Crystal Field theory Questions in Gujarati

(A) અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ માટે,જ્યારે ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી $(\Delta_0)$ એ પેરિંગ એનર્જી $(P)$ કરતા વધારે હોય,ત્યારે તે લો-સ્પિન સંકીર્ણ બને છે.
લો-સ્પિન $d^6$ કોન્ફિગરેશનમાં,ઇલેક્ટ્રોન પહેલા નીચી ઉર્જા ધરાવતી $t_{2g}$ ઓર્બિટલ્સમાં ભરાશે અને ત્યારબાદ ઉચ્ચ ઉર્જા ધરાવતી $e_g$ ઓર્બિટલ્સમાં જશે.
તેથી,તમામ $6$ ઇલેક્ટ્રોન $t_{2g}$ ઓર્બિટલ્સમાં ગોઠવાશે,જેના પરિણામે $t_{2g}^6 e_g^0$ કોન્ફિગરેશન પ્રાપ્ત થશે.

(A) ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ થીયરી $(CFT)$ એ $\Delta$ ના પ્રાયોગિક મૂલ્યોના આધારે સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી રજૂ કરે છે,પરંતુ તે તેના ક્રમને સમજાવી શકતી નથી.
જ્યારે અન્ય ત્રણ મુદ્દાઓ $CFT$ દ્વારા સમજાવી શકાય છે. ખાસ કરીને જ્યારે $CFSE$ વધે છે,ત્યારે સંકીર્ણની થર્મોડાયનેમિક સ્થિરતા વધે છે.

(B) સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta)$ એ શોષાયેલ પ્રકાશની તરંગલંબાઈ $(\lambda_{abs})$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે,એટલે કે $\Delta \propto \frac{1}{\lambda_{abs}}$.
પ્રબળ લિગેન્ડ્સ વધુ વિભાજન કરે છે,જેના પરિણામે ટૂંકી તરંગલંબાઈ ધરાવતા પ્રકાશનું શોષણ થાય છે.
લિગેન્ડની ક્ષેત્ર પ્રબળતાનો ક્રમ: $CN^- > NH_3 > H_2O > Cl^-$.
$1$. $[Co(CN)_6]^{3-}$: સૌથી પ્રબળ લિગેન્ડ $(CN^-)$,તેથી તે સૌથી ટૂંકી તરંગલંબાઈ $(310 \ nm)$ શોષે છે. $(C-I)$
$2$. $[Co(NH_3)_6]^{3 }$: પ્રબળ લિગેન્ડ $(NH_3)$,$475 \ nm$ શોષે છે. $(B-II)$
$3$. $[CoCl(NH_3)_5]^{2 }$: $Cl^-$ ધરાવે છે જે $[Co(NH_3)_6]^{3 }$ ની તુલનામાં ક્ષેત્ર પ્રબળતા ઘટાડે છે,$535 \ nm$ શોષે છે. $(A-III)$
$4$. $[Cu(H_2O)_4]^{2 }$: આમાં સૌથી નબળું ક્ષેત્ર છે,સૌથી લાંબી તરંગલંબાઈ $(600 \ nm)$ શોષે છે. $(D-IV)$
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-II, C-I, D-IV$ છે.

(A) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ લિગેન્ડની ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થનો વધતો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$S^{2-} < C_2O_4^{2-} < NH_3 < en < CO$
આમ,વિકલ્પ $A$ (અને $B$) સાચો ક્રમ દર્શાવે છે.

(C) $[Ti(H_2O)_6]^{3+}$ માટે,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Ti^{3+}$ છે,જેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $3d^1$ છે.
$d^1$ અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ માટે $CFSE = -0.4 \times \Delta_0$ થાય.
આપેલ $CFSE = -96.0 \ kJ / mol = -96000 \ J / mol$.
તેથી,$\Delta_0 = \frac{96000}{0.4} = 240000 \ J / mol$.
તરંગલંબાઇ $(\lambda)$ $nm$ માં શોધવા માટે,આપણે $\Delta_0 = \frac{N_A \times h \times c}{\lambda}$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
$\lambda = \frac{N_A \times h \times c}{\Delta_0} = \frac{6 \times 10^{23} \times 6.4 \times 10^{-34} \times 3.0 \times 10^8}{240000}$.
$\lambda = \frac{115.2 \times 10^{-3}}{240000} = 0.48 \times 10^{-6} \ m = 480 \ nm$.

(C) સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન $(\Delta_o)$ નું મૂલ્ય લિગેન્ડની પ્રબળતા પર આધાર રાખે છે.
સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,લિગેન્ડની પ્રબળતાનો ક્રમ $F^- < C_2O_4^{2-} < NH_3 < CN^-$ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં $CN^-$ સૌથી પ્રબળ લિગેન્ડ હોવાથી,તે $d$-કક્ષકોનું મહત્તમ વિભાજન કરે છે.

(B) પોટેશિયમ ફેરોસાયનાઈડનું રાસાયણિક સૂત્ર $K_4[Fe(CN)_6]$ છે.
આ સંકીર્ણમાં,આયર્ન $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે: $Fe^{+2} = [Ar] 3d^6$.
લિગેન્ડ $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(SFL)$ છે,જે $d$-કક્ષકોમાં ઈલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ માટે ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ થિયરી મુજબ,$d$-કક્ષકોનું $t_{2g}$ અને $e_g$ સમૂહમાં વિભાજન થાય છે.
પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ સાથે $d^6$ ઈલેક્ટ્રોન રચના માટે,તમામ $6$ ઈલેક્ટ્રોન $t_{2g}$ કક્ષકોમાં ગોઠવાય છે: $t_{2g}^6 e_g^0$.
$t_{2g}$ સમૂહમાં $6$ ઈલેક્ટ્રોન હોવાથી,તેઓ ઈલેક્ટ્રોનની $6/2 = 3$ જોડીઓ બનાવે છે.

(A) ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્ટેબિલાઇઝેશન એનર્જી $(CFSE)$ ની ગણતરી સૂત્ર $CFSE = [-0.4 \times (n_{t2g}) + 0.6 \times (n_{eg})] \Delta_0$ દ્વારા કરવામાં આવે છે.
$(A)$ $[Ti(H_2O)_6]^{2+}$: $Ti^{2+}$ એ $3d^2$ છે. $t_{2g}^2 e_g^0$. $CFSE = [-0.4 \times 2 + 0.6 \times 0] = -0.8 \Delta_0$ $(II)$.
$(B)$ $[V(H_2O)_6]^{2+}$: $V^{2+}$ એ $3d^3$ છે. $t_{2g}^3 e_g^0$. $CFSE = [-0.4 \times 3 + 0.6 \times 0] = -1.2 \Delta_0$ $(I)$.
$(C)$ $[Mn(H_2O)_6]^{3+}$: $Mn^{3+}$ એ $3d^4$ છે. $t_{2g}^3 e_g^1$. $CFSE = [-0.4 \times 3 + 0.6 \times 1] = -0.6 \Delta_0$ $(III)$.
$(D)$ $[Fe(H_2O)_6]^{3+}$: $Fe^{3+}$ એ $3d^5$ છે. $t_{2g}^3 e_g^2$. $CFSE = [-0.4 \times 3 + 0.6 \times 2] = 0 \Delta_0$ $(IV)$.
આમ,સાચી જોડ $A-II, B-I, C-III, D-IV$ છે.

(A) શોષાયેલા પ્રકાશની તરંગલંબાઇ $(\lambda)$ એ સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta_o)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે,એટલે કે $\lambda \propto \frac{1}{\Delta_o}$.
$[Co(NH_3)_5(H_2O)]^{3+}$ માં,લિગાન્ડ્સ $NH_3$ અને $H_2O$ છે. $[CoCl(NH_3)_5]^{2+}$ માં,લિગાન્ડ્સ $NH_3$ અને $Cl^-$ છે.
સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,$H_2O$ એ $Cl^-$ કરતા વધુ મજબૂત ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે. તેથી,$[Co(NH_3)_5(H_2O)]^{3+}$ માટે સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta_o)$ એ $[CoCl(NH_3)_5]^{2+}$ કરતા વધારે છે.
કારણ કે $[Co(NH_3)_5(H_2O)]^{3+}$ માટે $\Delta_o$ વધારે છે,તે ઓછી તરંગલંબાઇ પર શોષણ કરે છે. આમ,વિધાન $A$ ખોટું છે.
શોષાયેલા પ્રકાશની તરંગલંબાઇ લિગાન્ડની પ્રકૃતિ (સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી) પર આધાર રાખે છે,માત્ર ધાતુ આયનની ઓક્સિડેશન અવસ્થા પર નહીં. આમ,કારણ $R$ પણ ખોટું છે.

(A) $CFSE$ ની ગણતરી સૂત્ર $CFSE = (-0.4 n_{t_{2g}} + 0.6 n_{e_g}) \Delta_0$ દ્વારા કરવામાં આવે છે.
$A$. $[Cu(NH_3)_6]^{2+}$: $Cu^{2+}$ એ $d^9$ $(t_{2g}^6 e_g^3)$ છે. $CFSE = (-0.4 \times 6 + 0.6 \times 3) = -0.6 \Delta_0$. ($I$ સાથે જોડાય છે)
$B$. $[Ti(H_2O)_6]^{3+}$: $Ti^{3+}$ એ $d^1$ $(t_{2g}^1 e_g^0)$ છે. $CFSE = (-0.4 \times 1 + 0.6 \times 0) = -0.4 \Delta_0$. ($IV$ સાથે જોડાય છે)
$C$. $[Fe(CN)_6]^{3-}$: $Fe^{3+}$ એ $d^5$ (પ્રબળ ક્ષેત્ર,$t_{2g}^5 e_g^0$) છે. $CFSE = (-0.4 \times 5 + 0.6 \times 0) = -2.0 \Delta_0$. ($II$ સાથે જોડાય છે)
$D$. $[NiF_6]^{4-}$: $Ni^{2+}$ એ $d^8$ $(t_{2g}^6 e_g^2)$ છે. $CFSE = (-0.4 \times 6 + 0.6 \times 2) = -1.2 \Delta_0$. ($III$ સાથે જોડાય છે)
તેથી,સાચી જોડ $A-I, B-IV, C-II, D-III$ છે.

(A) સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $\left(\Delta_0\right)$ નું મૂલ્ય ધાતુ આયનની ઓક્સિડેશન અવસ્થા અને ધાતુ આયનના સ્વભાવ પર આધાર રાખે છે.
આપેલ લિગાન્ડ અને ઓક્સિડેશન અવસ્થા માટે,$\Delta_0$ સામાન્ય રીતે અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર સાથે વધે છે.
આપેલ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થા ધરાવતા $3d$ શ્રેણીના આયનોમાં,$Cr^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $d^3$ છે.
અષ્ટફલકીય સંકીર્ણોમાં,$Cr^{3+}$ તેની $t_{2g}^3$ રચનાની સ્થિરતાને કારણે ઉચ્ચ સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા દર્શાવે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી $[Cr(OH_2)_6]^{3+}$ સૌથી વધુ $\Delta_0$ મૂલ્ય ધરાવે છે.

(A) સંકીર્ણ $[Co(H_2O)_6]^{2+}$ છે.
$Co^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $3d^7$ છે.
અષ્ટફલકીય ક્ષેત્રમાં,$H_2O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી ઇલેક્ટ્રોન $t_{2g}^5 e_g^2$ તરીકે ગોઠવાય છે.
$t_{2g}$ કક્ષકો $(t_{2g})^2 (t_{2g})^2 (t_{2g})^1$ તરીકે ભરાય છે,જે $t_{2g}$ સમૂહમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન આપે છે.

(D) આપેલા અષ્ટફલકીય સંકીર્ણોમાં ધાતુ આયનોની ઇલેક્ટ્રોન રચના નીચે મુજબ છે:
$A. [Cr(H_2O)_6]^{3+}$: $Cr^{3+}$ એ $3d^3$ છે. અષ્ટફલકીય ક્ષેત્રમાં,આ $t_{2g}^3 e_g^0$ ને અનુરૂપ છે. તેથી,$A-II$.
$B. [Fe(H_2O)_6]^{3+}$: $Fe^{3+}$ એ $3d^5$ છે. $H_2O$ જેવા નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ સાથે,તે હાઈ સ્પિન છે: $t_{2g}^3 e_g^2$. તેથી,$B-III$.
$C. [Ni(H_2O)_6]^{2+}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. અષ્ટફલકીય ક્ષેત્રમાં,આ $t_{2g}^6 e_g^2$ ને અનુરૂપ છે. તેથી,$C-IV$.
$D. [V(H_2O)_6]^{3+}$: $V^{3+}$ એ $3d^2$ છે. અષ્ટફલકીય ક્ષેત્રમાં,આ $t_{2g}^2 e_g^0$ ને અનુરૂપ છે. તેથી,$D-I$.
તેથી,સાચી જોડ $A-II, B-III, C-IV, D-I$ છે.

(A) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી લિગેન્ડ્સને તેમની ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ ઉર્જા (ક્ષેત્ર પ્રબળતા) ના વધતા ક્રમમાં ગોઠવે છે.
સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,ક્ષેત્ર પ્રબળતાનો ક્રમ $CO > CN^{-} > en > NH_3 > H_2O > OH^{-} > F^{-} > S^{2-} > Cl^{-} > Br^{-} > I^{-}$ છે.
આપેલા વિકલ્પોની સરખામણી કરતા,વિકલ્પ $A$ એક સાચો ક્રમ દર્શાવે છે જ્યાં ક્ષેત્ર પ્રબળતા ડાબેથી જમણે ઘટે છે: $CO > H_2O > F^{-} > S^{2-}$.

(C) $Co$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $27$ છે. $Co$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^7 4s^2$ છે.
$[Co(H_2O)_6]^{3+}$ માં $Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે. તેથી,$Co^{3+}$ ની રચના $[Ar] 3d^6$ થાય છે.
$H_2O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,પરંતુ $Co^{3+}$ ($d^6$ સિસ્ટમ) માટે,સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા એટલી વધારે હોય છે કે તે $t_{2g}$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરાવે છે.
સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન આકૃતિ મુજબ,તમામ $6$ ઇલેક્ટ્રોન $t_{2g}$ કક્ષકોમાં યુગ્મિત અવસ્થામાં ગોઠવાય છે.
તેથી,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $0$ છે.

(C) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી લિગાન્ડ્સને વધતી જતી ક્ષેત્ર પ્રબળતાના ક્રમમાં ગોઠવે છે.
પ્રાયોગિક ડેટાના આધારે,આપેલા લિગાન્ડ્સ માટેનો સાચો ક્રમ $Br^{-} < F^{-} < H_2O < NH_3$ છે.

(A) ચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણો માટે,સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજનને કારણે $e$ ઓર્બિટલ ઓછી ઉર્જા પર અને $t_2$ ઓર્બિટલ વધુ ઉર્જા પર હોય છે.
$TiCl_4$: $Ti^{4+}$ $(d^0)$,ઇલેક્ટ્રોન રચના $e^0 t_2^0$. ($t_2$ માં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન નથી)
$[MnO_4]^{-}$: $Mn^{7+}$ $(d^0)$,ઇલેક્ટ્રોન રચના $e^0 t_2^0$. ($t_2$ માં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન નથી)
$[FeO_4]^{2-}$: $Fe^{6+}$ $(d^2)$,ઇલેક્ટ્રોન રચના $e^2 t_2^0$. ($t_2$ માં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન નથી)
$[FeCl_4]^{-}$: $Fe^{3+}$ $(d^5)$,ઇલેક્ટ્રોન રચના $e^2 t_2^3$. ($t_2$ માં ઇલેક્ટ્રોન છે)
$[CoCl_4]^{2-}$: $Co^{2+}$ $(d^7)$,ઇલેક્ટ્રોન રચના $e^4 t_2^3$. ($t_2$ માં ઇલેક્ટ્રોન છે)
$t_2$ ઓર્બિટલમાં ઇલેક્ટ્રોન ન ધરાવતા સંકીર્ણો $TiCl_4$,$[MnO_4]^{-}$,અને $[FeO_4]^{2-}$ છે.
આમ,કુલ સંખ્યા $3$ છે.

(B) શોષાયેલા પ્રકાશની ઉર્જા એ સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta_o)$ ના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે,જે લિગેન્ડની પ્રબળતા અને ધાતુ આયનની ઓક્સિડેશન અવસ્થા પર આધાર રાખે છે.
ઉર્જા $\propto$ તરંગ આંક $(\bar{v})$.
સાચો ક્રમ $D < A < C < B$ છે.

(B) અષ્ટફલકીય ક્ષેત્રમાં દરેક સંકીર્ણની $d$-ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી તપાસતા (નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $H_2O$):
$1$. $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$: $Fe^{2+}$ એ $d^6$ છે. ગોઠવણી $t_{2g}^4 e_g^2$ છે. $t_{2g}$ માં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $4$ (બેકી).
$2$. $[Co(H_2O)_6]^{2+}$: $Co^{2+}$ એ $d^7$ છે. ગોઠવણી $t_{2g}^5 e_g^2$ છે. $t_{2g}$ માં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $5$ (એકી).
$3$. $[Co(H_2O)_6]^{3+}$: $Co^{3+}$ એ $d^6$ છે. ગોઠવણી $t_{2g}^6 e_g^0$ છે. $t_{2g}$ માં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $6$ (બેકી).
$4$. $[Cu(H_2O)_6]^{2+}$: $Cu^{2+}$ એ $d^9$ છે. ગોઠવણી $t_{2g}^6 e_g^3$ છે. $t_{2g}$ માં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $6$ (બેકી).
$5$. $[Cr(H_2O)_6]^{2+}$: $Cr^{2+}$ એ $d^4$ છે. ગોઠવણી $t_{2g}^3 e_g^1$ છે. $t_{2g}$ માં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $3$ (એકી).
$t_{2g}$ કક્ષકોમાં બેકી સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા સંકીર્ણો $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$,$[Co(H_2O)_6]^{3+}$ અને $[Cu(H_2O)_6]^{2+}$ છે.
કુલ સંખ્યા = $3$.

(A) ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાઓ ધાતુ આયનોના ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ વિભાજનના આધારે નક્કી કરવામાં આવે છે:
$1$. $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$: $Fe^{2+}$ એ $3d^6$ છે. $H_2O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(WFL)$ છે,તેથી રચના $t_{2g}^4 e_g^2$ છે $(S \rightarrow 1)$.
$2$. $[Mn(H_2O)_6]^{2+}$: $Mn^{2+}$ એ $3d^5$ છે. $H_2O$ એ $WFL$ છે,તેથી રચના $t_{2g}^3 e_g^2$ છે $(Q \rightarrow 2)$.
$3$. $[Co(NH_3)_6]^{3+}$: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $NH_3$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(SFL)$ છે,તેથી રચના $t_{2g}^6 e_g^0$ છે $(P \rightarrow 3)$.
$4$. $[FeCl_4]^{-}$: $Fe^{3+}$ એ $3d^5$ છે. તે $WFL$ સાથેનું ચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણ છે,તેથી રચના $e^2 t_2^3$ છે $(R \rightarrow 4)$.
$5$. $[CoCl_4]^{2-}$: $Co^{2+}$ એ $3d^7$ છે. તે $WFL$ સાથેનું ચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણ છે,તેથી રચના $e^4 t_2^3$ છે.
આમ,સાચી જોડ $P$ $\rightarrow 3, Q$ $\rightarrow 2, R$ $\rightarrow 4, S$ $\rightarrow 1$ છે.

(D) અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ માટે $CFSE$ ની ગણતરી આ મુજબ થાય છે: $CFSE = (-0.4 \times n_{t_{2g}} + 0.6 \times n_{e_g}) \Delta_0$.
$K_3[Fe(SCN)_6]$ માં,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Fe^{3+}$ છે,જેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $d^5$ છે.
$SCN^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી ઇલેક્ટ્રોનની ગોઠવણી $t_{2g}^3 e_g^2$ મુજબ થશે.
$CFSE = (-0.4 \times 3 + 0.6 \times 2) \Delta_0 = (-1.2 + 1.2) \Delta_0 = 0 \Delta_0 = 0$.

(B) સ્ફટિક ક્ષેત્ર સ્થિરીકરણ ઉર્જા $(CFSE)$ મુખ્યત્વે બે પરિબળો પર આધાર રાખે છે: મધ્યસ્થ ધાતુ આયનનો ઓક્સિડેશન આંક અને લિગેન્ડની પ્રબળતા.
$1$. ઓક્સિડેશન આંક: ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન આંક વધુ $CFSE$ તરફ દોરી જાય છે (દા.ત.,$Co^{3+} > Co^{2+}$).
$2$. લિગેન્ડની પ્રબળતા: પ્રબળ લિગેન્ડ વધુ $CFSE$ આપે છે (દા.ત.,$en > NH_3$).
આમ,સાચો ક્રમ: $[Co(NH_3)_4]^{2+} < [Co(NH_3)_6]^{2+} < [Co(NH_3)_6]^{3+} < [Co(en)_3]^{3+}$ છે.

(A) અષ્ટફલકીય ક્ષેત્રમાં $d^4$ મેટલ આયન કોન્ફિગરેશન માટે:
જો લિગાન્ડ $SFL$ (પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ) હોય,તો ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી $(\Delta_o)$ એ પેરિંગ એનર્જી $(P)$ કરતા વધારે હોય છે,જે $t_{2g}^4 e_g^0$ કોન્ફિગરેશન તરફ દોરી જાય છે,જે લો સ્પિન કોમ્પ્લેક્સ છે.
જો લિગાન્ડ $WFL$ (નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ) હોય,તો ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી $(\Delta_o)$ એ પેરિંગ એનર્જી $(P)$ કરતા ઓછી હોય છે,જે $t_{2g}^3 e_g^1$ કોન્ફિગરેશન તરફ દોરી જાય છે,જે હાઈ સ્પિન કોમ્પ્લેક્સ છે.

(D) અષ્ટફલકીય સંકીર્ણો $(CN=6)$ માં,સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $\Delta_{o}$ ની સરખામણી પેરિંગ ઉર્જા $P$ સાથે કરવામાં આવે છે.
જો $\Delta_{o} < P$ હોય,તો ઇલેક્ટ્રોન જોડી બનાવવાને બદલે ઉચ્ચ ઉર્જા ધરાવતી કક્ષકોમાં ગોઠવાય છે,જેના પરિણામે હાઈ સ્પિન સંકીર્ણો બને છે.
જો $\Delta_{o} > P$ હોય,તો ઇલેક્ટ્રોન નીચી ઉર્જા ધરાવતી કક્ષકોમાં જોડી બનાવે છે,જેના પરિણામે લો સ્પિન સંકીર્ણો બને છે. આમ,વિધાન $(I)$ સાચું છે.
ચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણો $(CN=4)$ માં,સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $\Delta_{t}$ હંમેશા પેરિંગ ઉર્જા $P$ કરતા ઘણી ઓછી હોય છે (આશરે $\Delta_{t} \approx \frac{4}{9} \Delta_{o}$).
કારણ કે ચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણો માટે $\Delta_{t} < P$ હંમેશા સાચું છે,તેથી ઇલેક્ટ્રોન જોડી બનાવતા નથી અને માત્ર હાઈ સ્પિન સંકીર્ણો જ બને છે. તેથી,લો સ્પિન સંકીર્ણો ભાગ્યે જ જોવા મળે છે. આમ,વિધાન $(II)$ સાચું છે.

(B) આપેલ ધાતુઓ માટે પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ $(M^{3+}/M^{2+})$ ના મૂલ્યો: $Mn^{3+}/Mn^{2+} = +1.57 \ V$,$Cr^{3+}/Cr^{2+} = -0.41 \ V$,$Co^{3+}/Co^{2+} = +1.97 \ V$,$Fe^{3+}/Fe^{2+} = +0.77 \ V$ છે.
આમાં,$Co$ નો પ્રમાણિત ઇલેક્ટ્રોડ પોટેન્શિયલ સૌથી વધુ છે.
સંકીર્ણ $[Co(CN)_6]^{4-}$ છે.
આ સંકીર્ણમાં,$Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. $Co^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^7$ છે.
$CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ થીયરી મુજબ,$d^7$ રચના અને પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ ધરાવતા અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ માટે,ઇલેક્ટ્રોનનું વિતરણ $t_{2g}^6 e_g^1$ થાય છે.
તેથી,$e_g$ કક્ષકમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $1$ છે.

(A) સૌથી વધુ $CFSE$ (ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્ટેબિલાઈઝેશન એનર્જી) ધરાવતું સંકીર્ણ નક્કી કરવા માટે,આપણે લિગેન્ડની પ્રકૃતિ અને ધાતુ આયનની રચનાનું મૂલ્યાંકન કરીએ છીએ:
$1$. $[Co(en)_3]^{3+}$: $Co^{3+}$ એ $d^6$ સિસ્ટમ છે. $en$ (ઈથિલીન ડાયએમાઈન) એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(SFL)$ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. તેની રચના $t_{2g}^6 e_g^0$ છે. પ્રબળ ક્ષેત્ર વિભાજનને કારણે આ સંકીર્ણ ઉચ્ચ $CFSE$ ધરાવે છે.
$2$. $[CoF_6]^{3-}$: $Co^{3+}$ એ $d^6$ સિસ્ટમ છે. $F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(WFL)$ છે,જે હાઈ-સ્પિન રચના $t_{2g}^4 e_g^2$ આપે છે.
$3$. $[Mn(H_2O)_6]^{2+}$: $Mn^{2+}$ એ $d^5$ સિસ્ટમ છે. $H_2O$ એ $WFL$ છે,જે હાઈ-સ્પિન રચના $t_{2g}^3 e_g^2$ આપે છે.
$4$. $[Zn(H_2O)_6]^{2+}$: $Zn^{2+}$ એ $d^{10}$ સિસ્ટમ છે જેની રચના $t_{2g}^6 e_g^4$ છે. તેની $CFSE$ શૂન્ય છે કારણ કે $d-$કક્ષકો સંપૂર્ણ ભરાયેલી છે.
આમ,પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $en$ અને $d^6$ લો-સ્પિન રચના $t_{2g}^6 e_g^0$ ને કારણે $[Co(en)_3]^{3+}$ સૌથી વધુ $CFSE$ ધરાવે છે.

(A) શોષાયેલા પ્રકાશની ઉર્જા તરંગલંબાઈના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે: $E = \frac{hc}{\lambda}$,એટલે કે $E \propto \frac{1}{\lambda}$.
આ તમામ સંકીર્ણોમાં,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Co^{3+}$ છે.
જેમ લિગેન્ડની ક્ષેત્ર પ્રબળતા વધે છે,તેમ ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી ($CFSE$ અથવા $\Delta_o$) વધે છે.
આપેલા લિગેન્ડ્સ માટે સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી છે: $CN^- > NH_3 > H_2O > Cl^-$.
તેથી,$CFSE$ નો ક્રમ છે: $[Co(CN)_6]^{3-} > [Co(NH_3)_6]^{3+} > [Co(NH_3)_5(H_2O)]^{3+} > [CoCl(NH_3)_5]^{2+}$,જે $C > B > A > D$ ને અનુરૂપ છે.
$E \propto \frac{1}{\lambda}$ હોવાથી,શોષાયેલી તરંગલંબાઈ $(\lambda)$ નો ક્રમ $CFSE$ ના ક્રમથી ઉલટો હશે: $D > A > B > C$.

(D) કોઈ સંકીર્ણ માટે $\Delta_0 = 0$ $(CFSE = 0)$ હોય,તો તેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના એવી હોવી જોઈએ કે જેથી $t_{2g}$ ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા મળતી સ્થિરતા $e_g$ ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા મળતી અસ્થિરતા દ્વારા નાબૂદ થાય. આ $d^5$ હાઈ-સ્પિન સંકીર્ણો માટે થાય છે જ્યાં $t_{2g}^3 e_g^2$ હોય.
$CFSE = (3 \times -0.4 \Delta_0) + (2 \times 0.6 \Delta_0) = 0$.
$\mu = 5.96 \ B.M.$ માટે,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ $5$ હોવી જોઈએ,કારણ કે $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ B.M. = \sqrt{35} \approx 5.96 \ B.M.$.
$\left[Mn(SCN)_6\right]^{4-}$ માં,$Mn$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^5)$. $SCN^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે હાઈ-સ્પિન રચના $t_{2g}^3 e_g^2$ તરફ દોરી જાય છે.
આમ,તે બંને શરતોનું પાલન કરે છે.

(B) શોષાયેલા પ્રકાશની ઉર્જા $(E)$ એ તરંગલંબાઇ $(\lambda)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે,જે સંબંધ $E = \frac{hc}{\lambda}$ દ્વારા દર્શાવાય છે.
પ્રબળ લિગેન્ડ્સ મોટી સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta_0)$ ઉત્પન્ન કરે છે,જેના પરિણામે ઉચ્ચ ઉર્જા અને ટૂંકી તરંગલંબાઇવાળા પ્રકાશનું શોષણ થાય છે.
લિગેન્ડ્સ માટેની સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી આ મુજબ છે: $CN^{-} > NH_3 > H_2O$.
સંકીર્ણ સંયોજનોની સરખામણી કરતા:
$1. [Co(CN)_6]^{3-}$: સૌથી પ્રબળ લિગેન્ડ $(CN^{-})$,સૌથી મોટી $\Delta_0$,સૌથી ટૂંકી $\lambda$.
$2. [Co(NH_3)_6]^{3+}$: પ્રબળ લિગેન્ડ $(NH_3)$,મધ્યમ $\Delta_0$.
$3. [Ti(H_2O)_6]^{3+}$: નિર્બળ લિગેન્ડ $(H_2O)$,નાની $\Delta_0$.
$4. [Cu(H_2O)_4]^{2+}$: નિર્બળ લિગેન્ડ $(H_2O)$,આ બધામાં સૌથી નાની $\Delta_0$,સૌથી લાંબી $\lambda$.
આમ,શોષાયેલા પ્રકાશની તરંગલંબાઇનો ક્રમ $B < A < D < C$ છે.

(C) જ્યારે ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી $(\Delta_0)$ એ પેરિંગ એનર્જી $(P.E.)$ કરતા ઓછી હોય ત્યારે હાઈ સ્પિન સંકીર્ણ બને છે.
આ સ્થિતિમાં,ઇલેક્ટ્રોન નીચી ઉર્જા ધરાવતી કક્ષકો $(t_{2g})$ માં યુગ્મિત થવાને બદલે ઉચ્ચ ઉર્જા ધરાવતી કક્ષકો $(e_g)$ માં જવાનું પસંદ કરે છે.
વિકલ્પ $A$: $\Delta_0 > P.E.$ લો સ્પિન સંકીર્ણ બનાવે છે.
વિકલ્પ $B$: $d^3$ ઇલેક્ટ્રોન રચના માટે હાઈ સ્પિન કે લો સ્પિન જેવો કોઈ વિકલ્પ રહેતો નથી.
વિકલ્પ $C$: $\Delta_0 < P.E.$ હાઈ સ્પિન સંકીર્ણ બનાવે છે કારણ કે ઇલેક્ટ્રોન $t_{2g}$ માં યુગ્મિત થવાને બદલે $e_g$ કક્ષકોમાં ભરાય છે.
વિકલ્પ $D$: $\Delta_0 > P.E.$ લો સ્પિન સંકીર્ણ બનાવે છે.

(A) શોષાયેલા પ્રકાશની તરંગલંબાઈ $(\lambda)$ એ સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta_o)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
સંબંધ આ મુજબ છે: $\Delta_o = \frac{hc}{\lambda}$.
પ્રબળ લિગેન્ડ્સ વધુ વિભાજન $(\Delta_o)$ પ્રેરે છે,જેના પરિણામે ટૂંકી તરંગલંબાઈવાળા પ્રકાશનું શોષણ થાય છે.
લિગેન્ડ્સ માટે સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી આ મુજબ છે: $I^{-} < H_2O < en < CN^{-}$.
તેથી,સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta_o)$ નો ક્રમ છે: $[CoI_6]^{3-} < [Co(H_2O)_6]^{3+} < [Co(en)_3]^{3+} < [Co(CN)_6]^{3-}$.
જેમ કે $\lambda$ એ $\Delta_o$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં છે,તેથી શોષાયેલા પ્રકાશની તરંગલંબાઈનો ઘટતો ક્રમ છે: $[CoI_6]^{3-} > [Co(H_2O)_6]^{3+} > [Co(en)_3]^{3+} > [Co(CN)_6]^{3-}$,જે $III > I > IV > II$ ને અનુરૂપ છે.

(C) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,લિગેન્ડ્સને તેમની ક્ષેત્ર પ્રબળતાના વધતા ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે છે:
$I^{-} < Br^{-} < S^{2-} < SCN^{-} < Cl^{-} < F^{-} < OH^{-} < H_2O < NCS^{-} < EDTA^{4-} < NH_3 < en < CN^{-} < CO$.
$F^{-}$,$Cl^{-}$,$Br^{-}$,અને $I^{-}$ જેવા લિગેન્ડ્સને નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ માનવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ નાનું સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન $(\Delta_o)$ ઉત્પન્ન કરે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$F^{-}$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જ્યારે $EDTA^{4-}$,$NH_3$,અને $CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે.

(C) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,લિગેન્ડ્સને તેમની ક્ષેત્ર પ્રબળતાના વધતા ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે છે:
$I^{-} < Br^{-} < S^{2-} < SCN^{-} < Cl^{-} < F^{-} < OH^{-} < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^{-} < NH_3 < en < NO_2^{-} < CN^{-} < CO$.
$Br^{-}$ જેવા લિગેન્ડ્સને નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ ગણવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ નાનું સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન $(\Delta_o)$ ઉત્પન્ન કરે છે.
તેની સરખામણીમાં,$NH_3$,$CN^{-}$,અને $CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે.

(D) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી લિગેન્ડ્સને તેમની ક્ષેત્ર પ્રબળતાના વધતા ક્રમમાં ગોઠવે છે:
$I^{-} < Br^{-} < S^{2-} < SCN^{-} < Cl^{-} < F^{-} < OH^{-} < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^{-} < EDTA^{4-} < NH_3 < en < CN^{-} < CO$.
આપેલા વિકલ્પોની સરખામણી કરતા:
$S^{2-}$ (નિર્બળ ક્ષેત્ર),$OH^{-}$ (નિર્બળ ક્ષેત્ર),$EDTA^{4-}$ (મધ્યમ),અને $en$ (પ્રબળ ક્ષેત્ર).
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$en$ (ઇથિલીનડાયએમાઇન) ની ક્ષેત્ર પ્રબળતા સૌથી વધુ છે.

(D) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી લિગાન્ડ્સને તેમની વધતી જતી ક્ષેત્ર પ્રબળતાના ક્રમમાં ગોઠવે છે:
$I^{-} < Br^{-} < S^{2-} < Cl^{-} < OH^{-} < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^{-} < Py < NH_3 < en < NO_2^{-} < CN^{-} < CO$
આપેલા લિગાન્ડ્સ માટે,ક્ષેત્ર પ્રબળતા વધવાનો સાચો ક્રમ છે:
$I^{-} < S^{2-} < OH^{-} < NH_3$

(D) લિગેન્ડની ક્ષેત્ર પ્રબળતા સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,આપેલા લિગેન્ડ્સ માટે ક્ષેત્ર પ્રબળતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $OH^{-} < C_2O_4^{2-} < H_2O < CO$.
$CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે જે $\pi$-એસિડ લિગેન્ડ તરીકે વર્તે છે,જે ધાતુ કેન્દ્ર સાથે $\pi$-બેકબોન્ડિંગ બનાવવામાં સક્ષમ છે,જેના પરિણામે સૌથી વધુ ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી $(\Delta_o)$ મળે છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાં $CO$ ની ક્ષેત્ર પ્રબળતા સૌથી વધુ છે.

(B) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,લિગાન્ડ્સની ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થ તેમના ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ પેદા કરવાની ક્ષમતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. આપેલા લિગાન્ડ્સ માટે વધતી ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$I^{-} < S^{2-} < Cl^{-} < OH^{-}$
તેથી,સાચો વધતો ક્રમ $I^{-} < S^{2-} < Cl^{-} < OH^{-}$ છે.

(D) લિગેન્ડની વિભાજન શક્તિ સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,ક્ષેત્રની પ્રબળતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: $S^{2-} < OH^{-} < NCS^{-} < CO$.
$CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે અને તે $d$-કક્ષકોનું મહત્તમ વિભાજન કરે છે.
તેથી,$CO$ ની વિભાજન શક્તિ સૌથી વધુ છે.

(D) અષ્ટફલકીય સંકીર્ણમાં,$d$-કક્ષકો બે સેટમાં વિભાજિત થાય છે: $t_{2g}$ (ઓછી ઉર્જા) અને $e_g$ (વધારે ઉર્જા).
$d^4$ આયન માટે,જો સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta_0)$ એ યુગ્મીકરણ ઉર્જા $(P)$ કરતા વધારે હોય,તો ઇલેક્ટ્રોન $e_g$ કક્ષકોમાં જવાને બદલે $t_{2g}$ કક્ષકોમાં યુગ્મિત થવાનું પસંદ કરશે.
આના પરિણામે $t_{2g}^4 e_g^0$ જેવી લો-સ્પિન રચના પ્રાપ્ત થાય છે.
તેથી,આ રચના માટેની શરત $\Delta_0 > P$ છે.

(C) શોષાયેલ પ્રકાશની તરંગલંબાઇ $(\lambda)$ એ સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta_o)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$\lambda \propto \frac{1}{\Delta_o}$.
મહત્તમ તરંગલંબાઇનું શોષણ કરવા માટે,સંકીર્ણ પાસે ન્યૂનતમ સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta_o)$ હોવી આવશ્યક છે.
સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,લિગાન્ડની પ્રબળતાનો ક્રમ: $CN^{-} > NH_3 > H_2O > Cl^{-}$.
આપેલા લિગાન્ડ્સમાં,$Cl^{-}$ એ સૌથી નિર્બળ લિગાન્ડ છે,જે સૌથી નાનું $\Delta_o$ મૂલ્ય આપે છે.
તેથી,સંકીર્ણ $[CoCl(NH_3)_5]^{2+}$ પાસે ન્યૂનતમ $\Delta_o$ હશે અને તે પ્રકાશની મહત્તમ તરંગલંબાઇનું શોષણ કરશે.

(C) $[NiCl_4]^{2-}$ કોમ્પ્લેક્સ આયન એ ટેટ્રાહેડ્રલ કોમ્પ્લેક્સ છે.
ટેટ્રાહેડ્રલ ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડમાં,$d$ ઓર્બિટલ્સ બે સેટમાં વિભાજિત થાય છે: ઓછી ઉર્જા ધરાવતો સેટ $(d_{x^2-y^2}, d_{z^2})$ અને વધુ ઉર્જા ધરાવતો સેટ $(d_{xy}, d_{yz}, d_{xz})$.
તેથી,ઉર્જાનો સાચો ક્રમ $d_{x^2-y^2} \cong d_{z^2} < d_{xy} \cong d_{yz} \cong d_{xz}$ છે.

(C) શોષાયેલા પ્રકાશની તરંગલંબાઇ એ સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta_o)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$\lambda \propto \frac{1}{\Delta_o}$.
પ્રબળ લિગેન્ડ વધુ વિભાજન (મોટી $\Delta_o$) પ્રેરે છે,જે ટૂંકી (ન્યૂનતમ) તરંગલંબાઇના પ્રકાશના શોષણ સાથે સંબંધિત છે.
સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,લિગેન્ડની પ્રબળતાનો ક્રમ: $F^- < H_2O < NH_3 < CN^-$.
આપેલા વિકલ્પોમાં $CN^-$ સૌથી પ્રબળ લિગેન્ડ હોવાથી,$[Co(CN)_6]^{3-}$ સંકીર્ણ સૌથી વધુ $\Delta_o$ ધરાવશે અને તેથી તે ન્યૂનતમ તરંગલંબાઇ ધરાવતા પ્રકાશનું શોષણ કરશે.

(A) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી એ લિગાન્ડ્સની ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી $(\Delta_o)$ ના વધતા ક્રમમાં ગોઠવણી છે.
આપેલા લિગાન્ડ્સ માટે ક્ષેત્રની શક્તિનો સાચો વધતો ક્રમ: $SCN^{-} < F^{-} < NH_3 < en < CO$ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) કોઓર્ડિનેશન કોમ્પ્લેક્સમાં,ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી $(\Delta_0)$ અને પેરિંગ એનર્જી $(P)$ ધાતુ આયનની ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી નક્કી કરે છે.
હાઈ સ્પિન કોમ્પ્લેક્સ માટે,ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી એ પેરિંગ એનર્જી કરતા ઓછી હોય છે $(\Delta_0 < P)$.
આનો અર્થ એ છે કે ઇલેક્ટ્રોન નીચી ઉર્જા ધરાવતી કક્ષકોમાં જોડી બનાવવાને બદલે ઉચ્ચ ઉર્જા ધરાવતી કક્ષકોમાં જવાનું પસંદ કરે છે,જેના પરિણામે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા મહત્તમ રહે છે.
તેથી,સાચી સ્થિતિ $\Delta_0 < P$ છે.

(C) શોષાયેલા પ્રકાશની તરંગલંબાઇ $(\lambda)$ એ સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta_o)$ ના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$\lambda \propto \frac{1}{\Delta_o}$.
પ્રબળ લિગેન્ડ્સ વધુ સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન પ્રેરે છે,જેના પરિણામે ઉચ્ચ $\Delta_o$ અને શોષાયેલા પ્રકાશની ઓછી તરંગલંબાઇ મળે છે.
લિગેન્ડ્સ માટેની સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી આ મુજબ છે: $Cl^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-}$.
આપેલા સંકીર્ણોમાં,$CN^{-}$ સૌથી પ્રબળ લિગેન્ડ છે,જે સૌથી મોટી $\Delta_o$ અને પરિણામે શોષાયેલા પ્રકાશની સૌથી ઓછી તરંગલંબાઇ તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,સાચું સંકીર્ણ $[Co(CN)_6]^{3-}$ છે.

(C) સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા $(\Delta_0)$ નું મૂલ્ય સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ લિગેન્ડની પ્રબળતા પર આધાર રાખે છે.
પ્રબળ લિગેન્ડ વધુ વિભાજન કરે છે,જ્યારે નિર્બળ લિગેન્ડ ઓછું વિભાજન કરે છે.
આપેલા લિગેન્ડ્સ માટે સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી: $CN^- > NH_3 > C_2O_4^{2-} > H_2O$ છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,$[Co(H_2O)_6]^{3+}$ માં સૌથી નિર્બળ લિગેન્ડ હોવાથી,તેની $\Delta_0$ નું મૂલ્ય સૌથી ઓછું હશે.

(D) $Ti^{3+}$ $(Z=22)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^1$ છે.
અષ્ટફલકીય સ્ફટિક ક્ષેત્રમાં,$d$-કક્ષકો $t_{2g}$ અને $e_g$ સેટમાં વિભાજિત થાય છે.
એકમાત્ર ઇલેક્ટ્રોન નીચી ઉર્જા ધરાવતી $t_{2g}$ કક્ષકમાં ગોઠવાય છે,જેની રચના $t_{2g}^1 e_g^0$ થાય છે.
દ્રશ્ય પ્રકાશનું શોષણ થવાથી,ઇલેક્ટ્રોન ઉત્તેજિત થઈને ઉચ્ચ ઉર્જા ધરાવતી $e_g$ કક્ષકમાં જાય છે.
તેથી,ઇલેક્ટ્રોનિક સંક્રમણ $t_{2g}^1 e_g^0 \rightarrow t_{2g}^0 e_g^1$ છે.

(A) ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી $(\Delta)$ લિગાન્ડ્સના સ્વભાવ પર આધાર રાખે છે.
સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,લિગાન્ડ્સની ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થનો ક્રમ આ મુજબ છે: $I^{-} < Br^{-} < SCN^{-} < Cl^{-} < S^{2-} < F^{-} < OH^{-} < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^{-} < EDTA^{4-} < NH_3 < en < CN^{-} < CO$.
આપેલા વિકલ્પોને આ શ્રેણી સાથે સરખાવતા,સાચો ક્રમ $SCN^{-} < F^{-} < CN^{-} < CO$ છે.

(B) $[CoCl_6]^{4-}$ એ અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ છે,તેથી તેનું $CFSE$ મૂલ્ય $\Delta_0 = 18000 \ cm^{-1}$ છે.
$[CoCl_4]^{2-}$ એ ચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણ છે,તેથી તેનું $CFSE$ મૂલ્ય $\Delta_t$ છે.
ચતુષ્ફલકીય અને અષ્ટફલકીય સ્પ્લિટિંગ વચ્ચેનો સંબંધ $\Delta_t = \frac{4}{9} \Delta_0$ છે.
કિંમત મૂકતા: $\Delta_t = \frac{4}{9} \times 18000 \ cm^{-1} = 8000 \ cm^{-1}$.

(B) અષ્ટફલકીય સંકીર્ણમાં,લિગેન્ડના અભિગમને કારણે પાંચ સમાન ઊર્જા ધરાવતી $d$-કક્ષકો બે સમૂહમાં વિભાજિત થાય છે.
બે કક્ષકો $d_{x^2-y^2}$ અને $d_{z^2}$ (જેને સામૂહિક રીતે $e_{g}$ કક્ષકો કહેવાય છે) સીધી લિગેન્ડ તરફ હોય છે અને વધુ અપાકર્ષણ અનુભવે છે,તેથી તેમની ઊર્જા $+(3/5) \Delta_{o}$ જેટલી વધે છે.
ત્રણ કક્ષકો $d_{xy}$,$d_{yz}$ અને $d_{zx}$ (જેને સામૂહિક રીતે $t_{2g}$ કક્ષકો કહેવાય છે) અક્ષોની વચ્ચે હોય છે અને ઓછું અપાકર્ષણ અનુભવે છે,તેથી તેમની ઊર્જા બેરીસેન્ટરની સાપેક્ષમાં $-(2/5) \Delta_{o}$ જેટલી ઘટે છે.