Metal Carbonyls and Metal Nitrosyls MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Metal Carbonyls and Metal Nitrosyls - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सिद्धांत:

हाइड्राइड स्रोतों के साथ धातु कार्बोनिल संकुल की अभिक्रियाशीलता

• Cr(CO)₆ जैसे संक्रमण धातु कार्बोनिल, NaBH₄ जैसे नाभिकरागी के साथ प्रतिस्थापन और अपचयन अभिक्रियाएँ कर सकते हैं।
• NaBH₄ एक हाइड्राइड दाता के रूप में कार्य करता है, एक CO लिगैंड को प्रतिस्थापित करता है और [Cr(CO)₅H]^- जैसे धातु-हाइड्राइड संकुल बनाता है।
• यह हाइड्राइड संकुल (A) इलेक्ट्रॉन-समृद्ध है और अन्य धातु कार्बोनिलों के प्रति नाभिकरागी या लुईस क्षार के रूप में कार्य कर सकता है।
• H₂ का ऑक्सीकारक योग भी 16-इलेक्ट्रॉन हाइड्राइड संकुल पर हो सकता है जिससे ब्रिजिंग या टर्मिनल डाइहाइड्रोजन स्पीशीज बनती हैं।

व्याख्या:

• चरण 1: Cr(CO)₆ की NaBH₄ के साथ अभिक्रिया
  • BH₄^- से एक हाइड्राइड द्वारा एक CO को प्रतिस्थापित किया जाता है, जिससे प्राप्त होता है: A = [Cr(CO)₅H]^-
• चरण 2: यौगिक A एक अन्य Cr(CO)₆ अणु के साथ अभिक्रिया करता है
  • हाइड्राइड CO हानि के साथ दोनों Cr केंद्रों को जोड़ता है, जिससे बनता है: B = [(CO)₅Cr-H-Cr(CO)₅]^-
• चरण 3: यौगिक A, BH₃ के साथ अभिक्रिया करता है
  • BH₃, Cr-H से हाइड्राइड को स्वीकार करता है जिससे Cr-BH₄ बंध बनता है: C = [Cr(CO)₄BH₄]^-

चरण 1: यौगिक A का निर्माण

Cr(CO)₆, NaBH₄ के साथ अभिक्रिया करता है। NaBH₄ एक हाइड्राइड दाता है और एक CO लिगैंड को एक हाइड्राइड (H^-) से प्रतिस्थापित करता है, जिससे बनता है:

Cr(CO)₆ + NaBH₄ → [Cr(CO)₅H]^- + CO + Na⁺

यौगिक A = [Cr(CO)₅H]^-

चरण 2: यौगिक B का निर्माण

यौगिक A, Cr(CO)₆ के एक अन्य अणु के साथ अभिक्रिया करता है। हाइड्राइड दो क्रोमियम केंद्रों को जोड़ता है, और एक CO लिगैंड मुक्त होता है:

[Cr(CO)₅H]^- + Cr(CO)₆ → [(CO)₅Cr-H-Cr(CO)₅]^- + CO

यौगिक B = [(CO)₅Cr-H-Cr(CO)₅]^-

चरण 3: यौगिक C का निर्माण

यौगिक A, BH₃ के साथ भी अभिक्रिया करता है, जिसमें हाइड्राइड BH₃ में स्थानांतरित होता है, जिससे एक CO लिगैंड के ह्रास के साथ Cr-BH₄ इकाई बनती है:

[Cr(CO)₅H]^- + BH₃ → [Cr(CO)₄BH₄]^- + CO

यौगिक C = [Cr(CO)₄BH₄]^-

• यह विकल्प 2 में दिए गए स्पीशीज से बिलकुल मेल खाता है।

इसलिए, सही उत्तर है: विकल्प 2

सिद्धांत:

अकार्बनिक रसायन में CO विस्थापन और डाइहाइड्रोजन संकुल का निर्माण

• Mo(CO)₆ जैसे धातु कार्बोनिल, तटस्थ लिगैंड जैसे ट्राइएल्काइलफॉस्फीन (PR₃) के साथ प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ करते हैं।
• यह अभिक्रिया CO लिगैंड के चरणबद्ध विस्थापन और मिश्रित-लिगैंड संकुल जैसे [Mo(CO)ₓ(PR₃)ᵧ] के निर्माण की ओर ले जाती है।
• इस प्रकार के संकुल H₂ के साथ आगे अभिक्रिया करके डाइहाइड्रोजन संकुल बना सकते हैं, जिसमें H₂ धातु केंद्र से η²- (साइड-ऑन) फैशन में बंधता है।

व्याख्या:

Mo(CO)₆ + 2 PPr₃ → [Mo(CO)₃(PPr₃)₂]
[Mo(CO)₃(PPr₃)₂] + H₂ → [Mo(CO)₃(PPr₃)₂(η²-H₂)]

• प्रारंभिक संकुल: Mo(CO)₆
• P(i-Pr)₃ के साथ अभिक्रिया करने पर, कुछ CO लिगैंड विस्थापित हो जाते हैं। एक स्थिर विन्यास है:
  • यौगिक A = [Mo(CO)₃(P(i-Pr)₃)₂]
  • 3 CO + 2 बड़े फॉस्फीन = 18-इलेक्ट्रॉन संकुल
• H₂ के जुड़ने पर, संकुल ऑक्सीडेटिव योग के बिना, η²-मोड (साइड-ऑन) में H₂ को बांध सकता है:
  • यौगिक B = [Mo(CO)₃(P(i-Pr)₃)₂(η²-H₂)]
• यह विकल्प 2 में दिए गए युग्म से मेल खाता है।

सही उत्तर [Mo(CO)₃(P(i-Pr)₃)₂] और [Mo(CO)₃(P(i-Pr)₃)₂(η²-H₂)]

will be updated soon.

अवधारणा:

संक्रमण धातु संकुलों में धातु-धातु (M-M) आबंध कोटि की गणना कुल इलेक्ट्रॉन गणना और आबंधन में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना करके की जा सकती है। उच्च आबंध कोटि एक छोटी आबंध लंबाई को इंगित करती है। आबंध कोटि आबंधी आणविक कक्षकों: σ, π, और δ कक्षकों के भरने के आधार पर निर्धारित की जाती है।

व्याख्या:

• [Mo₂(SO₄)₄]⁴⁻:

  • संकुल पर आवेश = -4

  • सूत्र लागू करने पर: -4 = 2M + (-8) (चूँकि प्रत्येक SO₄ समूह -2 है)

  • हल: 2M = 4,

  • प्रत्येक Mo +2 ऑक्सीकरण अवस्था में 6 इलेक्ट्रॉन योगदान करता है, इसलिए दो Mo परमाणुओं से कुल इलेक्ट्रॉन = 6 + 6 = 12 इलेक्ट्रॉन।

  • आबंध निर्माण के लिए संकुल में इलेक्ट्रॉन = कुल इलेक्ट्रॉन - अबंधी इलेक्ट्रॉन।

  • संकुल में इलेक्ट्रॉन = 12 - 4 (अबंधी) = 8 आबंधी इलेक्ट्रॉन।

  • ये 8 आबंधी इलेक्ट्रॉन इस प्रकार भरे जाते हैं: σ²π⁴δ², जिससे 4 का आबंध कोटि प्राप्त होता है।

• [Mo₂(SO₄)₄]³⁻:

  • संकुल पर आवेश = -3

  • सूत्र लागू करने पर: -3 = 2M + (-8) (चूँकि प्रत्येक SO₄ समूह -2 है)

  • हल: 2M = 5,

  • प्रत्येक Mo +2 ऑक्सीकरण अवस्था में 6 इलेक्ट्रॉन योगदान करता है, इसलिए दो Mo परमाणुओं से कुल इलेक्ट्रॉन = 6 + 6 = 12 इलेक्ट्रॉन।

  • आबंध निर्माण के लिए संकुल में इलेक्ट्रॉन = कुल इलेक्ट्रॉन - अबंधी इलेक्ट्रॉन।

  • संकुल में इलेक्ट्रॉन = 12 - 5 (अबंधी) = 7 आबंधी इलेक्ट्रॉन।

  • ये 8 आबंधी इलेक्ट्रॉन इस प्रकार भरे जाते हैं: σ²π⁴δ¹, जिससे 3.5 का आबंध कोटि प्राप्त होता है।

• [Mo₂(HPO₄)₄]²⁻:

  • संकुल पर आवेश = -2

  • सूत्र लागू करने पर: -2 = 2M + (-8) (चूँकि प्रत्येक HPO₄ समूह -2 है)

  • हल: 2M = 6,

  • प्रत्येक Mo +2 ऑक्सीकरण अवस्था में 6 इलेक्ट्रॉन योगदान करता है, इसलिए दो Mo परमाणुओं से कुल इलेक्ट्रॉन = 6 + 6 = 12 इलेक्ट्रॉन।

  • आबंध निर्माण के लिए संकुल में इलेक्ट्रॉन = कुल इलेक्ट्रॉन - अबंधी इलेक्ट्रॉन।

  • संकुल में इलेक्ट्रॉन = 12 - 6 (अबंधी) = 6 आबंधी इलेक्ट्रॉन।

  • ये 8 आबंधी इलेक्ट्रॉन इस प्रकार भरे जाते हैं: σ²π⁴, जिससे 3 का आबंध कोटि प्राप्त होता है।

• आबंध कोटि जितनी कम होगी, आबंध लंबाई उतनी ही लंबी होगी:
  • 

निष्कर्ष:

M-M आबंध लंबाई का सही क्रम है: विकल्प 1: [Mo₂(SO₄)₄]⁴⁻ < [Mo₂(SO₄)₄]³⁻ < [Mo₂(HPO₄)₄]²⁻

अवधारणा:

धातु कार्बोनिल संकुलों में C-O स्ट्रेचिंग आवृत्ति कई कारकों से प्रभावित होती है। इनमें शामिल हैं:

• पश्च आबंधन: धातु-से-संलग्नी पश्च बंधन की सीमा C-O बंध शक्ति को प्रभावित करती है। अधिक पश्च आबंधन दुर्बल C-O आबंधों की ओर ले जाता है, जिससे स्ट्रेचिंग आवृत्ति कम हो जाती है।

• धातु की ऑक्सीकरण अवस्था: उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाएँ धातु की इलेक्ट्रॉनों को पश्च-दान करने की क्षमता को कम करती हैं, जिसके परिणामस्वरूप प्रबल C-O आबंध और उच्च स्ट्रेचिंग आवृत्तियाँ होती हैं।

• धातु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व: धातु केंद्र पर बढ़ा हुआ इलेक्ट्रॉन घनत्व CO के π* कक्षकों में अधिक प्रभावी पश्च-दान की अनुमति देता है, जिससे C-O आबंध दुर्बल होता है और इसकी स्ट्रेचिंग आवृत्ति कम हो जाती है।

• संलग्नी्स की प्रकृति: वे संलग्नी जो धातु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाते हैं, अधिक पश्च आबंधन की सुविधा प्रदान करते हैं, जिससे C-O स्ट्रेचिंग आवृत्ति कम हो जाती है।

• संकुल की ज्यामिति: धातु के चारों ओर की ज्यामिति पश्च-दान की सीमा को प्रभावित कर सकती है, कुछ ज्यामिति धातु और कार्बोनिल संलग्नी के बीच प्रबल अंतःक्रियाओं को बढ़ावा देती है।

सामान्य तौर पर, धातु केंद्र पर उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व और मजबूत पश्च आबंधन वाले संकुलों में कम C-O स्ट्रेचिंग आवृत्तियाँ होंगी।

व्याख्या:

• [Fe(CO)₄]²⁻ में सबसे अधिक पश्च आबंधन होता है क्योंकि -2 ऑक्सीकरण अवस्था में आयरन में CO के π* कक्षकों को दान करने के लिए अधिक इलेक्ट्रॉन घनत्व होता है, जिससे C-O स्ट्रेचिंग आवृत्ति कम हो जाती है।

• [Co(CO)₄]⁻ -1 ऑक्सीकरण अवस्था में है, जिससे [Fe(CO)₄]²⁻ की तुलना में कम पश्च आबंधन की अनुमति मिलती है, इसलिए इसमें उच्च C-O स्ट्रेचिंग आवृत्ति होती है।

• Ni(CO)₄ में कोई औपचारिक आवेश नहीं है, और इस प्रकार, पश्च आबंधन सबसे कम प्रभावी है, जिससे तीनों संकुलों में सबसे अधिक C-O स्ट्रेचिंग आवृत्ति होती है।

निष्कर्ष:

C-O स्ट्रेचिंग आवृत्ति के बढ़ते क्रम का सही क्रम [Fe(CO)₄]²⁻ < [Co(CO)₄]⁻ < Ni(CO)₄ है।

संकल्पना

• पश्च बंधन तब होता है जब एक परमाणु के परमाणु कक्षक से दूसरे परमाणु या लिगैंड के प्रति-बंधन कक्षक में इलेक्ट्रॉन का स्थानांतरण होता है। इस प्रकार का बंधन तब बनता है जब किसी यौगिक में एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों का एकाकी युग्म होता है और दूसरे परमाणु में उसके पास एक रिक्त कक्षक होता है।​

​

• हर लिगैंड पहले एक σ दाता होता है।
• CO पहले धातु को अपना इलेक्ट्रॉन दान करता है और उसके साथ एक बंधन बनाता है।
• धातु कार्बन को इलेक्ट्रॉन दान करेगा और पश्च बंधन दिखाएगा। धातु के इलेक्ट्रॉन CO के LUMO (निम्नतम अक्रिय आण्विक कक्षक) में प्रवेश करेंगे जो प्रति-बंधन आण्विक कक्षक π* है।

​

• जैसा कि हम जानते हैं कि जब भी कोई इलेक्ट्रॉन प्रति-बंधन कक्षक में प्रवेश करता है तो बंध क्रम घटता है और इसलिए बंध सामर्थ्य भी घटता है। इसलिए धातु और कार्बन के बीच पश्च बंधन के कारण, CO बंध सामर्थ्य कम हो जाता है और धातु और कार्बन के बीच एक अल्प द्विबंध लक्षण उत्पन्न होता है, और कार्बन और ऑक्सीजन के बीच बंध क्रम कार्बोनिल (CO) में तीन से दो तक कम हो जाता है।
• इसलिए M-C बंध सामर्थ्य बढ़ता है और C-O बंध सामर्थ्य घटता है।
• M-C बंध सामर्थ्य ∝ 1 / C-O बंध सामर्थ्य
• प्रतानी आवृत्ति \(ν= {{1 \over 2 \pi c} \sqrt{k \over μ} } \) द्वारा दी जाती है जहाँ k बंध सामर्थ्य का प्रतिनिधित्व करता है। इसके अनुसार ν (आवृत्ति) ∝ k (बंध सामर्थ्य)
• इस प्रकार, धातु पर अधिक ऋणात्मक आवेश, कार्बोनिल (CO) समूह के साथ पश्च बंधन की सीमा अधिक होगी, और इसलिए इसकी CO प्रतानी आवृत्ति है।

व्याख्या:

• संकुल [Mn(CO)6]+ में, धातु परमाणु पर एक धनात्मक आवेश और छह (CO) लिगैंड हैं।
• चूँकि कार्बोनिल (CO) समूह के साथ विस्थानीकरण के लिए धातु पर कोई ऋणात्मक आवेश नहीं है, इसलिए Mn(CO)6+ संकुल में CO प्रतानी आवृत्ति अधिक होगी।

• संकुल [Os(CO)6]2+ में, धातु परमाणु पर दो धनात्मक आवेश और छह CO लिगैंड हैं।
• दो धनात्मक आवेश की उपस्थिति के कारण, धातु-लिगैंड पश्च दान की सीमा कम होती है।
• इस प्रकार, CO प्रतानी आवृत्ति [Os(CO)6]2+ में संकुल Mn(CO)6+ की तुलना में अधिक होगी।

• मुक्त CO में, CO प्रतानी आवृत्ति [Mn(CO)6]+ से अधिक होगी।

• इसलिए, घटते कार्बोनिल प्रतानी आवृत्तियों का क्रम C > B > D > A है।

अवधारणा:

NO संलग्नी

• ये NO⁺ के व्युत्पन्न हैं।
• दो प्रकार के NO संलग्नी होते हैं, एक जो 1 इलेक्ट्रॉन (बंक) दान करता है और दूसरा जो तीन इलेक्ट्रॉन (रैखिक) दान करता है।

CO संलग्नी

• CO संलग्नी σ-दाता और साथ ही Π-ग्राही है।

व्याख्या:

नाइट्रोसिल्स के लिए IR प्रसार आवृत्ति इस प्रकार है:

ν_NO (बंकित NO) = 1525-1690 cm^-1

ν_NO (रैखिक NO) = 1650-1900 cm^-1

NO का आणविक कक्षक आरेख नीचे दिया गया है:

यहाँ इस ऊर्जा स्तर आरेख में आप देख सकते हैं कि NO संलग्नी का HOMO, Π* कक्षक है।

अब आप CO संलग्नी का ऊर्जा स्तर आरेख देखें:

यहाँ CO संलग्नी के लिए HOMO, σ कक्षक है।

इसलिए उपरोक्त व्याख्या से:

• बंकित रूप में NO संलग्नी एक इलेक्ट्रॉन दान करता है, इसलिए कथन A गलत है।
• नाइट्रोसिल संलग्नी की IR प्रसार आवृत्ति भी कथन की दी गई सीमा के बीच में है, इसलिए यह कथन B सही है।
• NO संलग्नी और CO संलग्नी के HOMO क्रमशः π* और σ हैं, इसलिए कथन C सही है।

सही कथन B और C हैं।

निष्कर्ष:

इसलिए सही उत्तर B और C है।

अवधारणा:

• IR स्पेक्ट्रम में CO बैंड की संख्या, समावयवों के निर्धारण में सहायक हो सकती है।
• CO-प्रसार बैंड की संख्या की भविष्यवाणी करने के लिए आमतौर पर समूह सिद्धांत लागू किया जाता है।
• इसका एक लोकप्रिय अनुप्रयोग धातु कार्बोनिल संकुलों के समावयवों का भेद है।

व्याख्या:

सेट (i): त्रिकोणीय द्विपिरामिडी समावयव

(A) अक्षीय‐Fe(CO)4L, C_3V बिंदु समूह से संबंधित है, यह IR स्पेक्ट्रोस्कोपी में 3 CO बैंड दर्शाता है।

(B) विषुवतीय‐Fe(CO)4L, C_2v बिंदु समूह से संबंधित है। इसलिए, यह IR में 4 CO बैंड देता है।

समूह (ii): अष्टफलकीय समावयव

(C) fac‐Mo(CO)3L₃ IR में 2 CO बैंड देता है।

(D) mer‐Mo(CO)3L₃ IR में 3 CO बैंड देता है।

निष्कर्ष:

दिए गए समावयवों के लिए IR में CO बैंड की संख्या है:

(A) 3

(B) 4

(C) 2

(D) 3

संकल्पना

• पश्च बंधन तब होता है जब एक परमाणु के परमाणु कक्षक से दूसरे परमाणु या लिगैंड के प्रति-बंधन कक्षक में इलेक्ट्रॉन का स्थानांतरण होता है। इस प्रकार का बंधन तब बनता है जब किसी यौगिक में एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों का एकाकी युग्म होता है और दूसरे परमाणु में उसके पास एक रिक्त कक्षक होता है।​

​

• हर लिगैंड पहले एक σ दाता होता है।
• CO पहले धातु को अपना इलेक्ट्रॉन दान करता है और उसके साथ एक बंधन बनाता है।
• धातु कार्बन को इलेक्ट्रॉन दान करेगा और पश्च बंधन दिखाएगा। धातु के इलेक्ट्रॉन CO के LUMO (निम्नतम अक्रिय आण्विक कक्षक) में प्रवेश करेंगे जो प्रति-बंधन आण्विक कक्षक π* है।

​

• जैसा कि हम जानते हैं कि जब भी कोई इलेक्ट्रॉन प्रति-बंधन कक्षक में प्रवेश करता है तो बंध क्रम घटता है और इसलिए बंध सामर्थ्य भी घटता है। इसलिए धातु और कार्बन के बीच पश्च बंधन के कारण, CO बंध सामर्थ्य कम हो जाता है और धातु और कार्बन के बीच एक अल्प द्विबंध लक्षण उत्पन्न होता है, और कार्बन और ऑक्सीजन के बीच बंध क्रम कार्बोनिल (CO) में तीन से दो तक कम हो जाता है।
• इसलिए M-C बंध सामर्थ्य बढ़ता है और C-O बंध सामर्थ्य घटता है।
• M-C बंध सामर्थ्य ∝ 1 / C-O बंध सामर्थ्य
• प्रतानी आवृत्ति \(ν= {{1 \over 2 \pi c} \sqrt{k \over μ} } \) द्वारा दी जाती है जहाँ k बंध सामर्थ्य का प्रतिनिधित्व करता है। इसके अनुसार ν (आवृत्ति) ∝ k (बंध सामर्थ्य)
• इस प्रकार, धातु पर अधिक ऋणात्मक आवेश, कार्बोनिल (CO) समूह के साथ पश्च बंधन की सीमा अधिक होगी, और इसलिए इसकी CO प्रतानी आवृत्ति है।

व्याख्या:

• संकुल [Mn(CO)6]+ में, धातु परमाणु पर एक धनात्मक आवेश और छह (CO) लिगैंड हैं।
• चूँकि कार्बोनिल (CO) समूह के साथ विस्थानीकरण के लिए धातु पर कोई ऋणात्मक आवेश नहीं है, इसलिए Mn(CO)6+ संकुल में CO प्रतानी आवृत्ति अधिक होगी।

• संकुल [Os(CO)6]2+ में, धातु परमाणु पर दो धनात्मक आवेश और छह CO लिगैंड हैं।
• दो धनात्मक आवेश की उपस्थिति के कारण, धातु-लिगैंड पश्च दान की सीमा कम होती है।
• इस प्रकार, CO प्रतानी आवृत्ति [Os(CO)6]2+ में संकुल Mn(CO)6+ की तुलना में अधिक होगी।

• मुक्त CO में, CO प्रतानी आवृत्ति [Mn(CO)6]+ से अधिक होगी।

• इसलिए, घटते कार्बोनिल प्रतानी आवृत्तियों का क्रम C > B > D > A है।

अवधारणा:-

• ऑक्सीकरण संकलन में दो नए धातु-लिगन्ड आबंध द्वारा धातु केंद्र की ऑक्सीकरण अवस्था और उपसहसंयोजन संख्या दोनों में 2 इकाइयों की वृद्धि होती है।
• ऑक्सीकरण अभिक्रिया का एक उदाहरण निम्न दिया गया है:

स्पष्टीकरण:-

ऑक्सीकरण संकलन अभिक्रिया का अभिक्रिया मार्ग निम्न दर्शाया गया है:

• उपरोक्त अभिक्रिया में, यह दर्शाया गया है कि Me-I प्रति-संकलन के माध्यम से Ir धातु केंद्र पर ऑक्सीकरण संकलन अभिक्रिया से गुजरता है।

क्रियाविधि:

निष्कर्ष:-

अत:, अभिक्रिया में बनने वाला उत्पाद निम्न होगा

सही विकल्प (a) है।

will be updated soon.

संकल्पना:-

13C NMR:

• कार्बन-13 नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद या 13C NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी कार्बन (C) के लिए नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी का अनुप्रयोग है। 13C NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी कार्बनिक अणुओं में C परमाणुओं की प्रकृति या पर्यावरण की पहचान करने में मदद करती है, जैसे 1H NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी H परमाणुओं का पता लगाने में मदद करती है।
• कार्बनिक अणुओं में C परमाणुओं की प्रकृति या वातावरण को रासायनिक बदलाव(शिफ्ट) (δ) मानों द्वारा पहचाना जा सकता है।
• कुछ सामान्य क्रियात्मक समूहों के रासायनिक बदलाव मान निम्नानुसार हैं:

• बहुनाभिकीय NMR में सभी प्रचक्रण(स्पिन)-सक्रिय नाभिकों एक दूसरे के साथ युग्मित हो सकते हैं और युग्मन की बहुलता इस प्रकार दी जाती है

प्रचक्रण(स्पिन) बहुकता= 2nI + 1

जहाँ n = समतुल्य नाभिकों की संख्या जिनका युग्मन किया जा रहा है

और I  = चुंबकीय प्रचक्रण(स्पिन) संख्या

स्पष्टीकरण:-

• संकुल [(\(\eta^5\))CpRh(CO)3] के लिए,यदि CO टर्मिनल CO के रूप में मौजूद है, तो प्रत्येक CO केवल एक NMR सक्रिय Rh धातु से जुड़ा होता है।

• इस प्रकार, बहुकता निम्न होगी

​= (2 × 1 × \(\frac{1}{2}\)) + 1   [n =1, 103Rh, I=1/2 (100%)]

= 2 (द्विक)

• यह उस शर्त को पूरा नहीं करता है जो -65°C पर त्रिक दिखाता है।
• संकुल(काॅम्प्लेक्स) [()CpRh(CO)3] के लिए, यदि CO, μ2-CO के रूप में मौजूद है, तो प्रत्येक CO दो NMR सक्रिय Rh धातु से जुड़ा होता है।

• इस प्रकार, बहुकता निम्न होगी

​= (2 × 2 × \(\frac{1}{2}\)) + 1   [n =2, 103Rh, I=1/2 (100%)]

= 3 (त्रिक)

• यह उस स्थिति को संतुष्ट करता है जो -65°C पर त्रिक दिखाता है।
• संकुल(काॅम्प्लेक्स) [(\(\eta^5\))CpRh(CO)3], यदि दो CO μ2-CO के रूप में मौजूद हैं और एक CO टर्मिनल CO के रूप में मौजूद है, तो यह उस शर्त को पूरा नहीं करता है जो -65°C पर त्रिक दिखाता है।

निष्कर्ष:-

• इस प्रकार, यौगिक [(\(\eta^5\))CpRh(CO)3] , μ2-CO की उपस्थिति के कारण -65°C पर त्रिक दर्शाता है।

अवधारणा:

NO संलग्नी

• ये NO⁺ के व्युत्पन्न हैं।
• दो प्रकार के NO संलग्नी होते हैं, एक जो 1 इलेक्ट्रॉन (बंक) दान करता है और दूसरा जो तीन इलेक्ट्रॉन (रैखिक) दान करता है।

CO संलग्नी

• CO संलग्नी σ-दाता और साथ ही Π-ग्राही है।

व्याख्या:

नाइट्रोसिल्स के लिए IR प्रसार आवृत्ति इस प्रकार है:

ν_NO (बंकित NO) = 1525-1690 cm^-1

ν_NO (रैखिक NO) = 1650-1900 cm^-1

NO का आणविक कक्षक आरेख नीचे दिया गया है:

यहाँ इस ऊर्जा स्तर आरेख में आप देख सकते हैं कि NO संलग्नी का HOMO, Π* कक्षक है।

अब आप CO संलग्नी का ऊर्जा स्तर आरेख देखें:

यहाँ CO संलग्नी के लिए HOMO, σ कक्षक है।

इसलिए उपरोक्त व्याख्या से:

• बंकित रूप में NO संलग्नी एक इलेक्ट्रॉन दान करता है, इसलिए कथन A गलत है।
• नाइट्रोसिल संलग्नी की IR प्रसार आवृत्ति भी कथन की दी गई सीमा के बीच में है, इसलिए यह कथन B सही है।
• NO संलग्नी और CO संलग्नी के HOMO क्रमशः π* और σ हैं, इसलिए कथन C सही है।

सही कथन B और C हैं।

निष्कर्ष:

इसलिए सही उत्तर B और C है।

सिद्धांत:

हाइड्राइड स्रोतों के साथ धातु कार्बोनिल संकुल की अभिक्रियाशीलता

• Cr(CO)₆ जैसे संक्रमण धातु कार्बोनिल, NaBH₄ जैसे नाभिकरागी के साथ प्रतिस्थापन और अपचयन अभिक्रियाएँ कर सकते हैं।
• NaBH₄ एक हाइड्राइड दाता के रूप में कार्य करता है, एक CO लिगैंड को प्रतिस्थापित करता है और [Cr(CO)₅H]^- जैसे धातु-हाइड्राइड संकुल बनाता है।
• यह हाइड्राइड संकुल (A) इलेक्ट्रॉन-समृद्ध है और अन्य धातु कार्बोनिलों के प्रति नाभिकरागी या लुईस क्षार के रूप में कार्य कर सकता है।
• H₂ का ऑक्सीकारक योग भी 16-इलेक्ट्रॉन हाइड्राइड संकुल पर हो सकता है जिससे ब्रिजिंग या टर्मिनल डाइहाइड्रोजन स्पीशीज बनती हैं।

व्याख्या:

• चरण 1: Cr(CO)₆ की NaBH₄ के साथ अभिक्रिया
  • BH₄^- से एक हाइड्राइड द्वारा एक CO को प्रतिस्थापित किया जाता है, जिससे प्राप्त होता है: A = [Cr(CO)₅H]^-
• चरण 2: यौगिक A एक अन्य Cr(CO)₆ अणु के साथ अभिक्रिया करता है
  • हाइड्राइड CO हानि के साथ दोनों Cr केंद्रों को जोड़ता है, जिससे बनता है: B = [(CO)₅Cr-H-Cr(CO)₅]^-
• चरण 3: यौगिक A, BH₃ के साथ अभिक्रिया करता है
  • BH₃, Cr-H से हाइड्राइड को स्वीकार करता है जिससे Cr-BH₄ बंध बनता है: C = [Cr(CO)₄BH₄]^-

चरण 1: यौगिक A का निर्माण

Cr(CO)₆, NaBH₄ के साथ अभिक्रिया करता है। NaBH₄ एक हाइड्राइड दाता है और एक CO लिगैंड को एक हाइड्राइड (H^-) से प्रतिस्थापित करता है, जिससे बनता है:

Cr(CO)₆ + NaBH₄ → [Cr(CO)₅H]^- + CO + Na⁺

यौगिक A = [Cr(CO)₅H]^-

चरण 2: यौगिक B का निर्माण

यौगिक A, Cr(CO)₆ के एक अन्य अणु के साथ अभिक्रिया करता है। हाइड्राइड दो क्रोमियम केंद्रों को जोड़ता है, और एक CO लिगैंड मुक्त होता है:

[Cr(CO)₅H]^- + Cr(CO)₆ → [(CO)₅Cr-H-Cr(CO)₅]^- + CO

यौगिक B = [(CO)₅Cr-H-Cr(CO)₅]^-

चरण 3: यौगिक C का निर्माण

यौगिक A, BH₃ के साथ भी अभिक्रिया करता है, जिसमें हाइड्राइड BH₃ में स्थानांतरित होता है, जिससे एक CO लिगैंड के ह्रास के साथ Cr-BH₄ इकाई बनती है:

[Cr(CO)₅H]^- + BH₃ → [Cr(CO)₄BH₄]^- + CO

यौगिक C = [Cr(CO)₄BH₄]^-

• यह विकल्प 2 में दिए गए स्पीशीज से बिलकुल मेल खाता है।

इसलिए, सही उत्तर है: विकल्प 2

सिद्धांत:

अकार्बनिक रसायन में CO विस्थापन और डाइहाइड्रोजन संकुल का निर्माण

• Mo(CO)₆ जैसे धातु कार्बोनिल, तटस्थ लिगैंड जैसे ट्राइएल्काइलफॉस्फीन (PR₃) के साथ प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ करते हैं।
• यह अभिक्रिया CO लिगैंड के चरणबद्ध विस्थापन और मिश्रित-लिगैंड संकुल जैसे [Mo(CO)ₓ(PR₃)ᵧ] के निर्माण की ओर ले जाती है।
• इस प्रकार के संकुल H₂ के साथ आगे अभिक्रिया करके डाइहाइड्रोजन संकुल बना सकते हैं, जिसमें H₂ धातु केंद्र से η²- (साइड-ऑन) फैशन में बंधता है।

व्याख्या:

Mo(CO)₆ + 2 PPr₃ → [Mo(CO)₃(PPr₃)₂]
[Mo(CO)₃(PPr₃)₂] + H₂ → [Mo(CO)₃(PPr₃)₂(η²-H₂)]

• प्रारंभिक संकुल: Mo(CO)₆
• P(i-Pr)₃ के साथ अभिक्रिया करने पर, कुछ CO लिगैंड विस्थापित हो जाते हैं। एक स्थिर विन्यास है:
  • यौगिक A = [Mo(CO)₃(P(i-Pr)₃)₂]
  • 3 CO + 2 बड़े फॉस्फीन = 18-इलेक्ट्रॉन संकुल
• H₂ के जुड़ने पर, संकुल ऑक्सीडेटिव योग के बिना, η²-मोड (साइड-ऑन) में H₂ को बांध सकता है:
  • यौगिक B = [Mo(CO)₃(P(i-Pr)₃)₂(η²-H₂)]
• यह विकल्प 2 में दिए गए युग्म से मेल खाता है।

सही उत्तर [Mo(CO)₃(P(i-Pr)₃)₂] और [Mo(CO)₃(P(i-Pr)₃)₂(η²-H₂)]