उपसहसंयोजक संकुल: संकरण, चुंबकीय गुण एवं स्थायित्व: 20 MCQs with answers

$[\text{Co(NH}_3)_6]^{3+}$

$[\text{Co(NH}_3)_6]^{3+}$ में Co³⁺ (d⁶) प्रबल क्षेत्र NH₃ के कारण इलेक्ट्रॉन युग्मित करके आंतरिक d-कक्षक रिक्त करता है, जिससे d²sp³ संकरण होता है। $\text{SF}_6$ में sp³d², $[\text{PtCl}_4]^{2-}$ में dsp² तथा $\text{BrF}_5$ में sp³d² संकरण होता है।

ये बड़ा Δ₀ उत्पन्न करते हैं और निम्न चक्रण संकुल बनाते हैं।

प्रबल क्षेत्र लिगन्ड (जैसे CN⁻) बड़ा क्रिस्टल क्षेत्र विभाजन Δ₀ उत्पन्न करते हैं, जिससे इलेक्ट्रॉन युग्मित होकर निम्न चक्रण संकुल बनाते हैं।

यह गतिज स्थायित्व की मात्रात्मक व्याख्या नहीं देता।

VBT ज्यामिति और चुंबकीय व्यवहार की गुणात्मक व्याख्या तो देता है, परंतु गतिज स्थायित्व (kinetic stability) की मात्रात्मक व्याख्या नहीं कर पाता।

dsp²

$[\text{Ni(CN)}_4]^{2-}$ में Ni²⁺ (d⁸) प्रबल क्षेत्र CN⁻ के कारण इलेक्ट्रॉन युग्मित करके dsp² संकरण देता है और यह वर्ग समतलीय तथा प्रतिचुंबकीय है।

दो

सिस-$[\text{PtCl}_2(\text{en})_2]^{2+}$ के दो ज्यामितीय समावयवी संभव हैं: cis और trans।

$[\text{Ni(CO)}_4]$ प्रतिचुंबकीय, $[\text{NiCl}_4]^{2-}$ अनुचुंबकीय

$[\text{Ni(CO)}_4]$ में Ni(0) d¹⁰ है, सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित (प्रतिचुंबकीय)। $[\text{NiCl}_4]^{2-}$ में Ni²⁺ d⁸ चतुष्फलकीय है, n=2 (अनुचुंबकीय)।

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

केवल प्रचक्रण चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{n(n+2)}$ B.M. से दिया जाता है, जहाँ n अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।

True

d²sp³ संकरण वाले संकुल आंतरिक d-कक्षकों का उपयोग करते हैं और प्रायः निम्न चक्रण प्रतिचुंबकीय होते हैं।

1.74 B.M.

$[\text{Fe(CN)}_6]^{3-}$ में Fe³⁺ (d⁵) प्रबल क्षेत्र CN⁻ के कारण निम्न चक्रण $t_{2g}^5$ देता है (n=1), अतः $\mu = \sqrt{1(3)} \approx 1.74$ B.M.।

5.92 B.M.

$[\text{Fe(H}_2\text{O)}_6]^{3+}$ में Fe³⁺ (d⁵) दुर्बल क्षेत्र H₂O के कारण उच्च चक्रण $t_{2g}^3 e_g^2$ (n=5) देता है, अतः $\mu = \sqrt{5(7)} \approx 5.92$ B.M.।

A और R दोनों सत्य हैं लेकिन R, A की सही व्याख्या नहीं है।

दोनों कथन सत्य हैं, परंतु चुंबकीय आघूर्ण में अंतर का कारण Fe की ऑक्सीकरण अवस्था नहीं, बल्कि लिगन्ड की क्षेत्र प्रबलता (CN⁻ प्रबल, H₂O दुर्बल) है। अतः R, A की सही व्याख्या नहीं है।

$\text{K}_3[\text{Co(CN)}_6]$

$\text{K}_3[\text{Co(CN)}_6]$ में Co³⁺ (d⁶) प्रबल क्षेत्र CN⁻ के कारण $t_{2g}^6$ विन्यास देता है, सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित (प्रतिचुंबकीय), अष्टफलकीय और सर्वाधिक स्थायी।

$[\text{Fe(CN)}_6]^{3-} < [\text{Mn(CN)}_6]^{3-} < [\text{CoF}_6]^{3-} < [\text{MnBr}_4]^{2-}$

n मान: $[\text{Fe(CN)}_6]^{3-}$ (n=1) < $[\text{Mn(CN)}_6]^{3-}$ (n=2) < $[\text{CoF}_6]^{3-}$ (n=4) < $[\text{MnBr}_4]^{2-}$ (n=5)। अतः चुंबकीय आघूर्ण का क्रम भी यही होगा।

A→I, B→II, C→III, D→IV

Cr³⁺ (d³) → $t_{2g}^3 e_g^0$; Fe³⁺ (d⁵) उच्च चक्रण → $t_{2g}^3 e_g^2$; Ni²⁺ (d⁸) → $t_{2g}^6 e_g^2$; V³⁺ (d²) → $t_{2g}^2 e_g^0$। अतः सही मिलान A→I, B→II, C→III, D→IV है।

A→II, B→IV, C→I, D→III

$[\text{Cr(CN)}_6]^{3-}$: Cr³⁺ d³ → n=3 (II); $[\text{Fe(H}_2\text{O)}_6]^{2+}$: Fe²⁺ d⁶ उच्च चक्रण → n=4 (IV); $[\text{Co(NH}_3)_6]^{3+}$: Co³⁺ d⁶ निम्न चक्रण → n=0 (I); $[\text{Ni(NH}_3)_6]^{2+}$: Ni²⁺ d⁸ → n=2 (III)।

$[\text{Co(NH}_3)_6]^{3+}$

$[\text{Co(NH}_3)_6]^{3+}$ में Co³⁺ (d⁶) प्रबल क्षेत्र NH₃ के कारण $t_{2g}^6$ विन्यास देता है, सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित (प्रतिचुंबकीय), अष्टफलकीय। $[\text{NiCl}_4]^{2-}$ और $[\text{CoCl}_4]^{2-}$ चतुष्फलकीय हैं; $[\text{CoF}_6]^{3-}$ उच्च चक्रण अनुचुंबकीय है।

$[ ext{Co(NH}_3)_6]^{3+}$

$[ ext{Co(NH}_3)_6]^{3+}$ d²sp³ संकरण का उदाहरण है क्योंकि यह प्रबल क्षेत्र लिगन्ड NH₃ का उपयोग करता है और आंतरिक d-कक्षकों का उपयोग करता है।

5.92 B.M.

$[ ext{Fe(H}_2 ext{O)}_6]^{3+}$ का उच्च चक्रण होता है, जिससे इसका चुंबकीय आघूर्ण 5.92 B.M. होता है।

अनुचुंबकीय

$[ ext{CoF}_6]^{3-}$ में Co³⁺ के इलेक्ट्रॉन अयुग्मित रहते हैं, जिससे यह अनुचुंबकीय होता है।

$[ ext{Co(NH}_3)_6]^{3+}$

$[ ext{Co(NH}_3)_6]^{3+}$ प्रबल क्षेत्र लिगन्ड NH₃ के कारण निम्न चक्रण संकुल है।