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

सही उत्तर sp3, sp3, sd3 है।

अवधारणा:-

• संकरण की अवधारणा: संकरण परमाणु कक्षकों को मिलाने की अवधारणा है ताकि नए संकर कक्षक बन सकें जो संयोजी आबंध सिद्धांत में इलेक्ट्रॉनों के युग्मन के लिए उपयुक्त हों। संकरण का उपयोग आणविक ज्यामिति को मॉडल करने और परमाणु बंधन गुणों को समझाने के लिए किया जाता है।
• संकरण के विभिन्न प्रकार: संकरण के चार सरल प्रकार हैं - sp, sp2, sp3 और sp3d, sp3d2. 's', 'p', 'd' कक्षक प्रकारों को इंगित करते हैं। सुपरस्क्रिप्ट उन प्रकार के कक्षकों की कुल संख्या को इंगित करता है जिनका उपयोग किया जाता है।
• स्थिरता प्राप्त करना: परमाणु अणु निर्माण की प्रक्रिया में इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण को कम करके स्थिरता प्राप्त करने के लिए संकरण से गुजरते हैं।
• संक्रमण धातु परिसर: संक्रमण धातुएं अक्सर परिसर बनाती हैं, जिसमें धातु परमाणु या आयन कई परमाणुओं या परमाणुओं के समूहों के केंद्र में होता है। परिसर आयनों में ये धातु आयन अक्सर संकरण में शामिल होते हैं।

व्याख्या:-

• [NiCl₄]^2-: निकल आयन Ni²⁺ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar]3d8 है। इस परिसर में, इसे चार sp3 संकर कक्षक बनाने के लिए 3d, 4s और दो 4p कक्षकों का उपयोग करने के लिए माना जा सकता है जो आधे भरे हुए हैं और चार क्लोराइड आयनों के साथ बंधन बनाएंगे। इसलिए संकरण अवस्था sp³ है।
• Cl^- एक दुर्बल लिगैंड है
• 
• [CoCl₄]^2-: कोबाल्ट आयन Co²⁺ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar]3d7 है। निकल के मामले के समान, कोबाल्ट भी चार sp3 संकर कक्षक बनाने के लिए 3d, 4s और दो 4p कक्षकों का उपयोग करता है जो चार क्लोराइड आयनों के साथ बंधन बनाएंगे। इसलिए यहां संकरण अवस्था sp³ है।
• Cl- एक दुर्बल लिगैंड है
• 
• MnO_4^-: मैंगनीज आयन Mn⁷⁺ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ne]3p6 है, जिसका अर्थ है कि 3d उपकोश में इसका कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है। हालांकि, चार ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ बंधन के उद्देश्यों के लिए, इसे संकरण के लिए रिक्त 3d कक्षक, साथ ही 4s और दो 4p कक्षकों को शामिल करने की आवश्यकता है। यह संकरण में 3d उपकोश की भागीदारी का संदर्भ देगा, इसलिए हम इसे सामान्य sp³ के बजाय चतुष्फलकीय ज्यामिति के लिए sd³ संकेतन का उपयोग करते हैं।
• 

निष्कर्ष:-

इसलिए, [NiCl4]2- , [CoCl4]2- , MnO4- का संकरण sp3, sp3, sd3 हैं।

अवधारणा:

तापीय अपघटन और आणविक कक्षीय सिद्धांत (MOT)

• AgNO3 के तापीय अपघटन से ऐसी गैसें उत्पन्न होती हैं जो अनुचुम्बकत्व प्रदर्शित करती हैं।
• अनुचुम्बकीय गैसों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
• आणविक कक्षक सिद्धांत (MOT) द्विपरमाणुक अणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना, विशेष रूप से बंधित और प्रतिबंधित आणविक कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों के वितरण के बारे में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

स्पष्टीकरण: :

2 AgNO3 (s) → 2 Ag (s) + 2 NO2 (g) + O2 (g)

NO₂ और O₂ दोनों गैसें अनुचुम्बकीय हैं:

• NO₂ में 1 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
• O2 में 2 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।

चूँकि O2 में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिक है, इसलिए हम O2 पर ध्यान केंद्रित करते हैं:

आणविक कक्षक सिद्धांत पर आधारित O2 का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास:

σ1s2σ1s∗2σ2s2σ2s∗2σ2p2π2px2π2py2π2px*1π2py*1

प्रतिबंधित आणविक कक्षकों (MO) को तारांकन (*) द्वारा दर्शाया गया है।

O₂ में, प्रतिबंधित MOs इस प्रकार भरे जाते हैं: \(\sigma_{1 s}^{2} \sigma *_{1 s}^{2} \sigma_{2 s}^{2} \sigma{ }^{2}{ }_{2 s}^{2} \sigma_{2 p_{2}}^{2} \pi_{2 p_{x}}^{2}=\pi_{2 p_{y}}^{2} \pi *_{2 p_{x}}^{1}=\pi{ }_{2 p_{y}}^{1}\)
इन प्रतिबंधित कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों को जोड़ने पर:

2 (σ_1s* से) + 2 (σ_2s* से) + 1 (π_2p*x से) + 1 (π_2p*y से) = 6 इलेक्ट्रॉन

इसलिए, O₂ के प्रतिबंधित आणविक कक्षाओं में मौजूद इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या 6 है।

उत्तर: (1)

हल:

\(\mathrm{TiCl}_4 \Rightarrow \mathrm{Ti}^{+4} \quad \mathrm{e}^0 \mathrm{t}_2^0\)

\(\mathrm{MnO}_4^{-} \Rightarrow \mathrm{Mn}^{+7} \quad \mathrm{e}^0 \mathrm{t}_2^0\)

\(\mathrm{FeO}_4^{2-} \Rightarrow \mathrm{Fe}^{+6} \quad \mathrm{e}^2 \mathrm{t}_2^0\)

\(\mathrm{FeCl}_4^{2-} \Rightarrow \mathrm{Fe}^{+2} \quad \mathrm{e}^3 \mathrm{t}_2^3\)

\(\mathrm{CoCl}_4^{2-} \Rightarrow \mathrm{Co}^{+2} \quad \mathrm{e}^4 \mathrm{t}_2^3\)

सही उत्तर: 2) है।

अवधारणा:

• एक स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी और कुछ नहीं बल्कि लिगैंड सामर्थ्य (क्षमता) पर क्रमित लिगैंड की एक सूची और ऑक्सीकरण संख्या, समूह और इसकी पहचान के आधार पर धातु आयनों की एक सूची है।
• क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत में, लिगैंड d कक्षक/त्रिकोण के बीच ऊर्जा में अंतर को संशोधित करते हैं, जिसे लिगैंड के लिए लिगैंड-क्षेत्र विभाजन पैरामीटर या क्रिस्टल-क्षेत्र विभाजन पैरामीटर कहा जाता है, जो मुख्य रूप से समान धातु-लिगैंड संकुलों के रंग में अंतर में देखा जाता है।
• एक प्रबल क्षेत्र लिगैंड में उच्च क्रिस्टल क्षेत्र स्थिरीकरण ऊर्जा होती है।
• इसमें बनने वाले संकुल को निम्न स्पिन संकुल कहा जाता है।
• वे दुर्बल क्षेत्रों की तुलना में अधिकतर प्रतिचुंबकीय या कम अनुचुंबकीय होते हैं।
• एक दुर्बल लिगैंड का CFSE कम होता है।
• इन लिगैंड से बने संकुल को उच्च स्पिन संकुल के रूप में भी जाना जाता है।
• वे प्रकृति में अधिकतर अनुचुम्बकीय होते हैं।

स्पष्टीकरण:

• उच्च स्पिन और निम्न स्पिन संकुल CFSE के परिमाण द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।
• t2g कक्षक की ऊर्जा 0.4\(\Delta _{o}\)कम हो जाती है और eg कक्षक की ऊर्जा 0.6 \(\Delta _{o}\) बढ़ जाती है।
• यदि लिगैंड प्रबल क्षेत्र है, तो विभाजन अधिक होगा। इस प्रकार, उच्च CFSE है। 
• उस स्थिति में, युग्मन ऊर्जा CFSE पर काबू नहीं पा सकती है और इलेक्ट्रॉन निचली कक्षाओं में युग्मित हो जाते हैं। 
• इसलिए, जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन युग्मित होते जाएंगे, उदाहरण के लिए कक्षीय के लिए कम इलेक्ट्रॉन बचे रहेंगे (d7 विन्यास की स्थिति में )।
• इस प्रकार, प्रबल क्षेत्र लिगेंड के लिए d7 विन्यास इस प्रकार है:

• CFSE = कक्षक के दो समुच्चयों के बीच ऊर्जा अंतर
• CFSE = निम्न समुच्चय की ऊर्जा - उच्च समुच्चय की ऊर्जा
• CFSE= (0.4 x 6)-(0.6 x 1)
• CFSE = 1.8\(\Delta _{o}\)
• दुर्बल क्षेत्र लिगैंड के मामले में, युग्मन नहीं किया जाएगा।
• इस प्रकार, दुर्बल क्षेत्र लिगेंड के लिए d7 विन्यास इस प्रकार है:

• CFSE= (0.4 x 5)-(0.6 x 2)
• CFSE= 0.8\(\Delta _{o}\)

निष्कर्ष:

इस प्रकार, दुर्बल और प्रबल क्षेत्रों में (CFSE), d7 इलेक्ट्रॉनिक विन्यास वाले धातु आयन के लिए Δ0 क्रमशः 0.8 Δ0 और 1.8 Δ0 हैं।

सही उत्तर: 2)

संकल्पना:

• एक जटिल जिसमें बाहरी d कक्षक में केंद्रीय धातु परमाणु के संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं, बाहरी कक्षक संकुल कहलाते हैं, जबकि धातु परमाणु में जब संयोजी इलेक्ट्रॉन आंतरिक d कक्षक में मौजूद होते हैं, तो इसे आंतरिक कक्षक संकुल कहा जाता है।
• यदि क्षेत्र प्रबल है, तब इसमें कुछ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होंगे और इस प्रकार कम चक्रण होगा।
• यदि क्षेत्र दुर्बल है, तब इसमें अधिक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होंगे और इस प्रकार एक उच्च चक्रण होगा।

व्याख्या:

• [Fe (F)₆]^3- का चुंबकीय आघूर्ण 5.9 B.M है।
• \(\mu =\sqrt{n(n+2)} B.M.\)
• जहाँ, \(\mu = \) चुंबकीय आघूर्ण, n = अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या 
• B. M. = बोर मैग्नेटोन (चुंबकीयआघूर्ण की इकाई)
• 5.9= \(\sqrt{n(n+2)} \)
• n= 5
• [Fe (F)6]3 -इसमें 5 अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के साथ sp³d² संकरण शामिल है।
• Cl- एक दुर्बल क्षेत्र का लिगैंड है, इसलिए बाहरी d-कक्षक में इसके साथ कोई युग्मन नहीं होता है।
• इसलिए, [Fe (F)₆]^3- बाहरी कक्षक संकुल: उच्च चक्रण संकुल है।

निष्कर्ष:

इसप्रकार, [Fe (F)6]3- बाहरी कक्षक संकुल: उच्च चक्रण संकुल है।

उत्तर: (1)

हल:

\(\mathrm{TiCl}_4 \Rightarrow \mathrm{Ti}^{+4} \quad \mathrm{e}^0 \mathrm{t}_2^0\)

\(\mathrm{MnO}_4^{-} \Rightarrow \mathrm{Mn}^{+7} \quad \mathrm{e}^0 \mathrm{t}_2^0\)

\(\mathrm{FeO}_4^{2-} \Rightarrow \mathrm{Fe}^{+6} \quad \mathrm{e}^2 \mathrm{t}_2^0\)

\(\mathrm{FeCl}_4^{2-} \Rightarrow \mathrm{Fe}^{+2} \quad \mathrm{e}^3 \mathrm{t}_2^3\)

\(\mathrm{CoCl}_4^{2-} \Rightarrow \mathrm{Co}^{+2} \quad \mathrm{e}^4 \mathrm{t}_2^3\)

सही उत्तर विकल्प 1 यानी [Ni(CN)4]2- है।

अवधारणा:

• संकरण विभिन्न आकृतियों और ऊर्जाओं की कक्षाओं के मिश्रण की प्रक्रिया है।
• जब दो परमाणु कक्षक मिलते हैं, तो यह एक संकर कक्षक बनाता है।
• जब एक 's' कक्षक और '3' 3p कक्षक मिश्रित होते हैं, तो गठित संकरण sp³ होता है और ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है।
• जब एक 'd' कक्ष, एक 's' कक्ष और दो 'p' कक्ष को मिलाया जाता है, तो गठित संकरण वर्ग समतलीय होता है।
• वर्ग समतल का संकरण dsp² है और चतुष्फलकीय का संकरण sp³ है।
• एक प्रबल लिगैंड के लिए जगह बनाने के लिए संयोजी शेल इलेक्ट्रॉन को जोड़ने में मदद करता है जबकि एक दुर्बल क्षेत्र लिगैंड इलेक्ट्रॉनों के युग्म बनाने में मदद नहीं करेगा।

स्पष्टीकरण:

• [Ni(CN)_4​]²⁻ में, Ni +2 अवस्था में है
• Ni2+⇒[Ar]4s03d8⇒   
• लिगैंड (CN-) प्रबल है, यह d-ऑर्बिटल में एकल इलेक्ट्रॉनों को जोड़ेगा।
• इसलिए संकरण dsp² होगा और संरचना वर्गाकार समतलीय संरचना है।

निष्कर्ष:

इस प्रकार, [Ni(CN)₄]^2- की संरचना वर्गाकार समतलीय है।

सही उत्तर: 2)

संकल्पना:

• एक जटिल जिसमें बाहरी d कक्षक में केंद्रीय धातु परमाणु के संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं, बाहरी कक्षक संकुल कहलाते हैं, जबकि धातु परमाणु में जब संयोजी इलेक्ट्रॉन आंतरिक d कक्षक में मौजूद होते हैं, तो इसे आंतरिक कक्षक संकुल कहा जाता है।
• यदि क्षेत्र प्रबल है, तब इसमें कुछ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होंगे और इस प्रकार कम चक्रण होगा।
• यदि क्षेत्र दुर्बल है, तब इसमें अधिक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होंगे और इस प्रकार एक उच्च चक्रण होगा।

व्याख्या:

• [Fe (F)₆]^3- का चुंबकीय आघूर्ण 5.9 B.M है।
• \(\mu =\sqrt{n(n+2)} B.M.\)
• जहाँ, \(\mu = \) चुंबकीय आघूर्ण, n = अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या 
• B. M. = बोर मैग्नेटोन (चुंबकीयआघूर्ण की इकाई)
• 5.9= \(\sqrt{n(n+2)} \)
• n= 5
• [Fe (F)6]3 -इसमें 5 अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के साथ sp³d² संकरण शामिल है।
• Cl- एक दुर्बल क्षेत्र का लिगैंड है, इसलिए बाहरी d-कक्षक में इसके साथ कोई युग्मन नहीं होता है।
• इसलिए, [Fe (F)₆]^3- बाहरी कक्षक संकुल: उच्च चक्रण संकुल है।

निष्कर्ष:

इसप्रकार, [Fe (F)6]3- बाहरी कक्षक संकुल: उच्च चक्रण संकुल है।

सही उत्तर: 4)

अवधारणा:

• संयोजकता बंध सिद्धांत की तुलना में क्रिस्टलक्षेत्र सिद्धांत अधिक व्यापक रूप से स्वीकृत है।
• यह मानता है कि एक परिसर में केंद्रीय धातु और लिगेंड के बीच का आकर्षण विशुद्ध रूप से इलेक्ट्रोस्टैटिक है।
• क्रिस्टल क्षेत्र में निम्नलिखित परिकल्पनाएँ की जाती हैं: (i) लिगैंड्स को बिंदु आवेशों के रूप में माना जाता है। (ii) धातु कक्षकों और लिगन्ड कक्षकों के बीच कोई अन्योन्य क्रिया नहीं होती है। (iii) धातु के सभी d कक्षकों की मुक्त परमाणु में समान ऊर्जा (अर्थात् पतित) होती है।
• हालाँकि, जब एक कॉम्प्लेक्स बनता है तो लिगेंड इन कक्षक की अध: पतन को नष्ट कर देते हैं, यानी कक्षा में अब अलग-अलग ऊर्जा होती है। 

व्याख्या:

• दुर्बल लिगेंड की तुलना में प्रबल लिगेंड के लिए धातु डी कक्षक को विभाजित करने की शक्ति अधिक होती है। 
• स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला लिगेंड्स को उनकी विखंडन शक्तियों के आधार पर व्यवस्थित करती है।
• स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला के आधार पर लिगेंड्स को प्रबल या दुर्बल के रूप में वर्गीकृत किया जाता है:
• I- < Br- < Cl- < SCN- < F- < OH- < ox2-< ONO- < H2O < SCN- < EDTA4- < NH3 < en < NO2- < CN-
• अष्टफल्कीय क्षेत्र में Cr³⁺ आयन के लिए क्रिस्टल क्षेत्र-विभाजन  I-,  लिगेंड H2O, NH3, CN- के लिए बढ़ता है  और क्रम I- 2O3 - है ।
• यह स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला के अनुसार है।

उत्तर: (1)

हल:

\(\mathrm{TiCl}_4 \Rightarrow \mathrm{Ti}^{+4} \quad \mathrm{e}^0 \mathrm{t}_2^0\)

\(\mathrm{MnO}_4^{-} \Rightarrow \mathrm{Mn}^{+7} \quad \mathrm{e}^0 \mathrm{t}_2^0\)

\(\mathrm{FeO}_4^{2-} \Rightarrow \mathrm{Fe}^{+6} \quad \mathrm{e}^2 \mathrm{t}_2^0\)

\(\mathrm{FeCl}_4^{2-} \Rightarrow \mathrm{Fe}^{+2} \quad \mathrm{e}^3 \mathrm{t}_2^3\)

\(\mathrm{CoCl}_4^{2-} \Rightarrow \mathrm{Co}^{+2} \quad \mathrm{e}^4 \mathrm{t}_2^3\)

संकल्पना :

संयोजकता बंध सिद्धांत - 

• सिद्धांत के अनुसार, लिगेंड के प्रभाव में धातु परमाणु या आयन संकरण के लिए अपनी खाली कक्षाओं का उपयोग कर सकते हैं।
• इससे निश्चित ज्यामिति के समतुल्य कक्षकों का समूह उत्पन्न होगा।
• संकर कक्षक लिगैंड के साथ ओवरलैप हो सकता है जहां लिगैंड बंधन के लिए इलेक्ट्रॉन दान कर सकते हैं।
• संकुल में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति के आधार पर सिद्धांत संकुल की प्रकृति को अनुचुंबकीय या प्रतिचुंबकीय के रूप में बताता है।

सिद्धांत की सीमा में शामिल हैं -

1. यह उच्च स्पिन और निम्न स्पिन संकुलों की व्याख्या करने में विफल रहता है।
2. यह संकुलों के रंग और स्पेक्ट्रा की व्याख्या करने में विफल रहता है।
3. यह आंतरिक और बाहरी कक्षीय संकुलों के लिए पर्याप्त कारण देने में विफल रहता है।

स्पष्टीकरण :

VBT के अनुसार संकुल [Co(OH2)6|2+,

• Co(27) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar]3d74s2 है।
• जैसा कि जटिल में Co, +2 ऑक्सीकरण अवस्था में है, Co2+ का विन्यास  [Ar] 3d74s0 है।

दी गई स्थिति के अनुसार, संकुल में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है, इसलिए, युग्मन होता है और कक्षीय विन्यास है -

→ d- कक्षक संकुल के निर्माण में शामिल है [Co(OH2)6|2+ या संकरण में बाहरी d-कक्षक है।

→ इस प्रकार, संकरण sp3d2 है।

→ संकुल अष्टफलकीय है।

→ एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति के कारण संकुल अनुचुंबकीय प्रकृति का होता है।

निष्कर्ष :

इस प्रकार, संकुल के लिए [Co(OH2)6|2+, कथन (i) और (ii) यानी 'संकुल अष्टफलकीय है" और "संकुल बाहरी कक्षीय परिसर है" सत्य हैं।

अतः सही उत्तर विकल्प 3 है।