Hybridisation and Geometry Questions in Gujarati

(C) સ્પેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણી મુજબ,$CN^-$ અને $CO$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જ્યારે $Cl^-$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે.
$Ni^{2+}$ $(3d^8)$ ચાર પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ સાથે સમતલીય ચોરસ,પ્રતિચુંબકીય સંકીર્ણ બનાવે છે,જેમ કે $[Ni(CN)_4]^{2-}$.
$Ni(0)$ $(3d^8 4s^2)$ ચાર પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ સાથે ચતુષ્ફલકીય,પ્રતિચુંબકીય સંકીર્ણ બનાવે છે,જેમ કે $[Ni(CO)_4]$.
$Ni^{2+}$ $(3d^8)$ ચાર નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(Cl^-)$ સાથે ચતુષ્ફલકીય,અનુચુંબકીય સંકીર્ણ $[Ni(Cl)_4]^{2-}$ બનાવે છે.
$[Ni(Cl)_4]^{2-}$ માં,$Ni^{2+}$ આયનનું ઇલેક્ટ્રોનિક બંધારણ $[Ar] 3d^8$ છે. નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડને કારણે,ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થતું નથી,પરિણામે $d$-કક્ષકોમાં બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન રહે છે,જે તેને અનુચુંબકીય બનાવે છે.

(D) $[Ni(CO)_4]$: મધ્યસ્થ ધાતુ $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ છે અને ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^8 4s^2$ છે. પ્રબળ લિગેન્ડ $CO$ ને કારણે,ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થઈને $3d^{10} 4s^0$ બનાવે છે. તે $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે,પરિણામે ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ મળે છે.
$[PtCl_4]^{2-}$: $Pt^{2+}$ એ $5d$ શ્રેણીનો આયન છે. $5d$ તત્વો માટે સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજન ઉર્જા વધારે હોય છે,જે $d^8$ સંકીર્ણો માટે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિને પસંદ કરે છે,ભલે લિગેન્ડ $Cl^-$ નિર્બળ હોય. તેથી,તે સમતલીય ચોરસ છે.
$[Co(NH_3)_6]^{3+}$: $Co^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^6$ છે. $NH_3$ પ્રબળ લિગેન્ડ તરીકે વર્તે છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરીને $t_{2g}^6 e_g^0$ બનાવે છે. તે $d^2sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે,પરિણામે અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ મળે છે.

(A) $VBT$ મુજબ:
$1$. $[ZnCl_4]^{2-}$ માં $sp^3$ સંકરણ અને સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ છે. તેથી,$(A-ii-q)$.
$2$. $[Fe(CN)_6]^{3-}$ માં $d^2sp^3$ સંકરણ અને અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ છે. તેથી,$(B-iii-p)$.
$3$. $[Ni(NH_3)_4]^{2+}$ માં $dsp^2$ સંકરણ અને સમચોરસ સમતલીય ભૂમિતિ છે. તેથી,$(C-i-r)$.
આમ,સાચી જોડ $(A-ii-q), (B-iii-p), (C-i-r)$ છે.

(A) $1$. $[NiCl_4]^{2-}$ માં $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x + 4(-1) = -2$ એટલે કે $x = +2$ છે. $Ni^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^8$ છે.
$2$. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી તે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી.
$3$. $3d^8$ રચનામાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
$4$. $4$ લિગેન્ડને સમાવવા માટે,$Ni^{2+}$ એક $4s$ અને ત્રણ $4p$ કક્ષકોનો ઉપયોગ કરીને $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે.
$5$. $sp^3$ સંકરણને કારણે સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ મળે છે.
$6$. તેથી,સંકરણ $sp^3$,આકાર સમચતુષ્ફલકીય અને અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $2$ છે.

(A) $1$. $[NiCl_4]^{2-}$ માટે,$Ni$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે ($3d^8$ ઇલેક્ટ્રોન રચના). $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી. તે $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે,પરિણામે $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન સાથે સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ મળે છે,જે તેને અનુચુંબકીય બનાવે છે. આમ,વિકલ્પ $A$ સાચો છે.
$2$. $[Ni(CO)_4]$ માટે,$Ni$ એ $0$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^8 4s^2)$. $CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. તે $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે,પરિણામે $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન સાથે સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ મળે છે,જે તેને પ્રતિચુંબકીય બનાવે છે.
$3$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$ માટે,$Ni$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^8)$. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે યુગ્મીકરણ કરે છે. તે $dsp^2$ સંકરણ અનુભવે છે,પરિણામે $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન સાથે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ મળે છે,જે તેને પ્રતિચુંબકીય બનાવે છે.

(D) $[Ni(Cl)_4]^{2-}$ માં,$Ni$ એ $Ni^{2+}$ આયન $(3d^8)$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી. તેથી,તે પેરામેગ્નેટિક અને $sp^3$ સંકરણ સાથે ટેટ્રાહેડ્રલ છે.
$(B)$ $[Co(C_2O_4)_3]^{3-}$ માં,$(C_2O_4)^{2-}$ એ દ્વિદંતીય લિગેન્ડ છે,જે અષ્ટફલકીય બંધારણ આપે છે.
$(C)$ $[Ni(CN)_4]^{2-}$ માં,$Ni$ એ $Ni^{2+}$ આયન $(3d^8)$ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $3d$ કક્ષકમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. તેથી,તે ડાયમેગ્નેટિક અને $dsp^2$ સંકરણ સાથે સમતલીય ચોરસ છે.
$(D)$ $[Ni(CO)_4]$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $0$ $(3d^8 4s^2)$ છે. $CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે,જેનાથી $4s$ ના ઇલેક્ટ્રોન $3d$ કક્ષકમાં જાય છે. આ સંકીર્ણ $sp^3$ સંકરણ સાથે ટેટ્રાહેડ્રલ અને ડાયમેગ્નેટિક છે.
તેથી,$(D)$ સાચો જવાબ છે.

(A) આપેલ સંકીર્ણોનું સંકરણ નીચે મુજબ નક્કી કરવામાં આવે છે:
$A. sp^3$: $[Ni(CO)_4]$ એ $sp^3$ સંકરણ ધરાવતું સમચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણ છે. તેથી,$A-(ii)$.
$B. dsp^2$: $[Pt(NH_3)_2Cl_2]$ એ $dsp^2$ સંકરણ ધરાવતું સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણ છે. તેથી,$B-(iii)$.
$C. sp^3d^2$: $[CoF_6]^{3-}$ એ $sp^3d^2$ સંકરણ ધરાવતું બાહ્ય કક્ષકીય અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ છે. તેથી,$C-(iv)$.
$D. d^2sp^3$: $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ એ $d^2sp^3$ સંકરણ ધરાવતું આંતરિક કક્ષકીય અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ છે. તેથી,$D-(i)$.
તેથી,સાચી જોડ $A-(ii), B-(iii), C-(iv), D-(i)$ છે.

(D) સાચો જવાબ $[Ni(NH_3)_6]^{2+}$ છે.
$1$. $[Fe(CN)_6]^{4-}$: $Fe^{2+}$ એ $3d^6$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી બધા $6$ ઇલેક્ટ્રોન $t_{2g}$ કક્ષકોમાં યુગ્મિત છે $(t_{2g}^6 e_g^0)$. તે ડાયામેગ્નેટિક છે.
$2$. $[Fe(CN)_6]^{3-}$: $Fe^{3+}$ એ $3d^5$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી $t_{2g}^5 e_g^0$ રચના મળે છે. તેમાં $t_{2g}$ કક્ષકોમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$3$. $[Zn(NH_3)_6]^{2+}$: $Zn^{2+}$ એ $3d^{10}$ છે. બધી કક્ષકો સંપૂર્ણ ભરાયેલી છે. તે ડાયામેગ્નેટિક છે.
$4$. $[Ni(NH_3)_6]^{2+}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $NH_3$ એ $Ni^{2+}$ માટે નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે. સ્ફટિક ક્ષેત્ર વિભાજનને કારણે $t_{2g}^6 e_g^2$ રચના મળે છે. અહીં,$t_{2g}$ કક્ષકોમાં બધા $6$ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત છે અને $e_g$ કક્ષકોમાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે,જે તેને પેરામેગ્નેટિક બનાવે છે.

(A) ચાંદીના નિષ્કર્ષણ દરમિયાન,ઝીણી દળેલી ચાંદીની કાચી ધાતુને મંદ $KCN$ દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરાવી ચાંદીનું સાયનો સંકીર્ણ બનાવવામાં આવે છે,જે પાણીમાં દ્રાવ્ય છે.
$Ag_2S + 4NaCN \rightleftharpoons 2Na[Ag(CN)_2] + Na_2S$
ત્યારબાદ,દ્રાવણમાં ઝિંક ઉમેરવામાં આવે છે. વધુ ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ હોવાથી,ઝિંક સંકીર્ણમાંથી ચાંદીને વિસ્થાપિત કરે છે.
$2Na[Ag(CN)_2] + Zn \longrightarrow Na_2[Zn(CN)_4] + 2Ag$
$[Zn(CN)_4]^{2-}$ સંકીર્ણમાં,ઝિંક આયન $(Zn^{2+})$ $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે,જેના પરિણામે ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ પ્રાપ્ત થાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.

(A) $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ માં $Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે કારણ કે $NH_3$ તટસ્થ લિગેન્ડ છે.
$Co^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^6$ છે.
$NH_3$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $3d$ ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
આના પરિણામે બે ખાલી $3d$ કક્ષકો મળે છે,જે $d^2sp^3$ સંકરણમાં ભાગ લે છે.
આંતરિક $3d$ કક્ષકોનો ઉપયોગ થતો હોવાથી,તે આંતરિક કક્ષકીય સંકીર્ણ છે.
બધા $3d$ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોવાથી,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $0$ છે.

(A-IV, B-II, C-I, D-V) દરેક સંયોજન/આયનનું સંકરણ નક્કી કરીએ:
$A. sp^3d$: $PCl_5$ $(IV)$ માં $5$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,કુલ $5$ સંકૃત કક્ષકો,જે $sp^3d$ સંકરણ દર્શાવે છે.
$B. sp^3d^2$: $SF_6$ $(II)$ માં $6$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,કુલ $6$ સંકૃત કક્ષકો,જે $sp^3d^2$ સંકરણ દર્શાવે છે.
$C. dsp^2$: $[PtCl_4]^{2-}$ $(I)$ માં $4$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $0$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,કુલ $4$ સંકૃત કક્ષકો,જે $dsp^2$ સંકરણ દર્શાવે છે.
$D. dsp^3$: $ClF_3$ $(V)$ માં $3$ બંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ અને $2$ અબંધકારક ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મ છે,કુલ $5$ સંકૃત કક્ષકો,જે $sp^3d$ અથવા $dsp^3$ સંકરણ દર્શાવે છે.
આમ,સાચી જોડ $A-IV, B-II, C-I, D-V$ છે.

(C) $\left[ Ni(CN)_4 \right]^{2-}$ માં $Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે,જે $3d^8$ ઇલેક્ટ્રોન રચના ધરાવે છે.
$CN^{-}$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે $3d$ કક્ષકમાં રહેલા બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનને યુગ્મિત કરે છે.
આના પરિણામે $dsp^2$ સંકરણ થાય છે,જે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ તરફ દોરી જાય છે.
બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોવાથી,આ સંકીર્ણ પ્રતિચુંબકીય છે.

(C) $[Ni(CN)_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $dsp^2$ છે,જે સમતલીય ચોરસ અને પ્રતિચુંબકીય સંકીર્ણ બનાવે છે. જે $III$ સાથે જોડાય છે.
$[Ni(CO)_4]$: $Ni$ એ $3d^8 4s^2$ છે. $CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $sp^3$ છે,જે સમચતુષ્ફલકીય અને પ્રતિચુંબકીય સંકીર્ણ બનાવે છે. જે $II$ સાથે જોડાય છે.
$[NiCl_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,યુગ્મીકરણ થતું નથી. સંકરણ $sp^3$ છે,જે સમચતુષ્ફલકીય અને અનુચુંબકીય સંકીર્ણ બનાવે છે. જે $I$ સાથે જોડાય છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-II, C-I$ છે.

(C) $[MnCl_6]^{3-}$ માં $Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે. $Mn^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^4$ છે. $Cl^-$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થતું નથી,પરિણામે $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન મળે છે.
$[Fe(CN)_6]^{3-}$ માં $Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે. $Fe^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^5$ છે. $CN^-$ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થાય છે,જેથી $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન બાકી રહે છે.
$[Co(C_2O_4)_3]^{3-}$ માં $Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે. $Co^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^6$ છે. $C_2O_4^{2-}$ એ $Co^{3+}$ સાથે પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ તરીકે વર્તે છે,તેથી બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થાય છે અને $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન બાકી રહે છે.

(A) સાચી જોડી નીચે મુજબ છે:
$(A)$ $[Ni(CO)_4]$ માં $sp^3$ સંકરણ હોય છે (ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ).
$(B)$ $[Pt(NH_3)_2Cl_2]$ માં $dsp^2$ સંકરણ હોય છે (સમચોરસ સમતલીય ભૂમિતિ).
$(C)$ $[CoF_6]^{3-}$ માં $sp^3d^2$ સંકરણ હોય છે (બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ).
$(D)$ $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ માં $d^2sp^3$ સંકરણ હોય છે (આંતરિક કક્ષકીય સંકીર્ણ).
તેથી,સાચો ક્રમ $(ii), (iii), (iv), (i)$ છે.

(C) ચુંબકીય મોમેન્ટનું સૂત્ર $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
આપેલ $\mu = 5.92 \ BM$ માટે,$\sqrt{n(n+2)} = 5.92$.
$n$ માટે ઉકેલતા,$n(n+2) \approx 35$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $n = 5$.
$5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા હાઈ સ્પિન ઓક્ટાહેડ્રલ કોમ્પ્લેક્સ માટે,ઇલેક્ટ્રોન હન્ડના નિયમ મુજબ $t_{2g}$ અને $e_g$ કક્ષકોમાં ગોઠવાય છે.
તેથી ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી $t_{2g}^3 e_g^2$ છે.

(C) કેન્દ્રીય ધાતુ આયન $Co^{2+}$ છે,જેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $d^7$ છે.
$(i)$ અહીં $6$ લિગાન્ડ $(H_2O)$ જોડાયેલા હોવાથી,સવર્ગ આંક $6$ છે,જે અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ દર્શાવે છે.
$(ii)$ $H_2O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે,તેથી તે $sp^3d^2$ સંકરણનો ઉપયોગ કરીને ઉચ્ચ-સ્પિન (બાહ્ય કક્ષકીય) સંકીર્ણ બનાવે છે.
$(iii)$ સંકીર્ણમાં એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે (પ્રશ્નમાં જણાવ્યા મુજબ),તેથી તે અનુચુંબકીય છે,પ્રતિચુંબકીય નથી.
તેથી,વિધાનો $(i)$ અને $(ii)$ સાચા છે.

(A) ઓક્સિહિમોગ્લોબિનમાં,$Fe^{2+}$ લો-સ્પિન અવસ્થામાં હોય છે,જે તેને ડાયામેગ્નેટિક બનાવે છે. તેથી,ઓક્સિહિમોગ્લોબિનમાં $Fe^{2+}$ પેરામેગ્નેટિક છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Ni^{2+}$ છે,જેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^8$ છે.
સંકીર્ણ $[NiX_4]^{2-}$ પેરામેગ્નેટિક છે અને તેનો સવર્ગ આંક $4$ હોવાથી,તે ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ ધરાવે છે.
ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિમાં,સંકરણ $sp^3$ હોય છે.
$Ni^{2+}$ $(3d^8)$ માટે,$3d$ કક્ષકોમાં બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
તેથી,સંકરણ $sp^3$ છે અને અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $2$ છે.

(C) $1$. $Ni$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $28$ છે. તેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^8 4s^2$ છે.
$2$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$ માં,$Ni$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે,તેથી $Ni^{2+}$ ની રચના $[Ar] 3d^8$ છે.
$3$. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ (pairing) પ્રેરે છે.
$4$. આ યુગ્મીકરણને કારણે,એક $3d$ કક્ષક ખાલી થાય છે,જે $dsp^2$ સંકરણ શક્ય બનાવે છે.
$5$. $dsp^2$ સંકરણ સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ આપે છે.
$6$. બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોવાથી,સંકીર્ણ પ્રતિચુંબકીય (diamagnetic) છે.

(B) $1$. $[NiCl_{4}]^{2-}$ માટે: $Ni$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^8)$. $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,તેથી ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થતું નથી. તેમાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
$2$. $Ni(CO)_{4}$ માટે: $Ni$ એ $0$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^8 4s^2)$. $CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે $4s$ ના ઇલેક્ટ્રોનને $3d$ કક્ષકોમાં યુગ્મિત કરે છે,પરિણામે $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન મળે છે.
$3$. $[Cu(NH_{3})_{4}]^{2+}$ માટે: $Cu$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે $(3d^9)$. તેમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
આમ,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા અનુક્રમે $2, 0, 1$ છે. સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) જ્યારે મર્ક્યુરિક ક્લોરાઈડ $(HgCl_{2})$ માં વધુ પડતું પોટેશિયમ આયોડાઈડ $(KI)$ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે પ્રક્રિયા નીચે મુજબ થાય છે:
$HgCl_{2} + 4KI \longrightarrow K_{2}[HgI_{4}] + 2KCl$
સંકીર્ણ $[HgI_{4}]^{2-}$ માં,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Hg^{2+}$ છે.
$Hg$ $(Z=80)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^{2}$ છે.
$Hg^{2+}$ માટે,રચના $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^{0}$ છે.
ચાર $I^-$ લિગેન્ડ્સ $Hg^{2+}$ ના $6s$ અને $6p$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મનું દાન કરે છે,જેના પરિણામે $sp^{3}$ સંકરણ થાય છે.
આનાથી $K_{2}[HgI_{4}]$ સંકીર્ણ માટે ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ પ્રાપ્ત થાય છે.

(D) $\left[Cu(NH_3)_4\right]^{2+}$ સંકીર્ણમાં,મધ્યસ્થ ધાતુ આયન $Cu^{2+}$ છે.
$Cu^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^9$ છે.
સંકીર્ણના નિર્માણ દરમિયાન,$3d$ કક્ષકમાંથી એક ઇલેક્ટ્રોન $4p$ કક્ષકમાં ઉત્તેજિત થાય છે જેથી $dsp^2$ સંકરણ શક્ય બને.
આના પરિણામે સંકીર્ણનો આકાર સમતલીય ચોરસ (square planar) બને છે.

(B) $[Co(NH_{3})_{6}]^{3+}$: $Co^{3+}$ એ $3d^{6}$ છે. $NH_{3}$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(SFL)$ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. સંકરણ $d^{2}sp^{3}$ છે,જે આંતરિક કક્ષકીય સંકીર્ણ છે. (સાચું)
$(B)$ $[MnCl_{6}]^{3-}$: $Mn^{3+}$ એ $3d^{4}$ છે. $Cl^{-}$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(WFL)$ છે. સંકરણ $sp^{3}d^{2}$ છે,જે બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ છે. (સાચું)
$(C)$ $[CoF_{6}]^{3-}$: $Co^{3+}$ એ $3d^{6}$ છે. $F^{-}$ એ $WFL$ છે. સંકરણ $sp^{3}d^{2}$ છે,જે બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ છે. (ખોટું,કારણ કે $d^{2}sp^{3}$ આપેલ છે)
$(D)$ $[FeF_{6}]^{3-}$: $Fe^{3+}$ એ $3d^{5}$ છે. $F^{-}$ એ $WFL$ છે. સંકરણ $sp^{3}d^{2}$ છે,જે બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ છે. (સાચું)
$(E)$ $[Ni(CN)_{4}]^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^{8}$ છે. $CN^{-}$ એ $SFL$ છે. સંકરણ $dsp^{2}$ છે,જે આંતરિક કક્ષકીય સંકીર્ણ છે. (ખોટું,કારણ કે $sp^{3}$ આપેલ છે)
તેથી,સાચા વિધાનો $A$,$B$ અને $D$ છે.

(C) બનેલ સંકીર્ણ બિસ(ડાયમિથાઈલગ્લાયોક્સિમેટો)નિકલ$(II)$ છે.
$A$) તે તેજસ્વી લાલ અવક્ષેપ છે,તેથી વિધાન $A$ સાચું છે.
$B$) તે પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે અને બેઝિક માધ્યમમાં અવક્ષેપિત થાય છે,તેથી વિધાન $B$ ખોટું છે.
$C$) $Ni^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $3d^8$ છે. પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ્સ (ડાયમિથાઈલગ્લાયોક્સાઈમ) ની હાજરીમાં,તે $dsp^2$ સંકરણ અનુભવે છે,જેના પરિણામે $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન સાથે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ મળે છે. આમ,વિધાન $C$ ખોટું છે.
$D$) સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિમાં,$N-Ni-N$ બંધકોણ આશરે $90^{\circ}$ હોય છે,તેથી વિધાન $D$ સાચું છે.
$E$) આ સંકીર્ણમાં બે ડાયમિથાઈલગ્લાયોક્સાઈમ લિગેન્ડ્સના નાઈટ્રોજન પરમાણુઓ સાથે $Ni$ ના સંકલન દ્વારા $2$ પાંચ-સભ્યવાળી કિલેટ રીંગ બને છે. વિધાન $E$ ખોટું છે.
તેથી,ખોટા વિધાનો $B, C$ અને $E$ છે.

(B)

સ્પીસીઝ	ઈલેક્ટ્રોન
$Sc^{3+}$	$18$
$Cr^{2+}$	$22$
$Mn^{3+}$	$22$
$Co^{3+}$	$24$
$Fe^{3+}$	$23$

આઈસોઈલેક્ટ્રોનિક સ્પીસીઝ $Cr^{2+}$ અને $Mn^{3+}$ છે,તેથી $n = 2$.
સંકીર્ણ $CoCl_{3}(en)_{2}NH_{3}$ એ વધારાના $AgNO_{3}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2$ મોલ $AgCl$ બનાવે છે,જે દર્શાવે છે કે સૂત્ર $[Co(en)_{2}NH_{3}Cl]Cl_{2}$ છે.
આ સંકીર્ણમાં,$Co$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે ($3d^{6}$ કોન્ફિગરેશન).
$en$ જેવા સ્ટ્રોંગ ફિલ્ડ લિગાન્ડ સાથેના ઓક્ટાહેડ્રલ સંકીર્ણ માટે,$6$ ઈલેક્ટ્રોન $t_{2g}$ કક્ષકોમાં $t_{2g}^{6} e_{g}^{0}$ તરીકે ગોઠવાય છે.
તેથી,$t_{2g}$ કક્ષકમાં ઈલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $6$ છે.

(C) $1$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$ માટે: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. તે $dsp^2$ સંકરણ બનાવે છે,તેથી તે પ્રતિચુંબકીય છે.
$2$. $Ni(CO)_4$ માટે: $Ni$ એ $3d^8 4s^2$ $(3d^{10})$ છે. $CO$ એ પ્રબળ લિગેન્ડ છે. તે $sp^3$ સંકરણ બનાવે છે,તેથી તે પ્રતિચુંબકીય છે.
$3$. $[NiCl_4]^{2-}$ માટે: $Ni^{2+}$ એ $3d^8$ છે. $Cl^-$ એ નિર્બળ લિગેન્ડ છે,તેથી ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થતું નથી. તે બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન સાથે $sp^3$ સંકરણ બનાવે છે,તેથી તે અનુચુંબકીય છે.
તેથી,$Ni(CO)_4$ અને $[Ni(CN)_4]^{2-}$ પ્રતિચુંબકીય છે,જ્યારે $[NiCl_4]^{2-}$ અનુચુંબકીય છે.

(B) $[Ni(PPh_3)_2Cl_2]$ એ $d^8$ સંકીર્ણ છે. તે પેરામેગ્નેટિક હોવાથી,તેનો આકાર ટેટ્રાહેડ્રલ (સમચતુષ્ફલકીય) હોવો જોઈએ.
$(A)$ $[MA_2B_2]$ પ્રકારના ટેટ્રાહેડ્રલ સંકીર્ણો ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવતા નથી. તેથી,વિધાન $A$ ખોટું છે.
$(B)$ આ સંકીર્ણ વાદળી રંગનું છે,સફેદ નહીં. તેથી,વિધાન $B$ ખોટું છે.
$(C)$ ટેટ્રાહેડ્રલ ક્ષેત્રમાં $Ni^{2+}$ $(d^8)$ માટે,ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $e^4 t_2^4$ છે,જેમાં $2$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે. સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $\mu = \sqrt{n(n+2)} = \sqrt{2(2+2)} = \sqrt{8} \approx 2.83 \ BM$ છે. તેથી,વિધાન $C$ સાચું છે.
$(D)$ ટેટ્રાહેડ્રલ સંકીર્ણ માટે $CFSE$ ની ગણતરી $CFSE = (-0.6 \times n_e + 0.4 \times n_{t_2}) \Delta_t$ મુજબ થાય છે. $d^8$ માટે,$CFSE = (-0.6 \times 4 + 0.4 \times 4) \Delta_t = -0.8 \Delta_t$. વિધાનમાં $-0.8 \Delta_0$ આપેલ છે,જે ખોટું છે.
$(E)$ $Ni(CO)_4$ ટેટ્રાહેડ્રલ છે,અને $[Ni(PPh_3)_2Cl_2]$ પણ ટેટ્રાહેડ્રલ છે. તેથી,વિધાન $E$ સાચું છે.
ખોટા વિધાનો $A, B$ અને $D$ છે.

(A) લો-સ્પિન અષ્ટફલકીય સંકીર્ણો માટે,ઇલેક્ટ્રોન પહેલા $t_{2g}$ કક્ષકોમાં ભરાય છે.
$Co^{3+} (3d^6): t_{2g}^6 e_g^0$,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $= 0$.
$Fe^{3+} (3d^5): t_{2g}^5 e_g^0$,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $= 1$.
$Mn^{3+} (3d^4): t_{2g}^4 e_g^0$,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $= 2$.
$Cr^{3+} (3d^3): t_{2g}^3 e_g^0$,અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $= 3$.
આમ,ઉતરતો ક્રમ $Cr^{3+} > Mn^{3+} > Fe^{3+} > Co^{3+}$ છે.

(B) $Ni^{2+}$ આયન $3d^8$ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના ધરાવે છે.
$[NiCl_4]^{2-}$ માં,$Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે. તે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી. તેથી,આ સંકીર્ણ $sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે,જેમાં $4s$ અને $4p$ કક્ષકોનો ઉપયોગ થાય છે,જે તેને બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ બનાવે છે.
$[Ni(CN)_4]^{2-}$ માં,$CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે. તે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ પ્રેરે છે,જેનાથી એક $3d$ કક્ષક ખાલી થાય છે. તેથી,આ સંકીર્ણ $dsp^2$ સંકરણ અનુભવે છે,જેમાં $3d$,$4s$ અને $4p$ કક્ષકોનો ઉપયોગ થાય છે,જે તેને આંતરિક કક્ષકીય સંકીર્ણ બનાવે છે.

$(D)$ $A: [NiCl_4]^{2-}, Ni^{2+}(3d^8)$,$\text{નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ}$,$sp^3$ સંકરણ,$\text{સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ}$,$\text{અનુચુંબકીય}$ (બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)। સાચું.
$B: [Ni(NH_3)_6]^{2+}, Ni^{2+}(3d^8)$,$\text{નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ}$,$sp^3d^2$ સંકરણ,$\text{અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ}$,$\text{અનુચુંબકીય}$ (બે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન)। સાચું.
$C: [Ni(CO)_4], Ni^0(3d^8 4s^2)$,$\text{પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ}$ $(CO)$,$sp^3$ સંકરણ,$\text{સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિ}$,$\text{પ્રતિચુંબકીય}$ (બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત)। ખોટું ($\text{અનુચુંબકીય}$ આપેલ છે)।
$D: [Ni(CN)_4]^{2-}, Ni^{2+}(3d^8)$,$\text{પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ}$ $(CN^-)$,$dsp^2$ સંકરણ,$\text{સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ}$,$\text{પ્રતિચુંબકીય}$ (બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત)। સાચું.
આમ,સાચા ક્રમ $A, B$ અને $D$ છે.

(C) $[Pt(Cl)_2(NH_3)_2]$ એ $d^8$ સંકીર્ણ છે,જે સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિ $(III)$ દર્શાવે છે.
$[Co(NH_3)_6]Cl_3$ માં $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ આયન હોય છે,જે અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ $(I)$ છે.
$[NiCl_4]^{2-}$ એ $d^8$ સમચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણ $(IV)$ છે.
$[Fe(CO)_5]$ એ $d^8$ સંકીર્ણ છે જેની ભૂમિતિ ત્રિકોણીય દ્વિપિરામિડલ $(II)$ છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-I, C-IV, D-II$ છે.