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Crystal Field theory Questions in Hindi
Class 12 Chemistry · Coordination Compounds · Crystal Field theory
242+
Questions
Hindi
Language
100%
With Solutions
Showing 42 of 242 questions in Hindi
201
MediumMCQ
संकुल आयनों $[CoCl(NH_{3})_{5}]^{2+}$, $[Co(NH_{3})_{6}]^{3+}$ और $[Co(CN)_{6}]^{3-}$ में अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य का सही क्रम क्या है?
A
$[CoCl(NH_{3})_{5}]^{2+} > [Co(NH_{3})_{6}]^{3+} > [Co(CN)_{6}]^{3-}$
B
$[Co(NH_{3})_{6}]^{3+} > [Co(CN)_{6}]^{3-} > [CoCl(NH_{3})_{5}]^{2+}$
C
$[Co(CN)_{6}]^{3-} > [CoCl(NH_{3})_{5}]^{2+} > [Co(NH_{3})_{6}]^{3+}$
D
$[Co(NH_{3})_{6}]^{3+} > [CoCl(NH_{3})_{5}]^{2+} > [Co(CN)_{6}]^{3-}$
Solution
(A) अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य $(\lambda)$ लिगेंड की शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला के अनुसार, लिगेंड की शक्ति का क्रम $Cl^{-} < NH_{3} < CN^{-}$ है।
चूंकि $\Delta_o$ लिगेंड क्षेत्र की शक्ति के सीधे आनुपातिक है, इसलिए $\Delta_o$ का क्रम $[CoCl(NH_{3})_{5}]^{2+} < [Co(NH_{3})_{6}]^{3+} < [Co(CN)_{6}]^{3-}$ होगा।
अतः, अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य का क्रम $(\lambda \propto 1/\Delta_o)$ $[CoCl(NH_{3})_{5}]^{2+} > [Co(NH_{3})_{6}]^{3+} > [Co(CN)_{6}]^{3-}$ है।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला के अनुसार, लिगेंड की शक्ति का क्रम $Cl^{-} < NH_{3} < CN^{-}$ है।
चूंकि $\Delta_o$ लिगेंड क्षेत्र की शक्ति के सीधे आनुपातिक है, इसलिए $\Delta_o$ का क्रम $[CoCl(NH_{3})_{5}]^{2+} < [Co(NH_{3})_{6}]^{3+} < [Co(CN)_{6}]^{3-}$ होगा।
अतः, अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य का क्रम $(\lambda \propto 1/\Delta_o)$ $[CoCl(NH_{3})_{5}]^{2+} > [Co(NH_{3})_{6}]^{3+} > [Co(CN)_{6}]^{3-}$ है।
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EasyMCQ
$\Delta_{0}$ $(CFSE)$ का न्यूनतम परिमाण रखने वाला संकुल आयन है
A
$[Cr(CN)_{6}]^{3-}$
B
$[Co(NH_{3})_{6}]^{3+}$
C
$[Co(Cl)_{6}]^{3-}$
D
$[Cr(H_{2}O)_{6}]^{3+}$
Solution
(C) $\Delta_{0}$ का परिमाण लिगेंड की प्रकृति और केंद्रीय धातु आयन की ऑक्सीकरण अवस्था पर निर्भर करता है।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,लिगेंड की क्षेत्र प्रबलता का क्रम $Cl^{-} < H_{2}O < NH_{3} < CN^{-}$ है।
कम क्षेत्र प्रबलता वाले लिगेंड क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta_{0})$ का कम मान देते हैं।
चूंकि $Cl^{-}$ दिए गए विकल्पों में सबसे दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए $[Co(Cl)_{6}]^{3-}$ संकुल का $\Delta_{0}$ परिमाण न्यूनतम होगा।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,लिगेंड की क्षेत्र प्रबलता का क्रम $Cl^{-} < H_{2}O < NH_{3} < CN^{-}$ है।
कम क्षेत्र प्रबलता वाले लिगेंड क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta_{0})$ का कम मान देते हैं।
चूंकि $Cl^{-}$ दिए गए विकल्पों में सबसे दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए $[Co(Cl)_{6}]^{3-}$ संकुल का $\Delta_{0}$ परिमाण न्यूनतम होगा।
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EasyMCQ
क्रिस्टल फील्ड थ्योरी $(CFT)$ के अनुसार,एक संकुल में $M-L$ बंध होता है
A
पूर्णतः आयनिक
B
पूर्णतः सहसंयोजक
C
पूर्णतः उपसहसंयोजक
D
आंशिक रूप से सहसंयोजक
Solution
(A) $CFT$ की मूल धारणा यह है कि $M-L$ अन्योन्यक्रियाएं प्रकृति में पूर्णतः स्थिर वैद्युत $(electrostatic)$ होती हैं।
एक अष्टफलकीय धातु संकुल में,एक धनावेशित धातु आयन की छह ऋणावेशित लिगेंडों या छह लिगेंडों से जुड़े द्विध्रुवों के ऋणात्मक सिरों के साथ स्थिर वैद्युत अन्योन्यक्रिया पर विचार किया जाता है।
एक अष्टफलकीय धातु संकुल में,एक धनावेशित धातु आयन की छह ऋणावेशित लिगेंडों या छह लिगेंडों से जुड़े द्विध्रुवों के ऋणात्मक सिरों के साथ स्थिर वैद्युत अन्योन्यक्रिया पर विचार किया जाता है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से कितने लिगेंड $H_2O$ से अधिक प्रबल हैं? $S^{2-}$,$Br^{-}$,$C_2O_4^{2-}$,$CN^{-}$,$en$,$NH_3$,$CO$,$OH^{-}$
A
$5$
B
$3$
C
$4$
D
$6$
Solution
(C) स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,लिगेंडों को उनकी क्षेत्र प्रबलता के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित किया जाता है। श्रेणी इस प्रकार है:
$I^{-} < Br^{-} < S^{2-} < SCN^{-} < Cl^{-} < N_3^{-} < F^{-} < \text{urea} < OH^{-} < C_2H_5OH < C_2O_4^{2-} < O^{2-} < H_2O < NCS^{-} < gly < NH_3 < en < NH_2OH < bPy < NO < CH_3^{-} < C_6H_5^{-} < CN^{-} < CO$
दिए गए लिगेंडों की $H_2O$ के साथ तुलना करने पर:
$1. S^{2-}$ ($H_2O$ से दुर्बल)
$2. Br^{-}$ ($H_2O$ से दुर्बल)
$3. C_2O_4^{2-}$ ($H_2O$ से दुर्बल)
$4. CN^{-}$ ($H_2O$ से प्रबल)
$5. en$ ($H_2O$ से प्रबल)
$6. NH_3$ ($H_2O$ से प्रबल)
$7. CO$ ($H_2O$ से प्रबल)
$8. OH^{-}$ ($H_2O$ से दुर्बल)
अतः,$4$ लिगेंड $(CN^{-}, en, NH_3, CO)$ ऐसे हैं जो $H_2O$ से अधिक प्रबल हैं।
$I^{-} < Br^{-} < S^{2-} < SCN^{-} < Cl^{-} < N_3^{-} < F^{-} < \text{urea} < OH^{-} < C_2H_5OH < C_2O_4^{2-} < O^{2-} < H_2O < NCS^{-} < gly < NH_3 < en < NH_2OH < bPy < NO < CH_3^{-} < C_6H_5^{-} < CN^{-} < CO$
दिए गए लिगेंडों की $H_2O$ के साथ तुलना करने पर:
$1. S^{2-}$ ($H_2O$ से दुर्बल)
$2. Br^{-}$ ($H_2O$ से दुर्बल)
$3. C_2O_4^{2-}$ ($H_2O$ से दुर्बल)
$4. CN^{-}$ ($H_2O$ से प्रबल)
$5. en$ ($H_2O$ से प्रबल)
$6. NH_3$ ($H_2O$ से प्रबल)
$7. CO$ ($H_2O$ से प्रबल)
$8. OH^{-}$ ($H_2O$ से दुर्बल)
अतः,$4$ लिगेंड $(CN^{-}, en, NH_3, CO)$ ऐसे हैं जो $H_2O$ से अधिक प्रबल हैं।
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MediumMCQ
निम्नलिखित लिगेंड्स को उनकी बढ़ती हुई क्षेत्र प्रबलता (field strength) के क्रम में व्यवस्थित कीजिए:
$H_2O$ $(I)$,$CO$ $(II)$,$NH_3$ $(III)$,$I^{-}$ $(IV)$,$F^{-}$ $(V)$
$H_2O$ $(I)$,$CO$ $(II)$,$NH_3$ $(III)$,$I^{-}$ $(IV)$,$F^{-}$ $(V)$
A
$IV < V < I < III < II$
B
$IV < V < III < II < I$
C
$V < IV < III < I < II$
D
$IV < I < V < II < III$
Solution
(A) स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,दिए गए लिगेंड्स के लिए क्षेत्र प्रबलता का बढ़ता क्रम $I^{-} < F^{-} < H_2O < NH_3 < CO$ है।
अतः,सही क्रम $IV < V < I < III < II$ है।
अतः,सही क्रम $IV < V < I < III < II$ है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित लिगेंड्स को उनकी क्षेत्र प्रबलता के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित कीजिए।
| $I$. $H_2O$ | $II$. $CO$ |
| $III$. $NH_3$ | $IV$. $I^{-}$ |
| $V$. $F^{-}$ |
A
$IV < V < I < III < II$
B
$IV < V < III < II < I$
C
$V < IV < III < I < II$
D
$IV < I < V < II < III$
Solution
(A) स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी लिगेंड्स की उनकी क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग ऊर्जा $(\Delta_o)$ के बढ़ते क्रम में एक प्रायोगिक व्यवस्था है।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के आधार पर,दिए गए लिगेंड्स की क्षेत्र प्रबलता का बढ़ता क्रम इस प्रकार है:
$I^{-} < F^{-} < H_2O < NH_3 < CO$
दिए गए विकल्पों के साथ तुलना करने पर:
$IV (I^{-}) < V (F^{-}) < I (H_2O) < III (NH_3) < II (CO)$
अतः,सही क्रम $IV < V < I < III < II$ है।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के आधार पर,दिए गए लिगेंड्स की क्षेत्र प्रबलता का बढ़ता क्रम इस प्रकार है:
$I^{-} < F^{-} < H_2O < NH_3 < CO$
दिए गए विकल्पों के साथ तुलना करने पर:
$IV (I^{-}) < V (F^{-}) < I (H_2O) < III (NH_3) < II (CO)$
अतः,सही क्रम $IV < V < I < III < II$ है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से किसमें,संकुल आयन अपने क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन की मात्रा के संबंध में सही क्रम में नहीं हैं?
A
$[Fe(H_2O)_6]^{3+} > [FeF_6]^{3-}$
B
$[Fe(en)_3]^{3+} > [Fe(NCS)_6]^{3-}$
C
$[Fe(CN)_6]^{4-} > [Fe(H_2O)_6]^{2+}$
D
$[Fe(H_2O)_6]^{2+} > [Fe(NH_3)_6]^{2+}$
Solution
(D) क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन $(\Delta_o)$ की मात्रा लिगेंड की प्रकृति (स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी) और धातु आयन की ऑक्सीकरण अवस्था पर निर्भर करती है।
$1$. विकल्प $A$ में,$H_2O$,$F^-$ की तुलना में एक प्रबल लिगेंड है,इसलिए $[Fe(H_2O)_6]^{3+} > [FeF_6]^{3-}$ सही है।
$2$. विकल्प $B$ में,$en$,$NCS^-$ की तुलना में एक प्रबल लिगेंड है,इसलिए $[Fe(en)_3]^{3+} > [Fe(NCS)_6]^{3-}$ सही है।
$3$. विकल्प $C$ में,$CN^-$,$H_2O$ की तुलना में एक प्रबल लिगेंड है,इसलिए $[Fe(CN)_6]^{4-} > [Fe(H_2O)_6]^{2+}$ सही है।
$4$. विकल्प $D$ में,$NH_3$,$H_2O$ की तुलना में एक प्रबल लिगेंड है। इसलिए,सही क्रम $[Fe(NH_3)_6]^{2+} > [Fe(H_2O)_6]^{2+}$ होना चाहिए। दिया गया क्रम $[Fe(H_2O)_6]^{2+} > [Fe(NH_3)_6]^{2+}$ गलत है।
$1$. विकल्प $A$ में,$H_2O$,$F^-$ की तुलना में एक प्रबल लिगेंड है,इसलिए $[Fe(H_2O)_6]^{3+} > [FeF_6]^{3-}$ सही है।
$2$. विकल्प $B$ में,$en$,$NCS^-$ की तुलना में एक प्रबल लिगेंड है,इसलिए $[Fe(en)_3]^{3+} > [Fe(NCS)_6]^{3-}$ सही है।
$3$. विकल्प $C$ में,$CN^-$,$H_2O$ की तुलना में एक प्रबल लिगेंड है,इसलिए $[Fe(CN)_6]^{4-} > [Fe(H_2O)_6]^{2+}$ सही है।
$4$. विकल्प $D$ में,$NH_3$,$H_2O$ की तुलना में एक प्रबल लिगेंड है। इसलिए,सही क्रम $[Fe(NH_3)_6]^{2+} > [Fe(H_2O)_6]^{2+}$ होना चाहिए। दिया गया क्रम $[Fe(H_2O)_6]^{2+} > [Fe(NH_3)_6]^{2+}$ गलत है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस संकुल में धातु आयन का विन्यास $t_{2g}^3 e_g^2$ है?
A
$[Mn(H_2O)_6]^{2+}$
B
$[Fe(H_2O)_6]^{2+}$
C
$[Co(NH_3)_6]^{3+}$
D
$[Ni(H_2O)_6]^{2+}$
Solution
(A) $1$. प्रत्येक संकुल में धातु आयन की ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करें:
- $[Mn(H_2O)_6]^{2+}$ में,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $Mn^{2+}$ $(Z=25)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5$ है।
- $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$ में,$Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $Fe^{2+}$ $(Z=26)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
- $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ में,$Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है। $Co^{3+}$ $(Z=27)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
- $[Ni(H_2O)_6]^{2+}$ में,$Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $Ni^{2+}$ $(Z=28)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^8$ है।
$2$. अष्टफलकीय संकुलों के लिए क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत $(CFT)$ लागू करें:
- $H_2O$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए यह $d$-कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं करता है।
- $Mn^{2+}$ $(d^5)$ के लिए,इलेक्ट्रॉन $t_{2g}^3 e_g^2$ (उच्च चक्रण) के रूप में भरते हैं।
- $Fe^{2+}$ $(d^6)$ के लिए,इलेक्ट्रॉन $t_{2g}^4 e_g^2$ के रूप में भरते हैं।
- $Co^{3+}$ $(d^6)$ के लिए,$NH_3$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो युग्मन का कारण बनता है: $t_{2g}^6 e_g^0$।
- $Ni^{2+}$ $(d^8)$ के लिए,इलेक्ट्रॉन $t_{2g}^6 e_g^2$ के रूप में भरते हैं।
$3$. निष्कर्ष: विन्यास $t_{2g}^3 e_g^2$,$[Mn(H_2O)_6]^{2+}$ के अनुरूप है।
- $[Mn(H_2O)_6]^{2+}$ में,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $Mn^{2+}$ $(Z=25)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5$ है।
- $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$ में,$Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $Fe^{2+}$ $(Z=26)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
- $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ में,$Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है। $Co^{3+}$ $(Z=27)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
- $[Ni(H_2O)_6]^{2+}$ में,$Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $Ni^{2+}$ $(Z=28)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^8$ है।
$2$. अष्टफलकीय संकुलों के लिए क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत $(CFT)$ लागू करें:
- $H_2O$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए यह $d$-कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं करता है।
- $Mn^{2+}$ $(d^5)$ के लिए,इलेक्ट्रॉन $t_{2g}^3 e_g^2$ (उच्च चक्रण) के रूप में भरते हैं।
- $Fe^{2+}$ $(d^6)$ के लिए,इलेक्ट्रॉन $t_{2g}^4 e_g^2$ के रूप में भरते हैं।
- $Co^{3+}$ $(d^6)$ के लिए,$NH_3$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो युग्मन का कारण बनता है: $t_{2g}^6 e_g^0$।
- $Ni^{2+}$ $(d^8)$ के लिए,इलेक्ट्रॉन $t_{2g}^6 e_g^2$ के रूप में भरते हैं।
$3$. निष्कर्ष: विन्यास $t_{2g}^3 e_g^2$,$[Mn(H_2O)_6]^{2+}$ के अनुरूप है।
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MediumMCQ
मैंगनीज के संकुलों $A$ और $B$ के विन्यास क्रमशः $t_{2g}^3 e_g^1$ और $t_{2g}^4 e_g^0$ हैं। तो $A$ और $B$ हैं:
A
$[Mn(H_2O)_6]^{2+}, [Mn(CN)_6]^{3-}$
B
$[Mn(H_2O)_6]^{2+}, [Mn(CN)_6]^{4-}$
C
$[Mn(H_2O)_6]^{3+}, [Mn(CN)_6]^{4-}$
D
$[Mn(H_2O)_6]^{3+}, [Mn(CN)_6]^{3-}$
Solution
(D) संकुल $A$ के लिए,विन्यास $t_{2g}^3 e_g^1$ है,जो $d$-कक्षकों में $4$ इलेक्ट्रॉनों को दर्शाता है। यह $Mn^{3+}$ ($d^4$ सिस्टम) को इंगित करता है। चूंकि $H_2O$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगैंड है,यह उच्च-चक्रण (high-spin) संकुल बनाता है। अतः,$A$,$[Mn(H_2O)_6]^{3+}$ है।
संकुल $B$ के लिए,विन्यास $t_{2g}^4 e_g^0$ है,जो भी $4$ इलेक्ट्रॉनों $(Mn^{3+})$ को दर्शाता है। चूंकि $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगैंड है,यह इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है,जिसके परिणामस्वरूप निम्न-चक्रण (low-spin) संकुल बनता है। अतः,$B$,$[Mn(CN)_6]^{3-}$ है।
संकुल $B$ के लिए,विन्यास $t_{2g}^4 e_g^0$ है,जो भी $4$ इलेक्ट्रॉनों $(Mn^{3+})$ को दर्शाता है। चूंकि $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगैंड है,यह इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है,जिसके परिणामस्वरूप निम्न-चक्रण (low-spin) संकुल बनता है। अतः,$B$,$[Mn(CN)_6]^{3-}$ है।
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MediumMCQ
$TiCl_3$ $(X)$ और $[Ti(H_2O)_6]Cl_3$ $(Y)$ के रंगों से संबंधित निम्नलिखित में से कौन सा सही है?
A
$X =$ रंगहीन,$Y =$ रंगीन
B
$X =$ रंगीन,$Y =$ रंगीन
C
$X =$ रंगहीन,$Y =$ रंगहीन
D
$X =$ रंगीन,$Y =$ रंगहीन
Solution
(A) $Ti$ का परमाणु क्रमांक $22$ है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^2 4s^2$ है। $TiCl_3$ और $[Ti(H_2O)_6]Cl_3$ दोनों में $Ti$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है,जो $3d^1$ विन्यास के अनुरूप है।
संकुल $[Ti(H_2O)_6]^{3+}$ में,लिगेंड्स $(H_2O)$ की उपस्थिति $d$-कक्षकों के क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन को $t_{2g}$ और $e_g$ स्तरों में विभाजित करती है। एकल इलेक्ट्रॉन प्रकाश को अवशोषित करके $d-d$ संक्रमण कर सकता है,जिससे संकुल रंगीन (बैंगनी) हो जाता है।
निर्जल यौगिक $TiCl_3$ में,क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन के लिए कोई लिगेंड नहीं होते हैं। विपाटन के बिना,$d-d$ संक्रमण नहीं हो सकता है,जिससे पदार्थ रंगहीन हो जाता है।
अतः,$X$ रंगहीन है और $Y$ रंगीन है।
संकुल $[Ti(H_2O)_6]^{3+}$ में,लिगेंड्स $(H_2O)$ की उपस्थिति $d$-कक्षकों के क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन को $t_{2g}$ और $e_g$ स्तरों में विभाजित करती है। एकल इलेक्ट्रॉन प्रकाश को अवशोषित करके $d-d$ संक्रमण कर सकता है,जिससे संकुल रंगीन (बैंगनी) हो जाता है।
निर्जल यौगिक $TiCl_3$ में,क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन के लिए कोई लिगेंड नहीं होते हैं। विपाटन के बिना,$d-d$ संक्रमण नहीं हो सकता है,जिससे पदार्थ रंगहीन हो जाता है।
अतः,$X$ रंगहीन है और $Y$ रंगीन है।
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EasyMCQ
क्रिस्टल फील्ड थ्योरी निम्नलिखित में से किसकी व्याख्या करने में सफल है?
$I.$ लिगेंड्स बिंदु आवेश के रूप में;
$II.$ संकुलों का निर्माण और संरचनाएं.
$III.$ रंग;
$IV.$ चुंबकीय गुण;
$V.$ धातु-लिगेंड बंधन की सहसंयोजक प्रकृति.
$I.$ लिगेंड्स बिंदु आवेश के रूप में;
$II.$ संकुलों का निर्माण और संरचनाएं.
$III.$ रंग;
$IV.$ चुंबकीय गुण;
$V.$ धातु-लिगेंड बंधन की सहसंयोजक प्रकृति.
A
केवल $I, II, III$
B
केवल $II, III, IV$
C
केवल $III, IV, V$
D
केवल $II, IV, V$
Solution
(B) क्रिस्टल फील्ड थ्योरी $(CFT)$ एक इलेक्ट्रोस्टैटिक मॉडल है जो धातु-लिगेंड बंधन को आयनिक मानता है,जो धातु आयन और लिगेंड के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन से उत्पन्न होता है।
लिगेंड्स को ऋणायन के मामले में बिंदु आवेश या तटस्थ अणुओं के मामले में बिंदु द्विध्रुव के रूप में माना जाता है।
यह सिद्धांत समन्वय यौगिकों के निर्माण,संरचना,रंग और चुंबकीय गुणों की व्याख्या करने में सफल है।
हालाँकि,यह धातु-लिगेंड बंधन की सहसंयोजक प्रकृति की व्याख्या करने में विफल रहता है,क्योंकि यह मानता है कि बंधन पूरी तरह से आयनिक है।
इसलिए,कथन $II, III,$ और $IV$ की व्याख्या $CFT$ द्वारा सही ढंग से की जाती है।
लिगेंड्स को ऋणायन के मामले में बिंदु आवेश या तटस्थ अणुओं के मामले में बिंदु द्विध्रुव के रूप में माना जाता है।
यह सिद्धांत समन्वय यौगिकों के निर्माण,संरचना,रंग और चुंबकीय गुणों की व्याख्या करने में सफल है।
हालाँकि,यह धातु-लिगेंड बंधन की सहसंयोजक प्रकृति की व्याख्या करने में विफल रहता है,क्योंकि यह मानता है कि बंधन पूरी तरह से आयनिक है।
इसलिए,कथन $II, III,$ और $IV$ की व्याख्या $CFT$ द्वारा सही ढंग से की जाती है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित संकुलों के लिए दृश्य क्षेत्र में अवशोषण की तरंगदैर्ध्य का सही क्रम क्या होगा?
A
$[Ni(NH_3)_6]^{2+} < [Ni(H_2O)_6]^{2+} < [Ni(NO_2)_6]^{4-}$
B
$[Ni(NO_2)_6]^{4-} < [Ni(NH_3)_6]^{2+} < [Ni(H_2O)_6]^{2+}$
C
$[Ni(NH_3)_6]^{2+} < [Ni(NO_2)_6]^{4-} < [Ni(H_2O)_6]^{2+}$
D
$[Ni(NO_2)_6]^{4-} < [Ni(H_2O)_6]^{2+} < [Ni(NH_3)_6]^{2+}$
Solution
(B) संकुल $I: [Ni(H_2O)_6]^{2+}$,$II: [Ni(NH_3)_6]^{2+}$ और $III: [Ni(NO_2)_6]^{4-}$ हैं।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,लिगेंड की क्षेत्र प्रबलता का क्रम $H_2O < NH_3 < NO_2^-$ है।
क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग एनर्जी $(CFSE)$,जिसे $\Delta_0$ द्वारा दर्शाया जाता है,लिगेंड की क्षेत्र प्रबलता के सीधे समानुपाती होती है।
इसलिए,$CFSE$ का क्रम $\Delta_0(I) < \Delta_0(II) < \Delta_0(III)$ है।
चूंकि अवशोषण की ऊर्जा $E$,तरंगदैर्ध्य $\lambda$ के व्युत्क्रमानुपाती होती है $(E = \frac{hc}{\lambda})$,इसलिए तरंगदैर्ध्य का क्रम ऊर्जा के क्रम का उल्टा होगा।
अतः,तरंगदैर्ध्य का सही क्रम $\lambda(III) < \lambda(II) < \lambda(I)$ है,जो $[Ni(NO_2)_6]^{4-} < [Ni(NH_3)_6]^{2+} < [Ni(H_2O)_6]^{2+}$ के अनुरूप है।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,लिगेंड की क्षेत्र प्रबलता का क्रम $H_2O < NH_3 < NO_2^-$ है।
क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग एनर्जी $(CFSE)$,जिसे $\Delta_0$ द्वारा दर्शाया जाता है,लिगेंड की क्षेत्र प्रबलता के सीधे समानुपाती होती है।
इसलिए,$CFSE$ का क्रम $\Delta_0(I) < \Delta_0(II) < \Delta_0(III)$ है।
चूंकि अवशोषण की ऊर्जा $E$,तरंगदैर्ध्य $\lambda$ के व्युत्क्रमानुपाती होती है $(E = \frac{hc}{\lambda})$,इसलिए तरंगदैर्ध्य का क्रम ऊर्जा के क्रम का उल्टा होगा।
अतः,तरंगदैर्ध्य का सही क्रम $\lambda(III) < \lambda(II) < \lambda(I)$ है,जो $[Ni(NO_2)_6]^{4-} < [Ni(NH_3)_6]^{2+} < [Ni(H_2O)_6]^{2+}$ के अनुरूप है।
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MediumMCQ
$[Ni(H_2O)_6]^{2+}$,$[Ni(en)_3]^{2+}$,और $[Ni(H_2O)_4en]^{2+}$ संकुलों द्वारा अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य क्रमशः $\lambda_1$,$\lambda_2$,और $\lambda_3$ हैं। तरंगदैर्ध्य का सही क्रम क्या है?
A
$\lambda_1 > \lambda_2 > \lambda_3$
B
$\lambda_3 > \lambda_2 > \lambda_1$
C
$\lambda_1 > \lambda_3 > \lambda_2$
D
$\lambda_2 > \lambda_3 > \lambda_1$
Solution
(C) संकुल द्वारा अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta_o)$ के व्युत्क्रमानुपाती होती है,जो लिगेंड की शक्ति पर निर्भर करती है।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,लिगेंड की शक्ति का क्रम $en > H_2O$ है।
इसलिए,क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा का क्रम: $[Ni(en)_3]^{2+} > [Ni(H_2O)_4en]^{2+} > [Ni(H_2O)_6]^{2+}$ होगा।
चूंकि $E = \frac{hc}{\lambda}$,ऊर्जा तरंगदैर्ध्य के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
अतः,अवशोषित तरंगदैर्ध्य का क्रम: $[Ni(H_2O)_6]^{2+} > [Ni(H_2O)_4en]^{2+} > [Ni(en)_3]^{2+}$ होगा।
यह $\lambda_1 > \lambda_3 > \lambda_2$ के अनुरूप है।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,लिगेंड की शक्ति का क्रम $en > H_2O$ है।
इसलिए,क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा का क्रम: $[Ni(en)_3]^{2+} > [Ni(H_2O)_4en]^{2+} > [Ni(H_2O)_6]^{2+}$ होगा।
चूंकि $E = \frac{hc}{\lambda}$,ऊर्जा तरंगदैर्ध्य के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
अतः,अवशोषित तरंगदैर्ध्य का क्रम: $[Ni(H_2O)_6]^{2+} > [Ni(H_2O)_4en]^{2+} > [Ni(en)_3]^{2+}$ होगा।
यह $\lambda_1 > \lambda_3 > \lambda_2$ के अनुरूप है।
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MediumMCQ
एक धातु आयन $(3d^1)$ के समन्वय संकुल (coordination complex) के लिए $\Delta_0$ का मान $1000 \ kJ \ mol^{-1}$ है। यदि $t_{2g}$ कक्षकों की ऊर्जा $-400 \ kJ \ mol^{-1}$ है,तो $e_g$ कक्षकों की ऊर्जा ($kJ \ mol^{-1}$ में) क्या होगी?
A
$ -600 $
B
$ 600 $
C
$ 1000 $
D
$ 400 $
Solution
(B) दिया गया है,समन्वय संकुल के लिए $\Delta_0 = 1000 \ kJ \ mol^{-1}$।
$t_{2g}$ कक्षकों की ऊर्जा,$E(t_{2g}) = -400 \ kJ \ mol^{-1}$।
हम जानते हैं कि क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $\Delta_0$,$e_g$ और $t_{2g}$ कक्षकों की ऊर्जाओं के बीच का अंतर है:
$\Delta_0 = E(e_g) - E(t_{2g})$
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$1000 = E(e_g) - (-400)$
$1000 = E(e_g) + 400$
$E(e_g) = 1000 - 400$
$E(e_g) = 600 \ kJ \ mol^{-1}$
अतः,$e_g$ कक्षकों की ऊर्जा $600 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
इसलिए,विकल्प $(B)$ सही उत्तर है।
$t_{2g}$ कक्षकों की ऊर्जा,$E(t_{2g}) = -400 \ kJ \ mol^{-1}$।
हम जानते हैं कि क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $\Delta_0$,$e_g$ और $t_{2g}$ कक्षकों की ऊर्जाओं के बीच का अंतर है:
$\Delta_0 = E(e_g) - E(t_{2g})$
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर:
$1000 = E(e_g) - (-400)$
$1000 = E(e_g) + 400$
$E(e_g) = 1000 - 400$
$E(e_g) = 600 \ kJ \ mol^{-1}$
अतः,$e_g$ कक्षकों की ऊर्जा $600 \ kJ \ mol^{-1}$ है।
इसलिए,विकल्प $(B)$ सही उत्तर है।
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DifficultMCQ
यदि $[ML_4]^{n+}$ प्रकार के चतुष्फलकीय (tetrahedral) संकुल की क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $\Delta_t$,$x \ eV$ है,तो अष्टफलकीय (octahedral) संकुल $[ML_6]^{n+}$ के सापेक्ष क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा क्या होगी?
A
$\frac{9x}{4} \ eV$
B
$\frac{9x}{8} \ eV$
C
$\frac{4x}{9} \ eV$
D
$\frac{4x}{5} \ eV$
Solution
(A) चतुष्फलकीय संकुल में क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta_t)$ और अष्टफलकीय संकुल $(\Delta_o)$ के बीच संबंध इस प्रकार है: $\Delta_t = \frac{4}{9} \Delta_o$।
दिया गया है कि $\Delta_t = x \ eV$,इसलिए $\Delta_o$ के लिए सूत्र होगा:
$\Delta_o = \frac{9}{4} \Delta_t = \frac{9x}{4} \ eV$।
दिया गया है कि $\Delta_t = x \ eV$,इसलिए $\Delta_o$ के लिए सूत्र होगा:
$\Delta_o = \frac{9}{4} \Delta_t = \frac{9x}{4} \ eV$।
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MediumMCQ
समान लिगेंड्स द्वारा उत्पन्न ऑक्टाहेड्रल $(\Delta_0)$ और टेट्राहेड्रल $(\Delta_t)$ ज्यामिति के लिए क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग ऊर्जा किस व्यंजक द्वारा संबंधित है?
A
$\Delta_0 = \Delta_t$
B
$4 \Delta_0 = 9 \Delta_t$
C
$9 \Delta_0 = 4 \Delta_t$
D
$\Delta_0 = 2 \Delta_t$
Solution
(C) टेट्राहेड्रल कॉम्प्लेक्स $(\Delta_t)$ के लिए क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग ऊर्जा,ऑक्टाहेड्रल स्प्लिटिंग ऊर्जा $(\Delta_0)$ से इस प्रकार संबंधित है: $\Delta_t = \frac{4}{9} \Delta_0$
दोनों पक्षों को $9$ से गुणा करने पर,हमें प्राप्त होता है: $9 \Delta_t = 4 \Delta_0$.
दोनों पक्षों को $9$ से गुणा करने पर,हमें प्राप्त होता है: $9 \Delta_t = 4 \Delta_0$.
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MediumMCQ
अपने संकुल में एक धातु आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^4$ है। इस धातु संकुल के लिए,$\Delta_o < P$ ($P=$ एक कक्षक में इलेक्ट्रॉन युग्मन के लिए आवश्यक ऊर्जा)। संकुल में इलेक्ट्रॉनों का वितरण है:
A
$(t_{2g})^3 (e_g)^1$
B
$(t_{2g})^2 (e_g)^2$
C
$(t_{2g})^4 (e_g)^0$
D
$(t_{2g})^1 (e_g)^3$
Solution
(A) शर्त $\Delta_o < P$ यह दर्शाती है कि संकुल एक उच्च-चक्रण (high-spin) संकुल है।
एक उच्च-चक्रण अष्टफलकीय संकुल में,क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $\Delta_o$ युग्मन ऊर्जा $P$ से कम होती है।
इसलिए,इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ कक्षकों में युग्मित होने के बजाय उच्च ऊर्जा वाले $e_g$ कक्षकों में जाएंगे।
$d^4$ विन्यास के लिए,पहले तीन इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ कक्षकों में एकल रूप से भरेंगे।
चौथा इलेक्ट्रॉन $e_g$ कक्षक में प्रवेश करेगा क्योंकि $\Delta_o < P$ है।
अतः,वितरण $(t_{2g})^3 (e_g)^1$ होगा।
एक उच्च-चक्रण अष्टफलकीय संकुल में,क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $\Delta_o$ युग्मन ऊर्जा $P$ से कम होती है।
इसलिए,इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ कक्षकों में युग्मित होने के बजाय उच्च ऊर्जा वाले $e_g$ कक्षकों में जाएंगे।
$d^4$ विन्यास के लिए,पहले तीन इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ कक्षकों में एकल रूप से भरेंगे।
चौथा इलेक्ट्रॉन $e_g$ कक्षक में प्रवेश करेगा क्योंकि $\Delta_o < P$ है।
अतः,वितरण $(t_{2g})^3 (e_g)^1$ होगा।
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MediumMCQ
लिगेंड्स की क्षेत्र प्रबलता का बढ़ता क्रम क्या है?
A
$Cl^{-} < H_2O < NH_3 < CO < CN^{-}$
B
$Cl^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-} < CO$
C
$Cl^{-} < CO < CN^{-} < H_2O < NH_3$
D
$CN^{-} < CO < NH_3 < Cl^{-} < H_2O$
Solution
(B) लिगेंड्स की क्षेत्र प्रबलता स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी द्वारा निर्धारित की जाती है।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,दिए गए लिगेंड्स के लिए क्षेत्र प्रबलता का बढ़ता क्रम इस प्रकार है:
$Cl^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-} < CO$।
अतः,विकल्प $B$ सही उत्तर है।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,दिए गए लिगेंड्स के लिए क्षेत्र प्रबलता का बढ़ता क्रम इस प्रकार है:
$Cl^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-} < CO$।
अतः,विकल्प $B$ सही उत्तर है।
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MediumMCQ
नीचे दिए गए लिगेंड्स की फील्ड स्ट्रेंथ (क्षेत्र प्रबलता) के घटते क्रम का सही विकल्प कौन सा है?
| $I$. $NCS^{-}$ | $II$. $S^{2-}$ |
| $III$. $en$ | $IV$. $SCN^{-}$ |
A
$I > II > IV > III$
B
$III > II > IV > I$
C
$III > I > IV > II$
D
$III > IV > I > II$
Solution
(C) क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग,$\Delta_0$,लिगेंड द्वारा उत्पन्न क्षेत्र और धातु आयन पर आवेश पर निर्भर करती है। लिगेंड्स को उनकी क्षेत्र प्रबलता के आधार पर स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला में व्यवस्थित किया जाता है। बढ़ती हुई क्षेत्र प्रबलता का क्रम इस प्रकार है:
$I^{-} < Br^{-} < SCN^{-} < Cl^{-} < S^{2-} < F^{-} < OH^{-} < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^{-} < edta^{4-} < NH_3 < en < CN^{-} < CO$
दिए गए लिगेंड्स की तुलना करने पर:
$III$ $(en)$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है।
$I$ $(NCS^{-})$ $IV$ $(SCN^{-})$ से अधिक प्रबल है।
$II$ $(S^{2-})$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है।
अतः,क्षेत्र प्रबलता का घटता क्रम $III > I > IV > II$ है।
$I^{-} < Br^{-} < SCN^{-} < Cl^{-} < S^{2-} < F^{-} < OH^{-} < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^{-} < edta^{4-} < NH_3 < en < CN^{-} < CO$
दिए गए लिगेंड्स की तुलना करने पर:
$III$ $(en)$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है।
$I$ $(NCS^{-})$ $IV$ $(SCN^{-})$ से अधिक प्रबल है।
$II$ $(S^{2-})$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है।
अतः,क्षेत्र प्रबलता का घटता क्रम $III > I > IV > II$ है।
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EasyMCQ
निम्नलिखित लिगेंड्स की फील्ड स्ट्रेंथ का सही क्रम क्या है?
A
$N^{3-} > C_2O_4^{2-} > NH_3 > CO$
B
$N^{3-} > NH_3 > C_2O_4^{2-} > CO$
C
$CO > NH_3 > C_2O_4^{2-} > N^{3-}$
D
$CO > N^{3-} > NH_3 > C_2O_4^{2-}$
Solution
(C) स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,लिगेंड्स को उनकी क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग स्ट्रेंथ के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित किया जाता है।
दिए गए लिगेंड्स के लिए फील्ड स्ट्रेंथ का सही क्रम $CO > NH_3 > C_2O_4^{2-} > N^{3-}$ है।
$CO$ एक प्रबल फील्ड लिगेंड है,जबकि $N^{3-}$ एक दुर्बल फील्ड लिगेंड है।
दिए गए लिगेंड्स के लिए फील्ड स्ट्रेंथ का सही क्रम $CO > NH_3 > C_2O_4^{2-} > N^{3-}$ है।
$CO$ एक प्रबल फील्ड लिगेंड है,जबकि $N^{3-}$ एक दुर्बल फील्ड लिगेंड है।
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EasyMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला में लिगेंड्स के क्रम को सही ढंग से दर्शाता है?
A
$Br^{-} < Cl^{-} < NH_3 < H_2O$
B
$I^{-} < Br^{-} < H_2O < OH^{-}$
C
$F^{-} < Cl^{-} < H_2O < NH_3$
D
$I^{-} < Cl^{-} < H_2O < en$
Solution
(D) स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला लिगेंड्स की उनकी बढ़ती हुई क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग ऊर्जा $(\Delta_o)$ के क्रम में एक व्यवस्था है।
प्रायोगिक आंकड़ों के आधार पर,सही क्रम है: $I^{-} < Br^{-} < S^{2-} < SCN^{-} < Cl^{-} < NO_3^{-} < F^{-} < OH^{-} < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^{-} < NH_3 < en < NO_2^{-} < CN^{-} < CO$.
दिए गए विकल्पों के साथ तुलना करने पर:
विकल्प $D$ $(I^{-} < Cl^{-} < H_2O < en)$ फील्ड स्ट्रेंथ के बढ़ते क्रम का सही प्रतिनिधित्व करता है।
प्रायोगिक आंकड़ों के आधार पर,सही क्रम है: $I^{-} < Br^{-} < S^{2-} < SCN^{-} < Cl^{-} < NO_3^{-} < F^{-} < OH^{-} < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^{-} < NH_3 < en < NO_2^{-} < CN^{-} < CO$.
दिए गए विकल्पों के साथ तुलना करने पर:
विकल्प $D$ $(I^{-} < Cl^{-} < H_2O < en)$ फील्ड स्ट्रेंथ के बढ़ते क्रम का सही प्रतिनिधित्व करता है।
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EasyMCQ
$t_{2g}^3 e_g^2$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास वाले संकुल आयन की पहचान कीजिए।
A
$[Fe(H_2O)_6]^{3+}$
B
$[Cr(H_2O)_6]^{3+}$
C
$[Ni(H_2O)_6]^{2+}$
D
$[Ti(H_2O)_6]^{3+}$
Solution
(A) $[Fe(H_2O)_6]^{3+}$ में,$Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।
$Fe$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^6 4s^2$।
$Fe^{3+}$: $[Ar] 3d^5$।
चूंकि $H_2O$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं होता है।
क्रिस्टल फील्ड थ्योरी $(CFT)$ के अनुसार,पांच $d$-इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ और $e_g$ कक्षकों में एकल रूप से भरते हैं,जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $t_{2g}^3 e_g^2$ प्राप्त होता है।
$Fe$ $(Z=26)$: $[Ar] 3d^6 4s^2$।
$Fe^{3+}$: $[Ar] 3d^5$।
चूंकि $H_2O$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं होता है।
क्रिस्टल फील्ड थ्योरी $(CFT)$ के अनुसार,पांच $d$-इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ और $e_g$ कक्षकों में एकल रूप से भरते हैं,जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $t_{2g}^3 e_g^2$ प्राप्त होता है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित को उनकी क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा (crystal field splitting energy) के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित करें:
$I. [Co(H_2O)_6]^{3+}$
$II. [Co(NH_3)_6]^{3+}$
$III. [Co(CN)_6]^{3-}$
$IV. [CoF_6]^{3-}$
$I. [Co(H_2O)_6]^{3+}$
$II. [Co(NH_3)_6]^{3+}$
$III. [Co(CN)_6]^{3-}$
$IV. [CoF_6]^{3-}$
A
$I < II < III < IV$
B
$IV < I < II < III$
C
$I < III < II < IV$
D
$IV < II < I < III$
Solution
(B) क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta_o)$ लिगेंड की शक्ति पर निर्भर करती है।
प्रबल लिगेंड अधिक विपाटन उत्पन्न करते हैं।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,दिए गए लिगेंडों के लिए क्षेत्र की शक्ति का क्रम है: $F^- < H_2O < NH_3 < CN^-$.
अतः,क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा का क्रम है:
$[CoF_6]^{3-} < [Co(H_2O)_6]^{3 } < [Co(NH_3)_6]^{3 } < [Co(CN)_6]^{3-}$.
यह $IV < I < II < III$ के अनुरूप है।
प्रबल लिगेंड अधिक विपाटन उत्पन्न करते हैं।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,दिए गए लिगेंडों के लिए क्षेत्र की शक्ति का क्रम है: $F^- < H_2O < NH_3 < CN^-$.
अतः,क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा का क्रम है:
$[CoF_6]^{3-} < [Co(H_2O)_6]^{3 } < [Co(NH_3)_6]^{3 } < [Co(CN)_6]^{3-}$.
यह $IV < I < II < III$ के अनुरूप है।
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MediumMCQ
List-$I$ में दिए गए संकुलों को List-$II$ में उनके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के साथ सुमेलित कीजिए।
| List-$I$ (संकुल) | List-$II$ (धातु/आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास) |
|---|---|
| $A. [Co(NH_3)_6]^{3+}$ | $I. t_{2g}^5 e_g^0$ |
| $B. [CoF_6]^{3-}$ | $II. t_{2g}^6 e_g^0$ |
| $C. [Ni(CO)_4]$ | $III. t_{2g}^4 e_g^2$ |
| $D. [Fe(CN)_6]^{3-}$ | $IV. t^4 e^6$ |
A
$A-II, B-III, C-IV, D-I$
B
$A-III, B-IV, C-II, D-I$
C
$A-IV, B-III, C-I, D-II$
D
$A-II, B-I, C-IV, D-III$
Solution
(A) $[Co(NH_3)_6]^{3+}$: $NH_3$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है। $Co^{3+}$ का विन्यास $3d^6$ है। अष्टफलकीय क्षेत्र में,यह $t_{2g}^6 e_g^0$ $(II)$ हो जाता है।
$[CoF_6]^{3-}$: $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है। $Co^{3+}$ का विन्यास $3d^6$ है। अष्टफलकीय क्षेत्र में,यह $t_{2g}^4 e_g^2$ $(III)$ हो जाता है।
$[Ni(CO)_4]$: $CO$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है। $Ni$ शून्य ऑक्सीकरण अवस्था में है $(3d^8 4s^2)$। यह $t^4 e^6$ विन्यास के साथ चतुष्फलकीय संकुल बनाता है $(IV)$।
$[Fe(CN)_6]^{3-}$: $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है। $Fe^{3+}$ का विन्यास $3d^5$ है। अष्टफलकीय क्षेत्र में,यह $t_{2g}^5 e_g^0$ $(I)$ हो जाता है।
अतः,सही मिलान $A-II, B-III, C-IV, D-I$ है।
$[CoF_6]^{3-}$: $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है। $Co^{3+}$ का विन्यास $3d^6$ है। अष्टफलकीय क्षेत्र में,यह $t_{2g}^4 e_g^2$ $(III)$ हो जाता है।
$[Ni(CO)_4]$: $CO$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है। $Ni$ शून्य ऑक्सीकरण अवस्था में है $(3d^8 4s^2)$। यह $t^4 e^6$ विन्यास के साथ चतुष्फलकीय संकुल बनाता है $(IV)$।
$[Fe(CN)_6]^{3-}$: $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है। $Fe^{3+}$ का विन्यास $3d^5$ है। अष्टफलकीय क्षेत्र में,यह $t_{2g}^5 e_g^0$ $(I)$ हो जाता है।
अतः,सही मिलान $A-II, B-III, C-IV, D-I$ है।
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MediumMCQ
ऑक्टाहेड्रल क्रिस्टल फील्ड में,$I^{-}, H_2O, NH_3$ और $CN^{-}$ लिगेंड्स के लिए स्प्लिटिंग का सही क्रम क्या है?
A
$CN^{-} < NH_3 < H_2O < I^{-}$
B
$NH_3 < H_2O < I^{-} < CN^{-}$
C
$CN^{-} < I^{-} < H_2O < NH_3$
D
$I^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-}$
Solution
(D) क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग ऊर्जा $(\Delta_o)$ लिगेंड की शक्ति पर निर्भर करती है,जिसे स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला द्वारा निर्धारित किया जाता है।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला के अनुसार,दिए गए लिगेंड्स के लिए क्षेत्र की शक्ति का क्रम $I^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-}$ है।
अतः,स्प्लिटिंग का सही क्रम $I^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-}$ है,जो विकल्प $(D)$ के अनुरूप है।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला के अनुसार,दिए गए लिगेंड्स के लिए क्षेत्र की शक्ति का क्रम $I^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-}$ है।
अतः,स्प्लिटिंग का सही क्रम $I^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-}$ है,जो विकल्प $(D)$ के अनुरूप है।
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EasyMCQ
अष्टफलकीय उपसहसंयोजन यौगिकों में $d$-कक्षकों के कौन से सेट सीधे लिगेंड की ओर उन्मुख होते हैं?
A
$d_{x^2-y^2}$ और $d_{xy}$
B
$d_{z^2}$ और $d_{yz}$
C
$d_{xz}$ और $d_{xy}$
D
$d_{x^2-y^2}$ और $d_{z^2}$
Solution
(D) -उपकोश में पाँच कक्षक होते हैं: $d_{x^2-y^2}, d_{z^2}, d_{xy}, d_{xz}$ और $d_{yz}$।
अष्टफलकीय उपसहसंयोजन यौगिकों में,लिगेंड $x, y$ और $z$ अक्षों के अनुदिश आते हैं।
$d_{x^2-y^2}$ और $d_{z^2}$ कक्षकों का इलेक्ट्रॉन घनत्व इन अक्षों की ओर होता है,जो सीधे लिगेंड के सामने होते हैं।
अतः,$d_{x^2-y^2}$ और $d_{z^2}$ सीधे लिगेंड की ओर उन्मुख होते हैं।
इसलिए,$(D)$ सही उत्तर है।
अष्टफलकीय उपसहसंयोजन यौगिकों में,लिगेंड $x, y$ और $z$ अक्षों के अनुदिश आते हैं।
$d_{x^2-y^2}$ और $d_{z^2}$ कक्षकों का इलेक्ट्रॉन घनत्व इन अक्षों की ओर होता है,जो सीधे लिगेंड के सामने होते हैं।
अतः,$d_{x^2-y^2}$ और $d_{z^2}$ सीधे लिगेंड की ओर उन्मुख होते हैं।
इसलिए,$(D)$ सही उत्तर है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित $Cr(III)$ संकुलों में से,किसमें उच्चतम अष्टफलकीय क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन (octahedral crystal field splitting) होगा?
A
$[CrF_6]^{3-}$
B
$[Cr(H_2O)_6]^{3+}$
C
$[Cr(NH_3)_6]^{3+}$
D
$[Cr(CN)_6]^{3-}$
Solution
(D) एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड उच्च क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन उत्पन्न करता है। इसका अनुमान स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी में लिगेंड की सापेक्ष स्थिति से लगाया जा सकता है।
दिए गए $Cr(III)$ आयन के अष्टफलकीय संकुलों में,लिगेंड $F^{-}$,$H_2O$,$NH_3$ और $CN^{-}$ हैं।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी में उनकी क्षेत्र प्रबलता का बढ़ता क्रम $F^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-}$ है।
अतः,$[Cr(CN)_6]^{3-}$ में उच्चतम अष्टफलकीय क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन उपस्थित होता है।
दिए गए $Cr(III)$ आयन के अष्टफलकीय संकुलों में,लिगेंड $F^{-}$,$H_2O$,$NH_3$ और $CN^{-}$ हैं।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी में उनकी क्षेत्र प्रबलता का बढ़ता क्रम $F^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-}$ है।
अतः,$[Cr(CN)_6]^{3-}$ में उच्चतम अष्टफलकीय क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन उपस्थित होता है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस संकुल में क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $\left(\Delta_0\right)$ का मान सबसे अधिक है?
A
$[Co(H_2O)_6]^{3+}$
B
$[Co(NH_3)_6]^{3+}$
C
$[Co(C_2O_4)_3]^{3-}$
D
$[CoF_6]^{3-}$
Solution
(B) क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा,$\Delta_0$,लिगेंड की प्रकृति और धातु आयन की ऑक्सीकरण अवस्था पर निर्भर करती है।
लिगेंड्स को उनकी क्षेत्र प्रबलता के आधार पर स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी में व्यवस्थित किया जाता है: $I^{\ominus} < Br^{\ominus} < SCN^{\ominus} < Cl^{\ominus} < F^{\ominus} < OH^{\ominus} < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^{\ominus} < EDTA^{4-} < NH_3 < en < CN^{\ominus} < CO$.
दिए गए संकुलों में,धातु आयन $Co^{3+}$ समान है।
लिगेंड्स की तुलना करने पर: $F^{\ominus}$ (दुर्बल क्षेत्र),$C_2O_4^{2-}$ (मध्यम क्षेत्र),$H_2O$ (मध्यम क्षेत्र),और $NH_3$ (प्रबल क्षेत्र)।
चूंकि $NH_3$ दिए गए विकल्पों में सबसे प्रबल लिगेंड है,इसलिए $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ संकुल का $\Delta_0$ मान सबसे अधिक होगा।
अतः,सही विकल्प $B$ है।
लिगेंड्स को उनकी क्षेत्र प्रबलता के आधार पर स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी में व्यवस्थित किया जाता है: $I^{\ominus} < Br^{\ominus} < SCN^{\ominus} < Cl^{\ominus} < F^{\ominus} < OH^{\ominus} < C_2O_4^{2-} < H_2O < NCS^{\ominus} < EDTA^{4-} < NH_3 < en < CN^{\ominus} < CO$.
दिए गए संकुलों में,धातु आयन $Co^{3+}$ समान है।
लिगेंड्स की तुलना करने पर: $F^{\ominus}$ (दुर्बल क्षेत्र),$C_2O_4^{2-}$ (मध्यम क्षेत्र),$H_2O$ (मध्यम क्षेत्र),और $NH_3$ (प्रबल क्षेत्र)।
चूंकि $NH_3$ दिए गए विकल्पों में सबसे प्रबल लिगेंड है,इसलिए $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ संकुल का $\Delta_0$ मान सबसे अधिक होगा।
अतः,सही विकल्प $B$ है।
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MediumMCQ
$Cr(CO)_6$ में $Cr$ का क्रिस्टल फील्ड सिद्धांत के अनुसार इलेक्ट्रॉनिक विन्यास क्या है?
A
$t_{2g}^4 e_g^0$
B
$t_{2g}^3 e_g^1$
C
$t_{2g}^6 e_g^0$
D
$t_{2g}^4 e_g^2$
Solution
(C) $Cr(CO)_6$ की ज्यामिति अष्टफलकीय है और $CO$ एक प्रबल लिगेंड है। इसलिए,निम्न चक्रण (low spin) संकुल बनता है।
$Cr$ (परमाणु क्रमांक $Z = 24$) का मूल अवस्था इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^1$ है।
$Cr(CO)_6$ में,$Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है क्योंकि $CO$ एक उदासीन लिगेंड है। अतः,$Cr$ परमाणु अपने $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों को बनाए रखता है ($3d^5 4s^1$ संकुल में $3d^6$ हो जाता है)।
$CO$ की प्रबल क्षेत्र प्रकृति के कारण,$6$ इलेक्ट्रॉन निम्न ऊर्जा वाले $t_{2g}$ कक्षकों में युग्मित हो जाते हैं।
अतः,$Cr(CO)_6$ में $Cr$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $t_{2g}^6 e_g^0$ है।
$Cr$ (परमाणु क्रमांक $Z = 24$) का मूल अवस्था इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5 4s^1$ है।
$Cr(CO)_6$ में,$Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है क्योंकि $CO$ एक उदासीन लिगेंड है। अतः,$Cr$ परमाणु अपने $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉनों को बनाए रखता है ($3d^5 4s^1$ संकुल में $3d^6$ हो जाता है)।
$CO$ की प्रबल क्षेत्र प्रकृति के कारण,$6$ इलेक्ट्रॉन निम्न ऊर्जा वाले $t_{2g}$ कक्षकों में युग्मित हो जाते हैं।
अतः,$Cr(CO)_6$ में $Cr$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $t_{2g}^6 e_g^0$ है।
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$d^4$ आयनों के लिए निम्नलिखित में से कौन सा कथन सही है $(P = \text{युग्मन ऊर्जा})$?
A
जब $\Delta_0 > P$,तब लो-स्पिन संकुल बनता है
B
जब $\Delta_0 < P$,तब लो-स्पिन संकुल बनता है
C
जब $\Delta_0 > P$,तब हाई-स्पिन संकुल बनता है
D
जब $\Delta_0 < P$,तब हाई-स्पिन और लो-स्पिन दोनों संकुल बनते हैं
Solution
(A) क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत में,$d$-कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का वितरण क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta_0)$ और युग्मन ऊर्जा $(P)$ के सापेक्ष मान पर निर्भर करता है।
जब $\Delta_0 > P$ होता है,तो इलेक्ट्रॉनों को युग्मित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा,उच्च ऊर्जा वाले $e_g$ कक्षक में इलेक्ट्रॉन भेजने के लिए आवश्यक ऊर्जा से कम होती है।
इसलिए,इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ कक्षकों में युग्मित होना पसंद करते हैं,जिसके परिणामस्वरूप लो-स्पिन संकुल बनते हैं।
इसके विपरीत,जब $\Delta_0 < P$ होता है,तो इलेक्ट्रॉन युग्मित होने से पहले उच्च ऊर्जा वाले $e_g$ कक्षकों में भर जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप हाई-स्पिन संकुल बनते हैं।
जब $\Delta_0 > P$ होता है,तो इलेक्ट्रॉनों को युग्मित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा,उच्च ऊर्जा वाले $e_g$ कक्षक में इलेक्ट्रॉन भेजने के लिए आवश्यक ऊर्जा से कम होती है।
इसलिए,इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ कक्षकों में युग्मित होना पसंद करते हैं,जिसके परिणामस्वरूप लो-स्पिन संकुल बनते हैं।
इसके विपरीत,जब $\Delta_0 < P$ होता है,तो इलेक्ट्रॉन युग्मित होने से पहले उच्च ऊर्जा वाले $e_g$ कक्षकों में भर जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप हाई-स्पिन संकुल बनते हैं।
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DifficultMCQ
निम्नलिखित संकुलों के लिए अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य का क्रम क्या है:
$I: [Co(NH_3)_6]^{3+}; II: [Co(H_2O)_6]^{3+}; III: [Co(CN)_6]^{3-}; IV: [Co(NH_3)_5(H_2O)]^{3+}; V: [CoF_6]^{3-}$
$I: [Co(NH_3)_6]^{3+}; II: [Co(H_2O)_6]^{3+}; III: [Co(CN)_6]^{3-}; IV: [Co(NH_3)_5(H_2O)]^{3+}; V: [CoF_6]^{3-}$
A
$III < I < II < IV < V$
B
$III < I < IV < V < II$
C
$III < IV < I < II < V$
D
$III < I < IV < II < V$
Solution
(D) अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य $(\lambda)$ क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta_o)$ के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
$\lambda \propto \frac{1}{\Delta_o}$
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,लिगेंड की प्रबलता का क्रम है: $F^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-}$.
दिए गए संकुलों के लिए क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta_o)$ का क्रम है: $[CoF_6]^{3-} < [Co(H_2O)_6]^{3+} < [Co(NH_3)_5(H_2O)]^{3+} < [Co(NH_3)_6]^{3+} < [Co(CN)_6]^{3-}$.
अतः,अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य का क्रम है: $V < II < IV < I < III$.
इसलिए,बढ़ती तरंगदैर्ध्य का सही क्रम है: $III < I < IV < II < V$.
$\lambda \propto \frac{1}{\Delta_o}$
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,लिगेंड की प्रबलता का क्रम है: $F^{-} < H_2O < NH_3 < CN^{-}$.
दिए गए संकुलों के लिए क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta_o)$ का क्रम है: $[CoF_6]^{3-} < [Co(H_2O)_6]^{3+} < [Co(NH_3)_5(H_2O)]^{3+} < [Co(NH_3)_6]^{3+} < [Co(CN)_6]^{3-}$.
अतः,अवशोषित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य का क्रम है: $V < II < IV < I < III$.
इसलिए,बढ़ती तरंगदैर्ध्य का सही क्रम है: $III < I < IV < II < V$.
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DifficultMCQ
$[Co(oxalate)_3]^{3-}$ संकुल की क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $[Cr(oxalate)_3]^{3-}$ संकुल की तुलना में '$n$' गुना है। यहाँ '$n$' क्या है? [मानें $\Delta_0 \gg P$]
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
$4$
Solution
(B) अष्टफलकीय संकुल के लिए क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta_0)$ धातु आयन की ऑक्सीकरण अवस्था और लिगेंड की प्रकृति पर निर्भर करती है।
$[Co(oxalate)_3]^{3-}$ के लिए,धातु $Co^{3+}$ ($3d^6$ विन्यास) है।
$[Cr(oxalate)_3]^{3-}$ के लिए,धातु $Cr^{3+}$ ($3d^3$ विन्यास) है।
सामान्यतः,$\Delta_0$ धातु आयन की ऑक्सीकरण अवस्था के साथ बढ़ती है। समान लिगेंड (ऑक्सालेट) और समान ज्यामिति (अष्टफलकीय) के लिए,विपाटन ऊर्जा का अनुपात $n = 2$ प्राप्त होता है।
$[Co(oxalate)_3]^{3-}$ के लिए,धातु $Co^{3+}$ ($3d^6$ विन्यास) है।
$[Cr(oxalate)_3]^{3-}$ के लिए,धातु $Cr^{3+}$ ($3d^3$ विन्यास) है।
सामान्यतः,$\Delta_0$ धातु आयन की ऑक्सीकरण अवस्था के साथ बढ़ती है। समान लिगेंड (ऑक्सालेट) और समान ज्यामिति (अष्टफलकीय) के लिए,विपाटन ऊर्जा का अनुपात $n = 2$ प्राप्त होता है।
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MediumMCQ
क्रिस्टल फील्ड थ्योरी के अनुसार,निम्नलिखित में से किस समन्वय सत्ता (coordination entity) के लिए $\Delta_o$ अधिकतम है?
A
$[CoCl(NH_3)_5]^{2+}$
B
$[Co(NH_3)_6]^{3+}$
C
$[Co(CN)_6]^{3-}$
D
$[Co(NH_3)_5(H_2O)]^{3+}$
Solution
(C) स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार,क्रिस्टल फील्ड विपाटन ऊर्जा $(\Delta_o)$ लिगेंड की प्रकृति पर निर्भर करती है।
प्रबल क्षेत्र के लिगेंड अधिक विपाटन (splitting) उत्पन्न करते हैं।
दिए गए लिगेंडों के लिए क्षेत्र की प्रबलता का क्रम $CN^- > NH_3 > H_2O > Cl^-$ है।
दिए गए संकुलों में,$[Co(CN)_6]^{3-}$ में प्रबल क्षेत्र का लिगेंड $CN^-$ उपस्थित है,जिसके परिणामस्वरूप अधिकतम क्रिस्टल फील्ड विपाटन ऊर्जा $(\Delta_o)$ प्राप्त होती है।
प्रबल क्षेत्र के लिगेंड अधिक विपाटन (splitting) उत्पन्न करते हैं।
दिए गए लिगेंडों के लिए क्षेत्र की प्रबलता का क्रम $CN^- > NH_3 > H_2O > Cl^-$ है।
दिए गए संकुलों में,$[Co(CN)_6]^{3-}$ में प्रबल क्षेत्र का लिगेंड $CN^-$ उपस्थित है,जिसके परिणामस्वरूप अधिकतम क्रिस्टल फील्ड विपाटन ऊर्जा $(\Delta_o)$ प्राप्त होती है।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा कथन वैलेंस बॉन्ड थ्योरी $(VBT)$ पर लागू नहीं होता है?
A
यह चुंबकीय डेटा की मात्रात्मक व्याख्या नहीं देता है।
B
यह दुर्बल और प्रबल लिगेंड्स के बीच अंतर नहीं करता है।
C
यह उपसहसंयोजक यौगिकों द्वारा प्रदर्शित रंग की व्याख्या करता है।
D
यह $4$-समन्वय परिसरों की संरचनाओं के संबंध में सटीक भविष्यवाणियां नहीं करता है।
Solution
(C) वैलेंस बॉन्ड थ्योरी $(VBT)$ मूल रूप से गुणात्मक है।
यह संकरण के आधार पर ज्यामिति और चुंबकीय गुणों (प्रतिचुंबकीय या अनुचुंबकीय) को सफलतापूर्वक समझाती है,लेकिन यह चुंबकीय डेटा की मात्रात्मक व्याख्या प्रदान करने में विफल रहती है,जैसे कि सटीक चुंबकीय आघूर्ण की गणना करना।
यह प्रबल और दुर्बल लिगेंड्स के बीच भी अंतर नहीं करती है (एक अवधारणा जिसे क्रिस्टल फील्ड थ्योरी द्वारा संबोधित किया गया है)।
महत्वपूर्ण रूप से,$VBT$ उपसहसंयोजक यौगिकों के इलेक्ट्रॉनिक स्पेक्ट्रा या उनके द्वारा प्रदर्शित रंगों की व्याख्या करने में विफल रहती है।
इसलिए,यह कथन कि यह उपसहसंयोजक यौगिकों के रंग की व्याख्या करती है,गलत है और इस सिद्धांत पर लागू नहीं होता है।
यह संकरण के आधार पर ज्यामिति और चुंबकीय गुणों (प्रतिचुंबकीय या अनुचुंबकीय) को सफलतापूर्वक समझाती है,लेकिन यह चुंबकीय डेटा की मात्रात्मक व्याख्या प्रदान करने में विफल रहती है,जैसे कि सटीक चुंबकीय आघूर्ण की गणना करना।
यह प्रबल और दुर्बल लिगेंड्स के बीच भी अंतर नहीं करती है (एक अवधारणा जिसे क्रिस्टल फील्ड थ्योरी द्वारा संबोधित किया गया है)।
महत्वपूर्ण रूप से,$VBT$ उपसहसंयोजक यौगिकों के इलेक्ट्रॉनिक स्पेक्ट्रा या उनके द्वारा प्रदर्शित रंगों की व्याख्या करने में विफल रहती है।
इसलिए,यह कथन कि यह उपसहसंयोजक यौगिकों के रंग की व्याख्या करती है,गलत है और इस सिद्धांत पर लागू नहीं होता है।
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DifficultMCQ
नीचे दो कथन दिए गए हैं:
कथन $I$: संक्रमण धातु परमाणुओं में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की बड़ी संख्या की उपस्थिति के कारण उनकी परमाणुकरण एन्थैल्पी उच्च होती है।
कथन $II$: $[Fe(H_2O)_6]^{3+}$ और $[Ni(Cl)_4]^{2-}$ संकुल आयनों में $d$-कक्षकों का विपाटन क्रमशः $d_{xy} = d_{xz} = d_{yz} < d_{x^2-y^2} = d_{z^2}$ और $d_{x^2-y^2} < d_{xy} = d_{xz} = d_{yz}$ है।
उपरोक्त कथनों के आलोक में,नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए:
कथन $I$: संक्रमण धातु परमाणुओं में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की बड़ी संख्या की उपस्थिति के कारण उनकी परमाणुकरण एन्थैल्पी उच्च होती है।
कथन $II$: $[Fe(H_2O)_6]^{3+}$ और $[Ni(Cl)_4]^{2-}$ संकुल आयनों में $d$-कक्षकों का विपाटन क्रमशः $d_{xy} = d_{xz} = d_{yz} < d_{x^2-y^2} = d_{z^2}$ और $d_{x^2-y^2} < d_{xy} = d_{xz} = d_{yz}$ है।
उपरोक्त कथनों के आलोक में,नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए:
A
कथन $I$ और कथन $II$ दोनों सही हैं
B
कथन $I$ और कथन $II$ दोनों गलत हैं
C
कथन $I$ सही है लेकिन कथन $II$ गलत है
D
कथन $I$ गलत है लेकिन कथन $II$ सही है
Solution
(A) कथन $I$ सही है: संक्रमण धातुओं में मजबूत अंतर-परमाणु धात्विक बंधन के कारण उनकी परमाणुकरण एन्थैल्पी उच्च होती है,जो उनके $(n-1)d$ कक्षकों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की बड़ी संख्या की उपस्थिति से सुगम होती है।
कथन $II$ सही है: $[Fe(H_2O)_6]^{3+}$ एक अष्टफलकीय संकुल है जहाँ $d$-कक्षक $t_{2g}$ $(d_{xy}, d_{xz}, d_{yz})$ और $e_g$ $(d_{x^2-y^2}, d_{z^2})$ सेट में विभाजित होते हैं,जिसमें $t_{2g} < e_g$ होता है। $[Ni(Cl)_4]^{2-}$ एक चतुष्फलकीय संकुल है जहाँ $d$-कक्षक $e$ $(d_{x^2-y^2}, d_{z^2})$ और $t_2$ $(d_{xy}, d_{xz}, d_{yz})$ सेट में विभाजित होते हैं,जिसमें $e < t_2$ होता है। अतः,दिए गए विपाटन पैटर्न सही हैं।
कथन $II$ सही है: $[Fe(H_2O)_6]^{3+}$ एक अष्टफलकीय संकुल है जहाँ $d$-कक्षक $t_{2g}$ $(d_{xy}, d_{xz}, d_{yz})$ और $e_g$ $(d_{x^2-y^2}, d_{z^2})$ सेट में विभाजित होते हैं,जिसमें $t_{2g} < e_g$ होता है। $[Ni(Cl)_4]^{2-}$ एक चतुष्फलकीय संकुल है जहाँ $d$-कक्षक $e$ $(d_{x^2-y^2}, d_{z^2})$ और $t_2$ $(d_{xy}, d_{xz}, d_{yz})$ सेट में विभाजित होते हैं,जिसमें $e < t_2$ होता है। अतः,दिए गए विपाटन पैटर्न सही हैं।
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MediumMCQ
नीचे दो कथन दिए गए हैं: कथन $I$: क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत के आधार पर अष्टफलकीय क्षेत्र में $e_g$ कक्षकों में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन कक्षकों को $+0.6\Delta_o$ से अस्थिर करता है और $t_{2g}$ कक्षकों में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन कक्षकों को $-0.4\Delta_o$ से स्थिर करता है। कथन $II$: संक्रमण धातुओं के सभी $d$-कक्षक अपनी मुक्त परमाणु अवस्था में समान ऊर्जा रखते हैं,लेकिन जब कोई संकुल बनता है तो लिगेंड क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत के आधार पर इन कक्षकों की अपभ्रष्टता (degeneracy) को समाप्त कर देते हैं। उपरोक्त कथनों के आलोक में,नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनें:
A
कथन $I$ और कथन $II$ दोनों सही हैं
B
कथन $I$ और कथन $II$ दोनों गलत हैं
C
कथन $I$ सही है लेकिन कथन $II$ गलत है
D
कथन $I$ गलत है लेकिन कथन $II$ सही है
Solution
(A) क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत $(CFT)$ के अनुसार,एक अष्टफलकीय संकुल में लिगेंड्स के आने के कारण पाँच $d$-कक्षक दो सेटों में विभाजित हो जाते हैं।
$1$. $t_{2g}$ सेट $(d_{xy}, d_{yz}, d_{zx})$ बेरीसेंटर के सापेक्ष $0.4\Delta_o$ कम ऊर्जा पर होता है,जो स्थायित्व प्रदान करता है।
$2$. $e_g$ सेट $(d_{x^2-y^2}, d_{z^2})$ बेरीसेंटर के सापेक्ष $0.6\Delta_o$ अधिक ऊर्जा पर होता है,जो अस्थिरता पैदा करता है।
$3$. मुक्त धातु आयन में,सभी पाँच $d$-कक्षक अपभ्रष्ट (समान ऊर्जा वाले) होते हैं। लिगेंड्स की उपस्थिति एक असममित विद्युत क्षेत्र बनाती है,जो इस अपभ्रष्टता को समाप्त कर देती है।
अतः,दोनों कथन वैज्ञानिक रूप से सटीक हैं।
$1$. $t_{2g}$ सेट $(d_{xy}, d_{yz}, d_{zx})$ बेरीसेंटर के सापेक्ष $0.4\Delta_o$ कम ऊर्जा पर होता है,जो स्थायित्व प्रदान करता है।
$2$. $e_g$ सेट $(d_{x^2-y^2}, d_{z^2})$ बेरीसेंटर के सापेक्ष $0.6\Delta_o$ अधिक ऊर्जा पर होता है,जो अस्थिरता पैदा करता है।
$3$. मुक्त धातु आयन में,सभी पाँच $d$-कक्षक अपभ्रष्ट (समान ऊर्जा वाले) होते हैं। लिगेंड्स की उपस्थिति एक असममित विद्युत क्षेत्र बनाती है,जो इस अपभ्रष्टता को समाप्त कर देती है।
अतः,दोनों कथन वैज्ञानिक रूप से सटीक हैं।
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DifficultMCQ
सूची-$I$ का मिलान सूची-$II$ से कीजिए।
सूची-$I$ (क्रोमियम $(III)$ संकुल) - सूची-$II$ ($\Delta_o$ $(cm^{-1})$)
$A$. $[Cr(CN)_6]^{3-}$ - $I$. $15,060$
$B$. $[CrF_6]^{3-}$ - $II$. $17,400$
$C$. $[Cr(H_2O)_6]^{3+}$ - $III$. $22,300$
$D$. $[Cr(en)_3]^{3+}$ - $IV$. $26,600$
नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए:
सूची-$I$ (क्रोमियम $(III)$ संकुल) - सूची-$II$ ($\Delta_o$ $(cm^{-1})$)
$A$. $[Cr(CN)_6]^{3-}$ - $I$. $15,060$
$B$. $[CrF_6]^{3-}$ - $II$. $17,400$
$C$. $[Cr(H_2O)_6]^{3+}$ - $III$. $22,300$
$D$. $[Cr(en)_3]^{3+}$ - $IV$. $26,600$
नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनिए:
A
$A-I, B-II, C-III, D-IV$
B
$A-II, B-III, C-IV, D-I$
C
$A-III, B-IV, C-I, D-II$
D
$A-IV, B-I, C-II, D-III$
Solution
(D) क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा ($\Delta_o$) स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार लिगेंड की प्रबलता पर निर्भर करती है।
दिए गए लिगेंडों के लिए स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी का क्रम है: $F^- < H_2O < en < CN^-$.
जैसे-जैसे लिगेंड क्षेत्र की प्रबलता बढ़ती है, $\Delta_o$ का मान बढ़ता है।
अतः, $\Delta_o$ के मानों का क्रम है: $[CrF_6]^{3-} < [Cr(H_2O)_6]^{3+} < [Cr(en)_3]^{3+} < [Cr(CN)_6]^{3-}$.
मानों का मिलान करने पर:
$A$. $[Cr(CN)_6]^{3-}$ का मिलान $IV$ ($26,600$ $cm^{-1}$) से होता है।
$B$. $[CrF_6]^{3-}$ का मिलान $I$ ($15,060$ $cm^{-1}$) से होता है।
$C$. $[Cr(H_2O)_6]^{3+}$ का मिलान $II$ ($17,400$ $cm^{-1}$) से होता है।
$D$. $[Cr(en)_3]^{3+}$ का मिलान $III$ ($22,300$ $cm^{-1}$) से होता है।
इस प्रकार, सही मिलान $A-IV, B-I, C-II, D-III$ है।
दिए गए लिगेंडों के लिए स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी का क्रम है: $F^- < H_2O < en < CN^-$.
जैसे-जैसे लिगेंड क्षेत्र की प्रबलता बढ़ती है, $\Delta_o$ का मान बढ़ता है।
अतः, $\Delta_o$ के मानों का क्रम है: $[CrF_6]^{3-} < [Cr(H_2O)_6]^{3+} < [Cr(en)_3]^{3+} < [Cr(CN)_6]^{3-}$.
मानों का मिलान करने पर:
$A$. $[Cr(CN)_6]^{3-}$ का मिलान $IV$ ($26,600$ $cm^{-1}$) से होता है।
$B$. $[CrF_6]^{3-}$ का मिलान $I$ ($15,060$ $cm^{-1}$) से होता है।
$C$. $[Cr(H_2O)_6]^{3+}$ का मिलान $II$ ($17,400$ $cm^{-1}$) से होता है।
$D$. $[Cr(en)_3]^{3+}$ का मिलान $III$ ($22,300$ $cm^{-1}$) से होता है।
इस प्रकार, सही मिलान $A-IV, B-I, C-II, D-III$ है।
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DifficultMCQ
नीचे दो कथन दिए गए हैं:
कथन $I$: $Zn$,$Mn$,$Sc$ और $Cu$ में से,तीसरे संयोजकता इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा $Zn$ के लिए सबसे अधिक और $Sc$ के लिए सबसे कम है।
कथन $II$: $CFSE$ के संदर्भ में निम्नलिखित संकुलों का सही क्रम $[Co(H_2O)_6]^{2+} < [Co(H_2O)_6]^{3+} < [Co(en)_3]^{3+}$ है।
कथन $I$: $Zn$,$Mn$,$Sc$ और $Cu$ में से,तीसरे संयोजकता इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा $Zn$ के लिए सबसे अधिक और $Sc$ के लिए सबसे कम है।
कथन $II$: $CFSE$ के संदर्भ में निम्नलिखित संकुलों का सही क्रम $[Co(H_2O)_6]^{2+} < [Co(H_2O)_6]^{3+} < [Co(en)_3]^{3+}$ है।
A
कथन $I$ और कथन $II$ दोनों सही हैं
B
कथन $I$ और कथन $II$ दोनों गलत हैं
C
कथन $I$ सही है लेकिन कथन $II$ गलत है
D
कथन $I$ गलत है लेकिन कथन $II$ सही है
Solution
(A) कथन $I$: इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $Sc(3d^1 4s^2)$,$Mn(3d^5 4s^2)$,$Cu(3d^{10} 4s^1)$,और $Zn(3d^{10} 4s^2)$ हैं।
तीसरी आयनीकरण ऊर्जा में $4s$ इलेक्ट्रॉनों के हटने के बाद $3d$ कक्षक से एक इलेक्ट्रॉन को हटाना शामिल है।
$Zn$ के लिए,तीसरा इलेक्ट्रॉन एक स्थिर,पूर्ण रूप से भरे हुए $3d^{10}$ विन्यास से हटाया जाता है,जिससे यह सबसे अधिक हो जाता है।
$Sc$ के लिए,तीसरा इलेक्ट्रॉन $3d^1$ कक्षक से हटाया जाता है,जो अपेक्षाकृत आसान है,जिससे यह सबसे कम हो जाता है।
अतः,कथन $I$ सही है।
कथन $II$: $CFSE$ (क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग एनर्जी) धातु की ऑक्सीकरण अवस्था और लिगेंड की क्षेत्र शक्ति पर निर्भर करती है।
$Co^{3+}$ संकुलों में उच्च आवेश घनत्व के कारण $Co^{2+}$ संकुलों की तुलना में उच्च $CFSE$ होता है।
$Co^{3+}$ संकुलों के बीच,$en$ (एथिलीनडायमाइन) $H_2O$ की तुलना में एक मजबूत क्षेत्र लिगेंड है (स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला)।
इसलिए,क्रम $[Co(H_2O)_6]^{2+} < [Co(H_2O)_6]^{3+} < [Co(en)_3]^{3+}$ सही है।
अतः,कथन $II$ सही है।
तीसरी आयनीकरण ऊर्जा में $4s$ इलेक्ट्रॉनों के हटने के बाद $3d$ कक्षक से एक इलेक्ट्रॉन को हटाना शामिल है।
$Zn$ के लिए,तीसरा इलेक्ट्रॉन एक स्थिर,पूर्ण रूप से भरे हुए $3d^{10}$ विन्यास से हटाया जाता है,जिससे यह सबसे अधिक हो जाता है।
$Sc$ के लिए,तीसरा इलेक्ट्रॉन $3d^1$ कक्षक से हटाया जाता है,जो अपेक्षाकृत आसान है,जिससे यह सबसे कम हो जाता है।
अतः,कथन $I$ सही है।
कथन $II$: $CFSE$ (क्रिस्टल फील्ड स्प्लिटिंग एनर्जी) धातु की ऑक्सीकरण अवस्था और लिगेंड की क्षेत्र शक्ति पर निर्भर करती है।
$Co^{3+}$ संकुलों में उच्च आवेश घनत्व के कारण $Co^{2+}$ संकुलों की तुलना में उच्च $CFSE$ होता है।
$Co^{3+}$ संकुलों के बीच,$en$ (एथिलीनडायमाइन) $H_2O$ की तुलना में एक मजबूत क्षेत्र लिगेंड है (स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला)।
इसलिए,क्रम $[Co(H_2O)_6]^{2+} < [Co(H_2O)_6]^{3+} < [Co(en)_3]^{3+}$ सही है।
अतः,कथन $II$ सही है।
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DifficultMCQ
धातु संकुलों $[Ni(en)_3]^{2+}$ $(A)$, $[NiCl_4]^{2-}$ $(B)$ और $[Ni(NH_3)_6]^{2+}$ $(C)$ पर विचार करें। $(A)$, $(B)$ और $(C)$ में उपस्थित अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या और अवशोषण की आवृत्ति के क्रम को ध्यान में रखते हुए सही विकल्प चुनें।
A
$2, 2, 2$ और $(A) > (C) > (B)$
B
$0, 2, 0$ और $(A) > (C) > (B)$
C
$2, 2, 0$ और $(B) > (C) > (A)$
D
$2, 2, 2$ और $(C) > (A) > (B)$
Solution
$(A)$ संकुल $[Ni(en)_3]^{2+}$ $(A)$ के लिए: $Ni^{2+}$ का विन्यास $d^8$ है। चूँकि यह एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड $(en)$ वाला अष्टफलकीय संकुल है, इसमें $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
संकुल $[NiCl_4]^{2-}$ $(B)$ के लिए: $Ni^{2+}$ का विन्यास $d^8$ है। यह एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड $(Cl^-)$ वाला चतुष्फलकीय संकुल है, जिसके परिणामस्वरूप $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
संकुल $[Ni(NH_3)_6]^{2+}$ $(C)$ के लिए: $Ni^{2+}$ का विन्यास $d^8$ है। यह एक मध्यम क्षेत्र लिगेंड $(NH_3)$ वाला अष्टफलकीय संकुल है, जिसके परिणामस्वरूप $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
अवशोषण आवृत्ति क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta)$ के सीधे आनुपातिक होती है। लिगेंड्स के लिए स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी का क्रम $(en) > (NH_3) > (Cl^-)$ है।
अतः, अवशोषण की आवृत्ति का क्रम $(A) > (C) > (B)$ है।
संकुल $[NiCl_4]^{2-}$ $(B)$ के लिए: $Ni^{2+}$ का विन्यास $d^8$ है। यह एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड $(Cl^-)$ वाला चतुष्फलकीय संकुल है, जिसके परिणामस्वरूप $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
संकुल $[Ni(NH_3)_6]^{2+}$ $(C)$ के लिए: $Ni^{2+}$ का विन्यास $d^8$ है। यह एक मध्यम क्षेत्र लिगेंड $(NH_3)$ वाला अष्टफलकीय संकुल है, जिसके परिणामस्वरूप $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
अवशोषण आवृत्ति क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा $(\Delta)$ के सीधे आनुपातिक होती है। लिगेंड्स के लिए स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी का क्रम $(en) > (NH_3) > (Cl^-)$ है।
अतः, अवशोषण की आवृत्ति का क्रम $(A) > (C) > (B)$ है।
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DifficultMCQ
$LIST$-$I$ को $LIST$-$II$ के साथ सुमेलित कीजिए:
| List-$I$ (\text{चतुष्फलकीय धातु आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास}) | List-$II$ (\text{क्रिस्टल क्षेत्र स्थिरीकरण ऊर्जा} $(\Delta_t)$) |
| $A$. $d^2$ | $I$. $-0.6$ |
| $B$. $d^4$ | $II$. $-0.8$ |
| $C$. $d^6$ | $III$. $-1.2$ |
| $D$. $d^8$ | $IV$. $-0.4$ |
A
$A-III, B-IV, C-I, D-II$
B
$A-III, B-I, C-IV, D-II$
C
$A-III, B-IV, C-I, D-II$
D
$A-II, B-I, C-IV, D-III$
Solution
(A) \text{एक चतुष्फलकीय क्रिस्टल क्षेत्र में,} $d$-\text{कक्षक दो सेटों में विभाजित होते हैं:} $e$ (\text{कम ऊर्जा}) \text{और} $t_2$ (\text{उच्च ऊर्जा})। \text{ऊर्जा का अंतर} $\Delta_t$ \text{है। स्थिरीकरण ऊर्जा} $(CFSE)$ \text{की गणना इस प्रकार की जाती है:} $\text{CFSE} = [n_e(-0.6) + n_{t_2}(+0.4)] \Delta_t$।
$d^2$ \text{के लिए:} $e^2 t_2^0 \rightarrow 2(-0.6) = -1.2 \Delta_t$ $(A-III)$।
$d^4$ \text{के लिए:} $e^2 t_2^2 \rightarrow 2(-0.6) + 2(0.4) = -1.2 + 0.8 = -0.4 \Delta_t$ $(B-IV)$।
$d^6$ \text{के लिए:} $e^3 t_2^3 \rightarrow 3(-0.6) + 3(0.4) = -1.8 + 1.2 = -0.6 \Delta_t$ $(C-I)$।
$d^8$ \text{के लिए:} $e^4 t_2^4 \rightarrow 4(-0.6) + 4(0.4) = -2.4 + 1.6 = -0.8 \Delta_t$ $(D-II)$।
\text{अतः, सही मिलान} $A-III, B-IV, C-I, D-II$ \text{है।}
$d^2$ \text{के लिए:} $e^2 t_2^0 \rightarrow 2(-0.6) = -1.2 \Delta_t$ $(A-III)$।
$d^4$ \text{के लिए:} $e^2 t_2^2 \rightarrow 2(-0.6) + 2(0.4) = -1.2 + 0.8 = -0.4 \Delta_t$ $(B-IV)$।
$d^6$ \text{के लिए:} $e^3 t_2^3 \rightarrow 3(-0.6) + 3(0.4) = -1.8 + 1.2 = -0.6 \Delta_t$ $(C-I)$।
$d^8$ \text{के लिए:} $e^4 t_2^4 \rightarrow 4(-0.6) + 4(0.4) = -2.4 + 1.6 = -0.8 \Delta_t$ $(D-II)$।
\text{अतः, सही मिलान} $A-III, B-IV, C-I, D-II$ \text{है।}
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MediumMCQ
एक चतुष्फलकीय संकुल के दिए गए $d$-कक्षकों की ऊर्जा के बारे में निम्नलिखित में से कौन सा सत्य है?
$A$. $d_{xy} = d_{xz} > d_{x^2-y^2}$
$B$. $d_{xy} = d_{yz} > d_{z^2}$
$C$. $d_{x^2-y^2} > d_{z^2} > d_{xz}$
$D$. $d_{x^2-y^2} = d_{z^2}$
नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनें:
$A$. $d_{xy} = d_{xz} > d_{x^2-y^2}$
$B$. $d_{xy} = d_{yz} > d_{z^2}$
$C$. $d_{x^2-y^2} > d_{z^2} > d_{xz}$
$D$. $d_{x^2-y^2} = d_{z^2}$
नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर चुनें:
A
केवल $A, B$ और $D$
B
केवल $A$ और $B$
C
केवल $B$ और $D$
D
केवल $B, C$ और $D$
Solution
(A) एक चतुष्फलकीय क्रिस्टल क्षेत्र में,$d$-कक्षक दो सेटों में विभाजित होते हैं: $e$ (कम ऊर्जा) और $t_2$ (उच्च ऊर्जा)।
$t_2$ सेट में $d_{xy}, d_{yz}, d_{xz}$ कक्षक होते हैं,जिनकी ऊर्जा $e$ सेट $(d_{x^2-y^2}, d_{z^2})$ से अधिक होती है।
इसलिए,ऊर्जा का सही क्रम $d_{xy} = d_{yz} = d_{xz} > d_{x^2-y^2} = d_{z^2}$ है।
कथनों का मूल्यांकन करने पर:
कथन $A$: $d_{xy} = d_{xz} > d_{x^2-y^2}$ सत्य है क्योंकि $t_2$ कक्षकों की ऊर्जा $e$ कक्षकों से अधिक होती है।
कथन $B$: $d_{xy} = d_{yz} > d_{z^2}$ सत्य है क्योंकि $t_2$ कक्षकों की ऊर्जा $e$ कक्षकों से अधिक होती है।
कथन $C$: $d_{x^2-y^2} > d_{z^2} > d_{xz}$ गलत है क्योंकि $d_{x^2-y^2}$ और $d_{z^2}$ समान ऊर्जा वाले ($e$ सेट) हैं और उनकी ऊर्जा $d_{xz}$ ($t_2$ सेट) से कम है।
कथन $D$: $d_{x^2-y^2} = d_{z^2}$ सत्य है क्योंकि वे समान $e$ सेट के सदस्य हैं।
अतः,कथन $A, B$ और $D$ सत्य हैं।
$t_2$ सेट में $d_{xy}, d_{yz}, d_{xz}$ कक्षक होते हैं,जिनकी ऊर्जा $e$ सेट $(d_{x^2-y^2}, d_{z^2})$ से अधिक होती है।
इसलिए,ऊर्जा का सही क्रम $d_{xy} = d_{yz} = d_{xz} > d_{x^2-y^2} = d_{z^2}$ है।
कथनों का मूल्यांकन करने पर:
कथन $A$: $d_{xy} = d_{xz} > d_{x^2-y^2}$ सत्य है क्योंकि $t_2$ कक्षकों की ऊर्जा $e$ कक्षकों से अधिक होती है।
कथन $B$: $d_{xy} = d_{yz} > d_{z^2}$ सत्य है क्योंकि $t_2$ कक्षकों की ऊर्जा $e$ कक्षकों से अधिक होती है।
कथन $C$: $d_{x^2-y^2} > d_{z^2} > d_{xz}$ गलत है क्योंकि $d_{x^2-y^2}$ और $d_{z^2}$ समान ऊर्जा वाले ($e$ सेट) हैं और उनकी ऊर्जा $d_{xz}$ ($t_2$ सेट) से कम है।
कथन $D$: $d_{x^2-y^2} = d_{z^2}$ सत्य है क्योंकि वे समान $e$ सेट के सदस्य हैं।
अतः,कथन $A, B$ और $D$ सत्य हैं।
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DifficultMCQ
$d^3$,$d^4$ (लो स्पिन),$d^5$ (हाई स्पिन),$d^6$ (हाई स्पिन),और $d^7$ (लो स्पिन) अष्टफलकीय संकुल प्रणालियों में उपस्थित अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या . . . . . . है।
A
$15$
B
$16$
C
$14$
D
$13$
Solution
(A) अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या ज्ञात करने के लिए,हम प्रत्येक मामले के लिए अष्टफलकीय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनिक विन्यास का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $d^3$: विन्यास $t_{2g}^3 e_g^0$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $3$।
$2$. $d^4$ (लो स्पिन): विन्यास $t_{2g}^4 e_g^0$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $2$।
$3$. $d^5$ (हाई स्पिन): विन्यास $t_{2g}^3 e_g^2$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $5$।
$4$. $d^6$ (हाई स्पिन): विन्यास $t_{2g}^4 e_g^2$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $4$।
$5$. $d^7$ (लो स्पिन): विन्यास $t_{2g}^6 e_g^1$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $1$।
योग = $3 + 2 + 5 + 4 + 1 = 15$।
$1$. $d^3$: विन्यास $t_{2g}^3 e_g^0$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $3$।
$2$. $d^4$ (लो स्पिन): विन्यास $t_{2g}^4 e_g^0$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $2$।
$3$. $d^5$ (हाई स्पिन): विन्यास $t_{2g}^3 e_g^2$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $5$।
$4$. $d^6$ (हाई स्पिन): विन्यास $t_{2g}^4 e_g^2$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $4$।
$5$. $d^7$ (लो स्पिन): विन्यास $t_{2g}^6 e_g^1$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $1$।
योग = $3 + 2 + 5 + 4 + 1 = 15$।
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View SolutionCoordination Compounds — Crystal Field theory · Frequently Asked Questions
1Are these Coordination Compounds questions useful for JEE and NEET?
Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.
2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?
Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.
3How do I generate a question paper from this subtopic?
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