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

सिद्धांत:

क्रिस्टल क्षेत्र स्थायीकरण ऊर्जा (CFSE) और अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य

E = hν = hC / λ

• समन्वय संकुलों में, अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य, d-d संक्रमण की ऊर्जा के व्युत्क्रमानुपाती होती है। यह संबंध इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:
• जहाँ:
  • E अवशोषित प्रकाश की ऊर्जा है,
  • h प्लांक नियतांक है,
  • ν प्रकाश की आवृत्ति है,
  • C प्रकाश की गति है,
  • λ अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य है।
• क्रिस्टल क्षेत्र स्थायीकरण ऊर्जा (CFSE) लिगैंड क्षेत्र सामर्थ्य से संबंधित है। लिगैंड क्षेत्र जितना मजबूत होगा, CFSE उतना ही अधिक होगा, और अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य उतनी ही कम होगी (क्योंकि ऊर्जा अधिक होती है)।
• विभिन्न लिगैंडों के लिए लिगैंड क्षेत्र सामर्थ्य का क्रम है:
  • CN^- > NH₃ > H₂O > Cl^-

व्याख्या:

• इसलिए, CFSE का क्रम है: C > B > A > D. चूँकि उच्च CFSE अवशोषित प्रकाश की छोटी तरंगदैर्ध्य से मेल खाता है, इसलिए तरंगदैर्ध्य का क्रम उल्टा है: D > A > B > C।

• इन संकुलों में, सभी Co +3 ऑक्सीकरण अवस्था में हैं, और लिगैंड क्षेत्र सामर्थ्य CFSE को निर्धारित करता है, जो बदले में अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य को प्रभावित करता है।
• लिगैंड क्षेत्र सामर्थ्य का क्रम है: CN^- > NH₃ > H₂O > Cl^-
• इसके आधार पर, CFSE क्रम है: C > B > A > D, और तरंगदैर्ध्य क्रम (चूँकि E ∝ 1/λ) है: D > A > B > C।

इसलिए, सही उत्तर है: D > A > B > C।

संप्रत्यय:

उपसहसंयोजन यौगिकों का संकरण और ज्यामिति

• उपसहसंयोजन रसायन में, केंद्रीय धातु आयन का संकरण संकुल की ज्यामिति और चुंबकीय गुणों को निर्धारित करता है।
• सामान्य संकरण और संगत ज्यामिति:
  • sp³: चतुष्फलकीय
  • dsp²: वर्ग समतलीय
  • d²sp³: आंतरिक कक्षक अष्टफलकीय
  • sp³d²: बाह्य कक्षक अष्टफलकीय
• अनुचुंबकीय व्यवहार d-कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण उत्पन्न होता है।

व्याख्या:

• A - I: [MnCl₄]²⁻
  • मैंगनीज का +2 ऑक्सीकरण अवस्था (d⁵ विन्यास) है।
  • Cl⁻ एक दुर्बल लिगैंड है → युग्मन नहीं होता है।
  • संकरण: sp³ → ज्यामिति: चतुष्फलकीय
  • 
• B - II: [Cu(NH₃)₄]²⁺
  • कॉपर +2 अवस्था (d⁹ विन्यास) में है।
  • प्रबल क्षेत्र NH₃ लिगैंड → युग्मन होता है → dsp²
  • ज्यामिति: वर्ग समतलीय
  • 
• C - III: [CoF₆]³⁻
  • Co³⁺ d⁶ है।
  • F⁻ एक दुर्बल क्षेत्र लिगैंड है → युग्मन नहीं होता है।
  • 4s, 4p और 4d का उपयोग करता है → sp³d² संकरण (बाह्य कक्षक)
  • ज्यामिति: अष्टफलकीय
  • 
• D - IV: [Co(NH₃)₆]³⁺
  • Co³⁺ d⁶ है।
  • NH₃ एक प्रबल क्षेत्र लिगैंड है → युग्मन होता है।
  • आंतरिक 3d कक्षकों का उपयोग करता है → d²sp³ संकरण (आंतरिक कक्षक)
  • ज्यामिति: अष्टफलकीय
  • 

इसलिए, सही उत्तर है: विकल्प 4) A - I, B - II, C - III, D - IV

संकल्पना:

विलयन में आयनिक यौगिकों की चालकता

• विलयन में किसी यौगिक की चालकता वियोजन पर उत्पन्न आयनों की संख्या पर निर्भर करती है।
• आयनों की संख्या जितनी अधिक होगी, चालकता उतनी ही अधिक होगी।
• संकुल यौगिक अपनी संरचना और उपसहसंयोजन क्षेत्र के आधार पर विभिन्न संख्या में आयनों में वियोजित हो सकते हैं।

व्याख्या:

• [Co(NH₃)₃Cl₃]: यह एक उदासीन संकुल है जहाँ तीनों क्लोराइड कोबाल्ट से उपसहसंयोजित होते हैं। यह आयनों में वियोजित नहीं होता है। इसलिए, चालकता न्यूनतम है।
• [Co(NH₃)₄Cl₂]Cl: यह एक 1:2 विद्युतअपघट्य है। यह इस प्रकार वियोजित होता है:

  [Co(NH₃)₄Cl₂]Cl → [Co(NH₃)₄Cl₂]⁺ + Cl^-

  विलयन में 2 आयन उत्पन्न करता है।
• [Co(NH₃)₆]Cl₃: यह एक 1:3 विद्युतअपघट्य है। यह इस प्रकार वियोजित होता है:

  [Co(NH₃)₆]Cl₃ → [Co(NH₃)₆]³⁺ + 3Cl^-

  विलयन में 4 आयन उत्पन्न करता है।
• [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂: यह एक 1:3 विद्युतअपघट्य है। यह इस प्रकार वियोजित होता है:

  [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂ → [Co(NH₃)₅Cl]²⁺ + 2Cl^-

  विलयन में 3 आयन उत्पन्न करता है।

इसलिए, [Co(NH₃)₃Cl₃] विलयन में कोई आयन उत्पन्न नहीं करता है और इसकी न्यूनतम चालकता होगी।

इसलिए, विलयन में न्यूनतम चालकता वाला यौगिक [Co(NH₃)₃Cl₃] है।

संकल्पना:

संकुलों द्वारा अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य

• किसी संकुल द्वारा अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य केंद्रीय धातु आयन में d-कक्षकों के बीच ऊर्जा अंतर (Δ_o, क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन) पर निर्भर करती है।
• यह ऊर्जा अंतर लिगैंड की प्रकृति और स्पेक्ट्रमीरासायनिक श्रेणी में उनकी स्थिति से प्रभावित होता है।
• प्रबल क्षेत्र लिगैंड (जैसे, CN⁻) d-कक्षकों का अधिक विपाटन (उच्च Δ_o) करते हैं, जिससे कम तरंगदैर्ध्य (उच्च ऊर्जा) के प्रकाश का अवशोषण होता है।
• दुर्बल क्षेत्र लिगैंड (जैसे, H₂O) d-कक्षकों का कम विपाटन (निम्न Δ_o) करते हैं, जिससे लंबी तरंगदैर्ध्य (निम्न ऊर्जा) के प्रकाश का अवशोषण होता है।

व्याख्या:

• दिए गए संकुलों में:
  • [Co(NH₃)₆]³⁺: NH₃ एक मध्यम क्षेत्र लिगैंड है और d-कक्षकों का मध्यम विपाटन करता है।
  • [Co(CN)₆]³⁻: CN⁻ एक प्रबल क्षेत्र लिगैंड है और d-कक्षकों का बड़ा विपाटन करता है, जिसके परिणामस्वरूप कम तरंगदैर्ध्य का अवशोषण होता है।
  • [Cu(H₂O)₄]²⁺: H₂O एक दुर्बल क्षेत्र लिगैंड है और d-कक्षकों का छोटा विपाटन करता है, जिसके परिणामस्वरूप लंबी तरंगदैर्ध्य का अवशोषण होता है।
  • [Ti(H₂O)₆]³⁺: H₂O भी एक दुर्बल क्षेत्र लिगैंड है, लेकिन धातु आयन Ti³⁺ का विपाटन Cu²⁺ से कम होता है।
• लिगैंड की शक्ति और विपाटन की तुलना करने पर:
  • CN⁻ (प्रबल क्षेत्र लिगैंड) के कारण [Co(CN)₆]³⁻ सबसे कम तरंगदैर्ध्य का अवशोषण करता है।
  • NH₃ (मध्यम क्षेत्र लिगैंड) के कारण [Co(NH₃)₆]³⁺, [Ti(H₂O)₆]³⁺ से कम तरंगदैर्ध्य का अवशोषण करता है।
  • H₂O (दुर्बल क्षेत्र लिगैंड) और Cu²⁺ का Ti³⁺ से अधिक विपाटन होने के कारण [Cu(H₂O)₄]²⁺ सबसे लंबी तरंगदैर्ध्य का अवशोषण करता है।

इसलिए, सही क्रम है B < A < D < C।

संकल्पना:

अनुचुम्बकत्व

• यदि किसी पदार्थ के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, तो उसे अनुचुम्बकीय माना जाता है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति एक शुद्ध चुम्बकीय आघूर्ण की ओर ले जाती है।
• यदि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं, तो पदार्थ प्रतिचुम्बकीय होता है और अनुचुम्बकत्व प्रदर्शित नहीं करता है।
• इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और लिगैंड क्षेत्र की शक्ति यह निर्धारित करने में प्रमुख भूमिका निभाते हैं कि कोई यौगिक अनुचुम्बकीय है या प्रतिचुम्बकीय।
• संक्रमण धातु संकुलों की स्थिति में, लिगैंड का क्षेत्र शक्ति यह निर्धारित करता है कि d-इलेक्ट्रॉन युग्मित होंगे (निम्न-चक्रण) या अयुग्मित रहेंगे (उच्च-चक्रण)।

व्याख्या:

इसलिए, सही उत्तर [NiCl₄]²⁻ और [Ni(H₂O)₆]²⁺ अनुचुम्बकीय हैं।

अवधारणा:

IUPAC का पूर्ण रूप इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री है। इसमें पूरी दुनिया में भ्रम से बचने के लिए यौगिक का नाम रखने के लिए एक निश्चित नियम का पालन किया जाता है।

IUPAC नियमों के अनुसार, समन्वय इकाइयों या सम्मिश्रों की संरचनाओं का वर्णन करने के लिए योगात्मक नामकरण की स्थापना की गई थी, लेकिन यह विधि आसानी से अन्य आणविक इकाइयों के लिए भी विस्तारित है।

एकनाभिकीय सम्मिश्रों  को एक केंद्रीय परमाणु से युक्त माना जाता है, अक्सर एक धातु आयन, जो आसपास के छोटे अणुओं या आयनों से जुड़ा होता है, जिन्हें लाइगैंड के रूप में संदर्भित किया जाता है।

स्पष्टीकरण:

उपरोक्त स्पष्टीकरण से हम जानते हैं कि एकनाभिकीय सम्मिश्रों में हमारे पास एक केंद्रीय परमाणु होता है जो कि धातु होता है, हमारे मामले में, यह कोबाल्ट है जो अमोनिया और ONO अणुओं से घिरा हुआ है, तब इसका IUPAC नाम पेंटाएमिनीनिट्रिटोकोबाल्ट (III) आयन होगा

भ्रमित करने वाले बिंदु:

हम देख सकते हैं कि पेंटाएमिनीनिट्रिटोकोबाल्ट (III) आयन और पेंटाएमिनीनाइट्रोकोबाल्ट (III) आयन दोनों समावयवी हैं और हम नीचे दिखाए गए अनुसार दोनों में अंतर कर सकते हैं

संरचना का नाम
केंद्रीय परमाणु	कोबाल्ट III	कोबाल्ट III
लाइगैंड का नाम	(NH3)5⇒ एमिनी O-N-O (i.e., NO2) ⇒ नाइट्रो	(NH3)5⇒ एमिनी O-N=O (i.e. ONO)⇒ निट्रिटो
संपूर्ण नाम	पेंटाएमिनीनाइट्रोकोबाल्ट (III) आयन	पेंटाएमिनीनिट्रिटोकोबाल्ट (III) आयन

व्याख्या:

दिया गया है,

[CoCl(en)2]Cl

⇒ Cl ^- → मोनोडेंटेट संलग्नी

⇒ en → द्विदंती संलग्नी

∴ Co की समन्वय संख्या = (2 × 2) + 1 = 5

अब,

K3 [Al(C2O4)3]

⇒ C2O4 2-^- → द्विदंती संलग्नी

स्पष्टीकरण

लिगैंड क्षेत्र शक्ति

• लिगैंड की क्षेत्र शक्ति का निर्धारण समन्वय संकुल में केंद्रीय धातु आयन के d-कक्षक को विभाजित करने की उनकी क्षमता से होता है।
• इसे अक्सर स्पेक्ट्रोकैमिकल शृंखला का उपयोग करके वर्णित किया जाता है, जो लिगैंडों को उनके क्षेत्र की शक्ति के क्रम में व्यवस्थित करता है।
• अधिक शक्तिशाली क्षेत्र लिगैंड, d-कक्षक के अधिक विभाजन का कारण बनते हैं, जिसके परिणामस्वरूप d-कक्षक के बीच ऊर्जा अंतर अधिक हो जाता है।
• कुछ लिगैंडों के लिए क्षेत्र शक्ति का सामान्य क्रम है:
  • \(CO > CN^- > NO_2^- > en > NH_3 > NCS^- > H_2O > EDTA^{4-} > OH^- > F^- > S^{2-} \)

निष्कर्ष

दिए गए विकल्पों और सामान्य स्पेक्ट्रोकैमिकल श्रृंखला के आधार पर, क्षेत्र की शक्ति के घटते क्रम में सही क्रम CO > H 2 O > F - > S 2- है।

अवधारणा:

वर्नर के सिद्धांत के अनुसार, H₂O अणुओं के पांच अणुओं में से एक हाइड्रोजन आबंध के रूप में SO₄ अणुओं से जुड़ जाएगा। यह प्राथमिक और द्वितीयक दोनों अणु के रूप में कार्य करेगा इसलिए उपसहसंयोजन संख्या 4 होगी।

कॉपर सल्फेट पेंटाहाइड्रेट में एक ज्यामिति में कॉपर (II) होता है जिसे विकृत अष्टफलकीय के रूप में वर्णित किया जाता है। कॉपर (II) एक वर्ग-समतली ज्यामिति में चार जल के अणुओं और दो सल्फेट आयनों से दो ऑक्सीजन परमाणुओं से आबंध होता है (एक H₂O यहाँ H-आबंधित है)।

यह लवण जल में विलय होकर हल्का-नीला [Cu(H2O)6]2+ आयन बनाता है, जिसमें जल के दो अणु कम प्रबलता से आबंधित होते हैं और लंबी आबंध दूरी तय करते हैं।

CuSO4.5H2O में, चार H₂O अणु सीधे केंद्रीय धातु आयन (Cu⁺²) से समन्वित होते हैं जबकि एक H₂O अणु SO₄^2- के साथ हाइड्रोजन आबंधित होता है।

अवधारणा-

क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत:

• संकुल में एक धातु आयन, उपसहसंयोजी संलग्नी ऋणायन या ऋणात्मक सिरों से घिरा होता है।
• आसपास के संलग्नी द्वारा धातु आयन पर एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न किया जाता है।
• धातुओं और संलग्नी के बीच परस्पर क्रिया के प्रति इस स्थिरवैद्युत निकटता को क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत कहा जाता है।
• CFT सिद्धांत संलग्नी को बिंदु आवेश मानता है।
• संलग्नी कक्षक और धातु आयन कक्षक के बीच कोई अतिव्याप्ति नहीं होती है।
• संलग्नी धातु परमाणुओं के लिए इलेक्ट्रॉनों के जोड़े को दान करते हैं और उपसहसंयोजी संकुल का निर्माण करते हैं।

स्पष्टीकरण:

• धातु आयन के पास दो संयोजकता होती है:
  • ऑक्सीकरण अवस्था या प्राथमिक संयोजकता।
  • उपसहसंयोजन संख्या या द्वितीयक संयोजकता।
• प्राथमिक संलग्नी के साथ उपसहसंयोजन करके द्वितीयक संयोजकता संतुष्ट होती हैं।
• द्वितीयाक संयोजकता को संतुष्ट करने वाले संलग्नी की संख्या को धातु की उपसहसंयोजन संख्या कहा जाता है।
• संलग्नी और धातु आयन द्वारा गठित आबंध एक उपसहसंयोजन क्षेत्र बनाता है।
• उपसहसंयोजन क्षेत्र विलयन में अनआयननीय होता है क्योंकि उनके बीच उपसहसंयोजन आबंध होता है।
• धातु आयन की ऑक्सीकरण संख्या या प्राथमिक संयोजकता अतिरिक्त आयनों द्वारा संतुष्ट होती है जो आयननीय क्षेत्र बनाते हैं।
• संकुल में [Cu(NH3)4]SO4,[Cu(NH3)4]2+ उपसहसयोजन क्षेत्र है। धातु Cu से जुड़े संलग्नी की संख्या चार है।

​

अतः, संकुल [Cu(NH3)4]SO4 की उपसहसंयोजन संख्या चार है।Additional Information

बने हुए संकुल की ज्यामिति।

• दाता परमाणुओं को अलग-अलग त्रिविमरासायनिक स्थिति पर रखने से धातु के आयनों को एक अलग सीमा तक नुकसान होगा।
• यह अलग-अलग त्रिविमरासायनिक या संरचना के गठन का परिणाम होगा।
• त्रिविमरासायनिक, उपसहसंयोजन संख्या पर निर्भर करती है।

अवधारणा :

Co2(CO)8 (एक बहु-नाभिकीय धातु कार्बोनिल) की संरचना को इस प्रकार लिखा जा सकता है:

अवधारणा:

समपक्ष या विपक्ष समावयवी, वह समावयवी होते हैं जो वर्ग समतली और अष्टफलकीय ज्यामिति में दो संलग्नी की व्यवस्था में भिन्न होते हैं।

समपक्ष समावयवी, वह समावयवी होते हैं जहां केंद्रीय अणु के संबंध में दो संलग्नी एक दूसरे से 90 डिग्री अलग होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि समपक्ष समावयवी में दो समान परमाणुओं के बीच 90^o का बंधन कोण होता है।

विपक्ष समावयवी, वह समावयवी होते हैं जहां दो संलग्नी एक अणु में विपरीत दिशा में होते हैं क्योंकि विपक्ष समावयवी में दो समान परमाणुओं के बीच 180^o का आबंध कोण होता है।

समपक्ष या विपक्ष समावयवी का नामकरण करते समय, नाम या तो समपक्ष या विपक्ष से शुरू होता है, जो भी लागू होता है, उसके बाद एक हाइफ़न और फिर एक अणु का नाम होता है।

[Pt(en)2Cl2]2+ के साथ समपक्ष या विपक्ष समावयवता संभव है

केवल वर्ग समतली और अष्टफलकीय ज्यामिति में समपक्ष या विपक्ष समावयवी हो सकते हैं।

(डाइक्लोरो(एथिलीनडाईऐमीन)प्लैटिनम (II)) केवल प्रकाशीय समावयवता दर्शाता है। अन्य संकुलों में त्रिविम समावयवता नहीं दिखता है।

त्रिविम समावयवता जिसे स्थानिक समरूपता भी कहा जाता है, समरूपता का एक रूप है जिसमें अणुओं का आण्विक सूत्र और आबंध परमाणुओं (संघटन) का अनुक्रम होता है, लेकिन अंतरिक्ष में उनके परमाणुओं के त्रि-आयामी अभिविन्यास में भिन्न होते हैं। यह संरचनात्मक समावयवी के विपरीत है जो समान आण्विक सूत्र साझा करते हैं, लेकिन आबंधन संयोजन या उनका क्रम भिन्न होता है।

अवधारणा:

विल्किन्सन उत्प्रेरक एक σ-आबंधित कार्बधात्विक यौगिक [(Ph3P)3 RhCl] है। इसका उपयोग व्यावसायिक रूप से ऐल्कीन और वनस्पति तेलों (असंतृप्त) के हाइड्रोजनीकरण के लिए किया जाता है।

इसका IUPAC नाम क्लोरोडोट्रिस (ट्राइफेनिलफॉस्फीन) रोडियम (I) है।

अवधारणा:

उपसहसंयोजी संकुल और CFT:

• संकुल में एक धातु आयन उपसहसंयोजी संलग्नी ऋणायन या ऋणात्मक सिरों से घिरा हुआ है।
• धातु आयन पर आसपास के संलग्नियों द्वारा एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न किया जाता है।
• धातुओं और संलग्नी के बीच परस्पर क्रिया के प्रति इस इलेक्ट्रोस्टैटिक दृष्टिकोण को क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत के रूप में जाना जाता है।
• CFT सिद्धांत संलग्नी को बिंदु आवेश मानता है।
• संलग्नी, कक्षक और धातु आयन कक्षक के बीच कोई अधिव्यापन नहीं होता है।
• संलग्नी, धातु के परमाणुओं को इलेक्ट्रॉनों की अकेली जोड़ी दान करते हैं और उपसहसंयोजी संलग्नी बनाते हैं।

व्याख्या:

• धातु आयन की दो संयोजकताएँ होती हैं:
  • ऑक्सीकरण अवस्था या प्राथमिक संयोजकता।
  • समन्वय संख्या या द्वितीयक संयोजकता।
• द्वितीयक संयोजकता प्राथमिक संलग्नी के साथ समन्वय करके संतुष्ट होती है।
• संलग्नी और धातु आयन द्वारा गठित आबंध एक उपसहसंयोजकता क्षेत्र बनाता है।
• उनके बीच उपसहसंयोजकता आबंध के कारण उपसहसंयोजकता क्षेत्र विलयन में गैर-आयनीकरण योग्य है।
• धातु आयन की ऑक्सीकरण संख्या या प्राथमिक संयोजकता उन पक्ष आयनों से संतुष्ट होती है जो आयनीकरण योग्य क्षेत्र बनाते हैं।

• यौगिक इस प्रकार अलग हो जाएगा:

\(\left[ {Co{{\left( {N{H_3}} \right)}_6}} \right]C{l_2} \to {\left[ {Co{{\left( {N{H_3}} \right)}_6}} \right]^{ + 2}} + 2Cl^-\)

अत:, आयनों की कुल संख्या = 3 है।

अतः, विलयन में [Co(NH3 )6]Cl2 से बनने वाले आयनों की संख्या 3 है।

[V(H2O)6]3+ → d2sp3

23V :- [Ar]3d34s2

V+3 :- [Ar]3d2 , n = 2 (अयुग्मित e^– की सम संख्या)

[Cr(H2O)6]2+ → sp3d2

24Cr :- [Ar]3d54s1

Cr+2 :- [Ar]3d4 , n = 4 (अयुग्मित e^– की सम संख्या)

[Fe(H2O)6]3+ → sp3d2

Fe3+ :- [Ar]3d54s0

n = 5 (अयुग्मित e^– की विषम संख्या)

[Ni(H2O)6]3+ → sp3d2

Ni :- [Ar]3d84s2

Ni+3 :- [Ar]3d7 , n = 3  (अयुग्मित e^– की विषम संख्या)

[Cu(H2O)6]2+ → sp3d2

Cu :- [Ar]3d94s0

n = 1 (अयुग्मित e^– की विषम संख्या)