Hybridisation and Geometry Questions in Gujarati

(B) સંકીર્ણ $[Ag(NH_3)_2]^+$ માં મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Ag^+$ છે.
$Ag^+$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Kr] 4d^{10}$ છે.
આ સંકીર્ણમાં $Ag^+$ નો સવર્ગ આંક $2$ હોવાથી,તે રેખીય ભૂમિતિ બનાવવા માટે $sp$ સંકરણ અનુભવે છે.
તેથી,$Ag^+$ નું સંકરણ $sp$ છે.

(A) $[Cu(NH_3)_4]SO_4$ સંકીર્ણમાં,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Cu^{2+}$ છે.
$Cu$ $(Z=29)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ છે.
તેથી,$Cu^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^9$ છે.
$NH_3$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,પરંતુ $Cu^{2+}$ ના કિસ્સામાં,$3d^9$ રચનાને કારણે $3d$ કક્ષકમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન રહે છે.
ચાર $NH_3$ લિગેન્ડને સમાવવા માટે,$Cu^{2+}$ આયન $dsp^2$ સંકરણ અનુભવે છે,જેમાં એક $3d$,એક $4s$ અને બે $4p$ કક્ષકોનો ઉપયોગ થાય છે.
આમ,સંકરણ $dsp^2$ છે.

(B) મધ્યસ્થ પરમાણુ $Sb$ પાસે $5$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે.
તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $5$ બંધ બનાવે છે અને $2-$ વીજભારને કારણે $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે.
કુલ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ = $5 + 1 = 6$.
જોકે,પ્રશ્નમાં $5$ બંધકારક યુગ્મો માટે $sp^3d$ સંકરણનો ઉલ્લેખ છે.
$5$ બંધકારક યુગ્મો અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે,આકાર ચોરસ પિરામિડલ છે.

(B) દરેક સ્પીસીઝમાં મધ્યસ્થ પરમાણુનું સંકરણ નીચે મુજબ નક્કી કરવામાં આવે છે:
$1$. $NH_3$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ $N$ પાસે $3$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે $sp^3$ સંકરણ આપે છે.
$2$. $[PtCl_4]^{2-}$ માં,$Pt^{2+}$ ની $d^8$ ઇલેક્ટ્રોન રચના છે,જે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ બનાવવા માટે $dsp^2$ સંકરણ દર્શાવે છે.
$3$. $PCl_5$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ $P$ પાસે $5$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે $sp^3d$ સંકરણ આપે છે.
$4$. $BCl_3$ માં,મધ્યસ્થ પરમાણુ $B$ પાસે $3$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,જે $sp^2$ સંકરણ આપે છે.
આમ,સાચો ક્રમ $sp^3$,$dsp^2$,$sp^3d$,$sp^2$ છે.

(B) સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ $dsp^2$ સંકરણને અનુરૂપ છે.
આમાં એક $s$ કક્ષક,બે $p$ કક્ષકો (ખાસ કરીને $p_x$ અને $p_y$) અને એક $d$ કક્ષક (ખાસ કરીને $d_{x^2-y^2}$) નું મિશ્રણ થાય છે,જે ચોરસના ખૂણાઓ તરફ નિર્દેશિત ચાર સમાન સંકર કક્ષકો બનાવે છે.
તેથી,કક્ષકોનો સાચો સેટ $s, p_x, p_y, d_{x^2-y^2}$ છે.

(D) સંકરણ નક્કી કરવા માટે,આપણે સવર્ગ આંક અને મધ્યસ્થ ધાતુ આયનની પ્રકૃતિ જોઈએ છીએ.
$NiCl_4^{2-}$ માં $Ni^{2+}$ સાથે નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $Cl^-$ જોડાયેલ છે,જે $sp^3$ સંકરણ (ચતુષ્ફલકીય) આપે છે.
$SCl_4$ માં સલ્ફર પર અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ હોવાને કારણે $sp^3d$ સંકરણ જોવા મળે છે.
$NH_4^+$ માં $sp^3$ સંકરણ હોય છે.
$PtCl_4^{2-}$ માં $Pt^{2+}$ ($5d$ શ્રેણીની ધાતુ) છે,જે ઉચ્ચ સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જાને કારણે હંમેશા સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણ બનાવે છે,પરિણામે $dsp^2$ સંકરણ જોવા મળે છે.

(C) સાચો જવાબ $C$ છે.
${d^2}sp^3$ સંકર કક્ષકોના નિર્માણમાં,$e_g$ સેટની બે $(n-1)d$ કક્ષકો,એટલે કે $(n-1)d_{z^2}$ અને $(n-1)d_{x^2-y^2}$ કક્ષકો,એક $ns$ કક્ષક અને ત્રણ $np$ કક્ષકો $(np_x, np_y, np_z)$ સાથે જોડાઈને છ ${d^2}sp^3$ સંકર કક્ષકો બનાવે છે.

(A) $[Cu(H_2O)_4]^{2+}$ આયનનું બંધારણ સમચોરસ છે.
ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ થીયરી $(CFT)$ મુજબ,$Cu^{2+}$ આયન $3d^9$ ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગરેશન ધરાવે છે.
જાન-ટેલર ડિસ્ટોર્શનને કારણે,આ સંકીર્ણ અક્ષીય બંધો પર લંબાય છે,જેના પરિણામે સમચોરસ ભૂમિતિ મળે છે જ્યાં ચાર પાણીના લિગાન્ડ વિષુવવૃત્તીય સ્થાનો પર હોય છે.

(B) સાચો જવાબ $(B)$ છે.
$CuSO_4 \cdot 5H_2O$ ની સ્ફટિક રચનામાં,$Cu^{2+}$ આયન ચાર પાણીના અણુઓ સાથે ચોરસ સમતલીય ગોઠવણીમાં જોડાયેલ છે.
વિકૃત અષ્ટફલકીય રચનાના બાકીના બે સંયોજકતા સ્થાન બે અલગ-અલગ $SO_4^{2-}$ આયનોના ઓક્સિજન પરમાણુઓ દ્વારા રોકાયેલા છે.
પાંચમો પાણીનો અણુ સંયોજિત પાણીના અણુઓ અને સલ્ફેટ આયનો વચ્ચે હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાયેલ છે.

(A) $[Ni(CO)_4]$ સંકીર્ણમાં,મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ નિકલ $(Ni)$ છે.
$Ni$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $28$ છે. તેની ભૂમિ અવસ્થામાં ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે.
$[Ni(CO)_4]$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે કારણ કે $CO$ એ તટસ્થ લિગેન્ડ છે.
$CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે $3d$ કક્ષકમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ (pairing) પ્રેરે છે. $4s$ કક્ષકના બે ઇલેક્ટ્રોન $3d$ કક્ષકમાં જાય છે,જેનાથી તે સંપૂર્ણ ભરાઈ જાય છે $(3d^{10})$.
આનાથી એક $4s$ કક્ષક અને ત્રણ $4p$ કક્ષકો ખાલી થાય છે,જે ચાર $CO$ લિગેન્ડ દ્વારા આપવામાં આવતી ચાર ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોને સમાવવા માટે $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે.
તેથી,$[Ni(CO)_4]$ નું સંકરણ $sp^3$ છે.

(A) બંને સંકીર્ણોમાં $Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે,જે $d^5$ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના દર્શાવે છે.
$[Fe(CN)_6]^{3-}$ માટે,$CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. રચના $t_{2g}^5 e_g^0$ બને છે,પરિણામે $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન મળે છે.
$[FeF_6]^{3-}$ માટે,$F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી યુગ્મીકરણ થતું નથી. રચના $t_{2g}^3 e_g^2$ છે,પરિણામે $5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન મળે છે.
બંને સંકીર્ણોમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,બંને અનુચુંબકીય છે.

(A) $Ni(CO)_4$ માં $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે. $Ni$ $(Z=28)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે.
$CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $3d$ અને $4s$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
પરિણામે,$4s$ ના ઇલેક્ટ્રોન $3d$ કક્ષકમાં જાય છે,જેનાથી $3d$ કક્ષક સંપૂર્ણ ભરાઈ જાય છે $(3d^{10})$ અને $4s$ કક્ષક ખાલી રહે છે.
તેથી,$Ni(CO)_4$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $0$ છે.

(A) $[CoCl_4]^{2-}$ માં મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Co^{2+}$ છે.
$Co$ $(Z=27)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar]3d^74s^2$ છે.
$Co^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar]3d^7$ છે.
$Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,$Co^{2+}$ ની $3d$ કક્ષકોમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન હન્ડના નિયમ મુજબ અયુગ્મિત રહે છે.
$3d^7$ રચનાને બે યુગ્મ અને ત્રણ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન તરીકે દર્શાવી શકાય છે.
તેથી,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $3$ છે.

(B) $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$ સંકીર્ણમાં,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Cu^{2+}$ ($3d^9$ ઇલેક્ટ્રોન રચના) છે.
$3d$ કક્ષકમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની હાજરીને કારણે,તેમાં $dsp^2$ સંકરણ જોવા મળે છે.
આ સંકરણ સમચોરસ આકાર સૂચવે છે.

(A) $[SbF_5]^{2-}$ માં મધ્યસ્થ પરમાણુ $Sb$ પાસે $5$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે.
તે $F$ પરમાણુઓ સાથે $5$ બંધ બનાવે છે અને $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ ધરાવે છે.
પ્રશ્નમાં $sp^3d$ સંકરણ આપેલું હોવાથી,$1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથેની તેની ભૂમિતિ ચોરસ પિરામિડલ થાય છે.

(B) $1$. $Ni$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $28$ છે. $Ni$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે.
$2$. $[Ni(H_2O)_6]^{2+}$ સંકીર્ણમાં $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. તેથી,$Ni^{2+}$ ની રચના $[Ar] 3d^8$ થાય છે.
$3$. $H_2O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી તે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી.
$4$. છ $H_2O$ લિગેન્ડ પાસેથી ઇલેક્ટ્રોનની છ જોડીઓ સ્વીકારવા માટે,ધાતુ આયન એક $4s$,ત્રણ $4p$ અને બે $4d$ કક્ષકોનો ઉપયોગ કરે છે.
$5$. આના પરિણામે $sp^3d^2$ સંકરણ થાય છે,જે બાહ્ય કક્ષકીય અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ દર્શાવે છે.

(B) $K_4[Fe(CN)_6]$ માં,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Fe^{2+}$ છે.
$Fe$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $26$ છે,તેથી $Fe^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^6$ છે.
$CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
યુગ્મીકરણ પછી,બે $3d$ કક્ષકો ખાલી થાય છે.
આ બે $3d$ કક્ષકો,એક $4s$ કક્ષક અને ત્રણ $4p$ કક્ષકો $d^2sp^3$ સંકરણ પામીને છ સમાન અષ્ટફલકીય સંકર કક્ષકો બનાવે છે.
આમ,સંકળાયેલ સંકરણ $d^2sp^3$ છે.

(C) $sp^3d^2$ (અથવા $d^2sp^3$) સંકરણમાં છ સંકર કક્ષકો અષ્ટફલકના ખૂણાઓ તરફ ગોઠવાયેલી હોય છે,જે સંકીર્ણ માટે અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ આપે છે.

(A) અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ માટે $6$ લિગેન્ડ્સની જરૂર હોય છે,જેનો અર્થ છે કે મધ્યસ્થ ધાતુ આયન સાથે $6$ લિગેન્ડ જોડાયેલા હોય છે.
$[FeF_6]^{3-}$ સંકીર્ણમાં,$Fe^{3+}$ આયન સાથે $6$ $F^{-}$ લિગેન્ડ જોડાયેલા છે,જે અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ દર્શાવે છે.
બાકીના આપેલા સંકીર્ણોમાં સવર્ગ આંક $4$ છે,જે ચતુષ્ફલકીય અથવા સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ ધરાવે છે.

(B) $[Ag(NH_3)_2]^+$ એ $sp$ સંકરણને કારણે રેખીય છે.
$[Cu(en)_2]^{2+}$ નો સવર્ગ આંક $4$ છે અને તે $dsp^2$ સંકરણને કારણે સમતલીય ચોરસ આકાર ધરાવે છે.
$[MnCl_4]^{2-}$ એ $sp^3$ સંકરણને કારણે સમચતુષ્ફલકીય છે.
$[Ni(CO)_4]$ એ $sp^3$ સંકરણને કારણે સમચતુષ્ફલકીય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(b)$ છે.

(C) $[Fe(CN)_6]^{4-}$ સંકીર્ણમાં,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Fe^{2+}$ છે.
$Fe^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^6$ છે.
$CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ પ્રેરે છે.
આના પરિણામે $d^2sp^3$ સંકરણ થાય છે,જે અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ દર્શાવે છે.

(D) . $Fe(CO)_5$ માં $dsp^3$ સંકરણ જોવા મળે છે,તેથી તે ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ ભૂમિતિ દર્શાવે છે.

(A) $[Fe(CN)_6]^{3-}$ માં,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Fe^{3+}$ છે.
$Fe$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $26$ છે,તેથી $Fe^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^5$ છે.
$CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ હોવાથી,તે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
આના પરિણામે બે ખાલી $3d$ કક્ષકો,એક $4s$ કક્ષક અને ત્રણ $4p$ કક્ષકો મળે છે,જે $d^2sp^3$ સંકર કક્ષકો બનાવે છે.
આમ,સંકરણ $d^2sp^3$ છે.

(B) $[Ni(CN)_4]^{2-}$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ ($3d^8$ ઇલેક્ટ્રોન રચના) છે.
$CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
આના પરિણામે એક ખાલી $3d$ કક્ષક,એક $4s$ કક્ષક અને બે $4p$ કક્ષકો ઉપલબ્ધ થાય છે,જે $dsp^2$ સંકરણ પામીને સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ બનાવે છે.

(B) $Cu$ $(Z=29)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ છે.
$Cu^{2+}$ માટે,ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^9$ છે.
$[Cu(NH_3)_4]^{2+}$ સંકીર્ણમાં,$Cu^{2+}$ આયન સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ બનાવવા માટે $dsp^2$ સંકરણ અનુભવે છે.
$dsp^2$ સંકરણ માટે એક $3d$ ઇલેક્ટ્રોન $4p$ કક્ષકમાં જાય છે,જેમાં એક $3d$,એક $4s$ અને બે $4p$ કક્ષકો ભાગ લે છે.

(D) $Ni(CO)_4$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે. તેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^8 4s^2$ છે. પ્રબળ લિગેન્ડ $CO$ ને કારણે,ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થાય છે,પરિણામે $sp^3$ સંકરણ થાય છે,જે ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ આપે છે.
$Ni(PPh_3)_2Cl_2$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. તેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^8$ છે. $PPh_3$ એક મોટો લિગેન્ડ છે અને $Cl^-$ નિર્બળ લિગેન્ડ છે. આ સંકીર્ણ પણ $sp^3$ સંકરણ દર્શાવે છે,જે ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ આપે છે.
તેથી,બંને સંકીર્ણો ચતુષ્ફલકીય છે.

(D) સંકીર્ણ $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$ મધ્યસ્થ $Cu^{2+}$ આયનના $dsp^2$ સંકરણને કારણે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ ધરાવે છે.

(A) સંકીર્ણ $[Pt(NH_3)_4]Cl_2$ માં,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Pt^{2+}$ છે.
$Pt$ $(Z=78)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^9 6s^1$ છે. $Pt^{2+}$ માટે,રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^8$ છે.
$NH_3$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $5d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ (pairing) કરે છે.
ચાર $NH_3$ લિગેન્ડ ખાલી $5d$,$6s$ અને $6p$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરે છે,જેના પરિણામે $dsp^2$ સંકરણ થાય છે.
$dsp^2$ સંકરણ ધરાવતો સંકીર્ણ હંમેશા સમચોરસ ભૂમિતિ દર્શાવે છે.

(A) સવર્ગ સંયોજનોમાં,મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુનું સંકરણ સંકીર્ણની ભૂમિતિ નક્કી કરે છે.
$dsp^2$ સંકરણ ધરાવતા સંકીર્ણ માટે,એક $d$-કક્ષક,એક $s$-કક્ષક અને બે $p$-કક્ષકો ભાગ લે છે.
કક્ષકોનું આ વિશિષ્ટ સંયોજન સમચોરસ (square planar) ભૂમિતિમાં પરિણમે છે,જેમાં ચાર લિગેન્ડ મધ્યસ્થ ધાતુ આયનની આસપાસ ચોરસના ખૂણાઓ પર ગોઠવાયેલા હોય છે.

(B) સવર્ગ રસાયણવિજ્ઞાનમાં,સંકીર્ણ આયનનો ભૂમિતિક આકાર મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ અથવા આયનના સંકરણ દ્વારા નક્કી થાય છે.
$4$ ના સવર્ગ આંક માટે,સંકીર્ણ ચતુષ્ફલકીય અથવા સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ દર્શાવી શકે છે.
ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ $sp^3$ સંકરણથી ઉદ્ભવે છે,જેમાં ચાર કક્ષકો નિયમિત ચતુષ્ફલકના ખૂણાઓ તરફ નિર્દેશિત હોય છે.
સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ $dsp^2$ સંકરણથી ઉદ્ભવે છે.
તેથી,ચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણ આયન $sp^3$ સંકરણને કારણે બને છે.

(C) $d^2sp^3$ સંકરણમાં બે $d$-કક્ષકો,એક $s$-કક્ષક અને ત્રણ $p$-કક્ષકોનો સમાવેશ થાય છે જે છ સમાન સંકર કક્ષકો બનાવે છે.
આ કક્ષકો અષ્ટફલકના ખૂણાઓ તરફ નિર્દેશિત હોય છે,જેના પરિણામે અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ મળે છે.

(C) $Cr(CO)_6$ માં મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુ ક્રોમિયમ $(Cr)$ છે.
$Cr$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $24$ છે અને તેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^5 4s^1$ છે.
$Cr(CO)_6$ માં $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે કારણ કે $CO$ તટસ્થ લિગાન્ડ છે.
$CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,જે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
$3d$ કક્ષકો $t_{2g}^6 e_g^0$ બને છે,જેનાથી બે $3d$ કક્ષકો ખાલી રહે છે.
આ બે $3d$ કક્ષકો,એક $4s$ કક્ષક અને ત્રણ $4p$ કક્ષકો સંકરણ પામીને છ $d^2sp^3$ સંકર કક્ષકો બનાવે છે.
આમ,સંકરણ $d^2sp^3$ છે અને ભૂમિતિ અષ્ટફલકીય છે.

(C) $[CoF_6]^{3-}$ માં $Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે.
$Co^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^6$ છે.
$F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી.
તેથી,$sp^3d^2$ સંકર કક્ષકો બનાવવા માટે $4s$,$4p$ અને $4d$ કક્ષકોનો ઉપયોગ થાય છે.
આમ,$[CoF_6]^{3-}$ એ $sp^3d^2$ સંકરણ ધરાવતો બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ છે.

(D) કોઓર્ડિનેશન સંકીર્ણનો આકાર લિગાન્ડ અને મધ્યસ્થ ધાતુ આયનની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખે છે.
$1$. $[NiCl_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $d^8$ છે. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ હોવાથી તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી. તેથી તેનું સંકરણ $sp^3$ થાય છે,જે ટેટ્રાહેડ્રલ આકાર આપે છે.
$2$. $[PdCl_4]^{2-}$,$[Ni(CN)_4]^{2-}$ અને $[Pd(CN)_4]^{2-}$: આ સંકીર્ણોમાં $Pd^{2+}$ અથવા પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ $CN^-$ હોય છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. તેથી તેઓ $dsp^2$ સંકરણ અનુભવે છે,જે સમતલીય ચોરસ (square planar) આકાર આપે છે.

(D) $1$. $[Ni(CO)_4]$ માટે: $Ni$ એ $0$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^8 4s^2)$. $CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે $4s$ ના ઇલેક્ટ્રોનને $3d$ માં યુગ્મિત કરે છે,પરિણામે $sp^3$ સંકરણ થાય છે.
$2$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$ માટે: $Ni$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^8)$. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે $3d$ ના ઇલેક્ટ્રોનને યુગ્મિત કરે છે,પરિણામે $dsp^2$ સંકરણ થાય છે.
$3$. $[NiCl_4]^{2-}$ માટે: $Ni$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^8)$. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જેમાં યુગ્મીકરણ થતું નથી,પરિણામે $sp^3$ સંકરણ થાય છે.
તેથી,સંકરણ અવસ્થાઓ અનુક્રમે $sp^3, dsp^2, sp^3$ છે. સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(D) . $K_3[Fe(CN)_6]$ માં,$Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે.
$Fe$ $(Z=26)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^6 4s^2$ છે.
$Fe^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^5$ છે.
$CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
$3d$ કક્ષકોમાં રહેલા $5$ ઇલેક્ટ્રોન પુનઃગોઠવાય છે,જેનાથી $2$ ખાલી $3d$ કક્ષકો મળે છે.
આ $2$ ખાલી $3d$ કક્ષકો,એક $4s$ કક્ષક અને ત્રણ $4p$ કક્ષકો સંકરણ પામીને $6$ સમાન $d^2sp^3$ સંકર કક્ષકો બનાવે છે.
આમ,$Fe$ નું સંકરણ $d^2sp^3$ છે.

(A) સંકીર્ણ આયન $[MnO_4]^-$ માં મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુમાં કોઈ $d$-ઇલેક્ટ્રોન નથી.
$Mn$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^5 4s^2$ છે. $[MnO_4]^-$ માં,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+7$ છે,એટલે કે $[MnO_4]^-$ સંકીર્ણ બનાવવા માટે તમામ $3d$ અને $4s$ ઇલેક્ટ્રોન દૂર થાય છે.
આમ,$Mn(VII)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^0 4s^0$ છે,જે દર્શાવે છે કે તેમાં કોઈ $d$-ઇલેક્ટ્રોન નથી.
તેનાથી વિપરીત,$[Co(NH_3)_6]^{3+}$,$[Fe(CN)_6]^{3-}$ અને $[Cr(H_2O)_6]^{3+}$ માં મધ્યસ્થ ધાતુ પરમાણુમાં અનુક્રમે $6$,$5$ અને $3$ $d$-ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.

(C) જ્યારે ધાતુ આયન છ લિગેન્ડ્સથી ઘેરાયેલું હોય ત્યારે અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ બને છે.
$d^6$ (લો સ્પિન) કોન્ફિગરેશન,જેમ કે $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ માં,અષ્ટફલકીય સંકીર્ણનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે જ્યાં ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડ સ્પ્લિટિંગ એનર્જી વધારે હોય છે,જેના કારણે $t_{2g}$ ઓર્બિટલ્સમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થાય છે.

(D) $Mn$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $25$ છે. $Mn$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^5 4s^2$ છે.
$[Mn(H_2O)_6]^{2+}$ સંકીર્ણમાં,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. તેથી,$Mn^{2+}$ ની રચના $[Ar] 3d^5$ છે.
$H_2O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $d$-કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી.
તેથી,$3d$ પેટાકોષમાં રહેલા $5$ ઇલેક્ટ્રોન અયુગ્મિત રહે છે.
આમ,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $5$ છે.

(D) $Ni(CO)_4$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે. તેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે. પ્રબળ લિગેન્ડ $CO$ ને કારણે,ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થાય છે,પરિણામે $sp^3$ સંકરણ થાય છે,જે સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ આપે છે.
$Ni(PPh_3)_2Cl_2$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. તેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^8$ છે. $PPh_3$ એક મોટો (bulky) લિગેન્ડ છે અને $Cl^-$ નિર્બળ લિગેન્ડ છે. $PPh_3$ જૂથો દ્વારા થતી અવકાશીય અવરોધ (steric hindrance) ને કારણે,આ સંકીર્ણ સમતલીય ચોરસને બદલે સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ ($sp^3$ સંકરણ) ધારણ કરે છે.

(D) બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ સંકરણ માટે બાહ્ય $d$-કક્ષકો (જેમ કે $4d$) નો ઉપયોગ કરે છે,જે સામાન્ય રીતે $sp^3d^2$ હોય છે.
$1$. $[Fe(CN)_6]^{4-}$: $Fe^{2+}$ એ $3d^6$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $d^2sp^3$ (આંતરિક કક્ષકીય) છે.
$2$. $[Mn(CN)_6]^{4-}$: $Mn^{2+}$ એ $3d^5$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $d^2sp^3$ (આંતરિક કક્ષકીય) છે.
$3$. $[Co(NH_3)_6]^{3+}$: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $Co^{3+}$ માટે $NH_3$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $d^2sp^3$ (આંતરિક કક્ષકીય) છે.
$4$. $[Ni(NH_3)_6]^{2+}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $Ni^{2+}$ માટે $NH_3$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે. સંકરણ $sp^3d^2$ (બાહ્ય કક્ષકીય) છે.
આમ,$[Ni(NH_3)_6]^{2+}$ એ બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ છે.

(B) $Ni$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $28$ છે.
$Ni$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે.
જ્યારે $Ni$ માંથી $Ni^{2+}$ આયન બને છે,ત્યારે તે $4s$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
$Ni^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^8 4s^0$ થાય છે.
$3d^8$ પેટાકોષમાં ઇલેક્ટ્રોન નીચે મુજબ ગોઠવાય છે:
$3d^8$: $\uparrow\downarrow, \uparrow\downarrow, \uparrow\downarrow, \uparrow, \uparrow$.
$3d$ કક્ષકમાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) $Ni$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $28$ છે. $Ni$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે.
જ્યારે $Ni$ એ $Ni^{2+}$ આયન બનાવે છે,ત્યારે તે $4s$ કક્ષકમાંથી બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
આમ,$Ni^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^8$ થાય છે.
$3d$ પેટાકોષમાં $5$ કક્ષકો હોય છે. હુન્ડના નિયમ મુજબ,$8$ ઇલેક્ટ્રોન આ રીતે ભરાય છે: $\uparrow\downarrow, \uparrow\downarrow, \uparrow\downarrow, \uparrow, \uparrow$.
તેથી,$3d$ કક્ષકોમાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.

(B) સંકીર્ણ $[Ag(NH_3)_2]^+$ માં,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Ag^+$ છે.
$Ag^+$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Kr] 4d^{10}$ છે.
સવર્ગ આંક $2$ હોવાથી અને ભૂમિતિ રેખીય હોવાથી,$Ag^+$ આયન $NH_3$ લિગેન્ડ્સમાંથી બે અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મોને સમાવવા માટે $sp$ સંકરણ અનુભવે છે.

(C) $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$ આયન સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ ધરાવે છે. આ સંકીર્ણમાં,મધ્યસ્થ $Cu^{2+}$ આયન $dsp^2$ સંકરણ અનુભવે છે,જેના પરિણામે તે સમચતુષ્ફલકીયને બદલે સમતલીય ચોરસ આકાર ધરાવે છે.

(B) અષ્ટફલકીય સંકરણમાં,પછી તે આંતરિક કક્ષક $({d^2}sp^3)$ હોય કે બાહ્ય કક્ષક $(sp^3d^2)$,તેમાં સંકળાયેલ $d$-કક્ષકો હંમેશા અક્ષીય કક્ષકો હોય છે,જે ${d_{x^2-y^2}}$ અને ${d_{z^2}}$ છે.

(B) સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણ $dsp^2$ સંકરણ ધરાવે છે.
આ સંકરણમાં એક $d$-કક્ષક $(d_{x^2-y^2})$,એક $s$-કક્ષક અને બે $p$-કક્ષકો ($p_x$ અને $p_y$) નો ઉપયોગ થાય છે.

(D) $[Ni(H_2O)_6]^{2+}$ સંકીર્ણ $Ni^{2+}$ આયન ધરાવે છે,જેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $d^8$ છે.
પાણીના લિગાન્ડ્સ,જે નિર્બળ ક્ષેત્રના લિગાન્ડ્સ છે,તેની હાજરીમાં $d-d$ સંક્રમણ થાય છે,જેના પરિણામે લાલ વિસ્તારમાં પ્રકાશનું શોષણ થાય છે.
પરિણામે,ઉત્સર્જિત પ્રકાશ લીલો દેખાય છે.
તેથી,$[Ni(H_2O)_6]^{2+}$ નું જલીય દ્રાવણ લીલા રંગનું હોય છે.

(D) ચુંબકીય ચાકમાત્રાનું સૂત્ર $\mu = \sqrt{n(n+2)} \, BM$ છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
આપેલ $\mu = 3.88 \, BM$ પરથી,$\sqrt{n(n+2)} \approx 3.88$,જેનો અર્થ છે કે $n = 3$.
$[Cr(H_2O)_6]Cl_3$ માં $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે.
$Cr^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^3$ છે.
$3d$ પેટાકોષમાં $3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,તેઓ હુન્ડના નિયમ મુજબ ત્રણ અલગ-અલગ $d$-કક્ષકોમાં ગોઠવાશે.
$d$-કક્ષકો $d_{xy}, d_{yz}, d_{xz}, d_{x^2-y^2}$ અને $d_{z^2}$ છે.
$3d^3$ રચના માટે ત્રણ અલગ $d$-કક્ષકોનું કોઈપણ સંયોજન શક્ય છે,પરંતુ $d_{xy}, d_{yz}$ અને $d_{xz}$ એ $t_{2g}$ કક્ષકોનો પ્રમાણિત સેટ છે.

(D) $1$. $[Ni(CO)_4]$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે. $CO$ પ્રબળ લિગેન્ડ હોવાથી $3d$ ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થાય છે. સંકરણ $sp^3$ છે.
$2$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ $(3d^8)$ છે. $CN^-$ પ્રબળ લિગેન્ડ હોવાથી $3d$ ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થાય છે. સંકરણ $dsp^2$ છે.
$3$. $[NiCl_4]^{2-}$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ $(3d^8)$ છે. $Cl^-$ નિર્બળ લિગેન્ડ હોવાથી $3d$ ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થતું નથી. સંકરણ $sp^3$ છે.
આમ,સંકરણ સ્થિતિ અનુક્રમે $sp^3, dsp^2, sp^3$ છે.