक्त क्लोराइड आयन होना चाहिए।

इसलिए, जटिल के अणुसूत्र $[Co(NH_3)_5 Cl] Cl_2$ होगा और विद्युत अपघट्य विलयन में $[Co(NH_3)_5 Cl]^{2+}$ और दो $Cl^{-}$ आयनों के घटक आयन होंगे। इसलिए, यह $1: 2$ विद्युत अपघट्य है।

$ [Co(NH_3)_5 Cl] Cl_2 \longrightarrow[Co(NH_3)_5 Cl]^{2+}(aq)+2 Cl^{-}(aq) $

इसलिए, विकल्प (b) सही है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) $1: 3$ विद्युत अपघट्य:

यह विकल्प गलत है क्योंकि $1: 3$ विद्युत अपघट्य के अपघटन से कुल चार आयन बनते हैं, जिनमें एक धनायन और तीन ऋणायन होते हैं। दिए गए समस्या में, जटिल $[Co(NH_3)_5 Cl] Cl_2$ एक धनायन $[Co(NH_3)_5 Cl]^{2+}$ और दो ऋणायन $Cl^{-}$ में अपघटित होता है, इसलिए यह $1: 2$ विद्युत अपघट्य है, न कि $1: 3$।

(c) $1: 1$ विद्युत अपघट्य:

यह विकल्प गलत है क्योंकि $1: 1$ विद्युत अपघट्य के अपघटन से कुल दो आयन बनते हैं, जिनमें एक धनायन और एक ऋणायन होते हैं। दिए गए समस्या में, जटिल $[Co(NH_3)_5 Cl] Cl_2$ एक धनायन $[Co(NH_3)_5 Cl]^{2+}$ और दो ऋणायन $Cl^{-}$ में अपघटित होता है, इसलिए यह $1: 2$ विद्युत अपघट्य है, न कि $1: 1$।

(d) $3: 1$ विद्युत अपघट्य:

यह विकल्प गलत है क्योंकि $3: 1$ विद्युत अपघट्य के अपघटन से कुल चार आयन बनते हैं, जिनमें तीन धनायन और एक ऋणायन होते हैं। दिए गए समस्या में, जटिल $[Co(NH_3)_5 Cl] Cl_2$ एक धनायन $[Co(NH_3)_5 Cl]^{2+}$ और दो ऋणायन $Cl^{-}$ में अपघटित होता है, इसलिए यह $1: 2$ विद्युत अपघट्य है, न कि $3: 1$।

उत्तर: (d) $[Cr(H_2 O)_6] Cl_3$

स्पष्टीकरण:

1 मोल $AgNO_3$ एक मुक्त क्लोराइड आयन $(Cl^{-})$ को अवक्षेपित करता है।

यहाँ, $AgNO_3$ के अतिरिक्त मात्रा द्वारा 3 मोल $AgCl$ अवक्षेपित होते हैं। अतः इसके लिए तीन मुक्त $Cl^{-}$ आयन होना आवश्यक है।

इसलिए, यौगिक का सूत्र $[Cr(H_2 O)_6] Cl_3$ हो सकता है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) $[CrCl_3(H_2 O)_3] \cdot 3 H_2 O$: यह सूत्र बताता है कि सभी तीन क्लोराइड आयन च्रोमियम आयन के साथ संयोजन क्षेत्र में हैं, जिसके कारण कोई मुक्त क्लोराइड आयन नहीं रहता है जो $AgNO_3$ के साथ अभिक्रिया कर सके। अतः इसके लिए 3 मोल $AgCl$ के अवक्षेपण के लिए यह उपयुक्त नहीं होगा।

(b) $[CrCl_2(H_2 O)_4] Cl \cdot 2 H_2 O$: यह सूत्र बताता है कि केवल एक क्लोराइड आयन मुक्त है (संयोजन क्षेत्र के बाहर) और $AgNO_3$ के साथ अभिक्रिया कर सकता है। इसके लिए केवल 1 मोल $AgCl$ के अवक्षेपण होगा, न कि 3 मोल।

(c) $[CrCl(H_2 O)_5] Cl_2 \cdot H_2 O$: यह सूत्र बताता है कि दो क्लोराइड आयन मुक्त हैं और $AgNO_3$ के साथ अभिक्रिया कर सकते हैं। इसके लिए केवल 2 मोल $AgCl$ के अवक्षेपण होगा, न कि 3 मोल।

उत्तर: (a) डाइएमिन डाइक्लोरिडो प्लैटिनम (II)

स्पष्टीकरण:

यौगिक यौगिक $[Pt(NH_3)_2 Cl_2]$ है।

यौगिक में उपस्थित लिगेंड हैं

(i) $NH_3$ - उदासीन लिगेंड जिसे ऐमीन के रूप में दर्शाया जाता है।

(ii) $Cl$ - ऋणावेशित लिगेंड (अंत में -o- से समाप्त होता है) जिसे क्लोरिडो के रूप में दर्शाया जाता है, और “डी” एक प्रतिशोधक होता है जो दो लिगेंड को दर्शाता है।

यौगिक में प्लैटिनम की ऑक्सीकरण संख्या 2 है। अतः $[Pt(NH_3)_2 Cl_2]$ का सही IUPAC नाम है

डाइएमिन डाइक्लोरिडो प्लैटिनम (II)

इसलिए, (a) विकल्प सही है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(ब) डाइएमिन डाइक्लोरिडोप्लैटिनम (IV): गलत है क्योंकि दिए गए यौगिक $[Pt(NH_3)_2 Cl_2]$ में प्लैटिनम के ऑक्सीकरण अवस्था +2 है, न कि +4। सही ऑक्सीकरण अवस्था लिगेंड के आवेश और यौगिक के समग्र उदासीनता के आधार पर निर्धारित की जाती है।

(स) डाइएमिन डाइक्लोरिडोप्लैटिनम (0): गलत है क्योंकि दिए गए यौगिक $[Pt(NH_3)_2 Cl_2]$ में प्लैटिनम के ऑक्सीकरण अवस्था +2 है, न कि 0। सही ऑक्सीकरण अवस्था लिगेंड के आवेश और यौगिक के समग्र उदासीनता के आधार पर निर्धारित की जाती है।

(द) डाइक्लोरिडो डाइएमिन प्लैटिनम (IV): गलत है क्योंकि दिए गए यौगिक $[Pt(NH_3)_2 Cl_2]$ में प्लैटिनम के ऑक्सीकरण अवस्था +2 है, न कि +4। इसके अतिरिक्त, सही नामकरण विधि में एमीन लिगेंड को क्लोरिडो लिगेंड के पहले रखा जाता है, जिससे “डाइएमिन” का नाम “डाइक्लोरिडो” के पहले आता है।

उत्तर: (स) $[Fe(C_2 O_4)_3]^{3-}$

स्पष्टीकरण:

चेलेटन (मेटल आयन और लिगेंड के बीच आंतरिक बंधन के माध्यम से चक्र के निर्माण) संयोजन यौगिक के स्थायित्व को बढ़ाता है। वह लिगेंड जो मेटल आयन को चेलेट करते हैं, चेलेटिंग लिगेंड के रूप में जाने जाते हैं।

यहाँ, केवल $[Fe(C_2 O_4)_3]^{3-}$ एक संयोजन यौगिक है जिसमें ऑक्सलेट आयन एक चेलेटिंग लिगेंड के रूप में होता है। इसलिए, यह $Fe^{3+}$ आयन को चेलेट करके संयोजन यौगिक के स्थायित्व को बढ़ाता है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) $[Fe(CO)_5]$: यह यौगिक चेलेटन के बिना है। कार्बोनिल (CO) लिगेंड एकदंती होते हैं, जिनमें एक दाता परमाणु के माध्यम से मेटल आयन के साथ बंधन होता है, जो चेलेट अपवाद के स्थायित्व को प्रदान नहीं करता है।

(b) $[Fe(CN)_6]^{3-}$: यह यौगिक भी चेलेटन के बिना है। साइनाइड (CN) लिगेंड एकदंती होते हैं, जिनमें एक दाता परमाणु के माध्यम से मेटल आयन के साथ बंधन होता है, जो चेलेट अपवाद के स्थायित्व को प्रदान नहीं करता है।

(d) $[Fe(H_2O)_6]^{3+}$: यह संकर यौगिक चेलेटन के बिना भी बनता है। जल $ (H_2O) $ अणु एकल दाता परमाणु के माध्यम से धातु आयन के साथ बंधन बनाते हैं, जो एकल दाता लिगेंड हैं और चेलेट अपघटन के बर्खास्त करने में भाग नहीं लेते हैं।

उत्तर: (a) $[Cr(H_2 O)_4 Cl_2]^{+}$

स्पष्टीकरण:

$[Cr(H_2 O)_4 Cl_2]^{+}$ ज्यामितीय समावयवी दर्शाता है क्योंकि यह एक $MA_4 B_2$ प्रकार के संकर यौगिक है जिसमें दो समान लिगेंड के सेट होते हैं, चार $H_2O$ और दो $Cl$।

इसलिए, संभावित ज्यामितीय समावयवी हैं

इसलिए, सही चयन (a) है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(b) $[Pt(NH_3)_3 Cl]$: यह संकर ज्यामितीय समावयवी दर्शाता नहीं है क्योंकि यह एक $MA_3B$ प्रकार के संकर यौगिक है, जिसमें लिगेंड के आवेदन के आवश्यक व्यवस्था के लिए ज्यामितीय समावयवी बनाना संभव नहीं है।

(c) $[Co(NH_3)_6]^{3+}$: यह संकर ज्यामितीय समावयवी दर्शाता नहीं है क्योंकि यह एक $MA_6$ प्रकार के संकर यौगिक है, जहां सभी छह लिगेंड समान होते हैं, जिसके कारण विभिन्न ज्यामितीय समावयवी बनाना संभव नहीं है।

(d) $[Co(CN)_5(NC)]^{3-}$: यह संकर ज्यामितीय समावयवी दर्शाता नहीं है क्योंकि यह एक $MA_5B$ प्रकार के संकर यौगिक है, जहां लिगेंड के आवेदन के व्यवस्था विभिन्न ज्यामितीय समावयवी बनाने के लिए संभव नहीं है।

उत्तर: (c) $8000 cm^{-1}$

स्पष्टीकरण:

अष्टफलकीय और चतुरफलकीय संकर के लिए CFSE एक दूसरे से फॉर्मूला $\Delta_{t}=\dfrac{4}{9} \Delta_0$ के माध्यम से गहरी रूप से संबंधित होते हैं।

where, $\Delta_0=$ octahedral कम्प्लेक्स के लिए CFSE, $\Delta_{t}=$ tetrahedral कम्प्लेक्स के लिए CFSE प्रश्न के अनुसार, $\Delta_0=18,000 cm^{-1}$

$\therefore \Delta_{t} =\dfrac{4}{9} \Delta_0 $

$=\dfrac{4}{9} \times 18,000 cm^{-1}$

$ =4 \times 2000 cm^{-1}$

$=8,000 cm^{-1}$

अतः, सही विकल्प (c) है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(a) $18,000 cm^{-1}$: यह विकल्प गलत है क्योंकि इसकी मान्यता है कि tetrahedral कम्प्लेक्स के लिए CFSE octahedral कम्प्लेक्स के लिए CFSE के बराबर है। हालांकि, tetrahedral कम्प्लेक्स के लिए CFSE आमतौर पर octahedral कम्प्लेक्स के लिए CFSE से कम होता है और इसका संबंध सूत्र $\Delta_{t} = \dfrac{4}{9} \Delta_0$ द्वारा होता है।

(b) $16,000 cm^{-1}$: यह विकल्प गलत है क्योंकि यह octahedral और tetrahedral कम्प्लेक्स के CFSE के बीच सही संबंध का पालन नहीं करता। सूत्र $\Delta_{t} = \dfrac{4}{9} \Delta_0$ के अनुसार, tetrahedral कम्प्लेक्स के CFSE $18,000 cm^{-1}$ से कम होना चाहिए, और $16,000 cm^{-1}$ बहुत अधिक है।

(d) $20,000 cm^{-1}$: यह विकल्प गलत है क्योंकि यह octahedral कम्प्लेक्स के CFSE से अधिक है, जो $18,000 cm^{-1}$ है। tetrahedral कम्प्लेक्स के CFSE octahedral कम्प्लेक्स के CFSE से कम होना चाहिए, जैसा कि सूत्र $\Delta_{t} = \dfrac{4}{9} \Delta_0$ द्वारा दिया गया है।

Answer:(a) बंधन आइसोमर

Explanation:

जिन लिगेंड (ओ) के दो अलग-अलग बंधन साइट होते हैं, उन्हें ऐम्बिडेंट लिगेंड कहा जाता है, जैसे $NCS, NO_2$ आदि।

यहाँ, NCS के दो बंधन साइट N और S पर होते हैं।

अतः, $NCS$ (थियोसाइनेट) धातु आयन के साथ दो तरीकों से बंध सकता है: $NCS-$, जो नाइट्रोजन के माध्यम से बंधकर $M-NCS$ बनाता है या सल्फर के माध्यम से बंधकर $M-SCN$ बनाता है।

अतः, NCS के रूप में लिगेंड वाले संयोजन यौगिक लिंकेज आइसोमरिज्म दिखा सकते हैं, अर्थात $[Pd(C_6 H_5)_2(SCN)_2]$ और $[Pd(C_6 H_5)_2(NCS)_2]$ लिंकेज आइसोमर हैं।

अतः, सही विकल्प (a) है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(b) संयोजन आइसोमरिज्म: संयोजन आइसोमरिज्म तब होता है जब एक संयोजन यौगिक के धनायन और ऋणायन भाग के बीच लिगेंड का आदान-प्रदान होता है। इस मामले में, दोनों यौगिकों में समान लिगेंड और समान धातु केंद्र हैं, इसलिए वे संयोजन आइसोमर नहीं हो सकते।

(c) आयनीकरण आइसोमरिज्म: आयनीकरण आइसोमरिज्म तब होता है जब एक यौगिक विलयन में अलग-अलग आयन उत्पन्न कर सकता है। इस मामले में, दोनों यौगिकों में समान लिगेंड और धातु केंद्र हैं, इसलिए वे विलयन में समान आयन उत्पन्न करेंगे, इसलिए वे आयनीकरण आइसोमर नहीं हो सकते।

उत्तर: (d) कोई आइसोमरिज्म नहीं

स्पष्टीकरण:

एक ही अणुसूत्र वाले लेकिन अलग-अलग संरचनावाले यौगिक आइसोमर कहलाते हैं। $[Co(SO_4)(NH_3)_5] Br$ और $[Co(SO_4)(NH_3)_5] Cl$ के अणुसूत्र समान नहीं हैं, इसलिए वे आइसोमर नहीं हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(a) लिंकेज आइसोमरिज्म: इस प्रकार के आइसोमरिज्म तब होते हैं जब एक लिगेंड धातु के माध्यम से दो अलग-अलग परमाणुओं के माध्यम से बंध सकता है। दिए गए यौगिकों में, सल्फेट लिगेंड ($SO_4$) अलग-अलग परमाणुओं के माध्यम से बंध नहीं सकता, इसलिए लिंकेज आइसोमरिज्म संभव नहीं है।

(b) आयनीकरण आइसोमरिज्म: इस प्रकार के आइसोमरिज्म तब होते हैं जब दो यौगिकों के संघटन समान होते हैं लेकिन विलयन में अलग-अलग आयन उत्पन्न करते हैं। दिए गए यौगिकों में विलयन में अलग-अलग आयन उत्पन्न नहीं होते, वे केवल अलग-अलग विपरीत आयन (Br और Cl) होते हैं, इसलिए आयनीकरण आइसोमरिज्म लागू नहीं हो सकता।

(c) समन्वय आइसोमरी: जब एक समन्वय यौगिक के धनात्मक आयन एवं ऋणात्मक आयन के बीच लिगेंड के आदान-प्रदान होता है, तब ऐसी आइसोमरी उत्पन्न होती है। दिए गए यौगिकों में ऐसा आदान-प्रदान नहीं होता है, इसलिए समन्वय आइसोमरी संबंधित नहीं है।

उत्तर: (a) थायोसल्फेट

स्पष्टीकरण:

एक चेलेटिंग लिगेंड एक धातु आयन के साथ दो या दो से अधिक बंधन दाता परमाणुओं के साथ बंधन करता है, उदाहरण के लिए:

यहाँ $(\rightarrow)$ बंधन साइट को दर्शाता है।

थायोसल्फेट $(S_2 O_3^{2-})$ एक चेलेटिंग लिगेंड नहीं है क्योंकि ज्यामितीय रूप से $S_2 O_3^{2-}$ के धातु आयन के साथ चेलेट करना अनुकूल नहीं होता है।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(b) ऑक्जलेट: ऑक्जलेट $ (C_2O_4^{2-}) $ एक चेलेटिंग एजेंट है क्योंकि इसमें दो ऑक्सीजन परमाणु होते हैं जो एक धातु आयन के साथ इलेक्ट्रॉन युग्म देकर बंधन कर सकते हैं और एक पांच सदस्यीय वलय बनाते हैं।

(c) ग्लाइसिनेट: ग्लाइसिनेट $ (NH_2CH_2COO^-) $ एक चेलेटिंग एजेंट है क्योंकि इसमें दो दाता परमाणु होते हैं: ऐमीन समूह में नाइट्रोजन परमाणु और कार्बोक्सिलेट समूह में ऑक्सीजन परमाणु, जो एक धातु आयन के साथ बंधन कर सकते हैं।

(d) एथेन-1,2-डाइएमीन: एथेन-1,2-डाइएमीन $ (NH_2CH_2CH_2NH_2) $ एक चेलेटिंग एजेंट है क्योंकि इसमें दो नाइट्रोजन परमाणु होते हैं जो एक धातु आयन के साथ इलेक्ट्रॉन युग्म देकर बंधन कर सकते हैं और एक पांच सदस्यीय वलय बनाते हैं।

उत्तर: (b) $NH_4^{+}$

स्पष्टीकरण:

लिगेंड धातु के साथ एक इलेक्ट्रॉन युग्म या कम बंधे इलेक्ट्रॉन युग्म के दान करके $M-L$ बंध बनाने के लिए आवश्यक होता है।

उदाहरण:

एमोनिया में, नाइट्रोजन परमाणु के एक अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म होता है। नाइट्रोजन इस अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म को प्रोटॉन के साथ बांध कर अमोनियम आयन बनाता है। इसलिए $NH_4^{+}$ आयन में केंद्रीय धातु आयन के लिए इलेक्ट्रॉन युग्म के दान करने की क्षमता नहीं होती है।

इसलिए यह एक लिगेंड के रूप में व्यवहार नहीं कर सकता।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(a) NO: नाइट्रिक ऑक्साइड ($NO$) एक लिगेंड के रूप में कार्य कर सकता है क्योंकि इसमें एक अकेला इलेक्ट्रॉन होता है जो धातु केंद्र के साथ बंध बनाने के लिए दान किया जा सकता है।

(c) $ (NH_2CH_2CH_2NH_2) $: एथिलीनडाइएमाइन ($ (NH_2CH_2CH_2NH_2) $) एक द्विदंतीय लिगेंड होता है, जिसका अर्थ है कि इसमें दो नाइट्रोजन परमाणु होते हैं, जिनमें प्रत्येक के एक अकेले इलेक्ट्रॉन युग्म होता है जो धातु केंद्र के साथ बंध बनाने के लिए दान किया जा सकता है।

(d) CO: कार्बन मोनोऑक्साइड ($CO$) एक मजबूत लिगेंड होता है क्योंकि कार्बन परमाणु में एक अकेला इलेक्ट्रॉन युग्म होता है जो धातु केंद्र के साथ बंध बनाने के लिए दान किया जा सकता है।

उत्तर: (b) विलायक आइसोमरिज्म

स्पष्टीकरण:

जब दो यौगिकों के समान अणुसूत्र होते हैं लेकिन विलायक अणु धातु आयन के साथ सीधे बंधित होते हैं या क्रिस्टल जालक में मुक्त विलायक अणु के रूप में उपस्थित होते हैं तो विलायक आइसोमरिज्म दिखाई देता है।

जब पानी विलायक के रूप में उपस्थित होता है और इस प्रकार के आइसोमरिज्म को दिखाता है तो इसे जल आइसोमरिज्म कहा जाता है।

कॉऑर्डिनेशन यौगिक $[Cr(H_2 O)_6] Cl_3$ और $[Cr(H_2 O)_5 Cl_1 H_2 O \cdot Cl_2.$ सॉल्वेट आइसोमर हैं, क्योंकि जल के आयन द्वारा क्लोराइड आयन के साथ विनिमय होता है। इस कारण दोनों यौगिक सूर्य के प्रकाश में अलग-अलग रंग प्रदर्शित करते हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(a) बंधन आइसोमरिज्म: इस प्रकार के आइसोमरिज्म तब होता है जब एक लिगेंड धातु आयन के साथ दो अलग-अलग परमाणु के माध्यम से बंध सके। उदाहरण के लिए, $ NO_2^- $ लिगेंड नाइट्रोजन या ऑक्सीजन परमाणु के माध्यम से बंध सकता है। दिए गए यौगिकों में ऐसा लिगेंड नहीं है जो अलग-अलग परमाणु के माध्यम से बंध सके, इसलिए बंधन आइसोमरिज्म लागू नहीं हो सकता।

(c) आयनीकरण आइसोमरिज्म: इस प्रकार के आइसोमरिज्म तब होता है जब दो यौगिकों की संरचना समान होती है लेकिन विलयन में अलग-अलग आयन उत्पन्न करते हैं। उदाहरण के लिए, $ [Co(NH_3)_5Br]SO_4 $ और $ [Co(NH_3)_5SO_4]Br $ आयनीकरण आइसोमर हैं। दिए गए यौगिकों में विलयन में उत्पन्न आयन अलग-अलग नहीं हैं, इसलिए आयनीकरण आइसोमरिज्म लागू नहीं हो सकता।

(d) कॉऑर्डिनेशन आइसोमरिज्म: इस प्रकार के आइसोमरिज्म तब होता है जब एक जटिल में विभिन्न धातु आयनों के धनात्मक और ऋणात्मक एंटिटी के बीच लिगेंड के आदान-प्रदान होता है। उदाहरण के लिए, $ [Co(NH_3)_6][Cr(CN)_6] $ और $ [Cr(NH_3)_6][Co(CN)_6] $ कॉऑर्डिनेशन आइसोमर हैं। दिए गए यौगिकों में विभिन्न धातु आयनों के बीच लिगेंड के आदान-प्रदान नहीं होता है, इसलिए कॉऑर्डिनेशन आइसोमरिज्म लागू नहीं हो सकता।

उत्तर: (c) डाइएमिन क्लोरो नाइट्रिटो-N-प्लैटिनम (II)

स्पष्टीकरण:

सही IUPAC नाम इस प्रकार लिखा जा सकता है: दिए गए कॉऑर्डिनेशन यौगिक में उपस्थित लिगेंड हैं

(i) $(NH_3)_2$ को डाइएमिन के रूप में दर्शाया जाता है

(ii) $Cl$ को क्लोरिडो के रूप में दर्शाया जाता है

(iii) $NO_2$ को नाइट्रिटो-N के रूप में दर्शाया जाता है

IUPAC नियम के अनुसार, लिगेंड के नाम को केंद्रीय परमाणु के पहले अक्षर के क्रम में लिखा जाता है। इसलिए, “डाइ” उपसर्ग का उपयोग एमिन लिगेंड की संख्या को दर्शाने के लिए किया जाता है।

धातु के ऑक्सीकरण अवस्था को रोमन अंक के रूप में बर्न बर्न में दिखाया जाता है।

इसलिए, IUPAC नाम होगा

डाइएम्मिन क्लोरोनिट्रिटो-N-प्लैटिनम (II)

इसलिए, विकल्प (c) सही है।

अब, गलत विकल्पों को ध्यान में रखें:

(a): “प्लैटिनम डाइएम्मिन क्लोरोनिट्रिट्रिट” गलत है क्योंकि:

“डाइएम्मिन” के स्थान पर “डाइएम्मिन” का उपयोग करना चाहिए ताकि दो ऐमोनिया ($NH_3$) लिगेंड को सही तरीके से प्रतिनिधित्व किया जा सके।

“निट्राइट” के स्थान पर “निट्रिटो-N” का उपयोग करना चाहिए ताकि नाइट्रोजन परमाणु के माध्यम से बंधन को दर्शाया जा सके।

धातु के ऑक्सीकरण अवस्था (II) को निरूपित नहीं किया गया है।

(b): “क्लोरोनिट्रिटो-N-एम्मिन प्लैटिनम (II)” गलत है क्योंकि:

लिगेंड वर्णानुक्रम में नहीं लिखे गए हैं। “एम्मिन” के स्थान पर “क्लोरोनिट्रिटो-N” आना चाहिए।

“डाइ-” के प्रसार के लिए अंतर्राष्ट्रीय अंक नहीं दिया गया है जो दो ऐमोनिया ($NH_3$) लिगेंड की उपस्थिति को दर्शाता है।

(d): “डाइएम्मिन क्लोरोनिट्रिटो-N-प्लैटिनेट (II)” गलत है क्योंकि:

“प्लैटिनेट” का प्रतीक ऋणावेशी संकर यौगिकों के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन दिया गया संकर यौगिक उदासीन है। सही प्रतीक “प्लैटिनम” होना चाहिए।

उत्तर: (a,c)

स्पष्टीकरण:

(a) $Co^{3+}$ के अणुक कक्षीय इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ में इस प्रकार है:

अनुच्छेद इलेक्ट्रॉन की संख्या $=0$

चुंबकीय गुण = द्विध्रुवीय

(b) $Mn^{3+}$ के अणुक कक्षीय इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Mn(CN)_6]^{3-}$ में इस प्रकार है:

Number of unpaired electrons $=2$

Magnetic property $=$ Paramagnetic

(c) Molecular orbital electronic configuration of $Fe^{2+}$ in $[Fe(CN)_6]^{4-}$ is

Number of unpaired electron $=0$

Magnetic property $=$ Diamagnetic

(d) Molecular orbital electronic configuration of $Fe^{3+}$ in $[Fe(CN)_6]^{3-}$

Number of unpaired electron $=1$

Magnetic property $=$ Paramagnetic

Thus, $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ and $[Fe(CN)_6]^{4-}$ are diamagnetic.

Hence, correct choices are options (a) and (c).

Now, consider the incorrect options:

(b) $[Mn(CN)_6]^{3-}$:

The molecular orbital electronic configuration of $Mn^{3+}$ in $[Mn(CN)_6]^{3-}$ shows that it has 2 unpaired electrons.

Magnetic property: Paramagnetic (due to the presence of unpaired electrons).

(d) $[Fe(CN)_6]^{3-}$:

The molecular orbital electronic configuration of $Fe^{3+}$ in $[Fe(CN)_6]^{3-}$ shows that it has 1 unpaired electron.

Magnetic property: Paramagnetic (due to the presence of unpaired electrons).

Answer:(a,c)

Explanation:

(a) $[MnCl_6]^{3-}$ में $Mn^{3+}$ के अणुक कक्षीय इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है

Number of unpaired electrons $=4$

Magnetic property $=$ Paramagnetic

(b) $[FeF_6]^{3-}$ में $Fe^{3+}$ के अणुओं की आणविक कक्षा इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है

Number of unpaired electrons $=5$

Magnetic property $=$ Paramagnetic

(c) $[CoF_6]^{3-}$ में $Co^{3+}$ के अणुओं की आणविक कक्षा इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है

Number of unpaired electrons $=4$

Magnetic property $=$ Paramagnetic

(d) $[Ni^{2}(NH_3)_6]^{2+}$ में $Ni^{2+}$ के अणुओं की आणविक कक्षा इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है

Number of unpaired electrons $=2$

Magnetic property $=$ Paramagnetic

अतः, $[MnCl_6]^{3-}$ और $[CoF_6]^{3-}$ प्रामाणिक हैं जिनमें प्रत्येक के चार असुमेलित इलेक्ट्रॉन हैं।

इसलिए, सही विकल्प (a) और (c) हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(b) $[FeF_6]^{3-}$:

$[FeF_6]^{3-}$ में $Fe^{3+}$ के अणुओं की आणविक कक्षा इलेक्ट्रॉनिक विन्यास दिखाता है कि इसमें 5 असुमेलित इलेक्ट्रॉन हैं। यह $[MnCl_6]^{3-}$ और $[CoF_6]^{3-}$ में पाए गए 4 असुमेलित इलेक्ट्रॉन से भिन्न है।

(d) $[Ni(NH_3)_6]^{2+}$:

$[Ni(NH_3)_6]^{2+}$ में $Ni^{2+}$ के अणुओं की आणविक कक्षा इलेक्ट्रॉनिक विन्यास दिखाता है कि इसमें 2 असुमेलित इलेक्ट्रॉन हैं। यह $[MnCl_6]^{3-}$ और $[CoF_6]^{3-}$ में पाए गए 4 असुमेलित इलेक्ट्रॉन से भिन्न है।

उत्तर: (a, c)

स्पष्टीकरण:

VBT के अनुसार, $[Fe(CN)_6]^{3-}$ में $Fe^{3-}$ के अणुक कोर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:

हाइब्रिडाइजेशन $=d^{2} s p^{3}$

अनुनयित इलेक्ट्रॉन की संख्या $=1$

चुंबकीय गुण $=$ पैरामैग्नेटिक

इसलिए, सही विकल्प विकल्प (a) और (c) हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(b) $sp^3d^2$ हाइब्रिडाइजेशन गलत है क्योंकि $[Fe(CN)_6]^{3-}$ के लिए सही हाइब्रिडाइजेशन $d^2sp^3$ है, न कि $sp^3d^2$। इसका कारण आंतरिक d-कक्षकों के हाइब्रिडाइजेशन प्रक्रम में शामिल होना है, जो एक अष्टफलकीय संकुल के निर्माण के लिए ज़िम्मेदार है।

(d) डायमैग्नेटिक गलत है क्योंकि $[Fe(CN)_6]^{3-}$ में एक अनुनयित इलेक्ट्रॉन होता है, जिसके कारण यह पैरामैग्नेटिक होता है, न कि डायमैग्नेटिक। एक डायमैग्नेटिक पदार्थ में सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं, जिसके कारण कोई शुद्ध चुंबकीय आघूर्ण नहीं होता।

उत्तर: (b, c)

स्पष्टीकरण:

कोबाल्ट (II) क्लोराइड के जलीय लाल घोल के कारण $[Co(H_2 O)6]^{2+}$ संकुल में इलेक्ट्रॉन के $t{2} g $ से $e_{g}$ ऊर्जा स्तर तक विस्थापन होता है। जब इस घोल में अतिरिक्त $HCl$ जोड़ा जाता है

(i) $[Co(H_2 O)_6]^{2+}$ $[CoCl_4]^{2-}$ में परिवर्तित हो जाता है।

(ii) टेट्राहेड्रल संकुल के क्रिस्टल क्षेत्र विभाजन अष्टफलकीय संकुल के क्रिस्टल क्षेत्र विभाजन की तुलना में छोटा होता है क्योंकि $\Delta_{t}=\frac{4}{9} \Delta_0$

इसलिए, विकल्प (b) और (c) सही चयन हैं।

अब, गलत विकल्पों को ध्यान में रखें:

(a) गलत है क्योंकि होने वाला परिवर्तन $[Co(H_2O)_6]^{2+}$ से $[CoCl_4]^{2-}$ होता है, न कि $[CoCl_6]^{4-}$ में।

(d) गलत है क्योंकि चतुष्फलकीय संकर यौगिकों में क्रिस्टल क्षेत्र विभाजन अष्टफलकीय संकर यौगिकों की तुलना में छोटा होता है, न कि बड़ा होता है।

उत्तर: (a, c)

स्पष्टीकरण:

समलेप्टिक संकर यौगिक: एक संकर यौगिक जिसमें केवल एक प्रकार के लिगेंड होते हैं, उसे समलेप्टिक लिगेंड कहा जाता है।

उदाहरण के लिए,

$[Co(NH_3)_6]^{3+}, [Ni(CN)_4]^{2-}$

यहाँ, $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ में केवल $NH_3$ लिगेंड होते हैं और $[Ni(CN)_4]^{2-}$ में $CN$ लिगेंड होते हैं।

जबकि अन्य दो संकर यौगिक $[Co(NH_3)_4 Cl_2]^{+}$ और $[Ni(NH_3)_4 Cl_2]$ में $NH_3$ और $Cl$ दोनों लिगेंड होते हैं।

इसलिए, विकल्प (a) और (c) सही चयन हैं।

अब, गलत विकल्पों को ध्यान में रखें:

(b) $[Co(NH_3)_4 Cl_2]^{+}$: यह संकर यौगिक समलेप्टिक नहीं है क्योंकि इसमें दो अलग-अलग प्रकार के लिगेंड, $NH_3$ और $Cl$ होते हैं।

(d) $[Ni(NH_3)_4 Cl_2]$: यह संकर यौगिक समलेप्टिक नहीं है क्योंकि इसमें भी दो अलग-अलग प्रकार के लिगेंड, $NH_3$ और $Cl$ होते हैं।

उत्तर: (b, d)

स्पष्टीकरण:

विषमलेप्टिक: वे संकर यौगिक जिनमें एक से अधिक प्रकार के लिगेंड होते हैं, विषमलेप्टिक संकर यौगिक कहलाते हैं।

उदाहरण के लिए, $[Fe(NH_3)_4 Cl_2]^{+}$ में $NH_3$ और $Cl$ दोनों लिगेंड होते हैं, इसलिए यह एक विषमलेप्टिक संकर यौगिक है। इसी तरह, $[Co(NH_3)_4 Cl_2]$ में $NH_3$ और $Cl$ दोनों लिगेंड होते हैं, इसलिए यह भी एक विषमलेप्टिक संकर यौगिक है।

इसलिए, विकल्प (b) और (d) सही चयन हैं।

अब, गलत विकल्पों को ध्यान में रखें:

(a) $[Cr(NH_3)_6]^{3+}$: यह संकर यौगिक एकलिप्टिक है क्योंकि इसमें केवल एक प्रकार के लिगेंड, $NH_3$ होते हैं।

(c) $[Mn(CN)_6]^{4-}$: यह संकर यौगिक एकलिप्टिक है क्योंकि इसमें केवल एक प्रकार के लिगेंड, $CN^-$ होते हैं।

उत्तर: (a,c)

स्पष्टीकरण:

$[Co(en)_3]^{3+}$ और c वाला $-[Co(en)_2 Cl_2]^{+}$ प्रकाश अक्रम यौगिक हैं क्योंकि उनके दर्पण छवियाँ असुमेय आइसोमर होती हैं।

इसलिए, (a) और (c) सही चयन हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में सोचें:

(b) trans $-[Co(en)_2 Cl_2]^{+}$: यह यौगिक प्रकाश अक्रम नहीं है क्योंकि इसमें एक सममिति तल होता है। trans विन्यास दर्पण छवि को मूल अणु पर सुमेय कर सकता है, इसलिए यह प्रकाश अक्रम अक्रिय होता है।

(d) $[Cr(NH_3)_5 Cl]$: यह यौगिक प्रकाश अक्रम नहीं है क्योंकि इसमें कोई भी अक्रम केंद्र नहीं होता है। केंद्रीय धातु आयन के चारों ओर लिगेंडों की व्यवस्था इस तरह होती है कि दर्पण छवि को मूल अणु पर सुमेय कर सकती है, इसलिए यह प्रकाश अक्रम अक्रिय होता है।

उत्तर: (a, b, c)

स्पष्टीकरण:

एथेन-1, 2-डाइएमीन का अणुसूत्र है

(a) एथेन-1, 2-डाइएमीन एक उदासीन लिगेंड है क्योंकि इसमें कोई भी आवेश नहीं होता है।

(ब) यह एक डिडेंटेट लिगेंड है क्योंकि एमीनो समूह के प्रत्येक नाइट्रोजन परमाणु पर दो डोनर साइट होते हैं।

(स) यह एक चेलेटिंग लिगेंड है क्योंकि इसकी धातु के साथ चेलेट करने की क्षमता होती है।

इसलिए, विकल्प (अ), (ब) और (स) सही चयन हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(द) गलत है क्योंकि एथेन-1, 2-डाइएमीन एक एकदेंटेट लिगेंड नहीं है। एक एकदेंटेट लिगेंड केवल एक डोनर साइट के साथ धातु परमाणु के साथ बंधन कर सकता है, जबकि एथेन-1, 2-डाइएमीन में दो डोनर साइट होते हैं (एमीनो समूह के प्रत्येक नाइट्रोजन परमाणु पर एक), इसलिए यह एक डिडेंटेट लिगेंड है।

उत्तर: (अ, स)

स्पष्टीकरण:

संकर यौगिक जो एक लिगेंड के साथ एक से अधिक असमान बंधन स्थल के साथ होते हैं (जिन्हें अम्बिडेंट लिगेंड कहा जाता है) लिंकेज आइसोमरिज्म दिखाते हैं।

उदाहरण के लिए, $[Co(NH_3)_5(NO_2)]^{2+}$ में $NO_2$ जिसमें दो डोनर साइट $N$ और $O$ होते हैं, जो बीम द्वारा $ (\rightarrow)$ दिखाए जा सकते हैं:

$[Cr(NH_3)_5 SCN]^{2+}$ में $SCN$ जिसमें दो अलग-अलग डोनर साइट $S$ और $N$ होते हैं, जो बीम द्वारा $ (\rightarrow)$ दिखाए जा सकते हैं:

$ \rightarrow S-C \equiv N \rightarrow $

इसलिए, $[Co(NH_3)_5(NO_2)]^{2+}$ और $[Cr(NH_3)_5 SCN]^{2+}$ लिंकेज आइसोमरिज्म दिखाते हैं। जबकि $[Co(H_2 O)_5 CO]^{3+}$ और $[Fe(en)_2 Cl_2]^{+}$ में अम्बिडेंट लिगेंड नहीं होते हैं। इसलिए, ये दोनों लिंकेज आइसोमरिज्म नहीं दिखाते हैं।

इसलिए, विकल्प (अ) और (स) सही चयन हैं।

अब, गलत विकल्पों के बारे में विचार करें:

(ब): $[Co(H_2O)_5CO]^{3+}$ लिंकेज आइसोमरिज्म नहीं दिखाता है क्योंकि इसमें अम्बिडेंट लिगेंड नहीं होता है। उपस्थित लिगेंड (पानी और कार्बोनिल) एक से अधिक असमान बंधन स्थल के साथ नहीं होते हैं।

(डी): $[Fe(en)_2Cl_2]^{+}$ लिंकेज आइसोमरिज्म नहीं दिखाता क्योंकि इसमें एक अम्बिडेंट लिगेंड नहीं होता। उपस्थित लिगेंड (एथिलीनडाइएमाइन और क्लोराइड) कई असमान बंधन स्थितियों के लिए नहीं होते।

उत्तर:

संकर गोलीय क्षेत्र के बाहर उपस्थित आयन या अणु आयनीकरण योग्य होते हैं। एक यौगिक जिसके विलयन में अधिक आयन उत्पन्न होते हैं, उसकी चालकता अधिक होती है। आयनों की संख्या अधिक होने पर संकर यौगिकों की चालकता अधिक होती है।

$ \underset{}{[Co(NH_3)_3 Cl_3]}<\underset{}{[Co(NH_3)_4 Cl_2] Cl}<\underset{}{[Cr(NH_3)_5 Cl] Cl_2}<\underset{}{[Co(NH_3)_6] Cl_3} $

यहाँ, आयनों की संख्या बढ़ती जाती है और चालकता भी बढ़ती जाती है।

उत्तर:

$AgNO_3$ के साथ अवक्षेप के निर्माण से यह स्पष्ट होता है कि कम से कम एक $Cl$ आयन उपस्थित गोलीय क्षेत्र के बाहर होता है। इसके अतिरिक्त, विलयन में केवल दो आयन प्राप्त होते हैं, इसलिए केवल एक $Cl^{-}$ आयन गोलीय क्षेत्र के बाहर होता है।

इसलिए, यौगिक की संरचना $[Co(H_2 O)_4 Cl_2] Cl$ होती है और इसका IUPAC नाम टेट्रा एक्वा डीक्लोरिडो कोबाल्ट (III) क्लोराइड होता है।

उत्तर:

$[M(A A)_2 X_2]^{n+}$ प्रकार के प्रकाश अक्षम यौगिक का अर्थ है कि यह समानांतर अष्टफलकीय संरचना होती है, उदाहरण के लिए, समानांतर $[Pt(en)_2 Cl_2]^{2+}$ या समानांतर $[Cr(en)_2 Cl_2]^{+}$ क्योंकि इसके दर्पण छवि आइसोमर असुपरिमाप्य होते हैं।

$[Pt(en)_2 Cl_2]^{2+}$ के असुपरिमाप्य आइसोमर।

उत्तर:

चुंबकीय आघूर्ण 5.92 BM दर्शाता है कि $Mn^{2+}$ आयन के $d$-कक्षक में पांच असुमें इलेक्ट्रॉन उपस्थित हैं। इस कारण, मिश्रण अवस्था $s p^{3}$ है बजाय $d s p^{2}$. इसलिए, $[MnCl_4]^{2-}$ के चतुष्फलकीय संरचना चुंबकीय आघूर्ण मान 5.92 BM दर्शाएगी।

उत्तर:

कम क्षेत्र लिगेंड के साथ; $\Delta_{O}<P$, (युग्मन ऊर्जा) इसलिए, $Co$ (III) की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $t_{2 g}^{4} e_g^{2}$ होगी, अर्थात इसमें 4 असुमें इलेक्ट्रॉन होंगे और इस प्रामाणिक होगा।

शक्तिशाली क्षेत्र लिगेंड के साथ, $\Delta_0>P$ (युग्मन ऊर्जा), इसलिए युग्मन होता है इसलिए, इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $t_{2 g}^{6} e_g^{0}$ होगा। इसमें कोई असुमें इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं और इस प्रकार विषम चुंबकीय होता है।

उत्तर:

तल उत्सर्जन चतुष्क यौगिक नहीं बनते क्योंकि चतुष्क यौगिक में d-कक्षक विभाजन $ (\Delta t) $ अष्टफलक यौगिकों में विभाजन की तुलना में छोटा होता है। इस छोटे ऊर्जा अंतर के कारण नीचे ऊर्जा वाले कक्षकों में इलेक्ट्रॉन के युग्मन के लिए पर्याप्त ऊर्जा उपलब्ध नहीं होती, जिसके परिणामस्वरूप उच्च उत्सर्जन वाले विन्यास के प्रभुत्व के लिए आता है।

इसलिए, चतुष्क यौगिकों में निम्न उत्सर्जन वाले विन्यास बहुत घटिया रूप से देखे जाते हैं।

उत्तर:

स्पेक्ट्रोकेमिक श्रेणी के अनुसार, लिगेंड को बढ़ते क्षेत्र शक्ति के क्रम में व्यवस्थित किया जा सकता है, अर्थात $F^{-}<NH_3<CN^{-}$।

इसलिए, $CN^{-}$ और $NH_3$ शक्तिशाली क्षेत्र लिगेंड होने के कारण $t_{2 g}$ इलेक्ट्रॉन के युग्मन के लिए $e_{g}$ सेट को भरने से पहले युग्मन करते हैं।

$[CoF_6]^{3-} ; Co^{3+}=(d^{6}) t_{2 g}^{4} e_g^{2}$

$[Fe(CN) _6]^{4-}, Fe^{2+}=(d^{6}) t _{2 g}^{6} e _g^{0}.$

$[Cu(NH _3)_6]^{2+}, Cu^{2+}=(d^{9}) t _{3 g}^{6} e _g^{3}$

उत्तर:

जैसा कि हम जानते हैं, जहाँ,

$\mu=\sqrt{n(n+2)} BM $

$\mu =\text { चुंबकीय आघूर्ण }$

${n}=\text { असुमेकित इलेक्ट्रॉनों की संख्या }$

$ \mu =1.74 \text { अर्थात, } n=1$

और $ \mu =5.92 \text { अर्थात, } n=5$

$[Fe(CN)_6]^{3-}$ में $d^{2} s p^{3}$ हाइब्रिडाइजेशन होती है जिसमें एक असुमेकित इलेक्ट्रॉन होता है (इसके चुंबकीय आघूर्ण $1.74 BM$ द्वारा दिखाया गया है) और $[Fe(H_2 O)_6]^{3+}$ में $s p^{3} d^{2}$ हाइब्रिडाइजेशन होती है जिसमें पांच असुमेकित इलेक्ट्रॉन होते हैं (क्योंकि चुंबकीय आघूर्ण $5.92 BM$ के बराबर होता है)।

$CN^{-}$, $H_2 O$ की तुलना में एक मजबूत लिगेंड है अनुक्रमिक श्रेणी के अनुसार। $\Delta_0>P$ $CN^{-}$ के लिए है, इसलिए चौथा इलेक्ट्रॉन अपने आप को युग्मित कर लेगा।

जबकि $[Fe(CN)_6]^{3-}$ के लिए पानी के लिगेंड के लिए युग्मन नहीं होगा। $Fe^{3+}$ की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है:

एक असुमेकित इलेक्ट्रॉन

$[Fe(H_2 O)_6]^{3+}$ के लिए $Fe^{3+}$ की इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इस प्रकार है

पांच असुमेकित इलेक्ट्रॉन

इस अंतर के कारण इन कम्प्लेक्स में मजबूत लिगेंड $CN^-$ और कमजोर लिगेंड $H_2O$ की उपस्थिति है।

उत्तर:

जब कम्प्लेक्स में मजबूत क्षेत्र लिगेंड होते हैं तो CFSE अधिक होता है। इसलिए, क्रिस्टल क्षेत्र विभाजन ऊर्जा का क्रम इस प्रकार होता है

$ [Cr(Cl)_6]^{3-}<[Cr(NH_3)_6]^{3+}<[Cr(CN)_6]^{3-} . $

क्योंकि अनुक्रमिक श्रेणी के अनुसार क्षेत्र शक्ति का क्रम इस प्रकार है।

$ Cl^{-}<NH_3<CN^{-} $

उत्तर:

यह जटिलों में कम और मजबूत क्षेत्र लिगेंड की उपस्थिति के कारण होता है। यदि CFSE उच्च होता है, तो जटिल निम्न मैग्नेटिक आघूर्ण के मान दिखाता है और विपरीत, उदाहरण के लिए, $[CoF_6]^{3-}$ और $[Co(NH_3)_6]^{3+}$, पहला पैरामैग्नेटिक होता है और दूसरा डायमैग्नेटिक होता है क्योंकि $F^{-}$ एक कम क्षेत्र लिगेंड है और $NH_3$ एक मजबूत क्षेत्र लिगेंड है जबकि दोनों के ज्यामिति में समानता होती है।

उत्तर:

$CuSO_4 \cdot 5 H_2 O$ में पानी लिगेंड के रूप में कार्य करता है और क्रिस्टल क्षेत्र विभाजन के कारण होता है। इसलिए, $d-d$ परिवर्तन संभव होता है जिस कारण $CuSO_4 \cdot 5 H_2 O$ रंगीन होता है। अनहाइड्रोस $CuSO_4$ में पानी की अनुपस्थिति (लिगेंड) के कारण क्रिस्टल क्षेत्र विभाजन संभव नहीं होता है और इसलिए यह रंगहीन होता है।

उत्तर:

एक लिगेंड जो एक से अधिक अलग-अलग बंधन स्थल रखता है अम्बिडेंटेट लिगेंड कहलाता है। उदाहरण के लिए, SCN दो अलग-अलग बंधन स्थल S और N रखता है। अम्बिडेंटेट लिगेंड वाले संयोजन बंधन समावेशन के कारण उपस्थिति में दो अलग-अलग बंधन स्थल के कारण लिंकेज समावेशन दिखाते हैं।

उदाहरण के लिए,

(i) $[Co(NH_3)_5 SCN]^{3+}$ और

(ii) $[Fe(NH_3)_5(NO_2)]^{3+}$

उत्तर: (b)

A. $\rightarrow (4) $

B. $\rightarrow (3) $

C. $\rightarrow (2) $

D. $\rightarrow (1) $

संयोजन यौगिक के रंग उसके CFSE (Crystal Field Stabilization Energy) के घनिष्ठ संबंध में होता है। दिए गए संयोजन यौगिक के CFSE के आधार पर निर्भर करता है।

इसलिए, सही विकल्प (b) है।

उत्तर: (a)

A. $\rightarrow(3)$

B. $\rightarrow(4)$

C. $\rightarrow(1)$

D. $\rightarrow(2)$

संयोजन यौगिक में उपस्थित केंद्रीय धातु आयन उस यौगिक के गुणों और जैविक भूमिका को निर्धारित करते हैं।

इसलिए, सही विकल्प (a) है।

उत्तर: (a)

A. $\rightarrow (3) $

B. $\rightarrow(1) $

C. $\rightarrow(4) $

D. $\rightarrow(2) $

आंतरिक कक्षा जटिल और बाहरी कक्षा जटिल के निर्माण के आधार पर हाइब्रिडाइज़ेशन निर्धारित होता है जो लिगेंड के क्षेत्र के बल और खाली $d$ कक्षकों की संख्या पर निर्भर करता है।

(i) मजबूत क्षेत्र लिगेंड आंतरिक कक्षा जटिल बनाते हैं जिसकी हाइब्रिडाइज़ेशन $d^{2} s p^{3}$ होती है।

(ii) कमजोर क्षेत्र लिगेंड बाहरी कक्षा जटिल बनाते हैं जिसकी हाइब्रिडाइज़ेशन $s p^{3} d^{2}$ होती है।

VBT के अनुसार, संयोजन यौगिक के हाइब्रिडाइज़ेशन और असुमेकित इलेक्ट्रॉन की संख्या की गणना की जा सकती है।

A. $[Cr(H_2 O)_6]^{3+}$

$[Cr(H_2 O)_6]^{3+}$ में $Cr^{3+}$ के MOEC (अणुक कक्षक इलेक्ट्रॉनिक विन्यास) है

हाइब्रिडाइज़ेशन $=d^{2} s p^{3}$

$n$ (असुमेकित इलेक्ट्रॉन की संख्या) $=3$

B. $[Co(CN)_4]^{2-}$

$[Co(CN)_4]^{2-}$ में $Co^{2+}$ के MOEC है

हाइब्रिडाइजेशन $=d s p^{2}$

$n=1$

C. $[Ni(NH_3)_6]^{2+}$

$Ni^{2+}$ के MOEC $[Ni^{-}(NH_3)_6]^{2+}$ में है

हाइब्रिडाइजेशन $=s p^{3} d^{2}$

$n=2$

D. $[MnF_6]^{4-}$

$Mn^{2+}$ के MOEC $[MnF_6]^{4-}$ में है

हाइब्रिडाइजेशन $=s p^{3} d^{2}$

$ n=5 $

अतः, सही विकल्प (a) द्वारा प्रस्तुत किया जा सकता है।

उत्तर: (d)

A. $\rightarrow(4)$

B. $\rightarrow(1)$

C. $\rightarrow(2)$

D. $\rightarrow(3)$

संकर यौगिक में आइसोमरिज्म के निर्धारण के लिए लिगेंड के प्रकार और संयोजन के ज्यामिति तथा लिगेंड के व्यवस्था के आधार पर निर्धारित किया जाता है।

A. $[Co(NH_3)_4 Cl_2]^{+}$ के केंद्रीय धातु आयन के चारों ओर दो प्रकार के लिगेंड के कारण ज्यामितीय आइसोमरिज्म दिखाता है।

B. cis $-[Co(en)_2 Cl_2]^{+}$ के कारण इसके असुमेक दर्पण छवि संबंध के कारण प्रकाशिक आइसोमरिज्म दिखाता है।

सी। $[Co(NH_3)_5(NO_2)] Cl_2$ आयनीकरण आइसोमर के कारण दिखाई देता है क्योंकि इसके बाहरी आयनीकरण क्षेत्र से लिगेंड के आदान-प्रदान के कारण होता है।

डी। $[Co(NH_3)_6][Cr(CN)_6]$ उपचार आइसोमर के कारण दिखाई देता है क्योंकि इसमें दो धातु आयनों के बीच एक समन्वयन क्षेत्र से दूसरे समन्वयन क्षेत्र में लिगेंड के आदान-प्रदान के कारण होता है।

इसलिए, सही विकल्प (डी) है।

उत्तर: (d)

A. $\rightarrow(4)$

B. $\rightarrow(1)$

C. $\rightarrow(3)$

D. $\rightarrow(2)$

केंद्रीय धातु आयन (CMI) की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना अपेक्षित अणु के आवेश के बराबर आयनन क्षेत्र पर उपस्थित आवेश के बराबर होती है।

A. $[Co(NCS)(NH_3)_5] SO_3$.

मान लीजिए कोबाल्ट की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।

$x-1+5 \times 0 =+2$

$x =+2+1=+3$

B. $[Co(NH_3)_4 Cl_2] SO_4$

मान लीजिए कोबाल्ट की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।

$\Rightarrow x+4 \times 0+2 \times(-1) =+2 $

$\Rightarrow x-2 =+2 $

$x=4$

C. $Na_4[Co(S_2 O_3)_3]$

मान लीजिए कोबाल्ट की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।

$x+3 \times(-2) =-4 $

$x-6 =-4 $

$x =-4+6=+2$

D. $[Co(CO)_8]$

मान लीजिए कोबाल्ट की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।

$x-8 \times 0=0 $

$x=0$

इसलिए, सही विकल्प (d) है।

उत्तर: (a) अस्थिरता और कारण दोनों सत्य हैं, कारण अस्थिरता का सही स्पष्टीकरण है।

जहरीले धातु आयनों को चेलेटिंग लिगेंड द्वारा हटाया जाता है। जब एक चेलेटिंग लिगेंड के घोल को जहरीले धातुओं वाले घोल में मिलाया जाता है तो लिगेंड धातु आयनों को एक स्थायी जटिल के निर्माण द्वारा चेलेट करता है।

उत्तर: (b) अस्थिरता और कारण दोनों सत्य हैं लेकिन कारण अस्थिरता का सही स्पष्टीकरण नहीं है।

$[Cr(H_2 O)_6] Cl_2$ और $[Fe(H_2 O)_6] Cl_2$ प्रकृति में अपचायक होते हैं क्योंकि इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने के बाद अधिक स्थायी आयन बनते हैं।

उत्तर: (a) अस्थिरता और कारण दोनों सत्य हैं, कारण अस्थिरता का सही स्पष्टीकरण है।

अंतराल लिगेंड के कारण संयोजन यौगिकों में आंतरिक अस्थिरता उत्पन्न होती है क्योंकि अंतराल लिगेंड में दो अलग-अलग दाता परमाणु होते हैं।

उदाहरण: $SCN, NO_2$ आदि।

उत्तर: (b) कथन और कारण दोनों सही हैं लेकिन कारण कथन की सही व्याख्या नहीं है।

$M X_6$ और $M X_5 L$ प्रकार के संयोजन (जहाँ $X$ और $L$ एकल दाता हैं) विमान सममिति की उपस्थिति के कारण ज्यामेट्रिकल समावयवी नहीं दिखाते हैं और ज्यामेट्रिकल समावयवी दिखाने के आवश्यक शर्त यह होती है कि संयोजन $M A_4 B_2$ प्रकार या $[M(A B)_2 X_2]$ प्रकार का हो।

उत्तर: (d) कथन गलत है, कारण सही है।

VBT के अनुसार, $[Fe(CN)_6]^{3-}$ में $Fe^{3+}$ के MOEC है

हाइब्रिडाइजेशन $=d^{2} s p^{3}$

$ n=1 $

अतः, सही कथन है

$[Fe(CN)_6]^{3-}$ आयन एक असुम्बन्धित इलेक्ट्रॉन के संगत चुंबकीय आघूर्ण दिखाता है।

अर्थात,

$ \mu =\sqrt{n(n+2)} $

$ =\sqrt{1(1+2)} $

$ =\sqrt{3}=1.73 BM $

उत्तर:

(a)

$[CoF_6]^{3-}$

$F^{-}$ एक कम चुंबकीय क्षेत्र लिगेंड है।

कॉफी के $Co^{3+}=3 d^{6}($ या $t_{2 g}^{4} e_g^{2})$ कonfiguration

अनुगृहीत इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)=4$

चुंबकीय आघूर्ण $(\mu)=\sqrt{n(n+2)}=\sqrt{4(4+2)}=\sqrt{24}=4.9 BM$

$[Co(H_2 O)_6]^{2+}$,

$H_2 O$ एक कम क्षेत्र लिगेंड है।

$Co^{2+}=3 d^{7}($ या $t_{2 g}^{5} e_g^{2})$

अनुगृहीत इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n)=3$

$\mu=\sqrt{3(3+2)}=\sqrt{15}=3.87 BM$

$[Co(CN)_6]^{3-}$ अर्थात $Co^{3+}$

$\because CN$ एक शक्तिशाली क्षेत्र लिगेंड है।

$Co^{3+}=3 d^{6}($ या $t_{2 g}^{6} e_g^{0})$

कोई अनुगृहीत इलेक्ट्रॉन नहीं है, इसलिए यह प्रतिचुंबकीय है।

$ \mu=0 $

(b)

$[FeF_6]^{3-}$,

अनुगृहीत इलेक्ट्रॉनों की संख्या, $n=5$

$ \mu =\sqrt{5(5+2)} $

$ =\sqrt{35}=5.92 BM $

$[Fe(H_2 O)_6]^{2+}$

$ Fe^{2+}=3 d^{6}(\text { या } t_{2 g}^{4} e_g^{2}) $

अनुगृहीत इलेक्ट्रॉनों की संख्या, $n=4$

$ \mu =\sqrt{4(4+2)} $

$ \mu =\sqrt{24} $

$ =4.98 BM $

$[Fe(CN)_6]^{4-}$

क्योंकि, $CN^{-}$ एक मजबूत क्षेत्र लिगेंड है, सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हो जाते हैं।

$Fe^{2+}=3 d^{6}($ या $t_{2 g}^{6} e_g^{0})$

क्योंकि कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है, इसलिए इसकी प्रकृति विषम चुंबकीय नहीं है।

उत्तर:

(a) $[Mn(CN)_6]^{3-}$

(i) $d^{2} s p^{3}$ हाइब्रिडाइजेशन

(ii) आंतरिक कक्षक संकर यौगिक क्योंकि $(n-1) d$-कक्षकों का उपयोग किया गया है।

(iii) पैरामैग्नेटिक, क्योंकि दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उपलब्ध हैं।

(iv) स्पिन केवल चुंबकीय आघूर्ण $(\mu)=\sqrt{2(2+2)}=\sqrt{8}=2.82 BM$

(b) $[Co(NH_3)_6]^{3+}$

$Co^{3+}=3 d^{6} 4 s^{0}$

$(NH_3$ अयुग्मित $3 d$ इलेक्ट्रॉनों को युग्मित करता है।)

(i) $d^{2} s p^{3}$ हाइब्रिडाइजेशन

(ii) आंतरिक कक्षक संकर यौगिक क्योंकि बंधन में $(n-1) d$-कक्षक के शामिल होने के कारण।

(iii) विषम चुंबकीय, क्योंकि कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है।

(iv) $\mu=\sqrt{n(n+2)}=\sqrt{0(0+2)}=0$ (शून्य)

(c) $[Cr(H_2 O)_6]^{3+}$

(i) $d^{2} s p^{3}$ हाइब्रिडीकरण

(ii) आंतरिक कक्षक यौगिक (क्योंकि $(n-1) d$-कक्षक भाग लेते हैं।)

(iii) प्रामाणिक (तीन असुम्बन्धित इलेक्ट्रॉन उपस्थित हैं।)

(iv) $\mu=\sqrt{n(n+2)}=\sqrt{3(3+2)}=\sqrt{15}=3.87 BM$

(d) $[Fe(Cl)_6]^{4-}$

$ Fe^{2+}=3 d^{6} $

(i) $s p^{3} d^{2}$ हाइब्रिडीकरण

(ii) बाहरी कक्षक यौगिक क्योंकि $n d$-कक्षक हाइब्रिडीकरण में शामिल होते हैं।

(iii) प्रामाणिक (चार असुम्बन्धित इलेक्ट्रॉन के उपस्थिति के कारण।)

(iv) $\mu=\sqrt{n(n+2)}=\sqrt{4(4+2)}=\sqrt{24}=4.9 BM$

Answer:

’ $A$ ’ $AgNO_3$ के साथ अवक्षेप देता है, इसलिए इसमें $Cl$ संयोजन क्षेत्र के बाहर उपस्थित है।

’ $B$ ’ $BaCl_2$ के साथ अवक्षेप देता है, इसलिए इसमें $SO_4^{2-}$ संयोजन क्षेत्र के बाहर उपस्थित है।

(a) $ A$ है $[Co(NH_3)_5 SO_4] Cl$

$B$ है $[Co(NH_3)_5 Cl] SO_4$

(b) आयनीकरण आइसोमेरिज्म (क्योंकि आयनीकरण के अधीन उनके अलग-अलग आयन देते हैं।)

(c) $[A]$ का IUPAC नाम पेंटा एमिनी सल्फेटो कोबाल्ट (III) क्लोराइड है।

The IUPAC name of [B] is Pentaamminechlorocobalt (III) sulphate.

Answer:

जब सफेद प्रकाश कम्प्लेक्स पर पड़ता है, तो इसका कुछ हिस्सा अवशोषित हो जाता है। जितना अधिक क्रिस्टल क्षेत्र विभाजन ऊर्जा होती है, उतनी कम तरंगदैर्घ्य द्वारा कम्प्लेक्स द्वारा अवशोषित होती है। कम्प्लेक्स का दृश्य रंग उस तरंगदैर्घ्य से उत्पन्न होता है जो बच जाती है।

उदाहरण के लिए, यदि हरा प्रकाश अवशोषित होता है, तो कम्प्लेक्स लाल दिखाई देता है।

क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत के अनुसार, मान लीजिए एक अष्टफलकीय कम्प्लेक्स है जिसमें $e_{g}$ स्तर खाली है और आधुनिक इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ स्तर में अवस्थित है। यदि अवियोजित इलेक्ट्रॉन नीला-हरा क्षेत्र के प्रकाश को अवशोषित करता है, तो यह $e_{g}$ स्तर में उत्तेजित हो जाता है और कम्प्लेक्स बैंगनी रंग में दिखाई देता है।

लिगेंड की अनुपस्थिति में, क्रिस्टल क्षेत्र विभाजन नहीं होता और पदार्थ रंगहीन होता है।

Answer:

$d$-कक्षकों के विभाजन के विस्तार अष्टफलकीय और चतुष्फलकीय क्षेत्र में अलग-अलग होता है। अष्टफलकीय और चतुष्फलकीय क्षेत्र में CFSE घनिष्ठ संबंधित होता है।

$ \Delta_{t}=(\dfrac{4}{9}) \Delta_{O} $

जहाँ,$\quad \Delta_{t}=$ चतुष्फलकीय क्षेत्र में क्रिस्टल क्षेत्र विभाजन ऊर्जा

$\Delta_0=$ अष्टफलकी फलकीय क्षेत्र में क्रिस्टल क्षेत्र विभाजन ऊर्जा

प्रकाश की तरंगदैर्घ्य और CFSE एक फॉर्मूला द्वारा संबंधित होते हैं

$ \Delta_0=E =\dfrac{h c}{\lambda} $

$ E \propto \dfrac{1}{\lambda} $

इसलिए, एक ही धातु और लिगेंड के लिए अष्टफलकीय कम्प्लेक्स में अधिक तरंगदैर्घ्य के प्रकाश को अवशोषित किया जाता है जबकि चतुष्फलकीय कम्प्लेक्स में कम तरंगदैर्घ्य के प्रकाश को अवशोषित किया जाता है। इसलिए, अलग-अलग रंग दिखाई देते हैं।