ಘಟಕ 9 ಸಂಯೋಜನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು (ಪಠ್ಯಾಂತರ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು-3)
ಪಠ್ಯಾಂತರ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು
9.5 ವೇಲೆನ್ಸಿ ಬಂಧ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿ: ಚೌಕ ಸಮತಲ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ $\left[\mathrm{Ni}(\mathrm{CN})_4\right]^{2-}$ ಅಯಾನು ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯವಲ್ಲದ್ದು ಮತ್ತು ಚತುಷ್ಫಲಕೀಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ $\left[\mathrm{NiCl_4}\right]^{2-}$ ಅಯಾನು ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
Show Answer
ಉತ್ತರ
$\mathrm{Ni}$ +2 ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ ಅಂದರೆ, $\mathrm{d}^{8}$ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿದೆ.
$4 \mathrm{CN}^{-}$ ಅಯಾನುಗಳಿವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದು ಚತುಷ್ಫಲಕೀಯ ರಚನೆ ಅಥವಾ ಚೌಕ ಸಮತಲ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. $\mathrm{CN}^{-}$ ಅಯಾನು ಬಲವಾದ ಕ್ಷೇತ್ರ ಲಿಗಾಂಡ್ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ, ಇದು ಜೋಡಿಯಾಗದ $3 d$ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಇದು ಈಗ $\mathrm{dsp}^{2}$ ಸಂಕರೀಕರಣವನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಜೋಡಿಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಇದು ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯವಲ್ಲದ್ದಾಗಿದೆ.
$\left[\mathrm{NiCl_4}\right]^{2-}, $ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಯಾನು ದುರ್ಬಲ ಕ್ಷೇತ್ರ ಲಿಗಾಂಡ್ ಆಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದು ಜೋಡಿಯಾಗದ $3 d$ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಜೋಡಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದು $s p^{3}$ ಸಂಕರೀಕರಣವನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ 2 ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಇರುವುದರಿಂದ, ಇದು ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
9.6 $\left[\mathrm{NiCl_4}\right]^{2-}$ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯವಾಗಿದೆ ಆದರೆ $\left[\mathrm{Ni}(\mathrm{CO})_4\right]$ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯವಲ್ಲದ್ದಾಗಿದೆ, ಇವೆರಡೂ ಚತುಷ್ಫಲಕೀಯವಾಗಿದ್ದರೂ ಸಹ. ಏಕೆ?
Show Answer
ಉತ್ತರ
$\left[\mathrm{NiCl_4}\right]^{2-}$ ಮತ್ತು $\left[\mathrm{Ni}(\mathrm{CO})_{4}\right]$ ಎರಡೂ ಚತುಷ್ಫಲಕೀಯವಾಗಿದ್ದರೂ, ಅವುಗಳ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಗುಣಗಳು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ. ಇದು ಲಿಗಾಂಡ್ಗಳ ಸ್ವಭಾವದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿದೆ. $\mathrm{Cl}^{-}$ ದುರ್ಬಲ ಕ್ಷೇತ್ರ ಲಿಗಾಂಡ್ ಆಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಜೋಡಿಯಾಗದ $3 d$ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, $\left[\mathrm{NiCl_4}\right]^{2-}$ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯವಾಗಿದೆ.
$\mathrm{Ni}(\mathrm{CO})_{4}, \mathrm{Ni}$ ನಲ್ಲಿ, ಸೊನ್ನೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ ಅಂದರೆ, $3 d^{8} 4 s^{2}$ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಆದರೆ $\mathrm{CO}$ ಬಲವಾದ ಕ್ಷೇತ್ರ ಲಿಗಾಂಡ್ ಆಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದು ಜೋಡಿಯಾಗದ $3 d$ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹಾಗೆಯೇ, ಇದು $4 \mathrm{~s}$ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು $3 d$ ಕಕ್ಷೆಗೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಳ್ಳುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ $s p^{3}$ ಸಂಕರೀಕರಣ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಇಲ್ಲದಿರುವುದರಿಂದ, $\left[\mathrm{Ni}(\mathrm{CO})_{4}\right]$ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯವಲ್ಲದ್ದಾಗಿದೆ.
9.7 $\left[\mathrm{Fe}\left(\mathrm{H_2} \mathrm{O}\right)_6\right]^{3+}$ ಬಲವಾಗಿ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯವಾಗಿದೆ ಆದರೆ $\left[\mathrm{Fe}(\mathrm{CN})_6\right]^{3-}$ ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯವಾಗಿದೆ. ವಿವರಿಸಿ.
Show Answer
ಉತ್ತರ
$[\mathrm{Fe(H_2O)_6}]^{3+}$ ಮತ್ತು $[\mathrm{Fe}\mathrm{(CN)_6}]^{3-}$ ಎರಡರಲ್ಲೂ, Fe +3 ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ ಅಂದರೆ, $d^{5}$ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿದೆ.
$\mathrm{CN}^-$ ಬಲವಾದ ಕ್ಷೇತ್ರ ಲಿಗಾಂಡ್ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ, ಇದು ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, $d$-ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಕೇವಲ ಒಂದು ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಉಳಿದಿರುತ್ತದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ,
$ \begin{aligned} \mu & =\sqrt{n(n+2)} \\ & =\sqrt{1(1+2)} \\ & =\sqrt{3} \\ & =1.732\ \mathrm{BM} \end{aligned} $
ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, $\mathrm{H_2} \mathrm{O}$ ದುರ್ಬಲ ಕ್ಷೇತ್ರ ಲಿಗಾಂಡ್ ಆಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಇದರ ಅರ್ಥ ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ 5 ಆಗಿದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ,
$ \begin{aligned} \mu & =\sqrt{n(n+2)} \\ & =\sqrt{5(5+2)} \\ & =\sqrt{35} \\ & 3.873\ \mathrm{BM} \end{aligned} $
ಹೀಗಾಗಿ, $[\mathrm{Fe(H_2 O)_6}]^{3+}$ ಬಲವಾಗಿ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ $[\mathrm{Fe(CN)_6}]^{3-}$ ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ.
9.8 ವಿವರಿಸಿ: $\left[\mathrm{Co}\left(\mathrm{NH_3}\right)_6\right]^{3+}$ ಒಂದು ಆಂತರಿಕ ಕಕ್ಷಾ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ ಆದರೆ $\left[\mathrm{Ni}\left(\mathrm{NH_3}\right)_6\right]^{2+}$ ಒಂದು ಬಾಹ್ಯ ಕಕ್ಷಾ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ.
Show Answer
ಉತ್ತರ
| $\left[\mathrm{Co}\left(\mathrm{NH}_3\right)_6\right]^{3+}$ | $\left[\mathrm{Ni}\left(\mathrm{NH}_3\right)_6\right]^{2+}$ |
|---|---|
| ಕೋಬಾಲ್ಟ್ನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿ $=+3$ | ನಿಕೆಲ್ನ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿ $\mathrm{Ni}=+2$ |
ಕೋಬಾಲ್ಟ್ನ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ವಿನ್ಯಾಸ $=d^6$ ![]() |
ನಿಕೆಲ್ನ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ವಿನ್ಯಾಸ $=d^8$ ![]() |
$\mathrm{NH}_3$, $CO^{3+}$ ಗೆ ಬಲವಾದ ಕ್ಷೇತ್ರ ಲಿಗಾಂಡ್ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ, ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಕೋಬಾಲ್ಟ್ $d^2 s p^3$ ಸಂಕರೀಕರಣವನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳಬಹುದು.![]() |
$\mathrm{NH}_3$ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿದರೆ, ಕೇವಲ ಒಂದು $3 d$ ಕಕ್ಷೆ ಖಾಲಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಇದು $d^s s p^3$ ಸಂಕರೀಕರಣವನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದು $s p^3 d^2$ ಸಂಕರೀಕರಣವನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.![]() |
| ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದು ಒಂದು ಆಂತರಿಕ ಕಕ್ಷಾ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ. | ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದು ಒಂದು ಬಾಹ್ಯ ಕಕ್ಷಾ ಸಂಕೀರ್ಣವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. |
9.9 ಚೌಕ ಸಮತಲ $\left[\mathrm{Pt}(\mathrm{CN})_{4}\right]^{2-}$ ಅಯಾನಿನಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಊಹಿಸಿ.
Show Answer
ಉತ್ತರ
$\left[\mathrm{Pt}(\mathrm{CN})_{4}\right]^{2-}$
ಈ ಸಂಕೀರ್ಣದಲ್ಲಿ, $\mathrm{Pt}$ +2 ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ. ಇದು ಚೌಕ ಸಮತಲ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಅರ್ಥ ಇದು $d p^{2}$ ಸಂಕರೀಕರಣವನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈಗ, $\mathrm{Pd}(+2)$ ನ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ವಿನ್ಯಾಸ $5 d^{8}$ ಆಗಿದೆ.
$\mathrm{CN}^{-}$ ಬಲವಾದ ಕ್ಷೇತ್ರ ಲಿಗಾಂಡ್ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ, ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, $\left[\operatorname{Pt}(\mathrm{CN})_{4}\right]^{2-}$ ನಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಲ್ಲ.
9.10 ಹೆಕ್ಸಾಕ್ವೊ ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್(II) ಅಯಾನು ಐದು ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಹೆಕ್ಸಾಸೈಯನೊ ಅಯಾನು ಕೇವಲ ಒಂದು ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿವರಿಸಿ.
Show Answer
ಉತ್ತರ
| $\left[\mathrm{Mn}\left(\mathrm{H_2} \mathrm{O}\right)_{6}\right]^{2+}$ | $\left[\mathrm{Mn}(\mathrm{CN})_{6}\right]^{4-}$ |
|---|---|
| $\mathrm{Mn}$ +2 ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ. | $\mathrm{Mn}$ +2 ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ. |
| ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ವಿನ್ಯಾಸ $\mathrm{d}^{5}$ ಆಗಿದೆ | ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ವಿನ್ಯಾಸ $\mathrm{d}^{5}$ ಆಗಿದೆ |
| ಸ್ಫಟಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರ ಅಷ್ಟಫಲಕೀಯವಾಗಿದೆ. ನೀರು ದುರ್ಬಲ ಕ್ಷೇತ್ರ ಲಿಗಾಂಡ್ ಆಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, $\left[\mathrm{Mn}\left(\mathrm{H_2} \mathrm{O}\right){6}\right]^{2+}$ ನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆ $t{2g}^3e_g^2$ ಆಗಿದೆ. | ಸ್ಫಟಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರ ಅಷ್ಟಫಲಕೀಯವಾಗಿದೆ. ಸೈಯನೈಡ್ ಬಲವಾದ ಕ್ಷೇತ್ರ ಲಿಗಾಂಡ್ ಆಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, $\left[\mathrm{Mn}(\mathrm{CN}){6}\right]^{4-}$ ನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆ $t^{5}{2g}e^{0}_{g}$ ಆಗಿದೆ. |
ಹೀಗಾಗಿ, ಹೆಕ್ಸಾಕ್ವೊ ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ (II) ಅಯಾನು ಐದು ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಹೆಕ್ಸಾಸೈಯನೊ ಅಯಾನು ಕೇವಲ ಒಂದು ಜೋಡಿಯಾಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.



