Hybridisation and Geometry Questions in Gujarati

(A) $[Ni(PPh_3)_2Cl_2]$ અને $[NiCl_4]^{2-}$ બંનેમાં $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. $Ni(II)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^8 4s^0$ છે.
$[Ni(PPh_3)_2Cl_2]$ માં,$PPh_3$ એ પ્રબળ લિગેન્ડ છે,જે $3d$ કક્ષકના ઇલેક્ટ્રોનને યુગ્મિત થવા માટે મજબૂર કરે છે,જેનાથી એક $3d$ કક્ષક ખાલી થાય છે. આ $dsp^2$ સંકરણ માટે પરવાનગી આપે છે,જે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ આપે છે.
$[NiCl_4]^{2-}$ માં,$Cl^-$ એ નિર્બળ લિગેન્ડ છે,જે $3d$ કક્ષકમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મન કરતું નથી. તેથી,$4s$ અને $4p$ કક્ષકો $sp^3$ સંકરણ માટે વપરાય છે,જે સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ આપે છે.
તેથી,$[Ni(PPh_3)_2Cl_2]$ અને $[NiCl_4]^{2-}$ માં $Ni$ નું સંકરણ અનુક્રમે $dsp^2$ અને $sp^3$ છે.

(B) $[Fe(H_2O)_6]^{3+}$ માટે:
$Fe$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે,$Fe^{3+} = [Ar] 3d^5$.
$H_2O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(WFL)$ છે,તેથી તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી.
આમ,સંકરણ $sp^3d^2$ (બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ) છે.
$[Co(NH_3)_6]^{3+}$ માટે:
$Co$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે,$Co^{3+} = [Ar] 3d^6$.
$NH_3$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(SFL)$ છે,જે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
આમ,સંકરણ $d^2sp^3$ (આંતરિક કક્ષકીય સંકીર્ણ) છે.
તેથી,સંકરણ અનુક્રમે $sp^3d^2$ અને $d^2sp^3$ છે.

(C) કેન્દ્રીય ધાતુ આયન $Co^{2+}$ છે,જેની $3d^7$ ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી છે.
$Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ $(WFL)$ છે,તેથી ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થતું નથી.
ટેટ્રાહેડ્રલ ક્રિસ્ટલ ફિલ્ડમાં,$d$-ઓર્બિટલ્સ $e$ (ઓછી ઉર્જા) અને $t_2$ (વધારે ઉર્જા) સેટમાં વિભાજિત થાય છે.
હુંડના નિયમ મુજબ,$7$ ઇલેક્ટ્રોન નીચે મુજબ ભરાય છે: $e^4 t_2^3$.
અહીં,$m = 4$ અને $n = 3$ છે.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $3$ છે.
'$m$' અને અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાનો સરવાળો $= 4 + 3 = 7$.

(C) $1$. $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ માં $Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે.
$2$. $Co^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^6$ છે.
$3$. $NH_3$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ પ્રેરે છે.
$4$. યુગ્મીકરણ પછી,$3d$ કક્ષકોમાં બે ખાલી $d$-કક્ષકો,એક $4s$ કક્ષક અને ત્રણ $4p$ કક્ષકો સંકરણ માટે ઉપલબ્ધ થાય છે.
$5$. આના પરિણામે $d^2sp^3$ સંકરણ થાય છે,જે આંતરિક કક્ષકીય અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ છે.
$6$. $3d$ કક્ષકોમાં બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોવાથી,આ સંકીર્ણ પ્રતિચુંબકીય છે.

(D) $1$. $[Ni(CO)_4]$: $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે $(3d^8 4s^2)$. $CO$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $sp^3$ $(I)$ છે.
$2$. $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$: $Cu^{2+}$ એ $3d^9$ છે. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $4p_z$ માં છે,અને સંકરણ $dsp^2$ $(II)$ છે.
$3$. $[Fe(NH_3)_6]^{2+}$: $Fe^{2+}$ એ $3d^6$ છે. $NH_3$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $d^2sp^3$ $(IV)$ છે.
$4$. $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$: $Fe^{2+}$ એ $3d^6$ છે. $H_2O$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,યુગ્મીકરણ થતું નથી. સંકરણ $sp^3d^2$ $(III)$ છે.
આમ,સાચી જોડ $A-I, B-II, C-IV, D-III$ છે.

(B) $fac-[Co(NH_3)_3Cl_3]$ સંકીર્ણમાં,ત્રણ $Cl^-$ લિગેન્ડ્સ અષ્ટફલકીય ભૂમિતિની એક બાજુ (face) રોકે છે.
આનો અર્થ એ છે કે ત્રણેય $Cl^-$ લિગેન્ડ્સ ત્રિકોણાકાર બાજુના ખૂણા પર છે.
આ ગોઠવણીમાં,દરેક $Cl^-$ લિગેન્ડ અન્ય બે $Cl^-$ લિગેન્ડ્સની બાજુમાં હોય છે.
અષ્ટફલકીય ભૂમિતિમાં કોઈપણ બે નજીકના $Cl^-$ લિગેન્ડ્સ વચ્ચેનો બંધકોણ $90^{\circ}$ હોય છે.
તેથી,હાજર રહેલ એકમાત્ર $Cl-Co-Cl$ બંધકોણ $90^{\circ}$ છે.

(A) જ્યારે $CoCl_2$ પાણીમાં ઓગળે છે,ત્યારે તે ગુલાબી રંગનો હેક્ઝાએક્વાકોબાલ્ટ$(II)$ આયન,$[Co(H_2O)_6]^{2+}$ બનાવે છે,જેનો આકાર અષ્ટફલકીય $(X)$ છે.
સાંદ્ર $HCl$ ઉમેરતા,પાણીના લિગેન્ડ્સ ક્લોરાઇડ આયનો દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે અને ઘેરા વાદળી રંગનો ટેટ્રાક્લોરોકોબાલ્ટેટ$(II)$ આયન,$[CoCl_4]^{2-}$ $(Y)$ બનાવે છે,જેનો આકાર ચતુષ્ફલકીય $(Z)$ છે.

(D) $(A) [NiCl_4]^{2-}$: $Ni^{2+} = [Ar] 3d^8$. $Cl^-$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી તે પેરામેગ્નેટિક,હાઈ સ્પિન અને ચતુષ્ફલકીય છે.
$(B) [CoCl_6]^{3-}$: $Co^{3+} = [Ar] 3d^6$. $Cl^-$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી તે પેરામેગ્નેટિક,હાઈ સ્પિન અને અષ્ટફલકીય છે.
$(C) [CoF_6]^{3-}$: $Co^{3+} = [Ar] 3d^6$. $F^-$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી તે પેરામેગ્નેટિક,હાઈ સ્પિન અને અષ્ટફલકીય છે.
$(D) [Co(NH_3)_6]^{3+}$: $Co^{3+} = [Ar] 3d^6$. $NH_3$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. તેથી,તે ડાયમેગ્નેટિક,લો સ્પિન અને અષ્ટફલકીય છે.

(B) $[NiCl_2Br_2]^{2-}$ સંકીર્ણમાં $3d$ ધાતુ આયન અને નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી તે સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે,જે અનુચુંબકીય છે અને ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવતું નથી.
$[PtCl_2Br_2]^{2-}$ સંકીર્ણમાં $5d$ ધાતુ આયન હોવાથી તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે,પરિણામે તે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ ધરાવે છે,જે પ્રતિચુંબકીય છે અને ભૌમિતિક સમઘટકતા (cis અને trans સ્વરૂપો) દર્શાવે છે.
તેથી,બદલાતા ગુણધર્મો:
$1.$ ભૂમિતિ (સમચતુષ્ફલકીય થી સમતલીય ચોરસ)
$2.$ ભૌમિતિક સમઘટકતા (ગેરહાજર થી હાજર)
$3.$ ચુંબકીય ગુણધર્મો (અનુચુંબકીય થી પ્રતિચુંબકીય)
આમ,$A, B$ અને $D$ બદલાશે.

(A) $[Co(NH_3)_6]^{3+}$: મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Co^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $d^6$ છે. પ્રબળ લિગેન્ડ $NH_3$ ની હાજરીમાં,ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થાય છે,જે $d^2 sp^3$ સંકરણ માટે બે ખાલી $3d$ કક્ષકો પૂરી પાડે છે.
$BrF_5$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $Br$ એ $sp^3 d^2$ સંકરણ દર્શાવે છે.
$[PtCl_4]^{2-}$: મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Pt^{2+}$ એ $dsp^2$ સંકરણ દર્શાવે છે.
$SF_6$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $S$ એ $sp^3 d^2$ સંકરણ દર્શાવે છે.

(A) એસિડિક જલીય દ્રાવણમાં,$AlCl_3$ નું જળવિભાજન થઈને હેક્સાએક્વાએલ્યુમિનિયમ$(III)$ આયન,$[Al(H_2O)_6]^{3+}$ બને છે.
આ સંકીર્ણ આયન અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે.

(A) $Mn_2(CO)_{10}$ અણુમાં,દરેક મેંગેનીઝ પરમાણુ પાંચ કાર્બોનિલ $(CO)$ લિગાન્ડ્સ અને એક અન્ય મેંગેનીઝ પરમાણુ સાથે જોડાયેલ હોય છે.
આના પરિણામે દરેક $Mn$ પરમાણુની આસપાસ કુલ છ સવર્ગ સ્થાનો મળે છે.
આ છ લિગાન્ડ્સની મધ્યસ્થ $Mn$ પરમાણુની આસપાસની ગોઠવણી અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ દર્શાવે છે.

(D) $[Ni(CO)_4]$ માટે: $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે. ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે. $CO$ પ્રબળ લિગેન્ડ હોવાથી,તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે,પરિણામે $sp^3$ સંકરણ થાય છે અને $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે પ્રતિચુંબકીય છે.
$[NiCl_4]^{2-}$ માટે: $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^8$ છે. $Cl^-$ નિર્બળ લિગેન્ડ હોવાથી,તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી,પરિણામે $sp^3$ સંકરણ થાય છે અને $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે અનુચુંબકીય છે.

(B) $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ માટે: મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Co^{3+}$ ($3d^6$ ઇલેક્ટ્રોન રચના) છે. $NH_3$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,જે $d$-કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. આથી $d^2sp^3$ સંકરણ થાય છે,જે ઇનર ઓર્બિટલ કોમ્પ્લેક્સ (સ્પિન પેયર્ડ કોમ્પ્લેક્સ) બનાવે છે.
$[CoF_6]^{3-}$ માટે: મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Co^{3+}$ ($3d^6$ ઇલેક્ટ્રોન રચના) છે. $F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી. આથી $sp^3d^2$ સંકરણ થાય છે,જે આઉટર ઓર્બિટલ કોમ્પ્લેક્સ (સ્પિન ફ્રી કોમ્પ્લેક્સ) બનાવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ સ્પિન પેયર્ડ કોમ્પ્લેક્સ અને સ્પિન ફ્રી કોમ્પ્લેક્સ છે.

(B) સંકીર્ણ $[Fe(NH_3)_{x}(CN)_{y}]^{-}$ છે.
$Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે, તેથી $Fe^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^5$ છે.
$e_g$ કક્ષકમાં કોઈ ઇલેક્ટ્રોન ન હોવા માટે, તમામ $5$ ઇલેક્ટ્રોન $t_{2g}$ કક્ષકોમાં હોવા જોઈએ.
આ માટે પ્રબળ લિગેન્ડ ક્ષેત્રની જરૂર છે જેથી સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન $(\Delta_o > P)$ વધારે હોય.
$CN^-$ એ પ્રબળ લિગેન્ડ છે.
અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ માટે સવર્ગ આંક $6$ હોવો જોઈએ.
તેથી, $x+y = 6$.

(D) ચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણોમાં ઇલેક્ટ્રોનિક રચના નક્કી કરવા માટે,આપણે પહેલા મધ્યસ્થ ધાતુ આયનનો ઓક્સિડેશન આંક શોધીએ છીએ:
$1$. $TiCl_4$: $Ti$ એ $+4$ અવસ્થામાં છે $(3d^0)$. રચના: $e^0, t_2^0$ $(III)$.
$2$. $[FeO_4]^{2-}$: $Fe$ એ $+6$ અવસ્થામાં છે $(3d^2)$. રચના: $e^2, t_2^0$ $(I)$.
$3$. $[FeCl_4]^{-}$: $Fe$ એ $+3$ અવસ્થામાં છે $(3d^5)$. રચના: $e^2, t_2^3$ $(IV)$.
$4$. $[CoCl_4]^{2-}$: $Co$ એ $+2$ અવસ્થામાં છે $(3d^7)$. રચના: $e^4, t_2^3$ $(II)$.
આમ,સાચી જોડ $A-III, B-I, C-IV, D-II$ છે.

(D) હાઇબ્રિડાઇઝેશન નક્કી કરવા માટે,આપણે મધ્યસ્થ ધાતુ આયનનું ઇલેક્ટ્રોનિક કોન્ફિગરેશન અને લિગાન્ડની પ્રકૃતિ તપાસીએ છીએ:
$A. K_2[Ni(CN)_4]$: $Ni^{2+}$ એ $[Ar] 3d^8$ છે. $CN^-$ એ સ્ટ્રોંગ ફિલ્ડ લિગાન્ડ $(SFL)$ છે,જે $3d$ ઓર્બિટલ્સમાં ઇલેક્ટ્રોનની જોડી બનાવે છે,પરિણામે $dsp^2$ હાઇબ્રિડાઇઝેશન મળે છે.
$B. [Ni(CO)_4]$: $Ni$ એ $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે. $CO$ એ સ્ટ્રોંગ ફિલ્ડ લિગાન્ડ છે,જે જોડી બનાવે છે,પરિણામે $sp^3$ હાઇબ્રિડાઇઝેશન મળે છે.
$C. [Co(NH_3)_6]Cl_3$: $Co^{3+}$ એ $[Ar] 3d^6$ છે. $Co^{3+}$ માટે $NH_3$ એ સ્ટ્રોંગ ફિલ્ડ લિગાન્ડ છે,જે જોડી બનાવે છે,પરિણામે $d^2sp^3$ હાઇબ્રિડાઇઝેશન મળે છે.
$D. Na_3[CoF_6]$: $Co^{3+}$ એ $[Ar] 3d^6$ છે. $F^-$ એ વીક ફિલ્ડ લિગાન્ડ $(WFL)$ છે,તેથી કોઈ જોડી બનતી નથી,પરિણામે $sp^3d^2$ હાઇબ્રિડાઇઝેશન મળે છે.
પરિણામોને મેચ કરતા: $A-III, B-I, C-IV, D-II$.

(B) $EDTA^{4-}$ એ હેક્ઝાડેન્ટેટ લિગેન્ડ છે,જેનો અર્થ છે કે તે મધ્યસ્થ ધાતુ આયન સાથે $6$ સવર્ગ સહસંયોજક બંધ બનાવે છે.
$[Ca(EDTA)]^{2-}$ સંકીર્ણમાં,$Ca^{2+}$ આયન $EDTA^{4-}$ લિગેન્ડના $6$ દાતા પરમાણુઓથી ઘેરાયેલું હોય છે.
તેથી,સવર્ગ આંક $6$ છે,જે અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ દર્શાવે છે.

(D) $H_2S$ સાથે કાળા રંગના અવક્ષેપ આપતો સમૂહ-$IV$ નો કેટાયન $Co^{2+}$ છે.
$Co^{2+} + H_2S \rightarrow CoS \downarrow$ (કાળા અવક્ષેપ,$A$)
$CoS + \text{aqua regia} \rightarrow Co^{2+} + NOCl + S + H_2O$ ($B$ એ $Co^{2+}$ છે)
$Co^{2+} + KNO_2 + CH_3COOH \rightarrow K_3[Co(NO_2)_6] + NO + H_2O$ ($C$ એ $K_3[Co(NO_2)_6]$ છે)
$K_3[Co(NO_2)_6]$ માં,$Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે.
$Co^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^6$ છે.
$NO_2^-$ એ પ્રબળ લિગેન્ડ હોવાથી,તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે,પરિણામે $d^2sp^3$ સંકરણ થાય છે.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ = $0$.
ચુંબકીય ચાકમાત્રા = $\sqrt{n(n+2)} = \sqrt{0(0+2)} = 0 \ BM$.

(C) $[Ni(CO)_4]$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે. તેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે. $CO$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે,જેના પરિણામે $sp^3$ સંકરણ અને સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ મળે છે.
$[Ni(CN)_4]^{2-}$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. તેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^8$ છે. $CN^-$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે $3d$ ઇલેક્ટ્રોનને યુગ્મિત થવા માટે મજબૂર કરે છે,જેના પરિણામે $dsp^2$ સંકરણ અને સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ મળે છે.

(A) $[Fe(H_2O)_5NO]SO_4$ સંકીર્ણમાં,$NO$ લિગેન્ડ $NO^+$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
આમ,$Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+1$ છે.
$Fe^+$ $(Z=26)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^6 4s^1$ છે.
$NO^+$ લિગેન્ડની હાજરીમાં,$4s$ ઇલેક્ટ્રોન $3d$ કક્ષકમાં યુગ્મિત થાય છે.
પરિણામે,$3d^7$ રચના મળે છે જેમાં $3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનને કારણે સંકીર્ણ પેરામેગ્નેટિક છે.
તેથી,$STATEMENT-1$ અને $STATEMENT-2$ બંને સાચા છે અને $STATEMENT-2$ એ $STATEMENT-1$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(A) આપેલ ધાતુ આયનોના એમોનિયા સંકીર્ણો નીચે મુજબ છે:
$1$. $Ni^{2+}$ એ $[Ni(NH_3)_6]^{2+}$ બનાવે છે,જેનો આકાર અષ્ટફલકીય છે.
$2$. $Pt^{2+}$ એ $[Pt(NH_3)_4]^{2+}$ બનાવે છે,જેનો આકાર સમતલીય ચોરસ છે.
$3$. $Zn^{2+}$ એ $[Zn(NH_3)_4]^{2+}$ બનાવે છે,જેનો આકાર સમચતુષ્ફલકીય છે.
તેથી,ભૌમિતિક આકારો અનુક્રમે અષ્ટફલકીય,સમતલીય ચોરસ અને સમચતુષ્ફલકીય છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) $Ni^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $3d^8$ છે.
$1$. $[NiCl_4]^{2-}$ માટે,$Cl^{-}$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી. સંકરણ $sp^3$ છે,જે સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ આપે છે.
$2$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$ માટે,$CN^{-}$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે $3d$ ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $dsp^2$ છે,જે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ આપે છે.
$3$. $[Ni(H_2O)_6]^{2+}$ માટે,$H_2O$ એ લિગેન્ડ છે જે $Ni^{2+}$ સાથે $sp^3d^2$ સંકરણ દ્વારા અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ બનાવે છે.
આમ,આકારો અનુક્રમે સમચતુષ્ફલકીય,સમતલીય ચોરસ અને અષ્ટફલકીય છે. તેથી,વિકલ્પ $B$ સાચો છે.

(C) $P: dsp^2 - (6) \ [Ni(CN)_4]^{2-}$. $Ni^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^8$ છે. $CN^-$ પ્રબળ લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $dsp^2$ (સમચોરસ સમતલીય) છે.
$Q: sp^3 - (4), (5)$.
$(4) [FeCl_4]^{2-}: Fe^{2+}$ એ $3d^6$ છે. $Cl^-$ નિર્બળ લિગેન્ડ છે,યુગ્મીકરણ થતું નથી. સંકરણ $sp^3$ (સમચતુષ્ફલકીય) છે.
$(5) Ni(CO)_4: Ni$ એ $3d^8 4s^2$ છે. $CO$ પ્રબળ લિગેન્ડ છે,જે $4s$ ના ઇલેક્ટ્રોનને $3d$ માં ધકેલે છે. સંકરણ $sp^3$ (સમચતુષ્ફલકીય) છે.
$R: sp^3d^2 - (1)$.
$(1) [FeF_6]^{4-}: Fe^{2+}$ એ $3d^6$ છે. $F^-$ નિર્બળ લિગેન્ડ છે,યુગ્મીકરણ થતું નથી. સંકરણ $sp^3d^2$ (અષ્ટફલકીય) છે.
$S: d^2sp^3 - (2), (3)$.
$(2) [Ti(H_2O)_3Cl_3]: Ti^{3+}$ એ $3d^1$ છે. સંકરણ $d^2sp^3$ (અષ્ટફલકીય) છે.
$(3) [Cr(NH_3)_6]^{3+}: Cr^{3+}$ એ $3d^3$ છે. સંકરણ $d^2sp^3$ (અષ્ટફલકીય) છે.
આમ,સાચી જોડ $P$ $\rightarrow 6; Q$ $\rightarrow 4,5; R$ $\rightarrow 1; S$ $\rightarrow 2,3$ છે.

(A) $[FeCl_4]^-$: $Fe^{3+}$ એ $d^5$ સિસ્ટમ છે. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી સંકરણ $sp^3$ (સમચતુષ્ફલકીય) છે.
$[Fe(CO)_4]^{2-}$: $Fe^{2-}$ એ $d^{10}$ સિસ્ટમ છે. સંકરણ $sp^3$ (સમચતુષ્ફલકીય) છે.
$(B)$ $[Co(CO)_4]^-$: $Co^-$ એ $d^{10}$ સિસ્ટમ છે. સંકરણ $sp^3$ (સમચતુષ્ફલકીય) છે.
$[CoCl_4]^{2-}$: $Co^{2+}$ એ $d^7$ સિસ્ટમ છે. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી સંકરણ $sp^3$ (સમચતુષ્ફલકીય) છે.
$(C)$ $[Ni(CO)_4]$: $Ni^0$ એ $d^{10}$ સિસ્ટમ છે. સંકરણ $sp^3$ (સમચતુષ્ફલકીય) છે.
$[Ni(CN)_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $d^8$ સિસ્ટમ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી સંકરણ $dsp^2$ (ચોરસ સમતલીય) છે.
$(D)$ $[Cu(py)_4]^+$: $Cu^+$ એ $d^{10}$ સિસ્ટમ છે. સંકરણ $sp^3$ (સમચતુષ્ફલકીય) છે.
$[Cu(CN)_4]^{3-}$: $Cu^+$ એ $d^{10}$ સિસ્ટમ છે. સંકરણ $sp^3$ (સમચતુષ્ફલકીય) છે.
તેથી,જોડી $(A), (B),$ અને $(D)$ સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ દર્શાવે છે.

(C) સંકીર્ણ $[NiCl_2\{P(C_2H_5)_2(C_6H_5)\}_2]$ માં $Ni^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^8$ છે.
પેરામેગ્નેટિક અવસ્થામાં,સંકીર્ણ $sp^3$ સંકરણ સાથે ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે,જ્યાં $3d$ કક્ષકોમાં રહેલા બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનને કારણે તે પેરામેગ્નેટિક બને છે.
ડાયામેગ્નેટિક અવસ્થામાં,સંકીર્ણ $dsp^2$ સંકરણ સાથે સમચોરસ ભૂમિતિ ધરાવે છે,જ્યાં બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોય છે,જેના પરિણામે તે ડાયામેગ્નેટિક બને છે.
તેથી,પેરામેગ્નેટિક અને ડાયામેગ્નેટિક અવસ્થાઓમાં સવર્ગ ભૂમિતિ અનુક્રમે ચતુષ્ફલકીય અને સમચોરસ છે.

(B) $EDTA^{4-}$ એ હેક્સાડેન્ટેટ લિગેન્ડ છે જે $Co^{3+}$ આયન સાથે સંકીર્ણ બનાવે છે.
$[Co(EDTA)]^{-}$ સંકીર્ણમાં,$Co^{3+}$ આયન $EDTA^{4-}$ લિગેન્ડના બે નાઇટ્રોજન પરમાણુઓ અને ચાર ઓક્સિજન પરમાણુઓ દ્વારા અષ્ટફલકીય રીતે જોડાયેલ છે.
$N-Co-O$ બંધકોણની સંખ્યા શોધવા માટે,આપણે સંકલન ભૂમિતિ જોઈએ છીએ.
દરેક નાઇટ્રોજન પરમાણુ કોબાલ્ટ કેન્દ્ર સાથે જોડાયેલ છે અને ત્રણ પાંચ-સભ્યવાળા કિલેટ રિંગ્સનો ભાગ છે.
ચોક્કસ રીતે,દરેક $N$ પરમાણુ એસીટેટ જૂથોના ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે $N-Co-O$ ખૂણા બનાવે છે.
બંધારણનું વિશ્લેષણ કરતા,દરેક બે $N$ પરમાણુઓ આવા $4$ $N-Co-O$ ખૂણા બનાવે છે.
તેથી,$N-Co-O$ બંધકોણની કુલ સંખ્યા $2 \times 4 = 8$ છે.

(D) સમતલીય ચોરસ સ્પીસીઝની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેકની ભૂમિતિનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $XeF_4$: $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે $sp^3d^2$ સંકરણ,જે સમતલીય ચોરસ આકાર આપે છે.
$2$. $SF_4$: $1$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે $sp^3d$ સંકરણ,જે સી-સો (see-saw) આકાર આપે છે.
$3$. $SiF_4$: $sp^3$ સંકરણ,જે સમચતુષ્ફલકીય આકાર આપે છે.
$4$. $BF_4^-$: $sp^3$ સંકરણ,જે સમચતુષ્ફલકીય આકાર આપે છે.
$5$. $BrF_4^-$: $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ સાથે $sp^3d^2$ સંકરણ,જે સમતલીય ચોરસ આકાર આપે છે.
$6$. $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$: $dsp^2$ સંકરણ,જે સમતલીય ચોરસ આકાર આપે છે.
$7$. $[FeCl_4]^{2-}$: $sp^3$ સંકરણ,જે સમચતુષ્ફલકીય આકાર આપે છે.
$8$. $[CoCl_4]^{2-}$: $sp^3$ સંકરણ,જે સમચતુષ્ફલકીય આકાર આપે છે.
$9$. $[PtCl_4]^{2-}$: $dsp^2$ સંકરણ,જે સમતલીય ચોરસ આકાર આપે છે.
સમતલીય ચોરસ આકાર ધરાવતી સ્પીસીઝ $XeF_4, BrF_4^-, [Cu(NH_3)_4]^{2+},$ અને $[PtCl_4]^{2-}$ છે.
તેથી,સમતલીય ચોરસ સ્પીસીઝની કુલ સંખ્યા $4$ છે.

(B) $M1$ માટે: $Ni^{2+}$ એ $Cl^-$ સાથે ચતુષ્ફલકીય (દા.ત.,$[NiCl_4]^{2-}$) અને $CN^-$ સાથે સમતલીય ચોરસ (દા.ત.,$[Ni(CN)_4]^{2-}$) સંકીર્ણ બનાવે છે. તેથી,$M1 = Ni^{2+}$,$Q = HCl$,અને $R = KCN$.
$M2$ માટે: $Zn^{2+}$ એ ધાતુ આયન છે જે ચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણ બનાવે છે અને ઉભયગુણી (amphoteric) છે. જ્યારે $Zn^{2+}$ એ $KOH$ $(S)$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે $Zn(OH)_2$ ના સફેદ અવક્ષેપ બનાવે છે,જે વધુ $KOH$ માં ઓગળીને દ્રાવ્ય સંકીર્ણ $[Zn(OH)_4]^{2-}$ બનાવે છે.
તેથી,$M1 = Ni^{2+}$,$Q = HCl$,$R = KCN$,અને $S = KOH$.
વિકલ્પો સાથે મેળવતા:
પ્રશ્ન $1$: $M1=Ni^{2+}$,$Q=HCl$,$R=KCN$ એ વિકલ્પ $(B)$ ને અનુરૂપ છે.
પ્રશ્ન $2$: $S=KOH$ એ વિકલ્પ $(D)$ ને અનુરૂપ છે.
સાચો જવાબ $(B, D)$ છે.

(D) $1$. $[Co(CN)_4]^{4-}$: $Co^{0}$ $(d^9 s^2)$ $CN^-$ ક્ષેત્રમાં સમચતુષ્ફલકીય છે.
$2$. $[Co(CO)_3(NO)]$: $Co$ એ $d^9 s^2$ છે,$CO$ અને $NO$ પ્રબળ લિગેન્ડ છે,ભૂમિતિ સમચતુષ્ફલકીય છે.
$3$. $XeF_4$: $sp^3d^2$ સંકરણ,સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ.
$4$. $[PCl_4]^{+}$: $sp^3$ સંકરણ,સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ.
$5$. $[PdCl_4]^{2-}$: $Pd^{2+}$ $(d^8)$ સમતલીય ચોરસ છે.
$6$. $[ICl_4]^{-}$: $sp^3d^2$ સંકરણ,સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ.
$7$. $[Cu(CN)_4]^{3-}$: $Cu^{+}$ $(d^{10})$ સમચતુષ્ફલકીય છે.
$8$. $P_4$: $P$ પરમાણુઓ $sp^3$ સંકરિત છે,સમચતુષ્ફલકીય બંધારણ.
આમ,સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ ધરાવતી સ્પીસીઝ $[Co(CN)_4]^{4-}, [Co(CO)_3(NO)], [PCl_4]^{+}, [Cu(CN)_4]^{3-}$ અને $P_4$ છે. કુલ સંખ્યા $5$ છે.

(B) $[NiCl_4]^{2-}$ માટે: $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^8$ છે. નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $Cl^-$ ને કારણે,તે $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે,જે $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન સાથે ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ આપે છે,તેથી તે અનુચુંબકીય છે.
$[Ni(CO)_4]$ માટે: $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે. ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે. પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $CO$ ની હાજરીમાં,ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થઈને $[Ar] 3d^{10} 4s^0$ બનાવે છે. તે $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે,જે $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન સાથે ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ આપે છે,તેથી તે પ્રતિચુંબકીય છે.

(C) ચુંબકીય મોમેન્ટ $\mu$ નું સૂત્ર $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
આપેલ છે કે $\mu = 3.95 \ BM$,તેથી $\sqrt{n(n+2)} \approx 3.95$,જેનો અર્થ છે કે $n(n+2) \approx 15.6$,એટલે કે $n \approx 3$.
$Co(II)$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $3d^7$ છે.
અષ્ટફલકીય ક્ષેત્રમાં,$d$-કક્ષકો $t_{2g}$ અને $e_g$ સેટમાં વિભાજિત થાય છે.
$3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતી $d^7$ સિસ્ટમ માટે,રચના $t_{2g}^5 e_g^2$ (હાઈ સ્પિન) છે.
આમાં $t_{2g}$ માં $5$ ઇલેક્ટ્રોન ($1$ અયુગ્મિત) અને $e_g$ માં $2$ ઇલેક્ટ્રોન ($2$ અયુગ્મિત) હોય છે,જે કુલ $3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન આપે છે.

(C) મધ્યસ્થ ધાતુ આયનની $d$-ઇલેક્ટ્રોન રચના શોધવા માટે, આપણે દરેક સંકીર્ણમાં ધાતુનો ઓક્સિડેશન આંક નક્કી કરીએ છીએ:
$(A)$ $[FeO_4]^{2-}$ માં, $Fe + 4(-2) = -2 \implies Fe = +6$. $Fe^{6+} = [Ar] 3d^2$.
$(B)$ $[Mn(CN)_6]^{3-}$ માં, $Mn + 6(-1) = -3 \implies Mn = +3$. $Mn^{3+} = [Ar] 3d^4$.
$(C)$ $[Fe(CN)_6]^{3-}$ માં, $Fe + 6(-1) = -3 \implies Fe = +3$. $Fe^{3+} = [Ar] 3d^5$.
$(D)$ $[Cr(H_2O)_6]^{2+}$ માં, $Cr + 6(0) = +2 \implies Cr = +2$. $Cr^{2+} = [Ar] 3d^4$.
$(E)$ $[NiF_6]^{2-}$ માં, $Ni + 6(-1) = -2 \implies Ni = +4$. $Ni^{4+} = [Ar] 3d^6$.
$d^4$ ઇલેક્ટ્રોન રચના ધરાવતા સંકીર્ણો $(B)$ અને $(D)$ છે.

(B) . $[CoF_6]^{3-}$: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી તે $sp^3d^2$ સંકરણ સાથે બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ બનાવે છે.
$B$. $[NiCl_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી તે $sp^3$ સંકરણ સાથે સમચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણ બનાવે છે.
$C$. $[Co(NH_3)_6]^{3+}$: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $NH_3$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે અને $d^2sp^3$ સંકરણ સાથે આંતરિક કક્ષકીય સંકીર્ણ બનાવે છે.
$D$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે અને $dsp^2$ સંકરણ સાથે સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણ બનાવે છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-II, C-I, D-IV$ છે.

(D) $(A) [MnBr_4]^{2-}$: $Mn^{2+}$ એ $[Ar] 3d^5$ છે. $Br^-$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે અને અનુચુંબકીય છે.
$(B) [FeF_6]^{3-}$: $Fe^{3+}$ એ $[Ar] 3d^5$ છે. $F^-$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $sp^3d^2$ સંકરણ અનુભવે છે અને અનુચુંબકીય છે.
$(C) [Co(C_2O_4)_3]^{3-}$: $Co^{3+}$ એ $[Ar] 3d^6$ છે. $C_2O_4^{2-}$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $d^2sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે અને પ્રતિચુંબકીય છે.
$(D) [Ni(CO)_4]$: $Ni^0$ એ $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે. $CO$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે અને પ્રતિચુંબકીય છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-IV, B-II, C-I, D-III$ છે.

(B) $[MnCl_6]^{3-}$ માં $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે.
$Mn^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^4$ છે.
$Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(WFL)$ હોવાથી,તે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી.
તેથી,તેમાં $sp^3d^2$ સંકરણ જોવા મળે છે.
$3d^4$ રચનામાં $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે પેરામેગ્નેટિક છે.

(A) $PF_5$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $P$ પાસે $5$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,તેથી સ્ટેરિક નંબર $5$ છે,જે $sp^3d$ સંકરણ દર્શાવે છે.
$SF_6$: મધ્યસ્થ પરમાણુ $S$ પાસે $6$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,તેથી સ્ટેરિક નંબર $6$ છે,જે $sp^3d^2$ સંકરણ દર્શાવે છે.
$Ni(CO)_4$: $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે. $CO$ લિગેન્ડ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થાય છે. સંકરણ $sp^3$ છે.
$[PtCl_4]^{2-}$: $Pt$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. $Cl^-$ લિગેન્ડ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવા છતાં,$5d$ શ્રેણીના તત્વોની ઊંચી સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઊર્જાને કારણે તે $dsp^2$ સંકરણ અનુભવે છે.

(A) અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક સંકીર્ણમાં ધાતુ આયનની ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $[FeF_6]^{3-}$: $Fe^{3+}$ એ $3d^5$ છે. $F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોન અયુગ્મિત રહે છે. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $5$.
$2$. $[CoF_6]^{3-}$: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે હાઈ-સ્પિન સંકીર્ણ બનાવે છે. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $4$.
$3$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $0$.
$4$. $[Ni(CO)_4]$: $Ni$ એ $3d^8 4s^2$ છે. $CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે $3d$ કક્ષકમાં તમામ ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = $0$.
આમ,ક્રમ $[FeF_6]^{3-} (5) > [CoF_6]^{3-} (4) > [Ni(CN)_4]^{2-} (0) = [Ni(CO)_4] (0)$ છે.

(A) સંકરણ અને ચુંબકીય પ્રકૃતિ નક્કી કરવા માટે,આપણે ધાતુની ઓક્સિડેશન અવસ્થા અને લિગાન્ડની પ્રકૃતિનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:

સંકીર્ણ	સંકરણ	ચુંબકીય પ્રકૃતિ
$[FeF_6]^{3-}$	$sp^3d^2$	પેરામેગ્નેટિક
$[Fe(CN)_6]^{3-}$	$d^2sp^3$	પેરામેગ્નેટિક
$[Mn(CN)_6]^{3-}$	$d^2sp^3$	પેરામેગ્નેટિક
$[Co(C_2O_4)_3]^{3-}$	$d^2sp^3$	ડાયામેગ્નેટિક
$[MnCl_6]^{3-}$	$sp^3d^2$	પેરામેગ્નેટિક
$[CoF_6]^{3-}$	$sp^3d^2$	પેરામેગ્નેટિક

કોષ્ટક પરથી,$d^2sp^3$ સંકરણ ધરાવતા સંકીર્ણો $[Fe(CN)_6]^{3-}, [Mn(CN)_6]^{3-}$ અને $[Co(C_2O_4)_3]^{3-}$ છે.
તેમાંથી,$[Fe(CN)_6]^{3-}$ અને $[Mn(CN)_6]^{3-}$ પેરામેગ્નેટિક છે.
તેથી,આવા સંકીર્ણોની સંખ્યા $2$ છે.

(A) $[Fe(CN)_6]^{3-}$: $Fe^{3+}$ એ $3d^5$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી યુગ્મીકરણ થાય છે. $t_{2g}^5, e_g^0$. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન = $1$.
$[FeF_6]^{3-}$: $Fe^{3+}$ એ $3d^5$ છે. $F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી યુગ્મીકરણ થતું નથી. $t_{2g}^3, e_g^2$. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન = $5$.
$[CoF_6]^{3-}$: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે. $t_{2g}^4, e_g^2$. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન = $4$.
$[Mn(CN)_6]^{3-}$: $Mn^{3+}$ એ $3d^4$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે. $t_{2g}^4, e_g^0$. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન = $2$.

(D) $1$. $[Co(NH_3)_6]^{3+}$: $Co^{3+}$ એ $[Ar] 3d^6$ છે. $NH_3$ એ પ્રબળ લિગેન્ડ $(SFL)$ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $d^2 sp^3$ છે.
$2$. $SF_6$: સલ્ફર પાસે $6$ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે અને તે $6$ બંધ બનાવે છે. સંકરણ $sp^3 d^2$ છે.
$3$. $[CrF_6]^{3-}$: $Cr^{3+}$ એ $[Ar] 3d^3$ છે. સંકરણ $d^2 sp^3$ છે.
$4$. $[CoF_6]^{3-}$: $Co^{3+}$ એ $[Ar] 3d^6$ છે. $F^-$ એ નિર્બળ લિગેન્ડ $(WFL)$ છે,યુગ્મીકરણ થતું નથી. સંકરણ $sp^3 d^2$ છે.
$5$. $[Mn(CN)_6]^{3-}$: $Mn^{3+}$ એ $[Ar] 3d^4$ છે. $CN^-$ એ $SFL$ છે. સંકરણ $d^2 sp^3$ છે.
$6$. $[MnCl_6]^{3-}$: $Mn^{3+}$ એ $[Ar] 3d^4$ છે. $Cl^-$ એ $WFL$ છે. સંકરણ $sp^3 d^2$ છે.
$sp^3 d^2$ સંકરણ ધરાવતી સ્પીસીઝ $SF_6, [CoF_6]^{3-}$ અને $[MnCl_6]^{3-}$ છે.
કુલ સંખ્યા $3$ છે.

(A) $[Ni(CO)_4]$: $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે. ઇલેક્ટ્રોન રચના: $[Ar] 3d^8 4s^2$. પ્રબળ લિગેન્ડ $CO$ ને કારણે ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થાય છે. સંકરણ: $sp^3$. આકાર: સમચતુષ્ફલકીય. ચુંબકીય ચાકમાત્રા: $0 \ BM$ (પ્રતિચુંબકીય). $III$ સાથે જોડાય છે.
$(B)$ $[Ni(CN)_4]^{2-}$: $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. ઇલેક્ટ્રોન રચના: $[Ar] 3d^8$. પ્રબળ લિગેન્ડ $CN^-$ ને કારણે ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થાય છે. સંકરણ: $dsp^2$. આકાર: સમતલીય ચોરસ. ચુંબકીય ચાકમાત્રા: $0 \ BM$ (પ્રતિચુંબકીય). $II$ સાથે જોડાય છે.
$(C)$ $[NiCl_4]^{2-}$: $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. ઇલેક્ટ્રોન રચના: $[Ar] 3d^8$. નિર્બળ લિગેન્ડ $Cl^-$ છે. સંકરણ: $sp^3$. આકાર: સમચતુષ્ફલકીય. બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન,$\mu = \sqrt{8} \approx 2.8 \ BM$. $I$ સાથે જોડાય છે.
$(D)$ $[MnBr_4]^{2-}$: $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. ઇલેક્ટ્રોન રચના: $[Ar] 3d^5$. નિર્બળ લિગેન્ડ $Br^-$ છે. સંકરણ: $sp^3$. આકાર: સમચતુષ્ફલકીય. પાંચ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન,$\mu = \sqrt{35} \approx 5.9 \ BM$. $IV$ સાથે જોડાય છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-II, C-I, D-IV$ છે.

(B) $Co$ $(Z=27)$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^7 4s^2$ છે.
$[Co(NH_3)_6]^{2+}$ માં,$Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે,તેથી રચના $3d^7$ છે.
$NH_3$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,પરંતુ $Co^{2+}$ સંકીર્ણોમાં,તે બધા ઇલેક્ટ્રોનને યુગ્મિત કરવા માટે દબાણ કરતું નથી કારણ કે પરિણામી રચના અત્યંત અસ્થિર હશે. તેના બદલે,એક ઇલેક્ટ્રોન $4d$ કક્ષકમાં જાય છે જેથી $d^2sp^3$ સંકરણ શક્ય બને,જે $[Co(NH_3)_6]^{2+}$ સંકીર્ણને અસ્થિર બનાવે છે અને તે સરળતાથી વધુ સ્થિર $d^6$ $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ સંકીર્ણમાં ઓક્સિડાઈઝ થાય છે.
$[Co(NH_3)_6]^{2+}$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $4d$ કક્ષકમાં જાય છે,$4p$ માં નહીં. તેથી,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે.

(C) અષ્ટફલકીય સંકીર્ણમાં $d^6$ રચના ધરાવતા ધાતુ આયન માટે:
$1$. પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ (દા.ત.,$CN^-$) સાથે,ઇલેક્ટ્રોન $t_{2g}$ કક્ષકોમાં યુગ્મિત થાય છે,પરિણામે લો-સ્પિન સંકીર્ણ $(t_{2g}^6 e_g^0)$ બને છે જે ડાયામેગ્નેટિક છે.
$2$. નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ (દા.ત.,$F^-$) સાથે,ઇલેક્ટ્રોન હન્ડના નિયમ મુજબ તમામ કક્ષકોમાં ગોઠવાય છે $(t_{2g}^4 e_g^2)$,પરિણામે હાઈ-સ્પિન સંકીર્ણ બને છે જે પેરામેગ્નેટિક છે.
તેથી,$d^6$ રચના લિગાન્ડની પ્રબળતાના આધારે બંને શક્યતાઓ ધરાવે છે.

(B) હાઇબ્રિડ ઓર્બિટલ્સનું વિતરણ સંકરણના પ્રકાર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:
$1$. $sp^3$ સંકરણ ટેટ્રાહેડ્રલ ભૂમિતિને અનુરૂપ છે.
$2$. $sp^2$ સંકરણ ટ્રાયગોનલ પ્લેનર ભૂમિતિને અનુરૂપ છે.
$3$. $sp^3 d$ સંકરણ ટ્રાયગોનલ બાયપિરામિડલ ભૂમિતિને અનુરૂપ છે.
$4$. $sp^3 d^2$ (અથવા $d^2 sp^3$) સંકરણ ઓક્ટાહેડ્રલ ભૂમિતિને અનુરૂપ છે.
તેથી,સાચી જોડણી છે: $(a-iii, b-iv, c-i, d-ii)$.

(A) આપેલ સંકીર્ણનું સંકરણ નીચે મુજબ નક્કી કરવામાં આવે છે:
$(a)$ $[Ni(NH_3)_6]^{+2}$: $Ni^{+2}$ એ $3d^8$ છે. $NH_3$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,તેથી તે $sp^3 d^2$ સંકરણ સાથે બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ બનાવે છે.
$(b)$ $[PtCl_4]^{-2}$: $Pt^{+2}$ એ $5d^8$ ધાતુ આયન છે. $Cl^-$ એ લિગાન્ડ છે જે $5d$ શ્રેણીમાં જોડી બનાવે છે,જેના પરિણામે $dsp^2$ સંકરણ થાય છે.
$(c)$ $[Ni(CO)_4]$: $Ni$ એ $3d^8 4s^2$ છે. $CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,જે $sp^3$ સંકરણ બનાવવા માટે જોડી બનાવે છે.
$(d)$ $[Co(OX)_3]^{-3}$: $Co^{+3}$ એ $3d^6$ છે. $OX^{-2}$ (ઓક્ઝેલેટ) એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,જેના પરિણામે $d^2 sp^3$ સંકરણ થાય છે.
આમ,સાચી જોડ $a-i, b-ii, c-iii, d-iv$ છે.

(A) . $[CoF_6]^{3-}$: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $F^{-}$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી સંકરણ $sp^3d^2$ (બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ) છે અને તેમાં $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે પેરામેગ્નેટિક છે. જે $M$ સાથે બંધબેસે છે.
$B$. $[Mn(CN)_6]^{3-}$: $Mn^{3+}$ એ $3d^4$ છે. $CN^{-}$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી સંકરણ $d^2sp^3$ (આંતરિક કક્ષકીય સંકીર્ણ) છે અને તેમાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે પેરામેગ્નેટિક છે. જે $O$ સાથે બંધબેસે છે.
$C$. $[Co(C_2O_4)_3]^{3-}$: $Co^{3+}$ એ $3d^6$ છે. $C_2O_4^{2-}$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી સંકરણ $d^2sp^3$ (આંતરિક કક્ષકીય સંકીર્ણ) છે અને તેમાં $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે ડાયામેગ્નેટિક છે. જે $P$ સાથે બંધબેસે છે.
$D$. $[Zn(H_2O)_6]^{2+}$: $Zn^{2+}$ એ $3d^{10}$ છે. સંકરણ $sp^3d^2$ છે અને તેમાં $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી તે ડાયામેગ્નેટિક છે. જે $N$ સાથે બંધબેસે છે.
તેથી,સાચી જોડ $A$ $\rightarrow M, B$ $\rightarrow O, C$ $\rightarrow P, D$ $\rightarrow N$ છે.

(D) $[Ti(H_2O)_6]^{4+}$ માં $Ti$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+4$ છે. $Ti^{4+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar]3d^0$ છે. $d$-ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,$d-d$ સંક્રમણ શક્ય નથી,તેથી તે રંગહીન છે. આમ,વિધાન-$1$ ખોટું છે.
$[Sc(H_2O)_6]^{3+}$ માં $Sc$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે. $Sc^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar]3d^0$ છે. $d$-ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,$d-d$ સંક્રમણ શક્ય નથી,તેથી તે રંગહીન છે. આમ,વિધાન-$2$ સાચું છે.
તેથી,વિધાન-$1$ ખોટું છે અને વિધાન-$2$ સાચું છે.

(D) સંકીર્ણ $[Ni(dmg)_2]$ (બિસ(ડાયમિથાઈલગ્લાયોક્સિમેટો)નિકલ$(II)$) એ સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણ છે.
$1$. $Ni^{2+}$ બેઝની હાજરીમાં ડાયમિથાઈલગ્લાયોક્સાઈમ $(dmgH)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગુલાબી લાલ અવક્ષેપ આપે છે,જે $Ni^{2+}$ માટેની પ્રમાણિત કસોટી છે.
$2$. આ સંકીર્ણમાં $Ni$ નું સંકરણ $dsp^2$ છે,જે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ આપે છે.
$3$. બંધારણમાં લિગાન્ડ અને ધાતુ દ્વારા બનતી $2$ કિલેટિંગ રિંગ અને $2$ વધારાની હાઈડ્રોજન-બંધિત રિંગ હોય છે,જે કુલ $4$ રિંગ બનાવે છે.
$4$. દરેક $2$ ધાતુ-લિગાન્ડ કિલેટિંગ રિંગ $5$-સભ્યવાળી હોય છે,$6$-સભ્યવાળી નહીં. તેથી,બધી રિંગ $6$-સભ્યવાળી છે તે વિધાન ખોટું છે.